KR20130085774A - Ｅｕｖ 마스크 - Google Patents
Ｅｕｖ 마스크 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130085774A KR20130085774A KR1020120006829A KR20120006829A KR20130085774A KR 20130085774 A KR20130085774 A KR 20130085774A KR 1020120006829 A KR1020120006829 A KR 1020120006829A KR 20120006829 A KR20120006829 A KR 20120006829A KR 20130085774 A KR20130085774 A KR 20130085774A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- quartz substrate
- multilayer reflective
- film
- blind
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 17
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229910004535 TaBN Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N boranylidynetantalum Chemical compound [Ta]#B XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 77
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 4
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-RNFDNDRNSA-N silicon-32 atom Chemical compound [32Si] XUIMIQQOPSSXEZ-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000022563 Rema Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
- G03F1/24—Reflection masks; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/52—Reflectors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
- G03F1/58—Absorbers, e.g. of opaque materials having two or more different absorber layers, e.g. stacked multilayer absorbers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
본 발명은 EUV 마스크에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 노광시 나타나는 샷 오버랩 현상을 방지할 수 있고, 블랙보더 영역에서 발생하는 불필요한 EUV 및 DUV의 반사를 방지하며, 패턴의 선폭 감소 및 불량을 방지하는 EUV 마스크에 관한 것이다.
본 발명의 EUV 마스크는, 석영 기판; 상기 석영 기판 상부에 위치하며 광원을 반사하는 다층 반사막; 상기 다층 반사막 상부에 위치하며 광원을 흡수하는 흡수층; 상기 석영 기판 위치하며 상기 다층 반사막이 형성되지 않는 블랙보더 영역; 및 상기 흡수층의 상부, 상기 석영 기판의 상부 및 상기 석영 기판의 하부 중 어느 하나 이상의 영역에 위치하는 블라인드 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 EUV 마스크는, 석영 기판; 상기 석영 기판 상부에 위치하며 광원을 반사하는 다층 반사막; 상기 다층 반사막 상부에 위치하며 광원을 흡수하는 흡수층; 상기 석영 기판 위치하며 상기 다층 반사막이 형성되지 않는 블랙보더 영역; 및 상기 흡수층의 상부, 상기 석영 기판의 상부 및 상기 석영 기판의 하부 중 어느 하나 이상의 영역에 위치하는 블라인드 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 EUV 마스크에 관한 것이다. 보다 상세하게는 EUV 공정에서 사용되며 광원을 반사하는 방식의 EUV 마스크에 관한 것이다.
반도체 소자의 크기가 점차 감소함에 따라 반도체 공정기술에서도 많은 기술개발이 이루어지고 있다. 그 중에서 노광공정 기술이 가장 큰 변화를 이루고 있으며, 특히 40nm 이하 소자에서는 기존에 사용하였던 이머젼(immersion) 기술 또한 한계에 이르게 되어 EUV(Extreme Ultra Violet) 리소그래피에 대한 개발이 이루어지고 있다.
EUV 노광은 기존의 노광 기술과 달리 파장이 13.5 nm로 매우 짧은 광원을 사용하여 노광을 하므로 선폭이 40 nm 이하인 반도체 소자 개발에 있어서 핵심적인 공정기술로 취급되고 있다. 다만 EUV는 기존 노광원에 비하여 매우 짧은 파장을 가진 광원을 사용하기 때문에, 종래의 투과 마스크가 아닌 반사 마스크를 사용하게 된다.
특히 한 웨이퍼 내에서 노광영역이 중첩되는 블랙보더 영역에서 반사되는 EUV 및 DUV(Deep Ultra-Violet; 193nm~257nm) 광에 의하여 패턴 선폭이 감소되거나 패턴이 손상되는(damage) 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼 노광시 나타나는 샷 오버랩 현상을 방지할 수 있고, 블랙보더 영역에서 발생하는 불필요한 EUV 및 DUV의 반사를 방지하며, 패턴의 선폭 감소 및 불량을 방지하는 EUV 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 석영 기판; 상기 석영 기판 상부에 위치하며 광원을 반사하는 다층 반사막; 상기 다층 반사막 상부에 위치하며 광원을 흡수하는 흡수층; 상기 석영 기판 위치하며 상기 다층 반사막이 형성되지 않는 블랙보더 영역; 및 상기 흡수층의 상부, 상기 석영 기판의 상부 및 상기 석영 기판의 하부 중 어느 하나 이상의 영역에 위치하는 블라인드 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 블라인드 층은 질화막 계열을 포함할 수 있고, 상기 블라인드 층은 실리콘 산화질화막, TaBON, CrON 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 흡수층은 크롬(Cr), 질화크롬(CrN), 질화붕소 탄탈륨막(TaBN), 저반사막 질화붕소 탄탈륨막(LR- TaBN) 탄탈륨 질화막(TaN) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 블라인드 층이 상기 석영 기판의 하부에 위치하는 경우, 상기 블라인드 층 하부에 위치하는 코팅막을 더 포함할 수 있다.
