CN210573186U - 光罩检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光罩检测装置。所述光罩检测装置包括：探测腔，用于容纳并检测光罩表面是否存在颗粒物；吹扫部，设置于所述探测腔的端部，用于对进入和/或退出所述探测腔的所述光罩进行气体吹扫，以去除所述光罩表面的颗粒物。本实用新型节省了光罩清洁的时间，提高了光罩清洁的效率；同时，避免了在晶圆上造成光刻缺陷，从而改善了光刻质量，提高了产品良率。

Description

光罩检测装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光罩检测装置。

背景技术

动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等半导体器件的制造工艺中，光刻是至关重要的步骤。在光刻工艺中，光罩的洁净度是确保光刻质量的重要因素。但是，现有的工艺技术并不能对光罩进行有效的清洁，特别是光罩在传输过程中，没有有效的清洁方式，导致光罩上的颗粒物在曝光时造成晶圆上光刻胶图案的缺陷，最终影响产品良率。

因此，如何提高光罩的清洁效率，改善晶圆光刻质量，提高产品良率，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种光罩检测装置，用于解决现有技术对光罩清洁效率较低的问题，以改善光刻质量，提高产品良率。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种光罩检测装置，包括：

探测腔，用于容纳并检测光罩表面是否存在颗粒物；

吹扫部，设置于所述探测腔的端部，用于对进入和/或退出所述探测腔的所述光罩进行气体吹扫，以去除所述光罩表面的颗粒物。

优选的，还包括：

承载部，用于承载所述光罩，并将所述光罩传输至所述探测腔。

优选的，还包括：

外壳，所述探测腔由所述外壳围绕形成；

所述吹扫部包括通道，所述通道位于所述外壳夹层内，用于传输对所述光罩进行吹扫的气体。

优选的，所述吹扫部还包括：

风刀，所述风刀的入风侧与所述通道连通、出风侧相对于所述承载部倾斜一预设角度，以对位于所述承载部上的所述光罩进行倾斜吹扫。

优选的，所述承载部沿第一方向传输所述光罩进出所述探测腔；

所述通道沿第一方向延伸，所述风刀沿第二方向延伸，且所述第一方向垂直于所述第二方向。

优选的，所述预设角度为大于0度且小于20度。

优选的，还包括：

排气部，设置于所述探测腔的外部，以排出用于吹扫的所述气体。

优选的，所述排气部包括：

管道，位于所述外壳表面，所述管道的一端开口与所述吹扫部位于所述探测腔的同侧、另一端开口用于与真空泵连接。

本实用新型提供的光罩检测装置，通过在光罩进入和/或退出探测腔的同时，对光罩进行气体吹扫，一方面在传送的同时进行吹扫，节省了光罩清洁的时间，提高了光罩清洁的效率；另一方面，吹扫的方式能够有效去除所述光罩表面的微尘等颗粒物，确保所述光罩表面的清洁，避免了在晶圆上造成光刻缺陷，从而改善了光刻质量，提高了产品良率。

附图说明

附图1是本实用新型具体实施方式中光罩检测装置的一截面示意图；

附图2是本实用新型具体实施方式中光罩检测装置的另一截面示意图；

附图3是本实用新型具体实施方式中光罩清洁方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的光罩检测装置的具体实施方式做详细说明。

在光刻工艺中，光罩传输至晶圆上方、以实施光刻工艺之前，需要在传输的过程中将光罩置于光罩探测系统(Integrated Reticle Inspection System，IRIS)中，以检测光罩表面的颗粒物情况。但是，现有的光刻机台中并没有专门的清洁系统清洁光罩表面，导致在光罩探测系统检测到光罩表面的颗粒物之后必须从光刻机台中取出光罩，在光刻机台的外部清洁。这种清洁方式：一方面，将光罩从机台取出再送进去的过程极大的耗费时间；另一方面，在机台外部进行清洁之后再送进机台的过程，费时费力；而且，光罩在外界清理完之后、传输至光罩探测系统的过程中，可能会遭受二次污染，从而引起光罩探测系统的检测结果异常，使得光罩需要重复进行多次进出光刻机台的步骤，从而进一步降低了光刻机台的产能。

