KR102069743B1 - 마스크 상/하부 리페어를 위한 Dual Head 마스크 리페어 장치 - Google Patents
마스크 상/하부 리페어를 위한 Dual Head 마스크 리페어 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 마스크 리페어링 장치는 마스크가 안착되는 스테이지, 스테이지의 상부에 배치되며 마스크 상면의 제 1공정 결함을 검사하고 광 에너지로 리페어링 하는 제 1리페어링 유닛 및 제 1리페어링 유닛에서 검사된 제 1공정 결함의 위치로 이동하여 마스크 하면의 제 2공정 결함을 광 에너지로 리페어링 하는 제 2리페어링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 마스크의 상면 및 후면에 생성된 공정 결함의 리페어링 시 마스크 상하면의 반전 없이 제 1리페어링 유닛과 제2 리페어링 유닛을 이용하여 마스크의 상하면의 공정 결함을 각각 리페어링 할 수 있으므로, 제품의 사용성 증대와 함께 리페어링 공정 소요 시간을 절감 할 수 있다.
Description
본 발명은 마스크 리페어링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 또는 반도체 제조 공정 상 사용되는 마스크의 공정 결함을 리페어링 하는 마스크 리페어링 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정과 디스플레이 제조 공정은 각각 웨이퍼 기판과 글라스 기판에 다양한 처리를 하는 공정이다. 예를 들면, 반도체 제조 공정과 디스플레이 제조 공정은 식각, 패턴 형성, 증착 등과 같은 다양한 공정 처리 과정이 진행된다.
여기서, 반도체 제조 공정과 디스플레이 제조 공정, 즉 식각, 패턴 형성, 증착 등의 공정은 기판 상에 마스크를 배치한 후 진행된다. 마스크에는 상기한 식각, 패턴 형성, 증착 등의 공정 처리 과정에서 파티클 등과 같은 이물질이 흡착 또는 부착된다. 마스크는 반도체 제조 공정과 디스플레이 제조 공정 중에서 재사용되고, 마스크의 재사용을 위해서는 마스크에 흡착 또는 부착된 파티클 등과 같은 이물질의 제거가 필수적이다.
한편, 마스크에 흡착 또는 부착된 파티클 등과 같은 이물질을 제거하는 방식으로는 마스크의 세정 또는 에너지 소스를 이용한다. 또는 마스크의 세정 후에도 파티클 등과 같은 이물질이 제거되지 않을 수 있음에 따라 세정 이후에 에너지 소스를 이용하는 방식도 있다. 종래의 마스크 리페어링 장치 및 방법은 "대한민국 등록특허공보 제10-0964314호; 포토 마스크 리페어 장치 및 그 방법"에 개시되어 있다. 상기한 "대한민국 등록특허공보 제10-0964314호; 포토 마스트 리페어 장치 및 그 방법"은 기판의 결함을 리페어 할 수 있도록 레이저 빔과 금속 소스 가스를 공급하는 장치 및 방법을 개시하고 있다.
그런데, 최근 들어 기판의 크기는 대면적화 되고 있음에 따라 마스크의 크기 또한 대면적화 되고 있다. 종래의 마스크 리페어 장치 및 방법은 마스크 일측면을 리페어링 하고 타측면을 리페어링 하고 있으므로, 대면적의 마스크의 위치를 변경하고 리페어링 해야 하기 때문에 마스크의 리페어링 택 타임(tact time)의 저하가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 마스크의 리페어링 시 마스크의 위치 변경 없이 마스크의 상면과 하면을 순차적으로 리페어링 할 수 있도록 구조가 개선된 마스크 리페어링 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 마스크가 안착되는 스테이지와, 상기 스테이지의 상부에 배치되며 상기 마스크 상면의 제 1공정 결함을 검사하고 광 에너지로 리페어링 하는 제 1리페어링 유닛과, 상기 제 1리페어링 유닛에서 검사된 상기 제 1공정 결함의 위치로 이동하여 상기 마스크 하면의 제 2공정 결함을 광 에너지로 리페어링 하는 제 2리페어링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치에 의해 이루어진다.
여기서, 상기 제 1리페어링 유닛이 상기 제 1공정 결함을 광 에너지로 리페어링 후 상기 제 1공정 결함 영역의 재검사 신호에 기초하여 상기 제 2리페어링 유닛의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어유닛을 더 포함 할 수 있다.
상기 제어유닛은 상기 재검사 신호에서 상기 제 2공정 결함이 검사되는 것으로 판단되면 상기 제 2리페어링 유닛을 상기 제 2공정 결함 영역으로 이동시키고 상기 제 2공정 결함을 리페어링 하는 제어 신호를 출력 할 수 있다.
상기 제 1리페어링 유닛과 상기 제 2리페어링 유닛은 상기 스테이지를 사이에 두고 상호 대향 배치되며 상기 스테이지의 판면을 X-Y 평면이라 할 때 각각 X축선과 Y축선 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제 1리페어링 유닛과 상기 제 2리페어링 유닛은 각각 상기 제 1공정 결함 영역과 상기 제 2공정 결함 영역에 대해 순차적으로 이동 또는 동시에 이동될 수 있다.
