KR102162260B1 - 가이드 핀 및 이를 구비하는 포토 마스크 지지 유닛과 포토 마스크 세정 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 포토 마스크를 지지하기 위해 포토 마스크 지지 유닛 상에 형성되는 가이드 핀과, 이를 구비하는 포토 마스크 지지 유닛, 및 포토 마스크 세정 장치에 관한 것이다.
포토 마스크(photo mask)는 석영이나 유리 기판 위에 반도체 소자의 미세 회로를 형상화한 것이다. 이러한 포토 마스크의 미세 패턴은 노광 공정(photo-lithography process)을 통해 포토레지스트 층(photo-resist layer)에 전사되어 기판(wafer) 상에 회로가 형성되도록 한다.
포토 마스크에 이물질이 잔류하는 경우, 노광 공정에서 포토 마스크를 재사용할 때에 빛의 촉매에 의한 에너지가 이물질에 첨가되어, 이물질이 성장성 이물질(haze defect)로 작용할 수 있다. 성장성 이물질은 원하지 않는 패턴 전사를 야기하기 때문에, 세정 공정(cleaning process)을 통해 포토 마스크로부터 제거될 필요가 있다.
세정 공정을 통해 포토 마스크에서 이물질을 제거할 때에, 포토 마스크는 스테이지(stage)에 형성되어 있는 복수개의 지지 핀 상에 안착된 뒤, 복수개의 지지 핀 상에서 회전한다. 이때 포토 마스크와 지지 핀이 면대면으로 접촉하기 때문에, 지지 핀에 의해 포토 마스크의 일면 상에 스크래치(scratch)가 발생할 수 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 이중 슬라이드 구조를 통해 포토 마스크의 모서리를 지지하는 가이드 핀(guide pin), 및 이를 구비하는 포토 마스크 지지 유닛과 포토 마스크 세정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 포토 마스크 지지 유닛의 일 면(aspect)은, 포토 마스크(photo mask)보다 큰 직경을 가지도록 형성되는 지지판; 상기 지지판의 하부에서 상기 지지판을 지지하는 지지축; 상기 지지판을 회전시키는 지지판 구동기; 및 상기 지지판 상에 복수개 구비되어 상기 포토 마스크를 지지하며, 평면으로부터 상방으로 돌출되고 측면에 서로 다른 각도로 하향 경사지게 형성되는 제1 슬라이딩부와 제2 슬라이딩부를 구비하는 적어도 하나의 기둥부를 포함하는 가이드 핀을 포함한다.
상기 제1 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제1 경사각으로 하향 경사지게 형성되고, 상기 제2 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제2 경사각으로 하향 경사지게 형성되며, 상기 제2 경사각은 상기 제1 경사각보다 더 클 수 있다.
상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 연속으로 형성되며, 상기 제1 슬라이딩부가 상기 제2 슬라이딩부보다 상위에 위치할 수 있다.
상기 기둥부는 상기 가이드 핀의 평면 상에 한 개 돌출 형성되거나, 상기 가이드 핀의 평면 상에 두 개 돌출 형성될 수 있다.
상기 기둥부가 상기 가이드 핀의 평면 상에 두 개 돌출 형성되는 경우, 상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부가 형성되는 제1 기둥부의 측면은 상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부가 형성되는 제2 기둥부의 측면에 평행하지 않게 형성될 수 있다.
상기 제1 기둥부와 상기 제2 기둥부는 상기 포토 마스크의 모서리를 지지할 수 있다.
상기 기둥부가 상기 가이드 핀의 평면 상에 한 개 돌출 형성되는 경우, 상기 기둥부는 상기 포토 마스크의 평평한 측면을 지지할 수 있다.
상기 제1 슬라이딩부의 길이는 상기 제2 슬라이딩부의 길이보다 더 길 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 가이드 핀의 일 면(aspect)은, 포토 마스크를 세정할 때 상기 포토 마스크를 지지하는 포토 마스크 지지 유닛 상에 복수개 구비되며, 평면으로부터 상방으로 돌출되고 측면에 서로 다른 각도로 하향 경사지게 형성되는 제1 슬라이딩부와 제2 슬라이딩부를 구비하는 적어도 하나의 기둥부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 포토 마스크 세정 장치의 일 면(aspect)은, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되며, 포토 마스크가 세정되는 공간을 제공하는 용기; 상기 용기 내에 배치되며, 상기 포토 마스크를 지지하는 포토 마스크 지지 유닛; 상기 용기의 제1 측에 배치되며, 상기 포토 마스크에 케미컬을 공급하여 상기 포토 마스크로부터 글루를 제거하는 글루 세정 유닛; 및 상기 용기의 제2 측에 배치되며, 상기 포토 마스크에 세정액을 공급하여 패턴을 세정하는 패턴 세정 유닛을 포함하며, 상기 포토 마스크 지지 유닛은, 포토 마스크(photo mask)보다 큰 직경을 가지도록 형성되는 지지판; 상기 지지판의 하부에서 상기 지지판을 지지하는 지지축; 상기 지지판을 회전시키는 지지판 구동기; 및 상기 지지판 상에 복수개 구비되어 상기 포토 마스크를 지지하며, 평면으로부터 상방으로 돌출되고 측면에 서로 다른 각도로 하향 경사지게 형성되는 제1 슬라이딩부와 제2 슬라이딩부를 구비하는 적어도 하나의 기둥부를 포함하는 가이드 핀을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포토 마스크 세정 설비를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 포토 마스크 세정 설비의 하부에 구비되는 구성들을 보여주는 평면도이다.
