200904551 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 ιί發:=:種用於清洗光罩之技術領域,具體而 ::;度快、且潔淨度佳的光罩清洗方法及 =備^之係—種利用_擦找來清潔光 術。 【先前技術】 於光ί ί* 導體製程中之微影製程,係將預先形成 = 的積體電路利用微影技術曝光於晶圓表面,因 此為了改善晶圓微影製程之解狀择 ro ^ $ 四”衷杈之解析度,會利用相移式的微 ^㈣’其係於光罩上添加部分相移層(如如 ),猎此一相移層在曝光時所衍生的正反相干涉,可 曝光機投射在晶圓上的影像圖案有較佳的解析度,而如 第一圖所示,一般光罩(1〇)於對應影像圖案區會設有 j罩護膜(2G)【Pellicle】,以防止微粒子沾附在 ^罩(10)的圖案區中,造成微影製程的缺陷。由於製 知中’或因移載、《因摩擦、《因材料脫落等,會於製 程環境中產生粉塵,且這些粉塵中的微粒子【parti'cie ^會沾附於光罩(10)表面,甚至因製程中之水氣與熱 氣而於光罩(10)表面產生霧化的現象,因此目前光罩 (10)於使用一段時間或次數後需要進行清洗,以去除 光罩(10)表面的塵粉; ’、 而目前的清洗方法主要係以流體狀之清洗液配合驅 動光罩(10)旋轉而成,其係利用清洗過程中流體之牽 引力造成微粒旋轉,是微粒被移除的主要物理機制,但 200904551 其除了會產生大量清洗後的廢水外’更需增加廢水處理 的設備與成本,再者以大量清洗液進行清洗的動作,i 因水份多、且溼度高,故其不易快速去除水潰、烘乾, 而容易在光罩(1G)表面留下水痕,更甚者為了避 洗液喷洗到前述的光罩護膜(20),而影響到微影製程 的解析度,因此需另外設置各種不同的防東 步增加設備的成本,且會增加光罩⑴)的^洗時間。 關於光罩的清洗,近年來更發展出—種利用氣 流體所產生的震波來將粒子從光罩表面去除,這種清洗 技術的設備成本極冑,同時因其係令微粒受震波作用而 揚起’但其真空設備不見得能有效的將微粒吸走, 成微粒進一步污染其他設備與材料。 換言之,前述的清洗方法並無法有效的去除光罩 10)表面的微粒’同時存在有浪#清洗液與需另外處理 廢水的問題,而造成其清洗效率不佳等狀況。 再者’不論侧料洗液旋轉清洗或震波清洗,現 有的清洗技術在避免傷及光罩護膜(20)的考 (10)清洗僅能清洗頂部表面(15)與上邊緣表 (,至於非光罩護臈(20)範圍的下邊緣表面( 12^則通常不會進行清洗,造成微粒的累積。更進 而言’光罩(10)在長期使用及清洗過程 氣’會於光罩⑴)表面形成霧化的現象,這4= „(⑻下邊緣表面(12)或霧化的痕“= 由現有的微粒檢測設備檢出,因此當這些未完全清;ΐ 200904551 成的光罩用於微影製程中,容易使晶圓產生不良品,造 成更大的損失。 而本發明即在於迅速、且有效地消除佔附於光罩之 兩侧下邊緣表面的微粒與形成於光罩表面之霧化等平面 式污潰。以節省光罩的清洗時間,並提升光罩的清洗效 率與潔淨度。 【發明内容】 因此,本發明主要係在提供一種以擦拭清洗光罩之 方法及設備,其利用含浸清洗液的清洗頭直接擦拭光罩 上、下邊緣表面與頂部表面,而能有效地將微粒去除, 且不致留下清洗水痕。 