CN113458080A - 风刀及清洗设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种风刀及清洗设备，风刀包括主体结构，主体结构上开设有至少一个贯穿通孔，贯穿通孔作为气流通道，气流通道的进气端与气体供给装置连通，气流通道的出气端的气流方向相对待清洗物体呈预设角度。本公开中的主体结构内的贯穿通孔，用作气流通道，气流通道呈内嵌式结构，使得气流通道的出气端的气流方向与待清洗物体之间始终呈预设角度，待清洗物体不会因受力不均匀而发生破损，提升了使用的安全性。且当气流至待清洗物体时，待清洗物体表面的微粒等污染物，受气流影响，发生移动，进而达到清洁的效果。

Description

风刀及清洗设备

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种风刀及清洗设备。

背景技术

随着半导体制造技术的不断发展，光罩的成本费用越来也高，光罩的表面设有光罩保护膜(pellicle)，以用于保护光罩的洁净，防止微粒子或者挥发性气体污染光罩表面。没有光罩保护膜保护的光罩，很容易污染上微粒，并形成一个失真的影像在晶圆上，影响晶片的品质。

光罩保护膜设置于光罩的表面，使得微粒掉落至光罩保护膜上，降低对光罩上的图形的影响。后期对光罩保护膜的表面进行清洁，使其保持洁净。

相关技术中，采用针式风刀对光罩保护膜进行清洁。针式风刀由多个针管组成，针管易受外力而产生歪斜，使多个针管的角度不一致。当工作状态下，歪斜的针管使得光罩保护膜的表面受力不均匀，光罩保护膜易受损，增加了损耗成本。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供了一种风刀及清洗设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种风刀，所述风刀包括主体结构，所述主体结构上开设有至少一个贯穿通孔，所述贯穿通孔作为气流通道，所述气流通道的进气端与气体供给装置连通，所述气流通道的出气端的气流方向相对待清洗物体呈预设角度。

在一些实施例中，所述预设角度为15°-25°。

在一些实施例中，所述主体结构包括多个气流通道，所述多个气流通道所在的第一平面相对待清洗物体所在的第二平面倾斜设置，使所述第一平面和所述第二平面之间具有所述预设角度。

在一些实施例中，所述气流通道呈圆柱形结构。

在一些实施例中，所述气流通道具有预设内径。

在一些实施例中，所述预设内径为0.75mm-1.25mm。

在一些实施例中，所述风刀还包括气流调节单元，所述气流调节单元与气体供给装置连接，以调节所述气流通道内的气流参数。

在一些实施例中，所述气流调节单元包括质量流量控制器。

在一些实施例中，所述风刀还包括安装部，所述主体结构安装于所述安装部，所述安装部与气体供给装置连接；

其中，所述安装部内设置有气体腔室，所述气流通道的进气端通过所述气体腔室与气体供给装置连通。

在一些实施例中，所述安装部包括安装体和至少一个进气管道，所述气体腔室设置于所述安装体内；

其中，所述进气管道的一端贯穿所述安装体，使所述进气管道与所述气体腔室连通，所述进气管道的另一端与气体供给装置连通。

在一些实施例中，所述主体结构呈锥形状，所述主体结构的宽面与所述安装体固定连接，所述主体结构的窄面朝向待清洗物体。

在一些实施例中，所述气流通道内具有预设气压。

在一些实施例中，所述预设气压大于0.3Mpa。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种清洗设备，包括如上所述的风刀和待清洗物体，所述风刀内的气流由所述风刀的出气端流向所述待清洗物体的表面。

在一些实施例中，所述待清洗物体包括光罩和膜体，所述膜体叠设于所述光罩，所述风刀的出气端与所述膜体对应设置。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开中的主体结构内的贯穿通孔，用作气流通道，气流通道呈内嵌式结构，使得气流通道的出气端的气流方向与待清洗物体之间始终呈预设角度，待清洗物体不会因受力不均匀而发生破损，提升了使用的安全性。且当气流至待清洗物体时，待清洗物体表面的微粒等污染物，受气流影响，发生移动，进而达到清洁的效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的清洗设备的结构示意图。

图2是图1所示的示例性实施例示出的清洗设备的纵截面示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的主体结构的纵截面示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的清洗设备的结构示意图

