KR20170016159A - 펠리클 및 이를 포함하는 포토마스크 조립체 - Google Patents

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KR20170016159A
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Abstract

펠리클은 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막이 구비된 펠리클막을 포함한다. 포토마스크 조립체는 상기 펠리클과, 상기 펠리클이 고정된 표면을 가지는 포토마스크를 포함한다.

Description

펠리클 및 이를 포함하는 포토마스크 조립체 {Pellicle and photomask assembly including the same}
본 발명의 기술적 사상은 집적회로 소자 제조 장치에 관한 것으로, 특히 집적회로 소자 제조용 노광 장치에 사용하기 위한 펠리클 및 이를 포함하는 포토마스크 조립체에 관한 것이다.
집적회로 소자의 제조 공정에서, 웨이퍼에 회로 패턴을 형성하기 위하여 리소그래피 공정을 이용한다. 리소그래피 공정에서는 원하는 패턴을 기판 상에 전사하기 위해 포토마스크를 이용한다. 포토마스크가 주변 환경으로부터 파티클 등과 같은 이물질에 의해 오염되거나 주위 환경에 의해 변형되는 경우, 포토마스크의 패턴이 전사되는 웨이퍼 상에 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 집적회로 소자 제조시 생산성을 향상시키기 위하여는 리소그래피 공정에 사용되는 포토마스크가 이물질 또는 주변 환경으로 인해 오염되거나 변형되지 않도록 보호할 수 있는 시스템을 개발할 필요가 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 포토마스크의 보관, 운반, 및 사용시 오염으로부터 보호할 수 있고, 노광 공정에 사용되었을 때 높은 해상도를 제공하면서 기계적으로 안정적인 구조를 가지는 펠리클을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 EUV (Extreme Ultraviolet) 광 또는 전자선 (Electron Beam)에 대하여 높은 해상도를 제공하면서 기계적으로 안정적인 구조를 가지는 펠리클을 포함하는 포토마스크 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 펠리클은 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막이 구비된 펠리클막을 포함한다.
상기 다공성 박막에는 상기 다공성 박막을 두께 방향으로 관통하는 복수의 홀이 형성될 수 있다. 상기 복수의 홀은 상기 두께 방향을 따라 선형 경로, 비선형 경로, 또는 이들의 조합에 의한 경로를 따라 상기 다공성 박막을 관통하는 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 다공성 박막에서 상기 복수의 홀은 불규칙하게 배열된 복수의 관통홀을 포함할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 다공성 박막에서 상기 복수의 홀은 규칙적으로 배열된 복수의 관통홀을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어 중 적어도 일부는 상호 일체로 결합된 상태로 상기 망상 구조를 제공할 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어 중 적어도 일부는 상호 압착된 상태로 상기 망상 구조를 제공할 수 있다.
상기 복수의 나노와이어는 원형, 타원형, 또는 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 나노와이어는 각각의 길이 방향을 따라 펼쳐진 상태, 접힌 상태, 또는 이들이 조합된 상태로 상기 망상 구조를 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어는 단일 성분으로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어는 적어도 2 종의 서로 다른 성분을 포함하는 헤테로 구조를 가질 수 있다.
상기 복수의 나노와이어는 Si, C, Ni, Pt, Au, Ru, InP, GaN, SiN, SiO2, TiO2, YBCO, SiC, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 물질을 포함할 수 있다.
상기 복수의 나노와이어는 n형 도판트 또는 p형 도판트로 도핑된 성분을 포함할 수 있다.
상기 복수의 나노와이어는 두께 방향으로 5 ∼ 100 nm의 폭을 가질 수 있다. 상기 다공성 박막은 50 nm ∼ 4 μm의 두께를 가질 수 있다.
상기 복수의 나노와이어 중 적어도 일부의 나노와이어는 코어(core) 와이어와, 상기 코어 와이어를 감싸는 쉘(shell) 와이어를 포함할 수 있다. 상기 코어 와이어 및 상기 쉘 와이어는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
상기 펠리클막은 상기 다공성 박막의 적어도 일측 표면을 덮는 캡핑층(capping layer)을 더 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 캡핑층은 상기 다공성 박막의 양측 표면을 덮도록 형성될 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 캡핑층은 상기 다공성 박막의 구성 물질과는 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층은 SiC, SiO2, SiN, SiON, Y2O3, YN, B4C, BN, Mo, Ru, Rh, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 펠리클은 상기 펠리클막을 지지하는 펠리클 프레임을 더 포함할 수 있다. 상기 펠리클 프레임은 접착층에 의해 상기 다공성 박막에 접착될 수 있다. 상기 펠리클 프레임은 접착층에 의해 상기 캡핑층에 접착될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크 조립체는 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막이 구비된 펠리클막을 포함하는 펠리클과, 상기 펠리클이 고정된 표면을 가지는 포토마스크를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크 조립체에서, 상기 다공성 박막에는 선형 경로, 비선형 경로, 또는 이들의 조합에 의한 경로를 따라 상기 다공성 박막을 관통하는 형상을 가지는 복수의 홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크 조립체에서, 상기 복수의 홀은 불규칙한 형상을 가지고 불규칙하게 배열될 수 있다. 또는, 상기 복수의 홀 중 적어도 일부는 규칙적으로 배열되는 복수의 공간을 포함하도록 배열될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크 조립체에서, 상기 펠리클막은 상기 다공성 박막의 적어도 일측 표면을 덮는 캡핑층을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크 조립체에서, 상기 펠리클은 상기 펠리클막을 지지하도록 상기 펠리클막에 고정된 일단과, 상기 포토마스크의 표면에 고정되는 타단을 가지는 펠리클 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함된 다공성 박막은 구조적인 안정성을 제공하기에 충분한 비교적 큰 두께를 확보하면서 비교적 낮은 광학 밀도를 제공할 수 있고, 이로 인해 EUV 광 또는 전자선 이외의 파장인 OoB (out-of-band)의 반사도를 낮출 수 있어 결과적으로 해상도를 개선할 수 있다. 또한, 펠리클막이 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막을 포함함으로써, 노광으로 인한 열 손상을 방지할 수 있으며, 펠리클 프레임에 별도의 아웃가싱(outgassing)을 위한 벤트홀 (vent hole)을 형성할 필요가 없다. 따라서, 펠리클 제작 공정이 단순하고 용이해질 수 있고, 노광 공정 중에 포토마스크 표면에서 헤이즈(haze) 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클에 포함될 수 있는 다공성 박막을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클에 포함될 수 있는 다공성 박막을 구성하는 나노와이어를 예시한 사시도들이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클에 포함될 수 있는 다공성 박막을 구성하는 나노와이어를 예시한 사시도들이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법에 따라 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법에 따라 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법의 또 다른 예를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법에 따라 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클을 구성할 수 있는 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클과 결합 가능한 예시적인 포토마스크의 개략적인 구조를 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 포토마스크 조립체를 예시한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 포토마스크 조립체를 예시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자 제조 장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 18a 및 도18b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함된 펠리클막을 구성하는 다공성 박막에서 복수의 나노와이어의 밀도와 상기 다공성 박막의 두께에 따른 EUV 투과율을 평가한 결과를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함된 복수의 나노와이어를 포함하는 펠리클막에 대한 OoB (out-of-band) 반사율을 대조예들과 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 20은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자 제조 장치를 사용하여 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드의 블록 다이어그램이다.
도 21은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드를 채용하는 메모리 시스템의 블록 다이어그램이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 "기판"은 기판 그 자체, 또는 기판과 그 표면에 형성된 소정의 층 또는 막 등을 포함하는 적층 구조체를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "기판의 표면"이라 함은 기판 그 자체의 노출 표면, 또는 기판 위에 형성된 소정의 층 또는 막 등의 외측 표면을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "나노와이어(nanowire)"는 직경이 100 nm 이하이며, 길이가 수 μm 이상인 나노 구조를 의미할 수 있다.
EUV (Extreme Ultraviolet) 광 또는 전자선 (Electron Beam)을 이용한 리소그래피 기술을 양산 단계에 적용하기 위하여 해결해야 할 문제들 중 하나로서, 리소그래피 공정 중에 발생하는 이물질로 인한 피해를 제어하는 것이다. 리소그래피 공정 중에 발생한 이물질은 포토마스크를 오염시키고, 이는 노광 공정의 오류 및 포토마스크의 수명 단축을 초래하게 된다. 특히, EUV 광을 이용한 리소그래피 기술에 의하면 ArF 스캐너(scanner)를 이용하는 경우보다 훨씬 뛰어난 해상력을 얻을 수 있으나, 짧아진 파장의 광을 사용함에 따라 포토마스크 상의 결함이 노광 대상의 웨이퍼 상에 전사될 가능성이 매우 크다. 따라서, 허용 가능한 수준의 포토마스크 결함을 가지는 EUV용 포토마스크를 확보하면서 포토마스크 상의 파티클을 허용 가능한 수준 이하로 관리하는 것이 매우 중요하다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에서는 노광 공정시 포토마스크를 외부의 결함 요소로부터 보호하여 이물질로 인한 피해를 막을 수 있는 펠리클(pellicle)을 제공한다. 특히, 구조적 안정성을 확보할 수 있고 EUV 광 파장에 대한 투과율이 우수한 펠리클막을 가지는 펠리클을 제공한다. 또한, 노광으로 인한 열 손상을 방지할 수 있으며, 별도의 아웃가싱(outgassing)을 위한 벤트홀 (vent hole)을 마련하지 않아도 포토마스크 표면의 미세 패턴에 흡착된 오염물이 포토마스크의 표면에 잔류 또는 흡착되어 있다가 포토리소그래피 공정시 조사되는 자외선을 활성화 에너지로 하여 광화학적 반응을 통해 성장함으로써 포토마스크 표면에 헤이즈(haze) 결함을 야기하는 것을 방지할 수 있는 펠리클을 제공한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클(100)을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 펠리클(100)은 다공성 박막(120)으로 이루어지는 펠리클막(140)과, 상기 펠리클막(140)을 지지하는 펠리클 프레임(150)을 포함한다.
상기 펠리클 프레임(150)은 접착층(160)에 의해 상기 다공성 박막(120)에 접착될 수 있다. 상기 펠리클막(140)은 상기 펠리클 프레임(150) 상에 프리스탠딩(free-standing) 구조로 편평하게 유지될 수 있다.
상기 다공성 박막(120)은 약 50 nm ∼ 4 μm의 두께(D)를 가질 수 있다.
