KR0175351B1 - X-ray blank mask and the process for preparing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 높은 광투과 정렬창을 갖는 X-선 브랭크마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 종래기술의 X-선 마스크용 투과막은 광투과도가 낮고, 층간정렬도가 떨어졌던 문제점을 해결하기 위해 X-선 마스크에서 정렬광이 투과하는 부위는 광투과도가 우수한 멤브레인 물질을, X-선 노광에 의한 손상이 없는 멤브레인 물질을 하나의 웨이퍼에 형성한 구조로서, 정렬창의 멤브레인으로 Si3N4을, 칩부위의 멤브레인을 Si3N4/poly-Si/Si3N4을 사용하고, 또한 정렬창의 멤브레인으로 Si3N4/SiO2을 사용하고, 침부위의 멤브레인은Si3N4/poly-Si/Si3N4을 사용하는 것이다.The present invention relates to an X-ray blank mask having a high light transmissive alignment window and a method of manufacturing the same, in order to solve the problem that the transmission membrane for the X-ray mask of the prior art has low light transmittance and poor interlayer alignment. region arranged light is transmitted from the X- ray mask is a structure in which the membrane material has excellent light transmittance, the membrane material undamaged by a X- ray exposure on a wafer, a Si 3 N 4 as the sort window membrane For the membrane on the chip, Si 3 N 4 / poly-Si / Si 3 N 4 is used, and the membrane on the alignment window is Si 3 N 4 / SiO 2. The membrane on the needle is Si 3 N 4 / poly. -Si / Si 3 N 4 is used.
Description
제1도는 일반적인 X-선 마스크 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical X-ray mask.
제2도는 일반적인 X-선 마스크 평면도.2 is a plan view of a typical X-ray mask.
제3도의 (a) 내지 (d)는 종래의 X-선 마스크 구조중 SiN을 투과막(Membrane)으로 하는 X-선 마스크 제조 공정도.(A)-(d) of FIG. 3 is an X-ray mask manufacturing process drawing which uses SiN as a membrane in the conventional X-ray mask structure.
제4도의 (a) 내지 (d)는 종래의 X-선 마스크 구조중 SiC를 투과막으로 하는 X-선 브랭크마스크 제조 공정도.4A to 4D are X-ray blank mask manufacturing process diagrams using SiC as a transmission film in a conventional X-ray mask structure.
제5도의 (a) 내지 (e)는 종래의 X-선 마스크 구조중 poly-Si을 투과막으로 하는 X-선 브랭크마스크 제조 공정도.(A)-(e) of FIG. 5 is an X-ray blank mask manufacturing process drawing which uses poly-Si as a permeable film in the conventional X-ray mask structure.
제6도의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 일실시예인 Si3N4정렬창을 갖는 X-선 브랭크마스크의 구조 및 제조공정도.Figure 6 (a) to (f) is a structure and manufacturing process diagram of an X-ray blank mask having an Si 3 N 4 alignment window of an embodiment of the present invention.
제7도의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 다른 실시예인 Si3N4/SiO2정렬창을 갖는 X-선 브랭크마스크의 구조 및 제조공정도.Figure 7 (a) to (f) is a structure and manufacturing process diagram of the X-ray blank mask having a Si 3 N 4 / SiO 2 alignment window of another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
41,51 : 제1, 제2실리콘 웨이퍼 42,44,52,55 : 제1 내지 제3Si3N4박막41,51: First and second silicon wafers 42,44,52,55: First to third Si 3 N 4 thin films
43,53 : 제1, 제2poly-Si박막 45,56 : 제1, 제2레지스트43,53: first and second poly-Si thin films 45,56: first and second resists
46,57 : 제1, 제2파이렉스 링(pyrex ring)46,57: first and second pyrex ring
54 : SiO2박막54: SiO 2 thin film
본 발명은 높은 광투과 정렬창을 갖는 새로운 X-선 브랭크마스크 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 위에 정렬광이 투과하는 부위는 광투과도가 우수한 투과막을 정렬창으로 사용하고, 칩부위는 poly-Si 중심의 막을 사용하여 형성하는 높은 광투과 정렬창을 갖는 X-선 브랭크마스크 구조 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel X-ray blank mask structure having a high light transmissive alignment window and a method of manufacturing the same. Particularly, in the region where the alignment light transmits on the wafer, a transparent membrane having excellent light transmittance is used as the alignment window, and the chip portion TECHNICAL FIELD The present invention relates to an X-ray blank mask structure and a manufacturing method having a high light transmission alignment window formed using a poly-Si centered film.
