KR101757820B1 - 포토 마스크 처리 장치 - Google Patents

포토 마스크 처리 장치 Download PDF

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김재용
홍보람
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 포토 마스크 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 포토 마스크 처리 장치는 챔버; 상기 챔버 내에서 포토 마스크를 지지하는 마스크 지지 부재; 상기 챔버 내에 제공되며 상기 포토 마스크를 반전시키는 반전 유닛; 상기 마스크 지지 부재에 지지된 상기 포토 마스크로 유체를 분사하는 스윙 노즐 유닛; 및 상기 마스크 지지부재에 지지되는 상기 포토 마스크의 포지션을 감지하는 포지션 감지 부재를 포함할 수 있다.

Description

포토 마스크 처리 장치{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING PHOTO MASK}
본 발명은 포토 마스크 처리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 포토 마스크 세정 공정에서 지지 유닛에 놓여지는 포토 마스크의 포지션을 감지할 수 있는 포토 마스크 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 포토 마스크는 노광 장치와 함께 웨이퍼에 소정의 감광막 패턴을 전사하는 포토리소그라피 공정에 사용된다. 포토 마스크는 마스크 기판 전면에 소정의 광차단막 패턴 또는 위상 반전막 패턴 등을 형성하고, 이러한 광차단막 패턴 또는 위상 반전막 패턴을 보호하기 위해, 마스크 기판 위에 광차단막 패턴 또는 위상 반전막을 덮는 펠리클을 부착하여 제조된다.
한편, 이러한 포토 마스크는 마스크 기판 상에 잔류하는 각종 이물을 제거하기 위해 세정 처리된다. 포토 마스크 세정에는 황산(H2SO4) 등을 포함한 습식 세정액이 많이 이용된다. 이러한 세정공정은 포토마스크의 리페어(repair) 공정을 행한 후에도 필수적으로 거치게 된다.
포토 마스크를 세정 처리하는 장비에는 포토 마스크가 지지유닛에 안착 된 후 각 공정 플로우에 따른 포토 마스크의 방향을 정확하게 감지하지 않으면 마스크 손상 및 공정 불량이 발생될 수 있다.
한국 공개특허 10-2013-0018018(2013년02월20일)
본 발명의 일 과제는, 각 단계별 포토마스크의 포지션을 감지할 수 있는 포토 마스크 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 챔버; 상기 챔버 내에서 포토 마스크를 지지하는 마스크 지지 부재; 상기 챔버 내에 제공되며 상기 포토 마스크를 반전시키는 반전 유닛; 상기 마스크 지지 부재에 지지된 상기 포토 마스크로 유체를 분사하는 스윙 노즐 유닛; 및 상기 마스크 지지부재에 지지되는 상기 포토 마스크의 포지션을 감지하는 포지션 감지 부재를 포함하는 포토 마스크 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 포지션 감지 부재는 상기 마스크 지지부재의 회전축에 설치되는 도그바; 상기 회전축에 인접하게 배치되어 홈 포지션에 상기 도그바가 위치되었을 때 이를 감지하는 제1센서; 상기 회전축에 인접하게 배치되어 상기 홈 포지션에서 제1각도 만큼 회전된 반전 포지션으로 상기 도그바가 위치되었을 때 이를 감지하는 제2센서; 및 상기 회전축에 인접하게 배치되어 상기 홈 포지션에서 90도 만큼 회전된 반출 포지션으로 상기 도그바가 위치되었을 때 이를 감지하는 제3센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 포토 마스크는 서로 평행한 제1변과 제2변 그리고 서로 평행한 제3변과 제4변을 갖는 사각형상이고, 상기 홈 포지션은 상기 포토 마스크의 네개의 변중에서 어느 한변이 기판 반송 로봇의 반입 및 반출 방향과 나란하도록 상기 마스크 지지부재에 놓여지는 포지션일 수 있다.
또한, 상기 반전 포지션은 포토 마스크의 네개의 변중에서 어느 한변이 상기 반전 유닛의 반전축과 45도를 이루도록 상기 마스크 지지부재에 놓여지는 포지션일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 각 단계별 포토마스크의 포지션을 감지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 평면 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 측면 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 마스크 세정 장치를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 4의 마스크 세정 장치를 보여주는 측면도이다.
