KR102002689B1

KR102002689B1 - Pellicle frame

Info

Publication number: KR102002689B1
Application number: KR1020170115063A
Authority: KR
Inventors: 조상진; 김명전; 김지강
Original assignee: 주식회사 에프에스티
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2019-07-23
Also published as: KR20190028072A; WO2019050288A1

Abstract

본 발명은 반도체 디바이스 또는 액정 디스플레이 등을 제조할 때 마스크에 부착되어 방진막으로 사용되는 리소그라피용 펠리클의 프레임에 관한 것이다. 본 발명은 포토 마스크를 향하는 제1면과 그 제1면과 나란한 제2면을 구비하며, 한 쌍의 장변, 한 쌍의 단변 및 장변과 단변이 만나는 네 개의 모서리부를 구비하는 펠리클 프레임에 있어서, 상기 제1면의 모서리부가 오목하여 고저차가 형성된 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임을 제공한다. 본 발명에 따른 펠리클 프레임은 모서리부에 고저차가 형성되어 있으므로, 펠리클 막 부착에 따른 살오름 현상이 발생하여도, 포토 마스크 면에는 영향을 미치지 않는다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frame of a lithographic pellicle attached to a mask and used as a vibration damping film when manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display or the like. The present invention provides a pellicle frame having a first face facing a photomask and a second face side-by-side with the first face, wherein the pellicle frame has a pair of long sides, a pair of short sides, and four corner portions in which long sides and short sides meet, Wherein a corner of the first surface is concave and a height difference is formed. Since the pellicle frame according to the present invention is formed with the difference in height at the corner portion, even if the puckering phenomenon occurs due to the adhesion of the pellicle film, the photomask surface is not affected.

Description

Pellicle frame {Pellicle frame}

본 발명은 반도체 디바이스 또는 액정 디스플레이 등을 제조할 때 마스크에 부착되어 방진막으로 사용되는 리소그라피용 펠리클의 프레임에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frame of a lithographic pellicle attached to a mask and used as a vibration damping film when manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display or the like.

반도체 디바이스 또는 액정 표시판 등의 제조에 있어서, 반도체 웨이퍼 또는 액정용 기판에 패터닝을 하는 방법으로 포토 리소그라피라는 방법이 사용된다. 포토 리소그라피에서는 패터닝의 원판으로서 마스크가 사용되고, 마스크 상의 패턴이 웨이퍼 또는 액정용 기판에 전사된다. 이 마스크에 먼지가 부착되어 있으면 이 먼지로 인하여 빛이 흡수되거나, 반사되기 때문에 전사된 패턴이 손상되어 반도체 장치나 액정 표시판 등의 성능이나 수율의 저하를 초래한다는 문제가 발생한다. 따라서 이들의 작업은 보통 클린룸에서 행해지지만 클린룸 내에도 먼지가 존재하므로, 마스크 표면에 먼지가 부착하는 것을 방지하기 위하여 펠리클을 부착하는 방법이 행해지고 있다. 이 경우, 먼지는 마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고, 펠리클 막 위에 부착되고, 리소그라피 시에는 초점이 마스크의 패턴 상에 일치되어 있으므로 펠리클 상의 먼지는 초점이 맞지 않아 패턴에 전사되지 않는다는 장점이 있다.In the manufacture of a semiconductor device or a liquid crystal display panel, a method called photolithography is used as a method of patterning a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate. In photolithography, a mask is used as an original plate for patterning, and a pattern on the mask is transferred to a wafer or a liquid crystal substrate. If the dust is adhered to the mask, light is absorbed or reflected by the dust, so that the transferred pattern is damaged, resulting in a problem that the performance and the yield of the semiconductor device, the liquid crystal display panel, and the like are lowered. Therefore, although these operations are usually performed in a clean room, dust is present even in a clean room, so that a method of attaching a pellicle to prevent dust from adhering to the surface of the mask is performed. In this case, the dust is not directly adhered to the surface of the mask but attached onto the pellicle film. In lithography, the focal point is matched on the pattern of the mask, so that the dust on the pellicle is not focused and transferred to the pattern.