일반적으로, X-선(Ray) 마스크의 구조는 제1도와 같이, Si(1), SiN(2), 파이렉스 링(Pyrex ring)(3), Au(4)로 형성된다.In general, the structure of the X-ray (Ray) mask is formed of Si (1), SiN (2), Pyrex ring (3), Au (4), as shown in FIG.
이는 역학적으로 튼튼한 지지대, X-선을 잘 투과시키는 두께 2㎛ 정도의 투과막(Membrane) 그리고 X-선을 잘 흡수하는 물질로 구성된 것이다.It consists of a mechanically strong support, a membrane with a thickness of 2 µm that transmits X-rays well, and a material that absorbs X-rays well.
상기 투과막의 구성은 제2도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼와 마스크를 정렬하기 위한 3군데의 정렬창(Alignment window)(5)과 1군데의 칩부위인 칩창(Chip window)(6) 및 X-선 흡수체(Au)(7)로 형성된 것이다.As shown in FIG. 2, the structure of the permeable membrane includes three alignment windows 5 for aligning a wafer and a mask, and a chip window 6 and one chip region. It is formed of the line absorber (Au) (7).
이러한 X-선 마스크의 원리는 기본적으로 X-선 흡수계수의 차이를 이용한다.This principle of the X-ray mask basically uses the difference in the X-ray absorption coefficient.
즉, X-선은 원자번호가 큰 원소에서 잘 흡수되므로 흡수체로는 Au(금), W(텅스텐) 및 Ta(탄탈늄) 등과 같이 비교적 원자번호가 크면서 증착, 패턴형성, 그리고 스트레스(Stress) 조절이 용이한 물질을 사용하고, 투과막으로는 원자번호가 낮으면서 강도가 좋은 물질을 사용한다.In other words, X-rays are well absorbed by elements with large atomic numbers, and as absorbers, such as Au (gold), W (tungsten), and Ta (tantalum), the atomic number is relatively large, and deposition, pattern formation, and stress (Stress) ) Use a material that can be easily adjusted. Use a material with low atomic number and good strength as the permeable membrane.
이때 투과막과 흡수체인 X-선 투과비는 약 10:1 이상이 되어야 하며, 투과막의 X-선 투과율을 50%이상이어야 한다.At this time, the X-ray transmission ratio of the permeable membrane and the absorber should be about 10: 1 or more, and the X-ray transmittance of the permeable membrane should be 50% or more.
투과막의 광학적 특성은 웨이퍼의 층간 정렬도에 막대한 영향을 주므로, 정렬광인 가시광 영역에서의 투과도가 70% 이상으로 유지되어야 하며, X-선 노광으로 인한 물질의 변형도 없어야 한다.Since the optical properties of the transmission film have a great influence on the interlayer alignment of the wafer, the transmittance in the visible light region, which is the alignment light, should be maintained at 70% or more, and there should be no deformation of the material due to X-ray exposure.
그런데 지금까지 개발된 X-선 마스크용 투과막은 SiN, SiC 그리고 Poly-Si 등이 있다.However, the transmissive films for X-ray masks developed so far include SiN, SiC, and Poly-Si.
이와같은 X-선 마스크 구조 중 SiN을 투과막으로 사용하는 X-선 브랭크 마스크의 구조 및 제조공정은 제3도에 도시된 바와 같다.The structure and manufacturing process of the X-ray blank mask using SiN as a transmission film among the X-ray mask structures are as shown in FIG.
먼저, 실리콘 웨이퍼(11) 앞뒷면에 2㎛ SiN(12)을 증착하는 공정(a,b)과, 상기 실리콘 웨이퍼(11) 뒷면을 소정의 형상의 SiN 투과막으로 식각하는 공정(c)과, 파이렉스 링(Pyrex ring)(13)을 접합하는 공정(d)으로 이루어져 X-선 브랭크마스크가 형성된다.First, steps (a) and (b) of depositing 2 µm SiN (12) on the front and back surfaces of the silicon wafer 11, and (c) etching the back surface of the silicon wafer 11 into a SiN transmission film having a predetermined shape; The step (d) of joining the Pyrex ring 13 is performed to form an X-ray blank mask.
