KR20230029408A - Processed Surface Protective Layer and Method for manufacturing silicon mask using same - Google Patents

Processed Surface Protective Layer and Method for manufacturing silicon mask using same Download PDF

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KR20230029408A
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이영종
황인호
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Abstract

According to one aspect of the present invention, a method for manufacturing a silicon mask using a silicon substrate having a deposition layer including a pattern forming layer deposited on at least one surface thereof comprises: an upper process step of forming a mask pattern on a pattern forming layer on one surface of a silicon substrate; a protective layer forming step of forming a protective layer on the mask pattern formed on the pattern forming layer after the upper process step; a deep etching step of etching the silicon substrate on which the protective layer is formed from the other side to the deposition layer formed on the one side; and a protective layer removing step of removing the protective layer formed on the pattern forming layer after the deep etching step, thereby capable of processing a processing surface protective layer without damage to a processing surface of a formed pattern forming layer.

Description

가공면 보호층 및 이를 이용한 실리콘 마스크 제조방법{Processed Surface Protective Layer and Method for manufacturing silicon mask using same}Processed Surface Protective Layer and Method for manufacturing silicon mask using same}

본 발명은 가공면 보호층 및 이를 이용한 실리콘 마스크 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 식각이나 플라즈마를 통해 가공 형성되는 패턴을 보호할 수 있는 가공면 보호층 및 이를 이용하여 실리콘 마스크를 제조하는 실리콘 마스크 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a processing surface protection layer and a method for manufacturing a silicon mask using the same, and more particularly, to a processing surface protection layer capable of protecting a pattern formed through etching or plasma processing and manufacturing a silicon mask using the same It relates to a method for manufacturing a silicon mask.

근래에는 LCD나 OLED등과 같은 다양한 평판디스플레이 장치들 또는 각종 반도체 부품이 개발되어 사용되고 있으며, 부품의 소형화, 고화질의 디스플레이제품에 대한 요구에 대응하기 위해 배선 패턴이나 혹은 그 밖의 패턴 피치의 미세화가 필수적으로 요구되고 있는 실정이다.In recent years, various flat panel display devices such as LCD or OLED or various semiconductor components have been developed and used, and miniaturization of wiring patterns or other pattern pitches is essential to respond to the demand for miniaturization of components and high-definition display products. It is currently being demanded.

디스플레이 장치 또는 반도체 부품을 생산하는 공정에서 미세한 패턴을 형성하는 방법은 포토리소그래피법, 스크린 인쇄법 및 마스크 증착법의 세가지로 대별되지만, 그 중에서도 마스크 증착법은 필요한 정밀도의 마스크가 얻어지면, 미세한 패턴을 정밀하게 형성할 수 있어, 고정밀도, 저가격 및 신뢰성의 면에서 볼 때 가장 우수하여 폭넓게 적용되고 있다. Methods for forming fine patterns in the process of producing display devices or semiconductor components are classified into three types: photolithography, screen printing, and mask deposition. It can be formed in a way that is most excellent in terms of high precision, low price and reliability, and is widely applied.

즉, 마스크 증착법은 성막 공정시 마스크를 사용하여 성막과 동시에 패턴을 형성하게 되므로 포토리소그래피 공정에 비해 공정이 간단하고 다양한 종류의 막에 적용할 수 있는 장점이 있으며, 보다 미세한 패턴을 구현할 수 있는 장점이 있다.In other words, the mask deposition method uses a mask during the film formation process to form a pattern simultaneously with film formation, so the process is simple compared to the photolithography process and has the advantage of being applicable to various types of films and the advantage of being able to realize finer patterns. there is

그런데, 최근에 들어 더욱 미세화된 패턴의 요구가 증대되고 있으며, 이를 위해 실리콘 재질의 마스크가 개발되고 있다. 이러한 실리콘 재질의 마스크의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크로 가공되기 전 상태의 마스크 블랭크(10)가 구비된다. 상기 마스크 블랭크(10)는 실리콘 기판(11)의 일면 또는 상하 양측면에 실리콘 나이트라이드 재질의 패턴 형성층(21)이 형성된다.However, in recent years, a demand for a finer pattern has increased, and a mask made of silicon has been developed for this purpose. As shown in FIG. 1, in the method of manufacturing a mask made of silicon, a mask blank 10 in a state before being processed into a mask is provided. In the mask blank 10 , a pattern forming layer 21 made of silicon nitride is formed on one surface or both upper and lower surfaces of the silicon substrate 11 .

