KR20110089071A - 리소그래피용 펠리클 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 리소그래피용 펠리클의 제조 방법은, 한 쌍의 긴 변(11)과 한 쌍의 짧은 변(12)을 갖고, 각각의 긴 변(11)이 직선 형상을 가지며, 각 짧은 변(12)이 외측으로 돌출하는 형상을 갖는 중앙 영역(12a)과, 이 중앙 영역의 양측에 위치되고 오목한 원호 형상을 갖는 중간 영역(12b, 12b)과, 각각 직선 형상을 갖는 단부 근방 영역(12c, 12c)을 구비하는 것인 펠리클 프레임(10)을 제공하는 단계와, 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 긴 변을 따른 인장력이 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변을 따른 인장력보다 크도록 인장력 분포가 조정되는 펠리클 막을 부착하여, 상기 펠리클 막이 부착되는 상기 펠리클 프레임의 하나의 짧은 변을 직선 형상을 갖도록 변환시키는 단계를 포함한다.

Description

리소그래피용 펠리클 및 그 제조 방법{A PELLICLE FOR LITHOGRAPHY AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 고밀도 집적 회로(LSI), 초고밀도 집적 회로(VLSI) 등의 반도체 장치 또는 액정 디스플레이 패널을 제조하는 경우에, 포토마스크나 레티클 등에 사용되는 방진 커버로서 이용되는 리소그래피용 펠리클과, 리소그래피용 펠리클을 제조하는 제조 방법에 관한 것이다.
고밀도 집적 회로(LSI), 초고밀도 집적 회로(VLSI) 등의 반도체 장치 또는 액정 디스플레이 패널을 제조하는 경우에, 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판에는 포토마스크나 레티클(본 명세서에서는 총칭하여 "포토마스크"로서 지칭함)과 같은 노광 스텐실을 통하여 노광용의 광이 조사되어, 포토마스크의 패턴이 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판에 전사되어 반도체 장치 또는 액정 디스플레이 패널의 패턴이 형성된다.
따라서 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판에 포토마스크를 통하여 노광용 광이 조사되면, 포토마스크에 고착되는 먼지 입자와 같은 임의의 이물질이 노광용 광을 반사하거나 흡수하기 때문에, 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판에 전사된 패턴이 변형되고 패턴의 가장자리부가 선명하지 않게 될 뿐만 아니라, 하지(下地)가 오염에 의해 검게 되어, 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판의 사이즈, 품질, 및 외관 등이 손상되게 된다. 그 결과, 포토마스크의 패턴을 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판에 원하는 방식으로 전사할 수 없고, 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판의 성능이 저하되기 때문에, 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판의 수율이 불가피하게 낮아진다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판에 대한 노광 작업은 일반적으로 클린룸에서 실행된다. 그러나 이 경우에도, 이물질이 포토마스크의 표면에 부착되는 것을 완전히 방지하기는 어렵기 때문에, 통상적으로는 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판에 대한 노광 작업은, 노광용 광에 대하여 높은 투과율을 갖는 펠리클로 불리는 방진 커버를 포토마스크의 표면에 장착한 상태로 실행하고 있다.
일반적으로, 펠리클은, 노광용 광에 대하여 높은 투과율을 갖는 니트로셀룰로오스, 초산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지나, 불화 수지 등의 재료로 이루어진 펠리클 막을, 알루미늄, 스테인리스강, 폴리에틸렌 등으로 이루어진 펠리클 프레임의 한쪽 면에, 펠리클 막 재료용의 양호한 용매를 도포하고 펠리클 막을 공기 건조하여 접착하거나, 또는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불소 수지 등의 접착제를 이용하여 펠리클 프레임의 한쪽 면에 펠리클 막을 접착한 후에, 펠리클 프레임의 반대쪽 면에, 폴리부틴 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 구성되고 포토마스크를 펠리클 프레임에 부착하도록 되어 있는 점착층을 형성하고, 상기 점착층에 점착층 보호용의 이형층 또는 세퍼레이터를 마련함으로써 제조된다(예컨대, 일본 특허 공개 소58-219023, 미국 특허 4,861,402 및 일본 특허 공고 소63-27707 및 일본 특허 공개 평7-168345 참조).
이와 같이 구성된 펠리클을 포토마스크의 표면에 부착하고, 포토마스크를 통하여 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이 패널용의 원판을 노광하는 경우에, 먼지 입자 등의 이물질은 펠리클의 표면에 부착되고 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않기 때문에, 포토마스크에 형성된 패턴 상에 초점이 위치하도록 노광용 광을 조사하면 먼지 입자 등의 이물질의 영향을 피할 수 있다.
또한, 포토마스크에 부착된 펠리클에 의해 형성된 폐쇄 공간과 펠리클 외부 사이의 압력차를 줄이기 위하여, 펠리클 프레임의 일부에 압력차를 상쇄하기 위한 작은 구멍(vent hole)을 형성하고, 이 작은 구멍을 통하여 이동하는 공기에 포함된 이물질이 펠리클과 포토마스크에 의해 형성된 폐쇄 공간에 침입하는 것을 방지하기 위한 필터를 설치할 수도 있다.
펠리클 막은 일반적으로 얇은 수지 시트로 형성되어 있기 때문에, 펠리클 막이 느슨해지지 않도록 펠리클 프레임에 의해 펠리클 막을 지지하기 위해서는, 펠리클 막에 원하는 인장력이 가해진 상태로 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착할 필요가 있다.
그 결과, 일반적으로 이용되고 있는 직사각형 단면의 펠리클을 이용하는 경우에는, 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착한 후에, 펠리클 막에 가해지는 인장력에 의해 펠리클 프레임이 불가피하게 내측으로 휘어지게 된다.
펠리클 프레임의 이러한 내향 변형은, 프린트 회로 기판이나, 액정 디스플레이 등을 제조하는데 일반적으로 사용되며, 변 길이가 긴 펠리클 프레임을 포함한 대형 펠리클에서 특히 두드러진다.
한편, 포토마스크의 제조비용을 줄이기 위해서는, 포토마스크의 노광 영역을 가능한 한 크게 할 필요가 있으며, 펠리클 프레임이 내향 변형되면 노광 영역이 감소하기 때문에, 펠리클 프레임의 내향 변형을 가능한 한 줄여야 한다.
