KR100782939B1 - 노광용 마스크의 세정기 및 마스크 불량제거방법 - Google Patents

Abstract

노광용 마스크를 세정하기 위한 세정기와 마스크 불량제거방법에 관한 것으로, 본 발명의 마스크 세정기는 기체공급부와; 상기 기체공급부에서 공급된 기체를 가압하는 가압용 펌프와; 상기 가압용 펌프를 통한 기체가 통과하는 이오나이저(ionizer)와; 상기 이오나이저를 통한 기체가 마스크로 분사되는 분출구를 포함하고 있다.

또한 본 발명에 따른 마스크 불량제거방법은 마스크를 마스크카세트에서 언로딩하여 이송하는 단계와; 상기 이송된 마스크에 이오나이저를 통과한 가압기체를 분출하여 세정하는 단계와; 상기 세정된 마스크를 이용하여 노광하는 단계; 상기 노광된 상태를 검사하여 마스크불량여부를 판단하는 단계; 상기 마스크에 불량이 있는 경우, 마스크검사대에 로딩하여 마스크불량을 제거하는 단계를 포함하고 있다.

본 발명에 따라 마스크의 불량률이 저감되어 노광장비의 작동율이 높아지게 되고, 결함제거에 따른 시간손실을 줄일 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

노광용 마스크의 세정기 및 마스크 불량제거방법{Mask cleaner for exposure to the light and method for eliminating defect on the mask}

도 1은 본 발명에 따른 마스크 세정기의 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 마스크 세정기를 통한 가압기체를 마스크에 분사하는 과정을 도시한 작동도이다.

도 3은 본 발명에 따른 마스크 불량제거방법을 도시한 순서도이다.

(도면의 부호에 대한 간단한 설명)

10: 기체공급부 20: 가압펌프

30: 이오나이저 40: 분출구

54: 센서

본 발명은 노광용 마스크의 세정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스크 의 미세입자(particle)와 같은 이물질을 제거하기 위한 세정기 및 마스크 불량제거방법에 관한 것이다.

노광공정은 반도체나 액정표시장치와 같이 물질을 증착한 후, 특정형상의 패턴(pattern)을 형성하기 위해 포토레지스터(photo resister)와 같은 빛에 민감하게 반응하는 물질을 도포한 후 원하는 패턴형상의 마스크를 사용하여 포토레지스터를 제거하기 위한 공정에 사용된다.

이러한 공정은 포토리소그라피(photolithography) 공정이라 일컬어지며, 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자인 박막트랜지스터를 형성함에 있어, 기판위에 게이트전극을 형성하는 것을 예로 들어 자세히 설명한다.

기판위에 Cu, Al, Mo와 같은 금속층을 기판 전면에 걸쳐서 증착장비를 사용하여 증착하고, 포토레지스터(이하, PR이라 한다)를 전면에 도포한 후, 게이트전극(보통 게이트배선과 같이 형성됨)모양의 마스크를 상부에 놓고, 노광장비에 의해 마스크위에서 노광한다. 이때 포토레지스터는 종류에 따라 다르지만, 통상 마스크형상을 제외하고 빛에 의해 제거된다. 이후, 식각장비(etcher)를 사용하여 PR이 없는 부분을 식각하게 되고, 이때 금속층의 경우 보통 습식식각, 절연층의 경우 보통 건식식각을 행하게 된다. 식각후 PR을 제거하면 마스크형상의 게이트전극이 형성되는 것이다.

그런데 이러한 마스크를 사용하여 노광공정을 함에 있어서, 마스크상에 어떠한 결함(defect)이 있는 경우에는 기판위에 직접적인 영향을 미치게 된다. 마스크의 결함이 발생하는 원인은 여러 가지가 있을 수 있으나, 주요원인을 살펴보면, 마 스크제작상의 결합과 마스크에 이물질(particle)이 부착되어 있는 경우가 있다.

마스크제조상의 결함은 수리 또는 재제작과 같은 조치가 취해지지만, 이물질에 의한 결함은 기판상에서 마스크결함을 확인하거나 패턴된 선폭을 측정하여 결함을 판단한다. 이때 예를 들어, 마스크를 사용하여 패턴된 선폭이 계획된 패턴의 선폭보다 0.5㎛이상 차이가 나는 경우 불량으로 구분될 수 있다. 경우에 따라서는 이러한 결함이 검출되지 못하고 진행되어 노광공정을 다시 수행하기도 한다.

