KR20210014824A - 마스크 저장 장치 - Google Patents

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KR20210014824A
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김상민
김종삼
김홍진
박철준
안용준
이상경
이준용
전태조
조규범
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 마스크 저장 장치는 마스크가 수용되는 복수개의 마스크 수용 용기가 배치되는 제1 영역과 상기 제1 영역의 주위에 배치되는 제2 영역을 가지는 장치 본체와, 일부분이 상기 장치 본체의 외부에 배치되는 가스 공급관과, 상기 제1 영역에 배치되어 상기 제2 영역으로부터 상기 제1 영역으로 가스를 유동시키는 팬과, 가스의 유동 경로 상 상기 팬의 전단과 후단 중 적어도 일단에 배치되는 필터와, 상기 제2 영역에 배치되어 유동하는 가스와 열교환을 하는 열교환기와, 상기 장치 본체의 외부에 배치되는 상기 가스 공급관에 설치되는 펠티어 소자와, 상기 가스의 유동 경로 상 상기 펠티어 소자의 전단에 배치되도록 상기 가스 공급관에 설치되는 제1 센서와, 상기 열교환기의 하부에 배치되도록 상기 장치 본체의 상기 제2 영역에 설치되는 제2 센서 및 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 및 상기 펠티어 소자에 연결되는 제어부를 포함한다.

Description

마스크 저장 장치{Apparatus for storing mask}
본 발명은 마스크 저장 장치에 관한 것이다.
일반적으로 노광용 마스크는 마스크 저장 장치에 저장된다. 종래에는 외부기류를 팬을 통해 유입시켜 필터를 통해 필터링된 가스를 마스크 저장 장치에 공급한다. 이와 같이, 외부 기류를 팬을 통해 유입시켜 가스를 공급하기 때문에 습도 조절(Control)이 불가능하며, 공급된 가스는 모두 외부로 배출되어 지속적으로 대용량의 가스를 공급해줘야 하는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 장치 내부의 청정도, 온도, 습도 관리가 가능한 마스크 저장 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 대량의 외부 가스 공급이 불필요한 마스크 저장 장치를 제공하는 것이다.
예시적인 실시예에 따른 마스크 저장 장치는 마스크가 수용되는 복수개의 마스크 수용 용기가 배치되는 제1 영역과 상기 제1 영역의 주위에 배치되는 제2 영역을 가지는 장치 본체와, 일부분이 상기 장치 본체의 외부에 배치되는 가스 공급관과, 상기 제1 영역에 배치되어 상기 제2 영역으로부터 상기 제1 영역으로 가스를 유동시키는 팬과, 가스의 유동 경로 상 상기 팬의 전단과 후단 중 적어도 일단에 배치되는 필터와, 상기 제2 영역에 배치되어 유동하는 가스와 열교환을 하는 열교환기와, 상기 장치 본체의 외부에 배치되는 상기 가스 공급관에 설치되는 펠티어 소자와, 상기 가스의 유동 경로 상 상기 펠티어 소자의 전단에 배치되도록 상기 가스 공급관에 설치되는 제1 센서와, 상기 열교환기의 하부에 배치되도록 상기 장치 본체의 상기 제2 영역에 설치되는 제2 센서 및 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 및 상기 펠티어 소자에 연결되는 제어부를 포함한다.
장치 내부의 청정도, 온도, 습도 관리가 가능한 마스크 저장 장치를 제공할 수 있다.
또한, 대량의 외부 가스 공급이 불필요한 마스크 저장 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 마스크 저장 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 마스크 저장 장치에 구비되는 열교환기를 나타내는 구성도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 마스크 저장 장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 마스크 저장 장치를 나타내는 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 마스크 저장 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 마스크 저장 장치에 구비되는 열교환기를 나타내는 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 마스크 저장 장치(100)는 일예로서, 장치 본체(110), 마스크 수용 용기(120), 팬(130), 필터(140), 가스 공급관(150), 펠티어 소자(160), 열교환기(170), 제어부(180)를 포함한다.
