KR100771532B1 - 포토마스크 제조장치 - Google Patents

Abstract

펠리클 부착시 부착압력을 일정하게 유지하여 노광공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 포토마스크 제조장치를 개시한다. 이는, 상, 하 두 개의 가압판과, 하부 가압판 상에 위치하여 포토마스크가 형성될 마스크 플레이트와, 마스크 플레이트와 가압판 사이에 부착된 펠리클(pellicle),및 상, 하 가압판 사이에 삽입되며, 펠리클의 부착압력을 조절하기 위한 스페이서를 구비하여 이루어진다.

Description

포토마스크 제조장치{Apparatus for fabricating a photo mask}

도 1은 종래의 펠리클이 부착된 포토마스크 제조장비의 일부를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크 제조장치를 간략하게 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 포토마스크 제조장치를 간략하게 도시한 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 노광장치의 단면을 도시한 것이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

2,22 : 가압판 4,24 : 박막

6,10,26,30 : 접착제 8,28 : 프레임

12,32 : 포토마스크 플레이트 34,36 : 스페이서

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 특히 펠리클(pellicle)을 구비하는 포토마스크 제조장치에 관한 것이다.

펠리클(pellicle )은 매우 얇고 투명한 막으로, 포토마스크의 표면을 대기중의 분자나 다른 형태의 오염으로부터 보호하여 포토마스크의 사용수명과 세정주기를 연장해 주며 반복적인 사용시 오염원으로부터 격리하는 역할을 한다.

도 1은 종래의 펠리클이 부착된 포토마스크 제조장비의 일부를 도시한 것이다.

도면 참조번호 "2"는 가압판(pressure plate)을, "4"는 박막(membrane)을, "6"과 "10"은 접착제를, "8"은 프레임을, 그리고 "12"는 포토마스크 플레이트를 각각 나타낸다. 도시된 바와 같이 펠리클은, 프레임(8)과 그에 부착된 박막(4)으로 구성되는데, 박막(4)을 접착제(6)를 이용하여 알루미늄 프레임(8)에 부착한 후 이를 접착제(10)를 사용하여 포토마스크 플레이트(12)의 표면에 부착한다. 펠리클은 그 표면에 붙은 이물질(particle)이 노광공정에서 웨이퍼의 이미지에 영향을 주지 않는 거리에 위치하게 한다.

현재 펠리클을 포토마스크 플레이트(12)에 부착하는 접착제(10)로는 양면 테이프 또는 핫-멜트(hot-melt) 등이 사용되고 있으며, 일정 수준의 힘을 가하여 마스크 플레이트에 부착하고 있다. 이 때, 자동 펠리클 마운터(automated pellicle mounter)를 이용한 작업시 프레임의 두께 또는 면적, 접착제의 양과 같은 외부영향에 의해, 가압판(2)을 누르는 힘은 일정하게 유지되더라도 부착압력의 조절은 쉽지 않다. 만일, 과압력(over-pressure)이 발생하면, 포토마스크의 변형으로 인해 노광공정시 패턴 표시가 틀어지는 문제가 발생한다. 이는 웨이퍼 노광시 오버레이 마진(overlay margin)의 감소를 일으켜 반도체 수율저하의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 펠리클 부착시 부착압력을 일정하게 유지하여 노광공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 포토마스크 제조장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 포토마스크 제조장치는, 상, 하 두 개의 가압판과, 상기 하부 가압판 상에 위치하여 포토마스크가 형성될 마스크 플레이트와, 상기 마스크 플레이트와 가압판 사이에 부착된 펠리클(pellicle),및 상기 상, 하 가압판 사이에 삽입되며, 상기 펠리클의 부착압력을 조절하기 위한 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 펠리클은 접착제에 의해 상기 상부 가압판에 부착된 박막(membrane)과, 접착제에 의해 상기 마스크 플레이트에 부착된 프레임으로 이루어진다. 상기 스페이서는, 상기 프레임과 마스크 플레이트 사이의 접착제와 동일한 위치에 장착되거나, 상기 상부 가압판과 상기 마스크 플레이트 사이의 거리와 비슷한 두께를 가지며, 상기 프레임의 크기에 따라 이동 가능하도록 구성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크 제조장치를 간략하게 도시한 단면도이다.