이들 문제는, 예컨대 단면적을 증가시켜 펠리클 프레임의 강성을 증가시키는 것으로 기술적으로 해결할 수 있다. 그러나 실제로는, 가능한 한 넓은 노광 면적을 확보하고자 하는 요구에 따라 펠리클 프레임의 내측 면적이 제한되고, 펠리클 프레임의 외측에도 포토마스크를 고정하거나 운반하기 위하여 포토마스크 취급용의 공간을 확보할 필요가 있다. 이에 따라, 펠리클 프레임의 각각의 변은 전술한 요건을 만족시키기 위하여 결정된 직선 형상을 갖는다.
또한, 펠리클 프레임을 보다 고강성의 재료로 형성하여 펠리클 프레임의 내향 변형을 줄이고자 하는 것이 제안되어 있다. 실제로, 펠리클 프레임을 알루미늄 합금 대신에 탄소 섬유 보강 플라스틱(CFRP) 또는 티탄으로 형성할 경우에는, 알루미늄 합금으로 펠리클 프레임을 형성하는 경우보다 펠리클 프레임의 내향 변형을 작게 할 수 있다. 그러나 이들 재료는 고가일 뿐만 아니라, 가공이 어렵기 때문에, 펠리클의 비용이 고가로 되어, 실용적이지 않다.
펠리클 프레임의 내향 변형을 줄이기 위하여, 일본 특허 제4,286,194호는, 적어도 한 쌍의 대향하는 변이, 외측으로 돌출하는 원호 형상의 중앙부와, 중앙부의 양측에 위치되고 내측으로 돌출하는 오목한 원호 형상을 각각 갖는 오목부와, 오목부의 양측에 있는 직선 형상부를 각각 구비하여, 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 후에, 그러한 부착으로 인하여 펠리클 프레임이 소정의 형상이 되도록 하는 방식으로 펠리클 프레임을 형성하는 것을 제안하고 있다.
이러한 방법에 따르면, 펠리클 막이 부착된 후의 펠리클 프레임의 형상을 원하는 방식으로 제어할 수 있지만, 이 방법은 펠리클을 대량으로 생산하는 데에는 적합하지 않다.
보다 구체적으로, 펠리클 막이 부착된 후의 펠리클 프레임의 형상을 원하는 방식으로 제어할 수 있도록 하기 위해서는, 펠리클 프레임의 형상을 펠리클 막에서의 인장력 분포를 고려하여 설계할 필요가 있다. 그러나 대량 생산된 펠리클 막에서의 인장력 분포는 일정하지 않고 어느 정도의 변경이 생기는 것을 피할 수 없다. 그 결과, 펠리클 막에서의 인장력이 설계 인장력보다 큰 경우에는, 펠리클 막 부착 후의 펠리클 프레임은 과도하게 내측으로 변형되는 한편, 펠리클 막에서의 인장력이 설계 인장력보다 작은 경우에는, 일본 특허 제4,286,194호에 의해 제안된 방식으로 펠리클 프레임을 형성하는 경우에서와 같이, 외측으로 돌출하는 원호 형상의 중앙부와, 중앙부의 양측에 위치되고 내측으로 돌출하는 오목한 원호 형상을 각각 갖는 오목부와, 오목부의 양측에 있는 직선 형상부를 각각 구비하는 펠리클 프레임의 변이, 펠리클 막의 부착 후에도 외측으로 변형된 채로 있게 된다. 일반적으로, 펠리클 막의 인장력에 의해 초래되는 펠리클 프레임의 변형과, 포토마스크에 대한 펠리클의 오정렬 등의 다른 요인을 고려하여, 펠리클 프레임의 내부 치수의 공차는 포토마스크의 패턴 영역에 대하여 약간의 여유를 두고 결정된다. 그러나 펠리클 프레임은 기계적 변형에 의해서만 외측으로 변형될 수 있기 때문에, 펠리클 프레임을 설계할 때에 펠리클 프레임의 외향 변형은 고려되지 않는다. 따라서 펠리클 프레임에 가해지는 펠리클 막의 인장력이 펠리클 막의 설계 인장력보다 작음으로 인하여 펠리클 프레임의 변이 외측으로 돌출하는 경우에는, 펠리클을 취급할 때에, 펠리클을 포토마스크에 부착하기 위한 펠리클 부착 장치나, 포토마스크 노광 장치 내의 운반 장치와 펠리클 프레임이 간섭할 우려 등이 있다.
예컨대, 일본 특허 제4,354,789호에 개시된 통상의 펠리클 부착 장치에 있어서, 펠리클은 펠리클 프레임의 긴 변이 아래를 향하는 상태로 세팅되어 있다. 따라서 펠리클 프레임의 긴 변이 외측으로 돌출하는 경우에는, 펠리클이 펠리클 부착 장치에 세팅될 때 외측으로 돌출하는 펠리클 프레임의 긴 변이 내측으로 변형되어, 펠리클 막에 주름이 생길 우려가 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 펠리클 막의 인장력 분포가 현저하게 변경될 경우에도 포토마스크의 노광 영역이 감소하는 것을 방지할 수 있어, 펠리클 프레임에 부착된 펠리클 막에 주름이 발생하는 등의 문제가 생기는 것을 방지할 수 있는 리소그래피용 펠리클을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 펠리클 막의 인장력 분포가 현저하게 변경될 경우에도 포토마스크의 노광 영역이 감소하는 것을 방지할 수 있어, 펠리클 프레임에 부착된 펠리클 막에 주름이 발생하는 등의 문제가 생기는 것을 방지할 수 있는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 목적은, 적어도 한 쌍의 평행한 긴 변과 적어도 한 쌍의 평행한 짧은 변을 갖고, 상기 한 쌍의 긴 변은 각각 실질적으로 직선 형상을 갖고, 상기 한 쌍의 짧은 변은 각각 중앙부가 외측으로 돌출하는 형상을 갖는 것인 펠리클 프레임과, 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 긴 변을 따른 인장력이 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변을 따른 인장력보다 크도록 인장력 분포가 조정되는 펠리클 막으로서, 상기 펠리클 프레임의 한쪽 면에 펠리클 막을 부착함으로써 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변이 실질적으로 직선 형상을 갖도록 변환되는 것인 펠리클 막을 포함하는 리소그래피용 펠리클에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적은 또한, 적어도 한 쌍의 평행한 긴 변과 적어도 한 쌍의 평행한 짧은 변을 갖고, 상기 한 쌍의 긴 변은 각각 실질적으로 직선 형상을 갖고, 상기 한 쌍의 짧은 변은 각각 중앙부가 외측으로 돌출하는 형상을 갖는 것인 펠리클 프레임을 제공하는 단계와, 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 긴 변을 따른 인장력이 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변을 따른 인장력보다 크도록 인장력 분포가 조정되는 펠리클 막을 부착하여, 상기 펠리클 막이 부착되는 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변의 형상을 실질적으로 직선 형상을 갖도록 변환시키는 단계를 포함하는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 펠리클 막의 인장력 분포는, 펠리클 프레임의 한 쌍의 긴 변을 따른 인장력이 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변을 따른 인장력보다 작도록 조정되기 때문에, 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 때에, 펠리클 프레임의 각각의 짧은 변의 내향 변형은 펠리클 프레임의 각각의 긴 변의 내향 변형보다 크게 된다. 