依本發明的一實施例,該以擦拭清洗光罩之設備包 括有: 一或多數側邊擦拭裝置,其設於對應光罩一側,側 邊擦拭裝置具有一面向光罩側邊之擦拭布,擦拭布可含 浸清洗液、且呈不滴水之溼潤狀,該側邊擦拭裝置可利 用擦拭布同步擦拭清洗光罩側邊之上、下邊緣表面; 一或多數頂面擦拭裝置,其設於光罩上方,頂面擦 拭裝置具有一面向光罩頂部表面之擦拭布,擦拭布可含 浸清洗液、且不滴水之溼潤狀擦拭布,該頂面擦拭裝置 可利用擦拭布擦拭清洗光罩頂部表面; 經由上述的說明,本發明透過前述技術手段的展現 ,可讓本發明有效、且迅速的去除光罩護膜以外表面之 微粒與霧化污潰等,以縮短光罩清洗時間,而不致污染 7 200904551 光罩濩膜或留下清洗水痕,有效的提升光罩清洗效率, 並大幅提升光罩清洗後之潔淨度。 根據本發明之設計,係利用擦拭手段直接去除光罩 微粒與霧化污潰,同—表面僅需—次擦拭動作, …兩重覆以清洗液沖洗,故清洗速度較現有者快。 潰直之設計’本發明可直接將微粒與霧化污 廣直接擦拭清洗’且更可同步清洗光罩側邊之上 緣表面,故其清洗效率佳。 根據本發明之設計,本發明係以含浸之溼潤狀擦拭 :大量的清洗液’故可大幅減少清洗劑的使用 避,增加廢水處理的困擾,且可減少清洗後產生水痕 的現象,進一步可降低清洗處理的成本。 ^下並舉-較佳實施例,同時配合不同圖式及圖號 太二=做進—步之說明,讓熟悉本技術領域者能對 本發明有更詳細的瞭解: 【實施方式】 =考所附之圖式,首先參考第—圖所示,係一般光 區之# ^件’該光罩(1G)底面設有—保護電路影像 了,罩濩膜㈤’該光罩(⑴具有異於光罩護膜 r9rn之上、下邊緣表面(11) (12)及對應光罩護膜 頂部表面(15),本發明以擦拭清潔光罩之方 法匕3獒彳,、一含浸清洗液之侧邊擦拭裝置(70),豆可 ^步接觸擦,光罩⑴)側邊之上、下邊緣表面(⑴ ,及提供一含浸清洗液之頂面擦栻裝置(8〇), 200904551 其可壓抵接觸擦拭光罩(1〇)之頂部表面,以形 成-種含浸清洗液、且不滴水之朗擦拭,而足以^ 光罩(10)表面之微粒及霧化污潰等; 、 而本發明清洗設備係如第二、三圖所揭示者, J包含有一承載、移動光罩(10)之輸送裝置(40)、 ;"或多數料同步清洗光罩⑴)上、下邊緣表面(11 )(12)之側邊擦拭襞置(7{))及—或多數清洗光罩( 1〇)頂部表面(15)之頂面擦拭裝置(8〇); 在第二、三圖的實施例中,本發明清洗設備包 2閉式機體(30),以確保清洗動作與清洗 而輸送裝置(40)上設有一可夹心= j罩(10)移動之承載單元(45),該承載單元(45) 四::輸ί裝置(4主0)上不同的位置上原地旋轉【如第 13斤不】,以供清洗光罩(10)不同側 表面(Π) (12)與頂部表面(15); 下邊緣 該清洗設備進-步包含有一移載裝 具有一光罩盒啟閉單元(51)及一機械; #早疋(55),其中光罩盒啟閉單元(51)可供 一 生啟閉之光罩盒㈤,且光罩盒⑽)上設有 二::數進出氣單元(65),供對光罩盒(6〇)置於儲 盒啟閉單元(5i)時對内部進行氣體充注, 罩⑴)硫化’該移載裝置(5〇)操 啟閉單元⑻將光罩盒(⑷開啟,並以機 ,手#早兀(55)取出置於光罩盒(⑷内的光罩(ι〇 ,且將此一光罩(1〇)移載至清洗設備之輸送裝置( 200904551 40)承載單元(45)上; 至於前述一或多數側邊擦拭裝置(7〇)可設於前述 輸送裝置(40),對應光罩(1〇)之一側或兩側,本發明 以一組设於輸送裝置(40) —側之側邊擦拭裝置(7〇) 為主要實施例,進一步配合參閱第五圖所示,其係於輸 送裝置(40) —侧設有一固定框體,固定框體( 71) 上設有一捲布單元(72),該捲布單元(72)包含 有一第一捲布器(721)與一第二捲布器(722 ),且固 疋框體(71)上设有複數導輪(73),並於捲布單元( 72) 之第一、二捲布器(721 ) ( 722 )與導輪(73)間 捲繞有一擦拭布(74),擦拭布(74)的一侧表面面向 1裝置(40)上之光罩(1〇)側緣,讓擦拭布(74) 嗳第一、二捲布器(721) (722)作用捲收,且利用導 輪(73)保持擦拭布(74)的張力,再者擦拭布(74) 係選自具吸收性、且不產生微粒或纖維剝落之無塵布、 無塵紙等。