상기 제 2리페어링 유닛은 상기 마스크 하면의 상기 제 2공정 결함을 리페어링 하는 광 에너지를 생성하는 광 생성모듈과, 상기 광 생성모듈로부터 생성된 광을 상기 제 2공정 결함으로 조사하는 광 조사모듈과, 상기 광 조사모듈에 배치되어 광 에너지에 의해 리페어링된 상기 제 2공정 결함의 부산물을 흡입하는 흡입모듈을 포함 할 수 있다.
상기 제 2리페어링 유닛은 상기 광 생성모듈로부터 생성된 광을 상기 광 조사모듈로 안내하는 가이드모듈과, 광 에너지로 리페어링 하기 전과 후의 상기 제 2공정 결함 영역을 이미지화 하는 이미지모듈을 더 포함 할 수 있다.
상기 제 2리페어링 유닛은 상기 광 생성모듈과 상기 가이드모듈 사이에 배치되어 상기 광 생성모듈로부터 출력되는 광을 선택적으로 차단시키는 셔터모듈을 더 포함 할 수 있다.
상기 제 2리페어링 유닛은 상기 이미지모듈이 상기 제 2공정 결함을 이미지화 할 때 상기 제 2공정 결함 영역에 조명 광을 조사하는 조명모듈을 더 포함 할 수 있다.
상기 제 1리페어링 유닛은 각각 상이한 배율을 갖는 복수 개의 광학부를 가지며 상기 제 1공정 결함의 리페어링을 위한 광학적인 경로 상에 대해 복수 개의 상기 광학부 중 어느 하나를 선택적으로 위치시키는 광학모듈을 포함 할 수 있다.
상기 제 1리페어링 유닛은 상기 광학모듈과 연결되며 상기 제 1공정 결함에 대한 포커싱을 위해 상기 광학모듈을 승강 운동시키는 승강모듈과, 상기 광학모듈을 리니어 이동시키는 제 1리니어 구동부와 상기 승강모듈을 상기 광학모듈의 리니어 이동 방향의 가로 방향으로 리니어 이동시키는 제 2리니어 구동부를 갖는 리니어 구동모듈과, 상기 승강모듈에 연결되어 상기 승강모듈이 일정 거리 이상으로 하강되는 것을 제한하는 하강 제한모듈을 포함 할 수 있다.
상기 하강 제한모듈은 상기 마스크와 상기 광학모듈이 접촉되지 않는 위치에서 상기 승강모듈의 하강을 제한시킬 수 있다.
상기 하강 제한모듈은 상기 승강모듈에 연결되며 상기 제 2리니어 구동부로부터 제공된 구동력에 따라 상기 승강모듈의 리니어 운동에 연동되는 피스톤과, 상기 피스톤을 수용하며 상기 피스톤의 이동을 제한시키는 유체가 공급되는 실린더를 포함 할 수 있다.
상기 제 2리니어 구동부로부터 제공된 구동력은 상기 실린더 내부 공급된 유체의 압력 보다 상대적으로 큰 것이 바람직하다.
상기 실린더 내부에 공급된 유체는 상기 제 2리니어 구동부로부터 공급되는 전원이 차단될 때 상기 피스톤의 하강 이동을 제한시킬 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 마스크 리페어링 장치의 효과는 다음과 같다.
마스크의 상면 및 후면에 생성된 공정 결함의 리페어링 시 마스크 상하면의 반전 없이 제 1리페어링 유닛과 제2 리페어링 유닛을 이용하여 마스크의 상하면의 공정 결함을 각각 리페어링 할 수 있으므로, 제품의 사용성 증대와 함께 리페어링 공정 소요 시간을 절감 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 제어 블록도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 마스크 리페어링 장치의 평면도,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 제 1리페어링 유닛의 제어 블록도,
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 제 1리페어링 유닛의 분해 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 제 1리페어링 유닛의 결합 사시도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 마스크 리페어링에 대한 제 1공정 처리 구성도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 마스크 리페어링에 대한 제 2공정 처리 구성도,
도 9는 도 2 및 도 3에 도시된 제 2리페어링 유닛의 사시도,
도 10은 도 9에 도시된 제 2리페어링 유닛의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 마스크 리페어링 장치의 평면도,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 제 1리페어링 유닛의 제어 블록도,
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 제 1리페어링 유닛의 분해 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 제 1리페어링 유닛의 결합 사시도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 마스크 리페어링에 대한 제 1공정 처리 구성도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 마스크 리페어링에 대한 제 2공정 처리 구성도,
도 9는 도 2 및 도 3에 도시된 제 2리페어링 유닛의 사시도,
도 10은 도 9에 도시된 제 2리페어링 유닛의 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치에서 리페어링 되는 마스크 일측면의 공정 결함은 제 1공정 결함, 그리고 마스크 타측면의 공정 결함은 제 2공정 결함으로 구분하여 기재함과 함께 도면 부호(D1, D2)도 기재하였음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 제어 블록도, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 사시도, 그리고 도 3은 도 2에 도시된 마스크 리페어링 장치의 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치(10)는 스테이지(300), 제 1리페어링 유닛(1000) 및 제 2리페어링 유닛(3000)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치(10)는 본체(100), 제 1이송유닛(500), 제 2이송유닛(700) 및 제어유닛(900)을 더 포함한다.
