KR20240092300A - Euv 펠리클 멤브레인의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 EUV 펠리클 구조체의 제조방법은 기판 상에 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계; 상기 펠리클 멤브레인층에 복수 개의 기공을 형성시켜 다공성 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계; 상기 다공성 펠리클 멤브레인층을 몰딩하는 희생 몰드층을 형성하는 단계; 상기 기판을 식각하여 하부 지지층을 형성하는 단계; 및 상기 희생 몰드층을 제거하고, 펠리클 구조체를 형성하는 단계;를 포함한다.
실시예에 따른 EUV 펠리클 구조체의 제조방법은 펠리클 멤브레인을 지지하는 희생 몰딩층을 형성하는 방법을 도입하여 펠리클 멤브레인의 하부에 지지층을 형성하는 과정 중 발생되는 주름과 파손의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
실시예에 따른 EUV 펠리클 구조체의 제조방법은 펠리클 멤브레인을 지지하는 희생 몰딩층을 형성하는 방법을 도입하여 펠리클 멤브레인의 하부에 지지층을 형성하는 과정 중 발생되는 주름과 파손의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법에 관한 것이다.
EUV(extreme ultraviolet) 리소그래피 기술은 193 nm 파장의 ArF 광원을 사용하는 기존의 포토리소그래피 기술에 비해 13.5 nm의 매우 짧은 파장을 가지는 EUV를 광원으로 활용하여 기존 기술로는 형성하기 어려운 20 nm 이하의 패턴을 형성하는 기술로서, 패턴의 크기를 결정할 수 있어 반도체 소자의 제조를 위한 핵심적인 공정이라고 할 수 있다.
상기 EUV 광원은 물질을 투과하는 과정 중 쉽게 흡수되는 성질을 나타내며, 이와 같은 독특한 특성 때문에 기존 기술에 적용되는 투과형 광학계를 사용할 수 없어 반사형 광학계를 통해 EUV 리소그래피 공정을 수행하고 있다.
또한, EUV 리소그래피용 마스크 또한 기존의 포토 리소그래피용 마스크와 달리 반사광학계의 원리에 맞게 설계되어 활용되고 있으며, 통상적인 EUV 리소그래피 마스크는 EUV 펠리클(EUV pellicle)을 이용해 보호되는 구조를 갖는다. 상기 EUV 펠리클은 리소그래피 광원을 투과시킬 수 있는 멤브레인을 포함하는 구조물로서 광원이 마스크에 입사될 때와 반사되어 나올 때 펠리클 멤브레인을 2번 투과하게 된다. 이로 인해, 통상적인 EUV 펠리클 멤브레인을 활용할 경우 광 손실이 증가하여 반도체 소자 제조 수율(throughput)을 저하시킬 수 있어 이를 보완할 수 있는 다양한 방법이 개발되어 활용되고 있다.
기존에는, 투과도를 높여 EUV 펠리클에 의한 광 손실을 줄이기 위해서 멤브레인의 두께를 줄이거나, 조직 내 형성된 복수 개의 기공을 포함하는 다공성 멤브레인을 제조하여 활용하도록 하고 있다.
하지만, 상기 EUV 펠리클은 실리콘 웨이퍼를 식각하여 제조하며, 50 nm의 두께로 멤브레인을 가공하는 과정 중 멤브레인에 주름이 발생하거나, 멤브레인이 쉽게 파손되어 생산성이 저하된다는 문제가 있고, 주름 발생을 방지하기 위해 보강층을 도입하는 경우에도 이와 같은 문제점이 충분히 개선되지 않아 이를 보완할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
일 실시예에 따르면 두께가 얇거나 다공성 멤브레인을 형성하는 과정에서 주름 또는 파손 발생을 방지할 수 있는 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법에 관한 기술 내용을 제공하고자 하는 것이다.
