KR20050070434A - Non-adhesive type pellicle assembling device for protecting photomask - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토마스크용 펠리클 고정장치에 관한 것으로, 마스크의 배면에 형성된 다수의 고정홈과; 상기 고정홈에 걸려 고정되도록 양단이 각각 2회 수직절곡되며, 서로 마주보는 면에는 그 길이방향을 따라 가이드홈이 형성된 한쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일의 가이드홈에 삽입되고 활주 배치되는 제1,2스토퍼와; 그 양측단면에는 상기 가이드홈에 대응삽입되는 슬라이더가 돌출되고, 상기 제1,2스토퍼 사이에 배치되어 유동불가능하게 고정되며, 펠리클을 갖추고 규격화된 고정프레임을 포함하여 구성된다.The present invention relates to a pellicle fixing device for a photomask, comprising: a plurality of fixing grooves formed on a rear surface of a mask; Both ends are bent vertically twice so as to be caught and fixed in the fixing groove, and a pair of guide rails having guide grooves formed along a longitudinal direction thereof on surfaces facing each other; First and second stoppers inserted into the guide grooves of the guide rail and slidably disposed therein; Sliders corresponding to the guide grooves are protruded on both side surfaces thereof, and are disposed between the first and second stoppers to be immovably fixed, and have a standardized fixed frame having a pellicle.
본 발명에 따르면, 펠리클이 손상되더라도 손쉽게 교체할 수 있고, 접착제를 사용하지 않기 때문에 마스크, 펠리클의 수명이 연장되며, 가스의 누출이 없기 때문에 노광설비를 보호하고, 펠리클의 교체가 용이하므로 교체에 따른 작업시간 및 소요비용이 경감된다.According to the present invention, even if the pellicle is damaged, it can be easily replaced, and since the adhesive is not used, the life of the mask and the pellicle is extended, and since there is no leakage of gas, the exposure equipment is protected and the pellicle can be easily replaced. The working time and cost accordingly are reduced.
Description
본 발명은 포토마스크용 펠리클 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체소자 제조시 포토배선공정에서 사용되는 포토마스크 보호용 펠리클의 고정구조를 개선한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a pellicle fixing device for a photomask, and more particularly, to an improvement in the fixing structure of a photomask protection pellicle used in a photo wiring process in manufacturing a semiconductor device.
통상, 반도제소자용 웨이퍼에 포토마스킹 작업을 할 때 매우 중요한 공정으로서 노광공정(EXPOSURE PROCESS)이 있다.Usually, as a very important process when performing photomasking work on a semiconductor device wafer, there is an exposure process.
이 노광공정은 패턴(PATTERN)을 웨이퍼에 실제 전사시키는 이미징 과정으로서 포토마스크(PHOTOMASK)를 감광액이 도포된 웨이퍼 상에 정렬시킨 후 자외선에 노출시킴으로써 웨이퍼를 포토마스크의 패턴대로 노광시키고, 이어 패턴만이 남도록 현상하는 포토마스킹 작업이다.This exposure process is an imaging process that actually transfers the pattern (PATTERN) to the wafer. The photomask is aligned on the photosensitive liquid-coated wafer and exposed to ultraviolet light to expose the wafer to the pattern of the photomask. This is a photomasking work that develops to remain.
그런데 이러한 포토마스크는 도 1의 (a),(b)에서와 같이, 마스크(1)와 펠리클(PELLICLE)(2)로 구성되며, 이 펠리클(2)은 금속으로 된 고정프레임(3)에 부착되고, 상기 고정프레임(3)은 접착제를 통해 상기 마스크(1)에 마운트되게 된다.However, such a photomask is composed of a mask 1 and a pellicle 2, as shown in (a), (b) of Figure 1, the pellicle (2) is a metal fixed frame (3) The fixing frame 3 is attached to the mask 1 via an adhesive.
이때, 상기 펠리클(2)은 일종의 박막으로서 포토마스킹 작업시 사용중인 마스크(1)를 파티클(PARTICLE)로부터 보호하기 위해 사용된다.At this time, the pellicle (2) is a kind of thin film is used to protect the mask (1) in use during the photomasking operation from the particles (PARTICLE).
