WO2020071817A1 - 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템 - Google Patents

펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템

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WO2020071817A1
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support plate
pellicle
etching
jig
support
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PCT/KR2019/012966
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안진호
신현진
위성주
장용주
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Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU
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    • G03F1/80—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching

Definitions

  • the present invention relates to a pellicle etching jig and a pellicle etching system having the same, and more particularly, to a pellicle etching jig capable of effectively performing etching without breaking the pellicle and a pellicle etching system having the same.
  • lithography technology is a technology that determines resolution, and is the most important process in manufacturing a semiconductor device.
  • EUV lithography technology is a technology that implements a pattern using a 13.5 nm EUV light source that is 14.3 times shorter than a conventional photolithography technology using an ArF light source having a wavelength of 193 nm.
  • EUV lithography technology using a 13.5 nm wavelength is a next-generation exposure technology for realizing a pattern of 1 Y nm or less.
  • the ultra-thin EUV pellicle technology for blocking the defects entering the mask from the outside Research is being done. Since most materials have high absorbance for EUV light, Si-based materials with relatively low absorption coefficients have emerged as pellicle material candidates, but composite structure pellicles with reinforcement layers to reinforce them with weak mechanical strength and heat resistance have been proposed. have.
  • the pellicle is manufactured in the form of an ultra-thin film through an etching process in order to have a desired transmittance.
  • the present invention is to provide a pellicle etching jig and a pellicle etching system that can effectively etch the pellicle.
  • the present invention is to provide a pellicle etching jig and a pellicle etching system that prevents the pellicle from being damaged during the etching process.
  • the present invention is to provide a pellicle etching jig and a pellicle etching system to prevent the etching efficiency from being reduced by bubbles generated during the etching process.
  • the present invention is to provide a pellicle etching jig and a pellicle etching system that can effectively control the etching degree.
  • a first support plate having a set thickness and a set area; Etching holes are formed in the central region, the second support plate is provided detachably coupled to the upper surface of the first support plate; And a rod having a set length, one end of which is connected to the first support plate, and a pellicle etching jig including a support portion having a length direction perpendicular to a width direction of the first support plate and the second support plate.
  • the etched hole may be formed to have a larger area of the upper end than the lower end.
  • one end may be connected to the etching hole and the other end may be formed with a stirring groove facing the outer surface of the second support plate.
  • first support plate and the second support plate may further include a weight member provided with a specific gravity.
  • a pressure adjusting pipe having one end connected to the upper surface of the first supporting plate may be formed on the first supporting plate, and an extension pipe connected to the other end of the pressure adjusting pipe may be formed on the supporting portion.
  • the filter is detachably positioned with respect to the support, and may further include a filter positioned at one end of the extension tube.
  • a pellicle etching jig for supporting a pellicle to be etched; And a guide jig connected to the pellicle etching jig, wherein the pellicle etching jig includes: a first support plate having a set thickness and a set area; Etching holes are formed in the central region, the second support plate is provided detachably coupled to the upper surface of the first support plate; And having a rod shape having a set length, one end is connected to the first support plate, the length direction includes a support provided perpendicular to the width direction of the first support plate and the second support plate, the guide jig , A body portion provided in a rod shape having a set length; A fixing part which is located on both sides of the body part, and in which the first support plate and the second support plate are located between directions facing each other; And it may be provided with a pellicle etching system including a guide support provided to extend a predetermined
  • the guide jig may further include a camera provided to be capable of photographing the etched hole region.
  • thermometer may be provided on the guide support.
  • the guide support portion may be provided with a measuring portion arranged in the longitudinal direction spaced apart a predetermined distance.
  • a pellicle etching jig and a pellicle etching system capable of effectively etching the pellicle may be provided.
  • a pellicle etching jig and a pellicle etching system may be provided to prevent the pellicle from being damaged during the etching process.
  • a pellicle etching jig and a pellicle etching system may be provided in which etching efficiency is prevented from being reduced by bubbles generated during the etching process.
  • a pellicle etching jig and a pellicle etching system capable of effectively controlling the etching degree may be provided.
  • FIG. 1 is a view showing a pellicle etching system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the pellicle etching jig of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a pellicle etching jig.
  • FIG. 4 is a view showing the guide jig of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a view showing a pellicle etching system according to an embodiment of the present invention.
  • the pellicle etching system 1 includes a pellicle etching jig 10 and a guide jig 20.
  • the pellicle etching system 1 supports the pellicle and is immersed in an etchant so that the pellicle is etched.
  • the pellicle is used in Extreme Ultra Violet Lithography (EUVL) process.
  • EUVL Extreme Ultra Violet Lithography
  • a pattern is transferred using a mask, and a protective thin film called pellicle is disposed on the surface to protect the mask. Since the contamination of the mask is fatal to the lithography process, it is used for the purpose of protecting the contamination of the mask by placing a thin film called pellicle on the exposed surface of the mask.
  • the pellicle must be manufactured in the form of a polar thin film to effectively transmit extreme ultraviolet rays without changing the mask's optical properties, and for this, an etch process is required to manufacture the pellicle.
  • the pellicle etching jig 10 supports the pellicle to be etched, so that etching is performed on one side of the pellicle.
  • FIG. 2 is a view showing the pellicle etching jig of FIG. 1
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the pellicle etching jig.
