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清洗掩模基板制作方法

  • 专利名称
    清洗掩模基板制作方法
  • 发明者
    A·拉斯特加
  • 公开日
    2007年5月9日
  • 申请日期
    2005年5月18日
  • 优先权日
    2004年5月28日
  • 申请人
    皇家飞利浦电子股份有限公司
  • 文档编号
    B08B3/02GK1961258SQ200580017256
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种用于清洗掩模基板(10,110,210,310,410,510)的设备(1,101,201,301,401,501),包括-用于接收掩模基板(10,110,210,310,410,510)的支撑装置(5,105,205,305,405,505);以及-用于通过使微粒与掩模基板(10,110,210,310,410,510)分开来清洗掩模基板(10,110,210,310,410,510)的气溶胶喷管(50,150,250,350,450,550);其特征在于该设备(1,101,201,301,401,501)包括捕集器(20,120,220,325,425,525),其位于气溶胶喷管(50,150,250,350,450,550)和支撑装置(5,105,205,305,405,505)的附近,用于在将微粒与掩模基板(10,110,210,310,410,510)分开之后捕集微粒2.如权利要求1所述的设备(1,101,201),其特征在于捕集器包括冷捕集器(1,120,220)3.如权利要求2所述的设备(1),其特征在于冷捕集器(20)被设置用于在清洗工艺的子步骤中加热掩模基板(10)以及用于在清洗工艺的另一子步骤中捕集微粒4.如权利要求1到3中的任一项所述的设备(301,401),其特征在于捕集器包括真空捕集器(325,425)5.如权利要求4所述的设备(301,401),其特征在于真空捕集器(325,425)包括用于捕集已分离的微粒的真空间隙(340,440)6.如权利要求4到5中的任一项所述的设备(301,401),其特征在于该设备(301,401)包括位于气溶胶喷管(350,450)附近用于产生朝向真空间隙(340,440)的运载气体流动(365,465)的运载气体喷管(360,460)7.如权利要求1到6中的任一项所述的设备(401),其特征在于捕集器包括静电捕集器(425)8.如权利要求7所述的设备(401),其特征在于静电捕集器(425)包括具有与所述已分离的微粒的电荷符号相反、用于吸引已分离的微粒的电荷的部分(462,464)9.如权利要求8所述的设备(401),其特征在于静电捕集器(425)包括用于吸引带正电的和带负电的已分离的微粒的带正电的和带负电的部分(462,464)10.如权利要求1到9中的任一项所述的设备(501),其特征在于捕集器包括吸气捕集器(525)11.如权利要求10所述的设备(501),其特征在于吸气捕集器(525)包括吸气板(520)12.如权利要求10到11中的任一项所述的设备(501),其特征在于吸气板(520)包括铝(Al)13.如权利要求1到12中的任一项所述的设备(101,201,301,401,501),其特征在于该设备(101,201,301,401,501)包括用于加热掩模基板(110,210,310,410,510)的加热器(130,230,330,430,530)14.如权利要求3和13中的任一项所述的设备(1,101,201,301,401,501),其特征在于该设备(1,101,201,301,401,501)包括用于释放气体(70,170,270,370,470,570)以便将热传递到掩模基板(10,110,210,310,410,510)的通道(75,175,275,375,475,575)15.如权利要求13到14中的任一项所述的设备(101,201,301,401,501),其特征在于该设备(101,201,301,401,501)包括用于将支撑装置(105,205,305,405,505)从加热器(130,230,330,430,530)移动到捕集器(120,220,325,425,525)的运输装置(190,290,390,490,590)16.