장치 본체(110)는 마스크 저장 장치(100)의 외형을 형성하며, 내부 공간을 가진다. 일예로서, 장치 본체(110)는 복수개의 마스크 수용 용기(120)가 배치되는 제1 영역(S1)과, 제1 영역(S1)의 주위에 배치되는 제2 영역(S2)을 가질 수 있다. 이를 위해, 장치 본체(110)에는 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2)을 구획하기 위한 벽체(112)가 구비될 수 있다. 그리고, 벽체(112)의 하부에는 가스의 유동을 위한 가스 유동로가 구비될 수 있다.
일예로서, 장치 본체(110)는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 장치 본체(110)의 형상은 다양하게 변경 가능할 것이다.
마스크 수용 용기(120)는 장치 본체(110)의 제1 영역(S1)에 복수개가 배치된다. 마스크 수용 용기(120)에는 복수개의 마스크(미도시)가 수용된다. 일예로서, 각각의 마스크 수용 용기(120)에 수용되는 마스크의 종류는 서로 다를 수 있다. 한편, 마스크 수용 용기(120)에는 가스 공급관(150)에 연결된다. 이에 따라, 마스크 수용 용기(120)의 내부로 직접 가스(예를 들어, 불활성 가스인 N2)가 공급될 수 있다. 한편, 마스크 수용 용기(120)에 수용되는 마스크는 EUV(Extreme Ultraviolet)용 마스크일 수 있다.
팬(130)은 장치 본체(110)의 제1 영역(S1)에 배치된다. 일예로서, 팬(130)은 마스크 수용 용기(120)의 상부에 배치되도록 제1 영역(S1)에 설치될 수 있다. 한편, 팬(130)은 장치 본체(110) 내부에서 가스가 유동되도록 하는 역할을 수행한다. 일예로서, 팬(130)은 제2 영역(S2)에서 제1 영역(S1)으로 가스가 유동되도록 한다. 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 마스크 수용 용기(120)로 공급되는 가스는 마스크 수용 용기(120)에서 배출되는 가스는 제1 영역(S1)의 하부로 유동된다. 그리고, 팬(130)의 구동에 의해 제1 영역(S1)의 하부로 유동된 가스는 제2 영역(S2)의 하단부로 유입된다. 이후, 가스는 제2 영역(S2)의 상단부로 유동된 후 다시 제1 영역(S1)으로 유입된다. 이와 같이, 팬(130)에 의해 장치 본체(110)로 유입되는 가스가 유동될 수 있다.
필터(140)는 가스의 유동 경로 상 팬(130)의 전단과 후단 중 적어도 일단에 배치된다. 일예로서, 필터(140)는 팬(130)의 상부에 배치되어 화학물질을 제거하는 제1 필터(142)와, 팬(130)의 하부에 배치되어 이물질 입자를 제거하는 제2 필터(144)를 구비한다. 다만, 이에 한정되지 않으며 필터(140)의 갯수와 종류는 다양하게 변경 가능할 것이다.
한편, 필터(140)는 팬(130)과 함께 제1 영역(S1)의 상단부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(S1)에서 제1 영역(S1)으로 유입되는 가스에 함유되는 화학물질 및 이물질 입자가 제거될 수 있다. 따라서, 청정한 가스가 마스크 수용 용기(120)에 공급될 수 있다.
가스 공급관(150)은 장치 본체(110)의 외부로부터 장치 본체(110)로 가스를 제공하기 위하여 장치 본체(110)에 설치된다. 일예로서, 가스 공급관(150)은 마스크 수용 용기(120)에 연결된다. 한편, 가스 공급관(150)은 장치 본체(110)에 이웃하여 배치되는 보조 챔버(102)를 통과한 후 장치 본체(110)의 내부로 연장 배치될 수 있다. 가스 공급관(150)을 통해 장치 본체(110)로 공급되는 가스는 일예로서, 불활성 가스(N2 등)일 수 있다. 한편, 가스 공급관(150)을 통해 공급되는 가스의 습도는 0%일 수 있다. 이와 같이, 0%의 습도를 가지는 가스가 장치 본체(110)의 내부로 공급되므로 장치 본체(110)의 습도가 낮은 상태를 유지할 수 있는 것이다.
펠티어 소자(160)는 장치 본체(110)의 외부에 배치되는 가스 공급관(150)에 설치된다. 일예로서, 펠티어 소자(160)는 보조 챔버(102) 내에 배치되도록 가스 공급관(150)에 설치될 수 있다. 한편, 펠티어 소자(160)는 가스 공급관(150)을 가열 또는 냉각시켜 가스 공급관(150)을 통해 유동하는 가스의 온도를 조절한다.
