KR20110122928A - 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법 - Google Patents

반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110122928A
KR20110122928A KR1020100042281A KR20100042281A KR20110122928A KR 20110122928 A KR20110122928 A KR 20110122928A KR 1020100042281 A KR1020100042281 A KR 1020100042281A KR 20100042281 A KR20100042281 A KR 20100042281A KR 20110122928 A KR20110122928 A KR 20110122928A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reflective layer
pattern
layer
reflective
mask substrate
Prior art date
Application number
KR1020100042281A
Other languages
English (en)
Inventor
이동근
김성수
김태근
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020100042281A priority Critical patent/KR20110122928A/ko
Priority to US13/069,758 priority patent/US8470500B2/en
Publication of KR20110122928A publication Critical patent/KR20110122928A/ko
Priority to US13/918,693 priority patent/US9170480B2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24Reflection masks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2008Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the reflectors, diffusers, light or heat filtering means or anti-reflective means used
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

반사형 EUV 마스크는 마스크 기판, 패턴 구조물 및 비패턴 구조물을 포함한다. 패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성된다. 비패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성되고, 반사도를 낮추기 위해 열처리된 영역(thermally treated region)을 갖는다. 따라서, 수회의 플라즈마 에칭 공정 대신에 간단한 열처리 공정을 이용해서 비패턴 영역에 위치한 반사층의 반사도를 원하는 정도로 낮출 수가 있다.

Description

반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법{REFLECTIVE EXTREME ULTRAVIOLET MASK AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반사층을 갖는 극자외선 마스크, 및 이러한 반사형 극자외선 마스크를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치의 디자인 룰이 급격하게 축소됨에 따라, 노광 공정에 사용되는 광의 파장도 줄어드는 추세이다. 따라서, 기존에 사용되던 I-line, G-line, KrF, ArF 등과 같은 광원으로는 원하는 미세 폭을 갖는 패턴을 형성할 수가 없어서, 파장이 짧은 극자외선(Extreme UltraViolet : EUV)을 노광 공정에 이용하고 있다.
그러나, EUV는 고에너지를 갖고 있기 때문에, EUV가 EUV 마스크의 흡수층에 대부분 흡수되어 반도체 기판에 도달하지 못한다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 최근에는 반사된 EUV를 이용하기 위한 반사형 EUV 마스크에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
종래의 반사형 EUV 마스크는 마스크 기판, 마스크 기판 상에 형성된 반사층, 및 반사층 상에 형성된 흡수층 패턴을 포함한다. 여기서, 흡수층 패턴의 가장자리 영역은 노광 공정에서 사용되지 않는 비패턴 영역이다. 흡수층 패턴의 가장자리 영역의 하부에 위치한 반사층으로부터 반사된 EUV는 흡수층 패턴의 패턴 영역 하부에 위치한 반사층으로부터 반사된 EUV와 간섭을 일으킬 소지가 있기 때문에, 흡수층 패턴의 가장자리 영역 하부의 반사층 부분의 반사도를 매우 낮게 줄이는 공정이 요구된다.
종래에는, 흡수층 패턴의 가장자리 영역과 그 하부의 반사층 부분을 포토레지스트 패턴을 이용한 플라즈마 에칭 공정을 통해서 제거하였다. 특히, 반사층 부분의 두께가 상당히 두꺼워서, 수 회의 플라즈마 에칭 공정을 통해서 반사층을 제거하였다.
이로 인하여, 반사형 EUV 마스크의 제조 공정이 상당히 길어지는 문제가 있다. 또한, 복수개의 포토레지스트 패턴 사용으로 인해서, 포토레지스트 패턴들로부터 발생된 반응 부산물들이 반사형 EUV 마스크에 치명적인 결함으로 작용하는 문제도 있다.
또한, 흡수층 패턴의 폭이 원하는 패턴의 폭을 결정하게 된다. 그런데, 일부 흡수층 패턴의 폭이 다른 패턴들의 폭과 상이하여, 그 하부의 반사층이 다른 반사층들보다 높은 반사도를 갖게 되는 경우가 있다. 이러한 반사형 EUV 마스크를 이용해서 패턴을 형성하게 되면, 패턴 불량이 야기된다.
종래에는, 반사층의 반사도를 국부적으로 조절할 수가 없는 관계로, 기존 반사형 EUV 마스크를 폐기 처분하고 공정 조건에 부합하는 새로운 반사형 EUV 마스크를 제작해서 사용해야만 하는 문제도 있다.
