KR100567519B1 - 레티클 오염을 방지하는 펠리클 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정 중 포토마스크(photo mask)공정에서 사용되는 펠리클(pellicle)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원에 의해 펠리클 내부에 생성되는 가스는 배출하고 펠리클 내부로의 파티클(particle) 유입은 차단하여 레티클(reticle)의 오염을 방지하는 펠리클 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 반도체 제조용 이미지패턴이 형성된 레티클을 보호하기 위하여 그 일측에 설치되어 상기 레티클을 보호하는 박막, 상기 박막을 상기 레티클과 이격시켜 결합하는 프레임 등이 구비되어 이루어지는 펠리클에 있어서, 상기 프레임은 그 양단에 다수개의 미세통공이 형성된 접착부재가 결합되어 상기 레티클 및 상기 박막과 결합되며, 그 내측에는 상기 양단의 접착부재와 소통되는 배기공이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 레티클 오염을 방지하는 펠리클을 제공하여 펠리클 내부에 축적되는 가스는 배출되고 펠리클 내부로의 파티클유입은 차단되어 레티클의 오염을 방지함으로써 레티클의 수명을 연장하는 것은 물론 이에 따른 포커스불량을 개선하여 반도체 소자의 수율을 향상시킬수 있는 발명임.

레티클, 펠리클, 파티클, 스텝퍼, 포토마스크

Description

레티클 오염을 방지하는 펠리클 및 그 제조방법{Pellicle for protecting reticle from contamination and its manufacturing method}

도 1은 종래의 레티클 오염을 방지하는 펠리클이 구비된 스텝퍼 장치의 일부를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 펠리클 부분만을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 레티클 오염을 방지하는 펠리클의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 레티클(reticle) 11 : 이미지패턴

21 : 박막 22, 32 : 프레임

23 : 필터 23a, 32a : 배기공

40 : 접착부재 50 : 투영렌즈

60 : 감광제 70 : 웨이퍼

본 발명은 반도체 제조공정 중 포토마스크(photo mask)공정에서 사용되는 펠 리클(pellicle)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원에 의해 펠리클 내부에 생성되는 가스는 배출하고 펠리클 내부로의 파티클(particle) 유입은 차단하여 레티클(reticle)의 오염을 방지하는 펠리클 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정 중 포토마스크(photo mask)공정은 웨이퍼상에 실제로 필요로 하는 회로를 구현하기위하여 설계하고자 하는 회로 패턴이 그려진 레티클(reticle) 또는 마스크(mask)에 빛을 조사하여 웨이퍼상에 도포된 감광제(photo resist)를 감광시킴으로써 원하는 패턴을 웨이퍼 상에 형성할 수 있게 된다.

통상 '노광공정' 또는 '사진식각공정' 이라 불리는 이 공정은 웨이퍼 표면에 일정한 패턴을 형성하는 과정과 관련된 것이다.

즉, 포토마스크공정은 사진 기술과 화학적 부식법을 병용한 것으로, 웨이퍼상에 감광제를 도포한 후, 상기 웨이퍼를 원하는 방향의 빛만 통과시키도록 패턴 정보가 담겨져 있는 레티클(reticle)을 투과한 빛에 노출시키면, 상기 감광제는 레티클에 담겨진 패턴에 따라 원하는 영역에서만 감광되므로, 감광된 영역의 감광제를 제거함으로써, 웨이퍼 표면에 원하는 패턴이 형성될 수 있는 것이다.

그리고, 이러한 포토마스크공정에서는 주로 사용되는 스텝퍼(stepper)는 사진 노광장치의 일종으로서, 레티클의 패턴을 광학 렌즈를 이용하여 웨이퍼 상에 축소 투영하여 전사하는 장비이며 통상적으로 광원, 레티클, 투영렌즈(projection lens), 웨이퍼 및 웨이퍼 스테이지, 컴퓨터 및 제어기(도면에 표현되지 않음)를 포함한다.

광원은 불화크립톤(KrF) 등이 주로 사용되고 있으며, 광원에서 조사된 빛은 레티클로 입사된다.

레티클에 입사된 빛은 레티클의 회절 격자를 통과하면서 0차광, 1차광, 2차광, 3차광 등으로 회절되어 레티클에 담겨진 패턴에 따른 빛 이미지를 형성하고, 이러한 빛 이미지는 투영렌즈에서 축소된 후 웨이퍼상에 형성된 감광막에 입사된다.

