TWM566344U

TWM566344U - Photomask cleaning device

Info

Publication number: TWM566344U
Application number: TW106212827U
Authority: TW
Inventors: 陳明生
Original assignee: 特銓股份有限公司
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2018-09-01

Abstract

本創作涉及一種光罩清洗裝置，尤指一種供清洗護膜兩側下表面之光罩清洗裝置，其係由一溼式清潔模組及一乾式清潔模組所組成，該溼、乾式清潔模組具有可捲動之無塵布條，供利用無塵布條可直接擦拭光罩表面的方式，藉以，能迅速、且有效的去除表面附著的微塵或霧化，能提高後續製程的效率與良率，再者本創作可進行兩階段清潔，其能在清潔後擦乾水份，而不致殘留清潔水痕或汙漬，有助於提升清潔品質。

Description

光罩清洗裝置

本創作係隸屬一種光罩之清洗技術，具體而言係一種可以擦拭方式清洗光罩表面之光罩清洗裝置，藉以能快速、且有效的清理光罩表面，供提升半導體製程的良率。

按，在半導體的製程中，微影(Photolithography)與蝕刻製程(Etching Process)是用來完成晶圓表面的圖案製作，其中用以供微影製程使用的光罩(Mask)具有不可或缺的關鍵地位。光罩係一繪有特定圖案之透光玻璃片，其中包含一具圖形(Pattern)之圖案區，供利用一光源，將圖案區上的圖形轉移至晶圓上的光阻，再經過蝕刻製程於晶圓表面完成圖案。

因此影響晶圓良率中最重要的因素其中一項即為光罩是否有遭受到汙染，若光罩上出現微塵粒子，會使得受汙染之光罩用於半導體微影製程時，會於晶圓上產生相對應的缺陷(Defect)，是以，為了保持光罩之清潔，一般會於光罩上設置有護膜(Pellicle)，以防止微塵粒子沾附在光罩上，而護膜為透過框架支撐而與光罩保持一距離，使落在光罩上之微塵粒子收集在護膜上，微影製程因護膜產生相當程度成像失真，使得該微塵粒子不至影響原本微影製程。

傳統光罩清洗方法，係藉由人工方式針對光罩之表面作一潔淨處理。清潔人員將該光罩穩固的置放於一架體上，並藉由一清洗液(例如：丙酮、乙醇及去離子水等)沖洗該光罩表面，同時以一刷具刷除該光罩表面之顆粒物質；接著，再次以該清洗液沖洗該光罩之表面，如此重複數次上述清潔步驟後再對該光罩進行乾燥，藉此，可去除光罩表面之雜質或殘餘物，進而確保光罩表面之潔淨度。

但上述習用光罩之清洗方法具有如清潔人員於清洗該光罩時需長時間暴露於該清洗液之工作環境下，極易因吸入或直接接觸該化學物質，而影響該清潔人員之身體健康之缺點。為了解決前述的問題，近年來業界開發有多種自動化的光罩清洗設備，但其仍需使用大量有機溶劑製成的清洗液，雖然減少人員的接觸量，但其一樣存在清洗液管理與汙染的問題，且其清洗時因係沖洗為主，一樣不易有效清潔光罩表面；

再者，由於護膜所使用的黏膠為酯類結構(RCOOR)x，如聚丙烯酸酯的高分子結構，故當光罩接觸硫酸與過氧化氫溶液的清洗液時，(RCOOR)x會水解成可流動但不溶於水的膠態物質(RCOOH)x，且(RCOOH)x可能造成光罩圖案上的缺陷與光罩的報廢，是以現有光罩清洗裝置無法進行護膜兩側表面之清潔，然而光罩於護膜兩側之表面形成有多樣的識別及校準圖形，當其受到汙染時仍會造成缺陷(Defect)的問題，故一樣有進行清理的需求，現有者僅能以人工方式進行，造成光罩清潔上極大的困擾與不便，如何解決前述問題，係業界的重要課題。

緣是，本創作即基於上述目前常見缺失予以總體考量後，希冀以本創作所提供之光罩清潔結構可有效的進行光罩之護膜兩側表面的清潔，同時達到保護清潔人員人身安全、且能維持光罩清潔程度，並可迅速且有效的縮短清潔時間，俾利半導體工廠使用且進一步可達提升半導體製程良率之功效。

