KR100460311B1 - 폐마스크를 이용한 마스크 블랭크 또는 마스크 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 폐마스크를 이용하여 원마스크와 실질적으로 동일한 성능을 가지며 재차 활용할 수 있는 재생 마스크 또는 그 모재로서의 마스크 블랭크(blank)의 제작 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 마스크 제작 방법은, 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서, 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계, 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계, 상기 판단 결과, 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계를 포함한다.

Description

폐마스크를 이용한 마스크 블랭크 또는 마스크 제작 방법 {METHOD FOR MAKING MASK OR MASK BLANK BY USING WASTED MASK}

본 발명은 폐마스크의 재생에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐마스크를 이용하여 원마스크와 실질적으로 동일한 성능을 가지며 재차 활용할 수 있는 재생 마스크 또는 그 모재로서의 마스크 블랭크(blank)의 제작 방법에 관한 것이다.

20세기 마법의 돌로 불리는 반도체 소자는 반도체 기판 위에 미세회로를 패턴(Pattern)하는 공정을 필수적으로 요구하고 있다. 패턴 공정을 위해서는 마스크(Mask)의 사용이 없어서는 안되는 필수 구성 요소인 것으로 널리 알려져 있다.

반도체 분야뿐 아니라 LCD등과 같은 다양한 기술 분야에서 마스크의 사용은 그 빈도가 늘어가고 있다. 게다가, 한번 사용하고 폐기하거나 또는 사용할 수 없게 된 폐마스크의 양 역시 기하급수적으로 증가하고 있는 것이 현실이다.

따라서, 폐마스크의 처리 및 관리에 많은 비용이 소요되고 그로 인한 손실도 기업에 큰 부담으로 작용하고 있다. 현재는 기본적인 마스크의 구조에서 쿼르츠 만이 깨어져서 화장품등의 유리병으로 사용되고 있는 실정이어서 고가의 마스크의 활용도와 자원의 낭비를 가져왔다.

통상적으로 반도체 마스크는 쿼르츠(QUARTZ)의 표면에 불투명 금속막을 증착하여 원하는 패턴을 형성하고, 이를 감광막 위에 전사하여 미세한 패턴을 형성하여 제작된다.

패턴이 바뀌거나 제품이 바뀔경우 상기 마스크는 폐기한다. 그리고, 새로운 형태의 마스크를 이용하여 패턴 형성 공정을 진행한다.

본 발명은 이러한 폐기된 마스크, 즉 폐마스크를 사용하여 원마스크와 동일한 성능의 재생 마스크를 제작하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 폐마스크로 인한 손실을 저감하기 위한 것으로써, 재활용 가능한 폐마스크를 이용하여 새로운 마스크를 제작하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서, a) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계, b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계, c) 상기 판단 결과, 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계를 포함하는 마스크 제작 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 c) 마스크 제작 단계 이후에, d) 상기 제작된 마스크를 검사하는 단계 및 e) 상기 검사 결과, 결함이 없는 경우 포장하는 단계를 더 포함하는 마스크 제작 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 원재료 마스크는 상기 기판, 상기 기판 상에 도포된 기능막부, 상기 기능막부 상에 형성된 펠리클부를 포함하고, 상기 a) 기판 추출 단계는 a-1) 상기 원재료 마스크로부터 상기 펠리클부를 제거하는 단계 및 a-2) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기능막부를 제거하는 단계를 포함하는 마스크 제작 방법이 제공된다.

도 1은 일반적인 마스크의 구조를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 제작 방법의 일실시예를 도시한 흐름도.

도 3는 본 발명의 한 실시예에 따라서 원마스크로부터 마스크를 제작하는 전체 공정을 도시한 도면.

도 4는 발명의 한 실시예에 따른 마스크 제작 방법 중 전처리 단계의 과정을 도시한 도면.

도 5는 발명의 한 실시예에 따른 마스크 제작 방법 중 분류 단계의 과정을 도시한 도면.

도 6는 발명의 한 실시예에 따른 마스크 제작 방법 중 생산 단계의 과정을 도시한 도면.

도 7는 발명의 한 실시예에 따른 마스크 제작 방법 중 검사 단계의 과정을 도시한 도면.

도 8는 발명의 한 실시예에 따른 마스크 제작 방법 중 후처리 단계의 과정을 도시한 도면.

