KR20190085844A - 포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기 - Google Patents

포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기에 관한 것으로, 상기 용기는 내부 박스 어셈블리 및 외부 박스 어셈블리를 포함하고, 내부 박스 어셈블리는 포토 마스크를 수납 안치하기 위한 것으로, 포토 마스크를 지지하기 위한 지지 부재가 구비된 하부 커버 및 상기 하부 커버와 도킹하기 위한 것으로 포토 마스크를 가압 유지하기 위한 가압 유지 유닛이 구비된 상부 커버를 포함하고, 가압 유지 유닛은 상호 맞은 편에 위치한 수압부와 가압 유지부를 구비하되 가압 유지부는 상기 상부 커버를 관통하여 포토 마스크를 가압 유지하는 가압 유지 부재; 및 가압 유지 부재를 덮어서 결합하고 상단면을 구비하되 수압부가 관통하여 상단면으로 돌출되게 하는 레벨링 커버;를 포함하며, 외부 박스 어셈블리는 내부 박스 어셈블리를 수납 안치하고, 상호 도킹되는 베이스 및 외부 커버를 포함하며, 외부 커버에는 하향 가압 평면이 구비된다. 하향 가압 평면을 이용하여 수압부와 면접촉을 하고 수압부 및 상단면을 동시에 눌러서 포토 마스크가 힘을 균일하지 않게 받는 것을 방지한다.

Description

포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기{RETICLE PRESSING UNIT AND EUV RETICLE POD USING SAME}
본 발명은 포토 마스크 박스에 관한 것으로, 특히 포토 마스크 가압 유지 유닛이 구비된 극자외선 포토 마스크 용기에 관한 것이다.
반도체 공정 기술이 급성장하면서 선폭이 미세화하여 전자 장치의 메모리, 칩, 프로세서 등이 효능을 올리는 동시에 부피와 소모 전력을 도모할 수 있게 되었다. 선폭이 미세화하게 된 것은 대체적으로 포토리소그래피 공정에서 패턴화 해석도가 제고된 것이 도움이 컸다. 근년에 극도로 높은 해석도 패턴을 노광 현상하기 위해 업계에서는 리소그래피 설비에서 파장이 매우 짧은 극자외선을 광원으로 사용하였다. 이러한 극단적인 노광 조건 하에 공정에서는 전체 노광 환경, 반도체 공정 장치 심지어 반도체 공정 부품의 청결도에 대한 요구가 더욱 엄격해 졌다.
따라서, 포토리소그래피 공정에 사용되는 포토 마스크는 제조, 가공, 운송 또는 저장하는 과정에서 모두 오염을 방지하는 탑재 용기로 포토 마스크의 청결도를 유지해야만 한다. 탑재 용기는 자체가 미세입자 생성이 적은 재질로 제작되었다는 특성을 지닐 뿐만 아니라 포토 마스크와 외부 환경의 접촉을 차단함으로써 포토 마스크가 외부의 미세입자나 화학 가스 등과 접촉하여 오염되는 것을 방지한다. 세계를 리드하는 선진 반도체 공장에서는 통상적으로 포토 마스크 탑재 용기의 청결도가 표준 기계 인터페이스(Standard Mechanical Interface, SMIF)의 요건에 부합할 것을 요구한다.
현재 기존에 알려진 방식은 2층으로 된 탑재 용기로 포토 마스크를 수납 안치하여 포토 마스크와 외부 환경의 접촉을 차단한다. 예를 들어서 2015년10월01일 비준되어 공고된 제I501910호 중화민국 발명 특허 "배수 기구가 구비된 극자외선 포토 마스크의 저장 전송 박스"는 내부 용기로 포토 마스크를 탑재하고 외부 용기로 내부 용기를 안에 고정하는 기술을 개시하였다. 외부 용기의 상부 커버에는 제2 지지 부재가 구비된다.
더 나아가, 상기 특허의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용의 [0024]단락 및 도 7은 아래와 같이 개시하였다. 외부 박스의 상부 커버가 덮어져서 결합될 때 덮어서 결합하는 동작으로 인해 제2 지지 부재(도면부호 32)가 아래를 향해 힘을 가하게 되어 관통홀에 위치한 고정 부재(도면 부호 40)의 노출된 부분을 압박하고, 고정 부재는 압박을 받은 후 다시 아래로 가압 진입함으로써 지지 기둥(도면 부호 401)도 아래로 압력을 받아서 진입하게 되어 포토 마스크의 상면의 4개의 모서리와 접촉한다.
Figure pat00001
그러나 상기 특허에서 제2 지지 부재(32)는 점으로 하향 가압하는 방식으로 고정 부재(40)에 힘을 가하며, 포토 마스크 박스에 조립 공차가 발생하거나 다른 원인으로 인해 제2 지지 부재(32)와 고정 부재(40) 사이에서 힘의 인가 위치와 힘을 받는 위치에 편이가 발생할 경우 고정 부재(40)가 힘을 고르게 받지 못하게 되는 현상이 발생하고 심각할 경우 심지어 고정 부재(40)의 위치가 기울어지거나 어긋나게 한다. 이렇게 되면 다수 개의 고정 부재(40) 사이의 기울어지는 정도나 받는 힘이 고르지 못하게 된다. 고정 부재(40)가 힘을 고르게 받지 못할 경우 고정 부재(40)가 포토 마스크를 하향 가압하는 힘이 고르지 못하고 제어하기 어렵게 된다. 힘을 고르게 받지 못하는 포토 마스크는 고정 부재(40)가 인가하는 힘에 의해 크랙이 발생하기 쉽고 심지어 파손된다. 이외에, 포토 마스크도 정확한 위치에 수납 안치되지 못하여 포토 마스크가 운송되는 과정에서 이동이 발생하여 미세입자가 발생할 뿐만 아니라 포토 마스크가 손상되기 쉽다.
