TWM552115U - 用於清潔光罩的設備 - Google Patents

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Description

用於清潔光罩的設備
本新型的技術領域為用於光罩背側清潔的設備及用於保持光罩之轉子。
光微影是在製造微電子裝置中使用，以於基板表面形成精確圖案。光罩或掩膜通常為透明材料的方形板，例如玻璃或熔融石英。光罩初始建造成具有待轉換至基板(例如半導體晶圓)之圖案。隨著後續的處理步驟，圖案化的基板表面形成所欲的微米或奈米尺寸之電子裝置或特徵。光罩可反覆地使用以印記數千個基板。在使用中，背側可能被刮痕、毛刺或粒子污染，而降級光罩。已提出用於清潔背側的技術。然而，當清潔背側時，必須避免影響到光罩圖案化的前側。此舉遭遇各種工程挑戰。因此，需要用於光罩背側清潔的改善之設備及方法。
在第一態樣中，一種用於清潔光罩之設備，包括：在頭部中的轉子，其中轉子具有包括中心開口的密封板、在中心開口中的彈性遮罩封口、及附接至彈性遮罩封口的拉鉤，且該等拉鉤適以移動彈性遮罩封口至開啟及關閉位置中。在頭部中的馬達用以旋轉轉子。推板可提供於頭部中，其中推板的線性動作適以操作拉鉤。當在關閉位 置中時彈性遮罩封口對光罩的側面密封。光罩的背側可接著被清潔而不會影響光罩的圖案化前側。
10‧‧‧光罩清潔設備
12‧‧‧底板
16‧‧‧保持器
18‧‧‧栓銷
20‧‧‧舉升器
22‧‧‧光罩
28‧‧‧腔室側壁
30‧‧‧頭部
32‧‧‧舉升/旋轉設備
34‧‧‧外框
36‧‧‧外罩
38‧‧‧液體噴灑噴嘴
40‧‧‧擺盪臂
48‧‧‧臂
50‧‧‧轉子
52‧‧‧轉子殼體
54‧‧‧軸桿
56‧‧‧馬達
58‧‧‧推板
60‧‧‧致動器
62‧‧‧滑軌
64‧‧‧角柱
66‧‧‧可充氣封口
68‧‧‧氣體噴嘴
70‧‧‧軸板
72‧‧‧密封板
74‧‧‧彈性遮罩封口
75‧‧‧凸緣
76‧‧‧下部密封外框
80‧‧‧拉鉤外框
82‧‧‧拉鉤桿
84‧‧‧拉鉤外框
86‧‧‧壓縮彈簧
88‧‧‧滾輪
90‧‧‧滑軌槽
第1圖為光罩背側清潔設備的側視圖。
第2圖為第1圖之設備的底部立體視圖。
第3圖為第1圖之設備的頂部立體視圖。
第4圖為第1及2圖中所顯示之頭部的剖面視圖。
第5圖為第4圖中所顯示之轉子的頂部立體視圖。
第6圖為第4圖中所顯示之轉子的底部立體視圖。
第7圖為第4圖從頭部移除後之轉子的放大剖面視圖。
如第1-3圖中所顯示，光罩清潔設備10包括底板12，該底板12可固定至具有多重其他處理設備或模組及用於在模組之間移動工件之一或更多機械手臂的處理系統之平台上。在保持器16上的栓銷18適以支撐光罩22。保持器可支撐在舉升器20上，該如以下進一步論述可垂直地移動且舉升及降低保持器16。現亦參照第4圖，頭部30具有轉子殼體52及附接至舉升/旋轉設備32的臂48。舉升/旋轉設備32可操作以舉升及降低頭部30，且亦旋轉頭部30至第1-2圖所顯示的面向下之位置中及第 3-4圖所顯示的面向上之位置中。支撐於背板12上方的固定位置處的外框34具有腔室側壁28，該腔室側壁28為圓柱形且具有表面上大於頭部30之直徑的直徑。當頭部在面向上位置或處理位置中以形成處理腔室時，在頭部30上的可充氣封口66(例如，可充氣封口)於清潔處理期間對腔室側壁28接合且密封。隨著可充氣封口66接合腔室側壁28，在轉子四周提供暫時性的腔室或容器。可替代地使用其他形式的封口，包括無須充氣的封口及在腔室側壁上而非在頭部上的封口。如第3圖中所顯示，諸如超聲波噴嘴的液體噴灑噴嘴38固定在擺盪臂40上。外罩36可突出於外框34上方以更佳地容納在設備之中的清潔液體噴灑。