그러나, 마스크(1)가 노광설비에서 장시간동안 노광되면서 광에너지에 노출되게 되고, 광에너지는 열에너지로 변환되어 상기 마스크(1)에 직접적인 영향을 주게 된다.However, the mask 1 is exposed to light energy as it is exposed for a long time in an exposure apparatus, and the light energy is converted into thermal energy to directly affect the mask 1.
즉, 마스크(1)의 경우에는 석영기판에 크롬 박막을 입힌 후 패턴을 형성해 놓은 것이기 때문에 열에너지에 의한 변형이 크지 않지만 펠리클(2)을 갖춘 고정프레임(3)을 마운트할 때 사용되었던 접착제의 경우에는 그 접착용제가 열에 의해 쉽게 변형되어 접착력악화(혹은 약화) 등의 불량을 초래함은 물론 변형시 접착용제 내부에서의 화학작용에 의해 가스가 발생되고, 이 가스가 누출되면서 마스크(1)의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 이와 같은 현상이 장기간 반복되게 되면 노광설비의 핵심부인 렌즈에 악영향을 주게 되어 결국에는 노광불량을 초래하게 된다.In other words, in the case of the mask 1, since the chromium thin film is coated on the quartz substrate to form a pattern, the deformation caused by thermal energy is not large, but the adhesive used when mounting the fixed frame 3 with the pellicle 2 is used. The adhesive solvent is easily deformed by heat, resulting in poor adhesion (or weakening), as well as gas generated by chemical action inside the adhesive solvent during deformation. In addition to shortening the lifespan, if such a phenomenon is repeated for a long time, it adversely affects the lens, which is an essential part of the exposure equipment, and eventually causes exposure failure.
뿐만 아니라, 펠리클(2)이 파손되기 때문에 이를 교체해야 하며, 또한 반드시 세척해야 하므로 그에 따른 작업상의 불편, 번거로움 및 시간과 비용이 낭비되는 등의 단점도 파생된다.In addition, the pellicle (2) is broken because it must be replaced, and also must be cleaned, resulting in disadvantages such as inconvenience in operation, hassle and waste time and money.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해소코자 창출한 것으로, 포토마스크에 펠리클을 고정할 때 접착제를 사용하지 않고도 용이하면서 견고한 고정성을 구유토록 함으로써 마스크의 수명을 연장하고, 펠리클의 손상도 방지하며, 원활하고 안정적인 노광공정을 수행할 수 있도록 한 포토마스크 보호용 무접착식 펠리클 고정장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of all the problems of the prior art as described above, and solves this problem, and it is possible to extend the life of the mask by fixing the pellicle to the photomask easily and firmly without using an adhesive. To prevent the damage of the pellicle, and to provide a smooth and stable exposure process to provide a non-adhesive pellicle fixing device for protecting the photomask.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 마스크의 배면에 형성된 다수의 고정홈과; 상기 고정홈에 걸려 고정되도록 양단이 각각 2회 수직절곡되며, 서로 마주보는 면에는 그 길이방향을 따라 가이드홈이 형성된 한쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일의 가이드홈에 삽입되고 활주 배치되는 제1,2스토퍼와; 그 양측단면에는 상기 가이드홈에 대응삽입되는 슬라이더가 돌출되고, 상기 제1,2스토퍼 사이에 배치되어 유동불가능하게 고정되며, 펠리클을 갖추고 규격화된 고정프레임을 포함하여 구성되는 포토마스크 보호용 무접착식 펠리클 고정장치를 제공함에 그 특징이 있다.The present invention is a plurality of fixing grooves formed on the back of the mask to achieve the above technical problem; Both ends are bent vertically twice so as to be caught and fixed in the fixing groove, and a pair of guide rails having guide grooves formed along a longitudinal direction thereof on surfaces facing each other; First and second stoppers inserted into the guide grooves of the guide rail and slidably disposed therein; Sliders corresponding to the guide grooves are protruded on both side surfaces thereof, and are non-adhesive pellicles for protection of photomasks including fixed frames which are arranged between the first and second stoppers to be immovably fixed and have standardized pellicles. It is characterized by the provision of a fixing device.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2의 (a)는 본 발명에 따른 펠리클 고정장치의 설치상태를 보인 마스크의 배면도 및 (b)는 결합상태 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 마스크의 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 펠리클 고정장치의 요부 분해사시도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 펠리클 고정장치를 구성하는 스토퍼 고정수단의 예시도이다.Figure 2 (a) is a rear view of the mask showing the installation state of the pellicle fixing device according to the present invention and (b) is a cross-sectional view of the coupling state, Figure 3 is a plan view of the mask according to the invention, Figure 4 is the present invention It is an exploded perspective view of the main portion of the pellicle fixing device according to, Figure 5 and Figure 6 is an illustration of the stopper fixing means constituting the pellicle fixing device according to the present invention.