상기 패턴 형성층(21)은 상기한 실리콘 나이트라이드 재질 뿐만 아니라, 실리콘 도핑성장막, 산화막 등 다양한 재질과 다양한 불순물을 도핑하여 다양한 물성치를 발휘할 수 있도록 공정에 필요한 특성과 물성치를 발휘하는 다양한 재질과 물성치로 제작될 수 있다. The pattern forming layer 21 is doped with not only the above-mentioned silicon nitride material, but also various materials such as silicon doped growth film and oxide film, and various materials and physical properties that exhibit properties and properties necessary for the process so as to exhibit various physical properties by doping various impurities. can be made with

상기 마스크 블랭크(10)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 패턴 형성층(21)의 상부에 포토레지스트 층(41)이 형성되고 그 상측에 노광 마스크(31)가 구비된 상태에서 자외선에 노출되면 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트 층(41)이 노광 마스크(31)의 형태에 따라 분해되며, 이 상태에서 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 엣칭을 수행하면 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 패턴 형성층(21)에 식각이 이루어져 패턴이 형성된다. As shown in (a) of FIG. 2, the mask blank 10 is formed in a state in which the photoresist layer 41 is formed on the pattern forming layer 21 and the exposure mask 31 is provided on the upper side. When exposed to ultraviolet rays, as shown in (b) of FIG. 2, the photoresist layer 41 is decomposed according to the shape of the exposure mask 31, and in this state, as shown in (c) of FIG. When etching is performed, as shown in (d) of FIG. 2 , the pattern forming layer 21 is etched to form a pattern.

상기한 바와 같이, 상기 실리콘 기판(11)의 일면에 형성된 패턴 형성층(21)에 패턴이 형성되는 것까지가 상부공정이며, 이후에는 상기 마스크 블랭크(10)를 뒤집어 실리콘 기판(11)의 하부를 가공하는 하부공정이 이루어진다.As described above, up to the pattern formation on the pattern forming layer 21 formed on one surface of the silicon substrate 11 is an upper process. The sub-process of processing takes place.

하부공정은 먼저 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 패턴 형성층(21)에 패턴이 형성된 마스크 블랭크(10)를 뒤집은 뒤에, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 실리콘 기판(11)의 타면에 포토레지스트(42)를 형성한다.In the lower process, as shown in (a) of FIG. 3, the mask blank 10 on which the pattern is formed on the pattern forming layer 21 is first turned over, and then, as shown in (b) of FIG. 3, the silicon substrate 11 ) to form a photoresist 42 on the other surface.

그리고, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 노광 마스크(32)를 배치하고 자외선에 노출시키면 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 포토레지스트(42)의 일부가 분해된다. Then, as shown in (c) of FIG. 3, when the exposure mask 32 is disposed and exposed to ultraviolet rays, a portion of the photoresist 42 is decomposed as shown in (d) of FIG. 3.

이 때, 전술한 포토레지스트(41, 42)들은 모두 포지티브 포토레지스트(Positive PR)로서 광 분해성을 가져 자외선이 조사되면 분해되는 성질을 가지고 있다.At this time, all of the photoresists 41 and 42 described above are positive photoresists (Positive PR) and have photo-decomposability, so that they are decomposed when ultraviolet rays are irradiated.

이 상태에서 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이 엣칭을 수행하면 중앙 영역에 패턴 형성층(21)만 남게 되어 실리콘 마스크가 제조될 수 있다.In this state, if etching is performed as shown in (e) of FIG. Only the pattern forming layer 21 remains in the central region so that a silicon mask can be manufactured.

한편, 이 외에도 필요에 따라 공정 중에 플라즈마 처리 등이 부가될 수도 있다.Meanwhile, in addition to this, plasma treatment or the like may be added during the process as needed.

그런데, 상기 패턴 형성층(21)에 패턴을 형성한 후 하부공정에서 실리콘 기판(11)의 타면을 가공할 때, 노출되는 자외선 및 플라즈마 등의 여러 환경이나 외력 등에 의해 기 형성된 패턴 형성층(21)에 손상이 가거나 이물질이 묻어 수율에 악영향을 끼칠 우려가 있다.By the way, when processing the other surface of the silicon substrate 11 in a lower process after forming a pattern on the pattern forming layer 21, various environments such as exposed ultraviolet rays and plasma or external force affect the previously formed pattern forming layer 21. It may be damaged or foreign matter may adversely affect the yield.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 형성된 패턴 형성층의 가공면에 손상이 가해지지 않고 가공할 수 있는 가공면 보호층 및 이를 이용한 실리콘 마스크 제조방법을 제공하는 것이 과제이다.The present invention is to solve the above problems, and it is an object to provide a processing surface protective layer that can be processed without damage to the processing surface of the formed pattern forming layer and a silicon mask manufacturing method using the same.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따르면, 적어도 일면에 패턴 형성층을 포함하는 증착층이 각각 증착된 실리콘 기판을 이용하여 실리콘 마스크를 제조하는 실리콘 마스크의 제조방법에 있어서, 상기 실리콘 기판의 일면의 패턴 형성층에 마스크 패턴을 형성하는 상부 공정단계; 상기 상부 공정단계후, 상기 패턴 형성층에 형성된 마스크 패턴에 보호층을 형성하는 보호층 형성단계; 상기 보호층이 형성된 상기 실리콘 기판을 타면부터 상기 일면에 형성된 증착층까지 식각하는 딥 에칭 단계; 상기 딥 에칭 단계후, 상기 패턴 형성층에 형성된 보호층을 제거하는 보호층 제거단계;를 포함하는 실리콘 마스크 제조방법이 개시된다.In order to solve the above problems, according to one embodiment of the present invention, in a method for manufacturing a silicon mask using a silicon substrate on which a deposition layer including a pattern formation layer is deposited, respectively, on at least one surface thereof, the silicon mask is manufactured. an upper process step of forming a mask pattern on a pattern forming layer on one surface of a substrate; After the upper process step, a protective layer forming step of forming a protective layer on the mask pattern formed on the pattern forming layer; a deep etching step of etching the silicon substrate on which the passivation layer is formed from the other side to the deposition layer formed on the one side; After the deep etching step, a protective layer removing step of removing the protective layer formed on the pattern forming layer is disclosed.

