KR20060101458A - 칩 생산에 사용된 레티클을 오염으로부터 보호하기 위한방법과 장치 - Google Patents

Abstract

투명 펠리클 부재, 즉 플레이트(1)는 레티클과 펠리클 사이에 가스가 밀폐 공간(9)을 한정하기 위해, 실제 평행하게 레티클 위에 설치된다. 펠리클(1)은 펠리클(1)의 맞은편 가장자리에 제공된 유연한 연결 부재(20)에 의해 프레임(3)에 장착된다. 유연한 연결 부재(20)는 레티클에 수직 방향으로 최적의 유연성을 제공하지만, 다른 모든 방향에서 상당한 저항을 제공하기 위해, "주름 상자"의 타입의 장치의 형태일 수 있다. 결과적으로, 공간(9)과 주변 대기 사이의 가스 압력 차의 변화는 유리 펠리클 자체의 중량을 사용해서 펠리클을 지지한다. 바꾸어 말하면, 펠리클(1)은 가스 압력 차에 "떠있고", 이 압력 차는 수동적인 방법으로 유지되는데, 다시 말하면 전기적인, 공기의 작용에 의한 또는 다른 외부적 연결이 필요하지 않다.

Description

칩 생산에 사용된 레티클을 오염으로부터 보호하기 위한 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROTECTING A RETICLE USED IN CHIP PRODUCTION FROM CONTAMINATION}

본 발명은 칩 생산에 사용된 레티클(reticle)을 오염으로부터 보호하기 위한 방법과 장치에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 펠리클(pellicle)과 이러한 펠리클을 레티클에 장착하는 방법에 관한 것이다.

패턴화된 리소그라픽 마스크는 반도체 칩 제작에 사용되고, 그러한 리소그라픽 마스크는 입자 오염에서 보호될 필요가 있는데, 이는 마스크 상의 이물질이 실리콘 웨이퍼(wafer)에 생성되는 전기 회로 안에 인쇄 결함을 만들기 때문이다.

반도체 칩의 전류 리소그라픽 제조를 위해, 마스크는 입자로부터 마스크를 보호하기 위해 "펠리클"(일반적으로 1 마이크로미터 폴리아미드)에 둘러싸여 있다. 마스크는 한 표면에 패턴화된 흡수 필름을 구비한 단단한 기판으로 이루어져 있다. 펠리클은 얇은 막으로, 마스크 기판에 장착된 프레임을 위에 퍼져있고, 입자가 마스크의 패턴화된 영역에 부딪히는 것을 방지한다. 펠리클은 "초점이 맞지 않는(out of focus)" 이미지 평면에서 마스크로부터 오프셋(offset)되어있고, 마스크 표면(보호를 필요로 하는)과 펠리클 사이에 갭을 형성된다. 이 오프셋은 펠리클에 의해 차단된 입자가 이미지 결함을 만들지 않는 것을 확실하게 한다.

이전 칩 제조 기술에 사용된 광자 파장(365nm, 248nm)에 대해서, 펠리클은 아주 투명하고 리소그라픽 방사선이 높은 효율로 마스크를 투과하도록 한다. 펠리클은 마스크의 수명 동안 마스크 장착 하드웨어에 부착되어 있고 마스크가 결함-생성 입자 오염 없이 처리되고 조사되는 것을 가능하게 한다.

157nm 광학 투사 리소그라픽을 포함한 차세대 리소그라픽 기술은, 리소그라픽 이미징을 실행하기 위해 이온화 방사선(각각 광자, 이온과 전극)을 사용한다. 그러므로 이러한 차세대 리소그라픽 기술에 사용된 마스크는 리소그라픽 노출 동안 이온화 방사선으로 조사(照射)된다. 종래의 펠리클은 다음 세대 리소그라픽에 사용될 수 없는데, 펠리클이 이온화 방사선을 너무 지나치게 흡수하기 때문이다. 막은 또한 이온화 빔을 열화(劣化)시켜, 작용하지 않게 하고 마스크가 오염되도록 한다.

이제 향상된 장치를 발명했다.

