KR100834827B1 - 포토 마스크 세정장치 및 그의 세정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 포토 마스크 세정장치 및 그의 세정방법을 개시한다. 그의 장치는, 포토 마스크를 지지하는 스테이지; 상기 포토 마스크 상에 유발되는 오염물질을 제거하기 위한 세정 유체를 소정의 압력으로 공급하는 세정 유체 공급부; 상기 세정 유체 공급부에서 공급되는 상기 세정 유체를 소정의 압력으로 흡입하는 세정 유체 흡입부; 및 상기 세정 유체 공급부에서 상기 스테이지 상부의 상기 포토 마스크 표면을 거쳐 상기 세정 유체 흡입부까지 상기 세정 유체가 유동되는 통로를 제공하며, 상기 포토 마스크표면에 인접하는 부분이 개구되는 개방구를 통해 상기 세정 유체를 상기 포토 마스크의 표면에 노출시키면서 상기 오염물질을 세정하도록 형성된 오염물질 제거 튜브를 포함함에 의해 포토 마스크를 국부적으로 세정토록 하여 생산수율을 향상시킬 수 있다.
세정(cleaning), 공급, 흡입, 오염물질, 튜브(tube)
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 세정장치를 개략적으로 나타낸 다이아 그램.
도 2는 도 1의 오염물질 제거 튜브를 나타내는 평면도.
도 3은 도 1의 가이더를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 포토 마스크 세정방법을 나타내는 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 스테이지 20 : 포토 마스크
30 : 세정 유체 공급부 40 : 세정 유체 흡입부
50 : 오염물질 제거 튜브 60 : 제어부
70 : 세정 유체 순환부
본 발명은 반도체소자의 제조설비 및 그의 방법에 관한 것으로, 특히 포토리소그래피 공정의 노광에서 사용되는 포토 마스크에 국부적으로 유발되는 오염물질을 세정할 수 있는 포토 마스크 세정장치 및 그의 세정방법에 관한 것이다.
반도체 집적회로의 제조공정은 일반적으로 반도체 기판의 표면에 회로 소자들을 형성하기 위하여 실시하는 다수의 포토리소그래피 공정을 포함한다. 특히, 고집적 회로를 신뢰도 높은 포토리소그래피 공정으로 형성하기 위해서는 포토 마스크가 미세 패턴을 정의할 수 있어야 한다.
또한, 반도체 소자의 고집적화에 따라 요구되는 선폭의 크기는 이미 노광설비의 해상도의 한계에 접하고 있으며, 상기 포토 마스크의 제작 시 유발되는 오염물질은 상기 포토리소그래피 공정에서 공정 사고와 직결되기 때문에 사전에 필히 제거되어야만 한다. 상기 오염물질은 상기 포토 마스크의 제작공정에서 유발되는 폴리머 성분을 포함하여 이루어진다.
예컨대, 상기 포토 마스크는 투명 유리 기판 상에 크롬 또는 몰리브덴과 같은 반사성이 우수한 금속층이 패터닝되어 있다. 이때, 상기 포토 마스크는 투명 유리 기판 상에 크롬 또는 몰리브덴과 같은 금속층과 상기 금속층을 패터닝하기 위한 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이때, 상기 포토레지스트 패턴은 소정의 이미지를 색인하는 전자빔에 의해 감광된 후 현상되어 패터닝 된다. 이후, 상기 금속층은 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하는 건식식각방법에 의해 소정의 이미지를 갖도록 패터닝될 수 있다. 상기 포토레지스트 패턴은 고온의 산소와 결합되어 연소되는 에싱 공정을 통해 제거된다. 상기 에싱 공정 시에 불완전하게 연소된 폴 리머와 같은 오염물질은 포토 마스크의 전면에서 발생되거나 소정의 위치에서 국부적으로 발생될 수 있다.
따라서, 상기 포토 마스크는 전자 현미경과 같은 표면 계즉장치에 의해 표면 검사를 받은 후에 해당 생산 공정에 투입될 수 있다. 상기 표면 검사는 상기 건식식각 또는 에싱 공정에서 상기 포토 마스크 상에 유발되는 폴리머와 같은 오염 물질을 계측토록 할 수 있다. 예컨대, 상기 표면 검사에서 상기 포토 마스크의 표면에 오염물질이 존재하는 것으로 판단될 경우, 포토 마스크의 세정 공정을 통해 상기 오염물질을 제거시켜야만 한다.
종래 기술에 따른 포토 마스크의 세정 방법은 포토 마스크의 전면을 세정하는 것으로 크게 딥 방식의 습식 세정, 스핀 방식의 습식 세정으로 구분될 수 있다. 먼저, 딥 방식의 습식 세정은 오염물질의 식각특성이 우수한 세정 유체가 충만된 세정조 내에 상기 포토 마스크를 투입하여 상기 포토 마스크 상에서 유발된 상기 오염물질을 제거할 수 있다. 예컨대, 상기 딥 방식의 습식 세정은 포토 마스크의 표면에 소정의 흡착력을 갖고 흡착되는 오염물질을 용해도가 우수한 황산과 같은 화학물질로 이루어진 세정액을 이용하여 제거할 수 있다.
