本發(fā)明涉及一種光掩膜板清洗裝置，特別涉及到一次性洗凈且表面無霧氣及水珠的光掩膜板清洗裝置。

本發(fā)明還涉及一種光掩膜板的清洗方法。

背景技術(shù)：

光掩膜板行業(yè)通常稱之為光掩膜板，用于半導(dǎo)體以及液晶等行業(yè)生產(chǎn)工藝，作為母版曝光的時(shí)候使用，通過曝光將光掩膜板上的電路圖形投影到液晶面板或芯片上，曝光的在整個(gè)生產(chǎn)工藝中非常重要。光掩膜板上有塵粒和垃圾顆粒等嚴(yán)重影響曝光的效果，產(chǎn)品報(bào)廢率極高，因此光掩膜板在使用前及使用后必須進(jìn)行清洗。

光掩膜板清洗裝置100構(gòu)成見(A)，光掩膜板101放置在可旋轉(zhuǎn)支持部102上，槽體104以及側(cè)壁103，底部的排氣及排水管105.

光掩膜板放置在回轉(zhuǎn)支持部102上在槽體104內(nèi)高速回轉(zhuǎn)，同時(shí)供給洗劑和純水，包括化學(xué)氣體以及潔凈空氣進(jìn)行清洗，清洗完了后，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)102繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行光掩膜板的干燥，光掩膜板清洗及干燥的液體及氣體從底部105管道排出。

光掩膜板清洗時(shí)，回轉(zhuǎn)部高速旋轉(zhuǎn)，處理液在離心力的作用下從光掩膜板上飛出，飛出的處理液撞擊到槽體104的內(nèi)壁103上，撞擊后的處理液會(huì)產(chǎn)生微小的particle及水霧，同時(shí)會(huì)反彈附著到光掩膜板上，這就會(huì)造成在曝光工藝中曝光不良。

因此通過內(nèi)壁103與光掩膜板101的傾斜角度及距離的優(yōu)化設(shè)計(jì)來限制處理液的跳動(dòng)及放射方向。

為了限制處理液的反射方向，側(cè)壁采用傾斜設(shè)計(jì)，如圖5，處理液碰到側(cè)壁103后的跳動(dòng)方向X，沿著X方向從底部的105排管部排出，particle及水霧沿著光掩膜板的側(cè)邊向外移動(dòng)，側(cè)壁要設(shè)置一定的傾斜度。側(cè)壁103與光掩膜板側(cè) 邊的水平距離H短的情況下，particle及水霧就有再附著的可能，為了抑制再附著的可能性，如圖5，側(cè)壁103與光掩膜板的側(cè)邊的水平距離H變大，為了回避整個(gè)處理槽大型化的問題，側(cè)壁103與光掩膜板的側(cè)邊的直線距離L就會(huì)變小，L變小，光掩膜板洗凈時(shí)，由于供給有藥液就空氣，光掩膜板附近的空氣流速就會(huì)上升，流速上升，光掩膜板附近的壓力就會(huì)減小，壓力減小就會(huì)氣流亂流的狀態(tài)，因此原本通過排管部105要排出的其他就會(huì)回流，particle及水霧再附著的可能性就增大。為了防止這種情況的發(fā)生，如圖5使側(cè)壁與光掩膜板側(cè)邊的直線距離L變大，L變大就會(huì)引起伴隨氣流Z的發(fā)生，也就增加了particle及水霧再附著的可能，同樣也使整個(gè)裝置變大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)問題是，提供一種光掩膜板清洗裝置，解決在清洗過程中停止轉(zhuǎn)動(dòng)光掩膜板時(shí)，表面出現(xiàn)水珠的現(xiàn)象的問題。

