KR960014053B1 - 광학 펠리클 호울더, 그 호울더와 광학 펠리클 조립체 및 그 사용 방법 - Google Patents

광학 펠리클 호울더, 그 호울더와 광학 펠리클 조립체 및 그 사용 방법 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

광학 펠리클 호울더, 그 호울더와 광학 펠리클 조립체 및 그 사용 방법
제1도는 호울더가 펠리클을 수용하는 방법을 도시하는, 본 발명의 제1실시예의 부분 분해 사시도.
제2도는 펠리클 프레임의 내측 주변이 가상선으로 도시되어 있는, 제1도 실시예의 평면도.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취해진 확대 단면도로서, 호울더에서 펠리클을 제거해야 할 때 펠리클을 잡는데 사용된 조작자의 손가락이 가상선으로 그려져 있는 도면.
제4도는 제2도의 4-4를 따라 취해진 확대 단면도.
제5도는 펠리클 프레임의 내측 주변이 가상선으로 도시되어 있는, 본 발명의 제2실시예의 부분 평면도.
제6도는 제5도의 선 6-6을 따라 취해진 확대 단면도.
제7도는 펠리클 프레임의 내측 주변이 가상선으로 도시되어 있는, 본 발명의 제3실시예의 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 호울더 12 : 펠리클
14 : 펠리클 프레임 16 : 멤브레인
18 : 창 24,124 : 편향 아암
28,128 : 파지 부분 30 : 절제부
34,36 : 안내 구멍 42 : 워추형 돌기
본 발명은 광학 펠리클(pellicle)에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 그런 펠리클을 위한 호울더에 관한 것이다.
펠리클은 집적 반도체 회로에 사용되는 반도체 웨이퍼 제조에 중요한 역할을 해왔다. 미합중국 특허 제4,131,363호에 잘 설명되듯이, 광학 펠리클은 단단한 펠리클 프레임 위에 연장하는 얇고 투명한 멤브레인으로 이루어진다. 펠리클은 멤브레인이 포토마스트에서 일정거리 떨어져 위치되게 포토마스크 위에 직접 놓인다. 그러므로, 펠리클의 멤브레인으로 떨어지는 작은 입자와 먼지가 광식각(photolithography) 처리중에 촛점을 벗어나게 되어 실리콘 웨이퍼에 재생되지 않게 된다.
펠리클 제조를 위해, 먼저 보통 0.50-3.0미크론 범위의 매우 얇은 멤브레인이 기판에 형성된다. 그다음, 그 멤브레인은 제거되어 프레임에 설치된다. 펠리클의 프레임은 펠리클이 궁극적으로 사용되는 광식각 기기에 따라 여러 형태를 취한다. 제조가 완료되면 광범위한 검사 과정이 이루어진다. 이 검사 과정 동안, 펠리클이 손으로 처리되고 여러 형태의 검사 기계에 설치된다.
일단 검사가 완료되면, 펠리클은 미합중국 특허 제4,470,508호에 설명된 바와 같은 팩키지에 포장된다. 이 팩키지는 펠리클을 제위치에 적절하게 유지하는 어깨부를 포함하고, 전형적으로, 팩키지내 공기에 떠다닐 수 있는 오염 물질을 모으도록 양면 테이프 조각이나 노출된 접착제를 갖는다. 사용시 펠리클은 팩키지에서 손으로 제거되고 그것이 사용될 포토마스크에 직접 설치된다.