또한, 스핀 방식의 습식 세정은 포토 오염물질을 부양(flow)시키는 액상으 세정 유체를 상기 포토 마스크에 유동시키면서 상기 포토 마스크를 고속으로 회전시킴으로서 원심력에 의해 상기 오염물질이 제거되도록 할 수 있다. 예컨대, 상기 스핀 방식의 습식 세정은 탈이온수와 같은 세정액을 포토 마스크 상에 낙하시킨 후 상기 포토 마스크를 약 1000rpm 이상 고속으로 회전시켜 상기 포토 마스크 상에 유 발된 오염물질을 제거할 수 있다.
따라서, 종래 기술에 따른 포토 마스크는 화학물질로 이루어진 세정액이 충만된 세정조에 포토 마스크를 투입하여 오염물질을 제거하는 딥 방식의 습식 세정과, 포토 마스크 상에 탈이온수를 낙하시킨 후 고속으로 상기 포토 마스크를 회전시키는 스핀 방식의 습식 세정을 이용하여 포토 마스크 전면에서 유발된 오염물질을 세정시킬 수 있다.
하지만, 종래 기술에 따른 포토 마스크의 세정장치 및 그의 세정방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래 기술에 따른 포토 마스크의 세정장치 및 그의 세정방법은 포토 마스크의 소정 위치에 국부적으로 오염물질이 발생될 경우, 상기 딥 방식의 습식 세정 또는 스핀 방식의 습식 세정을 통해 상기 포토 마스크의 전면이 세정액에 노출되어 상기 오염물질이 발생되지 않는 부분에서 상기 세정액에 함유된 오염물질에 의한 역오염이 발생되거나 패턴 손상이 유발될 수 있기 때문에 생산수율이 줄어드는 단점이 있었다.
상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 포토마스크의 소정 위치에 국부적으로 오염물질이 발생되더라도 상기 오염물질이 발생되지 않는 부분에서 세정액에 함유된 오염물질에 의한 역오염, 및 패턴 손상이 유발되지 않도록 하여 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 포토 마스크의 세정장치 및 그의 세정방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태(aspect)에 따른 포토 마스크 세정장치는, 포토 마스크를 지지하는 스테이지; 상기 포토 마스크 상에 유발되는 오염물질을 제거하기 위한 세정 유체를 소정의 압력으로 공급하는 세정 유체 공급부; 상기 세정 유체 공급부에서 공급되는 상기 세정 유체를 소정의 압력으로 흡입하는 세정 유체 흡입부; 및 상기 세정 유체 공급부에서 상기 스테이지 상부의 상기 포토 마스크 표면을 거쳐 상기 세정 유체 흡입부까지 상기 세정 유체가 유동되는 통로를 제공하며, 상기 포토 마스크표면에 인접하는 부분이 개구되는 개방구를 통해 상기 세정 유체를 상기 포토 마스크의 표면에 노출시키면서 상기 오염물질을 세정하도록 형성된 오염물질 제거 튜브를 포함함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 오염물질 제거 튜브는 상기 개방구의 원주면를 따라 상기 포토 마스크 방향으로 원통 모양을 갖고 돌출되어 상기 개방구를 통해 상기 포토 마스크의 표면에 노출되는 세정 유체가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 형성된 가이더를 포함한다. 또한, 상기 세정 유체 공급부 또는 상기 세정 유체 흡입부에서 공급되거나 흡입되는 세정 유체의 공급 압력 또는 흡입 압력을 제어하는 제어신호를 출력하고, 상기 오염물 제거 튜브의 상기 개방구가 상기 포토 마스크의 해당 위치에 위치되도록 상기 스테이지 또는 상기 오염물 제거 튜브를 이동시키는 제어신호를 출력하는 제어부를 더 포함함이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태는, 포토 마스크를 지지하는 스테이지; 상기 포토 마스크 상에 유발되는 오염물질을 제거하기 위한 세정 유체를 소정의 압력으로 공급하는 세정 유체 공급부; 상기 세정 유체 공급부에서 공급되는 상기 세정 유체를 소정의 압력으로 흡입하는 세정 유체 흡입부; 세정 유체 흡입부에서 흡입되는 세정 유체를 정화 또는 정제하여 세정 유체 공급부로 순환 공급시키는 세정 유체 순환부; 상기 세정 유체 공급부에서 상기 스테이지 상부의 상기 포토 마스크 표면을 거쳐 상기 세정 유체 흡입부까지 상기 세정 유체가 유동되는 통로를 제공하며, 상기 포토 마스크표면에 인접하는 부분이 개구되는 개방구를 통해 상기 세정 유체를 상기 포토 마스크의 표면에 노출시키면서 상기 오염물질을 세정하도록 형성된 오염물질 제거 튜브; 및 상기 세정 유체 공급부 또는 상기 세정 유체 흡입부에서 공급되거나 흡입되는 세정 유체의 공급 압력 또는 흡입 압력을 제어하는 제어신호를 출력하고, 상기 오염물 제거 튜브의 상기 개방구가 상기 포토 마스크의 해당 위치에 위치되도록 상기 스테이지 또는 상기 오염물 제거 튜브를 이동시키는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치이다.
