KR19990040719U - Foreign material removal apparatus attached to mask for exposure process for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 제조를 위한 노광공정에 사용되는 마스크에 대한 이물질 오염 여부 및 마스크에 부착된 이물질에 대한 제거가 간단하고 신속히 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 마스크의 손상 및 환경오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention not only makes it easy and quick to remove foreign substances on the mask used in the exposure process for semiconductor manufacturing and foreign matter attached to the mask, but also prevents damage to the mask and environmental pollution. .
이를 위해, 본 고안은 마스크(1)가 상면에 안착되는 고정척(2)과, 상기 고정척(2)을 회전시키도록 연결되어 상기 고정척(2)의 회전축(3)을 통해 구동력을 전달하는 구동수단과, 상기 고정척(2)을 둘러싸며 하부에 이물질 및 질소가스 배출을 위한 배출구(5a)가 형성된 실드컵(5)과, 상기 마스크(1) 상면으로 세정용 가스인 질소가스를 분사하도록 설치되는 세정용 가스 분사수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조를 위한 노광공정용 마스크의 이물질 제거장치가 제공된다.To this end, the present invention is connected to the fixed chuck (2) and the fixed chuck (2) that the mask (1) is seated on the upper surface to transfer the driving force through the rotating shaft (3) of the fixed chuck (2) And a shielding cup (5) formed with a driving means for enclosing the fixed chuck (2) and having a discharge port (5a) for discharging foreign substances and nitrogen gas at a lower portion thereof, and nitrogen gas serving as a cleaning gas on the upper surface of the mask (1). There is provided an apparatus for removing foreign substances in a mask for an exposure process for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the cleaning gas injection means is installed to be sprayed.
Description
본 고안은 반도체소자 제조를 위한 노광공정용 마스크의 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 노광장비에서 마스크를 장시간 사용할 때 장치 내·외부에서 발생하여 마스크에 부착되는 이물질을 간단하고 신속히 제거할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing foreign substances in a mask for an exposure process for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to remove foreign substances attached to a mask simply and quickly when the mask is used for a long time in an exposure apparatus. It is to make it possible.
일반적으로, 마스크(mask)는 감광막 도포 공정 후, 감광액이 도포되어 형성된 웨이퍼 상면의 감광막에 패턴을 전사(轉寫)하기 위한 것으로서, 글래스면에 크롬으로 패턴이 형성되어져 있다.In general, a mask is used for transferring a pattern to a photoresist film on the upper surface of a wafer formed by applying a photoresist after a photoresist coating step, and a pattern is formed of chromium on a glass surface.
종래에는 노광장치에서 마스크를 장시간 사용함에 따라 여러 가지 요인에 의해 마스크에 이물질이 부착되는 현상이 일어나게 된다.Conventionally, as the mask is used for a long time in an exposure apparatus, foreign matters are attached to the mask due to various factors.
이때, 마스크 표면에 부착되는 이물질은 노광 공정 진행시, 패턴불량 등의 원인이 되므로 제거해 주어야 한다.At this time, the foreign matter adhering to the mask surface should be removed because it causes a pattern defect during the exposure process.
이를 위해, 종래에는 노광장치에 사용되는 마스크에서 이물질이 발견될 경우, 케미컬을 이용하여 마스크를 세정하므로써 이물질을 제거하였다.To this end, when foreign substances are found in a mask used in an exposure apparatus, the foreign substances are removed by cleaning the mask using chemicals.
그러나, 이와 같이 이물질 제거를 위해 케미컬을 이용하는 경우에는, 세정 후 마스크를 건조시켜야 할 뿐만 아니라, 마스크에 손상이 생길 우려가 많았다.However, when chemicals are used to remove foreign substances in this way, not only the mask has to be dried after washing, but also there is a concern that the mask may be damaged.