再者捲布單元(72)上進一步設有加水器【 圖中未緣】,可對擦拭布(74)提供清洗液,使擦拭布 (M)於接觸光罩(1〇)前預先含浸清洗液而成不滴水 之,潤狀,且為了增進去除微粒的效果,捲布單元(72 )提供之清洗液進一步可預先加熱至適當溫度,前述清 液不傷害光罩(1〇)表面之超純水【汉1· Water 、,氧化銨與過氧化氫之水溶液【Α_Ρ·Μ】、硫酸與過 氧化氫溶液【S.P.M】等。再者側邊擦拭裝置(7〇)於擦 拭布^74)異於光罩(10) —側的固定框體(71)上設 有一清洗單元(75),該清洗單元(75)具有一可對應 光軍(1 〇 )伸出或縮回之清洗頭(76 ),且清洗頭(76 200904551 it:下部可同步貼靠或遠離光罩(10)側邊之上、下 邊緣二:(11) (12)【如第六圖所示】,供清洗頭( )同=擦拭光罩(10)側邊之上、下邊緣表面(ιι) V 1 Z J , 1搭配第七圖所示,清洗單元(75)進—步於清洗 ,(7=兩側分設有—去除單元(77)及—域單元( ° /、巾去除單元(77)係設於清洗頭(76)對應光 罩σ()進料之一側,其可為吹氣元件或吸氣元件,用 在光罩(1〇)進入清洗頭(76)擦拭前先行 ^除較大或沾附力較小的微粒,本發明以真空吸氣元件 為主要實施例,以避免微粒揚起沾附於光罩(1〇)其他 表面或設仙。而供乾單元⑽純於清洗頭& :m〇)出料之一側’用於當光罩⑴)經擦拭 後,可利賴縮乾燥空氣【⑽】或氮氣㈤立即 清洗後的光罩(10),以避免於光罩(1G)表面留下換 拭水痕’再者烘乾單元(78)進—步可設置有加敎 圖中未縿】,使烘乾單元(78)可提供熱壓縮 【CDA】或熱氮氣【N2】,進—步增進其烘乾效果。 邊擦拭裝置(70)並於擦拭布(74)對應光罩(1〇 側的固定框體⑺)上設有一或多數壓輪(79): 洗單元(75)之清洗頭(76)於對應光罩(1〇 ·: ,可利用壓輪(79)預先形成夾掣空間,以防止 10)邊緣異常拉動擦拭布(74)。 ( 又前述-或多數頂面擦拭裝置(⑷可設 送裝置(40)對應光罩(10)頂部表面(15)之上^輸 11 200904551 本發明以一組設於輸送裝置(40)上方之頂面擦拭裝置 (80 )為主要實施例,進一步參閱第三、八圖所示,前 述頂面擦拭裝置(80)則於輸送裝置(4〇) 一側設有」 固定框體(81),該固定框體(81)上設有一捲布單元 (82),該捲布單元(82)包含有一第一捲布器(82〇 與一第二捲布器(822 ),第一、二捲布器( 821 ) ( 822 )與導輪(83)間捲繞有—擦拭布(84),擦拭布(84 )的一側表面面向輸送裝置(4〇)上之光罩〇〇)頂面 ,且固定框體(81)上設有複數可保存擦拭布(84)張 力之導輪(83),再者擦拭布(84) 一樣亦係選自具^ 收性、且不產生微粒或纖維剝落之無塵布、無塵紙 :捲布皁兀(82)上進一步加設有一清洗液加水器【圖 未、’’s】,可對擦拭布(84)提供清洗液,使擦拭布( ⑷於接觸光罩(1〇)前含浸清洗液而成不滴水之 f濁狀、’且捲布單元(82)另加設有-加熱器【圖中未 、’曰】a以提供清洗液之預熱作用,可增進去除微粒的效 果’前述清洗液可為不傷#鮮(1G)表面之超純水【 D.I. Water】、氫氧化銨與過氧化氫之水溶液【^1)乂】 、硫酸與過氧化氫溶液【s.p.M】等。