CN110802081A - 光罩运输方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光罩运输方法及设备，该设备包括机械手臂和光罩传输载具，机械手臂与光罩传输载具连接，光罩传输载具用以运输光罩，光罩运输设备还包括微尘净化喷嘴、进气管道及与进气管道连接的净化气体源，微尘净化喷嘴设置于光罩传输载具上，本发明提高了光罩的洁净度，防止了光罩上的图形失真，提升了晶圆产品良率。

Description

光罩运输方法及设备

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及半导体集成电路领域，尤其涉及一种光罩运输方法及设备。

背景技术

当进入新世纪，人类生活已经进入了数字时代的领域中，现今许多生活周遭的物品、用具均以数字化高科技产品取而代之，不仅带给人们许多方便，也同时得以享受高科技的文明进步成果，而在数字化的时代中，大多数电器物品、用具都与数字科技有关系甚或直接以高科技IC芯片进行操控，以达自动化目的，所以有人宣称IC芯片为产业之母，而IC芯片是由极精密的集成电路组成，在集成电路工艺中，随着对产量和合格率与日渐增的需求，而发展出高度专业化与自动化的系统来传送光罩。光罩通常存储在光罩库内，且根据不同流程，例如光罩检测流程(IRIS inspection reticle flow path)、光罩区到曝光处理区流程(reticle move to lens flow path)和由内部光罩库去除光罩流程(removal of reticlefrom IRL flow path)等，光罩需要通过机械手臂在各个库与区域间传输。

在半导体制造设施中，微粒和空气传播的分子污染物(AMC)造成了很严重的问题。这些污染物能够导致例如起雾之类的光罩缺陷。而影响晶片良率中最重要的因素其中一项即为光罩是否有遭受到污染，若光罩上出现微尘粒子，会使得受污染的光罩用于半导体微影制程时，会于晶圆上产生相对应的缺陷，所以，为了保持光罩的清洁，一般会于光罩上设置有光罩护膜，以防止微尘粒子沾附在光罩上，而光罩护膜为透过框架支撑而与光罩保持一定距离，使落在光罩上的微尘粒子收集在光罩护膜上，微影制程因光罩护膜产生相当程度成像失真。

现有技术中还可采用光罩清洗方法，其是通过人工方式针对一光罩的表面进行洁净处理。清洁人员将该光罩稳固的置放于一架体上，并通过清洗液，如：丙酮、乙醇及去离子水等，冲洗该光罩表面，同时以一刷具刷除该光罩表面的颗粒物质；接着，再次以该清洗液冲洗该光罩的表面，如此重复数次上述清洁步骤后再对该光罩进行干燥，由此，可去除光罩表面的杂质或残余物，进而确保光罩表面的洁净度，但这些方法是必须将光罩取出清洁，影响生产效率。

中国发明专利(公告号：CN107685047A)公开一种非接触式光罩或晶圆洁净装置，其是在一机体上设有一供承载光罩或晶圆的载台模块，且机体内设有一高压产生模块及一真空鼓风模块，又机体上设有至少一与载台模块相对位移的清洁头，该清洁头对应至少一连通真空鼓风模块的真空腔，该清洁头具有一连通高压气体产生模块的压力腔，且该清洁头设有至少一空气振荡波产生器，如此，能利用喷出的高压气体中具有高频空气振荡波的设计破坏微尘的境界层，使微尘与光罩或晶圆表面剥离，再通过真空方式于微尘被高频空气震荡波分离后抽离，该方法操作繁琐，结构复杂。