因此，本創作之主要目的係在提供一種以擦拭方式清潔光罩之護膜兩側表面之光罩清洗裝置，藉以能迅速、且有效的進行表面清潔，從而提高後續製程的效率與良率。

又，本創作之次一主要目的在於提供一具溼式清潔與乾式清潔之光罩清洗裝置，供進行兩階段清潔，可有效清潔光罩表面上所附著微粒或霧化汙漬，且清潔後不會殘留清洗水痕或汙漬，有助於提升清潔效率。

再者，本創作之另一主要目的在於提供一種可將光罩表面微粒與汙漬直接擦拭乾淨之光罩清洗裝置，其無需使用到大量有機清潔液，不會產生大量待處理廢液，可達維持環境安全性，且降低處理成本之功效。

為此，本創作主要係透過下列的技術手段，來具體實現上述的各項目的與效能，其至少包含有：一機體；一設於機體之溼式清潔模組及一設於機體中溼式清潔模組後方之乾式清潔模組；所述之溼、乾式清潔模組分別具有至少一擦拭機構，該等擦拭機構具有一立設於機體之立板，且該立板上分設有一置料捲輪及一收料捲輪，供同步自動收、放一無塵布條的兩端捲收，又該立板於置料捲輪與收料捲輪間設有複數轉折輪，供無塵布條於移動過程中可經過擦拭機構上緣處，另立板於上方兩轉折輪間設有一頂緣高於兩側之貼抵輪，供無塵布條形成較高之擦拭部份；又其中溼式清潔模組之擦拭機構於無塵布條相對貼抵輪的進料端設有一供噴灑清潔液體之噴液機構，供選擇性對經過之無塵布條進行清潔液噴灑。

藉此，透過前述技術手段的具體實現，使本創作之光罩清洗裝置係利用溼、乾式清潔模組之無塵布條可直接擦拭光罩表面的作法，而能迅速、且有效的去除表面附著的微塵或霧化，能提高後續製程的效率與良率，再者本創作可進行兩階段清潔，其能在清潔後擦乾水份，而不致殘留清潔水痕或汙漬，有助於提升清潔品質；且由於其係以含浸清潔液之溼式清潔模組採直接擦拭方式去除微塵與汙漬，不需使用到大量的有機清潔液，因此不會產生大量待處理廢液，可達維持環境安全性，且降低處理成本之功效，故可大幅增進其實用性，而能增加其附加價值，並能提高其經濟效益。

為使貴審查委員能進一步了解本創作的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本創作之若干較佳實施例，並配合圖式詳細說明如后，供讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