도 3은 포토 마스크 세정 설비의 상부에 구비되는 구성들을 보여주는 평면도이다.
도 4는 공정 하우징에 구비되는 포토 마스크 세정 장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 공정 하우징에 구비되는 포토 마스크 세정 장치를 도시한 측면도이다.
도 6은 포토 마스크 세정 장치에 구비되는 포토 마스크 지지 유닛의 일실시 형태를 도시한 사시도이다.
도 7은 일실시 형태에 따른 포토 마스크 지지 유닛에 구비되는 가이드 핀의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 가이드 핀의 부분 확대도이다.
도 9는 포토 마스크 세정 장치에 구비되는 포토 마스크 지지 유닛의 다른 실시 형태를 도시한 사시도이다.
도 10은 다른 실시 형태에 따른 포토 마스크 지지 유닛에 구비되는 가이드 핀의 사시도이다.
도 2는 포토 마스크 세정 설비의 하부에 구비되는 구성들을 보여주는 평면도이다.
도 3은 포토 마스크 세정 설비의 상부에 구비되는 구성들을 보여주는 평면도이다.
도 4는 공정 하우징에 구비되는 포토 마스크 세정 장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 공정 하우징에 구비되는 포토 마스크 세정 장치를 도시한 측면도이다.
도 6은 포토 마스크 세정 장치에 구비되는 포토 마스크 지지 유닛의 일실시 형태를 도시한 사시도이다.
도 7은 일실시 형태에 따른 포토 마스크 지지 유닛에 구비되는 가이드 핀의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 가이드 핀의 부분 확대도이다.
도 9는 포토 마스크 세정 장치에 구비되는 포토 마스크 지지 유닛의 다른 실시 형태를 도시한 사시도이다.
도 10은 다른 실시 형태에 따른 포토 마스크 지지 유닛에 구비되는 가이드 핀의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 포토 마스크(photo mask)에 잔류하는 이물질을 제거하기 위해 포토 마스크를 세정할 때에, 이중 슬라이드(slide) 구조를 통해 사방에서 포토 마스크의 모서리를 지지하는 복수개의 가이드 핀(guide pin)을 스테이지(stage) 상에 구비되는 포토 마스크 지지 유닛에 관한 것이다.
또한 본 발명은 복수개의 가이드 핀을 구비하는 포토 마스크 지지 유닛을 통해 포토 마스크를 지지하는 상태에서 포토 마스크에 대해 세정 공정(cleaning process)을 수행하는 포토 마스크 세정 장치에 관한 것이다.
이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포토 마스크 세정 설비를 개략적으로 도시한 정면도이다. 도 2는 포토 마스크 세정 설비의 하부에 구비되는 구성들을 보여주는 평면도이며, 도 3은 포토 마스크 세정 설비의 상부에 구비되는 구성들을 보여주는 평면도이다. 이하 설명은 도 1 내지 도 3을 참조한다.
포토 마스크 세정 설비(100)는 로드 포트(111)와 이송 프레임(112)을 구비하는 인덱스 모듈(110), 및 공정 처리 모듈(120)을 포함한다.
포토 마스크 세정 설비(100)에서 로드 포트(111), 이송 프레임(112) 및 공정 처리 모듈(120)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하 설명에서는, 로드 포트(111), 이송 프레임(112) 및 공정 처리 모듈(120)이 배열된 방향을 X 방향으로 정의한다. 또한 상부에서 바라볼 때 X 방향에 수직인 방향을 Y 방향으로 정의하며, X 방향과 Y 방향을 포함하는 평면에 수직인 방향을 Z 방향으로 정의한다.
로드 포트(111)는 포토 마스크가 수납된 캐리어(113)가 안착되는 것이다. 이러한 로드 포트(111)는 포토 마스크 세정 설비(100) 내에 복수개 구비될 수 있다.
복수개의 로드 포트(111)는 Y 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 로드 포트(111)의 개수는 공정 처리 모듈(120)의 공정 효율, 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
캐리어(113)의 내부에는 포토 마스크의 가장자리를 지지하도록 슬롯(미도시)이 형성될 수 있다. 슬롯은 Z 방향으로 복수개 구비될 수 있으며, 이때 포토 마스크는 Z 방향을 따라 서로 이격된 상태로 적층되어 캐리어(113) 내에 위치할 수 있다.