图5是图4所示的示例性实施例示出的清洗设备的纵截面示意图。

附图说明：

主体结构1；

贯穿通孔11；第一通道段111；进气端1111；第二通道段112；出气端1121；

连接支管12；连接主管13；

第一面14；第二面15；

气流供给装置2；

待清洗物体3；光罩31；膜体32；

气流调节单元4；

安装部5；安装体51；气体腔室511；开口512；进气管道52。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开提出了一种风刀，风刀包括主体结构，主体结构上开设有至少一个贯穿通孔，贯穿通孔作为气流通道，气流通道的进气端与气体供给装置连通，气流通道的出气端的气流方向相对待清洗物体呈预设角度。本公开中的主体结构内的贯穿通孔，用作气流通道，气流通道呈内嵌式结构，使得气流通道的出气端的气流方向与待清洗物体之间始终呈预设角度，待清洗物体不会因受力不均匀而发生破损，提升了使用的安全性。且当气流至待清洗物体时，待清洗物体表面的微粒等污染物，受气流影响，发生移动，进而达到清洁的效果。

如图1、图2所示，一种风刀，包括主体结构1，主体结构1由不锈钢材料制成，使其主体结构1具有强度高、耐腐蚀的特性，延长了风刀的使用寿命。

主体结构1上开设有贯穿通孔11，贯穿通孔11作为气流通道，用于输送气流。气流通道的进气端1111与气流供给装置2连通，气流供给装置2通过气流通道的进气端1111向气流通道内输入气流，气流在气流通道内流动，由气流通道的出气端1121输出。气流通过气流通道被输送至待清洗物体3，以便于吹除待清洗物体3表面的微粒等污染物，实现清洁的效果。

其中，气流通道的进气端1111可以通过连接支管12与气流供给装置2连通，连接支管12与主体结构1固定连接。连接支管12与主体结构1所连接的平面为主体结构1的第一面14，连接支管12在主体结构1的第一面14上的正投影面积大于贯穿通孔11在主体结构1的第一面14上的正投影面积，保证连接支管12能够罩住气流通道的进气端1111，避免漏气。

气流通道的出气端1121的输出的气流方向(参照图1、图2所示的Z轴方向)相对待清洗物体3呈预设角度，使待清洗物体3的表面受力均匀可控，对待清洗物体3形成保护，降低生产损耗率。其中，预设角度可以是15°-25°，气流方向相对于待清洗物体3倾斜设置，使得气流的吹除力度适中，提升待清洗物体3清洁过程中的安全性，避免待清洗物体3出现破损的现象，且吹除待清洗物体3表面的微粒等污染物，保证待清洗物体3的洁净度。

需要说明的是，主体结构1上开设的贯穿通孔不限于上述一个，也可以两个或者多个。主体结构1上可以开设有至少一个贯穿通孔11，贯穿通孔11的数量受待清洗物体3的尺寸影响。为了提升清洁效果，保证待清洗物体3的表面均可以被吹到，贯穿通孔11的数量可以是多个。

如图1、图2所示，一种风刀，风刀包括主体结构1，主体结构1上开设有多个贯穿通孔11，使得主体结构1包括多个气流通道，沿待清洗物体3的第一方向(参照图1所示的Y轴方向)，多个气流通道依次间隔布设，使得每个气流通道均对应于待清洗物体3都不同位置。当风刀处于工作状态下，气流通道的的出气端1121的气流可以覆盖整个待清洗物体3的表面，避免出现清洁盲区，进一步提升了清洁效果。

其中，多个气流通道位于同一平面，多个气流通道所在的平面为第一平面，待清洗物体3位于第二平面，多个气流通道所在的第一平面相对待清洗物体3所在的第二平面倾斜设置，使得第一平面和第二平面之间具有预设角度(参照图1、图2所示的Z轴与X轴之间的夹角)，预设角度可以是15°-25°，以保证气流通道的出气端1121的气流压力。当风刀处于工作状态下，多个气流通道的出气端1121同时输出气流，气流能够带走待清洗物体3表面的微粒等污染物，保证待清洗物体3的清洁度。第一平面平行于气流方向(参照图1所示的Z轴方向)，第二平面平行于待清洗物体3的表面。

其中，每个气流通道的进气端1111均与气体供给装置连通，使得每个气流通道内均有气流输送，气流由气流通道的出气端1121流出，实现对待清洗物体3的清洁。且为了实现每个贯穿通孔11均能够连接至气流供给装置2，每个贯穿通孔11均连接有一个连接支管12，每个连接支管12连接至连接主管13，由连接主管13连接至气流供给装置2，实现气流输送。

如图1、图2所示，本公开提出的气流通道呈圆柱形结构，且气流通道具有预设内径，预设内径为0.75mm-1.25mm。气流通道使气流集中化，控制气流通道内的工作气压，保证风刀的正常工作。同时，具有预设内径的气流通道，可以提升气流的吹除力度，保证气流到达待清洗物体3表面时，能够带走微粒等污染物，以达到吹除的效果。