為完成上述發(fā)明目的，本發(fā)明這樣實(shí)現(xiàn)的：一種光掩膜板清洗裝置，包括處理槽體、槽體上端的供氣供液裝置和槽體底部的排水排氣管，所述的槽體內(nèi)中心位置上下方向?yàn)楣庋谀ぐ遛D(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，排水排氣管均勻分部于槽體底部周邊，供氣供液裝置蓋上于槽體頂端，光掩膜板轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于由供氣供液裝置、槽體以及排水排氣管的中心處；其特征在于：在排氣排水管上部沿槽體圓周方向偶數(shù)配置第一整流葉片；第一整流葉片從處理槽頂部開始，沿槽內(nèi)壁傾斜到底部，中間凸起的彎曲葉片狀。

光掩膜板是曝光工藝用的，光掩膜板通常都是長方形或是正方形的結(jié)構(gòu)，光掩膜板在回轉(zhuǎn)支持部上旋轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)形成以中心軸為中心的圓形軌跡，處理槽的開口大于此圓形軌跡，以方便光掩膜板從各個(gè) 角度放置到處理槽內(nèi)。處理槽在光掩膜板19周圍有側(cè)壁，側(cè)壁從上到下不同直徑呈彎曲狀，側(cè)壁21以回轉(zhuǎn)軸17為中心形成圓筒狀。側(cè)壁21下接底部22，頂部23開口狀，因此處理槽12就是一個(gè)頂部開口的圓筒狀槽體。在處理槽的內(nèi)部沿側(cè)壁設(shè)置有偶數(shù)結(jié)構(gòu)的第一整流葉片，在第一整流葉片的下方設(shè)置有偶數(shù)配置的第二整流葉片采用焊接或螺絲固定的方法固定在處理槽內(nèi)壁。第二整流葉片是從處理槽底部彎曲沿側(cè)壁到底部，中間突起；第一整流葉片和第二整流葉片之間有空隙。

光掩膜板放置在支持平臺(tái)上，上下方向看大約在處理槽的中間位置，光掩膜板旋轉(zhuǎn)時(shí)，從空氣供給部供給的潔凈空氣沿圓周方向移動(dòng)到處理槽內(nèi)壁上的第一整流葉片，之后沿著第一整流葉片的形狀傾斜向下導(dǎo)流，第一整流葉片和第二整流葉片之間有空隙，所以一部分空氣會(huì)先通過第二整流葉片導(dǎo)出的排管部排走，另一部分空氣會(huì)進(jìn)入光掩膜板支持臺(tái)下部的空間，由于下部密封且高速旋轉(zhuǎn)沿圓周形成很大的氣流，氣流碰到第二整流葉片時(shí)沿著第二整流葉片傾斜向下導(dǎo)流進(jìn)入排管部排出。

光掩膜板高速回轉(zhuǎn)時(shí)，從處理液供給部供給的處理液沿光掩膜板圓周飛濺，碰撞到處理槽內(nèi)側(cè)壁后，一種還是以水珠的形式存在，由于重力的作用直接沿著側(cè)壁或整流葉片下流到排管部排出。另外一部分撞擊產(chǎn)生的particle及水霧，由于同時(shí)供給有空氣，如上述所述，particle及水霧隨空氣一同通過整流葉片導(dǎo)流到排管部排出。

由于內(nèi)壁第一整流葉片的設(shè)計(jì)可以有效整流particle及水霧的 流向，所以內(nèi)壁處的設(shè)計(jì)就不在需要傾斜結(jié)構(gòu)，因此就避免了整個(gè)處理槽形狀更大，防止在客戶的潔凈廠房內(nèi)占據(jù)的空間就減少，相應(yīng)的各種費(fèi)用也就有所減少。結(jié)合槽體內(nèi)部的整流片結(jié)構(gòu)，排氣單元從槽體內(nèi)強(qiáng)制排出水珠飛濺產(chǎn)生的particle及水霧，有效防止了particle及水霧在槽體內(nèi)的滯留，也就減少了在附著到光掩膜板上的可能性。