도 6은 포지션 감지부재를 설명하기 위해 도 5에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 7은 마스크 세정 장치에서 포토 마스크의 플로우에 따른 마스크 방향을 보여주는 도면이다.
도 8은 포토 마스크의 개략적인 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 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.
도 1은 일 실시예에 따른 마스크 세정 설비(1)를 개략적으로 보여주는 정면도이다. 도 2는 인덱스 모듈(10), 하부 버퍼(60), 그리고 하부 처리 모듈(30)을 보여주는 평면도이다. 도 3은 이송 프레임(140), 상부 버퍼(70), 그리고 상부 처리 모듈(40)을 보여주는 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 마스크 세정 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다.
도 7을 참조하면, 마스크 세정 설비(1)에서 처리되는 포토 마스크(M)는 제 1 면(F1) 및 제 2 면(F2)을 가진다. 제 1 면(F1)은 패턴이 형성되지 않은 비패턴면이고, 제 2 면(F2)은 패턴이 형성된 패턴면일 수 있다. 포토 마스크(M)는 사각형상으로 4개의 변을 갖는다. 일 예로, 제1변(s1)과 제2변(s2)은 서로 평행하게 이격된다. 제 3변(s3)과 제4변(s4)은 서로 평행하게 이격된다. 상부에서 바라보았을 때 제 1변(s1)과 제3변(s3)은 수직이다. 제1(s1)변과 제3변(s3),제2변(s2) 그리고 제4변(s4)은 시계 반대 방향을 따라 제공될 수 있다.
인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 X방향(12) 이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 X방향(12)과 수직한 방향으로 Y방향(14)이라 하고, X방향(12)과 Y방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 Z방향(16)이라 한다.
로드 포트(120)에는 포토 마스크(M)가 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 Y방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 캐리어(18)에는 포토 마스크(M)의 가장자리를 지지하도록 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 Z방향(16)으로 복수 개가 제공되고, 포토 마스크는 Z방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다.
일 예로, 포토 마스크는 패턴면이 아래를 향하도록 캐리어(18)에 수납될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 상부 처리 모듈(40)과 하부 처리 모듈(30)을 갖는다. 상부 처리 모듈(40)과 하부 처리 모듈(30)은 각각, 이송 하우징(240), 버퍼 유닛(220), 그리고 공정 하우징(260)를 가진다. 이송 하우징(240)는 그 길이 방향이 X방향(12)과 평행하게 배치된다. Y방향(14)을 따라 이송 하우징(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정 하우징(260)들이 배치된다. 이송 하우징 (240)의 일측 및 타측에서 공정 하우징(260)들은 이송 하우징(240)를 기준으로 서로 간에 대칭이 되도록 제공된다. 이송 하우징(240)의 일측에는 복수 개의 공정 하우징(260)들이 제공된다. 공정 하우징(260)들 중 일부는 이송 하우징(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 하우징(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 하우징(240)의 일측에는 공정 하우징(260)들이 A X B의배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 X방향 (12)을 따라 일렬로 제공된 공정 하우징(260)의 수이고, B는 Y방향(14)을 따라 일렬로 제공된 공정 하우징(260)의 수이다. 이송 하우징 (240)의 일측에 공정 하우징(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 하우징(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 하우징(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수 있다. 상술한 바와 달리, 공정 하우징(260)는 이송 하우징(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정 하우징(260)는 이송 하우징(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 하우징(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 공정 하우징(260)와 캐리어(18) 간에 마스크가 반송되기 전에 마스크(500)가 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)은 상부버퍼(70)와 하부 버퍼(60)를 가진다. 상부 버퍼(70)는 하부 버퍼(60)의 상부에 위치된다. 상부 버퍼(70)는 상부처리 모듈(40)과 대응되는 높이에 배치된다. 하부 버퍼(60)는 하부 처리 모듈(30)과 대응되는 높이에 배치된다. 상부 버퍼(70)와 하부 버퍼(60) 각각은 그 내부에 마스크(500)가 놓이는 슬롯이 제공되며, 슬롯들은 서로 간에 Z방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 하우징(240)와 마주보는 면이 개방된다.