상기 보호층은, 상기 패턴 형성층에 접하도록 형성되는 제1보호층; 상기 제1보호층상이 형성되는 제2보호층;을 포함할 수 있다.The protective layer may include a first protective layer formed in contact with the pattern forming layer; It may include; a second protective layer formed on the first protective layer.

상기 제1보호층은 자외선 분해성 포토레지스트 재질이고, 상기 제2보호층은 자외선 경화성 포토레지시트 재질일 수 있다.The first protective layer may be made of an ultraviolet decomposable photoresist material, and the second protective layer may be made of an ultraviolet curable photoresist material.

상기 제1보호층은 상기 제2보호층보다 얇은 두께로 형성될 수 있다.The first protective layer may be formed to a thickness smaller than that of the second protective layer.

상기 보호층 제거단계는, 상기 제1보호층을 세척 또는 분해하여 상기 보호층을 상기 패턴 형성층으로부터 제거할 수 있다.In the removing of the protective layer, the protective layer may be removed from the pattern forming layer by washing or disassembling the first protective layer.

상기 증착층은 상기 패턴 형성층과, 상기 패턴 형성층과 실리콘 기판의 사이에 형성되는 식각 제한층을 더 포함하며, 상기 딥 에칭단계는, 상기 실리콘 기판의 타면부터 상기 실리콘 기판의 일면에 형성된 식각 제한층까지 상기 실리콘 기판을 식각하는 단계이고, 상기 보호층 제거 단계 후, 상기 패턴 형성층과 상기 실리콘 기판 사이의 식각 제한층을 제거하는 플라즈마 처리단계를 더 포함할 수 있다.The deposition layer further includes the pattern forming layer and an etch limiting layer formed between the pattern forming layer and the silicon substrate, and the deep etching step includes an etch limiting layer formed on one surface of the silicon substrate from the other surface of the silicon substrate. The method may further include a plasma treatment step of removing an etch limiting layer between the pattern forming layer and the silicon substrate after the step of removing the passivation layer.

한편, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 가공이 이루어진 가공면을 후속 공정으로부터 보호하기 위한 보호층에 있어서, 상기 보호층은, 가공면 상에 접촉되어 형성되는 제1보호층; 상기 제1보호층의 상측에 형성되는 제2보호층;을 포함하는, 가공면 보호층이 개시된다.Meanwhile, according to another aspect of the present invention, in a protective layer for protecting a processed surface from a subsequent process, the protective layer includes: a first protective layer formed in contact with the processed surface; A processing surface protective layer comprising a; second protective layer formed on the upper side of the first protective layer is disclosed.

상기 제1보호층은 자외선 분해성 포토레지스트 재질이고, 상기 제2보호층은 자외선 경화성 포토레지시트 재질일 수 있다.The first protective layer may be made of an ultraviolet decomposable photoresist material, and the second protective layer may be made of an ultraviolet curable photoresist material.

상기 제1보호층은 상기 제2보호층보다 얇은 두께로 형성될 수 있다.The first protective layer may be formed to a thickness smaller than that of the second protective layer.

본 발명의 가공면 보호층 및 이를 이용한 실리콘 마스크 제조방법 에 따르면 먼저 패턴이 형성된 패턴 형성층이 보호층에 의해 후속공정중에 보호를 받을 수 있어 패턴 형성층의 손상을 방지할 수 있다. According to the process surface protective layer and the silicon mask manufacturing method using the same, the pattern-forming layer on which a pattern is first formed can be protected by the protective layer during subsequent processes, thereby preventing damage to the pattern-forming layer.