도면 참조번호 "22"는 가압판을, "24"는 박막(membrane)을, "26"과 "30"은 접착제를, "28"은 프레임을, "32"는 포토마스크 플레이트를, 그리고 "34"는 두 가압판(22) 사이의 압력을 조절하기 위하여 삽입된 스페이서(spacer)를 각각 나타낸다. 상기 스페이서(34)는 펠리클의 프레임(28)과 포토마스크 플레이트(32) 사이의 접착제(30)가 있는 위치에 삽입된다. 펠리클을 부착할 때 프레임(28)의 하단부와 스페이서(34)가 맞닿을 때까지만 압력을 가하면 과압력 없이 펠리클을 부착할 수 있다. 펠리클의 부착압력을 조절하기 위해서는 스페이서(34)의 두께를 변경함으로써 가능하다. 즉, 펠리클 부착압력을 높이고자 할 때에는 스페이서(34)의 두께를 증가시키고 부착압력을 낮추고자 할 때에는 스페이서(34)의 두께를 감소시켜 제조하면 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 포토마스크 제조장치를 간략하게 도시한 평면도로서,"22"는 가압판을, "28"은 펠리클의 프레임을, 그리고 "36"은 압력조절을 위한 스페이서를 각각 나타낸다.

도 4는 도 3에 도시된 노광장치의 단면을 도시한 것으로, 도 2 및 도 3과 동일한 참조번호는 동일한 부분을 나타낸다.

두 개의 가압판(22) 사이에는 스페이서(36)가 장착되어 있다. 상기 스페이서(36)는 도 2의 스페이서와는 달리 두 가압판(22) 사이의 거리와 비슷한 두께로 형성되어 있다. 펠리클을 부착할 때에는, 도시된 바와 같이, 두 개의 가압판(22)이 스페이서(36)에 맞닿을 때까지 압력을 가한다. 따라서, 가압판에 과압력이 가해지는 것을 방지하고, 압력을 일정하게 유지할 수가 있다. 이 스페이서(36)는 프레임의 크기에 따라 이동이 가능하도록 구성되어, 프레임의 크기가 작으면 안쪽으로 이동하고 프레임이 클 경우에는 바깥쪽으로 이동할 수가 있다.

펠리클의 부착시 발생하는 마스크 표시 불량(mask registration error)은 펠리클 부착압력에 의해 가장 큰 영향을 받는다. 부착 압력이 클수록 표시불량이 커진다. 이러한 불량을 최소화하기 위해서는 부착압력을 낮추어야 하며, 또한 일정하게 조절할 수 있어야 한다. 일반적으로, 웨이퍼 노광시 오버레이 불량(overlay error)에서 마스크 표시 불량이 차지하는 비중은 대략 15％ 정도인 것으로 알려져 있다. 종래의 펠리클 사용시 부착압력의 과부하로 인해 발생되는 마스크 표시 불량은 25 ∼ 55㎚ 수준으로, 웨이퍼 노광시 오버레이를 약 5 ∼ 10㎚ 정도 감소시킨다. 그러나, 본 발명의 장치를 사용할 경우에는 20㎚ 이하로 제어할 수 있으며, 웨이퍼 노광시 오버레이 마진의 감소를 최소화할 수 있다.

본 발명에 의한 포토마스크 제조장치에 의하면, 스페이서를 이용하여 두 가압판 사이의 압력을 적절하게 조절할 수 있으므로 펠리클의 부착압력을 일정하게 유지할 수가 있고, 과압력에 의한 패턴 표시 불량을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

1. 상, 하 두 개의 가압판;

   상기 하부 가압판 상에 위치하여 포토마스크가 형성될 마스크 플레이트;

   상기 마스크 플레이트와 가압판 사이에 부착된 펠리클; 및

   상기 상, 하 가압판 사이에 삽입되며, 상기 펠리클의 부착압력을 조절하기 위한 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 펠리클은 접착제에 의해 상기 상부 가압판에 부착된 박막과, 접착제에 의해 상기 마스크 플레이트에 부착된 프레임으로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스페이서는, 상기 프레임과 마스크 플레이트 사이의 접착제와 동일한 위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 스페이서는, 상기 상부 가압판과 상기 마스크 플레이트 사이의 거리와 비슷한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 프레임의 크기에 따라 이동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조장치.

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