실시예에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법은, 기판 상에 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계; 상기 펠리클 멤브레인층에 복수 개의 기공을 형성시켜 다공성 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계; 상기 다공성 펠리클 멤브레인층을 몰딩하는 희생 몰드층을 형성하는 단계; 상기 기판을 식각하여 하부 지지층을 형성하는 단계; 및 상기 희생 몰드층을 제거하고, 펠리클 구조체를 형성하는 단계;를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 하부 보강층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 하부 보강층의 상면에 펠리클 멤브레인층을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 펠리클 멤브레인층을 형성하고, 상기 펠리클 멤브레인층의 상면에 상부 보강층을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 희생 몰드층을 형성하는 단계는, 몰드 조성물을 상기 다공성 펠리클 멤브레인층의 상부에 도포하여 형성하며, 상기 몰드 조성물은, 고분자 수지, 스핀온 카본(spin-on carbon), 비정질 카본, 산화물, 질화물 및 함금속 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 희생 몰드층은 두께가 100 nm 내지 900 ㎛일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 희생 몰드층을 제거하는 단계는, 플라즈마 건식 식각 방법을 활용하거나, 이산화탄소, 초임계 이산화탄소, 초순수, 수소수 중 적어도 어느 하나를 활용한 건식 식각 방법을 활용해 상기 희생 몰드층을 제거할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 희생 몰드층을 제거하는 단계는, 알코올계 용매 또는 세정액을 활용한 습식 식각 방법을 활용해 상기 희생 몰드층을 용해시켜 제거할 수 있다.
실시예에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법은 펠리클 멤브레인을 지지하는 희생 몰딩층을 형성하는 방법을 도입하여 펠리클 멤브레인의 하부에 지지층을 형성하는 과정 중 발생되는 주름과 파손의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 실시예 2에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 실시예 3에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 실시예 2에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 실시예 3에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 1은 실시예에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법을 나타낸 공정도이고, 도 2는 실시예 1에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이며, 도 3은 실시예 2에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법은, 기판(100) 상에 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하는 단계(S110); 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)을 형성하는 단계(S120); 희생 몰드층(300)을 형성하는 단계(S130); 하부 지지층(100a)을 형성하는 단계(S140); 및 펠리클 구조체를 형성하는 단계(S150);를 포함한다.
먼저, 기판(100) 상에 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하는 단계(S110)에서는 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 기판(100)을 준비하고, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하는 멤브레인 형성용 조성물을 도포하여 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하도록 한다.
상기 기판(100)은 후술할 단계에서 패턴화되어 하부 지지층(100a)을 형성한다. 상기 기판(100)은 습식 식각에 의한 패터닝 시 원하는 형상이 용이하게 형성되도록 [100]의 결정 방향성을 가지며, 6인치, 8인치 등과 같은 다양한 크기와 400 내지 800 ㎛의 두께를 갖는 실리콘 웨이퍼(Si wafer) 등으로 구현할 수 있다.
본 단계에서는 펠리클 멤브레인을 형성하기 위해 활용되는 통상적인 다양한 소재를 활용해 펠리클 멤브레인층(200)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 펠리클 멤브레인층(200)은 투과율이 높은 단결정 실리콘(single crystal, Si), 비정질 실리콘(amorphous, Si), 다결정 실리콘(poly crystal, Si) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 멤브레인 조성물을 기판(100)의 상부에 코팅하여 형성할 수 있다. 이외에도 상기 멤브레인 조성물은 열적 특성, 기계적 특성을 향상시키기 위해 붕소(B), 인(P), 비소(As), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴실리사이드(MoSi), 텅스텐실리실리 사이드, 지르코늄실리사이드(ZrSi), 탄탈실리사이드 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
상기 펠리클 멤브레인층(200)은 두께가 10 내지 100 nm일 수 있으며, 13.5 ㎚의 EUV 노광광에 대하여 80% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
본 단계에서는, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 기판(100)을 준비하고, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 상기 기판(100) 상에 하부 보강층(210)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 기판(100) 상에 하부 보강층(210)을 형성하고, 하부 보강층(210)의 상면에 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 단계에서는, 상기 기판(100) 상에 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하고, 상기 펠리클 멤브레인층(200)의 상면에 상부 보강층(230)을 형성하는 단계를 더 포함하도록 구성할 수 있다.