본 발명의 실시예들은 비패턴 영역의 반사층의 반사도를 수회의 에칭 공정을 통하지 않고 1회의 간단한 공정만으로 낮출 수 있으면서 패턴 영역의 반사도를 국부적으로 조절할 수 있는 반사형 EUV 마스크를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기된 반사형 EUV 마스크를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 반사형 EUV 마스크는 마스크 기판, 패턴 구조물 및 비패턴 구조물을 포함한다. 패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성된다. 비패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성되고, 반사도를 낮추기 위해 열처리된 영역(thermally treated region)을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성된 반사층, 및 상기 반사층 상에 형성되고, 상기 반사층을 노출시키는 개구부들을 갖는 흡수층 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 상기 개구부들을 통해 노출된 상기 반사층 부분들의 반사도들을 개별적으로 조절하기 위한 열처리된 영역이 상기 반사층 부분들에 선택적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 비패턴 구조물은 상기 마스크 패턴 상에 형성된 반사층, 및 상기 반사층 상에 형성된 흡수층을 포함할 수 있다. 상기 열처리된 영역은 상기 흡수층과 상기 반사층에 수직 방향을 따라 부분적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 반사형 EUV 마스크는 마스크 기판, 패턴 구조물 및 비패턴 구조물을 포함한다. 패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성되고, 반사도 조절을 위한 적어도 하나의 열처리된 영역을 갖는다. 비패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴 구조물은 상기 마스크 기판 상에 형성된 반사층, 및 상기 반사층 상에 형성되고, 상기 반사층을 노출시키는 개구부들을 갖는 흡수층 패턴을 포함할 수 있다. 상기 열처리된 영역은 상기 개구부들을 통해 노출된 상기 반사층 부분들에 선택적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 반사형 EUV 마스크의 제조 방법에 따르면, 마스크 기판 상에 반사층을 형성한다. 상기 반사층 상에 패턴부와 비패턴부를 갖는 흡수층을 형성한다. 상기 비패턴부 하부의 상기 반사층 부분을 열처리하여, 상기 반사층 부분의 반사도를 낮춘다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반사층 부분을 열처리하는 단계는 레이저를 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 패턴부 하부에 위치한 상기 반사층 부분의 국부적인 반사도 조절을 위해 상기 패턴부 하부의 상기 반사층 부분을 국부적으로 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 반사형 EUV 마스크의 제조 방법에 따르면, 마스크 기판 상에 반사층을 형성한다. 상기 반사층 상에 패턴부와 비패턴부를 갖는 흡수층을 형성한다. 상기 패턴부 하부의 상기 반사층 부분을 국부적으로 열처리하여, 상기 반사층 부분의 반사도들을 국부적으로 조절한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 수회의 플라즈마 에칭 공정 대신에 간단한 열처리 공정을 이용해서 비패턴 영역에 위치한 반사층의 반사도를 원하는 정도로 낮출 수가 있다. 따라서, 수회의 플라즈마 에칭 공정으로 인해 야기되는 공정 시간 지연과 결함 발생 문제가 근본적으로 해소된다. 또한, 패턴 영역의 반사층의 반사도를 원하는 정도로 적절하게 조절할 수가 있게 되므로, 부분적으로 구조적인 불량 패턴을 갖는 반사형 EUV 마스크를 이용해서도 원하는 구조의 패턴을 형성할 수가 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 EUV 마스크를 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 도 1의 EUV 마스크를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.
도 6은 EUV 마스크에 열처리된 영역을 형성하기 위해 사용되는 레이저 조사 장치를 나타낸 블록도이다.
도 7은 비패턴 영역 내에 위치한 열처리된 영역의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 비패턴 영역 내에 위치한 열처리된 영역의 반사도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 패턴 영역 내에 위치한 열처리된 영역의 반사도 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
반사형 EUV 마스크
도 1은 본 발명의 실시예에 EUV 마스크를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 EUV 마스크(100)는 마스크 기판(110), 패턴 구조물(140) 및 비패턴 구조물(150)을 포함한다.
마스크 기판(110)은 패턴 영역과 비패턴 영역을 갖는다. 본 실시예에서, 마스크 기판(110)은 대략 직사각형의 형상을 갖는다. 패턴 영역은 마스크 기판(110)의 중앙부에 위치한다. 비패턴 영역은 패턴 영역을 둘러싸도록 마스크 기판(110)의 가장자리에 위치한다.