도 1은 종래의 펠리클의 저면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 펠리클의 측면도이며, 도 3은 종래의 펠리클 프레임의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 펠리클은 빛이 투과될 수 있는 펠리클 막(1)과 펠리클 막(1)을 지지하는 펠리클 프레임(2)을 포함한다. 펠리클 막(1)은 펠리클 프레임(2)의 한쪽 면에 접착제에 의해서 부착될 수 있다. 그리고 펠리클을 마스크(M)에 부착하기 위해, 펠리클 프레임(2)의 반대 면에는 점착제가 도포된다. 점착제는 라이너에 의해서 보호된다.FIG. 1 is a bottom view of a conventional pellicle, FIG. 2 is a side view of the pellicle shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a conventional pellicle frame. As shown in FIG. 1, the pellicle includes a pellicle film 1 through which light can be transmitted and a pellicle frame 2 which supports the pellicle film 1. The pellicle membrane (1) can be attached to one side of the pellicle frame (2) by an adhesive. In order to attach the pellicle to the mask (M), an adhesive is applied to the opposite surface of the pellicle frame (2). The adhesive is protected by a liner.

펠리클 프레임(2)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 장변과 단변이 직교하도록 제조되지만, 펠리클 막(1)이 부착되면, 펠리클 막(1)의 장력에 의해서 도 1에 도시된 바와 같이, 펠리클 프레임(2)의 형태가 변형된다. 즉, 펠리클 프레임(2)의 한 쌍의 장변은 안쪽으로 휘고, 한 쌍의 단변은 바깥쪽으로 휜다. 장변과 단변은 직교하지 않으며, 장변과 단변이 이루는 각이 미세하게 줄어든다. 각이 줄어듦에 따라서 모서리부(3)가 미세하게 압축되어 다른 부분에 비해서 두꺼워지는 '살오름 현상'이 발생한다. 펠리클 막(1)에 주름이 생기는 것을 방지하기 위해서 펠리클 막(1)을 팽팽하게 당긴 상태에서 펠리클 프레임(2)에 부착하기 때문에 펠리클 프레임(2)에 장력이 걸린다. The pellicle frame 2 is manufactured such that the long side and the short side are orthogonal to each other as shown in Fig. 3, but when the pellicle film 1 is attached, as shown in Fig. 1 by the tension of the pellicle film 1, The shape of the pellicle frame 2 is deformed. That is, a pair of long sides of the pellicle frame 2 are bent inward, and a pair of short sides are bent outward. The long side and the short side are not orthogonal, and the angle formed by the long side and the short side is finely reduced. As the angle decreases, the corner portion 3 is finely compressed and becomes thicker than other portions. Tension is applied to the pellicle frame 2 because the pellicle film 1 is attached to the pellicle frame 2 in a state in which the pellicle film 1 is pulled tightly in order to prevent the pellicle film 1 from being wrinkled.

이렇게 변형된 펠리클을 가압하여 포토 마스크에 부착하면, 포토 마스크의 평탄도가 변화하는 '펠리클에 의한 변형(PID, pellicle induced distortion)'이 발생한다. 이러한 PID 값이 일정 수준 이상으로 커지면, 보정이 불가능한 상태가 되며, 이는 반도체 소자의 층간 정렬이 되지 않는 오버레이(overlay) 불량으로 이어져 반도체 칩을 생산할 수 없게 된다. When the deformed pellicle is pressed and attached to the photomask, a distortion (PID, pellicle induced distortion) caused by the change of the flatness of the photomask occurs. If such a PID value becomes larger than a certain level, it becomes impossible to perform correction, which leads to an overlay failure that does not result in interlayer alignment of the semiconductor elements, making it impossible to produce a semiconductor chip.