버퍼 유닛(220)은 포토 마스크를 반전시키는 외부 반전 장치(미도시됨)가 구비된다. 외부 반전 장치는 버퍼 유닛(220)의 상부 버퍼 또는 하부 버퍼 일측에 구비되거나 또는 상부 버퍼 및 하부 버퍼가 반전 기능을 구비하여 슬롯에 놓여진 포토 마스크를 반전시킬 수 있다. 즉, 포토 마스크는 버퍼 유닛(220)에서 패턴면이 위를 향하도록 반전된 상태에서 마스크 세정 장치(300)로 반입될 수 있다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 마스크(500)를 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 Y방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 Y방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스 암(144c)을 가진다.
베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 Z방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 이는 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스 암(144c)들은 Z방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스 암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 마스크(500)를 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 마스크(500)를 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 마스크(500)를 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 마스크(500)로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 마스크(500)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이송 하우징(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 하우징(260) 간에, 그리고 공정 하우징([0047] 260)들 간에 마스크(500)를 반송한다.
이송 하우징(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이방향이 제 X방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 이는 가이드레일(242)상에서 X방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인 암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 Z방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인 암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인 암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인 암(244c)들은 Z방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 하우징(260) 내에는 마스크(500)에 대해 세정 공정을 수행하는 마스크 세정 장치가 제공된다. 마스크 세정 장치는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 하우징(260) 내의 마스크 세정 장치는 동일한 구조를 가질 수 있다. 일 예에 의하면, 하부 처리 모듈(40)은 습식 세정 공정을 수행하는 챔버와 냉각 공정을 수행하는 챔버를 포함할 수 있다. 상부 처리 모듈(30)은 건식 및 기능수 세정 공정을 수행하는 챔버와 가열 공정을 수행하는 챔버를 포함할 수 있다.
이하, 마스크 세정 장치는 상술한 습식 세정 공정을 수행하는 챔버일 수 있다. 케미컬을 이용하여 마스크(M)의 후면을 세정하는 마스크 세정 장치의 일 예를 설명한다.
도 4는 도 2에 도시된 마스크 세정 장치를 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 4의 마스크 세정 장치를 보여주는 측면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 마스크 세정 장치(300)는 챔버(310), 처리 용기(330), 마스크 지지부재(350), 스윙노즐유닛(320)들, 반전 유닛(360), 배기부재(400) 그리고 포지션 감지부재(500)를 포함한다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 챔버(310)는 밀폐된 내부 공간을 제공하며, 상부에는 팬필터유닛(312)이 설치된다. 팬필터유닛(312)은 챔버(310)내부에 수직기류를 발생시킨다.
팬필터유닛(312)은 필터와 공기공급팬이 하나의 유니트로 모듈화된 것으로, 청정공기를 필터링하여 챔버 내부로 공급해주는 장치이다. 청정공기는 팬 필터 유닛(312)을 통과하여 챔버 내부로 공급되어 수직기류를 형성하게 된다. 이러한 공기의 수직기류는 포토 마스크 상부에 균일한 기류를 제공하게 되며, 처리유체에 의해 포토 마스크 표면이 처리되는 과정에서 발생되는 오염물질들은 공기와 함께 처리 용기(330)의 흡입덕트들을 통해 배기부재(400)로 배출되어 제거됨으로써 처리 용기 내부의 고청정도를 유지하게 된다.
챔버(310)는 수평 격벽(314)에 의해 공정 영역(316)과 유지보수 영역(318)으로 구획된다. 도면에는 일부만 도시하였지만, 유지보수 영역(318)에는 처리 용기(330)와 연결되는 배출라인(341,343,345), 서브배기라인(410) 이외에도 스윙 노즐 유닛(320)의 구동부(328), 공급라인 등이 위치되는 공간으로, 이러한 유지 보수 영역(318)은 마스크 세정 처리가 이루어지는 공정 영역으로부터 격리되는 것이 바람직하다.
처리 용기(330)는 상부가 개구된 원통 형상을 갖고, 포토 마스크(M)를 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(330)의 개구된 상면은 포토 마스크(M)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 처리 용기(330) 내측에는 마스크 지지부재(350)가 위치된다. 마스크 지지부재(350)는 공정 진행시 포토 마스크(M)를 지지하고, 포토 마스크를 회전시킨다.
