CN112934850A - 光罩杂质去除设备和光罩杂质去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种光罩杂质去除设备和光罩杂质去除方法，涉及半导体技术领域，该光罩杂质去除设备，包括承载装置和真空吸附枪，承载装置用于承载光罩，真空吸附枪与承载装置连接，用于吸附光罩表面的杂质。本发明将光罩放置在承载装置上，然后通过真空吸附枪吸附光罩表面的杂质，从而利用吸附的方式去除光罩表面的杂质，而吸附过程中不会出现微粒滚动现象，避免了刮伤光罩的表面，同时，由于吸附的特性，使得杂质不会因为气流陷在光罩内，且能够对陷入光罩内的杂质进行移除，能够有效去除光罩表面的杂质，保证了光罩的质量。

Description

光罩杂质去除设备和光罩杂质去除方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种光罩杂质去除设备和光罩杂质去除方法。

背景技术

光罩基材(blank)或护膜(pellicle)上的微粒杂质(particle)会影响光罩生产良率及曝光。由于光罩在生产操作或存放时由于环境关系，blank及pellicle上很有可能粘附particle。若particle无法移除，blank则无法使用，pellicle需送光罩厂进行pellicle更换的送修(Repair)。如此可能增加光罩生产成本及芯片生产的等待时间，严重甚至影响光罩寿命。因此如何有效的移除光罩基材(blank)或护膜(pellicle)上的particle成为光罩厂的重要课题。

现有技术中，通常是利用氮气枪或风刀利用高压气体吹除的方式除去光罩表面的杂质，这种方式对陷入基材光阻以及护膜内的杂质无法移除，且杂质容易因为气流大小、方向以及吹除位置不正确而陷在护膜以及光阻内，导致杂质无法吹除。同时容易因为高压吹除时造成杂质微粒滚动而导致基材无法使用及护膜刮伤，影响光罩质量，且需要返工。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种光罩杂质去除设备和光罩杂质去除方法，其能够有效去除光罩表面的杂质，并且避免了刮伤光罩表面，保证了光罩的质量。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种光罩杂质去除设备，包括承载装置和真空吸附枪，所述承载装置用于承载光罩，所述真空吸附枪与所述承载装置连接，用于吸附所述光罩表面的杂质。

在可选的实施方式中，所述真空吸附枪包括吸附头、真空吸附管和固定机构，所述真空吸附管与所述固定机构连接，所述固定机构与所述承载装置连接，用于固定所述真空吸附管，所述吸附头可转动地设置在所述真空吸附管的进气端，并与所述真空吸附管连通，用于吸附所述光罩表面的杂质。

在可选的实施方式中，所述固定机构包括固定卡环、支撑杆和固定套环，所述固定卡环卡接在所述承载装置上，所述支撑杆的一端与所述固定卡环连接，所述固定套环设置在所述支撑杆的另一端，并与所述真空吸附管连接。

在可选的实施方式中，所述支撑杆包括固定套筒、调节杆和第一调节旋钮，所述固定套筒与所述固定卡环连接，所述调节杆部分容置在所述固定套筒内，所述固定卡环设置在所述调节杆上，所述第一调节旋钮设置在所述固定套筒上，用于抵持并固定所述调节杆伸入所述固定套筒的部分。

在可选的实施方式中，所述真空吸附管的进气端还设置有第二调节旋钮，所述吸附头转动套设在所述真空吸附管的端部，所述第二调节旋钮用于抵持并固定所述吸附头。

在可选的实施方式中，所述吸附头上设置有真空吸力控制器，所述真空吸力控制器用于控制所述吸附头的吸力。

在可选的实施方式中，所述承载装置包括座体、承载台、支撑臂和显微镜，所述承载台设置在所述座体上，所述支撑臂设置在承载台上，所述显微镜设置在所述支撑臂的顶端，并与所述承载台相对应。

