KR102349295B1 - Pellicle film with Carbyne layer for EUV(extreme ultraviolet) lithography and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 극자외선 리소그라피용 펠리클 막 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카르빈(carbyne) 층을 포함하는 극자외선 리소그라피용 펠리클 막 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pellicle film for extreme ultraviolet lithography and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a pellicle film for extreme ultraviolet lithography including a carbyne layer and a method for manufacturing the same.
반도체 디바이스 또는 액정 표시판 등의 제조에 포토리소그라피라는 방법이 사용된다. 포토리소그라피에서는 패터닝의 원판으로서 마스크가 사용되고, 마스크 상의 패턴이 웨이퍼 또는 액정용 기판에 형성된 각종 층에 전사된다. A method called photolithography is used to manufacture a semiconductor device or a liquid crystal display panel or the like. In photolithography, a mask is used as a patterning original, and the pattern on the mask is transferred to various layers formed on a wafer or a liquid crystal substrate.
이 마스크에 먼지가 부착되어 있으면 이 먼지로 인하여 빛이 흡수되거나, 반사되기 때문에 전사한 패턴이 손상되어 반도체 장치나 액정 표시판 등의 성능이나 수율의 저하를 초래한다. If dust is attached to the mask, the transferred pattern is damaged because light is absorbed or reflected by the dust, and thus the performance or yield of a semiconductor device or a liquid crystal display panel is deteriorated.
따라서, 이들의 작업은 보통 클린룸에서 행해지지만 이 클린룸 내에도 먼지가 존재하므로, 마스크 표면에 먼지가 부착하는 것을 방지하기 위하여 펠리클을 부착하는 방법이 사용된다.Therefore, although their work is usually performed in a clean room, dust is also present in the clean room, so a method of attaching a pellicle is used to prevent dust from adhering to the mask surface.
이 경우, 먼지는 마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고, 펠리클 막 위에 부착되고, 리소그라피 시에는 초점이 마스크의 패턴 상에 일치되어 있으므로 펠리클 상의 먼지는 초점이 맞지 않아 패턴에 전사되지 않는 이점이 있다.In this case, the dust is not directly attached to the surface of the mask, but is attached to the pellicle film, and in lithography, since the focus is on the pattern of the mask, the dust on the pellicle is not in focus, so there is an advantage in that it is not transferred to the pattern.
점차 반도체 제조용 노광 장치의 요구 해상도는 높아져 가고 있고, 그 해상도를 실현하기 위해서 광원의 파장이 점점 더 짧아지고 있다. 구체적으로, UV 광원은 자외광 g선(436㎚), I선(365㎚), KrF 엑시머 레이저(248㎚), ArF 엑시머 레이저(193㎚)에서 극자외선(EUV, extreme Ultraviolet, 13.5㎚)으로 점점 파장이 짧아지고 있다.The required resolution of the exposure apparatus for semiconductor manufacturing is gradually increasing, and the wavelength of the light source is getting shorter in order to realize the resolution. Specifically, the UV light source is UV light from g-ray (436 nm), I-ray (365 nm), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm) to extreme ultraviolet (EUV, extreme Ultraviolet, 13.5 nm). The wavelength is getting shorter and shorter.
이러한 극자외선을 이용한 노광 기술을 실현하기 위해서는 새로운 광원, 레지스트, 마스크, 펠리클의 개발이 불가결하다. 즉, 종래의 유기 펠리클 막은 높은 에너지를 가진 노광 광원에 의해서 물성이 변화되고, 수명이 짧기 때문에 극자외선용 펠리클에는 사용되기 어렵다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 다양한 시도가 진행되고 있다.Development of new light sources, resists, masks, and pellicles is essential for realizing such exposure technology using extreme ultraviolet rays. That is, the conventional organic pellicle film has a problem in that the physical properties are changed by the exposure light source having high energy and it is difficult to be used for the pellicle for extreme ultraviolet light because the lifespan is short. Various attempts are being made to solve these problems.
예를 들어, 공개특허 제2009-0088396호에는 에어로겔 필름으로 이루어진 펠리클이 개시되어 있다.For example, Patent Publication No. 2009-0088396 discloses a pellicle made of an airgel film.
그리고 공개특허 제2009-0122114호에는 실리콘 단결정 막으로 이루어지는 펠리클 막과 그 펠리클 막을 지지하는 베이스 기판을 포함하며, 베이스 기판에는 60% 이상의 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선용 펠리클이 개시되어 있다. And Patent Publication No. 2009-0122114 discloses an extreme ultraviolet pellicle comprising a pellicle film made of a silicon single crystal film and a base substrate supporting the pellicle film, wherein an opening of 60% or more is formed in the base substrate. .