도 5을 참조하면, 처리 용기(330)에는 회전되는 포토 마스크상에서 비산되는 처리유체와 기체, 흄을 유입 및 흡입하는 환형의 제1, 제2 및 제3 흡입덕트(332, 334, 336)가 다단으로 배치된다. 환형의 제1, 제2 및 제3 흡입덕트(332, 334, 336)는 하나의 공통된 환형공간(용기의 하부공간에 해당)과 통하는 배기구(H)들을 갖는다. 처리 용기 하부에는 배기부재(400)와 연결되는 배기덕트(390)가 제공된다.
제1 내지 제3 흡입덕트(332, 334, 336)는 포토 마스크(M)로부터 비산된 처리유체 및 흄이 포함된 기체가 유입되는 제1 내지 제3 회수공간(RS1, RS2, RS3)을 제공한다. 제1 회수 공간(RS1)은 제1 흡입덕트(332)에 의해 정의되고, 제2 회수공간(RS2)은 제1 흡입덕트(332)와 제2 흡입덕트(334) 간의 이격 공간에 의해 정의되며, 제3 회수공간(RS3)은 제2 흡입덕트(334)와 제3 흡입덕트(336) 간의 이격 공간에 의해 정의된다.
제1 내지 제3 흡입덕트(332, 334, 336)의 각 상면은 중앙부가 개구되고, 연결된 측벽으로부터 개구부측으로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 이에 따라, 포토 마스크(M)으로부터 비산된 처리유체는 제1 내지 제3 흡입덕트(332, 334, 336)의 상면들을 따라 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 흘러간다.
제1 회수공간(RS1)에 유입된 제1 처리액은 제1 회수라인(341)을 통해 외부로 배출된다. 제2 회수공간(RS2)에 유입된 제2 처리액은 제2 회수라인(343)을 통해 외부로 배출된다. 제3 회수공간(RS3)에 유입된 제3 처리액은 제3회수라인(345)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 처리 용기(330)는 처리 용기(330)의 수직 위치를 변경시키는 승강 유닛(600)와 결합된다. 승강 유닛(600)은 처리 용기(330)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(330)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(352)에 대한 처리 용기(330)의 상대 높이가 변경된다. 포토 마스크(M)는 스핀 헤드(352)에 로딩 또는 스핀 헤드(352)로부터 언로딩될 때 스핀 헤드(352)가 처리 용기(330)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(330)는 하강한다.
또한, 공정이 진행시에는 포토 마스크(M)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 흡입덕트(332, 334, 336)로 유입될 수 있도록 처리 용기(330)의 높이가 조절된다. 이에 따라, 처리 용기(330)와 기판(w) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 따라서, 처리 용기(330)는 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다.
마스크 지지 부재(350)는 처리 용기(330)의 내측에 설치된다. 마스크 지지 부재(350)는 공정 진행 중 포토 마스크(M)를 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(360)에 의해 회전될 수 있다. 마스크 지지 부재(350)는 원형의 상부면을 갖는 스핀헤드(352)를 가지며, 스핀헤드(352)의 상부 면에는 포토 마스크(M)을 지지하는 지지 핀(354)들과 척킹핀(356)들을 가진다.
스핀헤드(352)의 하부에는 스핀헤드(352)를 지지하는 지지축(358)이 연결되며, 지지축(358)은 그 하단에 연결된 구동부(360)에 의해 회전한다. 구동부(360)는 모터 등으로 마련될 수 있다. 지지축(358)이 회전함에 따라 스핀 헤드(352) 및 포토 마스크(M)가 회전한다.
배기부재(400)는 공정시 제1 내지 제3 흡입덕트(332, 334, 336)에 배기압력(흡입압력)을 제공하기 위한 것이다. 배기부재(400)는 배기덕트(390)와 연결되는 서브배기라인(410), 댐퍼(420)를 포함한다. 서브배기라인(410)은 배기펌프(미도시됨)로부터 배기압을 제공받으며 반도체 생산라인(팹)의 바닥 공간에 매설된 메인배기라인과 연결된다.
스윙노즐유닛(320)은 마스크 세정 공정 시 마스크 지지 부재(350)에 지지된 포토 마스크(M)로 유체를 분사한다. 스윙노즐유닛(320)은 노즐 지지대(322), 노즐(321), 지지축(326), 그리고 구동기(328)를 포함할 수 있다.