본체(100)는 스테이지(300), 제 1이송유닛(500), 제 2이송유닛(700), 제어유닛(900), 제 1리페어링 유닛(1000) 및 제 2리페어링 유닛(3000)을 지지하도록 마련된다.
스테이지(300)는 본체(100)에 마련되며, 도면들 상에서 X-Y 평면을 형성한다. 스테이지(300)에는 마스크(M)가 안착된다.
제 1이송유닛(500)은 스테이지(300) 상부에 배치된다. 제 1이송유닛(500)은 스테이지(300)의 X-Y 평면 상에서 제 1리페어링 유닛(1000)을 이송한다. 제 1이송유닛(500)은 본 발명의 일 실시 예로서 갠트리(gantry) 형상을 가지고 있으나, 이에 한정되지 않고 제 1리페어링 유닛(1000)을 스테이지의 X-Y 평면 상에서 X축선 또는 Y축선을 따라 이송하는 다양한 구조를 가질 수 있다.
제 2이송유닛(700)은 스테이지(300)의 하부에 배치된다. 제 2이송유닛(700)은 스테이지(300)의 하부에서 스테이지(300)의 X-Y 평면에 대해 X축선 또는 Y축선을 따라 제 2리페어링 유닛(3000)을 이송한다.
제어유닛(900)은 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)이 각각 독립적으로 스테이지(300)의 평면 상에서 이동될 수 있도록 제 1이송유닛(500)과 제 2이송유닛(700)의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력한다. 또한, 제어유닛(900)은 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)의 작동을 제어하는 제어 신호도 출력한다. 제어유닛(900)에 대한 상세한 설명은 이하에서 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)을 설명할 때 함께 하기로 한다.
다음을 도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 제 1리페어링 유닛의 제어 블록도, 도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 제 1리페어링 유닛의 분해 사시도, 도 6은 도 5에 도시된 제 1리페어링 유닛의 결합 사시도, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 마스크 리페어링에 대한 제 1공정 처리 구성도, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치의 마스크 리페어링에 대한 제 2공정 처리 구성도이다.
제 1리페어링 유닛(1000)은 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 스테이지(300)의 상부에 배치되며 마스크(M) 상면의 제 1공정 결함(D1)을 검사하고 광 에너지로 리페어링 한다. 스테이지(300) 평면 상에 대한 제 1리페어링 유닛(1000)의 위치는 제어유닛(900)의 제어 신호에 따른 제 1이송유닛(500)의 작동에 따라 이루어진다. 제 1리페어링 유닛(1000)은 도면들 상에서 스테이지(300)의 X-Y 평면 상에 수직인 Z축선 방향으로 승강 운동된다. 제 1리페어링 유닛(1000)은 본 발명의 일 실시 예로서, 광학모듈(1300), 승강모듈(1400), 리니어 구동모듈(1500) 및 하강 제한모듈(1900)을 포함한다. 또한, 제 1리페어링 유닛(1000)은 리페어링 광 생성모듈(1100), 리페어링 이미지모듈(1200), 제 1감지모듈(1600), 제 2감지모듈(1700) 및 제어모듈(1800)을 더 포함한다.
리페어링 광 생성모듈(1100)은 마스크(M) 상면의 제 1공정 결함(D1)을 리페어링 하기 위한 광을 생성한다. 리페어링 광 생성모듈(1100)로부터 생성된 광은 레이저 빔을 포함하고, 근적외선(NIR; Near Infrared) 또는 근자외선(NUV; Near Ultraviolet) 등을 포함한다. 그러나, 리페어링 광 생성모듈(1100)로부터 생성되는 광은 한정되지 않고 다양한 파장 대역을 갖는 레이저 빔을 사용될 수 있다.
리페어링 이미지모듈(1200)은 마스크(M) 상면의 제 1공정 결함(D1)을 이미지화 하도록 마련된다. 리페어링 이미지모듈(1200)은 제 1공정 결함(D1)을 광 에너지로 리페어링 하기 전에 이미지화 하고, 제 1공정 결함(D1)을 광 에너지로 리페어링 후 제 1공정 결함(D1)의 여부를 재검사하기 위해 제 1공정 결함(D1) 영역을 이미지화 한다.