为了提高光罩的清洁效率，改善晶圆的光刻质量，本具体实施方式提供了一种光罩检测装置，附图1是本实用新型具体实施方式中光罩检测装置的一截面示意图，附图2是本实用新型具体实施方式中光罩检测装置的另一截面示意图。如图1、图2所示，本具体实施方式提供的光罩检测装置，包括：

探测腔15，用于容纳并检测光罩表面是否存在颗粒物；

吹扫部，设置于所述探测腔15的端部，用于对进入和/或退出所述探测腔15的所述光罩进行气体吹扫，以去除所述光罩表面的颗粒物。

具体来说，如图1、图2所示，所述光罩包括基板201和保护膜202，所述基板201包括与所述保护膜202连接的下表面以及与所述下表面相对的上表面。所述保护膜202粘附于所述基板201的下表面，用于防止位于所述基板201下表面的图形受到外界环境的污染。所述基板201沿Y轴方向延伸出所述保护膜202的宽度W4的具体数值以及所述保护膜202沿Z轴方向的厚度H的具体数值，本领域技术人员可以根据光刻工艺的具体需要进行选择，例如W4为15mm、H为5mm。

本具体实施方式中所述的光罩探测装置可以是但不限于光罩探测系统(IRIS)。当所述光罩探测装置为IRIS时，所述探测腔15的顶部可以具有粒状粒子探测器(Pellicalized Particle Detector，PPD)。本具体实施方式中设置有所述吹扫部的所述探测腔15的端部，可以是与载入端口位于同侧的端部，所述载入端口用于所述光罩进入所述探测腔15；或者，也可以是与载出端口位于同侧的端部，所述载出端口用于所述光罩退出所述探测腔。

当所述吹扫部与所述载入端口设置于所述探测腔15的同侧时，所述光罩沿Y轴正方向经载入端口11进入所述探测腔15的过程中，位于所述探测腔15端部的所述吹扫部对所述光罩中所述基板201的上表面进行吹扫，以除去位于所述上表面的微尘等颗粒物。这样，当所述光罩整体进入所述探测腔15内后、对所述光罩进行探测时，能够减少光罩不能达到探测要求的概率，从而提高了光刻工艺中光罩传输的效率以及光罩清洁的效率，更有助于改善晶圆光刻质量，提高产品良率。在所述载入端口11的上部还设置有上焦距传感器13，用于检测所述光罩的对准情况。

当所述吹扫部与所述载出端口设置于所述探测腔15的同侧时，所述光罩完成表面颗粒物情况的检测之后、沿Y轴负方向自所述探测腔15退出时，位于所述探测腔15端部的所述吹扫部对所述光罩中所述基板201的上表面进行吹扫，以除去位于所述上表面的微尘等颗粒物。这样，在传输所述光罩离开所述探测腔15的过程中，即可以对所述光罩表面进行气体吹扫，无需将光罩取出至外界清洁，从而提高了光罩清洁的效率，从而有助于提高光刻机台的产能，并降低了二次污染的概率，进而有助于改善晶圆光刻质量，提高产品良率。

本具体实施方式中，对所述光罩进行吹扫的气体的具体类型，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以是但不限于清洁干燥空气(Clean Dry Air，CDA)、氮气或者氩气等惰性气体。

优选的，所述光罩探测装置还包括：

承载部，用于承载所述光罩，并将所述光罩传输至所述探测腔15。

具体来说，所述承载部可以是夹具(Gripper)等机械夹持装置或者吸盘等真空吸附装置，用于承载并固定所述光罩，一方面将所述光罩传输至所述探测腔15以及将经过探测的所述光罩至所述探测腔传输至外界；另一方面避免所述吹扫部对所述光罩进行气体吹扫时，所述光罩发生晃动。

优选的，所述光罩探测装置还包括：

外壳10，所述探测腔15由所述外壳10围绕形成；

所述吹扫部包括通道14，所述通道14位于所述外壳10夹层内，用于传输对所述光罩进行吹扫的气体。

具体来说，通过对形成所述探测腔15的所述外壳10的上部开凿内孔，在所述外壳10的夹层中形成所述通道14，使得用于吹扫所述光罩的所述气体能够自外界传输至所述吹扫部，所述外壳10的材料可以是但不限于合金材料，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

