KR102254103B1 - 지지 층을 이용한 펠리클 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
기판 상에 그라파이트 층을 형성하고, 상기 그라파이트 층 상에 지지 층을 형성하고, 상기 기판을 제거하고, 상기 그라파이트 층 및 상기 지지 층의 스택을 프레임 상에 전사하고, 및 상기 지지 층을 제거하는 것을 포함하는 펠리클 제조하는 방법이 설명된다.
Description
본 발명은 지지 층을 이용하여 EUV(Extremely Ultra Violet light)용 펠리클을 제조하는 방법 및 그 방법을 이용하여 제조된 EUV용 펠리클에 관한 것이다.
EUV를 이용하는 포토리소그래피 공정에서 이용되는 레티클 보호용 펠리클은 아직 제안되지 않았다. 심자외선(DUV light, Deep Ultra Violet light)을 이용하는 기존의 투과형 포토리소그래피 공정에서 이용되는 펠리클의 멤브레인 층은 EUV 빛에 대한 투과율, 내구성 및 생산성이 낮아 양산 공정에 사용되기 어렵다. 이에, EUV를 이용한 포토리소그래피 공정에서 사용될 수 있는 내구성이 우수하고 EUV의 투과율이 높은 멤브레인 층을 갖는 펠리클이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 EUV 포토리소그래피 공정에서 이용되는 반사형 레티클의 펠리클을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 EUV 포토리소그래피 공정에서 이용되는 반사형 레티클의 펠리클을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 단일 층의 그라파이트 층을 가진 프리스탠딩(free-standing)형 펠리클을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단일 층의 그라파이트 층을 가진 프리-스탠딩형 펠리클을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법은 기판 상에 그라파이트 층을 형성하고, 상기 그라파이트 층 상에 지지 층을 형성하고, 상기 기판을 제거하고, 상기 그라파이트 층 및 상기 지지 층의 스택을 프레임 상에 전사하고, 및 상기 지지 층을 제거하는 것을 포함한다.
상기 지지 층은 유기 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 유기 폴리머는 PMMA (polymethylmetacrylate)를 포함할 수 있다.
상기 지지 층을 형성하는 것은 스핀 코팅 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
상기 지지 층을 제거하는 것은 산소 플라즈마를 이용하는 것을 포함할 수 있다.
상기 그라파이트 층을 형성하는 것은 챔버 내의 스테이지 상에 상기 기판을 로딩하고, CVD 공정을 수행하여 상기 기판 상에 상기 그라파이트 층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 CVD 공정은 메탄(CH4) 또는 에탄(C2H6) 중 적어도 하나를 포함하는 전구체를 이용하고, 및 상기 기판 및 상기 전구체를 가열 램프를 이용 하여 2분 내에 상온으로부터 1,000℃까지 온도를 상승시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 기판은 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 루데늄(Ru), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 알루미늄(Al), 티타늄 질화물(TiN), 탄탈륨 질화물(TaN), 실리콘 웨이퍼 또는 유리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기판을 제거하는 것은 FeCl3 또는 CAN(ceric ammunium nitrate), 및 물을 포함하는 금속 식각액 내에 상기 그라파이트 층 및 상기 지지 층이 형성된 상기 기판을 담그는 것을 포함할 수 있다.
상기 그라파이트 층 및 상기 지지 층의 스택을 상기 프레임 상에 전사하는 것은 물을 포함하는 용액 상에 상기 스택을 띄우고, 및 상기 용매의 내부로부터 표면으로 상기 프레임을 상기 스택과 수직하게 상승시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 그라파이트 층과 상기 프레임이 직접적으로 접착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법은 제1 기판 상에 제1 지지 층을 형성하고, 제2 기판 상에 그라파이트 층을 형성하고, 상기 제1 기판 및 상기 2 기판을 각각 제거하여 상기 제1 지지 층, 및 상기 그라파이트 층을 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판으로부터 각각 분리하고, 프레임 상에 상기 제1 지지 층을 전사하고, 상기 프레임 상에 전사된 상기 제1 지지 층 상에 상기 그라파이트 층을 전사하고, 및 상기 프레임의 개구부 내에 노출된 상기 제1 지지 층을 부분적으로 제거하는 것을 포함한다.
상기 제1 지지 층과 상기 프레임이 직접적으로 접착되고, 및 상기 프레임과 접착된 상기 제1 지지 층의 일부는 제거되지 않을 수 있다.