아울러 상기 블라인드 층이 상기 흡수층의 상부에 위치하는 경우, 상기 블라이드 층은 상기 블랙보더 영역 외곽에 위치한 상기 흡수층 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 다층 반사막은 몰리브덴과 실리콘을 포함하고, 40개의 몰리브덴과 40개의 실리콘의 번갈아 적층된 구조인 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡수층과 상기 다층 반사막 사이에 위치하며, 실리콘 산화막, 실리콘 혹은 루테늄(Ru) 계열 물질을 포함하는 캐핑층을 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 캐핑층 상부에 위치하며, 실리콘 산화막 혹은 질화크롬(CrN)을 포함하는 버퍼층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 EUV 마스크는 웨이퍼 노광시 나타나는 샷 오버랩 현상을 방지할 수 있고, 블랙보더 영역에서 발생하는 불필요한 EUV 및 DUV의 반사를 방지하며, 패턴의 선폭 감소 및 불량을 방지하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 실시예를 도시한 단면도;
도 2는 웨이퍼 노광시 나타나는 샷 오버랩 현상을 도시한 도면;
도 3은 도 2의 샷 오버랩 현상에 의한 웨이퍼 CD 변화를 나타내는 사진;
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 실시예를 도시한 단면도; 그리고,
도 7은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 효과를 나타내는 실험 데이터이다.
도 2는 웨이퍼 노광시 나타나는 샷 오버랩 현상을 도시한 도면;
도 3은 도 2의 샷 오버랩 현상에 의한 웨이퍼 CD 변화를 나타내는 사진;
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 실시예를 도시한 단면도; 그리고,
도 7은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 효과를 나타내는 실험 데이터이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 EUV 마스크의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 실시예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따르는EUV 마스크는 석영 기판(10; quartz substrate) 상부에 다층 반사막(30; multi layer)이 구비되고, 다층 반사막(30) 상부에는 흡수층(40)이 특정 패턴 형상으로 구비된다.
다층 반사막(30)은 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)이 순차적으로 다수 적층되는 것이 바람직하고, 흡수층(40)은 EUV 및 DUV 광을 흡수할 수 있는 물질, 예컨대 크롬(Cr), 질화크롬(CrN), 질화붕소 탄탈륨막(TaBN), 탄탈륨 질화막(TaN), 저반사막(low reflectivity: LR)을 포함한 질화 붕소 탄탈륨막(LR-TaBN)을 포함할 수 있으며, IBM(Ion Beam Deposition) 혹은 ALD(Atomic Layer Deposition)와 같은 공정으로 형성될 수 있다. 흡수층(40)의 하부 즉, 흡수층(40)과 다층 반사막(30) 사이에는 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘(Si) 혹은 루테늄(Ru) 계열의 물질을 포함하여 다층 반사막(30)을 보호하는 캐핑층(46; capping layer)이 추가로 형성될 수 있다. 캐핑층(46) 상부 즉, 캐핑층(46)과 흡수층(40) 사이에는 실리콘 산화막(SiO2) 혹은 질화크롬(CrN)과 같은 물질을 포함하는 버퍼층(47; buffer layer)이 추가로 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면 이러한 EUV 마스크에서, 노광 광원으로부터 조사된 EUV 및 DUV는 다층 반사막(30) 부분에서는 반사되고(a), 흡수층(40) 부분에서는 흡수될 필요가 있다. 그런데 실제로는 흡수층(40)에서도 광원의 일부가 반사되는 일이 발생할 수 있다(b).