도 2 내지 도 4에서와 같이, 마스크(10)의 배면중 서로 대향되는 변(장변일수도 있고, 단변일수도 있음)에는 규격화된 고정프레임(40)의 크기에 맞춰 이격된 다수의 고정홈(12)이 형성된다.2 to 4, a plurality of fixing grooves spaced apart in accordance with the size of the standardized fixed frame 40 on the opposite sides (which may be a long side or may be a short side) of the rear surface of the mask 10, respectively ( 12) is formed.
이 고정홈(12)은 마스크(10)의 배면으로부터 내측을 향해 대략 사각형상을 갖고 요입형성된 형태가 바람직하다.It is preferable that the fixing groove 12 has a substantially rectangular shape toward the inside from the rear surface of the mask 10 and is recessed.
그리고, 상기 고정홈(12)에는 한쌍의 가이드레일(20)이 끼워져 고정되는데 이를 위해 상기 가이드레일(20)의 양단은 도 2의 (b)와 같이, 각각 일정길이가 상향수직절곡 형성된 후 그 절곡된 부위중 상기 마스크(10)의 두께만큼되는 부위가 다시 각 양단이 서로 마주보는 방향으로 수직절곡된 형태를 이룬다.In addition, a pair of guide rails 20 are fitted into and fixed to the fixing grooves 12. To this end, both ends of the guide rails 20 are formed as shown in FIG. The portion of the bent portion equal to the thickness of the mask 10 is vertically bent in a direction in which both ends face each other again.
아울러, 도 4의 도시와 같이 한쌍을 이룬 가이드레일(20)의 절곡되지 않은 부위에는 서로 마주보는 면에 그 길이방향으로 긴 가이드홈(22)이 형성된다. In addition, as illustrated in FIG. 4, long unfolded guide grooves 22 are formed in the non-bending portions of the paired guide rails 20 in the lengthwise direction facing each other.
상기 가이드홈(22)은 대략 'ㄷ'형상을 가지며, 그중 일측단부에 이르러 폐쇄된 걸림면(24)을 갖도록 하여 후술할 제1스토퍼(32)가 걸림 고정될 수 있도록 하여 준다.The guide groove 22 has a substantially 'c' shape, so that the first stopper 32 to be described later is fixed by having a locking surface 24 closed to reach one end thereof.
제1스토퍼(32)는 제2스토퍼(34)와 동일한 형태 및 크기를 갖는 것으로 펠리클(50)을 부착한 고정프레임(40)이 유동되지 않고 정위치에 배치될 수 있도록 고정 안내하면서 상기 가이드레일(20)과 직교되는 방향의 마스크(10) 하단면과 펠리클(50) 사이를 밀폐하도록 하여 준다.The first stopper 32 has the same shape and size as that of the second stopper 34, and the guide rail is fixedly guided so that the fixed frame 40 to which the pellicle 50 is attached can be disposed at a proper position without flow. The lower surface of the mask 10 and the pellicle 50 in the direction orthogonal to 20 are sealed.
