KR890002307B1 - 마스크 세정장치 - Google Patents

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KR890002307B1
KR890002307B1 KR1019840003605A KR840003605A KR890002307B1 KR 890002307 B1 KR890002307 B1 KR 890002307B1 KR 1019840003605 A KR1019840003605 A KR 1019840003605A KR 840003605 A KR840003605 A KR 840003605A KR 890002307 B1 KR890002307 B1 KR 890002307B1
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Abstract

내용 없음.

Description

마스크 세정장치
제 1 도는 본 발명의 마스크 세정장치의 일실시예에 있어서 단면도.
제 2 도는 동 실시예에 사용한 마이크로 홀더의 사시도.
제 3 도는 종래의 기체분사형 마스크 건조 수단의 설명도.
제 4 도는 본 발명의 마스크 세정장치에 사용되는 에어나이프 방식의 기체분사형 마스크 건조 수단에 있어서, 일실시예의 상면도제4(a)도 및 A-A선 단면도제4(b)도이며,
제 5 도는 상기 실시예의 장치에 있어서, 마스크 세정시의 기체유로도제5(a)도및 마스크 건조시의 기체유로도제5(b)도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(1) : 피처리마스크 (2) : 제 1 의 셧터
(3) : 강제배기환 (4) : 배수겸배기관
(5) : 밀봉구조용기 (6) : 마스크이동기구
(7a),(7b) : 에어나이프형 기체분사노즐
(7) : 에어나이프 방식의 기체분사형 마스크 건조수단
(8a),(8b) : 젯트노즐 (8) : 젯트수세수단
(9a),(9b) : 스크라브 뱃트 (9) : 순수스크라브 세정수단
(10a),(10b) : 스크라브 뱃트 (10) : 세제스크라브 세정수단
(11) : 제 2 의 셧터 (12) : 격벽
(13a),(13b) : 마이크로에어휠터 (13) : 외기 유입구
(31a),(31b) : 보즐본체 (32a),(32b) : 차폐판
(33a),(33b) : 오리휘스상의 가스분출공 (34) : 에어나이프
(35a),(35b) : 공동부 (36a),(36b) : 가스도입관
(37),(39) : 기류의 방향을 나타내는 화살표
(38) : 빈틈 (I), (O) : 마스크 삽입총출구
본 발명은 마스크의 자동세정 장치에 관한 것이며, 특히, 강산(强酸)강 알칼리 등의 약품을 사용하지 않고 제거할 수 있는 것이 가능한 경미한 오물을 제거할 시에 사용하는 마스크 세정장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조공정등에 있어서, 종래 많이 사용되던 콘텍트어라이너(contact aligner)에 의한 노광(露光)방법에 있어서는, 마스크와 피노광기판을 직접 콘텍트시켜 노광되었다. 그때문에 마스크 면이 레지스트에 의해 손상되어 마스크 수명이 저하하거나, 또는 마스크면에 리지스트등 강산, 강알카리를 사용하지 않으면 제거하지 못하는 오물을 부착하여 세정이 복잡화 되는 문제가 있었다.
따라서, 최근에는 직접 소부(燒付)장치(스텟퍼-), 프로젝숀어라이너 등을 사용하는 마스크와 피노광기판을 직접 접촉시키지 않는 노광방법이 사용되어 오게 되었다. 그리고, 이 노광방법에 있어서는, 당초의 청정상태가 좋으면 그만큼 극심한 오물을 부착하지 않는다. 즉, 부착하는 오물을 주로 지문(指紋), 공기중의 먼지, 입에서부터 나오는 침등이며, 이들을 제거하기 위해서는 그만큼 강한 약품을 사용할 필요가 없다. 그러나, 특히 직접 소부장치에 사용하는 마스크(레티클 : reticle)에 있어서는, 사용목적부터 고도의 세정품질 및 정도(精度)가 요구되며, 현상에서 2㎛이상의 오물, 먼지등은 100%제거되지 않으면 안된다.
이 세정은 세제등에 의해서 스크라브(scrub)세정, 수세(水洗), 건조의 공정에 의해 이루어지나, 종래 스크라브 세정이나 수세등의 작업이 모두 사람손에 의해서 행해졌기 때문에 마스크의 세정 품질이 고르지 않고, 반도체 장치등의 제조를 보류해야 되거나, 신뢰성이 저하한다는 문제가 있었다. 또한, 종래의 개방 상태에서 행해지는 사람손에 의하는 세정의 경우, 작업 환경의 측면에서 볼때, 노광 장치의 근방에서 세정을 행할 수 없으므로 운반중에 부착하는 먼지나 오물 때문에 세정 품질이 저하하는 문제도 있었다.