또한, 케미컬을 사용할 경우에는 사용후 폐기하는 케미컬로 인한 환경오염의 우려가 있어, 최근에 강조되는 환경 보호차원에서도 바람직하지 않은 등 많은 문제점이 있었다.In addition, when the chemical is used, there is a risk of environmental pollution due to the chemical disposed of after use, and there have been many problems such as unfavorable in terms of environmental protection recently emphasized.
본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 노광공정에 쓰이는 마스크의 이물질 오염여부에 대한 검사 및 마스크에 부착된 이물질에 대한 제거가 간단하고 신속히 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 마스크 세정방법에 수반되는 마스크의 손상 및 환경오염을 방지할 수 있도록 한 노광공정용 마스크의 이물질 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, the inspection of the contamination of the foreign matter of the mask used in the exposure process and the removal of the foreign matter attached to the mask can be made simply and quickly, as well as in the conventional mask cleaning method It is an object of the present invention to provide an apparatus for removing foreign substances from a mask for an exposure process so as to prevent damage to the mask and environmental pollution.
도 1은 본 고안의 마스크에 부착된 이물질 제거 장치를 개략적으로 나타낸 구성도1 is a schematic view showing a foreign matter removal apparatus attached to the mask of the present invention
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1:마스크 2:고정척1: Mask 2: Fixed
2a:진공홀 3:회전축2a: vacuum hole 3: rotating shaft
4:구동모터 5:실드컵4: Driving Motor 5: Shield Cup
5a:배출구 6:진공라인5a: outlet 6: vacuum line
7:세정가스 저장유니트 8:세정용 가스 공급관7: Cleaning gas storage unit 8: Cleaning gas supply pipe
9:가스분사노즐 10:볼스크류 블록9: Gas injection nozzle 10: Ball screw block
11:볼스크류 12:가스분사노즐 업/다운용 모터11: Ball screw 12: Motor for gas injection nozzle up / down
13:가압기 14:압력게이지13: Pressure gauge 14: Pressure gauge
15:투광 스탠드 16:투과판15: Floodlight stand 16: transparent plate
17:램프 18:플렉시블 조절바17: lamp 18: flexible adjustment bar
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 마스크가 상면에 안착되는 고정척과, 상기 고정척을 회전시키도록 연결되어 상기 고정척의 회전축을 통해 구동력을 전달하는 구동수단과, 상기 고정척을 둘러싸며 하부에 이물질 및 질소가스 배출을 위한 배출구가 형성된 실드컵과, 상기 마스크 상면으로 세정용 가스를 분사하도록 설치되는 가스분사수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조를 위한 노광공정용 마스크의 이물질 제거장치가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention is a fixed chuck that the mask is seated on the upper surface, the driving means connected to rotate the fixed chuck to transmit a driving force through the rotation axis of the fixed chuck, the fixed chuck surrounding the lower And a shield cup having a discharge port for discharging foreign substances and nitrogen gas, and a gas injection means installed to spray cleaning gas to the upper surface of the mask. Is provided.
이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 마스크에 부착된 이물질 제거 장치를 개략적으로 나타낸 구성도로서, 본 고안은 마스크(1)가 상면에 안착되는 고정척(2)과, 상기 고정척(2)을 회전시키도록 연결되어 상기 고정척(2)의 회전축(3)을 통해 구동력을 전달하는 구동모터(4)와, 상기 고정척(2)을 둘러싸 이물질 및 질소가스가 외부로 빠져나가지 않도록 차폐하는 한편 그 하부에 이물질 및 질소가스 배출을 위한 배출구(5a)가 형성된 실드컵(5)과, 상기 마스크(1) 상면으로 세정용 가스를 분사하도록 상기 실드컵(5) 주위에 적어도 하나 이상 설치되는 가스분사수단으로 구성된다.1 is a schematic view showing a foreign material removal apparatus attached to the mask of the present invention, the present invention is to fix the fixed chuck 2 and the fixed chuck 2, the mask 1 is seated on the upper surface A driving motor 4 connected to the driving shaft 4 to transmit a driving force through the rotation shaft 3 of the fixing chuck 2, and surrounding the fixing chuck 2 to shield foreign substances and nitrogen gas from escaping to the outside while A shield cup (5) having a discharge port (5a) for discharging foreign substances and nitrogen gas, and at least one gas injection means installed around the shield cup (5) to inject cleaning gas to the upper surface of the mask (1). It is composed.