본 발명에 따라, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치가 제공되고, 이 장치는 상기 레티클 위에 장치된 펠리클 부재를 포함하고 연결 수단에 의해 레티클과 펠리클 부재 사이에 가스 밀폐 공간을 갖고, 상기 연결 수단은 상기 공간과 대기 사이의 가스 압력 차의 변화에 반응해서 상기 레티클에 실제 수직 방향으로 전체 펠리클 부재의 이동이 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따라, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하는 방법이 제공되고, 이 방법은 펠리클 부재를 제공하는 단계와, 연결 수단에 의해 가스 밀폐 공간이 사이에 있도록 상기 레티클 위에 펠리클 부재를 장치하는 단계를 포함하고, 상기 연결 수단은 상기 공간과 대기 사이의 가스 압력 차의 변화에 반응해서 상기 레티클에 실제 수직 방향으로 전체 펠리클 부재의 이동이 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따라, 반도체 칩을 제조하는 방법이 제공되고, 이 방법은 레티클과 위에 한정한 바와 같이 상기 레티클을 오염되지 않도록 하는 장치를 제공하는 단계와, 상기 레티클에 패턴화된 마스크를 제공하는 단계와, 그리고 펠리클의 중앙부와 마스크를 통해 상기 레티클을 조사하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명에 따라, 위에 한정된 방법에 따라 제조된 반도체 칩이 제공된다.

펠리클과 레티클 사이의 공간은 가능하지만 반드시 공기는 아닌, 가스로 채워진 닫힌 용적이라는 것을 알게 될 것이다.

연결 수단은 유연한 연결 부재를 포함할 수 있고, 위에 기술한 압력 차의 변화에 반응하여 늘어나고 줄어들어 레티클에 수직 방향으로 펠리클 부재의 이동을 가능하게 하도록 배열된 것이 바람직하다.

다른 실시예에서, 연결 부재는 슬라이딩 가능하게, 지지 프레임에 펠리클 부재의 외부를 연결하는 유연한 밀봉수단을 포함하여, 레티클에 실제적으로 수직 방향으로 움직일 수 있다.

또 다른 실시예에서, 지지 프레임은 펠리클 부재의 가장자리가 가스 밀폐 방식으로 수용되도록 장치된 세로 가이드를 포함한다. 다시 한번, 전체 펠리클 부재의 가스 밀폐 가이드를 위 아래로 슬라이딩시켜 레티클에 대해 위 아래로 움직이게 된다.

펠리클 부재는 바람직하게 실리콘 유리로 형성된다. 레티클은 바람직하게 레티클 베이스 플레이트에 제공되며, 레티클 베이스 플레이트는 바람직하게 펠리클 부재가 연결된 지지 프레임을 구비한다.

본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은 이곳에 기술된 실시예로 분명해지고, 기술된 실시예를 참조로 명백해질 것이다.

본원 발명의 실시예는 예시와 첨부된 도면을 참조로 기술될 것이다.

도 1은 레티클에 장착된 종래의 펠리클의 개략적인 단면도.

도 2는 본 발명의 예시적인 제 1 실시예에 따른 장치의 개략적인 단면도.

도 3은 본원 발명의 예시적인 제 2실시예를 따른 장치의 개략적인 단면도.

도 4는 본원 발명의 예시적인 제 3 실시예를 따른 장치의 개략적인 단면도.

도 1을 참조하면, 종래의 장치는 얇은 펠리클(1)(thin pellicle)과 프레임(3)을 포함한다. 펠리클(1)은 프레임(3)에 부착되고, 그 한 면에 레티클(즉, 광리소그라픽 표면)을 지닌, 레티클 베이스 플레이트(reticle base plate)(5)는 레티클 베이스 플레이트(5)와 펠리클(1) 사이에 간격이 있도록 프레임(3)에 부착된다. 레티클 베이스 플레이트(5)와 펠리클(1) 사이의 공간(9)과, 주위 대기 사이의 압력 을 같게 하기 위해서, 필터를 가진 홀(11)이 프레임(3)에 제공된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 그러한 펠리클은 1 마이크로미터 폴리아미드 같은, 높은 광-투과 물질로 만들어진 투명 펠리클 부재를 포함한다. 마스크(6)는 레티클 베이스 플레이트(5)(레티클 위에)의 한 면에 제공되고, 그 후 레티클은 규소 웨이퍼에 필요한 회로 구성을 생성하기 위해 광에 노출된다{마스크(6)를 통해}.

