KR20060069602A - Anti-pollution photo mask - Google Patents

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KR20060069602A
KR20060069602A KR1020040108106A KR20040108106A KR20060069602A KR 20060069602 A KR20060069602 A KR 20060069602A KR 1020040108106 A KR1020040108106 A KR 1020040108106A KR 20040108106 A KR20040108106 A KR 20040108106A KR 20060069602 A KR20060069602 A KR 20060069602A
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이상이
최용규
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Abstract

본 발명은 포토 마스크의 오염 방지구조에 관한 것으로, 투명기판과, 상기 투명 기판의 상부에 위치하는 차광막 또는 반투과막 패턴과, 상기 구조의 상부전면에 위치하여 상기 차광막 또는 반투과막 패턴에 잔류하는 이온성 분자 간의 결합을 방지하는 오염방지층으로 구성된다. 이와 같은 구성의 본 발명은 포토 마스크의 상부에 폴리머 또는 질화막 보호층을 더 포함하여, 그 포토 마스크의 패턴에 잔류하는 이온성 분자들이 반응하여 성장형 이물이 되는 것을 방지함으로써, 포토 마스크의 수명을 연장시키며, 제조공정의 신뢰성을 향상시키고, 반도체 장치의 수율을 향상시키는 효과가 있다. The present invention relates to an anti-pollution structure of a photo mask, and includes a transparent substrate, a light shielding film or a semi-transmissive film pattern positioned on an upper portion of the transparent substrate, and a light shielding film or semi-transmissive film pattern located on an upper surface of the structure. It is composed of an antifouling layer to prevent binding between ionic molecules. The present invention of such a configuration further includes a polymer or nitride protective layer on top of the photo mask, thereby preventing the ionic molecules remaining in the pattern of the photo mask from reacting to form a growth type foreign material, thereby extending the life of the photo mask. It is effective in improving the reliability of the manufacturing process and improving the yield of the semiconductor device.

성장성 이물, 오염, 펠리클, 프레임Contaminant, Contaminant, Flyicle, Frame

Description

포토 마스크의 오염 방지구조{anti-pollution photo mask} Anti-pollution photo mask             

도 1은 종래 포토 마스크에 성장형 이물이 발생하는 과정의 모식도. 1 is a schematic diagram of a process of generating a growth type foreign object in a conventional photo mask.

도 2는 본 발명에 따르는 포토 마스크의 오염 방지구조 단면도.2 is a cross-sectional view of a structure for preventing contamination of a photomask according to the present invention;

도 3은 폴리머층의 제조 과정의 모식도.3 is a schematic view of a process for producing a polymer layer.

도 4는 본 발명의 다른 실시 단면도.4 is another embodiment of the present invention.

-- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -- -Explanation of symbols for the main parts of the drawing-

10:포토 마스크 20:폴리머층10: photo mask 20: polymer layer

30:펠리클 프레임 40:펠리클30: pellicle frame 40: pellicle

50:보호막
50: protective film

본 발명은 포토 마스크의 오염 방지구조에 관한 것으로, 특히 포토 마스크의 패턴 형성면의 상부전면에 폴리머층을 형성하여 포토 마스크를 사용하는 과정에서 성장형 이물이 성장하는 것을 방지할 수 있는 포토 마스크의 오염 방지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a pollution prevention structure of a photo mask, and in particular, to form a polymer layer on the upper surface of the pattern forming surface of the photo mask, the contamination of the photo mask that can prevent the growth of foreign-type growth in the process of using the photo mask The prevention structure is related.

일반적으로 포토 마스크를 제작함에 있어 오염원으로 부터 마스크를 보호하기 위해 펠리클을 적용하고 있다.In general, pellicles are applied to protect the mask from contamination during the manufacture of photo masks.

그러나 소자의 고집적화 및 미세화가 급속하게 진행됨에 따라 현재 사용하고 있는 펠리클의 부착으로는 외부 오염원은 어느정도 차단할 수 있으나, 펠리클 또는 마스크 패턴에 잔존하는 H2SO4와 NH4OH 및 다른 화학적 결합의 결정체가 성장성 이물로 남아 마스크의 신뢰성과 수율이 저하되는 문제점이 있었다.However, as the integration and miniaturization of the device rapidly progress, external contaminants may be blocked to some extent by the attachment of pellicles currently used, but crystals of H 2 SO 4 and NH 4 OH and other chemical bonds remaining in the pellicle or mask pattern There was a problem that remains as a growth foreign material deteriorates the reliability and yield of the mask.