其中，为了保证风刀的正常工作，气流通道内具有预设气压，预设气压大于0.3Mpa，气流通道内具有足够的压力，气流通道的出气端1121所输出的气流的力度才足够大，并带走待清洗物体3表面的微粒等污染物，以达到吹除的效果。

需要说明的是，气流通道不限于上述圆柱形结构，也可以是方柱形结构等。气流通道的具体形态可以以实际需要进行调整。

如图1、图3所示，一种风刀，风刀包括主体结构1，主体结构1上开设有贯穿通孔111，贯穿通孔11作为气流通道，用于输送气流。气流通道的进气端1111与气流供给装置2连通，气流供给装置2通过气流通道的进气端1111向气流通道内输入气流，气流在气流通道内流动，由气流通道的出气端1121输出。

本公开提出的气流通道可以包括第一通道段111和第二通道段112，第一通道段111可以是平直段，沿待清洗物体3的第一方向(参见图3所示的X轴)延伸，且平行于待清洗物体3的平面。第一通道段111的一端作为气流通道的进气端1111，用于输入气流。第一通道段111的另一端与第二通道段112的一端连通，第二通道段112为倾斜段，第二通道段112相对第一通道段111倾斜，使得第一通道段111和第二通道段112之间的夹角呈预设夹角，预设夹角可以是155°-165°。第二通道段112的另一端作为气流通道的出气端1121，用于输出气流。

气流通过气流通道的进气端1111进入至第一通道段111，由第一通道段111进入至第二通道段112内。流动的气流流经平直段后，至倾斜段，由于倾斜段的内壁对气流有拦截的作用，使得气流得到缓冲，避免气流通道的出气端1121的气流出现冲力过大的情况，保证被输送至待清洗物体3的气流，不会给待清洗物体3造成损害。

如图1所示，一种风刀，包括主体结构1，主体结构1上开设有贯穿通孔11，贯穿通孔11作为气流通道，用于输送气流。气流通道的进气端1111与气流供给装置2连通，气流通道的具体设置方式以及具体结构，上述实施例中，已做详细说明，在此，不再重复赘述。

本公开提出的风刀还包括气流调节单元4，气流调节单元4与气体供给装置2连接，以调节气流通道内的气流参数。

其中，气流调节单元4包括质量流量控制器(Mass Flow Controller，简称MFC)，质量流量控制器可以包括电路板、传感器、机壳、调节阀等部件，质量流量控制器的具体结构，在此，不做具体陈述。

气流参数包括但不限于气流通道内气流的流速、气流通道内气流的流量、气流通道内气流流动时的工作气压、气流通道内气流的质量等。

如图4、图5所示，一种风刀，包括主体结构1和安装部5，主体结构1安装于安装部5，主体结构1与安装部5可以是一体结构。安装部5由不锈钢材料制成，以提升安装部5的刚度，延长安装部5的使用寿命。安装部5与气体供给装置2连接，主体结构1通过安装部5与气体供给装置2连接。

其中，主体结构1上开设有多个贯穿通孔11，贯穿通孔11作为气流通道，用于输送气流。安装部5内设置有气体腔室511，每个气流通道的进气端1111均与气体腔室511连通，气体腔室511与气体供给装置2连通，使得所有气流通道均可以通过气体腔室511与气体供给装置2连通。气体供给装置2向气体腔室511内输入气流，当气体腔室511内的气流置满时，气流会由气体腔室511分别进入至不同的气流通道内，以实现气流的输送。

气流供给装置2输出的气流，由气体腔室511转换，气流进入至气体腔室511内时，可以控制气流调节单元4，并不断调节参数，进而保证进入至气流通道内的气流参数为目标参数。由于气流通道狭窄且长度有限，气流进入至气流通道内后，可以很快抵达气流通道的出气端1121，使得气流参数不好掌控，影响清洁效果。而气体腔室511具有足够的空间容纳气流，气流在气体腔室511内时，即可通过气流供给装置2和气流调节单元4，调节气流的输入状态，以调节气流的输出参数。

如图4、图5所示，本公开提出的安装部5包括安装体51和进气管道52，气体腔室511设置于安装体51内。进气管道52的一端与气体供给装置2连通，进气管道52的另一端贯穿安装体51，使进气管道52可以与气体腔室511连通。安装体51开设有开口512，开口512与气流通道的进气端1111对应设置，气体腔室511通过开口512与气流通道连通。

其中，进气管道52可以设置有一个、两个或者多个。但进气管道52与气体腔室511连通，经由气体腔室511转换，无需设置太多，减少进气管道的设置。进气管道52具体可以根据实际需要，进行调整。

