KR20170079334A - 마스크 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

마스크 세정 장치는 프레임, 상기 프레임에 지지된 습윤 세정 메카니즘, 및 상기 프레임 상에 지지되고 청정실 와이퍼를 공급하는 방향으로 습윤 세정 메카니즘 후에 위치하는 건조 세정 메카니즘을 포함한다. 상기 습윤 세정 메카니즘은, 건조 세정 메카니즘이 마스크를 닦기 전에, 마스크를 닦는다. 상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘 각각은 수직판, 피더 릴, 리트리버 릴, 방향 변화 롤러들 및 푸싱 롤러를 포함하는 와이핑 모듈을 포함한다. 상기 습윤 세정 메카니즘의 와이핑 모듈은 푸싱 롤러 위의 청정실 와이퍼의 일부에 세정액을 분무하도록 적응된(adapted) 스프레이어 메카니즘을 포함한다.

Description

마스크 세정 장치{Mask-cleaning apparatus}
본 발명은 마스크의 세정에 관한 것이고, 더욱 자세하게는, 반도체 제조 공정의 수율을 증가시키기 위하여 마스크의 표면을 세정하기 위한 신속하고 효과적인 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 작업자는 마스크의 표면을 손으로 세정한다. 작업자는 마스크를 홀더(holder)에 놓고, 아세톤, 에탄올 및 탈이온수와 같은 세정액을 사용하여 마스크의 표면을 플러싱(flush)하며, 또 마스크의 표면을 솔질하기 위하여 브러시(brush)를 이용하여, 마스크의 표면으로부터 입자들을 제거하려 한다. 마스크의 표면을 플러싱하기 위하여 세정액을 사용하는 단계 및 마스크의 표면을 솔질하기 위하여 브러시를 사용하는 단계는 필요에 따라서 수회 반복될 수 있다. 이어, 작업자는, 마스크의 표면을 건조하기 전에, 마지막으로 한번 세정액을 사용하여 마스크의 표면을 플러싱한다. 이러한 세정 과정은 불순물 및 침강물이 있는 마스크의 표면을 세정하기 위한 것이다. 그러나 이러한 세정 과정은, 인체 건강에 위험한 유기 용매를 기초로 하는 세정액에 작업자가 과도하게 노출될 우려가 있다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 다양한 자동 마스크 세정 장치들이 개발되었다. 사람에 대한 세정액 노출은 감소되었지만, 유기 용매를 기초로 한 다량의 세정액이 자동 마스크 세정 장치들에서 여전히 사용되고 있다. 따라서, 세정액에 대한 제어 및 세정액 사용에 따른 오염 문제가 여전히 존재한다. 또한, 상기 세정은 플러싱을 기초로 하기 때문에 그러한 세정은 효과적이지 않다.
따라서, 본 발명은 종래 기술에서 조우되는 문제들을 제거하거나 또는 적어도 경감시키기 위한 것이다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 유기 용매를 기초로 하는 다량의 세정액을 사용하지 않고도 와이핑(wiping, 닦아내기)을 통하여 마스크의 표면을 세정(cleaning)하는 신속하고, 효과적이며, 안전하고, 친환경적이며 또 저렴한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 물 얼룩(water stain)을 남기지 않고 입자들 또는 오염이 있는 마스크를 세정하기 위하여 세척(washing) 및 건조 세정(드라이클리닝)하는 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 상기 마스크 세정 장치는 프레임(frame), 상기 프레임에 지지된 습윤 세정 메카니즘(wet cleaning mechanism), 및 상기 프레임 상에 지지되고 또 청정실 와이퍼(clean-room wiper)를 공급하는 방향으로 습윤 세정 메카니즘 뒤에 위치하는 건조 세정 메카니즘(dry cleaning mechanism)을 포함한다. 습윤 세정 메카니즘은, 건조 세정 메카니즘이 마스크를 닦기 전에, 마스크를 닦는다. 상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘 각각은 수직판(vertical plate), 피더 릴(feeder reel), 리트리버 릴(retriever reel), 방향 변경 롤러들 및 푸싱 롤러(pushing roller)를 포함하는 와이핑 모듈(wiping module)을 포함한다. 상기 릴들과 롤러들은 프레임 상에 지지된다. 상기 피더 릴은 청정실 와이퍼의 단부를 지탱하도록 적응된다. 상기 리트리버 릴은 청정실 와이퍼의 다른 단부를 지탱하도록 적응된다. 상기 방향 변경 롤러들은 피더 릴과 리트리버 릴 사이에 위치하며 또 청정실 와이퍼를 와이핑 모듈의 상부 부분으로 안내하도록 적응된다. 상기 푸싱 롤러는 청정실 와이퍼의 일부분을 청정실 와이퍼의 인접 부분 위로 밀어서 청정실 와이퍼가 와이핑에 준비되도록 적응된다. 상기 습윤 세정 메카니즘의 와이핑 모듈은 세정액을 푸싱 롤러 상의 청정실 와이퍼의 부분에 분무(spray)하도록 적응된 스프레이어 메카니즘(sprayer mechanism)을 더 포함한다.
