KR102095233B1 - 포토마스크 양면 세정장치 - Google Patents

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이희준
오민섭
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미르텍알앤디 주식회사
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Abstract

포토마스크 양면 세정장치가 개시되어 있다. 본 발명은,포토마스크를 로딩하는 마스크 로딩장치; 포토마스크의 포토레지스트를 제거하기 위하여 세정액으로 세정을 하는 마스크 세정장치; 상기 마스크 세정장치로부터 1차 세정을 끝낸 포토마스크를 2차 세정하기 위한 브러시 장치; 상기 포토마스크를 이송하기 위한 컨베이어장치; 상기 브러시 장치에 희석된 세정액을 공급하기 위한 세정액공급부; 세척수로 세정액을 세척하기 위한 세척부; 및 세척수를 건조시키기 위한 건조부;를 포함하며,
상기 포토마스크의 로딩, 세정, 세척 및 건조의 모든 공정을 하나의 동작으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

포토마스크 양면 세정장치{APPARATUS FOR CLEANING BOTH PLANE OF PHOTOMASK}
본 발명은 포토마스크 양면 세정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다양한 크기의 포토마스크를 사이즈에 맞는 지그를 활용하여 컨베이어 방식으로 이동시키면서 브러시 세정할 수 있도록 한 포토마스크 양면 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.
포토마스크는 FPD (Flat Panel Display), MEMS 소자, 미세 패턴 PCB / FPC / TAB, 화합물 반도체, 전자 부품 및 박막 등 다양한 반도체 전 분야에서 사용되고 있다.
포토마스크란 글라스 위에 Cr으로 패턴을 새긴 재료다. Cr은 자외선 비투과, 글라스는 자외선 투과란 성질을 이용해 웨이퍼 혹은 기판위에 코팅된, 자외선(UV)을 받으면 반응하는 광감성 물질인 PR을 이용하여 자외선(UV)이 포토마스크를 통과하여 PR에 패턴을 형성한다. 그래서 자외선이 투과되는 글라스 부분에 이물질이 있을 경우 제품 불량이 된다. 특히 미세 패턴의 마스크를 현미경으로 측정하여 이물질을 카운팅 할 수 없기 때문에 세척하는 장비 혹은 세척하는 사람을 믿고 진행되며, 패키지 전 단계에서 단선 혹은 쇼트로 거의 30%이상의 불량이 검출된다. 또한 일반적으로 코팅하는 PR은 고가의 제품으로 마스크 세정 불량에 의한 패턴 형성 불량이 발생하면, 재사용으로 인해 제품 단가 상승의 원인이 된다. 그래서 포토 마스크를 깨끗이 세정하는 것이 중요하다. 하지만 세계적으로 판매하는 대부분의 마스크 클린 장비들은 수억에서 수십억대의 가격으로 고가제품으로 제작되어 중소업체에서는 수작업으로 작업하고 있다.
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 패드를 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 '지그'라고 하는 이송장치에 장착된 상태로 이송되는데 종래에는 포토마스크의 크기별로 지그를 마련하여야 하므로 장비 구성 비용이 많이 소요되고, 적합한 지그로 교체하는 시간이 필요하므로 작업 능률이 저하되는 단점이 있었다.