이 때, 고정척(2) 상면에 안착되는 마스크(1)는 회전축(3)을 관통하여 형성된 진공라인(6) 및 고정척(2)에 형성된 진공홀(2a)을 통해 유기되는 진공압에 의해 고정척(2) 상면에 흡착된다.At this time, the mask 1 seated on the upper surface of the fixed chuck 2 is subjected to the vacuum pressure induced through the vacuum line 6 formed through the rotating shaft 3 and the vacuum hole 2a formed in the fixed chuck 2. By the upper surface of the fixed chuck 2.
또한, 상기 가스분사수단은 세정용 가스 공급을 위한 세정가스 저장유니트(7)와, 상기 세정가스 저장유니트(7)에 연결되는 세정용 가스 공급관(8)과, 상기 세정용 가스 공급관(8) 선단에 연결되어 상기 공급관을 통해 공급된 세정용 가스를 마스크(1) 상면에 분사하도록 설치되는 가스분사노즐(9)과, 상기 가스분사노즐(9)이 함께 전후진하도록 장착되는 볼스크류 블록(10)과, 상기 볼스크류 블록(10)을 관통하여 공회전하도록 설치되는 볼스크류(11)와, 상기 세정용 가스 공급관(8) 선단에 장착된 가스분사노즐(9)을 마스크와 평행한 방향으로 전진 또는 후진시키도록 볼스크류(11)에 연결되어 상기 볼스크류(11)를 정회전 또는 역회전시키게 되는 가스분사노즐 전/후진(forward/backward)용 모터로(12) 구성된다.Further, the gas injection means includes a cleaning gas storage unit 7 for supplying a cleaning gas, a cleaning gas supply pipe 8 connected to the cleaning gas storage unit 7, and the cleaning gas supply pipe 8. A ball screw block which is connected to the front end and installed to spray the cleaning gas supplied through the supply pipe to the upper surface of the mask 1, and the ball screw block which is mounted so that the gas injection nozzle 9 moves forward and backward together; 10), the ball screw 11 installed so as to idle through the ball screw block 10, and the gas injection nozzle 9 mounted at the tip of the cleaning gas supply pipe 8 in a direction parallel to the mask. It is composed of a motor 12 for forward / backward gas injection nozzles connected to the ball screw 11 so as to move forward or backward to rotate the ball screw 11 forward or reverse.
또한, 상기 가스분사노즐(9)은 상기 분사노즐에서 나오는 세정용 가스가 마스크(1) 상면에 대해 일정각도 경사를 이루면서 분사되도록 설치된다.In addition, the gas injection nozzle 9 is installed such that the cleaning gas from the injection nozzle is sprayed at a predetermined angle with respect to the upper surface of the mask 1.
이와 더불어, 상기 세정용 가스 공급관(8)의 관로상에는 세정용 가스의 공급압을 높이기 위한 가압기(13)와, 상기 가압기(13)를 지나 승압된 세정용 가스의 압력을 측정할 수 있는 압력게이지(14)가 추가로 설치된다.In addition, on the pipeline of the cleaning gas supply pipe 8, a pressurizer 13 for increasing the supply pressure of the cleaning gas and a pressure gauge capable of measuring the pressure of the cleaning gas which has been boosted through the pressurizer 13 (14) is additionally installed.
상기에서 세정용 가스는 질소가스를 사용하는 것이 바람직하다.In the above, it is preferable to use nitrogen gas as the cleaning gas.