패턴 구조물(140)은 마스크 기판(110)의 패턴 영역 상부에 배치된다. 패턴 구조물(140)은 반사층(120) 및 흡수층 패턴(132)을 포함한다.
본 실시예에서, 반사층(120)은 마스크 기판(110) 상에 형성된다. 반사층(120)은 몰리브덴막(124)들과 실리콘막(126)들이 교호적으로 적층된 구조를 갖는다. 반사층(120)은 노광 공정 중에 EUV 마스크(100)로 조사된 EUV를 반사시키는 역할을 한다.
흡수층 패턴(132)은 반사층(120) 상에 형성된다. 흡수층 패턴(132)은 반사층(120)의 상부면을 부분적으로 노출시키는 개구부들을 갖는다. 따라서, EUV 마스크(100)로 조사된 EUV는 흡수층 패턴(132)의 개구부들을 통해서 반사층(120)으로 입사된다.
여기서, 흡수층 패턴(132)의 개구부들의 폭들이 노광 공정을 통해 형성하려고 하는 패턴의 형상을 결정짓는다. 따라서, 흡수층 패턴(132)의 개구부들은 균일한 폭을 가질 것이 요구된다. 그러나, 어느 한 개구부의 폭이 다른 개구부들의 폭들보다 넓을 경우, 넓은 개구부를 통해 노출된 반사층(120) 부분이 좁은 개구부들을 통해 노출된 다른 반사층(120) 부분들보다 높은 반사도를 갖게 된다. 이러한 경우, 상기된 구조를 갖는 EUV 마스크(100)를 이용해서는 원하는 형상을 갖는 패턴을 형성할 수가 없다.
그러므로, 상기된 구조를 갖는 EUV 마스크(100)를 계속 사용하기를 원할 경우, 넓은 개구부를 통해 노출된 반사층(120) 부분의 반사도를 낮출 것이 요구된다. 이를 위해서, 넓은 개구부를 통해 노출된 반사층(120) 부분은 열처리된 영역(142)을 갖는다.
본 실시예에서, 레이저를 반사층(120) 부분으로 조사하여, 반사층(120) 부분의 온도를 단시간내에 상승시킨다. 그러면, 반사층(120) 부분이 급격하게 팽창된다. 여기서, 레이저 조사는 1회만으로 충분하다. 이어서, 레이저 조사를 중단하면, 반사층(120) 부분이 냉각됨으로써, 급격하게 팽창되었던 반사층(120) 부분이 수축된다. 이러한 팽창과 수축 과정을 겪은 반사층(120) 부분, 즉 열처리된 영역(142)의 주기적인 특성이 파괴됨으로써, 열처리된 영역(142)의 반사도가 낮아지게 된다. 결과적으로, 열처리된 영역(142)의 반사도가 다른 반사층(120) 부분들의 반사도와 실질적으로 동일하게 된다. 여기서, 열처리된 영역(142)의 반사도를 반사층(120) 부분들의 반사도와 동일하게 하기 위해서, 레이저의 에너지를 적절하게 조절할 것이 요구된다.
비패턴 구조물(150)은 마스크 기판(110)의 비패턴 영역 상부에 배치된다. 비패턴 구조물(150)은 반사층(122) 및 흡수층(130)을 포함한다. 여기서, 비패턴 구조물(150)의 반사층(122)은 패턴 구조물(140)의 반사층(120)과 실질적으로 동일하므로, 반사층(122)에 대한 반복 설명은 생략한다. 흡수층(130)은 반사층(122) 상에 형성된다. 비패턴 영역에 위치한 흡수층(130)은 노광 공정에 이용되지 않으므로, 흡수층(130)은 반사층(122)을 노출시키는 개구부를 갖지 않는다.
비록, 반사층(122)이 노출되지 않더라도, EUV가 반사층(122)으로부터 부분적으로 반사될 소지가 있다. 비패턴 영역으로부터 반사된 EUV는 패턴 영역으로부터 반사된 EUV와 간섭을 일으키게 되므로, 비패턴 영역의 반사도, 즉 반사층(122)의 반사도가 거의 0이 되도록 할 것이 요구된다.