광학모듈(1300)은 각각 상이한 배율을 갖는 복수 개의 광학부(1320)를 가지며, 마스크(M) 상면에 생성된 제 1공정 결함(D1)의 리페어링을 위한 광학적인 경로 상에 대해 복수 개의 광학부(1320) 중 어느 하나를 선택적으로 위치시킨다. 예를 들어, 광학모듈(1300)은 리페어링 이미지모듈(1200)이 제 1공정 결함(D1) 영역을 이미지화 하기 위한 광학적인 경로를 제공하고, 리페어링 광 생성모듈(1100)로부터 생성된 광이 제 1공정 결함(D1) 영역으로 조사되는 광학적인 경로를 선택적으로 형성한다. 본 발명의 광학모듈(1300)은 광학부(1320), 이동부(1340) 및 지지부(1360)를 포함한다.
광학부(1320)는 복수 개로 마련된다. 상세하게 광학부(1320)는 사용 목적에 따라 크게 제 1광학부(1322) 및 제 2광학부(1324)를 포함한다. 제 1광학부(1322)는 리페어링 이미지모듈(1200)의 경로 상에 배치되고, 제 2광학부(1324)는 리페어링 광 생성모듈(1100)로부터 생성된 광의 경로 상에 배치된다. 본 발명의 일 실시 예로서 제 1광학부(1322) 및 제 2광학부(1324)는 각각 2개가 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 각각 3개를 초과 또는 미만으로도 배치될 수 있다. 보다 상세하게 제 1광학부(1322)는 10배율 이내의 대물렌즈가 사용되고, 제 2광학부(1324)는 20배율 이상의 대물렌즈가 사용된다. 그러나, 제 1광학부(1322)와 제 2광학부(1324)의 배율은 한정되지 않고 다양하게 적용될 수 있다.
이동부(1340)는 제 1광학부(1322)와 제 2광학부(1324)를 X축과 Y축 중 어느 하나의 방향으로 이동시킨다. 본 발명의 도면 상에서 이동부(1340)는 제 1광학부(1322)와 제 2광학부(1324)를 Y축선 방향으로 이동시킨다. 실질적으로 광학적인 경로는 고정되어 있고, 이러한 광학적인 경로에 상이한 배율을 갖는 광학부(1320)를 위치시킬 수 있도록 이동부(1340)는 광학부(1320)를 이동시킨다. 이동부(1340)는 후술할 제 1리니어 구동부(1520)에 의해 리니어 왕복 이동된다.
지지부(1360)는 이동부(1340)와 상호 대향 배치된다. 지지부(1360)는 이동부(1340)가 상대 이동 가능하도록 배치된다.
승강모듈(1400)은 광학모듈(1300)과 연결되며 제 1공정 결함(D1)에 대한 포커싱을 위해 광학모듈(1300)을 승강 운동 시킨다. 승강모듈(1400)은 후술할 제 2리니어 구동부(1540)로부터 제공된 구동력에 의해 스테이지(300)의 판면의 가로 방향, 즉 도면들 상에서 Z축선 방향으로 승강 운동된다. 승강모듈(1400)은 승강부(1420)와 승강 지지부(1440)를 포함한다. 승강부(1420)는 제 2리니어 구동부(1540)로부터의 구동력에 의해 승강 운동된다. 한편, 승강 지지부(1440)는 승강부(1420)와 대향 배치되며 제 1이송유닛(500)에 연결된다.
리니어 구동모듈(1500)은 광학모듈(1300) 및 승강모듈(1400)에 각각 제공되는 리니어 구동력을 생성한다. 리니어 구동모듈(1500)은 제 1리니어 구동부(1520)와 제 2리니어 구동부(1540)를 포함한다. 제 1리니어 구동부(1520)는 광학모듈(1300)을 리니어 이동시키는 리니어 구동력을 발생하고, 제 2리니어 구동부(1540)는 승강모듈(1400)을 리니어 이동시키는 리니어 구동력을 발생한다. 제 1리니어 구동부(1520)는 광학모듈(1300)의 이동부(1340)와 지지부(1360) 사이에 배치되어 인가되는 전원에 따라 추력을 발생시킨다. 제 2리니어 구동부(1540)는 승강모듈(1400)의 승강부(1420)와 승강 지지부(1440) 사이에 배치되어 인가되는 전원에 따라 승강부(1420)가 승강 이동되는 추력을 발생시킨다.
제 1감지모듈(1600)은 제 2리니어 구동부(1540)로부터 제공된 구동력에 따른 승강모듈(1400)의 이동 거리를 측정한다. 한편, 제 2감지모듈(1700)은 승강모듈(1400)의 위치를 감지한다. 구체적으로 제 1감지모듈(1600)은 제 2리니어 구동부(1540)로부터 제공된 구동력에 따라 이동되는 승강부(1420)의 이동 거리를 측정한다. 예를 들면 제 1감지모듈(1600)은 공지된 리니어 스케일(linear scale)이 사용된다. 제 2감지모듈(1700)은 승강부(1420)의 승강 운동에 따른 승강부(1420)의 위치를 감지한다. 실질적으로 제 2감지모듈(1700)은 승강모듈(1400)의 승강 운동에 따른 마스크(M)에 대한 광학모듈(1300)의 위치를 감지한다.