공정 처리 모듈(120)은 상부 처리 모듈(121)과 하부 처리 모듈(122)을 포함한다. 상부 처리 모듈(121)과 하부 처리 모듈(122)은 각각 이송 하우징(210), 버퍼 유닛(220) 및 공정 하우징(230)을 포함한다.
이송 하우징(210)은 그 길이 방향이 X 방향과 평행하게 배치된다. 이송 하우징(210)의 양측에는 각각 Y 방향을 따라 공정 하우징(230)들이 배치된다. 공정 하우징(230)은 이송 하우징(240)의 양측에서 이송 하우징(210)을 기준으로 상호 대칭이 되도록 제공된다.
이송 하우징(210)의 일측에는 복수개의 공정 하우징(230)이 제공된다. 복수개의 공정 하우징(230) 중 일부는 이송 하우징(210)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 또한 복수개의 공정 하우징(230) 중 일부는 서로 적층되도록 배치될 수 있다. 즉, 이송 하우징(210)의 일측에는 공정 하우징(230)이 A * B의 배열로 배치될 수 있다.
상기에서, A는 X 방향을 따라 일렬로 제공된 공정 하우징(230)의 개수를 의미하며, B는 Y 방향을 따라 일렬로 제공된 공정 하우징(230)의 개수를 의미한다. 일례로, 이송 하우징(240)의 일측에 공정 하우징(230)이 4개 제공되는 경우, 공정 하우징(230)은 2 * 2의 배열로 배치될 수 있으며, 이송 하우징(240)의 일측에 공정 하우징(230)이 6개 제공되는 경우, 공정 하우징(230)은 3 * 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 하우징(230)의 개수는 증가하거나 감소할 수 있다.
한편 본 실시예에서 공정 하우징(230)은 이송 하우징(210)의 일측에만 제공되는 것도 가능하다. 또한 공정 하우징(230)은 이송 하우징(210)의 일측 또는 양측에 단층으로 제공되는 것도 가능하다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(112)과 이송 하우징(210) 사이에 배치되어, 공정 하우징(230)과 캐리어(113) 사이에 포토 마스크가 반송되기 전에 포토 마스크가 머무르는 공간을 제공한다. 이러한 버퍼 유닛(220)은 상부 버퍼(221)와 하부 버퍼(222)를 포함한다.
상부 버퍼(221)는 하부 버퍼(222)의 상부에 위치한다. 이러한 상부 버퍼(221)는 상부 처리 모듈(121)과 대응되는 높이에 배치된다. 하부 버퍼(222)는 하부 처리 모듈(122)과 대응되는 높이에 배치된다.
상부 버퍼(221)와 하부 버퍼(222)는 각각 그 내부에 포토 마스크가 안착되는 슬롯이 제공되며, 슬롯은 서로 간에 Z 방향을 따라 이격되도록 복수개 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(112)에 대향하는 면(이송 프레임(112)과 마주보는 면) 및 이송 하우징(210)에 대향하는 면(이송 하우징(210)과 마주보는 면)이 개방된다.
이송 프레임(112)은 로드 포트(111)에 안착되는 캐리어(113)와 버퍼 유닛(220) 간에 포토 마스크를 반송한다. 이송 프레임(112)에는 인덱스 레일(310)과 인덱스 로봇(320)이 제공된다.
인덱스 레일(310)은 그 길이 방향이 Y 방향과 나란하게 제공된다.
인덱스 로봇(320)은 인덱스 레일(310) 상에 설치되며, 인덱스 레일(310)을 따라 Y 방향으로 직선 이동한다. 인덱스 로봇(320)은 제1 베이스(321), 제2 몸체(322) 및 인덱스 암(323)을 포함한다.
제1 베이스(321)는 인덱스 레일(310)을 따라 이동 가능하도록 설치된다.
제2 몸체(322)는 제1 베이스(321)에 결합된다. 제2 몸체(322)는 제1 베이스(321) 상에서 Z 방향을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한 제2 몸체(322)는 제1 베이스(321) 상에서 회전 가능하도록 제공된다.
인덱스 암(323)은 제2 몸체(322)에 결합되며, 제2 몸체(322)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(323)은 복수개 제공되며, 각각 개별 구동되도록 제공될 수 있다.
복수개의 인덱스 암(323)은 Z 방향을 따라 서로 이격된 상태로 적층되도록 배치된다. 복수개의 인덱스 암(323) 중 일부는 공정 처리 모듈(120)에서 캐리어(113)로 포토 마스크를 반송할 때 사용될 수 있으며, 다른 일부는 캐리어(113)에서 공정 처리 모듈(120)로 포토 마스크를 반송할 때 사용될 수 있다. 복수개의 인덱스 암(323)은 인덱스 로봇(320)이 포토 마스크를 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 포토 마스크로부터 발생된 파티클(particle)이 공정 처리 후의 포토 마스크에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 하우징(210)은 버퍼 유닛(220)과 공정 하우징(230) 간에 포토 마스크를 반송하며, 서로 다른 공정 하우징(230) 간에 포토 마스크를 반송한다. 이송 하우징(210)에는 가이드 레일(240)과 메인 로봇(250)이 제공된다.