优选的，所述吹扫部还包括：

风刀16，所述风刀16的入风侧161与所述通道14连通、出风侧162相对于所述承载部倾斜一预设角度θ，以对位于所述承载部上的所述光罩进行倾斜吹扫。

优选的，所述承载部沿第一方向传输所述光罩进出所述探测腔15；

所述通道14沿第一方向延伸，所述风刀16沿第二方向延伸，且所述第一方向垂直于所述第二方向。

举例来说，所述风刀16与所述载入端口11位于所述探测腔15的同侧，当所述光罩沿Y轴正方向经所述载入端口11进入所述探测腔15的过程中，位于所述探测腔15端部的所述风刀16持续对所述基板201的上表面进行吹扫，提高了进入所述探测腔15的所述光罩表面的洁净度，减少了所述探测腔15检测结果不合格的概率。图1和图2中的箭头方向表示所述风刀16的出风方向。所述风刀16沿X轴方向延伸，从而增大来自于所述风刀16的吹扫气体与所述基板201上表面的接触面积。更优选的，所述风刀16沿X轴方向延伸的长度大于或者等于所述基板201沿X轴方向的宽度。

优选的，所述预设角度θ为大于0度且小于20度。

具体来说，倾斜吹扫更能够有效的去除位于所述基板201上表面的颗粒物。将所述预设角度θ为大于0度且小于20度，是为了避免因吹扫气体的气流反射导致的所述保护膜202破损。

举例来说，围绕形成所述探测腔15的所述外壳10的厚度L2为20mm，所述风刀16入风侧161的宽度W1和高度L1均为5mm，所述风刀16入风侧161的底部距离所述外壳10底部的距离L3为3mm，设置有所述风刀16出风侧162的所述外壳10底部的宽度W3为13.5mm，所述出风侧162较靠近所述探测腔15的边缘与所述外壳10的边缘之间的距离W2为9mm。图2所示的截面图中未示出所述通道14。

优选的，所述光罩探测装置还包括：

排气部，设置于所述探测腔15的外部，以排出用于吹扫的所述气体。

优选的，所述排气部包括：

管道12，位于所述外壳10表面，所述管道12的一端开口121与所述吹扫部位于所述探测腔15的同侧、另一端开口用于与真空泵连接。

具体来说，在所述吹扫部对所述光罩进行气体吹扫的同时，通过开启与所述管道12连接的所述真空泵，使得在所述管道12中产生负压，例如-20000Pa的压力，从而将所述吹扫气体以及所述吹扫气体中夹带的颗粒物自所述管道12抽出，避免所述光罩在所述探测腔15完成检测、退出所述探测腔15之后，受到二次污染，进一步确保了所述光罩表面的清洁。

不仅如此，本具体实施方式还提供了一种光罩清洁方法，附图3是本实用新型具体实施方式中光罩清洁方法的流程图。本具体实施方式中所述的光罩清洁方法可以采用如图1、图2所述的光罩检测装置实施。如图1-图3所示，本具体实施方式提供的光罩清洁方法，包括如下步骤：

步骤S31，提供一探测腔15，所述探测腔15用于容纳并检测光罩表面是否存在颗粒物；

步骤S32，在所述光罩进入和/或退出所述探测腔15的同时，对所述光罩进行气体吹扫，以去除所述光罩表面的颗粒物。

优选的，在所述光罩进出所述探测腔15的同时，对所述光罩进行气体吹扫的具体步骤包括：

设置一吹扫部于所述探测腔15的端部；

在所述光罩进出所述探测腔15的同时，利用所述吹扫部对所述光罩进行气体吹扫。

可选的，对光罩进入所述探测腔15的同时，利用所述吹扫部对所述光罩进行气体吹扫，当探测腔15检测光罩表面不存在颗粒物或者不存在尺寸足够大到影响工艺质量的颗粒物时，例如颗粒物尺寸小于50微米时，在所述光罩移出所述探测腔15时不对所述光罩进行气体吹扫，防止吹扫溅射的颗粒物落入光罩表面；当探测腔15检测光罩表面存在颗粒物或者存在尺寸足够大到影响工艺质量的颗粒物时，例如颗粒物尺寸大于50微米时，在所述光罩移出所述探测腔15时对所述光罩进行气体吹扫，然后送入探测腔15检测，重复上述步骤直至所述光罩检测合格。