본인의 특허된 팩키지를 사용함으로써 운송중에 펠리클이 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있었지만, 그 펠리클은 검사 과정과 포토마스크에 설치하는 동안 손이 닿게 되므로 이들 과정중 펠리클의 멤브레인이 손상 및/또는 오염될 가능성이 매우 크다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점과 제한점을 극복하는 펠리클 취급 시스템을 제공하는 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은, (1) 펠리클 멤브레인의 오염 또는 손상 가능성을 감소시키는 광학 펠리클 취급 시스템을 제공하는 것 ; (2) 펠리클의 제조에서 검사까지의 과정중에 펠리클을 보유하여 펠리클의 직접 취급을 감소시킬 수 있는 광학 펠리클 호울더를 개발하는 것 ; (3) 제조, 검사 및 운송중에 광학 펠리클을 보유하고 포토마스크에의 펠리클의 설치를 용이하게 할 수 있는 펠리클 호울더를 제공하는 것 ; (4) 구성이 간단하고, 호울더에의 펠리클의 설치와 제거가 기술이 거의 없거나 훈련을 거의 받지 못한 사람에 의해 간단하게 실행될 수 있도록 광학 펠리클을 제거가능하게 보유하는 광학 펠리클 호울더를 제공하는 것 ; (5) 일체형 구조를 갖고 광학 펠리클과 함께 사용하기 전에 쉽게 청소될 수 있는 펠리클 취급 장치를 개발하는 것 ; (6) 간단한 청소 작업 후 재사용가능한 광학 펠리클 설치 장치를 제공하는 것 ; (7) 다양한 형태와 크기의 펠리클들에 쉽게 적용될 수 있는 광학 펠리클 취급 시스템을 제공하는 것 ; 및 (8) 포장 및 운송중 펠리클을 보호하는 펠리클 취급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 펠리클 프레임과 펠리클 멤브레인으로 이루어지는 광학 펠리클을 제거가능하게 보유하는 호울더를 제공하여 그 목적을 달성한다. 이 호울더는 광학 펠리클을 제거가능하게 수용하는 창이 중앙에 형성된 단단한 판형 부재를 포함한다. 창의 내측 칫수는 판형 부재와 펠리클 사이에 마찰 끼움 맞춤이 이루어질 수 있도록 펠리클의 외측 칫수보다 약간 더 크게 되어 있다. 판형 부재는 펠리클이 얹힐 수 있으며 펠리클 프레임의 두께보다 작게 내측으로 연장하여 있는 내향 연장 어깨부와, 펠리클을 제위치에 제거가능하게 보유하도록 창쪽을 향해 내측으로 면하는 바이어싱(biasing) 부분을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 상기 기술된 것과 같은 호울더와 광학 펠리클을 포함하는, 호울더와 광학 펠리클 조립체가 제공된다.
그리고, 본 발명의 또 다른 양태에 따라, 광학 펠리클을 사용하는 방법이 제공된다. 이 방법은 호울더의 바이어싱 부분을 편향시키고 펠리클의 후방측이 계속해서 드러나도록 펠리클의 정면측을 호울더내의 제위치에 밀어넣음으로써 펠리클을 호울더에 제거가능하게 설치되는 단계를 포함한다. 그 다음, 호울더를 잡고 펠리클이 검사될 수 있다. 그 다음, 펠리클은 펠리클의 후방측을 포토마스크에 접착 고착시킴으로써 포토마스크에 설치된다. 그후, 호울더가 펠리클로부터 당겨져 제거된다.
본 발명을 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1-4도를 참조하면, 참조번호(10)은 본 발명에 따른 광학 펠리클 호울더를 나타낸다. 그 호울더(10)는 펠리클(12)을 분리가능하게 보유하도록 설계되어 있다. 펠리클(12)은 그 둘레의 프레임(14)과 그 프레임에 의해 둘러싸인 멤브레인(16)으로 이루어진다(제1도).
이 호울더(10)(본 명세서에서, 또 다르게는 판형 부재로 설명되었다)는 그의 구조가 실질적으로 단단하며, 보통 델린이나 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌) 같은 경질의 플래스틱 물질로 만들어진다. 이 호울더(10)는 펠리클을 둘레에서 둘러싸도록 설계되어, 그의 중앙에 창(18)이 형성되도록 되어 있다. 그 창(18)은, 내측 칫수가 펠리클 프레임(14)의 외측 칫수보다 약간 더 큰 내향 표면(20)을 가장자리에 가지고 있고, 그 틈은 전형적으로 약 0.005인치(0.013cm) 정도이다.
호울더(10)는 또한, 멤브레인을 가진 펠리클의 싱부 표면이 접촉하게 놓여지는 표면을 제공하는 어깨부(22)를 포함한다. 내향 표면(20)에 대한 어깨부(22)의 깊이는 보통 펠리클 프레임(14)의 깊이보다 낮으므로, 펠리클프레임이 제위치에 있게 될 때 그 프레임이 제4도에서 보여지듯이 내향 표면(20)의 표면을 너머 연장한다. 도시된 실시예에서, 어깨부(22)는 펠리클 프레임(14)의 두께보다 보통 작은 거리만큼 내측으로 연장한다(제2도). 따라서, 어깨부는 펠리클이 놓일 적절한 표면을 제공하나, 펠리클 프레임으로부터 내측으로 연장해 있는 멤브레인(16)의 부분과 접척할 정도로 멀리 내측으로 연장하지 않는다.