其中，主体结构1呈锥形状，主体结构1的第一面14为宽面，第一面14与安装体51固定连接。主体结构1的第二面15为窄面，朝向待清洗物体3。主体结构1呈锥形状，由宽面逐渐收缩变为窄面，减少物料，降低了主体结构1的制造成本。且主体结构1的下侧避让开待清洗物体3，避免与待清洗物体3相互干扰，发生碰撞等现象，进一步保护待清洗物体3。主体结构1的上侧可以显露出气流通道的出气端1121，以便于查看气流通道的出气端1121的出气状态。若是气流通道的出气端1121出现堵塞等现象，可以及时维修清理，保证风刀可以正常工作。

本公开还提出了一种清洗设备，包括上述任一实施例中的风刀和待清洗物体，风刀内的气流由风刀的出气端流向待清洗物体的表面，以实现待清洗物体的清洁。

如图4、图5所示，一种清洗设备，包括风刀和待清洗物体3，风刀内的气流由风刀的出气端1121流向待清洗物体3的表面。

待清洗物体3包括光罩31和膜体32，膜体32叠设于光罩31，风刀的出气端1121与膜体32对应设置。

其中，光罩31(MASK)上布设图形，以光蚀刻技术，将其图形复制于晶圆之上，以形成半导体所需要的图形。而光罩很容易沾染微粒等污染物，当将光罩的图形复制于晶圆时，会形成一个失真的影像在晶圆上，影响晶圆的良率。

其中，膜体32为光罩保护膜，膜体32叠设在光罩31的表面，用于保护光罩31的洁净，防止微粒等污染物污染光罩，将影响程度降至最低。

膜体32与光罩31连接后，也需要对膜体32进行清洁，使其保持洁净。若是膜体32损坏，也会影响光罩31，致其损坏。利用内嵌式结构气流通道，喷射出气流，气流到达膜体32表面，膜体32表面的微粒等污染物受到侧向风力会发生移动，直至脱离膜体32的表面，实现吹除效果。且气流通道的出气端1121的气流方向相对膜体32表面呈预设角度，使得膜体32表面的气流的力度适中，膜体32受力均匀，避免膜体32发生破损，增加了使用安全性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种风刀，其特征在于，所述风刀包括主体结构，所述主体结构上开设有至少一个贯穿通孔，所述贯穿通孔作为气流通道，所述气流通道的进气端与气体供给装置连通，所述气流通道的出气端的气流方向相对待清洗物体呈预设角度。

2.根据权利要求1所述的风刀，其特征在于，所述预设角度为15°-25°。

3.根据权利要求1所述的风刀，其特征在于，所述主体结构包括多个气流通道，所述多个气流通道所在的第一平面相对待清洗物体所在的第二平面倾斜设置，使所述第一平面和所述第二平面之间具有所述预设角度。

4.根据权利要求1所述的风刀，其特征在于，所述气流通道呈圆柱形结构。

5.根据权利要求4所述的风刀，其特征在于，所述气流通道具有预设内径。

6.根据权利要求5所述的风刀，其特征在于，所述预设内径为0.75mm-1.25mm。

7.根据权利要求1所述的风刀，其特征在于，所述风刀还包括气流调节单元，所述气流调节单元与气体供给装置连接，以调节所述气流通道内的气流参数。

8.根据权利要求7所述的风刀，其特征在于，所述气流调节单元包括质量流量控制器。

9.根据权利要求1所述的风刀，其特征在于，所述风刀还包括安装部，所述主体结构安装于所述安装部，所述安装部与气体供给装置连接；

其中，所述安装部内设置有气体腔室，所述气流通道的进气端通过所述气体腔室与气体供给装置连通。

10.根据权利要求9所述的风刀，其特征在于，所述安装部包括安装体和至少一个进气管道，所述气体腔室设置于所述安装体内；

其中，所述进气管道的一端贯穿所述安装体，使所述进气管道与所述气体腔室连通，所述进气管道的另一端与气体供给装置连通。

11.根据权利要求10所述的风刀，其特征在于，所述主体结构呈锥形状，所述主体结构的第一面与所述安装体固定连接，所述主体结构的第二面朝向待清洗物体。

12.根据权利要求1所述的风刀，其特征在于，所述气流通道内具有预设气压。

13.根据权利要求12所述的风刀，其特征在于，所述预设气压大于0.3Mpa。

14.一种清洗设备，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的风刀和待清洗物体，所述风刀内的气流由所述风刀的出气端流向所述待清洗物体的表面。

15.根据权利要求14所述的清洗设备，其特征在于，所述待清洗物体包括光罩和膜体，所述膜体叠设于所述光罩，所述风刀的出气端与所述膜体对应设置。

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