特許 7142070 マスクケース洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-14

(45)【発行日】2022-09-26

(54)【発明の名称】マスクケース洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/82 20120101AFI20220915BHJP

   G03F 1/66 20120101ALI20220915BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

G03F1/82

G03F1/66

H01L21/304 648E

H01L21/304 648G

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020179134

(22)【出願日】2020-10-26

(65)【公開番号】P2022041795

(43)【公開日】2022-03-11

【審査請求日】2020-10-26

(31)【優先権主張番号】109129902

(32)【優先日】2020-09-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】506017182

【氏名又は名称】家登精密工業股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＧＵＤＥＮＧ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＣＯ．，ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】９Ｆ．，Ｎｏ．２，Ｓｅｃ．４，Ｚｈｏｎｇｙａｎｇ Ｒｄ．，Ｔｕｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔ．，Ｎｅｗ Ｔａｉｐｅｉ，Ｔａｉｗａｎ２３６

(74)【代理人】

【識別番号】100108833

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100162156

【弁理士】

【氏名又は名称】村雨 圭介

(72)【発明者】

【氏名】荘 家和

(72)【発明者】

【氏名】薛 新民

(72)【発明者】

【氏名】邱 銘乾

【審査官】牧 隆志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１８３４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１８１２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２１２２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７８８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６４３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０９２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３３４８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２１２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４４２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５３７４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０８Ｂ １／００ － １／０４

５／００ － １３／００

Ｇ０３Ｆ １／００ － １／８６

Ｇ０１Ｂ １１／００ － １１／３０

Ｇ０１Ｎ １５／００ － １５／１４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング、気体噴射ユニット、微塵計数ユニット及び制御ユニットを備えたマスクケース洗浄装置であって、
前記ハウジングは、チャンバと、前記チャンバと連通した吸気口及び排気口と、を有し、
前記気体噴射ユニットは、前記チャンバに収容されるとともに、前記吸気口を介して吸気装置と連通し、前記チャンバに対して気体を噴射し、
前記微塵計数ユニットは、前記排気口と連通し、前記排気口から排出された気体を受け取り、排出された気体のパーティクルの数を計算するとともに単位体積当たりのパーティクルの粒子数及び粒径の分布を測定し、
前記制御ユニットは、前記微塵計数ユニットと信号接続し、前記微塵計数ユニットが計算した排出された気体の微塵数が、設定した閾値より低い場合、前記制御ユニットが信号を送信し、
前記気体噴射ユニットは、プログラム制御されたユニバーサルエアナイフノズルであり、前記ユニバーサルエアナイフノズルの揺動角度は、前記制御ユニットにより決定され、
前記微塵計数ユニットは、選択した光の波長を調整することにより、特定範囲の粒径を有するパーティクルを測定し、
前記制御ユニットは、検出したパーティクルの粒径サイズに応じてウェイト付けし、閾値に達したか否かを判断することを特徴とする、マスクケース洗浄装置。

【請求項2】

前記制御ユニットは、前記吸気装置と信号接続し、
前記吸気装置は、信号を受信すると、前記チャンバに対する気体の移送を停止することを特徴とする請求項１に記載のマスクケース洗浄装置。

【請求項3】

前記制御ユニットは、前記気体噴射ユニットと信号接続し、
前記気体噴射ユニットは、信号を受信すると、前記チャンバに対する気体の噴射を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクケース洗浄装置。

【請求項4】

前記制御ユニットと信号接続し、信号を受信すると提示を発する提示装置をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のマスクケース洗浄装置。

【請求項5】

前記気体噴射ユニットと前記吸気装置との間に配設された濾過装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマスクケース洗浄装置。

【請求項6】

前記チャンバに配設され、マスクケースを載置する載置装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマスクケース洗浄装置。

【請求項7】

前記載置装置と前記マスクケースとが接触される部分は、耐磨耗性材料からなることを特徴とする請求項６に記載のマスクケース洗浄装置。

【請求項8】

前記チャンバに配設され、マスクケースを固定する固定装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマスクケース洗浄装置。