再者頂面擦拭裝置 (80)於固定框體(71)之擦拭布(74)對應光罩⑴ )上方設有一清洗單元(85),該清洗單元(85)具有 二可作動擦拭布(84)貼抵或遠離光罩(1〇)頂部表面 (15)之清洗頭(86)【如第八圖所示】; v再者,清洗單元(85)進一步於清洗頭(86)兩側 为,有一去除單元(87)及一烘乾單元(88)。其中去 除單兀(87)係設於清洗頭(⑹對應光罩(⑻進料 12 200904551 :側’其可為吹氣元件或吸氣元件 :⑴)進入清洗頭⑽擦拭前先行去 力較小的微粒,本發明以真空吸氣元件為主要實施例, 可避免微粒揚起而沾附於光罩(1〇)其他表面或嗖備内 。==(88)係設於清洗頭(86)對應光罩(1〇 )出枓之一侧’用於當光罩(1〇)經擦拭 =,空氣【⑽】或氮氣㈤立即烘乾清洗後的光ί 伟忸…。 置有加熱器【圖中未繪】, ^乾早%(88)可提供熱壓縮乾燥空氣【⑽】或熱氮 乳【N2】,進一步增進其烘乾效果。 只、主Π’組構成—可迅速清洗、且清洗效率佳之以擦 拭/月潔光罩之設備結構者。 作上透本發μ之清洗設騎構,本㈣於實際操 移鮮=Γ,及四圖所示’將光罩盒(60)置於 : 之光罩盒啟閉單元(51 )内,並於開啟 ίΐί⑹後,利用機械手f單元(55)將光罩(10 )取出並轉置於輸送裝置(4〇)之承載單元(45)上, 並利用輸送裝置(4〇)將承載單元(45)連同光 罩(10)移入機體(30)内; 接著如第五〜七圖所示’令承載單元(45)將光罩 =移至對應侧邊擦拭裝置(70)處,且側邊擦拭裝 署並令其清洗單元(75)之清洗頭(76)相對光 m側邊伸出,藉由壓輪(79)將預先含浸清洗液 之座潤狀擦拭布(74)壓抵於清洗頭(76)上、下表面 13 200904551 受承載單元(45)作動向清洗頭(76 i移動時,可先利用去除單元(77)之直空吸氣作用蔣 =(10)表面之微粒吸取【如第七圖 清,(76)將擦拭布(74)·貼 二 :邊緣表面G1)⑻【如第六、七二)之二其 丄繼續移動時,可利用該呈溼潤狀的擦拭布( 擦拭絲罩(1G)侧邊之上、下邊緣表面(ιι)( (78、光罩(1〇)經擦拭後進一步可利用烘乾單元 (8:即時烘乾光罩(1〇)之上、下邊緣表面(⑴( ,以避免於上、下邊緣表面(11) (12)形成捧拭 進而完ΐ光罩(1„Q)_-側之上、下邊緣 、,接著令清洗單70 ( 75)之清洗頭(76)退 °後’使光罩(10)反向移至側邊擦拭裝置(7㈧前方 之Α點【如第四圖所示】,並利用承載單元(⑹旋轉 該光罩(10) ’而以前述方式擦拭該光罩⑴)另側之 上、下邊緣表面(11) (12)的清洗擦拭; 而於完成光罩(10)兩側之上、下邊緣表面(⑴ U2)的清洗擦拭後,則係如第人圖所示,利用承載 元(45)將光罩(1〇)移至頂面擦拭裝置(8〇),該 面擦拭袭置⑽並令其清洗單元(85)之清洗頭(86 )相對光罩(1G)頂部表面(15)伸出,藉由清洗頭( 86)將預先含浸清洗液之溼潤狀擦拭布(84)壓抵於光 罩(10)頂部表面(15),而當光罩(1〇)受承載單元 (45)作動向清洗頭(86)移動時,可先利用去除單元 (87)之真空吸氣作用將光罩(1〇)表面之微粒吸取【 如第八圖所示】,接著令清洗頭(86)以擦拭布(⑷ 14 200904551 心拭該先罩(】0)之頂部表面(〗 擦拭後進一步可利用供)且先罩(10)於 )之頂部表面()即時洪乾光罩(10 (15)开彡出坡i ),以避免於光罩(10)之頂部表面 (,擦拭的水痕’進而完成光罩(1〇) 86)維。