도 4는 종래의 펠리클의 부착 전 및 부착 후의 포토 마스크의 평탄도를 나타내는 그래프이다. 도 4에서 알 수 있듯이, 주로 마스크의 모서리의 평탄도 값이 변화된 것을 알 수 있다.4 is a graph showing the flatness of the photomask before and after the attachment of the conventional pellicle. As can be seen from FIG. 4, it can be seen that the flatness value of the edge of the mask is mainly changed.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, 일본등록특허 제4286194호는, 적어도 한 쌍의 대향하는 변이, 외측으로 돌출하는 원호 형상의 중앙부와, 중앙부의 양측에 위치되고 내측으로 돌출하는 오목한 원호 형상을 각각 갖는 오목부와, 오목부의 양측에 있는 직선 형상부를 각각 구비하여, 펠리클 막이 펠리클 프레임에 부착된 후에, 그러한 부착으로 인하여 펠리클 프레임이 소정의 형상이 되도록 하는 방식으로 펠리클 프레임을 형성하는 것을 제안하고 있다. 그러나 이러한 방법은 막 부착 시 표준화가 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 한국등록특허 제10-0560128호에는 펠리클용 프레임의 외면에 보강 살을 형성하는 방법이 개시되어 있다.As a method for solving such a problem, Japanese Patent No. 4286194 discloses a structure in which at least a pair of opposing sides have a circular arc central portion protruding outwardly and a circular arc recess portion projecting inward and located on both sides of the central portion, And a linear portion on both sides of the concave portion so as to form the pellicle frame in such a manner that after the pellicle film is attached to the pellicle frame, the pellicle frame becomes a predetermined shape due to such attachment . However, this method has a problem that it is difficult to standardize the membrane attachment. Korean Patent No. 10-0560128 discloses a method of forming reinforcing flesh on the outer surface of a frame for a pellicle.

또한, 일본공개특허 제2008-65258호, 일본공개특허 제2011-76042호, 일본공개특허 제2012-108277호 등에는 점착제의 두께, 탄성률, 점착력 등을 조절함으로써 포토 마스크의 변형을 억제하는 방법들이 개시되어 있다. 그러나 이러한 제안들은 충분한 해결책이 되지 않으며, 또한, 포토 마스크의 표면에 점착제가 잔류하여 제거가 어렵다는 새로운 문제를 유발한다는 단점도 있었다. In addition, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2008-65258, 2011-76042, and 2012-108277 disclose methods for suppressing deformation of a photomask by controlling the thickness, elastic modulus, Lt; / RTI > However, these proposals do not provide a sufficient solution and also have a disadvantage of causing a new problem that the adhesive remains on the surface of the photomask and is difficult to remove.

한국등록특허 제10-0560128호Korean Patent No. 10-0560128 일본등록특허 제4286194호Japanese Patent No. 4286194 한국등록특허 제10-1743299호Korean Patent No. 10-1743299 일본공개특허 제2008-65258호Japanese Patent Laid-Open No. 2008-65258 일본공개특허 제2011-76042호Japanese Laid-Open Patent Application No. 2011-76042 일본공개특허 제2012-108277호Japanese Laid-Open Patent Application No. 2012-108277

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 포토 마스크에 부착시에 포토 마스크가 변형되는 것을 최소화할 수 있는 펠리클 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pellicle frame capable of minimizing deformation of a photomask when attached to a photomask.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 포토 마스크를 향하는 제1면과 그 제1면과 나란한 제2면을 구비하며, 한 쌍의 장변, 한 쌍의 단변 및 장변과 단변이 만나는 네 개의 모서리부를 구비하는 펠리클 프레임에 있어서, 상기 제1면의 모서리부가 오목하여 고저차가 형성된 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a photomask comprising a first surface facing a photomask and a second surface side by side with the first surface, wherein a pair of long sides, a pair of short sides, The pellicle frame according to claim 1, wherein a corner of the first surface is concave and a difference in height is formed.

상기 고저차는 펠리클 프레임의 두께의 5 내지 30%인 것이 바람직하다.The height difference is preferably 5 to 30% of the thickness of the pellicle frame.

상기 제1면에는 점착제가 도포되며, 그 점착제는 포토 마스크 쪽 점착제 면에 고저차가 생기는 것을 방지하도록, 오목한 모서리부에 상대적으로 두껍게 도포되는 것이 바라직하다.It is preferable that the first surface is coated with a pressure sensitive adhesive and that the pressure sensitive adhesive is relatively thickly applied to the concave corner portion to prevent a difference in height from the pressure sensitive adhesive side of the photomask.

