KR102011272B1 - 포토마스크 고정부가 구비된 포토마스크 세정장치 - Google Patents

포토마스크 고정부가 구비된 포토마스크 세정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토마스크 고정부가 구비된 포토마스크 세정장치에 관한 것으로, 포토마스크가 수직하게 세워져서 고정되며, 전후방향으로 이동될 수 있도록 구동수단을 구비한 포토마스크 이송부; 포토마스크의 표면에 접촉되는 세정부재로 이루어진 세척부; 포토마스크 이송부에 탈착 가능하게 결합되며 포토마스크를 장착하는 포토마스크 고정부;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 포토마스크를 수직상태로 이동시키면서 양면을 세척할 수 있도록 하고, 포토마스크의 크기에 따라 조임부재의 간격을 조절할 수 있어 한대의 장비로 다양한 사이즈의 포토마스크를 장착시킬 수 있어 장비 구입 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

포토마스크 고정부가 구비된 포토마스크 세정장치{Photomask Cleaning Apparatus with Photomask Fixing Device}
본 발명은 포토마스크 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼 또는 디스플레이 기판 등에 박막 패턴을 형성하는 데에 사용되는 포토마스크를 세정하는 포토마스크 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기발광표시소자(Organic Light Emitting Diode : OLED) 및 박막트랜지스터 액정표시소자(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display : TFT-LCD)와 같은 평판표시소자의 양극기판을 제조함에 있어 포토리소그래피(photolithography) 공정이 이용되고 있다.
포토리소그래피 공정은 식각대상층 상에 감광성 수지(photoresist)를 도포하는 단계와, 감광성 수지의 특정 부분에 포토마스크를 이용해서 빛을 조사시키는 노광 단계와, 소정 화학용액을 이용해서 노광되거나 또는 노광되지 않은 감광성 수지 부분을 제거하는 현상 단계로 구성된다.
이와 같은 포토리소그래피 공정에 있어서, 노광 공정에서 사용하는 포토마스크의 세정 상태는 생산 수율에 큰 영향을 미치는 중요한 요인이 된다.
포토마스크(photomask)는 석영이나 유리 기판 위에 반도체의 미세 회로를 형상화한 것이다.
한편 포토마스크의 표면에 잔재된 잔류물을 제거하기 위해 세정작업이 필요하다.
종래 세정작업은 감광성 수지 박리액, 이소프로필 알코올 등과 같은 화학 약품(이하, '세정액'이라 칭함)을 사용하여 수행하였다.
종래 기술에 따르는 세척 기능을 가진 장비들은 포토마스크 단면을 회전판위에 올려놓고 천천히 회전을 시킨다.
회전되는 포토마스크 위를 로봇 팔에 부착되어 있는 스크럽 홀더를 회전시키며 일정 압력으로 문질러서 세척을 하게 된다.
그 후에 초순수 증류(DI) 세척 후에 반대쪽으로 로봇 팔을 이용하여 돌려 같은 동작을 반복한 후에 세척 및 드라이 후 언로딩을 하는 구조다.
이러한 구조로 고가의 장비는 포토마스크 로딩 장비-> 전 처리실 화학용액 -> 회전 및 브러시 세척실 -> DI 세척실 -> 마스크 언로딩 장비등으로 구성된다.
포토마스크는 일명 지그라고 하는 이송장치에 장착된 상태로 이송되는데 종래에는 포토마스크의 크기별로 지그를 구비하여야 하므로 장비 구성 비용이 많이 소요되고, 적합한 지그로 교체하는 시간이 필요하므로 작업 능률이 저하되는 단점이 있었다.
