KR101768214B1 - 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치 및 방법 - Google Patents

포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스크의 왜곡을 최소화시킬 수 있는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법에 관한 것으로서, 펠리컬막이 부착된 펠리컬프레임을 펠리컬막이 하부로 가도록 고정시키고, 상기 펠리컬프레임에 타측면에 접착제가 도포시켜 준비된 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서, 포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 효율적으로 접착되도록 구성되는 히터; 및 상기 포토마스크를 4개의 마스크가이드로 받쳐 들어올려 이송시켜 접착제가 도포된 상기 펠리컬프레임의 상부에 올려놓아 자중에 의해 접착되도록 하는 마스크지그;를 포함하여 구성되어 마스크의 자중 또는 펠리컬프레임의 자중에 의해 왜곡 없이 마스크와 펠리컬프레임을 접착시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치 및 방법{EQUIPMENT AND METHOD FOR STICKING PHOTOMASK AND PELLICLE FLAME}
본 발명은 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스크의 왜곡을 최소화시킬 수 있는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법에 관한 것이다.
반도체장치 등의 제조에 있어서는, 포토마스크의 마스크를 노광용 광을 사용하여 반도체기판상의 레지스트 재료에 전사하는, 이른바 포토리소그라피공정은 필수 공정이다.
반도체장치의 미세화에 따라서, 설계룰이 미세화되고 이론적 해상도의 한계의 부근에서의 포토리소그라피 공정이 행해지고 있다.
도 1은 일반적인 마스크 노광장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 광원(10)은 빛을 내는 발광원으로서, 플루오르 엑시머(fluorine excimer) 레이져를 포함할 수 있다.
마스크계(20)는 마스크(22)와 펠리컬프레임(24) 및 펠리컬막(26)으로 구성된다. 또한, 마스크(22)는 몸체(22A)와 몸체(22A)의 하부에 형성된 패턴(22B)을 포함한다. 여기서, 석영(quartz)으로 몸체(22A)를 구현할 수 있으며, 크롬 혹은 MoSiN을 이용하여 원하는 모양의 패턴(22B)을 구현할 수 있다.
펠리컬막(26)은 펠리컬프레임(28)에 안착되어 마스크(22) 표면과 일정한 거리만큼 이격되어 형성되어, 펠리컬막(26) 상에 작은 먼지가 초점으로부터 벗어나게 되고 레티클(22)상의 마스터 패턴을 왜곡시키지 않을 수 있다. 펠리컬막(26)은 마스크(22)를 보호하는 역할을 하며 얇은 프리 스탠딩(free-standing) 필름인 펠리컬 필름일 수 있으며, 광원(10)으로부터의 거의 모든 빛을 투과시킬 수 있다. 즉, 일반적으로 반도체 처리에 수반되는 매우 작은 피쳐 크기(feature size) 때문에, 먼지 같은 작은 오염원에 의해서도 반도체 소자의 오동작을 일으킬 수 있는 왜곡된 패턴을 초래할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 펠리컬막(26)은 마스크(22)상의 펠리컬프레임(28) 상에 안착된다.
펠리컬막(26)과 반도체 웨이퍼(40) 사이에 빛이 진행하는 경로에 노광계(30)가 더 마련될 수 있다. 포토레지스트(photoresist) 같은 감광막(또는, 감광 물질)은 반도체 웨이퍼(40)의 상부에 마련된다. 이 때, 광원계(10)로부터 발광된 빛은 마스크(22), 펠리컬막(26) 및 노광계(30)를 통과하여 패턴(22B)에 따라 감광막이 노광되고, 반도체 웨이퍼(40)를 노광된 패턴(44)에 따라 처리하여 반도체 소자가 형성된다.
한편, 전술한 공정 이전에 마스크(22)가 왜곡된 상태일 수 있으며, 마스크(22)와 접착되는 펠리컬프레임(28)의 접착 공정에서 마스크(22)에 왜곡이 발생할 수 있다. 펠리컬프레임(28)과 마스크(22)는 접착제에 의해 접착되며, 접착 시에 균등한 힘을 가압하여 접착하지만, 마스크를 형성하는 재료인 석영의 특성상 미세한 왜곡이 발생할 수 있다.