  • the pellicle etching jig 10 includes a first support plate 110, a second support plate 120, and a support 130.
  • the first support plate 110, the second support plate 120, and the support portion 130 are provided as a material having stability against etchant.
  • the first support plate 110, the second support plate 120, and the support 130 may be provided with PEEK (Polyether ether ketone) material.
  • the first support plate 110 is provided to have a set thickness and a set area.
  • the area of the first support plate 110 is provided larger than the area of the pellicle to be etched.
  • a pressure regulating tube 111 is formed on the first support plate 110.
  • One end of the pressure regulating tube 111 is connected to the upper surface of the first support plate 110.
  • One end of the pressure regulating tube 111 may be connected to a central region of the upper surface of the first support plate 110.
  • one end of the pressure regulating tube 111 is branched, and may be respectively connected to the central region of the upper surface of the first support plate 110.
  • a first sealing member 112 may be provided on the top surface of the first support plate 110.
  • the first sealing member 112 may be provided as a packing having a circular or polygonal shape.
  • One end of the pressure regulating tube 111 may be located in the inner region of the first sealing member 112.
  • the second support plate 120 is provided to have a set thickness and a set area.
  • the area of the second support plate 120 may be provided to correspond to the area of the first support plate 110.
  • the second support plate 120 is coupled or detachably provided to the first support plate 110 with its bottom surface aligned with the top surface of the first support plate 110 vertically.
  • the first support plate 110 and the second support plate 120 may be provided to be coupled to and detachable from each other by a fastening member 140 having a structure such as a bolt.
  • a plurality of fastening members 140 may be provided along the outer circumference of the first support plate 110 and the second support plate 120.
  • the fastening member 140 is provided in the form of being screwed in the direction of the first support plate 110 from the second support plate 120, and the first support plate 110 and the second support plate 120 are provided. Four cases along the outer perimeter were shown.
  • a second sealing member 121 may be provided on the lower surface of the second support plate 120.
  • the second sealing member 121 has a shape corresponding to the first sealing member 112, and when the first supporting plate 110 and the second supporting plate 120 are fastened, they may be positioned to face each other vertically.
  • An etch hole 122 is formed in the central region of the second support plate 120.
  • the area exposed to the outside from the upper surface of the first support plate 110 through the etching hole 122 has a shape and an area corresponding to the area to be etched in the pellicle. Accordingly, when the pellicle to be etched is positioned between the first support plate 110 and the second support plate 120, one surface of the pellicle is exposed to the outside through the etching hole 122, and the other surface of the pellicle is the first support plate It is blocked from the outside by the 110 and the second support plate 120.
  • the etch hole 122 may be formed in the inner region of the second sealing member 121.
  • the etch hole 122 may have a larger area at the upper end than the lower end.
  • the etching hole 122 may be provided in a structure inclined toward the outside from the bottom to the top.
  • a stirring groove 123 may be formed on the upper surface of the second support plate. One end of the stirring groove 123 is connected to the etching hole 122, and the other end of the stirring groove 123 may be provided to face the outer surface of the second support plate 120.
  • the support 130 is provided in a rod shape having a set length.
  • the longitudinal direction of the support 130 may be provided perpendicular to the width direction of the first support plate 110 and the second support plate 120.
  • the lower end of the support 130 may be connected to the first support plate 110.
  • the support 130 may be located on the other side of the direction in which the stirring groove 123 is formed based on the etching hole 122.
  • An extension tube 131 may be formed on the support 130.
  • the lower end of the extension tube 131 may be connected to the other end of the pressure regulating tube 111.
  • a filter 135 may be provided on the support 130.
  • the filter 135 may be located at the other end of the extension tube 131.
  • the filter 135 may be provided detachably with respect to the support 130.
  • a weight member 150 may be positioned under the pellicle etching jig 10.
  • the weight member 150 is located on the outer surface of the first support plate 110 or the second support plate 120, and is provided with a material having a greater specific gravity than the first support plate 110 and the second support plate 120 .
  • the weight member 150 may be provided with a metal material such as stainless steel.
  • the weight member 150 is provided in a bolt structure, and may be provided to be screwed to the outer surface of the first support plate 110 or the second support plate 120.
  • FIG. 4 is a view showing the guide jig of FIG. 1.
  • the guide jig 20 includes a body part 210, a fixing part 220, and a guide support part 230.
  • the body part 210, the fixing part 220, and the guide support part 230 are made of a material having stability against etchant.
  • the body portion 210, the fixing portion 220, and the guide support portion 230 may be provided with a Teflon material (polytetrafluoroethylene fiber of DuPont).
  • the guide jig 20 is connected to the pellicle etching jig 10 to assist the movement of the pellicle etching jig 10.
  • the body portion 210 may be provided in a rod shape having a set length.
  • the length of the body portion 210 may be provided to correspond to the lengths of one edge of the first support plate 110 and the second support plate 120.
  • the fixing parts 220 may be located on both sides of the body part 210, respectively.
  • the fixing part 220 is formed to protrude in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the body part 210 on a plane. Accordingly, in a manner in which the first support plate 110 and the second support plate 120 are positioned between the fixing portions 220 facing the fixing portion 220, the pellicle etching jig 10 is attached to the guide jig 20. Can be fixed.