(1)‧‧‧機體

(10)‧‧‧第一線性滑軌

(15)‧‧‧第二線性滑軌

(18)‧‧‧座板

(2)‧‧‧光學檢測裝置

(20)‧‧‧光罩置放載台

(30)‧‧‧光罩夾取模組

(35)‧‧‧夾取機構

(5A)‧‧‧溼式清潔模組

(5B)‧‧‧乾式清潔模組

(50)‧‧‧擦拭機構

(51)‧‧‧立板

(52)‧‧‧置料捲輪

(520)‧‧‧第一驅動件

(53)‧‧‧第一張撐輪組

(541)‧‧‧轉折輪

(542)‧‧‧轉折輪

(543)‧‧‧轉折輪

(544)‧‧‧轉折輪

(55)‧‧‧第二張撐輪組

(56)‧‧‧收料捲輪

(560)‧‧‧第二驅動件

(57)‧‧‧滾揉輪組

(571)‧‧‧滾輪

(572)‧‧‧第三驅動件

(573)‧‧‧擠壓輪

(58)‧‧‧頂升組

(581)‧‧‧第一伸縮缸組

(582)‧‧‧輪座

(59)‧‧‧貼抵輪

(60)‧‧‧噴液機構

(61)‧‧‧噴水管

(65)‧‧‧回收組

(70)‧‧‧夾壓定位組

(71)‧‧‧定位板

(710)‧‧‧定位槽

(72)‧‧‧壓板

(75)‧‧‧第二伸縮缸組

(80)‧‧‧無塵布條

(90)‧‧‧光罩

(95)‧‧‧護膜

(96)‧‧‧表面

第1圖：係應用本創作光罩清洗裝置之設備的俯視平面示意圖。

第2圖：本創作光罩清洗裝置的立體外觀示意圖，供說明各組件於俯視之相對關係。

第3圖：本創作光罩清洗裝置中擦拭機構的立體外觀示意圖，供說明各組件之態樣及其相對關係。

第4圖：本創作光罩清洗裝置中擦拭機構的側視平面示意圖。

第5圖：本創作光罩清洗裝置中擦拭機構於擦拭時之局部側視動作分解示意圖。

第6圖：本創作光罩清洗裝置中擦拭機構於擦拭時之端視動作示意圖。

本創作係一種光罩清洗裝置，隨附圖例示本創作之具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本創作，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本創作之申請專利範圍內，根據本創作之具體實施例的設計與需求而進行變化。

而本創作係一種供利用擦拭方式清潔光罩表面之光罩清洗裝置，尤指光罩之護膜兩側表面的清潔，係如第1圖所顯示者，其可設於一設備機體(1)上，該設備之機體(1)包含有一與本創作光罩清洗裝置併排之光學檢測裝置(2)，供進行一光罩(90)之清洗與清洗前、後的檢測比較，其中該機體(1)上具有一第一線性滑軌(10)，供一光罩置放載台(20)設置滑移，且機體(1)於本創作光罩清洗裝置一側設有一第二線性滑軌(15)，供一可移至光學檢測裝置(2)端部之光罩夾取模組(30)設置滑移，且該光罩夾取模組(30)上設有一夾取機構(35)【其構成可選自如我國專利公告第M465658號之夾取裝置】，供夾取光罩(90)側邊緣面、且露出下方表面供進行清潔，而本創作之光罩清洗裝置係由分設於機體(1)上一對應座板(18)之一溼式清潔模組(5A)及一乾式清潔模組(5B)所組成，供利用前述之光罩夾取模組(30)夾掣光罩(90)相對溼式清潔模組(5A)及乾式清潔模組(5B)依序擦拭清潔與去除水痕、汙漬；至於，前述該溼、乾式清潔模組(5A、5B)之詳細構成，則係如第2、3及4圖所示，其分別具有兩相對固設於機體(1)座板(18)的擦拭機構(50)，該兩擦拭機構(50)的構成相同，供分別清潔光罩(90)護膜(95)之兩側下方之相對表面(96)【如第5、6圖所示】；再者，該等擦拭機構(50)具有一立設於前述座板(18)之立板(51)，且該立板(51)於相對內面分設有一置料捲輪(52)及一收料捲輪(56)，供捲收無塵布條(80)兩端，其該置料捲輪(52)與收料捲輪(56)於立板(51)於外側面分別設有一第一驅動件(520)與一第二驅動件(560)，以作為置料捲輪(52)與收料捲輪(56)同步正逆轉的放料及收料之用，且立板(51)於置料捲輪(52)之出料端與收料捲輪(56)之入料端分設有一第一張撐輪組(53)及一第二張撐輪組(55)，使無塵布條(80)於放料及收料時可保持平整、順暢，又該立板(51)於置料捲輪(52)與收料捲輪(56)間設有複數轉折輪(541~544)，使無塵布條(80)於移動過程中可平穩經過擦拭機構(50)的上緣處；又，該擦拭機構(50)之立板(51)鄰近上緣的兩轉折輪(542、543)間設有一滾揉輪組(57)，該滾揉輪組(57)具有一具第三驅動件(572)之滾輪(571)，供帶動無塵布條(80)，且滾輪(571)一側設有一可選擇性改變壓力之擠壓輪(573)，供整平經過之無塵布條(80)，且當無塵布條(80)含有水份時可進一步擠壓，使無塵布條(80)上的水份能分散均勻、且擠出多餘水份，用以供控制無塵布條(80)之含水量，另立板(51)於無塵布條(80)相對滾揉輪組(57)的移動後方利用頂升組(58)設有一貼抵輪(59)，供將經過貼抵輪(59)之無塵布條(80)於擦拭前、後選擇性升降【如第5圖所示】，其中頂升組(58)係於立板(51)上設有一第一伸縮缸組(581)，該第一伸縮缸組(581)可作動一供設置貼抵輪(59)之輪座(582)升降，供透過貼抵輪(59)作動無塵布條(80)升降，使無塵布條形成較高之擦拭部份；另，擦拭機構(50)之立板(51)於無塵布條(80)相對滾揉輪組(57)的移動前方設有一供噴灑清潔液體之噴液機構(60)【其中乾式清潔模組(5B)之擦拭機構(50)可以不設置、又或設置但不啟動噴灑功能】，該噴液機構(60)具有一可選擇性對經過無塵布條(80)進行清潔液噴灑之噴水管(61)，再者噴液機構(60)進一步可於前述滾揉輪組( 57)下方設有一回收組(65)，供回收經滾揉輪組(57)擠壓之多餘清潔液；更甚者，如第5圖所示，該等擦拭機構(50)進一步可於立板(51)對應貼抵輪(59)的兩側分設有一夾壓定位組(70)，該夾壓定位組(70)係於對應無塵布條(80)下方設有一定位板(71)，該定位板(71)上形成有一對應無塵布條(80)寬度、且深度略小於無塵布條(80)厚度之定位槽(710)，又夾壓定位組(70)於對應無塵布條(80)上方設有一供由一第二伸縮缸組(75)作動之壓板(72)，使壓板(72)可選擇性將無塵布條(80)夾掣於夾壓定位組(70)之定位板(71)內，使無塵布條(80)在擦拭時能被有效固定位位置，且當無塵布條(80)被拉動時能沿著固定路徑位移，避免因晃動而位移，從而影響到擦拭位置的準確性；藉此，可利用光罩夾取模組(30)之夾取機構(35)夾掣光罩(90)，並令光罩(90)兩側下表面(96)可相對溼式清潔模組(5A)中含清潔液之無塵布條(80)及乾式清潔模組(5B)之乾燥無塵布條(80)依序進行擦拭清潔與去除水痕、汙漬，進而組構成一能迅速、且有效清潔之光罩清洗裝置者。

