KR100559589B1 - 일체형 펠리클과 레티클 제조방법 및 레티클용 압착기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 펠리클과 레티클 제조방법 및 레티클용 압착기구에 관한 것으로서, 펠리클과 펠리클프레임이 일체형펠리클(20)로 형성되고, 이 일체형펠리클(20)을 레티클용 압착기구(100)를 이용하여 레티클(10)에 부착시키는 것을 특징으로 한다. 따라서 일체형 펠리클로 하여 I-line 파장 및 원자외광 진공자외광 등의 단파장에서도 사용 가능하여 반도체 제조 현장에서 효율성이 증대되며, 부착된 미세 먼지의 제거가 용이하다. 그리고 일체형 펠리클과 레티클의 부착을 접착제를 사용하지 않고 레티클용 압착기구를 사용함으로서, 탈부착이 자유롭다. 또한, 레티클용 압착기구는 레티클의 두께에 따라 조절이 가능하여 두께가 다른 레티클에도 사용이 가능한 효과가 있다.

Description

일체형 펠리클과 레티클 제조방법 및 레티클용 압착기구{ONE BODY TYPE PELLICLE AND RETICLE MANUFACTURE METHOD AND COMPRESSION TOOL FOR RETICLE}

도 1은 종래 레티클의 구조를 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 일체형 펠리클과 레티클을 도시한 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 레티클용 압착기구의 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따라서 일체형 펠리클과 레티클을 상호 압착시키는 방법을 보여주는 평면도이고,

도 5는 도 3의 A-A선 단면도이고,

도 6a 및 6b는 도 3의 B-B선 단면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 레티클 20 : 일체형펠리클

30 : 보호용 패드 100 : 레티클용 압착기구

101 : 본체 110 : 압착조절부

112 : 손잡이 114 : 압착판

120 : 가이드렛치 122 : 고정치

130 : 고정수단 131 : 걸림쇠

132 : 지지구 133 : 로드

134 : 스프링 136 : 버튼부

본 발명은 반도체 제조 공정 중 포토공정에서 사용되는 펠리클(pellicle)과 레티클(reticle)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로가 형성되어 있는 레티클과 반도체 웨이퍼를 보호하기 위해 레티클에 부착하는 일체형 펠리클과 레티클 제조방법 및 레티클용 압착기구에 관한 것이다.

일반적으로, 포토리쏘그라피(photo lithography) 공정에서 웨이퍼에 패턴을 형성시키기 위해서는 레지스트를 도포한 반도체 웨이퍼에 노광장치로부터 패턴이 형성되어 있는 레티클에 빛을 조사하여 여러 가지 회로를 형성시킨다. 레티클이 결함이 없는 상태로 만들어 졌다고 하더라도 레티클 제조 및 실제 반도체 제조공정에서의 외부 오염 물질 및 미세 먼지에 의해서 회로가 형성되어있는 기판을 손상시키게 된다. 즉, 먼지 파티클은 빛을 흡수하거나 반사하기 때문에 전사된 패턴이 변형되거나 그 패턴의 가장자리 선이 울퉁불퉁해진다. 이로 인해 그 패턴의 선폭, 외관 등이 왜곡되어질 수 있고 실제 제조공정에서 웨이퍼의 수율이 떨어진다.

이러한 오염인자에 의한 대책으로 레티클에 형성되어진 패턴을 보호하기 위해서 펠리클을 부착하여 사용한다.

도 1은 종래 레티클의 구조를 도시한 것이다.

레티클(1)은 석영의 기판 상에 차광막으로서 크롬패턴(1a)이 형성된다. 이러 한 레티클(1)의 크롬패턴(1a)에 불순물이 흡착되는 것을 방지하기 위하여 크롬패턴(1a)이 형성된 면에 펠리클프레임(2)과 그 위에 얇은 막의 펠리클(3)을 접착제로 하여 부착하고 있다.

또한, 펠리클프레임(2)과 펠리클(3)도 접착제로 하여 부착된다.

그리고 레티클(1)의 제조에 사용되는 재료로서는 석영판이 사용되어지며 재질뿐만 아니라 두께도 서로 다르게 사용되어진다.

한편, 반도체 제조공정에서 노광장치에 레티클을 로딩하고 로딩된 레티클을 통과한 투과광이 실리콘 웨이퍼(미도시)에 노광된다. 석영판의 품질은 온도의 변화에 따라 석영판이 얼마나 팽창 수축되느냐에 따라 품질이 결정된다.