한편, 가스 공급관(150)에는 가스의 유동 경로 상 펠티어 소자(160)의 전단에 배치되는 제1 센서(190)가 설치될 수 있다. 제1 센서(190)는 유동되는 가스의 온도를 감지한다. 이와 같이, 제1 센서(190)에 의해 감지된 온도에 대한 정보는 제어부(180)에 송달되고, 제어부(180)는 제1 센서(190)에 의해 감지된 온도에 대한 정보에 따라 펠티어 소자(160)의 구동을 제어한다.
이에 따라, 장치 본체(110)의 내부 공간으로 공급되는 가스의 온도를 장치 본체(110)의 내부 온도에 맞게 조절하여 가스가 공급될 수 있는 것이다.
열교환기(170)는 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스와 열교환을 수행하며, 일예로서 장치 본체(110)의 제2 영역(S2)의 하단부에 배치된다. 일예로서, 열교환기(170)는 냉각수가 유동하는 유동관으로 이루어질 수 있다. 즉, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스는 냉각수가 유동하는 유동관으로 이루어지는 열교환기(170)의 주위를 통과하면서 열교환기(170)와 열전달이 이루어진다. 이에 따라, 열교환기(170)를 통과한 가스의 온도가 하강되는 것이다. 일예로서, 열교환기(170)에는 방열핀(172)이 구비될 수 있다. 방열필(172)은 일예로서, 사각형 플레이트 형상을 가질 수 있다. 한편, 장치 본체(110)의 제2 영역(S2)의 하단부에는 가스의 유동 경로 상 열교환기(170)의 전단에 배치되는 제2 센서(192)가 설치될 수 있다. 제2 센서(192)는 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스의 온도 또는/및 습도를 감지한다. 이와 같이, 제2 센서(192)에 의해 감지된 온도 또는/및 습도에 대한 정보는 제어부(180)에 송달되고, 제어부(180)는 제2 센서(192)에 의해 감지된 온도 또는/및 습도에 대한 정보에 따라 열교환기(170)로 공급되는 냉각수의 온도를 조절하여 열교환기(170)로 제공할 수 있으며 장치 본체(110) 내부로 공급되는 가스의 공급량을 증가시킬 수 있다. 한편, 장치 본체(110)의 내부로 공급되는 가스는 습도가 0%인 상태로 장치 본체(110)로 공급된다. 따라서, 제2 센서(192)에 의해 감지된 습도 5% 보다 높은 경우 장치 본체(110)의 내부로 공급되는 가스의 공급량을 증가시켜 장치 본체(110)의 내부 습도를 낮출 수 있는 것이다.
이에 따라, 장치 본체(110)의 내부 공간에서 순환되는 가스의 온도 또는/및 습도가 일정할 수 있는 것이다.
제어부(180)는 제1 센서(190), 제2 센서(192) 및 펠티어 소자(160)에 연결된다. 그리고, 제어부(180)는 열교환기(170)로 공급되는 냉각수 공급부(미도시)에 연결될 수 있다. 한편, 제어부(180)는 제1 센서(190)의 신호에 따라 펠티어 소자(160)를 제어하여 가스 공급관(150)을 통해 유동하는 가스의 온도를 조절한다. 또한, 제어부(180)는 제2 센서(192)의 신호에 따라 열교환기(170)로 유입되는 냉각수의 온도를 제어하여 장치 본체(110)의 내부 공간에서 순환되는 가스의 온도가 일정하도록 한다. 그리고, 제어부(180)는 가스 공급부(미도시)에 연결되어 제2 센서(192)의 신호에 따라 장치 본체(110)의 내부로 공급되는 가스의 공급량을 조절할 수 장치 본체(110)의 내부를 순환하는 가스의 습도가 일정하도록 한다.
한편, 제어부(180)는 장치 본체(110)의 내부의 온도가 22℃ ± 0.5 ℃가 되고, 장치 본체(110)의 내부의 습도가 5% 이하가 되도록 펠티어 소자(160) 및 열교환기(170), 가스 공급부 및 냉각수 공급부를 제어할 수 있다. 이에 따라, 마스크 수용 용기(120)에 수용되는 EUV(Extreme Ultraviolet)용 마스크의 상태가 양호하게 유지될 수 있는 것이다.