본 발명의 다른 목적, 이점 및 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 분명할 것이다.
본 발명은 도면을 참조하여 바람직한 실시양태의 상세한 설명을 통하여 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 마스크 세정 장치의 투시도이다;
도 2는 도 1에 도시된 마스크 세정 장치의 습윤 세정 메카니즘 및 건조 세정 메카니즘의 투시도이다;
도 3은 도 2에 도시된 습윤 및 건조 세정 메카니즘 각각의 와이핑 모듈의 투시도이다;
도 4는 도 3에 도시된 와이핑 모듈의 전면도이다;
도 5는 도 4에 도시된 와이핑 모듈의 부분도이다; 및
도 6은 도 5에 도시된 와이핑 모듈에 의해 운전되는 청정실 와이퍼에 의해 와이핑된 마스크의 측면도이다.
바람직한 실시양태의 상세한 설명
도 1을 참조하면, 마스크(90)의 표면 및 더욱 자세하게는, 마스크(90)의 보호 필름의 2개의 대향 면들(96)을 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 와이핑을 통하여 세정하기 위한 마스크 세정 장치가 존재한다. 상기 마스크 세정 장치는 프레임(1) 상에 제공될 수 있다. 상기 프레임(1) 위에는, 마스크(90)가 마스크 세정 장치에 의해 세정되기 전후에 마스크(90)를 점검하기 위한 광학 검사기(optical inspector)(2)가 또한 제공된다. 프레임(1)의 일 측면 상에는, 마스크 캐리어(20)가 미끄러지는 한 쌍의 트랙(track)(10)이 존재한다. 프레임(1)의 다른 측면 상에는, 마스크 클램핑 모듈(mask-clamping module)(30)이 광학 검사기(2)까지 미끄러져 왕복하는(to and from) 트랙(15)이 존재한다. 상기 마스크 클램핑 모듈(30)은 저면(96)을 마스크 세정 장치에 노출하는 동안 에지(edge)에 의해 마스크(90)를 지탱하기 위한 클램프(35)를 포함한다. 상기 클램프(35)는 타이완 특허번호 M465658호에 기재된 것일 수 있다.
상기 마스크 세정 장치는 습윤 세정 메카니즘(5A) 및 건조 세정 메카니즘(5B)을 포함한다. 습윤 세정 메카니즘(5A) 및 건조 세정 메카니즘(5B) 각각은 프레임(1) 상에 제공된 플랫폼(18) 상에서 지지된다. 상기 마스크 클램핑 모듈(30)은 마스크(90)를 지탱하고 또 습윤 세정 메카니즘(5A) 및 건조 세정 메카니즘(5B)에 대하여 마스크(90)를 이동시켜 마스크(90)를 세정하여 마스크(90)로부터 물 얼룩을 닦아낸다.