공개특허 제2009-0122114호에 개시된 극자외선용 펠리클은 극자외선의 투과를 위해서 실리콘 단결정 막을 박막으로 형성하여야 한다. 이러한 실리콘 단결정 박막은 작은 충격에도 쉽게 손상될 수 있으므로, 이를 지지하기 위한 베이스 기판을 사용한다. 이러한 베이스 기판의 보강 틀은 일정한 패턴을 형성하며, 이 패턴이 리소그라피 공정에서 기판에 전사된다는 문제가 있다. 또한, 투과율이 60% 정도로 매우 낮다는 문제가 있다.In the extreme ultraviolet pellicle disclosed in Korean Patent Publication No. 2009-0122114, a silicon single crystal film must be formed as a thin film in order to transmit extreme ultraviolet rays. Since such a silicon single crystal thin film can be easily damaged even by a small impact, a base substrate for supporting it is used. The reinforcing frame of the base substrate forms a certain pattern, and there is a problem in that the pattern is transferred to the substrate in a lithography process. In addition, there is a problem that the transmittance is very low, about 60%.
극자외선은 파장이 짧기 때문에 에너지가 매우 높으며, 투과율이 낮기 때문에 상당량의 에너지가 펠리클 막과 베이스 기판에 흡수되어 펠리클 막과 베이스 기판이 가열될 수 있다. 따라서 펠리클 막과 베이스 기판의 재질이 서로 다를 경우에는 리소그라피 공정에서 발생하는 열에 의한 열팽창 차이에 의해서 변형이 발생할 수 있다는 문제 또한 있다.Since extreme ultraviolet radiation has a short wavelength, energy is very high, and because of its low transmittance, a significant amount of energy is absorbed by the pellicle film and the base substrate, thereby heating the pellicle film and the base substrate. Therefore, when the materials of the pellicle film and the base substrate are different from each other, there is also a problem that deformation may occur due to a difference in thermal expansion due to heat generated in the lithography process.
펠리클 막을 보강하기 위한 별도의 베이스 기판을 사용하지 않는 프리스텐딩 펠리클을 사용하는 방법도 개시되어 있다.A method of using a freestanding pellicle without using a separate base substrate for reinforcing the pellicle film is also disclosed.
예를 들어, 본 출원인에 의해서 출원되어 등록된 등록특허 제1552940호에는 니켈 호일에 흑연 박막을 형성한 후 니켈 호일을 염화철이 포함된 수용액을 이용하여 에칭하여 흑연 박막을 얻는 방법이 개시되어 있다.For example, Patent Registration No. 1552940 filed and registered by the present applicant discloses a method of obtaining a graphite thin film by forming a graphite thin film on a nickel foil and then etching the nickel foil using an aqueous solution containing iron chloride.
또한, 본 출원인에 의해서 출원되어 등록된 등록특허 제1303795호, 제1940791호에는 유기물 기판에 지르코늄 또는 몰리브덴 금속 박막 층, 실리콘 박막 층, 탄화규소 박막 층 또는 카본 박막 층을 형성한 후 유기물 기판을 용매를 이용하여 용해하여 펠리클 막을 얻는 방법이 개시되어 있다.In addition, registered patent Nos. 1303795 and 1940791 applied and registered by the present applicant, after forming a zirconium or molybdenum metal thin film layer, a silicon thin film layer, a silicon carbide thin film layer or a carbon thin film layer on an organic substrate, the organic substrate is solvent A method of obtaining a pellicle film by dissolving using
또한, 실리콘 기판의 양면에 질화규소 층을 형성하고, 실리콘 기판의 윗면의 질화규소 층 위에 극자외선의 투과율이 높은 코어 층인 단결정 또는 다결정 실리콘 층, 질화규소 층, 캐핑 층을 순차적으로 형성한 후, 실리콘 기판의 아랫면에 형성된 질화규소 층에 포토레지스트를 도포한 후 패터닝하고, 질화규소 층의 중심부를 건식에칭으로 제거하고, 실리콘 기판의 중심부를 습식에칭으로 제거하여 극자외선이 투과되는 윈도우를 형성하여 펠리클을 제조하는 방법도 사용되고 있다.In addition, a silicon nitride layer is formed on both sides of the silicon substrate, and a single crystal or polycrystalline silicon layer, a silicon nitride layer, and a capping layer, which are core layers with high extreme ultraviolet transmittance, are sequentially formed on the silicon nitride layer on the upper surface of the silicon substrate. A method of manufacturing a pellicle by applying photoresist to the silicon nitride layer formed on the lower surface, patterning, removing the central portion of the silicon nitride layer by dry etching, and removing the central portion of the silicon substrate by wet etching to form a window through which extreme ultraviolet rays are transmitted is also being used.