이와 같은 마스크(22)의 접착 공전 전후에 발생하는 왜곡은 마스크(22)와 전사된 레지스트 패턴과의 차이로 인하여 마스크(22)에 왜곡이 발생할 수 있다. 이와 같은 마스크(22)의 왜곡에 의해 발생하는 레지스트 패턴의 왜곡은 그 크기의 세제곱에 비례하여 증가한다. 즉, 왜곡수차의 영향을 받는 광학계가 중심이 광축에 놓여있는 정사각형의 물체를 결상시킨다면 상의 모서리들은 변들에 대한 상보다 더욱 많이 변형이 될 것이다. 따라서, 마스크(22)에 왜곡이 발생하면 전사된 레지스트 패턴에는 더욱 큰 왜곡이 발생하고 발생된 왜곡에 의해 전사패턴의 변형이 발생한다. 패턴에 발생한 변형은 디바이스성능의 열화나, 패턴의 브리지(패턴사이가 오접속)나 단선에 의해 제조 수율이 저하되는 문제를 일으킨다. 또한, 레지스트 측정 결과 또는 카메라를 촬상하여 위치의 변화를 감지하여 수율의 저하가 예상되는 경우에는 마스크를 폐기시키는 것이 수율 향상에 도움이 되므로 마스크를 폐기시키지만, 이와 같은 마스크의 폐기는 마스크 공정에 소요된 시간, 비용의 손실은 물론이고, 수율이 저하된다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2006-0007753(발명의 명칭 : 마스크 패턴의 왜곡 현상 보정 장치)
따라서 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 마스크의 왜곡을 최소화시키기 위하여 마스크의 자중 또는 펠리컬프레임의 자중에 의해 왜곡 없이 마스크와 펠리컬프레임을 접착시킬 수 있는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치는, 펠리컬막이 부착된 펠리컬프레임을 펠리컬막이 하부로 가도록 고정시키고, 상기 펠리컬프레임에 타측면에 접착제가 도포시켜 준비된 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서, 포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 접착되도록 구성되는 히터; 및 상기 포토마스크를 4개의 마스크가이드로 받쳐 들어올려 이송시켜 접착제가 도포된 상기 펠리컬프레임의 상부에 올려놓아 자중에 의해 접착되도록 하는 마스크지그;를 포함하여 구성된다.
상기 마스크지그는, 상기 포토마스크를 받치며 경사지도록 구성하여 포토마스크에 가해지는 압력이 분산되도록 구성된 지지부; 상기 지지부의 하부로부터 연장되어 구성된 단턱;을 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치는, 펠리컬막이 부착된 펠리컬프레임을 세워 고정시키고, 상기 펠리컬프레임에 타측면에 접착제가 도포시켜 준비된 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서, 포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 접착되도록 구성되는 히터; 및 상기 포토마스크를 4개의 마스크가이드로 받쳐 들어올리고 수평으로 이송시켜 접착제가 도포된 상기 펠리컬프레임과 상기 포토마스크가 세워진 상태로 접착되도록 하는 마스크지그;를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치는, 패턴이 상부로 향하도록 포토마스크가 고정시켜 준비되고, 펠리컬막이 형성된 타측에 접착제가 도포된 상태로 준비되며, 측면에는 벤트홀이 구성된 펠리컬프레임을 포함하는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서, 포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 접착되도록 구성되는 히터; 및 펠리컬프레임을 이송 시, 벤트홀을 통해 상기 펠리컬프레임을 지지한 상태로 들어올려 이동시키는 펠리컬지그;를 포함하여 구성된다.
상기 상기 펠리컬지그는, 상기 펠리컬프레임의 벤트홀에 내삽되어 접촉시켜 들어올리는 지지부재;를 포함하고, 상기 펠리컬지그는 상기 펠리컬지그를 구동시키는 펠리컬로봇암에 의해 이동되도록 구성될 수 있다.
포토마스크가 세워져 고정시켜 준비되고, 펠리컬막이 형성된 타측에 접착제가 도포된 상태로 준비되며, 측면에는 벤트홀이 구성된 펠리컬프레임을 포함하는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서, 포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 접착되도록 구성되는 히터; 상기 펠리컬프레임을 이송 시, 벤트홀을 통해 상기 펠리컬프레임을 지지한 상태로 수평으로 이동시켜 상기 펠리컬프레임과 상기 포토마스크가 세워진 상태로 접착되도록 하는 펠리컬지그;를 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치.