제어모듈(1800)은 제 1감지모듈(1600)로부터 제공된 감지 신호와 제 2감지모듈(1700)로부터 제공된 감지 신호에 기초하여, 제 2리니어 구동부(1540)로부터의 구동력을 보상하기 위한 제어 신호를 출력한다. 제어모듈(1800)은 제 1감지모듈(1600)로부터 제공된 감지 신호와 제 2감지모듈(1700)로부터 제공된 감지 신호의 비교 값을 출력하고, 비교 값에 따라 승강모듈(1400)의 이동 거리를 보정하도록 제 2리니어 구동부(1540)로부터의 구동력을 보상하기 위한 제어 신호를 출력한다. 상세하게 설명하면 제어모듈(1800)은 제 2리니어 구동부(1540)로부터 제공된 구동력에 의해 승강 운동된 승강모듈(1400)의 이동 거리와 실질적으로 요구되는 승강모듈(1400)의 승강 운동 거리의 오차 값을 줄이기 위해서 제어 신호를 출력한다.
하강 제한모듈(1900)은 승강모듈(1400)에 연결되어 승강모듈(1400)이 일정 거리 이상으로 하강되는 것을 제한 한다. 하강 제한모듈(1900)은 승강모듈(1400)의 하강 운동에 따라 마스크(M)의 판면으로 광학모듈(1300)이 접촉, 특히 광학모듈(1300)의 광학부(1320)와 마스크(M)가 상호 충돌하는 것을 저지한다. 하강 제한모듈(1900)은 마스크(M)와 광학부(1320)의 충돌을 회피시켜 고가의 광학부(1320)의 파손 방지 및 마스크(M)의 파손을 방지하는 역할을 한다. 하강 제한모듈(1900)은 마스크(M)와 광학부(1320)가 상호 접촉되지 않는 위치에서 승강모듈(1400)의 하강을 제한시킨다.
본 발명의 일 실시 예로서, 하강 제한모듈(1900)은 피스톤(1920)과 실린더(1940)를 포함한다. 피스톤(1920)은 승강모듈(1400)에 연결되며 제 2리니어 구동부(1540)로부터 제공된 구동력에 따라 승강모듈(1400)의 리니어 운동에 연동된다. 피스톤(1920)은 실질적으로 승강부(1420)에 연결되어 승강부(1420)의 승강 운동에 따라 리니어 왕복 이동된다.
실린더(1940)는 피스톤(1920)을 수용하여 피스톤(1920)의 이동을 제한시키는 유체를 수용한다. 바람직하게 실린더(1940) 내부에 수용된 유체는 공압을 제공하는 공기가 사용된다. 실린더(1940) 내부에 수용된 유체는 제 2리니어 구동부(1540)로부터 제공된 구동력 보다 상대적으로 작은 압력을 가진다. 이렇게 실린더(1940) 내부에 수용된 유체의 압력이 제 2리니어 구동부(1540)로부터 제공된 구동력 보다 상대적으로 작음으로써, 승강모듈(1400)의 승강 이동 거리에 대한 간섭을 회피하여 승강모듈(1400)의 작동 신뢰성을 확보 할 수 있다.
하강 제한모듈(1900)은 제 2리니어 구동부(1540)의 특성 상 일정 위치 이하로 승강모듈(1400)이 하강되는 것을 제한한다. 제 2리니어 구동부(1540)로 제공된 전원이 차단, 예를 들어 정전 등이 발생할 때 승강모듈(1400)은 마스크(M)의 상면으로 추락 할 수 있다. 이때, 하강 제한모듈(1900)은 기설정된 위치 이하로 승강모듈(1400)이 하강되지 않도록 승강모듈(1400)의 특정위치에서 승강모듈(1400)의 하강을 제한한다.
다음으로 도 9는 도 2 및 도 3에 도시된 제 2리페어링 유닛의 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 제 2리페어링 유닛의 평면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 제 2리페어링 유닛(3000)은 제 1리페어링 유닛(1000)에서 검사된 제 1공정 결함(D1) 영역의 위치로 이동하여 마스크(M) 하면의 제 2공정 결함(D2)을 광 에너지로 리페어링 한다. 여기서, 제어유닛(900)은 제 1리페어링 유닛(1000)이 제 1공정 결함(D1)을 광 에너지로 리페어링 후, 제 1공정 결함(D1)의 영역의 재검사 신호에 기초하여 제 2리페어링 유닛(3000)의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력한다. 보다 상세하게 제어유닛(900)은 제 1리페어링 유닛(1000)으로부터 제공된 재검사 신호에서 제 2공정 결함(D2)이 검사되는 것으로 판단되면, 제 2리페어링 유닛(3000)을 제 2공정 결함(D2) 영역으로 이동시키고 제 2공정 결함(D2)을 리페어링 하는 제어 신호를 출력한다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1리페어링 유닛(1000)은 마스크(M) 상면의 제 1공정 결함(D1) 영역으로 이동되어 제 1공정 결함(D1) 영역을 이미지화 한다. 제 1리페어링 유닛(1000)은 제 1공정 결함(D1) 영역에서 제 1공정 결함(D1)을 이미지화 한 후, 검사된 제 1공정 결함(D1)을 광 에너지로 리페어링 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제 1리페어링 유닛(1000)은 마스크(M) 상면의 검사된 제 1공정 결함(D1)을 광 에너지로 리페어링 한 후, 제 1공정 결함(D1) 영역을 재검사한다. 이때, 제 1리페어링 유닛(1000)에 의해 재검사 시, 제 2공정 결함(D2)이 검사되면 마스크(M) 하면에 제 2공정 결함(D2)이 존재하는 것을 판단한다. 그러면, 제 2리페어링 유닛(3000)은 제 1리페어링 유닛(1000)의 의해 검사된 제 2공정 결함(D2)의 좌표로 이동되고, 제 2공정 결함(D2)에 광 에너지를 조사한다.
