KR20130006744A - 마스크의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

마스크의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

마스크의 제조 방법에 따르면, 마스크 기판의 폴리머층 상부에 배치되고 설계 패턴을 갖는 템플릿의 상부면을 복수개의 영역들로 구획한다. 상기 영역들 중에서 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 보정한다. 상기 템플릿으로 상기 폴리머층을 눌러서 상기 폴리머층에 상기 설계 패턴과 대응하는 마스크 패턴을 형성한다. 상기 마스크 패턴을 경화시킨다. 따라서, 왜곡된 설계 패턴 부분만을 정확하게 보정할 수가 있다.

Description

마스크의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{METHOD OF MANUFACTURING A MASK AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 마스크의 제조 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 패턴을 형성하는데 사용되는 마스크를 제조하는 방법, 및 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 패턴은 반도체 기판 상에 막을 형성하는 공정, 상기 막의 상부에 배치된 마스크의 패턴을 상기 막으로 전사하는 공정 등을 통해서 형성된다. 따라서, 원하는 패턴을 형성하기 위해서는 마스크 패턴을 정확하게 형성할 것이 전제된다.
마스크 패턴은 마스크 기판 상의 폴리머막에 설계된 패턴을 전사하는 것에 의해서 형성된다. 관련 기술에 따르면, 설계 패턴을 갖는 템플릿으로 폴리머막으로 눌러서 폴리머막에 설계 패턴이 음각되는 것에 의해서 마스크 패턴이 형성된다.
마스크 패턴의 정확도는 템플릿의 평탄도와 왜곡에 따라 결정된다. 템플릿이 평탄하지 않거나 템플릿에 부분적인 왜곡이 형성되어 있다면, 설계 패턴이 폴리머막으로 정확하게 전사될 수 없다.
템플릿의 평탄도와 왜곡을 보정하기 위해서, 템플릿의 형상을 보정하는 공정이 요구된다. 관련 기술에 따르면, 템플릿의 측면에 연결된 압전 엑튜에이터를 이용해서 템플릿의 형상을 보정하게 된다.
템플릿의 측면에 연결된 압전 엑튜에이터로는 템플릿의 원하는 부분만을 보정할 수 없다. 예를 들어서, 템플릿의 중앙부에 왜곡이 형성되어 있다면, 압전 엑튜에이터는 중앙 왜곡부를 보정하기 위해서 템플릿의 가장자리부도 이동시키게 된다. 결과적으로, 정상인 템플릿의 가장자리부에 왜곡이 발생될 수가 있다.
본 발명은 왜곡이 발생된 영역만을 직접적으로 보정할 수 있는 마스크의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기된 방법을 수행하기 위한 장치를 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 마스크의 제조 방법에 따르면, 마스크 기판의 폴리머층 상부에 배치되고 설계 패턴을 갖는 템플릿의 상부면을 복수개의 영역들로 구획한다. 상기 영역들 중에서 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 보정한다. 상기 템플릿으로 상기 폴리머층을 눌러서 상기 폴리머층에 상기 설계 패턴과 대응하는 마스크 패턴을 형성한다. 상기 마스크 패턴을 경화시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 보정하는 단계는 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 압전 엑튜에이터(piezo actuator)를 이용해서 변형시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 변형시키는 단계는 상기 압전 엑튜에이터를 이용해서 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 서로 직교하는 2개의 수평축들을 따라 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 변형시키는 단계는 상기 압전 엑튜에이터를 이용해서 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 수직축을 따라 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 마스크 패턴을 경화시키는 단계는 상기 마스크 패턴으로 자외선을 조사하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 자외선을 조사하는 단계는 상기 마스크 패턴의 측면으로 상기 자외선을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 마스크의 제조 장치는 템플릿, 보정 유닛, 가압 유닛 및 경화 유닛을 포함한다. 템플릿은 마스크 기판의 폴리머층 상부에 배치되고 설계 패턴을 갖는다. 보정 유닛은 템플릿의 상부면을 복수개의 영역들로 구획한다. 보정 유닛은 각 영역에 연결되어, 상기 영역들 중에서 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 선택적으로 보정한다. 가압 유닛은 상기 템플릿으로 상기 폴리머층을 눌러서 상기 폴리머층에 상기 설계 패턴과 대응하는 마스크 패턴을 형성한다. 경화 유닛은 상기 마스크 패턴을 경화시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보정 유닛은 상기 영역들 각각에 연결된 복수개의 압전 엑튜에이터(piezo actuator)들을 포함할 수 있다. 상기 압전 엑튜에이터들은 서로 직교하는 2개의 수평축들을 따라 이동할 수 있다. 상기 압전 엑튜에이터들은 수직축을 따라 이동할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 경화 유닛은 상기 마스크 패턴의 측부에 배치될 수 있다. 상기 경화 유닛은 상기 마스크 패턴의 측면으로 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 템플릿의 상부면을 복수개의 영역들로 구획하고, 왜곡이 발생된 영역만을 직접적으로 보정하게 된다. 따라서, 왜곡된 설계 패턴 부분만을 정확하게 보정할 수가 있다. 결과적으로, 설계 패턴이 폴리머막에 정확하게 음각될 수 있으므로, 원하는 형상을 갖는 마스크를 제조할 수가 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 장치가 갖는 템플릿을 나타낸 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 장치를 이용해서 마스크를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