호울더(10)는 또한, 요구될 때 펠리클 프레임(14)의 호울더로부터 손으로 제거될 수 있거나(제3도), 또는 펠리클을 포토마스크에 설치하는 과정동안 제거될 수 있도록 펠리클 프레임과 분리가능하게 결합하는 시스템을 포함한다. 도시된 실시예에서, 펠리클을 제거가능하게 보유하는 시스템은 펠리클 호울더의 기다란 구멍들(26)에 의해 형성된 한쌍의 대향된 편향 아암들(24)을 포함하는 바이어싱 부분의 형태이다. 그 편향 아암들(24)은 서로 반대 방향으로 연장하며 펠리클 프레임(14)의 일측을 따라 배치되는게 바람직하다. 편향 아암들(24) 각각은 펠리클과 접촉하여 그것을 제위치에 보유하는 돌출된 파지 부분(28)을 포함한다. 그리하여, 펠리클이 제위치에 있을 때, 돌출된 파지부분(28)이 펠리클 프레임(14)의 외측 표면에 의해 바깥쪽으로 밀리게 되어 편향 아암들이 기다란 구멍들(26)내로 편향된다.
구멍(44)이 각 편향 아암(24)에 형성된다. 펠리클(12)을 호울더(10)에 용이하게 배치하기 위해서는, 핀(도시 안됨)을 각 구멍(44)에 끼워 편향 아암들을 창(18)으로부터 먼쪽으로, 즉, 기다란 구멍(26) 쪽으로 잡아당길 수 있다. 이것은 수동으로 또는 자동 기기를 사용하여 행해질 수 있다.
호울더(10)는 또한, 제3도에 도시된 바와 같이 호울더내에 보유된 펠리클을 조작자가 손가락을 사용하여 수동으로 제거할 수 있도록 내향 표면(20)에 틈을 형성하는 한쌍의 대향된 절제부들(30)을 포함한다. 그러나, 호울더의 정상 작동 및 사용중에는 그러한 수동 제거가 불필요하다. 펠리클은 일단 호울더에 결합되면 포토마스크에 실제로 설치될 때까지 호울더에서 제거되지 않는다.
통상, 포토마스크에의 장착은 펠리클의 하부 부분을 포토마스크에 직접놓고 압력을 가함으로써 행해진다. 펠리클의 작동 및 특징에 익숙한 사람들이 알고 있는 바와 같이, 보통 펠리클의 하부 표면에는 접착제가 있어 포토마스크에의 적절한 접착과 밀봉을 가능케한다.
절제부들(30)의 깊이는 보통 어깨부(22)의 깊이와 거의 같지만, 제3도에 도시된 바와 같이 수동 제거 과정을 쉽게 하기 위해 둥근 부분(32)이 제공될 수 있다.
호울더(10)는 또한, 펠리클을 포토마스크에 설치하는 동안 안내부로 사용될 수 있는 2쌍의 대향된 안내 구멍들(34,36)을 가지고 있다. 그리하여, 정렬 못이나 다른 유사한 안내구를 사용함으로써, 펠리클 자체에 손대지 않고도 펠리클을 정확하게 설치할 수 있게 된다. 이들 안내구멍들(34,36)은 또한, 제조직 후 실행되는 펠리클 검사 과정중에도 사용될 수 있다. 도시된 실시예에는, 추가의 정렬 수단으로, 또는 호울더내에 배치된채 펠리클을 적당한 브래킷에 매달 수 있게 하기 위해 또 다른 두 개의 구멍(38)이 제공된다.
이미 언급하였듯이, 호울더(10)는 제조 후 검사 과정중에 펠리클을 보유하는데 사용될 수 있다. 펠리클을 호울더(10)에 설치하기 위해서는, 전형적으로, 호울더는 편향 아암들(24)의 구멍들(44)을 통과하는 한쌍의 경사진 못을 갖는 지그(jig)(도시 안됨) 상에 놓여진다. 호울더가 지그에 대해 압압되면, 못의 경사로 인하여, 편향 아암들이 창(18)으로부터 멀리 당겨지게 되어 펠리클(12)을 위한 공간이 만들어진다. 그 다음, 펠리클이 제위치로 낙하되고, 호울더가 지그에서 제거된다. 이로써 편향 아암들이 풀어져 펠리클에 결합한다.