또한, 보호층의 자외선 분해성의 제1보호층과 자외선 경화성의 제2보호층으로 2중으로 형성됨으로써, 공정중에 노출되는 자외선에 의해 보호층이 더욱 단단해지게 되어 보호의 효과가 증대될 뿐만 아니라, 분리할 때에는 제거가 용이한 제1보호층을 분해함으로써 과도한 외력을 가하지 않고도 용이하게 보호층을 분리할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the protective layer is formed in two layers of a first protective layer of UV decomposability and a second protective layer of UV curing properties, the protective layer is further strengthened by UV rays exposed during the process, so that the effect of protection is increased, and the separation When doing so, there is an effect of easily separating the protective layer without applying excessive external force by disassembling the easily removable first protective layer.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 마스크 블랭크를 도시한 도면;
도 2는 종래의 실리콘 마스크 제조공정 중 상부공정을 순차적으로 도시한 도면;
도 3은 종래의 실리콘 마스크 제조공정 중 하부공정을 순차적으로 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 마스크 제조방법을 도시한 순서도;
도 5는 본 실시예의 실리콘 마스크 제조방법에 이용되는 마스크 블랭크를 도시한 도면;
도 6은 본 실시예의 실리콘 마스크 제조방법 중 보호층 형성단계를 도시한 도면;
도 7은 본 실시예의 실리콘 마스크 제조방법 중 하부공정에 해당하는 하면 증착층 제거단계 및 딥 에칭 단계의 공정을 순차적으로 도시한 도면;
도 8은 본 실시예의 실리콘 마스크 제조방법 중 보호층 제거단계 및 플라즈마 단계를 도시한 도면이다.The above summary, as well as the detailed description of the preferred embodiments of the present application set forth below, will be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. Preferred embodiments are shown in the drawings for the purpose of illustrating the present invention. However, it should be understood that this application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
1 shows a conventional mask blank;
Figure 2 is a view sequentially showing the upper process of the conventional silicon mask manufacturing process;
3 is a view sequentially showing lower processes of a conventional silicon mask manufacturing process;
4 is a flowchart illustrating a silicon mask manufacturing method according to an embodiment of the present invention;
Fig. 5 shows a mask blank used in the silicon mask manufacturing method of this embodiment;
6 is a view showing a protective layer forming step in the silicon mask manufacturing method of the present embodiment;
7 is a view sequentially showing the processes of removing the lower surface deposition layer and deep etching, which correspond to lower processes in the silicon mask manufacturing method of the present embodiment;
8 is a diagram illustrating a protective layer removal step and a plasma step in the silicon mask manufacturing method according to the present embodiment.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention in which the object of the present invention can be realized in detail will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same name and the same reference numeral are used for the same configuration, and additional description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실리콘 마스크 제조방법의 일 실시예에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a silicon mask according to the present invention will be described.

본 실시예에 따른 실리콘 마스크 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 공정단계(S110), 보호층 형성단계(S120), 딥 에칭단계(S130), 보호층 제거단계(S140) 및 플라즈마 처리단계(S150)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the silicon mask manufacturing method according to this embodiment includes an upper process step (S110), a protective layer forming step (S120), a deep etching step (S130), a protective layer removal step (S140), and a plasma treatment. Step S150 may be included.

상기 상부 공정단계(S110)는 마스크로 가공되기 전의 마스크 블랭크(100) 상태의 실리콘 기판(110)의 일면에 형성된 패턴 형성층(121)에 마스크 패턴을 형성하는 단계이다.The upper process step (S110) is a step of forming a mask pattern on the pattern forming layer 121 formed on one surface of the silicon substrate 110 in a mask blank 100 state before being processed into a mask.

먼저, 본 실시예에 따른 마스크 블랭크(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(110)의 의 일측면에 증착층(120)이 형성될 수 있다. First, in the mask blank 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5 , a deposition layer 120 may be formed on one side of the silicon substrate 110 .

이 때, 상기 증착층(120)은 상기 실리콘 기판(110)의 표면에 형성되는 식각 제한(122)층 및 상기 식각 제한층(122)의 표면에 형성되는 패턴 형성층(121)을 포함할 수 있다.In this case, the deposition layer 120 may include an etch limiting layer 122 formed on the surface of the silicon substrate 110 and a pattern forming layer 121 formed on the surface of the etch limiting layer 122. .

상기 증착층(120)은 상기 실리콘 기판(110)의 일측면에만 형성되어도 무방하나, 상기 실리콘 기판(110)의 양측면에 형성될 수도 있다.The deposition layer 120 may be formed on only one side of the silicon substrate 110, but may be formed on both sides of the silicon substrate 110.

이하의 설명에서는 상기 증착층(120)이 형성된 면을 상면이라 칭하기로 한다.In the following description, the surface on which the deposition layer 120 is formed will be referred to as an upper surface.

상기 패턴 형성층(121) 은 마스크 패턴이 형성되는 층으로서, 실리콘 나이트라이드(SiNy) 재질로 형성될 수 있다.The pattern forming layer 121 is a layer on which a mask pattern is formed, and may be formed of a silicon nitride (SiNy) material.