본 발명의 또 다른 양태는, 오염물질 계측 위치에 대한 정보를 입력받아 오염물질이 유발된 포토 마스크의 표면 상부에 오염물질 제거튜브의 상기 개방구 및 가이더를 위치시키는 단계; 상기 개방구 및 상기 가이더가 포토 마스크의 패턴막 상부에 위치되는지를 판단하는 단계; 상기 개방구 및 상기 가이더가 포토 마스크의 패턴막 상부에 위치되는지에 따라 상기 포토 마스크의 표면에 상기 가이더를 접촉시키거나, 상기 패턴막의 두께에 대응되는 거리이상으로 이격시키는 단계; 세정 유 체 공급부에서 세정 유체를 공급하는 단계; 및 상기 세정 유체 공급부에서 세정 유체가 공급됨과 동시에 또는 소정의 시차를 두고 상기 세정 유체 흡입부에서 상기 세정 유체를 흡입시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정방법이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 세정장치 및 그의 세정방법을 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 세정장치를 개략적으로 나타낸 다이아 그램이고, 도 2는 도 1의 오염물질 제거 튜브(50)를 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 1의 가이더(54)를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 포토 마스크 세정장치는, 포토 마스크(20)를 수평 상태로 지지하는 스테이지(10)와, 상기 포토 마스크(20) 상에 유발되는 오염물질을 제거하기 위한 세정 유체를 소정의 압력으로 공급하는 세정 유체 공급부(30)와, 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급되는 상기 세정 유체를 소정의 압력으로 흡입하는 세정 유체 흡입부(40)와, 상기 세정 유체 공급부(30)에서 상기 스테이지(10) 상부의 상기 포토 마스크(20) 표면을 거쳐 상기 세정 유체 흡입부(40)까지 상기 세정 유체가 유동되는 통로를 제공하며, 상기 포토 마스크(20) 표면에 인접하는 부분이 개구되는 개방구(52)를 통해 상기 세정 유체를 상기 포토 마스크(20)의 표면에 노출시키면서 상기 오염물질을 세정하도록 형성된 오염물질 제거 튜브(50)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 세정 유체 공급부(30) 또는 상기 세정 유체 흡입부(40)에서 공급되거나 흡입되는 세정 유체의 공급 압력 또는 흡입 압력을 제어하는 제어신호를 출력하고, 상기 오염물질 제거 튜브(50)의 상기 개방구(52)가 상기 포토 마스크(20)의 해당 위치에 위치되도록 상기 스테이지(10) 또는 상기 오염물질 제거 튜브(50)를 이동시키는 제어신호를 출력하는 제어부(60)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 스테이지(10)는 상기 포토 마스크(20)를 2차원의 평면 이동시키도록 형성되어 있다. 예컨대, 상기 스테이지(10)는 상기 개방구(52)에 수직으로 접하는 평면에서 정의되는 카테시안 좌표계의 X축 및 Y축 방향으로 이동되도록 제어될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 스테이지(10)는 직선 방향으로 형성된 복수개의 LM 가이드(Linear Motor guide) 상에서 상기 제어부(60)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되는 전원전압을 이용하여 회전동력을 생성하는 스텝핑 모터의 회전에 의해 X축 및 Y축 방향으로 이동될 수 있다.
상기 세정 유체 공급부(30)는 상기 오염물질 제거 튜브(50)에서 상기 오염물질이 제거될 수 있도록 상기 세정 유체를 소정의 압력으로 공급한다. 예컨대, 상기 세정 유체는 탈이온수(deionized water) 또는 황산 용액과 같은 세정 용액과, 수증기 또는 질소 가스와 같은 세정 가스를 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 세정 유체 공급부(30)는 탈온수, 황산 용액, 수증기, 또는 질소 가스와 같은 각각의 세정 용액 또는 세정 가스가 상기 오염물질 제거 튜브(50)에 개별적으로 공급하거나 적어도 하나 이상을 혼합하여 공급하도록 형성되어 있다. 상기 탈이온수, 수증기, 또는 질소 가스는 상기 오염물질과의 반응성이 우수하지 않기 때문에 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급되는 공급 압력 및 유속에 비례하여 상기 오염물질이 제거될 수 있다. 또한, 상기 황산 용액과 같은 강산의 특성을 갖는 세정 용액은 화학적 반응 우수하여 상기 오염물질을 용이하게 제거시킬 수 있다. 그러나, 상기 황산 용액과 같은 세정 용액은 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급되는 압력이 과도할 경우, 포토 마스크(20)에 패터닝된 크롬 또는 몰리브덴과 같은 패턴막이 손상될 수 있기 때문에 일정 수준이하의 압력으로 상기 오염물질 제거 튜브(50)에 공급되어야 한다. 따라서, 상기 세정 유체 공급부(30)는 상기 세정 유체의 종류에 따라 공급 압력을 달리하여 상기 오염물질 제거 튜브(50)에 상기 세정 유체를 공급한다. 도시되지는 않았지만, 상기 세정 유체 공급부(30)는 상기 세정 유체를 일정 수준 이상의 압력으로 공급하는 제 1 펌프와, 상기 제 1 펌프에서 공급되는 상기 세정 유체의 공급 압력을 조절하는 압력 조절 밸브를 포함하여 이루어진다.