한국 특허출원 10-2011-0055301호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 포토마스크를 수직상태로 이동시키면서 양면을 세척할 수 있도록 하고, 포토마스크의 크기에 적합하도록 양측 지지대의 간격을 조절할 수 있고, 포토마스크의 고정력이 향상될 수 있도록 한 포토마스크 고정부가 구비된 포토마스크 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 포토마스크가 수직하게 세워져서 고정되며, 전후방향으로 이동될 수 있도록 구동수단을 구비한 포토마스크 이송부; 포토마스크 이송부가 통과될 수 있도록 입구와 출구가 양측에 형성된 본체;를 포함하고, 본체의 내측에 형성되며, 입구에 근접하면서 2개가 한쌍으로 수직하게 형성되고, 소정 간격으로 이격되게 배치된 봉체와, 상기 각 봉체의 외면에 형성되어 포토마스크의 표면에 접촉되는 세정부재로 이루어진 세척부;를 포함하는 포토마스크 세정장치에 적용되는 것으로, 포토마스크 이송부에 탈착 가능하게 결합되며, 포토마스크를 장착하는 포토마스크 고정부;를 포함하는 포토마스크 세정장치에 의해 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 포토마스크 고정부는 상기 장착부의 다수의 고정부재에 선택적으로 결합되며 소정간격으로 이격되어 형성되는 지지대; 상기 지지대에 일측이 연결되고 타측은 포토마스크의 측면에 연결되는 가이드;를 포함하며, 복수의 지지대가 포토마스크의 양측면에 결합되어 수직하게 세워지도록 한 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 포토마스크 고정부는, 내부에 공간을 가지며 상하좌우 벽면이 형성되고, 각 벽면에 나사공이 형성된 지지대; 지지대의 상하좌우 벽면의 체결공에 각기 결합되는 샤프트와, 상기 샤프트의 선단에 형성되는 홀더로 구성된 다수개의 조임구;를 포함하며, 다수개의 조임구를 길이 조절하여 홀더가 포토마스크의 상하좌우 측면에 부착되어 포토마스크를 수직하게 세워지도록 한 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 포토마스크 고정부는, 내부에 공간을 가지며 상하좌우 벽면이 형성되고, 각 벽면에 관통공이 형성된 지지대; 상기 지지대의 상하좌우 벽면의 관통공에 끼워져 결합되며 일단에 홀더가 형성된 아암과, 상기 프레임의 상면에 나사결합되되 상기 관통공에 대응되게 나사결합되며, 조여졌을때 상기 아암을 가압시켜 고정되도록 하는 고정부재;를 포함하며, 상기 고정부재의 길이 조절하여 각 홀더가 포토마스크의 상하좌우 측면에 부착되어 포토마스크를 수직하게 세워지도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 포토마스크를 수직상태로 이동시키면서 양면을 세척할 수 있도록 하고, 포토마스크의 크기에 따라 조임부재의 간격을 조절할 수 있어 한대의 장비로 다양한 사이즈의 포토마스크를 장착시킬 수 있어 장비 구입 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 포토마스크 세정장치에 대한 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 '포토마스크 고정부'를 나타낸 정면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 '포토마스크 고정부'를 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 '포토마스크 고정부'를 나타낸 정면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.
첨부된 도 1은 본 발명이 적용되는 포토마스크 세정장치에 대한 사시도, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 '포토마스크 고정부'를 나타낸 정면도, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 '포토마스크 고정부'를 나타낸 정면도, 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 '포토마스크 고정부'를 나타낸 정면도이다.
본 발명이 적용되는 포토마스크 세정장치는, 포토마스크가 수직하게 세워져서 고정되며, 전후방향으로 이동될 수 있도록 구동수단을 구비한 포토마스크 이송부(100); 포토마스크 이송부(100)가 통과될 수 있도록 입구와 출구가 양측에 형성된 본체(200);를 포함하고, 본체(200)의 내부에 형성된 세척부(W)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 포토마스크 이송부(100)에 탈착 가능하게 결합되며, 포토마스크를 장착하는 지지대(42)를 갖는 포토마스크 고정부(4);를 포함하여 구성된다.
상기 포토마스크 이송부(100)는, 상부에 다수의 고정부재(130)가 형성되며 전후진 작동되는 장착부(120); 상기 장착부(120)의 전후진 동력을 발휘하는 구동부;로 구성된다.