【請求項9】

前記固定装置と前記マスクケースとが接触される部分は、耐磨耗性材料からなることを特徴とする請求項８に記載のマスクケース洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗浄装置に関し、特に、微塵量を検出・計算するマスクケース洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体分野の高度リソグラフィ工程、特にＥＵＶ（深紫外線）リソグラフィ工程では、プロセス環境のクリーン度に対する要求が高く、もしパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）によりフォトマスクが汚染されてしまうと、リソグラフィ工程に問題が発生してしまう虞があった。外部からパーティクルが侵入することを防ぐマスクケースを用いてクリーン度及びフォトマスク保護の要求を達成することが一般的であったため、マスクケース自体のクリーン度は非常に重要であった。一般のクリーニング工程では、クリーン度が高い気体を導入してマスクケースに吹付けてパーティクルを取り除いてクリーニングを行っていた。しかし従来から市販されているマスクケース洗浄装置（特に、フォトマスクインナーケースの洗浄装置）では、洗浄後のマスクケースが十分きれいになったか否かを確認することはできなかった。また、洗浄後のマスクケースが乾燥されたか否かを確認することができなかったため、マスクケースにフォトマスクを収容した際、マスクケースがフォトマスクを汚染させる汚染源となり易かった。

【0003】

そのため従来技術として、マスクケースの洗浄が完了した後に再検査し、洗浄・乾燥が完全でない場合、洗浄装置に戻して再洗浄する方式があったが、このような方式では効率が悪かった。また、１回のクリーニング工程で、マスクケースを完璧に洗浄する場合、マスクケースのクリーニング工程時間を長くする必要があり、このような方式では、多くの時間がかかり、元々清潔であったマスクケースにとって時間及び資源の無駄となった。

【0004】

そのため、上述したようなマスクケースのクリーニングに関する様々な問題を解決することができる微塵量を検出・計算するマスクケース洗浄装置が求められていた。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明者は、上記課題を解決するための鋭意検討を重ねた結果、かかる知見に基づいて、本発明に想到するに至った。本発明の課題は、微塵量を検出・計算するマスクケース洗浄装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、ハウジング、気体噴射ユニット、微塵計数ユニット及び制御ユニットを備えたマスクケース洗浄装置であって、前記ハウジングは、チャンバと、前記チャンバと連通した吸気口及び排気口と、を有し、前記気体噴射ユニットは、前記チャンバに収容されるとともに、前記吸気口を介して吸気装置と連通し、前記チャンバに対して気体を噴射し、前記微塵計数ユニットは、前記排気口と連通し、前記排気口から排出された気体を受け取り、排出された気体のパーティクルの数を計算し、前記制御ユニットは、前記微塵計数ユニットと信号接続し、前記微塵計数ユニットが計算した排出された気体の微塵数が、設定した閾値より低い場合、前記制御ユニットが信号を送信することを特徴とする、マスクケース洗浄装置を提供する。

【0007】

前記制御ユニットは、前記吸気装置と信号接続し、前記吸気装置は、信号を受信すると、前記チャンバに対する気体の移送を停止することが好ましい。

【0008】

前記制御ユニットは、前記気体噴射ユニットと信号接続し、前記気体噴射ユニットは、信号を受信すると、前記チャンバに対する気体の噴射を停止することが好ましい。

【0009】

前記制御ユニットと信号接続し、信号を受信すると提示を発する提示装置をさらに備えることが好ましい。

【0010】

前記気体噴射ユニットはユニバーサルエアナイフであることが好ましい。

【0011】

前記気体噴射ユニットと前記吸気装置との間に配設された濾過装置をさらに備えることが好ましい。

【0012】

前記チャンバに配設され、マスクケースを載置する載置装置をさらに備えることが好ましい。

【0013】

前記載置装置と前記マスクケースとが接触される部分は、耐磨耗性材料からなることが好ましい。

【0014】

前記チャンバに配設され、マスクケースを固定する固定装置をさらに備えることが好ましい。

【0015】

前記固定装置と前記マスクケースとが接触される部分は、耐磨耗性材料からなることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明のマスクケース洗浄装置は、クリーニング工程でクリーニング中のマスクケースが十分に洗浄されたか否かを正確かつ即時に検出し、マスクケースのクリーニング工程を停止するか否かを判断する。本発明のマスクケース洗浄装置を利用すると、クリーニングを行ってから検査し、再びクリーニング工程に戻す必要が無いため、１回のクリーニング工程で済み、クリーニングに必要な工程及び時間を減らしてコストを下げることができる上、長時間の過度なクリーニングにより気体及びエネルギーが無駄となることを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るマスクケース洗浄装置を示す説明図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るマスクケース洗浄装置の気体噴射ユニットを示す説明図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るマスクケース洗浄装置の電子信号接続関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の目的、特徴及び効果をより分かりやすくするために、具体的な実施形態について図に基づいて詳しく説明する。

