KR102119515B1 - 펠리클 오염물질 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠리클 막의 표면에 부착된 오염물질, 특히 입자들을 제거하는 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 이오나이저를 이용하여 오염물질을 제거하는 펠리클 오염물질 제거 장치에 관한 것이다. 본 발명은 펠리클 막의 표면에 부착된 오염물질을 제거하도록 구성된 오염물질 제거 헤드와, 펠리클 막을 상기 오염물질 제거 헤드에 대해서 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이동 및 회전시키도록 구성된 이송수단을 포함하며, 상기 오염물질 제거 헤드는, 제전을 위한 이온을 발생시켜 펠리클 막의 표면을 향하여 방출하도록 구성된 이오나이저와, 고압의 질소와 상기 이오나이저에서 발생한 이온을 펠리클 막의 표면을 향해서 분사하여 펠리클 막의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하도록 구성된 질소 나이프와, 상기 이오나이저를 사이에 두고, 상기 질소 나이프의 반대 측에 설치되며, 펠리클 막의 표면에서 제거된 오염 물질을 흡입하도록 구성된 흡입기를 포함하는 펠리클 오염물질 제거 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 펠리클 오염물질 제거 장치는 이오나이저를 이용해서 제전을 함과 동시에 질소 나이프를 이용해서 질소를 분사하므로, 정전기에 의한 흡착된 오염물질을 용이하게 제거할 수 있다.

Description

펠리클 오염물질 제거 장치{Apparatus for removing contaminant from pellicle}

본 발명은 펠리클 막의 표면에 부착된 오염물질, 특히 입자들을 제거하는 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 이오나이저를 이용하여 오염물질을 제거하는 펠리클 오염물질 제거 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스 또는 액정 표시판 등의 제조에 있어서 반도체 웨이퍼 또는 액정용 기판에 패터닝을 하는 경우에 포토리소그래피라는 방법이 사용된다. 포토리소그래피에서는 패터닝의 원판으로서 마스크가 사용되고, 마스크상의 패턴이 웨이퍼 또는 액정용 기판에 전사된다.

이 마스크에 먼지가 부착되어 있으면 이 먼지로 인하여 빛이 흡수되거나, 반사되기 때문에 전사한 패턴이 손상되어 반도체 장치나 액정 표시판 등의 성능이나 수율의 저하를 초래한다는 문제가 발생한다.

따라서 이들의 작업은 보통 클린룸에서 행해지지만 이 클린룸 내에도 먼지가 존재하므로, 마스크 표면에 먼지가 부착하는 것을 방지하기 위하여 빛이 통과할 수 있는 얇은 막인 펠리클을 부착하는 방법이 행해지고 있다.

이 경우, 먼지는 마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고, 펠리클 막 위에 부착되고, 리소그래피시에는 초점이 마스크의 패턴 상에 일치되어 있으므로 펠리클 막에 부착된 먼지는 초점이 맞지 않아 영향이 크지 않다는 이점이 있다.

그러나 펠리클 막에 부착된 먼지도 영향이 있으므로, 제거할 수 있다면, 제거하는 것이 바람직하다. 펠리클 막에 제거하는 방법으로는 정전기를 이용하는 방법이 있다.

예를 들어, 등록특허 10-0935763에는 정전기를 이용한 펠리클 멤브레인 표면의 파티클 제거방법으로써, 전도성 물질로 이루어진 펠리클 프레임 및 펠리클 멤브레인에 전기적으로 양극(+) 또는 음극(-)으로 대전되도록 전원을 공급하는 단계, 컬렉터에 상기 펠리클 멤브레인과 전기적으로 동일하게 대전되도록 전원을 공급하는 단계 및 상기 컬렉터를 상기 펠리클 멤브레인 아래로 지나가는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠리클 멤브레인 표면의 파티클 제거방법이 개시되어 있다.

그러나 이러한 방법은 오히려 대전된 펠리클 막에 다시 다른 입자들이 부착될 수 있다는 문제가 있다.