다수의 고정부재(130)는 지지대 한개의 폭 길이만큼 이격되어 등간격으로 형성된다.
따라서 양측 고정부재(130)에 각 지지대(42)의 하단이 끼움결합되어 고정될수 있다.
또한 고정부재(130)의 내측면에는 포토마스크 고정부(4)의 지지대(42)가 끼움결합되도록 내측면에 수직하게 슬롯(미도시)이 형성된다.
2개의 지지대(42)는 포토마스크(P)의 양측에 각기 부착된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제1실시예에 따른 포토마스크 고정부(4)는, 상기 장착부(120)의 다수의 고정부재에 선택적으로 결합되며 소정간격으로 이격되어 형성되는 지지대(42); 지지대(42)에 일측이 연결되고 타측은 포토마스크(P)의 측면에 연결되는 가이드(44);를 포함하며, 복수의 지지대(42)가 포토마스크(P)의 양측면에 결합되어 수직하게 세워지도록 한다.
가이드(44)는 판형으로 이루어지고, 일측은 지지대(42)에 나사결합 또는 핀결합으로 연결되고, 타측에는 포토마스크(P)가 부착됨으로써 포토마스크(P)의 양측에 각기 결합되어 지지력을 제공하게 된다.
따라서 포토마스크(P)의 크기에 따라 가이드(44)를 선택하여 적정한 크기의 가이드를 적용하게 된다.
도 2의 (a)는 작은 크기의 포토마스크(P)를 장착한 상태를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 큰 크기의 포토마스크(P)를 장착할 수 있다.
한편 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 포토마스크 고정부(4b)는, 내부에 공간이 형성되어 포토마스크(P)가 수용될 수 있는 사각형의 지지대(42)와, 상기 지지대(42)의 각 변에 결합되어 내부의 포토마스크(P)를 고정시키는 다수의 조임구(54)로 구성된다.
지지대(42)는 내부에 공간을 가지며 상하좌우 벽면이 형성되고, 각 벽면에 체결공(424)이 형성된다.
조임구(54)는, 상기 지지대(42)의 상하좌우 벽면의 체결공(424)에 각기 관통 결합되는 샤프트(542)와, 상기 샤프트(542)의 선단에 형성되는 홀더(544)로 구성되며, 샤프트(642)의 외주면에는 스프링(543)이 결합되어 지지대(42)의 내측과 탄성력을 갖도록 형성된다.
체결공(424)은 양측에 걸림홈(425)이 형성되고, 샤프트(542)의 외주면에 돌출되어 록킹팁(545)이 형성된다.
따라서 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 록킹팁(545)이 체결공(424) 및 걸림홈(425)에 일치된 상태로 통과하여 삽입된 후 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 일측으로 회전시켜 걸림홈(425)과 록킹팁(545)이 어긋나게 하여 잠금상태가 될 수 있다.
샤프트(542)의 선단부와 홀더(544)는 베어링으로 결합됨으로써 홀더(544)와 샤프트(542)는 분리되어 있어 샤프트(542)가 회전되더라도 홀더(544)는 회전되지 않도록 한다.
각 홀더(544)는 단면이 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 포토마스크(P)의 각 변에 끼움 고정되며, 나사 체결이나 접착제에 의한 접착 고정 등의 고정수단을 이용하여 고정된다.
따라서 각 다수개의 조임구(54)의 샤프트(542)의 단부를 회전시켜 지지대(42)와 결합되는 길이를 조절함으로써 홀더(544)가 전진 또는 후진할 수 있어 포토마스크(P)의 크기에 적합하게 위치를 조절할 수 있다.
이렇게 각 조임구(54)의 위치를 조절하여 포토마스크(P)의 상하좌우 측면에 홀더(544)가 부착된 상태에서 포토마스크(P)를 수직하게 지지할 수 있게 된다.