도 9는 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 제작 방법 중 생산 단계의 과정을 도시한 도면.

<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명>

401: 재생용 원재료 마스크를 수거

403: 펠리클부 존재 여부 검사

405: 펠리클부 제거

407: 린즈

409: 기능막부 존재 여부 검사

411: 기능막부 제거

413: 린즈

415: 부가 공정

1. 용어 및 약어

이하에서는 본 명세서에서 사용되는 용어 및 약어를 설명한다.

폐마스크 : 폐마스크라 함은 마스크로서의 사용이 중단된 마스크를 말한다. 폐마스크 중에는 페기 처분된 마스크, 중고 마스크, 결함이 있는 마스크 등이 있을 수 있다. 본 명세서에서는, 수명이 다하여 폐기 처분할 마스크, 용도 변경으로 인해 더 이상 마스크로서 활용할 수 없게 된 마스크, 제작 과정에서 패턴이 잘못 형성되어 활용할 수 없게 된 마스크 등을 폐마스크의 예로 들 수 있으며, 굳이 이러한 예에 국한되지 않고 재활용 가능한 모든 마스크를 포괄하는 넓은 의미로 해석되어야 한다.

재생용 원재료 마스크 : 재생용 원재료 마스크라 함은 기판(substrate)이 활용 가능한 상태인 마스크를 말한다. 본 명세서에서는 이를 원마스크(Original Mask)라고 칭하기도 한다. 본 발명은 이러한 재생용 원재료 마스크를 이용하여 새로운 마스크를 제작하는 공정을 제공한다.

2. 마스크의 종류 및 구조

도 1은 일반적인 마스크의 구조를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 마스크는 기판(101)과, 기판(101) 상에 적층되는 하나 이상의 기능막부(103)와, 기능막부(103)의 일부 상에 적층되는 펠리클부(105)를 포함한다. 펠리클부(105)는 멤브레인(107) 및 멤브레인(107)을 포위하여 지지하는 프레임(109)으로 구성된다. 통상적으로, 프레임(109)은 접착제에 의해 기능막부(105) 상에 접착된다.

기판은 쿼르츠(Quartz), 글래스, 소다 라임(Soda Lime, SL), 보로실리케이트(Borosilicate) 및 알루미노실리케이트(Aluminosilicate) 등이 재료로써 이용될 수 있다.

기능막부(103)는 다시 두개 이상의 기능성 막의 적층 구조를 가질 수 있다. 기능막부(103)는 마스크로 입사되는 광의 차단 기능을 수행하는 차광막, 입사광을 통과시키는 기능을 수행하는 투광막, 선택적으로 차단 또는 통과시키는 선택적 차단막 또는 선택적 투광막 등이 있을 수 있다. 이러한, 기능막부(103)의 기능 및 특성에 따라 마스크의 종류가 나뉘어지기도 한다.

마스크의 한 예에 따르면, 기능막부(103)는 제1 금속막 및 제1 금속막 상에 형성되는 제2 금속막으로 구성된다. 제1 금속막은 크롬(Cr)으로 형성되고, 제2 금속막은 산화크롬(CrOx)으로 형성될 수 있다.

펠리클부(105)는 마스크의 외피를 말하거나, 혹은 빛의 일부는 반사하고 일부는 투과(透過)시키는 필름 역할을 하는 층을 말한다. 본 명세서에서는 굳이 펠리클부라 칭하지 않더라도, 펠리클부와 동등한 기능을 하는 층, 예를 들면, 크롬 혹은 크롬 옥사이드 혹은 몰리실리콘으로 형성된 빛의 일부 투과 특성을 갖는 층을 포괄하는 층을 모두 포함하여 해석되어야 한다.

마스크의 종류로는 일반적인 마스크, 바이너리 마스크(Binary Mask),위상 반전 마스크(Phase Shift Mask) 등이 있을 수 있다. 위상 반전 마스크는 위상 시프트법를 이용하여 미세 패턴을 전사하기 위한 마스크를 말한다. 이러한 위상 반전 마스크는 상술한 바와 같은 구성 이외에, 위상 시프트 물질로 구성된 위상 시프트부와 기판 노출부를 추가로 구비할 수 있다. 위상 반전 마스크는 위상 시프트부의 광투과 특성에 따라서, 완전투과형(레벤슨형) 마스크, 아우트리거(Outrigger) 마스크, 해프톤(Halftone)형 마스크 등이 있다.