상기 세정 유체 흡입부(40)는 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급된 후 상기 오염물질 제거 튜브(50)를 통해 유동되는 상기 세정 유체를 일정 흡입 압력으로 흡입한다. 예컨대, 상기 세정 유체 공급부(30)에서 상기 오염물질 제거 튜브(50)에 공급된 양만큼의 상기 세정 유체가 상기 오염물질 제거 튜브(50)에서 상기 세정 유체 흡입부(40)로 흡입되는 것이 이상적이다. 따라서, 상기 세정 유체 흡입부(40)는 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급되는 상기 세정 유체의 공급 압력과 동일 또는 유사한 수준에 대응되는 흡입 압력을 갖고 상기 세정 유체를 흡입한다. 도시되지는 않았지만, 상기 세정 유체 흡입부(40)는 상기 오염물질 제거 튜브(50)에서 유동되는 상기 세정 유체를 소정의 흡입 압력으로 펌핑하는 제 2 펌프를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 세정 유체는 상기 세정 유체 흡입부(40)에서 펌핑되어 외부로 배출되거나, 정화되어 상기 세정 유체 공급부(30)로 공급될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 세정장치는 세정 유체 흡입부(40)에서 흡입되는 세정 유체를 정화 또는 정제하여 세정 유체 공급부(30)로 순환 공급시키는 세정 유체 순환부(70)를 더 포함하여 이루어진다. 예컨대, 상기 세정 유체 순환부(70)는 상기 세정 유체 흡입부(40)에서 배출되는 세정 유체를 상기 세정 유체 공급부(30)로 유동시키는 세정 유체 순환 튜브(72)와, 상기 세정 유체 순환 튜브(72)를 통해 유동되는 세정 유체 내에 함유된 오염물질을 필터링하여 제거시키는 필터(74)를 포함하여 이루어진다.
상기 오염물질 제거 튜브(50)는 세정 유체 공급부(30)에서 공급되는 세정 유체를 세정 유체 흡입부(40)로 유동시키면서 상기 세정 유체가 오염물질이 유발된 상기 포토 마스크(20)에 국부적으로 노출되도록 형성되어 있다. 이때, 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급되는 상기 세정 유체가 상기 포토 마스크(20)의 표면에 소정의 입사각으로 유된 후 상기 세정 유체 흡입부(40)로 흡입되도록 형성되어 있다. 예컨대, 상기 오염물질 제거 튜브(50)는 포토 마스크(20)에 인접하는 부분에서 만곡부(curvature)를 갖고 꺽이는(bending) 모양으로 형성되어 있다. 또한, 상기 만곡부의 말단(tip) 중심에는 상기 세정 유체를 상기 포토 마스크(20)의 표면에 노출시키는 상기 개방구(52)가 형성되어 있다. 상기 만곡부의 말단에 형성된 상기 개방구(52)는 세정 유체를 포토 마스크(20) 표면의 국부적인 위치에 유동시키면서 상기 오염물질을 제거토록 형성되어 있다.
즉, 상기 개방구(52)는 오염물질 제거 튜브(50)를 통해 포토 마스크(20)에 수직하는 아래 방향으로 유동되는 세정 유체를 상기 포토 마스크(20)의 표면에 충돌시킨다. 또한, 상기 개방구(52)는 상기 포토 마스크(20)의 표면에 충돌되어 튀는 상기 세정 유체가 상기 오염물질 제거 튜브(50)를 통해 상기 세정 유체 흡입부(40)에 흡입되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 개방구(52)는 상기 포토 마스크(20)의 표면에서 상기 세정 유체의 주 흐름(main flow)의 방향을 변경시키면서 상기 포토 마스크(20)의 표면에서 유발된 오염물질을 용이하게 제거시키도록 할 수 있다. 이때, 오염물 제거 튜브에서 유동되는 세정 유체는 상기 개방구(52)가 형성된 만곡부에서 흐름 방향이 바뀌면서 가장 빠른 유속으로 유동된다. 베르누이 정리에 의하면, 유체의 유속이 빨라지면 압력이 낮아지기 때문에 상기 세정 유체가 노출되는 상기 포토 마스크(20)의 표면에서 유발된 오염 물질을 쉽게 부유시켜 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 세정장치는 세정 유체 공급부(30)에서 포토 마스크(20) 표면 거쳐 세정 유체 흡입부(40)로 유동되는 통로를 제공하며 포토 마스크(20) 표면에 인접하는 부분이 꺽여지는 만곡부의 팁에서 포토 마스크(20) 표면을 노출시키는 개방구(52)를 통해 세정 유체를 유동시키면서 오염물질을 제거토록 형성된 오염물질 제거 튜브(50)를 구비하여 포토마스크의 소정 위 치에 국부적으로 오염물질이 발생되더라도 상기 오염물질이 발생되지 않는 부분에서 세정 유체에 의한 역오염, 및 패턴 손상이 유발되지 않도록 할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.