리소그라픽의 해상도는 최근 몇 년에 점점 높아지고, 그러한 해상도를 구현하며, 짧은 파장의 광이 점점 광원으로 사용되고 있다. 특히, 예를 들어, 플루오르 엑시머 레이저(157nm)의 사용이 점점 요구되고 있다. 그러나, 종래의 펠리클 물질은 157nm에 방사선을 흡수한다. 이에 따라, 무기 화합물(실리콘 유리와 같은) 등으로 이루어진 유리 플레이트를 펠리클으로 사용하는 것이 고려되고 있다.

이러한 무기 화합물이 펠리클으로 사용될 때, 펠리클은 펠리클에 필요한 강도와 강성(stiffness)을 부여하기 위해서 이상적으로 특정 두께를 가져야 한다. 그러나, 실제적으로, 플레이트는 방사선의 뒤틀림을 막기 위해 이런 특정 두께보다 상당히 얇아야만 하고 그러한 플레이트는 펠리클 표면에 광 노출에 대한 광도의 편향을 야기할 수 있는 중력에 의해 휘어져서, 광 노출에 역 효과를 미칠 수 있다.

미국 특허 출원 번호 US2001/0004508은 펠리클이 중력 때문에 아래쪽으로 휘어지는 경향이 있도록 광마스크 아래 프레임에 부착된 얇은 유리 플레이트를 포함하는 배치를 기술한다. 그러나, 펠리클과 레티클 사이의 공간에 있는 공기의 압력을 줄여서, 펠리클이 들어올려지고, 이에 따라 중력(그리고 그 자체 중량)에 의한 변형은 경감되거나 제거될 수 있다.

이제 향상된 장치를 발명했다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치는 레티클 베이스 플레이트(5)를 포함하고 그 하나의 표면에 레티클(다시 말해서 광리소그라픽 표면)이 제공되어있다. 레티클 베이스 플레이트(5)는 프레임(3)에 장착되고 패턴화된 마스크(6)는 레티클 표면에 제공된다.

투명 펠리클 부재 즉 플레이트(1)는 투명 펠리클 부재와 레티클 사이에 가스 밀폐 공간(9)을 한정하기 위해, 레티클과 실제 평행하게 레티클 위에 장착되었다. 펠리클(1)은 이 펠리클(1)의 맞은편 가장자리에 제공된 유연한 연결 부재(20)에 의해 프레임(3)에 설치된다. 유연한 연결 부재(20)는 레티클에 수직 방향으로 최적의 유연성을 제공하지만, 다른 모든 방향에서는 상당한 저항을 제공하기 위해 "풀무(bellows)" 타입 장치의 형태이다. 결과적으로, 공간(9)과 주변 대기 사이의 가스 압력 차의 변화는 유리 펠리클 자체의 중량을 이용하여 펠리클(1)(예를 들면, 실리콘 유리를 포함할 수 있다)을 지지한다. 바꾸어 말하면, 펠리클(1)은 가스 압력 차에 "떠있고", 이 압력 차는 수동적인 방법으로 유지되는데, 다시 말하면 전기적인, 공기의 작용에 의란 또는 다른 외부적 연결이 필요하지 않다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 두 번째 예시적인 실시예에 따른 장치는 도 2에 관해 기술된 것과 동일한 특징의 많은 부분을 포함하고, 같은 참조 번호는 대응하는 특징을 나타내는데 사용된다. 그러나, 이런 경우, 연결 부재(30)는 프레임(3)에 연결되고 레티클에 수직 방향으로 프레임에 슬라이딩하게 구성되는 유연한 밀봉 수단을 포함한다. 그래서 도 2를 참조로 기술된 바와 같이, 전체 펠리클(1)은 레티클에 대해 위 아래로 움직일 수 있다. 대안 실시예에서, U자형 유연한 연결 부재(30) 는 프레임(3)에 고정고, 펠리클이 위 아래로 이동하면, 부재는 U자형의 한 "레그(leg)"가 다른 레그로 "굴러간다".

도 4를 참조로, 본 발명의 세 번째 예시적인 실시예를 따른 장치는 도 2와 도 3에 관해 기술된 많은 부분을 포함하고 동일한 참조 번호는 다시 한번 대응하는 특징을 나타내기 위해 사용된다. 그러나, 이런 경우에, 세로 가이드(도시되지 않음)는 프레임(3)의 측부에 구비되고, 세로 가이드 내에 펠리클(1)은 레티클에 수직 방향으로 슬라이딩할 수 있어서, 다시 한번 대기 압력에 대한 레티클 장치 안의 가스 압력 차의 변화는 그 자체 무게를 사용해서 펠리클(1)을 지지한다.

