用于光刻機的晶圓卡盤清潔系統及清潔方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種用于光刻機的晶圓卡盤清潔系統及清潔方法。
【背景技術】
[0002]現有光刻機中晶圓卡盤在使用過程中，表面可能存在污染物，這會造成其支撐的晶圓表面突起或傾斜，在曝光過程中，會導致局部圖形因為離焦而損失圖形的保真度，也會因為晶圓局部的扭曲導致當前層圖形與前層圖形的對準發生偏差，從而最終導致良率的損失。
[0003]為清除晶圓卡盤表面的污染物，現有技術也有一些方案提出。例如打開晶圓卡盤所在的封閉腔室，將卡盤所在卡盤平臺移出腔室后用研磨石去除污染物，這會破壞封閉腔室環境，且非常耗時耗力；又或采用光刻機臺自帶的研磨石研磨晶圓卡盤表面，而不需要將卡盤平臺移出腔體。這兩個方法都使用到高硬度的研磨石，通過直接的物理磨擦來去除污染物，長期使用會對晶圓卡盤帶來物理磨損，而且研磨石本身也會有損耗和粘污，影響到研磨效果，甚至帶來二次污染。
[0004]有鑒于此，本發明提供一種新的非接觸式晶圓卡盤清潔系統及清潔方法以解決上述技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明實現的目的是快速，無破壞地清潔光刻機中的晶圓卡盤。
[0006]為實現上述目的，本發明的一方面提供一種晶圓卡盤清潔系統，所述晶圓卡盤位于封閉腔室，清潔系統包括:
[0007]噴頭，位于所述封閉腔室；
[0008]低溫物質供應裝置，與所述噴頭相連，對晶圓卡盤表面提供低溫噴霧；
[0009]抽氣裝置，用于在抽氣過程中將晶圓卡盤表面的污染物帶出所述封閉腔室。
[0010]可選地，所述噴頭至少包括兩個進出氣裝置，分別為低溫噴霧噴嘴及抽氣嘴，且沿噴頭移動方向并排放置；所述低溫物質供應裝置與所述噴頭的低溫噴霧噴嘴相連，所述抽氣裝置與所述抽氣嘴相連。
[0011]可選地，所述噴頭還包括常溫氣體噴嘴，與低溫噴霧噴嘴及抽氣嘴沿噴頭移動方向并排放置；所述晶圓卡盤清潔系統還包括:常溫氣體供應裝置，與所述常溫氣體噴嘴相連。
[0012]可選地，所述低溫噴霧的噴出方向與所述噴頭的移動方向所形成的角度為銳角。
[0013]可選地，所述低溫噴霧的噴出方向與所述噴頭的移動方向所形成的角度范圍為30度至60度。
[0014]可選地，相對于所述低溫噴霧噴嘴，所述抽氣嘴更靠近所述噴頭移動方向。
[0015]可選地，所述低溫噴霧噴嘴位于中間位置，所述抽氣嘴位于噴頭移動前進方向一偵牝所述常溫氣體噴嘴位于對應的另一側，所述常溫氣體的噴出方向與所述低溫噴霧的噴出方向一致。
[0016]可選地，所述低溫物質供應裝置提供氬氣、或氬氣與氮氣的混合氣體的低溫噴霧。
[0017]可選地，所述常溫氣體為氮氣或干燥的空氣。
[0018]可選地，所述噴頭中的進出氣裝置為一端封閉的管體，所述管體上設置有多個開孔。
[0019]可選地，所述管體的長度大于或等于所述晶圓卡盤的直徑。
[0020]可選地，還包括控制裝置，控制噴頭噴出低溫噴霧時，沿單方向移動。
[0021]可選地，所述控制裝置控制噴頭噴出低溫噴霧同時單方向移動，至終點后停止噴出低溫噴霧，重新回到起點位置，再次重復上述噴出低溫噴霧同時單方向移動，至終點后停止噴出低溫噴霧，回到起點位置。
[0022]可選地，還包括溫度檢測裝置，用于判斷所述晶圓卡盤是否恢復至設定溫度。
