KR20030002367A

KR20030002367A - 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법

Info

Publication number: KR20030002367A
Application number: KR1020010037935A
Authority: KR
Inventors: 최성진
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-09

Abstract

본 발명은 펠리클 부착전후 마스크 위치 보정 측정값의 차이를 최소화할 수 있도록한 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법에 관한 것으로,펠리클의 마스크 접착제를,(SEBS+Polybutene+polyterpene+EPM+)구성하고 4가지의 기본 화합물외에 카본(carbone)을 첨가하여 구성하고 이를 이용하여 펠리클을 부착하여 펠리클 부착후 위치 보정값이 부착전과의 값과 최소값 차이를 가지게 하며 특정한 동일한 방향성을 가지게 함에 따라 부착후의 값의 차를 최소화하여 부착전후의 측정 유의차를 없앨 수 있다.

Description

반도체 마스크의 펠리클 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PELLICLE OF SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 특히 펠리클 부착전후 마스크 위치 보정 측정값의 차이를 최소화할 수 있도록한 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 마스크 위에 먼지등의 이물질의 부착을 방지하기 위해서, 마스크 기판은 통상 광투과 먼지 보호체로 역할을 하는 펠리클을 그것의 일면 또는 양면에 구비한다.

상기 펠리클은 마스크 패턴을 포위하도록 충분한 크기를 갖는 펠리클 프레임(지지 프레임) 및 마스크 표면으로부터 소정의 간격으로 펠리클 프레임의 일단면에 부착된 투명박막(펠리클 필름)으로 구성된다.

상기 펠리클은 펠리클 프레임의 타단면에 접착제를 도포함으로서 또는 타단면에 접착제 테이프를 사용함으로서 마스크에 점착되어 있다. 펠리클 즉 마스크 보호체를 예를들어 접착체를 사용하여 마스크에 점착할 때, 마스크등과 보호체 사이에 틈이 없는 것이 요구된다.

그러므로 펠리클 프레임의 전 주변과 전 저면을 틈이 없이 기판에 접착시켜서 밀봉(완전봉합)하여 먼지등의 통로가 되는 틈이 형성되는 것을 방지하는 것이 요구된다.

그러나 마스크에 마스크 보호체의 압착 점착 동안 변형될 수 있다. 약간의 변형이 있을때에도 마스크를 노광하여 마스크 패턴을 반도체 웨이퍼에 전사시에 패턴의 이중 촬영 또는 부분 확대가 발생하여 불량품이 나오는 문제점이 나타날 수 있다.

또한, 마스크 보호체가 클수록 마스크 보호체를 마스크에 점착시키는데 필요한 힘이 더 커야 하므로 불량품이 생산되는 위험이 증가되는 문제점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 펠리클에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술의 핫 멜트를 적용한 펠리클 부착전후의 마스크 위치 보정측정값 그래프이다.

마스크 제조시 패턴면에 대한 이물 부착을 방지하기 위해 5,6인치 마스크에 보호막 개념의 펠리클을 사용한다.

이때, 펠리클 부착시 마운터를 이용해서 가압력으로 마스상에 펠리클을 부착한다.(5인치의 경우 양면부착, 6인치의 경우 패턴면 부착)

이때, 가압력에 의해 마스크의 주재질이 수정으로 디스토션(distortion)이 발생되는데 가압후 일정시간이 지나면 원래 상태로 복원이 된다.

하지만 펠리클이 부착되어 있는 상태에서는 마스크와 펠리클간 접착을 위해 사용되는 접착제 때문에 원래의 상태로 복원이 되질 않는다. 이때 사용되는 접착제는 핫 멜트이다.

마스크 제조시 마스크의 패턴(설계 패턴)상의 위치를 확인하기 위해 위치보정을 측정하는데 주로 펠리클 부착전에 측정을 하며 spec 입/출력 여부를 판단한다.

종래 기술의 마스크 제조시에 사용되는 위치 보정 측정 장치로는 펠리클이 부착되어 있는 상태에서는 측정이 불가능하여 대부분 펠리클 부착후에 위치보정값이 얼마나 부착전과 차이가 나는지를 확인할 수 없었으나, 근래에 들어 펠리클 부착후에도 위치보정을 측정할 수 있는 장치가 도입되면서 현재의 문제가 크게 부각되었다.

특히 디자인 룰의 감소로 위치 보정 스펙이 점점 더 엄격해짐에 따라 관리가 용이하지 않게 되었다.

256M급의 DRAM 디바이스의 경우, 현재 요구 spec의 정도가 ±30nm정도를 요구하는 상황에서는 또한 향후 개발되어질 디자인 룰에서는 요구 spec은 더욱더 엄격해질것임에 따라 현재와 같은 펠리클 부착전과 후의 위치보정값의 차는 큰 문제이다.

그러나 이와 같은 종래 기술의 마스크의 펠리클은 다음과 같은 문제가 있다.