또한, 경우에 따라서는, 펠리클이 존재하지 않은 마스크가 있을 수 있다.

3. 마스크 재생 공정

도 2 및 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라서 원마스크로부터 마스크를 제작하는 전체 공정을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크 제작 공정은 전처리 단계, 분류 단계, 생산 단계, 검사 단계, 및 후처리 단계를 포함한다.

(1) 전처리 단계

전처리 단계에서는, 원마스크로부터 기판을 추출하는 과정을 수행한다. 도 4는 전처리 단계의 과정을 도시한 도면이다.

(1-1) 재생용 원재료 마스크 수거

먼저, 재생용 원재료 마스크를 수거한다(401).

(1-2) 펠리클부 제거

이어서, 펠리클부(105)를 제거한다.

펠리클부(105)를 제거하기 위해서, 펠리클부(105)의 존재 여부를 검사한다(403). 펠리클부(105)가 존재하는 경우에는 이를 제거한다(405).

본 발명의 한 실시예에 따르면, 프레임(109)과 기능막부(103)를 서로 접착하고 있던 접착제를 녹여낸다. 펠리클을 접착하고 있던 접착제(Glue)로는 예를 들면, 실런트(Sealant), 실리콘(Silicon) 등이 있을 수 있다.

접착제를 녹여내는 방법은 접착제의 종류에 따라 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 접착제를 녹일 수 있는 용액, 구체적으로는 IPA(Iso-Prophyl-Alcohol)용액에 마스크 전체를 담가 두는 방법을 사용할 수 있다. IPA 용액에는 접착제가 충분히 녹는 시간 동안 담가 둔다. 구체적으로는, IPA 용액에 마스크 전체를 대략 24시간 가량 담그는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 특정한 화학 약품을 이용할 수도 있다.

이어서, 프레임(109)을 기능막부(103)로부터 이격시킨다. 프레임(109)의 이격과 동시에 또는 그 이후에, 멤브레인(107)을 이격시킨다. 경우에 따라서는, 예를 들면 기판의 두께가 0.12 인치(inch) 이하인 경우에는 기판의 양면에 펠리클이 있을 수 있다. 이 경우에는 기판의 양면으로부터 펠리클을 제거하여야 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접착제를 녹여내는 과정을 거치지 않을 수 있다. 본 실시예에서는, 먼저 펠리클 프레임의 양 측면에 마련된 홈에 지그를 삽입하고 물리적인 힘을 가함으로써 펠리클 프레임을 기능막부(103)로부터 분리시킬 수 있다. 이어서, 펠리클 멤브레인을 기능막부에 접착하고 있던 접착제는 후술하는 기능막부의 분리 과정에서 기능막부에 접착된 채로 기판으로부터 분리된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 펠리클부를 제거한 후, 접착제를 녹인 용액, 구체적으로는 IPA 용액을 세정하기 위한 린즈 또는 건조 과정을 거칠 수 있다(407).

또한, 수거한 원마스크의 펠리클부를 제거한 후, 펠리클 접착제 제거 과정을 추가로 거칠 수 있다. 이때, 가능한 한 청정실에서 진행하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 다른 오염원에 의한 재오염을 방지할 수 있고 나중에 재생이 완료된 후 신규 패턴 형성시 정확도를 기할수 있기 때문이다. 특히, 폐마스크를 청정실에서 수거하여 다른 장소로 옮겨서 이후의 단계를 진행할 경우에는 반드시 밀폐된 용기를 사용하여 이동하여야 한다.

(1-3) 기능막부 제거

이어서, 기능막부(103)를 제거한다.

기능막부(103)를 제거하기 위해서, 기능막부(103)의 존재 여부를 검사한다(409). 기능막부(103)가 존재하는 경우에는 이를 제거한다(411). 기능막부(103)를 제거하는 방법으로는, 기능막부를 구성하는 재료를 선택적으로 식각하는 식각액(etchant)에 담그는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 기능막부가 크롬/크롬 옥사이드막인 경우, 크롬/크롬 옥사이드의 제거는 에칭 과정을 통해 행해지며, 크롬 에천트(CR ETCHANT)를 이용하는 것이 바람직하다. 에천트를 선택하기에 따라서는, 크롬과 크롬 옥사이드는 동일한 에천트로 식각될 수 있다.