더욱이 반도체 장치가 미세해짐에 따라서, 포토리쏘그래피에서 요구되어지는 해상도도 점점 높아지고 있다. 그리고 이러한 해상도의 실현을 위해서 보다 짧은 파장의 광원이 사용되고 있다. 463nm의 파장인 G-Line 에서 365nm 파장인 I-Line 으로 그리고 현재 원자외광 248nm 파장인 KrF 엑시머 레이저에서 진공자외광 193nm 파장인 ArF 엑시머 레이저로 대체되고 있다.

종래의 펠리클은 노광되어지는 광원에 따라서 펠리클의 재료로서 셀룰로직 유기수지와 원자외광을 흡수하여 펠리클이 경화되고 광 붕괴현상을 일으키는 관능기를 포함하지 않는 비정질 불화 폴리머가 원 자외광을 사용하는 노광 장치의 펠리클 재료로 사용되고 있다. 그러나 이러한 비정질 불화 폴리머가 약 180nm 까지의 파장에 대하여 높은 투과율을 나타낸다고 하더라도 상기한 파장보다 짧은 파장의 광에 대해서는 심각한 흡수 및 좋지 않은 투과율을 나타낸다.

이와 같은 노광원의 파장영역에 따라서 펠리클의 재료 및 사용은 달라지게 되며 실제 제조공정에서는 다층의 미세패턴을 형성하기 위해서 하나의 디바이스에도 각 층의 특성에 따라서 I-LINE 노광원을 사용하며 좀더 나아가 미세패턴의 경우 원자외광을 사용하게 된다. 이에 따라서 각 층에 해당하는 레티클의 펠리클의 재료도 달라지게 된다.

이처럼 종래의 레티클 구조에서는 제품을 만들기 위해서 I-LINE과 원자외광 및 그 이하의 진공자외광을 사용하는 노광장치가 동일 제조라인에 있게 된다. I-line용 펠리클을 사용하는 레티클은 I-line 노광장치에만 사용해야 하기 때문에 반도체 가공 공정에서의 작업자의 실수 및 마스크 제조에서 펠리클을 잘못 부착하여 원자외광 노광장치에서 사용 할 경우 펠리클이 경화를 일으켜 웨이퍼상의 패턴의 왜곡 및 변형이 일어나며 수율이 현저하게 나빠지게 된다. 이러한 경우 초기에는 인식하지 못할 경우가 많아서 최종 제품의 수율이 나오고 나서야 확인이 되는 경우가 종종 발생한다. 또한 잘못 만들어진 펠리클을 다시 부착하기까지 해당 패턴을 생산할 수 없어 납입기한에도 차질이 빚어진다.

따라서 특정 파장에서만 사용해야 한다는 문제점으로 인해 레티클의 잘못 사용에 의한 최종 수율 저하가 발생하였고 펠리클에 미세 먼지가 부착될 경우 미세 먼지의 제거가 용이하지 않으며, 심할 경우 마스크 제조업체에 보내어 접착제로 붙여 있던 펠리클을 제거 후 다시 장착하여 붙여야만 했다.

또한, 한정되어 있는 장비에서 생산효율을 높이기 위해서 원자외광을 사용하는 층의 디바이스가 없을 경우 원자외광 장치의 생산효율이 떨어지게 되는데 I- Line과 원자외광 노광장치에서 동일하게 사용할 수 있는 포토마스크를 만들기 위해서는 기존에 사용하던 레티클의 펠리클을 모두 바꾸어야 한다는 어려움이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펠리클과 펠리클프레임을 일체형 합성석영 구조로 하고, 이를 레티클에 레티클용 압착기구로 하여 압착시킴으로서, 레티클의 파장에 따른 사용 제한을 최소화하였고, 미세 먼지의 제거가 용이하며, 펠리클프레임을 레티클과 동일 재질로 사용하여 온도에 따른 팽창 수축 에러를 최소화 한 일체형 펠리클과 레티클 제조방법 및 레티클용 압착기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 펠리클과 펠리클프레임이 일체로 형성된 일체형펠리클과 레티클을 압착으로 부착하기 위하여 레티클용 압착기구가 사용 되어지며, 레티클용 압착기구는,"ㄷ"자 형상의 본체와, 본체의 상, 하면에 돌출 설치되어, 회전 작동에 의하여 나사산을 타고 승하강되는 압착조절부와, 각 압착조절부의 끝단에 설치되어, 일체형펠리클과 레티클을 압착시키는 압착판과, 본체에 길이방향으로 삽입 설치되어, 본체가 레티클과 밀착을 이루도록 이동하는 가이드렛치와, 가이드렛치의 위치 고정을 위하여 본체의 후면에 설치되는 고정수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 펠리클과 레티클용 압착기구를 제공한다.