한국 특허출원 10-2011-0055301호
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 포토마스크의 다양한 사이즈에 대응이 가능하여 공용으로 사용할 수 있도록 한 포토마스크 양면 세정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 컨베이어벨트 타입으로 이동하면서 포토마스크의 양면을 동시에 세정할 수 있도록 한 포토마스크 양면 세정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 포토마스크를 자동으로 로딩 및 언로딩 할 수 있도록 한 포토마스크 양면 세정장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치는,포토마스크를 로딩하는 마스크 로딩장치; 포토마스크의 포토레지스트를 제거하기 위하여 세정액으로 세정을 하는 마스크 세정장치; 상기 마스크 세정장치로부터 1차 세정을 끝낸 포토마스크를 2차 세정하기 위한 브러시 장치; 상기 포토마스크를 이송하기 위한 컨베이어장치; 상기 브러시 장치에 희석된 세정액을 공급하기 위한 세정액공급부; 세척수로 세정액을 세척하기 위한 세척부; 및 세척수를 건조시키기 위한 건조부;를 포함하며,
상기 포토마스크의 로딩, 세정, 세척 및 건조의 모든 공정을 하나의 동작으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스크 로딩장치는, 상기 세정장치의 좌측 상단에 설치되는 가이드레일; 상기 가이드레일에 장착되어 상기 가이드레일을 따라서 이동할 수 있는 작동부재; 및 상기 작동부재의 하부로 연장설치되어 상기 포토마스크를 상기 컨베어이장치에 로딩시키는 아암부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스크 세정장치는, 작업대의 상단에 위치하고 세정액을 담는 용액통; 상기 용액통에 담기며 세정할 포토레지스트를 장착하는 장착지그; 상기 장착지그를 상하로 승강시키기 위하여 상기 장착지그의 4 코너부에 연결되는 지지로드; 상기 지지로드의 하부가 결합되는 베이스판; 상기 베이스판의 중앙에 관통하여 설치되는 고정너트부; 상기 고정너트부를 관통하여 승강하며 상하로 길게 설치되는 회전나사부; 및 상기 회전나사부의 하부에 연결되어 상기 회전나사부를 구동시키는 승강모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장착지그는 상기 용액통 내에서 자유자재로 승하강할 수 있도록 상기 용액통보다 작게 형성되고, 상기 지지로드는 상기 용액통을 관통하여 작업대 하방에 위치하는 베이스판에 상하로 길게 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 장착지그는 내부에 다양한 크기의 포토마스크를 안착시킬 수 있는 다수의 안착부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 컨베이어장치는, 메인구동롤러; 상기 메인구동롤러와 동일 평면상에 설치되는 다수의 메인종동롤러; 상기 다수의 메인종동롤러들 사이에는 설치되는 다수의 지지롤러; 상기 메인구동롤러의 일단에 일체로 결합되는 메인구동풀리; 상기 메인종동롤러의 일단에 일체로 결합되는 메인종동풀리; 상기 메인구동롤러의 타단에 결합되는 모터축을 갖는 메인모터; 및 상기 메인구동풀리와 다수의 메인종동풀리를 연결하는 연결벨트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인구동풀리와 상기 메인종동풀리는 원형 치차 형태를 가질 수 있고, 이에 대응하여 상기 연결벨트는 체인 형태의 연결체인 것을 특징으로 한다.
상기 포토마스크의 좌우 요동을 제한하기 위하여, 상기 브러시장치의 우측에 인접하여 설치되는 마스크 요동제한장치를 더 포함하고,
상기 마스크 요동제한장치는, 상기 컨베이어장치의 상부 일측에 설치되는 제 1폭조절부재; 상기 컨베이어장치의 상부 타측에 설치되는 제 2폭조절부재; 상기 제 1폭조절부재에 연결되는 장연결축; 상기 제 2폭조절부재에 연결되는 단연결축; 상기 장연결축에 연결되는 제 1에어실린더; 및 상기 단연결축(66)에 연결되는 제 2에어실린더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 브러시장치는, 상기 컨베이어장치의 상부에 설치되는 고정판부재; 상기 고정판부재를 기준으로 그 외측에 설치되는 상기 브러시구동모터; 상기 브러시구동모터의 구동에 의해 회전하고, 상기 고정판부재의 내측에 설치되며, 수직 동일선상에서 상하로 인접하여 배치되는 상부브러시 및 하부브러시; 상기 브러시구동모터에 일체로 연결되는 구동풀리; 상기 상부브러시에 일체로 연결되는 상부종동풀리; 상기 하부브러시에 일체로 연결되는 하부종동풀리; 및 상기 구동풀리, 상기 상부종동풀리 및 하부종동풀리를 하나로 연결하는 구동벨트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부브러시의 텐션을 위하여 상기 상부브러시에 설치되는 제 1텐션부재; 및 상기 하부브러시의 텐션을 위해서 상기 하부브러시에 설치되는 제 2텐션부재;를 더 포함하며,