상기 하부 보강층(210) 및 상부 보강층(230)은 각각 펠리클 멤브레인층(200)의 기계적 강도과 열적 특성을 보강하는 역할을 하며, 펠리클 멤브레인층(200)의 상면 및 하면에 각각 형성되거나 이들 중 어느 하나만 펠리클 멤브레인층(200)의 일 면에 형성될 수 있다. 상기 하부 보강층(210) 및 상부 보강층(230)은 높은 광 투과도를 갖는 소재를 이용해 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 하부 보강층(210) 및 상부 보강층(230)은 각각 실리콘(Si)에 탄소(C), 질소(N), 산소(O) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 실리콘(Si) 화합물, 탄화 실리콘(SiC), 탄화붕소(B4C), 루테늄(Ru), 몰리브덴(Mo), 그래핀(Graphene), CNT(Carbon nano tube) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅 조성물을 이용해 형성할 수 있다.
또한, 상기 상부 보강층(230) 및 하부 보강층(210)은 각각 두께가 2 내지 30 nm일 수 있다. 상기 상부 보강층(230) 및 하부 보강층(210)의 두께가 2 nm 미만일 경우 강도 보강이 어렵고, 30 nm를 초과할 경우 극자외선 노광광에 대한 투과율을 저하시킬 수 있어 전체 펠리클 구조체의 투과율과 기계적 강도를 고려하여 최적의 두께를 선택하여 형성한다.
또한, 상기 상부 보강층(230) 및 하부 보강층(210)은 각각 화학기상층착(chemical vapor deposition, CVD), 스퍼터링(sputtering), 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD), 에피텍셜 성장(epitaxial growth) 등의 방법을 활용하여 형성할 수 있다.
다음, 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)을 형성하는 단계(S120)는 펠리클 멤브레인층(200)에 복수 개의 기공을 형성시켜 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)을 형성하도록 하는 단계로서, 상기 기공은 표면적을 증가시켜 방열 특성을 향상시킬 수 있고, 광 투과도를 증가시키는 역할을 한다.
본 단계에서는, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 펠리클 멤브레인층(200)에 다공성을 형성하기 위해서 식각 공정(etch process)을 수행할 수 있다.
또한, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 과정 중에서 상부 보강층(230)과 하부 보강층(210) 또한 다공성 상부 보강층(230a)과 다공성 하부 보강층(210a)을 각각 형성할 수 있다.
상기 식각 공정은 박막에 복수 개의 기공을 형성시켜 다공화하는 통상적인 다양한 다공성 공정을 적용하여 수행할 수 있다. 일례로, 본 단계에서는, 펠리클 멤브레인층(200)에 복수 개의 기공을 형성하기 위해서, 크세논 디플루오라이드(XeF2) 및 질소(N2) 가스를 이용하여 펠리클 멤브레인층(200)을 식각하여 다공성을 형성하는 공정을 활용할 수 있다.
다음, 희생 몰드층(300)을 형성하는 단계(S130)는 상기 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 상부와 측면을 몰딩하도록 하는 희생 몰드층(300)을 형성하는 단계로서, 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 상부에 몰드 조성물을 도포하여 희생 몰드층(300)을 형성할 수 있다(도 2(d) 및 도 3(d) 참조).
상기 희생 몰드층(300)은 상기 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 기공에 유입되어 일체화될 수 있으며 이에 따라 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)을 단단히 구속하여 펠리클 구조체 제조시 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)이 손상되지 않도록 하는 구조를 형성할 수 있다.