第二方面，本发明提供一种光罩杂质去除方法，适用于如前述实施方式任一项所述的光罩杂质去除设备，包括：

利用真空吸附枪吸附放置在承载装置上的光罩表面的杂质。

在可选的实施方式中，在利用真空吸附枪吸附放置在承载装置上的光罩表面的杂质的步骤之前，还包括：

定位所述光罩表面的杂质；

将所述真空吸附枪对准所述光罩表面的杂质。

在可选的实施方式中，定位所述光罩表面的杂质的步骤，包括：

将所述光罩移动至显微镜下；

利用所述显微镜对所述光罩表面的杂质进行定位。

发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的光罩杂质去除设备和光罩杂质去除方法，将光罩放置在承载装置上，然后通过真空吸附枪吸附光罩表面的杂质，从而利用吸附的方式去除光罩表面的杂质，而吸附过程中不会出现微粒滚动现象，避免了刮伤光罩的表面，同时，由于吸附的特性，使得杂质不会因为气流陷在光罩内，且能够对陷入光罩内的杂质进行移除，能够有效去除光罩表面的杂质，保证了光罩的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的光罩杂质去除设备在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的光罩杂质去除设备在第二视角下的结构示意图；

图3为图2中真空吸附枪的结构示意图；

图4为图1中真空吸附枪的结构示意图；

图5为图1中承载装置的结构示意图；

图6为本发明第二实施例提供的光罩杂质去除方法的步骤框图。

图标：

100-光罩杂质去除设备；110-承载装置；111-座体；113-承载台；115-支撑臂；117-显微镜；119-载物片；130-真空吸附枪；131-吸附头；1311-第二调节旋钮；1313-真空吸力控制器；133-真空吸附管；135-固定机构；137-固定卡环；138-支撑杆；1381-固定套筒；1383-调节杆；1385-第一调节旋钮；139-固定套环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

正如背景技术中所公开的，现有技术中对于光罩表面，通常采用的是吹除法，即利用氮气枪或者风刀，利用高压气体作用在光罩的表面，利用风力将光罩表面的杂质微粒吹走，实现杂质微粒的去除。然而，这种方式有一定局限性，针对陷入光罩的微粒来说，由于微粒周围有遮挡，吹除法只会让杂质更加紧贴在光罩的表面，且杂质容易因为气流大小、方向以及吹除位置不正确而陷在光罩内，导致杂质无法吹除。与此同时，采用吹除法，由于微粒为单向受力，有可能造成杂质微粒滚动，微粒滚动过程中始终与光罩的表面接触、摩擦，从而导致光罩无法使用以及护膜刮伤，影响光罩质量。

为了解决上述问题，本发明提供了一种新型的光罩杂质去除设备和光罩杂质去除方法，其采用了吸附法去除杂质，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

参见图1至图5，本实施例提供了一种光罩杂质去除设备100，其能够有效去除光罩表面的杂质，并且避免了刮伤光罩表面，保证了光罩的质量。

本实施例提供的光罩杂质去除设备100，包括承载装置110和真空吸附枪130，承载装置110用于承载光罩，真空吸附枪130与承载装置110连接，用于吸附光罩表面的杂质。

在本实施例中，在光罩进行除尘前，先将光罩放置在承载装置110上，然后通过移动承载装置110或者移动真空吸附枪130，使得真空吸附枪130能够对准光罩表面的杂质，从而利用真空吸附枪130将光罩表面的杂质吸走。具体地，真空吸附枪130利用在管道中抽真空的方式形成负压，从而将外部空气不断地吸入管道，从而产生吸力，空气流动过程中将光罩表面的杂质微粒一并吸入管道，实现杂质去除的功能。由于采用了吸附方式去除杂质微粒，相较于吹除法改变了微粒的受力方向，可以避免微粒陷入到光罩中，也避免了微粒刮伤光罩。

需要说明的是，本实施例中真空吸附枪130的真空吸力可调，且吸附时可采取正对方式吸附，从而直接将微粒从光罩表面吸走，吸附效果好。同时真空吸附枪130的真空吸附力应大于微粒的重量，从而使得真空吸附枪130能够将微粒吸走。

真空吸附枪130包括吸附头131、真空吸附管133和固定机构135，真空吸附管133与固定机构135连接，固定机构135与承载装置110连接，用于固定真空吸附管133，吸附头131可转动地设置在真空吸附管133的进气端，并与真空吸附管133连通，用于吸附光罩表面的杂质。具体地，真空吸附管133可以直接与外部的厂务PV真空管连接，也可以单独设置真空泵，通过真空泵与真空吸附管133连接，固定机构135将真空吸附管133固定在承载装置110上，并通过吸附头131实现与光罩表面对准，吸附头131将光罩表面的杂质微粒导入到后部的真空吸附管133，从而能够实现真空吸附。