가이드 레일(240)은 그 길이 방향이 X 방향과 나란하도록 배치된다.
메인 로봇(250)은 가이드 레일(240) 상에 설치되며, 가이드 레일(240) 상에서 X 방향을 따라 직선 이동한다. 메인 로봇(250)은 제2 베이스(251), 제2 몸체(252) 및 메인 암(253)을 포함한다.
제2 베이스(251)는 가이드 레일(240)을 따라 이동 가능하도록 설치된다.
제2 몸체(252)는 제2 베이스(251)에 결합된다. 제2 몸체(252)는 제2 베이스(251) 상에서 Z 방향을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한 제2 몸체(252)는 제2 베이스(251) 상에서 회전 가능하도록 제공된다.
메인 암(253)은 제2 몸체(252)에 결합되며, 제2 몸체(252)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인 암(253)은 복수개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 복수개의 메인 암(253)은 Z 방향을 따라 서로 이격된 상태로 적층되도록 배치된다.
공정 하우징(230) 내에는 포토 마스크에 대해 세정 공정을 수행하는 포토 마스크 세정 장치가 제공된다. 일례로 상부 처리 모듈(121)은 건식 및 기능수 세정 공정을 수행하는 챔버와 가열 공정을 수행하는 챔버를 포함할 수 있다. 그리고 하부 처리 모듈(122)은 습식 세정 공정을 수행하는 챔버와 냉각 공정을 수행하는 챔버를 포함할 수 있다.
포토 마스크 세정 장치는 세정 공정의 종류에 따라 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 공정 하우징(230) 내에 구비되는 포토 마스크 세정 장치는 동일한 구조를 가지는 것도 가능하다.
포토 마스크 세정 장치는 습식 세정 공정을 수행하는 챔버로 구현될 수 있다. 일례로 포토 마스크 세정 장치는 케미컬을 이용하여 포토 마스크에서 글루를 제거하는 시스템으로 구현될 수 있다.
도 4는 공정 하우징에 구비되는 포토 마스크 세정 장치를 도시한 평면도이다. 그리고 도 5는 공정 하우징에 구비되는 포토 마스크 세정 장치를 도시한 측면도이다. 이하 설명은 도 4 및 도 5를 참조한다.
포토 마스크 세정 장치(400)는 포토 마스크(500)의 패턴 영역(PA) 가장자리에 위치하는 글루 영역(GA)에서 글루를 제거하는 기능을 수행한다. 이러한 포토 마스크 세정 장치(400)는 하우징(410), 용기(420), 포토 마스크 지지 유닛(430), 글루 세정 유닛(440), 패턴 세정 유닛(450) 및 제어기(460)를 포함한다.
하우징(410)은 밀폐된 내부 공간을 제공한다. 하우징(410)의 상벽에는 팬 필터 유닛(미도시)이 설치된다. 팬 필터 유닛은 하우징(410)의 내부 공간에서 아래로 향하는 수직 기류를 발생시킨다.
용기(420)는 하우징(410) 내에 배치된다. 용기(420)는 공정에 사용된 케미컬 및 공정시 발생된 흄(fume)이 외부로 튀거나 유출되는 것을 방지한다. 용기(420)는 내부에 상부가 개방되고 포토 마스크(500)가 처리되는 공간을 가진다.
포토 마스크 지지 유닛(430)은 용기(420) 내에 배치되어, 공정 처리시 포토 마스크(500)를 지지한다. 포토 마스크 지지 유닛(430)은 지지판(431), 가이드 핀(432), 지지축(433) 및 지지판 구동기(434)를 포함한다.
지지판(431)은 대체로 원형으로 제공된다. 지지판(431)은 포토 마스크(500)보다 큰 직경을 가진다.
지지판(431)은 포토 마스크(500)를 지지한다. 케미컬이 공급되는 동안, 포토 마스크(500)는 상부를 향하도록 지지판(431)에 지지된다. 지지판(431)의 상면에는 복수개의 가이드 핀(432)이 제공된다.
가이드 핀(432)은 지지판(431)의 상면으로부터 상부 방향으로 돌출된다. 가이드 핀(432)은 지지판(431)이 회전될 때, 원심력에 의해 포토 마스크(500)가 지지판(431)으로부터 측방향으로 이탈되는 것을 방지한다.
포토 마스크(500)가 지지판(431) 상의 정위치에 놓일 때, 포토 마스크(500)의 각각의 모서리에는 한 개의 가이드 핀(432)이 제공된다. 따라서 가이드 핀(432)은 전체적으로 네 개가 제공된다. 공정 진행시 가이드 핀(432)은 포토 마스크(500)의 네 모서리를 지지하여 포토 마스크(500)가 정위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.