상기 패턴 형성층(121)은 상기한 실리콘 나이트라이드 재질 뿐만 아니라, 실리콘 도핑성장막, 산화막 등 다양한 재질과 다양한 불순물을 도핑하여 다양한 물성치를 발휘할 수 있도록 공정에 필요한 특성과 물성치를 발휘하는 다양한 재질과 물성치로 제작될 수 있다The pattern forming layer 121 is doped with not only the above-mentioned silicon nitride material but also various materials such as a silicon doped growth film and an oxide film, and various materials and properties that exhibit properties and properties necessary for the process so as to exhibit various physical properties by doping various impurities. can be made with

또한, 상기 식각 제한층(122)은 하부공정 중 식각이 끝나는 지점을 이루는 층으로서, 실리콘 기판(110)을 엣칭하는 엣칭액에 의해 식각되지 않는 SiOx 등의 재질로 이루어질 수 있다. In addition, the etch limiting layer 122 is a layer forming a point at which etching is finished during the lower process, and may be made of a material such as SiOx that is not etched by an etchant used to etch the silicon substrate 110 .

이 때, 상기 실리콘 기판(110)은 500 ~ 750μm 두께로 형성될 수 있고, 식각제한층(122)은 0.1 ~ 2 μm, 패턴 형성층(121) 은 1 ~ 10 μm두께로 형성될 수 있다. 물론, 이는 일 예일 뿐이며 필요에 따라 두께는 변경될 수 있다.In this case, the silicon substrate 110 may be formed to a thickness of 500 to 750 μm, the etch limit layer 122 may be formed to a thickness of 0.1 to 2 μm, and the pattern forming layer 121 may be formed to a thickness of 1 to 10 μm. Of course, this is just an example and the thickness may be changed as needed.

또한, 필요에 따라 상기 식각 제한층(122)도 생략될 수도 있다.In addition, the etch limiting layer 122 may also be omitted if necessary.

이하의 설명에서, 상기 실리콘 기판(110)의 일면에 형성된 증착층(120)과 상기 실리콘 기판(110)의 타면에 형성된 증착층(130)을 구분하기 위하여, 상기 실리콘 기판(110)의 타면에 형성된 증착층을 하면 증착층(130)이라 칭하기로 한다.In the following description, in order to distinguish the deposition layer 120 formed on one surface of the silicon substrate 110 and the deposition layer 130 formed on the other surface of the silicon substrate 110, the other surface of the silicon substrate 110 The formed deposition layer will be referred to as the deposition layer 130 .

상기와 같은 마스크 블랭크(100)는 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 상기 패턴 형성층(121)에 패턴을 형성하는 상부공정 단계(S110)가 수행된다.The mask blank 100 as described above is subjected to an upper process step (S110) of forming a pattern on the pattern forming layer 121 as described above with reference to FIG. 2 .

그리고, 상기 상부공정 단계(S110)을 통해 상기 패턴 형성층(121)에 패턴이 이루어진 후에는 보호층 형성단계(S120)가 수행될 수 있다.After the pattern is formed on the pattern forming layer 121 through the upper process step (S110), a protective layer forming step (S120) may be performed.

상기 보호층 형성단계(S120)는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 패턴 형성층(121)에 형성된 마스크 패턴의 가공면에 보호층(140)을 형성하는 단계이다.In the protective layer forming step ( S120 ), as shown in FIG. 6 , the protective layer 140 is formed on the processing surface of the mask pattern formed on the pattern forming layer 121 .

상기 보호층(140)은 제1보호층(141)과 제2보호층(142)을 포함할 수 있다. 상기 제1보호층(141)은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 패턴 형성측에 접하도록 형성되고, 상기 제2보호층(142)은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1보호층(141) 상에 형성될 수 있다.The protective layer 140 may include a first protective layer 141 and a second protective layer 142 . As shown in (a) of FIG. 6, the first protective layer 141 is formed in contact with the pattern forming side, and the second protective layer 142 is formed as shown in (b) of FIG. Similarly, it may be formed on the first protective layer 141 .

이 때, 상기 제1보호층(141)은 자외선 분해성의 포토레지스트(Positive PR)재질이고, 상기 제2보호층(142)은 자외선 경화성의 포토레지스트(Negarive PR)재질일 수 있다.In this case, the first protective layer 141 may be made of a UV decomposable photoresist (Positive PR) material, and the second protective layer 142 may be made of a UV curable photoresist (Negarive PR) material.

이는, 보호층(140)을 자외선 분해성의 포토레지스트 재질로만 형성할 경우 후속공정에서 노출되는 자외선이나 플라즈마에 의해 보호층(140)이 분해되어 보호층(140)으로서 완벽한 역할을 수행하기에는 부족함이 있다.This is, when the protective layer 140 is formed only of a photoresist material that is decomposable by ultraviolet rays, the protective layer 140 is decomposed by ultraviolet rays or plasma exposed in a subsequent process, and it is insufficient to play a perfect role as the protective layer 140. .

또한, 보호층(140)을 자외선 경화성의 포토레지스트 재질로만 형성할 경우 후속공정에서 노출되는 자외선이나 플라즈마에 의해 보호층(140)이 더 단단해져 보호효과는 높을 수 있으나, 추후 제거시 어려움이 있다.In addition, when the protective layer 140 is formed of only an ultraviolet curable photoresist material, the protective layer 140 becomes harder due to ultraviolet rays or plasma exposed in a subsequent process, and the protective effect may be high, but there is difficulty in removing it later.