통상적으로, EUV 광을 이용하는 리소그래피 공정에서는 EUV 광이 투과하기에 충분히 얇은 두께, 예를 들면 수 nm 내지 약 20 nm의 매우 얇은 두께를 가지는 펠리클막을 구비하는 펠리클을 사용하고 있다. 그러나, 이와 같이 얇은 펠리클막을 구비한 펠리클에서는 펠리클 프레임 상에 펠리클막을 프리스탠딩 구조로 안정적으로 고정하기가 매우 어렵다. 이에 따라, 펠리클막의 구조적인 불안정성을 해결하기 위하여는 그물 구조물 또는 그리드(grid)와 같은 추가적인 지지 구조를 채용할 필요가 있었다. 그러나, 상기 지지 구조를 구성하는 그물 구조물 또는 그리드는 노광 공정 중에 이미지 에러들을 야기할 수 있다.
반면, 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클막(140)을 구성하는 다공성 박막(120)은 약 50 nm ∼ 4 μm의 비교적 큰 두께(D)를 가질 수 있다. 이와 같이, 비교적 큰 두께(D)를 가지는 다공성 박막(120)을 구비함으로써, 펠리클막(140)에서 기계적인 안정성을 제공할 수 있으며, 이에 따라 펠리클(100)의 구조적 안정성을 확보할 수 있다. 따라서, 펠리클 프레임(150) 상에 펠리클막(140)을 안정적으로 지지하기 위한 별도의 지지 구조를 필요로 하지 않는다.
상기 다공성 박막(120)은 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함한다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 도 1에 예시한 다공성 박막(120)으로서 채용 가능한 다양한 구조를 가지는 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 2a 내지 도 2d에는 상기 다공성 박막(120)을 구성할 수 있는 다양한 평면 구성들을 보다 상세히 설명하기 위하여 특정한 형상 및 구성을 가지는 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)을 예시하였다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 도 1에 예시한 다공성 박막(120)의 구성이 도 2a 내지 도 2d에 예시한 것에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)에는 상기 다공성 박막(120A)을 두께 방향(Z 방향)으로 관통하는 복수의 홀(H1, H2, H3, H4)이 형성되어 있다.
상기 복수의 홀(H1, H2, H3, H4)은 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)을 구성하는 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)가 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열됨에 따라, 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)들에 의해 한정되는 공간에 의해 마련될 수 있다.
상기 복수의 홀(H1, H2, H3, H4)은 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)을 두께 방향으로 관통하며, 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 일측면에 노출되는 일단부와, 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 타측면에 노출되는 타단부를 가질 수 있다. 상기 복수의 홀(H1, H2, H3, H4)은 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 두께 방향을 따라 선형 경로, 비선형 경로, 또는 이들의 조합에 의한 경로를 따라 상기 다공성 박막을 관통하는 형상을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 2a 및 도 2c에 예시한 바와 같이, 복수의 나노와이어(NW1, NW3)는 다양한 기울기로 완만하게 구부러진 형상을 가지며, 상호 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열될 수 있다. 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW3)에 의해 제공되는 복수의 홀(H1, H3)은 불규칙한 형상을 가지고 불규칙하게 배열될 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 도 2b 및 도 2d에 예시한 바와 같이 복수의 나노와이어(NW2, NW4)는 바늘과 같이 직선 형태로 불규칙하게 배치되고 상호 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열될 수 있다. 상기 복수의 나노와이어(NW2, NW4)에 의해 제공되는 복수의 홀(H2, H4)은 불규칙한 형상을 가지고 불규칙하게 배열될 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 도 2c 및 도 2d에 예시한 바와 같이, 상기 복수의 홀(H3, H4) 중에서 선택되는 적어도 일부는 규칙적으로 배열되는 복수의 공간(SP1, SP2)을 포함하도록 배열될 수 있다. 상기 복수의 공간(SP1, SP2)은 약 0.01 ∼ 0.1 μm의 폭(W1, W2)을 가지고, 일정 간격으로 배치될 수 있다. 그러나, 도 2c 및 도 2d에 예시한 복수의 공간(SP1, SP2)은 단지 예시에 불과하며, 상기 복수의 공간(SP1, SP2)의 크기 및 이들 사이의 간격은 다양하게 변형될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)는 약 0.01 ∼ 2 g/cm3의 밀도를 가지도록 상호 교차하도록 배열됨으로써 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)을 구성할 수 있다. 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 단위 면적 내에서의 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)의 밀도는 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 전체 면적에 걸쳐서 동일할 수도 있고 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D) 내에서 영역마다 서로 다를 수도 있다. 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D) 내에서의 단위 면적당 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)의 밀도는 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)를 구성하는 물질과 동일한 물질의 벌크(bulk) 재료에서의 밀도의 약 20 % 이하일 수 있다.
상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D) 내에서 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)의 폭 또는 직경은 균일할 수도 있고 서로 다를 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)는 두께 방향으로 5 ∼ 100 nm의 범위 내에서 선택되는 폭 또는 직경을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4) 중 적어도 일부는 상호 일체로 결합된 상태로 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 망상 구조를 제공할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4) 중 적어도 일부는 상호 압착된 상태로 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 망상 구조를 제공할 수 있다. 또 다른 일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)는 각각의 길이 방향을 따라 펼쳐진 상태, 접힌 상태, 또는 이들이 조합된 상태로 상기 다공성 박막(120A, 120B, 120C, 120D)의 망상 구조를 제공할 수 있다.
상기 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)는 다양한 단면 형상, 예들 들면 원형, 타원형, 또는 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다.
도 3a 내지 도 3h는 도 1의 다공성 박막(120)을 구성하는 복수의 나노와이어를 구성할 수 있는 다양한 형상의 나노와이어들을 예시한 사시도들이다.
도 3a 내지 도 3h에 예시한 바와 같이, 도 1의 다공성 박막(120)을 구성하는 복수의 나노와이어는 원형 단면을 가지는 나노와이어(NWA), 사각형 단면의 나노와이어(NWB), 육각형 단면의 나노와이어(NWC), 튜브 형상의 나노와이어(NWD), 벨트 형상의 나노와이어(NWE), 복수의 포어(pores)(PO)가 형성된 메조포러스(mesoporous) 구조의 나노와이어(NWF), 크로스(crossed) 구조의 나노와이어(NWG), 및 분기형 구조, 예를 들면 테트라포드(tetrapod) 구조의 나노와이어(NWH) 중에서 선택되는 적어도 하나와 같거나 유사한 구조를 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 도 3a 내지 도 3h에 예시한 바에 한정되는 것은 아니며, 상기 다공성 박막(120)은 다양한 형상의 나노와이어들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 다공성 박막(120)을 구성하는 복수의 나노와이어는 도 3a 내지 도 3h에 예시한 나노와이어(NWA, NWB, NWC, NWD, NWE, NWF, NWG, NWH)의 구조들, 및 이들로부터 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형 및 변경 가능한 다양한 구조들 중 적어도 하나의 구조를 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 1의 다공성 박막(120)을 구성하는 복수의 나노와이어는 Si, C, Ni, Pt, Au, Ru, InP, GaN, SiN, SiO2, TiO2, YBCO, SiC, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 물질을 포함할 수 있다.
도 1의 다공성 박막(120)을 구성하는 복수의 나노와이어, 예를 들면 도 2a 내지 도 2d에 예시한 복수의 나노와이어(NW1, NW2, NW3, NW4)는 단일 성분으로 이루어질 수도 있고, 적어도 2 종의 서로 다른 성분을 포함하는 헤테로 구조를 가질 수도 있다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 다공성 박막(120)을 구성할 수 있는 나노와이어의 예시적인 구조들을 설명하기 위한 도면들로서, 특히 적어도 2 종의 서로 다른 성분을 포함하는 헤테로 구조를 가지는 나노와이어들을 예시한다.
도 4a를 참조하면, 도 1에 예시한 다공성 박막(120)은 2 종의 물질로 이루어지는 헤테로 구조의 나노와이어(220A)를 포함할 수 있다. 상기 나노와이어(220A)는 제1 물질로 이루어지는 제1 부분(222A)과, 상기 제1 물질과 다른 제2 물질로 이루어지는 제2 부분(224A)이 상기 나노와이어(220A)의 길이 방향을 따라 교대로 배치된 구조를 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 나노와이어(220A)의 제1 부분(222A) 및 제2 부분(224A)은 Si, C, Ni, Pt, Au, 및 Ru 중에서 선택되는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 부분(222A)은 Si로 이루어지고, 상기 제2 부분(224A)은 C로 이루어질 수 있다.
도 4b를 참조하면, 도 1에 예시한 다공성 박막(120)은 2 종의 물질로 이루어지는 헤테로 구조의 나노와이어(220B)를 포함할 수 있다. 상기 나노와이어(220B)는 제1 물질로 이루어지는 원형 또는 타원형의 코어(core) 와이어(222B)와, 상기 제1 물질과 다른 제2 물질로 이루어지고 상기 코어 와이어(222B)를 감싸는 쉘(shell) 와이어(224B)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 나노와이어(220B)를 구성하는 코어 와이어(222B) 및 쉘 와이어(224B)는 각각 Si, C, Ni, Pt, Au, 및 Ru 중에서 선택되는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 코어 와이어(222B)는 Si로 이루어지고, 상기 쉘 와이어(224B)는 C로 이루어질 수 있다.
도 4c를 참조하면, 도 1에 예시한 다공성 박막(120)은 2 종의 물질로 이루어지는 헤테로 구조의 나노와이어(220C)를 포함할 수 있다. 상기 나노와이어(220C)는 제1 물질로 이루어지는 다각형의 코어 와이어(222C)와, 상기 제1 물질과 다른 제2 물질로 이루어지고 상기 코어 와이어(222C)를 감싸는 쉘 와이어(224C)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 나노와이어(220C)의 코어 와이어(222C) 및 쉘 와이어(224C)는 각각 Si, C, Ni, Pt, Au, 및 Ru 중에서 선택되는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 코어 와이어(222C)는 n형 도판트로 도핑된 GaN으로 이루어지고, 상기 쉘 와이어(224C)는 p형 도판트로 도핑된 GaN으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 n형 도판트는 인(P) 또는 비소(As)일 수 있다. 상기 p형 도판트는 붕소(B)일 수 있다.
도 4d, 도 4e, 및 도 4f에는 각각 3 층 코어-쉘 구조를 가지는 나노와이어(220D, 220E, 220F)가 예시되어 있다.
도 4d 내지 도 4f를 참조하면, 나노와이어(220D, 220E, 220F)는 p형 코어 와이어(222D, 222E, 222F)와, 상기 p형 코어 와이어(222D, 222E, 222F)를 감싸는 진성(intrinsic) 쉘 와이어(224D, 224E, 224F)와, 상기 진성 쉘 와이어(224D, 224E, 224F)를 감싸는 n형 쉘 와이어(226D, 226E, 226F)를 포함한다.