상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘(5A 및 5B)은 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 자세하게 설명한다. 상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘(5A 및 5B) 각각은 프레임(1) 상에 제공된 대응하는 플랫폼(18) 상에서 지지되고 또 스트립(strip) 형태의 청정실 와이퍼(80)를 운전하도록 적응된 와이핑 모듈(50)을 포함한다. 상기 와이핑 모듈들(50) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 마스크(90)의 보호 필름(95)의 저면(96)을 닦아내도록 적응된다. 간단하게 나타내기 위하여, 이하의 설명은 와이핑 모듈들(50) 중의 하나와 대응하는 플랫폼(18) 만이 예시될 것이다.
상기 와이핑 모듈(50)은 플랫폼(18) 상에 제공된 수직판(51)을 포함한다. 상기 수직판(51)의 내부면 상에는, 피더 릴(52) 및 리트리버 릴(56)이 존재한다. 상기 피더 릴(52)은, 리트리버 릴(56)이 사용되어 청정실 와이퍼(80)의 다른 단부를 지탱하는 동안, 청정실 와이퍼(80)의 일 단부를 지탱하기 위해 사용된다. 수직판(51)의 외부 면 상에는, 제1 드라이버(520) 및 제2 드라이버(560)가 존재한다. 상기 제1 드라이버(520)는 피더 릴(52)을 회전하기 위하여 사용된다. 상기 제2 드라이버(560)는 리트리버 릴(56)을 회전하기 위하여 사용된다. 상기 피더 릴(52) 및 리트리버 릴(56)은 청정실 와이퍼(80)를 공급하는 방향으로 회전될 수 있다. 상기 피더 릴(52) 및 리트리버 릴(56)은 청정실 와이퍼(80)를 회수(retrieve)하는 다른 방향으로 회전될 수 있다. 또한 수직판(51) 위에는, 2개의 스트레칭 롤러(53 및 55)가 존재한다. 제1 스트레칭 롤러(53)는 피더 릴(52)의 출력측 근처에 위치한다. 제2 스트레칭 롤러(55)는 리트리버 릴(56)의 입력측 근처에 위치한다. 상기 스트레칭 롤러(53 및 55)는 청정실 와이퍼(80)의 공급 및 회수를 원활하게 한다. 또한 수직판(51) 위에는, 상기 피더 릴(52)과 리트리버 릴(56) 사이에 다양한 방향 변경 롤러들(541 내지 544)이 존재하여 와이핑 모듈(50) 위에서 청정실 와이퍼(80)의 이동을 원활하게 한다.
와이핑 모듈(50)의 수직판(51)의 상부 에지 근처, 방향 변경 롤러들(542 및 543) 사이에는 스퀴징 롤러 세트(squeezing roller set)(57)가 존재한다. 상기 스퀴징 롤러 세트(57)는 제3 드라이버(572)에 작동가능하게 연결된 롤러(571)를 포함한다. 상기 롤러(571)의 일 측면 상에는, 청정실 와이퍼(80) 상에 가해지는 힘을 변경시켜 세정액이 청정실 와이퍼(80) 내에 균일하게 분포되게 하고 또 세정액의 과잉 부분을 청정실 와이퍼(80) 밖으로 짜내도록 적응된 스퀴징 롤러(573)가 존재한다. 푸싱 롤러(59)는 수직판(51) 상에 지지되고 또 청정실 와이퍼(80)를 공급하는 방향에서 스퀴징 롤러 세트(57) 뒤에 위치한다. 리프팅 유닛(lifting unit)(58)은 작동가능하게 푸싱 롤러(59)에 연결된다. 푸싱 롤러(59)는, 도 5를 참조하면, 청정실 와이퍼(80)가 마스크(50)를 닦아내 전에, 청정실 와이퍼(80)를 선택적으로 승강 또는 하강시킨다. 상기 리프팅 유닛(58)은 수직판(51) 위에 실린더(581)를 포함한다. 상기 실린더(581)는 푸싱 롤러(59)를 지탱하기 위한 롤러 홀더(582)를 포함한다.