【0019】

図１を参照する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係るマスクケース洗浄装置１００は、少なくともハウジング１、気体噴射ユニット２、微塵計数ユニット４及び制御ユニット５から構成されてなる。

【0020】

ハウジング１は、チャンバ１１と、チャンバ１１と連通した吸気口１２及び排気口１３と、を有し、クリーニング用気体が吸気口１２からチャンバ１１に進入し、排気口１３から排出される。チャンバ１１は、クリーニングするフォトマスクと、気体噴射ユニット２と、を収容するために用いる。

【0021】

気体噴射ユニット２は、チャンバ１１に収容されるとともに、吸気口１２を介して吸気装置３と連通し、チャンバ１１に対してクリーニング用気体を噴射し、フォトマスク表面のパーティクルを除去することができる。吸気装置３は、例えばエアポンプであり、管路を介して一方向で吸気口１２に向けて気体を移送する。図１及び図２に示すように、本実施形態の気体噴射ユニット２は、サイド噴射部材２１、下噴射部材２２及び上噴射部材２３を含む。サイド噴射部材２１、下噴射部材２２及び上噴射部材２３は、吸気口１２と連通し、吸気口１２から移送された気体をフォトマスクの横側、下側及び上側からフォトマスクに向かって噴射して洗浄を行う。サイド噴射部材２１、下噴射部材２２及び上噴射部材２３は、気流を均一に噴射する複数のノズルをそれぞれ含む。サイド噴射部材２１、下噴射部材２２及び上噴射部材２３は、プログラム制御されたユニバーサルエアナイフ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｉｒ ｋｎｉｆｅ）でもよく、制御ユニット５により各ノズルの揺動角度を決定してもよい。

【0022】

微塵計数ユニット４は、排気口１３と連通し、チャンバ１１でクリーニングしたフォトマスクの廃ガスを排気口１３から排出させ、微塵計数ユニット４に進入させる。微塵計数ユニット４は、排気口１３から排出されたパーティクルを含む気体を受け取り、パーティクルの数を計算する。微塵計数ユニット４は、例えば、空気粒子カウンターなど、光の散乱原理を利用してパーティクルの数を測定するために用い、単位体積当たりの塵の粒子数及び粒径の分布を測定する。微塵計数ユニット４は、選択した光の波長を調整することにより、特定範囲の粒径を有する塵粒を測定する。チャンバ１１から排出された気流は、継続的に排気口１３を通過して微塵計数ユニット４に進入する。微塵計数ユニット４は、検出範囲内の微塵の数を連続的に計算するか、一定の時間間隔をあけてサンプルを抽出し、検出範囲内の微塵数を調べる。

【0023】

制御ユニット５は、微塵計数ユニット４と信号接続し、微塵計数ユニット４が計算したチャンバ１１から排出された気体の微塵数が、設定した閾値より低い場合、制御ユニット５は、停止信号ｄを送信する。制御ユニット５は、制御回路又は制御チップでもよい。ここで閾値とは、標準絶対数値でもよいし、吸気口１２から吸気された気体のパーティクル数と比較した相対数値でもよい。また、検出したパーティクルの粒径サイズに応じてウェイト付けし、閾値に達したか否かを判断するか、各粒径範囲のパーティクルが、対応した閾値より低いときに制御ユニット５をトリガして停止信号ｄを送信するか、特定の粒径範囲のパーティクルが閾値より低いときに制御ユニット５をトリガして停止信号ｄを送信するが、本発明はこれだけに限定されない。

【0024】

本実施形態のマスクケース洗浄装置１００は、前述した吸気装置３をさらに備えてもよい。制御ユニット５は、吸気装置３と信号接続される。吸気装置３は、制御ユニット５が送信した停止信号ｄを受信すると、チャンバ１１に対する気体の移送を停止する。

【0025】

他の実施形態では、制御ユニット５は、気体噴射ユニット２と信号接続する。制御ユニット５が発信した停止信号ｄは、気体噴射ユニット２に送信される。気体噴射ユニット２が停止信号ｄを受信すると、気体噴射ユニット２は、チャンバ１１に対して気体を噴射することを停止する。即ち、各ノズルを閉じるか、吸気装置３との連通を切断する。

