CN110291460B - 用于清洁基材局部区域的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于清洁基材(尤其是光掩模)的局部区域的装置及方法。装置具有：清洁头，具有在待清洁的基材区域上方且紧密接近于其而配置的下部表面，下部表面具有在其中形成的中心开口、包围中心开口的第一环形凹槽及配置于第一环形凹槽与中心开口之间的至少一第二凹槽，第一环形凹槽以流体方式连接至允许连接至外部供应源的第一端口，第二环形凹槽以流体方式连接至允许连接至外部供应源的第二端口；供带机构，向清洁头的下部表面中的中心开口供应研磨带，使得研磨带的一部分自中心开口突出；液体介质管道，具有在中心开口处或附近处向研磨带的背侧供应液体的出口。

Description

用于清洁基材局部区域的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于清洁基材(尤其是光掩模)的局部区域的装置和方法。

背景技术

在许多技术领域中，且尤其在半导体生产领域中，由于所清洁基材的所需清洁度，基材的清洁会具有挑战性。需要高清洁度的此基材的一个实例是光掩模，光掩模例如用于集成电路器件的大批量生产的光刻中。

此类光掩模的表面(尤其是其图案化表面)上的任何颗粒会在使用光掩模成像的基材中引起误差。因此，需要有规律地清洁光掩模，然而，有规律清洁可能降低光掩模的使用寿命。为了保护光掩模的某些表面免于颗粒污染，已引入表膜(pellicle)。表膜是薄膜或隔膜，其例如附接至胶合至光掩模的一侧的框架，使得隔膜充当防止颗粒到达所覆盖表面的盖层。表膜与光掩模间隔开得足够远，以使得可在表膜上存在的中型颗粒至小型颗粒将相当远离焦点而不会影响光掩模的成像。通过使用此类表膜，可减少光掩模的清洁周期，藉此增加光掩模的使用寿命且同时改良成像结果。

然而，此类表膜隔膜必须在某一数目个成像周期之后通过移除胶合至光掩模表面的表膜框架来更换。在移除表膜框架之后，一些胶保持在光掩模上，在具有框架的另一表膜隔膜可附接至光掩模之前必须完全移除所述胶。

在过去，必须使用侵蚀性的化学清洁液以自光掩模的表面移除胶残余物。举例而言，已在过去数年内使用SPM以移除一般的高分子的胶残余物。尽管其清洁效能良好，但SPM已产生其他问题，诸如产生雾度(haze)。已提议通过例如使用避免雾度产生的不同化学物质来克服雾度问题的其他方法。然而，这些化学物质常常仅允许在可接受时间限度中局部地移除胶，且完全移除即使有的话也以难以达成。对于SPM及其他化学物质两者，也不可能在不含有化学物质时仅清洁光掩模的局部区域。因此，化学物质也施加至不需要清洁的区域，由此增加了所需化学物质的量且产生破坏这些区域的危险。而且，已建议诸如激光剥蚀的干式移除方法来移除表膜胶残余物，但这些方法极特定针对于单次使用，且难以控制。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于清洁基材(尤其是光掩模)的局部区域的装置及方法，所述装置及方法可克服上文所阐述的问题中的一或多者。

根据本发明，提供一种根据权利要求1所阐述的装置及一种根据权利要求17所阐述的方法。尤其在各别从属权利要求及说明书中公开其他实施例。

详细地说，提供一种用于清洁基材(尤其是光掩模)的局部区域的装置。所述装置具有：清洁头，其具有经设置以在待清洁的基材区域上方且紧密接近于其而配置的下部表面，所述下部表面具有在其中形成的中心开口、包围所述中心开口的第一环形凹槽以及配置于所述第一环形凹槽与所述中心开口之间的至少一第二凹槽。所述第一环形凹槽以流体方式连接至允许连接至外部供应源的第一端口，且所述第二环形凹槽以流体方式连接至允许连接至外部供应源的第二端口。所述装置也具有：供带机构，其经配置以向所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口供应研磨带，使得所述研磨带的一部分自所述中心开口突出；以及液体介质管道，其具有经配置以在所述中心开口处或在所述中心开口的附近处向所述研磨带的背侧供应液体的出口。所述装置可藉助于液体的组合及使用所述研磨带的机械擦拭动作局部清洁所述基材的待清洁的表面部分，所述液体可例如经选择以软化或至少局部地溶解待清洁的所述基材的表面的材料/颗粒或降低材料/颗粒至所述基材的表面的黏合力。藉此，术语“研磨”应意谓带材料充分地具研磨性以自所述表面移除颗粒而不擦伤所述基材的所述表面自身。提供所述机械擦拭动作的所述突出带进一步界定所述基材表面与所述清洁头的所述下部表面之间的经界定间隙，此允许任何流体的经界定流动条件，可通过所述第一凹槽及所述第二凹槽施加/移除所述流体。所述下部表面可实质上为平面或可例如也略微地弯曲或倾斜的，其中各别第一凹槽及第二凹槽与所述下部表面的最低部分之间的距离不应过大而扰乱所要流动条件。

所述至少一个第二凹槽可包括两个凹槽，所述凹槽配置于所述中心开口的相对侧上。所述第二凹槽也可以是包围所述中心开口的环形凹槽。

所述装置可更包括液体介质源及真空源，所述液体介质源连接至所述第二端口，且所述真空源连接至所述第一端口。替代地，所述液体介质源可连接至所述第一端口，且所述真空源可连接至所述第二端口。两个配置使得诸如冲洗液体等另一液体能够施加至所述基材的所述表面，以冲洗掉通过所述液体的中心施加及所述擦拭动作移除的任何颗粒。两种液体及其中所含的任何颗粒可接着自所述基材表面吸出，以清洁且干燥所述各别表面区域。所述配置允许所述所使用液体实质上含于由所述第一凹槽包围的区域内，只要施加充足的吸力即可。即使当液体施加至所述第一凹槽时，此也成立。

所述清洁头可包括材料的单一主体，所述单一主体在其中形成用于将所述第一凹槽及所述第二凹槽分别与第所述一端口及所述第二端口连接的内部通道，藉此降低材料的可能引起故障且引入污染物的部分的数目。