등록특허 10-0935763

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 질소 나이프, 이오나이저 및 흡입기를 구비한 오염물질 제거 헤드를 이용하여 펠리클 막의 표면에 부착된 오염물질을 공정에서 완전히 제거할 수 있는 펠리클 오염물질 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 펠리클 막의 표면에 부착된 오염물질을 제거하도록 구성된 오염물질 제거 헤드와, 펠리클 막을 상기 오염물질 제거 헤드에 대해서 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이동 및 회전시키도록 구성된 이송수단을 포함하며, 상기 오염물질 제거 헤드는, 제전을 위한 이온을 발생시켜 펠리클 막의 표면을 향하여 방출하도록 구성된 이오나이저와, 고압의 질소와 상기 이오나이저에서 발생한 이온을 펠리클 막의 표면을 향해서 분사하여 펠리클 막의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하도록 구성된 질소 나이프와, 상기 이오나이저를 사이에 두고, 상기 질소 나이프의 반대 측에 설치되며, 펠리클 막의 표면에서 제거된 오염 물질을 흡입하도록 구성된 흡입기를 포함하는 펠리클 오염물질 제거 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 펠리클 오염물질 제거 장치는 이오나이저를 이용해서 제전을 함과 동시에 질소 나이프를 이용해서 질소를 분사하므로, 정전기에 의한 흡착된 오염물질을 용이하게 제거할 수 있다.

또한, 흡입기를 통해서 공정에서 오염물질을 완전히 제거할 수 있으므로, 질소 나이프에 의해서 펠리클 막의 표면에서 제거된 오염물질이 재흡착되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 펠리클 오염물질 제거 장치의 일실시예의 사시도이다.
도 2는 마스크 조립체의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 오염물질 제거 헤드의 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 스테이지 유닛의 평면도이다.
도 5는 제어기의 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 신호처리부의 블록도이다.
도 7은 모서리 좌표 값 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 펠리클 오염물질 제거 장치의 일실시예의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펠리클 오염물질 제거 장치의 일실시예는 지지구조(10), 오염물질 제거 헤드(20), 이송수단(40)인 스테이지 유닛을 포함한다.

펠리클 오염물질 제거 장치는 이송수단(40)에 의해서 X-Y 평면상에서 이동하는 펠리클 막의 표면에 존재하는 입자 등의 오염물질을 오염물질 제거 헤드(20)를 이용하여 제거하는 장치이다. 펠리클은 마스크에 부착된 상태일 수 있다. 이하에서는 마스크에 부착된 펠리클 막을 예로 들어서 설명한다.

도 2는 마스크 조립체의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크 조립체(1)는 마스크(2)와 마스크(2)의 상면에 부착된 펠리클(3)을 포함한다. 펠리클(3)은 펠리클 막(4)과 펠리클 막(4)을 지지하는 펠리클 프레임(5)을 포함한다. 펠리클(3)은 펠리클 프레임(5)의 하면에 형성된 점착제 층(미도시)을 이용하여 마스크(2)에 부착된다. 펠리클 프레임(5)은 보통 모서리에 라운드가 형성된 사각 프레임 형태이지만, 팔각이나 원형 프레임도 사용된다. 펠리클 프레임(5)은 그 용도에 따라 사이즈에도 차이가 있다. 예를 들어, LCD제조 공정에는 대형 펠리클이 사용되며, 반도체 공정에는 상대적으로 소형 펠리클이 사용된다.

도 3은 도 1에 도시된 오염물질 제거 헤드의 개념도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 오염물질 제거 헤드(20)는 케이스(21)와 케이스(21)에 설치된 이오나이저(23), 질소 나이프(25), 흡입기(27)를 포함한다.

이오나이저(23)는 제전을 위한 이온을 발생시켜, 펠리클 막(4)의 표면을 향하여 방출하는 역할을 한다. 이오나이저(23)는 고전압 펄스 전원과 연결된 방전침을 사용하거나, X-선의 공기전리작용을 이용하여 +, - 이온을 발생시킬 수 있다. 이오나이저(23)는 질소 나이프(25)와 흡입기(27) 사이에 배치된다.