그런데 실리콘 코어 층은 열 방사율(radiation emissivity) 및 열 기계 안정성(thermo-mechanical stability)의 한계로 수명이 매우 짧다는 문제가 있었다. 그리고 실리콘은 극자외선 노광 환경에서 발생하는 수소 라디칼(radical)이나 하전 수소(charged hydrogen)와 같은 활성 수소 종(active hydrogen species)에 식각되기 때문에 반드시 캐핑 층이 필요한데 이러한 캐핑 층은 극자외선에 대한 투과율이 낮다는 문제점도 있었다.However, there is a problem in that the life of the silicon core layer is very short due to limitations in thermal emissivity and thermo-mechanical stability. In addition, since silicon is etched by active hydrogen species such as radicals or charged hydrogen generated in an extreme UV exposure environment, a capping layer is absolutely necessary. There was also the problem that this was low.
또한, 코어 층으로 열전도도가 높고, 극자외선의 흡수율이 낮은 그래핀 층을 사용하는 방법도 연구되고 있다. 종래의 방법에서는 그래핀 층을 전이금속 촉매 층이 형성된 기판에 탄화수소를 포함한 혼합가스를 주입하여 열처리함으로써 탄소를 흡착시킨 후 냉각하는 방법으로 형성하였으며, 이 그래핀 층을 기판에서 분리한 후, 질화규소 층이 형성된 실리콘 기판에 전사하였다.In addition, a method of using a graphene layer with high thermal conductivity and low absorption rate of extreme ultraviolet rays as the core layer is being studied. In the conventional method, the graphene layer was formed by injecting a mixed gas containing hydrocarbon into the substrate on which the transition metal catalyst layer was formed and heat-treating it to adsorb carbon and then cooling it. After separating the graphene layer from the substrate, silicon nitride It was transferred to a layered silicon substrate.
그런데 이러한 방법으로 전사된 그래핀 층은 질화규소 층으로부터 쉽게 박리된다는 문제점이 있었다. 또한, 극자외선의 반사 등과 같이, 그래핀 층에 잔존하는 금속 촉매에 의한 악영향이 있을 수 있다는 문제점도 있었다.However, there is a problem that the graphene layer transferred by this method is easily peeled off from the silicon nitride layer. In addition, there was also a problem that there may be adverse effects due to the metal catalyst remaining in the graphene layer, such as reflection of extreme ultraviolet rays.
또한, 그래핀은 실리콘에 비해 극자외선 투과율이 낮아서 두께를 20㎚ 이하로 만들어야 한다는 문제가 있었다. 그래핀 소재는 우수한 기계적 강도로 20㎚ 이하의 박막으로 제작할 수도 있을 것으로 기대되나, 다층 그래핀을 성장시키는 과정에서 성장되는 초반 몇 개 층을 제외하면 그 이후 형성되는 층은 그래핀 보다 흑연에 가까운 특성을 보이고, 전체 다층 그래핀은 예상했던 그래핀의 기계적 특성을 보이지 못하는 것으로 알려졌다. 또한, 층간 결합력이 그다지 강하지 않아 다층 구조에서 상대적으로 약하다는 단점도 있다. In addition, graphene had a problem in that it had to be made to have a thickness of 20 nm or less because the transmittance of extreme ultraviolet rays was lower than that of silicon. It is expected that the graphene material can be produced as a thin film of 20 nm or less with excellent mechanical strength. It is known that the entire multilayer graphene does not show the expected mechanical properties of graphene. In addition, there is a disadvantage that the interlayer bonding force is not so strong that it is relatively weak in a multilayer structure.
또한, 그래핀 또는 흑연 소재는 활성 수소 종에 노출 시 식각된다는 탄소 자체의 문제가 있어서 반드시 캐핑 층이 필요하며, 이 경우 그래핀 두께를 더 얇게 만들어야 하는 문제가 발생한다.In addition, graphene or graphite material has a problem of carbon itself that is etched when exposed to active hydrogen species, so a capping layer is necessarily required, and in this case, a problem of making the graphene thickness thinner occurs.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 카르빈 코어 층을 구비하는 극자외선 리소그라피용 펠리클 막 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to improve the above problems, and to provide a pellicle film for extreme ultraviolet lithography having a carbine core layer and a method for manufacturing the same.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 카르빈(carbyne) 층을 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pellicle film for extreme ultraviolet lithography including a carbyne layer.