[0023]本發明的另一方面提供一種用于光刻機的晶圓卡盤清潔方法，所述晶圓卡盤位于封閉腔室，清潔方法包括:
[0024]控制噴頭向晶圓卡盤表面噴出低溫噴霧；
[0025]同時抽氣裝置對封閉腔室抽氣，在抽氣過程中將晶圓卡盤表面的污染物帶出所述封閉腔室。
[0026]可選地，所述低溫噴霧的成分為氧氣、或氧氣與氮氣的混合氣體。
[0027]可選地,噴頭向晶圓卡盤表面噴出低溫噴霧同時，還噴出常溫氣體。
[0028]可選地，噴頭噴出低溫噴霧時，沿單方向移動。
[0029]可選地，噴頭噴出低溫噴霧同時單方向移動，至終點后停止噴出低溫噴霧，重新回到起點位置，再次重復上述噴出低溫噴霧同時單方向移動，至終點后停止噴出低溫噴霧，回到起點位置。
[0030]可選地，清潔完成后，對晶圓卡盤表面掃描成像，若污染物去除，則晶圓卡盤能繼續使用，若污染物未去除，則繼續上述清潔工序至污染物去除。
[0031]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:1)本發明在晶圓卡盤所位于的封閉腔室內設置噴頭，上述噴頭在需清潔晶圓卡盤時，對其表面提供低溫噴霧，上述低溫噴霧為具有一定質量的顆粒，攜帶一定的速度，能與晶圓卡盤表面的污染物發生碰撞，從而使上述污染物脫離卡盤表面，同時采用抽氣裝置對封閉腔室抽氣，將上述污染物帶出所述封閉腔室。上述過程不會引入新的污染物，且低溫噴霧不會對晶圓卡盤表面造成破壞。
[0032]2)可選方案中，噴頭至少包括兩個進出氣裝置，分別為低溫噴霧噴嘴及抽氣嘴，且沿噴頭移動方向并排放置；即低溫噴霧所轟擊脫離晶圓卡盤表面的污染物不在封閉腔室內擴散即被抽出，避免了污染物重新粘附在晶圓卡盤表面。
[0033]3)可選方案中，在2)可選方案基礎上，清潔系統還包括常溫氣體供應裝置，噴嘴包括常溫氣體噴嘴，該常溫氣體供應裝置與常溫氣體噴嘴相連，即噴頭噴出低溫噴霧時，還噴出常溫氣體，上述常溫氣體用于提供污染物被帶出封閉腔室的流向，避免了污染物重新粘附在晶圓卡盤表面。
[0034]4)可選方案中，所述低溫噴霧的噴出方向與所述噴頭的移動方向所形成的角度為銳角，即低溫噴霧所轟擊脫離晶圓卡盤表面的污染物的運動方向與噴頭移動方向大致一致，上述方案能使得晶圓卡盤表面所有區域被低溫噴霧轟擊，避免遺漏部分區域的污染物。
[0035]5)可選方案中，在4)可選方案基礎上，相對于低溫噴霧噴嘴，所述抽氣嘴更靠近所述噴頭移動方向，晶圓卡盤表面的污染物一旦被轟擊脫離，即被抽氣裝置抽出封閉腔室。
[0036]6)可選方案中，在4)可選方案基礎上，所述低溫噴霧噴嘴位于中間位置，所述抽氣嘴位于噴頭移動前進方向一側，所述常溫氣體噴嘴位于對應的另一側，常溫氣體的噴出方向與所述低溫噴霧的噴出方向一致，上述常溫氣體噴嘴及常溫氣體的噴出方向利于污染物被抽氣嘴收集。
[0037]7)可選方案中，所述噴頭中的進出氣裝置為一端封閉的管體，所述管體上設置有多個開孔，相對于從一個開孔轟擊污染物，多個開孔同時對一片區域的污染物轟擊能提高清潔效率。
[0038]8)可選方案中，噴頭噴出低溫噴霧時，沿單方向移動，上述單方向移動能避免卡盤表面重復污染，此外，相對于晶圓卡盤移動的方案，上述方案對現有的晶圓卡盤改動較小，因而實現清潔的成本較低。