如权利要求13到15中的任一项所述的设备(201),其特征在于沿运输方向(X)测量的加热器(230)和冷捕集器(220)之间的距离(D)比掩模基板(210)的沿相同方向(X)测量的尺寸(L)小17.如权利要求13到16中的任一项所述的设备(101,201,301,401,501),其特征在于加热器(130,230,330,430,530)包括用于热物质的通道18.一种清洗掩模基板(10,110,210,310,410,510)的方法,包括以下步骤-提供掩模基板(10,110,210,310,410,510);以及-喷射气溶胶(55,155,255,355,455,555)到掩模基板(10,110,210,310,410,510)上,用于将微粒与掩模基板(10,110,210,310,410,510)分开;其特征在于在已经将微粒与掩模基板(10,110,210,310,410,510)分开之后立即捕集微粒19.如权利要求18所述的方法,其特征在于利用冷捕集器(20,120,220)捕集已分离的微粒20.如权利要求18到19中的任一项所述的方法,其特征在于利用真空捕集器(325,425)捕集已分离的微粒21.如权利要求18到20中的任一项所述的方法,其特征在于利用静电捕集器(425)捕集已分离的微粒22.如权利要求18到21中的任一项所述的方法,其特征在于利用吸气捕集器(525)捕集已分离的微粒23.如权利要求18到22中的任一项所述的方法,其特征在于在喷射气溶胶之前,加热掩模基板(10,110,210,310,410,510)
  • 技术领域
    本发明涉及用于清洗掩模基板的设备,其包括-用于接收掩模基板的支撑装置;以及-用于通过使微粒与掩模基板分开来清洗掩模基板的气溶胶喷管本发明进一步涉及清洗掩模基板的方法,其包括以下步骤-提供掩模基板;以及-喷射气溶胶到掩模基板之上用于使微粒与掩模基板分开从Journal of Vacuum Science and Technology B中的题为“Stencil reticle cleaning using an Ar aerosol cleaningtechnique”的公开物(Vol.20,No.1,Jan/Feb 2002,第71-75页)得知用于清洗掩模基板的设备已知的设备包括包含吹扫气体入口的工艺腔室、用于载送掩模版(reticle)的x-y扫描台、气溶胶喷管、加速器喷管和气体出口,其连接到干燥泵已知设备的问题是,已分离的具有非常小尺寸的微粒可能会回落到掩模版上这种微粒再沉积限制了该设备的清洗效率当按比例缩小特征尺寸时,该问题变得甚至更明显,因为感兴趣的灰尘颗粒尺寸也按比例缩小了,并且更难以用相对大的气溶胶微粒来分离较小的微粒本发明的目的是提供一种设备,其能够在较低的微粒再沉积并由此在较高的清洗效率的情况下清洗掩模基板根据本发明,该目的的实现在于用于清洗掩模基板的设备包括捕集器(trap),该捕集器位于气溶胶喷管和支撑装置的临近地方,用于在微粒已经与掩模基板分开后捕集微粒增加捕集器的优点在于减小微粒再沉积的机会,其增加了掩模清洗效率在根据本发明的实施例中,该设备的特征在于捕集器包括冷捕集器这种类型的捕集器的主要优点在于使用热泳力(thermophoreticforce)来捕集微粒对于掩模基板而言,捕集器的温度越低,作用于捕集器和掩模基板之间的微粒的热泳力就越强该热泳力被引向冷捕集器并且增加了微粒向冷捕集器的流动在根据本发明的实施例中,该设备的特征在于冷捕集器被设置用于在清洗工艺的子步骤中加热掩模基板并且用于在清洗工艺的另一个子步骤中捕集微粒加热掩模基板具有的优点是增加了掩模基板和其环境之间的温度梯度并且因此也增加了朝向环境的热泳力这有助于减小已分离的微粒朝向掩模基板的流动在根据本发明的实施例中,捕集器包括真空捕集器主要优点是将已分离的微粒从掩模基板附近去除,以便减小这些微粒回落到掩模基板上的机会,其增加了掩模清洗效率在根据本发明的实施例中,真空捕集器包括用于捕集已分离的微粒的真空间隙这具有的优点是可以使真空非常接近于掩模基板,其增强了对已分离的微粒的捕集在根据本发明的实施例中,该设备进一步包括位于气溶胶喷管附近用于产生朝向真空间隙的运载气体流的运载气体喷管该特征具有的优点是增强了对已分离的微粒的捕集在根据本发明的实施例中,捕集器包括静电捕集器这具有的优点是具有静电荷的微粒被该捕集器捕获,其进一步降低了微粒再沉积并且增加了清洗效率在根据本发明的实施例中,静电捕集器包括具有与所述已分离的微粒的电荷符号相反、用于吸引已分离的微粒的电荷的部分主要的优点在于可以利用电压源调整静电力在根据本发明的实施例中,