또한, 상기 카르빈 층의 일면에 결합하며, 그래핀(Graphene), 질화 붕소(BN), 규소(Si), 탄화 규소(SiC), 질화 규소(SiN), 이트륨(Y), 산화 이트륨(YOx), 붕소(B), 탄화 붕소(BC), 지르코늄(Zr), 탄화 지르코늄(ZrC), 질화 지르코늄(ZrN), 금속 실리사이드(Metal Silicides), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 산화 루테늄(RuOx), 타이타늄(Ti), 산화 타이타늄(TiOx), 질화 타이타늄(TiNx), 붕화 타이타늄(TiBx), 란타넘(La), 붕화 란타넘(LaBx), 니오븀(Nb), 탄화 니오븀(NbC), 하프늄(Hf), 베릴륨(Be), 란타넘(La), 탄소나노튜브(CNT), 질화 지르코늄(ZrN), 붕화 지르코늄(ZrBx) 중 적어도 하나를 포함하는 지지층을 더 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막을 제공한다.In addition, bonded to one surface of the carbine layer, graphene, boron nitride (BN), silicon (Si), silicon carbide (SiC), silicon nitride (SiN), yttrium (Y), yttrium oxide (YOx) ), boron (B), boron carbide (BC), zirconium (Zr), zirconium carbide (ZrC), zirconium nitride (ZrN), metal silicides (Metal Silicides), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), ruthenium oxide ( RuOx), titanium (Ti), titanium oxide (TiOx), titanium nitride (TiNx), titanium boride (TiBx), lanthanum (La), lanthanum boride (LaBx), niobium (Nb), niobium carbide (NbC), A pellicle for extreme ultraviolet lithography further comprising a support layer comprising at least one of hafnium (Hf), beryllium (Be), lanthanum (La), carbon nanotubes (CNT), zirconium nitride (ZrN), and zirconium boride (ZrBx) provides a barrier.
또한, 상기 지지층의 상기 카르빈 층이 결합된 면의 반대 면에 결합하며, 중공의 틀 형태의 보더를 더 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막을 제공한다.In addition, it provides a pellicle film for extreme ultraviolet lithography coupled to the opposite surface of the surface to which the carbine layer of the support layer is bonded, and further comprising a hollow frame-shaped border.
또한, 본 발명은 기판 위에 지지층을 형성하는 단계와, 상기 지지층 위에 카르빈 층을 형성하는 단계를 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography comprising the steps of forming a support layer on a substrate, and forming a carbine layer on the support layer.
또한, 상기 지지층 위에 카르빈 층을 형성하는 단계는 상기 카르빈 층을 상기 지지층 위에 전사하는 단계인 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조방법을 제공한다.In addition, the step of forming the carbine layer on the support layer provides a method of manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography in the step of transferring the carbine layer on the support layer.
또한, 상기 기판의 중심부를 제거하여, 윈도우를 형성하는 단계를 더 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조방법을 제공한다.In addition, it provides a method of manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography further comprising the step of forming a window by removing the central portion of the substrate.
본 발명에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막은 카르빈 층을 코어 층으로 사용하므로, 열적 안정성이 높으며, 강도도 매우 높다. 또한, 카르빈 층을 보호하기 위한 별도의 캐핑 층이 강제되지 않는다는 장점도 있다.Since the pellicle film for extreme ultraviolet lithography according to the present invention uses a carbine layer as a core layer, it has high thermal stability and very high strength. In addition, there is an advantage that a separate capping layer for protecting the carbine layer is not forced.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 펠리클 막의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 펠리클 막의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 펠리클 막의 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a perspective view illustrating a state in which a pellicle film for extreme ultraviolet lithography is attached to a pellicle frame according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which the pellicle film for extreme ultraviolet lithography shown in FIG. 1 is attached to a pellicle frame.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the pellicle film shown in FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a pellicle film for extreme ultraviolet lithography is attached to a pellicle frame according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the pellicle film shown in FIG. 4 .
6 is a cross-sectional view illustrating a state in which a pellicle film for extreme ultraviolet lithography is attached to a pellicle frame according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the pellicle film shown in FIG. 6 .