따라서, 현재 포토 마스크를 안정되게 고정하고 포토 마스크가 힘을 고르게 받게 하는 포토 마스크 용기로 상술한 문제점들을 해결할 필요가 있다.
이에, 본 발명의 목적은 포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기를 제공하는 것으로, 상기 용기는 외부 커버 상의 하향 가압 평면을 이용하여 포토 마스크를 가압 유지하는 가압 유지 부재의 수압부와 면접촉을 하여 가압 유지 부재가 기울어지는 것을 방지하거나 다수 개의 가압 유지 부재 사이에서 힘을 균일하게 받는 못하는 문제를 방지한다. 이외에, 수압부와 레벨링 커버의 상단면이 하향 가압 평면에 의해 동시에 눌러지는 방식을 이용하여 가압 스트로크와 하향 가압하는 힘을 제어함으로써 포토 마스크가 힘을 고르게 받지 못하는 문제를 방지한다.
본 발명이 일 실시 형태에 따른 극자외선 포토 마스크 용기는 외부 박스 어셈블리 및 내부 박스 어셈블리를 포함한다. 내부 박스 어셈블리는 포토 마스크를 수납 안치하기 위한 것으로, 하부 커버 및 상부 커버를 포함한다. 하부 커버는 포토 마스크를 지지하기 위한 지지 부재를 포함한다. 상부 커버는 하부 커버와 도킹하기 위한 것으로 포토 마스크를 가압 유지하기 위한 가압 유지 유닛이 구비된다. 가압 유지 유닛은 가압 유지 부재 및 레벨링 커버를 포함한다. 가압 유지 부재는 상호 맞은 편에 위치한 가압 유지부 및 수압부를 구비하고 가압 유지부는 상부 커버를 관통하여 포토 마스크를 가압 유지하며, 레벨링 커버는 상부 커버에 구비되어 가압 유지 부재를 덮어서 결합하고 레벨링 커버는 상단면을 구비하되 수압부는 레벨링 커버를 관통하여 상단면으로 돌출된다. 외부 박스 어셈블리는 내부 박스 어셈블리를 수납 안치하기 위한 것으로, 상호 도킹되는 베이스 및 외부 커버를 포함하고, 외부 커버는 수압부와 면접촉을 하고 수압부 및 상단면을 동시에 누르기 위한 하향 가압 평면을 구비한다.
본 발명의 일 실시예에서, 가압 유지 부재는, 양측이 각각 수압부 및 가압 유지부에 연결되고 레벨링 커버 및 상부 커버에 의해 양자 사이에 한정되는 숄더부를 더 포함한다. 가압 유지 유닛은, 상부 커버 및 숄더부 사이에 설치되어 숄더부가 탄성 접촉하게 하는 탄성 부재를 더 포함한다. 가압 유지부는 상부 커버의 관통홀을 관통하고 탄성 부재는 링형 구조로서 관통홀을 예워싸게 구비된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 가압 유지 부재는, 양측이 각각 수압부 및 가압 유지부에 연결되고 레벨링 커버 및 상부 커버에 의해 양자 사이에 한정되는 숄더부를 더 포함한다. 수압부는 레벨링 커버의 윈도우를 관통하고 숄더부의 폭은 수압부의 폭 및 윈도우의 폭보다 크다.
본 발명의 다른 실시예에서, 가압 유지 부재는 하나 또는 다수 개의 접촉점에 의해 포토 마스크에 접촉한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 지지 부재는 하나 또는 다수 개의 지지점에 의해 상기 포토 마스크에 접촉한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 하부 커버는，포토 마스크에 인접한 다수 개의 모퉁이 부위에 구비되는 다수 개의 지지 부재를 포함하여 각 모퉁이가 대응되는 하나의 지지 부재에 의해 지지되게 한다. 상부 커버는 지지 부재에 대응되게 다수 개의 가압 유지 유닛을 구비함으로써 각 모퉁이가 대응되는 하나의 가압 유지 유닛에 의해 가압 유지되게 한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 포토 마스크의 가압 유지 유닛은 포토 마스크 용기에 응용되는 것으로서, 포토 마스크 용기는 상호 도킹되고 포토 마스크를 수납 안치하는 상부 커버와 하부 커버 그리고 외부 커버를 포함한다. 가압 유지 유닛은 가압 유지 부재 및 레벨링 커버를 포함하고, 가압 유지 부재는 상호 맞은 편에 위치한 가압 유지부 및 수압부를 구비하고 가압 유지부는 상부 커버를 관통하여 포토 마스크를 가압 유지하며, 레벨링 커버는 상부 커버에 구비되어 가압 유지 부재를 덮어서 결합하고 레벨링 커버는 상단면을 구비하되 수압부가 레벨링 커버를 관통하여 상단면으로 돌출되게 하며, 외부 커버와 포토 마스크는 상부 커버의 상반된 양측에 각각 위치하고 수압부는 상부 커버의 하향 가압 평면과 면접촉을 하고 수압부 및 상단면은 하향 가압 평면의 누름을 동시에 받는다.