와이핑 모듈(50)의 수직판(51) 위에는, 청정실 와이퍼(80)의 공급 방향으로 스퀴징 롤러 세트(57) 앞에, 세정액을 분무하기 위한 스프레이어 메카니즘(60)이 존재한다. 건조 세정 메카니즘(5B)의 와이핑 모듈(50)에는 스프레이어 메카니즘(60)을 포함할 필요가 없다. 그러나, 건조 세정 메카니즘(5B)의 와이핑 모듈(50)은 활성화되지 않는 스프레이어 메카니즘(60)을 포함할 수 있다. 상기 스프레이어 메카니즘(60)은 세정액을 청정실 와이퍼(80)에 분무하도록 적응된 스프레이어(61)를 포함한다. 또한, 상기 스프레이어 메카니즘(60)은 스퀴징 롤러 세트(57) 아래에 위치하고 또 스퀴징 롤러 세트(57) 밖으로 짜내어진 여분의 세정액 부분을 재활용하도록 적응된 재활용 유닛(recycling unit)(65)을 포함한다.
도 5를 참조하면, 상기 와이핑 모듈(50)은 푸싱 롤러(59)의 2개 측면 위의 수직판(51) 상에 2개의 위치결정(positioning) 클램프 유닛(70)을 더 포함한다. 위치결정 클램프 유닛들(70) 각각은 청정실 와이퍼(80) 아래에 위치결정판(71), 청정실 와이퍼(80) 위에 가압판(72), 및 가압판(72)에 작동가능하게 연결된 실린더(75)를 포함한다. 상기 위치결정판(71)과 가압판(72) 사이에는, 청정실 와이퍼(80)의 폭과 동일한 폭 및 청정실 와이퍼(80)의 두께를 초과하는 높이를 갖는 위치결정 통로(710)가 존재한다. 선택적으로, 상기 실린더(75)는 가압판(72)을 구동하여 청정실 와이퍼(80)를 위치결정 클램프 유닛(70)의 위치결정판(71) 위로 압박(press)하여, 청정실 와이퍼(80)가 마스크(90)를 닦을 때, 청정실 와이퍼(80)가 제자리를 유지하게 한다. 또한, 위치결정 클램프 유닛(70)은 청정실 와이퍼(80)의 이동을 작은 범위내에서 제한하여 청정실 와이퍼(80)의 전위(dislocation)를 피한다.
도 1 및 도 4를 참조하여, 마스크(90)의 보호 필름(95)의 저면(96)을 세정하기 위하여, 습윤 및 건조 세정 메카니즘들(5A 및 5B)의 와이핑 모듈들(50)의 드라이버들(520, 560 및 572)은 동시에 작용하여 청정실 와이퍼(80)를 롤링시켜, 청정실 와이퍼(80)의 일부가 푸싱 롤러(59) 상에 위치하게 한다. 이제, 위치결정 클램프 유닛(70)의 가압판(72) 및 위치결정판(71)은 개방되어 청정실 와이퍼(80)가 위치결정판(71)의 위치결정 통로(710)를 통하여 원활하게 이동하도록 허용한다. 동시에, 습윤 세정 메카니즘(5A)의 스프레이어 메카니즘(60)의 스프레이어(61)가 작동하여 세정액을 청정실 와이퍼(80) 위로 분무한다. 청정실 와이퍼(80)가 스퀴징 롤러 세트(57)를 통하여 이동할 때, 상기 스퀴징 롤러 세트(57)는 청정실 와이퍼(80)을 짜내어 세정액이 청정실 와이퍼(80) 내에 균일하게 분포되게 한다. 따라서, 효과적으로 닦아내기 위해 청정실 와이퍼(80)의 모든 부분이 충분량의 세정액을 함유하도록 보장하며, 또 물 얼룩이 마스크(90) 위에 남겨 지지 않게 한다.