여기서 사용되는 SiN 박막은 광이나 X-선에 대해 투과성이 좋고 기계적 안정도도 좋으며, 박막제조 공정도 간단한 편이다.The SiN thin film used here has good transmittance to light and X-rays, good mechanical stability, and a simple thin film manufacturing process.
그러나 SiN의 경우 X-선 노광으로 인해 내부의 수소농도가 문제되어 SiN 박막을 변형시켜 패턴의 왜곡을 가져온다.However, in the case of SiN, the hydrogen concentration inside is affected by X-ray exposure, which causes deformation of the SiN thin film, resulting in distortion of the pattern.
이와는 달리, 종래의 X-선 마스크 구조중 SiC를 투과막으로 사용하는 X-선 브랭크마스크의 구조 및 제조공정은 제4도에 도시된 바와 같은 것으로, 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(21) 앞뒷면에 2㎛ SiC(22)를 증착하는 공정(a,b)과, 상기 실리콘 웨이퍼(21) 뒷면을 식각하여 투과막을 형성한 뒤 광투광도를 증가시키기 위해 산화막(SiO2)(23)을 증착하는 공정(c)과, 파이렉스 링(24)을 접합하는 공정(d)으로 이루어져 X-선 브랭크마스크가 형성된다.On the contrary, the structure and manufacturing process of the X-ray blank mask using SiC as a transmission film in the conventional X-ray mask structure are as shown in FIG. 4, and as shown, the silicon wafer 21 Step (a, b) of depositing a 2㎛ SiC (22) on the front and back, and etching the back side of the silicon wafer 21 to form a transmissive film to increase the light transmittance (SiO 2 ) (23) The process (c) of vapor deposition and the process (d) of joining the pyrex ring 24 are carried out to form an X-ray blank mask.
이와같은 SiC 박막은 기계적 강도가 다른 Si 계열 투과막에 비하여 월등히 우수하다고 알려져 있어 현재 X-선 마스크 투과막 물질로 각광을 받고 있다.Such SiC thin films are known to be much superior to Si-based transmembrane having different mechanical strengths, and are currently being spotlighted as X-ray mask transmissive membrane materials.
그러나 광투과도가 40% 정도로 낮아 ARC(Anti-Reflective Coating) 물질을 증착하더라도 광투과도가 10~20% 정도만 증가되므로 우수한 층간정렬도를 위해서는 부족한 문제점이 많이 있다.However, even when the ARC (Anti-Reflective Coating) material is deposited with a low light transmittance of about 40%, there are many problems that are insufficient for excellent interlayer alignment because light transmittance is increased by only about 10-20%.
또한, 종래의 X-선 마스크 구조중 poly-Si을 투과막으로 사용하는 X-선 브랭크마스크의 구조 및 제조공정은 제5도에 도시된 바와 같다.In addition, the structure and manufacturing process of the X-ray blank mask using poly-Si as a transmission film in the conventional X-ray mask structure are as shown in FIG.
실리콘 웨이퍼(31)의 앞뒷면에 0.3㎛ SiN(32)을 증착하는 공정(a,b)과, 상기 0.3㎛ SiN(32)의 앞뒷면에 2㎛ poly-Si(33)을 증착하는 공정(c)과, 상기 2㎛ poly-Si(33)의 앞뒷면에 0.3㎛ SiN(34)을 증착한 후 상기 실리콘 웨이퍼(31)의 뒷면을 소정 형상으로 식각하여 투과막을 형성하는 공정(d)과, 파이렉스 링(35)을 접합하는 공정(e)으로 이루어져 X-선 브랭크마스크가 형성된다.(A, b) depositing 0.3 μm SiN 32 on the front and back of the silicon wafer 31 and depositing 2 μm poly-Si 33 on the front and back of the 0.3 μm SiN 32 ( c) and depositing 0.3 μm SiN 34 on the front and back sides of the 2 μm poly-Si 33 and etching the back side of the silicon wafer 31 into a predetermined shape to form a permeable membrane. The step (e) of joining the Pyrex ring 35 is performed to form an X-ray blank mask.