由于設(shè)置了排氣裝置，從排出管排出的流量就有大于供給部供給的氣體流量的可能，為了減少氣體在處理槽內(nèi)的回流及亂流現(xiàn)象，通過整流的精密計(jì)算設(shè)計(jì)以及排氣單元的計(jì)算，使氣體在處理槽內(nèi)停留的時(shí)間最短，也就有效防止了particle及水霧的滯留附著的可能性。

本裝置還包括回轉(zhuǎn)計(jì)，流量計(jì)、控制閥以及控制系統(tǒng).回轉(zhuǎn)計(jì)防止在驅(qū)動(dòng)部的內(nèi)部，通過獲得驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速就可以獲得光掩膜板的轉(zhuǎn)速。流量計(jì)放置在排出管15匯集后到排氣單元前，以此來獲得排氣的流量值，采用熱線風(fēng)速計(jì)可以直接獲得流量，或者采用其他的壓力傳感器換算成流量。排氣單元后部放置自動(dòng)控制閥門，通過閥門控制排氣流量的大小?？刂撇客ㄟ^回轉(zhuǎn)計(jì)及流量計(jì)獲得轉(zhuǎn)速及流量后，通過各種計(jì)算控制自動(dòng)控制閥門的開閉大小來控制合適的流量?？刂撇吭O(shè)置在底部，可以通過通信線連接到設(shè)置在外部的操作屏上，使用操作屏控制命令的輸入，根據(jù)光掩膜板的大小輸入不同的參數(shù)控制。

本發(fā)明的第二個(gè)發(fā)明目的是提供一種清洗光掩膜板的方法，其目的是解決在清洗后產(chǎn)生particle和水霧的再附著問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種利用光掩膜板 清洗裝置清洗光掩膜板的方法，其特在于：將光掩膜板裝于支持平臺(tái)，將回轉(zhuǎn)計(jì)安裝于驅(qū)動(dòng)部的內(nèi)部，通過獲得驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速就可以獲得光掩膜板的轉(zhuǎn)速；流量計(jì)放置在排出管匯集后到排氣單元前，以此來獲得排氣的流量值，采用熱線風(fēng)速計(jì)可以直接獲得流量，或者采用其他的壓力傳感器換算成流量；排氣單元后部放置自動(dòng)控制閥門，通過閥門控制排氣流量的大??；控制部通過回轉(zhuǎn)計(jì)及流量計(jì)獲得轉(zhuǎn)速及流量后，通過各種計(jì)算控制自動(dòng)控制閥門的開閉大小來控制合適的流量；控制部設(shè)置在底部，可以通過通信線連接到設(shè)置在外部的操作屏上，使用操作屏控制命令的輸入，根據(jù)光掩膜板的大小輸入不同的參數(shù)。

之前說明，處理槽上部有空氣供給部以及高效空氣過濾器單元31同時(shí)供給潔凈空氣，因此處理槽的開口的吸入流量用Q0表示，底部排管部的全部流量用Q1表示，各排管部的流量用ΔQ1表示，則排氣流量Q1＝ΣΔQ1。

當(dāng)吸入流量Q0>排氣流量Q1時(shí)，所示，由于吸入流量大于排氣流量，即使排氣單元排走一部分空氣，剩余部分撞擊到光掩膜板后形成回流，部分從開口流出，部分?jǐn)y帶particle及水霧回流到光掩膜板上，因此就產(chǎn)生了particle和水霧的再附著。

當(dāng)吸入流量Q0≦排氣流量Q1時(shí)，所示，處理槽內(nèi)吸入的空氣全部從排出口15排出，這樣就不會(huì)形成氣流的回流造成particle及水霧的附著。因此，調(diào)整排出流量與吸入流量的關(guān)系非常重要。