Μ之擦拭。接著令清洗單元(85)之清洗頭( 前方之ΓΛ^Π())反向移至頂面擦拭裝置(則 旋轉該光罩利用承载單元⑹ 部类δ fi以 再以别述方式擦拭該光罩(1〇)頂 ),且以移裁Ϊί側’最後將光罩(1〇)退出機體(3° 光罩盒啟閉單元(51)的光罩盒( )之光罩盒(6G)閉合後取出該置有光罩(10 )=罩’而以自動、域續式完成整個光罩 屬直洗工作’大幅提升其清洗的速度,且由於係 接接觸的擦拭清洗’故可去除較小之微粒、沾附力 ^大讀粒’以及霧化污料,有效地增進光罩( 〉月洗效率。 F詈?7^ Γ發明於實際操作上’進一步可於侧邊擦拭 頂面擦拭裝置(8G)利用加熱器使含浸於 ::Μ) ( 84)上之清洗液預先加熱,以增加其去 讀粒與霧化污潰的效果。又側邊擦找裝置(70)與頂 面擦拭裝置(80)之烘乾單元(78 ) ( 88 )進一步可利 用,熱器提供熱壓縮乾燥空氣【⑶A】或熱氮氣【心】, 而旎提升其烘乾效果。另側邊擦拭裝置(7〇)與頂面擦 ,裝置(80)之捲布單元⑺)(82)可令擦拭布(μ )於清洗擦拭過程中微量移動,以即時帶走擦拭後的微 15 200904551 粒’避免微粒傷害光罩(10),並能增進其清洗擦拭效 果。 又本發明另有一實施例,其係如第九、十圖所揭示 者’其中輸送裝置(40 )兩側下方至少一侧設有兩側邊 擦拭裝置(70A) (70B),本實施例以兩侧均設有兩侧 邊擦拭裝置(70A) (70B)為主要實施例,該兩側邊擦 拭裝置(70A) (70B)係於一固定框體(71)上設有一 捲布單元(72),該捲布單元(72)包含有一第一捲布 器(721)與一第二捲布器( 722 ),且固定框體(71) 上並設有一可選擇性貼靠或遠離光罩(1〇)兩側下邊緣
表面(12)之清洗頭(76A) (76B),其中清洗頭(76A )(76B)係呈壓輪狀,而兩側邊擦拭裝置(7〇A) (7〇b )之捲布單元(72)第一、二捲布器(721 ) ( 722 )與 清洗頭(76A) (76B)間分別捲繞有一擦拭布(74)。 再者其中前方之側邊擦拭裝置(7〇a)捲布單元(72)上 進一步可設有加水器【圖中未繪】與加熱器【圖中未繪 】,以對擦拭布(74)提供清洗液或具適當加熱溫度之 清洗液。讓前方侧邊擦拭裝置(70A)可對光罩(1〇)下 邊緣表面(12)進行溼潤擦拭清洗,而後方之侧邊擦拭 裝置(70B)對光罩(1〇)下邊緣表面(12)進行乾性摔 拭; ’丁、 而輸送裝置(40)上方設有兩頂面擦拭裝置(8〇a )(80B),該兩頂面擦拭装置(8〇A) (8〇B)係於一固 疋框體(81 )上設有一捲布單元(82 ),該捲布單元( 82)包含有一第一捲布器(821)與一第二捲布器(822 16 200904551 一,且固定框體(81 )上並設有一可選擇性貼靠或遠離 光罩(10)頂面(15)之清洗壓輪(86A) (86B),而 兩頂面擦拭裝置(80A) (80B)之捲布單元(82)第一 、二捲布器(821 ) ( 822 )與清洗壓輪(86A) (86B) 間分別捲繞有-擦拭布(84)。再者其中前方之頂面捧 拭裝置⑽)捲布單元(82)上進—步可設有加水器【 ,中未繪】與加熱器【圖中未綠】,可對擦拭布(84) ,供清洗液或具適當加熱溫度之清洗液。讓前方頂面擦 if置(繼)可對光罩⑴)頂面(⑸進行關擦拭 >月洗,而後方之頂面擦拭裝置(8〇B)則對光罩(1〇)頂 面(15)進行乾性擦拭; 除#^者如輸送裝置⑷)可於前端與後端分設有一去 ^及一烘乾裝置(95)。