이어, 상기 마스크 클램핑 모듈(30)의 클램프(35)가 작동되어 마스크(90)를 클랭핑하여 마스크(90)가 습윤 세정 메카니즘(5A) (또는 건조 세정 메카니즘(5B))을 향하여 이동하게 한다. 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여, 와이핑 모듈(50)의 위치결정 클램프 유닛들(70)의 각각에서, 가압판(72)은 위치결정판(71)을 향하여 이동하여 푸싱 롤러(59) 상의 청정실 와이퍼(80)의 일부를 압박한다. 이어, 도 5를 참조하여, 와이핑 모듈(50)이 리프팅 유닛(58)의 푸싱 롤러(59)를 들어올려 청정실 와이퍼(80)의 부분이 상방으로 돌출되게 한다.
도 6을 참조하면, 마스크(90)가 습윤 세정 메카니즘(5A)의 와이핑 모듈(50)의 푸싱 롤러(59) 상에서 청정실 와이퍼(80) 부분 위의 위치에 도달하면, 세정액을 함유하는 청정실 와이퍼(80)의 상기 부분은 마스크(90)의 보호 필름(95)의 저면(96)을 닦아서, 저면(96)으로부터 입자들, 먼지 및 얼룩들을 제거한다.
마스크(90)가 건조 세정 메카니즘(5B)의 와이핑 모듈(50)의 푸싱 롤러(59) 상에서 청정실 와이퍼(80) 부분 위의 위치에 도달하면, 청정실 와이퍼(80)의 상기 부분은 마스크(90)의 보호 필름(95)의 저면(96)을 닦아서 세정액을 저면(96)으로 부터 닦아낸다. 따라서, 마스크(90)의 보호 필름(95)의 저면(96) 상에는 어떠한 물 얼룩도 남겨 지지 않는다.
더 넓은 청정실 와이퍼(80)가 상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘(5A 및 5B) 각각의 와이핑 모듈(50)과 함께 사용되어 마스크(90) 상의 유리의 상면(96)을 세정할 수 있다.
상기 논의한 바와 같이, 상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘(5A 및 5B) 각각에서 청정실 와이퍼(80)는 마스크(90)의 저부면(96)을 직접 닦는다. 따라서, 입자들 또는 먼지가 있는 저부면(96)을 신속하고 또 효과적으로 세정한다. 후속 제조 공정의 효율 및 수율은 높다. 또한, 습윤 및 건조 와이핑 뒤의 마스크(90) 상에는 어떤 물 얼룩도 남겨 지지 않으므로, 마스크(90)의 품질을 높인다. 또한, 세정액이 청정실 와이퍼(80) 상에 분무되기 때문에 소량의 세정액만이 사용된다. 따라서 마스크 세정 장치의 사용은 안전하며, 친환경적이고 또 저렴하다.
본 발명은 바람직한 실시양태의 상세한 설명을 통하여 기재되었다. 당업자들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고도 바람직한 실시양태로부터 변이를 유도할 수 있다. 따라서, 바람직한 실시양태는 특허청구범위에 규정된 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

Claims (14)

  1. 프레임(frame), 상기 프레임에 지지된 습윤 세정 메카니즘, 및 상기 프레임 상에 지지되고 청정실 와이퍼를 공급하는 방향으로 습윤 세정 메카니즘 뒤에 위치하는 건조 세정 메카니즘을 포함하는 마스크 세정 장치로, 상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘 각각은,
    프레임 상에 지지된 수직판;
    상기 수직판 상에 지지되고 청정실 와이퍼의 단부를 지탱하도록 구비되는 피더 릴(feeder reel);
    상기 수직판 상에 지지되고 청정실 와이퍼의 다른 단부를 지탱하도록 구비되는 리트리버 릴(retriever reel);
    피더 릴과 리트리버 릴 사이에서 수직판 상에 지지되고 청정실 와이퍼를 와이핑 모듈의 상부 부분으로 안내하도록 구비되는 방향 변경 롤러들; 및
    상기 수직판 상에 지지되고 청정실 와이퍼의 일부분을 청정실 와이퍼의 인접 부분 위로 밀어서 청정실 와이퍼가 와이핑에 준비되도록 구비되는 푸싱 롤러를 포함하는 와이핑 모듈을 포함하고,