본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기에서, 외부 커버에는 가압 유지 부재의 수압부와 면접촉을 하고 또한 가압 유지 부재의 수압부 및 레벨링 커버의 상단면을 동시에 누르는 하향 가압 평면을 구비하여 가압 유지 부재의 하향 가압 스트로크와 하향 가압하는 힘의 제어가 어려운 문제점을 해결할 수 있기에 포토 마스크가 힘을 고르게 받지 못하는 문제를 방지하고 또한 포토 마스크가 정확한 위치에 수납 안치되지 못하여 손상을 입는 문제점을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 상술한 바와 같은, 그리고 기타 특징, 장점 및 실시예를 더 명확하고 쉽게 이해될 수 있도록 첨부 도면을 결합하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 포토 마스크 용기를 나타낸 설명도다.
도 2는 도 1 중 하나의 가압 유지 유닛의 분해도다.
도 3은 가압 유지 부재의 단면도다.
도 4a는 하향 가압 평면이 가압 유지 부재를 누르는 경우를 나타낸 설명도다.
도 4b는 가압 유지 부재가 가압 스트로크의 종점에 위치할 때를 나타낸 설명도다.
도 5는 하향 가압 평면이 다른 위치를 누른 경우를 나타낸 설명도다.
도 6은 도 1의 하부 커버 및 포토 마스크를 나타낸 설명도다.
도 7은 도 6의 포토 마스크가 하부 커버 상에 안치된 것을 나타낸 설명도다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 유지 부재를 나타낸 설명도다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지 부재를 나타낸 설명도다.
본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기는, 외부 커버의 하향 가압 평면을 이용하여 면접촉 방식으로 가압 유지 부재에 접촉하여 가압 유지 시키고 또한 하향 가압 평면이 레벨링 커버 및 가압 유지 부재를 동시에 누르는 방식을 이용하여 가압 유지 부재의 하향 가압하는 힘 및 거리를 제어하고, 포토 마스크가 받는 압력이 유지되게 과도한 가압을 억제함으로써 포토 마스크가 힘을 고르게 받지 못해서 발생하는 여러 가지 문제점을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 동시에 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선 포토 마스크 용기를 나타낸 설명도고 도 2는 도 1 중 하나의 가압 유지 유닛의 분해도고 도 3은 가압 유지 부재를 나타낸 단면도다.
극자외선 포토 마스크 용기(100)는 내부 박스 어셈블리(110) 및 외부 박스 어셈블리(150)를 포함한다. 내부 박스 어셈블리(110)는 포토 마스크(R)를 수납 안치하기 위한 것으로, 하부 커버(120) 및 상부 커버(130)를 포함한다. 하부 커버(120)는 포토 마스크(R)를 지지하기 위한 지지 부재(121)를 포함한다. 상부 커버(130)는 하부 커버(120)와 도킹하기 위한 것으로, 상부 커버(130)에는 포토 마스크(R)를 가압 유지하기 위한 가압 유지 유닛(140)이 구비된다. 가압 유지 유닛(140)은 가압 유지 부재(141) 및 레벨링 커버(142)를 포함한다. 가압 유지 부재(141)는 상호 맞은 편에 위치한 가압 유지부(1411) 및 수압부(1412)를 구비하고, 가압 유지부(1411)는 상부 커버(130)를 관통하여 포토 마스크(R)를 가압 유지한다. 레벨링 커버(142)는 상부 커버(130)에 구비되어 가압 유지 부재(141)를 덮어서 결합하며, 레벨링 커버(142)는 상단면(1421)을 구비하되 수압부(1412)는 레벨링 커버(142)를 관통하여 상단면(1421)으로 돌출된다. 외부 박스 어셈블리(150)는 내부 박스 어셈블리(110)를 수납 안치하기 위한 것으로 베이스(160) 및 외부 커버(170)를 포함하고, 베이스(160) 및 외부 커버(170)는 상호 도킹된다. 외부 커버(170)는 수압부(1412)와 면접촉을 하고 수압부(1412) 및 상단면(1421)을 동시에 누르기 위한 하향 가압 평면(171)을 구비한다.
본 실시예에 따른 가압 유지 부재(141)는, 양측이 각각 수압부(1412) 및 가압 유지부(1411)에 연결되고 또한 레벨링 커버(142)가 가압 유지 부재(141)를 덮어서 결합할 때 레벨링 커버(142) 및 상부 커버(130)에 의해 양자 사이에 한정되는 숄더부(1413)를 더 포함함으로써 가압 유지 부재(141)의 이탈을 방지할 수 있고 또한 가압 유지 부재(141)가 작동하는 가압 유지 스트로크를 제한할 수 있다(가압 유지 부재(141)의 가압 유지 스트로크 및 이의 작동 방식에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명할 것이다). 본 발명의 일 실시예에서, 가압 유지 부재(141)는 고분자 내마모성 재료로 제작되는 일체로 성형된 구조일 수 있으며, 미세입자의 생성을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 일정한 구조 강도를 구비하여 누르는 힘을 순조롭게 전달할 수 있고 가압 유지 부재(141)가 구조가 간단하고 제조 원가를 낮추는 등의 장점을 지니게 한다.