其中去除裝置(90 ⑴、—光罩(1G)穿過之固定框(91),而固定框( 處八::應光罩(1〇)頂面(15)與下邊緣表面(12) 盆二ί — ί除單元(92)與第二去除單元(93), 吸氣元件。於操作上,讓光罩(1G)進入擦 右仃丄除較大或沾附力較小的微粒。烘乾裝置(95 96;、ί:ίί (1°)穿過之固定框(96),而固定框( 處分設有,面(15)與下邊緣表面(12) 表面留下水;的===:光罩⑽ 料口進—牛…古 且輸达裝置(40)光罩(10)進出 )具有— ^裝置⑽),該檢測裝置(1〇0 拖穿過之固定框⑽),而固定 、、〜先罩(10)頂面(15)處設有一檢知元 17 200904551 件(105),該檢知元件(105)可光學或雷射檢測元件 Z檢知光罩(1Q)頂面(15)之微粒狀況,做為清洗 擦拭刚、後之比較,以確認其清洗效果。本實施例一 可達到前述之目的與功效。 7 雖藉描述某實施例以描述本發明,惟以上揭示只為 示範,在細部構造及零件的組合及安排上,還能有S多 變化,卻不背離以下請求的本發明的精神及範圍。^於 ,本發明具有前述眾多之優點及實用價值,且中未見相 同或近似的設計公開使用,本發明不僅可達到預期之創 作目的,且兼具功效之增進,據此本發明己符合發明專 利有關「新穎性」與「進步性」的規定,爰依法^出發 明專利申請,希早曰賜准本發明專利。 200904551 【圖式簡單說明】 第一圖:所繪示者係光罩之外觀示意圖。 第二圖:係本發明光罩清洗設備之外觀示意圖。 第三圖:係本發明光罩清洗設備之内部狀態示意圖,其顯 示本發明之構成及。 第四圖:係本發明光罩清洗設備之清洗動作示意圖,用以 說明光罩旋轉及清洗之位置。 第五圖:係本發明之側邊擦拭裝置端面示意圖,用於揭示 其未夾掣光罩上、下邊緣表面之狀態。 第六圖:係本發明之側邊擦拭裝置端面示意圖,進一步揭 示其夾掣光罩上、下邊緣表面擦拭之狀態。 第七圖:係本發明之側邊擦拭裝置的側面示意圖,用於揭 示其連續擦拭光罩上、下邊緣表面狀態。 第八圖:係本發明之頂面擦拭裝置的側面示意圖,用於揭 示其頂部表面連續擦拭狀態。 第九圖:係本發明光罩清洗設備另一實施例之外觀示意圖 ,用以說明其構成及相對關係。 第十圖:係本發明光罩清洗設備另一實施例之前視平面示 意圖,進一步說明其清洗動作之狀態。 【主要元件符號說明】 (10) 光罩 (11) 上邊緣表面 (12) 下邊緣表面 (15) 頂部表面 (20) 光罩護膜 (30) 機體 (40) 輸送裝置 (45) 承載單元 (50) 移載裝置 (51) 光罩盒啟閉單元 (55) 機械手臂單元 (60) 光罩盒 (65) 進出氣元件 (70) 側邊擦拭裝置 (71) 固定框體 (72) 捲布單元 19 200904551 (711) 第一捲料器 (712) (73) 導輪 (74) (75) 清洗單元 (76) (77) 去除單元 (78) (79) 壓輪 (80) (81) 固定框體 (82) (811) 第一捲料器 (812) (83) 導輪 (84) (85) 清洗單元 (86) (87) 去除單元 (88) (90) 去除裝置 (91) (92) 第一去除單元 (93) (95) 烘乾裝置 (96) (97) 第一烘乾單元 (98) (100) 檢測裝置 (101) (105) 檢知元件 第二捲料器 擦拭布 清洗頭 烘乾單元 頂面擦拭裝置 捲布單元 第二捲料器 擦拭布 清洗壓輪 烘乾單元 固定框 第二去除單元 固定框 第二烘乾單元 固定框 20