그 결과, 펠리클 프레임의 각각의 짧은 변의 양 코너에, 펠리클 프레임의 각각의 긴 변을 외측으로 변형시키도록 작용하는 굽힘 모멘트가 발생하여, 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변을 따른 펠리클 막의 인장력에 의해 발생된 펠리클 프레임의 각각의 긴 변의 내측 변형은 상기 굽힘 모멘트에 의해 발생된 펠리클 프레임의 한 쌍의 긴 변의 변형에 의해 상쇄된다. 한편, 펠리클 막의 인장력에 의해, 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변의 형상이 실질적으로 직선 형상으로 변형된다. 따라서 펠리클 프레임의 단면적을 증가시키거나, 펠리클 프레임을 고강성의 재료로 형성하거나 하지 않으면서, 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착함으로써 초래되는 포토마스크의 노광 영역의 감소를 효율적으로 방지할 수 있고, 따라서 펠리클의 제조비용을 증가시키지 않으면서, 포토마스크의 노광 영역이 감소하는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 펠리클 프레임의 각각의 긴 변이 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착하기 전에 실질적으로 직선 형상을 갖기 때문에, 펠리클 막의 인장력 분포가 원하는 인장력 분포로부터 현저하게 변경되고, 펠리클 막으로부터 펠리클 프레임의 각각의 긴 변에 가해지는 내측 힘이 설계 내측 힘보다 작을 경우에도, 펠리클 막이 부착되는 펠리클 프레임의 긴 변은 여전히 외측으로 돌출하지 않으므로, 펠리클 프레임의 긴 변이 아래를 향하는 상태로 펠리클이 펠리클 부착 장치에 세팅되어 있는 경우에, 펠리클 프레임은 내측으로 변형되지 않기 때문에, 펠리클 막에 주름이 생기는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변은 각각, 상기 펠리클 프레임의 짧은 변의 중앙부를 포함하고 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 중앙 영역과, 펠리클 프레임의 각각의 짧은 변의 양단 부분의 근방에 각각 위치되고 실질적으로 직선 형상을 갖는 단부 근방 영역과, 상기 중앙 영역과 하나의 단부 근방 영역의 사이에 위치되고, 상기 중앙 영역과 하나의 단부 근방 영역이 완만하게 접속될 수 있도록 오목한 원호 형상을 갖는 것인 중간 영역을 포함한다.
본 발명의 이러한 바람직한 양태에 따르면, 펠리클 프레임의 짧은 변의 중앙 영역은 펠리클 막의 인장력에 의해 내측으로 크게 변형되고, 중간 영역은 중앙 영역과 하나의 단부 근방 영역을 완만하게 접속할 수 있도록 오목한 원호 형상을 갖기 때문에, 펠리클 프레임의 짧은 변을 보다 직선 형상을 갖도록 변형시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 바람직한 양태에 따르면, 짧은 변의 양단 부분 근방의 펠리클 프레임의 단부 근방 영역이 실질적으로 직선 형상을 갖도록 형성되기 때문에, 펠리클 프레임의 사이즈를 정확하게 측정할 수 있을 뿐 아니라, 펠리클 프레임을 제조할 때에 펠리클 프레임의 위치를 정확하게 위치 결정할 수 있다. 따라서 펠리클 프레임을 고정밀도로 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 양태에 있어서, 펠리클 프레임은, 오목한 원호 형상을 갖는 중간 영역의 반경이 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 상기 중앙 영역의 반경의 1/3보다 크도록 설계된다.
본 발명의 상기 바람직한 양태에 따르면, 외측으로 돌출하는 중앙 영역의 원호 형상과 중간 영역의 오목한 원호 형상을 완만하게 연결할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 양태에 있어서, 상기 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착하기 이전에, 펠리클 막을 신장 상태로 임시 프레임에 고정하고 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 기계적으로 변위시킴으로써, 상기 펠리클 막의 인장력 분포를 조정하고 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 양태에 있어서, 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 기계적으로 변위시킬 때에, 중앙부의 변위량은 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙에 가해지는 하중을 검출하기 위한 하중 검출 수단 또는 변위 검출 수단에 의해 중앙부의 변위량을 검출함으로써 제어된다.
본 발명의 다른 바람직한 양태에 있어서, 하중 검출 수단은 로드 셀에 의해 구성되어 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적 및 특징은 첨부 도면을 참고로 하는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.
본 발명에 따르면, 펠리클 막의 인장력 분포가 현저하게 변경될 경우에도 포토마스크의 노광 영역이 감소하는 것을 방지할 수 있어, 펠리클 프레임에 부착된 펠리클 막에 주름이 발생하는 등의 문제가 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펠리클을 제조하는데 사용되는 펠리클 프레임을, 펠리클 막이 아직 부착되지 않은 상태로 도시하는 개략적인 평면도이고,
도 2는 펠리클 막이 부착된 상태의 도 1의 펠리클을 도시하는 개략적인 평면도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 사용되어 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착하도록 되어 있는 펠리클 제조 장치를 도시하는 개략적인 평면도이고,
도 4는 도 3의 선 A-A를 따라 취한 개략적인 단면도이고,
도 5는 펠리클 막으로부터 펠리클 프레임에 가해진 힘의 인장력 분포를 도시하는 다이어그램이고,
도 6은 비교예 1에서 사용된 펠리클 프레임의 형상을 보여주는 개략적인 평면도이고,
도 7은 비교예 1에서 제조된 펠리클의 펠리클 프레임의 형상을 도시하는 개략적인 평면도이고,
도 8은 비교예 2에서 제조된 펠리클의 펠리클 프레임의 형상을 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펠리클을 제조하는데 사용되는 펠리클 프레임을, 펠리클 막이 아직 부착되지 않은 상태로 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 펠리클 프레임(10)은 실질적으로 사각형의 단면을 갖고, 대향하는 각각의 긴 변(11, 11)은 실질적으로 직선 형상을 갖고, 대향하는 각각의 짧은 변(12, 12)은 중앙부를 포함한 중앙 영역(12a, 12a)이 외측으로 돌출한다.