예컨대, 상기 개방구(52)는 약 2 ㎛ 내지 약 10 ㎛정도 크기의 반경을 갖는 원형으로 형성되어 있다. 또한, 상기 개방구(52)를 통해 포토 마스크(20)의 표면에 노출되는 세정 유체가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 개방구(52) 원주면을 따라 상기 포토 마스크(20)의 방향으로 원통 모양으로 돌출되도록 가이더(guider, 54)가 형성되어 있다. 예컨대, 상기 가이더(54)는 탄성이 우수한 고무 또는 플라스틱 재질로 이루어지며, 상기 개방구(52)를 하부로 확장시키는 내면을 갖는 링모양으로 형성되어 있다. 상기 가이더(54)의 상단은 상기 개방구(52)의 원주면을 둘러싸고 상기 오염물 제거 튜브의 만곡부가 꺽여지는 최외각 면이 상부로 돌출되도록 형성되어 있다. 또한, 상기 가이더(54)의 하단은 상기 포토 마스크(20)의 표면에 근접하는 부분으로서 수평면을 갖도록 형성되어 있다. 상기 가이더(54)의 하단은 상기 포토 마스크(20)의 표면에서 소정의 높이로 이격되거나, 상기 포토 마스크(20)의 표면에 일부 접촉되더라도 무방하다. 예컨대, 상기 오염물질 제거 튜브(50)는 카테시안 좌표계의 Z축 방향으로 왕복 이동될 수 있다. 따라서, 상기 오염물질 제거 튜브(50)는 상기 가이더(54)가 상기 포토 마스크(20) 표면에서 이격되거나 접촉되게 미세한 높이 조절이 될 수 있다. 상기 가이더(54)가 포토 마스크(20)의 표면에 근접하거나 접촉되게 위치된 이후 세정 유체 공급부(30)에서 세정 유체가 공급되면 세정 유체 흡입부(40)에 인접하는 상기 가이더(54)의 내벽에 충돌 되어 소용돌이치면서 포토 마스크(20)의 표면에서 유발된 오염물질을 제거시키고 상기 세정 유체 흡입부(40)로 흡입되어 배출될 수 있다. 이때, 상기 세정 유체는 상기 가이더(54)의 내벽 및 상기 포토 마스크(20)의 표면으로 유동되면서 상기 오염물질을 부양시키거나 식각시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 세정장치는 세정 유체 공급부(30)에서 포토 마스크(20) 표면 거쳐 세정 유체 흡입부(40)로 유동되는 통로를 제공하며 포토 마스크(20) 표면에 인접하는 부분이 꺽여지는 만곡부의 팁에서 포토 마스크(20) 표면을 노출시키는 개방구(52)와 상기 개방구(52)에서 상기 포토 마스크(20) 표면으로 소정 부분 돌출되는 가이더(54)가 형성된 오염물질 제거 튜브(50)를 구비하여 포토 마스크(20)에서 오염물질을 국부적으로 제거시킬 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 포토 마스크(20) 세정장치를 이용한 포토 마스크(20) 국부 세정방법은 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 포토 마스크(20) 국부 세정방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(60)는 표면 검사장치를 통해 출력되거나 데이터 베이스에서 출력되는 오염물질 계측 위치에 대한 정보를 입력받는다(S10). 여기서, 상기 오염물질 계측 위치의 정보는 광학 현미경 또는 전자 현미경과 같은 표면 검사장치를 통해 획득될 수 있으며, 상기 표면 검사장치에서 획득되는 상기 오염물질 계측 위치 정보는 곧바로 상기 제어부(60)에 입력되거나 상기 데이터 베이스에 저장된 후 상기 제어부(60)에 입력될 수 있다. 상기 제어부(60)는 상기 미리 입력된 포토 마스크(20)의 맵 내에서 상기 오염물질이 유발된 위치를 파악할 수 있다. 또한, 상기 제어부(60)는 외부에서 입력된 입력신호를 이용하여 상기 오염물질을 제거하는 세정 유체의 종류를 선별하고, 세정시간, 공급 압력, 및 흡입 압력을 결정할 수 있다.