    상기 습윤 세정 메카니즘의 와이핑 모듈은 세정액을 푸싱 롤러 상의 청정실 와이퍼의 부분에 분무하도록 구비되는 스프레이어 메카니즘을 더 포함하며, 상기 습윤 세정 메카니즘은 건조 세정 메카니즘이 마스크를 닦기 전에, 마스크를 닦는, 마스크 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 습윤 및 건조 세정 메카니즘 각각은 마스크를 와이핑(wiping)하도록 구비되는 2개의 와이핑 모듈을 포함하는 마스크 세정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 와이핑 모듈은,
    상기 수직판 상에 지지되고 피더 릴을 구동하도록 구비되는 제1 드라이버; 및
    상기 수직판 상에 지지되고 리트리버 릴을 구동하도록 구비되는 제2 드라이버를 포함하는, 마스크 세정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 와이핑 모듈은 피더 릴의 출력측 근처의 수직판 상에 지지된 제1 스트레칭 롤러 및 리트리버 릴의 입력측 근처의 수직판 상에 지지된 제2 스트레칭 롤러를 포함하여 상기 제1 및 제2 스트레칭 롤러는 서로 협력하여 청정실 와이퍼의 공급과 회수를 원활하게 하는, 마스크 세정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 습윤 세정 메카니즘의 와이핑 모듈은 청정실 와이퍼의 공급 방향에서 푸싱 롤러 앞에 위치된 스퀴징 롤러 세트를 포함하는, 마스크 세정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스퀴징 롤러 세트는,
    수직판 상에 지지된 활성 롤러;
    롤러를 구동하도록 구비되는 제3 드라이버; 및
    활성 롤러에 대하여 청정실 와이퍼 상에 가해지는 힘을 변경하여 세정액을 청정실 와이퍼에 균일하게 분포되게 하고 세정액의 과잉 부분을 청정실 와이퍼 밖으로 짜내도록 구비되는 스퀴징 롤러를 포함하는, 마스크 세정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 와이핑 모듈은 푸싱 롤러를 들어올리도록 구비되는 리프팅 유닛을 포함하는, 마스크 세정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 리프팅 유닛은,
    수직판 상에 지지된 실린더; 및
    실린더에 작동가능하게 연결되고 푸싱 롤러를 지지하도록 구비되는 롤러 홀더를 포함하는, 마스크 세정 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 와이핑 모듈은 푸싱 롤러의 2개 측면 상에서, 수직판 상에 지지된 2개의 위치결정 클램프 유닛을 더 포함하는, 마스크 세정 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 위치결정 클램프 유닛은 위치결정판 및 상기 위치결정판 아래에 위치한 가압판을 포함하여 상기 위치결정판과 가압판 사이에 위치결정 통로가 규정되며, 상기 위치결정 통로는 청정실 와이퍼를 회수하도록 구비되는, 마스크 세정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 위치결정 클램프 유닛은, 청정실 와이퍼가 마스크를 닦아낼 때, 청정실 와이퍼가 제자리에서 유지되도록 위치결정판을 향하여 가압판을 이동시키도록 구비되는 실린더를 더 포함하는, 마스크 세정 장치.
  12. 제1항에 있어서, 통로는 청정실 와이퍼의 폭과 동일한 폭 및 청정실 와이퍼의 두께를 초과하는 높이를 갖는, 마스크 세정 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 습윤 세정 메카니즘의 와이핑 모듈의 스프레이어 메카니즘은 세정액을 청정실 와이퍼 상에 분무하도록 구비되는 스프레이어를 포함하는, 마스크 세정 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 습윤 세정 메카니즘의 와이핑 모듈의 스프레이어 메카니즘은 스퀴징 롤러 세트에 의해 청정실 와이퍼 밖으로 짜내어진 세정액의 과잉 부분을 회수하도록 스프레이어 아래에 위치하는 재활용 유닛을 더 포함하는, 마스크 세정 장치.
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KR20190124449A (ko) * 2018-04-26 2019-11-05 스텍 코 엘티디 기판들을 세정하기 위한 장치 및 방법

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