如第4圖中所顯示，在頭部30中轉子50的軸板70附接至軸桿54，該軸桿54附接至馬達56。氣體噴嘴68可延伸穿過軸板70的中心，以提供氣體至轉子中。或者，轉子50可於其他部分具有一或更多氣體通口。在頭部中的一或更多致動器60經定位而以第4圖中的軸向方向AA移動推板58。滑軌62附接至推板58的頂部表面。在所顯示的範例中，使用等距分隔開的三個氣動線性致動器60及四個滑軌62。如此處所使用，上方或頂部代表如第3、4及7圖中所顯示在處理位置中的設備。
參照4-7圖，轉子50具有附接至軸板70的密封板72。密封板72具有與光罩22的形狀匹配的中心開口，在所顯示的範例中為方形。彈性遮罩封口74定位於 中心開口中，且具有上部凸緣75與密封板72一起形成封口，及下部凸緣85與軸板70一起或對軸板70形成封口。上部凸緣75可夾持於密封板72及軸板70之間。下部凸緣85可透過下部密封外框76附接至軸板70。
轉向第4、6及7圖，在軸板70上提供於80處大致標示出的第一、第二、第三及第四拉鉤，其中各個拉鉤80經定位以收回彈性遮罩封口74的第一、第二、第三及第四直側。各個拉鉤外框80具有內部端及外部端，且其中於內部端處具有拉鉤桿附接至彈性遮罩封口。拉鉤桿82的內部端附接至彈性遮罩封口74的一側。彈性遮罩封口74可為塑形的橡膠封口，具有拉鉤桿82緊固於彈性遮罩封口的通道之中，及/或具有拉鉤桿20附接至或裝設於彈性遮罩封口74中。各個拉鉤桿82的外部端附接至拉鉤外框84或為拉鉤外框84的部分。如第6圖中所顯示，可於各個拉鉤外框84的外部端提供滾輪88。滾輪88適以藉由滑軌62接合，該滑軌62以垂直於徑向方向之軸向方向移動。或者，可在拉鉤外框上使用補償滑軌來取代滾輪。拉鉤80可在軸板70上徑向向內或向外移動，即沿著徑向的方向或軸通過轉子的中心，否則會固定在軸板70上的位置中。如第7圖中所顯示，各個拉鉤80包括壓縮彈簧86，該壓縮彈簧86徑向向內地不斷驅使拉鉤外框84。或者，拉鉤可透過軸板70上的一或更多致動器移動，且可省略壓縮彈簧86。
角柱64可於彈性遮罩封口74的角落處從軸板70向上突出。
在使用中，待清潔的光罩22放置在第1圖中所顯示的保持器16之栓銷18上。光罩22的圖案化或前側為面向上。如第2圖中所顯示，頭部30初始為面向下。轉子50透過致動器60而移動至開啟位置中，該致動器60移動推板58朝向轉子50。滑軌62通過軸板70中的滑軌槽90且同時徑向向外推擠滾輪88。此舉徑向向外移動拉鉤外框，而向外伸展彈性遮罩封口74，通常從0.5mm伸展至5mm。在經伸展或開啟位置中，彈性遮罩封口74的內側直徑則名義上大於光罩22，使得光罩22可配合至彈性遮罩封口74之中。
馬達56如所需地旋轉轉子50，以將彈性遮罩封口74對齊光罩22。在藉由感測器偵測到適當的對齊之後，舉升器20垂直地向上舉升保持器16，以放置光罩22，用於當轉子50在開啟位置中時藉由將光罩22定位於彈性遮罩封口74之中而傳送至轉子。轉子50藉由將推板58返回至原本收回的位置而移動至關閉位置中。此舉造成滑軌62從拉鉤外框84上的滾輪88撤回。壓縮彈簧86迫使拉鉤外框84及彈性遮罩封口74返回至關閉位置中。彈性遮罩封口74對光罩22的側面擠壓且密封，而並未接觸光罩22的前面或背面。在彈性遮罩封口74及光罩22的邊緣之間形成的封口的完整性可藉由監測氣流來測試，該 氣流從氣體噴嘴68或轉子50中的其他氣體管線流至彈性遮罩封口74及光罩22之間的密封空間中。