펠리컬막이 부착된 펠리컬프레임을 펠리컬막이 하부로 가도록 고정시켜 준비시키는 준비단계; 상기 펠리컬프레임의 펄리컬막이 접착된 면의 타면을 따라 접착제를 도포하는 도포단계; 및 상기 펠리컬프레임의 상부에 포토마스크의 패턴면을 하부로 하여 얹어 부착시키는 부착단계;를 포함하여 구성된다.
상기 부착단계는, 상기 포토마스크를 4개의 마스크가이드로 들어올리되 마스크가이드의 지지하는 면이 경사지도록 구성하여 로딩시키는 단계; 상기 로딩된 포토마스크를 상기 펠리컬프레임의 상부의 접착면 상으로 이동시키는 단계; 및 상기 이동된 포토마스크를 하강시켜 펠리컬프레임의 상부에 배치하여 하중에 의해 부착시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
상기 도포단계 이후에 상기 펠리컬프레임에 열을 가해 접착력을 높이는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도포단계 이후에 상기 포토마스크에 열을 가하여 접착력을 높이는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도포단계 이후에 상기 펠리컬프레임에 열을 가해 접착력을 높이는 단계; 및 상기 포토마스크에 열을 가하여 접착력을 높이는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 마스크 패턴의 보정 방법은, 상기 포토마스크의 패턴면이 상부로 배치되도록 하는 단계; 상기 펠리컬프레임의 펄리컬막이 접착된 면의 타면에 프레임을 따라 접착제를 도포하는 단계; 및 상기 펠리컬프레임의 접착제가 도포된 면을 하부로 하여 상기 포토마스크에 얹어 부착시키는 부착단계;를 포함하여 구성된다.
상기 부착단계는, 상기 펠리컬프레임의 측면에 형성된 벤트홀에 프로브 형태의 펠리컬지그로 고정시켜 상기 펠리컬프레임을 로딩시키는 단계; 상기 로딩된 펠리컬프레임을 포토마스크 상부의 접착면 상으로 이동시키는 단계; 및 상기 이동된 페리컬프레임을 하강시켜 상기 포토마스크의 상부에 얹어 배치하여 자중에 의해 접착시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
상기 도포단계 이후에 상기 펠리컬프레임에 열을 가해 접착력을 높이는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도포단계 이후에 상기 포토마스크에 열을 가하여 접착력을 높이는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도포단계 이후에 상기 펠리컬프레임에 열을 가해 접착력을 높이는 단계; 및 상기 포토마스크에 열을 가하여 접착력을 높이는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
따라서 본 발명의 마스크의 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법은, 포토마스크의 자중 또는 펠리컬프레임의 자중에 의해 왜곡 없이 마스크와 펠리컬프레임을 접착시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 포토마스크 이동시 포토마스크가 왜곡되지 않도록 하부면을 마스크가이드로 들어올려 펠리컬프레임에 부착하고, 펠리컬프레임의 이동시에는 펠리커프레임의 벤트홀에 펠리컬지그로 지지하여 들어올려 포토마스크에 부착하도록 하여 왜곡을 왜곡없이 부착시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 마스크 노광장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리컬프레임에 포토마스크를 들어올려 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 부착시키는 단계를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 펠리컬프레임에 포토마스크를 들어올려 고정시키는 과정을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 부착시키는 단계를 보다 상세하게 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 세워진 포토마스크에 펠리컬프레임을 수평으로 움직여 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토마스크에 펠리컬프레임을 들어올려 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 7의 부착시키는 단계를 설명하기 위하여 보다 상세하게 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 7의 포토마스크에 펠리컬프레임을 들어올려 고정시키는 과정을 나타낸 순서도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 부착시키는 단계를 보다 상세하게 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세워진 펠리컬프레임에 포토마스크를 수평으로 움직여 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리컬프레임에 포토마스크를 들어올려 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 부착시키는 단계를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저, 본 발명은, 펠리컬프레임(100), 포토마스크(200), 히터(300), 마스크지그(400) 및 마스크로봇암(410)으로 구성된다.