因此在清洗干燥光掩膜板時(shí)，根據(jù)光掩膜板的尺寸，設(shè)計(jì)合理的處理槽及整流葉片，包括處理槽體的開口，確定光掩膜板最合適的轉(zhuǎn) 速之后，根據(jù)流體力學(xué)即可計(jì)算出吸入流量Q0的值，一般情況下，光掩膜板尺寸越大，回轉(zhuǎn)速度就越高，吸入流量Q0也就越大，然后通過流體力學(xué)的計(jì)算分析，補(bǔ)償系數(shù)修正模擬仿真等就可計(jì)算出排出流量Q1的值，由此來確立Q0與Q1之間的關(guān)系。然后通過控制回路控制排氣單元的自動(dòng)控制閥開閉的大小來實(shí)現(xiàn)排出流量的值。

附圖說明

圖1為整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為槽體的立體圖。

圖3為槽體的仰視圖。

圖4為槽體截面圖。

圖5為整體結(jié)構(gòu)剖視圖。

具體實(shí)施方式

有關(guān)光掩膜板清洗裝置參考圖1到進(jìn)行說明，圖1所示，回轉(zhuǎn)支持部11，處理槽12，處理液體供給13，氣體供給14，排出管15以及排氣裝置16.以下說明光掩膜板清洗裝置用10作代號(hào)說明。

回轉(zhuǎn)支持部11由回轉(zhuǎn)軸17、回轉(zhuǎn)臺(tái)18以及驅(qū)動(dòng)部20組成，光掩膜板19放置在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，驅(qū)動(dòng)部馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，從上向下看選裝方向?yàn)橄蛴倚D(zhuǎn)。

處理槽12，在光掩膜板19周圍有側(cè)壁21，側(cè)壁21從上到下不同直徑呈彎曲狀，側(cè)壁21以回轉(zhuǎn)軸17為中心形成圓筒狀。側(cè)壁21下接底部22，頂部23開口狀，因此處理槽12就是一個(gè)頂部開口的圓筒狀槽體。在處理槽12的內(nèi)部沿側(cè)壁21設(shè)置有偶數(shù)結(jié)構(gòu)的第一整 流葉片24，在第一整流葉片24的下方設(shè)置有偶數(shù)配置的第二整流葉片25,24和25采用焊接或螺絲固定的方法固定在處理槽內(nèi)壁。

光掩膜板是曝光工藝用的，光掩膜板通常都是長方形或是正方形的結(jié)構(gòu)，光掩膜板在回轉(zhuǎn)支持部上旋轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)形成以中心軸為中心的圓形軌跡，處理槽的開口23大于此圓形軌跡，以方便光掩膜板從各個(gè)角度放置到處理槽內(nèi)。

排出管15是連接在處理槽底部22上，沿圓周方向偶數(shù)配置，圖1上邊是剖面圖，所以只顯示2個(gè)，排出管的作用就是排出光掩膜板洗凈是供給的液體以及干燥是供給的氣體。在排出管還設(shè)置有排氣單元16，比如送風(fēng)機(jī)之類的結(jié)構(gòu)，同樣在管道中配置有氣液分離裝置26，處理槽12排出的液體通過氣液分離裝置26分離后液體從另以管道排到回收水箱內(nèi)，圖上沒有顯示液體回收管道，其他通過排氣單元16排出。

由于處理液有腐蝕性，回轉(zhuǎn)支持部11、處理槽12、排出管15、整流葉片24、25等采用高耐腐蝕性的材料如不銹鋼、工程塑料等。處理液供給部13和氣體供給部14都設(shè)置在處理槽12的上方，分別由手臂部27和噴嘴28以及手臂29和噴嘴30構(gòu)成，手臂是中空的管狀，用來液體及氣體的流動(dòng)。放置在槽體的上方一側(cè)的等待位置，是可旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，不用的時(shí)候等待，用的時(shí)候旋轉(zhuǎn)到處理槽12上方。由于此裝置是用在潔凈廠房內(nèi)，所以在處理槽的上部還配置有高效過濾單元31，如HEPA ULPA等。

