KR100854708B1 - 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어 - Google Patents

내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토마스크를 수납하는 캐리어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 온도, 습도, 또는 소정의 미세입자에 반응하는 검출수단이 적어도 하나 이상 형성되어, 상기 검출수단을 통해 검출된 각 환경요소의 변화를 외부에서 보다 용이하게 식별할 수 있게끔 표시하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어에 관한 것이다.
포토마스크 캐리어, 헤이즈, 검출수단, 센서, 미세입자, 온도, 습도

Description

내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어{Photomask carrier for sensing the interior environment}
도 1은 본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어를 개략적으로 도시한 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
10 : 포토마스크 캐리어 11 : 캐리어 상부
12 : 캐리어 하부 14 : 포토마스크
15 : 포토마스크 수납부 16 : 검출수단
본 발명은 포토마스크를 수납하는 캐리어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 온도, 습도, 또는 소정의 미세입자 중 적어도 어느 한 환경요소에 반응하는 검출수단이 형성되어, 상기 검출수단을 통해 검출된 각 환경요소의 변화를 외부에서 보다 용이하게 식별할 수 있게끔 표시하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어에 관한 것이다.
일반적으로, 포토마스크(photomask)는 투명기판 위에 반도체의 미세회로를 형상화한 것으로서, 투명기판을 재료로 하여 단위 패턴이 규칙적으로 배열되어 이루어지는 회로패턴을 구비한다.
이러한 포토마스크는 노광 시 사용되는 광원의 파장에 비례하여 회로패턴의 최소 선폭이 결정되므로, 최근에는 반도체 소자 패턴의 미세화를 위해 보다 단파장의 광원으로 파장이 193 nm인 ArF 엑시머 레이저(excimer laser)를 도입하여 사용하기에 이르렀다.
그러나, 상기한 바와 같이 노광 광원의 파장이 점점 짧아지면서 포토마스크가 주변의 온도, 습도, 또는 소정의 미세입자에 노출됨으로 인해 포토마스크 표면에 성장성 결함(Defect)인 헤이즈라는 현상이 나타나게 되는데, 상기 헤이즈는 노광 공정 중 레이저 광원의 에너지를 받아 그 성장이 활성화됨에 따라 포토마스크를 통과하는 광원의 형태 및 강도를 변형시키는 등 치명적인 불량을 야기하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 내부의 온도, 습도, 또는 소정의 미세입자 등의 환경 변화를 검출하여 외부에 표시하도록 하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어는, 캐리어 상부와 캐리어 하부로 구성되어 캐리어 내부에 포토마스크 수납부를 구비하는 포토마스크 캐리어에 있어서, 상기 캐리어 상부에 상기 캐리어 내부의 온도, 습도, 미세입자에 반응하는 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어에 있어서, 상기 검출수단은 노출되는 온도, 습도, 미세입자에 따라 가시적인 특성이 변하는 폴리머 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어에 있어서, 상기 검출수단은 노출되는 온도, 습도, 미세입자에 반응하여 전기적인 신호를 출력하는 센서로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 센서와 연결되어 상기 센서에 의한 검출신호를 표시하는 발광부 또는 디스플레이부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서와 연결되어 상기 센서에 의한 검출신호를 저장하는 메모리부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어에 있어서, 상기 미세입자는 황산계열(SOx), 질산계열(NOx), 인산계열(POx), 플루오르, 염소, 암모늄, 칼슘, 마그네슘 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어(10)는 서로 맞물릴 수 있도록 형성된 캐리어 상부(11)와 캐리어 하부(12)로 이루어져 내부로 포토마스크(14)가 수납되는 공간인 포토마스크 수납부(15)가 형성되며, 상기 캐리어 상부(11)에는 내부의 온도, 습도, 또는 소정의 미세입자에 반응하는 검출수단(16)이 형성된다.
여기서, 상기 검출수단(16)은 상기 포토마스크 캐리어(10)의 어느 부분에라도 형성될 수 있으나, 설명의 편의상 캐리어 상부(11)에 형성된 것을 예로 한다.
