KR20060131241A - 자동 파티클 제거 장치 및 이를 구비하는 포토마스크핸들러 시스템 - Google Patents

자동 파티클 제거 장치 및 이를 구비하는 포토마스크핸들러 시스템 Download PDF

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KR20060131241A
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Abstract

자동 파티클 제거 장치 및 이를 구비하는 포토마스크 핸들러 시스템을 제공한다. 이 장치는 포토마스크(photomask)을 고정시키는 고정 수단, 상기 포토마스크의 표면의 파티클을 날리어 상기 포토마스크 표면으로부터 파티클을 제거하기 위해 불활성 가스를 공급하는 공급수단, 및 상기 포토마스크의 표면으로부터 제거된 파티클이 포함된 대기를 밖으로 빼내기 위한 배기 수단을 구비한다. 상기 장치 및 시스템에 의하면, 모든 작업이 작업자의 손을 거치지 않고 자동적으로 이루어지므로 작업자의 번거로움을 없앨 수 있고 작업 속도를 향상시킬 수 있으므로 스루풋이 향상된다.
Figure 112005031646414-PAT00001
레티클 핸들러 시스템

Description

자동 파티클 제거 장치 및 이를 구비하는 포토마스크 핸들러 시스템{Automatic particle remover and photomask handler system having the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 파티클 제거 장치의 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 포토마스크 핸들러 시스템을 개략적으로 나타낸다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 투명 기판 12: 차광 패턴
14: 포토마스크 16: 고정 가이드
20: 제거 챔버 30: 가스 공급관
40: 배기관 50: 진공 펌프
60: 로봇 암 100: 트랜스퍼 챔버
110: 로드락 챔버 120: 검사 장치
130: 자동 파티클 제거 장치 140: IPA 챔버
200: 포토마스크 핸들러 시스템
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자동 파티클 제거 장치 및 이를 구비하는 포토마스크 핸들러 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 과정 중에 사진 식각(photo lithography) 공정은 설계된 반도체 회로를 박막이 형성된 웨이퍼에 입히는 공정으로서 반도체 회로의 미세한 형상이 그려져 있는 포토마스크의 형상을 웨이퍼의 표면에 복제한다. 사진 식각 공정에서 사용되는 포토마스크(레티클)은 빛을 투과시키는 투명한, 예를 들면 석영으로 이루어지는 기판에 빛을 차단시키는 성질을 갖는, 예를 들면 크롬과 같은 막을 형성하고 이를 패터닝하여 완성된다.
사진 식각 공정에서 하나의 포토마스크를 이용하여 많은 웨이퍼를 대상으로 노광 공정을 진행하게 된다. 만약 포토마스크 상에 파티클이 존재하게 되면, 많은 웨이퍼에 동일한 반복성 결함(defect)이 형성된다. 따라서, 포토마스크 표면 상의 파티클을 제거하는 것이 매우 중요하다. 종래 기술에 따르면, 포토마스크 표면에 파티클의 유무를 검사하고, 파티클이 발견되면 작업자가 포토마스크의 표면에 질소 공급 총(gun)으로 불어서 파티클을 날린다. 그러나 이는 작업자가 일일이 해야하는 번거로움과 함께 많은 작업 시간이 소요된다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 작업자의 번거로움을 없애면서 작업 시간을 단축시킬 수 있는 자동 파티클 제거 장치 및 이를 구비하는 포토 마스크 핸들러 시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 파티클 제거 장치는 포토마스크(photomask)을 고정시키는 고정 수단; 상기 포토마스크의 표면의 파티클을 날리어 상기 포토마스크 표면으로부터 파티클을 제거하기 위해 불활성 가스를 공급하는 공급수단; 및 상기 포토마스크의 표면으로부터 제거된 파티클이 포함된 대기를 밖으로 빼내기 위한 배기 수단을 구비한다.
상기 공급 수단에 의해 공급된 불활성 가스는 바람직하게는 상기 포토마스크의 앞면과 뒷면에 위치하는 파티클을 날린다. 상기 불활성 가스는 질소 또는 아르곤일 수 있다. 