한편 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 포토마스크 고정부(4c)는, 내부에 공간을 가지며 상하좌우 벽면이 형성되고, 각 벽면에 관통공이 형성된 지지대(42)와; 지지대(42)의 상하좌우 벽면의 관통공에 결합되며 포토마스크(P)를 고정시키는 고정부재(68);를 포함하여 구성된다.
고정부재(68)는 일단에 홀더(66)가 형성된 아암(64)과, 상기 아암(64)을 인입 또는 인출작동시키며 지지대(42)에 부착된 실린더(67)로 구성되며, 아암(64)의 길이를 조절하여 포토마스크(P)의 외주면에 홀더(66)가 고정되도록 하는 것이다.
홀더(66)는 단면이 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 포토마스크(P)의 각 변에 끼움 고정되며, 나사 체결이나 접착제에 의한 접착 고정 등의 고정수단을 이용하여 고정된다.
따라서 각 아암(64)의 길이를 개별적으로 조절하여 홀더(66)가 전진 또는 후진될 수 있어 포토마스크(P)의 크기에 적합하게 위치를 조절할 수 있다.
이렇게 각 아암(64)의 위치를 조절하여 포토마스크(P)의 상하좌우 측면에 홀더(66)가 부착된 상태에서 포토마스크(P)를 수직하게 세워지지할 수 있게 된다.
한편 다시 도 1을 참조하면, 세척부(W)는 상기 본체(200)의 내측에 형성되며, 입구에 근접하면서 2개가 한쌍으로 수직하게 형성되어 포토마스크의 양면에 대응되게 형성되는 봉체(2)와, 상기 각 봉체(2)의 외면에 형성되어 포토마스크(P)의 표면에 접촉되는 세정부재(3)로 이루어진다.
한쌍의 봉체(2)는 여러쌍이 소정 간격으로 이격되게 배치된다.
좌측 한쌍을 제1봉체(21,22)로 정하고, 우측 한쌍을 제2봉체(21',22')로 정한다.
한쌍의 봉체(2)가 양측에 각기 배치되므로 2쌍의 봉체(21,22)(21'22')로 세척부(W)를 구성하게 된다.
좌,우측 2쌍의 봉체(21,22)(21'22')는 간격을 조절함으로써 포토마스크(P)의 크기에 적합하게 조절될 수 있다.
2쌍의 봉체(21,22)(21'22')의 간격 조절은 간격조절부(400)에 의해 실행된다.
세척부(W)에서 포토마스크(P)의 크기별로 각 봉체(21,22)(21'22')가 전진하여 고정되기 전에 포토마스크(P)가 이탈하지 않도록 가이드롤(미도시)이 형성된다.
가이드롤이 포토마스크(P) 하부를 고정식으로 하고, 상부를 상하이동식으로 가변하여 인치별로 포토마스크(P)를 지지해줄 수 있다.
상기 봉체(2)는 원통형이며, 2개가 서로 대칭되면서 수직하게 배치되어 한쌍을 구성하되 한쌍의 봉체(21,22)(21'22')는 소정 간격으로 이격되어 형성된다.
각각의 봉체(21,22)(21'22')는 상단과 하단에 각기 베어링(25)이 형성되며, 상,하부의 베어링(25)은 본체(200)의 상,하부에 형성된 레일(미도시)에 결합되어 베어링(25)의 롤링 구동에 의해 전후진 작동이 안내될 수 있다.
봉체(2)의 내부에는 외부에 형성된 세정액을 공급하는 약액 공급부(Q)와 연결되며, 봉체(2)의 외주면에 다수의 노즐공(미도시)이 형성된다.
따라서 약액 공급부(Q)로부터 봉체(2)의 노즐공을 통해 세정액이 분사될 수 있다.
세정부재(3)는 봉체의 외주면에 형성두께로 형성된 홀더이며, 홀더의 표면에 다스의 미세모가 형성되어 이루어진다.
한편 세척부(W)를 통과한 후 포토마스크(P)의 표면에 잔류된 세정액을 제거하는 초순수 증류수(DI WATER)를 분사하는 증류수 분사부(700)가 형성된다.