또한, 본 발명은, 일체형펠리클과 레티클을 적층시키는 단계와, 적층된 일체형펠리클과 레티클을 레티클 압착기구의 본체로 하여 정렬 밀착시키는 단계와, 일체형펠리클과 레티클을 밀착시킨 본체를 위치 고정시키는 단계와, 본체로부터 압력조절부가 작동되어 일체형펠리클과 레티클을 압착으로 부착시키는 단계를 포함하는 레티클 제조방법을 제공한다.

삭제

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 일체형 펠리클과 레티클을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 레티클용 압착기구의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따라서 일체형 펠 리클과 레티클을 상호 압착시키는 방법을 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 3의 A-A선 단면도이고, 도 6a 및 6b는 도 3의 B-B선 단면도이다.

본 발명에 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 레티클(10)은 석영의 기판상에 차광막 기능을 하는 크롬패턴(10a)이 형성된다. 이러한 레티클(10)의 크롬패턴(10a)에 불순물이 흡착되는 것을 방지하기 위하여 크롬패턴(10a)이 형성된 면에 일체형펠리클(20)이 부착된다.

여기서 일체형펠리클(20)은 바람직하게는 레티클(10)의 합성석영과 동일재질로 형성한다.

그리고 일체형펠리클(20)과 레티클(10)을 압착하여 부착시키기 위하여 레티클용 압착기구(100)가 사용된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 레티클용 압착기구(100)는, "ㄷ"자 형상으로 일정 두께를 가지는 본체(101)와, 본체(101)의 상면과 하면에 각각 손잡이(112)를 가지고 돌출되는 압착조절부(110)가 설치된다.

압착조절부(110)는 도 5에 도시된 것과 같이, 외주면에 나사산이 형성되고, 대응되는 본체(101)내에도 나사산이 형성되어 회전작동으로 승하강 이동된다.

그리고 각 압착조절부(110)의 끝단에 압착판(114)이 설치되어 일체형펠리클(20)과 레티클(10)을 동일 압력으로 압착시키게 된다.

그리고 본체(101)에는 길이 방향으로 이동하는 가이드렛치(120)가 삽입 설치된다.

가이드렛치(120)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 본체(101)의 양단으로 레티클(10)과 본체(101)가 밀착되도록 하는 것으로서, 가이드렛치(120)의 일면에는 톱니 형상의 고정치(122)가 형성된다.

그리고 이러한 가이드렛치(120)의 위치 고정을 위하여 소정 거리 이격을 유지한 채 적어도 하나 이상의 고정수단(130)이 설치된다.

고정수단(130)은, 고정치(122)에 걸려서 가이드렛치(120)가 고정되도록 가이드렛치(120)의 근접부인 본체(101) 내부에 회전 가능한 걸림쇠(131)가 설치된다.

그리고 걸림쇠(131)가 가이드렛치(120)에 맞물린 상태가 유지되도록 일측에서 미는 작동을 하는 지지구(132)가 설치된다.

지지구(132)는 로드(133)와 로드(133)의 끝단에 위치하는 스프링(134)으로 구성된다.

또한, 지지구(132)에 의하여 고정되어 있는 걸림쇠(131)를 타방향으로 회전시켜서 자유로워진 가이드렛치(120)가 이동 가능하도록 본체(101)의 후측면에 버튼부(136)가 돌출 설치된다.

한편, 레티클용 압착기구(100)를 사용하여 일체형펠리클(20)과 레티클(10)이 압착되는 과정에서 상호 손상을 입지 않도록 일체형펠리클(20)과 레티클(10)의 사이에 보호용 패드(30)를 설치한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 일체형 펠리클과 레티클 제조방법 및 레티클용 압착기구의 작용은 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 일체형펠리클(20)과 보호용 패드(30) 및 레티클(10)을 차례로 적층시키고 레티클용 압착기구(100)로 하여 상호 압착시켜 부착시키게 된다.

먼저, 차례로 적층된 일체형펠리클(20)과 보호용 패드(30) 및 레티클(10)의 사방에서 "ㄷ"자 형상의 각 본체(101)를 삽입시키게 된다.

도 6a 및 도 6b를 참고하면, 복수의 버튼부(136)를 작업자가 누름으로서 걸림쇠(131)가 고정치(122)에서 빠지고 자유로워진 가이드렛치(120)는 좌, 우 이동되면서 본체(101)에 일체형펠리클(20)과 보호용 패드(30) 및 레티클(10)을 밀착시킨다.

밀착이 완료되어 버튼부(136)를 해제하면, 지지구(132)의 로드(133)가 스프링(134)력에 의하여 돌출되면서 걸림쇠(131)를 회전시켜 가이드렛치(120)에 걸리게 된다.