在本实施例中，真空吸附管133为不锈钢管、钢管、PVC管或者其他硬质材料管道，真空吸附管133能够与固定机构135连接，从而固定在承载装置110上，与承载装置110保持相对固定。真空吸附管133将杂质微粒吸附后，粘附在真空过滤单元上，避免污染无尘室的环境。

在本实施例中，固定机构135包括固定卡环137、支撑杆138和固定套环139，固定卡环137卡接在承载装置110上，支撑杆138的一端与固定卡环137连接，固定套环139设置在支撑杆138的另一端，并与真空吸附管133连接。具体地，固定卡环137与支撑杆138一体设置，固定卡环137卡持在承载装置110的凸起位置，支撑杆138通过固定套环139支撑真空吸附管133，其中固定套环139上设置有半开放式卡扣，能够将真空吸附管133可拆卸地卡入固定套环139，实现固定。其中固定套环139采用塑料件制成，在装配真空吸附管133时能够在外力的作用下将真空吸附管133过盈装配在固定套环139中。

需要说明的是，本实施例中固定卡环137为倒U型结构，其能够卡持在承载装置110上的凸起部位，并结合支撑杆138形成悬臂结构，实现对真空吸附管133的支撑。具体地，固定卡环137和支撑杆138均采用不锈钢制成，具有良好的刚性，以保证真空吸附管133的稳定支撑。

在本实施例中，支撑杆138包括固定套筒1381、调节杆1383和第一调节旋钮1385，固定套筒1381与固定卡环137连接，调节杆1383部分容置在固定套筒1381内，固定套环139设置在调节杆1383上，第一调节旋钮1385设置在固定套筒1381上，用于抵持并固定调节杆1383伸入固定套筒1381的部分。具体地，固定套筒1381和调节杆1383均采用不锈钢制成，其中固定套筒1381呈空心状，调节杆1383的一端插入到固定套筒1381中，并能够沿固定套筒1381滑动，从而改变调节杆1383的另一端与固定套筒1381之间的距离，进而调节固定套环139的位置，实现真空吸附管133位置的调节，第一调节旋钮1385固定在固定套筒1381上，并与固定套筒1381螺纹连接，通过旋动第一调节旋钮1385，能够改变第一调节旋钮1385伸入到固定套筒1381的深度，从而抵持在调节杆1383的表面，实现调节杆1383的固定。

需要说明的是，本实施例中真空吸附管133与调节杆1383之间相互垂直，即真空吸附管133与调节杆1383形成十字形结构，同时调节杆1383相对于承载装置110水平向右放置，以保证真空吸附管133能够平行设置在承载装置110的右侧，而吸附头131相对真空吸附管133向左偏，保证吸附头131能够与光罩相对应。当然，此处真空吸附管133、调节杆1383以及吸附头131的相对位置仅仅是举例说明，其并不起到限定作用，在其他较佳的实施例中也可以采用其他布局方式。

在本实施例中，真空吸附管133的进气端还设置有第二调节旋钮1311，吸附头131转动套设在真空吸附管133的端部，第二调节旋钮1311用于抵持并固定吸附头131。具体地，真空吸附管133的进气端还设置有调节座，调节座上开设有与真空吸附管133相配合的装配孔，吸附头131的端部转动套设在真空吸附管133的端部并容置在该装配孔中，第二调节旋钮1311固定在调节座上，并与调节座螺纹连接，通过旋动第二调节旋流，能够改变第二调节旋钮1311伸入到装配孔中的深度，从而抵持在吸附头131的表面，实现吸附头131的固定。

需要说明的是，本实施例中吸附头131可以通过第二调节旋钮1311来改变旋转角度，具体地，在第二调节旋钮1311松开后，转动吸附头131至指定位置，然后第二调节旋钮1311旋紧，实现吸附头131的固定。

在本实施例中，吸附头131上设置有真空吸力控制器1313，真空吸力控制器1313用于控制吸附头131的吸力。具体地，真空吸力控制器1313为阀门结构，通过改变阀门的开度大小改变吸附头131内气流通道的流通面积，从而实现吸力的调节，当然，此处真空吸力控制器1313也可以采用其他方式来控制吸附头131的吸力，例如直接与外部的真空泵或者真空管的控制器电连接，通过直接改变真空吸附管133内的气压大小来改变吸附头131的吸力大小，对于真空吸力控制器1313的控制方式，在此不作具体限定。