所述清洁头可包括朝向所述第一凹槽敞开的第一组流动开口及朝向所述第二凹槽敞开的第二组流动开口，其中所述第一群组中的所述流动开口各自连接至连接所述第一群组中的流动开口与所述第一端口的共同通道，且所述第二群组中的所述流动开口各自连接至连接所述第二群组中的流动开口与所述第二端口的共同通道。此类流动开口可配置于所述各别凹槽的侧壁中。替代地，所述第一凹槽及所述第二凹槽中的至少一者可实质上无缝地并入至连接所述各别凹槽与所述各别端口的各别通道中。

为了促进所述凹槽中的至少一者处的均质流体流动，其各别通道的流动横截面自所述各别端口至所述各别凹槽减小。

为了定位所述清洁头且清洁更大的区域，所述装置包括臂及移动机构，所述臂在其第一端部处以枢转方式安装至所述移动机构，且所述清洁头安装至所述臂的第二端部，所述移动机构经设置以沿着预定路径移动所述臂且因此移动所述清洁头。所述臂的枢转安装允许通过充分界定的力将所述清洁头置放至待清洁的所述基材表面上，此是因为所述臂可类似于唱盘的典型唱臂相对于枢轴点平衡。枢转臂也允许当在待清洁的所述基材区域上方移动所述清洁头时所述清洁头遵循所述基材表面的轮廓，同时施加实质上恒定的力。

根据一个态样，所述移动机构是线性移动机构，且经设置以沿着实质上平行于所述臂的延伸的路径移动所述臂。此配置尤其适合于诸如在自光掩模移除表膜框架时产生的胶合线，且也适合于待清洁的其他细长区域。在提供两个第二凹槽的状况下，这些凹槽可较佳地沿着移动方向间隔开。也可提供用于在其他方向上移动所述臂以允许在所述基材的任何表面部分上置放所述清洁头的另一移动机构。而且，可提供用于执行不同移动的组合式移动机构。

所述供带机构在一个态样中经配置以在某一方向上向所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口供应所述带，所述清洁头与所述移动机构的移动方向对准。此对准可防止不受控的横向滑动动作，滑动动作可将所述带自经提供以供应所述带的任何导引组件移位至所述中心开口。可控制所述供带机构及所述移动机构，其方式为使得所述带的供应速度与所述移动机构的移动同步。在此上下文中，同步不限于相同速度，但存在各别速度之间的某一对应性，使得若这些速度中的一者增大，则另一者也增大，且若一者减小，则另一者也减小。此可确保良好的擦拭动作，且确保使充分新制的带在与所述基材表面的接触点处始终可用。

在一个态样中，所述供带机构包括供带盘、卷带盘以及至少一个导引组件，所述导引组件用于将所述带自所述供带盘导引至所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口，以在预定距离内自所述中心开口突出且突出至所述卷带盘，所述供带盘及所述卷带盘配置于所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口的相对侧上。

所述装置也可具有平衡装置，所述平衡装置经设置以通过沿着所述臂使平衡块(weight)移位来提供所述带在基材的待清洁的表面上的恒定按压力，其中所述平衡块的所述移位可基于以下各者中的至少一者：自所述供带盘移动至所述卷带盘的带的量，及侦测所述带在所述基材的所述表面上的所述按压力的传感器。所述带自一个轮至另一个轮的移动在所述带及因此平衡块自所述臂的远程位置移动至较邻近的位置时改变所述臂的平衡(从而减小将所述带按压至所述基材上所用的力)，或反之也然。为了抗衡此效果，可基于所述带的所述移动而沿着所述臂使平衡块移位。替代地，力传感器可用以量测通过所述带施加至所述基材的力，且可根据此量测而使所述平衡块移位。所述平衡块也可用以设定所述带的初始按压力，所述按压力可选择为针对于清洁应用。而且，可提供用以实现此抗衡效果的其他方法。根据一个实施例，所述研磨带的作用于所述基材的力可控制为介于0.1N与5N之间，且较佳地约1N。

根据本发明的另一态样，提供一种用于清洁基材(尤其是光掩模)的局部区域的方法。所述方法包括：提供具有下部表面的清洁头，所述下部表面具有在其中形成的中心开口、包围所述中心开口的第一环形凹槽以及配置于所述第一环形凹槽与所述中心开口之间的至少一第二凹槽；提供供带机构，所述供带机构经配置以向所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口供应研磨带，使得所述研磨带的一部分自所述中心开口突出；将所述研磨带的突出部分置放为与所述基材的待清洁的区域接触，以藉此使所述清洁头的所述下部表面紧密接近于待清洁的所述基材区域；在所述中心开口处或在所述中心开口的附近处向所述研磨带的背侧供应液体，使得至少润湿所述研磨带的自所述中心开口突出的部分；引起所述研磨带与所述基材的待清洁的表面区域之间的相对移动；通过所述至少一个第一凹槽或所述至少一个第二凹槽将清洁流体施加至待清洁的所述基材区域；以及向另一凹槽(也即所述至少一个第二凹槽或所述至少一个第一凹槽)施加吸力。此方法允许同时使用机械擦拭效果及湿洗效果且同时含有正使用的任何液体来对所述基材的待清洁的表面区域进行局部清洁。

所述带的突出的量界定所述基材表面与所述清洁头的所述下部表面之间的间隙，且因此提供关于间隙及间隙内的流体的流动条件的良好控制。

所述清洁流体可以是通过所述第二端口施加的液体介质，而所述吸力施加至所述第一端口。替代地，所述液体介质可通过所述第一端口施加，而所述吸力施加至所述第二端口。根据一个态样，通过所述带的所述背侧或通过所述各别凹槽施加液体在所述吸力停止之前即停止。在一个态样中，进一步有可能向任何通道施加吸力，且已在所述清洁期间且在所述清洁头被移出待清洁的所述基材之前通过所述任何通道供应液体。

