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리소그래피용 펠리클 document_id A220623110890

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문맥 (context)
LSI, 초 LSI 등의 반도체 제조 또는 액정 표시판 등의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 또는 액정용 원판에 광을 조사하여 패턴을 제작하는데, 이 경우에 사용하는 노광 원판에 이물질이 부착되어 있으면 이 이물질이 광을 흡수하거나 광을 휘어지게 하기 때문에, 전사된 패턴이 변형되거나, 에지가 버석거리는 것 외에, 하지(下地)가 검게 오염되거나 하여, 치수, 품질, 외관 등이 손상된다는 문제가 있었다. 또, 본 발명에 있어서, 「노광 원판」이란, 리소그래피용 마스크 및 레티클의 총칭이다. 이들 작업은 통상 클린 룸에서 이루어지고 있는데, 이 클린 룸 내에서도 노광 원판을 항상 청정하게 유지하기가 어렵기 때문에, 노광 원판의 표면에 이물질을 피하기 위한 노광용 광을 잘 통과시키는 펠리클을 부착하는 방법이 취해지고 있다. 이 경우, 이물질은 노광 원판의 표면 상에는 직접 부착되지 않고 펠리클막 상에 부착되기 때문에, 리소그래피시에 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞춰 두면, 펠리클막 상의 이물질은 전사에 관계하지 않게 된다. 펠리클의 기본적인 구성은, 펠리클 프레임 및 이것에 펼쳐 설치한 펠리클막으로 이루어진다. 펠리클막은 노광에 사용하는 광 (g 선, i 선, 248㎚, 193㎚, 157㎚ 등) 을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 불소계 폴리머 등으로 이루어진다. 펠리클 프레임은 흑색 알루마이트 처리 등을 실시한 A7075, A6061, A5052 등의 알루미늄 합금, 스테인리스, 폴리에틸렌 등으로 이루어진다. 펠리클 프레임의 상부에 펠리클막의 양(良)용매를 도포하고, 펠리클막을 풍건(風乾)시켜 접착하거나 (특허 문헌 1 참조), 아크릴 수지, 에폭시 수지나 불소 수지 등의 접착제로 접착한다 (특허 문헌 2 참조). 그리고, 펠리클 프레임의 하부에는 노광 원판이 장착되기 때문에, 폴리부텐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 아크릴 수지 및 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착층, 및 점착층의 보호를 목적으로 한 레티클 점착제 보호용 라이너를 설치한다. 펠리클은 노광 원판의 표면에 형성된 패턴 영역을 둘러싸도록 설치된다. 펠리클은 노광 원판 상에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위해 설치되는 것이므로, 이 패턴 영역과 펠리클 외부는 펠리클 외부의 진애가 패턴면에 부착되지 않도록 격리되어 있다. 최근, LSI 의 디자인 룰은 서브쿼터 마이크론으로 미세화가 진행되고 있으며, 그것에 수반하여 노광 광원의 단파장화가 진행되고 있다. 즉, 지금까지 주류였던 수은 램프에 의한 g 선 (436㎚), i 선 (365㎚) 에서, KrF 엑시머레이저 (248㎚), ArF 엑시머레이저 (193㎚), F2 레이저 (157㎚) 등으로 이행되고 있다. 이와 같이 노광의 단파장화가 진행되면, 당연히 노광 광이 갖는 에너지가 높아지게 된다. 엑시머레이저 등의 고에너지 광을 사용하는 경우, 종래와 같은 g 선이나 i 선 광에 비교하여, 노광 분위기에 존재하는 가스상 물질의 반응에 의해 노광 원판 상에 이물질을 생성할 가능성이 현격히 높아지게 된다. 그래서, 클린 룸 내의 가스상 물질을 최대한 저감하거나, 레티클의 세정을 엄격하게 실시하거나, 펠리클의 구성 물질로부터 가스를 발생시키는 물질을 배제하는 등의 대책이 취해져 왔다. 특히 펠리클은 노광 원판에 직접 첩부하여 사용하는 것이기 때문에, 펠리클 구성 재료 즉 유기 재료로 이루어지는 레티클 접착제, 막 접착제, 내벽 코팅제 등에 관해서 낮은 가스 발생율이 요구되어, 개선이 진행되어 왔다. 그러나, 노광 원판 상에 발생하는 이른바 헤이즈라고 불리는 뿌연 형상의 이물질은, 레티클의 세정이나 펠리클 구성 재료의 저(低)가스발생화를 진행시켜도 완전하게는 해소할 수 없어, 반도체 제조에 있어서의 생산성 저하의 원인이 되어 왔다. 또한, 패턴 에어리어도 확대되고 있어, 펠리클 프레임 근방까지 노광 에어리어로서 관리하는 요구가 높아졌다. 이 때문에, 특허 문헌 3 에는, 펠리클 프레임의 상하 단면의 4 개 모서리에 C 모따기를 실시하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 종래 사용되고 있는 펠리클 프레임의 상하 단면에 있어서의 C 모따기의 크기에서는, 펠리클을 노광 원판에 장착하였을 때에 노광 원판 접착용 점착제가 프레임 전체 폭으로부터 비어져 나오는 문제가 발생하였다. 이 때문에, 반도체 제조에 있어서의 생산성 저하 문제는 해소되어 있지 않았다. 특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 소58-219023호 특허 문헌 2: 미국 특허 제4861402호 명세서 특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 2001-92113호
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
리소그래피 공정에서 펠리클을 노광 원판에 부착하여 사용하는 목적과, 이물질이 발생했을 때 펠리클이 수행하는 기능은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    펠리클의 설치 목적과 이물질 발생 시의 구체적인 기능적 역할을 묻는 질문이다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    펠리클의 설치 목적과 이물질이 부착되었을 때의 효과를 문맥에서 추출한다.