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 극자외선 리소그라피용 펠리클 막 및 그 제조방법에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a pellicle film for extreme ultraviolet lithography and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view showing a state in which a pellicle film for extreme ultraviolet lithography is attached to a pellicle frame according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a pellicle film for extreme ultraviolet lithography shown in FIG. It is a cross section.
펠리클 프레임(2)은 극자외선 리소그래피용 펠리클 막(1)을 지지하는 중공의 사각 통 형상이다. 도시하지 않았으나, 펠리클 프레임(2)의 장변에는 레티클에 부착된 스터드와 결합하는 픽스처가 결합하는 날개부가 형성될 수도 있다. 또한, 펠리클 프레임에는 펠리클 내부와 외부의 압력 차이를 줄이기 위한 통기구가 형성될 수도 있다.The
본 실시예에서 극자외선 리소그래피용 펠리클 막(1)는 카르빈 층(막)으로만 이루어진다.In this embodiment, the pellicle film 1 for extreme ultraviolet lithography consists only of a carbine layer (film).
카르빈(carbyne)은 탄소 사이에 단일 결합과 삼중 결합이 주기적으로 반복되는 사슬 구조(polyyne) 또는 탄소들이 이중 결합으로 연결되는 사슬 구조(polycumulene)로 되어 있는 탄소 동소체이다. 카르빈은 매우 높은 열적 안정성을 갖으며, 강도가 매우 높다. 또한, 사슬 구조로 되어 있기 때문에 신축성이 있다는 장점도 있다. 따라서 카르빈 층을 보호하기 위한 별도의 캐핑 층을 형성하지 않고, 단독으로 사용할 수 있다.Carbine is a carbon allotrope with a chain structure in which single bonds and triple bonds are periodically repeated between carbons (polyyne) or in a chain structure in which carbons are connected by double bonds (polycumulene). Carbine has very high thermal stability and very high strength. In addition, since it has a chain structure, there is an advantage of elasticity. Therefore, it can be used alone without forming a separate capping layer for protecting the carbine layer.
카르빈 층은 기상 증착법(gas-phase deposition), 에피택셜 성장법(epitaxial growth), 전기 화학 합성법(electrochemical synthesis), 용액 합성법(solution synthesis), 고분자물질의 화학적 할로겐화수소 제거 반응법(chemical dehydrohalogenation of polymers), 전기 화확적 할로겐화수소 제거 반응법(electrochemical dehydrohalogenation), 목질계 바이오매스의 열분해법(pyrolysis of lignocellulosic biomass) 등으로 형성할 수 있다.The carbine layer is formed by a gas-phase deposition method, an epitaxial growth method, an electrochemical synthesis method, a solution synthesis method, and a chemical dehydrohalogenation of a polymer material. polymers), electrochemical dehydrohalogenation, pyrolysis of lignocellulosic biomass, and the like.
예를 들어, 구리(Cu), 니켈(Ni), 로듐(Rh), 루테늄(Ru) 기판 위에 화학기상증착(CVD) 방법으로 카르빈 층을 형성할 수 있다.For example, a carbine layer may be formed on a copper (Cu), nickel (Ni), rhodium (Rh), or ruthenium (Ru) substrate by a chemical vapor deposition (CVD) method.
또한, 카르빈 층은 스프레이 코팅, 스핀 코팅(spin coating) 등의 코팅 방법으로 형성할 수도 있다. In addition, the carbine layer may be formed by a coating method such as spray coating or spin coating.
예를 들어, 그래핀이나 탄소 나노 튜브로부터 원자 사슬을 잡아당겨서(pulling the atomic chains from graphene or CNT) 카르빈 사슬을 얻고, 이를 액체와 혼합하여 코팅액을 얻은 후, 이를 매끈한 표면을 가진 실리콘 웨이퍼, 석영 유리, 일반 유리 등의 기판에 스프레이 코팅이나 스핀 코팅 방법으로 얇게 도포한 후에 건조하여 카르빈 층을 얻을 수 있다.For example, pulling the atomic chains from graphene or CNT from graphene or carbon nanotubes to obtain a carbine chain, mixing it with a liquid to obtain a coating solution, and a silicon wafer with a smooth surface, A carbine layer can be obtained by thinly coating a substrate such as quartz glass or general glass by spray coating or spin coating, followed by drying.
도 3은 도 1에 도시된 펠리클 막의 제조방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the pellicle film shown in FIG. 1 .
도 3에 도시된 바와 같이, 본 제조방법은 기판 위에 카르빈 층을 형성하는 단계(S1)와, 카르빈 층을 기판으로부터 분리하는 단계(S2)를 포함한다.As shown in FIG. 3 , the manufacturing method includes forming a carbine layer on a substrate ( S1 ) and separating the carbine layer from the substrate ( S2 ).