한편, 365±5 나노미터(nanometer)의 파장을 갖는 광을 제외한 파장 영역의 광만을 선택적으로 투과시키는 투과판(16)이 자신의 전방에 설치되는 할로겐 램프(17)와, 상기 램프(17)의 광 지향 방향을 조정할 수 있도록 램프(17) 후방에 장착되는 플렉시블 조절바(18)로 구성되어 상기 마스크(1) 상면으로 노란색광을 비추는 투광(投光) 스탠드가 상기 실드컵(5) 외측에 설치된다.On the other hand, a halogen lamp 17 is provided in front of the halogen lamp 17, and the lamp 17 to selectively transmit only light in the wavelength region excluding light having a wavelength of 365 ± 5 nanometers (nanometer), and the lamp 17 The light adjusting stand 18 includes a flexible adjusting bar 18 mounted to the rear of the lamp 17 so as to adjust a light directing direction of the lamp 17. Is installed on.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.
마스크(1)를 고정척(2) 상부에 안착시킨 상태에서, 고정척(2)의 회전축(3) 내부에 구비된 진공라인(6) 및 고정척(2)에 형성된 진공홀(2a)을 통해 진공압을 유기시키면 마스크(1)는 고정척(2) 상면에 흡착된다.In the state where the mask 1 is mounted on the fixed chuck 2, the vacuum line 6 provided in the rotary shaft 3 of the fixed chuck 2 and the vacuum hole 2a formed in the fixed chuck 2 are closed. When the vacuum pressure is induced through, the mask 1 is adsorbed on the upper surface of the fixed chuck 2.
이와 같이 된 상태에서 투광 스탠드(15)의 램프(17)에 전원이 인가되면 광원인 램프(17)로부터 빛이 나와 마스크(1) 상면에 조사된다.When power is applied to the lamp 17 of the light-emitting stand 15 in this state, light is emitted from the lamp 17 serving as the light source and irradiated onto the upper surface of the mask 1.
이 때, 램프(17)에서 나오는 빛은 365±5 나노미터의 파장 영역을 제외한 파장 영역의 빛만이 투과판(16)을 통과하게 되는 데, 이는 365±5 나노미터의 파장을 갖는 빛은 마스크(1)에 묻은 이물질과 반응할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위함이다.At this time, light emitted from the lamp 17 passes through the transmission plate 16 only in the wavelength region except for the wavelength region of 365 ± 5 nanometers, which is masked by the light having a wavelength of 365 ± 5 nanometers This is to prevent this because it can react with the foreign matter on (1).
한편, 상기 램프(17)에서 빛이 조사되어 작업자가 마스크(1) 상면에 부착된 이물질의 위치를 확인한 후에는, 세정용 가스인 질소가스 분사노즐의 지향 위치를 조절하는 한편 가스의 분사 압력을 조절한다.On the other hand, after the light is irradiated from the lamp 17 and the operator checks the position of the foreign matter attached to the upper surface of the mask 1, while adjusting the directing position of the nitrogen gas injection nozzle, which is a cleaning gas, while adjusting the injection pressure of the gas Adjust
즉, 질소가스 분사노즐 전/후진용 모터(12)를 구동시켜 볼스크류(11)의 회전에 의해 볼 스크류 블록(10)을 전진 또는 후진시키면서 상기 볼 스크류 블록(10)에 설치된 질소가스 분사노즐의 위치를 조정하고, 세정용 가스 공급관(8)의 관로 상에 설치된 압력 게이지를 통해 세정용 가스의 압력을 점검하여 압력이 낮은 경우에는 가압기(13)를 작동시켜 공급되는 질소가스의 압력을 원하는 값까지 승압시키게 된다.That is, the nitrogen gas injection nozzle installed in the ball screw block 10 while driving the motor 12 for forward / reverse nitrogen gas injection nozzles forward or backward by rotating the ball screw 11. The pressure of the cleaning gas through the pressure gauge provided on the pipe of the cleaning gas supply pipe 8, and when the pressure is low, the pressurizer 13 is operated to determine the pressure of the supplied nitrogen gas. It will boost up to the value.
