KR20200014061A - 펠리클 수납용기 및 이를 이용한 파티클 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠리클 수납용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수납된 펠리클의 펠리클 막의 안쪽 면에 부착된 파티클을 제거할 수 있는 구조의 펠리클 수납용기 및 이를 이용한 파티클 제거 방법에 관한 것이다. 본 발명은 펠리클 프레임과 펠리클 프레임의 일면에 부착된 펠리클 막을 포함하는 펠리클이 수납되는 펠리클 수납용기로서, 상기 펠리클이 놓이는 지지면과, 상기 펠리클이 상기 지지면에 놓였을 때 상기 펠리클 프레임, 상기 펠리클 막 및 상기 지지면에 의해서 둘러싸인 공간과 연통되도록 상기 지지면에 오목하게 형성된 적어도 하나의 도랑을 구비한 본체와, 상기 본체에 결합되는 커버를 포함하는 펠리클 수납용기를 제공한다. 본 발명에 따른 펠리클 수납용기를 사용하면, 펠리클 막의 안쪽 표면에 부착된 파티클 등의 오염물질을 용이하게 제거할 수 있다는 장점이 있다.

Description

펠리클 수납용기 및 이를 이용한 파티클 제거 방법{Pellicle container and particle removing method using the same}

본 발명은 펠리클 수납용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수납된 펠리클의 펠리클 막의 안쪽 면에 부착된 파티클을 제거할 수 있는 구조의 펠리클 수납용기 및 이를 이용한 파티클 제거 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스 또는 액정 표시판 등의 제조에서, 반도체 웨이퍼 또는 액정용 기판에 패터닝을 하는 방법으로 포토 리소그라피라는 방법이 사용된다. 포토 리소그라피에서는 패터닝의 원판으로서 마스크가 사용되고, 마스크 상의 패턴이 웨이퍼 또는 액정용 기판에 전사된다. 이 마스크에 먼지가 부착되어 있으면 이 먼지로 인하여 빛이 흡수되거나, 반사되기 때문에 전사된 패턴이 손상되어 반도체 장치나 액정 표시판 등의 성능이나 수율의 저하를 초래한다는 문제가 발생한다.

따라서 이들의 작업은 보통 클린룸에서 행해지지만 클린룸 내에도 먼지가 존재하므로, 마스크 표면에 먼지가 부착하는 것을 방지하기 위하여 펠리클을 부착하는 방법이 행해지고 있다. 이 경우, 먼지는 마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고, 펠리클 막 위에 부착되고, 리소그라피 시에는 초점이 마스크의 패턴 상에 일치되어 있으므로 펠리클 상의 먼지는 초점이 맞지 않아 패턴에 전사되지 않는다는 장점이 있다.

펠리클은 펠리클 막과 펠리클 막을 지지하는 펠리클 프레임을 포함한다.

펠리클 막의 재료로는 높은 노광광 투과율을 가지며, 노광광을 흡수하기 어려운 재료가 바람직하다. 구체적으로는, 노광에 이용하는 광(g선, i선, 248㎚, 193㎚, 157㎚ 등)을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 초산셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 수지 또는 불소 수지가 사용된다.

최근에는 반도체 제조용 노광 장치의 요구 해상도는 점차 높아지고 있으며, 그 해상도를 실현하기 위해서 파장이 짧은 빛을 광원으로서 사용하고 있다. 이런 단파장의 빛은 에너지가 크기 때문에 종래의 셀룰로오스계의 막 재료로는 충분한 내광성을 확보하는 것은 어렵다. 따라서 최근에는 주로 불소계 수지 용액을 이용하여 펠리클 막을 제조한다.

펠리클 막은 수지 용액을 일정한 온도의 기판 위에 코팅하고, 용매의 비점 부근의 온도에서 건조하여 형성한다. 기판은 매끈한 표면을 가진 것으로서, 실리콘 웨이퍼, 석영 유리, 일반 유리 등이 기판으로 사용된다.