기판 위에 카르빈 층을 형성하는 단계(S1)에서는 상술한 기상 증착법, 에피택셜 성장법, 전기 화학 합성법, 용액 합성법, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법 등의 다양한 방법으로 기판 위에 카르빈 층을 형성한다. 기판 위에 직접 카르빈 층을 형성할 수도 있으며, 카르빈 층을 분리하기 위한 중간층을 기판 위에 형성하고, 그 위에 카르빈 층을 형성할 수도 있다.In the step of forming the carbine layer on the substrate (S1), the carbine layer is formed on the substrate by various methods such as the above-described vapor deposition method, epitaxial growth method, electrochemical synthesis method, solution synthesis method, spray coating method, spin coating method, etc. . The carbine layer may be formed directly on the substrate, or an intermediate layer for separating the carbine layer may be formed on the substrate, and the carbine layer may be formed thereon.
다음, 카르빈 층을 기판으로부터 분리한다(S2).Next, the carbine layer is separated from the substrate (S2).
기판을 에칭하여 제거하는 방법으로 카르빈 층을 기판으로부터 분리할 수도 있으며, 기판과 카르빈 층 사이에 형성된 중간층을 제거하는 방법으로 카르빈 층을 분리할 수도 있다.The carbine layer may be separated from the substrate by etching and removing the substrate, or the carbine layer may be separated by removing the intermediate layer formed between the substrate and the carbine layer.
스프레이 코팅법, 스핀 코팅법 등의 코팅법을 이용하여 카르빈 층을 형성한 경우에는 카르빈 층에 셀로판테이프 또는 접착제가 도포된 틀 모양 치구(治具)를 부착한 후, 셀로판테이프나 틀 모양 치구를 손이나 도구를 이용하여 한 끝으로부터 들어올리는 방법으로 카르빈 층을 매끈한 기판으로부터 떼어낼 수 있다.When the carbine layer is formed by using a coating method such as a spray coating method or a spin coating method, a cellophane tape or a mold-shaped jig coated with cellophane tape or an adhesive is attached to the carbine layer, and then a cellophane tape or a mold-shaped jig is attached. The carbine layer can be peeled off the smooth substrate by lifting the jig from one end with a hand or tool.
이렇게 얻어진 카르빈 층을 잡아당겨서 팽팽하게 한 후 일면에 아크릴수지, 에폭시 수지나 불소 수지 등의 접착제가 도포된 펠리클 프레임(2)에 부착하고, 펠리클 프레임(2) 외측으로 노출된 카르빈 층을 절단하여 제거함으로써 펠리클을 완성할 수 있다.After pulling the carbine layer obtained in this way and tightening it, it is attached to the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a pellicle film for extreme ultraviolet lithography is attached to a pellicle frame according to another embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막(20)은 카르빈 층(11)과 카르빈 층(11)의 일면에 결합한 지지층(13)을 포함한다. As shown in FIG. 4 , the
지지층(13)은 하나의 층으로 이루어질 수도 있으며, 복수의 층으로 이루어질 수도 있다.The
지지층(13)은 그래핀(Graphene), 질화 붕소(BN), 규소(Si), 탄화 규소(SiC), 질화 규소(SiN), 이트륨(Y), 산화 이트륨(YOx), 붕소(B), 탄화 붕소(BC), 지르코늄(Zr), 탄화 지르코늄(ZrC), 질화 지르코늄(ZrN), 금속 실리사이드(Metal Silicides), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 산화 루테늄(RuOx), 타이타늄(Ti), 산화 타이타늄(TiOx), 질화 타이타늄(TiNx), 붕화 타이타늄(TiBx), 란타넘(La), 붕화 란타넘(LaBx), 니오븀(Nb), 탄화 니오븀(NbC), 하프늄(Hf), 베릴륨(Be), 란타넘(La), 탄소나노튜브(CNT), 질화 지르코늄(ZrN), 붕화 지르코늄(ZrBx) 중 적어도 하나를 포함한다.The
지지층(13)이 복수의 층으로 이루어질 경우에는 각각의 층이 상기 물질 중 적어도 하나를 포함한다.When the
도 5는 도 4에 도시된 펠리클 막의 제조방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the pellicle film shown in FIG. 4 .