상기 장치는 상기 공급 수단을 이동시키기 위한 이동 수단을 더 구비할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 포토마스크 핸들러 시스템은 상기 자동 파티클 제어 장치와, 포토마스크(photo mask)가 로딩(loading)되는 로드락(load-lock) 챔버; 포토마스크를 이송하기 위한 로봇암(robot arm)이 위치하는 트랜스퍼 챔버(transfer chamber); 포토마스크 표면의 파티클을 검사하는 검사 장치(inspector); 및 포토마스크 표면의 파티클을 제거하는 자동 파티클 제거 장치를 구비한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 파티클 제거 장치의 단면도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 포토마스크 핸들러 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 자동 파티클 제거장치(130)는 투명한 기판(10)과 차광 패턴(12)을 구비하는 포토마스크(14)가 수용되는 제거 챔버(20), 상기 포토마스크(14)를 고정시키는 가이드(16), 상기 포토마스크(14)의 앞면과 뒷면에 불활성 가스를 공급하여 파티클(P)을 날려 상기 포토마스크(14)의 표면으로부터 제거하기 위한 가스 공급관(30), 날린 파티클(P)이 포함된 대기를 배기시키기 위한 배기관(40) 및 진공 펌프(50)를 구비한다. 도시하지는 않았지만, 상기 가스 공급관(30)은 레일(rail)에 결합된 롤러(roller) 같은 이동 수단에 연결되어 상기 포토마스크(14)의 특정 부분으로 이동할 수 있다. 또한 상기 자동 파티클 제거 장치(130)는 상기 진공 펌프(50)의 가동, 상기 불활성 가스의 공급 및 상기 이동수단의 움직임을 전기적 신호에 의해 자동으로 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다.
도 2를 참조하면, 포토마스크 핸들러 시스템(200)은 상기 자동 파티클 제거 장치(130)와, 상기 포토마스크(14)가 로딩되는 로드락 챔버(110), 상기 포토마스크(14)를 해당 챔버로 이송시키는 로봇 암(60)이 위치하는 트랜스퍼 챔버(100), 상기 포토마스크(14) 표면의 파티클의 유무를 검사하는 검사 장치(120)를 구비한다. 상기 포토마스크 핸들러 시스템(200)은 작업자가 상기 시스템(200)을 제어하는 작업을 하는 작업 공간(150)을 구비한다. 그리고 상기 포토마스크 핸들러 시스템(200) 은 상기 포토마스크(14)의 표면의 파티클을 예를 들면 IPA(Isopropyl alcohol) 용액에 담가 제거하는 IPA 챔버(140)를 더 구비한다.
도 1 및 2를 참조하면, 상기 자동 파티클 제거 장치를 구비하는 포토마스크 핸들러 시스템은 다음과 같이 구동된다. 검사할 포토마스크(14)가 상기 로드락 챔버(110)으로 이송된다. 상기 트랜스퍼 챔버(100)에 위치한 상기 로봇암(60)이 상기 포토마스크(14)를 상기 검사 장치(120) 안으로 이송한다. 상기 검사 장치(120)에서는 상기 포토마스크(14)의 표면으로 빛을 발산하는 발광부와 발광된 빛을 감지하는 수광부를 구비하는 빛 감지 센서를 이용하여 상기 포토마스크(14)의 표면에 파티클의 유무를 검사하게 된다. 파티클의 유무 및 위치와 같은 검사 결과는 컴퓨터에 기록된다. 만약 파티클의 존재가 감지되면 상기 로봇암(60)은 상기 포토마스크(14)를 상기 자동 파티클 제어 장치(130)로 이송한다. 상기 자동 파티클 제어장치(130)에서는 컴퓨터에 기록된 데이타에 의해 상기 가스 공급관(30)이 파티클의 위치로 이동하게 되고 상기 가스 공급관(30)을 통해 질소등이 뿜어져 나오게 된다. 이로써 파티클(P)은 상기 질소 가스에 의해 날리게 되어 대기로 뜨게 된다. 그리고 상기 파티클(P)을 포함하는 대기는 진공펌프(50)에 의해 상기 배기관(40)을 통해 밖으로 배출된다. 상기 작업이 완료되면, 상기 로봇암(60)은 상기 포토마스크(14)를 다시 상기 검사장치(120)로 이송한다. 그리고 상기 검사 장치(120)는 파티클(P)의 유무를 다시 검사하게 된다. 만약 파티클(P)이 제거되지 않았으면 상기 로봇암(60)은 상기 포토마스크(14)을 다시 상기 자동 파티클 제거 장치(130)로 이송한다. 그리고 상기 과정을 반복한다. 만약 상기 과정을 수회 이상 반복하여도 상기 파티클(P)이 제거되지 않으면 상기 로봇암(60)은 상기 포토마스크(14)을 상기 IPA 챔버(140)으로 이송한다. 그리고 상기 IPA 챔버(140)에서 IPA 액의 마란고니 효과등을 이용하여 상기 파티클(P)을 제거한다. 그리고 상기 로봇암(60)은 상기 포토마스크(14)를 다시 상기 검사장치(120)로 이송한다. 상기 검사장치(120)에서 최종적으로 파티클이 없음이 확인되면 상기 포토마스크(14)는 상기 로봇암(60)에 의해 상기 로드락 챔버(110)를 통해 상기 포토마스크 핸들러 시스템(200) 밖에 구비된 노광 장비(미도시)로 이송된다.
상기 자동 파티클 제거 장치(130)에 따르면 질소와 같은 불활성 가스로 파티클을 날려 제거함으로써 상기 포토마스크(14)의 표면에 손상을 주지 않는다. 상기 자동 파티클 제거 장치(130)을 구비하는 상기 포토마스크 핸들러 시스템(200)에 의하면, 모든 작업이 작업자의 손을 거치지 않고 자동적으로 이루어지므로 작업자의 번거로움을 없애고 작업 속도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 자동 파티클 제거 장치를 구비하는 상기 포토마스크 핸들러 시스템에 의하면, 모든 작업이 작업자의 손을 거치지 않고 자동적으로 이루어지므로 작업자의 번거로움을 없앨 수 있고 작업 속도를 향상시킬 수 있으므로 스루풋(throughput)이 향상된다.