引起所述研磨带与所述基材的待清洁的所述表面区域之间的相对移动可包含以下各者中的至少一者：在供带盘与卷带盘之间移动所述带及沿着预定路径移动所述清洁头。尽管仅所述带的移动允许对所述表面的点清洁，但所述清洁头的移动整体上允许对更大区域的清洁。较佳地，所述清洁头可沿着线性路径移动，所述线性路径与所述带的所述突出部分的延伸方向对准。藉此，可减小横向于所述带的延伸作用于所述带的力。根据另一态样，可移动所述带及所述清洁头两者，其中可控制用于移动所述带的供带机构及用于移动所述清洁头的移动机构，其方式是使得所述带的移动速度与所述清洁头的移动速度同步。同样，如此处及贯穿申请案所使用的术语“同步”并不限于相同的速度，而是限于如以上在本文中所解释的速度对应性。

所述方法可包括通过基于以下各者中的至少一者而沿着可枢转臂使平衡块移位来控制所述带在基材的待清洁的表面上的按压力(所述可枢转臂在其自由端上支撑所述清洁头及所述供带机构)：自供带盘移动至卷带盘的带的量，及侦测所述带在所述基材的所述表面上的所述按压力的传感器。根据一个实施例，所述研磨带作用于所述基材的所述力可控制为介于0.1N与5N之间，且较佳地约1N。

所述方法可较佳地用于自光掩模移除胶，尤其是胶合线。所述方法也可用于其他应用，且尤其是用于某些区域的点清洁。所述方法尤其适合于使用以上本文中所描述的所述装置。

附图说明

将在下文参照附图在本文中更详细地描述本发明。在附图中：

图1展示用于清洁基材的局部区域的清洁装置的示意性俯视图。

图2展示图1的清洁装置的示意性侧视图。

图3展示沿着可在图1的清洁装置中使用的承载臂及供带机构的截面图。

图4A及图4B展示根据第一实施例的清洁头的侧视图及截面图，所述清洁头可在图1的清洁装置中使用。

图5A及图5B展示图4A及图4B的清洁头的另一侧视图及截面图。

图6A至图6C展示图4A及图4B的清洁头的一系列侧视图及截面图。

图7A及图7B展示根据第二实施例的清洁头的侧视图及截面图，所述清洁头可在图1的清洁装置中使用。

图8A及图8B展示图7A及图7B的清洁头的另一侧视图及截面图。

图9A至图9C展示图7A及图7B的清洁头的一系列侧视图及截面图。

具体实施方式

出于说明的目的，本发明的实施例将描述为应用于清洁光掩模，且尤其应用于自光掩模清洁表膜胶合线，但将变得显而易见的是，所述实施例也可应用于清洁不同基材及清除不同材料及颗粒。

本文中所使用的方向性术语，诸如左、右、顶部、底部、上、下、垂直、水平以及其衍生词是关于附图中展示的组件的定向，且除非在权利要求中明确地叙述，否则不对权利要求具限制性。

图1展示用于清洁基材2的局部区域的清洁装置1的示意性俯视图，且

图2展示清洁装置1的示意性侧视图。清洁装置1具有用于支撑基材2及用于支撑清洁器件的支撑结构4。

支撑结构4具有基底7，基底7具有例如如图1的俯视图中所见的细长矩形形状。支撑结构4也具有支撑在基底7上的支撑台9。支撑台9可具有圆形形状，如图1的俯视图中所见，且所述支撑台9可以任何适合方式以可旋转方式支撑在基底7上，使得支撑台9可旋转至不同角度位置。支撑台9具有用于在其上接收诸如光掩模的基材2的四个支撑插脚10。支撑插脚10经配置以在其拐角处与基材2接触，且可具有成角度的表面，成角度的表面提供基材2相对于支撑插脚10的定心(centering)，且进一步允许仅在其下部边缘处接触基材2(诸如光掩模)。基材2可置放于支撑插脚10上，使得待清洁的表面面朝上且实质上水平对准。本领域技术人员将意识到，可提供用于在清洁位置中接收且固持基材4的其他支撑结构。

清洁器件具有可移动的第一平台13、可移动的第二平台20、支撑件22、承载臂24、清洁头26以及供带机构28(此在图1及图2中未展示，而是在图3中展示)。第一平台13可移动地安装于邻近于支撑基材2的支撑台9的基底7上。第一平台13可沿着横向于基底7的纵向延伸的线性方向移动，如由图1中的双头箭头A指示。用于导引线性移动的导引件可至少提供于基底7及第一平台13中的一者上。提供用于移动第一平台13的适合驱动机构(未展示)，所述驱动机构连接至用于控制所述驱动机构的控制器。

第二平台20可移动地安装于第一平台13上。详细地说，安装第二平台20使得其可沿着第一平台13在线性方向上移动。第二平台20的移动方向尤其横向于第一平台13的移动的线性方向，如由图1及图2中的双头箭头B指示。第一平台13及第二平台20中的至少一者可具有导引结构，以导引第二平台20沿着第一平台13的线性移动。提供用于移动第二平台20的适合驱动机构(未展示)，所述驱动机构连接至用于控制所述驱动机构的控制器(未展示)。

支撑件22安装至将可与其移动的第二平台20上。如所展示的支撑件22包括U形托架30，托架30具有安装至第二平台20的基底(未展示)及远离基底及第二平台20延伸的两个臂32。臂32实质上彼此平行地延伸。臂32间隔开以在其之间接收承载臂24。支撑件22更具有旋转插脚34，旋转插脚34在臂32之间延伸且延伸穿过在臂32之间接收的承载臂24，以藉此将承载臂24以枢转方式安装至托架30。应注意，用于将承载臂24以枢转方式安装至第二平台20的所描述结构仅是简化实例，且可提供许多其他结构以将承载臂24以枢转方式安装至第二平台20。

承载臂24具有实质上直线的细长形状，其具有安装于第一区段的端部上的清洁头26及供带机构28，第一区段相对于旋转插脚34向左延伸。在承载臂的相对的第二区段上，提供抗衡器件40，所述第二区段相对于旋转插脚34向右延伸。第一区段实质上长于第二区段。详细地说，第一区段可较佳地具有某一长度，使得在1毫米的垂直距离内的在清洁头26的中心位置处量测的端部的移动引起承载臂24围绕旋转插脚34的小于0.5°(较佳地小于0.2°)的角运动(angular movement)。抗衡器件40相对于旋转插脚34平衡承载臂24，使得承载臂24的第一区段及第二区段相对于旋转插脚34实质上平衡但不完全平衡。详细地说，调整平衡，使得承载臂24的携带清洁头26及供带机构28的左区段倾向于向下移动，且可在移动为与基材2接触时将预定的力施加至基材2上。