질소 나이프(25)는 고압의 질소를 펠리클 막(4)을 향해서 분사하여 펠리클 막(4)의 표면에 부착된 오염물질을 제거하는 역할을 한다. 질소 나이프(25)의 출구는 펠리클 막(4)의 표면으로부터 20 내지 35㎜ 이격되어 설치된다. 질소 나이프(25)는 출구에서 분사되는 질소의 진행방향이 펠리클 막(4)의 표면과 이루는 각도(α)가 25 내지 35°가 되도록 케이스(40)에 결합된다. 질소 나이프(25)에서 분사되는 질소는 99.9999% 이상의 고순도 질소이어야 한다. 고순도가 아닐 경우 질소에 포함된 이물질이 오히려 펠리클 막(4)의 표면을 오염시킬 수도 있기 때문이다. 또한, 압력은 0.15㎫ 이하이어야 한다. 이를 초과할 경우 페리클 막(4)이 찢어질 수 있다.

질소 나이프(25)에서 분사된 질소는 이오나이저(23)에서 발생한 +, - 이온과 함께 펠리클 막(4)의 표면에 분사되므로, 정전기에 의해서 펠리클 막(4)의 표면에 강하게 흡착된 오염물질도 쉽게 제거할 수 있다. 만약, 펠리클 막(4)의 표면에 국부적으로 + 이온으로 대전되었을 경우에는 이오나이저(23)에서 발생한 + 이온은 펠리클 막(4)의 표면의 + 이온에 의해서 밀려나게 된다. 그리고 이오나이저(23)에서 발생한 - 이온은 펠리클 막(4)의 표면의 + 이온과 결합하여 중화된다. 이러한 방법으로 펠리클 막(4)의 표면의 정전기가 제거된다.

흡입기(27)는 펠리클 막(4)의 표면에서 제거된 오염물질이 포함된 질소와 공기를 흡입하는 역할을 한다. 흡입기(27)의 입구와 펠리클 막(4)의 표면이 이루는 각도(β)는 25 내지 35°인 것이 바람직하다.

이하에서는 오염물질 제거 헤드(20)의 작용에 대해서 간단히 설명한다. 오염물질 제거가 시작되면, 오염물질 제거 헤드(20)의 질소 나이프(25)와 이오나이저(23)가 작동하기 시작한다. 이오나이저(23)에서 발생한 이온은 펠리클 막(4)의 표면의 정전기를 제거하여, 정전기에 의해서 펠리클 막(4)의 표면에 흡착되어 있던 오염물질을 펠리클 막(4)의 표면으로부터 용이하게 제거될 수 있는 상태로 만든다.

질소 나이프(25)에서는 고압의 질소가 분사된다. 질소 나이프(25)에서 분사된 질소는 펠리클 막(4)의 표면에 부착된 오염물질을 펠리클 막(4)의 표면에서 제거한 후 흡입기(27)의 입구를 통해서 흡입기(27)에 빨려들어간다. 흡입기(27)로 빨려들어간 오염물질은 흡입기(27)의 배기관(미도시)을 통과한 후 집진기로 이동하여, 제조공간에서 완전히 제거된다.

다시 도 1을 참고하여, 이송수단(40)에 대해서 설명한다. 이송수단(40)은 마스크 조립체(1)를 오염물질 제거 헤드(20)에 대해서 상대 이동시키는 역할을 한다. 이송수단(40)은 마스크 조립체(1)를 이동시키거나, 반대로, 오염물질 제거 헤드(20)를 이동시킬 수 있다. 본 실시예에서는 오염물질 제거 헤드(20)를 지지수단(10)에 고정시키고, 이송수단(40)인 스테이지 유닛을 사용하여 마스크 조립체(1)의 표면을 오염물질 제거 헤드(20)의 아래에서 이동시키면서 오염물질을 제거하는 방법을 사용하였다. 이송수단(40)은 펠리클 막(4)을 2㎜/s 이하의 저속으로 이동시키는 것이 바람직하다.