먼저, 펠리컬막(110)이 부착된 펠리컬프레임(100)이 펠리컬막(110)을 하부로 가도록 고정시켜 준비된다. 펠리컬프레임(100)의 측면에는 벤트홀(130)이 구성되며, 벤트홀(130)의 내측에는 필터(132)가 내장되어 외부에서 파티클과 같은 이물질이 펠리컬프레임(100)의 내부로 유입되는 것을 방지한다.
펠리컬막(110)은 포토마스크(200)를 보호하는 역할을 하며 얇은 프리 스탠딩(free-standing) 필름인 펠리컬 필름일 수 있으며, 광원으로부터의 거의 모든 빛을 투과시킬 수 있도록 투과성이 높은 재질을 사용하여 펠리컬프레임(100)의 일측에 안착된다.
벤트홀(130)은 펠리컬프레임(100)의 펠리컬막(110)과 포토마스크(200)의 공간에 형성된 공기가 열과 압력의 차이에 의해서 팽창 및 수축하게 되면 포토마스크(200)의 패턴(210)이 손상되는 것을 방지하기 위하여 공기의 출입이 자유롭도록 구성된 홀이다.
그러나, 벤트홀(130)에 의해 파티클과 같은 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 벤트홀(130)의 내측에는 파티클의 유입을 막는 필터(132)가 형성되어 있다.
펠리컬프레임(100)과 펠리컬막(110)이 접착된 펠리컬프레임(100)의 타면을 따라 접착제(120)를 도포하여 접착제(120)가 도포된 면이 상부로 향하도록 하고 펠리컬막(110)이 부착된 면이 하부로 향하도록 하여 펠리컬프레임(100)을 준비한다.
펠리컬프레임(100)의 상부에 포토마스크(200)의 패턴(210)을 대응하여 마주보도록 하여 그대로 얹어 부착시킨다.
펠리컬프레임(100)과 포토마스크(200)를 부착시키기 이전에 히터(300)가 포토마스크(200) 또는 펠리컬프레임(100)에 열을 가하여 펠리컬프레임(100)에 도포된 접착제(120)가 작용하여 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)이 효율적으로 접착되도록 한다. 이때, 전술한 실시예에서는 포토마스크(200) 또는 펠리컬프레임(100)에 열을 가하는 것으로 설명하였지만, 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)에 모두 열을 가하여 접착제(120)의 접착 작용을 도울 수 있다.
한편, 히터(300)로부터 포토마스크(200)과 펠리컬프레임(100)에 가해지는 열은 부착되기 이전 단계에서 적용한다. 이는 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)이 부착되면, 포토마스크(200)과 펠리컬프레임(200)의 팽창 및 수축의 차이로 인하여 왜곡이 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다.
포토마스크(200)를 들어올려 이송시키는 마스크지그(400)는 마스크로봇암(410)에 의해 구동되며, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 포토마스크(200)의 4개의 소정의 지점을 마스크가이드(402)로 접촉하여 들어올린다.
도 3의 (b)에 나타난 바와 같이 포토마스크(200)에 압력을 가하지 않도록 포토마스크(200)의 밑부분을 마스크지그(400)에 구성된 4개의 마스크가이드(402)로 받쳐 들어올린다. 한편, 4개의 마스크가이드(402)는 포토마스크(200)를 받치는 지지부(404)가 경사지도록 구성하여 포토마스크(200)에 가해지는 압력이 분산되도록 구성한다. 이는 포토마스크(200)를 이동시킬 때, 포토마스크(200)에 가해지는 압력을 최소화시키고 분산시키기 위한 것이다. 또한, 지지부(404)의 하부에는 단턱(406)을 형성하여 포토마스크(200)가 안정적으로 이송되도록 구성한다. 즉, 단턱(406)은 외부로부터 충격이 가해지더라도 포토마스크(200)가 하부로 낙하하지 않고 단턱(406)에 안착된 상태로 이송될 수 있도록 한다.
도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 마스크지그(400)는 연결된 로봇팔(410)에 의해 전후좌우 및 상하로 이동할 수 있으며, 컴퓨터에 의해 정밀하게 조작된다. 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)의 부착되는 지점을 인지하여 펠리컬프레임(100)의 상부의 정확한 위치에 포토마스크(200)를 배치하고, 로봇팔(410)을 이용하여 포토마스크(200)를 지지하고 있는 마스크지그(400)를 내여 펠리컬프레임(100)에 맞춰 부착시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 펠리컬프레임에 포토마스크를 들어올려 고정시키는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, S202단계에서 펠리컬프레임(100)의 펠리컬막(110)이 하부로 가도록 고정시켜 준비시킨다.