따라서, 패턴 형성층(121)과 접하는 가공면에는 추후 제거가 용이한 자외선 분해성의 제1보호층(141)을 형성하고, 상기 제1보호층(141)의 외측면에 자외선 경화성의 제2보호층(142)을 형성함으로써 상기 패턴 형성층(121)에 형성된 마스크 패턴의 가공면의 보호효과를 최대화 함과 동시에 아울러 추후 제거시의 용이성도 향상시킬 수 있다.Therefore, an ultraviolet decomposable first protective layer 141, which can be easily removed later, is formed on the processed surface in contact with the pattern forming layer 121, and an ultraviolet curable second protective layer is formed on the outer surface of the first protective layer 141. By forming 142, it is possible to maximize the protective effect of the processing surface of the mask pattern formed on the pattern forming layer 121 and to improve ease of removal later.

즉, 상기 보호층(140)을 제거할 때에는 분해 및 제거가 용이한 자외선 분해성의 제1보호층(141)만 분해시키는 것으로 제2보호층(142)까지 한번에 제거할 수 있으므로 제거의 용이성이 향상될 수 있다.That is, when removing the protective layer 140, only the first protective layer 141, which is easy to decompose and remove, is decomposed and the second protective layer 142 can be removed at once, so the ease of removal is improved. It can be.

이때, 상기 제1보호층(141)은 상기 제2보호층(142)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 제1보호층(141)은 0.1 ~ 3μm 의 두께로 형성될 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정된 것은 아니며 상기 제1보호층(141)의 두께는 필요에 따라 다양한 두께로 형성될 수 있다. In this case, the first protective layer 141 may be formed to a thickness smaller than that of the second protective layer 142 . The first protective layer 141 may be formed to a thickness of 0.1 to 3 μm. However, the present invention is not limited thereto, and the thickness of the first protective layer 141 may be formed to various thicknesses as needed.

상기 보호층 형성단계(S120) 후에는 하부공정으로서 상기 실리콘 기판(110)의 하면을 식각하는 공정이 수행될 수 있다. 이는 딥 에칭 단계(S130)를 포함할 수 있다.After the protective layer forming step ( S120 ), a process of etching the lower surface of the silicon substrate 110 may be performed as a lower process. This may include a deep etching step (S130).

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 보호층 형성단계(S120)에서 보호층(140)이 형성된 실리콘 기판(110)이 반전된 후 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘 기판(110) 에 포토레지스트층(42)이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 포토레지스트층(42)은 자외선 분해성 포토레지스트층 일 수 있다.As shown in (a) of FIG. 7, after the silicon substrate 110 on which the protective layer 140 is formed is inverted in the protective layer forming step (S120), as shown in (b) of FIG. 7, the silicon substrate 110 is inverted. A photoresist layer 42 may be formed on the substrate 110 . In this case, the photoresist layer 42 may be a UV decomposable photoresist layer.

그리고 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 노광마스크(32)를 배치하고 자외선을 노출시키면, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트층(42)이 분해된다.And, as shown in (c) of FIG. 7, when an exposure mask 32 is disposed and exposed to ultraviolet rays, as shown in (d) of FIG. 7, the photoresist layer 42 is decomposed.

상기 딥 에칭단계(S130)는, 도 7의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘 기판(110)을 타면부터 상기 일면에 형성된 증착층(120)까지 식각하는 단계이다. The deep etching step (S130) is a step of etching the silicon substrate 110 from the other surface to the deposition layer 120 formed on the one surface, as shown in FIG. 7(e).

상기 실리콘 기판(110)의 일면과 상기 실리콘 기판(110)의 일면에 형성된 패턴 형성층(121) 사이에는 식각 제한층(12)이 위치되는데, 상기 식각 제한층(122)은 상기 실리콘 기판(110)을 식각하는 식각액에 의해 식각되지 아니하는 재질로 형성되어 상기 딥 에칭 단계(S130)중에 패턴이 기 형성된 상기 패턴 형성층(121)이 식각되는 것을 방지할 수 있다.An etch limiting layer 12 is positioned between one surface of the silicon substrate 110 and the pattern forming layer 121 formed on the surface of the silicon substrate 110. The etch limiting layer 122 is formed on the silicon substrate 110. It is possible to prevent the pattern forming layer 121, which is formed of a material that is not etched by an etchant for etching, from being etched during the deep etching step (S130).

그리고, 상기 하면 증착층(130) 중 하면 식각 제한층(132)은 실리콘 기판(110)을 식각하는 식각액과는 다른 별도의 식각액으로 식각하거나 또는 플라즈마에 의해 제거될 수 있다.Also, the lower surface etch limiting layer 132 of the lower deposition layer 130 may be etched with an etchant different from an etchant used to etch the silicon substrate 110 or removed by plasma.