상기 방법은 상기 제2 기판 상의 상기 그라파이트 층 상에 제2 지지 층을 형성하고, 및 상기 제2 지지 층을 제거하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 지지 층의 상기 일부를 제거하는 것과 상기 제2 지지 층을 제거하는 것은 각각 독립적으로 수행될 수 있다.
상기 프레임 상에 상기 제1 지지 층을 전사하는 것은 용액의 표면 상에 상기 제1 지지 층을 띄우고, 및 상기 용액의 내부로부터 상기 용액의 상기 표면으로 상기 프레임을 상기 용액의 상기 표면에 수직하게 상승시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 프레임 상의 상기 제1 지지 층 상에 상기 그라파이트 층을 전사하는 것은 상기 용액의 상기 표면 상에 상기 그라파이트 층을 띄우고, 및 상기 용액의 상기 내부로부터 상기 용액의 상기 표면으로 상기 제1 지지 층이 전사된 상기 프레임을 상기 용액의 상기 표면에 수직하게 상승시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법은 제1 기판 상에 제1 지지 층을 형성하고, 제2 기판 상에 그라파이트 층을 형성하고, 상기 제2 기판 상의 그라파이트 층 상에 제2 지지 층을 형성하고, 상기 제1 기판으로부터 상기 제1 지지 층을 분리하고, 상기 제2 기판으로부터 상기 그라파이트 층 및 상기 제2 지지 층의 스택을 분리하고, 프레임 상에 상기 제1 지지 층을 전사하고, 상기 프레임 상의 상기 제1 지지 층 상에 상기 그라파이트 층 및 상기 제2 지지 층의 스택을 전사하고, 및 상기 제1 지지 층의 일부 및 상기 제2 지지 층을 제거하는 것을 포함한다.
상기 방법은 상기 분리된 제1 지지 층 및 상기 그라파이트 층 및 상기 제2 지지 층을 물을 포함하는 린스액으로 린싱하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 프레임 상에 전사된 상기 제1 지지 층, 상기 그라파이트 층, 및 상기 제2 지지 층을 질소를 이용하여 건조하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 지지 층과 상기 그라파이트 층이 직접적으로 접착될 수 있다.
상기 제1 지지 층의 상기 일부 및 상기 제2 지지 층을 제거하는 것은 상기 제1 지지 층의 상기 일부를 제거하는 제1 제거 공정 및 상기 제2 지지 층을 제거하는 제2 제거 공정을 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클들은 멤브레인 층으로 그라파이트 층을 포함하므로 EUV 포토리소그래피 공정에서 물리적 및 화학적 내구성이 높다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클들은 매우 얇게 형성된 단일 층의 그라파이트 층을 가진 프리스탠딩 형이므로 EUV 포토리소그래피 공정에서 높은 광 투과율을 가지므로 생산성이 높아진다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클의 그라파이트 층은 전자(electron)와 척력(repulsive force)을 가질 수 있으므로, 정전기적 파티클(electrostatic particles)들에 의한 오염, 결함, 또는 손상이 방지 및 완화될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 펠리클은 지지 층을 이용하여 프레임 상에 전사되므로 그라파이트 층이 구김 없이 상기 프레임 상에 전사될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 펠리클은 프레임이 수직으로 상승하여 전사된 그라파이트 층을 포함하므로 구김 없는 그라파이트 층을 가질 수 있다.
도 1 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이다.
도 9는 상기 본 발명의 일 실시예에 의한 방법에 의해 제조된 펠리클이 레티클 상에 부착된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10 내지 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클 제조 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이고, 및 도 16은 도 15의 I-I' 방향의 단면도이다.
도 17 내지 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이고, 및 도 23은 도 22의 II-II' 방향의 단면도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클이 부착된 레티클을 이용하여 반사형 포토리소그래피 공정을 수행하는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 9는 상기 본 발명의 일 실시예에 의한 방법에 의해 제조된 펠리클이 레티클 상에 부착된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10 내지 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클 제조 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이고, 및 도 16은 도 15의 I-I' 방향의 단면도이다.