S204단계에서 펠리컬프레임(100)의 펄리컬막(110)이 접착된 타면을 따라 접착제를 도포한다.
S206단계에서 펠리컬프레임(100)에 열을 가한다. 페리컬프레임(100)에 열을 가하는 것은 접착제(120)가 상기 펠리컬프레임(100)과 포토마스크(200) 사이에서 잘 굳어 접착력을 높이고 접착제(120)의 유연성을 높여 고르게 분포되도록 하여 불균일한 도포로 인한 왜곡을 방지하기 위한 것이다.
S208단계에서 포토마스크(200)에 열을 가한다. 마찬가지로 포토마스크(200)에 열을 가하는 것은 접착력을 높이고 왜곡을 방지하기 위한 목적이다.
한편, 상기 S206단계 및 S208단계는 두개의 단계 중 적어도 어느 한 단계를 수행하여 접착력을 높일 수 있으며 접착제(120)에 따라서는 가열하는 S206단계 및 S208단계가 생략될 수도 있음을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
S210단계에서 펠리컬프레임(100)의 상부에 포토마스크(200)의 패턴(210)을 하부로 하여 얹어 부착시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 부착시키는 단계를 보다 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, S302단계에서 포토마스크(200)를 4개의 마스크지그(400)의 마스크가이드(402)에 로딩시킨다. 특히 마스크가이드(402)의 경사지도록 돌출된 4개의 지지부(404)의 위에 얹혀진다. 포토마스크(200)는 경사진 지지부(404)의 위에 얹혀지기 때문에 마스크가이드(402)로부터 포토마스크(200)에 힘이 부등하게 가해지더라도 지지부(404)의 경사면에서 낮은 마찰력으로 이동하기 때문에 포토마스크(200)에 가해지는 압력은 낮고 왜곡은 발생하지 않는다.
S304단계에서 마스크가이드(402)에 로딩된 포토마스크(200)를 상기 펠리컬프레임(100) 상부의 접착제(120)가 도포된 면으로 이동시킨다. 포토마스크(200)의 이동은 마스크지그(400)에 연결된 마스크로봇암(410)에 의해 펠리컬프레임(100)의 상부로 포토마스크(200)가 정교하게 이동되도록 한다.
S306단계에서 마스크로봇암(410)을 이용하여 포토마스크(200)를 하강시켜 펠리컬프레임(100)의 상부에 얹히도록 배치하여 포토마스크(200)의 자중에 의해 부착시킨다. 이때, 포토마스크(200)의 자중과 펠리컬프레임(100)에 도포된 접착제(120)의 작용에 의해 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)이 부착된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 세워진 포토마스크에 펠리컬프레임을 수평으로 움직여 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 6에 도시된 실시예는 세워진 포토마스크(200)에 펠리컬프레임(100)을 수평으로 움직여 부착시키는 것을 나타낸 도면이며, 발명의 구성 및 단계 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예와 동일하며, 다만 세워진 포토마스크(200)에 펠리컬프레임(100)을 수평으로 움직여 부착시키는 구성만 상이할 뿐이며 그 이외의 공정 및 단계는 유사하므로, 각 구성을 설명하는 도면 식별부호는 동일한 번호를 사용하였다. 또한, 도 6에 대한 설명은 이전에 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 실시예와 유사하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토마스크에 펠리컬프레임을 들어올려 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 6의 부착시키는 단계를 설명하기 위하여 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 먼저, 본 발명은, 펠리컬프레임(100), 포토마스크(200), 히터(300), 펠리컬지그(500) 및 펠리컬로봇암(510)으로 구성된다.
먼저, 포토마스크(200)의 패턴(210)이 상부로 향하도록 고정시켜 준비된다.