  • the fixing part 220 may have a length corresponding to the height from the bottom of the first support plate 110 to the top of the second support plate 120 in the vertical direction.
  • the fixing parts 220 may be provided to extend in opposite directions to each other based on the body part 210. Accordingly, one pellicle etch jig 10 may be fixed in directions opposite to each other based on the guide jig 20.
  • An auxiliary fixing part 225 may be provided at a point in the longitudinal direction of the body part 210.
  • the auxiliary fixing part 225 may be provided in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the body part 210 on a plane.
  • the lower portion of the fixing part 220 may be provided in a shape corresponding to the stirring groove 123. Accordingly, the auxiliary fixing portion 225 is in the form of being located in the stirring groove 123, it is possible to assist the first support plate 110 and the second support plate 120 are aligned between the opposing fixing portion 220. have.
  • the auxiliary fixing parts 225 may be provided to extend in opposite directions to each other based on the body part 210.
  • the guide support 230 may be provided to extend a predetermined length upward at a point in the longitudinal direction of the body 210.
  • the guide support 230 may be positioned parallel to the support 130.
  • a measurement unit 232 may be provided on the outer surface of the guide support 230.
  • the measuring unit 232 is arranged to be spaced apart at a predetermined interval along the length direction from the bottom of the guide support 230, so that the depth of the lower portion of the guide support 230 is immersed in the etching solution.
  • the measurement unit 232 may be formed of a groove that has a depth set inward from the outer surface of the guide support 230, a protrusion protruding while being outside. As the pellicle is etched into an ultra-thin film, it may be damaged or damaged when the hydrostatic pressure caused by the etching solution exceeds a set value.
  • the etchant is used in a set temperature range, and as the etching process of the pellicle is performed for a long time of several hours to several tens of hours, the height of the surface of the etchant is changed by evaporation of the etchant.
  • the guide jig 20 can measure the depth of the etchant water surface at the lower end through the measuring unit 232, and the position can be adjusted to maintain the set depth range.
  • the camera 240 may be positioned at one point in the longitudinal direction of the guide support 230.
  • the guide support 230 is provided with a camera fixing portion 231, and the camera 240 may be provided in a form fixed to the camera fixing portion 231.
  • the camera 240 may be provided on both sides of the guide support 230, corresponding to the direction in which the fixing part 220 is formed.
  • the camera 240 may be provided as an IP camera (Internet Protocol camera), and may be provided to be converted into a digital form, compressed, and then transmitted to the outside.
  • the camera 240 is provided to photograph the etch hole 122 area.
  • the guide support 230 may be provided with a thermometer 235.
  • a hole having a set depth in the vertical direction is formed in the guide support 230, and the thermometer 235 may be provided in a form inserted into the hole of the guide support 230.
  • the thermometer 235 may sense the temperature of the etchant.
  • the first support plate 110 and the second support plate 120 are fastened.
  • the surface to be etched in the pellicle is directed to the etching hole 122.
  • the guide jig 20 is positioned on one side of the pellicle etching jig 10.
  • Two pellicle etching jigs 10 may be positioned on one guide jig 20 as shown in FIG. 1. Accordingly, the arrangement efficiency of the pellicle etching jig 10 is increased, so that a plurality of pellicle etching jigs 10 can be effectively immersed in one etchant container.
  • the pellicle etch jig 10 is moved in the etchant direction, so that the first support plate 110 and the second support plate 120 may be immersed in the etchant.
  • the pellicle etch jig 10 may be driven in a manner to descend in the direction of the container storing the etchant, so that the first support plate 110 and the second support plate 120 are immersed in the etchant.
  • the first support plate 110 and the second support plate 120 are assisted by the guide jig 20 and can be stably moved.
  • the weight member 150 due to the weight member 150, the first support plate 110 and the second support plate 120 can be effectively immersed in the etchant.
  • the pellicle is etched by being exposed to the etchant through the etch hole 122.
  • the hydrostatic pressure exerted by the etchant on the pellicle is equally provided for all regions.
  • the hydrostatic pressure of the fluid increases as the depth increases based on the surface of the fluid.
  • the pellicle is thinned to several tens of nanometers by etching. Accordingly, when a difference occurs in the hydrostatic pressure applied to each area of the pellicle, damage to the pellicle may occur in a region where the hydrostatic pressure is large.
  • the pellicle etching system 1 can effectively prevent the destruction of the pellicle by the hydrostatic pressure by effectively controlling the hydrostatic pressure, as the hydrostatic pressure acts the same on all areas of the pellicle.
  • the depth of the etchant used for etching can be reduced.
  • bubbles may be generated due to the reaction of the pellicle and the etching solution.
  • the material to be etched in the pellicle contains silicon
  • the etchant contains potassium hydroxide
  • hydrogen bubbles may be generated on the etched surface of the pellicle.
  • Hydrogen bubbles generated on the etched surface of the pellicle cause variance in the area of contact between the pellicle and the etchant, thereby deteriorating the etching quality.
  • the etching hole 122 may have a larger area at the upper end than the lower end. Accordingly, air bubbles generated on the etched surface of the pellicle are guided to move out of the etched hole 122 by the etched hole 122, and thus can be effectively removed from the etched surface of the pellicle.