상기 검출수단(16)은 상기 포토마스크 캐리어(10)의 내측 벽면에 부착되어 상기 포토마스크 캐리어(10) 내부의 온도, 습도, 또는 소정의 미세입자를 검출하며, 바람직하게는 상기 포토마스크 캐리어(10)의 내,외측 벽면을 관통하여 매립되도록 한다.
여기서, 상기 소정의 미세입자는 외부로부터 유입된 가스 또는 상기 포토마스크(14) 표면의 잔류물로부터 탈착된 가스를 포함하여 상기 포토마스크 캐리어(10) 내부의 공기 중에 존재하는 염기성 물질, 황산계열(SOx), 질산계열(NOx), 인산계열(POx), 플루오르(F), 염소(Cl), 암모늄(NH4), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기한 염기성 물질 또는 상기 암모늄으로 이루어진 가스는 그 농도가 0.5 ㎍/m3를 초과할 경우에 상기 검출수단(16)을 통해 검출되도록 한다.
상기 검출수단(16)은 상기 포토마스크 캐리어(10) 내부의 환경으로부터 검출 되는 각 환경요소에 따라 가시적인 특성이 변하는 폴리머 물질 또는 전기적인 출력이 변하는 센서로 이루어진다. 또한, 상기 검출수단(16)으로서 통상적으로 사용되고 있는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 구조체를 이용할 수도 있다.
먼저, 상기 검출수단(16)이 폴리머 물질로 이루어진 경우를 설명한다.
온도에 반응하는 상기 검출수단(16)은, 그 예로서 온도계를 사용할 수도 있지만, 상기 온도계를 사용할 경우 그 소요 면적이 상당할 수 있으므로 이를 보다 소형화하기 위해 바람직하게는 일정 온도에서 착색되는 폴리머를 포함하는 물질을 사용한다.
여기서, 상기 폴리머 물질은 일예로 22 ℃ 이상일 경우에 온도착색단계로 착색되게 하거나, 상기 온도착색단계를 보다 세분화한다.
예를 들면, 상기 포토마스크 캐리어(10) 내부의 온도가 상승함에 따라 초기 색상의 폴리머 물질이 제1 온도착색단계로, 상기 제1 온도착색단계에서 제2 온도착색단계로, 상기 제2 온도착색단계에서 제3 온도착색단계로 순차적으로 착색되도록 한다.
여기서, 상기 온도착색단계가 보다 많은 단계로 세분화될 수 있음은 자명하다.
습도에 반응하는 상기 검출수단(16)은, 그 예로서 통상 제습제로 사용되며 수분을 흡수하면 착색되는 실리카겔 등의 흡착제를 사용한다.
여기서, 상기 흡착제는 일예로 40 % 이상일 경우에 습도착색단계로 착색되게 하거나, 상기 습도착색단계를 보다 세분화한다.
예를 들면, 상기 포토마스크 캐리어(10) 내부의 습도가 상승함에 따라 초기 색상의 폴리머 물질이 제1 습도착색단계로, 상기 제1 습도착색단계에서 제2 습도착색단계로, 상기 제2 습도착색단계에서 제3 습도착색단계로 순차적으로 착색되도록 한다.
여기서, 상기 습도착색단계가 보다 많은 단계로 세분화될 수 있음은 자명하다.
소정의 미세입자에 반응하는 상기 검출수단(16)은, 그 예로서 이온 교환 수지 등의 흡착제를 사용한다.
다음으로, 상기 검출수단(16)이 전기적인 센서로 이루어진 경우를 MEMS 구조체로 이루어진 경우와 더불어 설명한다.
온도에 반응하는 상기 검출수단(16)은, 그 예로서 SiC 박막 서미스터를 포함하는 박막형 온도 센서 또는 실리콘 IC 센서를 사용한다.
습도에 반응하는 상기 검출수단(16)은, 그 예로서 저항식 또는 세라믹식의 박막형 습도 센서, MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Emission Transistor)식 센서, MEMS 온도 센서 중 어느 하나를 사용함이 바람직하다.