보다 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 펠리클 프레임(10)의 한 쌍의 짧은 변(12, 12)은 다음과 같이 구성되어 있다. 즉, 중앙부를 포함한 각각의 중앙 영역(12a, 12a)은 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖고, 각각의 짧은 변(12)의 단부 부분 근방에 위치한 각각의 단부 근방 영역(12c, 12c)은 실질적으로 직선 형상을 가지며, 중앙 영역(12a)의 양측에 위치된 각각의 중간 영역(12b, 12b)은, 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 중앙 영역(12a)과 실질적으로 직선 형상을 갖는 하나의 단부 근방 영역(12c, 12c)이 완만하게 연결될 수 있도록 오목한 원호 형상을 갖는다.
여기서, 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 중앙 영역(12a)과, 오목한 원호 형상을 갖는 각각의 중간 영역(12b, 12b)과, 실질적으로 직선 형상을 갖는 각각의 단부 근방 영역(12c, 12c)의 형상 및 길이는, 펠리클 막을 펠리클 프레임(10)에 부착하고 펠리클 프레임(10)의 외측에 있는 펠리클 막을 잘라낸 후에, 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11, 11)이 실질적으로 직선 형상을 갖고, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12, 12)이 직선 형상을 갖도록, 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)과 평행한 길이 방향의 펠리클 막의 인장력 및 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)과 평행한 단축 방향으로의 펠리클 막의 인장력에 따라 적절하게 설계된다.
본원의 발명자가 실행한 연구에 따르면, 오목한 원호 형상을 갖는 중간 영역(12b, 12b)의 반경이 외측으로 돌출하는 중앙 영역(12a)의 반경의 1/3 이상이 되도록 펠리클 프레임(10)을 설계하는 것이 특히 바람직한 것으로 판명되었는데, 그 이유는, 중앙 영역(12a)의 외측을 향하는 원호 형상과 중간 영역(12b, 12b)의 오목한 원호 형상이 보다 완만하게 연결될 수 있기 때문이다.
도 2는 펠리클 프레임(10)을 상기 바람직한 실시예에 따라 설계하고 펠리클 막(20)을 펠리클 프레임(10)에 부착한 상태의 펠리클 프레임(10)과 펠리클 막(20)을 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 2에 있어서, 펠리클 막(20)에 소정의 인장력이 가해진 상태로 펠리클 막(20)이 펠리클 프레임(10)에 부착되어 있기 때문에, 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)의 중앙 영역(12a)은 펠리클 막(20)으로부터 가해진 인장력에 의해 내측으로 변형되고, 이로써 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)의 중앙 영역(12a)은 실질적으로 직선 형상을 갖도록 변형된다. 이에 대하여, 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)은 펠리클 막(20)으로부터 가해진 인장력에 의해 내측으로 변형된다. 그러나 각각의 긴 변(11)의 변형량은 짧은 변(12)이 실질적으로 직선 형상을 갖는 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)의 변형량에 비하여 극히 작고, 따라서 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(12)의 변형량은 허용 가능한 범위 내에 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 사용되어 펠리클 막(20)을 펠리클 프레임(10)에 부착하도록 되어 있는 펠리클 제조 장치를 도시하는 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3의 선 A-A를 따라 취한 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 펠리클 제조 장치는 펠리클 막 접착층(31)과 세퍼레이터(도시 생략)에 의해 보호되는 포토마스크 점착층(32)이 형성된 펠리클 프레임(10)이 배치되어 있는 플랫폼(30)을 구비한다. 플랫폼(30)은 승강 기구(35)에 의해 상하 이동하도록 구성되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 펠리클 제조 장치는 4개의 코너에 4개의 펠리클 막 지지부(22)를 구비하고, 펠리클 막(20)이 신장 상태로 장착되어 있는 임시 프레임(21)의 4개의 코너부가 대응하는 펠리클 막 지지부(22)에 각각 세팅되어 있다. 임시 프레임(21)의 각 변의 중앙부에 유지부(23)가 마련되어 있다.
각 유지부(23)에 하중을 가하여 대응 유지부(23)를 임시 프레임(21)의 각 변에 수직인 방향으로 변위시키도록 구성된 하중 인가 수단(25)이 연결부(26)에 의해 각 유지부(23)에 연결되어 있다.
각각의 하중 인가 수단(25)은, 임시 프레임(21)의 대응측에 수직인 방향으로 수동 또는 자동으로 이동할 수 있는 스테이지(27)와, 관련 스테이지(27)에 고정되어, 펠리클 막(20)이 신장 상태로 장착되는 임시 프레임(21)의 대응 유지부(23)에 가해진 하중을 검출하도록 되어 있는 하중 검출 수단(28)을 구비한다. 이 실시예에서는, 로드 셀이 하중 검출 수단(28)으로서 이용된다. 또한, 본 실시예에 따른 펠리클 제조 장치는, 하중 검출 수단(28)의 이동에 기인하여 임시 프레임(21)의 각 유지부(23)에 가해지는 압축력 또는 인장력을 표시하는 표시 장치(도시 생략)를 구비한다.
따라서 각 스테이지(27)를 임시 프레임(21)의 대응측에 수직인 방향으로 변위시켜 임시 프레임(21)을 변형시킴으로써, 임시 프레임(21)의 장축 방향 및 단축 방향으로 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력을 변경할 수 있으므로, 하중 검출 수단(28)에 의해 임시 프레임(21)의 장축 방향의 변위량 및 단축 방향의 변위량과, 임시 프레임(21)의 장축 방향 및 단축 방향으로 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력을 검출할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 임시 프레임(21)의 장축 방향 및 단축 방향으로 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력을 하중 검출 수단(28)에 검출하는 중에, 각 스테이지(27)를 이동시켜, 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)과 평행한 임시 프레임(21)의 길이 방향의 인장력이 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)과 평행한 임시 프레임(21)의 단축 방향의 인장력보다 크도록 펠리클 프레임(10)에 가해지는 인장력을 제어한다.
펠리클 프레임(10)에 가해지는 임시 프레임(21)의 장축 방향의 인장력이 전술한 바와 같이 펠리클 프레임(10)에 가해지는 임시 프레임(21)의 단축 방향의 인장력보다 크면, 펠리클 프레임(10)이 배치되는 플랫폼(30)은 승강 기구(35)에 의해 천천히 상승하여 펠리클 막 접착층(31)이 임시 프레임(21)에 유지된 펠리클 막(20)과 접촉하게 되어, 펠리클 막(20)이 펠리클 프레임(10)의 표면에 부착된다. 본 실시예에 있어서, 플랫폼(30)은, 펠리클 막 접착층(31)과 펠리클 막(20) 사이의 공간에 공기가 모이는 것을 방지하도록 펠리클 막 접착층(31)과 펠리클 막(20)이 서로에 대하여 약간의 각도로 접촉하도록 구성되어 있다.