이 때 웨이퍼가 고정될 수 있도록 웨이퍼척이 설치되는 웨이퍼 스테이지는, 웨이퍼를 가로, 세로 방향으로 일정한 간격으로 이송시켜 웨이퍼상에 형성된 감광막에 전체적으로 레티클의 패턴이 형성될 수 있도록 한다.

또한 광원 및 웨이퍼 스테이지의 구동은 제어기에서 컨트롤되며, 이를 위한 정보는 컴퓨터에 입력되어 있다.

상기에 있어서, 하나의 웨이퍼에는 여러 개의 레티클에서의 미세한 패턴들이 선택적으로 노광됨으로써 필요한 전체 회로의 패턴이 형성되는 것이다.

상기와 같이 레티클은 웨이퍼에 패터닝(patterning)을 하는 중요한 요소로 수선 기술(repair technique)등의 기법을 사용하여 레티클을 결함없이 제조할 수 있다고 해도 조작(handling)과 대기 중 오염물질에 의한 레티클의 오염의 가능성을 완전히 배제할 수 없다.

그리하여, 스텝퍼장비에서 레티클을 오염원으로부터 보호하는 수단으로 제시 된 것이 대기 중 먼지가 레티클에 떨어져 빛을 가리는 것을 방지하는 펠리클이며, 이 펠리클은 감광제의 결함을 줄이고 레티클의 수명을 늘리는데 쓰이는 장비이다.

도 1은 종래 기술에 의한 펠리클이 구비된 스텝퍼 장치의 일부를 도시한 것이다.

레티클(10)은 그 상측으로 위치하는 광원(도면에 표현되지 않음)으로 부터 노광되며, 그 하측으로는 레티클(10)상에 형성된 이미지패턴(11)을 감광제(60)가 도포된 웨이퍼(70)에 축소투영하는 투영렌즈(50)가 설치된다.

펠리클은 빛이 통과하는 얇은 박막(21)이 레티클(10)과 간격을 두고 배치되도록 프레임(22)을 매개로 레티클(10)의 크롬쪽 혹은 양쪽에 부착된다.

도 2는 도 1의 펠리클 부분만을 도시한 것이다.

프레임(22)은 그 상하부가 레티클(10)과 박막(21)에 부착되도록 접착부재(30)에 의해 결합되며, 프레임(22)의 측부를 관통하는 배기공(22a)이 형성되어 광원에 의해 펠리클 내부에 생성되는 가스를 배출하게 되고, 배기공(22a)의 바깥쪽에는 필터(23)가 장착되어 있어 외부의 불순물인 파티클(particle)이 펠리클 내부로 들어오는 것을 차단한다.

그러나, 이러한 배기공(22a)은 프레임(22)에 구멍을 뚫어 형성하는 것으로 제작과정에서 발생된 파티클이 그 내부에 잔존할 가능성과 더불어 필터(23)가 통상 약 0.3㎛ 크기까지 필터링 가능하기 하나 예기치 않게 파티클이 내부에 들어가게 되었을 시에는 패터닝에 악영향을 주어 스텝퍼 장비의 포커스불량 등의 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 프레임의 양단에 미세통공이 형성된 접착부재가 결합되고 양단의 접착부재가 소통되도록 프레임 내측에는 배기공이 형성되어 펠리클 내부에 생성되는 가스는 배출하고 펠리클 내부로의 파티클 유입은 차단가능한 레티클 오염을 방지하는 펠리클을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레티클 오염을 방지하는 펠리클은,

반도체 제조용 이미지패턴이 형성된 레티클을 보호하기 위하여 그 일측에 설치되어 상기 레티클을 보호하는 박막, 상기 박막을 상기 레티클과 이격시켜 결합하는 프레임 등이 구비되어 이루어지는 펠리클에 있어서, 상기 프레임은 그 양단에 다수개의 미세통공이 형성된 접착부재가 결합되어 상기 레티클 및 상기 박막과 결합되며, 그 내측에는 상기 양단의 접착부재와 소통되는 배기공이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임의 상기 배기공은 스프링형상으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 레티클 오염을 방지하는 펠리클의 제조방법은,

레티클을 구비하는 단계; 상기 레티클 일측에 일정간격 이격되어 박막이 부착되도록 프레임이 구비되며, 상기 박막이 부착될 때 상기 레티클과 상기 박막 사이에는 다수개의 미세통공이 형성된 접착부재에 의해 결합되는 단계; 및 상기 프레임 내측에 상기 접착부재와 소통되는 배기공이 형성되는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기공은 상기 프레임 내부를 따라 스프링형상으로 형성되어 상기 펠리클 내측으로 파티클 유입이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레티클 오염을 방지하는 펠리클의 단면도이다.