抗衡器件40可以是可调整的。在所展示实施例中，抗衡器件40例如具有可移动平衡块42，可移动平衡块42可通过适合的驱动机构(未展示)沿着承载臂24移动，如由双头箭头C指示。如本领域技术人员将认识到，移动平衡块42将改变承载臂24相对于旋转插脚34的平衡。抗衡器件40可属于以下类型：其允许通过使用于平衡块42的驱动机构连接至控制器来在清洁操作期间调整承载臂24的平衡，控制器可接收关于清洁程序的数据。可影响承载臂24的平衡的此类数据是例如供带机构28内的带移动。控制器也可接收量测供带机构28的带按压至待清洁的基材上所用的力的适当传感器的力信号。由供带机构28在其按压至基材上时施加的力可经控制为介于0.1N与5N之间，较佳地经控制为约1N。如上文所指示，力可经控制为在整个清洁程序中实质上恒定。

可移动平衡块仅是用于相对于旋转插脚34以预定方式平衡承载臂的一个实例。本领域技术人员将认识到，作为可移动平衡块的补充或代替，抗衡器件40也可具有其他组件，诸如弹簧。此类弹簧可例如附接于承载臂的第二(右)区段与第二平台20之间，从而运用预定力向下拉动承载臂24的第二(右)区段，与承载臂的(较长)第二区段向下移动的倾向相反。也可安装此类弹簧，使得拉力可以是可调整的，以提供可视需要调整平衡的抗衡器件40。此外，可控制抗衡器件40以调整平衡，使得清洁头倾向于提升，以藉此提供提升功能。

尽管抗衡器件40的可移动平衡块42展示为安装于承载臂24的第二区段上，但在例如足够重且静态的平衡块提供于第二区段上的情况下，可移动平衡块42可也提供于第一区段上。

为了限制且缓和承载臂24的枢转移动，一或多个阻尼器50可提供于第二平台20上。详细地说，第一及第二阻尼器50可提供于支撑托架30的相对侧上，也即，提供在承载臂24的纵向方向上的相对于旋转插脚34而相对的侧上。阻尼器50可例如由在平台20与承载臂24的下部表面之间延伸的弹簧形成。在此设置中，当承载臂24枢转时，弹簧中的一者将经压缩，而另一者可被延伸。阻尼器50可属于相同类型，且可相对于旋转插脚对称地配置，从而不改变或实质上不改变承载臂24的平衡。阻尼器50可经设置以设定承载臂的最大枢转移动。

尽管阻尼器50展示为安装于第二平台20上，但阻尼器50或阻尼器50中的一者也可安装于承载臂上以朝向第一平台13或第二平台20向下延伸。

阻尼器50通常可限制承载臂24的第一区段的端部的垂直向上及向下移动，如在清洁头26的中心位置处量测为相对于中心位置在2厘米内，其中承载臂24水平地延伸。可弹性地安装阻尼器50以在施加超出某一临限值的力之后即刻允许其他移动，以在特殊情形下杜绝对承载臂24或附接到承载臂24的组件的损坏。

将参照图4A至图9C更详细地解释其为清洁器件的关键组件中的一者的清洁头26。图4A至图6C展示根据第一实施例的清洁头26，且图7A至图9C展示根据第二实施例的清洁头26。贯穿不同实施例，将在指代类似或相同组件时使用相同参考符号。

图4A展示清洁头26的对应于图2中的侧视图的第一侧视图，且图5A展示如在图2中自左边所见的清洁头26的侧视图。图4B展示沿着图4A中的线A-A的垂直截面图，且图5B展示沿着图5A中的线C-C的垂直截面图。在图6A至图6C中，每个图的顶半部分展示清洁头26的类似于图4A的侧视图，且图的下部部分展示如沿着图的上部部分中展示的各别线所见的各别仰视图或横截面视图。

清洁头26由材料的单一主体60制成，材料的单一主体60例如通过3D打印或模制(尤其是射出模制)形成，但不限于3D打印或模制。材料的单一主体60可由任何适合的材料形成，诸如不锈钢或充分地坚硬且与正使用的介质兼容的任何其他适合的材料。如自顶部或底部所见，清洁头26具有实质上正方形的形状，其具有圆形边缘。自侧面，清洁头26具有在其下部端处具有楔形的实质上矩形的形状。尽管在图4A至图6C中未展示，但清洁头26可具有用于将其安装至承载臂24的安装凸缘，如在图2中的62处所指示。

清洁头26具有自清洁头26的顶部表面65延伸至下部表面66的中心开口64。下部表面66是实质上平面的表面，但也可朝向中心开口略微地弯曲或成楔形。开口64在垂直方向上成阶梯形，其具有邻近于顶部表面65的上部部分68，上部部分68比邻近于下部表面66的下部部分69具有更大的横截面。详细地说，开口64的上部部分68可具有圆形横截面，且下部部分69可具有细长矩形横截面，其具有圆形边缘，如在图6C中最佳地可见。下部部分69相对于开口64的上部部分68居中。

第一流体端口72与第二流体端口73提供于清洁头26的相对侧中。流体端口72、73延伸至材料的单一主体60中，且通过第一内部通道76及第二内部通道77以流体方式连接至形成于清洁头26的下部表面66中的各别第一凹槽78及第二凹槽79。流体端口72、73形成于清洁头26的侧中，所述侧实质上平行于中心开口64的下部部分69的短侧，如例如在图6C中所展示。流体端口72、73在某一高度处形成于清洁头26中，所述高度在高度上对应于中心开口64的上部部分68的位置。端口72、73形成于相同高度处，也可形成于不同高度处。

端口72、73各自具有圆形横截面且可具有各种结构，诸如但不限于内螺杆或卡销(bayonet)结构或用以实现外部管道(未展示)的附接的任何其他适合的结构，外部管道可将各别端口连接至适合流体源，如本文中在下文更详细地描述。端口72、73也可形成为自清洁头26的各别侧突出(而非延伸至各别侧上)，且可具有内附接结构或外附接结构以实现外部管道的附接。