그 후, 펠리클 프레임(10)의 외측에 위치한 펠리클 막(20)의 부분은 커터(도시 생략)에 의해 잘려져 제거되어, 펠리클이 완성된다.
도 5는, 펠리클 프레임(10)의 장축 방향으로 가해지는 인장력이 펠리클 프레임(10)의 단축 방향으로 가해지는 인장력보다 크도록 인장력 분포가 제어되는 펠리클 막(20)을, 본 실시예에 따른 펠리클을 제조하는 제조 방법에 사용된 펠리클 프레임(10)의 표면에 부착할 때에 펠리클 막(20)으로부터 펠리클 프레임(10)에 가해지는 힘의 인장력 분포를 도시하는 다이어그램이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)에는 임시 프레임(21)에 신장 상태로 장착되는 펠리클 막(20)에 발생된 인장력에 의해 펠리클 프레임(10)의 내측을 향한 힘(T1)이 가해지는 한편, 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)에는 임시 프레임(21)에 신장 상태로 장착되는 펠리클 막(20)에 발생된 인장력에 의해 펠리클 프레임(10)의 내측을 향한 힘(T2)이 가해진다.
전술한 바와 같이, 펠리클 프레임(10)의 장축 방향의 인장력이 펠리클 프레임(10)의 단축 방향의 인장력보다 크도록 펠리클 막(20)의 인장력 분포를 제어하고 있기 때문에, 힘 T1이 힘 T2보다 크며, 이에 따라 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)의 내측 변형 또는 변위가 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)의 내측 변형 또는 변위보다 크다.
따라서 본 실시예에 있어서, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)은 중앙 영역(12a)이 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖고, 각각의 짧은 변(12)의 중앙 영역(12a)은 펠리클 막(20)으로부터 가해지는 힘(T1)에 의해 내측으로 변위되므로, 각각의 짧은 변(12)은 짧은 변(12)의 양측 코너를 연결하는 가상 직선에 위치되어 있다.
또한, 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 중앙 영역(12a)과 각각 실질적으로 직선 형상을 갖는 단부 근방 영역(12c, 12c)의 일단을 완만하게 연결하며, 각각 오목한 원호 형상을 갖는 중간 영역(12b, 12b)도 또한 내측으로 변위된다. 이에 따라, 펠리클 막(20)이 한쪽 면에 부착되어 있는 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)은 실질적으로 직선 형상을 갖도록 변형된다.
한편, 펠리클 막(20)으로부터 실질적으로 직선 형상을 갖는 긴 변(11)에 펠리클 프레임(10)의 내측을 향하는 힘(T2)이 인가되기 때문에, 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)은 내측으로 변위된다. 그러나 짧은 변(12)의 큰 내측 변위에 의해 굽힘 모멘트(M)가 발생하여 펠리클 프레임(10)의 각 코너에 가해져 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)을 외측으로 변위시키기 때문에, 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)을 외측으로 변위시키도록 작용하는 힘(T2)과, 굽힘 모멘트(M)에 의해 발생되어 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)을 외측으로 변위시키도록 작용하는 힘은 서로 상쇄된다. 따라서 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)의 내측 변형을 허용 가능 범위 내에서 억제할 수 있다.
전술한 바와 같이, 이 바람직한 실시예에 따르면, 펠리클 프레임(10)의 한 쌍의 짧은 변(12, 12)은, 중앙부를 포함한 각각의 중앙 영역(12a, 12a)이 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖고, 중앙 영역(12a)의 양측에 위치된 각각의 중간 영역(12b, 12b)이 오목한 원호 형상을 갖고, 짧은 변(12)의 양단 부분 근방에 위치한 단부 근방 영역(12c, 12c)이 실질적으로 직선 형상을 갖도록 구성되어 있다. 다른 한편으로, 펠리클 막(20)은, 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)과 평행한 길이 방향의 인장력이 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)과 평행한 단축 방향으로의 펠리클 막(20)의 인장력보다 크게 되는 방식으로 펠리클 막(20)의 인장력 분포가 제어되도록 임시 프레임(21)에 신장 상태로 고정되고 펠리클 프레임(10)의 한쪽 면에 부착되게 되어 있다. 그 결과, 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)은 펠리클 막(20)으로부터 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)에 가해지는 인장력(T1)에 의해 실질적으로 직선으로 변형되고, 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)은 펠리클 막(20)으로부터 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)에 가해지는 인장력(T2)에 의해 내측으로 변형되어, 짧은 변(12)의 큰 내측 변위에 의해 굽힘 모멘트(M)가 발생하고 펠리클 프레임(10)의 각 코너에 가해져 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)을 외측으로 변위시킨다. 그 결과, 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)을 내측으로 변위시키도록 작용하는 힘(T2)과, 굽힘 모멘트(M)에 의해 발생되어 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11)을 외측으로 변위시키는 힘은 서로 상쇄된다.
전술한 바와 같이, 펠리클 막(20)이 부착된 후의 펠리클 프레임(10)의 단면 형상이 실질적으로 사각형 형상을 갖도록 변형되기 때문에, 펠리클 프레임(10)의 단면적을 증가시키고, 고강성을 갖는 재료로 펠리클 프레임(10)을 형성하는 등에 의해 펠리클 프레임(10)의 강성을 증가시키지 않으면서 포토마스크의 노광 면적을 넓게 확보할 수 있다. 따라서 펠리클 부착 장치 또는 포토마스크 노광 장치에서 용이하게 취급될 수 있는 펠리클을 낮은 비용으로 제조할 수 있다.
또한, 인장력 분포가 변경되어 인장력이 설계 인장력보다 작게 되는 경우에는, 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)은 종종 실질적으로 직선 형상을 갖도록 변형되지 않고, 외측으로 돌출하는 볼록한 형상을 갖는다. 그러나 펠리클은 일반적으로 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)이 아래를 향하도록 펠리클 접착 장치에 세팅되기 때문에, 외측으로 돌출하는 형상을 갖는 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)을 가압함으로 인하여 펠리클 막(20)에 주름이 발생할 위험은 없다.