도 4은 도 1에 도시된 스테이지 유닛의 평면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 스테이지 유닛은 제1스테이지(41)와 제2스테이지(42) 및 마스크 클램프 유닛(43)을 포함한다. 제1스테이지(41)는 지지수단(10)에 설치된 X축 방향의 가이드 레일(11)을 따라서 이동한다. 제2스테이지(42)는 제1스테이지(41)에 설치된 Y축 방향의 가이드 레일(44)을 따라서 이동한다. 마스크 클램프 유닛(43)은 제2스테이지(42)에 설치되며, X-Y평면에 직교하는 회전축을 중심으로 회전한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 펠리클 오염물질 제거 장치는 오염물질의 제거 여부를 확인하기 위한 영상획득수단(30), 거리조절수단(35), 거리 측정 센서(50) 및 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.

영상획득수단(30)은 다양한 해상도의 영상을 획득할 수 있는 하나의 광학계로 이루어질 수도 있으나, 본 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 광학계를 포함한다. 즉, 펠리클(3)의 위치 보정 및 펠리클 막(4)에 부착된 오염물질의 좌표를 획득하기 위한 저해상도의 제1영상획득수단(32)과 펠리클 막(4)에 부착된 오염물질이 펠리클 막(4)의 상면에 부착되어 있는지 하면에 부착되어 있는지 확인하기 위한 고해상도의 제2영상획득수단(34)을 따로 구비한다.

제1영상획득수단(32)은 카메라, 렌즈, 렌즈 홀더, 조명 등을 포함할 수 있다. 조명은 동축조명(반사조명)과 투과조명을 포함할 수 있다. 제1영상획득수단(32)은 평면 영상획득을 위해서 그 중심축이 마스크 조립체(1)와 직교하도록 배치되어 있다.

제2영상획득수단(34) 역시 제1영상획득수단(32)과 마찬가지로 카메라, 렌즈, 렌즈 홀더, 조명 등을 포함할 수 있다. 그리고 제2영상획득수단(34)도 평면 영상획득을 위해서 그 중심축이 마스크 조립체(1)와 직교하도록 배치되어 있다.

거리조절수단(35)은 제2영상획득수단(34)을 Z축 방향으로 이동시켜서 펠리클 막(3)과 제2영상획득수단(34)의 기준면 사이의 거리를 조절하는 역할을 한다. 기준면은 제2영상획득수단(34)의 카메라에 위치할 수 있다.

이송수단(40)은 마스크 조립체(1)를 오염물질 제거 헤드(20)뿐 아니라 제1영상획득수단(32) 및 제2영상획득수단(34)에 대해서 상대 이동시켜서, 제1영상획득수단(32) 및 제2영상획득수단(34)이 마스크 조립체(1)의 필요한 위치의 표면 영상을 획득하도록 하는 역할도 한다. 제1영상획득수단(32) 및 제2영상획득수단(34)을 지지수단(10)에 고정시키고, 이송수단(40)인 스테이지 유닛을 사용하여 마스크 조립체(1)의 표면을 제1영상획득수단(32) 및 제2영상획득수단(34)의 피사계 심도 안에서 이동시키면서 영상을 획득한다.

거리 측정 센서(50)는 스테이지 유닛의 마스크 클램프 유닛(43)에 고정된 마스크 조립체(1)의 펠리클 막(4)의 상면과 제2영상획득수단(34)의 기준면 사이의 거리를 측정하는 역할을 한다. 예를 들어, 거리 측정 센서(50)는 제2영상획득수단(34)의 카메라에 설치될 수 있다. 거리 측정 센서(50)는 레이저 변위 센서일 수 있다. 제2영상획득수단(34)의 기준면과 펠리클 막(4)의 상면 사이의 거리는 거리조절수단(35)에 의해서 조절된다.