  • the non-etched surface of the pellicle may be connected to the outside through the pressure regulating tube 111 and the extension tube 131. Accordingly, the pressure acting on the non-etched surface is adjusted, so that it is possible to prevent the pellicle from being destroyed due to the pressure difference.
  • the filter 135 is located at the end of the extension tube 131, and foreign matter is prevented from entering the pellicle through the extension tube 131.
  • the physical properties of the etchant adjacent to the etching surface of the pellicle are changed, and the etching efficiency is lowered.
  • the etching solution located inside the etching hole 122 through the stirring groove 123 can be effectively stirred with the etching solution located outside the etching hole 122. Accordingly, a decrease in etching efficiency due to a change in physical properties of etching may be reduced.
  • the etchant located inside the etch hole 122 is removed, thereby reducing the force applied to the pellicle by the etchant.
  • the pellicle etching system 1 may monitor a state in which the etched surface of the pellicle is etched through the camera 240. Accordingly, it is possible to effectively determine the end time point of the etching and end the etching.
  • the pellicle etching jig and the pellicle etching system according to the exemplary embodiment of the present application may be used in the etching process of the pellicle for EUV, or the etching process of the pellicle used in the lithography process using various light sources.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

본 발명은 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 펠리클 식각 지그는 설정 두께 및 설정 면적을 갖는 제1 지지판; 중앙 영역에 식각홀이 형성되고, 상기 제1 지지판의 상면에 결합 및 분리 가능하게 제공되는 제2 지지판; 및 설정 길이를 갖는 로드 형상을 가지고 일측 단부는 상기 제1 지지판에 연결되되, 길이 방향이 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 넓이 방향에 대해 수직하게 제공되는 지지부를 포함한다.

Description

펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템
본 발명은 펠리클 식각 지그 및 이를 갖는 펠리클 식각 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히 펠리클의 파손없이 효과적으로 식각을 수행할 수 있는 펠리클 식각 지그 및 이를 갖는 펠리클 식각 시스템에 관한 것이다.
반도체 공정에서 리소그래피 기술은 해상도를 결정짓는 기술로 반도체 소자를 제조하는 데에 있어서 가장 핵심적인 공정이다. 그 중에서도 EUV 리소그래피 기술은 193 nm의 파장의 ArF 광원을 사용하는 기존의 포토 리소그래피 기술에 비해 14.3배 짧은 13.5 nm의 EUV 광원을 사용하여 패턴을 구현하는 기술이다.
리소그래피 공정에서 형성할 수 있는 패턴의 해상도는 사용하는 광원의 파장이 짧아질수록 향상되기 때문에 13.5 nm 파장을 사용하는 EUV 리소그래피 기술은 1Y nm이하의 패턴을 구현하기 위한 차세대 노광 기술이다. EUV 노광 기술을 통해 구현될 패턴 크기가 점점 작아짐에 따라 전사 패턴에 영향을 주는 결함의 임계 크기가 작아지고 있으며 이를 제어하기 위해 외부에서 마스크로 유입되는 결함을 차단하기 위한 극박막 EUV 펠리클 기술에 대한 연구가 이루어지고 있다. 대부분의 물질이 EUV 광에 대해 높은 흡수도를 가지기에 비교적 낮은 흡수 계수를 가지는 Si 계열 물질이 펠리클 물질 후보군으로 대두되었으나 취약한 기계적 강도 및 내열성으로 이를 강화하기 위한 보강층이 포함된 복합구조체 펠리클이 제시되고 있다. 펠리클은 원하는 투과율을 갖도록 하기 위해 식각 공정을 통해 극박막의 형태로 제작된다.
본 발명은 펠리클을 효과적으로 식각할 수 있는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 식각 과정에서 펠리클이 파손되는 것이 방지되는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 식각 과정에서 발생된 기포에 의해 식각 효율이 저감되는 것이 방지되는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 식각 정도를 효과적으로 조절할 수 있는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 설정 두께 및 설정 면적을 갖는 제1 지지판; 중앙 영역에 식각홀이 형성되고, 상기 제1 지지판의 상면에 결합 및 분리 가능하게 제공되는 제2 지지판; 및 설정 길이를 갖는 로드 형상을 가지고 일측 단부는 상기 제1 지지판에 연결되되, 길이 방향이 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 넓이 방향에 대해 수직하게 제공되는 지지부를 포함하는 펠리클 식각 지그가 제공될 수 있다.
또한, 상기 식각홀은 하단부 보다 상단부의 면적이 넓게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지판의 상면에는, 일단은 상기 식각홀과 연결되고 타단은 상기 제2 지지판의 외측면을 향하는 교반홈이 형성돌 수 있다.