그리고 도 2는 웨이퍼 노광시 나타나는 샷 오버랩 현상을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면 하나의 웨이퍼(wafer)를 노광할 때는 광원 혹은 웨이퍼를 이동시키면서 여러 샷(shot)의 노광(expose)을 하게 되는데, 이 때 여러 샷(shot)의 노광이 서로 중첩되는 영역이 발생할 수 있으며 이 영역을 '블랙보더 영역(black boader region)', '빛 차단영역(light shielding area)' 혹은 '경계영역(boader area)'이라 하며, 본 명세서 내에서는 '블랙보더 영역'이라 정의한다. 도 2의 우측 도면을 참조하면, 이 블랙보더 영역은 두 번의 노광이 중첩되는 영역('+1'), 세 번의 노광이 중첩되는 영역('+2') 및 네 번의 노광이 중첩되는 영역('+3')이 존재하게 되며, 이들 영역에서는 예정된 노광 강도보다 더 높은 강도의 노광이 이루어지므로 패턴 불량이 발생할 수 있다.
도 3은 도 2의 샷 오버랩 현상에 의한 웨이퍼 CD 변화를 나타내는 사진이다. 도 3을 참조하면 한 번의 노광으로 형성된 패턴(좌측, 'as it is')에 비하여 한 번 내지 세 번의 추가 노광이 이루어진 영역('+1', '+2', '+3')에서 패턴 선폭이 더욱 감소하는 점을 확인할 수 있다. 아울러 도 3에는 도시되지 않았으나, 이와 같이 선폭이 목표 선폭보다 더 감소하게 되면 패턴 쓰러짐(leaning)과 같은 문제점도 추가로 발생할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 실시예를 도시한 단면도이고, 이하에서는 이들 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 실시예를 상세히 설명한다.
먼저 도 4를 참조하면, 석영 기판(10) 상부에 다층 반사막(30)이 형성되고 다층 반사막 상부에는 흡수층(40)이 형성된다. 도 4에서는 흡수층(40)이 다층 반사막(30)의 전면에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 실제 흡수층(40)은 형성하고자 하는 특정 패턴 형상을 포함할 수 있다. 여기서 석영 기판(10) 상부에서 다층 반사막(30)이 형성되지 않는 영역이 있는데 이 영역은 블랙보더 영역(BB)이다.
그리고 석영 기판(10)에서 블랙보더 영역(BB) 외곽에 위치한 흡수층(40) 상부에는 블라인드 층(20; blind layer)이 형성된다. 블라인드 층(20)은 질화막 계열의 물질을 포함할 수 있으며 실리콘 산화질화막(SiON), TaBON 및 CrON 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 크롬(Cr)을 포함할 수 있는 흡수층(40) 상부에 블라인드 층(20)을 추가로 형성할 경우 노광 광원의 흡수율을 향상시킬 수 있다. 본 발명자의 실험결과 블라인드 층(20)을 포함하는 흡수층(40)에서는 DUV의 반사율이 '0'에 가깝게 낮출 수 있다. 다만 EUV 반사율은 약 0.2% 남는 결과가 도출되었다.
그리고 ① 다층 반사막(30)이 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)이 순차적으로 다수 적층되는 점, ② 흡수층(40)이 EUV 및 DUV 광을 흡수할 수 있는 물질로서, 예컨대 크롬(Cr), 질화크롬(CrN), 질화붕소 탄탈륨막(TaBN), 저반사막(low reflectivity: LR)을 포함한 질화 붕소 탄탈륨막(LR-TaBN), 탄탈륨 질화막(TaN)을 포함할 수 있으며, IBD(Ion Beam Deposition) 혹은 ALD(Atomic Layer Deposition)와 같은 공정으로 형성될 수 있는 점, ③ 흡수층(40)의 하부 즉, 흡수층(40)과 다층 반사막(30) 사이에는 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘(Si) 혹은 루테늄(Ru) 계열 물질을 포함하는 캐핑층(46)이 추가로 형성될 수 있는 점, ④ 캐핑층(46) 상부 즉, 캐핑층(46)과 흡수층(40) 사이에는 실리콘 산화막(SiO2) 혹은 질화크롬(CrN)과 같은 물질을 포함하는 버퍼층(47; buffer layer)이 추가로 형성될 수 있다는 점은 도 1에 도시된 실시예와 동일하다. 이 점은 후술할 도 5 및 도 6에서도 동일하게 적용되며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
다음으로 도 5를 참조하면, 석영 기판(10), 다층 반사막(30) 및 흡수층(40)의 구성은 도 4에 도시된 실시예와 동일하다. 도 5에서는 중심부 다층 반사막(30) 상부에 특정 패턴 형상의 흡수층(40)이 도시되어 있다. 여기서도 다층 반사막(30)이 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)이 순차적으로 다수 적층될 수 있는 점, 흡수층(40)이 크롬(Cr)을 포함할 수 있는 점은 도 1에 도시된 실시예와 동일하다.