따라서, 본 발명은 고세정 품질이 고정도로 얻어지는 자동세정 방식이며, 또한 운반에 의한 세정품질의 저하를 방지하기 위해서 노광장치 근방에 배설할 때, 환경오염을 동반하지 않도록 밀봉한 마스크 세정장치를 제공하는 것이며, 그 목적하는 바는 반도체 장치등의 제조 보류를 없이 하고, 신뢰성을 향상시키는 데 있다.
즉, 본 발명은 마스크 세정장치에 있어서, 상부에 마스크 삽입 송출구를 가지며, 하부에 강제배기 수단을 구비한 배수겸배개관을 가지는 종형(세로형)의 밀봉 구조 용기로 구성되어, 이 용기내에 기체분사형 마스크 건조수단, 마스크 세정수단이 상부에서 차례로 배설되어 이 강제배기 수단에 의해 용기내에 상부에서 하부로 기류를 형성시킨 상태에서 마스크의 세정, 건조를 차례로 행하도록 한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 마스크 세정장치의 일실시예의 단면도, 제 2 도는, 동 실시예에 사용한 마스크 홀더의 사시도, 제 3 도는 종래의 기체분사형 마스크 건조 수단의 설명도, 제 4 도는 본 발명의 마스크 세정장치에 사용되는 에어나이프 방식의 기체분사형 마스크 건조수단에 있어서, 일실시예의 상면도 제4(a)도 및 A-A선 사시도제4(b)도이며, 제 5 도는 상기 실시예의 장치에 있어서, 마스크 세정시의 기체유로도(流路圖)제5(c)도 및 마스크 건조시의 기체유로도(流路圖) 제5(d)도이다.
본 발명의 마스크 세정장치는 예를 들어, 제 1 도에 나타나듯이 상부에 피처리마스크(1)을 삽입 혹은 소이 출시에만 열리는 제 1 의 셧터(shutter) (2)를 구비하고, 하부에 강제배기홴(3)을 구비한 배수겸 배기관(4)를 가지는 세로형의 예를 들어, 스텔레스 혹은 염화비닐 등으로 이루어지는 밀봉구조용기(5)로 구성되어, 이 용기(5)내에 가드레일(guard rail)등을 구비한 마스크 이동기구(6)에 의해서 상,하 방향으로 교락(橋絡)된 한쌍의 에어나이프형 기체분사노즐(7a),(7b)에 의해서 구성되는 마스크건조수단(7), 한쌍의 젯트노즐(8a),(8b)에 의해 구성되는 젯트수세수단(8), 한쌍의 스크라브뱃트(bat) (9a),(9b)에 의해 구성되는 순수(純水)스크라브세정수단(9), 동일하게 한쌍의 스크라브뱃트(10a),(10b)에 의해 구성되는 세제스크라브세정수단(10)이 상부로부터 차례로 배설되어 있으며, 상기 건조수단(7)과 수세수단(8)사이에 세정 및 수세시에 닫히는 제 2 의 셧터(11)을 갖춘 격벽(12)가 있으며 이 격벽(12)와 건조수단(7)사이의 기체분사(7a),(7b)직하 후방의 용기(5)측벽에 예를 들어, 0.3㎛이상의 크기의 먼지를 거의 완전하게 제거하는 능력을 가진 마이크로에어휠터(13a),(13b)가 들어잇는 외기유입구(13)이 배설되어 있다.
본 실시예에 있어서, 이 외기유입구(13)에 특히 외기 송입브로아(blower) (23)이 부착되어 있으나, 이것은 없어도 좋다. 또한, 동면에 있어서, (14),(15)는 에어씨린더, (16a),(16b)는 가스휠터, (17a),(17b)는 순수공급기구 (18a),(18b),(18c),(18d)는 뱃트회전용모터, (19)는 전동기구(20a),(20b)는 세제공급기구, (21)은 배수구, (22)는 마스크 홀더를 나타내고 있다.