또한, 상기 제1 지지판 또는 상기 제2 지지판의 외측면에 위치되고, 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판보다 비중이 큰 소재로 제공되는 중량 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 지지판에는 일측 단부가 상기 제1 지지판의 상면과 연결되는 압력 조절관이 형성되고, 상기 지지부에는 상기 압력 조절관의 타측 단부와 연결되는 연장관이 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지부에 대해 탈착 가능하게 위치되고, 상기 연장관의 일측 단부에 위치되는 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 식각 대상이 되는 펠리클을 지지하는 펠리클 식각 지그; 및 상기 펠리클 식각 지그와 연결되는 가이드 지그를 포함하되, 상기 펠리클 식각 지그는, 설정 두께 및 설정 면적을 갖는 제1 지지판; 중앙 영역에 식각홀이 형성되고, 상기 제1 지지판의 상면에 결합 및 분리 가능하게 제공되는 제2 지지판; 및 설정 길이를 갖는 로드 형상을 가지고 일측 단부는 상기 제1 지지판에 연결되되, 길이 방향이 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 넓이 방향에 대해 수직하게 제공되는 지지부를 포함하고, 상기 가이드 지그는, 설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공되는 바디부; 상기 바디부의 양측에 각각 위치되어, 서로 마주보는 방향 사이에 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판이 위치되는 고정부; 및 상기 바디부의 길이방향 일 지점에서 상방으로 설정 길이 연장되게 제공되는 가이드 지지부를 포함하는 펠리클 식각 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드 지그는, 상기 식각홀 영역을 촬영 가능하게 제공되는 카메라를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드 지지부에는 온도계가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드 지지부에는 길이 방향을 설정 간격 이격되어 배열되는 측정부가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 펠리클을 효과적으로 식각할 수 있는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 식각 과정에서 펠리클이 파손되는 것이 방지되는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 식각 과정에서 발생된 기포에 의해 식각 효율이 저감되는 것이 방지되는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 식각 정도를 효과적으로 조절할 수 있는 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펠리클 식각 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 펠리클 식각 지그를 나타내는 도면이다.
도 3은 펠리클 식각 지그의 종단면도이다.
도 4는 도 1의 가이드 지그를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펠리클 식각 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 펠리클 식각 시스템(1)은 펠리클 식각 지그(10) 및 가이드 지그(20)를 포함한다.
펠리클 식각 시스템(1)은 펠리클을 지지한 상태로, 식각액에 침지되어 펠리클이 식각되게 한다.
펠리클은 극자외선 리소그래피 (EUVL, Extreme Ultra Violet Lithography) 공정에 사용된다. 극자외선 리소그래피 공정, 리소그래피 공정에서 마스크를 이용해 패턴을 전사시키는데 이 마스크를 보호하기 위해 표면에 펠리클이라는 보호 박막을 배치한다. 마스크의 오염은 리소그래피 공정에 치명적이기 때문에 마스크 노출된 표면 위에 펠리클이라는 박막을 배치하여 마스크의 오염을 보호하는 목적으로 사용한다. 펠리클은 마스크의 광특성에 변화를 주지 않고 극자외선을 효과적으로 투과시키기 위해 극 박막의 형태로 제작되어야 하며, 이를 위해 펠리클의 제작에는 식각 공정이 요구된다.
펠리클 식각 지그(10)는 식각이 수행될 펠리클을 지지하여, 펠리클의 한 면에 대해 식각이 수행되게 한다.
도 2는 도 1의 펠리클 식각 지그를 나타내는 도면이고, 도 3은 펠리클 식각 지그의 종단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 펠리클 식각 지그(10)는 제1 지지판(110), 제2 지지판(120) 및 지지부(130)를 포함한다. 제1 지지판(110), 제2 지지판(120) 및 지지부(130)는 식각액에 대해 안정성을 갖는 소재로 제공된다. 일 예로, 제1 지지판(110), 제2 지지판(120) 및 지지부(130)는 PEEK(Polyether ether ketone) 소재로 제공될 수 있다.
제1 지지판(110)은 설정 두께 및 설정 면적을 갖도록 제공된다. 제1 지지판(110)의 면적은 식각이 수행될 펠리클의 면적보다 크게 제공된다. 제1 지지판(110)에는 압력 조절관(111)이 형성된다. 압력 조절관(111)의 일측 단부는 제1 지지판(110)의 상면과 연결된다. 압력 조절관(111)의 일측 단부는 제1 지지판(110)의 상면 중앙 영역에 연결될 수 있다. 또한, 압력 조절관(111)의 일측 단부는 분지되어, 제1 지지판(110)의 상면 중앙 영역에 각각 연결될 수 있다.
제1 지지판(110)의 상면에는 제1 밀폐 부재(112)가 제공될 수 있다. 제1 밀폐 부재(112)는 원형 또는 다각형 형상을 갖는 패킹으로 제공될 수 있다. 압력 조절관(111)의 일측 단부는 제1 밀폐 부재(112)의 내측 영역에 위치될 수 있다.
제2 지지판(120)은 설정 두께 및 설정 면적을 갖도록 제공된다. 제2 지지판(120)의 면적은 제1 지지판(110)의 면적에 대응되게 제공될 수 있다. 제2 지지판(120)은 그 저면이 제1 지지판(110)의 상면과 상하로 정렬된 상태로 제1 지지판(110)에 결합되거나 분리 가능하게 제공된다. 일 예로, 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)은 볼트 등의 구조를 갖는 체결 부재(140)에 의해 서로 결합 및 분리 가능하게 제공될 수 있다. 체결 부재(140)는 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)의 외측 둘레를 따라 복수 제공될 수 있다. 예시적으로, 도 2에는 체결 부재(140)가 제2 지지판(120)에서 제1 지지판(110) 방향으로 나사 결합되는 형태로 제공되고, 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)의 외측 둘레를 따라 4개 제공되는 경우가 도시되었다.