도 17 내지 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이고, 및 도 23은 도 22의 II-II' 방향의 단면도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클이 부착된 레티클을 이용하여 반사형 포토리소그래피 공정을 수행하는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 '접속된(connected to)' 또는 '커플링된(coupled to)' 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 '직접 접속된(directly connected to)' 또는 '직접 커플링된(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below)' 또는 '아래(beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
도 1 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법은 촉매 기판(10)(catalytic substrate)을 준비하는 것을 포함할 수 있다. 상기 촉매 기판(10)은 금속 또는 금속 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 촉매 기판(10)은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 촉매 기판(10)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 루데늄(Ru), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 알루미늄(Al), 또는 기타 다른 금속들, 또는 그 합금들, 또는 티타늄 질화물(TiN), 탄탈륨 질화물(TaN) 같은 금속 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 촉매 기판(10)은 실리콘 웨이퍼 또는 유리를 포함할 수도 있다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 상기 방법은 상기 촉매 기판(10) 상에 그라파이트 층(20)을 형성하는 증착 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 공정은 증착 설비(70)의 진공 챔버(71) 내에 상기 촉매 기판(10)을 로딩하고, CVD(chemical vapor deposition) 공정을 수행하여 상기 촉매 기판(10) 상에 상기 그라파이트 층(20)(graphite layer)을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 상기 증착 설비(70)는 상기 진공 챔버(71)의 상부(upper part)에 배치된 가스 공급관(72) 및 가스 분배판(73), 상기 진공 챔버(71)의 측벽 상 또는 내부에 내재(embedded)된 가열 램프(74)들, 및 상기 진공 챔버(71)의 하부(lower part)에 배치된 스테이지(75)를 포함할 수 있다.
상세하게, 상기 증착 공정은 상기 스테이지(75) 상에 상기 촉매 기판(10)을 로딩하고, 상기 진공 챔버(71) 내에 메탄(CH4) 또는 에탄(C2H6) 같이 탄소C 또는 탄화물을 포함하는 전구체(precursor)를 상기 가스 공급관(72)들을 통하여 주입하고, 상기 가스 분배판(73)을 이용하여 상기 진공 챔버(71) 내에 균일하게 분배하고, 상기 가열 램프(74)들을 이용하여 상기 전구체를 가열하여 상기 전구체로부터 탄소 원자들을 해리(dissociate)하고, 및 상기 해리된 상기 탄소 원자들을 상기 스테이지(75) 상에 놓인(mounted) 상기 촉매 기판(10) 상에 그라파이트 층(20)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전구체는 메틸기 또는 에틸기처럼 탄소를 포함하는 작용기를 가진 유기 화합물을 포함할 수도 있다. 상기 가스 공급관(72)은 상기 진공 챔버(71)의 상부 또는 측부에 하나 또는 다수 개가 설치될 수 있다. 상기 가스 분배판(73)은 다수의 홀(H)들을 가진 원형 플레이트(plate) 모양을 가질 수 있다.
상기 증착 공정이 수행되는 동안, 상기 가열 램프(74)들은 상기 진공 챔버(71)의 내부 온도가 약 2분 정도 내에 상온으로부터 약 1,000℃ 정도로 상승하도록 상기 탄소 원자들 및 상기 촉매 기판(10)을 매우 빠르게 가열할 수 있다. 상기 그라파이트 층(20)은 약 20nm 의 두께를 가질 수 있다. 상기 그라파이트 층(20)이 두꺼우면 EUV 빛의 투과율이 낮아지고 상기 그라파이트 층(20)이 얇으면 물리적, 화학적 내구성이 낮아질 수 있다. 이후, 상기 그라파이트 층(20)이 증착된 상기 촉매 기판(10)은 상온에서 냉각될 수 있다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 상기 방법은 상기 그라파이트 층(20) 상에 지지 층(30)을 형성하는 스핀 코팅 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 스핀 코팅 공정은 상기 촉매 기판(10)을 스핀 척(85) 상에 올려 놓고, 상기 스핀 척(85)을 회전시키면서 노즐(86)을 이용하여 점성을 가진 액상의 지지 물질(30a)을 상기 그라파이트 층(20) 상에 디스퍼스(disperse)하고, 및 상기 그라파이트 층(20) 상에 디스퍼스된 상기 지지 물질(30a)을 습도가 높은 분위기에서 서서히 건조하여 상기 지지 층(30)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 지지 층(30)은 PMMA (polymethylmetacrylate) 같은 유기 폴리머를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 방법은 상기 촉매 기판(10)을 제거하여 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)을 상기 촉매 기판(10)으로부터 분리하는 분리 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 상기 분리 공정은 제1 습식 공정을 포함할 수 있다. 