상기 딥 에칭 단계(S130) 후에는 (S140)보호층 제거단계(S140)가 수행될 수 있다. 상기 (S140)보호층 제거단계(S140)는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 패턴 형성층(121)에 형성된 보호층(140)을 제거하는 단계이다.After the deep etching step (S130), (S140) a protective layer removal step (S140) may be performed. The (S140) protective layer removal step (S140) is a step of removing the protective layer 140 formed on the pattern forming layer 121, as shown in (a) of FIG.

상기 (S140)보호층 제거단계(S140)는, 광분해성 포토레지스트를 제거하는 세정액을 사용하거나 또는 플라즈마 세정방법 등을 이용하여 상기 보호층(140)의 제1보호층(141)을 제거함으로써 상기 자외선 경화성의 제2보호층(142)을 상기 패턴 형성층(121)으로부터 분리할 수 있다.In the (S140) protective layer removal step (S140), the first protective layer 141 of the protective layer 140 is removed using a cleaning solution for removing the photodegradable photoresist or using a plasma cleaning method. The UV-curable second protective layer 142 may be separated from the pattern forming layer 121 .

상기 (S140)보호층 제거단계(S140)의 후에는 플라즈마 처리단계(S150)가 수행될 수 있다. 상기 플라즈마 처리단계(S150)는, 상기 패턴 형성층(121)과 상기 실리콘 기판(110) 사이의 식각 제한층()을 제거하는 단계로서 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 상기 패턴 형성층(121)과 상기 실리콘 기판(110) 사이의 식각 제한층에 플라즈마를 가하여 도 8의 (c)와 같이 상기 패턴 형성층(121)의 패턴이 형성된 부분 하측의 식각 제한층(122)을 제거하여 실리콘 마스크를 제조할 수 있다.After the (S140) protective layer removal step (S140), a plasma treatment step (S150) may be performed. The plasma treatment step (S150) is a step of removing the etching limiting layer ( ) between the pattern forming layer 121 and the silicon substrate 110, as shown in FIG. 8(b), the pattern forming layer ( 121) and the silicon substrate 110 by applying plasma to the etch limiting layer between the silicon substrate 110 and removing the etch limiting layer 122 under the patterned portion of the pattern forming layer 121 as shown in FIG. 8(c) to form a silicon mask can be manufactured.

이상에서 살펴본 바와같이 본 실시예의 실리콘 마스크 제조방법은 패턴이 기 형성된 패턴 형성층(121)의 가공면 상측에 자외선 분해성 재질의 제1보호층(141)과 자외선 경화성 재질의 제2보호층(142)을 형성함으로써, 가공면의 보호효과를 증대함과 동시에 제거의 용이성도 함께 이룰 수 있다.As described above, in the method for manufacturing a silicone mask according to the present embodiment, a first protective layer 141 made of an ultraviolet decomposable material and a second protective layer 142 made of an ultraviolet curable material are formed on the upper side of the processing surface of the pattern forming layer 121 on which a pattern is previously formed. By forming, it is possible to increase the protection effect of the processing surface and to achieve ease of removal at the same time.

이상에서는 실리콘 마스크의 제조에 보호층(140)을 이용하는 방법을 설명하였으나, 실리콘 마스크 외에도 가공이 이루어진 가공면을 후속 공정으로부터 보호하기 위해 보호층(140)을 이용하는 것은 여타 다른 물품의 제조공정에도 이용될 수 있을 것이다.In the above, the method of using the protective layer 140 for manufacturing a silicon mask has been described, but in addition to the silicon mask, the use of the protective layer 140 to protect the processed surface from subsequent processes is also used in the manufacturing process of other products. It could be.

즉, 가공면상에 자외선 분해성의 포토레지스트 재질의 제1보호층(141)을 형성하고, 상기 제1보호층(141)의 외측에 자외선 경화성의 포토레지스트 재질의 제2보호층(142)을 형성함으로써, 가공면의 보호효과를 증대함과 동시에 제거의 용이성도 함께 이룰 수 있다.That is, a first protective layer 141 made of an ultraviolet decomposable photoresist is formed on the processing surface, and a second protective layer 142 made of a photoresist material, which is curable by ultraviolet rays, is formed on the outside of the first protective layer 141. By doing so, it is possible to increase the protective effect of the machined surface and to achieve ease of removal at the same time.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the present invention in addition to the above-described embodiments is known to those skilled in the art. It is self-evident to them. Therefore, the embodiments described above are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description, but may vary within the scope of the appended claims and their equivalents.