상기한 바와 같이, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스의 청정도, 온도, 습도 관리가 가능할 수 있다. 즉, 펠티어 소자(160)를 통해 장치 본체(110)의 내부로 유입되는 가스의 온도를 조절하여 일정한 온도를 갖는 가스가 장치 본체(110)의 내부로 공급될 수 있다. 나아가, 0%의 습도를 갖는 가스의 공급량을 조절하여 장치 본체(110)의 내부 습도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스의 습도의 조절이 가능한 것이다. 더하여, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스는 필터(140)를 통과하므로 청정도를 유지할 수 있다. 또한, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스는 열교환기와 열교환을 수행함으로 일정 온도를 유지할 수 있다.
또한, 장치 본체(110)의 내부에서 가스가 순환하도록 함으로써 장치 본체(110)의 내부로 대량의 외부 가스 공급이 불필요할 수 있는 것이다. 다시 말해, 장치 본체(110)로 공급되는 가스의 공급량을 감소시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 따른 마스크 저장 장치의 작동을 설명하기로 한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 마스크 저장 장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 제어부(180)는 제1 센서(190)로부터 송달되는 가스의 온도에 대한 정보를 통해 펠티어 소자(160)를 구동시킨다. 이에 따라, 가스 공급관(150)을 통해 유동하는 가스의 온도가 조절된다. 이후, 가스 공급관(150)을 통해 유동하는 가스는 장치 본체(110)의 제1 영역(S1)에 배치되는 마스크 수용 용기(120)에 공급된다. 그리고, 마스크 수용 용기(120)로부터 배출되는 가스는 제1 영역(S1)의 하단부로 유동된다.
한편, 장치 본체(110)의 제1 영역(S1) 상단부에 배치되는 팬(130)이 구동되고 있으므로, 제1 영역(S1)의 하단부로 유동하는 가스는 제2 영역(S2)로 유입된다. 이때, 제2 영역(S2)의 하단부에 배치되는 제2 센서(192)가 가스의 온도 또는/및 습도를 감지한다. 제2 센서(192)에 의해 감지된 가스의 온도 또는/및 습도에 대한 정보는 제어부(180)로 송달된다. 제어부(180)는 제2 센서(192)의 신호에 따라 열교환기(170)로 유입되는 냉각수의 온도를 제어하며, 제2 센서(192)의 신호에 따라 장치 본체(110)의 내부로 유입되는 가스의 공급량을 조절하여 장치 본체(110)의 내부 공간에서 순환되는 가스의 온도 또는/및 습도가 일정하도록 한다.
이후, 제2 영역(S2)을 따라 유동하는 가스는 필터(140)를 통과하여 제1 영역(S1)으로 유입된다. 이에 따라, 가스에 함유된 화학물질 및 이물질 입자가 제거될 수 있다.
이후, 제1 영역(S1)으로 유입된 가스 중 일부는 마스크 수용 용기(120)의 내부로 유입된다.
이와 같이, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스의 청정도, 온도, 습도 관리가 가능할 수 있다. 즉, 펠티어 소자(160)를 통해 장치 본체(110)의 내부로 유입되는 가스의 온도를 조절하여 일정한 온도를 갖는 가스가 장치 본체(110)의 내부로 공급될 수 있다. 나아가, 0%의 습도를 갖는 가스의 공급량을 조절하여 장치 본체(110)의 내부 습도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스의 습도의 조절이 가능한 것이다. 더하여, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스는 필터(140)를 통과하므로 청정도를 유지할 수 있다. 또한, 장치 본체(110)의 내부에서 순환하는 가스는 열교환기와 열교환을 수행함으로 일정 온도를 유지할 수 있다.
또한, 장치 본체(110)의 내부에서 가스가 순환하도록 함으로써 장치 본체(110)의 내부로 대량의 외부 가스 공급이 불필요할 수 있는 것이다. 다시 말해, 장치 본체(110)로 공급되는 가스의 공급량을 감소시킬 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 마스크 저장 장치를 나타내는 구성도이다.