如先前所提及，第一端口72及第二端口73分别以流体方式连接至第一内部通道76及第二内部通道77，所述内部通道将第一端口72及第二端口73连接至形成于清洁头的下部表面66中的各别第一凹槽78及第二凹槽79。详细地说，第一端口72通过第一内部通道76连接至第一凹槽78，第一凹槽78形成于下部表面66中且完全包围中心开口64的下部部分69。如在图6A的底部视图中可见，第一凹槽78具有完全包围中心开口64的下部部分69的矩形环状形状。类似地，第二端口73通过第二内部通道77连接至形成于清洁头的下部表面66中的第二凹槽79。第二凹槽79同样是矩形环形凹槽，其完全包围中心开口64的下部部分69，如在图6A中可见。第二凹槽79配置于第一凹槽78与中心开口64的下部部分69之间，如在图6A中可见。

内部通道76、77各自具有邻近于各别凹槽78、79的成角度的下部部分，使得通道朝向中心开口64的下部部分69朝内成角度，如在图4B及图5B中最佳地所见。通道76、77各自具有流动横截面，流动横截面自各别端口72、73至各别凹槽78、79减小。如在图6C及图6B中所见，对于内部通道76、77，通道的形状自邻近于端口的腔室形横截面改变成对应于凹槽78、79的形状的环形横截面形状，此是因为所述通道接近清洁头的下部表面66。此形状的改变可以是避免锐角的平滑改变，且因此提供穿过各别通道的平滑且均质的流体流动。

现将参考图7A至图9C描述清洁头的第二替代性实施例。同样地，相同参考标识将用于相同或类似组件。

图7A展示清洁头26的类似于图4A的第一侧视图，且图8A展示清洁头26的类似于图5A的侧视图。图7B及图8B再次展示沿着图7A中的线A-A及沿着图8A中的线C-C的截面视图，其类似于图4B及图5B。在图9A至图9C中，每个图的顶半部分展示清洁头26的类似于图7A的侧视图，且图的下部部分展示如沿着图的上部部分中展示的各别线所见的各别仰视图或横截面视图。

清洁头26与第一实施例的清洁头具有实质上相同的外部形状。而且，自清洁头26的顶部表面65延伸至下部表面66的中心开口64的位置及形状相同。

而且，第一流体端口72与第二流体端口73提供于清洁头26的相对侧中。流体端口72、73延伸至材料的单一主体60中，且通过第一内部通道76及第二内部通道77以流体方式连接至形成于清洁头26的下部表面66中的各别第一凹槽78及第二凹槽79。在此实施例中，流体端口72、73形成于清洁头26的侧中，所述侧实质上平行于中心开口64的下部部分69的长侧，如例如在图8B及图9C中所展示。流体端口72、73在不同高度处形成于清洁头26中，所述流体端口两者的位置在高度上对应于中心开口64的上部部分68的位置。第一端口72比第二端口73更接近顶部表面65而形成，但第一端口72与第二端口73可也形成于相同高度处。

端口72、73可具有与先前参考第一实施例所描述相同的形状。

如先前所提及，第一端口72及第二端口73分别以流体方式连接至第一内部通道76及第二内部通道77，所述内部通道将第一端口72及第二端口73连接至形成于清洁头的下部表面66中的各别第一凹槽78及第二凹槽79。详细地说，第一端口72通过第一内部通道76连接至第一凹槽78，第一凹槽78形成于下部表面66中且同样完全包围中心开口64的下部部分69。如在图9A的底部视图中可见，第一凹槽78具有完全包围中心开口64的下部部分69的矩形环状形状。第二端口73通过第二内部通道77连接至形成于清洁头的下部表面66中的两个间隔开的第二凹槽79。两个第二凹槽79是线性凹槽，其配置于中心开口64的下部部分69的邻近于其短侧的相对侧上，如在图9A中可见。第二凹槽79配置于第一凹槽78与中心开口64的下部部分69之间，如在图9A中可见。

内部通道76、77各自具有邻近于各别凹槽78、79的成角度的下部部分，使得通道朝向中心开口64的下部部分69朝内成角度，如在图4B及图5B中最佳地所见。内部通道76、77各自具有流动横截面，流动横截面自各别端口72、73至各别凹槽78、79减小。如在图9B及图9C中所见，当内部通道76、77接近清洁头26的下部表面66时，内部通道76、77的形状分别自邻近于端口的第一横截面改变成对应于凹槽78、79的形状的环形横截面形状及两个分离的线性横截面。此形状的改变可以是避免锐角的平滑改变，且因此提供穿过各别内部通道76、77的平滑且均质的流体流动。

第一实施例及第二实施例因此主要相对于中心开口64的下部部分69关于端口72、73的位置、第一凹槽78及第二凹槽79在清洁头的下部表面66中的形状及位置而不同，且因此相对于各别内部通道76、77的形状及位置而不同。

无关于清洁头26的实施例，在操作中，所述端口中的一者将连接至用于供应冲洗或清洁流体的供应源，冲洗或清洁流体尤其是诸如以下各者的冲洗或清洁液体：二醇基液体或任何其他适合的清洁或冲洗液体，诸如水基液体。端口中的另一者将连接至抽吸源，诸如真空泵。

无关于实施例，清洁头26可安装至承载臂24的下部侧，使得清洁头26中的中心开口64与承载臂中的对应开口对准，对应开口允许供带机构28的一部分通过承载臂及清洁头，如图3中所展示。而且，无关于实施例，清洁头26可安装至承载臂24，使得中心开口64的下部部分69的长侧实质上平行于承载臂24的延伸而延伸。

接下来将参照图3描述供带机构28，图3通过承载臂24的前端展示放大横截面视图。如可见，清洁头26附接至承载臂24的下部表面，且供带机构28安装于承载臂24内提供的接收空间中。