S110: 상부 공정 단계 S120: 보호층 형성단계
S130: 딥 에칭 단계 S140: 보호층 제거 단계
S150: 플라즈마 처리단계
110: 실리콘 기판 120: 증착층
121: 패턴 형성층 122: 식각 제한층
140: 보호층 141: 제1보호층
142: 제2보호층S110: upper process step S120: protective layer forming step
S130: Deep etching step S140: Protective layer removal step
S150: Plasma treatment step
110: silicon substrate 120: deposition layer
121: pattern forming layer 122: etch limiting layer
140: protective layer 141: first protective layer
142: second protective layer

Claims (9)

적어도 일면에 패턴 형성층을 포함하는 증착층이 증착된 실리콘 기판을 이용하여 실리콘 마스크를 제조하는 실리콘 마스크의 제조방법에 있어서,
상기 실리콘 기판의 일면의 패턴 형성층에 마스크 패턴을 형성하는 상부 공정단계;
상기 상부 공정단계후, 상기 패턴 형성층에 형성된 마스크 패턴에 보호층을 형성하는 보호층 형성단계;
상기 보호층이 형성된 상기 실리콘 기판을 타면부터 상기 일면에 형성된 증착층까지 식각하는 딥 에칭 단계;
상기 딥 에칭 단계후, 상기 패턴 형성층에 형성된 보호층을 제거하는 보호층 제거단계;
를 포함하는 실리콘 마스크 제조방법.In the method for manufacturing a silicon mask using a silicon substrate having a deposition layer including a pattern forming layer deposited on at least one surface thereof,
an upper process step of forming a mask pattern on a pattern forming layer on one surface of the silicon substrate;
After the upper process step, a protective layer forming step of forming a protective layer on the mask pattern formed on the pattern forming layer;
a deep etching step of etching the silicon substrate on which the passivation layer is formed from the other side to the deposition layer formed on the one side;
After the deep etching step, a protective layer removing step of removing the protective layer formed on the pattern forming layer;
Silicon mask manufacturing method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 보호층은,
상기 패턴 형성층에 접하도록 형성되는 제1보호층;
상기 제1보호층상이 형성되는 제2보호층;
을 포함하는 실리콘 마스크 제조방법.According to claim 1,
The protective layer,
a first protective layer formed in contact with the pattern forming layer;
a second protective layer formed on the first protective layer;
Silicon mask manufacturing method comprising a. 제2항에 있어서,
상기 제1보호층은 자외선 분해성 포토레지스트 재질이고,
상기 제2보호층은 자외선 경화성 포토레지시트 재질인, 실리콘 마스크 제조방법.According to claim 2,
The first protective layer is made of an ultraviolet decomposable photoresist material,
The second protective layer is a UV-curable photoresist material, a silicone mask manufacturing method. 제2항에 있어서,
상기 제1보호층은 상기 제2보호층보다 얇은 두께로 형성되는, 실리콘 마스크 제조방법.According to claim 2,
The first protective layer is formed to a thickness thinner than the second protective layer, the silicon mask manufacturing method. 제3항에 있어서,
상기 보호층 제거단계는,
상기 제1보호층을 세척 또는 분해하여 상기 보호층을 상기 패턴 형성층으로부터 제거하는, 실리콘 마스크 제조방법.According to claim 3,
In the step of removing the protective layer,
The method of manufacturing a silicon mask, wherein the protective layer is removed from the pattern forming layer by washing or disassembling the first protective layer. 제1항에 있어서,
상기 증착층은 상기 패턴 형성층과, 상기 패턴 형성층과 실리콘 기판의 사이에 형성되는 식각 제한층을 더 포함하며,
상기 딥 에칭단계는, 상기 실리콘 기판의 타면부터 상기 실리콘 기판의 일면에 형성된 식각 제한층까지 상기 실리콘 기판을 식각하는 단계이고,
상기 보호층 제거 단계 후, 상기 패턴 형성층과 상기 실리콘 기판 사이의 식각 제한층을 제거하는 플라즈마 처리단계를 더 포함하는, 실리콘 마스크 제조방법. According to claim 1,
The deposition layer further includes the pattern forming layer and an etch limiting layer formed between the pattern forming layer and the silicon substrate,
The deep etching step is a step of etching the silicon substrate from the other surface of the silicon substrate to an etch limiting layer formed on one surface of the silicon substrate,
After the removing of the passivation layer, a plasma treatment step of removing an etch limiting layer between the pattern forming layer and the silicon substrate is further included. 가공이 이루어진 가공면을 후속 공정으로부터 보호하기 위한 보호층에 있어서,
상기 보호층은,
가공면 상에 접촉되어 형성되는 제1보호층;
상기 제1보호층의 상측에 형성되는 제2보호층;을 포함하는, 가공면 보호층.In the protective layer for protecting the machined surface from the subsequent process,
The protective layer,
A first protective layer formed in contact with the processing surface;
A processing surface protective layer comprising a; second protective layer formed on the upper side of the first protective layer. 제7항에 있어서,
상기 제1보호층은 자외선 분해성 포토레지스트 재질이고,
상기 제2보호층은 자외선 경화성 포토레지시트 재질인, 가공면 보호층.According to claim 7,
The first protective layer is made of an ultraviolet decomposable photoresist material,
The second protective layer is a UV-curable photoresist material, a processing surface protective layer. 제8항에 있어서,
상기 제1보호층은 상기 제2보호층보다 얇은 두께로 형성되는, 가공면 보호층.According to claim 8,
The first protective layer is formed to a thickness thinner than the second protective layer, the processing surface protective layer.
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