静电捕集器包括带正电的部分和带负电的部分主要的优点是捕集带正电的微粒和带负电的微粒在根据本发明的实施例中,捕集器包括吸气捕集器该吸气捕集器使用吸气法从它的周围吸引有机微粒因此,可以将这些微粒捕集在吸气板上增加吸气捕集器的优点在于减小有机微粒再沉积的机会,其增加了掩模清洗效率在根据本发明的实施例中,吸气捕集器包括吸气板通过制作吸气板并且将它放置得靠近掩模基板来改善吸气效果在根据本发明的实施例中,吸气板包括铝(Al)铝是已知的具有高的吸引有机分子的倾向的材料之一在根据本发明的实施例中,该设备包括用于加热掩模基板的加热器加热掩模基板具有的优点在于增加掩模基板及其环境之间的温度梯度,并且因此也增加朝向环境的热泳力使用加热器的另一个优点是不再需要(但是仍可以)设置冷捕集器来加热掩模基板在根据本发明的实施例中,该设备进一步包括用来释放气体的通道以便将热传递到掩模基板这种措施的主要优点在于,由于与空气相比气体(例如He)的高热导率,从加热器到掩模基板的热传递得到明显改善在根据本发明的实施例中,该设备进一步包括用于将支撑装置从加热器移到捕集器的运输装置这个实施例具有的优点在于,在第一子步骤中可以将掩模基板带到加热器附近,然后,在第二子步骤中可以将掩模基板带到捕集器附近因此,在这个实施例中加热器和捕集器可以共存在根据本发明的实施例中,该设备进一步的特征在于,沿运输方向测量的加热器和捕集器之间的距离比掩模基板的沿相同方向测量的尺寸小在这个实施例中,可以同时将掩模基板放置在加热器附近以及捕集器附近这样的结果是可以逐渐地将掩模基板从加热器输送到捕集器在清洗工艺的特定阶段中,掩模基板的一部分被加热,同时另一部分被暴露于气溶胶和捕集器这增加了清洗效率在根据本发明的实施例中,加热器进一步包括用于热物质的通道这具有的优点是可以很快地加热加热器根据本发明的用于清洗掩模基板的方法包括以下步骤-提供掩模基板;-喷射气溶胶到掩模基板上用于使微粒与掩模基板分离;以及-在微粒已经被分离后立即捕集微粒在根据本发明的实施例中,该方法的特征在于用冷捕集器捕集已分离的微粒在根据本发明的实施例中,该方法的特征在于用真空捕集器捕集已分离的微粒在根据本发明的实施例中,该方法的特征在于用静电捕集器捕集已分离的微粒在根据本发明的实施例中,该方法的特征在于用吸气捕集器捕集已分离的微粒在根据本发明的实施例中,该方法的特征在于在喷射气溶胶之前加热掩模基板将参考附图进一步解释和描述根据本发明的用于清洗掩模基板的设备的这些以及其它方面,其中
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专利名称:清洗掩模基板的制作方法图1示出根据本发明的第一实施例;图2示出根据本发明的第二实施例;图3示出根据本发明的第三实施例;图4示出根据本发明的第四实施例;图5示出根据本发明的第五实施例;图6示出根据本发明的第六实施例。稍后将参考附图详细描述本发明。然而,显然本领域技术人员可以想象到执行本发明的多种其它等效实施例或其它方式,本发明的精神和范围仅由所附权利要求的项来限定。全部附图意在说明本发明的一些方面和实施例。为了清楚起见,大部分的方面以简化的方式示出。并非全部替换和选择都被示出了并且因此本发明并不限于所给出的附图的内容。在详细描述这些图之前,重要的是限定捕集器意思是什么。在一般的术语中,捕集器是用来在微粒已经被分离后立即捕捉已分离的微粒以防止它们回落到掩模基板上的装置。由图中明显的是,可以使用不同类型的捕集器。图1示出根据本发明的实施例,且捕集器包括冷捕集器20,其也可以加热掩模基板10。该冷捕集器20优选包括板,但也可以是其它形状。掩模清洗设备1进一步包括用于掩模基板10的支撑装置5。该掩模基板10可以是已完成的掩模,但也可以是处于其制造的中间阶段的掩模。支撑装置5例如借助真空将掩模基板10保持在它的位置(为简单起见未在图中示出)。在该掩模基板10附近是冷捕集器20。冷捕集器20包括用于加热和冷却该冷捕集器20的装置80。这些装置80可以是用于热和冷的液体或气体的通道、用于加热的电通道、辐射加热器或这些的组合。掩模清洗设备1进一步包括用于向掩模基板10吹送气溶胶55的气溶胶喷管50。使用气溶胶55来去除微粒对本领域技术人员来说是公知常识。在该图中,气溶胶喷管50位于左侧,但实际上它可以位于任何位置处。气溶胶喷管50的可能的实施例是带有小孔的圆筒,通过其来释放气溶胶55。在根据本发明的另一个实施例中,气溶胶喷管50可以移动以便它可以从掩模基板10的一侧到另一侧“擦拭”微粒。