도 1은 상기 설명한 성장형 이물이 포토 마스크에 발생한 상태의 단면 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 펠리클(2)이 적용된 포토 마스크(1)도 외부의 수증기가 펠리클 프레임(3)을 통해 유입되거나, 마스크 패턴에 잔존하는 H2SO4 등의 이온성 분자들이 노광 에너지에 의해 상호 결합하여 성장형 이물(4)을 발생시킨다.FIG. 1 is a cross-sectional schematic view of the above-described growth-type foreign matter in the photo mask, and as shown therein, the external water vapor flows in through the pellicle frame 3 or the photo mask 1 to which the pellicle 2 is applied. Ionic molecules such as H 2 SO 4 remaining in the pattern are bonded to each other by the exposure energy to generate the growth foreign material 4.

상기 성장형 이물(4)은 광을 차단하는 것으로, 그 성장형 이물(4)이 발생된 포토 마스크로 반도체 장치를 제조하는 경우, 정확한 패턴을 형성할 수 없어, 반도체 장치의 특성을 열화시키고, 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.
The growth-type foreign material 4 blocks light, and when the semiconductor device is manufactured using a photomask in which the growth-type foreign material 4 is generated, an accurate pattern cannot be formed, thereby deteriorating the characteristics of the semiconductor device and increasing the yield. There was a problem of deterioration.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 마스크 패턴에 잔존하는 이온성 분자들이 결정화되는 것을 방지할 수 있는 포토 마스크 오염 방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.
In view of the above problems, the present invention has an object to provide a photo mask contamination prevention structure that can prevent the ionic molecules remaining in the mask pattern from being crystallized.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투명기판과, 상기 투명 기판의 상부에 위치하는 차광막 또는 반투과막 패턴과, 상기 구조의 상부전면에 위치하여 상기 차광막 또는 반투과막 패턴에 잔류하는 이온성 분자 간의 결합을 방지하는 오염방지층으로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 오염 방지구조를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a transparent substrate, a light shielding film or a semi-transmissive film pattern positioned on the upper portion of the transparent substrate, and the ions remaining on the light-shielding film or semi-transmissive film pattern located on the upper surface of the structure It provides a pollution prevention structure of the photo mask, characterized in that consisting of a pollution prevention layer that prevents bonding between the sex molecules.

여기서, 상기 오염방지층은 투명한 폴리머 또는 실리콘 질화막인 것을 특징으로 한다.
Here, the antifouling layer is characterized in that the transparent polymer or silicon nitride film.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

도 2는 본 발명에 따르는 포토 마스크 장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 투명 기판(11) 상에 차광막 또는 반투과막 패턴(12)을 구비하는 포토 마스크(10)와, 상기 차광막 또는 반투과막 패턴(12)과 투명 기판(11)의 상부전면에 코팅되어, 그 차광막 또는 반투과막에 잔존하는 이온성 분자 기체가 결정화되는 것 을 방지하는 폴리머층(20)과, 상기 폴리머층(20)에 펠리클(40)을 접착하는 펠리클 프레임(30)으로 구성된다.FIG. 2 is a configuration diagram of a photomask apparatus according to the present invention. As shown therein, a photomask 10 having a light shielding film or a semi-transmissive film pattern 12 on a transparent substrate 11, and the light shielding film or half A polymer layer 20 coated on the upper surface of the transparent film pattern 12 and the transparent substrate 11 to prevent crystallization of the ionic molecular gas remaining in the light shielding film or the semi-transmissive film, and the polymer layer ( 20) is composed of a pellicle frame 30 to adhere the pellicle 40 to.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention configured as described above in more detail.

먼저, 도 2에서 보여지는 본 발명의 구조는 종래 기술 구성에서 포토 마스크(10)의 일면에 폴리머층(20)을 더 코팅한 것이다.First, the structure of the present invention shown in FIG. 2 is to further coat the polymer layer 20 on one surface of the photo mask 10 in the prior art configuration.

도 3은 상기와 같이 포토 마스크(10)에 폴리머층(20)을 코팅하는 과정의 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 스프레이 노즐(60)을 이용하여 포토 마스크(20)가 회전하는 상태에서 폴리머를 분사하여 0.55㎛ 두께의 폴리머층(20)을 형성한다.3 is a schematic diagram of a process of coating the polymer layer 20 on the photo mask 10 as described above, and as shown in FIG. 3, the polymer is applied in a state in which the photo mask 20 is rotated using the spray nozzle 60. Spraying to form a polymer layer 20 of 0.55㎛ thickness.

상기와 같이 형성된 폴리머층(20)은 상기 포토 마스크(10)의 차광막 또는 반투과막 패턴(12)에 포함된 H2SO4 이온이 상기 포토 마스크(10)와 펠리클(40)의 사이로 유출되는 것을 차단한다.In the polymer layer 20 formed as described above, H 2 SO 4 ions included in the light blocking film or the semi-transmissive film pattern 12 of the photo mask 10 flow out between the photo mask 10 and the pellicle 40. Block it.

이는 상기 H2SO4 이온이 유출되면, 노광 에너지를 반응에너지로 하여 다른 분자와 결합하여 포토 마스크(10) 상에 성장형 이물을 발생시키게 되나, 본 발명은 폴리머층(20)을 사용하여 그 H2SO4 이온이 유출 및 반응을 차단하여 성장형 이물의 발생을 방지할 수 있게 된다.When the H 2 SO 4 ions flow out, the exposure energy is used as a reaction energy to combine with other molecules to generate growth-type foreign matter on the photomask 10, but the present invention uses the polymer layer 20 to form the H. 2 SO 4 ions can prevent the outflow and reaction to prevent the generation of growth foreign matter.

상기 폴리머층(20)의 재질은 그 성질이 완전 투명한 것이면 사용이 가능하며, 제조된 포토 마스크가 ArF 및 KrF를 광원으로 하는 자외선인 경우 PerfluoroPolymer로 한다.The material of the polymer layer 20 can be used as long as its properties are completely transparent. If the manufactured photomask is ultraviolet light using ArF and KrF as a light source, the polymer layer 20 is a perfluoropolymer.

또한, 도 4는 본 발명에 따르는 다른 실시예의 포토 마스크 단면도로서, 이 에 도시한 바와 같이 투명기판(11)의 상부에 차광막 또는 반투과막(12)이 마련된 포토 마스크(10)와, 그 포토 마스크(10)의 전면에 이온성 분자에 의한 성장형 이물이 발생하는 것을 방지하는 보호막(50)으로 구성된다.4 is a cross-sectional view of a photo mask of another embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 4, a photo mask 10 having a light shielding film or a semi-transmissive film 12 provided on an upper portion of the transparent substrate 11, and a photo mask thereof. It is comprised by the protective film 50 which prevents generation | occurrence | production of the foreign-type growth by an ionic molecule in the whole surface of the mask 10.

상기 보호막(50)은 질화막으로 한다.The protective film 50 is a nitride film.

상기 보호막(50)은 상기 도 2의 폴리머층(20)과 같이 포토 마스크(10)의 차광막 또는 반투과막 패턴(12)에 잔류하는 이온성 분자들의 결합을 방지하여 포토 마스크(10)의 오염을 방지할 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, the passivation layer 50 prevents bonding of ionic molecules remaining in the light blocking layer or the semi-transmissive layer pattern 12 of the photomask 10 to contaminate the photomask 10. Can be prevented.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.
The present invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and has ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the concept of the present invention. Various changes and modifications are possible by the user.

상기한 바와 같이 본 발명은 포토 마스크의 상부에 폴리머 또는 질화막 보호층을 더 포함하여, 그 포토 마스크의 패턴에 잔류하는 이온성 분자들이 반응하여 성장형 이물이 되는 것을 방지함으로써, 포토 마스크의 수명을 연장시키며, 제조공정의 신뢰성을 향상시키고, 반도체 장치의 수율을 향상시키는 효과가 있다. As described above, the present invention further includes a polymer or nitride protective layer on top of the photo mask, thereby preventing the ionic molecules remaining in the pattern of the photo mask from reacting to form a growth type foreign material, thereby extending the life of the photo mask. It is effective in improving the reliability of the manufacturing process and improving the yield of the semiconductor device.

Claims (2)

투명기판과,Transparent substrate, 상기 투명 기판의 상부에 위치하는 차광막 또는 반투과막 패턴과,A light blocking film or semi-transmissive film pattern positioned on the transparent substrate; 상기 구조의 상부전면에 위치하여 상기 차광막 또는 반투과막 패턴에 잔류하는 이온성 분자 간의 결합을 방지하는 오염방지층으로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 오염 방지구조. And an antifouling layer disposed on an upper front surface of the structure to prevent bonding between ionic molecules remaining in the light shielding or semitransmissive layer pattern. 제 1항에 있어서, 상기 오염방지층은 투명한 폴리머 또는 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 오염 방지구조.The antifouling structure of a photomask of claim 1, wherein the antifouling layer is a transparent polymer or silicon nitride film.
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