상기 제1 습식 공정은 제1 용액(S1)(liquid)이 담긴 제1 수조(B1) 내에 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)이 형성된 상기 촉매 기판(10)을 담그고, 및 상기 촉매 기판(10)을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 촉매 기판(10)으로부터 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)이 분리될 수 있다. 상기 제1 용액(S1)은 금속 식각액을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 용액(S1)은 염화철(FeCl3) 또는 CAN(ceric ammonium nitrate) 중 적어도 하나를 함유하는 물(DIW: de-ionized water)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제1 용액(S1)은 과산화수소수, 인산, 질산, 아세트 산, 고리형 아민 화합물, 및 탈 이온수(water) 중 하나 이상을 선택적으로 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 방법은 상기 분리된 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)을 린싱하는 것을 포함할 수 있다. 상기 린싱 공정은 제2 습식 공정을 포함할 수 있다. 상기 제2 습식 공정은 제2 수조(B2) 내의 제2 용액(S2) 내에 상기 분리된 그라파이트 층(20)을 담그거나(dipping) 또는 띄워(suspending) 상기 그라파이트 층(20)을 린싱을 하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제2 용액(S2)은 린스액을 포함할 수 있다. 상기 린스액은 물(DIW), 질산 또는 염산 중 적어도 하나를 더 포함하는 물을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 방법은 프레임(40) 상에 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)을 전사(transfer)하는 전사 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 상기 전사 공정은 제3 습식 공정을 포함할 수 있다. 상기 제3 습식 공정은 제3 용액(S3)이 담긴 제3 수조(B3) 내에 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)을 띄우고, 및 상기 프레임(40)을 상기 제3 용액(S3)의 내부로부터 상기 제3 용액(S3)의 표면으로 상승시켜 상기 프레임(40) 상에 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)을 접착하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제3 용액(S3)은 탈 이온수(De-Ionized Water), 알코올, 또는 그 혼합물 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 알코올은 메틸 알코올, 에틸 알코올, 또는 이소프로필 알코올 중 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 제3 용액(S3)은 상기 제2 용액(S2)과 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 용액(S2) 및 상기 제3 용액(S3)은 모두 물(DIW)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제3 수조(B3)는 상기 제2 수조(B2)와 동일할 수 있다.
상기 그라파이트 층(20)이 위를 향하고, 및 상기 지지 층(30)이 아래를 향하도록 상기 제2 용액(S2) 상에 띄워질 수 있다. 상기 프레임(40)은 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)과 수직한 상태로 상승할 수 있다. 따라서, 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)은 중력 및/또는 물의 표면 장력의 영향을 받아 상기 프레임(40)의 개구부(O) 상에 구김 없이 접착될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 프레임(40)은 소정의 각도로 경사진 상태로 상승할 수도 있다. 상기 프레임(40)과 상기 지지 층(30)은 직접적으로 접착될 수 있다.
일반적으로, 상기 그라파이트 층(20)은 소수성(hydrophobic)이므로, 상기 그라파이트 층(20)이 구김 없이 펼쳐지도록 하기 위하여, 상기 탈 이온수와 상기 알코올을 적절하게 혼합하여 상기 제3 용액(S3)의 친수성/소수성 특성이 조절될 수 있다. 예를 들어, 상온에서 상기 탈 이온수의 표면 장력이 약 72.7dyne/cm이고, 에틸 알코올의 표면 장력이 약 22.4dyne/cm이므로, 상기 그라파이트 층(20)이 적절하게 펼쳐질 수 있는 표면 장력을 얻기 위하여 상기 탈 이온수와 상기 알코올이 적절하게 혼합될 수 있다.
부가하여, 상기 제3 용액(S3)은 친수기 또는 소수기를 갖는 첨가제(agents)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 아미노프로필트리에톡시실란 (aminopropyltriethoxysilane_ATS) 같은 친수성 첨가제, 또는 옥타데실트리클로로실란 (Octadecyltrichlorosilane_OTS) 같은 소수성 첨가제를 더 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 방법은 상기 프레임(40) 상에 부착된 상기 지지 층(30) 및 상기 그라파이트 층(20)을 건조하여 예비 펠리클(50P)을 완성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 상기 지지 층(30) 및 상기 그라파이트 층(20)은 질소(N2)를 이용하여 서서히 건조될 수 있다. 상기 그라파이트 층(20)은 상기 프레임(40)의 외벽 상으로 연장하여 상기 외벽의 일부를 덮을 수도 있다. 도면이 복잡해지는 것을 피하기 위하여, 상기 그라파이트 층(20)이 상기 프레임(40)의 상면 상에만 형성된 것으로 도시되었다.
도 8을 참조하면, 상기 방법은 상기 예비 펠리클(50P)로부터 상기 지지 층(30)을 제거하여 펠리클(50)을 완성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 지지 층(30)은 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 제거될 수 있다.