이를 위해서, 반사층(122)은 열처리된 영역(152)을 갖는다. 비패턴 영역의 열처리된 영역(152)은 패턴 영역의 열처리된 영역(142)을 형성하는 공정들과 실질적으로 동일한 공정들을 통해서 형성할 수 있다. 따라서, 비패턴 영역의 열처리된 영역(152)에 대한 반복 설명은 생략한다. 다만, 비패턴 영역의 열처리된 영역(152)은 거의 0에 근접한 반사도를 가질 것이 요구되므로, 패턴 영역의 열처리된 영역(142) 형성 공정에서 사용된 레이저보다 더 강한 에너지를 갖는 레이저를 비패턴 영역의 열처리된 영역(152) 형성 공정에서 사용할 것이 요구된다.
본 실시예에 따르면, 수회의 플라즈마 에칭 공정 대신에 간단한 열처리 공정을 이용해서 비패턴 영역에 위치한 반사층의 반사도를 원하는 정도로 낮출 수가 있다. 따라서, 수회의 플라즈마 에칭 공정으로 인해 야기되는 공정 시간 지연과 결함 발생 문제가 근본적으로 해소된다. 또한, 패턴 영역의 반사층의 반사도를 원하는 정도로 적절하게 조절할 수가 있게 되므로, 부분적으로 구조적인 불량 패턴을 갖는 반사형 EUV 마스크를 이용해서도 원하는 구조의 패턴을 형성할 수가 있게 된다.
반사형 EUV 마스크의 제조 방법
도 2 내지 도 5는 도 1의 반사형 EUV 마스크를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이고, 도 6은 반사형 EUV 마스크에 열처리된 영역을 형성하기 위해 사용되는 레이저 조사 장치를 나타낸 블록도이며, 도 7은 비패턴 영역 내에 위치한 열처리된 영역의 온도 변화를 나타낸 그래프이고, 도 8은 비패턴 영역 내에 위치한 열처리된 영역의 반사도 변화를 나타낸 그래프이며, 도 9는 패턴 영역 내에 위치한 열처리된 영역의 반사도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 반사층(120, 122)을 마스크 기판(110) 상에 형성한다. 본 실시예에서, 마스크 기판(110)은 패턴 영역과 비패턴 영역을 갖는다. 패턴 영역은 마스크 기판(110)의 중앙부에 위치한다. 비패턴 영역은 패턴 영역을 둘러싸도록 마스크 기판(110)의 가장자리에 위치한다. 반사층(120)은 마스크 기판(110)의 패턴 영역 상부에 위치하고, 반사층(122)은 마스크 기판(110)의 비패턴 영역 상부에 위치한다.
본 실시예에서, 반사층(120, 122)은 몰리브덴막(124)들과 실리콘막(126)들이 교호적으로 적층된 구조를 갖는다. 또는, 반사층(120, 122)은 몰리브덴막(124)들과 실리콘막(126)막들 대신에 다른 종류의 막을 포함할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 흡수층(130)을 반사층(120, 122) 상에 형성한다. 흡수층(130)은 마스크 패턴(110)의 패턴 영역과 비패턴 영역 상부에 위치한다.
도 4를 참조하면, 패턴 영역 상부에 위치한 흡수층(130)을 패터닝하여, 패턴 영역 상부에 흡수층 패턴(132)을 형성한다. 흡수층 패턴(132)은 패턴 영역 내의 반사층(120)의 상부면을 부분적으로 노출시키는 개구부들을 갖는다.
도 5를 참조하면, 레이저를 비패턴 영역으로 조사하여, 열처리된 영역(152)을 비패턴 영역의 반사층(122)에 형성한다. 레이저는 도 6에 도시된 레이저 조사 장치(200)를 이용하여 비패턴 영역의 반사층(122)에 조사할 수 있다.
도 6을 참조하면, 레이저 조사 장치(200)는 EUV 마스크(100)가 안치된 스테이지(210), 스테이지(210) 상부에 배치된 레이저 광원(220), 레이저 광원(220)과 스테이지(21) 사이에 순차적으로 배치된 콜리미네이션 렌즈(collimination lens:230), 빔 쉐이핑 렌즈(beam shaping lens:240), 및 포커싱 렌즈(focusing lens:250)를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 레이저 조사 장치(200)에서 발생된 레이저를 비패턴 영역의 반사층(122) 부분으로 조사하여, 비패턴 영역의 반사층(122) 온도를 단시간내에 상승시킨다. 그러면, 비패턴 영역의 반사층(122)이 급격하게 팽창된다. 여기서, 레이저 조사는 1회만으로 충분하다. 이어서, 레이저 조사를 중단하면, 비패턴 영역의 반사층(122)이 냉각됨으로써, 급격하게 팽창되었던 비패턴 영역의 반사층(122)이 수축된다.