도 5는 제어기의 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어기(60)는 신호수신부(61), 신호처리부(62), 제어신호 생성부(63), 제어신호 송신부(64) 및 메모리(65)를 포함한다. 신호수신부(61)는 거리 측정 센서(50)로부터 펠리클 막(4)의 상면과 기준면과의 거리에 관한 신호를 수신한다. 그리고 이송수단(40)으로부터 마스크 조립체의 X, Y 좌표 값과, 회전각도 값을 수신한다. 또한, 거리조절수단(35)으로부터 제2영상획득수단(34)의 Z 좌표 값도 수신한다. 또한, 영상획득수단(30)으로부터 영상신호도 수신한다.

도 6은 도 5에 도시된 신호처리부의 블록도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 신호처리부(62)는 모서리 좌표 연산부(621), 보정 값 연산부(622), 오염물질 감지부(623), 펠리클 막 거리 연산부(624), 오염물질 부착면 판단부(625)를 포함한다. 신호처리부(62)는 신호수신부(61)로부터 수신한 다양한 신호들을 처리한다.

모서리 좌표 연산부(621)는 영상획득수단(30)으로부터 수신한 펠리클(3)의 모서리 이미지를 처리하여, 이미지상에서의 모서리의 중심점을 찾아내고, 이송수단(40)으로부터 수신한 X, Y 좌표 값을 이용하여, 모서리의 중심점의 좌표 값을 연산한다. 예를 들어, 모서리 좌표 연산부(621)는 도 7에 도시된 바와 같이, 펠리클 프레임(5)의 내면을 연장한 세로선(7)과 가로선(8)이 교차하는 점(9)을 모서리의 중심점으로 찾아내고, 이송수단(40)으로부터 수신한 좌표 값을 이용하여, 이 중심점의 좌표 값을 계산할 수 있다. 중심점들의 좌표 값은 메모리(65)에 저장된다.

보정 값 연산부(622)는 네 개의 모서리의 중심점의 좌표 값을 이용하여, 펠리클(3)의 표면 검사를 위해서 펠리클(3)을 정위치에 배치하기 위해서, 마스크 조립체(1)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 어느 정도 이동시켜야 하는지, 어느 정도 회전시켜야 하는지 연산한다.

오염물질 감지부(623)는 마스크 조립체(1)를 스캔하는 과정에서 획득되는 펠리클 막(4)의 이미지를 분석하여, 파티클 등의 오염물질을 감지한다. 예를 들어, 이미지의 위치별 밝기 차이를 이용하여 파티클을 감지할 수 있다. 비스듬하게 빛을 조사하고, 반사광으로 이미지를 획득하는 다크 필드(dark field) 방식을 사용하는 경우에는 빛이 파티클에서 반사되고, 펠리클 막은 투과하기 때문에 파티클이 밝게 보이며, 반대로 수직 투과조명을 이용하여 이미지를 획득하는 방식을 사용하는 경우에는 파티클이 어둡게 보인다.

펠리클 막 거리 연산부(624)는 거리 측정 센서(50)로부터 수신한 전기신호를 이용하여, 기준면에서 펠리클 막(4)의 상면까지의 거리를 연산한다. 같은 위치라도 펠리클 막(4)의 높이는 이송 과정에서의 진동에 의해서 계속 변화한다. 따라서 펠리클 막 거리 연산부(624)는 제2이미지획득수단(34)을 이용하여 이미지를 획득하는 순간의 펠리클 막(4)의 상면과 기준면 사이의 거리를 연산한다.