원마스크가 위상 반전 마스크인 경우에는, 기능막부로써 위상쉬프트부를 더 포함하므로, 위상쉬프트부를 제거하기 위한 과정을 추가로 수행한다. 위상쉬프트부를 제거하기 위해서는, 위상쉬프트부를 이루는 위상쉬프트 물질을 선택적으로 식각하는 에천트를 이용하여 식각한다.

상술한 바와 같은 펠리클 프레임을 물리적으로 분리시키는 실시예의 경우, 펠리클 프레임 분리 후의 잔류물도 본 기능막부 제거 과정에서 함께 제거된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기능막부를 제거한 후, 에천트를 세정하기 위한 린즈 또는 건조 과정을 거칠 수 있다(413).

(1-4) 부가 공정

경우에 따라서는, 펠리클부(105)와 기능막부(103)가 제거된 이후에는 원마스크상에 존재하는 기판을 제외한 다른 구성을 제거하기 위한 부가 공정을 수행할 수도 있다(415).

부가 공정까지 수행함으로써, 원마스크로부터 기판을 추출한다.

(1-5) 세정

이어서, 추출된 기판의 세정 단계를 거친다(417).

세정 방법은, 비눗물과 같은 계면 활성제를 이용한 세제를 이용한다. 또한, 스폰지(Sponge), 브러쉬(Brush) 등을 이용한 물리적인 세정 작업을 진행한다. 그리고, DI(Deionized Water) 등의 린징(Rinse) 및 건조 과정으로 진행한다.

상술한 바와 같은 전처리 단계를 종료하면, 깨끗한 상태의 기판(101)이 마련된다.

(2) 분류 단계

분류 단계에서는, 기판을 분류하여 등급을 정한다. 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 분류 단계의 과정을 도시한 도면이다.

먼저 기판(101)을 검사한다(501). 본 발명의 한 실시예에 따르면, 검사 항목으로는 다음과 같은 항목이 있을 수 있다.

분류 단계의 검사 항목

플레이트 크기(Plate Size), 방형비(Squareness Ratio), 이면 노치(Back side notch) 검사, 테이핑된 에지가 표준에 부합하는지 여부를 조사하는 사변 검사(Beveled edge inspection), 표면 결함(Surface Defect), 쿼츠 등의 제작 과정 중 발생할 수 있는 결함을 조사하는 기판 내부 결함(Inner Defect) 검사, 편평도(Flatness), 플레이트 두께(Plate thickness), 에지 결함 여부(Edge quality), 투과율(Transmittance)

기판 검사 이후, 검사 결과를 기초로 기판의 가용 여부를 판단한다(503). 가용 여부는 후술하는 생산 단계로 곧바로 진행할 수 있는지 여부를 말한다.

가용한 것으로 판단된 경우, 후술하는 생산 단계로 진행한다.

그렇지 않은 것으로 판단된 경우, 전처리를 통해서 가용 상태로 될 수 있는지 여부를 판단한다(505). 전처리를 통해서 가용 상태로 될 수 있는 경우에는, 상술한 전처리 단계로 진행한다. 전처리를 통해서 치유될 수 있는 결함의 예로는, 전처리 공정에서의 잔유물이나 오염이 있는 경우를 들 수 있다. 예를 들면, Cr등의 금속막, MoSi, CrOxN등의 위상쉬프트 물질(Shift material)의 잔유물, 외부 얼룩 등이 있는 경우이다.

전처리를 통해서 가용 상태로 될 수 없는 경우에는, 발견된 결함이 부가적인 공정을 통해서 치유될 수 있는지 여부를 판단한다(507). 부가적인 공정을 통해서 치유될 수 있는 경우에는, 결함 치유를 위한 부가 공정을 수행하고(509), 후술하는 생산 단계로 진행한다.

부가 공정을 통해서 치유될 수 있는 결함의 예로는, 스크래치(Scratch), 건식각(Dry Etch)에 의한 표면 손상(Damage), 예를 들면 기판 손실(Substrate. Loss), 두께 초과(Thickness Over) 등의 경우를 들 수 있다. 이 경우에는, 부가 공정으로써, 예를 들면, 연마(Polishing) 및 세정(Cleaning) 공정을 통해 원하는 소정의 기판을 얻을 수 있다.