在掩模清洗工艺的第一阶段中,冷捕集器20被加热,其导致掩模基板10的温度增加。用这种方法加热掩模基板10是特别有益的,因为掩模基板10通常由石英制成,其是热绝缘体。因此通过加热支撑装置5来加热掩模基板10将是非常困难和耗费时间的。通过在冷捕集器20中或附近提供通道75,从冷捕集器20到掩模基板10的热传递被进一步改善,通过其气体70被吹向掩模基板10。结果,气体70将热从冷捕集器20传递到掩模基板10。气体70可以是例如氦(He),但是其它气体也是合适的。优选地,使用的气体70具有比空气高的热导率。在掩模清洗工艺的第二阶段中,气体流动70停止,并且冷捕集器20被冷却。这可以利用诸如液化氦(He)或液化氮(N2)之类的液化气体来实现。在掩模清洗工艺的第三阶段中,气溶胶喷管50向掩模基板10吹送气溶胶55,由此使得微粒与掩模基板10分离。由于掩模基板10相对于其周围环境仍具有相当高的温度的事实,因此已分离的微粒的再沉积被降低。温度梯度在微粒上产生所谓的热泳力,其被引导远离掩模基板10。冷捕集器20具有比其周围环境低得多的温度,这在微粒上产生热泳力,其被从掩模基板10引向冷捕集器20,其导致了朝向冷捕集器20的热泳流动。由此,已分离的微粒被捕集到冷捕集器20上并且微粒回落到掩模基板10上的机会减小了。
图2示出根据本发明的实施例,且捕集器包括冷捕集器120。附加的加热器130执行加热功能。加热器130优选包括板,但其它形状也是可以的。掩模清洗设备101进一步包括支撑装置105和用于向掩模基板110吹送气溶胶155的气溶胶喷管150。
在掩模清洗工艺的第一阶段中,掩模基板110靠近加热器130,并且该掩模基板110被加热。通过在加热器130中或附近提供通道175,从加热器130到掩模基板110的热传递被进一步改善,通过其气体170被吹向掩模基板110。结果,气体170将热从加热器130传递到掩模基板110。气体170可以是例如氦(He),但是其它气体也是合适的。
在掩模清洗工艺的第二阶段中,气体流动170停止,并且掩模110被运输到冷捕集器120附近。设备101包括用于实现该运输的运输装置190。冷捕集器120被冷却。
在掩模清洗工艺的第三阶段中,气溶胶喷管150向掩模基板110吹送气溶胶155,由此使得微粒与掩模基板110分离。用与图1中的情况中相似的方式来实现降低已分离的微粒的再沉积。与图1中示出的情况相似,一旦被分离,微粒就被冷捕集器120借助热泳力吸引。由此,已分离的微粒被捕集到冷捕集器120上并且微粒回落到掩模基板110上的机会减小了。
图3示出根据本发明的实施例,且捕集器包括冷捕集器220。附加的加热器230执行加热功能。加热器230优选包括板,但其它形状也是可以的。掩模清洗设备201进一步包括支撑装置205和用于向掩模基板210吹送气溶胶255的气溶胶喷管250。设备201进一步的特征在于沿运输方向X测量的加热器230和冷捕集器220之间的距离D比掩模基板210的沿相同方向X测量的尺寸L小。
在掩模清洗工艺的第一阶段中,冷捕集器220靠近加热器230,并且该掩模基板210被加热。通过在加热器230中或附近提供通道275,从加热器230到掩模基板210的热传递被进一步改善,通过其气体270被吹向掩模基板210。结果,气体275将热从加热器230传递到掩模基板210。气体270可以是例如氦(He),但是其它气体也是合适的。
在掩模清洗工艺的第二阶段中,气体流动270停止,并且掩模210被逐渐运输到冷捕集器220。设备201包括用于实现该逐渐运输的运输装置290。优选地,在该运输期间冷捕集器220被冷却并且加热器230被加热。在清洗工艺的该阶段中,气溶胶喷管250向掩模基板210吹送气溶胶255,由此使得微粒与掩模基板210分离。用与图1中的情况中相似的方式来实现降低已分离的微粒的再沉积。与图1中示出的情况相似,一旦被分离,微粒就被冷捕集器220借助热泳力吸引。由此,已分离的微粒被捕集到冷捕集器220上并且微粒回落到掩模基板210上的机会减小了。
图4示出根据本发明的实施例,且捕集器包括真空捕集器325。掩模清洗设备301进一步包括支撑装置305、运输装置390、和用于向掩模基板310吹送气溶胶355的气溶胶喷管350。与前面的图相似,设备301进一步包括在加热器330中或附近的通道375,通过其气体370被吹向掩模基板310。
真空捕集器325包括在板320中的真空间隙340。在真空间隙340中存在比掩模基板310附近更低的压力。该更低的压力产生朝向间隙的空气流,其捕集已分离的微粒。可以借助例如真空泵(未在图中示出)来产生更低的压力。显然,上述的真空泵用于捕集在掩模基板附近的微粒并且不用于降低整个掩模基板周围环境的压力。