그리고 도 5에 도시된 실시예에서는 석영 기판(10)의 하부에 코팅막(15; 혹은 back side 층)이 형성될 수 있는데, 이 코팅막(15)과 석영 기판(10) 사이에 블라인드 층(20)이 형성된다. 이 블라인드 층(20)은 도 4에 도시된 실시예와 마찬가지로 질화막 계열을 포함하며, 실리콘 산화질화막(SiON), TaBON 및 CrON 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 석영 기판(10) 하부에 블라인드 층(20)을 형성할 경우, 다층 반사막(30)이 형성되지 않는 블랙보더 영역(BB)에서 노광 광원이 반사되는 문제점을 해결할 수 있다. 즉 석영 기판(10)을 투과한 노광 광원들이 블라인드 층(20)에서 흡수되면서, 석영 기판(10) 하부나 코팅막(15)에서 반사되는 현상을 방지하게 된다.
마지막으로 도 6을 참조하면, 역시 석영 기판(10), 다층 반사막(30) 및 흡수층(40)의 구성은 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와 동일하다. 도 5에는 다층 반사막(30)이 다수의 실리콘(32)과 몰리브덴(34; Mo)이 적층된 구조임이 상세히 도시되어 있다. 실리콘(32)과 몰리브덴(34)은 예컨대 각각 40개가 번갈아 적층된 구조로 형성될 수 있다. 그리고 흡수층(40)이 크롬(Cr)을 포함할 수 있는 점은 도 1에 도시된 실시예와 동일하다.
또한, 도 6에 도시된 실시예에서는 석영 기판(10)과 다층 반사막(30) 사이에 블라인드 층(20)이 형성된다. 이 블라인드 층(20)은 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와 마찬가지로 질화막 계열을 포함하며, 실리콘 산화질화막(SiON), TaBON 및 CrON 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 석영 기판(10) 상부에 블라인드 층(20)을 형성할 경우, 다층 반사막(30)이 형성되지 않는 블랙보더 영역(BB)에서 노광 광원이 반사되는 문제점을 해결할 수 있다. 즉 블랙보더 영역(BB)으로 조사된 노광 광원이 석영 기판(10)에 이르기도 전에 블라인드 층(20)에 의하여 흡수되어 버린다. 따라서 도 5에 도시된 실시예에 비해서도 블랙보더 영역에서의 노광광원 반사현상을 더 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명자의 실험결과, 도 6에 도시된 실시예와 같이 블라인드 층(20)이 석영 기판(10) 상부에 형성된 EUV 마스크에서는 흡수층(40)에서는 DUV의 반사율이 '0'에 가깝게 낮출 수 있다. 그리고 EUV 반사율도 0.018% 이하가 되는 현저한 결과가 도출되었다.
한편 도 4 내지 도 6에 도시된 각각의 실시예가 조합된 실시예 또한 가능하다. 예컨대 ① 흡수층 상부에 위치하는 블라인드 층과 ② 석영 기판 하부에 위치하는 블라인드 층 ③ 석영 기판 상부에 위치하는 블라이드 층 중 둘을 함께 포함하는 EUV 마스크는 물론, 이들 세 영역 모두에 블라인드 층이 형성된 EUV 마스크 또한 가능하게 된다.
도 7은 본 발명에 따르는 EUV 마스크의 효과를 나타내는 실험 데이터이다. 도 7을 참조하면, (1) 청색 선(normal blank)은 도 1에 도시된 실시예로서 블라인드 층(20)을 적용하지 않고, 흡수층(40) 상부에도 추가 물질이 형성되지 않은 경우의 데이터이다. 추가 노광회수가 1~3회로 증가하면서 패턴 선폭이 감소하는 결과가 나타난다. 최초 31nm 선폭이 3회 추가 노광 이후에는 22nm의 선폭에 이르게 되어(선폭이 9nm 감소), 결국 패턴 불량이 발생된다(사진 참조).