상기 몰드 조성물은 고분자 수지, 스핀온 카본(spin-on carbon), 비정질 카본, 산화물, 질화물, 함금속 고분자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰드 조성물은 계면활성제, 점도 조절제 등을 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 희생 몰드층(300)은 기판(100) 및 펠리클 멤브레인층(200)과 상이한 물질로 형성됨에 따라 하부 지지층(100a)을 형성하는 과정에서 식각되지 않으며, 충분한 지지력을 제공하여 하부 지지층(100a)을 형성하는 과정 중 발생하는 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 주름과 파손 발생을 방지할 수 있다. 특히, 식각 저지층을 형성하지 않는 경우에도 희생 몰드층(300)에 의해 멤브레인의 식각이 방지되어 공정을 간소화시킬 수 있다.
상기 희생 몰드층(300)은 두께가 100 nm 내지 900 ㎛일 수 있다. 상기 희생 몰드층(300)의 두께가 100 nm 미만일 경우 펠리클 멤브레인의 변형을 방지하기 어렵고, 900 ㎛를 초과할 경우 희생 몰드층(300) 제거를 위한 공정 소요시간이 증가한다는 문제가 있다.
다음, 하부 지지층(100a)을 형성하는 단계(S140)에서는 상기 기판(100)을 식각하여 하부 지지층(100a)을 형성하도록 하는 단계이다(도 2(e) 및 도 3(e) 참조).
상기 하부 지지층(100a)은 다공성 펠리클 멤브레인을 지지하는 역할을 하며, 펠리클 구조체 제작 완료 시 핸들링과 이송을 용이하게 하는 구조를 형성한다.
일례로, 상기 하부 지지층(100a)은 석영, SOI 또는 실리콘(Si) 웨이퍼를 미세 가공하는 기술을 적용하여 형성할 수 있으며, 건식 식각 공정 또는 습식 식각 공정을 활용할 수 있다. 특히, 본 단계에서는 습식 식각 공정을 적용하여 하부 지지층(100a)을 형성할 수 있으며,
본 단계에서는 기판(100)의 하면에 포토레지스트 박막 패턴(110a)을 형성하고, 포토레지스트 박막 패턴(110a)을 식각 마스크로 사용하여 기판(100)을 식각하여 하부 지지층(100a)을 형성할 수 있다.
본 단계에서는, 딥 에처(Deep etcher), 제논 에처(XeF2 etcher) 등의 건식 식각 또는 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH) 또는 테트라메틸암모늄하이드로사이드(tetramethylammonium hydroxide, TMAH) 등을 사용한 습식 식각 공정을 통하여 기판(100)을 식각함으로써, 하부 지지층(100a) 패턴을 형성할 수 있다. 특히, 상기 KOH, TMAH 또는 이들의 혼합물을 포함하는 용매에 기판(100), 펠리클 멤브레인층(200) 및 희생 몰드층(300)을 포함하는 적층 구조물을 디핑하여 상기 기판(100)을 식각하여 하부 지지층(100a)을 형성하는 방법을 활용할 수 있으며, 이와 같은 습식 식각 방법을 활용하는 경우에도 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 주름과 파손 발생을 희생 몰드층(300)으로 인해 효과적으로 방지할 수 있다.
이때, 포토레지스트 박막 패턴(110a)은 실리콘(Si)에 산소(O), 탄소(C), 질소(N) 중 하나 이상을 포함하는 실리콘 화합물을 이용해 형성할 수 있다.
한편, 하부 지지층(100a)을 형성하기 위한 기판(100) 식각 시 식각 표면의 거칠기나 힐락(hilock) 등의 식각 표면 결점을 감소시키기 위해서 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA) 또는 계면 활성제를 첨가하여 진행할 수 있다.
다음, 펠리클 구조체를 형성하는 단계(S150)에서는 상기 희생 몰드층(300)을 제거하고 펠리클 구조체를 형성 및 회수할 수 있다. 도 2(f) 및 도 3(f)에 도시된 바와 같이 본 단계에서는, 상기 희생 몰드층(300) 만을 선택적으로 제거할 수 있는 방법을 활용해 희생 몰드층(300)을 제거하고, 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)과 하부 지지층(100a)을 포함하는 구조를 갖는 펠리클 구조체를 형성할 수 있다. 본 단계에서는, 솔벤트 용해 처리, 건식각, 이산화탄소(CO2), 초임계 이산화탄소, 수소수, 세정액을 활용한 세정 등의 방법을 활용해 희생 몰드층(300)을 제거할 수 있다.