이와같이 투과막으로 사용된 poly-Si 박막은 종래의 실리콘 공정을 그대로 사용할 수 있고, 또한 증착온도에 의해 스트레스를 조정할 수 있으며 X-선 노광에 의한 손실도 거의 없다는 장점도 있다.As described above, the poly-Si thin film used as a permeable membrane can use a conventional silicon process as it is, and also has an advantage in that stress can be adjusted by deposition temperature and there is almost no loss due to X-ray exposure.
그러나 poly-Si 역시 결정입계(Grain boundary)에서 발생하는 것으로 알려진 광흡수로 인해 광투광도가 50%를 넘지 않는다.However, poly-Si also has a light transmittance of no more than 50% due to light absorption, which is known to occur at grain boundaries.
이와같은 박막들은 처음에 언급한 마스크의 요구조건을 완전히 만족시켜 주지는 못한다.Such thin films do not fully meet the requirements of the mask mentioned earlier.
즉, 광투과도가 우수한 박막은 X-선 노광에 의한 변형이 있고, X-선 노광에 의한 변형이 없을 경우는 광투광도가 50% 이하로 웨이퍼 층간정렬을 매우 어렵게 하고, 층간정렬도의 저하를 초래하는 문제점이 있다.In other words, the thin film having excellent light transmittance is deformed by X-ray exposure, and when there is no deformation due to X-ray exposure, the light transmittance is 50% or less, making it very difficult to align the wafer layers, and reducing the interlayer alignment. There is a problem that results.
따라서, 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 정렬광이 투과하는 부위는 광투과도가 우수한 투과막을 정렬창으로 사용하고, 동시에 X-선에 의해 노광이 되는 부위는 X-선 노광에 의한 손상이 없는 물질을 사용하는 광투과 정렬창을 갖는 X-선 브랭크마스크 구조 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the present invention uses a transparent membrane having a high light transmittance as an alignment window, and at the same time, an area exposed by X-rays is free from damage by X-ray exposure. It is an object of the present invention to provide an X-ray blank mask structure having a light transmitting alignment window using a material and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 특징은, 정렬창을 Si3N4또는 Si3N4/SiO2로 사용하고, 칩부위는 poly-Si 중심의 투과막으로 구성한 것이 특징이다.The technical feature of the present invention for achieving the above object is that the alignment window is used as Si 3 N 4 or Si 3 N 4 / SiO 2 , the chip portion is characterized by consisting of a permeable membrane of the poly-Si center.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 일실시예인 제6도를 참조하여 제조공정을 설명한다.First, a manufacturing process will be described with reference to FIG. 6, which is an embodiment of the present invention.
그 제조공정은, 먼저 제1실리콘 웨이퍼(41) 앞뒷면상에 0.3㎛ 두께의 제1Si3N4박막(42), 2㎛ 두께의 제1poly-Si박막(43), 0.3㎛ 두께의 제2Si3N4박막(44)을 순차로 증착하는 공정(a)과, 상기 제1실리콘 웨이퍼(41)의 뒷면에 리소그래피 공정으로 원하는 부위를 패터닝(paterning)한 후, 상기 제2Si3N4박막(44), 제1poly-Si박막(43), 그리고 제1Si3N4박막(42)을 건식식각에 의해 순차로 식각하고, KOH에 의해 상기 제1실리콘 웨이퍼(41)를 식각하여 투과막을 형성하는 공정(b)과, 상기 공정(b) 후 제1실리콘 웨이퍼(41)의 뒷면에 제1레지스트(45)를 도포하고, 리소그래피 공정으로 정렬창 부위(도면부호, A, B참조)의 상기 제1레지스트(45)를 현상한 다음 웨이퍼 뒷면의 제2Si3N4박막(44)을 삭각하는 공정(c)과, 상기 제1실리콘 웨이퍼(41)의 앞뒷면에 형성된 상기 제1poly-Si박막(43)을 KOH용액을 이용하여 식각하는 공정(d)과, 상기 제1실리콘 웨이퍼(41) 뒷면의 제1레지스트(45)를 제거하는 공정(e)과, 제1실리콘 웨이퍼(41) 뒷면의 제1Si3N4박막(42) 상면에 제1파이렉스 링(46)을 접합하는 공정(f)으로 이루어진 것이다.The manufacturing process is first performed on the front and rear surfaces of the first silicon wafer 41, the first Si 3 N 4 thin film 42 having