舉升器反向移動保持器16返回第3圖中所顯示的裝載/卸載位置。如第3圖中所顯示，舉升/旋轉設備32接著旋轉頭部30至抬起的位置中，且向上舉升頭部30使得可充氣封口66在腔室側壁28之中。可充氣封口66被充氣且對腔室側壁28密封。擺盪臂40移動液體噴灑噴嘴38於如今面向上的光罩22之背面，其中液體噴灑噴嘴38將清潔液體噴灑至光罩22的背面。彈性遮罩封口74避免任何清潔液體或蒸氣接觸光罩22的圖案化前面。諸如氮氣的惰性氣體可在壓力下供應至氣體噴嘴68，以進一步避免任何清潔液體或蒸氣到達光罩22的前面。光罩的背面通常亦透過來自擺盪臂上的沖洗噴嘴沖洗，且透過從擺盪臂上的乾燥氣體噴嘴噴灑乾燥氣體而乾燥。馬達56在清潔期間旋轉轉子50以更佳地分散清潔液體。在乾燥期間，馬達56可以較高速度旋轉轉子50，以離心力從遮罩的背面移除液體。在腔室側壁28中的排放開口收集且移除經使用的液體。
在光罩的背面被清潔且乾燥之後，可充氣封口66被洩氣，舉升/旋轉設備32向下降低頭部30且離開腔室側壁28，且接著旋轉頭部30返回面向下的位置。舉升器20向上舉升保持器16以接收清潔的光罩22。透過氣體噴嘴68的惰性氣體供應可持續。致動器60移動推板58朝向轉子50，其中滑軌62徑向向外驅動拉鉤外框84，以將 轉子50返回至開啟位置，其中光罩從彈性遮罩封口74釋放。
致動器60可以5至20、40或60秒的時間從關閉位置移動彈性遮罩封口74至開啟位置，以透過來自氣體噴嘴68的氣流促進光罩側面的乾燥。光罩被釋放至栓銷18上。舉升器降低保持清潔的光罩22之保持器16向下返回至第3圖中所顯示的裝載/卸載位置，其中清潔的光罩22可藉由機械手臂接取，用於裝載及卸載設備10，即用於從機械手臂接收光罩或將光罩傳送至機械手臂。如此處所使用，附接的構件為固定的附接、直接附接或透過一或更多中介元件來附接。
22‧‧‧光罩
30‧‧‧頭部
48‧‧‧臂
50‧‧‧轉子
52‧‧‧轉子殼體
54‧‧‧軸桿
56‧‧‧馬達
58‧‧‧推板
60‧‧‧致動器
62‧‧‧滑軌
66‧‧‧可充氣封口
68‧‧‧氣體噴嘴
70‧‧‧軸板
80‧‧‧拉鉤外框
84‧‧‧拉鉤外框

Claims (14)

  1. 一種用於清潔一光罩之設備，包含：一密封板，該密封板具有一中心開口；該密封板支撐於可圍繞一旋轉軸旋轉的一軸；一彈性遮罩封口，該彈性遮罩封口在該中心開口中；第一、第二、第三及第四拉鉤，該等第一、第二、第三及第四拉鉤附接至該彈性遮罩封口，其中各個拉鉤包括一彈簧，該彈簧以一向內的徑向方向不斷地驅使該拉鉤，以移動該彈性遮罩封口至一關閉位置中；至少一個致動器，該至少一個致動器可以平行於該旋轉軸之一方向移動，且以該至少一個致動器之動作驅動該等拉鉤以垂直於該旋轉軸的一向外的徑向方向移動，來移動該彈性遮罩封口至一開啟位置中。
  2. 如請求項1所述之設備，其中該等第一、第二、第三及第四拉鉤之各者具有一拉鉤外框，且各個拉鉤外框具有一內部端及一外部端，且在該等第一、第二、第三及第四拉鉤外框分別的該內部端處進一步包括第一、第二、第三及第四拉鉤桿，且各個拉鉤桿的該內部端附接至該彈性遮罩封口。
  3. 如請求項2所述之設備，其中該軸固定地附接至一軸板且該密封板固定地附接至該軸板，該彈性 遮罩封口具有一上部凸緣附接至該密封板，及一下部凸緣附接至該軸板，且其中該等第一、第二、第三及第四拉鉤桿介於該彈性遮罩封口的該上部凸緣及該下部凸緣之間。