펠리클이 직사각형 모양인 경우에는, 펠리클과 지지 프레임 사이에 유연한 연결을 얻기가 어려울 수 있다. 그러한 경우에는, 반경이 펠리클의 코너에 사용될 수 있다.

상기 실시예는 본 발명을 제한하기보다는 설명하며, 당업자는 첨부된 청구항의 범위에서 이탈함이 없이 많은 대안적인 실시예를 설계할 수 있다는 점에 주의해야 한다. 청구항에서, 괄호 안에 있는 특정 참조 표시는 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 아니한다. 동사 "포함하다"와 그 활용어의 사용은 청구항에 기술된 내용 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 아니한다. 단수로 쓰여진 요소는 해당 요소가 복수라는 것을 배제하지 아니한다. 본 발명은 여러 독특한 요소를 포함하는 하드웨어에 의해, 그리고 적절하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단을 열거하는 장치 청구항에서 이들 여러 수단들은 하나의 동일한 하드웨어 항목에 의해 구현될 수 있다. 특정 수단이 상호 다른 종속 청구항에 열거된다는 사 실만으로 이들 수단의 조합이 유용하게 쓰일 수 없다는 것을 의미하는 것은 아니다.

본 발명에 따라, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치와, 반도체 칩을 제조하는 방법이 제공된다.

Claims (10)

1. 반도체 칩 제조에 사용된 레티클(reticle)을 오염에서 보호하기 위한 장치로서,

   상기 장치는 상기 레티클 위에 배치된 펠리클 부재(pellicle member)(1)를 포함하는 연결 수단(20, 30)에 의해 상기 펠리클 부재와 레티클 사이에 가스 밀폐 공간(9)을 갖고, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치에 있어서,

   상기 연결 수단(20, 30)은 상기 공간(9)과 대기 사이의 가스 압력 차의 변화에 반응하여 상기 레티클에 실제적 수직 방향으로 전체 펠리클 부재(1)의 이동이 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결 수단은 유연한 연결 부재(20)를 포함하는, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 연결 부재(20)는 상기 레티클에 수직 방향으로 상기 펠리클 부재(1)의 이동이 가능하도록 상기 가스 압력 차의 상기 변화에 반응하여 늘어나고 수축하도록 배치된, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 펠리클 부재(1)를 지지 프레임(3)에 슬라이딩하게 연결하는 유연한 밀봉 수단(30)을 포함하여, 상기 레티클에 실제적으로 수직 방향으로 움직일 수 있는, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 펠리클 부재(1)의 가장 자리가 가스 밀폐 방식으로 지수용도록 배치된 세로 가이드를 포함하는 지지 프레임(3)을 더 포함하는, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펠리클 부재(1)는 실리콘 유리로 형성된, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레티클은 레티클 베이스 플레이트(5)에 제공되고, 베이스 플레이트(5)는 상기 펠리클 부재(1)가 연결되는 지지 프레임(3)을 구비하는, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하기 위한 장치.
8. 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하는 방법으로서,

   상기 방법은 펠리클 부재(1)를 제공하는 단계와, 연결 수단(20, 30)에 의해 상기 레티클과 펠리클 부재 사이에 가스 밀폐 공간(9)을 갖고 상기 레티클 위에 펠리클 부재를 배치하는 단계를 포함하는, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하는 방법에 있어서,

   상기 연결 수단(20, 30)은 상기 공간(9)과 대기 사이의 가스 압력 차의 변화에 반응하여 상기 레티클에 실제 수직 방향으로 전체 펠리클 부재(1)의 이동을 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 반도체 칩 제조에 사용된 레티클을 오염에서 보호하는 방법.
9. 반도체 칩을 제조하는 방법으로서,

   레티클과, 상기 레티클을 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따라 오염에서 보호하기 위한 장치를 제공는 단계와, 상기 레티클에 패턴화된 마스크(6)를 제공하는 단계와, 상기 펠리클 부재(1)와 상기 마스크(6)를 통해 상기 레티클을 조사하는 단계를 포함하는, 반도체 칩을 제조하는 방법.
10. 제 9항에 따라, 제조된 반도체 칩.

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