본 발명에 따른 펠리클 프레임은 모서리부에 고저차가 형성되어 있으므로, 펠리클 막 부착에 따른 살오름 현상이 발생하여도, 포토 마스크 면에는 영향을 미치지 않는다.Since the pellicle frame according to the present invention is formed with the difference in height at the corner portion, even if the puckering phenomenon occurs due to the adhesion of the pellicle film, the photomask surface is not affected.

도 1은 종래의 펠리클의 저면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 펠리클의 측면도이다.
도 3은 종래의 펠리클 프레임의 사시도이다.
도 4는 종래의 펠리클의 부착 전 및 부착 후의 포토 마스크의 평탄도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펠리클 프레임의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 펠리클 프레임에 펠리클 막을 부착한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 펠리클 프레임에 점착제를 도포한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 8은 도 5에 도시된 펠리클 프레임을 구비한 펠리클을 포토 마스크에 부착한 상태를 나타낸 측면도이다.1 is a bottom view of a conventional pellicle.
2 is a side view of the pellicle shown in Fig.
3 is a perspective view of a conventional pellicle frame.
4 is a graph showing the flatness of the photomask before and after the attachment of the conventional pellicle.
5 is a perspective view of a pellicle frame according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view showing a state in which a pellicle film is attached to the pellicle frame shown in Fig.
7 is a side view showing a state in which a pressure-sensitive adhesive is applied to the pellicle frame shown in Fig.
8 is a side view showing a state where a pellicle having the pellicle frame shown in Fig. 5 is attached to a photomask.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 펠리클 프레임에 대해서 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a pellicle frame according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펠리클 프레임의 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 펠리클 프레임(20)은 대체로 직사각형 형태이다. 펠리클 프레임(20)은 한 쌍의 서로 나란한 장변(21), 한 쌍의 서로 나란한 단변(22) 및 장변(21)과 단변(22)이 만나는 네 개의 모서리부(23)를 구비한다. 펠리클 프레임(20)은 포토 마스크(PM)를 향하는 제1면(25)과 제1면(25)과 나란하며, 펠리클 막(10)이 부착되는 제2면(26)을 구비한다.5 is a perspective view of a pellicle frame according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the pellicle frame 20 according to one embodiment of the present invention is generally rectangular in shape. The pellicle frame 20 has a pair of mutually parallel long sides 21, a pair of mutually parallel short sides 22 and four corner portions 23 where the long side 21 and the short side 22 meet. The pellicle frame 20 has a first surface 25 and a first surface 25 facing the photomask PM and a second surface 26 on which the pellicle film 10 is adhered.

펠리클 프레임(20)은 펠리클 막(10)을 지지하는 역할을 한다. 펠리클 프레임(20)은 알루미늄 합금일 수 있다. 알루미늄 합금제 펠리클 프레임은 흑색 알루마이트 피막 또는 세라믹 습식 산화 플라스마 코팅 피막을 갖는 것이 바람직하다. 펠리클 프레임(20)에 노광광이 입사되어 반사되면 전사한 패턴이 손상되기 때문에 흑색 피막을 형성하여 노광광의 반사를 최소화하기 위한 것이다.The pellicle frame (20) serves to support the pellicle membrane (10). The pellicle frame 20 may be an aluminum alloy. The aluminum alloy pellicle frame preferably has a black alumite coating or a ceramic wet oxidation plasma coating. When the exposure light is incident on the pellicle frame 20 and is reflected, the transferred pattern is damaged, so that a black coating is formed to minimize the reflection of the exposure light.

펠리클 프레임(20)의 네 개의 모서리부(23)는 원호를 이룬다. 펠리클 프레임(20)의 네 개의 모서리부(23)의 제1면(25) 쪽이 오목하여, 펠리클 프레임(20)의 제1면(25)에는 고저차(단차)가 형성된다. 고저차는 펠리클 프레임(23)의 두께의 5 내지 30% 정도로 형성된다. 모서리부(23)의 펠리클 막(10)이 부착되는 제2면(26)에는 고저차가 형성되지 않는다.The four corner portions 23 of the pellicle frame 20 form an arc. The first surface 25 side of the four corner portions 23 of the pellicle frame 20 is concave and a height difference is formed on the first surface 25 of the pellicle frame 20. [ The height difference is formed to be about 5 to 30% of the thickness of the pellicle frame 23. The level difference is not formed on the second surface 26 on which the pellicle film 10 of the corner portion 23 is adhered.