본 실시예에서, 상부 커버(130)는 대응하는 가압 유지부(1411)가 관통하도록 하는 관통홀(130a)이 구비되고 레벨링 커버(142)는 수압부(1412)가 관통하도록 하는 윈도우(142a)를 구비한다. 가압 유지 부재(141)의 숄더부(1413)의 폭은 수압부(1412)의 폭 및 윈도우(142a)의 폭보다 커서 숄더부(1413)는 레벨링 커버(142) 및 상부 커버(130) 사이에 제한될 수 있다.
가압 유지 유닛(140)은, 상부 커버(130) 및 가압 유지 부재(141)의 숄더부(1413) 사이에 구비되어 숄더부(1413)가 탄성 접촉하게 하는 탄성 부재(143)를 더 포함하고, 탄성 부재(143)는 링형 구조를 지니고 관통홀(130a)을 에워싸게 구비된다. 탄성 부재(143)는 예를 들어서 하나의 오링일 수 있고 가압 유지 부재(141)가 눌러질 때 완충역할을 하며 가압 유지 부재(141), 상부 커버(130) 사이에서 일정한 기밀 효과를 발휘하여 이 곳이 기류의 통로가 되는 것을 방지함으로써 내부 박스 어셈블리(110) 전체의 기밀성에 영향을 주지 않게 한다.
본 실시예에서 가압 유지 유닛(140)은 레벨링 커버(142)를 상부 커버(130)에 잠금 고정하기 위한 제1 잠금수단(144)을 더 포함한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상부 커버(130)에는 레벨링 커버(142)의 윤곽에 대응되는 요홈(130b)이 구비되어 레벨링 커버(142)를 수납 안치하고 레벨링 커버(142)의 위치를 제약한다. 레벨링 커버(142)가 제1 잠금수단(144)을 통해 요홈(130b)에 잠금 고정된 후 안정된 고정 효과를 얻게 되어 레벨링 커버(142)가 이동이나 받는 힘이 틀어지는 등의 문제가 발생하지 않게 된다. 본 실시예에서 레벨링 커버(142)는 제1 잠금수단(144)을 통해 상부 커버(130)에 고정되지만 본 발명의 기술은 제1 잠금수단(144)에 한정되지 않으며, 레벨링 커버(142)를 상부 커버(130)에 고정 시킬 수 있는 다른 기술수단 역시 본 발명에 응용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 계속 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 극자외선 포토 마스크 용기(100)에서 상부 커버(130)는 하부 커버(120)와 도킹하고 포토 마스크(R)를 수납 안치한다. 실제로 응용할 때 포토 마스크(R)가 하부 커버(120) 상에 안치될 때 간혹 위치 편이로 인해 기울어져서 포토 마스크(R)에서 하나 또는 다수 개의 모퉁이가 지지 부재(121)에 의해 확실하게 지지되지 못하는 경우가 발생하기에 가압 유지 유닛(140)을 이용하여 포토 마스크(R)를 밀고 가압 유지함으로써 포토 마스크(R)의 다수 개의 모퉁이가 지지 부재(121)에 의해 확실하게 지지될 수 있게 할 필요가 있다.
극자외선 포토 마스크 용기(100)가 포토 마스크(R)을 수납 안치하는 방법은 로봇을 이용하여 진행하고 아래와 같은 단계를 포함한다: 우선, 포토 마스크(R)를 하부 커버(120) 상에 놓고 하부 커버(120)와 상부 커버(130)를 도킹하여 내부 박스 어셈블리(110)를 형성한다. 포토 마스크(R)를 수납 안치한 내부 박스 어셈블리(110)를 베이스(160) 상에 위치 시키고 외부 커버(170)를 덮어서 결합한다. 외부 커버(170)와 베이스(160)가 상호 도킹될 때 외부 커버(170)의 하향 가압 평면(171)은 가압 유지 부재(141)와 접촉하고 가압 유지 부재(141)를 계속 하향 가압하여 가압 유지 부재(141)를 포토 마스크(R)가 위치 고정되도록 밀게 한다. 이때 가압 유지 유닛(140) 및 지지 부재(121)에 의해 각각 상하 양측에서 포토 마스크(R)를 고정한다.
도 1 및 도 4a를 참조하면, 도 4a는 하향 가압 평면이 가압 유지 부재를 누를 경우를 나타낸 설명도다. 극자외선 포토 마스크 용기(100)에서 가압 유지 부재(141)는 가압 유지 스트로크를 따라 포토 마스크(R)를 위치 고정되게 푸시한다. 이하, 가압 유지 부재(141)의 가압 유지 스트로크를 설명한다.