본 발명은 광원으로 부터 노광되는 레티클(10)을 구비한다.

레티클(10)은 일측에 일정간격 이격되어 박막(21)이 부착되도록 프레임(32)이 구비된다.

프레임(32)은 일례로 사각박스형상의 내부가 비어 있는 형상 등이 될수 있으며 일측은 레티클(10)에 부착되며 타측은 박막(21)이 부착되어 그 내부에 공간을 형성하게 된다.

이에 레티클(10) 일측에 형성된 이미지패턴(11)이 파티클 등의 외부불순물로 부터 보호되는 것이다.

이때 프레임(32)의 일측 및 타측에 결합되는 레티클(10)과 박막(21)은 그 사이에 다수개의 미세통공이 형성된 접착부재(40)에 의해 결합된다.

또한 프레임(32)의 내부에는 도 3에 도시된 바와같이 양측에 결합된 접착부재(40)를 서로 소통하는 배기공(32a)이 형성되어 있다.

이로써 레티클(10)과 박막(21)의 사이 내부공간에 광원이 레티클(10)을 조사함으로써 생성되는 가스 등이 접착부재(40)의 미세통공을 통하거나 일측의 접착부재(40)로 유입된후 프레임(32) 내측의 배기공(32a)을 따라 다시 타측의 접착부재(40)를 통하여 외부로 유출되게 되는 것이다.

또한, 배기공(32a)은 프레임(32)의 내부를 따라 스프링형상으로 형성하여 내측으로 파티클이 유입될 가능성이 배제되도록 한다.

이상과 같이 종래 기술의 접착부재는 단순히 레티클에 프레임을 부착시키고 다시 상기 프레임에 박막을 부착하던 것에 비하여, 본 발명의 일실시예에서의 접착부재는 상기의 것에 더하여 미세통공이 형성되어 있어 펠리클의 내부에 생성되는 가스는 배출하고 펠레클 내부로의 파티클 유입은 차단할 수 있는 것이다.

상기한 바와같이 본 발명은 종래의 파티클 유입의 가능성이 있는 프레임의 구조자체를 개선하여 펠리클 내부에 축적되는 가스는 배출하고 펠리클 내부로의 파 티클유입을 차단하여 레티클의 오염을 방지함으로써 레티클의 수명을 연장하는 것은 물론 이에 따른 포커스불량을 개선하여 반도체 소자의 수율을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 반도체 제조용 이미지패턴이 형성된 레티클을 보호하기 위하여 그 일측에 설치되어 상기 레티클을 보호하는 박막, 상기 박막을 상기 레티클과 이격시켜 결합하고 내부에 배기공이 형성되어있는 프레임, 상기 프레임의 양단에 설치된 다수개의 미세통공이 형성된 접착부재로 이루어진 펠리클에 있어서, 상기 프레임의 상기 배기공은 스프링형상으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 레티클 오염을 방지하는 펠리클.
2. 삭제
3. 레티클을 구비하는 단계; 상기 레티클 일측에 일정간격 이격되어 박막이 부착되도록 프레임이 구비되며, 상기 박막이 부착될 때 상기 레티클과 상기 박막 사이에는 다수개의 미세통공이 형성된 접착부재에 의해 결합되는 단계; 및 상기 프레임 내측에 상기 접착부재와 소통되는 배기공이 형성되는 단계;로 이루어진 펠리클 제조방법에 있어서, 상기 배기공은 상기 프레임 내부를 따라 스프링형상으로 형성되어 상기 펠리클 내측으로 파티클 유입이 방지되도록 하는 것을 특징으로 하는 레티클 오염을 방지하는 페리클의 제조방법.
4. 삭제

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