도 6은 도 5에 도시된 펠리클 프레임에 펠리클 막을 부착한 상태를 나타낸 측면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서도 펠리클 막(10)을 부착할 경우 오목한 모서리부(23)에서 살오름 현상이 발생한다. 하지만, 살오름 현상이 오목한 모서리부(23)에 발생하기 때문에 살오름 현상에 의해서 두꺼워진 부분의 두께가 펠리클 프레임(20)의 다른 부분의 두께에 비해서는 얇게 유지된다.6 is a side view showing a state in which a pellicle film is attached to the pellicle frame shown in Fig. As shown in FIG. 6, when the pellicle film 10 is adhered in this embodiment as well, the concave corner portion 23 is raised. However, since the raising phenomenon occurs in the concave corner portion 23, the thickness of the thickened portion is maintained to be thinner than the thickness of the other portions of the pellicle frame 20 by the raising phenomenon.

도 7은 도 5에 도시된 펠리클 프레임에 점착제를 도포한 상태를 나타낸 측면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 펠리클 프레임(20)의 제2면(25)에는 점착제(30)가 도포된다. 점착제(30)는 액상 점착제를 토출하는 노즐을 펠리클 프레임(20)에 대해서 상대 이동시키는 방법으로 형성할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 점착제(30)는 모서리부(23)에 상대적으로 두껍게 도포되어, 포토 마스크(PM) 쪽 점착제 면에는 고저차가 생기지 않는다. 7 is a side view showing a state in which a pressure-sensitive adhesive is applied to the pellicle frame shown in Fig. As shown in Fig. 7, the second surface 25 of the pellicle frame 20 is coated with the adhesive 30. The pressure-sensitive adhesive (30) can be formed by a method of relatively moving the nozzle for ejecting the liquid pressure-sensitive adhesive relative to the pellicle frame (20). As shown in Fig. 7, the pressure sensitive adhesive 30 is applied to the edge portion 23 relatively thick, so that there is no difference in level on the pressure sensitive adhesive side of the photomask (PM).

도 8은 도 5에 도시된 펠리클 프레임을 구비한 펠리클을 포토 마스크에 부착한 상태를 나타낸 측면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 모서리부(23)에 발생한 살오름 현상에 의해서 두꺼워진 부분은 포토 마스크(PM)의 표면과 이격된다. 따라서 펠리클 프레임(20)의 살오름 현상에 의한 포토 마스트(PM)의 변형을 방지할 수 있다. 8 is a side view showing a state where a pellicle having the pellicle frame shown in Fig. 5 is attached to a photomask. As shown in Fig. 8, the thickened portion of the corner portion 23 is separated from the surface of the photomask PM. Therefore, deformation of the photomast (PM) due to the rising of the pellicle frame (20) can be prevented.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

10: 펠리클 막
20: 펠리클 프레임
21: 장변
22: 단변
23: 모서리부
25: 제1면
26: 제2면
30: 점착제10: Pellicle membrane
20: Pellicle frame
21: Long side
22: short side
23:
25: first side
26: 2nd side
30: Adhesive

Claims

A pellicle frame comprising a first face facing a photomask and a second face parallel to the first face, wherein the pellicle frame has a pair of long sides, a pair of short sides, and four corner portions in which a long side and a short side meet,
Wherein a corner portion of the first surface is concave relative to the short side and the long side, and a height difference is formed between the corner portion and the short side and the long side.

The method according to claim 1,
Wherein the level difference is 5 to 30% of the thickness of the pellicle frame.

The method according to claim 1,
Wherein the first surface is coated with a pressure sensitive adhesive and the pressure sensitive adhesive is applied to a concave corner part in a relatively thick manner so as to prevent a level difference from occurring on the pressure sensitive adhesive side of the photomask.