외부 커버(170)와 베이스(160)가 서로 근접하여 도킹될 때 외부 커버(170)의 하향 가압 평면(171)은 가압 유지 부재(141)의 수압부(1412)와 접촉한다. 수압부(1412)의 일 상면은 평면으로서 하향 가압 평면(171)과 면접촉을 한다. 하향 가압 평면(171)의 면적은 수압부(1412) 상면의 면적보다 크기에 수압부(1412)는 하향 가압 평면(171)의 누름을 완전히 받게 되면서 힘을 고르게 받게 되기에 가압 유지 부재(141)가 기울어지는 상황이 발생하지 않는다. 수압부(1412)는 레벨링 커버(142)의 윈도우(142a)를 관통하여 상단면(1421)으로 거리(d)만큼 돌출되며, 이때 하향 가압 평면(171)은 가압 유지 부재(141)의 수압부(1412)에만 접촉되고 가압 유지 부재(141)의 가압 유지부(1411)는 포토 마스크(R)에 접촉된다. 실제로 응용할 때 포토 마스크(R) 위치의 높낮이에 따라 가압 유지부(1411)도 이때 아직 포토 마스크(R)와 접촉하지 않을 경우도 있다.
도 1 및 도 4b를 참조하면, 도 4b는 가압 유지 부재가 가압 스트로크의 종점에 위치할 때를 나타낸 설명도다. 외부 커버(170)와 베이스(160)가 계속 근접하면 하향 가압 평면(171)은 가압 유지 부재(141)를 계속 하향 가압하게 되고 가압 유지 부재(141)는 가압 스트로크의 종점에 도달할 때까지 하향 가압포토 마스크(R)를 계속 하향 가압한다. 하향 가압하는 과정에서 로봇의 직방향 운동 특성을 이용하여 큰 면적의 하향 가압 평면(171)이 수압부(1412) 상면면과 접촉을 지속하게 보장한다. 가압 유지 부재(141)가 가압 유지 스트로크의 종점에 위치할 때 상단면(1421)과 수압부(1412)의 상면이 동일한 수평면에 위치하고, 이때 하향 가압 평면(171)은 수압부(1412) 및 상단면(1421)을 동시에 누른다. 레벨링 커버(142)는 예를 들어서 금속 등의 재질로 제작되어 우수한 구조적 강도를 지닌다. 레벨링 커버(142)의 상단면(1421)을 하향 가압의 멈춤 지점(즉, 가압 스트로크의 종점)으로 삼으면 과도한 가압을 방지함으로써 포토 마스크(R)가 받는 가압력이 설계 범위 내에 유지되게 한다. 이때 포토 마스크(R)의 상단면은 가압 유지 부재(141)의 가압 유지부(1411)에 맞닿고 포토 마스크(R)의 밑면은 지지 부재(121)에 의해 지지되어 포토 마스크(R)를 안정되게 고정 시킨다.
도 1, 도 4b 및 도 5를 참조하면, 도 5는 하향 가압 평면이 다른 위치를 누른 경우를 나타낸 설명도다. 극자외선 포토 마스크 용기(100) 중에서 각각의 어셈블리 사이에 공차 편차가 발생하면 하향 가압 평면(171)이 상단면(1421)을 누르는 위치에 변화가 발생하게 된다. 도 4b에서 하향 가압 평면(171)이 누르는 위치와 비교할 때 도 5에서 하향 가압 평면(171’)은 좌측으로 편향된 위치를 누른다. 하향 가압 평면(171’)이 비교적 큰 면적을 지니기에 위치가 편이 되어도 수압부(1412)의 상면과 면접촉을 유지할 수 있고 또한 가압 유지 부재(141)가 가압 유지 스트로크의 종점에 위치할 때 하향 가압 평면(171)은 여전히 수압부(1412) 및 상단면(1421)을 동시에 누르는 상태를 유지할 수 있어서 각 어셈블리의 공차 편차를 흡수한 것에 해당된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 외부 커버(170)에는 상부 커버(130)를 향해 돌출되는 돌출 플랫폼 구조를 지니고 하향 가압 평면(171)은 돌출 플랫폼 구조의 표면이고 돌출 플랫폼 구조는 외부 커버(170)와 일체로 성형된다. 다른 실시예에서 외부 박스 어셈블리(150)는 외부 커버(170)에서 상부 커버(130)를 향하는 표면에 다수 개의 하향 가압 부재를 구비할 수 있고, 하향 가압 평면(171)은 하향 가압 부재의 표면이다. 실제로 응용할 때 외부 커버(170) 자체의 구조를 이용하든 또는 외부 커버(170)에 별도의 부품을 구비하든 하향 가압 평면을 제공하여 면접촉 방식으로 가압 유지 부재(141)를 누르는 기능을 지니기만 하면 모두 본 발명에 응용될 수 있다.
도 6 및 도 7을 동시에 참조하면, 도 6은 도 1의 하부 커버 및 포토 마스크를 나타낸 설명도다，도 7은 도 6의 포토 마스크가 하부 커버 상에 안치된 것을 나타낸 설명도다. 본 실시예에서는 하부 커버(120)가 4개의 지지 부재(121)를 포함하는 것을 예로 들어서 설명한다. 각각의 지지 부재(121)는 포토 마스크(R)에 근접한 4개의 모퉁이 부위에 구비되어 포토 마스크(R)의 각 모퉁이가 대응되는 하나의 지지 부재(121)에 의해 지지되게 한다. 더 나아가, 지지 부재(121)에는 지지 돌기(1211)가 구비되고 지지 부재(121)는 지지 돌기(1211)를 통해 아래에서 위를 향하여 포토 마스크(R)를 지지한다. 지지 부재(121)는 고분자 내마모성 재료로 제작되는 일체로 성형된 구조로서, 미세입자의 생성을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 일정한 구조 강도를 구비하여 하부 커버(120) 상에서 포토 마스크(R)의 위치를 순조롭게 지지하고 위치 고정할 수 있다.