펠리컬프레임(100)과 펠리컬막(100)이 접착된 펠리컬프레임(100)의 타면을 따라 접착제(120)를 도포한다. 펠리컬프레임(100)의 측면에는 벤트홀(130)이 구성되며, 벤트홀(130)의 내측에는 필터(132)가 내장되어 외부에서 파티클과 같은 이물질이 펠리컬프레임(100)의 내부로 유입되는 것이 방지된다. 따라서, 펠리컬지그(500)로 펠리컬프레임(100)을 이송 시, 벤트홀(130)에 내삽된 펠리컬지그(500)의 지지부재(510)를 이용하여 펠리컬프레임(100)을 지지한 상태로 들어올려 이동시킨다. 펠리컬프레임(100)의 접착제(120)가 도포된 면을 하부로 하여 상기 포토마스크(200)에 그대로 얹어 부착시킨다.
히터(300)는 포토마스크(200) 또는 펠리컬프레임(100)에 열을 가하여 펠리컬프레임(100)에 도포된 접착제(120)가 작용하여 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)이 효율적으로 접착되도록 구성된다. 이때, 전술한 실시예에서는 포토마스크(200) 또는 펠리컬프레임(100)에 열을 가하는 것으로 설명하였지만, 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)에 모두 열을 가하여 접착제(120)의 작용을 도울 수 있다. 한편, 히터(300)로부터 포토마스크(200)과 펠리컬프레임(100)에 가해지는 열은 부착되기 이전 단계에서 적용될 수 있다. 부착단계 이전에 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)에 열을 가하는 이유는 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)이 부착되면, 포토마스크(200)과 펠리컬프레임(100)의 팽창 및 수축의 차이로 인하여 포토마스크(200)에 왜곡이 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다.
펠리컬프레임(100)을 들어올려 이송시키는 펠리컬지그(500)는 펠리컬로봇암(510)에 의해 구동되며, 펠리컬지그(500)는 지지부재(502)를 포함하여 구성된다. 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 펠리컬프레임(100)의 벤트홀(132)에 펠리컬지그(500)에 구비된 4개의 프로브 형태의 지지부재(502)를 벤트홀(130)에 내삽시키고 접촉시켜 들어올린다.
도 8의 (b)에 나타난 바와 같이 펠리컬프레임(100)의 벤트홀(130)에 지지부재(502)를 내삽시키고 접촉시켜 펠리컬프레임(100)을 들어올리게 되면 펠리컬프레임(100)에 외압은 거의 작용하지 않게 된다. 이때 프로브 형태의 지지부재(502)는 벤트홀(130)의 내부로 유입되도록 구성되며, 필터(132)를 손상시키지 않도록 필터(132)의 전단까지만 전진시켜 내삽되며 펠리컬프레임(100)을 지그(500)에 로딩시킨다.
도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 펠리컬지그(500)의 지지부재(502)에 로딩된 펠리컬프레임(100)을 포토마스크(200) 상부의 패턴(210)면 상으로 이동시킨다. 펠리컬프레임(100)의 이동은 펠리컬지그(500)에 연결된 펠리컬로봇암(510)에 의해 정교하게 이동시켜 포토마스크(200)의 상부로 펠리컬프레임(100)이 이동되도록 한다. 펠리컬지그(500)는 연결된 로봇팔(510)에 의해 전후좌우 및 상하로 이동할 수 있으며, 컴퓨터에 의해 정밀하게 조작된다. 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)이 부착되는 지점을 인지하여 포토마스크(200)의 패턴(210)이 형성된 상부와 마주보도록 정확한 위치에 배치하고, 로봇팔(510)을 이용하여 지그(500)를 내려 펠리컬프레임(100)을 포토마스크(200)의 상부에 맞춰 부착시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 포토마스크에 펠리컬프레임을 들어올려 고정시키는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, S402단계에서 포토마스크(200)의 패턴(210)이 상부로 배치되도록 준비한다.
S404단계에서 펠리컬프레임(100)의 펄리컬막(110)이 접착된 면의 타면에 프레임을 따라 접착제(120)를 도포한다.
S406단계에서 펠리컬프레임(100)에 열을 가한다. 페리컬프레임(100)에 열을 가하는 것은 접착제(120)가 상기 펠리컬프레임(100)과 포토마스크(200) 사이에서 잘 굳어 접착력을 높이고 접착제(120)의 유연성을 높여 고르게 분포되도록 하여 접착제(120)가 불균일한 도포로 인하여 발생할 지 모르는 왜곡을 방지하기 위한 것이다.