使用用于吹送气溶胶355的气溶胶喷管350,用与前面图中相似的方式完成分离微粒。优选地,使用附加的加热器330用与前面的实施例中相似的方式减小已分离的微粒的再沉积。加热器330优选包括板,但是其它形状也是可以的。通过添加用于向真空间隙340吹送运载气体365的运载气体喷管360获得了掩模清洗设备301的另一改善。
图5示出根据本发明的实施例,且捕集器包括静电捕集器425。掩模清洗设备401进一步包括支撑装置405、运输装置490、和用于向掩模基板410吹送气溶胶455的气溶胶喷管450。与前面的图相似,设备401进一步包括在加热器430中或附近的通道475,通过其气体470被吹向掩模基板410。
静电捕集器420包括带电元件462、464。在优选实施例中,带正电的元件462和带负电的元件464都被使用,其具有的优点在于带正电和带负电的微粒都被捕集。对于每种电荷符号通过使用一个以上的带电元件来实现进一步的改善。优选地,这些元件被交替放置,如图中所示。在这个实施例中,板420被用作带电元件462、464的保持装置。在其它实施例中,可以不需要这些保持装置。例如电压源460可以被用来给元件462、464充电。在该特定实施例中,与图4相似,捕集器也包括包含真空间隙440和运载气体喷管460的真空捕集器。使用用于吹送气溶胶455的气溶胶喷管450并且优选使用用于向真空间隙440吹送运载气体465的运载气体喷管460,以与前面图中相似的方式完成分离微粒。
图6示出根据本发明的实施例,且捕集器包括吸气捕集器525。掩模清洗设备501进一步包括支撑装置505、运输装置590、和用于向掩模基板510吹送气溶胶555的气溶胶喷管550。与前面的图相似,设备501进一步包括在加热器530中或附近的通道575,通过其气体570被吹向掩模基板510。
吸气捕集器525包括吸气板520。已知特定的金属具有以下特性一旦被氧化,它们就从空气中吸引有机(分子)微粒。该过程被称为吸气。一旦微粒接触吸气板520,它们就不能容易地与其分开,这样吸气板用作了捕集器。吸气板520优选被放置在掩模基板510附近。除了此处使用的板形状之外,吸气捕集器也可以具有其它形状。在优选实施例中,吸气板520包括铝,因为氧化铝具有高的吸收有机分子的倾向。一旦与例如空气接触,在纯铝表面上就很快形成氧化层。其它金属例如钛(Ti)也可以被用作吸气金属。
使用用于吹送气溶胶555的气溶胶喷管550,以与前面图中相似的方式完成分离微粒。优选地,使用附加的加热器530,用与前面的实施例相似的方式减小已分离的微粒的再沉积。加热器530优选包括板,但是其它形状也是可以的。
请注意,本说明书旨在支持权利要求而不是限制它们。对示出的图而言许多变化是可以的。四个不同种类的捕集器已经被举例说明,其可以被独立地使用。然而,它们也可以被组合。除了在图5中所描述的组合外,其它组合也是可以的,例如(非穷举性列表)-冷捕集器和真空捕集器一起;-冷捕集器和静电捕集器一起;-冷捕集器和吸气捕集器一起;或-冷捕集器和吸气捕集器、真空捕集器以及静电捕集器一起。
正如本说明书中已经提到的,掩模清洗设备的一些部分是可选的加热器、运载气体喷管、通过其气体被吹向掩模基板用于改善热传递的通道等。本领域技术人员也能够容易地想出与本说明书中所提及的那些不同的、用于加热和冷却的方法。这些和其它的变化并没有脱离所附权利要求的范围。


本发明涉及掩模清洗设备(101)和清洗掩模基板(110)的方法。根据本发明的实施例是带有包含冷捕集器(120)的捕集器的掩模清洗设备(101)。附加的加热器(130)执行加热功能。掩模清洗设备(101)进一步包括支撑装置(105)和用于向掩模基板(110)吹送气溶胶(155)的气溶胶喷管(150)。在清洗工艺的第一阶段中,掩模基板(110)靠近加热器(130),并且掩模基板(110)被加热。在清洗工艺的第二阶段中,气体流动(170)停止,并且掩模(110)被运输到冷捕集器(120)附近。该冷捕集器(120)被冷却。在清洗工艺的第三阶段中,气溶胶喷管(150)向掩模基板(110)吹送气溶胶(155),由此使得微粒与掩模基板(110)分开。该实施例使用热泳力来捕集已分离的微粒。根据本发明的其它实施例使用真空、静电力和/或吸气金属来捕集已分离的微粒。



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