도 4를 참조하면, 마스크 저장 장치(200)는 일예로서, 장치 본체(110), 마스크 수용 용기(120), 팬(130), 필터(140), 가스 공급관(250), 펠티어 소자(160), 열교환기(170), 제어부(180)를 포함한다.
한편, 장치 본체(110), 마스크 수용 용기(120), 팬(130), 필터(140), 펠티어 소자(160), 열교환기(170) 및 제어부(180)는 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소이므로 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
가스 공급관(250)은 장치 본체(110)의 외부로부터 장치 본체(110)로 가스를 제공하기 위하여 장치 본체(110)에 설치된다. 일예로서, 가스 공급관(250)의 끝단은 장치 본체(110)의 제1 영역(S1)에 배치된다. 일예로서, 가스 공급관(250)으로부터 공급되는 가스는 제1 영역(S1)의 상단부에 공급될 수 있다. 이후, 공급된 가스 중 일부는 마스크 수용 용기(120)의 내부로 유입될 수 있다. 한편, 가스 공급관(250)은 장치 본체(110)에 이웃하여 배치되는 보조 챔버(102)를 통과한 후 장치 본체(110)의 내부로 연장 배치될 수 있다. 가스 공급관(250)을 통해 장치 본체(110)로 공급되는 가스는 일예로서, 불활성 가스(N2 등)일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200 : 마스크 저장 장치
110 : 장치 본체
120 : 마스크 수용 용기
130 : 팬
140 : 필터
150, 250 : 가스 공급관
160 : 펠티어 소자
170 : 열교환기
180 : 제어부

Claims (10)

  1. 마스크가 수용되는 복수개의 마스크 수용 용기가 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 주위에 배치되는 제2 영역을 가지는 장치 본체;
    일부분이 상기 장치 본체의 외부에 배치되는 가스 공급관;
    상기 제1 영역에 배치되어 상기 제2 영역으로부터 상기 제1 영역으로 가스를 유동시키는 팬;
    가스의 유동 경로 상 상기 팬의 전단과 후단 중 적어도 일단에 배치되는 필터;
    상기 제2 영역에 배치되어 유동하는 가스와 열교환을 하는 열교환기;
    상기 장치 본체의 외부에 배치되는 상기 가스 공급관에 설치되는 펠티어 소자;
    상기 가스의 유동 경로 상 상기 펠티어 소자의 전단에 배치되도록 상기 가스 공급관에 설치되는 제1 센서;
    상기 열교환기의 하부에 배치되도록 상기 장치 본체의 상기 제2 영역에 설치되는 제2 센서; 및
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서 및 상기 펠티어 소자에 연결되는 제어부;
    를 포함하는 마스크 저장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 센서의 신호에 따라 상기 펠티어 소자를 제어하여 상기 장치 본체 내부로 공급되는 가스의 온도를 조절하며,
    상기 제어부는 상기 제2 센서의 신호에 따라 상기 열교환기로 유입되는 냉각수의 온도 및 상기 가스 공급관을 통해 유입되는 가스의 공급량을 조절하는 마스크 저장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 화학물질을 제거하는 제1 필터 및 이물질 입자를 제거하는 제2 필터를 구비하는 마스크 저장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기는 냉각수가 유동하는 냉각수 유동관으로 이루어지며,
    상기 열교환기는 상기 제2 영역의 하단부에 배치되는 마스크 저장 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가스 공급관은 상기 마스크 수용 용기에 연결되어 상기 마스크 수용 용기 내부로 직접 가스를 공급하는 마스크 저장 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스 공급관은 상기 제1 영역에 가스를 유입시키는 마스크 저장 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체로 유입된 가스는 상기 제1 영역의 하부로 유동된 후 상기 제2 영역으로 유입되고, 상기 제2 영역에 유입된 가스는 하부로부터 상부로 유동된 후 다시 상기 제1 영역으로 유입되는 마스크 저장 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체에 이웃하여 배치되며 상기 펠티어 소자가 내부에 배치되는 보조 챔버를 더 포함하는 마스크 저장 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 수용 용기에 수용되는 마스크는 EUV(Extreme Ultraviolet)용 마스크인 마스크 저장 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 장치 본체의 온도를 22℃ ± 0.5 ℃로 유지시키며, 상기 제어부는 상기 장치 본체의 습도를 5 % 이하로 유지시키는 마스크 저장 장치.

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