따라서 걸림쇠(131)가 버튼부(136)의 누름 작동이 있지 않는 한 걸림쇠(131)는 가이드렛치(120)의 고정치(122)에 걸려서 위치 고정된다.

본체(101)에 밀착된 일체형펠리클(20)과 보호용 패드(30) 및 레티클(10)을 압착시키기 위하여 압착조절부(110)가 사용되며, 각 손잡이(112)를 잡고 일방향으로 회전시키면 각 압착판(114)이 승강 또는 하강된다. 압착조절부(110)의 계속되는 회전 작동으로 일체형펠리클(20)과 보호용 패드(30) 및 레티클(10)은 압착을 이루면서 상호 부착된다.

이는 일체형펠리클(20)이나 레티클(10)의 두께가 사용되는 용도에 따라서 각각 다를 수 있는데, 수동의 압착조절부(110) 작동으로 가능하다.

위의 부착이 완료되면, 압착조절부(110)를 반대 방향으로 돌려서 부착된 레티클(10)과 거리를 이격시키고, 일체형펠리클(20)과 보호용 패드(30) 및 레티클(10)을 본체(101)로부터 빼내게 된다.

이처럼 레티클(10)과 동일한 합성석영의 재질로 제작되는 일체형펠리클(20)은 미세먼지의 제거가 용이하며, 파장영역에 따라 펠리클이 달라질 이유가 없어서 파장에 따른 사용 제한을 최소화할 수 있다. 또한, 온도에 따른 팽창 수축 에러를 최소화시킨다.

그리고 일체형 페티클(20)과 레티클(10)의 부착에 접착제를 이용하지 않고 레티클용 압착기구(100)를 사용함으로서, 부착 이후에도 탈착이 가능하게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명인 일체형 펠리클과 레티클 제조방법 및 레티클용 압착기구는, 일체형 펠리클로 하여 I-line 파장 및 원자외광 진공자외광 등의 단파장에서도 사용 가능하여 반도체 제조 현장에서 효율성이 증대되며, 부착된 미세 먼지의 제거가 용이하다.

그리고 일체형 펠리클과 레티클의 부착을 접착제를 사용하지 않고 레티클용 압착기구를 사용함으로서, 탈부착이 자유롭다.

또한, 레티클용 압착기구는 레티클의 두께에 따라 조절이 가능하여 두께가 다른 레티클에도 사용이 가능한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 펠리클과 펠리클프레임이 일체로 형성된 일체형펠리클과 레티클을 압착으로 부착하기 위하여 레티클용 압착기구가 사용 되어지며,

   상기 레티클용 압착기구는,

   "ㄷ"자 형상의 본체와,

   상기 본체의 상, 하면에 돌출 설치되어, 회전 작동에 의하여 나사산을 타고 승하강되는 압착조절부와,

   상기 각 압착조절부의 끝단에 설치되어, 상기 일체형펠리클과 레티클을 압착시키는 압착판과,

   상기 본체에 길이방향으로 삽입 설치되어, 상기 본체가 상기 레티클과 밀착을 이루도록 이동하는 가이드렛치와,

   상기 가이드렛치의 위치 고정을 위하여 상기 본체의 후면에 설치되는 고정수단,

   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 펠리클과 레티클용 압착기구.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 고정수단은,

   상기 가이드렛치를 고정시키기 위하여 회전 가능하게 설치되는 걸림쇠와,

   상기 걸림쇠의 일측 방향에 설치되어 상기 걸림쇠가 상기 가이드렛치에 맞물린 상태가 유지되도록 스프링 작동되는 지지구와,

   상기 지지구에 의하여 고정되어 있는 상기 걸림쇠를 타방향으로 회전시켜서 상기 가이드렛치가 이동 가능하도록 상기 본체의 후측면에 돌출 설치되는 버튼부로,

   구성되는 것을 특징으로 하는 레티클용 압착기구.
6. 일체형펠리클과 레티클을 적층시키는 단계와,

   상기 적층된 일체형펠리클과 레티클을 레티클 압착기구의 본체로 하여 정렬 밀착시키는 단계와,

   상기 일체형펠리클과 레티클을 밀착시킨 상기 본체를 위치 고정시키는 단계와,

   상기 본체로부터 압력조절부가 작동되어 상기 일체형펠리클과 레티클을 압착으로 부착시키는 단계를,

   포함하는 레티클 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 일체형펠리클과 레티클을 적층시키는 단계에서,

   상기 일체형펠리클과 상기 레티클이 압착되는 과정에서 상호 손상을 입지 않도록 상기 일체형펠리클과 상기 레티클의 사이에 보호용 패드를 더 포함시켜서 적층하는 것을 특징으로 하는 레티클 제조방법.

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