코팅하는 방법으로는 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 롤 코팅, 캐스팅, 스핀 코팅, 물 캐스팅, 딥 코팅 또는 랑그무어 블로지트(Langmuir Blodgett)와 같은 코팅 방법에 의해 기판 위에 펠리클 막을 형성할 수 있다. 막의 두께는 기판에 도포하는 용액의 농도와 스핀 코터(spin coater)의 회전수 등의 조건 변경하여 조절할 수 있다.

코팅 후 용매의 비점 부근의 온도에서 건조하여 펠리클 막을 형성한다. 다음, 건조된 펠리클 막을 기판으로부터 박리한다. 펠리클 막에 셀로판테이프나 접착제를 도포한 틀 모양 치구(治具)를 대고 접착한 후 셀로판테이프나 틀 모양 치구를 손이나 기계적 수단에 의해 한끝으로부터 들어올리는 방법으로 펠리클 막을 기판에서 떼어낼 수가 있다.

완성된 펠리클 막은 변형이나 왜곡 및 손상을 방지하기 위해서, 펠리클 프레임에 고정되어 있는 상태로 사용된다. 분리된 펠리클 막을 잡아당겨서 팽팽하게 한 후 아크릴 수지, 에폭시 수지나 불소 수지 등의 접착제를 도포한 펠리클 프레임에 부착하고, 프레임 외측의 불필요한 막을 절단·제거함으로써 펠리클을 완성한다.

펠리클 프레임의 하부에는 노광원판이 장착되기 때문에, 폴리브텐 수지, 폴리초산비닐 수지, 아크릴 수지 또는 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착제, 및 점착제의 보호를 목적으로 한 점착제 보호용 이형 라이너를 설치한다.

펠리클 프레임은 주로 A7075, A6061, A5052 등의 알루미늄 합금으로 이루어지고, 리소그라피 과정에서 알루미늄에 의한 오염을 방지하기 위해서 산화 피막을 형성한다. 펠리클 프레임의 산화 피막은 흑색으로 형성한다. 노광광이 펠리클 프레임에 입사되어 반사되면 전사한 패턴이 손상되기 때문에 펠리클 프레임에 입사된 노광광의 반사를 최소화하여야 하기 때문이다. 또한, 펠리클 프레임의 표면이 흑색이어야, 표면에 부착된 불순물이나 먼지 등의 확인이 용이하기 때문이다.

완성된 펠리클은 펠리클 수납용기에 보관된 상태로 판매된다. 도 1은 종래의 펠리클 수납용기에 펠리클이 수납된 상태를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 펠리클 수납용기는 본체(1)와 커버(2)를 포함한다. 펠리클(10)은 본체(1)의 상면에 고정된다. 테이프(5)를 이용하여, 펠리클(10)의 펠리클 점착제(13) 보호용 이형 라이너(14)의 네 개의 날개(15)를 본체(1)의 상면에 부착한다. 펠리클(10)을 본체(1)에 고정한 후에 커버(2)를 본체(1)에 끼운다. 그리고 커버(2)와 본체(1)의 둘레에 테이프(미도시)를 붙여서 커버(2)와 본체(1)를 결합한다.

사용자는 펠리클 수납용기의 커버(2)를 분리한 후 펠리클(10)이 본체(1)에 수납된 상태에서 펠리클 막(11)의 표면에 파티클이 부착되어 있는지 검사한다. 이때, 펠리클 막(11)의 바깥쪽 표면에 부착된 파티클은 질소 가스 등을 분사하여 제거한다. 그런데 마스크를 향하는 펠리클 막(11)의 안쪽 표면에 오염물질이 부착된 경우에는 제거가 어렵다는 문제가 있다.

