CN203133472U

CN203133472U - 双旋转掩膜版清洗装置

Info

Publication number: CN203133472U
Application number: CN 201320094084
Authority: CN
Inventors: 金普楠
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-03-01

Abstract

本实用新型提供双旋转掩膜版清洗装置，包括用于存放清洗液的清洗槽、用于安装掩膜版的掩膜版支架、掩膜版驱动机构、传动杆以及清洗液搅拌机构，所述掩膜版驱动机构的一端与所述传动杆连接，所述掩膜版驱动机构的另一端与所述掩膜版支架连接，所述清洗液搅拌机构设置于所述清洗槽内，所述掩膜版在所述清洗槽中垂向设置，所述掩膜版位于所述清洗槽的左半侧或者右半侧在。本实用新型既能够利用掩膜版清洗液的动能使清洗和反应速度加快以节约清洗时间，又能够避免现有技术中因掩膜版各处线速度的不同而引起图形均一性发生变化，进而，确保后续晶圆的曝光工艺的稳定性，提高产品良率。

Description

双旋转掩膜版清洗装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种双旋转掩膜版清洗装置。

背景技术

伴随集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断缩小，半导体器件的面积正变得越来越小，半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件，演变成整合高密度多功能的集成电路；由最初的IC（集成电路）随后到LSI（大规模集成电路）,VLSI（超大规模集成电路），直至今天的ULSI（特大规模集成电路），器件的面积进一步缩小，功能更为全面强大。考虑到工艺研发的复杂性，长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度，缩小芯片的面积，在同一枚硅片上尽可能多的得到有效的芯片数，从而提高整体利益，将越来越受到芯片设计者，制造商的重视。其中光刻工艺就担负着关键的作用，对于光刻技术而言光刻设备、工艺及掩模版技术即是其中的重中之重。

在使用掩模版进行硅片光刻的过程中，当掩模版被光刻机光照一定时间以后，尤其是193nm或者193nm以下波长光源的照射下，在掩模版上会逐渐生成所谓的雾状缺陷(haze)。世界上大部分先进的晶圆制造厂（wafer fab）和掩模版制造厂都报道有雾状缺陷的问题。通过对雾状缺陷成份的分析，硫酸铵(NH4)₂SO₄化合物被认为是最主要的雾状缺陷成份。掩模版清洗后残留的离子被认为是雾状缺陷产生的主要原因。通过一个雾状缺陷的加速实验，比较掩模版在UV（172nm）辐射下，比较不同照射时间和不同表面离子浓度的对照实验，解释了Haze的来源和形成机制。光源照射的累积能量越大和掩模版表面残留离子浓度越高，Haze就越容易产生。雾状缺陷存在于掩模版上会引发光刻缺陷，进而导致产品合格率降低。因此，每当产生一定数量的雾状缺陷，就需要对掩模版进行湿法清洗。

掩模版湿法清洗工艺，是指清洗液通过化学反应将污染物去除，以及通过液体溶解和冲洗将其去除。清洗液的主要成分为硫酸、去离子水、氨水、二氧化碳、臭氧、双氧水。现有的掩膜版（光罩）目前主要清洗方式为浸没式和旋转式。

其中，浸没式掩膜版清洗装置，如图1a和图1b所示，在此装置中，掩膜版竖直浸没于充满清洗液的清洗槽11中，掩膜版12和清洗液都处于静止状态，由于清洗液体动能不足，需要比较久的时间才能把掩膜版12的污物反应掉或者清洗掉，增加了清洗时间，不利于清洗效率。

而旋转式掩膜版清洗装置，如图2a和图2b所示，在此装置中，掩膜版22水平设置于空的清洗槽21中，掩膜版22在旋转过程中，清洗液喷射管23向掩膜版22喷清洗液，以实现掩膜版22的清洗，该方法虽然解决了清洗液动能的问题，但由于掩膜版22在旋转，使得掩膜版22中心部位的线速度慢，而掩膜版22边缘部位的线速度快，加之清洗液体喷淋角度的选取，使得掩膜版22清洗后会有图形的均一性发生变化，对后续使用时晶圆的曝光产生不利影响。