실시예 및 비교예
이하에서는, 본 발명의 기술적 이점을 보다 명확하게 하기 위하여 실시예 및 비교예를 설명하기로 한다.
실시예 1
도 1에 도시된 형상을 갖는 알루미늄 합금제의 펠리클 프레임(10)을 가공 공정에 의해 제조하였다. 펠리클 프레임은 외부 치수가 2000 ㎜×2500 ㎜이고 내부 치수가 1960 ㎜×2460 ㎜인 실질적으로 직사각형 형상을 가지며, 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)은 실질적으로 직선 형상을 가졌다.
한편, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)의 중앙 영역(12a)은 반경이 R72000 ㎜으로 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖고, 중앙 영역(12a)의 양측에 위치된 각각의 중간 영역(12b, 12b)은 반경이 R50000 ㎜으로 오목한 원호 형상을 갖는다. 이와 달리, 각각의 단부 근방 영역(12c, 12c)은 실질적으로 직선 형상을 갖는다.
여기서, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12, 12)의 중심은 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12)의 양단 부분에 위치된 코너를 연결하는 가상선으로부터 2.5 ㎜ 만큼 외측으로 돌출되어 있다. 또한, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)의 내부는 짧은 변(12, 12)의 폭이 20 ㎜가 되도록 그 외측과 동일한 형상을 갖게 형성된다. 펠리클 프레임(10)의 높이는 6.5 ㎜로 하였다. 각 코너의 내측의 반경은 2 ㎜로 하고, 외측의 반경은 6 ㎜로 하였다.
펠리클 프레임(10)을 먼저 세정하고 건조하였다. 그 후, 펠리클 프레임(10)의 한쪽 면에 펠리클 막 접착제로서의 실리콘 점착제를 코팅하고, 펠리클 프레임(10)의 다른쪽 면에, 펠리클 프레임(10)에 포토마스크를 접착하기 위한 점착제와 같은 실리콘 점착제(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조의 제품명 "KR3700")를 코팅하였다. 그 후, 펠리클 프레임(10)을 가열하여 실리콘 점착제를 경화시켰다.
또한, 2200 ㎜×2580 ㎜×22 ㎜의 사각형 형상을 갖는 석영 기판을 슬릿 코팅법에 의해 불소계 폴리머(ASAHI GLASS Co., Ltd. 제조의 제품명 "CYTOP")로 코팅하여 코팅층을 형성하였다. 이와 같이 형성된 코팅층을 석영 기판과 동일한 외형의 알루미늄 함금제의 임시 프레임(21)에 부착하고 석영 기판을 박리하여, 약 4 ㎛의 두께를 갖는 펠리클 막(20)을 제조하였다.
이와 같이 제조되어 임시 프레임(21)에 신장 상태로 유지된 펠리클 막(20)을 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 펠리클 제조 장치에 설치된 펠리클 막 지지부에 세팅하였다.
여기서, 임시 프레임(21)의 각각의 짧은 변의 중앙부에 설치된 하중 인가 수단(25)으로부터 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력이 임시 프레임(21)의 각각의 긴 변의 중앙부에 설치된 하중 인가 수단(25)으로부터 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력보다 2.5배 크도록 4개의 하중 인가 수단(25)을 조정하였다.
한편, 펠리클 막 접착층(31)과 세퍼레이터(도시 생략)에 의해 보호되는 포토마스크 점착층(32)이 형성된 펠리클 프레임(10)을 플랫폼(30)의 상면에 세팅하였다. 그 후, 펠리클 프레임(10)을 세팅한 플랫폼(30)을 승강 수단(35)을 이용하여 천천히 상승시켜 펠리클 막 접착층(31)이 펠리클 막(20)에 접촉하도록 하여, 펠리클 막(20)을 펠리클 프레임(10)의 한쪽 면에 부착하였다. 이 때에, 펠리클 막 접착층(31)과 펠리클 막(20)은 펠리클 막 접착층(31)과 펠리클 막(20) 사이의 공간에 공기가 모이는 것을 방지하기 위하여 서로 약간의 각도를 두고 접촉하도록 하였다.
펠리클 막(20)과 펠리클 막 접착층(31)을 서로에 대해 완전하게 접착한 후에, 플랫폼(30)에 세팅된 펠리클 프레임(10)의 외측에 위치된 펠리클 막(20)의 불필요한 부분을 커터(도시 생략)에 의해 절단하여 제거하여, 펠리클을 완성하였다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이와 같이 제조된 펠리클에 있어서 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11, 11)은 내측으로 약간 변형되었지만, 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12, 12)은 실질적으로 직선 형상을 가졌다.
이와 같이 제조된 펠리클을 정반에 배치하고, 다이얼 게이지(Mitutoyo Corporation 제조)가 부착된 홀더를 탄소강제의 바를 따라 이동시켜, 펠리클 프레임(10)의 형상을 50 ㎜마다 측정하였다. 여기서, 기준이 되는 바(bar)와의 접촉면에 대하여 연마 가공을 실시하여 진직도가 0.05 ㎜ 이하로 되도록 하였다.
그 결과, 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11)의 중앙부의 내측으로의 휘어짐량이 1.5 ㎜이고, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)의 외면에 있어서 짧은 변(12)의 양단의 코너를 연결하는 직선으로부터의 편차는 ±0.3 ㎜ 이하였다.
비교예 1
도 6에 도시된 바와 같이, 직사각형의 단면을 갖고 각 변이 실질적으로 직선 형상을 갖는 알루미늄 합금제의 펠리클 프레임(10)을 기계 가공에 의해 제조하였다. 펠리클 프레임(10)은 외부 치수가 2000 ㎜×2500 ㎜이고 내부 치수가 1960 ㎜×2460 ㎜인 실질적으로 직사각형 형상을 가졌다. 펠리클 프레임(10)의 높이는 6.5 ㎜로 하였다. 펠리클 프레임(10)의 각 코너의 내측의 반경은 2 ㎜로 하고, 외측의 반경은 6 ㎜로 하였다.
실시예에서 사용된 것과 동일한 장치 및 실시예에서 사용된 것과 동일한 단계를 이용하여, 위와 같이 제조한 펠리클 프레임(10)에 펠리클 막(20)을 부착하여, 펠리클을 제조하였다.
이와 같이 제조한 펠리클의 펠리클 프레임(10)은 도 7에 도시된 형상을 가졌다. 따라서 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11, 11)의 중앙부가 내측으로 약 1.5 ㎜만큼 변위되고, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12, 12)의 중앙부가 내측으로 약 2.5 ㎜만큼 변위되어, 펠리클 프레임(10)이 현저하게 변형된 것을 확인하였다.