상기 나노와이어(220D)는 육각형의 p형 코어 와이어(222D), 육각형의 진성 쉘 와이어(224D), 및 육각형의 n형 쉘 와이어(226D)를 포함할 수 있다. 상기 나노와이어(220E)는 대략 원형 또는 타원형의 p형 코어 와이어(222E), 육각형의 진성 쉘 와이어(224E), 및 육각형의 n형 쉘 와이어(226E)를 포함할 수 있다. 상기 나노와이어(220F)는 대략 원형 또는 타원형의 p형 코어 와이어(222F), 육각형의 진성 쉘 와이어(224F), 및 사각형의 n형 쉘 와이어(226F)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 나노와이어(220D, 220E, 220F)는 실리콘(Si)으로 이루어질 수 있다.
도 3a 내지 도 3h에 예시한 나노와이어(NWA, NWB, NWC, NWD, NWE, NWF, NWG, NWH), 도 4a 내지 도 4f에 예시한 나노와이어(220A, 220B, 220C, 220D, 220F), 및 이들과 유사한 구조를 가지는 나노와이어는 다양한 방법에 의해 합성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 나노와이어를 합성하기 위하여, 증기상 입자 성장 방법, 액상 성장 방법, 고상 입자 제조 방법, 기상-액상-고상 (vapor-liquid-solid: VLS) 성장 방법, 산화물 보조 성장 (oxide-assisted growth: OAG) 방법 등을 이용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 단일 성분의 나노와이어를 합성하기 위하여, 다공성 막 또는 나노 섬유와 같은 1 차원 형판을 이용하여 1 차원 방향으로의 성장을 위한 화학 반응을 유도할 수 있다. 상기 1 차원 성장을 유도하기 위하여, 금속 촉매, 레이저 또는 이들의 조합을 이용할 수 있으며, 기상-액상-고상 (vapor-liquid-solid: VLS), 용액-액상-고상 (solution-liquid-solid: SLS), 또는 기상-고상 (vapor-solid: VL) 성장 방법을 이용할 수 있다.
복수의 나노와이어를 제조하기 위한 일 예에서, 전자빔 리소그래피 (e-beam lithography) 장비를 이용하여 포토레지스트를 나노 크기로 패터닝하고, 패터닝된 포토레지스트를 마스크로 사용하여 실리콘을 나노 크기로 식각함으로써, 2 차원 실리콘(Si) 나노 와이어들을 제조할 수 있다.
복수의 나노와이어를 제조하기 위한 다른 예에서, 나노 크기의 금속 촉매를 형성한 후, 약 900 ∼ 1000 ℃의 비교적 높은 온도를 유지하면서, 반응 가스, 예를 들면 SiH4 가스를 주입하여 2 차원 Si 나노 와이어를 성장시키는 VLS (vapor-liquid-solid) 방법을 이용할 수 있다.
도 3f에 예시한 메조포러스(mesoporous) 구조의 나노와이어(NWF)를 형성하기 위한 일 예에서, HF 수용액 또는 유기 용액 내에서 Si 기판을 전기화학적으로 식각하는 공정을 이용할 수 있다.
메조포러스 구조의 나노와이어를 형성하기 위한 다른 예에서, Si 기판을 HNO3/HF 용액 내에서 식각하는 공정을 이용할 수 있다.
메조포러스 구조의 나노와이어를 형성하기 위한 또 다른 예에서, AgNO3와 불산 혼합액을 이용하여 Si 기판의 표면에 식각 촉매인 Ag 입자를 형성하고, 표면에 Ag 입자가 형성된 상기 Si 기판을 HF/H2O2/H2O의 혼합 용액으로 식각하는 공정을 이용할 수 있다.
도 4a 내지 도 4f에 예시한 바와 같이 2 성분 이상으로 구성된 헤테로 구조를 가지는 나노와이어를 제조하기 위하여, 금속 촉매 나노 입자 상에 결정을 성장시키는 VLS 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 나노와이어의 성장 과정에서 전구체 물질의 종류를 교체함으로써 헤테로 구조의 나노와이어를 합성할 수 있다. 이 때, 새로 교체된 전구체 물질이 성장중인 나노와이어와 촉매와의 계면을 통하여 성장하고 나노와이어 표면으로는 흡착되지 않는 경우에는 나노와이어의 축 방향으로 성장하여, 도 4a에 예시한 나노와이어(220A)와 유사한 구조를 가지는 축방향 헤테로 구조의 나노와이어가 얻어질 수 있다. 이와는 달리, 새로 교체된 전구체 물질이 성장중인 나노와이어의 표면으로 더 잘 흡착되는 경우에는 도 4b 내지 도 4f에 예시한 나노와이어(220B, 202C, 220D, 220E, 220F) 또는 그와 유사한 구조의 원주방향 헤테로 구조의 나노와이어가 얻어질 수 있다.
코어-쉘 구조의 나노와이어를 제조하기 위한 일 예에서, 코어를 구성하는 나노와이어의 표면을 쉘을 구성하게 될 물질로 치환시키는 공정을 이용할 수 있다.
코어-쉘 구조 나노와이어를 제조하기 위한 예시적인 공정에서, 극성 용매 중에 금속 나노와이어를 분산시킨 금속 나노와이어 분산액과, 비극성 용매 중에 금속 전구체를 용해하여 전구체 용액을 준비하고, 상기 금속 나노와이어 분산액과 상기 금속 전구체 용액을 혼합하는 공정을 이용할 수 있다. 상기 극성 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, DMSO (dimethyl sulfoxide), 염화 메틸렌, 및 THF (tetrahydrofuran) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 비극성 용매는 자일렌, 톨루엔, 벤젠, 및 헥산 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 금속 나노와이어는 Ni일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 탄소나노튜브-실리콘 나노와이어로 이루어지는 코어-쉘 구조, 또는 실리콘 나노와이어-탄소나노튜브로 이루어지는 코어-쉘 구조를 형성하기 위하여, 레이저 어블레이션 (laser ablation), VLS 합성법, 무전해 식각 (electroless etching) 공정, 열 CVD (thermal CVD) 공정, 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. 예를 들면, Si 나노와이어에 수소(H2) 가스 및 CH4 가스를 공급하면서 약 1100 ℃의 반응 온도에서 약 5 분 동안 열 CVD 공정을 진행할 수 있다. 그 후, 합성된 나노복합체를 열처리함으로써 비정질 탄소층을 제거하고 나노복합체의 결정성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, SiC 나노와이어를 형성하기 위하여, 탄소나노튜브를 모체로 사용하고, 주 원료 기체로서 SiH4 및 C3H8을 사용할 수 있다. 먼저, Si 기판 위에 금속 촉매를 위치시키고 NH3를 이용하여 금속 촉매가 형성된 Si 기판을 표면 처리한 후, 약 700 ℃의 온도 하에서 탄소 원료, 예를 들면 C2H2를 공급하여 탄소나노튜브를 성장시킬 수 있다. 그 후, 얻어진 결과물을 고주파 유도 화학 증착(RF-inductive chemical vapor deposition) 장치로 옮기고 수소(H2) 기체를 공급한 후 약 1000 ℃에서 약 5 분 동안 표면 처리하여 SiC 나노와이어를 성장시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 펠리클 프레임(150)의 중앙부에 있는 개구(150H)는 그 폭(150W)이 약 50 ∼ 150 mm일 수 있다. 예를 들면, 상기 개구(150H)는 약 50 mm × 50 mm의 정사각형, 약 50 mm × 80 mm의 직사각형, 또는 약 110 mm × 140 mm의 직사각형 형상을 가질 수 있으나, 상기 개구(150H)의 형상이 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.
상기 다공성 박막(120)은 상기 개구(150H)를 완전히 덮기에 충분히 큰 사이즈를 가질 수 있다. 즉, 상기 다공성 박막(120)은 상기 개구(150H)의 평면 사이즈보다 더 큰 평면 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 다공성 박막(120)은 약 60 mm × 60 mm, 약 60 mm × 90 mm, 또는 약 120 mm × 150 mm의 평면 사이즈를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 기술적 사상에 의하면, 펠리클 프레임(150)의 중앙부에 있는 개구(150H)의 평면 형상은 정사각형 또는 직사각형에만 한정될 필요는 없으며, 목적에 따라, 또는 포토마스크 기판의 형상 및 구조에 따라 다양한 평면 형상의 펠리클 프레임(150)을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 개구(150H)는 그 평면 형상이 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 이에 따라, 상기 펠리클 프레임(150)도 상기 펠리클 프레임(150)의 개구(150H)의 평면 형상에 대응하여, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 펠리클 프레임(150)은 금속 또는 고분자로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 펠리클 프레임(150)은 카본, DLC (diamond like carbon), 알루미늄, 스테인레스, 또는 폴리에틸렌으로 이루어질 수 있으나, 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 접착층(160)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 불소 수지 등과 같은 접착제로 이루어질 수 있으나, 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 다공성 박막(120)은 상기 접착층(160)을 이용하여 수작업에 의해 펠리클 프레임(150)에 부착될 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 다공성 박막(120)을 펠리클 프레임(150)에 부착하는 공정은 기계를 이용한 자동화 공정에 의해 수행될 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클(100)에서 다공성 박막(120)이 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 구조를 가짐에 따라, 구조적인 안정성을 제공하기에 충분한 비교적 큰 두께를 확보하면서 비교적 낮은 광학 밀도를 제공할 수 있고, 이로 인해 약 6.75 내지 13.5 ㎚ 부근의 파장을 지닌 EUV 광 또는 전자선 이외의 파장, 예를 들면 약 140 ∼ 300 nm의 OoB (out-of-band)의 반사도를 낮출 수 있어 결과적으로 해상도를 개선할 수 있다. 또한, 펠리클막(140)이 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막(120)을 포함함으로써, 노광으로 인한 열 손상을 방지할 수 있으며, 펠리클 프레임(150)에 별도의 아웃가싱(outgassing)을 위한 벤트홀 (vent hole)을 형성할 필요가 없다. 따라서 펠리클(100)의 제작 공정이 단순하고 용이해질 수 있고, 노광 공정 중에 포토마스크 표면에서 헤이즈(haze) 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클(300)을 설명하기 위한 단면도이다. 도 5에 있어서, 도 1에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, 펠리클(300)은 다공성 박막(120)과, 상기 다공성 박막(120)의 적어도 일측 표면을 덮는 캡핑층(capping layer)(330)을 포함하는 펠리클막(340)을 포함한다. 도 5에는 상기 캡핑층(330)이 다공성 박막(120)의 양측 표면을 덮는 캡핑층(330A, 330B)을 포함하는 경우를 예시하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 도 5에 예시된 바에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 상기 펠리클(300)은 상기 다공성 박막(120) 중 펠리클 프레임(150)에 대면하는 표면을 덮는 캡핑층(330A) 만을 포함하거나, 상기 다공성 박막(120) 중 펠리클 프레임(150)의 반대측 표면을 덮는 캡핑층(330B) 만을 포함할 수도 있다.