상기 제 1텐션부재의 일단은 상기 상부종동풀리에 삽입되고, 상기 제 2텐션부재의 일단은 상기 하부종동풀리에 삽입되며, 상기 제 1텐션부재의 타단과 상기 제 2텐션부재의 중후반부는 힌지축에 의해 상기 고정판부재에 회동가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정판부재의 양측에는 상하로 길게 천공된 제 1장공과 제 2장공이 형성되어 있고, 상기 제 1텐션부재의 중앙부로부터 상기 고정판부재의 제 1장공까지 관통하여 제 1조절핀이 설치되고, 상기 제 2텐션부재의 후단에서부터 상기 고정판부재의 제 2장공까지 관통하여 제 2조절핀이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1조절핀의 상기 제 1장공 내에서의 높이를 조절하기 위하여, 제 1간격조절나사가 상기 제 1장공의 하부면을 관통하여 상기 제 1조절핀을 지지하고, 상기 제 2조절핀의 상기 제 2장공 내에서의 높이를 조절하기 위하여, 제 2간격조절나사가 상기 제 2장공의 하부면을 관통하여 상기 제 2조절핀을 지지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1조절핀의 장력을 조정하기 위해서 상기 제 1조절핀에 제 1스프링이 설치되고, 상기 제 2조절핀의 장력을 조정하기 위해서 상기 제 2조절핀에 제 2스프링이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 세척부 및 건조부에서는 상기 컨베이어장치를 좌우 반복이송시킴으로써, 세척 또는 건조가 완료될 때까지 그 공정을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 포토마스크의 다양한 사이즈에 대응하여 컨베이어 형태로 이동하면서 브러시 세척을 할 수 있는 효과가 있고, 포토마스크의 양면을 동시에 세정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 포토마스크를 자동으로 로딩 및 언로딩 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 고농축 알칼리수를 세정액으로 사용함으로써 PR을 효과적으로 제거할 수 있으며, 인체에 무해하며 물에 희석하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치의 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치의 평단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치의 좌측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치에서 마스크 로딩장치와 마스크 세정장치를 상세히 도시한 확대도이다.
도 5는 도 4의 마스크 세정장치의 상하이동을 상세히 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 평면도이다.
도 7 내지 도 9는 도 4의 마스크 로딩장치의 작동을 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치에서 마스크 이송용 컨베이어장치의 구동을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 12 내지 도 16은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치에서 브러시장치를 상세하게 도시한 확대도이다.
도 17은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치에서 주요부의 기능을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치의 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치의 평단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치의 좌측단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치는, 크게 포토마스크를 로딩하는 마스크 로딩장치(10), 포토마스크의 PR을 제거하기 위하여 세정액으로 세정을 하는 마스크 세정장치(20), 상기 마스크 세정장치(20)로부터 1차 세정을 끝낸 포토마스크를 2차 세정하기 위한 브러시 장치(40), 상기 포토마스크를 이송하기 위한 컨베이어장치(30), 상기 브러시 장치(40)에 세정액을 공급하기 위한 세정액공급부(60), 세척수로 세정액을 세척하기 위한 세척부(70) 및 세척수를 건조시키기 위한 건조부(80)를 포함한다.
본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치는 포토마스크의 로딩, 세정, 세척 및 건조의 모든 공정을 하나의 동작으로 수행할 수 있도록 구성한 것이다.
도 4 내지 도 9를 참조하여 상기 마스크 로딩장치(10)와 상기 마스크 세정장치(20)에 대하여 상세히 설명할 것이다.
상기 마스크 로딩장치(10)는 상기 마스크 세정장치(20)에서 세정이 완료된 포토마스크를 상기 컨베이어장치(30)로 로딩시키기 위한 것으로서, 시스템 좌측 상단에 설치되는 가이드레일(11), 상기 가이드레일(11)을 따라서 이동할 수 있는 작동부재(13) 및 상기 작동부재(13)의 하부로 연장설치되는 아암부(15)를 포함한다.
따라서, 포토마스크가 상기 마스크 세정장치(20)에서 세정이 완료되면, 상기 마스크 로딩장치(10)의 작동부재(13)가 상기 가이드레일(11)을 따라서 우측으로 이동하게 되고, 그와 함께 상기 아암부(15)가 이동하면서 포토마스크(50)를 상기 컨베어이장치(30)까지 로딩시키는 것이다.