오염물질 부착면 판단부(625)는 오염물질의 고해상도 이미지를 이용하여, 오염물질이 펠리클 막(4)의 상면과 하면 중 어느 면에 부착되었는지 판단한다. 예를 들어, 상면에 카메라의 초점을 맞춘 상태에서 촬영된 이미지가 선명할 경우에는 상면에 부착된 파티클로 판단하며, 흐릴 경우에는 하면에 부착된 파티클로 판단한다. 정밀한 검사가 필요한 경우에는 하면에 카메라의 초점을 맞춘 상태에서 촬영된 이미지를 추가로 분석한다. 하면의 위치는, 예를 들어, 상면의 위치와 메모리(65)에 저장된 펠리클 막(4) 두께 값을 이용하여 계산할 수 있다. 이 경우에는 반대로, 촬영된 이미지가 선명할 경우에는 하면에 부착된 파티클로 판단하며, 흐릴 경우에는 상면에 부착된 파티클로 판단한다. 같은 파티클에 대한 두 개의 판단 결과가 서로 일치하지 않을 경우에는 재검사를 수행할 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 제어신호 생성부(63)는 신호처리부(62)에서의 연산결과를 수신하여, 이송수단(40), 거리조절수단(35), 영상획득수단(30)을 제어할 수 있는 제어신호를 생성한다.

제어신호 송신부(64)는 제어신호 생성부(63)에서 생성된 제어신호를 이송수단(40), 거리조절수단(35), 영상획득수단(30)에 송신한다.

또한, 표면 결함 검사 장치는 검사대상인 마스크 조립체(1)를 로딩하고, 뒤집기 위한 로딩장치(미도시)와 마스크(2) 정렬을 위해 마스크(2)에 표시된 정렬 마크를 감지하는 정렬 마크 인식 장치(미도시), 펠리클 프레임(5)의 크기를 인식하기 위해 펠리클 프레임(5) 전체의 영상을 획득하는 프레임 영상획득수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 구성의 표면 결함 검사 장치의 작용에 대해서 설명한다.

먼저, 로딩장치에 마스크 조립체(1)가 보관된 레티클(마스트) 파드(pod)를 로딩한다. 로딩장치는 레티클 파드의 뚜껑을 열어, 마스크 조립체(1)의 하면이 위를 향하도록 스테이지 유닛에 올려놓는다.

다음, 스테이지 유닛을 X-Y 평면상에서 이동시키면서, 제1영상획득수단(32)이 마스크(2)의 하면을 촬영하도록 하여 마스크 하면의 영상을 획득한다.

다음, 로딩장치에서 마스크 조립체(1)를 180도 회전시켜, 마스크 조립체(1)의 상면(8)이 위를 향하도록 한다.

다음, 정렬 마크 인식 장치가 마스크(2)에 표시된 정렬 마크를 감지하고, 스테이지 유닛을 이동시켜 마스크(2)를 정렬한다.

다음, 스테이지 유닛을 이용하여 마스크 조립체(1)를 이동시키면서, 제1영상획득수단(32)을 이용하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 펠리클 프레임(5)의 네 개의 모서리의 이미지를 획득한다.

다음, 제1영상획득수단(32)에서 획득된 이미지를 이용하여, 펠리클 프레임(5)의 모서리의 좌표 값을 획득한다. 예를 들어, 획득된 모서리 영상들에서 펠리클 프레임의 내면의 연장선이 교차하는 지점을 찾아서, 교차지점의 좌표 값을 획득한다. 좌표 값은 제1영상획득수단(32)에서 획득되는 영상의 중앙에 교차지점이 위치하도록 이송수단(40)을 제어하고, 이때의 이송수단(40)의 X축 및 Y축 방향으로의 이동거리로부터 X, Y 좌표 값을 구하는 방법으로 획득할 수 있다.

다음, 제어기(60)는 이송수단(40)을 제어하여 펠리클(3)을 오염물질 제거를 위한 정위치에 배치한다. 마스크 조립체(1)는 이미 정렬되었지만, 펠리클(3)을 마스크(2)에 부착하는 과정에서 펠리클(3)이 기준 위치에 부착되지 않을 수도 있기 때문에 펠리클 프레임(5)의 모서리 좌표 값을 기준으로 스테이지 유닛을 이동시키고, 회전시켜 펠리클 프레임(5)을 오염물질 제거를 위한 정위치로 이동시킬 필요가 있다.