부가적인 공정을 통해서도 치유될 수 없는 경우에는, 타용도를 위해 처분하거나 폐기 처분한다(511).

또한, 상술한 과정을 통해 가용한 것으로 판단된 경우에는, 등급 판정을 한다. 이러한 과정을 통해 판정된 등급에 기초하여 재생 마스크의 가격을 결정할 수 있다.

(3) 생산 단계

생산 단계에서는, 등급에 따라 기판을 이용하여 마스크를 제조한다. 도 6는 본 발명의 한 실시예에 따른 생산 단계의 과정을 도시한 도면이다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 생산 단계는 크게 기능막 도포 세부 단계를 포함하고, 제2 실시예에 따르면 기능막 도포 세부 단계, 패턴 형성 세부 단계, 및 펠리클부 제작 세부 단계를 포함한다.

(3-1) 기능막 도포

기능막 도포 세부 단계에서는, 먼저, 1차 사전 세정을 수행한다(601).

세정 과정은 초음파 세정, 혹은 초순수를 이용한 세정, 혹은 유기용제를 이용한 초음파 세정을 이용할 수 있다. 금속막이 형성되었던 부분과 형성되지 않았던 부분 사이의 광투과율이 다르게 나타날 수 있는데 투과율의 차이는, 초음파 세정 혹은 초순수를 이용한 세정 혹은 유기용제 베이스(base)에서 1 MHz의 초음파를 사용하여 0.3% 이하로 제어(CONTROL)한다. 따라서, 이러한 투과율의 차이가 반도체 패턴 형성 공정시 패턴 불량을 야기하지 않는다.

이어서, 기판 상에 기능막을 도포한다(603). 기능막 도포 방법으로는, 기능막의 기능이나 특성에 따른 다양한 종래의 도포 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 기능막이 크롬이나 산화크롬 등과 같은 금속막일 경우에는, 스퍼터링을 사용할 수있다.

기능막으로는 금속막과 같은 광차단성 기능막과 포토 레지스트(Photo Resist)와 같은 감광성 기능막이 있을 수 있다. 본 명세서에서는 광차단성 기능막을 제1 기능막, 감광성 기능막을 제2 기능막이라 칭한다. 또한, 생산코자 하는 마스크가 위상 반전 마스크인 경우에는 기능막으로 위상쉬프트부가 더 포함된다. 본 명세서에서는 이를 제3 기능막이라 칭한다. 도 6에서는 제1 기능막의 도포 과정만을 도시하였으며, 제2 및 제3 기능막의 도포 과정은 생략하였다.

제1 기능막의 도포가 완료된 후, 검사를 수행한다(605). 검사 항목으로는 다음과 같은 것이 있을 수 있다.

제1 기능막 도포 후 검사 항목

광 밀도(Optical density), 크롬 핀-홀(Chrome pin-hole), 반사도(Reflectivity), 크롬막 두께(Chrome film thickness), 에칭 시간(Etching time), 패턴 이미지(Pattern image)

또한, 제2 기능막의 도포가 완료된 후에는 제2 기능막 도포 후 검사 및 세정을 수행한다. 제2 기능막 도포 후 검사 항목으로는 다음과 같은 것이 있을 수 있다.

제2 기능막 도포 후 검사 항목

레지스트막 변색도(Resist film discolor), 표면 결함(Surface defect), 레지스트막 두께(Resist film thickness), 레지스트 핀홀(Resist pinhole)

또한, 제3 기능막의 도포가 완료된 후에는 제3 기능막 도포 후 검사 및 세정을 수행한다. 제3 기능막 도포 후 검사 항목으로는 다음과 같은 것이 있을 수 있다.

제3 기능막 도포 후 검사 항목

위상쉬프트 검사, 트랜스밋턴스(Transmittance), 막 두께(Film Thickness), 반사도(Reflectance)

상술한 제1 기능막, 제2 기능막, 제3 기능막의 순서대로 도포되는 것은 아니다. 제조되는 마스크의 특성에 따라 도포 순서는 다양하게 선택될 수 있다. 또한, 제조되는 마스크의 특성에 따라서, 1개의 기능막을 두 층 이상 도포할 수도 있다. 통상적으로는, 제1 기능막 및 제2 기능막만 포함하는 마스크의 경우, 제1 기능막을 도포한 후 제2 기능막을 도포한다. 또한, 제1 기능막, 제2 기능막, 및 제3 기능막을 모두 포함하는 마스크의 경우, 제3 기능막, 제1 기능막을 도포한 후 제2 기능막을 도포한다.