그 후, 상기한 바와 같은 요소들에 대한 준비가 완료 되면, 구동모터(4)에 전원을 인가하여 마스크(1)가 흡착된 고정척(2)을 고속으로 회전시키고, 이와 더불어 상기 마스크(1)의 면상에 질소를 분사하여 상기 마스크(1) 상면에 부착된 이물질을 마스크(1)의 면으로부터 제거할 수 있게 된다.Then, when the preparation for the elements as described above is completed, power is applied to the drive motor 4 to rotate the fixed chuck 2 on which the mask 1 is adsorbed at high speed, and the mask 1 Nitrogen is injected onto the surface of the mask to remove foreign substances adhering to the upper surface of the mask 1 from the surface of the mask 1.
한편, 상기한 실시예의 질소가스 분사수단을 구성하는 구성요소중, 가스분사노즐(9)이 장착되는 볼스크류 블록과, 볼스크류를 지면에 수직한 방향으로 설치하고, 상기 볼스크류에 가스분사노즐 업/다운(up/down)용 모터를 설치하여, 모터 구동에 따른 볼스크류의 업/다운에 의해 가스분사노즐의 위치를 조정한 다음, 고정척을 회전시키면서 질소가스를 마스크 상면에 분사하여 마스크에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 하여도 무방하다.On the other hand, of the components constituting the nitrogen gas injection means of the above embodiment, the ball screw block on which the gas injection nozzle 9 is mounted and the ball screw are installed in a direction perpendicular to the ground, and the gas injection nozzle is mounted on the ball screw. Install the up / down motor, adjust the position of the gas injection nozzle by up / down of the ball screw according to the motor drive, and then spray nitrogen gas on the upper surface of the mask while rotating the fixed chuck It is also possible to remove foreign matters attached to it.
또한, 본 고안의 이물질 제거 장치는 마스크에 부착되는 이물질 뿐만 아니라, 웨이퍼 등 다른 재료에 부착된 이물질 제거에도 이용될 수 있음은 물론이다.In addition, the foreign matter removal apparatus of the present invention can be used not only to remove foreign substances attached to the mask, but also to remove foreign substances attached to other materials such as wafers.
이상에서와 같이, 본 고안은 케미컬을 이용한 세정방식 대신 질소가스를 이용한 가스 분사방시으로 마스크(1) 상면에 부착된 이물질의 제거가 가능하도록 한 것이다.As described above, the present invention is to enable the removal of the foreign matter attached to the upper surface of the mask (1) by the gas injection method using nitrogen gas instead of the cleaning method using the chemical.
따라서, 본 고안은 노광공정에 쓰이는 마스크(1)의 이물질 오염여부에 대한 검사 및 마스크(1)에 부착된 이물질에 대한 제거가 간단하고 신속히 이루어지므로써 검사 및 이물질 제거에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.Therefore, the present invention can reduce the time required for inspection and removal of foreign matters because the inspection of the contamination of the foreign matter of the mask 1 used in the exposure process and the removal of the foreign matter attached to the mask 1 are easily and quickly performed. Will be.
특히, 케미컬을 이용하는 종래에는 세정후 건조 과정이 필요하였으나 본 고안은 질소가스를 이용하므로 건조과정이 생략되어 이물질 제거에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄일 수 있게 된다.In particular, the conventional method using the chemical was required after the drying process, but the present invention uses a nitrogen gas, so the drying process is omitted, thereby greatly reducing the time required to remove foreign substances.
또한, 마스크 상면의 패턴 등에 대한 불필요한 손상을 없앨 수 있으며, 환경오염원인 케미컬을 이용하여 마스크를 세정하지 않으므로 인해 환경오염을 방지할 수 있게 되는 등 여러 가지 효과가 수반된다.In addition, unnecessary damage to the pattern of the upper surface of the mask can be eliminated, and because the mask is not cleaned using a chemical which is an environmental pollution source, various effects are accompanied.
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