지지판(431)의 하부 중앙에는 지지축(433)이 연결된다. 지지축(433)은 지지판(431)을 지지한다. 지지축(433)은 지지판(431)의 중심축에 대응하도록 제공된다.
지지축(433)의 하단에는 지지판 구동기(434)가 연결된다. 지지판 구동기(434)는 지지판(431)을 회전시킨다. 지지축(433)은 지지판 구동기(434)의 회전력을 지지판(431)에 전달한다.
지지판 구동기(434)는 제어기(460)에 의해 제어된다. 지지판 구동기(434)는 모터를 포함할 수 있다.
승강 유닛(미도시)은 용기(420)에 대한 지지판(431)의 상대 높이가 조절되도록 용기(420)를 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 유닛은 포토 마스크(500)가 지지판(431)에 로딩되거나, 지지판(431)으로부터 언로딩될 때 지지판(431)이 용기(420)의 상부로 돌출되도록 용기(420)를 하강시킨다.
글루 세정 유닛(440)은 용기(420)의 일측에 배치된다. 글루 세정 유닛(440)은 포토 마스크(500)의 상면으로 케미컬을 공급하여 포토 마스크(500)에서 글루를 제거한다.
글루 세정 유닛(440)은 노즐 어셈블리(441), 노즐 암(442), 암 지지축(443), 노즐 구동기(444), 케미컬 공급부(445) 및 퍼지 가스 공급부(446)를 포함한다.
노즐 어셈블리(441)는 케미컬 노즐(미도시)과 퍼지 가스 노즐(미도시)을 포함하여 구성된다. 케미컬 노즐은 글루 제거를 위한 케미컬을 글루 영역으로 분사하는 것이다. 일례로 케미컬 노즐은 황산과 과산화물의 혼합액(SPM; Surfuric Peroxide Mixture)을 분사할 수 있다. 퍼지 가스 노즐은 케미컬이 패턴 영역으로 분사되지 않도록 케미컬 노즐보다 패턴 영역에 인접하게 퍼지 가스를 분사하는 것이다. 일례로 퍼지 가스 노즐은 에어, 불활성가스(N2) 등을 분사할 수 있다.
노즐 암(442)은 로드 형상으로 제공되며, 노즐 어셈블리(441)를 지지한다. 노즐 암(442)은 그 길이 방향이 지지판(431)과 평행하게 배치된다. 노즐 어셈블리(441)는 노즐 암(442)의 일단에 결합되고, 노즐 암(442)의 타단은 암 지지축(443)에 결합된다.
암 지지축(443)은 노즐 암(442)을 지지한다. 노즐 암(442)은 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공된다. 노즐 암(442)은 노즐 구동기(444)에 의해 암 지지축(443)을 중심축으로 회동될 수 있다. 암 지지축(443)의 하단에는 노즐 구동기(444)가 제공된다.
노즐 구동기(444)는 노즐 어셈블리(441)를 대기 위치와 공정 위치 간에 이동시킨다. 대기 위치는 하우징(410)의 측부 위치이다. 공정 위치는 지지판(431)의 수직 상부 위치이다.
노즐 구동기(444)는 회전 구동기(미도시)를 더 포함한다. 회전 구동기는 암 지지축(443)을 중심축으로 하여 노즐 어셈블리(441)의 케미컬 노즐을 회전시킨다. 일례로, 노즐 구동기(444)는 모터, 벨트, 풀리를 가지는 어셈블리 등으로 제공될 수 있다.
케미컬 공급부(445)는 케미컬 공급원과 케미컬 공급 라인을 포함한다. 케미컬 공급 라인은 케미컬 공급원과 노즐 어셈블리(441)의 케미컬 노즐을 연결한다. 케미컬 공급원에 저장된 케미컬은 케미컬 공급 라인을 통해 노즐 어셈블리(441)의 케미컬 노즐로 공급된다. 케미컬 공급 라인 상에는 케미컬 공급 라인을 개폐하는 밸브가 설치된다.
퍼지 가스 공급부(446)는 퍼지 가스 공급원과 퍼지 가스 공급 라인을 포함한다. 퍼지 가스 공급 라인은 퍼지 가스 공급원과 퍼지 가스 노즐을 연결한다. 퍼지 가스 공급원에 저장된 퍼지 가스는 퍼지 가스 공급 라인을 통해 퍼지 가스 노즐로 공급된다. 퍼지 가스 공급 라인 상에는 퍼지 가스 공급 라인을 개폐하는 밸브가 설치된다.
패턴 세정 유닛(450)은 용기(420)의 또 다른 일측에 제공된다. 패턴 세정 유닛(450)은 포토 마스크(500)의 중심 상부로 세정액을 공급하여 패턴을 세정한다.