기능막 도포 과정이 완료되면, 제작된 마스크는 신규 마스크로써 활용될 준비가 사실상 되어 있는 것과 같다.

(4) 검사 단계

검사 단계에서는, 제조된 마스크를 검사한다. 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 검사 단계의 과정을 도시한 도면이다.

생산 공정까지 완료된 마스크에 대하여, 검사를 수행한다(701). 검사 결과 소정의 결함이 발견된 경우 당해 결함을 치유하기 위한 부가적인 과정을 수행하거나 전 단계로 복귀한다(703).

(5) 후처리 단계

후처리 단계에서는, 검사가 완료된 마스크를 출하 전단계까지 처리한다. 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 후처리 단계의 과정을 도시한 도면이다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 후처리 단계는 검사 단계를 거친 마스크를 포장하는 단계와, 포장된 후 라벨을 부착하는 단계와, 출고 단계를 포함한다. 또한, 용기에 대해서는 별도로 세정 과정을 거쳐 포장에 사용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 원마스크와 재생 마스크의 식별을 위한 별도의 표식을 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 표식은 쿼르츠 표면에 레이저를 이용하여 표식을 남기는 방법으로 용이하게 표식을 남길 수 있다.

4. 제2 실시예

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상술한 바와 같은 기능막부 도포 이후에 패턴 형성 및 펠리클부 제작 과정을 더 포함할 수 있다. 이 경우에는, 상술한 바와 같이 기능막부 도포가 완료된 이후에 추가로 패턴을 형성하고 펠리클부를 제작하여 판매하게 된다. 이하에서는, 패턴 형성 과정과 펠리클부 제작과정만을 상술한다. 도 9는 제2 실시예에 적용되는 생산 과정을 도시한 도면이다.

(3-2) 패턴 형성

상술한 제1 실시예의 기능막 도포(603) 및 검사(605)에 이어서, 패턴 형성 과정을 거친다(901). 바람직하기로는, 기능막 표면에 감광액을 증착하고 필요한 패턴을 감광막 위에 형성하여 감광막이 필요한 패턴만 남고 제거되도록 한다. 소망의 디자인을 하기 위해 포토 레지스터를 이용하여 패턴을 형성할 수 있다. 이후 남은 감광액을 마스크로 하여 크롬/크롬 옥사이드(CR/CROX)를 제거하여 주는 공정을 진행한다.

(3-2) 펠리클부 제작

펠리클부 제작 세부 단계에서는, 먼저, 2차 사전 세정을 수행한다(903). 특히, 상술한 제2 기능막을 도포한 경우에는, 2차 사전 세정 방법으로 브러쉬(Brush), 씨너(Thinner), DI 린즈(DI Rinse), 베이킹(Baking), 건조(Dry) 등의 과정을 수행한다.

이어서, 펠리클부를 제작한다(905). 펠리클부를 제작하기 위한 다양한 종래의 방법이 사용될 수 있다.

펠리클부 제작이 완료된 후, 검사를 수행한다(907). 이 때 수행하는 검사 항목은, 종래의 펠리클부 제작 후의 검사 항목이 사용된다.

5. 제3 실시예

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 마스크의 기판, 즉 쿼르츠 등을 일정 두께 이상으로 연마하는 단계를 더 포함할 수 있다.

즉,본 발명의 제 3실시예에 따르면, 기판 표면을 식각하는 단계를 추가로 포함한다. 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 상술한 제1 실시예와 동일한 과정을 거치다가, 전처리 단계의 기판 세정 과정 이후에 기판 표면이 손상되었는지 여부를 검사하는 단계를 거친다. 검사 항목으로는, 스크래치, 표면의 손상, 편평도 불량 등이 있을 수 있다.

검사 결과, 기판 표면이 손상된 경우 등에는, 기판 연마 과정을 거친다. 기판 표면은 소정 두께 이상을 연마하는 것이 바람직하다. 본 발명의 발명자의 실험 결과 연마되는 기판의 두께는 10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 기판 크기가 희망하는 크기와 일치하지 않는 경우, 컷팅을 거치고, 전후에 있어서 연마 및 에지 연마 과정을 수행할 수 있다.