이 장치에 있어서 세정하려고 하는 피처리마스크(1)은 마스크홀더(22)에 고정되어 마스크이동기구(6)에 의해서 용기(5)내에 삽입되어, 또한 3-4mm/sec정도의 정속( 定速)으로 하방에 이동되는 마스크(1)이 용기(5)내에 완전히 삽입되면 제 1 의 셧터(2)는 닫혀지고, 마스크(1)은 가동하고 있지 않는 건조수단(7)을 통과하여 제 2 의 셧터(11)이 열려진 격벽(12)부를 통과하여 젯트수세수단(8), 순수스크라브세저수단(9), 세제스크라부세정수단(10)을 통과하여 이 용기의 최 하부에 도달한다. 또한, 제 2 의 셧터(11)은 마스크(1)통과 후 곧바로 닫혀져 이것과 동시에 각 세정수단에 대한 순수 혹은 세제의 공급이 개시된다. 또한 상기 마스크이동기구(6)은 이동 속도의 조절이 가능하다.
이어서, 최하부에 달한 마스크(1)은 예를 들어 전기 하강시와 마찬가지로 3-4mm/sec정도의 정속으로 상승을 개시하고, 우선 세제 스크라부세정수단(10)을 통과하여 스크라브맷트(10a),(10b)에 그표면 및 이면이 세제에 의한 비비는 세탁이 행해지고, 이어서 순수스크라브세정수단(9)를 통과하여 ; 스크라브뱃트(9a),(9b)에 의해 표면 및 이면이 순수에 의한 비비는 세탁이 행해져, 이어서 젯트수세수단(8)을 통과하고 표면 및 이면의 순수젯트에 의하여 세정이 행해지며, 열려진 제 2 의 셧터부를 통과하고 건조수단(7)에 보내어 진다. 그리고, 기체분사노즐(7a),(7b)에서 분출되는 건조질소 N2에 의하여 표면에 부착되어 있는 물방울(水滴)및 수막을 상부에서 하부로 향하여 차례로 뿌리면서 이 건조수단(7)을 통과하여, 건조가 완료된 상태에서 제 1 의 셧터(2)가 열려진 마스크삽입송출구로부터 외부에 송출된다. 또한 건조가 행해지고 있는 사이에는 제 2 의 셧터(11)은 열려진 상태에 있으며, 또 세정수단에 대한 순수 및 세제의 공급이 정지 된다.
제 2 도는 상기 실시예의 장치에 사용되는 마스크홀더(22)를 설명적으로 나타난 것으로서, 도면중(1)은 마스크, (25)는 스텐레스로 되는 틀, (26)은 같은 종류의 재료로 되는 마스크꽂이(爪)를 나타내고 있다. 또한, 상기틀의 두께는 마스크와 거의 같은 두께로 형성된다.
상기 실시예에 나타난 바와같이 본 발명의 마스크세정장치의 특징은 외부로 부터의 오염물질이 장치내에 침입하는 것을 방지하기 위해서 전체가 밀봉 구조로 되며, 또한 건조수단 및 각 세정장치에서 생기는 물방울(水滴)안개(mist)를 신속하게 또한 충분히 제거하기 위해서 장치의 저부로부터 배수와 동시에 배기를 행하게 한데에 있다.
마스크 세정장치에 있어서, 첫번째 포인트는 완전 세정이 행해진 피처리디스크가 오염 혹은 변질을 동반하지 않는 양호한 상태에서 건조가 행해지는 데에 있다. 건조방법의 예로서는, (가)이소프로필, 알콜의 증기(vapor)에 의한 건조, (나)스핀드라이에 위한 고속회전건조, (다)자연건조 (라)열을 가하는 건조 등이 있으나, (가)는 위험을 동반하고, 또한 장치가 대형이 된다. (나)는 고도의 건조품질이 얻어지지 않는다. (다)는 시간이 걸린다. (라)는 장치가 대형으로 되며, 표면의 변질이 생기기 쉬운 등 모두 결점을 가지고 있다.
본 발명의 장치에 있어서는, 상기 결점을 개선하기 위해서, 상기 실시예에 나타낸 바와같이 에어나이프방식의 기체분사형 마스크 건조수단을 마스크의 건조수단에 사용하고 있는 것도 하나의 특징이다.
종래 에어나이프(air knife)로 칭해졌던 기체분사노즐은 제 3 도에 나타내듯이 V자형의 스팃트상의 가스분출공(27)을 가지는 기체분사노즐(28) (지면의 전후 방향에 마스크의 크기에 대응하는 폭을 가진다)을 도면에 나타내듯이 마스크(1)면에 대하여 비스듬하게 아래로 향하는 것과 마주치는 방향에 배치하고, 분출하는 기체를 마스크(21)에 비스듬하게 내뿜는 구조였다. 그러나, 이와같은 노즐에 있어서는, 화살표로 나타내듯이 분출기체(29)가 어떤 폭을 가지고 넓어지기 때문에 물이 잘 빠지지 않고 마스크면에 물방울의 안개가 부착하고, 또한 점선화살표(30)과 같이 주위로부터의 먼지가 말려 들어가 마스크(1)면이 오염되는 문제가 있었다.