다음, 오염물질 제거 헤드(20)의 아래로 펠리클 막(4)이 지나갈 수 있도록, 마스크 조립체(1)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시키면서, 오염물질 제거 헤드(20)를 가동하여 펠리클 막(4)의 표면에 부착된 오염물질을 제거한다.

다음, 제어기(60)는 이송수단(40)을 제어하여 펠리클(3)을 검사를 위한 정위치에 배치한다. 펠리클 프레임(5)의 모서리 좌표 값을 기준으로 스테이지 유닛을 이동시키고, 회전시켜 펠리클 프레임(5)을 검사를 위한 정위치로 이동시킨다.

다음, 제1영상획득수단(32)이 펠리클 막(4)을 스캔할 수 있도록, 마스크 조립체(1)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시킨다. 이때, 제어기(60)는 펠리클 막(4)의 스캔 이미지에서 제거되지 않은 오염물질을 감지하고, 오염물질의 좌표 값을 획득하여 저장한다.

다음, 제어기(60)는 제1영상획득수단(32)을 통해서 감지된 오염물질의 고해상도 이미지를 획득하기 위해서 오염물질의 좌표 값을 이용하여, 제2영상획득수단(34)의 촬영영역에 오염물질이 배치되도록, 이송수단(40)을 제어한다.

다음, 거리 측정 센서(50)를 이용하여 제2영상획득수단(34)의 기준면으로부터 펠리클 막(4)의 상면까지의 거리를 측정한 후 거리조절수단(35)을 이용하여 펠리클 막(4)의 상면에 제2영상획득수단(34)의 초점이 맞도록 제2영상획득수단(34)의 카메라의 높이를 조절한다.

다음, 제2영상획득수단(34)을 이용하여 오염물질의 고해상도 영상을 획득한다. 오염물질의 영상이 선명하면, 펠리클 막(4)의 상면에 위치하는 오염물질로 판정한다.

다음, 거리 측정 센서(50)를 이용하여 펠리클 막(4)의 상면까지의 거리를 측정한 후 거리조절수단(35)을 이용하여 펠리클 막(4)의 하면에 제2영상획득수단(34)의 초점이 맞도록 제2영상획득수단(34)의 카메라의 높이를 조절한다.

다음, 제2영상획득수단(34)을 이용하여 오염물질의 고해상도 영상을 획득한다. 오염물질의 영상이 선명하지 않으면, 펠리클 막(4)의 상면에 위치하는 오염물질로 확정한다. 만약, 오염물질의 영상이 선명하다면, 위 단계를 반복하여 재검사를 실시한다.

다음, 오염물질의 좌표 값에 따라서 스테이지 유닛을 X-Y평면상에서 이동시키면서, 펠리클 막(4)의 어느 표면에 오염물질이 부착되어 있는지 검사를 반복한다.

다음, 오염물질이 펠리클 막(4)의 상면에 위치한다면, 다시 오염물질 제거 헤드(20)를 이용한 오염물질 제거과정을 다시 반복하고, 하면에 있다면 다른 방법으로 오염물질을 제거한다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

1: 마스크 구조체
2: 마스크
3: 펠리클
4: 펠리클 막
5: 펠리클 프레임
10: 지지수단
20: 오염물질 제거 헤드
23: 이오나이저
25: 질소 나이프
27: 흡입기
32: 제1영상획득수단
34: 제2영상획득수단
35: 거리조절수단
40: 이송수단
50: 거리 측정 센서
60: 제어기

Claims (10)