S408단계에서 포토마스크(200)에 열을 가한다. 마찬가지로 포토마스크(200)에 열을 가하는 것은 접착력을 높이고 왜곡을 방지하기 위한 목적이다.
한편, 접착단계인 S406단계 및 S408단계는 둘 중 적어도 어느 한 단계를 수행하여 접착력을 높일 수 있으며 사용되는 접착제(120)에 따라서는 S406단계 및 S408단계가 생략될 수도 있음을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
S410단계에서 펠리컬프레임(100)에 접착제(120)가 도포된 면을 하부로 하여 상기 포토마스크(200) 위에 얹어 부착시킨다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 부착시키는 단계를 보다 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 10을 참조하면, S502단계에서 펠리컬프레임(100)의 측면에 형성된 벤트홀(130)에 4개의 프로브 형태의 지지부재(502)를 내삽시켜 지지시킴으로써 상기 펠리컬프레임(100)을 펠리컬지그(500)에 로딩시킨다. 이때 프로브 형태의 지지부재(502)는 벤트홀(130)의 내부로 유입되도록 구성되며, 필터(132)를 손상시키지 않도록 필터(132)의 전단까지만 내삽되어 전진된다.
S504단계에서 로딩된 펠리컬프레임(100)을 포토마스크(200) 상부의 정확한 위치에 포토마스크(200)의 패턴(210)면을 마주보도록 이동시킨다. 펠리컬프레임(100)의 이동은 펠리컬지그(500)에 연결된 펠리컬로봇암(510)에 의해 정교하게 이동시켜 포토마스크(200)의 상부의 정확한 위치에 펠리컬프레임(100)이 마주보도록 이동시킨다.
S506단계에서 이동된 페리컬프레임(100)을 고정한 펠리컬지그(500)를 하강시켜 포토마스크(200)의 상부에 배치하여 자중에 의해 접착되도록 한다. 이때, 펠리컬프레임(100)의 자중과 펠리컬프레임(100)에 도포된 접착제(120)의 작용에 의해 포토마스크(200)와 펠리컬프레임(100)이 부착된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세워진 펠리컬프레임에 포토마스크를 수평으로 움직여 고정시키는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 도 11에 도시된 실시예는 세워진 펠리컬프레임(100)에 포토마스크(200)를 수평으로 움직여 이동하여 부착시키는 것을 나타낸 도면이며, 발명의 구성 및 단계 도 7 내지 도 10에 도시된 실시예와 동일하며, 다만 세워진 펠리컬프레임(100)에 포토마스크(200)를 수평으로 움직여 부착시키는 구성만 상이할 뿐이며 그 이외의 공정 및 단계는 동일하므로 각 구성을 설명하는 도면 식별부호는 동일한 번호를 사용하였다. 또한, 도 11에 대한 설명은 이전에 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한 실시예와 유사하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 펠리컬프레임 110 : 펠리컬막
120 : 접착제 130 : 벤트홀
132 : 필터 200 : 포토마스크
210 : 패턴 300 : 히터
400 : 마스크지그 402 : 마스크가이드
404 : 지지부 406 : 단턱
410 : 마스크로봇암 500 : 펠리컬지그
502 : 지지부재 510 : 펠리컬로봇암

Claims (16)

  1. 펠리컬막이 부착된 펠리컬프레임을 펠리컬막이 하부로 가도록 고정시키고, 상기 펠리컬프레임에 타측면에 접착제가 도포시켜 준비된 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서,
    포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 접착되도록 구성되는 히터; 및
    상기 포토마스크를 4개의 마스크가이드로 받쳐 들어올리고 이송시켜 접착제가 도포된 상기 펠리컬프레임의 상부에 올려놓아 자중에 의해 접착되도록 하는 마스크지그;를 포함하고,
    상기 마스크지그는,
    상기 포토마스크를 받치며 경사지도록 구성하여 포토마스크에 가해지는 압력이 분산되도록 구성된 지지부; 및
    상기 지지부의 하부로부터 연장되어 구성된 단턱;을 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 패턴이 상부로 향하도록 포토마스크가 고정시켜 준비되고, 펠리컬막이 형성된 타측에 접착제가 도포된 상태로 준비되며, 측면에는 벤트홀이 구성된 펠리컬프레임을 포함하는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서,
    상기 포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 상기 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 접착되도록 구성되는 히터; 및
    상기 펠리컬프레임을 이송 시, 벤트홀을 통해 상기 펠리컬프레임을 지지한 상태로 들어올려 이동시키는 펠리컬지그;를 포함하는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 펠리컬지그는,
    상기 펠리컬프레임의 벤트홀에 내삽되어 접촉시켜 들어올리는 지지부재;를 포함하고,
    상기 펠리컬지그는 상기 펠리컬지그를 구동시키는 펠리컬로봇암에 의해 이동되는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치.