도 9는 상기 본 발명의 일 실시예에 의한 방법에 의해 제조된 펠리클(50)이 레티클(60) 상에 부착된 것을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 상기 펠리클(60)은 상기 레티클(60)의 패턴 면 상에 부착될 수 있다. 상기 펠리클(50)의 상기 그라파이트 층(20)은 전자(electron)와 척력(repulsive force)을 가질 수 있으므로, 정전기적 파티클(electrostatic particles)들에 의한 오염, 결함, 또는 손상이 방지 및 완화될 수 있다.
도 10 내지 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클 제조 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법은, 도 1, 3a 및 3b를 참조하여 설명된 공정들을 수행하여, 제1 촉매 기판(11) 상에 지지 층(30)을 형성하고, 및, 도 1, 2a 및 2b를 참조하여 설명된 공정들을 수행하여, 제2 촉매 기판(12) 상에 그라파이트 층(20)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 촉매 기판(11) 및 상기 제2 촉매 기판(12)은 각각 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 루데늄(Ru), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 알루미늄(Al), 티타늄 질화물(TiN), 탄탈륨 질화물(TaN), 실리콘 웨이퍼 또는 유리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 방법은, 도 4를 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 제1 촉매 기판(11) 및 상기 제2 촉매 기판(12)을 제거하여 상기 지지 층(30) 및 상기 그라파이트 층(20)을 각각 분리하는 것을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 방법은, 도 5를 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)를 각각 린싱하는 것을 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 방법은, 도 6을 참조하여 설명된 공정을 더 수행하여, 프레임(40) 상으로 상기 지지 층(30)을 전사하는 제1 전사 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 방법은, 도 6을 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 지지 층(30)이 전사된 상기 프레임(40) 상으로 상기 그라파이트 층(20)을 전사하는 제2 전사 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 방법은, 도 7을 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 그라파이트 층(20) 및 상기 지지 층(30)을 건조하는 것을 포함할 수 있다.
도 16은 도 15의 I-I' 방향의 단면도이다. 도 16을 참조하면, 상기 방법은, 도 8을 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 프레임(40)의 개구부(O) 내에 노출된 상기 지지 층(30)의 일부를 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 제거하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제거된 지지 층(30)은 점선으로 표시되었다. 상기 프레임(40)과 접착된 상기 제1 지지 층(30)의 일부는 제거되지 않고 잔존할 수 있다.
도 17 내지 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면들이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클을 제조하는 방법은, 도 1, 3a, 및 3b를 참조하여 설명된 공정들을 수행하여 제1 촉매 기판(11) 상에 제1 지지 층(31)을 형성하고, 및 도 1, 2a, 2b, 3a, 및 3b를 참조하여 설명된 공정들을 수행하여 제2 촉매 기판(12) 상에 그라파이트 층(20)을 형성하고, 상기 그라파이트 층(20) 상에 제2 지지 층(32)을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 상기 방법은, 도 4를 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 제1 촉매 기판(11) 및 상기 제2 촉매 기판(12)을 제거하여 상기 제1 지지 층(31), 상기 그라파이트 층(20)과 상기 제2 지지 층(32)의 스택을 각각 분리하는 것을 포함할 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 방법은, 도 5를 참조하여 설명된 공정들을 수행하여, 상기 제1 지지층(31), 및 상기 그라파이트 층(20)과 상기 제2 지지 층(32)의 스택을 각각 린싱하는 것을 포함할 수 있다.
도 20을 참조하면, 상기 방법은, 도 6을 참조하여 설명된 공정을 수행하여 프레임 상으로 상기 제1 지지 층(31)을 전사하는 것을 포함할 수 있다.
도 21을 참조하면, 상기 방법은, 도 6을 참조하여 설명된 공정을 더 수행하여 상기 프레임(40) 상에 전사된 상기 제1 지지 층(31) 상에 상기 그라파이트 층(20)과 상기 제2 지지 층(32)의 스택을 전사하는 것을 포함할 수 있다.
도 22를 참조하면, 상기 방법은 도 7을 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 제1 지지 층(31), 상기 그라파이트 층(20), 및 상기 제2 지지 층(32)을 건조하는 것을 포함할 수 있다.