그 결과, 포토마스크의 노광 영역은 길이 방향으로 약 5 ㎜, 단축 방향으로 약 3 ㎜ 감소하였다.
비교예 2
비교예 1에서 사용된 펠리클 프레임(10)과 동일한 치수 및 동일한 형상을 갖는 펠리클 프레임(10), 비교예 1에서 사용된 것과 동일한 펠리클 막(20) 및 동일한 장치를 이용하여, 펠리클 막(20)의 인장력 분포를 조정하지 않으면서 펠리클 막(20)을 펠리클 프레임(10)에 접착하여 실시예 1과 유사하게 펠리클을 제조하였다.
이와 같이 제조된 펠리클의 펠리클 프레임(10)은 도 8에 도시된 형상을 가졌다. 따라서 펠리클 프레임(10)의 각각의 긴 변(11, 11)의 중앙부가 내측으로 약 3.5 ㎜만큼 변위되고, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12, 12)의 중앙부가 내측으로 약 1.5 ㎜만큼 변위되어, 펠리클 프레임(10)이 현저하게 변형된 것을 확인하였다.
그 결과, 포토마스크의 노광 영역은 길이 방향으로 약 3 ㎜, 단축 방향으로 약 7 ㎜ 감소하였다.
실시예 1과 비교예 1 및 2로부터, 펠리클 프레임(10)의 긴 변(11, 11)과 평행한 길이 방향의 인장력이 펠리클 프레임(10)의 짧은 변(12, 12)과 평행한 단축 방향으로의 펠리클 막(20)의 인장력보다 크도록 인장력 분포가 제어되고 임시 프레임(21)에 신장 상태로 유지된 펠리클 막(20)을, 중앙부를 포함한 짧은 변(12)의 각각의 중앙 영역(12a, 12a)이 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖고, 중앙 영역(12a)의 양측에 위치된 각각의 중간 영역(12b, 12b)이 오목한 원호 형상을 가지며, 각각의 단부 근방 영역(12c, 12c)이 실질적으로 직선 형상을 갖도록 하는 형상의 펠리클 프레임(10)의 한쪽 면에 부착함으로써, 포토마스크의 노광 영역의 감소를 효율적으로 방지할 수 있다는 것을 알았다.
이상, 특정의 실시형태 및 실시예를 참고로 하여 본 발명을 설명하고 도시하였다. 그러나 본 발명은 전술한 특정의 배치로 한정되지 않고 첨부된 청구범위의 사상을 벗어나지 않으면서 변형예 및 수정예가 있을 수 있다는 점에 주의한다.
예컨대, 전술한 바람직한 실시형태 및 실시예 1에서는, 펠리클 프레임(10)이 실질적으로 직선 형상의 긴 변(11, 11)과 짧은 변(12, 12)을 구비하고 있고, 짧은 변은 각각, 중앙부를 포함한 중앙 영역(12a)이 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖고, 중앙 영역(12a)의 양측에 위치된 각각의 중간 영역(12b, 12b)이 오목한 원호 형상을 가지며, 그 양단 부분의 코너 근방에 있는 각각의 단부 근방 영역(12c, 12c)이 실질적으로 직선 형상을 갖도록 구성되어 있다. 그러나 각각의 짧은 변(12)을 반드시 그와 같은 형상으로 형성할 필요는 없다. 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12)은, 양단의 코너가 펠리클 막(20)의 인장력에 의해 초래되는 펠리클 프레임(10)의 예상 변형에 대응하는 곡률을 갖는 원호에 의해 연결되어 있는 형상을 가질 수도 있다. 또한, 각각의 짧은 변(12)의 양단 부분의 코너를 복수의 짧은 직선으로 연결함으로써, 펠리클 프레임(10)의 각각의 짧은 변(12, 12)을 다각형 형상을 갖도록 형성할 수도 있다.
또한, 전술한 바람직한 실시형태 및 실시예 1에서는, 하중 검출 수단(28)으로서 로드 셀을 사용하고 있지만, 하중 검출 수단(28)으로서 반드시 로드 셀을 사용해야 하는 것은 아니며, 다른 하중 검출 수단을 사용할 수도 있다. 또한, 임시 프레임(21)의 변위량을 하중 검출 수단(28) 대신에 마이크로미터를 이용하여 직접 측정할 수도 있고, 하중 인가 수단(25)의 이동량을 검출함으로써 임시 프레임(21)의 변위량을 측정할 수도 있다.
전술한 바람직한 실시형태 및 실시예 1에서는, 펠리클 막(20)이 길이 방향 및 단축 방향의 양방향으로 신장되어 장착된 임시 프레임(21)에 인장력을 가하고 있지만, 반드시 길이 방향 및 단축 방향의 양방향으로 임시 프레임(21)에 인장력을 가해야 하는 것은 아니며, 펠리클 막(20)이 길이 방향으로만 신장되어 장착된 임시 프레임(21)에 인장력을 가할 수도 있다. 대안으로, 펠리클 막(20)이 길이 방향으로 신장 상태로 장착된 임시 프레임(21)에 가해지는 인장력을 작게 할 수도 있다.
또한, 전술한 바람직한 실시형태 및 실시예 1에서는, 임시 프레임(21)의 각 변의 중앙부에 유지부(23)를 마련하고 이 유지부(23)를 임시 프레임(21)의 관련 변에 수직한 방향으로 변위시킴으로써 임시 프레임(21)의 길이 방향 및 단축 방향의 양방향으로 펠리클 막(20)에 인장력이 발생한다. 그러나 반드시 임시 프레임(21)의 각 변의 중앙부에 마련된 유지부(23)를 변위시킴으로써 임시 프레임(21)의 길이 방향 및 단축 방향의 양방향으로 펠리클 막(20)에 인장력을 발생시켜야 하는 것은 아니고, 임시 프레임(21)의 각 변에 복수의 유지부(23)를 마련하고 이들 유지부(23)를 임시 프레임(21)의 각 변에 수직인 방향으로 변위시킴으로써 임시 프레임(21)의 길이 방향 및 단축 방향의 양방향으로 펠리클 막(20)에 인장력을 발생시킬 수도 있다. 또한, 임시 프레임(21)의 각 변의 중앙부를 변위시킬 수 있으면, 유지부(23)는 임시 프레임(21)의 각 변에 있어서 중앙부 이외의 부분에 마련될 수도 있다.