도 5에 도시된 바와 같이, 본 제조방법은 기판 위에 지지층을 형성하는 단계(S11)와, 지지층 위에 카르빈 층을 형성하는 단계(S12)와, 지지층과 카르빈 층을 기판으로부터 분리하는 단계(S13)를 포함한다.As shown in FIG. 5 , the present manufacturing method includes the steps of forming a support layer on the substrate (S11), forming a carbine layer on the support layer (S12), and separating the support layer and the carbine layer from the substrate ( S13).
먼저, 기판 위에 지지층을 형성하는 단계(S11)에 대해서 설명한다.First, the step (S11) of forming the support layer on the substrate will be described.
기판으로는 실리콘 기판 또는 실리콘 기판에 산화 규소 층이나 질화 규소 층과 같은 다른 층들이 형성된 기판을 사용할 수 있다. As the substrate, a silicon substrate or a substrate in which other layers such as a silicon oxide layer or a silicon nitride layer are formed on the silicon substrate may be used.
지지층(13)은 CVD나 PVD 공정, 예를 들어, 저압 화학 증착(LPCVD) 공정, 원자층 증착(Atomic layer doposition, ALD) 공정, 스퍼터링 공정 등을 통해서 증착하는 방법으로 형성할 수 있다.The
기판 위에 직접 지지층(13)을 형성할 수도 있으며, 지지층(13)을 쉽게 분리하기 위한 중간층을 기판 위에 형성하고, 그 위에 지지층(13)을 형성할 수도 있다.The
다음, 지지층(13) 위에 카르빈 층(11)을 형성한다(S12).Next, the
카르빈 층(11)은 기상 증착법, 에피택셜 성장법, 전기 화학 합성법, 용액 합성법, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법 등의 다양한 방법으로 지지층(13) 위에 직접 형성할 수 있다.The
또한, 따로 완성된 카르빈 층(11)을 지지층(13) 위에 전사(transfer)할 수도 있다.In addition, a separately completed
즉, 기상 증착법, 에피택셜 성장법, 전기 화학 합성법, 용액 합성법, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법 등의 다양한 방법으로 다른 기판에 형성된 카르빈 층(11)을 기판으로부터 분리한 후 지지층(13) 위에 전사할 수도 있다.That is, after the
다음, 지지층(13)과 카르빈 층(11)을 기판으로부터 분리한다(S13).Next, the
기판을 에칭하여 제거하는 방법으로 지지층(13)과 카르빈 층(11)을 기판으로부터 분리할 수도 있으며, 기판과 지지층(13) 사이에 형성된 중간층을 제거하는 방법으로 지지층(13)과 카르빈 층(11)을 분리할 수도 있다.The
이렇게 얻어진 지지층(13)과 카르빈 층(11)으로 이루어진 펠리클 막(20)을 펠리클 프레임(2)에 부착으로써 펠리클을 완성할 수 있다.The pellicle can be completed by attaching the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a state in which a pellicle film for extreme ultraviolet lithography is attached to a pellicle frame according to another embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클 막(30)은 카르빈 층(21)과 카르빈 층(21)의 일면에 결합한 지지층(23)과 지지층(23)의 일면에 결합한 보더(25, border)를 포함한다. 보더(25)는 중공의 사각 틀 형태이다.As shown in FIG. 6 , the
도 6에 도시된 실시예는 기판의 일부가 남아서 지지층(23)과 카르빈 층(21)을 지지하는 보더(25) 역할을 한다는 점에서 도 4에 도시된 실시예와 차이가 있다.The embodiment shown in FIG. 6 is different from the embodiment shown in FIG. 4 in that a portion of the substrate remains and serves as a
도 7은 도 6에 도시된 펠리클 막의 제조방법을 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the pellicle film shown in FIG. 6 .
도 7에 도시된 바와 같이, 본 제조방법은 기판 위에 지지층을 형성하는 단계(S21)와, 지지층 위에 카르빈 층을 형성하는 단계(S22)와, 기판의 중심부를 제거하여 윈도우를 형성하는 단계(S23)를 포함한다.7, the present manufacturing method includes the steps of forming a support layer on the substrate (S21), forming a carbine layer on the support layer (S22), and removing the central portion of the substrate to form a window ( S23).