이외에, 하부 커버(120)는 지지 부재(121)를 하부 커버(120)에 잠금 고정시키는 제2 잠금수단(124)을 더 포함한다. 본 실시예에서 지지 부재(121)는 제2 잠금수단(124)을 통해 하부 커버(120)에 고정되지만 본 발명의 기술은 제2 잠금수단(124)에 한정되지 않으며, 지지 부재(121)를 하부 커버(120)에 고정 시킬 수 있는 다른 기술수단 역시 본 발명에 응용될 수 있다.
상술한 4개의 지지 부재(121)에 대응하여, 본 실시예에 따른 상부 커버(130)는 상응하게 4개의 가압 유지 유닛(140)(도 1 참조)을 포함하고 지지 부재(121)에 대응되게 구비됨으로써 포토 마스크(R)의 각 모퉁이가 대응되는 하나의 가압 유지 유닛(140)에 의해 가압 유지되게 한다. 이러한 방식으로 포토 마스크(R)의 4개의 모퉁이는 모두 가압 유지 유닛(140) 및 지지 부재(121)에 의해 각각 상하로 가압 유지 및 지지되어 포토 마스크(R)의 4개의 모퉁이가 힘을 고르게 받게 하여 포토 마스크(R)가 받는 힘이 고르지 못하여 야기되는 여러 가지 문제를 방지하게 되는 동시에 내부 박스 어셈블리(110) 내에서 포토 마스크(R)의 위치를 고정할 수 있다.
계속해서 도 1 및 도 4a를 참조하면, 본 실시예에 따른 상부 커버(130)는 하부 커버(120)를 향해 연장되는 방식으로 상부 커버(130)에 구비되는 다수 개의 위치 가이드 블록(135)을 더 포함한다. 위치 가이드 블록(135)은 하부 커버(120)의 둘레에 탄성 접촉하기 위한 것이다. 하부 커버(120) 및 상부 커버(130)가 도킹할 때 위치 가이드 블록(135)은 하부 커버(120)와 상부 커버(130)의 상대적인 위치를 바르게 조절하도록 보조함으로써 양자가 정확하게 도킹되게 한다. 본 실시예에서 위치 가이드 블록(135)은 상부 커버(130)의 4개의 모퉁이 부위에 분포되는 것을 예로 든다. 그러나 본 발명은 이러한 배치 방식 및 수량에 한정되지 않으며, 상부 커버(130)와 하부 커버(120)가 도킹할 때 하부 커버(120)를 향해 연장되고 하부 커버(120)의 둘레에 탄성 접촉되는 것이라면 모두 본 발명의 위치 가이드 블록(135)으로 간주할 수 있다.
도 1 내지 도 7에 따른 실시예에서 가압 유지 부재(141)는 하나의 접촉점을 통해 포토 마스크(R)에 접촉된다. 가압 유지 부재(141)는 가압 유지부(1411)의 끝단 점을 통해 단일 점 접촉하는 방식으로 포토 마스크(R)에 접촉한다. 그러나 본 발명의 기술은 이에 한정되지 않으며, 가압 유지 부재는 다수 개의 점으로 접촉하는 방식을 통해 포토 마스크(R)에 접촉할 수도 있다. 도 8을 참조하면, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 유지 부재를 나타낸 설명도다. 가압 유지 부재(241)는 상호 맞은 편에 위치한 가압 유지부(2411) 및 수압부(2412)를 구비하고 또한 양측이 각각 수압부(2412) 및 가압 유지부(2411)에 연결되는 숄더부(2413)를 포함한다. 도 3의 가압 유지 부재(141)와 다르게, 여기서 상기 가압 유지 부재(241)에는 가압 유지부(2411)의 일단에 돌출 분포되는 다수 개의 접촉점(2414)이 더 구비된다. 돌출된 접촉점(2414)은 대체로 동일한 수평면에 위치하여 다수 개의 접촉점(2414)이 포토 마스크(R)(포토 마스크(R)는 도 4b에 나타낸 바와 같음)와 동시에 점 접촉을 하여 가압 유지할 수 있다. 다수 개의 접촉점(2414)으로 포토 마스크(R)에 접촉하는 방식을 통해 포토 마스크(R)의 각 단위면적당 받는 힘을 줄일 수 있고 더 나아가 포토 마스크가 파손되는 문제를 줄이는 동시에 미세 입자의 생성을 줄이는데 도움을 준다.