본 발명의 마스크세정 장치에 있어서는, 상기 문제점을 제거하기 위해서, 예를 들어 제 4 도에 나타내는 것과 같은 에어나이프형 기체분사 노즐이 사용된다. 동 도면에서 제4(a)도는 상면도, 제4(b)도는 A-A선 단면도이다. 즉, 노즐본체(31a),(31b)의 선단부에 마스크(1)면에 대해서 비스듬히 (예를 들어 50-60°정도) 하향으로 교차하는 각도 θ를 가지고, 노즐본체(31a), (31b)로부터 각각 약간(2-2mm정도) 하부에 처마같이 돌출한 차폐판(32a),(32b)를 설치하고, 이 차폐판(32a),(32b)의 하부에 형성한 오리휘스(細隙)상의 가스분출공(33a),(33b) (폭W=0.2-0.3mm정도, 길이 1=마스크의 한 편을 약간 윗도는 길이)로 부터 이 차폐판(32a),(32b)의 하면에 따라 기체를 분출시키는 구조이다. 이것에 의해서 나이프상의 얇은 분출 기체막 이른바 본래의 에어나이프(34)가 형성된다. 그리고 더욱 바람직한 것은 같은 도면에 나타내듯이, 차폐판(32a),(32b)와 마스크면과의 간격 d를 될 수 있는 한 작게하고, (1mm정도)이 노즐 상면으로부터의 기체의 삽입을 보다 더 완전하게 방지하기 위해서 이 차폐판(32a),(32b)의 단면은 마스크(1)면에 평행으로 절단된다. 또한 동 도면에 있어서, (35a),(35b)는 공동부, (36a),(36b)는 가스도입관이다.
상기 에어나이프형 기체분사노즐을 사용한 본 발명의 마스크건조 수단에 의하면, 전기 나이프상의 얇은 분출기체막(에어나이프 34)에 의해서 마스크(1)의 양면이 상부에서 하부로 향해 차례로 없어지도록 조사(照射)되기 때문에 단시간에 완전히 물이 빠지는 건조가 이루어지며, 더우기 전기한 바와같이 노즐 상부로 부터의 기체의 삽입이 방지되기 때문에 마스크의 오염은 감소한다.
상기 에어나이프 방식의 건조 수단에는, 상기 이외에 건조 스페이스를 작게 할 수 있는 등의 잇점을 가지고 있으나, 또한, 단점도 가지고 있다. 그것은 (가)환경 상태가 나쁜 경우, 주위의 공기중의 오물이 에어나이프에 말려 들어가 물이 다 빠진 마스크면에 오물을 부착시킨다. (나)물이 빠질때, 흩어진 물의 안개(2-10㎛정도의 원형의 물방울)가 전기했듯이 말려들어 감으로써 물빠짐이 끝난 면에 다시 부착시켜 그것에 의해서 자욱을 생기게 하는 등이다.
본 발명의 장치에 있어서는, 제 1 도에 나타냈듯이, 제 1 의 셧터(2)에 의해서 용기를 밀봉구조로하여, 제 1 도 및 제 4(b)도에 나타냈듯이 에어나이프형 기체분사노즐의 직하부 후방의 용기벽에 마이크로에어휠터(13a),(13b)를 배설하고, 제4(b)도에 나타냈듯이, 이 마이크로에어휠러(13a),(13b)를 통해서 용기내에 외기를 넣도록 하여(37은 유입한 외기의 흐름을 나타내는 화살표), 노즐주위의 분위기를 청정하게 유지하는 것에 의해 상기 제4(a)도의 단점을 보완하고, 또, 제 1 도를 사용하여 설명했듯이 장치의 저부로부터 배기를 행하는 것에 위해, 이 용기내에 전기 마이크로에어휠터를 거쳐서 에어나이프형 기체분사노즐의 직하부로부터 용기 저부로 향하는 기류를 형성하여, 이 기류에 의해서 전기 에어나이프에 위한 절수(切水)에 의해 생긴 물의 안개를 신속하게 하방으로 배출하는 것에 의해 상기제1(b)도의 단점을 개선하고 있다.