구체적으로, 상기 희생 몰드층(300)은 고분자 수지, 스핀온 카본(spin-on carbon), 비정질 카본, 산화물, 질화물, 함금속 고분자 또는 이들의 혼합물을 포함하는 몰드 조성물을 이용해 형성하며, 몰드 조성물의 조성에 따라 상이한 방법을 적용하여 희생 몰드층(300)을 제거할 수 있다. 상기 산화물 및 질화물은 각각 SiO2 등과 같은 실리콘 산화물, SiON 등과 같은 실리콘 산질화물, Si3N4 등과 같이 SiXNY의 조성을 갖는 실리콘 질화물을 사용할 수 있으며, 실리콘(Si), 질소(N), 산소(O) 간의 조성비는 필요에 따라 조절할 수 있으며, 금속(metal), 탄소(C), 수소(H), 보론(Br), 염소(Cl), 인(P) 및 황(S) 중 적어도 어느 하나를 추가로 포함하는 몰드 조성물을 이용해 형성할 수 있다.
상기 고분자 수지는 탄소계 폴리머 수지, 폴리이미드 필름(polyimide film), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 고분자 수지는 용제와 혼합하여 쉽게 코팅이 가능하고 다시 용제나 산소(O2) 플라즈마 처리를 통해 쉽게 제거할 수 있는 물질을 포함한다.
또한, 실리콘(Si)이나 금속이 함유된 폴리머 수지를 사용하여 코팅하고 후속으로 산화 및 질화시킴으로써, 쉽게 코팅하고 KOH 또는 HF에 대한 식각 내성을 선택적으로 적용할 수 있다.
상기 고분자 수지를 포함하는 몰드 조성물을 이용해 희생 몰드층(300)을 형성한 경우 상기 희생 몰드층(300)은 알코올계 용매를 활용해 희생 몰드층(300)을 용해시켜 펠리클 구조체를 형성할 수 있다.
또는, 스핀온 카본, 비정질 카본을 포함하는 몰드 조성물을 이용해 희생 몰드층(300)을 형성한 경우 상기 희생 몰드층(300)은 플라즈마 건식 식각, 이산화탄소(CO2), 초임계 이산화탄소, 수소수, 세정액을 활용한 세정, 제거제를 활용한 제거 등의 방법을 활용해 희생 몰드층(300)을 제거할 수 있다.
특히, 상기 희생 몰드층은 제거제를 이용해 제거할 수 있으며, 적용된 고분자 수지와 고분자 수지의 상태에 따라 반응이 가능한 제거제를 선택하여 사용할 수 있다. 상기 제거제는 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세트산(propylene glycol methylether acetate), 프로필렌 글리콜 메틸에테르(propylene glycol methylether), 아세톤(acetone) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
또는, 산화물, 질화물, 함금속 고분자를 포함하는 몰드 조성물을 이용해 희생 몰드층(300)을 형성한 경우 상기 희생 몰드층(300)은 표면 장력이 낮은 용매를 활용해 습식 식각 하거나, 플라즈마 건식 식각 등의 방법을 활용해 희생 몰드층(300)을 제거할 수 있다.
또한, 실시예 3에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 방법에서는 상기 희생 몰드층(300)을 단층이 아닌 복수 층을 형성하도록 구성할 수도 있다.
한편, 도 4는 실시예 3에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 실시예 3에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 방법은, 기판(100) 상에 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하는 단계; 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)을 형성하는 단계; 다층 희생 몰드층을 형성하는 단계; 하부 지지층(100a)을 형성하는 단계; 및 펠리클 구조체를 형성하는 단계;를 포함할 수 도 있다.
도 4(a) 내지 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하는 단계; 및 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)을 형성하는 단계는 전술한 방법과 동일한 방법으로 수행할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명을 생략하도록 한다.