도 23은 도 22의 II-II' 방향의 단면도이다. 도 23을 참조하면, 상기 방법은, 도 8을 참조하여 설명된 공정을 수행하여, 상기 프레임(40)의 개구부(O) 내에 노출된 상기 제1 지지 층(31)의 일부 및 상기 제2 지지 층(32)을 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 제거하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제거된 제1 지지 층(31)의 일부 및 상기 제거된 제2 지지 층(32)은 점선으로 표시되었다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클(60)이 부착된 레티클(70)을 이용하여 반사형 포토리소그래피 공정을 수행하는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 24를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클(60)이 장착된 레티클(70)을 이용하여 반사형 포토리소그래피 공정을 수행하는 방법은, 광원(110, light source), 조영 미러 시스템(120, illumination mirror system), 레티클 스테이지(140, reticle stage), 블라인더(160, blinder), 투사 미러 시스템(170, projection mirror system), 및 웨이퍼 스테이지(180, wafer stage)를 포함하는 반사형 포토리소그래피 시스템(100)의 상기 레티클 스테이지(140) 상에 아래를 향하도록 본 발명의 일 실시예에 의한 펠리클(60)이 부착된 레티클(70)을 장착하는 것을 포함할 수 있다.
상기 광원(110)은 극자외선(EUVL, Extremely Ultra Violet Light)을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(110)은 탄소 플라즈마를 이용하여 약 13.5㎚의 파장을 갖는 빛, 예를 들어 상기 극자외선을 발생시킬 수 있다. (be configured to generate) 상기 광원(110)은 빛 콜렉터(115)(light collector)를 포함할 수 있다. 상기 빛 콜렉터(115)는 상기 광원(110)에서 발생한 상기 극자외선을 모아 어느 한 방향으로 직진하도록 조절할 수 있다. (be configured to adjust) 예를 들어, 상기 광원(110)에서 발생된 상기 극자외선은 상기 콜렉터(115)를 통과하여 상기 조영 미러 시스템(120)으로 조사(irradiate)될 수 있다.
상기 조영 미러 시스템(120)은 다수 개의 조영 미러들(121-124)을 포함할 수 있다. 상기 조영 미러들(121-124)은, 예를 들어, 상기 극자외선이 미러링된 조사 경로 밖으로 손실되는 것을 줄이기 위하여 상기 극자외선을 컨덴싱할 수 있다. (be configured to condense) 또한, 상기 조영 미러들(121-124)은, 예를 들어, 상기 극자외선의 인텐시티 분포를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다. 따라서, 다수 개의 상기 조영 미러들(121-124)은 각각, 상기 극자외선의 경로를 다양화시키기 위하여 오목 미러 및/또는 볼록 미러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 조영 미러 시스템(120)은 상기 극자외선을 스퀘어(square) 모양, 원(circular) 모양, 또는 바(bar) 모양 등으로 성형하여 레티클 스테이지(140)로 전달할 수도 있다.
상기 레티클 스테이지(140)는 하면에 상기 레티클(70)을 장착하고 수평 방향으로 이동할 수 있다. (be configured to move) 예를 들어, 도면에서 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 상기 레티클 스테이지(140)는 정전척(ESC, electro static chuck)을 포함할 수 있다. 상기 상기 레티클(70)은 일면에 광학적 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 상기 레티클(70)은 광학적 패턴들이 형성된 면이 도면에서 아래쪽을 향하도록 상기 레티클 스테이지(140)의 하면 상에 장착될 수 있다.
상기 블라인더(160)가 상기 레티클 스테이지(140)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 블라인더(160)는 슬릿(162) 및 플레이트(164)를 포함할 수 있다. 상기 슬릿(162)은 어퍼쳐(aperture) 모양을 가질 수 있다. 상기 슬릿(162)은 상기 조영 미러 시스템(120)으로부터 상기 레티클 스테이지(140) 상의 레티클(70)로 전달되는 상기 극자외선의 모양을 성형할 수 있다. 상기 조영 미러 시스템(120)으로부터 전달된 상기 극자외선은 상기 슬릿(162)을 통과하여 상기 레티클 스테이지(140) 상의 상기 레티클(70)로 조사될 수 있다. 상기 레티클 스테이지(140) 상의 상기 레티클(70)로부터 반사되는 상기 극자외선은 상기 슬릿(162)을 통과하여 투사 미러 시스템(170)으로 전달될 수 있다. 상기 플레이트(164)는 상기 슬릿(162) 이외의 영역에 조사되는 상기 극자외선을 차단할 수 있다. (be configured to shut) 따라서, 상기 블라인더(160)는 상기 슬릿(162)을 통해 상기 극자외선의 일부를 통과시킬 수 있고 상기 플레이트(164)를 이용하여 상기 극자외선의 일부를 차단할 수 있다. 또한, 상기 레티클 스테이지(140)의 하면 상에 장착된 상기 레티클(70)에서 반사되는 상기 극자외선은 상기 슬릿(162)을 통과할 수 있다.