상기 마스크 세정장치(20)는 작업대의 상단에 위치하고 세정액을 담는 용액통(25), 상기 용액통(25)에 담기며 세정할 포토레지스트(50)를 장착하는 장착지그(27), 상기 장착지그(27)를 상하로 승강시키기 위하여 상기 장착지그(27)의 4 코너부에 연결되는 지지로드(22), 상기 지지로드(22)의 하부가 결합되는 베이스판(26), 상기 베이스판(26)의 중앙에 관통하여 설치되는 고정너트부(28), 상기 고정너트부(28)를 관통하여 승강하며 상하로 길게 설치되는 회전나사부(24) 및 상기 회전나사부(24)의 하부에 연결되어 상기 회전나사부(24)를 구동시키는 승강모터(23)를 포함한다.
상기 장착지그(27)는 상기 용액통(25)에서 자유자재로 승하강할 수 있도록 상기 용액통(25)보다 작게 형성되고, 상기 장착지그(27)의 4코너부에는 지지로드(22)가 결합되어 있다. 상기 지지로드(22)는 상하로 길게 설치되는 것으로서, 상기 용액통(25)를 관통하여 작업대 하방에 위치하는 베이스판(26)에 연결된다. 따라서, 상기 베이스판(26)이 승강모터(23)의 구동에 의해 상하로 승강함에 따라 상기 지지로드(22)가 승강운동을 하게 되고 최종적으로 장착지그(27)가 상기 용액통(25)으로부터 상부로 승강하거나 용액통(25)의 내부로 하강할 수 있는 것이다.
또한, 상기 베이스판(26)의 중앙에는 고정너트부(28)가 설치되어 있고, 상기 고정너트부(28)에는 볼트 타입의 회전나사부(24)가 하방으로 길게 설치되어 있다. 그리고, 상기 회전나사부(24)의 하단에는 승강모터(23)의 구동축이 연결되어 있다.
따라서, 상기 승강모터(23)가 정방향으로 구동하게 되면 상기 회전나사부(24)가 정방향으로 회전하여 상기 고정너트부(28)가 설치된 베이스판(26)을 상방으로 승강시키고 그에 연결된 지지로드(22)와 장착지그(27)를 상방으로 승강시키게 된다(도 4 참조).
역으로, 상기 승강모터(23)가 역방향으로 구동하게 되면 상기 회전나사부(24)가 역방향으로 회전하여 상기 고정너트부(28)가 설치된 베이스판(26)을 하방으로 하강시키고 그에 연결된 지지로드(22)와 장착지그(27)를 하방으로 승강시키게 된다. 그에 따라 상기 장착지그(27)가 상기 용액통(28)에 침지되는 것이다(도 5 참조).
이때, 상기 승강모터(23)는 스텝모터로서 정방향과 역방향의 구동을 순간적으로 변화시킬 수 있다. 따라서, 승강모터(23)의 정방향과 역방향의 구동 전환을 통해서 상기 장착지그(27)의 승하강을 짧은 주기로 반복함으로써 진동을 발생시켜서 용액통(25) 내부에서의 세정작용을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 것이다.
상기 승강모터(23)는 지지프레임(21)에 장착되고, 상기 지지프레임(21)은 상기 작업대에 설치된다.
도 6을 참조하면, 상기 장착지그(27)는 내부에 다양한 크기의 포토마스크를 안착시킬 수 있는 다수의 안착부를 구비하고 있다. 상기 포토마스크(50)는 5인치에서 14인치까지 다양한 사이즈를 가질 수 있는데, 본 발명에서는 상기와 같은 다양한 사이즈의 포토마스크를 한 장비에서 세정할 수 있는 것이다.
예를들면, 5인치의 작은 사이즈의 포토마스크는 상기 장착지그(27)의 가장 안쪽의 안착부에 안착시켜서 세정을 하고, 9인치와 같은 중간 사이즈의 포토마스크는 상기 장착지그(27)의 중간 안착부에 안착시켜서 세정을 하며, 14인치와 같은 가장 큰 사이즈의 포토마스크는 상기 장착지그(27)의 가장 외측 안착부에 안착시켜서 세정을 진행하게 된다.
상기 용액통(25)에는 고농축 알카리수가 세정액으로 충진되어 있고, 상기 용액통(25)에서 포토마스크가 1차적으로 세정이 완료되게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 장착지그(27)가 컨베이어장치(30)의 위치와 동일한 높이에 위치하게 된다. 그러면, 상기 마스크 로딩장치(10)의 작동부재(13)가 상기 가이드레일(11)을 따라 우측으로 이동하게 되고, 상기 작동부재(13)의 하부에 장착된 아암부(15)가 상기 장착지그(27)에 안착되어 있는 세정이 완료된 포토마스크(50)를 우측으로 밀어서 상기 컨베이어장치(30)로 로딩시키게 된다(도 8 및 9 참조).