또한, 전술한 바람직한 실시형태 및 실시예 1에서는, 임시 프레임(21)의 각각의 짧은 변의 중앙부에 설치된 하중 인가 수단(25)으로부터 임시 프레임(21)의 길이 방향으로 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력이 임시 프레임(21)의 각각의 긴 변의 중앙부에 설치된 하중 인가 수단(25)으로부터 임시 프레임(21)의 단축 방향으로 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력보다 2.5배 크도록 하중 인가 수단(25)을 조정하고 있다. 그러나 임시 프레임(21)의 길이 방향으로 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력이 임시 프레임(21)의 단축 방향으로 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력보다 2.5배 크도록, 펠리클 막(20)의 인장력 분포를 조정하는 것이 반드시 필요한 것은 아니며, 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력의 분포를, 펠리클 막(20)의 인장 강도, 초기 단계에서 펠리클 막(20)에 가해지는 인장력의 분포, 펠리클 막(20)을 유지하는 임시 프레임(21)의 강성, 임시 프레임(21)의 각각의 짧은 변의 허용 가능한 돌출량 등의 다양한 요인을 모두 종합적으로 고려하여 적절하게 설계할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 펠리클 막의 인장력 분포가 현저하게 변경될 경우에도 포토마스크의 노광 영역이 감소하는 것을 방지할 수 있어, 펠리클 프레임에 부착된 펠리클 막에 주름이 발생하는 등의 문제가 생기는 것을 방지할 수 있는 리소그래피용 펠리클을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 펠리클 막의 인장력 분포가 현저하게 변경될 경우에도 포토마스크의 노광 영역이 감소하는 것을 방지할 수 있어, 펠리클 프레임에 부착된 펠리클 막에 주름이 발생하는 등의 문제가 생기는 것을 방지할 수 있는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 적어도 한 쌍의 평행한 긴 변과 적어도 한 쌍의 평행한 짧은 변을 갖고, 상기 한 쌍의 긴 변은 각각 직선 형상을 갖고, 상기 한 쌍의 짧은 변은 각각 중앙부가 외측으로 돌출하는 형상을 갖는 것인 펠리클 프레임과,
    상기 펠리클 프레임의 긴 변의 길이 방향의 인장력이 상기 펠리클 프레임의 짧은 변의 길이 방향의 인장력보다 크도록 인장력 분포가 조정되는 펠리클 막으로서, 상기 펠리클 프레임의 한쪽 면에 펠리클 막을 부착함으로써 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변이 직선 형상을 갖도록 변환되는 것인 펠리클 막
    을 포함하는 리소그래피용 펠리클.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변은 각각, 상기 펠리클 프레임의 짧은 변의 중앙부를 포함하고 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 중앙 영역과, 이 중앙 영역의 양측에 위치되고 오목한 원호 형상을 갖는 중간 영역과, 각각의 짧은 변의 단부 부분의 근방에 각각 위치되고 직선 형상을 갖는 단부 근방 영역을 포함하는 것인 리소그래피용 펠리클.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각각의 중간 영역은, 상기 중앙 영역과 하나의 단부 근방 영역이 완만하게 접속되도록 오목한 원호 형상을 갖는 것인 리소그래피용 펠리클.
  4. 제2항에 있어서, 오목한 원호 형상을 갖는 각 중간 영역의 반경은 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 상기 중앙 영역의 반경의 1/3보다 큰 것인 리소그래피용 펠리클.
  5. 제3항에 있어서, 오목한 원호 형상을 갖는 각 중간 영역의 반경은 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 상기 중앙 영역의 반경의 1/3보다 큰 것인 리소그래피용 펠리클.
  6. 적어도 한 쌍의 평행한 긴 변과 적어도 한 쌍의 평행한 짧은 변을 갖고, 상기 한 쌍의 긴 변은 각각 직선 형상을 갖고, 상기 한 쌍의 짧은 변은 각각 중앙부가 외측으로 돌출하는 형상을 갖는 것인 펠리클 프레임을 제공하는 단계와,
    상기 펠리클 프레임의 긴 변의 길이 방향의 인장력이 상기 펠리클 프레임의 짧은 변의 길이 방향의 인장력보다 크도록 인장력 분포가 조정되는 펠리클 막을 부착하여, 상기 펠리클 막이 부착되는 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변의 형상을 직선 형상을 갖도록 변환시키는 단계
    를 포함하는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 펠리클 프레임의 한 쌍의 짧은 변은 각각, 상기 펠리클 프레임의 짧은 변의 중앙부를 포함하고 외측으로 돌출하는 원호 형상을 갖는 중앙 영역과, 이 중앙 영역의 양측에 위치되고 오목한 원호 형상을 갖는 중간 영역과, 각각의 짧은 변의 단부 부분의 근방에 각각 위치되고 직선 형상을 갖는 단부 근방 영역을 포함하는 것인 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 각각의 중간 영역은, 상기 중앙 영역과 하나의 단부 근방 영역이 완만하게 접속되도록 오목한 원호 형상을 갖는 것인 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착하기 이전에,
    펠리클 막을 임시 프레임에 고정하여 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 신장시키고 기계적으로 변형시키는 단계와,
    이에 따라 상기 펠리클 막의 인장력 분포를 조정하는 단계
    를 더 포함하는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착하기 이전에,
    펠리클 막을 임시 프레임에 고정하여 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 신장시키고 기계적으로 변형시키는 단계와,
    이에 따라 상기 펠리클 막의 인장력 분포를 조정하는 단계
    를 더 포함하는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 펠리클 막을 펠리클 프레임에 부착하기 이전에,
    펠리클 막을 임시 프레임에 고정하여 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 신장시키고 기계적으로 변형시키는 단계와,
    이에 따라 상기 펠리클 막의 인장력 분포를 조정하는 단계
    를 더 포함하는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 기계적으로 변형시킬 때에, 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부의 변위량은, 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부에 가해지는 하중을 검출하기 위한 하중 검출 수단 또는 변위량 검출 수단에 의해 그 변위량을 검출함으로써 제어되는 것인 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 기계적으로 변형시킬 때에, 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부의 변위량은, 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부에 가해지는 하중을 검출하기 위한 하중 검출 수단 또는 변위량 검출 수단에 의해 그 변위량을 검출함으로써 제어되는 것인 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부를 기계적으로 변형시킬 때에, 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부의 변위량은, 임시 프레임의 적어도 한 쌍의 대향하는 변의 중앙부에 가해지는 하중을 검출하기 위한 하중 검출 수단 또는 변위량 검출 수단에 의해 그 변위량을 검출함으로써 제어되는 것인 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.
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