등록특허 10-1223967 공개특허 10-2016-0074402

본 발명은 상세한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 펠리클 막의 안쪽 표면에 부착된 파티클 등의 오염물질을 용이하게 제거할 수 있는 펠리클 수납용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 펠리클 수납용기를 사용하여, 펠리클 막의 안쪽 표면에 부착된 파티클 등의 오염물질을 제거하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 펠리클 프레임과 펠리클 프레임의 일면에 부착된 펠리클 막을 포함하는 펠리클이 수납되는 펠리클 수납용기로서, 상기 펠리클이 놓이는 지지면과, 상기 펠리클이 상기 지지면에 놓였을 때 상기 펠리클 프레임, 상기 펠리클 막 및 상기 지지면에 의해서 둘러싸인 공간과 연통되도록 상기 지지면에 오목하게 형성된 적어도 하나의 도랑을 구비한 본체와, 상기 본체에 결합되는 커버를 포함하는 펠리클 수납용기를 제공한다.

또한, 상기 도랑의 입구와 출구는 상기 펠리클의 바깥쪽으로 노출되는 펠리클 수납용기를 제공한다.

또한, 상기 지지면의 둘레에는 오목 홈이 형성되며, 상기 오목 홈은 상기 도랑과 연통되는 펠리클 수납용기를 제공한다.

또한, 상기 오목 홈에는 점착제가 도포되어 있는 펠리클 수납용기를 제공한다.

또한, 상기 커버는 상기 오목 홈에 끼워지는 돌출부를 구비하는 펠리클 수납용기를 제공한다.

또한, 본 발명은 펠리클 수납용기의 트레이의 지지면에 상기 펠리클을 부착하는 단계와, 상기 펠리클 막의 바깥쪽 표면 및 안쪽 표면에 부착된 파티클이 상기 펠리클 막으로부터 분리되도록 상기 펠리클 막의 바깥쪽 표면에 가스를 분사하는 단계와, 상기 펠리클 막의 안쪽 표면으로부터 분리된 파티클이 상기 도랑의 출구를 통해서 배출되도록 상기 트레이의 도랑에 가스를 흘리는 단계를 포함하는 파티클 제거 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 펠리클 수납용기를 사용하면, 펠리클 막의 안쪽 표면에 부착된 파티클 등의 오염물질을 용이하게 제거할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 펠리클 수납용기에 펠리클이 수납된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 펠리클 수납용기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 펠리클 수납용기의 A-A 방향 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 본체의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 파티클 제거 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 펠리클 수납용기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2와 3은 본 발명의 일실시예에 따른 펠리클 수납용기의 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 본체의 평면도이다. 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 펠리클 수납용기는 본체(20)와 본체(20)에 결합되는 커버(30)를 포함한다.

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본체(20)는 대체로 정사각형 판 형태이며, 둘레에는 오목 홈(22)이 형성되어 있다. 본체(20)는 흑색 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하다. 펠리클 막(11)에 부착된 파티클을 검사하기 용이하기 때문이다.

본체(20)의 표면에는 파티클의 발생을 방지하기 위한 코팅층이 형성될 수 있으며, 정전기 발생을 방지하기 위한 대전 방지처리가 될 수도 있다.

본체(20)의 상면인 지지면(21)에는 네 개의 도랑(25)들이 나란하게 형성되어 있다. 본 실시예에서, 도랑(25)들의 양단은 오목 홈(22)과 연결된다.

지지면(21)은 펠리클(10)을 지지하는 역할을 한다. 펠리클(10)은 이형 라이너(14)가 지지면(21)을 향하도록 지지면(21)에 놓인다. 이형 라이너의 날개(15)를 테이프(5)를 이용하여 지지면(21)에 부착하는 방법으로 펠리클(10)을 본체(20)에 고정할 수 있다.

고정된 펠리클(10)과 지지면(21)에 의해서 둘러싸인 공간은 도랑(25)들과 연통되어 있다. 도랑(25)의 입구(26)와 출구(27)는 펠리클(10)의 바깥쪽에 위치한다. 따라서 펠리클(10)과 지지면(21)에 의해서 둘러싸인 공간의 통기성이 확보된다.