다음, 오염물질이 유발된 포토 마스크(20)의 표면 상부에 상기 개방구(52)가 위치되도록 상기 스테이지(10)를 이동시킨다(S20). 여기서, 상기 포토 마스크(20)를 지지하는 상기 스테이지(10)는 수평 방향으로 이동하여 상기 오염물질 제거 튜브(50)의 만곡부 말단에 형성된 개방구(52)가 상기 포토 마스크(20)의 해당 위치에 위치되도록 한다. 예컨대, 상기 제어부(60)는 상기 오염물질이 상기 개방구(52)의 중심에서 수직 하방으로 위치되도록 상기 스테이지(10)를 수평방향(예를 들어, X축 또는 Y축 방향)으로 이동시키는 제어신호를 출력한다.
다음, 상기 오염물질 제거 튜브(50)에 형성된 상기 개방구(52) 및 상기 개방구(52)에서 돌출되는 가이더(54)가 포토 마스크(20)의 패턴막 상부에 위치되는지를 판단한다(S30). 여기서, 상기 패턴막은 반도체 가공막을 형성하기 위한 마스크막으로서 유리 재질의 포토 마스크(20) 상에서 소정의 두께를 갖고 흡착되어 형성되어 있다. 따라서, 상기 패턴막이 상기 가이더(54)에 의해 스크래치되어 손상될 수 있기 때문에 상기 패턴막과 상기 가이더(54)가 서로 접촉되는 것을 막아야 한다.
상기 개방구(52) 및 상기 가이더(54)가 포토 마스크(20)의 패턴막 상부에 위치될 경우, 상기 가이더(54)와 상기 포토 마스크(20)의 표면이 상기 패턴막의 두께에 대응되는 거리 이상으로 이격되도록 상기 오염물질 제거 튜브(50) 및 상기 가이 더(54) 사이의 거리를 조절한다(S40). 예컨대, 상기 제어부(60)는 상기 오염물질 제거 튜브(50)를 수직 하방(예를 들어, 상기 Z축 방향)으로 이동시키는 제어신호를 출력한다. 이때, 상기 오염물질 제거 튜브(50)의 말단에 형성되는 가이더(54)가 상기 패턴막에 접촉되어 서로 손상되지 않게 제어되어야 한다. 따라서, 상기 가이더(54)와 상기 포토 마스크(20)의 표면은 상기 패턴막의 두께보다 큰 간극을 갖도록 조절된다. 세정 유체가 공급되면 상기 간극 사이로 상기 세정 유체가 일부 누출될 수도 있으므로, 상기 세정 유체는 상기 패턴막을 손상시키지 않는 종류가 선택되어 공급되어야만 한다.
반면, 상기 개방구(52) 및 상기 가이더(54)가 포토 마스크(20)의 패턴막 상부에 위치되지 않을 경우, 상기 가이더(54)와 상기 포토 마스크(20) 표면이 서로 근접하거나 접촉되도록 상기 오염물질 제거 튜브(50) 및 상기 가이더(54) 사이의 거리를 조절한다(S50). 여기서, 상기 가이더(54)는 소정의 탄성을 가지고 있어 유리 재질의 상기 포토 마스크(20) 표면에 접촉되더라도 상기 포토 마스크(20) 표면을 손상시키지 않는다. 상기 가이더(54)와 상기 포토 마스크(20) 표면이 밀폐된 공간을 제공하여 후속에서 상기 오염물질 제거 튜브(50)를 통해 유동되는 세정 유체가 국부적으로 충만되어 유동되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 세정 유체는 상기 패턴막을 일부 손상시킬 수도 있으나, 상기 패턴막에 비해 오염물질의 식각 선택비가 높은 황산과 같은 세정액으로 이루어질 수 있다.
이후, 상기 개방구(52) 및 상기 가이더(54)가 상기 포토 마스크(20)의 표면상에서 근접 내지 접촉되거나 소정 거리로 이격되게 위치되면 상기 세정 유체 공급 부(30)에서 세정 유체를 공급한다(S60). 여기서, 상기 세정 유체 공급부(30)는 상기 세정 유체의 공급 압력을 점진적으로 증가시키면서 상기 오염물질 제거 튜브(50)와 포토 마스크(20)의 접촉된 상태 또는 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 상기 세정 유체를 공급할 수 있다. 왜냐하면, 상기 세정 유체의 공급 초기 상기 오염물질 제거 튜브(50) 및 상기 포토 마스크(20)의 표면에 소정 압력의 로더가 걸릴 수 있기 때문이다. 또한, 상기 세정 유체 흡입부(40)를 통해 먼저 상기 오염물질 제거 튜브(50) 내에 충만된 공기를 흡입한 이후에 상기 세정 유체 공급부(30)에서 상기 세정 유체가 공급될 수 있다. 그러나, 상기 세정 유체 흡입부(40)에서 흡입되는 흡입 압력에 의해 상기 가이더(54)와 상기 포토 마스크(20)가 서로 흡착되어 상기 패턴막이 손상될 수 있다. 따라서, 상기 세정 유체 공급부(30)에서 상기 세정 유체를 공급하기 전에 상기 세정 유체 흡입부(40)에서 상기 오염물질 제거 튜브(50) 내의 공기를 흡입할 수 없다.