상기 캡핑층(330)은 상기 다공성 박막(120)의 구성 물질과는 다른 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 캡핑층(330)은 SiC, SiO2, SiN, SiON, Y2O3, YN, B4C, BN, Mo, Ru, Rh, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 물질을 포함할 수 있다.
상기 펠리클 프레임(150)은 접착층(160)에 의해 상기 캡핑층(330)에 접착될 수 있다. 상기 펠리클막(340)은 상기 펠리클 프레임(150) 상에 프리스탠딩 구조로 편평하게 유지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 7a 내지 도 7e는 도 6에 예시한 방법에 따라 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다.
도 6 및 도 7a를 참조하면, 공정 P402에서, 기판(502) 상에 희생층(504)을 형성한다.
상기 기판(502)은 그 재료가 특별히 제한되는 것은 아니며, 상기 희생층(504)을 제거하기 위한 식각 분위기 하에서 상기 희생층(504)과의 사이에 식각 선택비를 가지는 물질이면 충분하다. 예를 들면, 상기 기판(502)은 Si 기판으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 희생층은 포토레지스트 물질, 폴리머, Ni 포일(foil), Cu 포일, 또는 Ni/Cu 포일로 이루어질 수 있다.
도 6 및 도 7b를 참조하면, 공정 P404에서, 복수의 나노와이어(NW)가 용매(510) 내에 분산되어 있는 나노와이어 분산액(512)을 희생층(504) 상에 코팅한다.
상기 나노와이어 분산액(512)을 희생층(504) 상에 코팅하기 위하여 스핀 코팅 공정을 이용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 나노와이어 분산액(504)을 구성하는 용매(510)는 DIW (deionized water), 유기계 용매, 수계 용매, 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 용매(510)는 DIW와 유기 용매와의 혼합물로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 용매(510)는 물; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 프로판올, 부탄올, 테르피네올 등의 알콜류; 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세토아미드 등의 아미드류; N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸피롤리돈 등의 피롤리돈류; 디메틸술폭시드, γ-부티로락톤, 락트산메틸, 락트산에틸, β-메톡시이소부티로산메틸, α-히드록시이소부티르산메틸 등의 히드록시에스테르류; 디클로로에탄, 디클로로벤젠, 트리클로로에탄 등의 유기 할로겐화물; 니트로메탄, 니트로에탄 등의 니트로 화합물류; 및 아세토니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴 화합물류; 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 나노와이어(NW)는 도 3a 내지 도 3h에 예시한 나노와이어((NWA, NWB, NWC, NWD, NWE, NWF, NWG, NWH), 도 4a 내지 도 4f에 예시한 헤테로 구조의 나노와이어(220A, 220B, 220C, 220D, 220E, 220F), 및 이들로부터 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형 및 변경된 다양한 나노와이어들 중에서 선택되는 적어도 하나의 구조를 가질 수 있다.
도 6 및 도 7c를 참조하면, 공정 P406에서, 나노와이어 분산액(512)으로부터 용매(510)를 제거한다.
상기 용매(510)를 제거하기 위하여 상기 용매(510)를 가열 또는 방치에 의해 휘발 또는 증발시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 용매(510)를 제거하기 위한 열처리는 약 750 ∼ 1100 ℃의 온도 하에서 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 공정 P406에 따라 상기 용매(510)를 제거하는 단계는 생략 가능하다.
도 6 및 도 7d를 참조하면, 공정 P408에서, 복수의 나노와이어(NW)를 열처리(T)하여, 상기 복수의 나노와이어(NW)로 이루어지는 망상 구조의 다공성 박막(520A)을 형성한다.
일부 실시예들에서, 상기 복수의 나노와이어(NW)의 열처리(T)는 약 750 ∼ 1100 ℃의 온도 하에서 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
공정 P406에 따라 상기 용매(510)를 제거하는 단계를 생략한 경우, 공정 P408에 따른 열처리(T)가 수행되는 동안 용매(510)(도 7b 참조)이 제거될 수 있다. 또한, 공정 P408에 따른 열처리(T)가 수행되는 동안 복수의 나노와이어(NW)(도 7b 및 도 7c 참조) 중 서로 이웃하여 접해 있는 나노와이어들(NW)이 상호 접합되어 일체로 될 수 있으며, 이에 따라 망상 구조를 이루도록 상호 일체로 연결된 복수의 나노와이어(NW)로 이루어지는 다공성 박막(520A)이 얻어질 수 있다.
상기 희생막(504) 위에 형성된 다공성 박막(520A)을 구성하는 복수의 나노와이어(NW)는 도 2a 또는 도 2b에 예시한 바와 같이 상호 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열되어 있는 상태일 수 있다.
도 6 및 도 7e를 참조하면, 공정 P410에서, 희생막(504)을 제거하여 다공성 박막(520A)을 기판(502)으로부터 분리한다.
상기 희생막(504)이 포토레지스트 재료 또는 폴리머로 이루어지는 경우, 상기 희생막(504)을 선택적으로 제거할 수 있는 용액, 예를 들면 현상액 또는 유기 용매를 이용하여 상기 희생막(504)을 습식으로 제거할 수 있다. 상기 희생막(504)이 Ni 포일(foil), Cu 포일, 또는 Ni/Cu 포일로 이루어지는 경우, 상기 희생막(504)을 에천트(etchant)를 이용하여 제거할 수 있다. 상기 에천트로서 예를 들면 FeCl3 (iron III chloride) 수용액, 암모늄 퍼설페이트 ((NH4)2S2O8) 수용액, 또는 세릭암모늄나이트레이트(ceric ammonium nitrate: (NH4)2Ce(NO3)6) 수용액을 사용할 수 있으나, 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 희생막(504)을 제거하여 상기 다공성 박막(520A)을 기판(502)으로부터 분리한 후, 상기 다공성 박막(520A)에 남아 있는 금속 불순물을 식각액을 이용하여 제거하고, 아세톤과 같은 유기 용매, 또는 DIW (deionized water)를 사용하여 린스할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 금속 불순물을 제거하기 위한 식각액은 염산, 질산, 황산, 아세트산, 불산, 왕수, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 상기 식각액의 종류가 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.
상기 다공성 박막(520A)을 기판(502)으로부터 분리한 후, 반송막(도시 생략)을 이용하여 상기 다공성 박막(520A)을 이송하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클을 완성하기 위한 후속 공정들을 수행할 수 있다.
도 1에 예시한 펠리클(100)을 제조하기 위하여, 접착층(160)을 사용하여 상기 다공성 박막(520A)의 일측 표면에 펠리클 프레임(150)을 부착할 수 있다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 예시한 방법에 따라 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다.
도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클막의 형성 방법에 대하여 설명하는 데 있어서, 도 6, 도 7a 내지 도 7e에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9a를 참조하면, 도 6의 공정 P402 내지 공정 P406과 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한 바에 따라 나노와이어 분산액(512)으로부터 용매(510)를 제거하는 공정까지 수행한 후, 공정 P420에서, 희생막(504) 위에 남아 있는 복수의 나노와이어(NW)에 압력(P)을 가하여 상기 복수의 나노와이어(NW) 중 서로 이웃하는 나노와이어들(NW)을 상호 압착시킬 수 있다.
상기 압력(P)은 기판(502)의 두께 방향을 따라 인가할 수 있다. 상기 복수의 나노와이어(NW)에 압력(P)을 가하기 위하여 누름 부재(570)를 이용할 수 있다. 상기 누름 부재(570)의 재질은 특별히 제한되는 것은 아니며, 외부로부터 인가되는 압력(P)을 복수의 나노와이어(NW)에 전달할 수 있으면 충분하다.
복수의 나노와이어(NW)에 압력(P)을 인가한 결과, 도 9b에 예시한 바와 같이, 상호 압착된 상태로 망상 구조를 이루는 복수의 나노와이어(NW)로 이루어지는 다공성 박막(520B)이 얻어질 수 있다.
상기 희생막(504) 위에 형성된 다공성 박막(520B)을 구성하는 복수의 나노와이어(NW)는 도 2a 또는 도 2b에 예시한 바와 같이 상호 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열되어 있는 상태일 수 있다.
그 후, 도 6의 공정 P410 및 도 7e를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 희생막(504)을 제거하여 다공성 박막(520B)을 기판(502)으로부터 분리할 수 있다. 그 후, 도 1에 예시한 펠리클(100)을 제조하기 위하여, 접착층(160)을 사용하여 상기 다공성 박막(520B)의 일측 표면에 펠리클 프레임(150)을 부착할 수 있다.
도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함될 수 있는 펠리클막의 제조 방법의 또 다른 예를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 11은 도 10에 예시한 방법에 따라 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클막의 형성 방법에 대하여 설명하는 데 있어서, 도 1 내지 도 9b에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 도 6의 공정 P402 내지 공정 P406과 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한 바에 따라 나노와이어 분산액(512)으로부터 용매(510)를 제거하는 공정까지 수행한 후, 공정 P430에서, 복수의 나노와이어(NW)로 이루어지는 다공성 박막(520C)을 형성한다.
상기 다공성 박막(520C)을 형성하기 위하여, 도 6의 공정 P408에 따른 방법, 또는 도 8의 공정 P420에 따른 방법을 이용할 수 있다.
그 후, 공정 P410에서 희생막(504)을 제거하여 다공성 박막(520C)을 기판(502)으로부터 분리한 후, 공정 P432에서, 다공성 박막(520C)의 적어도 일측 표면에 캡핑층(330)을 형성한다.
도 11에는 상기 캡핑층(330)이 다공성 박막(520C)의 양측 표면을 덮는 캡핑층(330A, 330B)을 포함하는 경우를 예시하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 도 11에 예시된 바에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 상기 캡핑층(330A) 및 캡핑층(330B) 중 하나만을 형성할 수도 있다.
그 후, 상기 캡핑층(330)으로 덮인 다공성 박막(520C)을 사용하여 도 5에 예시한 펠리클(300)을 제조할 수 있다. 이를 위하여, 접착층(160)을 사용하여 상기 캡핑층(330) 위에 펠리클 프레임(150)을 부착할 수 있다.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클을 구성할 수 있는 펠리클막을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다. 도 12a 내지 도 12e에 있어서, 도 1 내지 도 11에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 12a를 참조하면, 기판(502) 상에 희생용 가이드 패턴(584)을 형성한다.