  4. 如請求項3所述之設備，進一步包括一氣體噴嘴，該氣體噴嘴位於該軸板的一中心處。
  5. 一種用於清潔一光罩之設備，包含：一頭部；一轉子，該轉子在該頭部中，其中該轉子具有包括一中心開口的一密封板、與該轉子同心的一彈性遮罩封口、及附接至該彈性遮罩封口的拉鉤，該彈性遮罩封口在該中心開口中，且該等拉鉤適以移動該彈性遮罩封口至一開啟位置中；一彈簧，該彈簧與各個拉鉤相關聯，用於驅使該拉鉤以移動該彈性遮罩封口至一關閉位置中；一馬達，該馬達在該頭部中鏈結至該轉子，用於將該彈性遮罩封口圍繞該密封板之一中心軸轉動；至少一個致動器，該至少一個致動器在該頭部中適以操作該等拉鉤；及其中當該至少一個致動器在一第一位置中時，該彈性遮罩封口在該關閉位置中，以用於密封一光罩，且當該至少一個致動器在一第二位置中時，該彈性遮罩 封口在該開啟位置中。
  6. 如請求項5所述之設備，進一步包括一舉升/旋轉設備，該舉升/旋轉設備附接至該頭部，該舉升/旋轉設備可操作以垂直地舉升且降低該頭部，且旋轉該頭部至一面向上定位及至一面向下定位，用於移動該頭部至一處理位置中，其中該頭部在該面向上定位中且與一腔室側壁接合用於在該轉子中清潔一光罩，且該舉升/旋轉設備可操作以移動該頭部至低於該處理位置之一裝載/卸載位置中，用於裝載及卸載一光罩進出該轉子，其中當在該裝載/卸載位置中時該頭部為該面向下定位。
  7. 如請求項6所述之設備，進一步包括一保持器，該保持器具有栓銷，且該保持器支撐在一舉升器上，且透過該舉升器操作至一上方位置中而垂直地可移動，用於在該頭部於該裝載/卸載位置中時傳送該光罩至該轉子，且該保持器透過該舉升器操作至一下方位置中而垂直地可移動，用於從一機械手臂接收該光罩或傳送該光罩至該機械手臂。
  8. 如請求項6所述之設備，其中該頭部包括一轉子殼體，且進一步包括在該轉子殼體上的一封口，用於當該頭部在該處理位置中時對該腔室側壁形成密封。
  9. 如請求項6所述之設備，進一步包括一噴嘴，該噴嘴在一擺盪臂上，當該頭部在該處理位置中時該擺盪臂可在該轉子上移動。
  10. 如請求項5所述之設備，其中該彈性遮罩封口具有第一、第二、第三及第四側，且其中該至少一個致動器以從該第一位置至該第二位置的一軸向方向之動作造成該第一、第二、第三及第四側同時向外移動0.5mm至5mm。
  11. 如請求項5所述之設備，其中該彈性遮罩封口對該光罩的該等側形成一封口，且其中當該彈性遮罩封口在該關閉位置中時該彈性遮罩封口不接觸該光罩的前或背表面。
  12. 一種用於清潔一光罩之設備，包含：一頭部，該頭部支撐於一舉升/旋轉設備上，該舉升/旋轉設備可操作以垂直地舉升且降低該頭部，且旋轉該頭部至一面向上定位及至一面向下定位中；一轉子，該轉子在該頭部中，該轉子包括具有一彈性遮罩封口的一密封板；第一、第二、第三及第四拉鉤，該等第一、第二、第三及第四拉鉤附接至該彈性遮罩封口；一馬達，該馬達在該頭部中鏈結至該轉子，用於將該轉子圍繞一旋轉軸轉動； 一或更多致動器，該一或更多致動器在該頭部中而可以平行於該旋轉軸之一方向移動，且其中該等致動器之動作造成該等第一、第二、第三及第四拉鉤以垂直於該旋轉軸之一方向徑向向外移動。
  13. 如請求項12所述之設備，其中該彈性遮罩封口與該密封板同心。
  14. 如請求項12所述之設備，進一步包括一彈簧，該彈簧向內偏移各個拉鉤朝向該旋轉軸。
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