다음, 상기 세정 유체 공급부(30)에서 세정 유체가 공급됨과 동시에 또는 소정의 시차를 두고 상기 세정 유체 흡입부(40)에서 상기 세정 유체를 흡입토록 한다(S70). 여기서, 상기 세정 유체 흡입부(40)는 상기 가이더(54)와 상기 포토 마스크(20)가 서로 흡착되는 것을 방지하기 위해 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급되는 세정 유체의 공급 압력과 동일하거나 상기 공급 압력에 보다 낮은 흡입 압력으로 상기 세정 유체를 흡입한다. 상기 세정 유체 공급부(30)에서 공급된 세정 유체는 상기 오염물질 제거 튜브(50)와, 상기 오염물질 제거 튜브(50)의 개방구(52) 및 가이더(54)에 의해 포토 마스크(20)의 표면으로 유동되면서 오염물질을 제거시 킨 후 상기 세정 유체 흡입부(40)로 흡입될 수 있다. 따라서, 소정 시간동안 상기 오염물질 제거 튜브(50)에서 일방향으로 상기 세정 유체가 유동되면서 상기 개방구(52) 및 가이더(54)에 의해 상기 포토 마스크(20) 표면의 국부적인 위치에서 상기 세정 유체에 노출되는 오염물질이 제거될 수 있다.
마지막으로, 상기 오염물질이 제거되면 상기 세정 유체 공급부(30)에서 세정 유체의 공급이 중단되고, 상기 세정 유체 흡입부(40)에서 상기 세정 유체의 흡입이 중단된 후 상기 가이더(54)가 상기 포토 마스크(20)의 표면으로부터 분리됨으로서 포토 마스크(20)의 국부적인 세정이 완료될 수 있다(S80).
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 세정방법은 오염물질이 유발된 포토 마스크(20)의 소정 위치에 세정 유체를 국부적으로 노출시키면서 상기 오염물질을 제거토록 하여 종래의 딥 방식 또는 스핀 방식의 습식 세정에서 유발되는 세정액으로부터의 역오염, 및 패턴 손상을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산 수율을 증대 또는 극대화 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 세정 유체 공급부에서 포토 마스크 표면 거쳐 세정 유체 흡입부로 유동되는 통로를 제공하며 포토 마스크 표면에 인접하는 부분이 꺽여지는 만곡부의 팁에서 포토 마스크 표면을 노출시키는 개방구를 통해 세정 유체를 유동시키면서 오염물질을 제거토록 형성된 오염물질 제거 튜브를 구비하여 포토마스크의 소정 위치에 국부적으로 오염물질이 발생되더라도 상기 오염물질이 발생되지 않는 부분에서 세정 유체에 의한 역오염, 및 패턴 손상이 유발되지 않도록 할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
Claims (20)
- 포토 마스크를 지지하는 스테이지;상기 포토 마스크 상에 유발되는 오염물질을 제거하기 위한 세정 유체를 소정의 압력으로 공급하는 세정 유체 공급부;상기 세정 유체 공급부에서 공급되는 상기 세정 유체를 소정의 압력으로 흡입하는 세정 유체 흡입부; 및상기 세정 유체 공급부에서 상기 스테이지 상부의 상기 포토 마스크 표면을 거쳐 상기 세정 유체 흡입부까지 상기 세정 유체가 유동되는 통로를 제공하며, 상기 포토 마스크표면에 인접하는 부분이 개구되는 개방구를 통해 상기 세정 유체를 상기 포토 마스크의 표면에 노출시키면서 상기 오염물질을 세정하도록 형성된 오염물질 제거 튜브를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 오염물질 제거 튜브는 상기 개방구의 원주면를 따라 상기 포토 마스크 방향으로 원통 모양을 갖고 돌출되어 상기 개방구를 통해 상기 포토 마스크의 표면에 노출되는 세정 유체가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 형성된 가이더를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 세정 유체 공급부 또는 상기 세정 유체 흡입부에서 공급되거나 흡입되는 세정 유체의 공급 압력 또는 흡입 압력을 제어하는 제어신호를 출력하고, 상기 오염물 제거 튜브의 상기 개방구가 상기 포토 마스크의 해당 위치에 위치되도록 상기 스테이지 또는 상기 오염물 제거 튜브를 이동시키는 제어신호를 출력하는 제어부를 더 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 포토 마스크를 지지하는 스테이지;상기 포토 마스크 상에 유발되는 오염물질을 제거하기 위한 세정 유체를 소정의 압력으로 공급하는 세정 유체 공급부;상기 세정 유체 공급부에서 공급되는 상기 세정 유체를 소정의 압력으로 흡입하는 세정 유체 흡입부;세정 유체 흡입부에서 흡입되는 세정 유체를 정화 또는 정제하여 세정 유체 공급부로 순환 공급시키는 세정 유체 순환부;상기 세정 유체 공급부에서 상기 스테이지 상부의 상기 포토 마스크 표면을 거쳐 상기 세정 유체 흡입부까지 상기 세정 유체가 유동되는 통로를 제공하며, 상기 포토 마스크표면에 인접하는 부분이 개구되는 개방구를 통해 상기 세정 유체를 상기 포토 마스크의 표면에 노출시키면서 상기 오염물질을 세정하도록 형성된 오염 물질 제거 튜브; 및상기 세정 유체 공급부 또는 상기 세정 유체 흡입부에서 공급되거나 흡입되는 세정 유체의 공급 압력 또는 흡입 