이를 위해, 상기 제1,2스토퍼(32,34)는 그 길이방향 양측단면에 각각 돌기(36,38)가 돌출되며, 이 돌기(36,38)는 상기 가이드레일(20)의 가이드홈(22)에 대응삽입되어 활주되게 결합되는데 이때 상기 제1,2스토퍼(32,34)의 상면과 가이드레일(20)의 상면은 서로 동일평면을 이루는 구조를 갖도록 상기 돌기(36,38)는 적절히 돌출된다.To this end, the first and second stoppers 32 and 34 have protrusions 36 and 38 protruding from both end surfaces of the first and second stoppers 32 and 34, respectively, and the protrusions 36 and 38 are guide grooves of the guide rail 20. 22. The protrusions 36 and 38 are appropriately inserted so that the upper surfaces of the first and second stoppers 32 and 34 and the upper surfaces of the guide rails 20 have the same plane structure. It protrudes.
한편, 상기 고정프레임(40)은 상술하였듯이 펠리클(50)이 부착된 상태로 구비되며, 그 양측단면에는 상기 가이드레일(20)의 가이드홈(22)에 대응삽입되어 활주가능하게 안내하는 슬라이더(42)가 돌출형성된다.On the other hand, the fixed frame 40 is provided with a pellicle 50 is attached as described above, both sides of the slider corresponding to the guide groove 22 of the guide rail 20 is inserted into the slide ( 42) protrude.
상기 슬라이더(42)도 상술할 돌기(36,38)와 동일기능을 수행하도록 적절히 돌출되어 상기 고정프레임(40)의 상단면, 즉 펠리클(50)이 상술한 가이드레일(20) 및 제1,2스토퍼(32,34)들과 동일평면을 이루도록 함이 바람직하다.The slider 42 is also properly protruded to perform the same function as the above-described protrusions 36 and 38 so that the upper surface of the fixed frame 40, that is, the pellicle 50, the guide rails 20 and the first, It is preferable to form the same plane as the two stoppers (32, 34).
아울러, 제1스토퍼(32)의 경우에는 가이드홈(22)의 걸림면(24)에 걸림되기 때문에 상관없으나 제2스토퍼(34)의 경우에는 상기 가이드홈(22)으로부터 쉽게 이탈될 수 있으므로 이의 고정을 위한 수단이 요구된다.In addition, in the case of the first stopper 32, it does not matter because it is caught by the engaging surface 24 of the guide groove 22, but in the case of the second stopper 34, since it can be easily separated from the guide groove 22, Means for fixing are required.
상기 고정수단은 다양한 형태를 가질 수 있으나 본 발명에서는 이를 예시적으로 설명한다.The fixing means may have various forms, but the present invention will be described by way of example.
예컨대, 상기 제2스토퍼(34)의 양단에 형성된 돌기(38)를 가이드홈(22)보다 약간 크게 하여 억지끼움형태로 고정할 수도 있을 것이며, 또한 도 5에서와 같이 가이드레일(20) 및 돌기(38)에 나사공(23,39)을 형성하고 이들을 나사(25)로 고정하는 형태도 있을 것이고, 도 6에서와 같이 가이드레일(20)에는 일정크기의 요홈(27)을 형성하고 돌기(38)에는 스프링(37)에 의해 탄압되는 볼(35)을 구비하여 상기 볼(35)이 상기 요홈(27)에 탄성적으로 볼죠인트되는 형태도 있을 것이다.For example, the projections 38 formed at both ends of the second stopper 34 may be slightly larger than the guide grooves 22 to be fixed in an interference fit shape, and also as shown in FIG. 5, the guide rails 20 and the projections. Screw holes 23 and 39 may be formed in the 38 and the screws 25 may be fixed thereto. As shown in FIG. 6, the grooves 27 having a predetermined size may be formed in the guide rail 20 and the protrusions may be formed. 38 has a ball 35 that is suppressed by the spring 37 so that the ball 35 is elastically ball-joined to the groove 27.
그리고, 상술한 가이드레일(20), 제1,2스토퍼(32,34)는 열에 강한 고강도 플라스틱 재질로 제조하여 열변형을 방지함으로써 마스크(10)에 형성된 크롬 회로에 영향을 주지 않도록 함이 특히 바람직하다.In addition, the guide rails 20 and the first and second stoppers 32 and 34 described above are made of a high-strength plastic material resistant to heat to prevent thermal deformation, thereby preventing the chromium circuit formed on the mask 10 from being affected. desirable.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 동작관계는 다음과 같다.The operation relationship of the present invention having such a configuration is as follows.