a thickness of 0.3 ㎛, the first poly-Si thin film 43 of 2 ㎛ thickness, the second Si 3 of 0.3 ㎛ thickness The second Si 3 N 4 thin film 44 after a step (a) of sequentially depositing the N 4 thin film 44, and patterning a desired portion by a lithography process on the back surface of the first silicon wafer 41. ), The first poly-Si thin film 43 and the first Si 3 N 4 thin film 42 are sequentially etched by dry etching, and the first silicon wafer 41 is etched by KOH to form a transmissive film. (b), and after the step (b), the first resist 45 is coated on the back surface of the first silicon wafer 41, and the first portion of the alignment window portion (see reference numerals A and B) is subjected to a lithography process. Developing the resist 45 and then cutting the second Si 3 N 4 thin film 44 on the back side of the wafer; and the first poly-Si thin film formed on the front and back sides of the first silicon wafer 41. 43) for KOH Wherein the back of the first silicon wafer 41 the first resist step (e) to remove 45 of the back side, a first silicon wafer (41) of claim 1Si 3 N 4 etching, and step (d) by using And (f) joining the first pyrex ring 46 to the upper surface of the thin film 42.
X-선 브랭크마스크의 구조는 상기 공정들에 의해 형성된 것이다.The structure of the X-ray blank mask is formed by the above processes.
여기서, 상기 정렬창으로 사용되는 Si3N4박막은 광투과도가 633nm에서 80%이상이다.Here, the Si 3 N 4 thin film used as the alignment window has a light transmittance of 80% or more at 633 nm.
그리고 정렬창은 최대한 작게 형성하여 얇은 두께(0.6㎛)에서도 투과막의 지지력이 크도록 한다.In addition, the alignment window is formed as small as possible so that the supporting force of the permeable membrane is large even at a thin thickness (0.6 μm).
한편, 상기에서 칩부위(참조부호 C참조)는 제1Si3N4박막(42)/제1poly-Si박막(43)/제2Si3N4박막(44)으로 형성된다.Meanwhile, the chip portion (see reference numeral C) is formed of the first Si 3 N 4 thin film 42 / the first poly-Si thin film 43 / the second Si 3 N 4 thin film 44.
아울러, 상기한 공정(d)의 제1Si3N4박막(42)/제1poly-Si박막(43)/제2Si3N4박막(44) 멤브레인에서 제1poly-Si박막(43)을 제거하는 공정은 실리콘 웨이퍼 뒷면에 AZ 4562 레지스트를 사용하여 8㎛ 이상 도포한 후, 130도에 2분간 연화건조 시킨다.In addition, to remove the 1Si 3 N 4 thin film 42 / the 1poly-Si thin film 43 / second 2Si 3 N 4 thin film (44) of claim 1poly-Si thin film 43 in the membrane of the above-described step (d) The process is applied on the back of the silicon wafer using a AZ 4562 resist 8㎛ or more, and then softened and dried at 130 degrees for 2 minutes.
그런 다음 콘택트 프린팅(Contact printing)을 사용하여 90sec 동안 노광을 하고, AZ 현상액 0.6N에서 현상을 수행한 후, CF4/O2가스에서 Si3N4(42,44)을 식각한다.After exposure for 90 sec using contact printing, development was carried out in AZ developer 0.6N, and then Si 3 N 4 (42,44) was etched in CF 4 / O 2 gas.
그리고 나서, KOH용액 섭씨 80도에서 제1poly-Si박막(43)을 습식식각에 의해 식각하여 제거한다.Then, the first poly-Si thin film 43 is removed by wet etching at 80 degrees Celsius.
본 발명의 다른 실시예로서 정렬창을 Si3N4/SiO2으로 갖는 제7도를 참조하여 제조공정을 설명하면 다음과 같다.As another embodiment of the present invention will be described with reference to Figure 7 having an alignment window of Si 3 N 4 / SiO 2 as follows.