第一整流葉片及第二整流葉片結(jié)合圖2及圖3詳細(xì)說明。

如圖所示，處理槽12內(nèi)壁21圓周方向分別設(shè)置有第一整流葉片241、242、243、244、245、246，第二整流葉片251、252、253、254、255、256；第一整流葉片以下統(tǒng)稱整流葉片24，從處理槽頂部彎曲到底部彎曲部，沿側(cè)壁傾斜往下，中間凸起的結(jié)構(gòu)。第二整流葉片以下統(tǒng)稱25，第二整流葉片按順序放置在第一整流葉片下方，第二整流葉片是從處理槽底部彎曲沿側(cè)壁到底部，中間突起的結(jié)構(gòu)。

排出管部15如圖所示，在處理槽底部22沿圓周方向配置151、152、153、154、155、156，放置在第二整流葉片的底部，用來排出處理液體及氣體。

接下來結(jié)合圖4及圖5說明洗凈裝置的作用

如圖所示，光掩膜板放置在支持平臺(tái)上，上下方向看大約在處理槽的中間位置，光掩膜板旋轉(zhuǎn)時(shí)，從空氣供給部14供給的潔凈空氣Y沿圓周方向移動(dòng)到處理槽內(nèi)壁上的第一整流葉片，之后沿著第一整流葉片的形狀傾斜向下導(dǎo)流，第一整流葉片和第二整流葉片之間有空隙，所以一部分空氣會(huì)先通過第二整流葉片導(dǎo)出的排管部排走，另一部分空氣會(huì)進(jìn)入光掩膜板支持臺(tái)下部的空間，由于下部密封且高速旋轉(zhuǎn)沿圓周形成很大的氣流，氣流碰到第二整流葉片時(shí)沿著第二整流葉片傾斜向下導(dǎo)流進(jìn)入排管部排出。

接著有關(guān)處理液及處理液與側(cè)壁碰撞產(chǎn)生的particle及水霧進(jìn)行說明。

光掩膜板高速回轉(zhuǎn)時(shí)，從處理液供給部13供給的處理液沿光掩膜板圓周飛濺，碰撞到處理槽內(nèi)側(cè)壁后，一種還是以水珠的形式存在， 由于重力的作用直接沿著側(cè)壁或整流葉片下流到排管部排出。另外一部分撞擊產(chǎn)生的particle及水霧，由于同時(shí)供給有空氣Y，如上述所述，particle及水霧隨空氣Y一同通過整流葉片導(dǎo)流到排管部排出。

結(jié)合詳細(xì)說明下particle及水霧排出的原理，光掩膜板旋轉(zhuǎn)支持平臺(tái)在處理槽的大約中間位置，同時(shí)也在第一整流葉片的大約中間位置，整流葉片中間呈凸起部，光掩膜板旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)潔凈氣體Y剛好沿著第一整流葉片244向下導(dǎo)流，導(dǎo)流下的氣體碰到第二整流葉片254后沿著第二整流葉片上側(cè)導(dǎo)流，之后撞向第二整流葉片255的下側(cè)導(dǎo)流到排出口155，其他排出口同理排出。由于排管部外接有排氣單元，所以不會(huì)在排管部出口15和光掩膜板支持部下邊由于氣壓地下形成的氣流方向亂流的現(xiàn)象。由于氣體的導(dǎo)流帶走了撞擊所產(chǎn)生的particle及水霧，所以有效抑制了particle及水霧對(duì)光掩膜板的再附著的產(chǎn)生。

由于內(nèi)壁第一整流葉片24的設(shè)計(jì)可以有效整流particle及水霧的流向，所以內(nèi)壁21處的設(shè)計(jì)就不在需要傾斜結(jié)構(gòu)，因此就避免了整個(gè)處理槽形狀更大，防止在客戶的潔凈廠房內(nèi)占據(jù)的空間就減少，相應(yīng)的各種費(fèi)用也就有所減少。

結(jié)合槽體內(nèi)部的整流片結(jié)構(gòu)，排氣單元16從槽體內(nèi)強(qiáng)制排出水珠飛濺產(chǎn)生的particle及水霧，有效防止了particle及水霧在槽體內(nèi)的滯留，也就減少了在附著到光掩膜板上的可能性。