供带机构28属于筒形类型，其可作为一个单元安装于承载臂24中且自其移除。供带机构28具有筒形外壳84、供带盘86、卷带盘87、用于沿着预定路径将带89自供带盘86导引至卷带盘87的导引结构88以及用于向带89供应液体的管道90。筒形外壳84具有与承载臂24上的各别接收空间互补的外部形状，且可由任何适合材料制成。筒形外壳84形成用于接收且以可旋转方式支撑供带盘86及卷带盘87且用于接收导引结构88的至少部分及管道90的至少一部分的内部腔室92。筒形外壳84在其顶部壁及底部壁两者中具有中心开口，此允许管道90通过筒形外壳84。底部壁提供围绕底部壁中的开口朝外延伸的凸缘，凸缘为管道90的通过及带89的两次通过提供充足的间隙。凸缘的面朝彼此的壁可涂布有低摩擦材料。另一开口可提供于筒形外壳84的顶部壁中，可通过顶部壁安装用于感测供带盘86上的带的量的视情况选用的传感器。

如上文所指示，在筒形外壳84的腔室92内以可旋转方式支撑供带盘86及卷带盘87两者。提供用于驱动卷带盘87的旋转且视情况也驱动供带盘86的旋转的驱动机构(未展示)。详细地说，考虑伺服驱动器及DC电动机，其可在带内提供恒定的张力且可提供带89的连续移动或半连续移动。移动速度可由各别控制器(未展示)控制，各别控制器可与控制第二平台20的移动的控制器相同或不同。控制器可基于第二平台的速度而控制带89的移动速度，或反之亦然，使得在各别速度之间存在预定的关系，且尤其是同步。

管道90经配置以通过筒形外壳84的顶部壁及底部壁中的各别开口延伸穿过筒形外壳84。在如此操作时，管道90将腔室92至少局部地分离成左腔室半部与右腔室半部，所述左腔室半部及所述右腔室半部各自固持供带盘86及卷带盘87中的一者。管道90具有自筒形外壳84的顶部壁突出的上部附接端96，上部附接端96经成形以允许附接至外部管道(未展示)，外部管道可连接至外部液体供应。详细地说，管道可连接至溶剂供应，从而提供诸如脂族或芳族溶剂的溶剂，诸如甲苯、四氢呋喃(Tetrahydrofurane，THF)、环己酮、二戊烯或以上各者的混合物，以上各者将例如较适用于溶解表膜胶。取决于清洁操作，其他溶剂可以是适合的。如本领域技术人员将认识到，溶剂的类型将取决于特定应用。

管道90具有：下部导引端97，其具有出口开口98；及内部通道99，其连接上部附接端96与下部导引端97中的出口开口98。下部导引端97在自供带盘86至卷带盘87的方向上具有圆形形状，如图3中所展示，但在横向于其的方向上具有实质上直线的形状。出口开口98在中心定位于圆形形状的支点处，但也可偏移其而定位，尤其朝向定位供带盘86所在的侧成角度。下部导引端97自筒形外壳84的底部壁延伸预定距离。

通过导引结构88，将首先主要卷轧至供带盘86上的带89自供带盘86导引至卷带盘87，以自供带盘86移动至卷带盘87。导引结构88例如由筒形外壳84中的各别结构形成，诸如导引棒或滚轮101，且视情况由筒形外壳84的底部表面上的凸缘的内部表面形成。管道90的外部表面至少局部地也形成导引结构的部分。详细地说，导引带89以围绕管道90的下部导引端97延伸，使得带延伸至筒形外壳84之外，围绕突出的下部导引端延伸且朝向卷带盘87延伸回至筒形外壳84中。

带89由编织材料形成，由聚酯-耐纶混合物或任何其他适合的材料制成。目前，发现约75％聚酯及约25％耐纶的聚酯-耐纶混合物是适合的。然而，带也可具有非编织结构。带89是多孔的，且允许处理液体(尤其是适合的溶剂)通过，适合的溶剂可在管道90的出口开口98处施加至带89的背侧。带89的材料及结构经选择为具有研磨属性，使得其可自待清洁的基材的表面刮除或使颗粒松脱。选择带89的材料及结构，使得在正常条件下其可不刮伤基材表面的材料。

承载臂24可具有用于在供带机构28接收在其中时在臂上以可移除方式将供带机构28紧固在预定位置中的附接托架105。可提供用于将供带机构28紧固至承载臂24的其他附接构件。

供带机构28且尤其筒形外壳84及管道90诸如在适当地紧固至承载臂24、管道90的下部导引端97及带89时经成形且设定尺寸，带89在彼处周围导引以延伸穿过清洁头中的中心开口的下部部分69。带89藉此按预定距离在清洁头的下部表面66下方突出。当带89定位成搁置于基材2的上部表面上时时，所述距离界定清洁头26的下部表面66与基材2的上部表面之间的预定间隙，如例如在图2中所展示。设置清洁系统5，使得承载臂24在带89定位成搁置于基材2的上部表面上时实质上水平地延伸，如例如图2中所展示。如本领域技术人员将认识到，承载臂24的水平对准在此情形下可取决于基材的厚度，厚度可在基材接收于支撑插脚上时改变基材的上部表面的高度。为了适应具有不同厚度的基材，可提供视情况选用的高度调整机构，其经设置以设定旋转插脚34的中心轴与基材的待清洁的表面之间的预定高度关系。此高度调整机构可例如包括以下各者中的至少一者但不限于以下各者：高度可调整支撑插脚10、高度可调整平台9及高度可调整支撑件22。

将在下文参考附图且参考具体清洁操作来在本文中解释装置1的操作，所述清洁操作包含自光掩模的表面移除表膜胶合线。将在上面具有表膜胶合线的光掩模2置放至平台9上的支撑插脚10上，表膜胶合线例如在移除表膜的框架之后会残留。将光掩模2置放至支撑插脚10上，使得携带表膜胶合线的侧面朝上。通常，此类表膜胶合线平行于光掩模2的侧延伸。通过旋转平台9，第一表膜胶合线可对准使得其实质上平行于承载臂24的延伸而延伸。