1. 펠리클 막의 표면에 부착된 오염물질을 제거하도록 구성된 오염물질 제거 헤드와,
   펠리클 막을 상기 오염물질 제거 헤드에 대해서 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이동 및 회전시키도록 구성된 이송수단을 포함하며,
   상기 오염물질 제거 헤드는,
   제전을 위한 이온을 발생시켜 펠리클 막의 표면을 향하여 방출하도록 구성된 이오나이저와,
   고압의 질소와 상기 이오나이저에서 발생한 이온을 펠리클 막의 표면을 향해서 분사하여 펠리클 막의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하도록 구성된 질소 나이프와,
   상기 이오나이저를 사이에 두고, 상기 질소 나이프의 반대 측에 설치되며, 펠리클 막의 표면에서 제거된 오염 물질을 흡입하도록 구성된 흡입기와,
   펠리클 막의 표면 영상을 획득하도록 구성된 영상획득수단과,
   상기 펠리클 막의 상면과 상기 영상획득수단의 기준면 사이의 거리에 따른 전기신호를 생성하는 거리 측정 센서와,
   상기 펠리클 막과 상기 영상획득수단의 기준면 사이의 거리를 조절하도록 구성된 거리조절수단과,
   상기 거리 측정 센서로부터 수신된 전기신호를 기준으로 상기 영상획득수단의 초점이 상기 펠리클 막의 상면과 하면 중 적어도 하나에 위치하도록 상기 거리조절수단을 제어하고, 그 위치에서의 오염물질의 이미지를 획득하도록 상기 영상획득수단을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하며,
   상기 제어기는 상기 펠리클 막의 상면에 상기 영상획득수단의 초점을 맞춘 상태에서 촬영된 이미지가 선명할 경우에는 상면에 부착된 오염물질로 판단하며, 흐릴 경우에는 하면에 부착된 오염물질로 판단하는 오염물질 부착면 판단부를 구비하는 펠리클 오염물질 제거 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 질소 나이프에서 분사되는 질소는 99.9999% 이상의 고순도 질소이며, 압력은 0.15㎫ 이하인 펠리클 오염물질 제거 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이송수단은 펠리클 막을 2㎜/s 이하의 속도로 이동시키는 펠리클 오염물질 제거 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 질소 나이프의 출구와 상기 흡입기의 입구가 서로 대칭을 이루도록, 상기 질소 나이프와 흡입기가 설치되며, 상기 질소 나이프의 출구와 상기 흡입기의 입구는 펠리클 막의 표면과 25 내지 35°를 이루는 펠리클 오염물질 제거 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어기는,
   거리 측정 센서로부터 상기 펠리클 막의 상면과 상기 영상획득수단의 기준면 사이의 거리에 따른 전기신호를 수신하고, 이송수단으로부터 펠리클 막의 X, Y 좌표 및 회전각도에 관한 신호를 수신하고, 영상획득수단으로부터 영상신호를 수신하는 신호수신부와,
   상기 신호수신부로부터 수신한 신호들을 처리하는 신호처리부와,
   상기 신호처리부에서의 연산결과를 수신하여, 상기 이송수단, 거리조절수단, 영상획득수단을 제어할 수 있는 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부와,
   상기 제어신호 생성부에서 생성된 제어신호를 상기 이송수단, 거리조절수단, 영상획득수단에 송신하는 제어신호 송신부를 포함하는 펠리클 오염물질 제거 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 신호처리부는,
   상기 영상신호로부터 상기 펠리클 막이 부착된 펠리클 프레임의 모서리의 중심점을 찾아내고, 상기 이송수단으로부터 수신한 X, Y 좌표 값을 이용하여, 모서리의 중심점의 좌표 값을 연산하는 모서리 좌표 연산부를 포함하는 펠리클 오염물질 제거 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 신호처리부는,
   상기 모서리 좌표 연산부에서 연산된 네 개의 모서리의 중심점의 좌표 값을 이용하여, 펠리클 막을 표면 검사를 위한 정위치에 배치하기 위한 위치 보정에 사용되는 보정 값을 연산하는 보정 값 연산부를 포함하는 펠리클 오염물질 제거 장치.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 오염물질 부착면 판단부는,
    펠리클 막의 하면에 영상획득수단의 초점을 맞춘 상태에서 촬영된 이미지가 선명할 경우에는 하면에 부착된 오염물질로 판단하며, 흐릴 경우에는 상면에 부착된 오염물질로 판단하는 펠리클 오염물질 제거 장치.

Images