由于設(shè)置了排氣裝置16，從排出管15排出的流量就有大于供給 部14供給的氣體流量的可能，為了減少氣體在處理槽內(nèi)的回流及亂流現(xiàn)象，通過整流的精密計(jì)算設(shè)計(jì)以及排氣單元的計(jì)算，使氣體在處理槽內(nèi)停留的時(shí)間最短，也就有效防止了particle及水霧的滯留附著的可能性。

第2實(shí)施方式

上述介紹了光掩膜板清洗裝置的結(jié)構(gòu)性能，下邊結(jié)合及說明洗凈系統(tǒng)設(shè)置。

如圖所示洗凈系統(tǒng)50包括上述的回轉(zhuǎn)支持部11、處理槽12、整流葉片24、25，排出管15等還有回轉(zhuǎn)計(jì)51，流量計(jì)52、控制閥53以及控制系統(tǒng)54.回轉(zhuǎn)計(jì)防止在驅(qū)動(dòng)部的內(nèi)部，通過獲得驅(qū)動(dòng)軸17的轉(zhuǎn)速就可以獲得光掩膜板的轉(zhuǎn)速。流量計(jì)52放置在排出管15匯集后到排氣單元16前，以此來獲得排氣的流量值，采用熱線風(fēng)速計(jì)可以直接獲得流量，或者采用其他的壓力傳感器換算成流量。排氣單元后部放置自動(dòng)控制閥門，通過閥門控制排氣流量的大小。控制部54通過回轉(zhuǎn)計(jì)及流量計(jì)獲得轉(zhuǎn)速及流量后，通過各種計(jì)算控制自動(dòng)控制閥門的開閉大小來控制合適的流量?？刂撇吭O(shè)置在底部，可以通過通信線連接到設(shè)置在外部的操作屏上，使用操作屏控制命令的輸入，根據(jù)光掩膜板的大小輸入不同的參數(shù)控制。

以上說明了洗凈系統(tǒng)的作用和效果。

之前說明，處理槽上部有空氣供給部14以及高效空氣過濾器單元31同時(shí)供給潔凈空氣，因此處理槽12的開口23的吸入流量用Q0表示，底部排管部的全部流量用Q1表示，各排管部的流量用ΔQ1表示，則 排氣流量Q1＝ΣΔQ1。

當(dāng)吸入流量Q0>排氣流量Q1時(shí)，如圖所示，由于吸入流量大于排氣流量，即使排氣單元排走一部分空氣，剩余部分撞擊到光掩膜板后形成回流，部分從開口流出，部分?jǐn)y帶particle及水霧回流到光掩膜板上，因此就產(chǎn)生了particle和水霧的再附著。

當(dāng)吸入流量Q0≦排氣流量Q1時(shí)，如圖所示，處理槽內(nèi)吸入的空氣全部從排出口15排出，這樣就不會(huì)形成氣流的回流造成particle及水霧的附著。因此，調(diào)整排出流量與吸入流量的關(guān)系非常重要。

因此在清洗干燥光掩膜板時(shí)，根據(jù)光掩膜板的尺寸，設(shè)計(jì)合理的處理槽及整流葉片，包括處理槽體的開口，確定光掩膜板最合適的轉(zhuǎn)速之后，根據(jù)流體力學(xué)即可計(jì)算出吸入流量Q0的值，一般情況下，光掩膜板尺寸越大，回轉(zhuǎn)速度就越高，吸入流量Q0也就越大，然后通過流體力學(xué)的計(jì)算分析，補(bǔ)償系數(shù)修正模擬仿真等就可計(jì)算出排出流量Q1的值，由此來確立Q0與Q1之間的關(guān)系。然后通過控制回路控制排氣單元的自動(dòng)控制閥開閉的大小來實(shí)現(xiàn)排出流量的值。以此來實(shí)現(xiàn)particle及水霧的再附著。