도 10을 참조하면, 상기 컨베이어장치(30)는 메인구동롤러(33)와 다수의 메인종동롤러(35)를 포함한다. 상기 다수의 메인종동롤러(35)들 사이에는 다수의 지지롤러(38)가 설치되어 있어서, 포토마스크(50)가 상기 메인구동롤러(33), 다수의 메인종동롤러(35) 및 다수의 지지롤러(38)들에 지지되어 이송방향을 따라 안정적으로 이송될 수 있는 것이다.
상기 메인구동롤러(33)의 일단에는 메인구동풀리(34)가 일체로 결합되어 있고, 타단에는 메인모터(31)의 모터축(32)이 결합되어 있다. 따라서, 상기 메인모터(31)의 구동력이 모터축(32)을 통해서 상기 메인구동롤러(33)와 메인구동풀리(34)에 전달될 수 있는 것이다.
또한, 각각의 메인종동롤러(35)의 일단에도 메인종동풀리(36)가 일체로 결합되어 있다.
상기 메인구동풀리(34)와 다수의 메인종동풀리(36)는 연결벨트(37)로 연결되어서, 상기 메인구동풀리(34)로 전달된 구동력이 상기 메인종동풀리(36)로 전달되어 상기 메인종동롤러(35)를 회전시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 메인구동풀리(34)와 상기 메인종동풀리(36)는 원형 치차 형태를 가질 수 있고, 이에 대응하여 상기 연결벨트(37)는 체인 형태의 연결체일 수 있다.
한편, 상기 메인모터(31)는 상기 연결벨트(37)를 정방향 또는 역방향으로 제어하고 속도도 제어할 수 있도록 서브모터를 사용할 수 있고, 상기 서브모터의 사용을 통해 PLC제어로 좌우 반복운동 및 포토마스크의 이송을 조정할 수 있는 것이다. 즉, 포토마스크의 반복 세정을 위해서 상기 컨베이어장치(30)의 좌우 이동을 반복적으로 수행할 수 있는 것이다.
도 11을 참조하면, 상기 브러시장치(40)의 우측에 인접하여서, 포토마스크(50)의 움직임(좌우 요동)을 제한하기 위한 마스크 요동제한장치가 추가로 설치될 수 있다.
상기 마스크 요동제한장치는 상기 컨베이어장치(30)의 상부에 설치되는 것으로서, 상기 포토마스크(50)의 좌우 폭에 맞도록, 상기 컨베이어장치(30)의 일측에는 제 1폭조절부재(63)가 설치되고 타측에는 제 2폭조절부재(64)가 설치된다. 상기 제 1폭조절부재(63)에는 장연결축(65)가 연결되어 있고, 상기 제 2폭조절부재(64)에는 단연결축(66)이 연결되어 있다. 또한, 상기 장연결축(65)에는 제 1에어실린더(61)가 연결되고, 상기 단연결축(66)에는 제 2에어실린더(62)가 연결된다.
따라서, 작은 사이즈의 포토마스크(50)가 컨베이어장치(30) 위를 이동할 경우에는 그 사이즈에 맞도록, 상기 제 1에어실린더(61)가 장연결축(65)을 잡아당겨서 제 1폭조절부재(63)의 위치를 컨베이어장치(30) 내측으로 끌어당기고, 상기 제 2에어실린더(62)가 단연결축(66)을 밀어서 상기 제 2폭조절부재(64)의 위치를 컨베이어장치(30)의 내측으로 밀어준다. 그를 통해서, 상기 제 1폭조절부재(63)와 제 2폭조절부재(64) 사이의 간격을 좁게 형성할 수 있는 것이다.
반대로, 포토마스크(50)의 사이즈가 클 경우에는 역방향으로 작용을 하여 상기 제 1폭조절부재(63)와 제 2폭조절부재(64) 사이의 간격을 넓게 형성할 수 있는 것이다.