제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)은 스테이지(300)를 사이에 두고 상호 대향 배치된다. 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)은 스테이지(300)의 판면을 X-Y 평면이라 할 때 각각 X축선과 Y축선 방향으로 이동된다. 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)은 각각 제 1공정 결함(D1)과 제 2공정 결함(D2) 영역에 대해 순차적으로 이동된다. 상세하게 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)은 스테이지(300)를 사이에 두고 동일 좌표 상에 위치되면, 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000) 중 어느 하나로부터 조사된 광 에너지에 의해 다른 하나가 손상될 수 있다. 이에, 제 1리페어링 유닛(1000)과 제 2리페어링 유닛(3000)은 동일 좌표 상에 대해 각각 순차적으로 이동된다.
본 발명의 제 2리페어링 유닛(3000)은 광 생성모듈(3200), 광 조사모듈(3300) 및 흡입모듈(3400)을 포함한다. 또한, 본 발명의 제 2리페어링 유닛(3000)은 프레임(3100), 가이드모듈(3500), 이미지모듈(3600), 셔터모듈(3700) 및 조명모듈(3800)을 더 포함한다.
프레임(3100)은 제 2리페어링 유닛(3000)을 구성하는 광 생성모듈(3200), 광 조사모듈(3300), 흡입모듈(3400), 가이드모듈(3500), 이미지모듈(3600), 셔터모듈(3700) 및 조명모듈(3800)을 지지한다. 프레임(3100)은 제 2이송유닛(700)에 연결되어 제 2이송유닛(700)으로부터 제공된 구동력에 의해 이동된다. 프레임(3100)은 스테이지(300)의 하부에 배치되고 제 2이송유닛(700)에 의해 스테이지(300) 하부의 평면 상에서 X축선 또는 Y축선을 따라 이동된다.
광 생성모듈(3200)은 마스크(M) 하면의 제 2공정 결함(D2)을 리페어링 하는 광을 생성한다. 광 생성모듈(3200)은 제 1리페어링 유닛(1000)의 리페어링 광 생성모듈(1100)과 같이 레이저 빔을 생성하고, 근적외선(NIR) or 근자외선(NUV)을 포함한다. 물론, 광 생성모듈(3200)로부터 생성된 광은 이에 한정되지 않고 다양한 파장 대역을 갖는 레이저 빔이 사용될 수 있다.
광 조사모듈(3300)은 광 생성모듈(3200)로부터 생성된 광을 제 2공정 결함(D2)으로 조사한다. 광 조사모듈(3300)은 상향으로 광을 조사한다. 본 발명의 광 조사모듈(3300)은 몸체(3320)와 조사 홀(3340)을 포함한다. 몸체(3320)의 하부는 원통 형상, 그리고 상부는 하부로부터 연정된 원뿔 형상을 갖는다. 조사 홀(3340)은 원뿔 형상의 중앙에 형성된다.
흡입모듈(3400)은 광 조사모듈(3300)에 배치되어, 광 에너지에 리페어링 된 제 2공정 결함(D2)의 부산물을 흡입한다. 즉, 흡입모듈(3400)은 광 에너지에 의해 마스크(M) 하면으로부터 분리된 제 2공정 결함(D2)의 부산물을 제거한다. 흡입모듈(3400)은 흡입구(3420) 및 연결부(3440)를 포함한다. 흡입구(3420)는 광 조사모듈(3300)의 몸체(3320), 상세하게 상부 측의 원통 형상의 중앙 영역에 관통 형성된다. 보다 상세하게 흡입구(3420)는 실질적으로 광 조사모듈(3300)의 조사 홀(3340)과 동일하다. 조사 홀(3340)과 흡입구(3420)는 사용 목적에 따라 상호 교호적으로 사용된다. 즉, 제 2공정 결함(D2)으로 광을 조사 할 때는 조사 홀(3340)로 사용되고, 제 2공정 결함(D2)의 부산물을 흡입할 때는 흡입구(3420)로 사용된다. 연결부(3440)는 외부의 공기 공급수단(미도시)에 연결되어 흡입구(3420)를 통해 흡입력을 제공한다. 여기서, 흡입구(3420)와 연결부(3440)의 유로는 상호 연통된다.