浸没式和旋转式清洗装置的清洗效果比较如下：

	浸没式	旋转式
			液体动能	底	高
清洗时间	长	短
			图形均一性	优	差

由上表可见，两者都有其各自的缺点，无法互相弥补。

因此，如何提供一种既能够利用掩膜版清洗液的动能使清洗和反应速度加快以节约清洗时间，又能够避免因掩膜版旋转各处线速度的不同而引起图形均一性发生变化的双旋转掩膜版清洗装置是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双旋转掩膜版清洗装置，既能够利用掩膜版清洗液的动能使清洗和反应速度加快以节约清洗时间，又能够避免因掩膜版旋转各处线速度的不同而引起图形均一性发生变化。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种双旋转掩膜版清洗装置，包括用于存放清洗液的清洗槽、用于安装掩膜版的掩膜版支架、掩膜版驱动机构、传动杆以及清洗液搅拌机构，所述掩膜版驱动机构的一端与所述传动杆连接，所述掩膜版驱动机构的另一端与所述掩膜版支架连接，所述清洗液搅拌机构设置于所述清洗槽内，所述掩膜版在所述清洗槽中垂向设置，所述掩膜版位于所述清洗槽的左半侧或者右半侧。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述清洗液搅拌机构设置于所述清洗槽的底部。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述清洗槽是一下端封闭、上端开口的空心圆筒。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述传动杆能够绕自身轴向转动。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述清洗液搅拌机构包括搅拌叶片和叶片驱动机构，所述叶片驱动机构一端安装于所述清洗槽的底部，另一端与所述搅拌叶片连接。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，还包括换液管，所述换液管设置于所述清洗槽的底部。

本实用新型提供的双旋转掩膜版清洗装置，在清洗掩膜版的时候，通过清洗液搅拌机构使得清洗槽内的清洗液流动，此时，清洗液在清洗槽的中心部位的线速度由内向外依次增大，清洗液在清洗槽的中心部位的线速度最小，清洗液在清洗槽的边缘部位的线速度最大；由于，所述掩膜版在所述清洗槽中垂向设置，所述掩膜版位于所述清洗槽的左半侧或者右半侧，因此，在掩膜版驱动机构的作用下，掩膜版上的各处会轮流、反复和清洗槽内的不同线速度的清洗液接触，使得掩膜版上各处和清洗液之间的相对平均速度趋于一致，从而能够避免因掩膜版旋转各处线速度的不同而引起图形均一性发生变化，进而，确保后续晶圆的曝光工艺的稳定性，提高产品良率。