한편, 상기 마스크 요동제한장치는 포토마스크(50)를 상기 브러시장치(40)에서 2차 세정할 경우에 컨베이어장치(30)의 좌우 반복이송에 의해 포토마스크가 좌우로 흔들리는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 12 내지 도 16를 참조하여 상기 브러시장치(40)에 대하여 상세히 설명할 것이다.
상기 브러시장치(40)는 상기 마스크 세정장치(20)에서 1차 세정을 마친 포토마스크(50)를 희석된 세정제를 투입하면서 브러시로 2차세정을 하기 위한 장치이다.
상기 브러시장치(40)는 브러시구동모터(41), 고정판부재(430), 상부브러시(47) 및 하부브러시(48)를 포함한다. 상기 상부브러시(47)와 하부브러시(48)는 동일선상에서 상하로 인접하여 배치된다.
상기 고정판부재(430)를 기준으로 그 외측에 상기 브러시구동모터(41)가 설치되고, 그 내측에 상기 상부브러시(47) 및 하부브러시(48)가 설치된다.
상기 브러시구동모터(41)에는 구동풀리(43)가 일체로 연결되어 있고, 상기 상부브러시(47)에는 상부종동풀리(45)가 일체로 연결되어 있으며, 상기 하부브러시(48)에는 하부종동풀리(46)가 일체로 연결되어 있다.
상기 구동풀리(43)와 상기 상부종동풀리(45) 및 하부종동풀리(46)는 하나의 구동벨트(44)로 연결되어 있어서, 구동풀리(43)의 회전에 따라서 상기 상부종동풀리(45)와 하부종동풀리(46)가 회전할 수 있는 것이다.
따라서, 상기 상부브러시(47)와 하부브러시(48) 사이를 포토마스크(50)가 통과하면서 브러시의 역할로 인해서 이물질이 제거될 수 있는 것이다.
또한, 상기 상부브러시(47)의 텐션을 위하여 제 1텐션부재(410)가 상기 상부브러시(47)에 설치되고, 상기 하부브러시(48)의 텐션을 위해서 제 2텐션부재(420)가 상기 하부브러시(48)에 설치된다.
상기 제 1텐션부재(410)의 일단은 상기 상부종동풀리(45)에 삽입되고, 상기 제 2텐션부재(420)의 일단은 상기 하부종동풀리(46)에 삽입된다. 그리고, 상기 제 1텐션부재(410)의 타단과 상기 제 2텐션부재(420)의 중후반부는 힌지축(425)에 의해 상기 고정판부재(430)에 회동가능하게 설치된다.
상기 고정판부재(430)의 양측에는 상하로 길게 천공된 제 1장공(435)와 제 2장공(436)이 형성되어 있다.
상기 제 1텐션부재(410)의 중앙부로부터 상기 고정판부재(430)의 제 1장공(435)까지 관통하여 제 1조절핀(431)이 설치되고, 상기 제 2텐션부재(420)의 후단에서부터 상기 고정판부재(430)의 제 2장공(436)까지 관통하여 제 2조절핀(433)이 설치된다.
상기 제 1조절핀(431)과 제 2조절핀(433)은 각각 상기 제 1텐션부재(410)와 제 2텐션부재(420)의 높이를 조절하는 것으로서, 그러한 조절을 통해서 최종적으로는 상기 상부브러시(47)와 하부브러시(48)의 간극을 조절할 수 있는 것이다.
또한, 상기 제 1조절핀(431)의 상기 제 1장공(435) 내에서의 높이를 조절하기 위하여, 제 1간격조절나사(441)가 상기 제 1장공(435)의 하부면을 관통하여 상기 제 1조절핀(431)을 지지한다.
그리고, 상기 제 2조절핀(433)의 상기 제 2장공(436) 내에서의 높이를 조절하기 위하여, 제 2간격조절나사(442)가 상기 제 2장공(436)의 하부면을 관통하여 상기 제 2조절핀(433)을 지지한다.
또한, 상기 제 1조절핀(431)의 장력을 조정하기 위해서 상기 제 1조절핀(431)에 제 1스프링(444)이 설치되고, 상기 제 2조절핀(433)의 장력을 조정하기 위해서 상기 제 2조절핀(433)에 제 2스프링(445)이 설치된다.