기판 위에 지지층(23)을 형성하는 단계(S21)와, 지지층(23) 위에 카르빈 층(21)을 형성하는 단계(S22)는 도 5에 도시된 실시예와 차이가 없으므로, 설명을 생략한다.The step of forming the
기판의 중심부를 제거하여 윈도우를 형성하는 단계(S23)에서는 기판의 중심부만을 에칭하여 제거하여 극자외선이 투과할 수 있는 윈도우를 형성한다. 에칭 후 남아 있는 기판의 둘레는 지지층(23)과 카르빈 층(21)을 지지하는 보더(25)가 된다.In the step of forming the window by removing the central portion of the substrate (S23), only the central portion of the substrate is etched and removed to form a window through which extreme ultraviolet rays can pass. The periphery of the substrate remaining after etching becomes the supporting
예를 들어, 하면에 질화규소 층이 형성된 실리콘 기판의 상면에 지지층(23)과 카르빈 층(21)을 순차적으로 형성하고, 질화규소 층의 중심부를 건식 에칭 방법으로 제거한 후, 질화규소 층을 마스크로 사용하여 실리콘 기판의 중심부를 습식 에칭하는 방법으로 보더(25)가 형성된 펠리클 막(30)을 제조할 수 있다.For example, a
이렇게 얻어진 펠리클 막(30)의 보더(25)를 펠리클 프레임(2)의 일면에 부착으로써 펠리클을 완성할 수 있다.The pellicle can be completed by attaching the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
1, 20, 30: 펠리클 막
2: 펠리클 프레임
11, 21: 카르빈 층
13, 23: 지지층
25: 보더 1, 20, 30: pellicle membrane
2: Pellicle Frame
11, 21: carbine layer
13, 23: support layer
25: border
Claims (7)
상기 카르빈 층의 일면에 결합하며,
그래핀(Graphene), 질화 붕소(BN), 규소(Si), 탄화 규소(SiC), 질화 규소(SiN), 이트륨(Y), 산화 이트륨(YOx), 붕소(B), 탄화 붕소(BC), 지르코늄(Zr), 탄화 지르코늄(ZrC), 질화 지르코늄(ZrN), 금속 실리사이드(Metal Silicides), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 산화 루테늄(RuOx), 타이타늄(Ti), 산화 타이타늄(TiOx), 질화 타이타늄(TiNx), 붕화 타이타늄(TiBx), 란타넘(La), 붕화 란타넘(LaBx), 니오븀(Nb), 탄화 니오븀(NbC), 하프늄(Hf), 베릴륨(Be), 란타넘(La), 탄소나노튜브(CNT), 질화 지르코늄(ZrN), 붕화 지르코늄(ZrBx) 중 적어도 하나를 포함하는 지지층을 더 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막.According to claim 1,
It binds to one surface of the carbine layer,
Graphene, boron nitride (BN), silicon (Si), silicon carbide (SiC), silicon nitride (SiN), yttrium (Y), yttrium oxide (YOx), boron (B), boron carbide (BC) , zirconium (Zr), zirconium carbide (ZrC), zirconium nitride (ZrN), metal silicides (Metal Silicides), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), ruthenium oxide (RuOx), titanium (Ti), titanium oxide (TiOx) ), titanium nitride (TiNx), titanium boride (TiBx), lanthanum (La), lanthanum boride (LaBx), niobium (Nb), niobium carbide (NbC), hafnium (Hf), beryllium (Be), lanthanum (La), carbon nanotubes (CNT), zirconium nitride (ZrN), zirconium boride (ZrBx) pellicle film for extreme ultraviolet lithography further comprising a support layer comprising at least one.
상기 지지층의 상기 카르빈 층이 결합된 면의 반대 면에 결합하며, 중공의 틀 형태의 보더를 더 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막.3. The method of claim 2,
The pellicle film for extreme ultraviolet lithography further comprising a border in the form of a hollow frame bonded to the opposite surface of the surface to which the carbine layer of the support layer is bonded.
기판 위에 상기 코팅액을 도포하는 단계와,
도포된 상기 코팅액을 건조하여, 카르빈 분자들이 얽혀있는 구조의 카르빈 층을 형성하는 단계를 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조방법.Preparing a coating solution by mixing carbine molecules and a solvent;
applying the coating solution on a substrate;
A method of manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography, comprising the step of drying the applied coating solution to form a carbine layer having a structure in which carbine molecules are entangled.
상기 카르빈 층을 상기 기판으로부터 분리한 후, 다른 기판 위에 전사하는 단계를 더 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조방법.5. The method of claim 4,
After separating the carbine layer from the substrate, the method of manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography further comprising the step of transferring to another substrate.
상기 기판의 중심부를 제거하여, 윈도우를 형성하는 단계를 더 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Removing the central portion of the substrate, the method of manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography further comprising the step of forming a window.
상기 코팅액은 상기 기판 위에 형성된 지지층 위에 도포되는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The method of manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography in which the coating solution is applied on the support layer formed on the substrate.
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