또 다르게는, 펠리클이 이미 조립되어 조립대 위의 제위치에 보유되어 있다고 가정할 때, 호울더가 편향 아암(24)을 갖는 측이 먼저 접촉하도록 펠리클로 단순히 하강된다. 펠리클 프레임(14)은 돌출된 파지 부분들(28)을 기다란 구멍들(26)내로 아래로 미는데 사용되고, 호울더의 나머지는 단지 제위치로 밀린다. 그리하여, 펠리클은 조작자가 펠리클 자체에 손댈 필요없이 호울더에 의해 적절히 파지된다.
펠리클이 결합된 때, 조작자는 검사 작업중 단자 호울더(10)의 일측이나 모서리를 잡아 펠리클을 들어올려 취급할 수 있다. 검사 기기에의 설치가 필요한 경우는, 펠리클을 정확하게 위치시키기 위해 안내 구멍들(34,36)이 사용될 수 있다. 또한, 호울더(10)의 전술한 형태로 인해, 펠리클 취급을 위해 자동화 기기나 로보트를 사용하는 것이 더욱 쉬워진다.
제품의 운반을 위해, 대체로 본인의 미합중국 특허 제4,470,508호에 따라 제조된 용기가 사용될 수 있다. 펠리클의 멤브레인(16)의 주변 연부까지도 팩키지의 표면에 놓이지 않기 때문에, 멤브레인 손상의 가능성이 감소된다.
칩 제조 설비에서, 펠리클은 호울더(10)를 잡고 팩키지에서 제거된다. 펠리클이 보유된 호울더는 안내 구멍들(34,36)을 사용하여 통상적인 광식각 기기와 정렬되거나, 수동 작업을 통해 제위치에 쉽게 설치될 수 있다. 어떠한 경우든, 펠리클 자체에 직접 손댈 필요가 없다. 일단 펠리클 프레임(14)의 접착제가 피복된 아랫측이 포토마스크에 붙여지면, 호울더(10)는 회수될 수 있게 되는데, 펠리클 프레임과 포토마스크 사이의 접착으로 인해 펠리클이 호울더로부터 제거되게 된다. 한쌍의 홈들(40)이 통상 펠리클 프레임(14)의 각 외측부에 형성되어, 호울더의 제거중에 펠리클이 포토마스크 위의 제위치에 유지되게 한다. 어깨부(22)에 대한 홈들(40)의 위치는, 펠리클이 호울더(10)에 의해 보유된 때 그 홈들이 노출된 상태로 있도록 정해진다.
제5 및 6도의 실시예는 돌출된 파지 부분(28) 대신에 대체로 원추형의 돌기(42)를 포함한다는 것만 제외하고는 제1-4도의 실시예와 같다. 이 실시예의 모든 다른 부분들이 전술한 실시예와 같기 때문에, 같은 번호가 사용되었다. 이 실시예는 펠리클이 더욱 단단히 파지되어야만 하는 경우에 도움이 되며, 많은 경우 제1-4도의 실시예가 바람직하다. 어떤 응용의 경우, 미립자들을 제거하기 위해 원추형 돌기와 그의 수용기중 하나 또는 그들 모두의 표면을 피복하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 피복재는 실리콘과 같은 유연하거나 탄성적인 물질의 형태이거나 수성 아크릴과 같은 접착 물질일 수 있다.
제5 및 6도의 실시예에서, 펠리클은 대개 제1도에 도시된 것보다 아랫쪽에 위치되는 한쌍의 천공된 홈들(40)을 갖는다. 특히, 제6도에서, 홈들이 호울더(10)와 결합하는 펠리클의 하반부에 위치됨을 볼 수 있다. 제6도는 예시용으로 간략화된 것으로, 멤브레인(16)이 실선으로 지시되어 있다. 그러나, 사실 멤브레인은 제3-4도에 도시된 것과 같은 최소 두께를 가진다.
제7도의 실시예는 둥근 펠리클에 사용되도록 설계된 것을 제외하고는 제1-4도의 실시예와 비슷하다. 이미 언급하였듯이, 펠리클들은 그것들이 사용되는 광식각 기기에 따라 많은 상이한 크기와 형태를 가질 수 있다. 제7도는 내향 표면(120), 외주에서 연장하는 어깨부(122), 구멍들(126)에 의해 형성된 등간격의 세 개의 편향 아암들(124), 파지 부분들(128), 및 정렬 구멍들(134,136)을 포함한다. 둥근 부위를 갖는 대향된 절제부들이 또한, 제1-4도 실시예의 절제부들(30)에 대응하여 제공될 수 있다. 각각의 편향 아암(124)에는 구멍(144)이 제공되어 아암들이 제1-4도의 실시예와 관련하여 이미 설명한 지그 같은 자동화 시스템을 사용하여 후퇴되게 한다.