도 1 내지 도 7에 따른 실시예에서, 지지 부재(121)는 하나의 지지 돌기(1211)를 통해 단일 점 접촉하는 방식으로 포토 마스크(R)를 지지하고 상술한 단일 점 접촉하는 방식은 하나의 지지점으로 포토 마스크(R)에 접촉하는 것으로 간주할 수 있다. 그러나 본 발명의 기술은 이에 한정되지 않으며 지지 부재(121)는 다수 개의 점으로 접촉하는 방식을 통해 포토 마스크(R)에 접촉할 수 있다. 도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지 부재를 나타낸 설명도다. 지지 부재(221)에는 지지 돌기(2211)가 구비되고 지지 돌기(2211) 상에는 다수 개의 지지점(2212)이 돌출 분포되게 구비된다. 돌출된 지지점(2212)은 대체로 동일한 수평면에 위치하여 다수 개의 지지점(2212)이 포토 마스크(R)(포토 마스크(R)는 도 4b에 나타낸 바와 같음)와 동시에 점 접촉을 하여 가압 유지할 수 있다. 다수 개의 지지점(2212)으로 포토 마스크(R)에 접촉하는 방식을 통해 포토 마스크(R)의 각 단위면적당 받는 힘을 줄일 수 있고 더 나아가 포토 마스크가 파손되는 문제를 줄이는 동시에 미세 입자의 생성을 줄이는데 도움을 준다.
본 발명의 다른 실시예는 포토 마스크 용기에 응용되어 포토 마스크를 가압 유지하기 위한 포토 마스크의 가압 유지 유닛을 개시한다. 본 실시예에 따른 포토 마스크 용기는 예를 들어서 극자외선 포토 마스크 용기일 수 있고 극자외선 리소그래피 공정에 응용되는 포토 마스크를 수납 안치한다. 포토 마스크 용기는 상호 도킹되고 상기 포토 마스크를 수납 안치하는 상부 커버와 하부 커버 그리고 외부 커버를 포함한다. 가압 유지 유닛은 가압 유지 부재 및 레벨링 커버를 포함한다. 가압 유지 부재는 상호 맞은 편에 위치한 가압 유지부 및 수압부를 구비하고 가압 유지부는 상부 커버를 관통하여 포토 마스크를 가압 유지하며, 레벨링 커버는 상부 커버에 구비되어 가압 유지 부재를 덮어서 결합하고, 레벨링 커버는 상단면을 구비하되 수압부가 레벨링 커버를 관통하여 상단면으로 돌출된다. 외부 커버와 포토 마스크는 상부 커버의 상반된 양측에 각각 위치하고 수압부는 외부 커버의 하향 가압 평면과 면접촉을 하고 수압부 및 상단면은 하향 가압 평면의 누름을 동시에 받는다. 레벨링 커버의 상단면을 가압 유지 부재의 가압 유지 스트로크의 종점으로서 이용하여 과도한 가압이라는 문제를 방지할 수 있다. 이외에, 수압면과 하향 가압 평면이 면접촉을 하는 방식으로 수압부가 하향 가압 평면에 의한 누름을 완전하게 받게 함으로써 가압 유지 부재가 힘을 고르게 받지 못하는 문제를 방지한다.
본 발명의 실시예에 따른 포토 마스크 가압 유지 유닛 및 이를 이용한 극자외선 포토 마스크 용기에서 포토 마스크 용기는 내부 박스 어셈블리 및 외부 박스 어셈블리를 포함한다. 내부 박스 어셈블리는 포토 마스크를 수납 안치하기 위한 것으로, 하부 커버 및 상부 커버를 포함한다. 하부 커버는 포토 마스크를 지지하기 위한 지지 부재가 구비되고 상부 커버는 하부 커버와 도킹하기 위한 것으로 또한 포토 마스크를 가압 유지하기 위한 가압 유지 유닛을 포함한다. 가압 유지 유닛은 가압 유지 부재 및 레벨링 커버를 포함하고, 가압 유지 부재는 상호 맞은 편에 위치한 가압 유지부 및 수압부를 구비하고 가압 유지부는 상부 커버를 관통하여 포토 마스크를 가압 유지하며, 레벨링 커버는 상부 커버에 구비되어 가압 유지 부재를 덮어서 결합하고 레벨링 커버는 상단면을 구비하되 수압부는 레벨링 커버를 관통하여 상단면으로 돌출된다. 외부 박스 어셈블리는 내부 박스 어셈블리를 수납 안치하기 위한 것으로, 상호 도킹되는 베이스 및 외부 커버를 포함하고, 외부 커버는 수압부와 면접촉을 하고 수압부 및 상단면을 동시에 누르기 위한 하향 가압 평면을 구비한다. 외부 커버 상의 하향 가압 평면을 이용하여 가압 유지 부재의 수압부와 면접촉을 하여 가압 유지 부재가 기울어지는 것을 방지하거나 다수 개의 가압 유지 부재 사이에서 힘을 균일하게 받지 못하는 문제를 방지한다. 수압부와 레벨링 커버의 상단면이 하향 가압 평면에 의해 동시에 눌러지는 방식을 이용하여 가압 스트로크와 하향 가압하는 힘을 제어함으로써 포토 마스크가 받는 압력이 유지되게 과도한 가압을 억제하여 포토 마스크 파손되는 문제를 해결한다. 이외에, 하향 가압 평면이 가압 유지 부재를 완전하게 누르는 방식을 이용함으로써 위치가 틀어져도 면접촉을 유지할 수 있게 하여 포토 마스크 용기의 각 어셈블리의 공차 편차를 흡수한 것과 마찬가지인 경우가 된다.
이상에서 다수 개의 실시예를 통해 본 발명을 설명하였지만 이로 인해 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 공법에 익숙한 자라면 누구든지 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경 및 수정을 할 수 있기에 본 발명의 청구범위는 특허청구범위에서 한정하는 바에 의해 정해져야 한다.