세정액은 수산화암모늄과 과산화수소와 초순수의 혼합액, 암모니아와 탈이온수의 혼합액, 이산화탄소가 첨가된 초순수 등을 포함할 수 있다. 세정액은 액상으로 분사되거나 가스 기압에 의한 미스트 형태로 분사될 수 있다.
제어기(460)는 노즐 구동기(444)과 지지판 구동기(434)를 제어한다. 이러한 제어기(460)는 노즐 어셈블리(441)와 포토 마스크(500)의 회전 시기, 회전 각도 등을 각각 조절하여 공정 진행시 노즐 어셈블리(441)를 포토 마스크(500)의 원하는 영역 상에 배치시킬 수 있다.
포토 마스크 지지 유닛(430)은 앞서 설명한 바와 같이 지지판(431)의 상면에 돌출 형성되어 포토 마스크(500)를 지지하는 가이드 핀(432)을 복수개 구비한다. 이하에서는 이 가이드 핀(432)에 대하여 설명한다.
도 6은 포토 마스크 세정 장치에 구비되는 포토 마스크 지지 유닛의 일실시 형태를 도시한 사시도이다. 도 6은 포토 마스크(500)가 가이드 핀(432)을 통해 포토 마스크 지지 유닛(430) 상에 안착되어 있는 형상을 도시하고 있다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.
포토 마스크 지지 유닛(430)은 공정 진행시 포토 마스크(500)를 지지하고, 포토 마스크(500)를 회전시킬 수 있다. 포토 마스크 지지 유닛(430)의 하단에는 회전력을 제공하는 모터와 같은 구동기가 고정 결합될 수 있다.
포토 마스크 지지 유닛(430)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 지지판(431)을 가진다. 지지판(431)의 상면에는 포토 마스크(500)의 모서리를 지지하는 복수개의 가이드 핀(432)이 구비된다.
가이드 핀(432)은 포토 마스크 지지 유닛(430)에 의해 포토 마스크(500)가 회전될 때, 포토 마스크(500)가 외부로 이탈되지 않도록 포토 마스크(500)를 가이드하는 것이다.
종래에는 각각의 가이드 핀(432) 앞에 별도의 지지 핀을 구비하고, 이 지지 핀 상에 포토 마스크(500)를 안착시켜 포토 마스크(500)를 지지하였다. 그런데 이 경우, 포토 마스크 지지 유닛(430)에 의해 포토 마스크(500)가 회전될 때, 지지 핀과 포토 마스크(500)가 면대면으로 접촉하기 때문에, 지지 핀에 의해 포토 마스크(500)의 일면 상에 다수의 스크래치가 발생할 수 있다.
본 실시예에서는 이를 해결하기 위해 가이드 핀(432) 앞에 지지 핀을 구비하지 않고, 가이드 핀(432)의 측면에 이중 슬라이드 구조를 형성한다.
도 7은 일실시 형태에 따른 포토 마스크 지지 유닛에 구비되는 가이드 핀의 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 가이드 핀에서 C 파트의 부분 확대도이다. 이하 설명은 도 7 및 도 8을 참조한다.
가이드 핀(432)은 일면으로부터 상부 방향으로 돌출 형성되는 두 개의 기둥부(510, 520)를 포함한다. 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)는 다각 기둥(예를 들어, 사각 기둥)으로 형성될 수 있다.
제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면에서는 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)를 포함하는 이중 슬라이드 구조가 각각 형성될 수 있다.
제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)는 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520) 모두에 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)는 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520) 중 어느 하나에만 형성되는 것도 가능하다.
제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)는 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면에서 각각 상호 연결되어 형성되며, 제1 슬라이딩부(530)가 제2 슬라이딩부(540) 위에 형성된다. 이때 제1 슬라이딩부(530)는 제2 슬라이딩부(540)보다 더 길게 형성될 수 있다.
한편 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)는 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면에서 분리되어 형성되는 것도 가능하다.
제1 슬라이딩부(530)는 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면으로부터 각각 하향 경사지게 형성된다. 이때 제1 슬라이딩부(530)는 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면에 대하여 제1 경사각(m)을 가지도록 하향 경사지게 형성될 수 있다.
제2 슬라이딩부(540)는 제1 슬라이딩부(530)와의 접선(550)으로부터 하향 경사지게 형성된다. 이때 제2 슬라이딩부(540)는 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면에 대하여 제2 경사각(n)을 가지도록 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기에서 제1 경사각(m)과 제2 경사각(n)은 예각(acute angle)으로 형성되며, 제2 경사각(n)이 제1 경사각(m)보다 큰 값을 가지도록 형성될 수 있다. 제2 경사각(n)은 제1 경사각(m)의 1.5배에 해당하는 값을 가지도록 형성될 수 있다. 일례로 제1 경사각(m)은 45도로 형성될 수 있으며, 제2 경사각(n)은 67.5도로 형성될 수 있다.