【0026】

さらに別の実施形態では、マスクケース洗浄装置１００は、提示装置６をさらに備えてもよい。提示装置６は、制御ユニット５と信号接続する。制御ユニット５が発信した停止信号ｄを提示装置６が受信すると、提示装置６は停止提示ｔを発信して操作員に知らせる。提示装置６は、例えば、表示スクリーンに「クリーニング完了」のメッセージを表示して操作員に知らせ、操作員は手動で吸気装置３又は気体噴射ユニット２をオフし、クリーニングが完了したマスクケースを取出す。また、提示装置６は、警報装置又は音声装置でもよく、停止信号ｄを受信した後に提示音に変換し、操作員に知らせるが、本発明はこれだけに限定されない。

【0027】

本実施形態のマスクケース洗浄装置１００は、排気口１３に配設した微塵計数ユニット４により、クリーニング工程でクリーニング中のマスクケースが十分に洗浄されたか否かを正確かつ即時に検出し、マスクケースのクリーニング工程を停止するか否かを判断することができる。本実施形態のマスクケース洗浄装置１００を利用すると、クリーニングを行ってから検査し、再びクリーニング工程に戻す必要が無いため、１回のクリーニング工程で済み、クリーニングに必要な工程及び時間を減らしてコストを下げることができる上、長時間の過度なクリーニングにより気体及びエネルギーが無駄となることを防ぐことができる。

【0028】

図１を参照する。図１に示すように、本実施形態のマスクケース洗浄装置１００は、気体噴射ユニット２と吸気装置３との間に配設した濾過装置７をさらに備えてもよい。濾過装置７は、吸気口１２の前（又は気体噴射ユニット２に進入する前）に配設された緻密なフィルターでもよく、これにより吸気装置３を通過した気体のクリーン度がさらに高まり、吸気装置３のパーティクルによりチャンバ１１が元から汚染されることを防ぐことができる。

【0029】

また、本実施形態のマスクケース洗浄装置１００は、載置装置８及び固定装置９をさらに備えてもよい。載置装置８及び固定装置９は、チャンバ１１に配設され、載置装置８は、マスクケースのベースボディＰ１を載置するために用い、固定装置９は、マスクケースの上蓋Ｐ２を固定するために用いる。

【0030】

載置装置８は、マスクケースを載置するエリアの四隅に配設された複数の支持部材でもよく、最小の接触面積によりマスクケースのベースボディＰ１を支える。固定装置９は、チャンバ１１の上方からマスクケースの上蓋Ｐ２を挟持する複数のグリッパーアームでもよい。しかし、本発明はこれだけに限定されず、マスクケース洗浄装置１００は、載置装置８又は固定装置９のみを有し、載置装置８又は固定装置９によりマスクケース全体を載置するか固定挟持してもよい。

【0031】

また本実施形態では、ハウジング１、載置装置８及び固定装置９の寸法及び数は、様々な製品のニーズに対応できるように、市販されている各種マスクケース又は他のキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）と互換性があるように自由に変更してもよい。

【0032】

本実施形態の載置装置８及び固定装置９は、マスクケースのベースボディＰ１、上蓋Ｐ２と接触する部分が耐磨耗性材料からなる。この耐磨耗性材料は、ポリ塩化ビニル（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙ（Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）：ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ：ＰＳ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ：ＰＡ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ：ＡＢＳ）、フェノール－ホルムアルデヒド樹脂（Ｐｈｅｎｏｌ Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ Ｒｅｓｉｎ：ＰＦ）、尿素樹脂（Ｕｒｅａ－Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ Ｒｅｓｉｎ：ＵＦ）、メラミン樹脂（Ｍｅｌａｍｉｎｅ－Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ Ｒｅｓｉｎ：ＭＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（Ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂、ポリウレタン（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ：ＰＵ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＢＴ）、ナイロン６６（Ｎｙｌｏｎ ６６）、ナイロン６（Ｎｙｌｏｎ ６）、ポリオキシメチレン（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＯＭ）、ポリフェニレンスルファイド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ：ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ－Ｉｍｉｄｅ：ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ：ＰＥＩ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ＰＩ）、又はこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよいが、これら接触部分の材料は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であることが好ましい。

【0033】

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0034】

１ ハウジング
２ 気体噴射ユニット
３ 吸気装置
４ 微塵計数ユニット
５ 制御ユニット
６ 提示装置
７ 濾過装置
８ 載置装置
９ 固定装置
１１ チャンバ
１２ 吸気口
１３ 排気口
２１ サイド噴射部材
２２ 下噴射部材
２３ 上噴射部材
１００ マスクケース洗浄装置
ｄ 停止信号
ｔ 停止提示
Ｐ１ ベースボディ
Ｐ２ 上蓋

【図1】

【図2】

【図3】