상기 희생용 가이드 패턴(584)은 도 7a를 참조하여 희생층(504)에 대하여 설명한 바와 대체로 동일한 구성을 가질 수 있다. 단, 상기 희생용 가이드 패턴(584)은 상부로 돌출되어 있고 규칙적으로 배열된 복수의 가이드 필라(586)를 포함한다. 상기 복수의 가이드 필라(586)는 도 2c 및 도 2d를 참조하여 설명한 복수의 공간(SP1, SP2)에 대응하는 배열을 가지도록 형성될 수 있다.
도 12b를 참조하면, 도 7b를 참조하여 설명한 바와 유사하게, 복수의 나노와이어(NW)가 용매(510) 내에 분산되어 있는 나노와이어 분산액(512)을 희생용 가이드 패턴(584) 상에 코팅한다.
상기 나노와이어 분산액(512)을 상기 희생용 가이드 패턴(584) 상에 코팅하기 위하여 스핀 코팅 공정을 이용할 수 있다. 상기 나노와이어 분산액(512)은 상기 희생용 가이드 패턴(584)에 형성된 복수의 가이드 필라(586)의 높이보다 낮은 높이를 가지도록 코팅될 수 있다.
도 12c를 참조하면, 도 7c를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 나노와이어 분산액(512)으로부터 용매(510)를 제거한다.
도 12d를 참조하면, 도 7d를 참조하여 설명한 바와 유사하게 복수의 나노와이어(NW)를 열처리(540)하거나, 도 9a를 참조하여 설명한 바와 유사하게 희생용 가이드 패턴(584) 상에 남아 있는 복수의 나노와이어(NW)에 압력을 가하여, 복수의 나노와이어(NW)로 이루어지는 망상 구조의 다공성 박막(520D)을 형성한다.
상기 다공성 박막(520D)은 도 2c에 예시한 다공성 박막(120C), 또는 도 2d에 예시한 다공성 박막(120D)과 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 12e를 참조하면, 도 7e를 참조하여 희생막(504)을 제거하는 방법에 대하여 설명한 바와 같은 방법으로 도 12d의 결과물로부터 희생용 가이드 패턴(584)을 제거하여 상기 다공성 박막(520D)을 기판(502)으로부터 분리한다.
그 후, 상기 다공성 박막(520D)에 남아 있는 금속 불순물을 식각액을 이용하여 제거하고, 아세톤과 같은 유기 용매, 또는 DIW (deionized water)를 사용하여 린스할 수 있다.
상기 다공성 박막(520D)을 기판(502)으로부터 분리한 후, 반송막(도시 생략)을 이용하여 상기 다공성 박막(520D)을 이송하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클을 완성하기 위한 후속 공정들을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 1 및 도 5에 예시한 펠리클(100, 300)의 제조 공정과 유사하게, 접착층(160)을 사용하여 상기 다공성 박막(520D)의 일측 표면에 펠리클 프레임(150)을 부착하여, 상기 다공성 박막(520D)을 포함하는 펠리클을 제조할 수 있다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클과 결합 가능한 예시적인 포토마스크(PM)의 개략적인 구조를 도시한 평면도이다.
도 13에 예시한 포토마스크(PM)는 노광 공정을 통해 웨이퍼(도시 생략) 상에 패턴을 전사하여 반도체 소자와 같은 집적 회로를 제조하기 위한 반사형 포토마스크이다. 일부 실시예들에서, 상기 포토마스크(PM)는 EUV 파장 범위, 예를 들면 약 13.5 nm의 노광 파장을 이용하는 포토리소그래피 공정에 사용하기 위한 것으로서, 다층 미러 구조를 기반으로 하는 반사형 포토마스크일 수 있다.
상기 포토마스크(PM)의 전면측(front side) 표면(FR)은 웨이퍼상의 칩 영역에서 집적 회로를 구성하는 단위 소자를 형성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역(MP)과, 상기 웨이퍼상의 스크라이브 레인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역(AP)과, 상기 메인 패턴 영역(MP) 및 보조 패턴 영역(AP)을 포위하는 블랙 보더 영역(BB)을 가진다.
상기 메인 패턴 영역(MP)에는 웨이퍼상의 칩 영역에 집적 회로를 구성하는 데 필요한 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴을 구성하는 메인 패턴 요소(pattern elements)(P1)가 형성될 수 있다.
상기 보조 패턴 영역(AP)에는 구현하고자 하는 집적 회로를 구성하는 패턴이 아니라, 상기 집적 회로의 제조 과정에서는 필요하지만 집적 회로 최종 생성물에는 남지 않는 보조 패턴, 예를 들면 얼라인 키 (align key) 패턴을 웨이퍼상의 스크라이브 레인 영역에 전사하기 위한 보조 패턴 요소(P2)가 형성될 수 있다.
상기 블랙 보더 영역(BB)은 웨이퍼상에 패턴을 전사하기 위한 패턴 요소를 포함하지 않는 비패턴 영역이다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 포토마스크 조립체(600A)를 예시한 단면도이다.
도 14를 참조하면, 포토마스크 조립체(600A)는 포토마스크(PM)와, 상기 포토마스크(PM)의 전면측 표면(FR) 위에서 블랙 보더 영역(BB) 상에 고정된 펠리클(100)을 포함한다.
상기 펠리클(100)을 상기 포토마스크(PM)의 블랙 보더 영역(BB) 상에 고정하기 위하여, 상기 펠리클(100)에 포함된 펠리클 프레임(150) 중 펠리클막(140)이 부착된 측의 반대측 표면과 상기 포토마스크(PM)의 블랙 보더 영역(BB)과의 사이에 접착층(530)을 개재시킬 수 있다.
상기 펠리클 프레임(150)은 펠리클막(140)을 지지하도록 접착층(160)을 통해 상기 펠리클막(140)에 고정된 일단과, 접착층(530)을 통해 상기 포토마스크(PM)의 표면에 고정되는 타단을 가진다.
상기 펠리클(100)에 대한 보다 상세한 구성은 도 1을 참조하여 설명한 바를 참조한다.
일부 실시예들에서, 상기 접착층(530)은 실리콘 수지, 불소 수지, 아크릴 수지, 또는 SEBS (폴리(스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌))계 수지로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상이 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.
도 15는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 포토마스크 조립체(600B)를 예시한 단면도이다.
도 15를 참조하면, 포토마스크 조립체(600B)는 포토마스크(PM)와, 상기 포토마스크(PM)의 전면측 표면(FR) 위에서 블랙 보더 영역(BB) 상에 고정된 펠리클(300)을 포함한다. 상기 펠리클(300)에 대한 보다 상세한 구성은 도 5를 참조하여 설명한 바를 참조한다.
상기 펠리클(300)을 상기 포토마스크(PM)의 블랙 보더 영역(BB) 상에 고정하기 위하여, 펠리클 프레임(150) 중 펠리클막(340)이 부착된 측의 반대측 표면과 상기 포토마스크(PM)의 블랙 보더 영역(BB)과의 사이에 접착층(530)을 개재시킬 수 있다.
도 14 및 도 15에 예시한 포토마스크 조립체(600A, 600B)에서는 도 13에 예시한 바와 같이 약 13.5 nm의 노광 파장을 이용하는 포토리소그래피 공정에 사용하기 위한 반사형 포토마스크(PM)를 포함하는 것으로 예시되어 있으나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 반사형 포토마스크(PM) 대신 투과형 포토마스크, 예를 들면 KrF 엑시머 레이저 (248㎚), ArF 엑시머 레이저 (193㎚), 또는 불소(F2) 엑시머 레이저 (157㎚)를 이용하는 노광 공정시 사용되는 포토마스크를 사용할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자 제조 장치(800)의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다. 도 16에는 EUV 광을 이용하여 포토마스크 (또는, "레티클"이라 칭할 수 있음)에 묘화된 패턴의 상을 투영 광학계(projection optical system)에서 진공 하에 웨이퍼에 축소 전사하는 노광 장치로 이루어지는 집적회로 소자 제조 장치(800)를 예시하였다.
도 16을 참조하면, 집적회로 소자 제조 장치(800)는 마스크 스테이지 영역(800A), 투영 광학계 영역(800B), 및 웨이퍼 스테이지 영역(800C)을 포함한다.
상기 마스크 스테이지 영역(800A)에 있는 마스크 스테이지(810)는 마스크 스테이지 지지체(812)와, 상기 마스크 스테이지 지지체(812)에 각각 고정된 마스크 홀더 시스템(818)을 포함한다. 상기 마스크 홀더 시스템(818)은 포토마스크(PM)를 고정하는 역할을 한다. 일부 실시예들에서, 상기 마스크 홀더 시스템(818)은 정전 척(electrostatic chuck)으로 이루어질 수 있으며, 상기 마스크 홀더 시스템(818)은 포토마스크(PM)를 정전기력에 의해 흡착하여 유지시킬 수 있다.
상기 포토마스크(PM) 상에 펠리클(820)이 고정될 수 있다. 상기 펠리클(820)은 도 1 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 펠리클(100, 300), 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이들로부터 변형 및 변경된 구조를 가지는 펠리클로 이루어질 수 있다.
상기 마스크 스테이지(810)는 상기 마스크 스테이지 지지체(812)에 의해 지지되어 고정된 포토마스크(PM)를 화살표(A1)로 표시한 바와 같은 스캔 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 투영 광학계 영역(800B)에는 포토마스크(PM)에 형성된 패턴을 웨이퍼 스테이지 영역(800C)에 있는 웨이퍼(W)에 전사하기 위한 투영 광학계(840)가 위치될 수 있다. 상기 웨이퍼(W)는 웨이퍼 스테이지(850)상의 웨이퍼 척(852) 위에 고정되어 유지될 수 있다. 상기 웨이퍼 척(852)은 웨이퍼(W)를 화살표(A2)로 표시한 바와 같은 스캔 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 마스크 스테이지(810)가 있는 마스크 스테이지 영역(800A), 투영 광학계(840)가 있는 투영 광학계 영역(800B), 및 웨이퍼 스테이지(850)가 있는 웨이퍼 스테이지 영역(800C)은 각각 게이트 밸브(862A, 862B)에 의해 분리될 수 있다. 마스크 스테이지 영역(800A), 투영 광학계 영역(800B), 및 웨이퍼 스테이지 영역(800C)에는 진공 배기 장치(864A, 864B, 864C)가 각각 연결되어 있어, 독립적으로 압력을 제어할 수 있다.