도 8을 참조하면, 이러한 팽창과 수축 과정을 겪은 비패턴 영역의 반사층(122), 즉 열처리된 영역(152)의 주기적인 특성이 파괴됨으로써, 열처리된 영역(142)의 반사도가 거의 0에 근접하게 된다. 따라서, 비패턴 영역으로부터 EUV가 거의 반사되지 않게 되어, 패턴 영역으로 조사된 EUV와 비패턴 영역으로 조사된 EUV가 서로 간섭을 일으키지 않게 된다.
또한, 흡수층 패턴(132)의 개구부들의 폭들이 노광 공정을 통해 형성하려고 하는 패턴의 형상을 결정짓는다. 따라서, 흡수층 패턴(132)의 개구부들은 균일한 폭을 가질 것이 요구된다. 그러나, 어느 한 개구부의 폭이 다른 개구부들의 폭들보다 넓을 경우, 넓은 개구부를 통해 노출된 패턴 영역의 반사층(120) 부분이 좁은 개구부들을 통해 노출된 다른 패턴 영역의 반사층(120) 부분들보다 높은 반사도를 갖게 된다. 이러한 경우, 상기된 구조를 갖는 EUV 마스크(100)를 이용해서는 원하는 형상을 갖는 패턴을 형성할 수가 없다. 그러므로, 상기된 구조를 갖는 EUV 마스크(100)를 계속 사용하기를 원할 경우, 넓은 개구부를 통해 노출된 패턴 영역의 반사층(120) 부분의 반사도를 낮출 것이 요구된다.
레이저 조사 장치(200)에서 발생된 레이저를 패턴 영역의 반사층(120) 부분으로 조사하여, 패턴 영역의 반사층(120) 부분의 온도를 단시간내에 상승시킨다. 그러면, 패턴 영역의 반사층(120) 부분이 급격하게 팽창된다. 여기서, 레이저 조사는 1회만으로 충분하다. 이어서, 레이저 조사를 중단하면, 패턴 영역의 반사층(120) 부분이 냉각됨으로써, 급격하게 팽창되었던 패턴 영역의 반사층(120) 부분이 수축되어, 도 1에 도시된 EUV 마스크(100)가 완성된다.
도 9를 참조하면, 이러한 팽창과 수축 과정을 겪은 패턴 영역의 반사층(120) 부분, 즉 열처리된 영역(142)의 주기적인 특성이 파괴됨으로써, 열처리된 영역(142)의 반사도가 낮아지게 된다. 즉, 열처리된 영역(142)의 중심 파장이 짧은 파장 방향으로 쉬프트(shift)되는 것에 의해서 반사도를 낮출 수가 있다. 여기서, 중심 파장은 노광 장치에서 인식하고 있는 반사층(120)의 최대 반사도가 나타내는 파장을 가리킨다. 노광 장치는 반사층(120)의 중심 파장을 기존값으로 인식하고 있으므로, 열처리된 영역(142)의 중심 파장을 쉬프트시키는 것에 의해서 패턴 영역의 반사층(120) 부분의 반사도를 적절하게 낮출 수가 있다. 결과적으로, 열처리된 영역(142)의 반사도가 다른 반사층(120) 부분들의 반사도와 실질적으로 동일하게 된다. 여기서, 열처리된 영역(142)의 반사도를 반사층(120) 부분들의 반사도와 동일하게 하기 위해서, 레이저의 에너지를 적절하게 조절할 것이 요구된다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 수회의 플라즈마 에칭 공정 대신에 간단한 열처리 공정을 이용해서 비패턴 영역에 위치한 반사층의 반사도를 원하는 정도로 낮출 수가 있다. 따라서, 수회의 플라즈마 에칭 공정으로 인해 야기되는 공정 시간 지연과 결함 발생 문제가 근본적으로 해소된다. 또한, 패턴 영역의 반사층의 반사도를 원하는 정도로 적절하게 조절할 수가 있게 되므로, 부분적으로 구조적인 불량 패턴을 갖는 반사형 EUV 마스크를 이용해서도 원하는 구조의 패턴을 형성할 수가 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 ; 마스크 기판 120, 122 ; 반사층