그 제조공정은, 제2실리콘 웨이퍼(51)의 앞뒷면에 0.3㎛ 두께의 제3Si3N4박막(52), 2㎛ 두께의 제2poly-Si박막(53) 그리고 0.3㎛ 두께의 제SiO2박막(54) 그리고 0.3㎛ 두께의 제4Si3N4박막(55)을 순차로 증착하는 공정(A)과, 상기 제2실리콘 웨이퍼(51)의 뒷면에 리소그래피 공정으로 원하는 부위를 패터닝한 후, 상기 제4Si3N4박막(55), SiO2박막(54), 제2poly-Si박막(53) 그리고 제3Si3N4박막(52)을 건식식각에 의해 식각하고, KOH용액에 의하여 상기 제2실리콘 웨이퍼(51)를 식각하여 투과막을 형성하는 공정(B)과, 상기 제2실리콘 웨이퍼(51)의 뒷면에 제2레지스트(56)를 도포하고, 리소그래피 공정으로 정렬창 부위(도면부호, A', B'참조)의 상기 제2레지스트(56)를 현상하는 공정(C)과, 상기 제2실리콘 웨이퍼(51)의 뒷면에 노출된 제4Si3N4박막(55)과 정렬창부위(A',B')에 있는 제2실리콘 웨이퍼(51) 앞면의 제3Si3N4박막(52)을 식각하는 공정(D)과, 상기 제2실리콘 웨이퍼(51) 앞면에 제2poly-Si박막(53)을 식각한 후, 제2레지스트를 제거하는 공정(E)과, 상기 제2실리콘 웨이퍼(51) 뒷면의 SiO2박막(54) 상면에 파이렉스 링(57)을 접합하는 공정(F)으로 이루어진 것이다.The fabrication process includes a 0.3 μm-thick 3 Si 3 N 4 thin film 52, a 2 μm-thick second poly-Si thin film 53, and a 0.3 μm-thick SiO 2 on the front and back surfaces of the second silicon wafer 51. After the step (A) of sequentially depositing the thin film 54 and the fourth Si 3 N 4 thin film 55 having a thickness of 0.3 μm, and patterning a desired portion on the back surface of the second silicon wafer 51 by a lithography process, The fourth Si 3 N 4 thin film 55, the SiO 2 thin film 54, the second poly-Si thin film 53 and the third Si 3 N 4 thin film 52 are etched by dry etching, and the KOH solution (2) etching the silicon wafer 51 to form a permeable film, and applying a second resist 56 to the back surface of the second silicon wafer 51, and by means of a lithography process an alignment window (reference numeral, (C) developing the second resist 56 of A 'and B', and the fourth Si 3 N 4 thin film 55 and the alignment window portion exposed on the back surface of the second silicon wafer 51. 2nd in (A ', B') After etching the third Si 3 N 4 thin film 52 on the front surface of the silicon wafer 51, and etching the second poly-Si thin film 53 on the front surface of the second silicon wafer 51, The step (E) of removing the resist and the step (F) of joining the Pyrex ring 57 to the upper surface of the SiO 2 thin film 54 on the back surface of the second silicon wafer 51.
X-선 브랭크마스크의 구조는 상기 공정들에 의해 형성된 것이다.The structure of the X-ray blank mask is formed by the above processes.
여기서, 상기 정렬창으로 사용되는 Si3N4박막은 광투과도가 633nm에서 80%이상이다.Here, the Si 3 N 4 thin film used as the alignment window has a light transmittance of 80% or more at 633 nm.
그리고 정렬창은 최대한 작게 형성하여 얇은 두께(0.6㎛)에서도 투과막의 지지력이 크도록 한다.In addition, the alignment window is formed as small as possible so that the supporting force of the permeable membrane is large even at a thin thickness (0.6 μm).
또한, 칩부위(참조부호 C'참조)는 제3Si3N4박막(52)/SiO2박막(54)/제2poly-Si박막(53)/제4Si3N4박막(55)으로 형성된다.In addition, the chip portion (reference numeral C ') is formed of the third Si 3 N 4 thin film 52 / the SiO 2 thin film 54 / the second poly-Si thin film 53 / the fourth Si 3 N 4 thin film 55. .