마스크의 이물질 결함은 수동으로 제거되지만, 노광장비 가동율이나, 결함의 유출로 인한 재노광 등으로 인한 수율의 저하를 피할 수 없게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 마스크의 이물질 결함에 따른 수동작업을 절감하여 수율을 향상시킬 수 있는 마스크세정기 및 마스크 불량제거방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기타 장점이나 목적은 추후 설명하는 실시예를 통해 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 마스크가 노광장비에 실장되기 전에 일차로 마스크를 세정할 수 있는 마스크세정기를 제공한다.

이 마스크 세정기는 가압용 펌프와 가압용 펌프를 통한 기체가 통과하는 이 오나이저(ionizer)와; 상기 이오나이저를 통한 기체가 마스크로 분사되는 분출구로 이루어져 있다.

이때 이오나이저를 통해 분사되는 기체의 분사시간을 맞추기 위하여 마스크카세트로부터 마스크가 언로딩(unloading)된 후 일정시간이 지난 후 상기 가압용펌프에서 기체가 공급되도록 하는 타이머를 더욱 포함할 수 있다.

또한 세정기의 작동을 멈출 수 있도록 하부에 마스크의 존재여부를 판단하여 상기 세정기의 작동을 정지시킬 수 있는 센서를 더욱 포함할 수 있다.

본 발명에서 바람직하게는 상기 마스크세정기에 사용되는 기체는 질소이다.

본 발명에서 바람직하게는 상기 가압펌프의 입구 또는 출구에 공급기체의 불순물을 제거하기 위한 필터를 더욱 포함한다.

본 발명에 따른 마스크 불량제거방법은 마스크를 마스크카세트에서 언로딩하여 이송하는 단계와; 상기 이송된 마스크에 이오나이저를 통과한 가압기체를 분출하여 세정하는 단계와; 상기 세정된 마스크를 이용하여 노광하는 단계; 상기 노광된 상태를 검사하여 마스크불량여부를 판단하는 단계; 상기 마스크에 불량이 있는 경우, 마스크검사대에 로딩하여 마스크불량을 제거하는 단계를 포함하고 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 마스크세정기의 블록도로서, 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 세정기는 기체공급부(10)와, 기체공급부(10)에서 공급되는 기체를 가압하는 가압펌프(20), 가압된 기체가 유입되는 이오나이저(30)와, 이오나이저(30)를 통과한 기체가 분사되는 분출구(40)을 기본으로 구성되어 있 다. 더불어 상기 가압펌프(20)의 작동을 제어하는 제어부(50)가 구비되어 있는 바, 제어부(50)는 타이머(52)와 센서(54)의 신호를 받아 상기 가압펌프(20)의 작동을 온/오프한다.

이오나이저(30)는 고전압을 방전시켜 얻어지는 양, 음이온을 상대물에 보내어 대전된 정전기와 반대극성으로 중화소멸시키는 장치로, 통상의 것이 사용되며, 본 발명에서 공급기체가 이오나이저(30)를 통과해서 공급되는 이유는 가압되어 공급된 기체가 이오나이저에 의해 이온화되어 공급되므로, 정전기에 의해 마스크에 부착된 미세먼지입자의 전기상태를 중화시켜 마스크로부터 손쉽게 이탈시킬 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명에서 이용되는 기체는 바람직하게는 질소가스로 CDA(clean dry air)와 같이 건조공기를 사용할 경우 오염의 우려가 있다.

또한 이오나이저(30)로 공급되는 기체의 미세입자를 제거하기 위해 가압펌프(20)의 전 또는 후에 필터(25)를 설치하여 불순물이 분출구(40)를 통해 마스크에 부착되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 타이머(52)는 마스크카세트로부터 마스크가 언로딩된 후 적정시간 후, 예를 들면 13 내지 15초 후에 마스크가 노광장비쪽으로 이송되므로 이때부터 작동되도록 하기 위함이고, 이는 노광장비에 본 발명에 따른 마스크세정기를 장착하기 용이하기 때문이다.

한편, 타이머(52)와 센서(54)의 신호를 받아 가압펌프(20)를 온/오프하는 제어부(50)는 특별한 구성이 필요한 것이 아니고, 타이머(52)와 센서(54)에 전기적 온/오프 기능을 겸비한 경우에는 불필요한 요소가 될 수 있고, 센서(54)에 대하여는 도 2와 관련하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 세정기와 마스크의 이동방향을 나타내고 있는 바, 본 발명의 세정기의 분출구(40)의 방향은 마스크(100)의 이송방향에 대하여 적절한 각도를 가지는 것이 바람직한 바, 예를 들어 경사각(α)은 45 내지 60 도이다. 이 경사각은 마스크(100)하부의 펠리클(pellicle:110)에 손상을 가하지 않기 위함이다. 이 펠리클(110)은 마스크(100)의 하단에 붙어있으며 빛을 고르게 분산시키는 역할을 한다.