제2 지지판(120)의 하면에는 제2 밀폐 부재(121)가 제공될 수 있다. 제2 밀폐 부재(121)는 제1 밀폐 부재(112)와 대응되는 형상을 가지고, 제1 지지판(110)과 제2 지지판(120)이 체결되면 상하로 서로 마주보게 위치될 수 있다.
제2 지지판(120)의 중앙 영역에는 식각홀(122)이 형성된다. 식각홀(122)을 통해 제1 지지판(110)의 상면에서 외부로 노출되는 영역은 펠리클에서 식각이 수행될 영역에 대응되는 형상 및 면적을 갖는다. 이에 따라, 식각 대상 펠리클이 제1 지지판(110)과 제2 지지판(120) 사이에 위치되면, 펠리클의 일면은 식각홀(122)을 통해 외부로 노출되고, 펠리클의 다른 한 면은 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)에 의해 외부와 차단된다. 식각홀(122)은 제2 밀폐 부재(121)의 내측 영역에 형성될 수 있다.
식각홀(122)은 하단부 보다 상단부의 면적이 넓게 형성될 수 있다. 일 예로, 식각홀(122)은 하단부에서 상단으로 갈수록 외측을 향해 경사진 구조로 제공될 수 있다.
제2 지지판의 상면에는 교반홈(123)이 형성될 수 있다. 교반홈(123)의 일단은 식각홀(122)과 연결되고, 교반홈(123)의 타단은 제2 지지판(120)의 외측면을 향하도록 제공될 수 있다.
지지부(130)는 설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공된다. 지지부(130)의 길이 방향은 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)의 넓이 방향에 대해 수직하게 제공될 수 있다. 지지부(130)의 하방 단부는 제1 지지판(110)에 연결될 수 있다.
지지부(130)는 식각홀(122)을 기준으로 교반홈(123)이 형성된 방향의 타측에 위치될 수 있다.
지지부(130)에는 연장관(131)이 형성될 수 있다. 연장관(131)의 하방 단부는 압력 조절관(111)의 타측 단부와 연결될 수 있다. 지지부(130)의 상부에는 필터(135)가 제공될 수 있다. 필터(135)는 연장관(131)의 타측 단부에 위치될 수 있다. 필터(135)는 지지부(130)에 대해 탈착 가능하게 제공될 수 있다.
펠리클 식각 지그(10)의 하부에는 중량 부재(150)가 위치될 수 있다. 일 예로, 중량 부재(150)는 제1 지지판(110) 또는 제2 지지판(120)의 외측면에 위치되고, 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)보다 비중이 큰 소재로 제공된다. 일 예로, 중량 부재(150)는 스테인리스강 등과 같은 금속 소재로 제공될 수 있다. 중량 부재(150)는 볼트 구조로 제공되어, 제1 지지판(110) 또는 제2 지지판(120)의 외측면에 나사 결합되게 제공될 수 있다.
도 4는 도 1의 가이드 지그를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 가이드 지그(20)는 바디부(210), 고정부(220) 및 가이드 지지부(230)를 포함한다. 바디부(210), 고정부(220) 및 가이드 지지부(230)는 식각액에 대해 안정성을 갖는 소재로 제공된다. 일 예로, 바디부(210), 고정부(220) 및 가이드 지지부(230)는 테프론 소재(뒤폰사의 폴리테트라플루오르에틸렌 섬유)로 제공될 수 있다. 가이드 지그(20)는 펠리클 식각 지그(10)와 연결되어, 펠리클 식각 지그(10)의 이동을 보조한다.
바디부(210)는 설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공될 수 있다. 바디부(210)의 길이는 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)의 일측 모서리의 길이에 대응되게 제공될 수 있다.
고정부(220)는 바디부(210)의 양측에 각각 위치될 수 있다. 고정부(220)는 평면상에서 바디부(210)의 길이방향에 대해 수직한 방향으로 돌출되게 형성된다. 이에 따라, 고정부(220)으로 마주보는 고정부(220) 사이에 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)이 위치되는 방식으로, 펠리클 식각 지그(10)는 가이드 지그(20)에 고정될 수 있다. 고정부(220)는 상하 방향으로 제1 지지판(110)의 하단에서 제2 지지판(120)의 상단 까지의 높이에 대응되는 길이를 가질 수 있다.
고정부(220)는 바디부(210)를 기준으로 서로 반대되는 방향으로 각각 연장되게 제공될 수 있다. 이에 따라, 가이드 지그(20)를 기준으로 서로 반대 방향에 각각 1개의 펠리클 식각 지그(10)가 고정될 수 있다.
바디부(210)의 길이 방향 일 지점에는 보조 고정부(225)가 제공될 수 있다. 보조 고정부(225)는 평면상에서 바디부(210)의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 제공될 수 있다. 고정부(220)의 하부는 교반홈(123)에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 보조 고정부(225)는 교반홈(123)에 위치되는 형태로, 마주보는 고정부(220) 사이에 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)이 정렬되는 것을 보조할 수 있다.
보조 고정부(225)는 바디부(210)를 기준으로 서로 반대되는 방향으로 각각 연장되게 제공될 수 있다.