100 : 기판 용기 110 : 내부 박스 어셈블리
120 : 하부 커버 121 : 지지 부재
124 : 제2 잠금수단 130 : 상부 커버
130a : 관통홀 130b : 요홈
135 : 위치 가이드 블록 140 : 가압 유지 유닛
141 : 가압 유지 부재 142 : 레벨링 커버
142a : 윈도우 143 : 탄성 부재
144 : 제1 잠금수단 150 : 외부 박스 어셈블리
160 : 베이스 170 : 외부 커버
171, 171' : 하향 가압 평면 241 : 가압 유지 부재
221 : 지지 부재 1211 : 지지 돌기
1411 : 가압 유지부 1412 : 수압부
1413 : 숄더부 1421 : 상단면
2211 : 지지 돌기 2212 : 지지점
2411 : 가압 유지부 2412 : 수압부
2413 : 숄더부 2414 : 접촉점
d : 거리 R : 포토 마스크

Claims (10)

  1. 극자외선 포토 마스크 용기에 있어서,
    내부 박스 어셈블리와 내부 박스 어셈블리를 포함하고,
    내부 박스 어셈블리는 포토 마스크를 수납 안치하기 위한 것으로,
    상기 포토 마스크를 지지하기 위한 지지 부재가 구비된 하부 커버; 및
    상기 하부 커버와 도킹하기 위한 것으로 상기 포토 마스크를 가압 유지하기 위한 가압 유지 유닛이 구비된 상부 커버;를 포함하고,
    상기 가압 유지 유닛은,
    상호 맞은 편에 위치한 수압부 및 가압 유지부를 구비하되 가압 유지부는 상기 상부 커버를 관통하여 상기 포토 마스크를 가압 유지하는 가압 유지 부재; 및
    상기 상부 커버에 구비되어 상기 가압 유지 부재를 덮어서 결합하고, 상단면을 구비하되 상기 수압부가 관통하여 상기 상단면으로 돌출되게 하는 레벨링 커버;를 포함하고,
    외부 박스 어셈블리는 상기 내부 박스 어셈블리를 수납 안치하기 위한 것으로,
    상호 도킹되는 베이스 및 외부 커버를 포함하고, 상기 외부 커버에는 상기 수압부와 면접촉을 하고 또한 상기 수압부 및 상기 상단면을 동시에 누르기 위한 하향 가압 평면이 구비되는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가압 유지 부재는, 양측이 각각 상기 수압부 및 상기 가압 유지부에 연결되고 상기 레벨링 커버 및 상기 상부 커버에 의해 양자 사이에 한정되는 숄더부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가압 유지 유닛은,
    상기 상부 커버 및 상기 숄더부 사이에 설치되어 상기 숄더부가 탄성 접촉하게 하는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가압 유지부는 상기 상부 커버의 관통홀을 관통하고 상기 탄성 부재는 링형 구조로서 상기 관통홀을 예워싸게 구비되는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 수압부는 상기 레벨링 커버의 윈도우를 관통하고 상기 숄더부의 폭은 상기 수압부의 폭 및 상기 윈도우의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가압 유지 부재는 가압 유지 스트로크를 지니고, 상기 가압 유지 부재가 상기 가압 유지 스트로크의 종점에 위치할 때 상기 상단면과 상기 수압부의 일 상면이 동일한 수평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가압 유지 부재는 하나 또는 복수 개의 접촉점에 의해 상기 포토 마스크에 접촉되는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 하나 또는 복수 개의 지지점에 의해 상기 포토 마스크에 접촉되는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하부 커버는 상기 포토 마스크에 인접한 복수 개의 모퉁이 부위에 구비되는 복수 개의 상기 지지 부재를 포함하여 상기 각 모퉁이가 대응되는 하나의 상기 지지 부재에 의해 지지되게 하며, 상기 상부 커버는 상기 지지 부재에 대응되게 복수 개의 상기 가압 유지 유닛을 구비함으로써 상기 각 모퉁이가 대응되는 하나의 상기 가압 유지 유닛에 의해 가압 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 극자외선 포토 마스크 용기.
  10. 포토 마스크의 가압 유지 유닛에 있어서, 상호 도킹되고 상기 포토 마스크를 수납 안치하는 상부 커버와 하부 커버 그리고 외부 커버를 포함하는 포토 마스크 용기에 응용되고,
    상기 가압 유지 유닛은,
    상호 맞은 편에 위치한 수압부 및 가압 유지부를 구비하되 상기 가압 유지부는 상기 상부 커버를 관통하여 상기 포토 마스크를 가압 유지하는 가압 유지 부재; 및
    상기 상부 커버에 구비되어 상기 가압 유지 부재를 덮어서 결합하고, 상단면을 구비하되 상기 수압부가 관통하여 상기 상단면으로 돌출되게 하는 레벨링 커버;를 포함하고,
    상기 외부 커버와 상기 포토 마스크는 상기 상부 커버의 상반된 양측에 각각 위치하고, 상기 수압부는 상기 외부 커버의 하향 가압 평면과 면접촉을 하고 상기 수압부 및 상기 상단면은 상기 하향 가압 평면의 누름을 동시에 받는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 가압 유지 유닛.
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