마스크 제조 장치
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 장치가 갖는 템플릿을 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 마스크 제조 장치(100)는 템플릿(110), 보정 유닛(120), 가압 유닛(130) 및 경화 유닛(140)을 포함한다.
템플릿(110)은 마스크 기판(S)의 상부에 배치된다. 본 실시예에서, 폴리머막(P)이 마스크 기판(S)의 상부에 형성된다. 템플릿(110)은 설계 패턴(112)을 갖는다. 설계 패턴(112)은 템플릿(110)의 하부면에 형성될 수 있다. 따라서, 설계 패턴(112)은 폴리머막(P)을 향한다.
보정 유닛(120)은 템플릿(110)의 상부면에 배열된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 보정 유닛(120)은 템플릿(110)의 상부면을 복수개의 영역(R)들로 구획한다. 본 실시예에서, 영역(R)은 대략 정사각형 형상을 가질 수 있다. 보정 유닛(120)은 각 영역(R)들에 개별적으로 연결되어, 왜곡된 패턴을 갖는 영역(R)의 형상을 보정한다.
본 실시예에서, 보정 유닛(120)은 복수개의 압전 엑튜에이터들을 포함할 수 있다. 압전 엑튜에이터(120)들이 영역(R)들에 개별적으로 연결된다. 따라서, 영역(R)들의 수와 압전 엑튜에이터(120)들의 수는 동일하다.
압전 엑튜에이터(120)들은 왜곡된 패턴을 갖는 영역(R)으로 직접 전압을 인가하여 패턴의 형상을 보정한다. 본 실시예에서, 압전 엑튜에이터(120)들은 서로 직교하는 2개의 수평축, 즉 X축과 Y축 방향을 따라 영역(R)을 이동시킨다. 또한, 압전 엑튜에이터(120)들은 수직축, 즉 Z축 방향을 따라 영역(R)을 이동시킨다. 따라서, 영역(R) 내의 설계 패턴의 형상 뿐만 아니라 CD 및 오버레이를 제어할 수도 있다.
가압 유닛(130)은 보정 유닛(120)의 상부면에 연결된다. 가압 유닛(130)은 템플릿(110)을 하강시켜서 폴리머막(P)에 가압시킴으로써, 템플릿(110)의 설계 패턴(112)이 폴리머막(P)에 음각되도록 한다. 폴리머막(P)에 형성된 패턴이 마스크 패턴에 해당된다. 마스크 패턴이 형성되면, 가압 유닛(130)은 보정 유닛(120)과 템플릿(110)을 상승시킨다.
경화 유닛(140)은 마스크 패턴을 경화시킨다. 본 실시예에서, 보정 유닛(120)이 템플릿(110)의 상부에 배치되어 있으므로, 마스크 패턴을 경화시키기 위한 자외선을 템플릿(110)의 상부면으로 조사할 수는 없다. 따라서, 경화 유닛(140)은 마스크 기판(S)의 측부에 배치된다. 경화 유닛(140)은 마스크 기판(S)의 측면으로 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함할 수 있다.
마스크의 제조 방법
도 3 내지 도 5는 도 1의 장치를 이용해서 마스크를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 템플릿(110)과 보정 유닛(120)은 가압 유닛(130)에 의해 상승되어, 마스크 기판(S)의 상부면과 이격되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 보정 유닛(120)은 템플릿(110)의 상부면을 복수개의 영역(R)들로 구획한다. 템플릿(110)의 설계 패턴(112)에 왜곡이 발생되면, 왜곡된 영역(R)에 연결된 어느 압전 엑튜에이터(120)가 작동되어, 왜곡된 영역(R)의 형상을 보정한다. 구체적으로, 압전 엑튜에이터(120)는 왜곡된 영역(R)을 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 선택적으로 이동시켜서, 왜곡된 영역(R)의 형상을 보정한다.
본 실시예에서는, 왜곡된 영역(R)의 형상을 간접적으로 보정하는 것이 아니라, 왜곡된 영역(R)에 연결된 해당 압전 엑튜에이터(120)만이 작동되어서 왜곡된 영역(R)의 형상을 보정하게 된다. 따라서, 상기와 같은 보정 동작에 의해서 왜곡된 영역(R)의 주위에 위치한 정상 형상의 패턴을 갖는 다른 영역(R)이 변형되지는 않는다.
도 4를 참조하면, 템플릿(110)의 왜곡 보정이 완료되면, 가압 유닛(130)이 템플릿(110)과 보정 유닛(120)을 하강시켜서, 템플릿(110)의 설계 패턴(112)을 폴리머막(P)으로 진입시킨다.
도 5를 참조하면, 가압 유닛(130)이 템플릿(110)과 보정 유닛(120)을 상승시키면, 설계 패턴(112)과 대응하는 형상을 갖는 마스크 패턴(MP)이 폴리머막(P)에 형성된다.
경화 유닛(140)이 마스크 패턴(MP)으로 자외선을 조사하여, 마스크 패턴(MP)을 경화시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 템플릿의 상부면을 복수개의 영역들로 구획하고, 왜곡이 발생된 영역만을 직접적으로 보정하게 된다. 따라서, 왜곡된 설계 패턴 부분만을 정확하게 보정할 수가 있다. 결과적으로, 설계 패턴이 폴리머막에 정확하게 음각될 수 있으므로, 원하는 형상을 갖는 마스크를 제조할 수가 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 ; 템플릿 120 ; 보정 유닛
130 ; 가압 유닛 140 ; 경화 유닛