130 ; 흡수층 132 ; 흡수층 패턴
140 ; 패턴 구조물 150 ; 비패턴 구조물
142, 152 ; 열처리된 영역

Claims (10)

  1. 마스크 기판;
    상기 마스크 기판 상에 형성된 패턴 구조물(patterned structure); 및
    상기 마스크 기판 상에 형성되고, 반사도를 낮추기 위해 열처리된 영역(thermally treated region)을 갖는 비패턴 구조물(non-patterned structure)을 포함하는 반사형 극자외선 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴 구조물은
    상기 마스크 기판 상에 형성된 반사층; 및
    상기 반사층 상에 형성되고, 상기 반사층을 노출시키는 개구부들을 갖는 흡수층 패턴을 포함하는 반사형 극자외선 마스크.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 개구부들을 통해 노출된 상기 반사층 부분들의 반사도들을 개별적으로 조절하기 위한 열처리된 영역이 상기 반사층 부분들에 선택적으로 형성된 반사형 극자외선 마스크.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비패턴 구조물은
    상기 마스크 패턴 상에 형성된 반사층; 및
    상기 반사층 상에 형성된 흡수층을 포함하고,
    상기 열처리된 영역은 상기 흡수층과 상기 반사층에 수직 방향을 따라 부분적으로 형성된 반사형 극자외선 마스크.
  5. 마스크 기판;
    상기 마스크 기판 상에 형성되고, 반사도 조절을 위한 적어도 하나의 열처리된 영역을 갖는 패턴 구조물(patterned structure); 및
    상기 마스크 기판 상에 형성된 비패턴 구조물(non-patterned structure)을 포함하는 반사형 극자외선 마스크.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 패턴 구조물은
    상기 마스크 기판 상에 형성된 반사층; 및
    상기 반사층 상에 형성되고, 상기 반사층을 노출시키는 개구부들을 갖는 흡수층 패턴을 포함하며,
    상기 열처리된 영역은 상기 개구부들을 통해 노출된 상기 반사층 부분들에 선택적으로 형성된 반사형 극자외선 마스크.
  7. 마스크 기판 상에 반사층을 형성하는 단계;
    상기 반사층 상에 패턴부와 비패턴부를 갖는 흡수층을 형성하는 단계; 및
    상기 비패턴부 하부의 상기 반사층 부분을 열처리하여, 상기 반사층 부분의 반사도를 낮추는 단계를 포함하는 반사형 극자외선 마스크의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 반사층 부분을 열처리하는 단계는 레이저를 이용하는 반사형 극자외선 마스크의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 패턴부 하부에 위치한 상기 반사층 부분의 국부적인 반사도 조절을 위해 상기 패턴부 하부의 상기 반사층 부분을 국부적으로 열처리하는 단계를 더 포함하는 반사형 극자외선 마스크의 제조 방법.
  10. 마스크 기판 상에 반사층을 형성하는 단계;
    상기 반사층 상에 패턴부와 비패턴부를 갖는 흡수층을 형성하는 단계; 및
    상기 패턴부 하부의 상기 반사층 부분을 국부적으로 열처리하여, 상기 반사층 부분의 반사도들을 국부적으로 조절하는 단계를 포함하는 반사형 극자외선 마스크의 제조 방법.