또한 증류수 분사부(700)를 통과한 후 포토마스크(P)의 표면에 잔재될 수 있는 증류수를 건조시키도록 에어를 분사하는 에어분사부(800)가 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
포토마스크(P)를 포토마스크 고정부(4,4c,4c)에 고정시킨 후 장착부(120)의 고정부재(130)에 지지대(42)를 각기 끼움결합시켜 수직한 상태가 되도록 하여 포토마스크(P)를 세척부(W)로 이송시키게 된다.
세척부(W)에서는 포토마스크(P)의 양면을 동시에 세척하게 된다.
이후 세척수(DI)를 분사하여 좌우 이동하여 마지막 이물질을 제거한다.
이후 포토마스크(P)가 에어분사부(800)로 이동하고, 에어분사부(800)에서 에어를 분사하여 물기를 제거하여 작업을 완료한다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
42 : 지지대 44 ; 가이드
54 : 조임구 542 : 샤프트
544 : 홀더 64 : 아암
66 : 홀더 68 : 고정부재

Claims (6)

  1. 포토마스크 세정장치에 적용되어 포토마스크를 장착하는 포토마스크 고정부;를 포함하고,
    상기 포토마스크 고정부는,
    장착부의 다수의 고정부재에 선택적으로 결합되며 소정간격으로 이격되어 형성되는 지지대;
    상기 지지대에 일측이 연결되고 타측은 포토마스크의 측면에 연결되는 가이드;를 포함하며,
    상기 복수의 지지대가 포토마스크의 양측면에 결합되어 수직하게 세워지도록 한 것을 특징으로 하는 포토마스크 세정장치.
  2. 포토마스크 세정장치에 적용되어 포토마스크를 장착하는 포토마스크 고정부;를 포함하고,
    상기 포토마스크 고정부는,
    내부에 공간을 가지며 상하좌우 벽면이 형성되고, 각 벽면에 체결공이 형성된 지지대;
    상기 지지대의 상하좌우 벽면의 체결공에 각기 관통 결합되는 샤프트와, 상기 샤프트의 선단에 형성되는 홀더로 구성되며, 샤프트의 외주면에는 스프링이 결합되어 지지대의 내측과 탄성력을 갖도록 형성된 다수개의 조임구;를 포함하며,
    상기 다수개의 조임구를 길이 조절하여 홀더가 포토마스크의 상하좌우 측면에 부착되어 포토마스크를 수직하게 세워지도록 하고,
    상기 체결공은 양측에 걸림홈이 형성되고, 상기 샤프트의 외주면에 돌출되어 록킹팁이 형성되며,
    상기 록킹팁이 체결공 및 걸림홈에 일치된 상태로 통과하여 삽입된 후 일측으로 회전시켜 걸림홈과 록킹팁이 어긋나게 하여 잠금상태가 될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 포토마스크 세정장치.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 샤프트의 선단과 홀더는 베어링이 결합되어 샤프트가 회전되더라도 홀더는 회전되지 않는 것을 특징으로 하는 포토마스크 세정장치.
  5. 포토마스크 세정장치에 적용되어 포토마스크를 장착하는 포토마스크 고정부;를 포함하고,
    상기 포토마스크 고정부는,
    내부에 공간을 가지며 상하좌우 벽면이 형성되고, 각 벽면에 관통공이 형성된 지지대;
    상기 지지대의 상하좌우 벽면의 관통공에 결합되며 포토마스크를 고정시키는 고정부재;를 포함하고,
    상기 고정부재는,
    일단에 홀더가 형성된 아암과, 상기 아암을 인입 또는 인출작동시키며 지지대에 부착된 실린더를 포함하며,
    상기 아암의 길이를 조절하여 포토마스크의 외주면에 홀더가 고정되도록 하며,
    상기 아암의 선단과 홀더는 베어링으로 결합되어 아암이 회전되더라도 홀더는 회전되지 않는 것을 특징으로 하는 포토마스크 세정장치.


  6. 삭제
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