通过移动可移动平台13，承载臂24可与各别表膜胶合线对准。通过相对于可移动平台13移动平台20，清洁头26现可置放于各别表膜胶合线的末端中的一者上方。清洁头26接着可更低，使得带89的突出部分与表膜胶合线的最末端接触，或成线置放但邻近于表膜胶合线。在此位置中，承载臂24实质上水平配置。

通过管道90，适合于软化及/或至少局部地溶解表膜胶合线的材料的溶剂供应给带89的背侧，以便软化或至少局部地溶解所述材料。溶剂也可引起胶的膨胀，从而通过带89实现较佳的移除。同时或甚至在施加溶剂之前，吸力可施加至第一凹槽78且液体可供应给第二凹槽79。在以下描述中，吸力将施加至外部第一凹槽78，且清洁或冲洗流体供应给内部第二凹槽79。然而，也有可能向内部凹槽79施加各别吸力及向第一外部凹槽78施加清洁或冲洗流体。在任一状况下，可控制吸力及液体的供应，使得施加至各别凹槽的清洁或冲洗液体将与光掩模的表面接触，且将完全抽吸至另一凹槽中。

在如所描述的配置中，清洁或冲洗液体将自内部第二凹槽朝向外部第一凹槽流动，且将自光掩模的表面吸出。

平衡承载臂，使得清洁头26且尤其带89的突出部分运用预定力推压至光掩模的表面上，如先前所论述。详细地说，作用于基材上的带的力可控制为介于0.1N与5N之间，且较佳地约1N。接着沿着表膜胶合线通过平台20线性地移动承载臂24。同时，启动供带机构，以向中心开口64的下部部分69供应带89，使得带89自供带盘86朝向卷带盘87移动。承载臂24的移动及供带机构28的移动可由各别控制器控制，且各别移动速度可以预定方式同步。带89及承载臂24的各别移动可是连续或半连续的(亦即，循序渐进)，以便在待移除的表膜胶合线的各部分上提供带的短剩余时间。

供应给带89的背侧的溶剂软化或至少局部地溶解表膜胶合线的胶，且由载体头部及/或带89的移动引起的摩擦或擦拭动作使得在与带89的接触点处移除表膜胶合线。由于承载臂24的各别移动，先前与带接触的光掩模表面的部分现将置放于凹槽79下，通过凹槽79供应诸如上文所描述的清洁或冲洗液体。此清洁或冲洗液体与溶剂及自光掩模的表面摩擦掉的任何经溶解胶材料及胶颗粒混合，且此混合物将接着通过第一凹槽78自基材表面吸出。通过在光掩模上方足够远地移动承载臂24，可完全移除表膜胶合线。

当到达表膜胶合线的末端使得完全移除表膜胶合线且其任何剩余物已抽吸至第一凹槽78中时，可停止液体的供应。可维持抽吸至少一段预定时间，以便确保所有液体自光掩模表面吸出。为了确保无液滴仍到达基材表面，可使通向第二凹槽79及管道90的各别管道内的流动反向，且也可向其施加吸力。

清洁头26接着可提升且移动至另一表膜胶合线，诸如在光掩模2的表面的相对端处的平行延伸的平行胶合线。接着可重复以上操作。在移除第二表膜胶合线之后，光掩模2可例如通过平台9以90°旋转，且可通过重复以上程序来移除剩余表膜胶合线。而非在完全移除表膜胶合线之后提升清洁头26，可继续承载臂24的移动，直至清洁头26在光掩模2的侧上方移动例如至各别邻近组件上为止，藉此避免提升清洁头时任何液体滴落至光掩模上的问题。

以上程序以尤其有利的方式组合基于溶剂的湿洗与机械擦拭动作。详细地说，通过局部供应溶剂使得其由冲洗介质包围，冲洗介质可在一个操作步骤内移除溶剂及任何碎屑。此外，通过在操作期间具有包围溶剂的冲洗介质，可使空气排除在施加溶剂的区域之外，藉此提供富溶剂环境。可调整溶剂及冲洗介质的流动，使得与冲洗介质相比，使用少量的溶剂。

尽管相对于自光掩模移除表膜胶合线而描述以上操作，但清洁装置1也可用于清洁其他基材且尤其可用于基材的点清洁，也即，清洁基材的小局部区域。举例而言，清洁罩26可定位于基材的待清洁的一部分上方，在所述部分上降低，使得带89与待清洁的区域接触。通过提供各别清洁液体及冲洗液体且通过启动供带机构，在不移动承载臂的情况下，可通过化学动作及擦拭动作两者清洁具体局域区域。由于吸力的特定施加，可自表面吸出所有液体，因此在一个操作中允许清洁及干燥。

已在上文参考特定实施例而不限于特定实施例的情况下来描述本发明。本领域技术人员将实现对本发明者、装置以及方法的不同修改及使用，而不背离如由权利要求书定义的本发明的范畴。

Claims (27)

1.一种用于清洁基材的局部区域的装置，包括：

清洁头，具有经设置以在待清洁的基材区域上方且紧密接近于其而配置的下部表面，所述下部表面具有在其中形成的中心开口、包围所述中心开口的环形的第一凹槽以及配置于环形的所述第一凹槽与所述中心开口之间的至少一第二凹槽，环形的所述第一凹槽以流体方式连接至第一端口，且所述第二凹槽以流体方式连接至第二端口，其中所述第一端口和所述第二端口中的一个连接至用于供应冲洗或清洁流体的供应源，且所述第一端口和所述第二端口中的另一个连接至抽吸源；

供带机构，经配置以向所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口供应研磨带，使得所述研磨带的一部分自所述中心开口突出；以及

液体介质管道，具有经配置以在所述中心开口处或在所述中心开口的附近处向所述研磨带的背侧供应液体的出口。

2.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中所述下部表面是实质上平面的。

3.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中所述至少一个第二凹槽包括两个凹槽，所述两个凹槽配置于所述中心开口的相对侧上。

4.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中所述第二凹槽是包围所述中心开口的环形凹槽。

5.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，还包括液体介质源及真空源，所述液体介质源连接至所述第二端口，且所述真空源连接至所述第一端口。

6.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，还包括液体介质源及真空源，所述液体介质源连接至所述第一端口，且所述真空源连接至所述第二端口。