다음, 도 4(d) 및 도 4(e)에 각각 도시된 바와 같이, 상기 다층 희생 몰드층을 형성하는 단계는 상기 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 상부와 측면을 몰딩하도록 하는 제1 희생 몰드층(300)을 형성하고, 상기 제1 희생 몰드층(300)의 상면에 적어도 1층 이상의 제2 희생 몰드층(400)을 형성할 수 있도록 한다.
상기 제2 희생 몰드층(400)은 상기 제1 희생 몰드층(300)의 상면에 형성되어 제1 희생 몰드층(300)의 기계적 강도를 향상시키고 제1 희생 몰드층(300)을 보호하는 역할을 한다.
특히, 상기 제1 희생 몰드층(300)은 상기 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 기공에 일부가 유입되어 일체화되어야 하는 구성이다.
이때, 상기 제1 희생 몰드층(300)을 형성하기 위한 몰드 조성물의 점도가 높을 경우 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)과의 접합력이 저하되어 펠리클 구조체를 제조하는 과정에서 제1 희생 몰드층(300)이 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)으로부터 쉽게 박리되는 현상이 발생할 수 있고, 가공 중 기공의 유실을 방지하기 어려워 투과도가 저하될 우려가 있다.
이에 따라, 제1 희생 몰드층(300)은 표면 장력과 점도가 낮은 몰드 조성물을 이용해 형성하여 제1 희생 몰드층(300)의 일부가 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 기공에 유입되도록 하는 구조를 형성함에 따라 접합력을 향상시키고, 가공 중 기공의 유실을 방지할 수 있어 투과도 저하가 유발되지 않도록 한다.
상기 제2 희생 몰드층(400)은 점도가 높은 몰드 조성물을 사용하여 일정한 두께를 갖는 제2 희생 몰드층(400)이 제1 희생 몰드층(400)의 상면에 접합되어 다공성 펠리클 멤브레인층(200a)의 기계적 물성을 향상시키고, 제1 희생 몰드층(300)을 보호하는 구조를 형성할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1 희생 몰드층(300)은 25 ℃에서 점도가 1 내지 50 poise인 고분자 수지 포함 몰드 조성물을 이용해 형성하고, 두께가 50 nm 내지 1 ㎛일 수 있다. 또한, 상기 제2 희생 몰드층(400)은 25 ℃에서 점도가 50 내지 300 poise인 몰드 조성물을 이용해 형성하고, 두께가 0.5 내지 500 ㎛일 수 있다.
상기 제2 희생 몰드층(400)은 하부 지지층(100a)을 형성하는 단계에서 상기 기판(100)이 식각되는 과정에서 제거될 수 있으나 이에 제한받지 않는다. 구체적으로, 도 4(f) 및 도 4(g)에 도시된 바와 같이, 상기 기판을 식각하여 하부 지지층(100a)을 형성하도록 한 다음 펠리클 구조체를 형성하는 단계에서 상기 제1 희생 몰드층(300)을 제거하기 전 단계에서 먼저 제2 희생 몰드층(400)을 제거한 다음 제1 희생 몰드층(300)을 제거하도록 하여 펠리클 구조체를 형성할 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 제2 희생 몰드층(400)이외에 추가로 희생 몰드층이 형성된 경우 펠리클 구조체를 형성하는 단계에서 상부에 노출되는 희생 몰드층을 순차적으로 제거하는 과정을 통해 모두 제거하여 다공성 펠리클 멤브레인층(200a) 및 하부 지지층(100a)을 포함하는 구조를 갖는 펠리클 구조체를 형성할 수 있도록 구성할 수 있다.
이때, 상기 제2 희생 몰드층(400)은 상기 제1 희생 몰드층(300)과 동일한 조성을 갖는 물질을 도포하여 형성할 수 있으나 이에 제한받지 않으며, 이종 조성을 갖는 물질을 도포하여 형성할 수도 있다.