中国发明专利(公告号：CN106807654A)公开一种光罩清洗装置，尤指一种供清洗护膜两侧下表面的光罩清洗装置，其由一湿式清洁模块及一干式清洁模块所组成，该湿、干式清洁模块具有可卷动的无尘布条，供利用无尘布条可直接擦拭光罩表面的方式，以能迅速、且有效的去除表面附着的微尘或雾化，能提高后续制程的效率与合格率，再者本发明可进行两阶段清洁，其能在清洁后擦干水分，而不致残留清洁水痕或污渍，有助于提升清洁品质。该方法需要清洁人员于清洗该光罩时需长时间暴露于该清洗液的工作环境下，极易因吸入或直接接触该化学物质，而影响该清洁人员的身体健康，基于上述原因，其确实有必要进一步改良现有技术中的光罩清洁方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光罩运输方法及设备，在光罩运输过程中对光罩进行清洁，避免工作人员直接接触光罩且提高了工作效率。为实现上述技术目的，本发明采取的具体的技术方案为：

一种光罩运输方法，包括如下步骤：

S1：提供一光罩运输设备，所述光罩运输设备包括机械手臂和光罩传输载具，所述机械手臂与所述光罩传输载具连接，所述光罩传输载具用以运输光罩，所述光罩运输设备还包括微尘净化喷嘴、进气管道及与所述进气管道连接的净化气体源，所述微尘净化喷嘴设置于所述光罩传输载具上，S1步骤包括：将具有光罩图案的所述光罩置于光罩室内的光罩装载点；

S2：在所述光罩装载点将所述光罩载入所述光罩运输设备中，并对所述光罩上的微尘量进行检测；

S3：所述光罩运输设备将所述光罩运输至曝光转台，并将所述光罩载入所述曝光转台进行曝光显影，在运输所述光罩的同时开启所述光罩运输设备上设置的所述微尘净化喷嘴以净化清洁所述光罩上的微尘，所述微尘净化喷嘴的喷吹方向对准所述光罩的上表面。

作为本发明改进的技术方案，在所述光罩运输设备上设置有内部光罩检测系统，在所述步骤S2中，开启所述内部光罩检测系统，以检测所述光罩上的微尘量。

作为本发明改进的技术方案，所述步骤S3还包括：所述光罩运输设备将所述光罩载入内部光罩库中存储并按照固定检测频率对所述光罩上的微尘量进行检测。

作为本发明改进的技术方案，所述步骤S3中的检测频率介于5小时/次～6小时/次。

作为本发明改进的技术方案，所述进气管道由一净化气体柱塞阀控制。

作为本发明改进的技术方案，所述净化气体源还与光罩室净化气体管道连通并通过所述光罩室净化气体管道向光罩室净化喷口提供净化气体。

作为本发明改进的技术方案，所述微尘净化喷嘴上设置有电磁阀以控制所述微尘净化喷嘴，在所述光罩运输设备中载入所述光罩时，开启所述电磁阀，在所述光罩运输设备中卸载所述光罩时，关闭所述电磁阀。