상기 웨이퍼 스테이지 영역(800C)과 로드락 챔버(800D)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출하기 위하여 반송 핸드(871)가 설치되어 있다. 상기 로드락 챔버(800D)에는 진공 배기 장치(864D)가 연결되어 있다. 웨이퍼(W)는 웨이퍼 로드 포트(load port)(800E)에서 대기압 하에 일시적으로 보관될 수 있다. 상기 로드락 챔버(800D)와 웨이퍼 로드 포트(800E)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출하기 위하여 반송 핸드(872)가 설치되어 있다. 웨이퍼 스테이지 공간(800C)과 로드락 챔버(800D)와의 사이에는 게이트 밸브(876A)가 개재되어 있다. 상기 로드락 챔버(800D)와 웨이퍼 로드 포트(800E)과의 사이에는 게이트 밸브(876B)가 개재되어 있다.
상기 마스크 스테이지 영역(800A)의 마스크 스테이지(810)와 마스크 로드락 챔버(800F)와의 사이에서 포토마스크(PM)를 반입 또는 반출하기 위하여 반송 핸드(873)가 설치되어 있다. 상기 마스크 로드락 챔버(800F)에는 진공 배기 장치(864E)가 연결되어 있다. 포토마스크(PM)는 마스크 로드 포트(800G)에서 대기압 하에 일시적으로 보관될 수 있다. 마스크 로드락 챔버(800F)와 마스크 로드 포트(800G)와의 사이에서 포토마스크(PM)를 반입 또는 반출하기 위하여 반송 핸드(874)가 설치되어 있다. 상기 마스크 스테이지 영역(800A)과 마스크 로드락 챔버(800F)와의 사이에는 게이트 밸브(886A)가 삽입되어 있다. 상기 마스크 로드락 챔버(800F)와 마스크 로드 포트(800G)와의 사이에는 게이트 밸브(886B)가 삽입되어 있다.
포토마스크(PM)는 외부로부터 집적회로 소자 제조 장치(800)로 운반되기까지 포토마스크 캐리어(880) 내에 수용된 상태로 저장 및 운반되며, 상기 포토마스크 캐리어(880) 내에 수용된 상태에서 상기 마스크 로드 포트(800G)까지 운반될 수 있다. 이에 따라, 포토마스크(PM)가 외부 환경과의 불필요한 접촉 및 외부의 입자 오염으로부터 효과적으로 보호될 수 있다.
상기 포토마스크 캐리어(880)는 내측 포드 (inner pod)(882)와, 상기 내측 포드(882)가 수용되는 공간을 제공하는 외측 포드(outer pod)(884)를 포함할 수 있다. 상기 내측 포드(882) 및 외측 포드(884)는 각각 표준 (SEMI standard E152-0709)에 따르는 SMIF (standard mechanical interface) 포드로 이루어질 수 있다. 상기 외측 포드(884)는 "레티클 SMIF 포드"로 칭해질 수도 있으며, 포토마스크(PM)가 서로 다른 제조 스테이션 사이에서 이송될 때, 또는 서로 다른 위치 사이에서 이송될 때 포토마스크(PM)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 상기 내측 포드(882)는 포토마스크(PM)가 진공 분위기, 또는 마스크 스테이지(810) 및 그 근방까지 이송되는 동안 포토마스크(PM)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 주위 환경이 대기 상태로부터 진공 상태로 되도록 감압되거나 진공 상태로부터 대기 상태로 될 때 오염 입자들의 와류가 야기될 수 있으며, 그 결과 포토마스크(PM) 주위에 떠도는 오염 입자들이 포토마스크(PM)를 오염시킬 수 있다. 상기 내측 포드(882)는 포토마스크(PM)를 상기와 같은 환경으로부터 보호하여, 포토마스크(PM)가 진공 분위기, 또는 마스크 스테이지(810) 및 그 근방으로 이송되기까지 포토마스크(PM)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
반도체 소자의 제조 공정 중 노광 공정에서는 레지스트막이 형성된 웨이퍼상에 포토마스크(레티클)에 형성된 패턴을 투영 노광함으로써 레지스트막에 잠상 패턴을 형성하고, 현상 공정을 거쳐서 웨이퍼상에 레지스트 패턴을 형성한다. 그러나, 포토마스크상에 이물질, 예를 들면 파티클 등이 존재하면 패턴과 함께 이물질이 웨이퍼상에 전사되어 패턴 불량의 원인으로 될 수 있다.
LSI 혹은 VLSI 등과 같이 극미세 패턴으로 형성되는 반도체 소자의 제조 공정에서는, 포토마스크상에 형성된 패턴을 웨이퍼상에 형성된 레지스트막에 축소 투영하여 상기 레지스트막에 잠상 패턴을 형성하는 축소 투영 노광 장치가 사용될 수 있다. 반도체 소자의 실장 밀도가 증가함에 따라 회로 패턴의 미세화가 요구되고, 이에 따라 노광 장치에서 노광 선폭을 미세화하고자 하는 요구가 높아지고 있다. 이에 따라, 노광 장치의 해상력 성능을 향상시키기 위하여 노광 파장을 더욱 단파장으로 하는 방법이 개발되고 있다. 지금까지 i-라인 (365㎚), KrF 엑시머 레이저 (248㎚), ArF 엑시머 레이저 (193㎚), 불소(F2) 엑시머 레이저 (157㎚) 노광 기술이 개발되었으며, 최근에는 6.75 내지 13.5 ㎚ 부근의 연 X-선 영역의 파장을 지닌 EUV 광 또는 전자선을 사용하는 노광 장치가 개발되고 있다. 노광 광의 파장이 EUV 광 또는 전자선 레벨까지 단파장화되면, 대기압 하에서 공기는 광을 투과하지 않으므로, 노광 광의 광로를 고진공 환경으로 할 필요가 있다. 따라서, 광학계, 마스크 스테이지 및 웨이퍼 스테이지를 F2 노광 장치보다 기밀성이 높은 진공실내에 배치하고, 웨이퍼 및 포토마스크 각각의 반출 입구에 로드락 챔버를 설치하여 진공도가 유지되는 상태에서 웨이퍼 또는 포토마스크의 반출입을 행할 필요가 있다.
EUV 노광에서는 포토마스크로서 패턴 영역이 형성되는 전면층 표면에 다중 반사막을 포함하는 반사형 포토마스크가 이용될 수 있다.
노광 광의 파장이 EUV 영역까지 단파장화하는 경우, 지금까지는 EUV에서 투명한 재료 선정에 한계가 있어 펠리클을 사용하지 않고 노광 공정을 수행하거나, 노광 중에 열에 의한 열화가 비교적 심하고 인장 강도가 약한 박막 형태의 펠리클막을 포함하는 펠리클을 이용하는 경우가 있었으며, EUV에 대한 투과율을 만족시키기 위하여 상기 펠리클막으로서 최대 수 십 nm 수준의 매우 ?湛? 두께의 펠리클막을 사용할 필요가 있었다. 그러나, 이와 같이 얇은 두께를 가지는 펠리클막은 물리적 강성이 매우 취약하며 DUV 광의 반사도가 비교적 높아서 노광 공정시 해상도를 열화시키는 원인으로 작용하였다. 또한, 이와 같이 얇은 두께를 가지는 펠리클막을 포함하는 펠리클을 사용하는 경우, 펠리클막의 약한 인장 강도로 인하여 펠리클막의 프리스탠딩이 매우 어렵고 노광 공정 중에 열에 의한 손상에 매우 취약하여 EUV 노광 공정중에 발생할 수 있는 파티클 오염으로부터 포토마스크를 보호할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 집적회로 소자 제조 장치는 EUV 광원을 이용하는 노광 공정에서도 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클(820)을 사용하여 포토마스크(PM)를 보호한다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클(820)은 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막(120)(도 1 및 도 5 참조)을 구비함으로써, 구조적인 안정성을 제공하기에 충분한 비교적 큰 두께를 확보하면서 비교적 낮은 광학 밀도를 제공할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 약 140 ∼ 300 nm의 OoB의 반사도를 낮출 수 있어 결과적으로 노광 공정에서의 해상도를 개선할 수 있다. 또한, 상기 다공성 박막(120)을 채용함으로써, 펠리클 프레임(150)에 별도의 벤트홀을 형성할 필요가 없다. 따라서, 펠리클 제작 공정이 단순하고 용이해질 수 있다. 이에 따라, 노광 공정시 펠리클막의 열화로 인한 에러가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 노광 대상인 웨이퍼(W)상의 정확한 위치에 원하는 형상의 패턴을 효과적으로 전사할 수 있다.
도 17은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 17을 참조하면, 공정 P902에서, 피쳐층 (feature layer)을 포함하는 웨이퍼를 제공한다.
일부 실시예들에서, 상기 피쳐층은 웨이퍼상에 형성된 도전층 또는 절연층일 수 있다. 예를 들면, 상기 피쳐층은 금속, 반도체, 또는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 피쳐층은 상기 웨이퍼의 일부일 수 있다.
공정 P904에서, 상기 피쳐층 위에 포토레지스트막을 형성한다. 일부 실시예들에서, 상기 포토레지스트막은 EUV (6.75 nm 또는 13.5 nm)용 레지스트 재료로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 포토레지스트막은 F2 엑시머 레이저 (157nm)용 레지스트, ArF 엑시머 레이저 (193nm)용 레지스트, 또는 KrF 엑시머 레이저 (248 nm)용 레지스트로 이루어질 수도 있다. 상기 포토레지스트막은 포지티브형 포토레지스트 또는 네가티브형 포토레지스트로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포지티브형 포토레지스트로 이루어지는 포토레지스트막을 형성하기 위하여, 산에 의해 분해 가능한 기(acid-labile group)를 가지는 감광성 폴리머와, 잠재적 산 (potential acid)과, 용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 상기 피쳐층 위에 스핀 코팅할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 감광성 폴리머는 (메트)아크릴레이트계 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머는 지방족 (메트)아크릴레이트계 폴리머일 수 있다. 예를 들면, 상기 감광성 폴리머는 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리(t-부틸메타크릴레이트) (poly(t-butylmethacrylate)), 폴리(메타크릴산)(poly(methacrylic acid)), 폴리(노보닐메타크릴레이트) (poly(norbornylmethacrylate)), 상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머들의 반복 단위들의 이원 또는 삼원 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 위에서 예시한 감광성 폴리머들은 산에 의하여 분해 가능한(acid-labile) 다양한 보호기 (protecting group)로 치환되어 있을 수 있다. 상기 보호기는 t-부톡시카르보닐 (tertbutoxycarbonyl, t-BOC), 테트라하이드로피라닐 (tetrahydropyranyl), 트리메틸실릴 (trimethylsilyl), 페녹시에틸 (phenoxyethyl), 시클로헥세닐 (cyclohexenyl), t-부톡시카르보닐메틸 (tert-butoxycarbonylmethyl), t-부틸(tert-butyl), 아다만틸(adamantyl), 또는 노보닐(norbornyl) 기(group)로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 잠재적 산은 PAG (photoacid generator), TAG (thermoacid generator), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 PAG는 EUV 광 (1 ∼ 31 nm), F2 엑시머 레이저 (157nm), ArF 엑시머 레이저 (193nm), 및 KrF 엑시머 레이저 (248 nm) 중에서 선택되는 어느 하나의 광에 노광되면 산을 발생시키는 물질로 이루어질 수 있다. 상기 PAG는 오늄염, 할로겐 화합물, 니트로벤질 에스테르류, 알킬술포네이트류, 디아조나프토퀴논류, 이미노술포네이트류, 디술폰류, 디아조메탄류, 술포닐옥시케톤류 등으로 이루어질 수 있다.