(2) 연두색 선(Absorber & ML removed)은 도 4에 도시된 실시예로서 블랙보더 영역(BB)에서 다층 반사막(30)을 제거하고 흡수층(40) 상부에 블라인드 층(20)을 형성한 경우의 데이터이다. 추가 노광 회수가 1~3회로 증가하더라도 패턴 선폭이 감소하지만 그 선폭 감소량이 현저히 줄어든 결과가 나타난다. 최초 31nm 선폭이 3회 추가 노광 이후에는 약 28.9nm의 선폭이 이르게 되어, 선폭이 2.1nm 밖에 감소하지 않으며 패턴 불량도 거의 발생하지 않는다(사진 참조).
(3) 적색 선(REMA relection)은 도 6에 도시된 실시예로서 블랙버더 영역(BB)에서 다층 반사막(30)을 제거하고 석영 기판(10) 상부에 블라인드 층(20)을 형성한 경우의 데이터이다. 추가 노광 회수가 1~3회로 증가하더라도 패턴 선폭이 거의 감소하지 않는다. 최초 31nm 선폭이 3회 추가 노광 이후에도 30nm 선폭에 이르므로, 선폭이 1nm 밖에 감소하지 않고, 패턴 불량도 발생하지 않는다(사진 참조).
참고로 도 5에 도시된 실시예의 경우 실험 데이터를 첨부하지 않았으나, 도 4에 도시된 실시예(도 7의 연두색 선)와 도 6에 도시된 실시예(적색 선)의 중간 정도에 해당되는 결과가 도출되었다. 따라서 도 5에 도시된 실시예에서도 추가 노광에 따른 선폭 감소량이 현저히 감소되며 패턴 불량도 발생하지 않는 효과가 있다.
이와 같은 구성을 포함하는 본 발명에 따르는 EUV 마스크는 웨이퍼 노광시 나타나는 샷 오버랩 현상을 방지할 수 있고, 블랙보더 영역에서 발생하는 불필요한 EUV 및 DUV의 반사를 방지하며, 패턴의 선폭 감소 및 불량을 방지하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.
10 : 석영 기판 15 : 코팅막
20 : 블라인드 층 30 : 다층 반사막
32 : 실리콘 34 : 몰리브덴
40 : 흡수층 BB : 블랙보더 영역
20 : 블라인드 층 30 : 다층 반사막
32 : 실리콘 34 : 몰리브덴
40 : 흡수층 BB : 블랙보더 영역
Claims (10)
- 석영 기판;
상기 석영 기판 상부에 위치하며 광원을 반사하는 다층 반사막;
상기 다층 반사막 상부에 위치하며 광원을 흡수하는 흡수층;
상기 석영 기판 상부에 위치하며 상기 다층 반사막이 형성되지 않는 블랙보더 영역; 및
상기 흡수층의 상부, 상기 석영 기판의 상부 및 상기 석영 기판의 하부 중 어느 하나 이상의 영역에 위치하는 블라인드 층
을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 1에 있어서,
상기 블라인드 층은 질화막 계열을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 2에 있어서,
상기 블라인드 층은 실리콘 산화질화막, TaBON 및 CrON 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 1에 있어서,
상기 흡수층은 크롬(Cr), 질화크롬(CrN), 질화붕소 탄탈륨막(TaBN), 저반사막 질화붕소 탄탈륨막(LR- TaBN) 및 탄탈륨 질화막(TaN) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 1에 있어서,
상기 블라인드 층이 상기 석영 기판의 하부에 위치하는 경우,
상기 블라인드 층 하부에 위치하는 코팅막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 1에 있어서,
상기 블라인드 층이 상기 흡수층의 상부에 위치하는 경우,
상기 블라이드 층은 상기 블랙보더 영역 외곽에 위치한 상기 흡수층 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 1에 있어서,
상기 다층 반사막은 몰리브덴과 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 7에 있어서,
상기 다층 반사막은,
40개의 몰리브덴과 40개의 실리콘의 번갈아 적층된 구조인 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 1에 있어서,
상기 흡수층과 상기 다층 반사막 사이에 위치하며, 실리콘 산화막, 실리콘 및 루테늄(Ru) 계열 물질 중 하나 이상을 포함하는 캐핑층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크. - 청구항 9에 있어서,
상기 캐핑층 상부에 위치하며, 실리콘 산화막 혹은 질화크롬(CrN)을 포함하는 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120006829A KR20130085774A (ko) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Ｅｕｖ 마스크 |
| US13/682,657 US8802335B2 (en) | 2012-01-20 | 2012-11-20 | Extreme ultra violet (EUV) mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120006829A KR20130085774A (ko) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Ｅｕｖ 마스크 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130085774A true KR20130085774A (ko) | 2013-07-30 |
Family
ID=48797491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120006829A KR20130085774A (ko) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Ｅｕｖ 마스크 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8802335B2 (ko) |
| KR (1) | KR20130085774A (ko) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9739913B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-08-22 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet capping layer and method of manufacturing and lithography thereof |
| US9690016B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-06-27 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet reflective element with amorphous layers and method of manufacturing thereof |