    • 노광 원판의 표면에 이물질을 피하기 위한 노광용 광을 잘 통과시키는 펠리클을 부착하는 방법이 취해지고 있다.
    • 이물질은 노광 원판의 표면 상에는 직접 부착되지 않고 펠리클막 상에 부착되기 때문에, 리소그래피시에 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞춰 두면, 펠리클막 상의 이물질은 전사에 관계하지 않게 된다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    설치 목적(이물질 방지)과 기능(이물질이 전사에 영향을 주지 않도록 격리)을 뒷받침하는 구절을 선별한다.

    • 노광 원판 상에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위해 설치되는 것이므로
    • 펠리클막 상의 이물질은 전사에 관계하지 않게 된다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    펠리클이 이물질을 노광 원판 표면이 아닌 펠리클막 상에 머물게 함으로써 패턴 전사에 영향을 주지 않도록 하는 관계를 정리한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    목적은 노광 원판 표면의 이물질 부착 방지이며, 기능은 이물질이 발생하더라도 펠리클막 상에 부착되게 하여 패턴 전사에 영향을 주지 않도록 하는 것이다.

  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 문맥에 근거하여 명확하게 답변을 작성한다.

    • 노광 원판 상에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위해 설치되는 것
    • 이물질은 노광 원판의 표면 상에는 직접 부착되지 않고 펠리클막 상에 부착되기 때문에, 리소그래피시에 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞춰 두면, 펠리클막 상의 이물질은 전사에 관계하지 않게 된다.
최종 답변 (final_answer)
펠리클을 사용하는 목적은 노광 원판의 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위함이다. 이물질이 발생하더라도 노광 원판 표면이 아닌 펠리클막 상에 부착되도록 함으로써, 리소그래피 시 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞추면 펠리클막 상의 이물질이 패턴 전사에 영향을 주지 않게 하는 기능을 수행한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
펠리클은 노광 원판에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위해 설치되며, 이물질이 펠리클막 상에 부착되도록 하여 패턴 전사에 영향을 주지 않도록 한다.