상기한 공정(E)의 제3Si3N4박막(52)/SiO2박막(54)/제2poly-Si박막(53)/제4Si3N4박막(55)에서 제2poly-Si박막(53)을 제거하는 공정은, 제2실리콘 웨이퍼(51) 뒷면에 AZ 4562 레지스트를 사용하여 8㎛ 이상 도포한 후, 130도에 2분 동안 연화건조 시킨다.The second poly-Si thin film 53 in the third Si 3 N 4 thin film 52 / SiO 2 thin film 54 / second poly-Si thin film 53 / fourth Si 3 N 4 thin film 55 of the above-described process (E). ), The second silicon wafer 51 is coated on the back surface of the second silicon wafer 51 using AZ 4562 resist or more, and then softened and dried at 130 degrees for 2 minutes.
그런 다음 콘택트 프린팅을 사용 90sec 동안 노광을 하고, AZ 현상액 0.6N에서 현상을 수행한 후, C2F6/CHF3가스에서 산화막을 식각한 다음, Cl2/He 가스에서 제2poly-Si박막(53)을 반응성 건식식각에 의해 식각하여 제거한다.Then, after exposure for 90 sec using contact printing, development was carried out in AZ developer 0.6N, the oxide film was etched in C 2 F 6 / CHF 3 gas, and then the second poly-Si thin film in Cl 2 / He gas ( 53) is removed by etching by reactive dry etching.
한편, 상기에서 제2poly-Si박막(53)을 1.5㎛ 정도 두껍게 증착하면, 표면의 거칠기가 매우 심하여 Si3N4박막을 증착시 핀 홀(pin hole)등을 유발하는 경우가 있는데, 이를 막기 위해 상기 제2poly-Si박막(53)에 열산화막을 성장하여 poly-Si박막의 표면을 매끄럽게 한다.On the other hand, when the second poly-Si thin film 53 is deposited to a thickness of about 1.5㎛ thick, the surface roughness is very severe, causing a pin hole when depositing a Si 3 N 4 thin film, it is prevented In order to grow the thermal oxide film on the second poly-Si thin film 53 to smooth the surface of the poly-Si thin film.
그리고 상기한 공정(E)을 건식식각으로 수행시, poly-Si박막과 Si3N4박막은 선택성(selectivity)이 좋지 못하여 Si3N4박막이 손상될 우려가 있기 때문에 poly-Si과 선택성이 우수한 열산화막을 이용하여 성장시킬 수 있다.When the process (E) is performed by dry etching, the poly-Si thin film and the Si 3 N 4 thin film do not have good selectivity, and thus the Si 3 N 4 thin film may be damaged. It can be grown using an excellent thermal oxide film.
이와같이 본 발명에서 사용되는 정렬창의 투과막이 칩부위보다 훨씬 얇기 때문에, 정렬창의 크기를 최대한 작게 하여 투과막 지지력을 증가시켜야 한다.Thus, since the permeable membrane of the alignment window used in the present invention is much thinner than the chip portion, the permeability of the permeation membrane should be increased by making the size of the alignment window as small as possible.
또한, 정렬마크가 크기가 50㎛×50㎛인 것을 감안하고, 전자빔 리소그래피 장치에서의 패턴 노광위치 정밀도를 고려할 때 1mm×1mm 정도의 정렬창 크기면 충분히 정렬마크를 정렬창 위에 형성할 수 있다.Further, considering that the alignment mark has a size of 50 μm × 50 μm, and considering the pattern exposure position accuracy in the electron beam lithography apparatus, the alignment mark can be sufficiently formed on the alignment window if the alignment window size is about 1 mm × 1 mm.
이상과 같은 본 발명은 종래의 실리콘 공정을 사용하여 멤브레인 위치별로 각 용도에 맞는 멤브레인을 제작할 수 있고, 또한 스트레스 때문에 0.5㎛ 이상 증착하기 곤란한 양질의 막인 저압기상증착(LPCVD) Si3N4막을 정렬창으로 이용할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention can fabricate a membrane for each use by membrane location using a conventional silicon process, and also align the low pressure vapor deposition (LPCVD) Si 3 N 4 film, which is a high quality film that is difficult to deposit more than 0.5 μm due to stress. It has the advantage of being used as a window.
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