가이드모듈(3500)은 광 생성모듈(3200)로부터 생성된 광을 광 조사모듈(3300)로 안내한다. 가이드모듈(3500)은 본 발명의 일 실시 예로서, 프레임(3100)의 상하부에 각각 배치된다. 가이드모듈(3500)은 미러 또는 렌즈 등으로 구성되어 광 생성모듈(3200)로부터 생성된 광의 경로를 광 조사모듈(3300)로 안내한다.
이미지모듈(3600)은 제 2공정 결함(D2) 영역을 이미지화 또는 광 에너지로 제 2공정 결함(D2)을 리페어링 한 후 제 2공정 결함(D2) 영역을 이미지화 한다. 이미지모듈(3600)은 카메라 등으로 구성되고 조명도 포함 할 수 있다.
셔터모듈(3700)은 광 생성모듈(3200)과 가이드모듈(3500) 사이에 배치되어 광 생성모듈(3200)로부터 출력되는 광을 선택적으로 차단시킨다. 셔터모듈(3700)은 상세하게 광 생성모듈(3200)로부터 생성되어 출력되는 영역에 배치된다. 셔터모듈(3700)은 제 2리페어링 유닛(3000)이 제 2공정 결함(D2)을 광 에너지로 리페어링 할 때 광 경로를 개방하고, 그 외는 광 경로를 차단시킨다.
조명모듈(3800)은 이미지모듈(3600)이 제 2공정 결함(D2)을 이미지화 할 때 제 2공정 결함(D2) 영역에 조명 광을 조사한다. 조명모듈(3800)은 이미지모듈(3600)이 보다 정확한 이미지를 생성 할 수 있도록 제 2공정 결함(D2) 영역에 조명 광을 조사한다. 조명모듈(3800)은 이미지모듈(3600)에 배치될 수 있는 조명 보다는 높은 조도를 가지고 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 리페어링 장치(10)의 작동 과정을 이하에서 살펴보면 다음과 같다.
우선, 마스크(M)는 스테이지(300)에 안착된다. 제 1리페어링 유닛(1000)은 제 1이송유닛(500)에 의해 마스크(M) 상면의 제 1공정 결함(D1) 영역으로 이동된다. 제 1리페어링 유닛(1000)은 리페어링 이미지모듈(1200)을 이용하여 마스크(M) 상면의 제 1공정 결함(D1)을 이미지를 통해서 검사한다. 제 1공정 결함(D1)이 확인되면 제 1리페어링 유닛(1000)의 광 에너지를 이용하여 제 1공정 결함(D1)을 리페어링 한다. 그리고, 제 1공정 결함(D1)의 리페어링이 정확하게 되었는지 리페어링 이미지모듈(1200)을 이용하여 재검사한다. 이때, 제 2공정 결함(D2)이 검사되는 것으로 확인되면 마스크(M) 하면의 제 2공정 결함(D2)을 리페어링 하기 위해 제 2리페어링 유닛(3000)을 작동한다.
제 2리페어링 유닛(3000)을 작동하기에 앞서, 제 1리페어링 유닛(1000)의 위치는 제 2공정 결함(D2) 영역의 좌표로부터 변경한다. 제 2리페어링 유닛(3000)은 제 2이송유닛(700)에 의해 제 2공정 결함(D2) 영역의 좌표로 이동된다. 제 2리페어링 유닛(3000)의 이미지모듈(3600)은 제 2공정 결함(D2) 영역을 이미지화 하여 검사한다. 광 생성모듈(3200)로부터 생성된 광은 광 조사모듈(3300)을 통해 제 2공정 결함(D2)으로 조사된다. 이때, 광 에너지에 의해 리페어링 되는 제 2공정 결함(D2)의 부산물은 흡입모듈(3400)을 통해 흡입된다.