| US9581889B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-02-28 | Applied Materials, Inc. | Planarized extreme ultraviolet lithography blank with absorber and manufacturing system therefor |
| US9581890B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-02-28 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet reflective element with multilayer stack and method of manufacturing thereof |
| US9612522B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-04-04 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask blank production system with thin absorber and manufacturing system therefor |
| DE102014216121A1 (de) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Maske für die EUV-Lithographie, EUV-Lithographieanlage und Verfahren zum Bestimmen eines durch DUV-Strahlung hervorgerufenen Kontrastanteils |
| KR102325314B1 (ko) | 2014-12-01 | 2021-11-11 | 삼성전자주식회사 | 반사형 극자외선 마스크 및 그의 제조 방법 |
| US10921705B2 (en) * | 2015-11-27 | 2021-02-16 | Hoya Corporation | Mask blank substrate, substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask and method of manufacturing semiconductor device |
| JP6728785B2 (ja) * | 2016-03-04 | 2020-07-22 | 凸版印刷株式会社 | 反射型フォトマスク及びその製造方法 |
| US9946152B2 (en) * | 2016-04-27 | 2018-04-17 | Globalfoundries Inc. | Extreme ultraviolet lithography photomasks |
| JP6852281B2 (ja) * | 2016-05-13 | 2021-03-31 | 凸版印刷株式会社 | 反射型フォトマスク |
| TWI763686B (zh) | 2016-07-27 | 2022-05-11 | 美商應用材料股份有限公司 | 具有合金吸收劑的極紫外線遮罩坯料、製造極紫外線遮罩坯料的方法以及極紫外線遮罩坯料生產系統 |
| TWI811037B (zh) | 2016-07-27 | 2023-08-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 具多層吸收劑的極紫外遮罩坯料及製造方法 |
| US11243461B2 (en) | 2018-10-25 | 2022-02-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Reflective mask and fabricating method thereof |
| TW202026770A (zh) | 2018-10-26 | 2020-07-16 | 美商應用材料股份有限公司 | 用於極紫外線掩模吸收劑的ta-cu合金材料 |
| US11194244B2 (en) | 2018-12-21 | 2021-12-07 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber and processes for manufacture |
| TWI828843B (zh) | 2019-01-31 | 2024-01-11 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外線（ｅｕｖ）遮罩素材及其製造方法 |
| US11249390B2 (en) | 2019-01-31 | 2022-02-15 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
| TW202035792A (zh) | 2019-01-31 | 2020-10-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收體材料 |
| TW202043905A (zh) | 2019-03-01 | 2020-12-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 物理氣相沉積系統與處理 |
| TWI818151B (zh) | 2019-03-01 | 2023-10-11 | 美商應用材料股份有限公司 | 物理氣相沉積腔室及其操作方法 |
| US11639544B2 (en) | 2019-03-01 | 2023-05-02 | Applied Materials, Inc. | Physical vapor deposition system and processes |
| TWI836072B (zh) | 2019-05-22 | 2024-03-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 具有嵌入吸收層之極紫外光遮罩 |
| TW202104667A (zh) | 2019-05-22 | 2021-02-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收材料 |
| TWI836073B (zh) | 2019-05-22 | 2024-03-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩坯體及其製造方法 |
| US11275304B2 (en) | 2019-05-22 | 2022-03-15 | Applied Materials Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber matertals |
| TW202104666A (zh) | 2019-05-22 | 2021-02-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收劑材料 |
| US11385536B2 (en) | 2019-08-08 | 2022-07-12 | Applied Materials, Inc. | EUV mask blanks and methods of manufacture |
| US11630385B2 (en) | 2020-01-24 | 2023-04-18 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
| TWI817073B (zh) | 2020-01-27 | 2023-10-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩坯體硬遮罩材料 |