优选的，本具体实施方式提供的光罩清洁方法，还包括：

利用所述光罩对晶圆进行曝光；

曝光后的所述光罩送入探测腔15进行颗粒物检测。

优选的，曝光后的所述光罩在进入所述探测腔15的同时，所述吹扫部不对所述光罩进行气体吹扫，防止曝光过程中光罩上的颗粒物被吹扫掉，从而导致晶圆实际曝光效果的误判。

优选的，在所述光罩进入和/或退出所述探测腔15的同时，对所述光罩进行气体吹扫的具体步骤包括：

沿第一方向传输所述光罩进入和/或退出所述探测腔15的同时，对所述光罩进行倾斜吹扫。

优选的，在所述光罩退出所述探测腔15的同时，对所述光罩进行气体吹扫的具体步骤包括：

获取所述探测腔15的检测结果，所述检测结果包括所述光罩表面颗粒物含量；

根据所述检测结果调整所述吹扫部向所述光罩传输的用于吹扫的气体的流速。

优选的，所述检测结果还包括所述光罩表面颗粒物的位置分布情况；所述光罩清洁方法还包括如下步骤：

根据所述检测结果调整所述吹扫部的吹扫方向。

具体来说，在所述探测腔15完成对所述光罩表面的颗粒物情况的检测之后，可以通过调整所述吹扫部的吹扫气体流速、吹扫方向等参数，直接在所述光罩退出所述探测腔15的过程中对所述光罩进行表面清洁，避免了在光刻机台外部进行清洁的诸多缺陷，有助于进一步提高光刻机台的产能。

在其他具体实施方式中，还可以根据上一次所述探测腔15的检测结果，在下一次将所述光罩传输至所述探测腔15进行再次检测的过程中，调整所述吹扫部的吹扫气体流速、吹扫方向等参数，有针对性的对所述光罩表面进行气体吹扫。

优选的，所述光罩清洁方法还包括如下步骤：

提供一管道12，所述管道12的一端开口与所述吹扫部位于所述探测腔15的同侧、另一端开口用于与真空泵连接；

开启所述真空泵，排出用于吹扫的所述气体。

本具体实施方式提供的光罩检测装置，通过在光罩进入和/或退出探测腔的同时，对光罩进行气体吹扫，一方面在传送的同时进行吹扫，节省了光罩清洁的时间，提高了光罩清洁的效率；另一方面，吹扫的方式能够有效去除所述光罩表面的微尘等颗粒物，确保所述光罩表面的清洁，避免了在晶圆上造成光刻缺陷，从而改善了光刻质量，提高了产品良率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种光罩检测装置，其特征在于，包括：

探测腔，用于容纳并检测光罩表面是否存在颗粒物；

吹扫部，设置于所述探测腔的端部，用于对进入和/或退出所述探测腔的所述光罩进行气体吹扫，以去除所述光罩表面的颗粒物。

2.根据权利要求1所述的光罩检测装置，其特征在于，还包括：

承载部，用于承载所述光罩，并将所述光罩传输至所述探测腔。

3.根据权利要求2所述的光罩检测装置，其特征在于，还包括：

外壳，所述探测腔由所述外壳围绕形成；

所述吹扫部包括通道，所述通道位于所述外壳夹层内，用于传输对所述光罩进行吹扫的气体。

4.根据权利要求3所述的光罩检测装置，其特征在于，所述吹扫部还包括：风刀，所述风刀的入风侧与所述通道连通、出风侧相对于所述承载部倾斜一预设角度，以对位于所述承载部上的所述光罩进行倾斜吹扫。

5.根据权利要求4所述的光罩检测装置，其特征在于，所述承载部沿第一方向传输所述光罩进出所述探测腔；

所述通道沿第一方向延伸，所述风刀沿第二方向延伸，且所述第一方向垂直于所述第二方向。

6.根据权利要求5所述的光罩检测装置，其特征在于，所述预设角度为大于0度且小于20度。

7.根据权利要求3所述的光罩检测装置，其特征在于，还包括：

排气部，设置于所述探测腔的外部，以排出用于吹扫的所述气体。

8.根据权利要求7所述的光罩检测装置，其特征在于，所述排气部包括：

管道，位于所述外壳表面，所述管道的一端开口与所述吹扫部位于所述探测腔的同侧、另一端开口用于与真空泵连接。

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