而本創作於進行光罩(90)之護膜(95)兩側下方表面(95)清潔作業時，則係如第1、4圖所示，首先令溼、乾式清潔模組(5A、5B)之各擦拭機構(50)中的第一、二及三驅動件(520、560、572)同步作動，使無塵布條(80)被捲動、且令未使用之部份對應貼抵輪(59)，此時夾壓定位組( 70)之壓板(72)係相對定位板(71)呈開啟狀，使無塵布條(80)可沿定位板(71)之定位槽(710)穩定移動，而不致因晃動而滑移錯位，同時其中溼式清潔模組(5A)之噴液機構(60)噴水管(61)可對其無塵布條(80)進行清潔液噴灑，且當該無塵布條(80)經過對應的滾揉輪組(57)時，可經由擠壓使該無塵布條(80)上的清潔液分佈更為均勻、且含水量更符合擦拭需求，不致於後續擦拭時發生含水量過少而無法有效去除、又或發生含水量過多而產生水痕的現象；接著，當光罩夾取模組(30)之夾取機構(35)於夾掣光罩(90)後，係令其依序向溼式清潔模組(5A)及乾式清潔模組(5B)前進位移【如第1圖所示】，則如進一步如第4、5及6圖所示，令各該擦拭機構(50)於貼抵輪(59)兩側夾壓定位組(70)之壓板(72)相對定位板(71)下壓，使無塵布條(80)位於貼抵輪(59)的兩端並夾掣固定，接著該等擦拭機構(50)利用頂升組(58)之貼抵輪(59)上升【如第5圖所示】，使其推動對應之無塵布條(80)部份向上凸出；如此，當光罩(90)經過溼式清潔模組(5A)之兩擦拭機構(50)的貼抵輪(59)上方無塵布條(80)時，可利用含有清潔液的無塵布條(80)直接擦拭光罩(90)之護膜(95)兩側的下方表面(96)【如第6圖所示】，而能直接去除該等表面(96)附著之微塵、霧化、汙漬等。且當光罩(90)經過乾式清潔模組(5B)之兩擦拭機構(50)的貼抵輪(59)上方無塵布條(80)時，可利用含有清潔液的無塵布條(80 )直接擦拭光罩(90)之護膜(95)兩側的下方表面(96)【如第6圖所示】，而能直接擦乾該等表面(96)清潔液，避免光罩(90)之該等表面(96)殘留水痕或汙漬，大幅提升其清潔效果。