在实际进行杂质微粒去除工作时，将光罩放置在承载装置110上，然后通过第一调节旋钮1385、第二调节旋钮1311来调节真空吸附管133和吸附头131的位置，使得吸附头131与光罩的表面的待去除区相对应，固定后通过真空吸力控制器1313调节吸力大小，从而通过吸附头131准确地将光罩表面的杂质去除。

在本实施例中，承载装置110包括座体111、承载台113、支撑臂115和显微镜117，承载台113设置在座体111上，支撑臂115设置在承载台113上，显微镜117设置在支撑臂115的顶端，并与承载台113相对应。具体地，承载装置110的结构可参考现有的移动式显微镜结构，承载台113上设置有用于承载光罩的载物片119，载物片119为可拆卸或可移动式，能够实现光罩上料、移动至显微镜117下方的动作。其中支撑臂115设置在承载台113的后方，并向上延伸，显微镜117设置在支撑臂115的顶端，并位于支撑臂115的前侧，从而能够使得显微镜117与下方的承载台113相对应。

需要说明的是，本实施例中显微镜117与常规的显微镜的结构一致，均包括目镜和物镜，通过目镜和物镜共同作用，并结合载物片119的移动，实现对光罩表面有杂质微粒的部位的准确定位，并且调节吸附头131的位置，使得吸附头131与光罩表面的杂质微粒处相对应，实现微粒的吸附作用。

在本发明其他较佳的实施例中，显微镜117也可以采用电子显微镜，并且吸附头131的位置调节也可以通过增加电机驱动或者机械臂来实现，通过电子显微镜内置软件实现对光罩上缺陷位置的精确定位，然后通过电机驱动或机械臂实现吸附头131与光罩表面缺陷位置的精确对准，其具体过程在此不详细介绍。

在本实施例中，通过显微镜117实现对光罩表面的杂质微粒进行精确定位，然后调节吸附头131位置，实现对杂质微粒的吸附去除。具体地，首先将光罩放置在承载台113的载物片119上，并将载物片119移动至显微镜117的下方，然后将显微镜117切换为最小倍率，利用显微镜117以目视的方式观察光罩的表面，以确定光罩表面具有杂质微粒的区域的位置，然后通过手动松开第一调节旋钮1385和第二调节旋钮1311，将真空吸附管133和吸附头131调整至与光罩表面相对应的位置后，拧紧第一调节旋钮1385和第二调节旋钮1311，其中第一调节旋钮1385和第二调节旋钮1311可分步进行，实现粗调和微调。最后通过真空吸力控制器1313调节吸力大小，直至将光罩表面的杂质微粒吸附去除。

需要说明的是，在本发明其他较佳的实施例中，也可以无需对光罩表面的杂质微粒进行定位，只需要利用吸附头131依次将光罩表面每一处进行吸附作业即可，其相较于本实施例耗费时间较长，但是能够保证光罩表面杂质的完全去除，避免因为目视法观察不到位而可能导致杂质微粒去除不彻底的缺陷。

综上所述，本实施例提供了一种光罩杂质去除设备100，将光罩放置在承载装置110上，通过显微镜117以目视法确定杂质微粒的位置，然后通过真空吸附枪130吸附光罩表面的杂质，从而利用吸附的方式去除光罩表面的杂质，而吸附过程中不会出现微粒滚动现象，避免了刮伤光罩的表面，同时，由于吸附的特性，使得杂质不会因为气流陷在光罩内，且能够对陷入光罩内的杂质进行移除，能够有效去除光罩表面的杂质，保证了光罩的质量。

第二实施例

参见图6，本实施例提供了一种光罩杂质去除方法，适用于如第一实施例提供的光罩杂质去除设备100，该方法包括以下步骤：

S1：定位光罩表面的杂质。

具体而言，本实施例中通过目视法来确定光罩表面的杂质，进一步地，通过显微镜117观察光罩的表面，从而确定光罩表面杂质的位置。具体地，将光罩移动至显微镜117下，然后利用显微镜117对光罩表面的杂质进行定位。在实际操作时，首先将光罩放置在承载台113的载物片119上，并将载物片119移动至显微镜117的下方，然后将显微镜117切换为最小倍率，利用显微镜117以目视的方式观察光罩的表面，以确定光罩表面具有杂质微粒的区域的位置。