펠리클 부착전과 후의 위치 보정값의 차가 발생하고, 위치 보정 공정을 펠리클 부착후로 적용할 경우에는 spec out일 경우, 펠리클 로스 및 다시 처음부터 다시 제작해야하는 시간상에 문제가 있어 어려움이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 펠리클의 문제를 해결하기 위한 것으로, 펠리클 부착전후 마스크 위치 보정 측정값의 차이를 최소화할 수 있도록한 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술의 핫 멜트를 적용한 펠리클 부착전후의 마스크 위치 보정측정값 그래프

도 2는 본 발명에 따른 핫 멜트를 적용한 펠리클 부착전후의 마스크 위치 보정측정값 그래프

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법은 펠리클의 마스크 접착제를,(SEBS+Polybutene+polyterpene+EPM+)구성하고 4가지의 기본 화합물외에 카본(carbone)을 첨가하여 구성하고 이를 이용하여 펠리클을 부착하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 반도체 마스크의 펠리클 제조방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 핫 멜트를 적용한 펠리클 부착전후의 마스크 위치 보정 측정값 그래프이다.

펠리클 부착전후 마스크 위치 보정 측정시 측정값에 차이를 보이며 이는 펠리클 부착시 사용되는 마스크 접착제(hot melt)의 접착력에 의한 영향이 큰 것으로 의미한다.

펠리클을 제거할 경우 다시 원래의 측정값으로 환원되는 것을 볼 때 마스크 접착제의 접착력의 영향이 큰 것으로 판단되지만, 접착력을 약하게 할 경우 마스크 사용중 펠리클이 떨어질 수 있는 문제와 갭이 생겨 이물이 마스크 패턴안으로 들어갈 가능성이 있으므로 적정한 접착력을 유지하면서 펠리클 부착후 위치보정 변화에 영향을 주지 않도록 해야한다.

본 발명은 마스크 접착제로 사용되는 핫 멜트 접착제(hot melt adhesive)를 4가지 종류의 화화물로 (SEBS+Polybutene+polyterpene+EPM+)구성하고, 4가지의 기본 화합물외에 carbone을 첨가하며, 폴리테르펜의 성분 조성비를 기존의 11% 정도에서 조성량을 줄여 적용시 펠리클 부착후 위치보정 측정값의 측정 전후차를 최소화 할 수 있다.

통상적으로 펠리클의 마스크 접착제로 현재 범용적으로 사용되는 핫 멜트 접착제는 실온에서 고체인 100% 불휘발성의 열가소성 재료로 되는 접착제 수지이다.

이는 가열 용융하여 냉각에 의해 경화하여 접착력을 유지하는 접착제로 순간 접착이 가능하며 습기 및 산소에 대한 내구성이 우수한 반면에 내열성 및 내한성에한계, 유기용제에 용해되는 문제등의 사용상의 단점등이 있지만 현재 범용적으로 펠리클 프레임과 마스크간의 접착제로 널리 사용되고 있다.

본 발명은 이와 같은 구성성분으로 되어 있는 핫 멜트 접착제 내에 카본(carbone)을 일부 첨가한 것이다.

이 경우에는 polyterpene의 성분조성비를 조정시 기존 펠리클 부착시의 접착력과는 큰 차이를 보이지 않으며 위치 보정값은 개선되는 효과를 갖는다.

특히 부착전의 측정값과 완전히 일치하게 할 수는 없으나 이 문제는 펠리클 부착시 마운터(mounter)에 가해지는 가압력을 기존 2.6kgf/cm²(dir 35.5kg)에서 1.6kgf/cm²(약 16.8kg)으로 줄임으로써 어느 정도 보상할 수가 있다.

구체적인 핫 멜트 접착제의(hot melt adhesive)의 성분 조성은,

SEBS(약 24%) + Polybutene(약 44%) + EPM(약 30%) + Polyterpene(약 2%) + carbone(약 0.4%)이다.

그리고 펠리클 부착시 가압은 1.6 kgf/cm²(dir 16.8kg)으로 250 ~300sec 동안 진행한다.

특히, 펠리클 프레임과 마스크간의 접착력에 문제가 발생할 경우, polyterpene의 조성량을 소량 늘림으로 해결할 수 있다.(3~5%)

그리고 접착력 문제가 발생하는 경우에는 SEBS(약 22%) + Polybutene(약 41%) + EPM(약 29%) + Polyterpene(약 5%) + carbone(약 0.4%)으로 조정할 수 있다.

도 2의 결과를 비교하면, 마스크의 센터를 기준으로 일정한 방향성을 가지고 있으며 일정한 측정차를 나타낸다. 이는 접착제 및 가압력을 종래 기술 대비 최고 8nm 정도 개선되는 것으로 나타난다.

이와 같은 본 발명에 따른 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 펠리클 부착후 위치 보정값이 부착전과의 값과 최소값 차이를 가지게 하며 특정한 동일한 방향성을 가지게 함에 따라 부착후의 값의 차를 최소화하여 부착전후의 측정 유의차를 없앨 수 있다.

이는 펠리클 부착후의 위치보정 관리를 용이하게 한다.

Claims

펠리클의 마스크 접착제를,

(SEBS+Polybutene+polyterpene+EPM+)구성하고 4가지의 기본 화합물외에 카본(carbone)을 첨가하여 구성하고 이를 이용하여 펠리클을 부착하는 것을 특징으로 하는 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 마스크 접착제의 조성비를,

SEBS(약 24%) + Polybutene(약 44%) + EPM(약 30%) + Polyterpene(약 2%) + carbone(약 0.4%)으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 마스크 접착제의 조성비를,

SEBS(약 22%) + Polybutene(약 41%) + EPM(약 29%) + Polyterpene(약 5%) + carbone(약 0.4%)으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 펠리클 부착시의 가압력을 1.6~1.8kgf/cm²으로 하여250~300sec 동안 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 마스크의 펠리클 제조 방법.