따라서, 상기 제 1간격조절나사(441)를 정방향으로 회전시키면서 상방으로 이동하게 되면 상기 제 1조절핀(431)이 상승하고, 그에 연결된 상기 제 1텐션부재(410)의 일단이 힌지축(425)을 중심으로 상방으로 이동하게 되며, 최종적으로는 상기 상부브러시(47)가 상방으로 이동하게 된다.
상기 제 2간격조절나사(442)를 정방향으로 회전시키면서 상방으로 이동하게 되면 상기 제 2조절핀(433)이 상승하고, 그에 연결된 상기 제 2텐션부재(420)의 일단이 힌지축(425)을 중심으로 하방으로 하강하게 되며, 최종적으로는 상기 하부브러시(48)가 상방으로 이동하게 된다.
이와 같은 동작을 통해서, 상기 상부브러시(47)와 하부브러시(48)의 간격을 조정할 수 있는 것이다. 결국, 상기 상부브러시(47)와 하부브러시(48) 사이를 통과하는 포토마스크의 두께에 따라서 간극을 조정할 수 있는 것이다.
이때, 상기 제 1스프링(444)과 제 2스프링(445)은 상기 제 1텐션부재(410)와 제 2텐션부재(420)가 일정한 장력을 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도 17은 본 발명에 따른 포토마스크 양면 세정장치에서 주요부의 기능을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 포토마스크(50)는 상기 컨베이어장치(30)을 타고 이송되면서 브러시장치(40)를 통해서 2차 세정을 하게 되고, 세척수로 세척을 진행하며, 마지막으로 에어 건조를 실행하게 된다.
이를 위해서, 상기 브러시장치(40)의 전단에 희석된 세정액을 분사하기 위한 세정액공급부(60)가 설치된다.
그 후에 상기 브러시 장치(40)의 후단에 세정액을 세척하기 위해 세척수(DI WATER)를 분사하는 세척부(70)가 설치된다.
마지막으로. 상기 세척부(70)의 후단에 세척수를 건조시키기 위한 건조부(80)가 설치된다.
상기 세척부(70) 및 건조부(80)에서는 컨베이어장치(30)를 좌우 반복이송시킴으로써, 세척 또는 건조가 완료될 때까지 그 공정을 반복적으로 수행할 수 있도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 마스크 로딩장치 20: 마스크 세정장치
30: 컨베이어장치 40: 브러시장치
50: 포토마스크 60: 세정액공급부
70: 세척부 80: 건조부

Claims (14)

  1. 포토마스크를 로딩하는 마스크 로딩장치; 포토마스크의 포토레지스트를 제거하기 위하여 세정액으로 세정을 하는 마스크 세정장치; 상기 마스크 세정장치로부터 1차 세정을 끝낸 포토마스크를 2차 세정하기 위한 브러시 장치; 상기 포토마스크를 이송하기 위한 컨베이어장치; 상기 브러시 장치에 희석된 세정액을 공급하기 위한 세정액공급부; 세척수로 세정액을 세척하기 위한 세척부; 및 세척수를 건조시키기 위한 건조부;를 포함하고,
    상기 브러시장치는,
    상기 컨베이어장치의 상부에 설치되는 고정판부재;
    상기 고정판부재를 기준으로 그 외측에 설치되는 브러시구동모터;
    상기 브러시구동모터의 구동에 의해 회전하고, 상기 고정판부재의 내측에 설치되며, 수직 동일선상에서 상하로 인접하여 배치되는 상부브러시 및 하부브러시;
    상기 브러시구동모터에 일체로 연결되는 구동풀리;
    상기 상부브러시에 일체로 연결되는 상부종동풀리;
    상기 하부브러시에 일체로 연결되는 하부종동풀리; 및
    상기 구동풀리, 상기 상부종동풀리 및 하부종동풀리를 하나로 연결하는 구동벨트;를 포함하며,
    상기 포토마스크의 로딩, 세정, 세척 및 건조의 모든 공정을 하나의 동작으로 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크 로딩장치는,
    상기 세정장치의 좌측 상단에 설치되는 가이드레일;
    상기 가이드레일에 장착되어 상기 가이드레일을 따라서 이동할 수 있는 작동부재; 및
    상기 작동부재의 하부로 연장설치되어 상기 포토마스크를 상기 컨베이어장치에 로딩시키는 아암부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크 세정장치는,
    작업대의 상단에 위치하고 세정액을 담는 용액통;
    상기 용액통에 담기며 세정할 포토레지스트를 장착하는 장착지그;
    상기 장착지그를 상하로 승강시키기 위하여 상기 장착지그의 4 코너부에 연결되는 지지로드;
    상기 지지로드의 하부가 결합되는 베이스판;