作为本发明改进的技术方案，所述微尘净化喷嘴喷出的气体包括洁净干燥压缩空气。

本发明还提供一种光罩运输设备，包括：

机械手臂；

光罩传输载具，以固定光罩，所述光罩传输载具与所述机械手臂连接；

所述光罩运输设备还包括微尘净化喷嘴、进气管道及与所述进气管道连接的净化气体源，所述微尘净化喷嘴设置于所述光罩传输载具上。

作为本发明改进的技术方案，所述进气管道由一净化气体柱塞阀控制。

作为本发明改进的技术方案，所述净化气体源还与光罩室净化气体管道连通并通过所述光罩室净化气体管道向光罩室净化喷口提供净化气体。

作为本发明改进的技术方案，在所述光罩运输设备上还设置有内部光罩检测系统，以检测所述光罩上的微尘量。

作为本发明改进的技术方案，当所述光罩载入所述光罩传输载具时，对所述光罩上的微尘量进行检测。

作为本发明改进的技术方案，所述光罩传输载具将所述光罩载入内部光罩库存储或者将所述光罩载入曝光转台进行曝光。

作为本发明改进的技术方案，当所述光罩存储于所述内部光罩库中时，以介于5小时/次～6小时/次的检测频率对所述光罩上的微尘量进行检测。

作为本发明改进的技术方案，所述微尘净化喷嘴喷出的气体包括洁净干燥压缩空气。

作为本发明改进的技术方案，所述微尘净化喷嘴上设置有电磁阀以控制所述微尘净化喷嘴。

作为本发明改进的技术方案，所述微尘净化喷嘴的喷吹方向对准所述光罩的上表面，以喷吹去除所述光罩上表面附着的微尘颗粒。

有益效果

本发明改进了光罩运输方法和设备，在光罩的运输过程中对光罩进行清洁，在光罩传输载具上加装微尘净化喷嘴喷吹去除光罩上表面附着的微尘颗粒，本发明可降低曝光时的成像误差，降低缺陷的形成机率，同时缩短了晶圆制程周期。

此外，本发明中微尘净化喷嘴的净化气体源与光罩室净化气体源的来源相同，不需要再单独提供气体来源，提高了净化气体源的利用率，降低了成本。

本发明提高了光罩的洁净度，防止了光罩上的图形失真，提升了晶圆产品良率。

附图说明

图1绘示本发明实施例步骤S1中光罩结构示意图

图2绘示本发明实施例步骤S2中光罩运输设备结构示意图。

图3绘示本发明实施例步骤S3工作原理图。

图4绘示本发明实施例工艺流程图。

图5绘示本发明实施例微尘净化喷嘴结构示意图。

图6绘示本发明实施例气体输送系统结构示意图。

图7绘示为本发明实施例中将光罩存储于内部光罩库中示意图。

图中，101、光罩室净化气体管道；102、机械手臂；103、光罩传输载具；104、进气管道；105、微尘净化喷嘴；106、净化气体源；107、净化气体柱塞阀；108、光罩；109、内部光罩库；110、内部光罩检测系统；111、光罩室净化喷口；112、电磁阀；113、连接部件；H1-H5、步骤。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

现有技术中光罩室内一般采用向下吹送的流净空气净化整个光罩室。这种净化方式净化能力较弱，不能聚焦于光罩表面，只能清除包含在光罩室的杂质颗粒。为了有效除去附着在光罩表面的杂质颗粒，本发明提供一种光罩运输方法及设备。

实施例1

一种光罩运输方法，包括如下步骤：

如图1所示，S1：提供一光罩运输设备，包括机械手臂102和光罩传输载具103，机械手臂102与光罩传输载具103连接，光罩传输载具103用以运输光罩108，如图5、图6所示，光罩运输设备还包括气体输送系统(图中未示出)及与气体输送系统连通的微尘净化喷嘴105，微尘净化喷嘴105设置于光罩传输载具103上，微尘净化喷嘴105上设置有电磁阀112以控制微尘净化喷嘴105，微尘净化喷嘴105喷出的气体包括洁净干燥压缩空气。微尘净化喷嘴105的喷吹方向对准光罩108上表面，以喷吹去除光罩108上表面附着的微尘颗粒。

在光罩运输设备中载入光罩108时，开启电磁阀112，在光罩运输设备中卸载光罩108时，关闭电磁阀112。如图3、图4所示，气体输送系统包括进气管道104和与进气管道104连接的净化气体源106，进气管道104由一净化气体柱塞阀107控制，净化气体源106还与光罩室净化气体管道101连通并通过光罩室净化气体管道101向光罩室净化喷口111提供净化气体，进气管道104与光罩室净化气体管道101可以通过连接部件113连接。此外，本发明中微尘净化喷嘴105的净化气体源106与光罩室净化气体源的来源相同，不需要再单独提供气体来源，提高了净化气体源106的利用率，降低了成本。

S1步骤包括：在光罩108上形成一光罩图案，将具有光罩图案的光罩108置于光罩装载点；

如图2所示，S2：在光罩装载点将光罩108载入光罩运输设备中，并对光罩108上的微尘量进行检测；在步骤S2中，开启与光罩运输设备连接的内部光罩检测系统110以检测光罩108上的微尘量。