[0039]9)可選方案中，噴頭沿單方向移動至終點后，停止噴出低溫噴霧，重新回到起點位置，再次重復上述噴出低溫噴霧同時單方向移動，至終點后停止噴出低溫噴霧，回到起點位置。多次重復清洗，有利于污染物的去除。
[0040]10)可選方案中，清潔系統還包括溫度檢測裝置，用于判斷所述晶圓卡盤是否恢復至設定溫度。這是因為低溫噴霧對晶圓卡盤清洗完畢后，晶圓卡盤溫度會降低，為滿足晶圓卡盤的使用溫度要求，需將其溫度提高至設定溫度。上述過程可以采用對封閉腔室沖入不活潑常溫氣體實現，在溫度檢測裝置檢測到晶圓卡盤溫度至設定溫度時，停止上述沖入過程。
【附圖說明】
[0041]圖1是本發明一個實施例提供的用于光刻機的晶圓卡盤清潔系統的結構示意圖；
[0042]圖2是圖1中的清潔系統在使用過程中的結構示意圖；
[0043]圖3是圖2中P區域的放大圖；
[0044]圖4是本發明另一個實施例提供的用于光刻機的晶圓卡盤清潔系統的結構示意圖；
[0045]圖5是圖4中的清潔系統在使用過程中的結構示意圖；
[0046]圖6是圖5中Q區域的放大圖；
[0047]圖7是本發明再一個實施例提供的用于光刻機的晶圓卡盤清潔系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0048]如【背景技術】中所述，現有的晶圓卡盤清潔方法，要不需打開晶圓卡盤所在的封閉腔室，將卡盤取出去除污染物，這會破壞封閉腔室的環境，耗時；又或在封閉腔室內采用研磨石研磨晶圓卡盤表面，然而這會破壞晶圓卡盤表面。針對上述技術問題，本發明提出晶圓卡盤所位于的封閉腔室內設置噴頭，上述噴頭在需清潔晶圓卡盤時，對其表面提供低溫噴霧，上述低溫噴霧為具有一定質量的顆粒，攜帶一定的速度，能與晶圓卡盤表面的污染物發生碰撞，從而使上述污染物脫離卡盤表面，同時采用抽氣裝置對封閉腔室抽氣，將上述污染物帶出所述封閉腔室。上述過程不會引入新的污染物，且低溫噴霧不會對晶圓卡盤表面造成破壞。
[0049]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。
[0050]圖1所示是本發明一個實施例提供的用于光刻機的晶圓卡盤清潔系統的結構示意圖，圖2是圖1中的清潔系統在使用過程中的結構示意圖，圖3是圖2中P區域的放大圖。
[0051]參照圖1所示，上述清潔系統包括:
[0052]噴頭11，位于封閉腔室10 ；
[0053]低溫物質供應裝置12，與所述噴頭11相連，對晶圓卡盤20表面提供低溫噴霧；
[0054]抽氣裝置13，用于在抽氣過程中將晶圓卡盤20表面的污染物帶出所述封閉腔室10。
[0055]以下分別介紹各部件。
[0056]噴頭11，如圖1所示，包括兩個進出氣裝置，分別為低溫噴霧噴嘴111及抽氣嘴112，兩者沿噴頭11移動方向并排放置。具體地，低溫噴霧噴嘴111及抽氣嘴112為一端封閉的管體，管體上具有多個孔113，例如分布在沿平行晶圓卡盤20表面的一條直線上，也可以交錯分布在平行于晶圓卡盤20表面的兩條或多條直線上。其它實施例中，上述孔113也可以具有一個。為了提高污染物去除效率，上述管體的長度選擇大于或等于晶圓卡盤20的直徑，例如對于300毫米的晶圓卡盤20，管體的長度大于或等于300毫米，小于500毫米。
[0057]此外，上述孔113的開設位置使得其內噴出的低溫噴霧的方向與噴頭11的移動方向(平行晶圓卡盤20表面)所形成的角度為銳角，即低溫噴霧所轟擊脫離晶圓卡盤20表面的污染物的運動