Claims (10)

  1. 마스크 기판의 폴리머층 상부에 배치되고 설계 패턴을 갖는 템플릿의 상부면을 복수개의 영역들로 구획하는 단계;
    상기 영역들 중에서 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 보정하는 단계;
    상기 템플릿으로 상기 폴리머층을 눌러서 상기 폴리머층에 상기 설계 패턴과 대응하는 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 패턴을 경화시키는 단계를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 보정하는 단계는 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 압전 엑튜에이터(piezo actuator)를 이용해서 변형시키는 단계를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 변형시키는 단계는 상기 압전 엑튜에이터를 이용해서 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 서로 직교하는 2개의 수평축들을 따라 이동시키는 단계를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 변형시키는 단계는 상기 압전 엑튜에이터를 이용해서 상기 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 수직축을 따라 이동시키는 단계를 더 포함하는 마스크의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마스크 패턴을 경화시키는 단계는 상기 마스크 패턴의 측면으로 자외선을 조사하는 단계를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  6. 마스크 기판의 폴리머층 상부에 배치되고 설계 패턴을 갖는 템플릿;
    상기 템플릿의 상부면을 복수개의 영역들로 구획하고, 상기 각 영역에 연결되어 상기 영역들 중에서 왜곡된 패턴을 갖는 영역을 선택적으로 보정하는 보정 유닛;
    상기 템플릿으로 상기 폴리머층을 눌러서 상기 폴리머층에 상기 설계 패턴과 대응하는 마스크 패턴을 형성하기 위한 가압 유닛; 및
    상기 마스크 패턴을 경화시키는 경화 유닛을 포함하는 마스크의 제조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 보정 유닛은 상기 영역들 각각에 연결된 복수개의 압전 엑튜에이터(piezo actuator)들을 포함하는 마스크의 제조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 압전 엑튜에이터들은 서로 직교하는 2개의 수평축들을 따라 이동하는 마스크의 제조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 압전 엑튜에이터들은 수직축을 따라 이동하는 마스크의 제조 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 경화 유닛은 상기 마스크 패턴의 측부에 배치되어 상기 마스크 패턴의 측면으로 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하는 마스크의 제조 장치.
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