이에, 마스크의 상면 및 후면에 생성된 공정 결함의 리페어링 시 마스크 상하면의 반전 없이 제 1리페어링 유닛과 제2 리페어링 유닛을 이용하여 마스크의 상하면의 공정 결함을 각각 리페어링 할 수 있으므로, 제품의 사용성 증대와 함께 리페어링 공정 소요 시간을 절감 할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 마스크 리페어링 장치 1000: 제 1리페어링 유닛
1300: 광학모듈 1320: 광학부
1400: 승강모듈 1500: 리니어 구동모듈
1520: 제 1리니어 구동부 1540: 제 2리니어 구동부
1900: 하강 제한모듈 1920: 피스톤
1940: 실린더 3000: 제 2리페어링 유닛
3200: 광 생성모듈 3300: 광 조사모듈
3400: 흡입모듈 3500: 가이드모듈
3600: 이미지모듈 3700: 셔터모듈
3800: 조명모듈
1300: 광학모듈 1320: 광학부
1400: 승강모듈 1500: 리니어 구동모듈
1520: 제 1리니어 구동부 1540: 제 2리니어 구동부
1900: 하강 제한모듈 1920: 피스톤
1940: 실린더 3000: 제 2리페어링 유닛
3200: 광 생성모듈 3300: 광 조사모듈
3400: 흡입모듈 3500: 가이드모듈
3600: 이미지모듈 3700: 셔터모듈
3800: 조명모듈
Claims (15)
- 마스크가 안착되는 스테이지와;
상기 스테이지의 상부에 배치되며, 상기 마스크 상면의 제 1공정 결함을 검사하고 레이저 빔의 광 에너지로 리페어링 하는 제 1리페어링 유닛과;
상기 스테이지 하부에 배치되며, 상기 스테이지의 판면을 X-Y 평면이라 할 때 상기 제 1리페어링 유닛에서 검사된 상기 제 1공정 결함과 동일한 X-Y 평면 상의 좌표의 위치로 이동하여 상기 마스크 하면의 제 2공정 결함을 상기 광 에너지로 리페어링 하는 제 2리페어링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1리페어링 유닛이 상기 제 1공정 결함을 상기 광 에너지로 리페어링 후 상기 제 1공정 결함 영역의 재검사 신호에 기초하여, 상기 제 2리페어링 유닛의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 제어유닛은 상기 재검사 신호에서 상기 제 2공정 결함이 검사된 것으로 판단되면, 상기 제 2리페어링 유닛을 상기 제 2공정 결함 영역으로 이동시키고 상기 제 2공정 결함을 리페어링 하는 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1리페어링 유닛과 상기 제 2리페어링 유닛은 상기 스테이지를 사이에 두고 상호 대향 배치되며, 각각 X축선과 Y축선 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 제 1리페어링 유닛과 상기 제 2리페어링 유닛은 각각 상기 제 1공정 결함 영역과 상기 제 2공정 결함 영역에 대해 순차적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2리페어링 유닛은,
상기 마스크 하면의 상기 제 2공정 결함을 리페어링 하는 상기 광 에너지를 생성하는 광 생성모듈과;
상기 광 생성모듈로부터 생성된 광을 상기 제 2공정 결함으로 조사하는 광 조사모듈과;
상기 광 조사모듈에 배치되어, 상기 광 에너지에 의해 리페어링된 상기 제 2공정 결함의 부산물을 흡입하는 흡입모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 제 2리페어링 유닛은,
상기 광 생성모듈로부터 생성된 광을 상기 광 조사모듈로 안내하는 가이드모듈과;
상기 광 에너지로 리페어링 하기 전과 후의 상기 제 2공정 결함 영역을 이미지화 하는 이미지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 제 2리페어링 유닛은 상기 광 생성모듈과 상기 가이드모듈 사이에 배치되어, 상기 광 생성모듈로부터 출력되는 상기 레이저 빔의 광을 선택적으로 차단시키는 셔터모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 제 2리페어링 유닛은 상기 이미지모듈이 상기 제 2공정 결함을 이미지화 할 때, 상기 제 2공정 결함 영역에 조명 광을 조사하는 조명모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제 1리페어링 유닛은,
각각 상이한 배율을 갖는 복수 개의 광학부를 가지며, 상기 제 1공정 결함의 리페어링을 위한 광학적인 경로 상에 대해 복수 개의 상기 광학부 중 어느 하나를 선택적으로 위치시키는 광학모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 10항에 있어서,
상기 제 1리페어링 유닛은,
상기 광학모듈과 연결되며, 상기 제 1공정 결함에 대한 포커싱을 위해 상기 광학모듈을 승강 운동시키는 승강모듈과;
상기 광학모듈을 리니어 이동시키는 제 1리니어 구동부와, 상기 승강모듈을 상기 광학모듈의 리니어 이동 방향의 가로 방향으로 리니어 이동시키는 제 2리니어 구동부를 갖는 리니어 구동모듈과;
상기 승강모듈에 연결되어, 상기 승강모듈이 일정 거리 이상으로 하강되는 것을 제한하는 하강 제한모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 11항에 있어서,
상기 하강 제한모듈은 상기 마스크와 상기 광학모듈이 접촉되지 않는 위치에서 상기 승강모듈의 하강을 제한시키는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 12항에 있어서,
상기 하강 제한모듈은,
상기 승강모듈에 연결되며, 상기 제 2리니어 구동부로부터 제공된 구동력에 따라 상기 승강모듈의 리니어 운동에 연동되는 피스톤과;
상기 피스톤을 수용하며, 상기 피스톤의 이동을 제한시키는 유체가 공급되는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 13항에 있어서,
상기 제 2리니어 구동부로부터 제공된 구동력은 상기 실린더 내부 공급된 유체의 압력 보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
- 제 14항에 있어서,
상기 실린더 내부에 공급된 유체는 상기 제 2리니어 구동부로부터 공급되는 전원이 차단될 때, 상기 피스톤의 하강 이동을 제한시키는 것을 특징으로 하는 마스크 리페어링 장치.
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