상기 투사 미러 시스템(170)은 상기 레티클(70)로부터 반사되어 상기 슬릿(162)을 통과한 상기 극자외선을 받아 웨이퍼(190)로 전달할 수 있다. (be configured to transfer) 상기 투사 미러 시스템(170)도 다수 개의 투사 미러들(171-176)을 포함할 수 있다. 상기 투사 미러들(171-176)에 의해 상기 웨이퍼(190) 상에 조사되는 상기 극자외선은 상기 레티클(70)의 광학적 패턴들의 가상적인 에어리얼(aerial) 이미지 정보를 포함할 수 있다. 상기 웨이퍼(190) 상에 조사되는 상기 극자외선의 모양(shape)은 상기 슬릿(162)에 의해 성형된 모양을 그대로 가질 수 있다. 다수 개의 상기 투사 미러들(171-176)은 다양한 수차들(aberration)을 보정할 수 있다.
상기 웨이퍼 스테이지(180)는 상기 웨이퍼(190)를 안착하고 수평 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도면에서 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 상기 웨이퍼 스테이지(180)는 레티클 스테이지(140)와 동일한 방향으로 일정한 비율로 동시에 이동할 수 있다. 예를 들어, 이동 비율이 10:1(10%)인 경우, 상기 레티클 스테이지(140)가 좌측 또는 우측으로 10㎛ 이동할 때, 상기 웨이퍼 스테이지(180)는 동일한 방향으로 1㎛ 이동할 수 있다. 또는, 이동 비율이 5:1(20%)인 경우, 상기 레티클 스테이지(140)가 좌측 또는 우측으로 10㎛ 이동할 때, 상기 웨이퍼 스테이지(180)는 동일한 방향으로 2㎛ 이동할 수 있다. 이동 비율은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 웨이퍼 스테이지(180)는 스텝 앤 스캔 방식으로 이동할 수 있다. 상기 투사 미러 시스템(170)으로부터 조사되는 상기 극자외선의 초점은 상기 웨이퍼(190)의 표면 상에(above/on) 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 웨이퍼(190) 상에는 일정한 두께를 가진 포토레지스트 층이 형성되고, 상기 극자외선의 초점은 포토레지스트 층 내에 위치할 수 있다.
도면에서, 상기 극자외선이 진행하는 경로들은 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 개념적으로 도시된 것이다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 촉매 기판 11: 제1 촉매 기판
12: 제2 촉매 기판 20: 그라파이트 층
30: 지지 층 30a: 지지 물질
31: 제1 지지 층 32: 제2 지지층
40: 프레임 50: 펠리클
50P: 예비 펠리클 60: 레티클
70: 증착 설비 71: 진공 챔버
72: 가스 공급관 73: 가스 분배판
74: 가열 램프 75: 스테이지
B1: 제1 수조 B2: 제2 수조
B3: 제3 수조 S1: 제1 용액
S2: 제2 용액 S3: 제3 용액
85: 스핀 척 86: 노즐
O: 개구부
12: 제2 촉매 기판 20: 그라파이트 층
30: 지지 층 30a: 지지 물질
31: 제1 지지 층 32: 제2 지지층
40: 프레임 50: 펠리클
50P: 예비 펠리클 60: 레티클
70: 증착 설비 71: 진공 챔버
72: 가스 공급관 73: 가스 분배판
74: 가열 램프 75: 스테이지
B1: 제1 수조 B2: 제2 수조
B3: 제3 수조 S1: 제1 용액
S2: 제2 용액 S3: 제3 용액
85: 스핀 척 86: 노즐
O: 개구부
Claims (10)
- 기판 상에 그라파이트 층을 형성하고,
상기 그라파이트 층 상에 지지 층을 형성하고,
상기 기판을 제거하고,
상기 그라파이트 층 및 상기 지지 층의 스택을 프레임 상에 전사하고, 및
상기 지지 층을 제거하는 것을 포함하는 펠리클 제조하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 지지 층은 PMMA (polymethylmetacrylate)를 포함하는 펠리클 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 그라파이트 층을 형성하는 것은:
챔버 내의 스테이지 상에 상기 기판을 로딩하고, 및
CVD 공정을 수행하는 것을 포함하고,
상기 CVD 공정은:
메탄(CH4) 또는 에탄(C2H6) 중 적어도 하나를 포함하는 전구체를 이용하고, 및
상기 기판 및 상기 전구체를 가열 램프를 이용 하여 2분 내에 상온으로부터 1,000℃까지 온도를 상승시키는 것을 포함하는 펠리클 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 기판을 제거하는 것은:
FeCl3 또는 CAN(ceric ammunium nitrate), 및 물을 포함하는 금속 식각액 내에 상기 그라파이트 층 및 상기 지지 층이 형성된 상기 기판을 담그는 것을 포함하는 펠리클 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 그라파이트 층 및 상기 지지 층의 스택을 상기 프레임 상에 전사하는 것은:
물을 포함하는 용액 상에 상기 스택을 띄우고, 및
상기 용액의 내부로부터 표면으로 상기 프레임을 상기 스택과 수직하게 상승시키는 것을 포함하는 펠리클 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 그라파이트 층과 상기 프레임이 직접적으로 접착되는 펠리클 제조 방법. - 제1 기판 상에 제1 지지 층을 형성하고,
제2 기판 상에 그라파이트 층을 형성하고,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 각각 제거하여 상기 제1 지지 층, 및 상기 그라파이트 층을 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판으로부터 각각 분리하고,