如图3所示，S3：将光罩108载入曝光转台进行曝光显影，如图7所示，步骤S3中还可以包括将光罩108载入内部光罩库109存储并按照固定检测频率对光罩108上的微尘量进行检测，检测频率介于5小时/次～6小时/次，优选为5.5小时/次。本发明改进了光罩运输方法，在光罩运输过程中对光罩进行清洁，在光罩传输载具103上加装微尘净化喷嘴105喷吹去除光罩上表面附着的微尘颗粒，本发明可降低曝光时的成像误差，降低缺陷的形成机率。

本发明提高了光罩的洁净度，防止了光罩108上的图形失真，提升了晶圆产品良率。

如图4所示，本实施例中，光罩108运输的具体过程可以为：

H1、将光罩108载入光罩运输设备中；

H2、机械手臂102开始运输光罩108，同时开启微尘净化喷嘴105喷吹去除光罩108上附着的微尘粒子；

H3、开启内部光罩检测系统110对光罩108上附着的微尘量进行检测。

H41、当光罩108上附着的微尘粒子量检测合格后，将光罩108载入内部光罩库109存储并按照固定检测频率对光罩108上的微尘量进行检测；

或者H42、将光罩108载入曝光转台。

H5、对光罩108进行曝光显影。

实施例2

如图1、2所示本发明还提供一种光罩运输设备，包括：机械手臂102；光罩传输载具103，以固定光罩108，光罩传输载具103与机械手臂102连接，如图3、图7所示，光罩传输载具103将光罩108载入内部光罩库109存储或者将光罩108载入曝光转台进行曝光；如图5、6所示还包括气体输送系统及与气体输送系统连通的微尘净化喷嘴105，微尘净化喷嘴105喷出的气体包括洁净干燥压缩空气，微尘净化喷嘴105上设置有电磁阀112以控制微尘净化喷嘴105，微尘净化喷嘴105的喷吹方向对准光罩108的上表面，以喷吹去除光罩108上表面附着的微尘颗粒。本发明改进了光罩运输设备，在光罩108运输过程中对光罩108进行清洁，在光罩传输载具103上加装微尘净化喷嘴105喷吹去除光罩108上表面附着的微尘颗粒，本发明可降低曝光时的成像误差，降低缺陷的形成机率。

微尘净化喷嘴105设置于光罩传输载具103上，气体输送系统包括进气管道104和与进气管道104连接的净化气体源106，进气管道104由一净化气体柱塞阀107控制，净化气体源106还与光罩室净化气体管道101连通并通过光罩室净化气体管道101向光罩室净化喷口111提供净化气体，进气管道104与光罩室净化气体管道101可以通过连接部件113连接。此外，本发明中微尘净化喷嘴105的净化气体源106与光罩室净化气体源的来源相同，不需要再单独提供气体来源，提高了净化气体源的利用率，降低了成本。

本发明还设置有内部光罩检测系统110，内部光罩检测系统110设置于光罩传输载具103上，以检测光罩108上的微尘量。当光罩108载入光罩传输载具103时，对光罩108上的微尘量进行检测，当光罩108存储于内部光罩库109中时，以介于5小时/次～6小时/次的检测频率对光罩108上的微尘量进行检测。本发明提高了光罩的洁净度，防止了光罩上的图形失真，提升了晶圆产品良率。

如图4所示，本实施例中，光罩运输设备的具体使用过程可以为：

H1、将光罩108载入光罩运输设备中；

H2、机械手臂102开始运输光罩108，同时开启微尘净化喷嘴105喷吹去除光罩108上附着的微尘粒子；

H3、开启内部光罩检测系统110对光罩108上附着的微尘量进行检测。

H41、当光罩108上附着的微尘粒子量检测合格后，将光罩108载入内部光罩库109存储并按照固定检测频率对光罩108上的微尘量进行检测；

或者H42、将光罩108载入曝光转台。

H5、对光罩108进行曝光显影。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种光罩运输方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：提供一光罩运输设备，所述光罩运输设备包括机械手臂和光罩传输载具，所述机械手臂与所述光罩传输载具连接，所述光罩传输载具用以运输光罩，所述光罩运输设备还包括微尘净化喷嘴、进气管道及与所述进气管道连接的净化气体源，所述微尘净化喷嘴设置于所述光罩传输载具上，S1步骤包括：将具有光罩图案的所述光罩置于光罩室内的光罩装载点；