검사 결과, 기판 표면이 손상되지 않은 경우에는 곧바로 제1 실시예에서 설명한 바와 같은 분류 단계로 진행한다.

이러한 기판 표면의 식각 단계를 추가로 필요로 하는 다른 예로서, 위상 반전 마스크의 경우가 있을 수 있다. 위상 반전 마스크의 경우, 크롬 패턴만 제거하여서 마스크로 재생하기 어려운 경우가 있는데, 이것은 쿼르츠 상에 미세하게 패턴홈이 형성되어 있기 때문이다. 즉, 이러한 경우에는 금속막만을 제거하여 재생하였을 때 두께 차이에 의한 투과율의 변화가 심하게 된다. 이런 경우, 상기 쿼르츠 면을 1 ~ 10㎛ 정도로 연마하여 재생한다. 위상차 마스크에서 쿼르츠 면의 식각은 1㎛보다 작은 미세한 두께로 식각하기 때문에 10㎛를 연마하면 손상된 부분의 회복이 가능하다.

마스크의 재질은 쿼르츠재질의 투명하고 온도변화에 둔감한 물질로 구성된다. 또한 쿼르츠의 표면은 빛의 회절이 일어나지 않고 쿼르츠에 입사는 빛은 모두 투과될 수 있어야 한다. 이러한 특성으로 인하여 반도체 마스크용 쿼르츠는 제작이 쉽지 않아 가격이 고가로 형성된다. 따라서 완벽한 재생이 이루어지면 저가의 마스크 사용이 가능하고 제품의 비용을 낮출 수 있다. 나아가서 폐마스크에 의한 환경오염과 관리적인 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

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5. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

   상기 원재료 마스크는 기판, 기판 상에 도포된 기능막부 및 기능막부상에 형성된 펠리클부를 포함하며,

   상기 펠리클부는 상기 기능막부 상에 위치한 멤브레인과, 상기 멤브레인을 포위하여 상기 기능막부에 접착된 프레임을 포함하며,

   a-1) 상기 프레임과 상기 기능막부를 서로 접착하고 있던 접착제를 상기 원재료 마스크를 IPA용액에 소정 시간 동안 담그는 과정을 통하여 녹여내는 단계,

   a-2) 상기 프레임 및 상기 멤브레인을 상기 기능막부로부터 이격시켜 상기 원재료 마스크로부터 상기 펠리클부를 제거하는 단계,

   a-3) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기능막부를 제거하는 단계를 포함하여 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

   b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

   c) 상기 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우에는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

   를 포함하는 마스크 제작 방법.
6. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

   상기 원재료 마스크는 기판, 기판 상에 도포된 기능막부 및 기능막부상에 형성된 펠리클부를 포함하며,

   상기 펠리클부는 상기 기능막부 상에 위치한 멤브레인과, 상기 멤브레인을 포위하여 상기 기능막부에 접착된 프레임을 포함하며,

   a-1) 상기 펠리클부의 프레임의 양측면에 지그를 삽입하여 물리적인 힘을 가함으로써 펠리클 프레임을 상기 기능막부로부터 이격시켜 상기 원재료 마스크로부터 상기 펠리클부를 제거하는 단계,

   a-2) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기능막부를 제거하는 단계를 포함하여 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

   b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

   c) 상기 판단 결과, 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

   를 포함하는 마스크 제작 방법.
7. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

   상기 원재료 마스크는 기판, 기판 상에 도포된 기능막부 및 기능막부상에 형성된 펠리클부를 포함하며,

   a-1) 상기 원재료 마스크로부터 상기 펠리클부를 제거하는 단계,

   a-2) 상기 기능막부를 구성하는 박막의 금속재에 대한 선택적 식각제를 이용한 식각을 통해 상기 원재료 마스크로부터 상기 기능막부를 제거하여 상기 기판을 추출하는 단계,

   b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

   c) 상기 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

   를 포함하는 마스크 제작 방법.
8. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

   상기 원재료 마스크는 기판, 기판 상에 도포되며 위상 쉬프크 물질로 구성된 위상 쉬프트부를 포함하는 기능막부 및 기능막부 상에 형성된 펠리클부를 포함하며,

   a-1) 상기 원재료 마스크로부터 상기 펠리클부를 제거하는 단계,

   a-2) 상기 위상 쉬프트 물질에 대한 선택적 식각제를 이용한 식각을 이용하여 원재료 마스크로부터 상기 기능막부를 제거하는 단계를 포함하여 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