제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)가 형성되어 있는 제1 기둥부(510)의 측면과 제2 기둥부(520)의 측면은, 포토 마스크(500)의 모서리를 고정할 수 있도록 제3 각도를 형성할 수 있다. 즉, 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)가 형성되어 있는 제1 기둥부(510)의 측면은 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)가 형성되어 있는 제2 기둥부(520)의 측면에 대하여 평행하지 않고, 제3 각도 기울어지게 형성될 수 있다. 여기서 제3 각도는 직각일 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 각도는 예각이거나 둔각(obtuse angle)인 것도 가능하다.
이와 같이 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면에 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)를 포함하는 이중 슬라이드 구조가 형성되는 경우, 포토 마스크(500)의 밑면 모서리가 이중 슬라이드 구조의 슬로프(slope)(예를 들어, 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540) 간 접선(550))에 선접촉하여 안착될 수 있다. 이 경우 가이드 핀(432)은 포토 마스크 지지 유닛(430)에 의해 포토 마스크(500)가 회전될 때에도 포토 마스크(500)를 안정적으로 지지하는 것이 가능해진다.
또한 포토 마스크 지지 유닛(430)에 의해 포토 마스크(500)가 회전될 때, 가이드 핀(432)과 포토 마스크(500)가 면대선으로 접촉하기 때문에, 가이드 핀(432)은 포토 마스크(500)의 일면 상에 발생될 수 있는 스크래치 발생 인자를 제거하는 것도 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 기둥부(510)와 제2 기둥부(520)의 측면에 서로 다른 각도를 가지는 제1 슬라이딩부(530)와 제2 슬라이딩부(540)가 형성되면, 이 이중 슬라이드 구조는 포토 마스크(500)의 모서리면을 지지하는 역할과, 포토 마스크 지지 유닛(430) 상에서 포토 마스크(500)의 편심이 발생하지 않도록 정렬(guide)하는 역할을 동시에 수행할 수 있다.
한편 복수개의 가이드 핀(432)은 포토 마스크(500)의 모서리를 지지하지 않고, 포토 마스크(500)의 평평한 각 측면을 지지하도록 형성되는 것도 가능하다.
도 9는 포토 마스크 세정 장치에 구비되는 포토 마스크 지지 유닛의 다른 실시 형태를 도시한 사시도이며, 도 10은 다른 실시 형태에 따른 포토 마스크 지지 유닛에 구비되는 가이드 핀의 사시도이다. 이하 설명은 도 9 및 도 10을 참조한다.
가이드 핀(432)은 사방에서 포토 마스크(500)의 평평한 측면을 지지하도록 형성될 수 있다. 이 경우 가이드 핀(432)은 제1 기둥부(510)만 구비하여, 포토 마스크(500)의 평평한 측면을 지지하도록 형성될 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 포토 마스크 세정 설비110: 인덱스 모듈
111: 로드 포트112: 이송 프레임
113: 캐리어120: 공정 처리 모듈
121: 상부 처리 모듈122: 하부 처리 모듈
210: 이송 하우징220: 버퍼 유닛
221: 상부 버퍼222: 하부 버퍼
230: 공정 하우징240: 가이드 레일
250: 메인 로봇310: 인덱스 레일
320: 인덱스 로봇400: 포토 마스크 세정 장치
410: 하우징420: 용기
430: 포토 마스크 지지 유닛431: 지지판
432: 가이드 핀433: 지지축
434: 지지판 구동기440: 글루 세정 유닛
450: 패턴 세정 유닛460: 제어기
500: 포토 마스크510: 제1 기둥부
520: 제2 기둥부530: 제1 슬라이딩부
540: 제2 슬라이딩부
111: 로드 포트112: 이송 프레임
113: 캐리어120: 공정 처리 모듈
121: 상부 처리 모듈122: 하부 처리 모듈
210: 이송 하우징220: 버퍼 유닛
221: 상부 버퍼222: 하부 버퍼
230: 공정 하우징240: 가이드 레일
250: 메인 로봇310: 인덱스 레일
320: 인덱스 로봇400: 포토 마스크 세정 장치
410: 하우징420: 용기
430: 포토 마스크 지지 유닛431: 지지판
432: 가이드 핀433: 지지축
434: 지지판 구동기440: 글루 세정 유닛
450: 패턴 세정 유닛460: 제어기
500: 포토 마스크510: 제1 기둥부
520: 제2 기둥부530: 제1 슬라이딩부
540: 제2 슬라이딩부
Claims (16)
- 지지판;
상기 지지판의 하부에서 상기 지지판을 지지하는 지지축;
상기 지지판을 회전시키는 지지판 구동기; 및
상기 지지판 상에 복수개 구비되어 포토 마스크를 지지하며, 평면으로부터 상방으로 돌출되고 측면에 서로 다른 각도로 하향 경사지게 형성되는 제1 슬라이딩부와 제2 슬라이딩부를 구비하는 적어도 하나의 기둥부를 포함하는 가이드 핀을 포함하며,
상기 제1 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제1 경사각으로 하향 경사지게 형성되고,
상기 제2 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제2 경사각으로 하향 경사지게 형성되며,