프레임 상에 상기 제1 지지 층을 전사하고,
상기 프레임 상에 전사된 상기 제1 지지 층 상에 상기 그라파이트 층을 전사하고, 및
상기 프레임의 개구부 내에 노출된 상기 제1 지지 층을 부분적으로 제거하는 것을 포함하는 펠리클 제조하는 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제1 지지 층과 상기 프레임이 직접적으로 접착되고, 및
상기 프레임과 접착된 상기 제1 지지 층의 일부는 제거되지 않는 펠리클 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제2 기판 상의 상기 그라파이트 층 상에 제2 지지 층을 형성하고, 및
상기 제2 지지 층을 제거하는 것을 더 포함하고,
상기 제1 지지 층을 부분적으로 제거하는 것과 상기 제2 지지 층을 제거하는 것은 각각 독립적으로 수행되는 펠리클 제조 방법. - 제1 기판 상에 제1 지지 층을 형성하고,
제2 기판 상에 그라파이트 층을 형성하고,
상기 제2 기판 상의 그라파이트 층 상에 제2 지지 층을 형성하고,
상기 제1 기판으로부터 상기 제1 지지 층을 분리하고,
상기 제2 기판으로부터 상기 그라파이트 층 및 상기 제2 지지 층의 스택을 분리하고,
프레임 상에 상기 제1 지지 층을 전사하고,
상기 프레임 상의 상기 제1 지지 층 상에 상기 그라파이트 층 및 상기 제2 지지 층의 스택을 전사하고, 및
상기 제1 지지 층의 일부 및 상기 제2 지지 층을 제거하는 것을 포함하는 펠리클 제조 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020150002170A KR102254103B1 (ko) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 지지 층을 이용한 펠리클 제조 방법 |
| US14/972,258 US9753367B2 (en) | 2015-01-07 | 2015-12-17 | Methods of fabricating pellicles using supporting layer |
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| KR1020150002170A KR102254103B1 (ko) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 지지 층을 이용한 펠리클 제조 방법 |
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| US20050042524A1 (en) | 2003-08-22 | 2005-02-24 | Bellman Robert A. | Process for making hard pellicles |
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| US20100124709A1 (en) | 2008-11-20 | 2010-05-20 | Daniel Warren Hawtof | Image mask assembly for photolithography |
| US20120161098A1 (en) * | 2009-08-20 | 2012-06-28 | Nec Corporation | Substrate, manufacturing method of substrate, semiconductor element, and manufacturing method of semiconductor element |
| CN102859397B (zh) | 2010-04-13 | 2015-11-25 | 旭化成电子材料株式会社 | 自支撑膜、自支撑结构体、自支撑膜的制造方法及表膜 |
| EP2518563A1 (en) | 2010-06-25 | 2012-10-31 | ASML Netherlands BV | Lithographic apparatus and method |
| KR101271104B1 (ko) | 2011-07-13 | 2013-06-04 | 주식회사 이오테크닉스 | 다중 빔 사이에서 발생되는 ｖ-형상의 미세-크랙을 이용한 레이저 스크라이빙 장치 및 레이저 스크라이빙 방법 |
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| KR20130088565A (ko) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 주식회사 에프에스티 | 그래핀을 이용한 초극자외선용 펠리클 및 그 제조방법 |
| JP2013195950A (ja) | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | ベルクル及びフォトマスク |
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-
2015
- 2015-01-07 KR KR1020150002170A patent/KR102254103B1/ko active IP Right Grant
- 2015-12-17 US US14/972,258 patent/US9753367B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004226476A (ja) | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Asahi Glass Co Ltd | ペリクルの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US9753367B2 (en) | 2017-09-05 |
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