   b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

   c) 상기 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

   를 포함하는 마스크 제작 방법.
9. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

   상기 원재료 마스크는 기판, 기판 상에 도포된 기능막부 및 기능막부상에 형성된 펠리클부를 포함하며,

   a-1) 상기 원재료 마스크로부터 상기 펠리클부를 제거하는 단계,

   a-2) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기능막부를 제거하는 단계,

   a-3) 상기 원재료 마스크 상에 존재하는 상기 펠리클부 및 기능막부를 제외한 다른 구성을 제거하는 단계를 포함하여 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

   b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

   c) 상기 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

   를 포함하는 마스크 제작 방법.
10. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

    상기 원재료 마스크는 기판, 기판 상에 도포된 기능막부 및 기능막부 상에 형성된 펠리클부를 포함하며,

    a-1) 상기 원재료 마스크로부터 상기 펠리클부를 제거하는 단계,

    a-2) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기능막부를 제거하는 단계,

    a-3) 상기 추출된 기판을 세정하는 단계를 포함하여 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

    b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

    c) 상기 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

    를 포함하는 마스크 제작 방법.
11. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

    a) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

    b) 상기 기판의 표면을 식각하는 단계,

    c) 상기 추출 및 식각된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

    d) 상기 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

    를 포함하는 마스크 제작 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 연마되는 기판의 두께는 10㎛ 이하인 마스크 제작 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 b) 기판 표면 연마 단계는

    b-1) 상기 기판의 표면의 손상 여부를 검사하는 단계,

    b-2) 상기 검사 결과, 상기 기판의 표면이 손상된 경우에는 상기 기판의 표면을 소정의 두께만큼 식각하는 단계

    를 포함하는 마스크 제작 방법.
14. 제11항에 있어서,

    상기 b) 기판 표면 연마 단계는

    b-1) 상기 원재료 마스크가 위상 반전 마스크인지 여부를 판단하는 단계,

    b-2) 상기 판단 결과, 상기 원재료 마스크가 위상 반전 마스크였던 경우에는 상기 기판의 표면을 소정의 두께만큼 식각하는 단계

    를 포함하는 마스크 제작 방법.
15. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

    a) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

    b-1) 상기 기판 검사 이후, 검사 결과를 기초로 기판의 결함 여부를 판단하는 단계,

    b-2) 상기 판단 결과, 결함이 없는 것으로 판단된 경우, 마스크 제작 단계로 이동하고, 결함이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 발견된 결함이 상기 a) 기판 추출 단계로 치유될 수 있는지 여부를 판단하는 단계,

    b-3) 상기 판단 결과, 상기 a) 기판 추출 단계로 치유될 수 있는 것으로 판단된 경우는 상기 a) 기판 추출 단계로 이동하고, 그러하지 않은 경우에는 부가적인 공정을 통해 치유될 수 있는지 여부를 판단하는 단계,

    b-4) 상기 판단 결과 상기 부가적인 공정을 통해 치유될 수 있는 것으로 판단된 경우는 상기 결함의 치유를 위한 부가 공정을 수행하고, 그러하지 않은 경우에는 폐기 처분하는 단계를 포함하는 기판의 결함 존재 여부 판단 단계,

    c) 상기 결함 존재 여부 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하는 단계

    를 포함하는 마스크 제작 방법.
16. 기판이 활용 가능한 상태인 반도체 미세 패턴 형성용 원재료 마스크로부터 새로운 마스크를 제작하는 방법에 있어서,

    a) 상기 원재료 마스크로부터 상기 기판을 추출하는 단계,

    b) 상기 추출된 기판을 검사하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계,

    c) 상기 판단 결과 기판에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우는 상기 기판을 기초로 반도체 미세 패턴 형성용 새로운 마스크를 제작하되,

    c-1) 상기 추출된 기판상에 기능막을 도포하는 단계, 및

    c-2) 상기 기능막 상에 펠리클부를 형성하는 단계를 포함하여 새로운 마스크를 제작하는 마스크 제작 방법.
17. 제16항에 있어서,

    상기 c-1) 기능막 도포 단계 이후에,

    c-1-1) 상기 기능막 상에 패턴을 형성하는 단계

    를 더 포함하는 마스크 제작 방법.