지지축(326)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(326)의 하단에는 구동기(328)가 결합된다. 구동기(328)는 지지축(326)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐지지대(322)는 구동기(328)와 결합된 지지축(326)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(321)은 노즐지지대(322)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(321)은 구동기(328)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(321)이 포토 마스크 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(321)이 처리용기(330)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 스윙노즐유닛(320)은 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 스윙노즐유닛(320)이 복수 개 제공되는 경우, 서로 상이한 유체들을 분사할 수 있다.
반전 유닛(360)은 공정챔버(310) 내의 일측에 제공된다. 반전 유닛(360)은 공정챔버(310) 내에서 기판(W)을 반전시킨다. 일 실시 예에 따르면, 반전 유닛(360)은 핸드(362), 회전 구동기(364) 및 베이스(365)를 포함한다. 반전 유닛은 공정챔버의 협소한 공간으로 인해 처리용기(330)의 일측에 위치되며, 반전 유닛(360)의 반전축(R1)은 스핀 헤드의 중심(C)에서 45도 대각선으로부터 시계방향으로 15도 틀어지게 위치된다.
핸드(362)는 기판(W)을 지지한다. 일 실시 예에 따르면, 핸드(362)는 마스크 지지부재(350)로부터 포토 마스크(M)를 언로딩하여 포토 마스크(M)를 반전시킨 후, 반전된 포토 마스크(M)를 마스크 지지부재(350) 상에 로딩하기 용이하도록 집게 방식으로 포토 마스크의 모서리 측면에 접촉하여 홀딩한다. 핸드(362)의 포토 마스크(M)를 지지하는 지지면은 마스크 지지부재(350)의 상부에 마스크 지지부재닛(350)과 마주보도록 배치된다.
핸드(362)는 회전 구동기(364)에 의해 상면 및 하면이 반전되도록 회전된다. 회전 구동기(364)는 가이드 레일(366)을 따라 상하 방향으로 이동된다.
베이스(365)는 공정챔버(310)의 바닥면에 고정설치된다. 베이스(365)는 회전 구동기(364) 및 핸드(362)를 지지한다. 베이스(365)에는 가이드 레일(366)이 제공된다. 가이드 레일(366)은 길이 방향이 상하 방향으로 제공된다.
도 6은 포지션 감지부재를 설명하기 위해 도 5에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 포지션 감지부재(500)는 마스크 지지부재(350)에 놓여되는 포토 마스크(M)의 포지션을 감지한다. 포지션 감지 부재(500)는 마스크 지지부재(350)의 회전축(358)에 설치되는 도그바(510)와, 도그바(510)를 감지하기 위해 다수의 포지션에 위치되는 센서(522,524,526)들을 포함할 수 있다. 센서들은 회전축(358)에 인접하게 배치될 수 있다.
일 예로, 센서들은 홈 포지션(P1)에 도그바(510)가 위치되었을 때 이를 감지하는 제1센서(522), 홈 포지션(P1)에서 제1각도(15도) 만큼 회전된 반전 포지션(P2)으로 도그바(510)가 위치되었을 때 이를 감지하는 제2센서(524) 그리고 홈 포지션(P1)에서 90도 만큼 회전된 반출 포지션(P3)으로 도그바(510)가 위치되었을 때 이를 감지하는 제3센서(526)를 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7의 (가)와 같이, 홈 포지션은 포토 마스크(M)의 네개의 변중에서 어느 한변(F3 또는 F4)이 기판 반송 로봇의 반입 및 반출 방향(L1)과 나란하도록 마스크 지지부재(350)에 놓여지는 포지션일 수 있다.
도 6 및 도 7의 (나)와 같이, 반전 포지션은 포토 마스크의 네개의 변중에서 어느 한변(F3,F5)이 반전 유닛(360)의 반전축(R1)과 45도를 이루도록 마스크 지지부재(350)에 놓여지는 포지션일 수 있다.
도 7은 마스크 세정 장치(300)에서 포토 마스크(M)의 플로우에 따른 마스크 방향을 보여주는 도면이다. 참고로, 도면에서 포토 마스크에 표시된 별표 2개는 포토 마스크의 방향을 파악하기 쉽게 하기 위해 표시한 것이다.
도 7의 (가), 포토 마스크는 제2면(패턴면)이 상부를 향한 상태로 공정챔버(310)로 반입되어 마스크 지지부재(350)에 놓여진다.