제 5 도는 상기 실시예에 나타낸 마스크 세정장치에 있어서의 세정시의 용기의 기류를 나타낸 도면 제5(a)도 및 건조시의 기류를 나타내는 도면 제5(b)도이며, 도면 중(1)은 피처리마스크, (2)는 제 1 의 셧터, (4)는 배수겸배기관, (5)는 용기, (7)은 에어나이프방식의 마스크건조수단, (8)은 젯트수세수단, (9)는 순수스크라브세정수단, (10)은 세제스크라브세정수단, (11)은 제 2 의 셧터, (12)는 간격, (13a),(13b)는 마이크로 에어휠러, (34)는 에어나이프, (38)은 빈틈, (39)는 기류의 방향을 나타내는 화살표이다.
즉, 마스크(1)의 세정 중에는 제5(a)도에 나타내듯이 마이크로 에어휠터(13a),(13b)를 통해서 구동하지 않는 마스크건조수단(7)의 하부에 유입된 외기가 닫혀져 있는 제 2 의 셧텨(11)과 격벽(12)의 사이 빈틈 및 간격벽(12)와 용기(5)사이의 빈틈(38)을 통해서 젯트 수세수단(8), 순수스크라브세정수단(9), 세제스크라브세정수단(10)이 배설되어 있는 세정실(40)내에 유입하고, 이 세정실(40)내를 하부로 향해 흐르고, 도시 안한 강제배기 장치에 의해서 용기(5)저부의 배수겸배기관(4)로부터 배출된다. 따라서, 세정중 발생하는 안개가 건조실(41)내의 각부에 부착되는 것이 방지 된다. 또, 마스크(1)의 건조중은 제5(b)도에 나타내듯이, 제 2 의 셧터(11)이 열려져, 에어나이프(34)를 형성하여, 마스크(1)면의 수막을 박리한 기체 및 마이크로 에어휠커(13a),(13b)를 통해서 건조실(41)내에 유입된 외기는, 배수겸배기관(4)및 세정실(40)을 거쳐 도시 안한 강제 배기 장치에 의하여 급속히 배기되므로 에어나이프(34)에 의하여 박기된 물방울 안개가 다시 건조를 끝낸 마스크(1)면에 부착되는 것이 방지 된다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 밀봉구조를 가지며, 도한 마스크면의 오염을 동반하지 않는 고속한 건조수단을 구비한 고세정 품질을 고정도로 얻을 수 있는 자동 마스크세정장치가 제공된다. 따라서, 이 세정장치가 환경오염을 동반하지 않고 노광장치 근방에 배설할 수 있는 것을 포함해서, 마스크의 세정도가 대폭 향상되므로 반도체 장치등의 제조 보류나 신뢰성 향상에 유효하다.

Claims (2)

  1. 상부에 마스크삽입, 송출구를 가지고 있으며, 하부에 강제배기 수단을 구비한 배수겸 배기관을 가지는 종형의 밀봉구조로 구성되어 이 용기내에 기체분사형 마스크 건조수단, 마스크세정수단이 상부로 부터 차례로 배설되어 이 강제배기 수단으로 인해 이 용기내에 상부에서 하부로 향하는 기류를 형성시킨 상태에서 마스크의 세정, 건조를 차례로 행하는 것을 특징으로 하는 마스크세정장치.
  2. 제 1 항에서, 상기 기체분사형 마스크 건조 수단이 송기관에 접속된 공동(空洞)을 내부에 가지며, 또한 이 공동부가 표출된 상태에서 선단부가 비스듬하게 아래쪽으로 향해 절단되어 이루어져 있는 노즐본체와, 이 노즐본체 선단부의 절단면에, 노즐본체의 하부에 단부가 처마형상으로 돌출된 상태에서 고정된 차폐판을 가지며, 또한, 이 노즐본체와 그 차폐판의 접촉부에 그 공동부로부터 그 차폐판의 하면에 따라 돌출되어 노즐 본체의 하면에 뚫려있는 작은 틈(細隙)을 가지고 있으며, 이 틈으로부터 처마형상으로 돌출된 차폐판의 하면에 따라 비스듬하게 아래 쪽으로 향해 막상(膜狀)으로 기체를 분출하는 에어나이프형 기체분사노즐의 짝이 대향하여 배설된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 마스크 세정장치.
KR1019840003605A 1983-07-06 1984-06-26 마스크 세정장치 KR890002307B1 (ko)

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JP122706 1983-07-06
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KR1019840003605A KR890002307B1 (ko) 1983-07-06 1984-06-26 마스크 세정장치

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US (1) US4694527A (ko)
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