어떤 응용에서는, 펠리클이 큰 보유력으로 파지될 필요가 있는 제5 및 6도의 실시예의 원추형 돌기들(42)에 대응하는 원추형 부재들(제7도에 도시 안됨)을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 요구되는 경우 다른 형태 및 크기의 펠리클에도 적용될 수 있다. 본 발명은 그러한 각 펠리클에 맞는 호울더의 제조를 가능케 한다.

Claims (8)

  1. 펠리클 프레임과, 펠리클 멤브레인으로 이루어진 광학 펠리클을 보유하기 위한 호울더로서, 광학 펠리클과의 사이에 마찰 끼워 맞춤이 이루어질 수 있도록 광학 펠리클의 외측 칫수보다 약간만 더 큰 내측 칫수를 가지고 그 펠리클을 제거가능하게 수용하는 창을 중앙에 가지는 단단한 판형 부재로 이루어지고, 상기 판형 부재가, 펠리클 프레임의 두께보다 작게 내측으로 연장하고 펠리클이 얹힐 수 있는 내향 연장 어깨부와, 펠리클을 제위치에 제거가능하게 보유하도록 창쪽 내측으로 향하는 바이어싱 부분을 포함하는 광학 펠리클 호울더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판형 부재가, 펠리클 프레임을 그의 외측부로부터 드러나게 하여 펠리클 프레임이 제거를 위해 파지될 수 있게 하는 한쌍의 대향된 절제부들을 가지는 광학 펠리클 호울더.
  3. 제1항에 있어서, 호울더와 그 호울더에 의해 보유된 펠리클이 제위치에 정확하게 설치되게 하도록 적어도 한쌍의 대향된 안내 구멍들이 상기 창의 외측에 배치된 광학 펠리클 호울더.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바이어싱 부분이, 펠리클 프레임에 접촉하도록 그 프레임에 대체로 평행한 방향으로 연장하지만 호울더내에 펠리클을 보유하도록 약간 안쪽으로 편향된 한쌍의 탄성 아암들로 이루어지는 광학 펠리클 호울더.
  5. 제4항에 있어서, 상기 탄성 아암들이 판형 부재의 일체의 부분으로 이루어지는 광학 펠리클 호울더.
  6. 멤브레인과 펠리클 프레임을 포함하는 광학 펠리클 ; 및 펠리클 프레임과의 사이에 마찰 끼워맞춤이 존재하도록 내측 칫수가 펠리클 프레임의 외측 칫수보다 약간만 더 크게 되어 있고 펠리클을 제거가능하게 수용하는 창을 중앙에 가지고 있고, 펠리클 프레임으로부터 내측으로 연장하는 멤브레인을 초과하지 않도록 펠리클 프레임의 두께보다 작게 내측으로 연장하고 펠리클이 얹힐 수 있는 내향 연장 어깨부를 가지며, 펠리클을 제위치에 제거가능하게 보유하도록 펠리클 프레임의 외측 부분에 면해 접하는 바이어싱 부분을 가지는 단단한 판형 부재 형태의 정렬 호울더을 포함하는, 호울더와 광학 펠리클 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 바이어싱 부분은, 펠리클 프레임에 접촉하도록 그 프레임에 대체로 평행한 방향으로 연장하지만 호울더내에 펠리클을 보유하도록 약간 안쪽으로 편향되며 판형 부재의 일체의 부분으로 이루어지는 한쌍의 탄성 아암들로 이류어지는, 호울더와 광학 펠리클 조립체.
  8. 호울더의 바이어싱 부분을 편향시킨 후 펠리클의 후방측이 계속 노출되게 펠리클의 전방측을 호울더내의 제위치로 밀어 넣음으로써 펠리클을 호울더에 제거가능하게 설치하는 단계 ; 호울더를 잡아 펠리클을 검사하는 단계 ; 펠리클의 후방측을 포토마스크에 접착 고착시킴으로써 펠리클 포토마스크에 설치하는 단계 ; 및 호울더를 펠리클에서 당겨 빼냄으로써 호울더를 제거하는 단계로 이루어지는 광학 펠리클 사용 방법.
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