7.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中所述清洁头包括材料的单一主体，所述材料的单一主体在其中形成用于将所述第一凹槽及所述第二凹槽与所述第一端口及所述第二端口分别连接的内部通道。

8.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，还包括朝向所述第一凹槽敞开的第一组流动开口及朝向所述第二凹槽敞开的第二组流动开口，其中所述第一组流动开口各自连接至连接所述第一组流动开口与所述第一端口的第一共同通道，且所述第二组流动开口各自连接至连接所述第二组流动开口与所述第二端口的第二共同通道。

9.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中所述第一凹槽并入至将所述第一凹槽连接至所述第一端口的通道中，及/或所述第二凹槽并入至将所述第二凹槽连接至所述第二端口的通道中。

10.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中连接所述第一凹槽与所述第一端口的通道的流动横截面自所述第一端口朝向所述第一凹槽减小，及/或连接所述第二凹槽与所述第二端口的通道的流动横截面自所述第二端口朝向所述第二凹槽减小。

11.根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置，还包括臂及移动机构，所述臂在其第一端部处以枢转方式安装至所述移动机构，且所述清洁头安装至所述臂的第二端部，所述移动机构经设置以沿着预定路径移动所述臂且因此移动所述清洁头。

12.根据权利要求11所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中所述移动机构是线性移动机构，且经设置以沿着实质上平行于所述臂的延伸的路径移动所述臂。

13.根据权利要求11所述的用于清洁基材的局部区域的装置，其中所述供带机构经配置以在某一方向上向所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口供应所述研磨带，所述清洁头与所述移动机构的移动方向对准。

14.根据权利要求11所述的用于清洁基材的局部区域的装置，还包括控制器，所述控制器经设置以控制所述供带机构及所述移动机构，使得所述研磨带的供应速度与所述移动机构的移动速度同步。

15.根据权利要求11所述的用于清洁基材的局部区域的装置，所述供带机构包括供带盘、卷带盘以及至少一个导引组件，所述导引组件用于将所述研磨带自所述供带盘导引至所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口，以在预定距离内自所述中心开口突出且导引至所述卷带盘，所述供带盘及所述卷带盘配置于所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口的相对侧上。

16.根据权利要求15所述的用于清洁基材的局部区域的装置，包括平衡装置，所述平衡装置经设置以通过基于以下各者中的至少一者而沿着所述臂使平衡块移位来提供所述研磨带在所述基材的待清洁的表面上的恒定按压力：自所述供带盘移动至所述卷带盘的所述研磨带的量及通过侦测所述研磨带在所述基材的所述表面上的所述按压力的力信号的传感器量测的力。

17.一种用于清洁基材的局部区域的方法，包括：

提供具有下部表面的清洁头，所述下部表面具有在其中形成的中心开口、包围所述中心开口的环形的第一凹槽以及配置于环形的所述第一凹槽与所述中心开口之间的至少一第二凹槽；

提供供带机构，所述供带机构经配置以向所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口供应研磨带，使得所述研磨带的一部分自所述中心开口突出；

将所述研磨带的突出部分置放为与所述基材的待清洁的区域接触，以使所述清洁头的所述下部表面紧密接近于所述基材的待清洁的所述区域；

在所述中心开口处或在所述中心开口的附近处向所述研磨带的背侧供应液体，使得至少润湿所述研磨带的自所述中心开口突出的部分；

引起所述研磨带与所述基材的待清洁的所述区域之间的相对移动；

通过所述第一凹槽及所述至少一个第二凹槽中的一者将清洁流体施加至所述基材的待清洁的所述区域；以及

向所述第一凹槽及所述至少一个第二凹槽中的另一者施加吸力。

18.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中突出的量界定基材表面与所述清洁头的所述下部表面之间的间隙。

19.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中所述清洁流体是液体介质，所述液体介质通过所述第二凹槽施加且所述吸力施加至所述第一凹槽。

20.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中所述清洁流体是液体介质，所述液体介质通过所述第一凹槽施加且所述吸力施加至所述第二凹槽。

21.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中所述研磨带作用于所述基材的力控制为介于0.1N与5N之间。

22.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中所述供带机构包括供带盘、卷带盘以及至少一个导引组件，所述导引组件用于将所述研磨带自所述供带盘导引至所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口，以在预定距离内自所述中心开口突出且导引至所述卷带盘，所述供带盘及所述卷带盘配置于所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口的相对侧上，且引起所述研磨带与所述基材的待清洁的所述区域之间的相对移动包含以下各者中的至少一者：在所述供带盘与所述卷带盘之间移动所述研磨带及沿着预定路径移动所述清洁头。

23.根据权利要求22所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中所述清洁头沿着线性路径移动，所述线性路径与所述研磨带的所述突出部分的延伸方向对准。

24.根据权利要求22所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中移动所述研磨带及所述清洁头两者，且其中控制用于移动所述研磨带的所述供带机构及用于移动所述清洁头的移动机构，其方式是使得所述研磨带的移动速度与所述清洁头的移动速度同步。

25.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，包括平衡装置、臂及移动机构，其中所述臂在其第一端部处以枢转方式安装至所述移动机构，所述清洁头安装至所述臂的第二端部，所述移动机构经设置以沿着预定路径移动所述臂且因此移动所述清洁头，且其中所述供带机构包括供带盘、卷带盘以及至少一个导引组件，所述导引组件用于将所述研磨带自所述供带盘导引至所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口，以在预定距离内自所述中心开口突出且导引至所述卷带盘，所述供带盘及所述卷带盘配置于所述清洁头的所述下部表面中的所述中心开口的相对侧上，且其中所述平衡装置经设置以通过基于以下各者中的至少一者而沿着所述臂使平衡块移位来提供所述研磨带在所述基材的待清洁的表面上的恒定按压力：自所述供带盘移动至所述卷带盘的所述研磨带的量及通过侦测所述研磨带在所述基材的所述表面上的所述按压力的力信号的传感器量测的力。

26.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，其中所述基材是光掩模，且所述用于清洁基材的局部区域的方法用以自所述光掩模移除胶。

27.根据权利要求17所述的用于清洁基材的局部区域的方法，使用根据权利要求1所述的用于清洁基材的局部区域的装置。

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