먼저, 가이드레일(20)의 절곡된 단부를 마스크(10)의 배면에 형성된 고정홈(12)상에 끼워 고정시킨다.First, the bent end of the guide rail 20 is fixed to the fixing groove 12 formed on the rear surface of the mask 10.
이 상태에서 제1스토퍼(32)의 양측단면에 돌출된 돌기(36)를 가이드홈(22)에 맞추어 삽입시킨 후 활주시켜 걸림면(24)에 밀착되도록 배치시킨다.In this state, the protrusions 36 protruding from both side end surfaces of the first stopper 32 are inserted in accordance with the guide grooves 22, and then slide to arrange the protrusions 36 to be in close contact with the locking surface 24.
제1스토퍼(32)가 삽입되면 이어 동일한 방식으로 고정프레임(40)의 슬라이더(42)를 가이드홈(22)에 삽입한 후 활주시켜 그 선단면이 제1스토퍼(32)와 접촉되는 지점에 위치되도록 하여 준다. After the first stopper 32 is inserted, the slider 42 of the fixed frame 40 is inserted into the guide groove 22 in the same manner, and then slides to the point where the front end surface thereof comes into contact with the first stopper 32. To be located.
이후, 제2스토퍼(34)를 삽입하여 상술한 고정수단을 통해 이 제2스토퍼(34)를 고정함으로써 펠리클(50)을 갖춘 고정프레임(40)이 접착제 없이도 마스크(10)에 고정되게 된다.Thereafter, the second stopper 34 is inserted to fix the second stopper 34 through the fixing means described above, so that the fixing frame 40 having the pellicle 50 is fixed to the mask 10 without adhesive.
추후, 교체가 요구될 때에는 상술한 과정을 역순으로 수행하면 손쉬운 펠리클(50) 교체가 가능하다.Later, when replacement is required, it is possible to easily replace the pellicle 50 by performing the above procedure in reverse order.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.As described in detail above, the present invention provides the following effects.
첫째, 펠리클이 손상되더라도 손쉽게 교체할 수 있다.First, it can be easily replaced even if the pellicle is damaged.
둘째, 접착제를 사용하지 않기 때문에 마스크, 펠리클의 수명이 연장된다.Secondly, because the adhesive is not used, the life of the mask and pellicle is extended.
세째, 가스의 누출이 없기 때문에 노광설비를 보호한다.Third, there is no leakage of gas to protect the exposure equipment.
네째, 펠리클의 교체가 용이하므로 교체에 따른 작업시간 및 소요비용이 경감된다.Fourth, the replacement of the pellicle is easy, reducing the work time and cost of the replacement.
도 1의 (a),(b)는 종래 기술에 따른 펠리클의 고정상태를 보인 측단면도 및 평면도,Figure 1 (a), (b) is a side cross-sectional view and a plan view showing a fixed state of the pellicle according to the prior art,
도 2의 (a)는 본 발명에 따른 펠리클 고정장치의 설치상태를 보인 마스크의 배면도 및 (b)는 결합상태 단면도,Figure 2 (a) is a rear view of the mask showing the installation state of the pellicle fixing device according to the invention and (b) is a cross-sectional view of the coupling state,
도 3은 본 발명에 따른 마스크의 평면도,3 is a plan view of a mask according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 펠리클 고정장치의 요부 분해사시도,4 is an exploded perspective view of main parts of a pellicle fixing device according to the present invention;
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 펠리클 고정장치를 구성하는 스토퍼 고정수단의 예시도.5 and 6 is an illustration of the stopper fixing means constituting the pellicle fixing device according to the present invention.
♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧
10....마스크 12....고정홈10 .... mask 12 .... fixed groove
20....가이드레일 22....가이드홈20..Guide rails 22 .... Guide groove
32,34....스토퍼 36,38....돌기32,34 ... Stopper 36,38 .... Turn
40....고정프레임 42....슬라이더40 .... Fixed frame 42 .... Slider
50....펠리클50 .... pellicle
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