상기와 같은 제2 희생 몰드층(400) 또한 전술한 몰드 조성물을 이용해 형성할 수 있으며, 제1 희생 몰드층(300)과 상이한 조성을 갖는 몰드 조성물을 이용해 형성할 수 있다.
또한, 실시예 3에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조 방법에서는 상기 기판 상에 하부 보강층(210)을 형성하는 단계를 더 포함하도록 구성할 수 있으며, 기판(100) 상에 펠리클 멤브레인층(200)을 형성하고, 상기 펠리클 멤브레인층(200)의 상면에 상부 보강층(230)을 형성하는 단계를 더 포함하도록 구성할 수도 있으며, 이에 제한받는 것은 아니다.
상기한 바와 같은 실시예에 따른 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법은 펠리클 멤브레인을 지지하는 희생 몰드층(300)을 형성하는 방법을 도입하여 펠리클 멤브레인의 하부에 지지층을 형성하는 과정 중 발생되는 주름과 파손의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
100 : 기판
100a : 하부 지지층
110a : 포토레지스트 박막 패턴
200 : 펠리클 멤브레인층
200a : 다공성 펠리클 멤브레인층
210 : 하부 보강층
230 : 상부 보강층
300 : 희생 몰드층, 제1 희생 몰드층
400 : 제2 희생 몰드층
100a : 하부 지지층
110a : 포토레지스트 박막 패턴
200 : 펠리클 멤브레인층
200a : 다공성 펠리클 멤브레인층
210 : 하부 보강층
230 : 상부 보강층
300 : 희생 몰드층, 제1 희생 몰드층
400 : 제2 희생 몰드층
Claims (8)
- 기판 상에 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계;
상기 펠리클 멤브레인층에 복수 개의 기공을 형성시켜 다공성 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계;
상기 다공성 펠리클 멤브레인층을 몰딩하는 희생 몰드층을 형성하는 단계;
상기 기판을 식각하여 하부 지지층을 형성하는 단계; 및
상기 희생 몰드층을 제거하고, 펠리클 구조체를 형성하는 단계;를 포함하는 EUV 펠리클 구조체의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계는,
상기 기판 상에 하부 보강층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 하부 보강층의 상면에 펠리클 멤브레인층을 형성하는 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 펠리클 멤브레인층을 형성하는 단계는,
상기 기판 상에 펠리클 멤브레인층을 형성하고, 상기 펠리클 멤브레인층의 상면에 상부 보강층을 형성하는 단계를 더 포함하는 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 희생 몰드층을 형성하는 단계는,
몰드 조성물을 상기 다공성 펠리클 멤브레인층의 상부에 도포하여 상기 다공성 펠리클 멤브레인층을 몰딩하며,
상기 몰드 조성물은, 고분자 수지, 스핀온 카본(spin-on carbon), 비정질 카본, 산화물, 질화물 및 함금속 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 희생 몰드층은 두께가 100 nm 내지 900 ㎛인 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 희생 몰드층을 제거하는 단계는,
플라즈마를 활용한 건식 식각 방법을 활용하거나,
이산화탄소, 초임계 이산화탄소, 초순수, 수소수 중 적어도 어느 하나를 활용한 건식 식각 방법을 활용해 상기 희생 몰드층을 제거하는 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 희생 몰드층을 형성하는 단계는,
상기 다공성 펠리클 멤브레인층을 몰딩하는 제1 희생 몰드층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 희생 몰드층의 상부에 제2 희생 몰드층을 형성하는 단계;를 포함하여 다층 희생 몰드층을 형성하는 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 희생 몰드층을 제거하는 단계는,
알코올계 용매 또는 세정액을 활용한 습식 식각 방법을 활용해 상기 희생 몰드층을 용해시켜 제거하는 EUV 펠리클 멤브레인의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220174925A KR20240092300A (ko) | 2022-12-14 | 2022-12-14 | Euv 펠리클 멤브레인의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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ID=91712320
Family Applications (1)
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2022
- 2022-12-14 KR KR1020220174925A patent/KR20240092300A/ko unknown
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