그리고 본체(20)의 오목 홈(22)의 내면에는 점착제(29)가 도포되어 있다.

커버(30)는 투명한 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 커버(30)의 둘레에는 본체(20)의 오목 홈(22)에 대응하는 돌출부(32)가 형성되어 있다. 커버(30)의 돌출부(32)를 오목 홈(22)에 끼우면, 돌출부(32)의 표면과 오목 홈(22)의 내면이 오목 홈(22)의 내면에 도포된 점착제(29)에 의해서 점착된다.

이하에서는 상술한 펠리클 수납용기를 이용한 파티클 제거 방법에 대해서 도 5를 참고하여 설명한다.

커버(30)를 분리한 후에 펠리클 막(11)을 검사하여 펠리클 막(11)에 파티클이 부착된 것으로 확인되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 펠리클 막(11)의 바깥쪽 면에 질소 등의 가스를 분사하여, 펠리클 막(11)의 바깥쪽 면에 부착된 파티클을 펠리클 막(11)으로부터 분리한다. 이때, 펠리클 막(11)의 안쪽 면에 부착된 파티클은 지지면(21) 또는 도랑(25)으로 떨어진다. 펠리클 막(11)의 바깥쪽 면에서 떨어진 파티클은 흡입기 등을 이용하여 제거한다.

그리고 도랑(25)의 입구(26)를 통해서 질소 등의 가스를 불어 넣으면, 지지면(21) 또는 도랑(25)으로 떨어진 파티클은 도랑(25)의 출구(27)를 통해서 오목 홈(22)으로 배출된다. 그리고 파티클은 오목 홈(22)에 도포된 점착제(29)에 부착된다. 본 발명에서 점착제(29)는 커버(30)와 본체(20)를 결합하는 용도뿐 아니라 파티클을 포집하는 역할도 수행한다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 펠리클
11: 펠리클 막
12: 펠리클 프레임
13: 펠리클 점착제
14: 이형 라이너
15: 날개
20: 본체
21: 지지면
22: 오목 홈
25: 도랑
29: 점착제
30: 커버
32: 돌출부

Claims (6)

1. 펠리클 프레임과 펠리클 프레임의 일면에 부착된 펠리클 막을 포함하는 펠리클이 수납되는 펠리클 수납용기로서,
   상기 펠리클이 놓이는 지지면과, 상기 펠리클이 상기 지지면에 놓였을 때 상기 펠리클 프레임, 상기 펠리클 막 및 상기 지지면에 의해서 둘러싸인 공간과 연통되도록 상기 지지면에 오목하게 형성된 적어도 하나의 도랑을 구비한 본체와,
   상기 본체에 결합되는 커버를 포함하는 펠리클 수납용기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 도랑의 입구와 출구는 상기 펠리클의 바깥쪽으로 노출되는 펠리클 수납용기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지면의 둘레에는 오목 홈이 형성되며, 상기 오목 홈은 상기 도랑과 연통되는 펠리클 수납용기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 오목 홈에는 점착제가 도포되어 있는 펠리클 수납용기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 커버는 상기 오목 홈에 끼워지는 돌출부를 구비하는 펠리클 수납용기.
6. 제1항 내지 제5항의 펠리클 수납용기의 트레이의 지지면에 상기 펠리클을 부착하는 단계와,
   상기 펠리클 막의 바깥쪽 표면 및 안쪽 표면에 부착된 파티클이 상기 펠리클 막으로부터 분리되도록 상기 펠리클 막의 바깥쪽 표면에 가스를 분사하는 단계와,
   상기 펠리클 막의 안쪽 표면으로부터 분리된 파티클이 상기 도랑의 출구를 통해서 배출되도록 상기 트레이의 도랑에 가스를 흘리는 단계를 포함하는 파티클 제거 방법.
   

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