가이드 지지부(230)는 바디부(210)의 길이방향 일 지점에서 상방으로 설정 길이 연장되게 제공될 수 있다. 가이드 지그(20)가 펠리클 식각 지그(10)에 고정되면, 가이드 지지부(230)는 지지부(130)와 나란하게 위치될 수 있다.
가이드 지지부(230)의 외측면에는 측정부(232)가 제공될 수 있다. 측정부(232)는 가이드 지지부(230)의 하부에서 위쪽으로 길이 방향을 따라 설정 간격 이격되게 배열되어, 가이드 지지부(230)의 하부가 식각액에 침지된 깊이를 시각적으로 인식할 수 있도록 한다. 일 예로, 측정부(232)는 가이드 지지부(230)의 외측면에서 내측으로 설정 깊이 들어간 홈, 외측면서 돌출된 돌기 등으로 형성될 수 있다. 펠리클은 극박막으로 식각됨에 따라, 식각액에 의한 정수압이 설정치 이상이 되면 파손, 손상될 수 있다. 또한, 식각액은 설정 온도 범위에서 사용되며, 펠리클의 식각 공정은 수 시간 내지 수십 시간의 장시간 동안 이루어 짐에 따라, 식각액의 증발로 식각액 표면의 높이가 달라진다. 이에 따라, 본 발명에 따른 가이드 지그(20)는 측정부(232)를 통해 하단부의 식각액 수면에 대한 깊이를 측정 되고, 설정 깊이 범위를 유지하도록 위치가 조절될 수 있다.
가이드 지지부(230)의 길이방향 일 지점에는 카메라(240)가 위치될 수 있다. 일 예로, 가이드 지지부(230)에는 카메라 고정부(231)가 제공되고, 카메라(240)는 카메라 고정부(231)에 고정되는 형태로 제공될 수 있다. 카메라(240)는 고정부(220)가 형성되는 방향에 대응하여, 가이드 지지부(230)의 양측에 제공될 수 있다. 일 예로, 카메라(240)는 IP 카메라(Internet Protocol camera)로 제공되어, 촬영된 영상을 디지털 형태로 변환, 압축한 후 외부로 전송 가능하게 제공될 수 있다. 카메라(240)는 식각홀(122) 영역을 촬영 가능하게 제공된다.
가이드 지지부(230)에는 온도계(235)가 제공될 수 있다. 일 예로, 가이드 지지부(230)에는 상하 방향으로 설정 깊이를 갖는 홀이 형성되고, 온도계(235)는 가이드 지지부(230)의 홀에 삽입되는 형태로 제공될 수 있다. 온도계(235)는 식각액의 온도를 감지할 수 있다.
이하, 펠리클이 식각되는 과정을 설명한다.
먼저, 식각 대상이 되는 펠리클이 제1 지지판(110)과 제2 지지판(120) 사이에 위치시킨 후, 제1 지지판(110)과 제2 지지판(120)을 체결한다. 이때, 펠리클에서 식각 대상이 되는 면이 식각홀(122)을 향하도록 한다. 이후, 펠리클 식각 지그(10)의 일측에 가이드 지그(20)가 위치되도록 한다. 하나의 가이드 지그(20)에 도 1과 같이 2개의 펠리클 식각 지그(10)를 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 펠리클 식각 지그(10)의 배열 효율성이 상향되어, 하나의 식각액 용기에 복수의 펠리클 식각 지그(10)를 효과적으로 침지 시킬 수 있다.
이 후, 펠리클 식각 지그(10)는 식각액 방향으로 이동되어, 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)은 식각액에 침지될 수 있다. 일 예로, 펠리클 식각 지그(10)는 식각액을 저장한 용기 방향으로 하강되는 방식으로 구동되어, 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)이 식각액에 침지되게 할 수 있다. 이때, 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)은 가이드 지그(20)에 의해 보조되어, 안정적으로 이동될 수 있다. 또한, 중량 부재(150)로 인해, 제1 지지판(110) 및 제2 지지판(120)은 식각액에 효과적으로 침지될 수 있다.
펠리클은 식각홀(122)을 통해 식각액에 노출되어 식각이 이루어 진다. 이 때, 펠리클은 수평 방향으로 위치됨에 따라, 식각액이 펠리클에 가하는 정수압은 모든 영역에 대해 동일하게 제공된다. 구체적으로, 유체의 정수압은 유체의 표면을 기준으로 깊이가 깊어질수록 증가한다. 식각에 의해 펠리클은 두께가 수십 나노미터 스케일까지 얇아 진다. 이에 따라, 펠리클의 영역별로 작용하는 정수압에 차이가 발생하면, 정수압이 큰 영역에서 펠리클의 파손이 발생할 수 있다. 반면, 본 발명에 따른 펠리클 식각 시스템(1)은 펠리클의 모든 영역에 대해 정수압이 동일하게 작용함에 따라, 정수압을 효과적으로 조절하여, 정수압에 의한 펠리클의 파괴를 방지할 수 있다. 또한, 식각에 사용되는 식각액의 깊이를 줄일 수 있다.