  6. 포토마스크가 세워져 고정시켜 준비되고, 펠리컬막이 형성된 타측에 접착제가 도포된 상태로 준비되며, 측면에는 벤트홀이 구성된 펠리컬프레임을 포함하는 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치에 있어서,
    포토마스크 및 펠리컬프레임 중 적어도 어느 하나에 열을 가하여 펠리컬프레임에 도포된 접착제가 작용하여 포토마스크와 펠리컬프레임이 접착되도록 구성되는 히터;
    상기 펠리컬프레임을 이송 시, 벤트홀을 통해 상기 펠리컬프레임을 지지한 상태로 수평으로 이동시켜 상기 펠리컬프레임과 상기 포토마스크가 세워진 상태로 접착되도록 하는 펠리컬지그;를 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 장치.
  7. 펠리컬막이 부착된 펠리컬프레임을 펠리컬막이 하부로 가도록 고정시켜 준비시키는 준비단계;
    상기 펠리컬프레임의 펄리컬막이 접착된 면의 타면을 따라 접착제를 도포하는 도포단계; 및
    상기 펠리컬프레임의 상부에 포토마스크의 패턴면을 하부로 하여 얹어 부착시키는 부착단계;를 포함하고,
    상기 부착단계는, 상기 포토마스크를 4개의 마스크가이드로 들어올리되 마스크가이드의 지지하는 면이 경사지도록 구성하여 로딩시키는 단계;
    상기 로딩된 포토마스크를 상기 펠리컬프레임의 상부의 접착면 상으로 이동시키는 단계; 및
    상기 이동된 포토마스크를 하강시켜 펠리컬프레임의 상부에 배치하여 하중에 의해 부착시키는 단계;를 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 도포단계 이후에,
    상기 펠리컬프레임에 열을 가하는 단계;를 더 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 도포단계 이후에,
    상기 포토마스크에 열을 가하는 단계;를 더 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 도포단계 이후에,
    상기 펠리컬프레임에 열을 가하는 단계; 및
    상기 포토마스크에 열을 가하는 단계를 더 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
  12. 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법에 있어서,
    상기 포토마스크의 패턴면이 상부로 배치되도록 하는 단계;
    상기 펠리컬프레임의 펄리컬막이 접착된 면의 타면에 프레임을 따라 접착제를 도포하는 단계; 및
    상기 펠리컬프레임의 접착제가 도포된 면을 하부로 하여 상기 포토마스크에 얹어 부착시키는 부착단계;를 포함하고,
    상기 부착단계는,
    상기 펠리컬프레임의 측면에 형성된 벤트홀에 프로브 형태의 펠리컬지그로 고정시켜 상기 펠리컬프레임을 로딩시키는 단계;
    상기 로딩된 펠리컬프레임을 포토마스크 상부의 접착면 상으로 이동시키는 단계; 및
    상기 이동된 페리컬프레임을 하강시켜 상기 포토마스크의 상부에 얹어 배치하여 자중에 의해 접착시키는 단계;를 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 도포단계 이후에,
    상기 펠리컬프레임에 열을 가하는 단계;를 더 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 도포단계 이후에,
    상기 포토마스크에 열을 가하는 단계;를 더 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 도포단계 이후에,
    상기 펠리컬프레임에 열을 가하는 단계; 및
    상기 포토마스크에 열을 가하는 단계를 더 포함하는 것인 포토마스크와 펠리컬프레임의 부착 방법.
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JP4023690B2 (ja) 2003-11-12 2007-12-19 エーエスエムエル ホールディング エヌ.ブイ. レチクルの運動学的位置合わせのための方法及び装置
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