상기 제1 경사각 및 상기 제2 경사각은 예각인 포토 마스크 지지 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2 경사각은 상기 제1 경사각보다 더 큰 포토 마스크 지지 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 연속으로 형성되며,
상기 제1 슬라이딩부가 상기 제2 슬라이딩부보다 상위에 위치하는 포토 마스크 지지 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 기둥부는 상기 가이드 핀의 평면 상에 한 개 돌출 형성되거나, 상기 가이드 핀의 평면 상에 두 개 돌출 형성되는 포토 마스크 지지 유닛. - 제 4 항에 있어서,
상기 기둥부가 상기 가이드 핀의 평면 상에 두 개 돌출 형성되는 경우, 상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부가 형성되는 제1 기둥부의 측면은 상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부가 형성되는 제2 기둥부의 측면에 평행하지 않게 형성되는 포토 마스크 지지 유닛. - 제 5 항에 있어서,
상기 제1 기둥부와 상기 제2 기둥부는 상기 포토 마스크의 모서리를 지지하는 포토 마스크 지지 유닛. - 제 4 항에 있어서,
상기 기둥부가 상기 가이드 핀의 평면 상에 한 개 돌출 형성되는 경우, 상기 기둥부는 상기 포토 마스크의 평평한 측면을 지지하는 포토 마스크 지지 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 슬라이딩부의 길이는 상기 제2 슬라이딩부의 길이보다 더 긴 포토 마스크 지지 유닛. - 포토 마스크를 세정할 때 상기 포토 마스크를 지지하는 포토 마스크 지지 유닛 상에 복수개 구비되며, 평면으로부터 상방으로 돌출되고 측면에 서로 다른 각도로 하향 경사지게 형성되는 제1 슬라이딩부와 제2 슬라이딩부를 구비하는 적어도 하나의 기둥부를 포함하며,
상기 제1 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제1 경사각으로 하향 경사지게 형성되고,
상기 제2 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제2 경사각으로 하향 경사지게 형성되며,
상기 제1 경사각 및 상기 제2 경사각은 예각인 가이드 핀. - 하우징;
상기 하우징 내에 배치되며, 포토 마스크가 세정되는 공간을 제공하는 용기;
상기 용기 내에 배치되며, 상기 포토 마스크를 지지하는 포토 마스크 지지 유닛;
상기 용기의 제1 측에 배치되며, 상기 포토 마스크에 케미컬을 공급하여 상기 포토 마스크로부터 글루를 제거하는 글루 세정 유닛; 및
상기 용기의 제2 측에 배치되며, 상기 포토 마스크에 세정액을 공급하여 패턴을 세정하는 패턴 세정 유닛을 포함하며,
상기 포토 마스크 지지 유닛은,
지지판;
상기 지지판의 하부에서 상기 지지판을 지지하는 지지축;
상기 지지판을 회전시키는 지지판 구동기; 및
상기 지지판 상에 복수개 구비되어 포토 마스크를 지지하며, 평면으로부터 상방으로 돌출되고 측면에 서로 다른 각도로 하향 경사지게 형성되는 제1 슬라이딩부와 제2 슬라이딩부를 구비하는 적어도 하나의 기둥부를 포함하는 가이드 핀을 포함하며,
상기 제1 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제1 경사각으로 하향 경사지게 형성되고,
상기 제2 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 대해 제2 경사각으로 하향 경사지게 형성되며,
상기 제1 경사각 및 상기 제2 경사각은 예각인 포토 마스크 세정 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 제2 경사각은 상기 제1 경사각보다 더 큰 포토 마스크 세정 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부는 상기 기둥부의 측면에 연속으로 형성되며,
상기 제1 슬라이딩부가 상기 제2 슬라이딩부보다 상위에 위치하는 포토 마스크 세정 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 기둥부는 상기 가이드 핀의 평면 상에 한 개 돌출 형성되거나, 상기 가이드 핀의 평면 상에 두 개 돌출 형성되는 포토 마스크 세정 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 기둥부가 상기 가이드 핀의 평면 상에 두 개 돌출 형성되는 경우, 상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부가 형성되는 제1 기둥부의 측면은 상기 제1 슬라이딩부와 상기 제2 슬라이딩부가 형성되는 제2 기둥부의 측면에 평행하지 않게 형성되는 포토 마스크 세정 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제1 기둥부와 상기 제2 기둥부는 상기 포토 마스크의 모서리를 지지하는 포토 마스크 세정 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 기둥부가 상기 가이드 핀의 평면 상에 한 개 돌출 형성되는 경우, 상기 기둥부는 상기 포토 마스크의 평평한 측면을 지지하는 포토 마스크 세정 장치.
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