도 7의 (나), 마스크 반전을 위해 반전 유닛(360)의 핸드(362)가 포토 마스크(M)의 양 모서리를 홀딩할 수 있도록 마스크 지지부재(350)는 시계방향으로 15도 회전된다(홈 포지션에서 반전 포지션으로 이동).
도 7 (다), 포토 마스크(M)는 반전 유닛(360)의 핸드(362)에 의해 양 모서리가 홀딩된 상태에서 반전된 후 다시 마스크 지지부재(350)에 안착된다.
도 7(라), 포토 마스크(M)가 반전 포지션에서 홈 포지션으로 회동되도록 마스크 지지부재(350)는 반시계방향으로 15도 회전된다(반전 포지션에서 홈 포지션으로 이동).
도 7(마) 포토 마스크(M)의 세정이 완료된 상태에서는 반출을 위해 마스크 지지부재는 시계방향으로 90도 회전된다(홈 포지션에서 반출 포지션으로 이동).
마스크 세정 장치(300)에서 포토 마스크의 제1면(비패턴면)과 제2면(패턴면)에 대한 세정 처리가 가능하다. 특히, 마스크 세정 장치는 제1면이 상방향으로 배치된 상태에서 저속 린스시 하방향으로 배치된 패턴이 있는 제2면(패턴면)이 약액에 의해 오염 또는 건조 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해 제2면이 젖은 상태로 반전 후 제1면에 대한 세정 공정을 진행할 수 있다.
즉, 마스크 세정 장치(300)는 포토 마스크의 제1면을 세정처리 하기 전(반전 유닛이 포토 마스크를 반전하기 전)에 포토 마스크의 제2면(패턴면)으로 약액을 공급하여 제2면이 웨이팅(wetting)된 상태에서 포토 마스크를 반전시킨 후 제1면에 대한 후속처리(세정,린스,건조)를 진행하게 된다. 이와 같이, 포토 마스크의 제1면에 대한 세정 처리시 제2면이 웨이팅된 상태임으로 건조 불량, 오염 등을 억제할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
310: 챔버 330 : 처리용기
350 : 마스크 지지부재 320 ; 스윙노즐유닛
360 : 반전 유닛 400 : 배기부재
500 : 포지션 감지 부재

Claims (4)

  1. 포토 마스크 처리 장치에 있어서,
    챔버;
    상기 챔버 내에서 포토 마스크를 지지하는 마스크 지지 부재;
    상기 챔버 내에 제공되며 상기 포토 마스크를 반전시키는 반전 유닛;
    상기 마스크 지지 부재에 지지된 상기 포토 마스크로 유체를 분사하는 스윙 노즐 유닛; 및
    상기 마스크 지지부재에 지지되는 상기 포토 마스크의 홈 포지션, 반전 포지션을 감지하는 포지션 감지 부재를 포함하되;
    상기 포토 마스크는
    서로 평행한 제1변과 제2변 그리고 서로 평행한 제3변과 제4변을 갖는 사각형상이고, 상기 홈 포지션은 상기 포토 마스크의 네개의 변중에서 어느 한변이 기판 반송 로봇의 반입 및 반출 방향과 나란하도록 상기 마스크 지지부재에 놓여지는 포지션이며, 상기 반전 포지션은 포토 마스크의 네개의 변중에서 어느 한변이 상기 반전 유닛의 반전축과 45도를 이루도록 상기 마스크 지지부재에 놓여지는 포지션이며,
    상기 포지션 감지 부재는
    상기 마스크 지지부재의 회전축에 설치되는 도그바;
    상기 회전축에 인접하게 배치되어 상기 홈 포지션에 상기 도그바가 위치되었을 때 이를 감지하는 제1센서;
    상기 회전축에 인접하게 배치되어 상기 홈 포지션에서 제1각도 만큼 회전된 상기 반전 포지션으로 상기 도그바가 위치되었을 때 이를 감지하는 제2센서; 및
    상기 회전축에 인접하게 배치되어 상기 홈 포지션에서 90도 만큼 회전된 반출 포지션으로 상기 도그바가 위치되었을 때 이를 감지하는 제3센서를 포함하는 포토 마스크 처리 장치.
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