Claims (10)

  1. 포토마스크(photomask)을 고정시키는 고정 수단;
    상기 포토마스크의 표면의 파티클을 날리어 상기 포토마스크 표면으로부터 파티클을 제거하기 위해 불활성 가스를 공급하는 공급수단; 및
    상기 포토마스크의 표면으로부터 제거된 파티클이 포함된 대기를 밖으로 빼내기 위한 배기 수단을 구비하는 자동 파티클 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 수단에 의해 공급된 불활성 가스는 상기 포토마스크의 앞면과 뒷면에 위치하는 파티클을 날리는 것을 특징으로 하는 자동 파티클 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 불활성 가스는 질소 또는 아르곤인 것을 특징으로 하는 자동 파티클 제거 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 수단을 이동시키기 위한 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 파티클 제거 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 배기 수단 및 상기 공급 수단의 가동 및 상기 이동 수단의 이동을 전기적 신호에 의해 자동으로 제어하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 파티클 제거 장치.
  6. 포토마스크(photo mask)가 로딩(loading)되는 로드락(load-lock) 챔버;
    포토마스크를 이송하기 위한 로봇암(robot arm)이 위치하는 트랜스퍼 챔버(transfer chamber);
    포토마스크 표면의 파티클을 검사하는 검사 장치(inspector); 및
    포토마스크 표면의 파티클을 제거하는 자동 파티클 제거 장치를 구비하되,
    상기 자동 파티클 제거 장치는
    포토마스크(photomask)을 고정시키는 고정 수단;
    상기 포토마스크의 표면의 파티클을 날리어 상기 포토마스크 표면으로부터 파티클을 제거하기 위해 불활성 가스를 공급하는 공급수단; 및
    상기 포토마스크의 표면으로부터 제거된 파티클이 포함된 대기를 밖으로 빼내기 위한 배기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 핸들러 시스템(Photomask handler system).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공급 수단에 의해 공급된 불활성 가스는 상기 포토마스크의 앞면과 뒷 면에 위치하는 파티클을 날리는 것을 특징으로 하는 포토마스크 핸들러 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 불활성 가스는 질소 또는 아르곤인 것을 특징으로 하는 포토마스크 핸들러 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 자동 파티클 제거 장치는 상기 공급 수단을 이동시키기 위한 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 핸들러 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동수단을 제어하여 상기 검사 장치에서 검사된 파티클의 위치에 상기 공급 수단을 위치하게 하며, 상기 공급 수단과 상기 배기 수단을 가동시키는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 핸들러 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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