| TW202129401A (zh) | 2020-01-27 | 2021-08-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外線遮罩坯體硬遮罩材料 |
| TW202131087A (zh) | 2020-01-27 | 2021-08-16 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收劑材料 |
| TW202141165A (zh) | 2020-03-27 | 2021-11-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收材料 |
| TWI836207B (zh) | 2020-04-17 | 2024-03-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收材料 |
| US11300871B2 (en) | 2020-04-29 | 2022-04-12 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
| TW202202641A (zh) | 2020-07-13 | 2022-01-16 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外線遮罩吸收劑材料 |
| KR20220036133A (ko) | 2020-09-15 | 2022-03-22 | 삼성전자주식회사 | Euv 포토마스크 및 이를 이용한 마스크 패턴의 형성 방법 |
| US11609490B2 (en) | 2020-10-06 | 2023-03-21 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
| US11513437B2 (en) | 2021-01-11 | 2022-11-29 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
| US11592738B2 (en) | 2021-01-28 | 2023-02-28 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
| CN112965334A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-15 | 江苏高光半导体材料有限公司 | 一种amoled用的掩膜版制作方法及掩膜版 |
| US11815803B2 (en) * | 2021-08-30 | 2023-11-14 | Applied Materials, Inc. | Multilayer extreme ultraviolet reflector materials |
| US11782337B2 (en) | 2021-09-09 | 2023-10-10 | Applied Materials, Inc. | Multilayer extreme ultraviolet reflectors |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8592103B2 (en) * | 2011-07-25 | 2013-11-26 | GlobalFoundries, Inc. | Extreme ultraviolet masks having annealed light-absorptive borders and associated fabrication methods |
| US8691476B2 (en) * | 2011-12-16 | 2014-04-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | EUV mask and method for forming the same |
-
2012
- 2012-01-20 KR KR1020120006829A patent/KR20130085774A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-11-20 US US13/682,657 patent/US8802335B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130189608A1 (en) | 2013-07-25 |
| US8802335B2 (en) | 2014-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20130085774A (ko) | Ｅｕｖ 마스크 | |
| KR101678228B1 (ko) | 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법 | |
| US8367279B2 (en) | Reflective mask blank, reflective mask, and method of manufacturing the same | |
| KR101096248B1 (ko) | 극자외선 위상반전마스크의 제조 방법 | |
| KR100607201B1 (ko) | 극자외선 리소그래피 공정에서 웨이퍼 상의 임계 치수편차를 보정하는 방법 | |
| KR102592274B1 (ko) | 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법 | |
| TWI564649B (zh) | 反射型空白遮罩及反射型遮罩、其製造方法 | |
| US9244366B2 (en) | Extreme ultraviolet lithography process and mask | |
| JP5790073B2 (ja) | 反射型マスクブランクの製造方法 | |
| TWI550335B (zh) | 空白光罩、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法、及半導體元件之製造方法 | |
| KR101054746B1 (ko) | 극자외선 노광 공정용 위상 반전 마스크 | |
| JP5754592B2 (ja) | 反射型マスクの製造方法および反射型マスク | |
| JP5909964B2 (ja) | 反射型マスクブランクおよび反射型マスク | |
| KR20090095388A (ko) | 반사형 포토마스크의 제조방법 | |
| KR101095042B1 (ko) | Ｅｕｖ 마스크 및 그 제조방법 | |
| KR20070073446A (ko) | Ｅｕｖ 광원용 노광 마스크 및 이의 제조방법 | |
| KR101076782B1 (ko) | Ｅｕｖ 마스크 및 그 형성방법 | |
| JP2014107479A (ja) | 反射型マスクの製造方法 | |
| KR102095589B1 (ko) | 반사형 포토마스크 및 그 제조방법 | |
| KR20100076696A (ko) | 극자외선 리소그래피를 위한 포토마스크 | |
| KR20130028173A (ko) | 반사형 마스크 | |
| KR20100042470A (ko) | Ｅｕｖ 노광마스크의 형성 방법 | |
| KR20110089759A (ko) | Ｅｕｖ 마스크 및 그 형성방법 | |
| KR20110114296A (ko) | 극자외선 마스크 및 그 제조방법 | |
| KR20130006748A (ko) | 극자외선 노광마스크 및 이를 포함하는 노광기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |