KR102511751B1 - 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크 및 포토마스크 - Google Patents

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Abstract

극자외선 리소그래피용 블랭크마스크는 투명 기판, 다층 반사막, 캡핑막, 및 흡수막을 구비하며, 다층반사막은 표면 거칠기(Surface Roughness)가 0.5㎚Ra 이하이다. EUV 포토마스크 패턴의 풋팅이 방지되고, 평탄도가 개선되며, 캡핑막의 반소도 감소 및 결함 발생이 방지된다.

Description

극자외선 리소그래피용 블랭크마스크 및 포토마스크 {Blankmask and Photomask for Extreme Ultra-Violet Lithography}
본 발명은 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크 및 포토마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 13.5㎚의 극자외선(Extreme Ultra Violet; EUV)광을 노광광으로 사용하여 14㎚급 이하, 특히 10㎚급 또는 7nm급 이하의 미세 패턴 구현이 가능한 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크 및 포토마스크에 관한 것이다.
최근 반도체 제조를 위한 리소그래피 기술은 ArF, ArFi, MP(Multiple) Lithography 에서 EUV Lithography 기술로의 발전이 이루어지고 있다. EUV Lithography 기술은 13.5nm의 노광파장을 사용함으로서, 해상도(Resolution) 및 공정 단순화가 가능하여, 10nm급 이하 반도체 소자 제조용으로 각광받고 있는 기술이다.
한편, EUV Lithography 기술에 있어서, EUV광은 모든 물질에 대해 잘 흡수되고 또한 이 파장에서 물질의 굴절률은 1에 가깝기 때문에, 기존의 KrF 또는 ArF 광을 사용한 포토리소그래피와 같은 굴절 광학계를 사용할 수 없다. 이 때문에, EUV 리소그래피에서는 반사 광학계를 이용한 포토마스크가 사용된다.
블랭크마스크는 포토마스크의 원재료로서, 반사형 구조를 형성하기 위하여 기판 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막, EUV 광을 흡수하는 흡수막의 2가지 박막을 포함하여 구성된다. 그 외에 다층 반사막을 보호하는 캡핑막(Capping layer), e-chucking을 하기 위한 후면 도전막(Backside conductive layer) 등이 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로는, EUV용 블랭크마스크는, SiO2-TiO2계의 저 열팽창계수를 가지는 LTEM(Low Thermal Expansion Material) 기판 상에 Mo/Si로 이루어진 다층 반사막, 다층 반사막 상에 루테늄(Ru)계의 캡핑막, 및 캡핑막 상에 탄탈륨(Ta)계의 흡수막이 형성된 구조를 가진다. 이를 통해 형성되는 포토마스크는 흡수막이 패터닝된 형태로서, 반사막의 반사율과, 흡수막의 반사율의 명암비(Contrast) 차이를 이용하여 Wafer에 패턴을 형성하는 원리를 이용한다.
상기와 같은 EUV 블랭크마스크를 이용하여 패턴을 형성할 때 하기와 같은 문제점이 발생한다.
첫째, 구현하고자 패턴의 크기가 미세화됨에 따라 구현된 패턴 모양(Pattern Profile)의 왜곡, 특히 패턴의 풋팅(Footing)과 같은 문제는 해상도(Resolution)에 직접적인 영향을 미친다. 특히, 구현하고자 하는 메인(Main) 패턴 뿐만아니라, 광학 근접 효과(Optical Proximity Effect) 보정을 위한 SRFS(Sub-resolution Feature Size) CD 패턴에 발생하는 풋팅(Footing) 문제는 해상도(Resolution)에 치명적인 영향을 미친다.
구체적으로는, EUV 블랭크마스크의 흡수막 패턴을 형성하는 탄탈륨(Ta)계 물질은 일반적으로 2층 구조로 형성되며, 하부층은 산소를 포함하지 않고, 상부층은 산소를 포함하여 구성된다. 또한 그림자 효과(Shadowing Effect) 제어를 위하여, 산소를 포함하는 상부층은 그 두께(Thickness)가 15nm 이하로 형성되며, 최근에는 10nm 이하로 형성된다. 산소를 포함하는 상부층은 불소계 식각 가스에 식각되는 특성을 가지기 때문에, 결론적으로 흡수막 패턴의 모양 및 풋팅(Footing)과 같은 현상은 흡수막의 하부층에 의해 결정된다. 더욱이, 흡수막 하부층은 상대적으로 흡수막 상부층 대비 두께가 두꺼우며, 식각 시 깊이 방향(Depth)으로 식각 라디칼(Radical) 성분이 상대적으로 표면 대비 낮아지게 되어, 풋팅(Footing) 현상이 발생할 확률이 증가하게 되는 문제점을 가진다.
두번째, EUV 블랭크마스크의 평탄도(Flatness)에 있어서도 하기와 같은 문제점이 발생한다.
일반적으로 EUV 블랭크마스크의 평탄도(Flatness)는 2가지, 즉 흡수막의 평탄도 및 다층 반사막을 포함한 캡핑막에서의 평탄도로 구분할 수 있다.
흡수막의 평탄도와 관련하여, 흡수막은 성막 이후 최종적으로 패턴이 형성되는 부분으로서 성막 시 발생한 잔류 응력이 패턴이 형성되면서 Release 되기 때문에, Release 되면서 발생하는 Registration 문제가 발생한다. 최근에는 미세화된 패턴 크기에 의해 각각의 Position에 대한 상기 Registration 문제가 더욱 중요한 문제로 대두되고 있다.
그러나, 현재의 탄탈륨(Ta)계 흡수막에 패턴 형성 시, 10nm급 이하의 패턴을 형성할 경우에는 Registration 문제는 없으나 7nm급 이하의 패턴을 형성할 경우에는 잔류응력에 의한 Registration 문제가 야기되고 있다. 더욱이 상기 Registration 문제는 입사각도가 6° 경사지게 입사되는 EUV 리소그래피에 있어서는 더욱 치명적인 영향을 미친다. 이는 반사광에 의한 EUV 노광 공정에서 각각의 Mask 면 전체의 잔류 응력뿐만 아니라 국소영역(Micro Area)에서의 잔류응력이 각기 다르기 때문에, 어느 부분에서도 패턴 위치 변경이 발생하고 6° 경사지게 입사되는 노광광에 의한 Shadowing Effect가 증가되기 때문이다.
다층 반사막을 포함하는 캡핑막 상의 평탄도 문제는 박막 응력과 관련된다. EUV 노광광은 6°로 기울어져 있고 반사경로를 통해 Wafer PR에 전사되기 때문에, 다층 반사막을 포함한 캡핑막 평탄도가 높을 경우에는 이상적인 반사 경로와 실제 반사 경로 차이가 발생하여 전사된 패턴에서 패턴 위치 에러(Pattern Position Error)가 발생한다. 캡핑막 상의 평탄도는 다층 반사막, LTEM 기판, LTEM 기판의 후면에 성막되는 후면 도전막 등과 같은 캡핑막 하부의 박막 중 어느 하나 이상의 영향을 받게 된다. 그러나, Mo/Si 40pairs가 성막되어 형성되는 다층 반사막은 일반적으로 볼록 모양(Convex Type)의 단면 형상을 가지며, 크롬(Cr)계 물질로 형성된 후면 도전막은 일반적으로 오목 모양(Concave Type)의 단면 형상을 가진다. 이에 따라 최종적으로 다층 반사막의 표면의 볼록 모양(Convex Type)이 심화되어 평탄도가 더욱 커지게 된다. 따라서, 실제 반사광의 경로가 이상적인 반사광의 경로와 더욱 큰 차이를 갖게 되어 패턴 위치 에러(Pattern Position Error) 문제가 더욱 심화되는 문제점이 있다.
세번째, 캡핑막으로 사용되는 루테늄(Ru)계 물질은, 하기와 같은 문제점을 야기한다.
루테늄(Ru)계 물질은 산화도를 낮추고 식각 시 하부의 다층 반사막을 보호하는 역할을 수행한다. 그러나, 루테늄(Ru)계 물질은 오존수, DI-water 등과 같은 세정용액에 의해 산화되며, Wafer에 반복 노광 시 높은 에너지에 의하여 캡핑막의 루테늄(Ru) 및 캡핑막 하부의 다층 반사막의 실리콘(Si)이 산화된다. 이에 따라 캡핑막에 데미지(Damage)가 발생하여 최종적으로 노광광에 대한 반사도 감소 및 결함 발생율 증가가 발생하고, 캡핑막 상부의 박막(흡수막 또는 위상반전막등)에도 악영향이 미치게 된다.
본 발명의 목적은, EUV 포토마스크 패턴의 풋팅 발생을 방지하고, EUV 블랭크마스크의 평탄도를 개선하며, 캡핑막의 산화 및 결함을 방지할 수 있는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크는, 투명 기판 상에 순차 형성된 다층 반사막, 캡핑막 및 흡수막을 포함하며, 상기 다층반사막은 표면 거칠기(Surface Roughness)가 0.5㎚Ra 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 다층 반사막은 Mo/Si의 구조, Mo/B4C/Si/C/Mo의 구조, Mo/C/Si/B4C/Mo의 구조 중 하나의 구조가 다층으로 적층된 구조일 수 있다.
상기 다층 반사막 내의 B4C 또는 C 중 하나 이상은 0.1~5nm의 두께를 갖는 층으로 구성된다.
상기 다층 반사막은 200~500℃의 온도로 열처리된다.
상기 다층 반사막 또는 상기 캡핑막은, 성막 후 e-beam Treatment를 통한 산화막 형성을 억제하는 전기적 중성화 처리가 수행된다.
본 발명의 블랭크마스크는, 상기 투명 기판과 상기 다층 반사막 사이에 구비되며 오목 모양을 갖는 응력 제어층을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 응력 제어층은 Cr, Ta, B, Mo, V, Co, Ag, Sb, Ti, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 1종 이상, 또는 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 보론(B), 수소(H) 중 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성된다.
상기 응력 제어층은 10~100nm의 두께를 갖는다.
상기 캡핑막은 Ru 또는 Nb 중 1종 이상, 또는 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 1종 이상의 경원소를 더 포함하는 물질로 형성될 수 있다.
상기 흡수막은 상부층이 산소(O)를 포함하고, 하부층이 산소(O)를 미포함하는 2층 구조의 탄탈(Ta) 화합물로 형성된다.
상기 하부층은 Ta, TaN, TaCN, TaC, TaB, TaBN, TaBCM, TaBC 중 1종 이상, 또는 이에 수소(H)를 더 포함하는 물질로 형성된다.
상기 하부층은 두께 방향으로 조성비가 변하는 연속막 형태로 구성된다.
상기 흡수막은 3층 구조의 탄탈(Ta) 화합물로 형성된다.
상기 흡수막은 중간층의 질소(N) 함유량이 하부층에 비해 1~20at% 높도록 형성된다.
상기 흡수막의 상기 중간층은 3~40nm의 두께를 갖는다.
상기 흡수막은 2층 이상의 구조를 가지며 탄탈(Ta) 화합물로 형성되고, 상기 흡수막의 상부층 하부의 층들은 Ta : N = 95at% : 5at% ∼ 50at% : 50at% 의 조성비를 갖는다.
상기 흡수막은 보론(B)을 포함하는 탄탈(Ta) 화합물로 형성되며, Ta 40∼90at%, B 5∼20at%, N 5∼50at% 의 조성비 갖는다.
상기 흡수막은 2층 이상의 구조를 가지며 탄탈(Ta) 화합물로 형성되고, 상부층은 50∼90at% 의 산소(O)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 블랭크마스크는, 상기 흡수막 상에 형성된 하드마스크막을 더 포함할 수 있다.
상기 하드마스크막은 Cr, Ta, Mo, V, Co, Ag, Sb, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 1종 이상을 포함하거나, 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H) 중 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성된다.
본 발명의 블랭크마스크는, 상기 투명 기판의 하부에 구비된 후면 도전막을 더 포함할 수 있다.
상기 후면 도전막은 100Ω/□ 이하의 면저항을 갖는다.
상기 후면 도전막은 Cr, Ta, Mo, V, Co, Ag, Sb, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 1종 이상을 포함하거나, 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H) 중 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성된다.
상기 후면 도전막은 크롬(Cr), 크롬(Cr) 화합물, 또는 크롬(Cr)에 금속 물질이 포함된 화합물로 형성된다. 상기 후면 도전막은, 상기 투명 기판의 후면에 접한 제1층, 상기 제1층 상에 형성되는 제2층, 및 상기 제2층 상에 형성되는 제3층의 3층 구조를 가진다. 상기 제1층 및 상기 제3층은 산소(O)를 포함하고, 상기 제2층은 산소(O)를 포함하는 않는 것이 바람직하다.
상기 제1층과 상기 제3층은 크롬(Cr) 20∼70at% 및 C, O, N 의 합이 30∼80at%인 조성비를 가지며, 상기 제2층은 Cr : N = 70at% : 30at% ∼ 20at% : 80at% 조성비를 갖는다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기와 같은 구성의 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크를 이용하여 제조된 극자외선 리소그래피용 포토 마스크가 제공된다.
본 발명에 따르면, EUV 블랭크마스크의 평탄도가 개선되며, 캡핑막의 산화 및 결함이 방지된다. 또한 이러한 블랭크마스크에 의하여 제조된 EUV 포토마스크의 패턴에서 풋팅 발생이 방지된다.
도 1은 본 발명의 극자외선 리소그래피용 포토마스크를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 후면 도전막의 구체적인 구성을 도시한 도면.
도 1은 본 발명에 따른 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크(100)는 투명 기판(102) 및 투명 기판(102) 상에 순차적으로 적층된 다층 반사막(104), 캡핑막(106) 및 흡수막(108)을 포함한다. 또한, 블랭크마스크(100)는 투명 기판(102)의 후면에 구비된 도전막(110)을 포함한다.
투명 기판(102)은 13.5nm의 EUV 노광광을 이용하는 반사형 블랭크마스크용 글래스 기판으로서 적합하도록 노광 시 열에 의한 패턴의 변형 및 박막에 의한 스트레스를 방지하기 위해 0 ± 1.0 × 10-7/℃ 범위 내의 저 열팽창 계수를 가지며, 바람직하게, 0 ± 0.3 × 10-7/℃ 범위 내의 저 열팽창 계수를 갖는 LTEM(Low Thermal Expansion Material) 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 투명 기판(102)은 SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹스 등을 소재로 구성될 수 있다.
투명 기판(102)은 노광 시 반사광의 정밀도를 높이기 위하여 높은 평탄도(Flatness)가 요구된다. 상기 평탄도는 TIR(Total Indicated Reading) 값으로 표현되고, 투명 기판(102)의 TIR은 132mm2 영역 또는 142mm2 영역에서 100㎚ 이하이며, 바람직하게는 50㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎚ 이하이다.
투명 기판(102) 상에 구비된 다층 반사막(104)은 EUV 노광광을 반사하는 기능을 가지며, 몰리브데늄(Mo) 및 실리콘(Si)을 교대로 40층 내지 60층 적층하여 형성한다. 다층 반사막(104)은 이미지 감도(Image Contrast)를 좋게 하기 위하여 13.5㎚ 파장에 대한 높은 반사율이 요구되는데, 이러한 다층 반사막(104)의 반사 강도(Reflection Intensity)는 노광광의 입사 각도 및 다층 반사막(104)의 구조(각 층의 두께)에 따라 달라지게 된다. 예를 들어, 0.33의 Normal NA 공법이 적용되고 노광광의 입사 각도가 4∼6˚인 경우, 몰리브데늄(Mo) 및 실리콘(Si)이 각각 2.8㎚ 및 4.2㎚의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 입사 각도가 8∼14˚의 High NA 공법이 적용될 경우에는 몰리브데늄(Mo) 및 실리콘(Si)이 각각 2∼4㎚, 3∼5㎚의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
다층 반사막(104)은 몰리브데늄(Mo)과 실리콘(Si) 형성 시 각 층간의 확산(Diffusion)을 감소시키고 또한 제조 과정에서의 열처리 공정에 의해 발생하는 반사율 저감을 감소시키기 위하여, 몰리브데늄(Mo) 층의 성막 후 B4C 또는 Carbon(C) 중 선택되는 1종 이상의 물질을 0.1~5nm 의 두께, 바람직하게는, 0.1~1nm 의 두께로 성막할 수 있다. 이를 통해 상세하게는 Mo/B4C/Si/C/Mo의 구조, 또는 Mo/C/Si/B4C/Mo의 구조로 반사막을 형성할 수 있다. 다만, B4C 또는 Carbon의 두께가 두께가 5nm 이상이면 다층 반사막(104)의 반사율 저감이 발생하며, 0.1nm 이하이면 Mo/Si 층간 확산(Diffusion) 또는 열적 변화에 의한 반사율 감소를 줄이기 어렵다.
다층 반사막(104)은 선택적으로 열처리를 할 수 있다. 열처리는 200~500℃ 범위에서 Furance(퍼니스), Rapid Thermal Annealing(RTA), 핫-플레이트(Hot-plate) 중 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 실시할 수 있다. 열처리는 바람직하게는 250~300℃ 온도 범위에서 하는 것이 다층 반사막(104)의 스트레스를 감소시키는데 용이하다. 한편, 다층 반사막(104) 형성 시 B4C 또는 C를 성막함으로써 상기 열처리 시 발생하는 확산에 의한 반사율 감소 영향을 억제할 수 있다.
다층 반사막(104)은 몰리브데늄(Mo)이 대기에 접촉하면 쉽게 산화되어 반사율이 저하되기 때문에, 다층 반사막(104)의 최상층은 산화 방지를 위한 보호막으로서 실리콘(Si) 층으로 구성하는 것이 바람직하다. 한편, 최상부층이 실리콘(Si)으로 형성됨에도 불구하고, Mask 제작 후 Wafer에 반복 노광 시 높은 에너지에 의해 실리콘(Si)에 산화막이 형성되어 상부 또는 하부 어느 하나의 박막에 영향을 미친다. 따라서, 다층 반사막(104) 형성 후 전기적 중성화 처리, 예를 들어 전자 표면 처리(Electron Surface Treatment)를 실시하는 것이 바람직하다. 이를 통해 표면 전자를 제어하여 산화 등과 같은 박막의 변화를 방지할 수 있다.
다층 반사막(104)은 13.5㎚의 EUV용 노광 파장에 대하여 65% 이상의 반사율을 가지며, 193㎚ 또는 257㎚의 파장에 대하여 65% 이하의 반사율을 갖는다. 다층 반사막(104)의 표면 평탄도를 TIR로 정의할 때, 표면 평탄도는 1,000㎚ 이하의 절대값을 가지며, 바람직하게, 500㎚ 이하, 더욱 바람직하게, 300㎚ 이하의 값을 갖는다. 다층 반사막(104)의 표면 평탄도가 나쁜 경우 EUV 노광광이 반사되는 위치의 에러가 발생하며, 위치 에러가 높을수록 임계 치수(Critical Dimension)의 위치 에러(Position Error)가 유발된다. 한편, 다층 반사막(104)은 EUV 노광광에 대한 난반사를 억제하기 위하여 표면 거칠기(Surface Roughness)가 0.5㎚Ra 이하, 바람직하게는 0.3㎚Ra 이하, 더욱 바람직하게는 0.1㎚Ra 이하의 값을 갖는다.
한편, 도 1에 도시되지는 않았지만, 투명 기판(102)과 다층 반사막(104) 사이에 응력 제어층을 추가적으로 형성할 수 있다. 상기 응력 제어층은 오목 모양(Concave Type)을 가지는 물질로 형성할 수 있으며, 그 물질로서 Cr, Ta, B, Mo, V, Co, Ag, Sb, Ti, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 선택되는 하나 이상의 물질, 또는 그에 산소, 질소, 탄소, 보론, 수소 중 선택되는 하나 이상의 물질 포함하여 형성할 수 있으며, 바람직하게는 Cr, Mo, Ti, Si 중 선택되는 물질 및 그의 화합물로 형성된다.
상기 응력 제어층의 Stress를 하기와 같은 방법으로 설정함으로써 잔류 응력을 제어하여 평탄도를 낮출 수 있다. 예를 들어, 다층 반사막(104)의 볼록 모양으로 800nm 이고, 투명 기판(102)이 볼록 모양으로 30nm, 후면 도전막(110)이 볼록 모양으로 200nm 일 경우, 상기 응력 제어층은 오목 모양으로 100~600nm 범위를 가지도록 설계할 수 있다. 또한, 다층 반사막(104)이 볼록 모양으로 800nm, 투명 기판(102)이 볼록 모양으로 30nm, 후면 도전막(110)이 오목 모양으로 100nm일 경우, 상기 응력 제어층은 오목 모양으로 200~700nm 범위를 가지도록 설계할 수 있다.
상기 응력 제어층의 두께는 10~100nm 인 것이 바람직하다. 응력 제어층이 크롬을 포함하는 물질로 구성될 경우 Cr : N = 100 : 0 ~ 35 : 65 의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
상기 응력 제어층은 열처리될 수 있다. 열처리 방법으로는 100~500℃ 범위에서 Furance(퍼니스), Rapid Thermal Annealing(RTA), 핫-플레이트(Hot-plate) 중 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 실시할 수 있다. 열처리는 바람직하게는 250~400℃ 범위에서 수행된다.
캡핑막(106)은 다층 반사막(104) 상에 형성되어, 패턴 형성을 위한 건식 식각 또는 세정 공정 시 다층 반사막(104)을 보호하는 역할을 한다. 이를 위해, 캡핑막(106)은 루테늄(Ru) 또는 니오븀(Nb)의 단독, 루테늄(Ru) 화합물 또는 니오븀(Nb) 화합물, 또는 루테늄(Ru)과 니오븀(Nb)을 모두 포함하는 화합물로 형성할 수 있다. 구체적으로는, 캡핑막(106)은 루테늄(Ru) 및/또는 니오븀(Nb)에 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 적어도 하나 이상의 경원소 물질을 포함하는 물질로 구성될 수 있으며, 이때 주원소인 루테늄(Ru) 또는 니오븀(Nb)이 60at% 이상의 함유량을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
캡핑막(106)은 1~10㎚의 두께를 가지며, 바람직하게, 1~5㎚의 두께를 갖는다. 캡핑막(106)의 두께가 1㎚ 이하인 경우 식각 및 세정 공정에서 다층 반사막(104)을 보호하기 어려우며, 두께가 10㎚ 이상인 경우 13.5㎚의 노광광의 반사율이 감쇄되어 최종적으로 이미지 감도(Image Contrast)가 감소하는 문제가 발생한다.
캡핑막(106)은 세정 공정에서 세정액, 특히 오존수 및 Hot DI-water에 상대적으로 취약한 특성을 나타낸다. 이에 따라 캡핑막(106) 상부에 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위하여, 캡핑막(106)의 표면에 전기적 중성화 처리 예를 들어 e-beam Treatment를 통해 산화막 형성을 억제하는 공정을 추가할 수 있다.
흡수막(108)은 스퍼터링(Sputtering), 화학기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 이온 빔 증착법(IBD) 등 다양한 방법으로 성막할 수 있다. 특히, 흡수막(108)은 스퍼터링(Sputtering) 및 이온빔 증착법(IBD) 중 하나 이상의 방법을 통해 형성할 수 있다.
흡수막(108)은, 예를 들어, Cr, Ta, B, Mo, V, Co, Ag, Sb, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 선택되는 1종 포함하거나, 또는 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H) 중 1종 이상의 경원소 물질을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 흡수막(108)은 노광광에 대한 소멸계수가 높은 탄탈륨(Ta) 및 그의 화합물로 구성하는 것이 바람직하다.
흡수막(108)은 단층 구조, 다층 구조, 단일막 구조 또는 연속막 구조 중 어느 하나 이상의 구조로 형성할 수 있다. 흡수막(108)은 바람직하게는 2층 이상, 더욱 바람직하게는 3층 이상으로 구성되며, 상부층은 산소(O)를 포함하여 구성된다. 구체적으로는, 흡수막이 2층으로 구성될 경우 상부층은 탄탈륨(Ta)에 적어도 산소(O)를 포함하고, 하부층은 산소(O)를 미포함하도록 구성된다. 예를 들어 하부층은 산소(O)를 미포함하는 Ta, TaN, TaCN, TaC, TaB, TaBN, TaBCM, TaBC 중 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이 물질에 수소(H)를 추가로 포함하는 물질로 형성할 수 있다.
한편, 하부층은 조성비가 두께 방향으로 변하는 연속막 형태로 구성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 하부층은 표면으로부터 깊이 방향으로 질소(N)의 함유량이 점차 낮아지는 연속막으로 형성할 수 있다. 이를 통해 깊이 방향으로 식각 속도가 증가되어 풋팅(Footing)과 같은 현상을 해소할 수 있다. 한편, 풋팅(Footing)을 해결하는 다른 방법으로 오버 에칭(Over Etching) 방법을 적용할 수 있으나, 이는 캡핑막(106)에 대한 데미지(Damage)를 줄 수 있으므로 깊이 방향으로 식각 속도가 점차 증가되도록 하는 것이 더 바람직하다.
한편, 흡수막(108)이 3층으로 구성될 경우, 흡수막의 각 층은 상기와 같은 연속막의 형태 외에 단일막 형태로 구성할 수도 있다. 예를 들어, 중간층은 하부층 대비 질소(N)의 함유량이 높도록 구성할 수 있다. 구체적으로, 중간층의 질소의 함유량은 하부층보다 1at% 이상 바람직하게는 3at% 이상 높게 설계할 수 있으며, 이때 중간층과 하부층의 질소 함유량의 차이는 20at% 이하인 것이 바람직하다. 탄탈륨(Ta)에 질소를 포함할 경우 질소(N)의 함유량이 높을수록 염소(Cl)계 가스에 대한 식각 속도가 현저히 낮아지므로, 질소(N)의 함유량 차이가 20at% 이상인 경우에는 식각 속도의 큰 차이로 인해 패턴 모양(Pattern Profile)이 나빠지는 문제점이 발생한다. 또한, 1at% 이하의 차이일 경우에는 식각 속도 차이가 발생하지 않아 풋팅(Footing) 개선에 효율적이지 못하다.
한편, 레지스트 CD 와 흡수막 식각 공정에 의해 형성된 흡수막 패턴 CD간에 편차(Bias)가 발생할 수 있다. 흡수막(108) 패턴의 경우 식각 속도가 높을수록, 비록 건식 식각으로 식각하더라도, 사이드 에칭(Etching)에 의해 CD가 변동되는 문제점이 있다. 따라서, 사이드 에칭에 대한 CD Bias를 저감하기 위해서는 중간층이 식각 속도가 느린 것이 바람직하다. 이를 위해서는 중간층의 질소(N)의 함유량을 하부층에 비하여 상대적으로 높게 하거나, 또는 중간층이 낮은 질소(N) 함유량을 갖되 중간층의 두께가 증가되도록 설계하하는 방법 등이 사용될 수 있다.
한편, 사이드 에칭의 경우 식각 속도뿐만 아니라, 중간층의 두께에 의해서도 영향을 받는다. 중간층의 두께가 3nm 이하이면 사이드 식각에 의한 CD 보정이 어렵고 40nm 이상이면 식각 속도가 빠른 하부층의 두께 제한으로 인하여 풋팅(Footing) 개선이 어려운 문제점이 발생한다. 따라서 중간층의 두께는 3~40nm 이하인 것이 바람직하다.
흡수막(108)이 2층 또는 3층으로 구성될 경우 하부층은 Ta : N = 95at% : 5at% ~ 50at% : 50at% 의 조성비를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 흡수막(108)이 보론(B)을 포함하여 형성될 경우 Ta 은 40∼90at%, B는 5∼20at%, 그리고 N 은 5∼50at% 의 조성비를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 흡수막(108)의 상부층은 산소(O)를 포함하여 구성된다. 상부층의 산소(O)의 함유량이 낮을 경우 불소(F)계 가스에 대한 식각 속도가 감소되어, 흡수막(108) 전체의 식각 시간이 현저하게 증가한다. 따라서, 상부층인 TaON, TaBON 층에 포함된 산소의 함유량은 50∼90at% 인 것이 바람직하다.
또한 흡수막(108) 상부층의 두께는 1~10nm 로 구성된다.
흡수막(108) 상에는, 도시하지는 않았지만, 하드마스크막이 형성될 수 있다. 하드마스크막은 그 하부의 흡수막(108)에 대한 식각 선택비, 특히 흡수막(108)의 상부층에 대한 식각 선택비가 높은 물질로 형성된다. 구체적으로, 하드마스크막은 크롬(Cr) 및 크롬(Cr) 화합물로 형성될 수 있으며, 크롬(Cr)을 포함한 합성 물질로 구성되어도 무방하다. 구체적으로, 하드마스크막은 Cr, Ta, Mo, V, Co, Ag, Sb, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 선택되는 1종 포함하거나, 또는 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H) 중 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성될 수 있다.
상기 하드마스크막은 2∼15nm의 두께로 형성된다. 하드마스크막은 흡수막(108)의 하부층 식각 시 함께 식각되어 제거된다.
투명 기판(102)의 하부에 구비된 후면 도전막(110)은 e-chucking을 위한 박막으로서 그 상부의 다층 반사막(104)의 평탄도에 영향을 준다. 이에 따라, 후면 도전막(110)은 Convex 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 후면 도전막(110)은 단층막 또는 다층막으로 구성될 수 있다. 후면 도전막(110)은 100Ω/□ 이하의 면저항을 가지는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 후면 도전막(110)은 Cr, Ta, Mo, V, Co, Ag, Sb, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 1종 이상을 포함하거나, 또는 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H) 중 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 후면 도전막(110)은 크롬(Cr), 크롬(Cr) 화합물, 또는 크롬(Cr)에 금속 물질이 포함된 화합물 형태로 구성될 수 있다.
도 2는 후면 도전막(110)의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
후면 도전막(110)은 기판(102)의 후면에 접한 제1층(110-1), 제1층(110-1) 상에 형성되는 제2층(110-2), 및 제2층(110-2) 상에 형성되는 제3층(110-3)의 3개 층으로 구성될 수 있다. 후면 도전막(110)이 Convex 형태를 갖도록 형성하기 위하여, 기판(102)의 후면에 접한 제1층(110-1)은 적어도 산소(O)를 포함하여 형성된다. 제2층(110-2)은 산소(O)를 포함할 수 있고 산소(O)를 포함하지 않아도 무방하다. 제2층(110-2)이 산소(O)를 포함하지 않도록 하는 경우 면저항을 감소시킬 수 있다. 제3층(110-3)은 정전척과의 마찰력을 증가시키기 위하여 산소(O)를 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 후면 도전막(110)이 3층으로 구성될 시 산소(O)를 포함하는 제1층(110-1)과 제3층(110-3)은 크롬(Cr) 20∼70at% 그리고 C, O, N 의 합이 30∼80at% 의 조성비를 갖도록 구성되는 것이 바람직하며, 제2층(110-2)은 Cr : N = 70at% : 30at% ∼ 20at% : 80at% 조성비를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
흡수막(108) 또는 상기 하드마스크막 상에 구비되는 레지스트막(도시되지 않음)은 e-beam용 화학증폭형 레지스트로 구성되며, 150nm 이하, 바람직하게는 100nm 이하, 더욱 바람직하게는 60nm 이하의 두께를 갖는다. 또한, 상기 레지스트막은 멀티(Multi) e-beam용 레지스트로 구성될 수 있으며, 멀티 e-beam용 레지스트막은 50uC/cm2 이상의 노광 도즈(Dose), 바람직하게는 70uC/cm2 이상의 노광 도즈를 갖는다.
도시하지는 않았지만, 상기 레지스트막의 상부에는 e-beam 노광 시 전자의 차지 업(Charge-up)을 저감하기 위하여 차지 방지층을 선택적으로 형성할 수 있다. 차지 방지층은 예를 들어 자기 도핑된 수용성 전도성 중합체 (Self-doped Water Soluble Conducting Polymer)로 형성할 수 있다. 상기 차지 방지층은 초순수(ultrapure water)에 용해되는 특성을 가지며, 5~60nm, 바람직하게는 5~30nm의 두께를 갖는다. 이러한, 차지 방지층을 통해 e-beam 노광 시 전자의 차지업 현상을 방지함으로써, 레지스트막의 열적 변형을 방지하여 고 해상도(High Resolution) 구현이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 이는 단지 본 발명의 예시 및 설명을 하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
102 : 투명 기판 104 : 다층 반사막
106 : 캡핑막 108 : 흡수막
110 : 후면 도전막

Claims (26)

  1. 투명 기판 상에 순차 형성된 다층 반사막, 캡핑막 및 흡수막을 포함하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크에 있어서,
    상기 다층반사막은 표면 거칠기(Surface Roughness)가 0.5㎚Ra 이하이고,
    상기 다층 반사막은 Mo/B4C/Si/C/Mo의 구조, Mo/C/Si/B4C/Mo의 구조 중 하나의 구조가 다층으로 적층된 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다층 반사막 내의 B4C 또는 C 중 하나 이상은 0.1~5nm의 두께를 갖는 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다층 반사막은 200~500℃의 온도로 열처리된 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다층 반사막 또는 상기 캡핑막은, 성막 후 e-beam Treatment를 통한 산화막 형성을 억제하는 전기적 중성화 처리가 수행된 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  6. 삭제
  7. 투명 기판 상에 순차 형성된 다층 반사막, 캡핑막 및 흡수막을 포함하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크에 있어서,
    상기 다층반사막은 표면 거칠기(Surface Roughness)가 0.5㎚Ra 이하이고,
    상기 투명 기판과 상기 다층 반사막 사이에는 오목 모양을 갖는 응력 제어층이 구비되고,
    상기 응력 제어층은 Cr, Ta, B, V, Co, Ag, Sb, Ti, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 1종 이상, 또는 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 보론(B), 수소(H) 중 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 응력 제어층은 10~100nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡핑막은 Ru 또는 Nb 중 1종 이상, 또는 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 1종 이상의 경원소를 더 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수막은 상부층이 산소(O)를 포함하고, 하부층이 산소(O)를 미포함하는 2층 구조의 탄탈(Ta) 화합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하부층은 Ta, TaN, TaCN, TaC, TaB, TaBN, TaBCM, TaBC 중 1종 이상, 또는 이에 수소(H)를 더 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 하부층은 두께 방향으로 조성비가 변하는 연속막 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수막은 3층 구조의 탄탈(Ta) 화합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 흡수막은 중간층의 질소(N) 함유량이 하부층에 비해 1~20at% 높도록 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 흡수막의 상기 중간층은 3~40nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수막은 2층 이상의 구조를 가지며 탄탈(Ta) 화합물로 형성되고, 상기 흡수막의 최상부층 하부의 층들은 Ta : N = 95at% : 5at% ∼ 50at% : 50at% 의 조성비를 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수막은 보론(B)을 포함하는 탄탈(Ta) 화합물로 형성되며, Ta 40∼90at%, B 5∼20at%, N 5∼50at% 의 조성비 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수막은 2층 이상의 구조를 가지며 탄탈(Ta) 화합물로 형성되고, 최상부층은 50∼90at% 의 산소(O)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수막 상에 형성된 하드마스크막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하드마스크막은 Cr, Ta, Mo, V, Co, Ag, Sb, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 1종 이상을 포함하거나, 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H) 중 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판의 하부에 구비된 후면 도전막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 후면 도전막은 100Ω/□ 이하의 면저항을 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 후면 도전막은 Cr, Ta, Mo, V, Co, Ag, Sb, I, Pb, Ga, Bi, Co, Sn, Te, Ni, Zr, Si, Nb, Pt, Pd, Zn, Al, Mn, Cd, Mg, Li, Se, Cu, Hf, W 중 1종 이상을 포함하거나, 이에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H) 중 1종 이상을 더 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 후면 도전막은 크롬(Cr), 크롬(Cr) 화합물, 또는 크롬(Cr)에 금속 물질이 포함된 화합물로 형성되고,
    상기 후면 도전막은 상기 투명 기판의 후면에 접한 제1층, 상기 제1층 상에 형성되는 제2층, 및 상기 제2층 상에 형성되는 제3층의 3층 구조를 가지며,
    상기 제1층 및 상기 제3층은 산소(O)를 포함하고, 상기 제2층은 산소(O)를 포함하는 않는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1층과 상기 제3층은 크롬(Cr) 20∼70at% 및 C, O, N 의 합이 30∼80at%인 조성비를 가지며,
    상기 제2층은 Cr : N = 70at% : 30at% ∼ 20at% : 80at% 조성비를 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크.
  26. 제 1, 3-5, 7-25 항 중 어느 한 항의 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크를 이용하여 제조된 극자외선 리소그래피용 포토 마스크.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11762278B2 (en) 2021-06-16 2023-09-19 Applied Materials, Inc. Multilayer extreme ultraviolet reflectors
US11782337B2 (en) 2021-09-09 2023-10-10 Applied Materials, Inc. Multilayer extreme ultraviolet reflectors
JP2023053673A (ja) * 2021-10-01 2023-04-13 信越化学工業株式会社 反射型マスクブランク用膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクの製造方法
WO2024112062A1 (ko) * 2022-11-22 2024-05-30 주식회사 에스앤에스텍 고반사율의 위상반전막을 구비한 극자외선 리소그래피용 블랭크마스크 및 포토마스크

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018106183A (ja) * 2018-02-07 2018-07-05 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク、および、ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスク

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2317384B1 (en) 2002-04-11 2016-11-09 Hoya Corporation Reflective mask blank, reflective mask and methods of producing the mask blank and the mask
FR2853418B1 (fr) * 2003-04-01 2005-08-19 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique a stabilite mecanique renforcee fonctionnant dans l'extreme ultraviolet et masque de lithographie comportant un tel dispositif
US7060401B1 (en) * 2003-10-01 2006-06-13 Advanced Micro Devices, Inc. Phase-shift reflective mask for lithography, and method of using and fabricating
JP4466566B2 (ja) 2003-10-15 2010-05-26 株式会社ニコン 多層膜反射鏡、多層膜反射鏡の製造方法、及び露光装置
KR101485754B1 (ko) * 2008-09-26 2015-01-26 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 블랭크 마스크 및 이를 이용하여 제조되는 포토마스크
CN102640021B (zh) * 2009-12-04 2014-06-25 旭硝子株式会社 Euv光刻用光学构件及带反射层的euv光刻用衬底的制造方法
DE102012200454A1 (de) * 2012-01-13 2013-01-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Herstellung eines reflektiven optischen Elements und reflektives optisches Element
US10838123B2 (en) * 2012-01-19 2020-11-17 Supriya Jaiswal Materials, components, and methods for use with extreme ultraviolet radiation in lithography and other applications
JP6069919B2 (ja) * 2012-07-11 2017-02-01 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクおよびその製造方法、ならびに該マスクブランク用の反射層付基板およびその製造方法
KR101497593B1 (ko) * 2012-08-27 2015-03-03 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크, 포토마스크 및 그의 제조 방법
JP2014160752A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Asahi Glass Co Ltd Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクおよび該マスクブランク用反射層付基板
KR101567057B1 (ko) * 2013-11-15 2015-11-09 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
KR20160002332A (ko) * 2014-06-30 2016-01-07 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
US9581890B2 (en) * 2014-07-11 2017-02-28 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet reflective element with multilayer stack and method of manufacturing thereof
US9739913B2 (en) * 2014-07-11 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet capping layer and method of manufacturing and lithography thereof
KR102520797B1 (ko) * 2015-10-15 2023-04-12 삼성전자주식회사 반사형 포토마스크 및 그 제조 방법
US20180335692A1 (en) * 2017-05-18 2018-11-22 S&S Tech Co., Ltd. Phase-shift blankmask and phase-shift photomask
KR20180127197A (ko) * 2017-05-18 2018-11-28 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018106183A (ja) * 2018-02-07 2018-07-05 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク、および、ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスク

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