한편, 마스크세정기가 장착된 하부의 노광장비(200)에는 위치감지센서(54)가 설치되어 있는 것이 바람직한 바, 이는 마스크(100)의 존재여부를 파악하여 마스크(100)가 적정위치에 없는 경우에는 상기 가압펌프(도 1의 20)의 작동을 멈추게 하기 위함이다.

도 3은 본 발명의 세정기를 이용하여 마스크를 검사하는 공정을 도시한 순서도로서, 도시한 바와 같이, 노광공정을 위해 마스크카세트로부터 마스크를 언로딩하여 노광장비로 마스크를 이송한다(S10). 이송시간을 고려하여 소정시간 예를 들어 13 내지 15초 경과후, 노광전에 먼저 본 발명에 따른 마스크세정기를 통하여 미세입자와 같은 이물질을 제거한다(S20). 이때 사이즈가 큰 미세입자는 전단압력을 크게 받으므로 쉽게 제거될 수 있는 유용함이 있다.

이물질이 일차로 제거된 마스크를 사용하여 노광을 하고(S30), 기판을 검사하여 결함여부를 판단한다(S40).

결함이 있는 경우에는 종래와 동일한 방식으로 마스크검사대로 로딩하여 결함을 제거하게 된다(S50). 이때 노광장비는 다운된다.

즉, 본 발명에 따른 마스크세정기를 이용하여 먼저 미세입자와 같은 이물질을 제거하는 공정이 종래에 비해 추가되는 것이다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시이며, 다양한 변화와 변형이 가능할 것이고, 이러한 다양한 변화와 변형이 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는다는 것은 첨부된 청구범위를 통해 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 마스크세정기를 이용하여 노광공정전에 마스크의 미세입자와 같은 불순물을 미리 제거함으로써, 노광작업후의 기판을 검사하여 마스크의 결함을 판단할 때 결함율을 떨어뜨릴 수 있게 된다. 즉, 결함이 있을 경우, 노광장비를 다운하여 마스크검사대에서 결함을 제거해야하는 등의 노광장비 가동율이 떨어지는 문제점을 해결하여 생산손실(loss)를 줄여 수율향상을 가져올 수 있다.

아울러 세정시 이오나이저를 채택함으로써, 정전기에 의한 미세입자를 효과적으로 제거할 수 있으므로 제거능력을 극대화시키는 것이 가능하게 된다.

Claims (11)

1. 기체공급부와;

   상기 기체공급부에서 공급된 기체를 가압하는 가압용 펌프와;

   상기 가압용 펌프를 통한 기체가 통과하는 이오나이저(ionizer)와;

   상기 이오나이저를 통한 기체가 마스크로 분사되는 분출구

   를 포함하는 마스크세정기
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가압용펌프가 특정시각으로부터 일정시간후에 작동되도록 상기 가압용펌프의 작동을 제어하기 위한 타이머를 더욱 포함하는 마스크세정기
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 특정시각은 마스크가 마스크카세트로부터 언로딩되는 시각이고, 일정시간은 13 내지 15 초인 마스크세정기
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 분출구의 위치에 마스크의 존재여부를 감지하여 가압펌프에 신호를 전달하여 작동을 멈출 수 있는 센서를 더욱 포함하는 마스크세정기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 기체공급부에서 공급되는 기체는 질소인 마스크세정기
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압펌프의 전 또는 후에 공급기체의 불순물을 제거하기 위한 필터를 더욱 포함하는 마스크 세정기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 분출구의 분출방향이 상기 마스크의 표면과 이루는 각도는 45도 내지 60도인 마스크세정기
8. 마스크를 마스크카세트에서 언로딩하여 이송하는 단계와;

   상기 이송된 마스크에 이오나이저를 통과한 가압기체를 분출하여 세정하는 단계와;

   상기 세정된 마스크를 이용하여 노광하는 단계;

   상기 노광된 상태를 검사하여 마스크불량여부를 판단하는 단계;

   상기 마스크에 불량이 있는 경우, 마스크검사대에 로딩하여 마스크불량을 제거하는 단계

   를 포함하는 마스크 불량제거방법
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 마스크에 가압된 기체를 분출하는 시각은 상기 마스크카세트로부터 언로딩시각으로부터 13 내지 15초 후인 마스크 불량제거방법
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 가압되어 분출되는 기체는 질소인 마스크 불량제거방법
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 마스크에 가압기체를 분출하는 각도는 상기 마스크의 이송방향에 대하여 45 내지 60도인 마스크 불량제거방법

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