    상기 베이스판의 중앙에 관통하여 설치되는 고정너트부;
    상기 고정너트부를 관통하여 승강하며 상하로 길게 설치되는 회전나사부; 및
    상기 회전나사부의 하부에 연결되어 상기 회전나사부를 구동시키는 승강모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 장착지그는 상기 용액통 내에서 자유자재로 승하강할 수 있도록 상기 용액통보다 작게 형성되고,
    상기 지지로드는 상기 용액통을 관통하여 작업대 하방에 위치하는 베이스판에 상하로 길게 연결되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 장착지그는 내부에 다양한 크기의 포토마스크를 안착시킬 수 있는 다수의 안착부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 컨베이어장치는,
    메인구동롤러;
    상기 메인구동롤러와 동일 평면상에 설치되는 다수의 메인종동롤러;
    상기 다수의 메인종동롤러들 사이에는 설치되는 다수의 지지롤러;
    상기 메인구동롤러의 일단에 일체로 결합되는 메인구동풀리;
    상기 메인종동롤러의 일단에 일체로 결합되는 메인종동풀리;
    상기 메인구동롤러의 타단에 결합되는 모터축을 갖는 메인모터; 및
    상기 메인구동풀리와 다수의 메인종동풀리를 연결하는 연결벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 메인구동풀리와 상기 메인종동풀리는 원형 치차 형태를 가질 수 있고, 이에 대응하여 상기 연결벨트는 체인 형태의 연결체인 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 포토마스크의 좌우 요동을 제한하기 위하여, 상기 브러시장치의 우측에 인접하여 설치되는 마스크 요동제한장치를 더 포함하고,
    상기 마스크 요동제한장치는,
    상기 컨베이어장치의 상부 일측에 설치되는 제 1폭조절부재;
    상기 컨베이어장치의 상부 타측에 설치되는 제 2폭조절부재;
    상기 제 1폭조절부재에 연결되는 장연결축;
    상기 제 2폭조절부재에 연결되는 단연결축;
    상기 장연결축에 연결되는 제 1에어실린더; 및
    상기 단연결축에 연결되는 제 2에어실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 상부브러시의 텐션을 위하여 상기 상부브러시에 설치되는 제 1텐션부재; 및
    상기 하부브러시의 텐션을 위해서 상기 하부브러시에 설치되는 제 2텐션부재;를 더 포함하며,
    상기 제 1텐션부재의 일단은 상기 상부종동풀리에 삽입되고, 상기 제 2텐션부재의 일단은 상기 하부종동풀리에 삽입되며,
    상기 제 1텐션부재의 타단과 상기 제 2텐션부재의 중후반부는 힌지축에 의해 상기 고정판부재에 회동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고정판부재의 양측에는 상하로 길게 천공된 제 1장공과 제 2장공이 형성되어 있고,
    상기 제 1텐션부재의 중앙부로부터 상기 고정판부재의 제 1장공까지 관통하여 제 1조절핀이 설치되고, 상기 제 2텐션부재의 후단에서부터 상기 고정판부재의 제 2장공까지 관통하여 제 2조절핀이 설치되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1조절핀의 상기 제 1장공 내에서의 높이를 조절하기 위하여, 제 1간격조절나사가 상기 제 1장공의 하부면을 관통하여 상기 제 1조절핀을 지지하고,
    상기 제 2조절핀의 상기 제 2장공 내에서의 높이를 조절하기 위하여, 제 2간격조절나사가 상기 제 2장공의 하부면을 관통하여 상기 제 2조절핀을 지지하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1조절핀의 장력을 조정하기 위해서 상기 제 1조절핀에 제 1스프링이 설치되고,
    상기 제 2조절핀의 장력을 조정하기 위해서 상기 제 2조절핀에 제 2스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 세척부 및 건조부에서는 상기 컨베이어장치를 좌우 반복이송시킴으로써, 세척 또는 건조가 완료될 때까지 그 공정을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 양면 세정장치.
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