도 17의 공정 P906에서, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크 조립체를 노광 장치로 반입한다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크 조립체는 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한 포토마스크 조립체(600A, 600B) 및 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이들로부터 변형 및 변경된 포토마스크 조립체들 중 어느 하나일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크 조립체는 도 16에 예시한 집적회로 소자 제조 장치(800)의 마스크 로드 포트(800G)까지 반입될 수 있다.
도 17의 공정 P908에서, 포토마스크 조립체를 마스크 스테이지에 고정한다.
일부 실시예들에서, 상기 마스크 스테이지는 도 16에 예시한 집적회로 소자 제조 장치(800)의 마스크 스테이지(810)일 수 있다.
공정 P910에서, 포토마스크를 사용하여 웨이퍼상의 포토레지스트막을 노광한다.
일부 실시예에서, 상기 노광 공정은 반사형 노광계에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 상기 노광 공정에서 투과형 노광계를 이용할 수도 있다.
공정 P912에서, 노광된 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다.
공정 P914에서, 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 피쳐층을 가공한다.
일부 실시예들에서, 공정 P914에 따라 피쳐층을 가공하기 위하여, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 피쳐층을 식각하여 미세한 피쳐 패턴을 형성할 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 공정 P914에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 상기 포토레지스트 패턴을 이온주입 마스크로 이용하여 상기 피쳐층에 불순물 이온을 주입할 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P914에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 공정 P912에서 형성한 포토레지스트 패턴을 통해 노출되는 상기 피쳐층 위에 별도의 프로세스막 (process film)을 형성할 수 있다. 상기 프로세스막은 도전막, 절연막, 반도체막, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 18a 및 도18b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함된 펠리클막을 구성하는 다공성 박막에서 복수의 나노와이어의 밀도와 상기 다공성 박막의 두께에 따른 EUV 투과율을 평가한 결과를 나타낸 도면이다.
도 18a는 다공성 박막을 구성하는 복수의 나노와이어가 탄소(C)로 이루어지는 경우에 EUV 투과율을 평가한 결과이고, 도 18b는 다공성 박막을 구성하는 복수의 나노와이어가 실리콘(Si)으로 이루어지는 경우에 EUV 투과율을 평가한 결과이다.
일반적으로, EUV 광은 약 13.5 nm의 짧은 파장을 가지고 있기 때문에 대부분의 물질에서 높은 흡수율을 가진다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클막에서, 복수의 나노와이어는 규칙 또는 불규칙한 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열되어 있으므로, 표면 밀도가 매우 낮아지고 이로 인해 빛에 대한 투과율이 높아지는 효과를 가져올 수 있다.
도 18a 및 도 18b의 결과로부터, 탄소(C) 및 실리콘(Si)으로 이루어지는 복수의 나노와이어를 사용하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 방법에 따라 제조된 펠리클막의 경우에 약 1 μm의 비교적 큰 두께에서도 매우 높은 EUV 투과율을 가지게 되는 것을 확인할 수 있다.
도 19는 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클에 포함된 복수의 나노와이어를 포함하는 펠리클막(실시예)에 대한 OoB 반사율을 대조예들(대조예 1 및 대조예 2)과 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 19에서, "실시예"는 실리콘(Si)으로 이루어지는 복수의 나노와이어를 사용하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 방법에 따라 제조된 다공성 박막으로 이루어지는 펠리클막의 경우로서, 약 1 μm의 비교적 큰 두께를 가지도록 형성된 Si 다공성 박막에 대한 평가 결과이다. "대조예 1"은 16 nm의 두께를 가지는 벌크 탄소(C) 막에 대한 평가 결과이고, "대조예 2"는 57 nm의 두께를 가지는 벌크 실리콘(Si) 막에 대한 평가 결과이다.
도 19의 결과로부터, 실시예의 경우에는 대조예 1 및 대조예 2의 경우에 비해 DUV (190 ∼ 300 nm)에서의 반사율이 낮은 것을 알 수 있다. 도 19의 결과로부터, 본 발명의 기술적 사상에 의한 펠리클은 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막으로 구성된 펠리클막을 구비함으로써, EUV 광을 이용한 노광 공정시, 벌크 재료로 이루어지는 펠리클막을 사용하는 경우에 비해 해상도가 개선될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 20은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자 제조 장치를 사용하여 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드(1200)의 블록 다이어그램이다.
메모리 카드(1200)는 명령 및 어드레스 신호 C/A를 생성하는 메모리 콘트롤러(1220)와, 메모리 모듈(1210), 예를 들면 1 개 또는 복수의 플래시 메모리 소자를 포함하는 플래시 메모리를 포함한다. 메모리 콘트롤러(1220)는 호스트에 명령 및 어드레스 신호를 전송하거나 이들 신호를 호스트로부터 수신하는 호스트 인터페이스(1223)와, 명령 및 어드레스 신호를 다시 메모리 모듈(1210)에 전송하거나 이들 신호를 메모리 모듈(1210)로부터 수신하는 메모리 인터페이스(1225)를 포함한다. 호스트 인터페이스(1223), 콘트롤러(1224), 및 메모리 인터페이스(1225)는 공통 버스 (common bus)(1228)를 통해 SRAM과 같은 콘트롤러 메모리(1221) 및 CPU와 같은 프로세서(1222)와 통신한다.
메모리 모듈(1210)은 메모리 콘트롤러(1220)로부터 명령 및 어드레스 신호를 수신하고, 응답으로서 메모리 모듈(1210)상의 메모리 소자중 적어도 하나에 데이터를 저장하고 상기 메모리 소자 중 적어도 하나로부터 데이터를 검색한다. 각 메모리 소자는 복수의 어드레스 가능한 메모리 셀과, 명령 및 어드레스 신호를 수신하고 프로그래밍 및 독출 동작중에 어드레스 가능한 메모리 셀 중 적어도 하나를 억세스하기 위하여 행 신호 및 열 신호를 생성하는 디코더를 포함한다.
메모리 콘트롤러(1220)를 포함하는 메모리 카드(1200)의 각 구성품들, 메모리 콘트롤러(1220)에 포함되는 전자 소자들 (1221, 1222, 1223, 1224, 1225), 및 메모리 모듈(1210)은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클, 포토마스크 조립체, 또는 이들을 포함하는 집적회로 소자 제조 장치를 사용하여 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다. 또한, 메모리 콘트롤러(1220)를 포함하는 메모리 카드(1200)의 각 구성품들, 메모리 콘트롤러(1220)에 포함되는 전자 소자들 (1221, 1222, 1223, 1224, 1225), 및 메모리 모듈(1210)은 도 17를 참조하여 설명한 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다.
도 21은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드(1310)을 채용하는 메모리 시스템(1300)의 블록 다이어그램이다.
메모리 시스템(1300)은 공통 버스(1360)를 통해 통신하는 CPU와 같은 프로세서(1330), 랜덤 억세스 메모리(1340), 유저 인터페이스(1350) 및 모뎀(1320)을 포함할 수 있다. 상기 각 소자들은 공통 버스(1360)를 통해 메모리 카드(1310)에 신호를 전송하고 메모리 카드(1310)로부터 신호를 수신한다. 메모리 카드(1310)와 함께 프로세서(1330), 랜덤 억세스 메모리(1340), 유저 인터페이스(1350) 및 모뎀(1320)을 포함하는 메모리 시스템(1300)의 각 구성품들은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 펠리클, 포토마스크 조립체, 또는 이들을 포함하는 집적회로 소자 제조 장치를 사용하여 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다. 상기 메모리 시스템(1300)은 도 17를 참조하여 설명한 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다.
메모리 시스템(1300)은 다양한 전자 응용 분야에 응용될 수 있다. 예를 들면, SSD (solid state drives), CIS (CMOS image sensors) 및 컴퓨터 응용 칩 세트 분야에 응용될 수 있다.
본 명세서에서 개시된 메모리 시스템들 및 소자들은 예를 들면, BGA (ball grid arrays), CSP (chip scale packages), PLCC (plastic leaded chip carrier), PDIP (plastic dual in-line package), MCP (multi-chip package), WFP (wafer-level fabricated package), WSP (wafer-level processed stock package) 등을 포함하는 다양한 소자 패키지 형태들 중 임의의 형태로 패키지될 수 있으며, 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
100: 펠리클, 120: 다공성 박막, 140: 펠리클막, 150: 펠리클 프레임, 160: 접착층, 300: 펠리클, 330, 330A, 330B: 캡핑층, 530: 접착층, 600A, 600B: 포토마스크 조립체, PM: 포토마스크.

Claims (20)

  1. 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막이 구비된 펠리클막을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 박막에는 상기 다공성 박막을 두께 방향으로 관통하는 복수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어 중 적어도 일부는 상호 일체로 결합된 상태로 상기 망상 구조를 제공하는 것을 특징으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어 중 적어도 일부는 상호 압착된 상태로 상기 망상 구조를 제공하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어는 단일 성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어는 적어도 2 종의 서로 다른 성분을 포함하는 헤테로 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어는 Si, C, Ni, Pt, Au, Ru, InP, GaN, SiN, SiO2, TiO2, YBCO, SiC, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어는 n형 도판트 또는 p형 도판트로 도핑된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어는 두께 방향으로 5 ∼ 100 nm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 박막은 50 nm ∼ 4 μm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노와이어 중 적어도 일부의 나노와이어는 코어(core) 와이어와, 상기 코어 와이어를 감싸는 쉘(shell) 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 펠리클막은 상기 다공성 박막의 적어도 일측 표면을 덮는 캡핑층(capping layer)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 캡핑층은 SiC, SiO2, SiN, SiON, Y2O3, YN, B4C, BN, Mo, Ru, Rh, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 펠리클막을 지지하는 펠리클 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠리클.