附图说明

本实用新型的双旋转掩膜版清洗装置由以下的实施例及附图给出。

图1a是现有的浸没式掩膜版清洗装置的结构侧视图；

图1b是现有的浸没式掩膜版清洗装置的结构正视图；

图2a是现有的旋转式掩膜版清洗装置的结构俯视图；

图2b是现有的旋转式掩膜版清洗装置的结构正视图；

图3是本实用新型一实施例的双旋转掩膜版清洗装置的结构正视图；

图4是本实用新型一实施例的双旋转掩膜版清洗装置的结构侧视图；

图5是本实用新型一实施例的双旋转掩膜版清洗装置的结构背视图；

图6是本实用新型一实施例的双旋转掩膜版清洗装置的结构俯视图。

图中，1、11、21-清洗槽、2、12、22-掩膜版、3-掩膜版支架，31-清洗液喷射管、4-驱动机构、5-传动杆、6-清洗液搅拌机构、7-换液管。

具体实施方式

以下将对本实用新型的双旋转掩膜版清洗装置作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图3至图6，本实施例公开了一种双旋转掩膜版清洗装置，包括用于存放清洗液的清洗槽1、用于安装掩膜版2的掩膜版支架3，掩膜版驱动机构4、传动杆5以及清洗液搅拌机构6，所述掩膜版驱动机构4的一端与所述传动杆5连接，所述掩膜版驱动机构4的另一端与所述掩膜版支架3连接，所述清洗液搅拌机构6设置于所述清洗槽1内，所述掩膜版2在所述清洗槽1中垂向设置，所述掩膜版2位于所述清洗槽1的左半侧或者右半侧。在清洗掩膜版1的时候，通过清洗液搅拌机构使得清洗槽1内的清洗液流动，此时，清洗液在清洗槽1的中心部位的线速度由内向外依次增大，清洗液在清洗槽1的中心部位的线速度最小，清洗液在清洗槽1的边缘部位的线速度最大；由于，所述掩膜版2在所述清洗槽1中垂向设置，掩膜版2的在与清洗液的流动方向相垂直的平面内转动，所述掩膜版2位于所述清洗槽1的左半侧或者右半侧，因此，在掩膜版驱动机构4的作用下，掩膜版2上的各处会轮流、反复和清洗槽1内的不同线速度的清洗液接触，使得掩膜版2上各处和清洗液之间的相对平均速度趋于一致，从而能够避免现有技术中因掩膜版各处线速度的不同而引起图形均一性发生变化，进而，确保后续晶圆的曝光工艺的稳定性，提高产品良率。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述清洗液搅拌机构6设置于所述清洗槽1的底部，以便于设置清洗液搅拌机构6，并避免清洗液搅拌机构6和掩膜版2碰触。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述清洗槽1是一下端封闭、上端开口的空心圆筒。通过将清洗槽1设置呈圆筒形，可以在获得相同容积的情况下，减少清洗槽1的占地面积和所需材料。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述传动杆5能够绕自身轴向转动，通过转动传动杆5，可以调整掩膜版2和清洗液的流向之间的角度，以达到更加合适的清洗效果。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，所述清洗液搅拌机构6包括搅拌叶片和叶片驱动机构，所述叶片驱动机构一端安装于所述清洗槽1的底部，所述叶片驱动机构的另一端与所述搅拌叶片连接。如此，可以实现清洗槽1内清洗液的流动，具有结构简单、使用方便的优点。

优选的，在上述的双旋转掩膜版清洗装置中，还包括换液管7，所述换液管7设置于所述清洗槽1的底部，通过设置换液管7可以实现清洗槽1内清洗液的更换。

综上所述，本实用新型提供的双旋转掩膜版清洗装置，在清洗掩膜版的时候，通过清洗液搅拌机构使得清洗槽内的清洗液流动，此时，清洗液在清洗槽的中心部位的线速度由内向外依次增大，清洗液在清洗槽的中心部位的线速度最小，清洗液在清洗槽的边缘部位的线速度最大；由于，所述掩膜版在所述清洗槽中垂向设置，所述掩膜版位于所述清洗槽的左半侧或者右半侧，因此，在掩膜版驱动机构的作用下，掩膜版上的各处会轮流、反复和清洗槽内的不同线速度的清洗液接触，使得掩膜版上各处和清洗液之间的相对平均速度趋于一致，从而能够避免因掩膜版旋转各处线速度的不同而引起图形均一性发生变化，进而，确保后续晶圆的曝光工艺的稳定性，提高产品良率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种双旋转掩膜版清洗装置，其特征在于，包括用于存放清洗液的清洗槽、用于安装掩膜版的掩膜版支架、掩膜版驱动机构、传动杆以及清洗液搅拌机构，所述掩膜版驱动机构的一端与所述传动杆连接，所述掩膜版驱动机构的另一端与所述掩膜版支架连接，所述清洗液搅拌机构设置于所述清洗槽内，所述掩膜版在所述清洗槽中垂向设置，所述掩膜版位于所述清洗槽的左半侧或者右半侧。

2.根据权利要求1所述的双旋转掩膜版清洗装置，其特征在于，所述清洗液搅拌机构设置于所述清洗槽的底部。

3.根据权利要求1所述的双旋转掩膜版清洗装置，其特征在于，所述清洗槽是一下端封闭、上端开口的空心圆筒。

4.根据权利要求1所述的双旋转掩膜版清洗装置，其特征在于，所述传动杆能够绕自身轴向转动。

5.根据权利要求1所述的双旋转掩膜版清洗装置，其特征在于，所述清洗液搅拌机构包括搅拌叶片和叶片驱动机构，所述叶片驱动机构一端安装于所述清洗槽的底部，另一端与所述搅拌叶片连接。

6.根据权利要求1~5中任何一项所述的双旋转掩膜版清洗装置，其特征在于，还包括换液管，所述换液管设置于所述清洗槽的底部。