소정의 미세입자에 반응하는 상기 검출수단(16)은, 그 예로서 박막형 가스 센서, MEMS 가스감지 센서나 MEMS IR 가스 센서를 포함하는 MEMS 가스 센서, 박막형 화학 센서, MEMS 화학 센서 중 어느 하나를 사용한다.
상술한 바와 같이 상기 검출수단(16)이 전기적인 센서로 형성된 경우, 도면에는 도시하지 않았으나 본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어(10) 외측에 상기 센서와 연결되어 그 출력에 따라 작동하는 주변장치를 더 구비하도록 한다.
상기 주변장치는 상기 포토마스크 캐리어(10)와 일체로 또는 별개로 구현될 수 있음은 물론이다.
이러한 주변장치는LED를 포함하는 발광부, LCD 또는 유기 EL을 포함하는 디스플레이부, 스피커를 포함하는 소리재생부 중 적어도 어느 하나의 표시부로 이루어져 상기 센서에 의한 검출신호를 표시하며, 더불어 메모리부를 포함하도록 하여 상기 센서에 의한 검출신호를 저장함이 바람직하다.
상기 메모리부는 상기 검출신호를 연속적으로 저장할 수도 있으나, 상기 메모리부에 축적되는 데이터의 양을 보다 줄이기 위해 상기 검출수단(16)이 일정 온도, 일정 습도, 또는 상기한 미세입자에 노출된 시점에서만 상기 검출신호를 선택적으로 저장하도록 함이 바람직하다.
여기서, 상기 주변장치가 둘 이상의 표시부를 포함하는 경우 상기 각 표시부는 사용자 설정에 따라 선택 또는 해제되는 기능을 갖는다.
이러한 본 발명의 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어(10)는 주로 엑시머 레이저를 광원으로 하는 노광 공정에 사용되는 포토마스크(14)를 수납함으로 인해 수납된 포토마스크(14)를 외부와 차단함은 물론, 내부의 온도, 습도, 상기한 미세입자 중 적어도 어느 하나를 검출하여 외부에서 상기 포토마스크(14)의 보관 조건을 용이하게 식별하도록 한다.
작업자는 일정 온도, 일정 습도, 또는 상기한 미세입자에 노출 이력이 잦은 포토마스크를 헤이즈가 발생할 우려가 상대적으로 높다고 판단하게 되고, 그에 따라 선별된 포토마스크의 세정을 진행할 수 있다면, 상기 포토마스크(14)의 노광 공정에서의 상기 포토마스크(14) 표면에 헤이즈가 발생하지 않도록 보다 효과적으로 관리할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 고안의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어는 내부에 온도, 습도, 또는 소정의 미세입자에 반응하는 검출수단을 적어도 어느 하나 이상 구비하여, 작업자로 하여금 포토마스크의 환경을 용이하게 식별, 즉 헤이즈가 발생할 우려가 상대적으로 높다고 판단되는 포토마스크를 보다 용이하게 선별하여 선별된 포토마스크를 적시에 세정할 수 있도록 함으로써, 포토마스크에 발생할 수 있는 헤이즈 결함을 사전에 보다 효과적으로 방지하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 캐리어 상부와 캐리어 하부로 구성되어 캐리어 내부에 포토마스크 수납부를 구비하는 포토마스크 캐리어에 있어서,
    상기 캐리어 상부에 상기 캐리어 내부의 온도, 습도, 미세입자에 반응하는 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출수단은 노출되는 온도, 습도, 미세입자에 따라 가시적인 특성이 변하는 폴리머 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 검출수단은 노출되는 온도, 습도, 미세입자에 반응하여 전기적인 신호를 출력하는 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 센서와 연결되어 상기 센서에 의한 검출신호를 표시하는 발광부 또는 디스플레이부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리 어.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 센서와 연결되어 상기 센서에 의한 검출신호를 저장하는 메모리부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 미세입자는 황산계열(SOx), 질산계열(NOx), 인산계열(POx), 플루오르, 염소, 암모늄, 칼슘, 마그네슘 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 내부 환경 검출용 포토마스크 캐리어.
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