  15. 망상 구조를 이루도록 서로 교차하여 배열된 복수의 나노와이어를 포함하는 다공성 박막이 구비된 펠리클막을 포함하는 펠리클과,
    상기 펠리클이 고정된 표면을 가지는 포토마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 조립체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다공성 박막에는 선형 경로, 비선형 경로, 또는 이들의 조합에 의한 경로를 따라 상기 다공성 박막을 관통하는 형상을 가지는 복수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 조립체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 불규칙한 형상을 가지고 불규칙하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 조립체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 홀 중 적어도 일부는 규칙적으로 배열되는 복수의 공간을 포함하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 조립체.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 펠리클막은 상기 다공성 박막의 적어도 일측 표면을 덮는 캡핑층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 조립체.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 펠리클은 상기 펠리클막을 지지하도록 상기 펠리클막에 고정된 일단과, 상기 포토마스크의 표면에 고정되는 타단을 가지는 펠리클 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 조립체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190142105A (ko) * 2018-06-15 2019-12-26 삼성전자주식회사 포토 마스크용 펠리클 및 이의 제조 방법
US10859901B2 (en) 2017-11-10 2020-12-08 S&S Tech Co., Ltd. Pellicle for EUV lithography and method of fabricating the same
US11314169B2 (en) 2019-10-30 2022-04-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Robust, high transmission pellicle for extreme ultraviolet lithography systems
WO2022182094A1 (ko) * 2021-02-25 2022-09-01 주식회사 에프에스티 질화 붕소 나노 구조 층을 포함하는 극자외선 리소그라피용 펠리클 막 및 그 제조방법

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9835940B2 (en) 2015-09-18 2017-12-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method to fabricate mask-pellicle system
JP6781864B2 (ja) * 2016-07-05 2020-11-11 三井化学株式会社 ペリクル膜、ペリクル枠体、ペリクル、その製造方法、露光原版、露光装置、半導体装置の製造方法
JP6978210B2 (ja) * 2017-03-02 2021-12-08 旭化成株式会社 ペリクル膜、及びペリクル膜の製造方法
EP3404487B1 (en) 2017-05-15 2021-12-01 IMEC vzw Method for forming a carbon nanotube pellicle membrane
EP3404486B1 (en) * 2017-05-15 2021-07-14 IMEC vzw A method for forming a pellicle
KR20200015766A (ko) 2017-06-15 2020-02-12 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 펠리클 및 펠리클 조립체
KR102574161B1 (ko) 2018-02-06 2023-09-06 삼성전자주식회사 펠리클 및 이를 포함하는 레티클
JP7019472B2 (ja) * 2018-03-22 2022-02-15 三井化学株式会社 カーボンナノチューブ自立膜の製造方法、およびペリクルの製造方法
JP7213248B2 (ja) * 2018-07-06 2023-01-26 株式会社カネカ ペリクル複合体及びその製造方法
US10768534B2 (en) 2018-08-14 2020-09-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Photolithography apparatus and method and method for handling wafer
CN112912796A (zh) 2018-10-23 2021-06-04 Asml荷兰有限公司 检查设备
CN114995071A (zh) * 2018-10-29 2022-09-02 家登精密工业股份有限公司 光罩固持系统及提供光罩固持系统观察光罩的方法
NL2024075B1 (en) * 2018-11-16 2020-08-19 Asml Netherlands Bv A pellicle for euv lithography
EP3671342B1 (en) * 2018-12-20 2021-03-17 IMEC vzw Induced stress for euv pellicle tensioning
KR102634208B1 (ko) 2018-12-26 2024-02-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 기판을 에칭하기 위한 시스템 및 방법
CN109954412B (zh) * 2019-03-06 2021-09-24 河海大学 一种负载有Ti3+-TiO2/SiO2纳米线的PES超滤膜及其制备方法和应用
DE102020115130A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Robuste membran mit hoher durchlässigkeit für lithografische extremes-ultraviolett-anlagen
JP2021135403A (ja) * 2020-02-27 2021-09-13 凸版印刷株式会社 ペリクル膜、ペリクル、膜、グラフェンシート及びその製造方法
KR20220154184A (ko) * 2020-04-17 2022-11-21 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 노광용 펠리클막, 펠리클, 노광 원판, 노광 장치 및 노광용 펠리클막의 제조 방법
KR20220141378A (ko) * 2021-04-12 2022-10-20 한국전자기술연구원 이트륨계 기반의 극자외선 노광용 펠리클
WO2023101972A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 Entegris, Inc. Pellicle comprising silicon carbide nanostructure and related devices and methods

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050042153A1 (en) * 2003-08-20 2005-02-24 Intel Corporation Extreme ultraviolet pellicle using a thin film and supportive mesh
US20080152873A1 (en) * 2006-12-26 2008-06-26 Advanced Micro Devices, Inc. EUV pellicle and method for fabricating semiconductor dies using same
JP2009114056A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc Ｐｂ合金及びコア／シェルナノワイヤの合成
KR20090088396A (ko) * 2006-11-10 2009-08-19 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드 Ｅｕｖ 광선 투과율이 증가된 ｅｕｖ 펠리클
KR20100038988A (ko) * 2008-10-07 2010-04-15 삼성전자주식회사 가지형 나노와이어 및 그의 제조방법
KR20110055601A (ko) * 2008-08-06 2011-05-25 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치용 광학 요소, 이러한 광학 요소를 포함하는 리소그래피 장치 및 광학 요소 생성 방법
KR20110098910A (ko) * 2008-11-14 2011-09-02 밴드갭 엔지니어링, 인크. 나노 구조 소자
WO2014150800A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Glo Ab Two step transparent conductive film deposition method and gan nanowire devices made by the method

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6847434B2 (en) 2000-02-10 2005-01-25 Asml Holding N.V. Method and apparatus for a pellicle frame with porous filtering inserts
US7456932B2 (en) * 2003-07-25 2008-11-25 Asml Netherlands B.V. Filter window, lithographic projection apparatus, filter window manufacturing method, device manufacturing method and device manufactured thereby
US7666555B2 (en) 2006-12-29 2010-02-23 Intel Corporation Pellicle, methods of fabrication and methods of use for extreme ultraviolet lithography
EP2346541A2 (en) 2008-11-07 2011-07-27 Sofradim Production Medical implant including a 3d mesh of oxidized cellulose and a collagen sponge
JP5394808B2 (ja) * 2009-04-22 2014-01-22 信越化学工業株式会社 リソグラフィ用ペリクルおよびその製造方法
KR101091778B1 (ko) * 2009-05-15 2011-12-12 고려대학교 산학협력단 나노와이어를 이용한 다공성 폴리이미드막의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 다공성 폴리이미드막
KR101572269B1 (ko) 2009-09-14 2015-12-04 에스케이하이닉스 주식회사 극자외선 마스크를 보호하는 펠리클 제조 방법
JP5033891B2 (ja) 2010-02-23 2012-09-26 信越化学工業株式会社 ペリクル膜の製造方法
US8604332B2 (en) 2010-03-04 2013-12-10 Guardian Industries Corp. Electronic devices including transparent conductive coatings including carbon nanotubes and nanowire composites, and methods of making the same
KR101249593B1 (ko) 2010-12-10 2013-04-01 한국과학기술원 나노소재 전사방법, 나노소재 필름 제조방법, 장치 및 이에 의하여 제조된 나노소재 필름
KR101295108B1 (ko) 2011-10-28 2013-08-09 한국에너지기술연구원 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법 및 이에 의하여 합성된 다공성 튜브
KR101303795B1 (ko) 2011-12-26 2013-09-04 주식회사 에프에스티 초극자외선용 펠리클 및 그 제조방법
US9147874B2 (en) * 2012-06-11 2015-09-29 Nanotek Instruments, Inc. Rechargeable lithium cell having a meso-porous conductive material structure-supported phthalocyanine compound cathode
US9920207B2 (en) * 2012-06-22 2018-03-20 C3Nano Inc. Metal nanostructured networks and transparent conductive material
KR101433895B1 (ko) 2012-12-17 2014-08-29 전북대학교산학협력단 나노와이어 제조 방법
CN104681291A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 青岛事百嘉电子科技有限公司 一种二氧化钛纳米管复合薄膜电极的制备
CN103754925B (zh) * 2014-01-13 2016-03-30 复旦大学 一种氧化亚铜纳米线多孔薄膜及其制备方法和应用
WO2015160185A1 (ko) * 2014-04-17 2015-10-22 한양대학교 산학협력단 Euv 리소그래피용 펠리클

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050042153A1 (en) * 2003-08-20 2005-02-24 Intel Corporation Extreme ultraviolet pellicle using a thin film and supportive mesh
KR20090088396A (ko) * 2006-11-10 2009-08-19 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드 Ｅｕｖ 광선 투과율이 증가된 ｅｕｖ 펠리클
US20080152873A1 (en) * 2006-12-26 2008-06-26 Advanced Micro Devices, Inc. EUV pellicle and method for fabricating semiconductor dies using same
JP2009114056A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc Ｐｂ合金及びコア／シェルナノワイヤの合成
KR20110055601A (ko) * 2008-08-06 2011-05-25 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치용 광학 요소, 이러한 광학 요소를 포함하는 리소그래피 장치 및 광학 요소 생성 방법
KR20100038988A (ko) * 2008-10-07 2010-04-15 삼성전자주식회사 가지형 나노와이어 및 그의 제조방법
KR20110098910A (ko) * 2008-11-14 2011-09-02 밴드갭 엔지니어링, 인크. 나노 구조 소자
WO2014150800A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Glo Ab Two step transparent conductive film deposition method and gan nanowire devices made by the method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. Jana et al., "Effect of chemical doping of boron and nitrogen on the electronic, optical, and electrochemical properties of carbon nanotubes", Progress in Materials Science, 58, 565(2013.01.26)* *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10859901B2 (en) 2017-11-10 2020-12-08 S&S Tech Co., Ltd. Pellicle for EUV lithography and method of fabricating the same
KR20190142105A (ko) * 2018-06-15 2019-12-26 삼성전자주식회사 포토 마스크용 펠리클 및 이의 제조 방법
US11314169B2 (en) 2019-10-30 2022-04-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Robust, high transmission pellicle for extreme ultraviolet lithography systems
US11656544B2 (en) 2019-10-30 2023-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Robust, high transmission pellicle for extreme ultraviolet lithography systems
WO2022182094A1 (ko) * 2021-02-25 2022-09-01 주식회사 에프에스티 질화 붕소 나노 구조 층을 포함하는 극자외선 리소그라피용 펠리클 막 및 그 제조방법
KR20220121551A (ko) * 2021-02-25 2022-09-01 주식회사 에프에스티 질화 붕소 나노 구조 층을 포함하는 극자외선 리소그라피용 펠리클 막 및 그 제조방법

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US10073337B2 (en) 2018-09-11
US20170038676A1 (en) 2017-02-09

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