S2：在所述光罩装载点将所述光罩载入所述光罩运输设备中，并对所述光罩上的微尘量进行检测；

S3：所述光罩运输设备将所述光罩运输至曝光转台，并将所述光罩载入所述曝光转台进行曝光显影，在运输所述光罩的同时开启所述光罩运输设备上设置的所述微尘净化喷嘴以净化清洁所述光罩上的微尘，所述微尘净化喷嘴的喷吹方向对准所述光罩的上表面。

2.根据权利要求1所述的光罩运输方法，其特征在于，在所述光罩运输设备上设置有内部光罩检测系统，在所述步骤S2中，开启所述内部光罩检测系统，以检测所述光罩上的微尘量。

3.根据权利要求1所述的光罩运输方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：所述光罩运输设备将所述光罩载入内部光罩库中存储并按照固定检测频率对所述光罩上的微尘量进行检测。

4.根据权利要求3所述的光罩运输方法，其特征在于，所述步骤S3中的检测频率介于5小时/次～6小时/次。

5.根据权利要求1所述的光罩运输方法，其特征在于，所述进气管道由一净化气体柱塞阀控制。

6.根据权利要求1所述的光罩运输方法，其特征在于，所述净化气体源还与光罩室净化气体管道连通并通过所述光罩室净化气体管道向光罩室净化喷口提供净化气体。

7.根据权利要求1所述的光罩运输方法，其特征在于，所述微尘净化喷嘴上设置有电磁阀以控制所述微尘净化喷嘴，在所述光罩运输设备中载入所述光罩时，开启所述电磁阀，在所述光罩运输设备中卸载所述光罩时，关闭所述电磁阀。

8.根据权利要求7所述的光罩运输方法，其特征在于，所述微尘净化喷嘴喷出的气体包括洁净干燥压缩空气。

9.一种光罩运输设备，包括：

机械手臂；

光罩传输载具，以固定光罩，所述光罩传输载具与所述机械手臂连接；

其特征在于，所述光罩运输设备还包括微尘净化喷嘴、进气管道及与所述进气管道连接的净化气体源，所述微尘净化喷嘴设置于所述光罩传输载具上。

10.根据权利要求9所述的光罩运输设备，其特征在于，所述进气管道由一净化气体柱塞阀控制。

11.根据权利要求9所述的光罩运输设备，其特征在于，所述净化气体源还与光罩室净化气体管道连通并通过所述光罩室净化气体管道向光罩室净化喷口提供净化气体。

12.根据权利要求9所述的光罩运输设备，其特征在于，在所述光罩运输设备上还设置有内部光罩检测系统，以检测所述光罩上的微尘量。

13.根据权利要求12所述的光罩运输设备，其特征在于，当所述光罩载入所述光罩传输载具时，对所述光罩上的微尘量进行检测。

14.根据权利要求9所述的光罩运输设备，其特征在于，所述光罩传输载具将所述光罩载入内部光罩库存储或者将所述光罩载入曝光转台进行曝光。

15.根据权利要求14所述的光罩运输设备，其特征在于，当所述光罩存储于所述内部光罩库中时，以介于5小时/次～6小时/次的检测频率对所述光罩上的微尘量进行检测。

16.根据权利要求9所述的光罩运输设备，其特征在于，所述微尘净化喷嘴喷出的气体包括洁净干燥压缩空气。

17.根据权利要求16所述的光罩运输设备，其特征在于，所述微尘净化喷嘴上设置有电磁阀以控制所述微尘净化喷嘴。

18.根据权利要求17所述的光罩运输设备，其特征在于，所述微尘净化喷嘴的喷吹方向对准所述光罩的上表面，以喷吹去除所述光罩上表面附着的微尘颗粒。

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