펠리클이 식각되는 과정에서, 펠리클과 식각액의 반응으로 인해 기포가 발생할 수 있다. 예를 들어, 펠리클에서 식각 대상이 되는 물질이 실리콘을 포함하고, 식각액이 수산화 칼륨을 포함하는 경우, 펠리클의 식각면에서 수소 버블이 생성될 수 있다. 펠리클의 식각면에 발생된 수소 버블은 펠리클과 식각액의 접촉의 영역별 편차를 야기하여 식각 품질을 저하시킨다. 반면 본 발명에 따른 펠리클 식각 시스템(1)은 식각홀(122)은 하단부 보다 상단부의 면적이 넓게 형성될 수 있다. 이에 따라, 펠리클의 식각면에 발생된 기포는 식각홀(122)에 의해 식각홀(122) 밖으로 이동이 안내되어, 펠리클의 식각면에서 효과적으로 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 펠리클 식각 시스템(1)은 펠리클의 비 식각면이 압력 조절관(111) 및 연장관(131)을 통해 외부와 연결될 수 있다. 이에 따라, 비 식각면에 작용하는 압력이 조절되어, 압력차로 인해 펠리클이 파괴되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 연장관(131)의 단부에는 필터(135)가 위치되어, 연장관(131)을 통해 펠리클로 이물질이 유입되는 것이 방지된다.
펠리클이 식각되는 과정에서, 펠리클의 식각면에 인접한 식각액의 물성이 달라져, 식각 효율이 저하된다. 반면 본 발명에 따른 펠리클 식각 시스템(1)은 교반홈(123)을 통해 식각홀(122)의 내측에 위치된 식각액이 식각홀(122)의 외측에 위치된 식각액과 효과적으로 교반될 수 있다. 이에 따라, 식각의 물성 변화로 인한 식각 효율 저하가 저감될 수 있다. 또한, 식각을 종료하고, 페리클의 식각액에서 꺼낼 때, 식각홀(122)의 내측에 위치된 식각액이 제거되어, 식각액이 펠리클에 가하는 힘을 줄일 수 있다.
식각에 의한 펠리클의 목표 두께는 수십 나노미터 정도임에 따라, 식각이 진행된 후 적절한 시점에 식각을 종료하고, 펠리클을 식각액에서 꺼내야 한다. 본 발명에 따른 펠리클 식각 시스템(1)은 펠리클의 식각면이 식각되는 상태를 카메라(240)를 통해 모니터링 할 수 있다. 이에 따라, 식각의 종료 시점을 효과적으로 판단하고, 식각을 종료할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 출원의 실시 예에 따른 펠리클 식각 지그 및 펠리클 식각 시스템은 EUV용 펠리클의 식각 공정, 또는 다양한 광원을 이용한 리소그래피 공정에 사용되는 펠리클의 식각 공정에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 설정 두께 및 설정 면적을 갖는 제1 지지판;
    중앙 영역에 식각홀이 형성되고, 상기 제1 지지판의 상면에 결합 및 분리 가능하게 제공되는 제2 지지판; 및
    설정 길이를 갖는 로드 형상을 가지고 일측 단부는 상기 제1 지지판에 연결되되, 길이 방향이 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 넓이 방향에 대해 수직하게 제공되는 지지부를 포함하는 펠리클 식각 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식각홀은 하단부 보다 상단부의 면적이 넓게 형성되는 펠리클 식각 지그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지판의 상면에는, 일단은 상기 식각홀과 연결되고 타단은 상기 제2 지지판의 외측면을 향하는 교반홈이 형성되는 펠리클 식각 지그.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지판 또는 상기 제2 지지판의 외측면에 위치되고, 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판보다 비중이 큰 소재로 제공되는 중량 부재를 더 포함하는 펠리클 식각 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지판에는 일측 단부가 상기 제1 지지판의 상면과 연결되는 압력 조절관이 형성되고,
    상기 지지부에는 상기 압력 조절관의 타측 단부와 연결되는 연장관이 형성되는 펠리클 식각 지그.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부에 대해 탈착 가능하게 위치되고, 상기 연장관의 일측 단부에 위치되는 필터를 더 포함하는 펠리클 식각 지그.
  7. 식각 대상이 되는 펠리클을 지지하는 펠리클 식각 지그; 및
    상기 펠리클 식각 지그와 연결되는 가이드 지그를 포함하되,
    상기 펠리클 식각 지그는,
    설정 두께 및 설정 면적을 갖는 제1 지지판;
    중앙 영역에 식각홀이 형성되고, 상기 제1 지지판의 상면에 결합 및 분리 가능하게 제공되는 제2 지지판; 및
    설정 길이를 갖는 로드 형상을 가지고 일측 단부는 상기 제1 지지판에 연결되되, 길이 방향이 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 넓이 방향에 대해 수직하게 제공되는 지지부를 포함하고,
    상기 가이드 지그는,
    설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공되는 바디부;
    상기 바디부의 양측에 각각 위치되어, 서로 마주보는 방향 사이에 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판이 위치되는 고정부; 및
    상기 바디부의 길이방향 일 지점에서 상방으로 설정 길이 연장되게 제공되는 가이드 지지부를 포함하는 펠리클 식각 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 지그는,
    상기 식각홀 영역을 촬영 가능하게 제공되는 카메라를 더 포함하는 펠리클 식각 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드 지지부에는 온도계가 제공되는 펠리클 식각 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 지지부에는 길이 방향을 설정 간격 이격되어 배열되는 측정부가 제공되는 펠리클 식각 시스템.
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