S2：将真空吸附枪130对准光罩表面的杂质。

具体而言，通过第一调节旋钮1385和第二调节旋钮1311手动调节真空吸附枪130的姿态，进而将真空吸附枪130的吸附头131对准光罩表面的杂质。通过手动松开第一调节旋钮1385和第二调节旋钮1311，将真空吸附管133和吸附头131调整至与光罩表面相对应的位置后，拧紧第一调节旋钮1385和第二调节旋钮1311，其中第一调节旋钮1385和第二调节旋钮1311可分步进行，实现粗调和微调。

S3：利用真空吸附枪130吸附放置在承载装置110上的光罩表面的杂质。

具体而言，光罩放置在载物片119上，在步骤S2中将真空吸附枪130的位置和姿态进行调整后，通过真空吸力控制器1313调节吸力大小，直至将光罩表面的杂质微粒吸附去除。

本实施例提供的光罩杂质去除方法，将光罩放置在承载装置110上，通过显微镜117对光罩表面的杂质进行定位，然后通过真空吸附枪130吸附光罩表面的杂质，从而利用吸附的方式去除光罩表面的杂质，而吸附过程中不会出现微粒滚动现象，避免了刮伤光罩的表面，同时，由于吸附的特性，使得杂质不会因为气流陷在光罩内，且能够对陷入光罩内的杂质进行移除，能够有效去除光罩表面的杂质，保证了光罩的质量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光罩杂质去除设备，其特征在于，包括承载装置和真空吸附枪，所述承载装置用于承载光罩，所述真空吸附枪与所述承载装置连接，用于吸附所述光罩的表面的杂质。

2.根据权利要求1所述的光罩杂质去除设备，其特征在于，所述真空吸附枪包括吸附头、真空吸附管和固定机构，所述真空吸附管与所述固定机构连接，所述固定机构与所述承载装置连接，用于固定所述真空吸附管，所述吸附头可转动地设置在所述真空吸附管的进气端，并与所述真空吸附管连通，用于吸附所述光罩的表面的杂质。

3.根据权利要求2所述的光罩杂质去除设备，其特征在于，所述固定机构包括固定卡环、支撑杆和固定套环，所述固定卡环卡接在所述承载装置上，所述支撑杆的一端与所述固定卡环连接，所述固定套环设置在所述支撑杆的另一端，并与所述真空吸附管连接。

4.根据权利要求3所述的光罩杂质去除设备，其特征在于，所述支撑杆包括固定套筒、调节杆和第一调节旋钮，所述固定套筒与所述固定卡环连接，所述调节杆部分容置在所述固定套筒内，所述固定套环设置在所述调节杆上，所述第一调节旋钮设置在所述固定套筒上，用于抵持并固定所述调节杆伸入所述固定套筒的部分。

5.根据权利要求2所述的光罩杂质去除设备，其特征在于，所述真空吸附管的进气端还设置有第二调节旋钮，所述吸附头转动套设在所述真空吸附管的端部，所述第二调节旋钮用于抵持并固定所述吸附头。

6.根据权利要求2或5所述的光罩杂质去除设备，其特征在于，所述吸附头上设置有真空吸力控制器，所述真空吸力控制器用于控制所述吸附头的吸力。

7.根据权利要求1所述的光罩杂质去除设备，其特征在于，所述承载装置包括座体、承载台、支撑臂和显微镜，所述承载台设置在所述座体上，所述支撑臂设置在承载台上，所述显微镜设置在所述支撑臂的顶端，并与所述承载台相对应。

8.一种光罩杂质去除方法，适用于如权利要求1-7任一项所述的光罩杂质去除设备，其特征在于，包括：

利用真空吸附枪吸附放置在承载装置上的光罩表面的杂质。

9.根据权利要求8所述的光罩杂质去除方法，其特征在于，在利用真空吸附枪吸附放置在承载装置上的光罩表面的杂质的步骤之前，还包括：

定位所述光罩表面的杂质；

将所述真空吸附枪对准所述光罩表面的杂质。

10.根据权利要求9所述的光罩杂质去除方法，其特征在于，定位所述光罩表面的杂质的步骤，包括：

将所述光罩移动至显微镜下；

利用所述显微镜对所述光罩表面的杂质进行定位。

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