압력을 제어하는 제어신호를 출력하고, 상기 오염물 제거 튜브의 상기 개방구가 상기 포토 마스크의 해당 위치에 위치되도록 상기 스테이지 또는 상기 오염물 제거 튜브를 이동시키는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 세정 유체 공급부는 상기 세정 유체를 일정 수준 이상의 압력으로 공급하는 제 1 펌프와, 상기 제 1 펌프에서 공급되는 상기 세정 유체의 공급 압력을 조절하는 압력 조절 밸브를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 세정 유체 흡입부는 상기 오염물질 제거 튜브에서 유동되는 상기 세정 유체를 소정의 흡입 압력으로 펌핑하는 제 2 펌프를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 스테이지는 상기 개방구에 수직으로 접하는 평면에서 정의되는 X축 및 Y축 방향으로 이동하고, 상기 오염물질 제거 튜브는 상기 평면에 수직하는 Z축 방향으로 이동함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 세정 유체 순환부는 상기 세정 유체 흡입부에서 흡입되어 배출되는 세정 유체를 상기 세정 유체 공급부로 유동시키는 세정 유체 순환 튜브와, 상기 세정 유체 순환 튜브를 통해 유동되는 세정 유체 내에 함유된 오염물질을 필터링하여 제거시키는 필터를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 오염물질 제거 튜브는 포토 마스크에 인접하는 부분에서 소정의 각도로 꺽여지는 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 개방구는 상기 만곡부의 말단에서 중심을 갖도록 형성함을 특징으로 하 는 포토 마스크 세정장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 개방구는 2 ㎛ 내지 10 ㎛ 크기의 반경을 갖는 원형으로 형성함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치
- 제 4 항에 있어서,상기 오염물질 제거 튜브는 상기 개방구 원주면를 따라 상기 포토 마스크 방향으로 원통 모양을 갖고 돌출되어 상기 개방구를 통해 상기 포토 마스크의 표면에 노출되는 세정 유체가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 형성된 가이더를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 가이더는 소정의 탄성을 갖는 고무 또는 플라스틱 재질로 형성함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 가이더는 상기 개방구를 하부로 확장시키는 내면을 갖는 링모양으로 형성함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장치.
- 오염물질 계측 위치에 대한 정보를 입력받아 오염물질이 유발된 포토 마스크의 표면 상부에 오염물질 제거튜브의 상기 개방구 및 가이더를 위치시키는 단계;상기 개방구 및 상기 가이더가 포토 마스크의 패턴막 상부에 위치되는지를 판단하는 단계;상기 개방구 및 상기 가이더가 포토 마스크의 패턴막 상부에 위치되는지에 따라 상기 포토 마스크의 표면에 상기 가이더를 접촉시키거나, 상기 패턴막의 두께에 대응되는 거리이상으로 이격시키는 단계;세정 유체 공급부에서 세정 유체를 공급하는 단계; 및상기 세정 유체 공급부에서 세정 유체가 공급됨과 동시에 또는 소정의 시차를 두고 상기 세정 유체 흡입부에서 상기 세정 유체를 흡입시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 개방구 및 상기 가이더가 상기 포토 마스크의 패턴막 상부에 위치될 경 우, 상기 가이더와 상기 포토 마스크의 표면이 상기 패턴막의 두께에 대응되는 거리 이상으로 이격되도록 상기 가이더의 높이를 조절하고, 상기 개방구 및 상기 가이더가 상기 포토 마스크의 패턴막 상부에 위치되지 않을 경우, 상기 가이더와 상기 포토 마스크 표면이 서로 근접하거나 접촉되도록 상기 가이더의 높이를 조절함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정장법.
- 제 16 항에 있어서,상기 개방구 및 상기 가이더가 상기 포토 마스크의 패턴막 상부에 위치될 경우, 상기 오염물질 제거 튜브를 통해 공급되는 상기 세정 유체는 탈이온수 또는 수증기를 포함함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정방법.
- 삭제
- 제 16 항에 있어서,상기 세정 유체 공급부는 상기 세정 유체의 공급 압력을 점진적으로 증가시키면서 상기 세정 유체를 공급함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 세정 유체 흡입부는 상기 가이더와 상기 포토 마스크가 서로 흡착되는 것을 방지하기 위해 상기 세정 유체 공급부에서 공급되는 세정 유체의 공급 압력과 동일하거나 상기 공급 압력에 보다 낮은 흡입 압력으로 상기 세정 유체를 흡입함을 특징으로 하는 포토 마스크 세정방법.
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