KR1020100042281A 2010-05-06 2010-05-06 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법 KR20110122928A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100042281A KR20110122928A (ko) 2010-05-06 2010-05-06 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법
US13/069,758 US8470500B2 (en) 2010-05-06 2011-03-23 Reflective extreme ultraviolet mask
US13/918,693 US9170480B2 (en) 2010-05-06 2013-06-14 Reflective extreme ultraviolet mask and method of forming a pattern using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100042281A KR20110122928A (ko) 2010-05-06 2010-05-06 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110122928A true KR20110122928A (ko) 2011-11-14

Family

ID=44902161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100042281A KR20110122928A (ko) 2010-05-06 2010-05-06 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8470500B2 (ko)
KR (1) KR20110122928A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160010110A (ko) 2014-07-18 2016-01-27 삼성에스디아이 주식회사 접착 조성물, 이방 도전성 필름 및 이를 이용한 반도체 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5648558B2 (ja) * 2011-03-30 2015-01-07 凸版印刷株式会社 反射型マスクブランク、及び反射型マスクブランクの製造方法
KR101611775B1 (ko) * 2011-09-28 2016-04-11 도판 인사츠 가부시키가이샤 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크, 그 제조 방법
IL239577B (en) * 2015-06-22 2020-10-29 Zeiss Carl Smt Gmbh Correction of variation in critical dimension in extreme ultraviolet lithography
KR20210094835A (ko) * 2020-01-22 2021-07-30 삼성전자주식회사 레이저 빔을 이용하여 반사형 포토마스크를 어닐링하는 방법
KR20220123810A (ko) 2021-03-02 2022-09-13 삼성전자주식회사 반사형 포토마스크 및 그 제조 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7056627B2 (en) * 2002-08-23 2006-06-06 Hoya Corporation Method of manufacturing a reflection type mask blank and method of manufacturing a reflection type mask
US6875543B2 (en) 2002-09-27 2005-04-05 Euv Limited Liability Corporation Etched-multilayer phase shifting masks for EUV lithography
US8137870B2 (en) * 2005-06-14 2012-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing photomask
JP4910820B2 (ja) 2007-03-27 2012-04-04 凸版印刷株式会社 極端紫外線露光用マスク、極端紫外線露光用マスクブランク、極端紫外線露光用マスクの製造方法及びリソグラフィ方法
KR100914268B1 (ko) 2007-07-26 2009-08-27 세메스 주식회사 소스 공급 유닛, 이를 갖는 유기박막 증착 장치, 및유기박막 증착 장치를 이용한 기판 위에 유기박막의 형성방법
KR20090114254A (ko) 2008-04-29 2009-11-03 주식회사 하이닉스반도체 위상반전마스크의 패턴 임계치수 보정 방법
JP5136647B2 (ja) * 2008-09-05 2013-02-06 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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160010110A (ko) 2014-07-18 2016-01-27 삼성에스디아이 주식회사 접착 조성물, 이방 도전성 필름 및 이를 이용한 반도체 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US9170480B2 (en) 2015-10-27
US20110275013A1 (en) 2011-11-10
US8470500B2 (en) 2013-06-25
US20130288166A1 (en) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8912103B2 (en) Method of fabricating and correcting nanoimprint lithography templates
KR20110122928A (ko) 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법
TWI474126B (zh) 曝光設備及電子裝置製造方法
US20150311078A1 (en) Beam shapers, annealing systems employing the same, methods of heat treating substrates and methods of fabricating semiconductor devices
KR101020281B1 (ko) 극자외선 리소그라피 마스크의 제조 방법
KR101679687B1 (ko) 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법
KR20060109307A (ko) 향상된 포토리소그래피 공정 윈도우를 제공하는 포토마스크구조 및 그 제조 방법
US20210286274A1 (en) Lithography process monitoring method
KR20170126474A (ko) 간접 표면 세정장치 및 방법
KR102678312B1 (ko) Euv 노광 장치와 노광 방법, 및 그 노광 방법을 포함한 반도체 소자 제조 방법
US20230367205A1 (en) Pellicle design for mask application
JP2008117866A (ja) 露光装置、露光装置用レチクル、露光方法およびデバイス製造方法
US8697318B2 (en) Method of forming photomasks and photomasks formed by the same
KR100291331B1 (ko) 반도체소자의제조장비및이를이용한반도체소자의패턴형성방법
US9588420B2 (en) Apparatus and method for indirect surface cleaning
US8673521B2 (en) Blank substrates for extreme ultra violet photo masks and methods of fabricating an extreme ultra violet photo mask using the same
US9417517B2 (en) Photomask having a blind region including periodical clear portions
CN114488684A (zh) 光掩模及半导体制造方法
JP2693805B2 (ja) レチクル及びこれを用いたパターン形成方法
KR20100002553A (ko) 반사 마스크, 반사 마스크의 제조 방법 및 반사 마스크의설계 보정 방법
US20100310972A1 (en) Performing double exposure photolithography using a single reticle
US11036129B2 (en) Photomask and method for forming the same
KR20120081665A (ko) Euv 마스크 및 euv 마스크의 반사율 조절방법
JPH0815856A (ja) 反射型フォトマスク及びそれに用いるブランク
KR20160065473A (ko) 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application