又，本創作之溼、乾式清潔模組(5A、5B)之擦拭機構(50)可設置寬度較大之無塵布條(80)，其亦能用於清潔光罩(90)的上方玻璃表面。

經由上述的說明，本創作利用溼、乾式清潔模組(5A、5B)之無塵布條(80)可直接擦拭光罩(90)表面(96)的作法，而能迅速、且有效的去除表面(96)附著的微塵或霧化，能進行有效的清潔，從而提高後續製程的效率與良率，再者本創作可進行兩階段清潔，其能在清潔後擦乾水份，因此不會殘留清潔水痕或汙漬，有助於提升清潔品質，更重要的是由於其係以含浸清潔液之溼式清潔模組(5A)採直接擦拭方式去除微塵與汙漬，不需使用到大量有機清潔液，不會產生大量待處理廢液，可達維持環境安全性，且降低處理成本之功效，故可大幅增進其實用性。

綜上所述，可以理解到本創作為一創意極佳之新型創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本創作已符合新型專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請新型專利。

Claims

一種光罩清洗裝置，其至少包含有：一機體；一設於機體之溼式清潔模組及一設於機體中溼式清潔模組後方之乾式清潔模組；所述之溼、乾式清潔模組分別具有至少一擦拭機構，該等擦拭機構具有一立設於機體之立板，且該立板上分設有一置料捲輪及一收料捲輪，供同步自動收、放一無塵布條的兩端捲收，又該立板於置料捲輪與收料捲輪間設有複數轉折輪，供無塵布條於移動過程中可經過擦拭機構上緣處，另立板於上方兩轉折輪間設有一頂緣高於兩側之貼抵輪，供無塵布條形成較高之擦拭部份；又其中溼式清潔模組之擦拭機構於無塵布條相對貼抵輪的進料端設有一供噴灑清潔液體之噴液機構，供選擇性對經過之無塵布條進行清潔液噴灑；藉此，供光罩可依序相對溼式清潔模組及乾式清潔模組進行直接擦拭，而組構成一能迅速、且有效清潔之光罩清洗裝置者。
如申請專利範圍第1項所述之光罩清洗裝置，其中該溼、乾式清潔模組分別具有兩相對之擦拭機構，供分別清潔光罩護膜之兩側下方之相對表面。
如申請專利範圍第1項所述之光罩清洗裝置，其中該擦拭機構之置料捲輪與收料捲輪於立板上分設有一第一驅動件與一第二驅動件，以作為置料捲輪與收料捲輪同步正逆轉的放料及收料之用。
如申請專利範圍第1項所述之光罩清洗裝置，其中該擦拭機構之立板於置料捲輪之出料端設有一第一張撐輪組，且該收料捲輪之入料端設有一第二張撐輪組，使無塵布條於放料及收料時可保持平整、順暢。
如申請專利範圍第1項所述之光罩清洗裝置，其中該立板鄰近上緣的相對滾揉輪組的移動後方設有一滾揉輪組，該滾揉輪組具有一具第三驅動件之滾輪，供帶動無塵布條，且滾輪一側設有一可選擇性改變壓力之擠壓輪，供整平經過之無塵布條，且溼式清潔模組之滾揉輪組可進一步擠壓含有水份之無塵布條，使無塵布條上的水份能分散均勻、且擠出多餘水份。
如申請專利範圍第1項所述之光罩清洗裝置，其中該擦拭機構之貼抵輪係設於一頂升組上，該頂升組係於立板上設有一第一伸縮缸組，且該第一伸縮缸組可作動一供設置貼抵輪之輪座升降。
如申請專利範圍第1項所述之光罩清洗裝置，其中該擦拭機構可於立板對應貼抵輪的兩側分設有一夾壓定位組，該夾壓定位組係於對應無塵布條下方設有一定位板，該定位板上形成有一對應無塵布條寬度、且深度略小於無塵布條厚度之定位槽，又夾壓定位組於對應無塵布條上方設有一供由一第二伸縮缸組作動之壓板，使無塵布條在擦拭時能被有效固定位位置，且當無塵布條被拉動時能沿著固定路徑位移，避免因晃動而位移。
如申請專利範圍第1或5項所述之光罩清洗裝置，其中該溼式清潔模組之擦拭機構的噴液機構具有一可選擇性對經過無塵布條進行清潔液噴灑之噴水管，再者噴液機構於無塵布條下方設有一回收組，供回收經滾揉輪組擠壓之多餘清潔液。