KR100454081B1 - Reflective Mutilayer Thin film Mirror and the Manufacturing Method Thereof - Google Patents
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Abstract
극자외선 노광 공정에 사용되는 반사형 다층 박막 미러 및 그 제조 방법을 제시한다.A reflective multilayer thin film mirror used in an extreme ultraviolet exposure process and a manufacturing method thereof are provided.
반사형 다층 박막 미러는 반도체 기판 상에 루테늄층, 몰리브덴층, 스트론튬층 및 실리콘층을 순차적으로 형성한 4층 구조를 40 내지 50회 반복 적층함으로써 이루어진다. 높은 반사율을 얻기 위하여, 루테늄층과 몰리브덴층의 두께비는 루테늄층과 몰리브덴층의 두께합이 100%일 때 20%:80% ∼ 60%:40%로 설정하고, 스트론튬층과 실리콘층의 두께비는 그 합이 100%일 때 30%:70% ∼ 60%:40%로 설정하며, 보다 구체적으로는 루테늄층 및 몰리브덴층의 두께는 그 합이 2.4∼3.2㎚가 되도록 하고, 스트론튬층 및 실리콘층의 두께는 그 합이 3.6∼4.4㎚가 되도록 한다.The reflective multilayer thin film mirror is formed by repeatedly laminating a four-layer structure in which a ruthenium layer, a molybdenum layer, a strontium layer, and a silicon layer are sequentially formed on a semiconductor substrate 40 to 50 times. In order to obtain high reflectance, the thickness ratio of the ruthenium layer and the molybdenum layer is set to 20%: 80% to 60%: 40% when the sum of the thicknesses of the ruthenium layer and the molybdenum layer is 100%, and the thickness ratio of the strontium layer and the silicon layer is When the sum is 100%, it is set to 30%: 70% to 60%: 40%. More specifically, the thickness of the ruthenium layer and the molybdenum layer is such that the sum is 2.4 to 3.2 nm, and the strontium layer and the silicon layer The thickness of is set so that the sum is 3.6 to 4.4 nm.
이와 같은 반사형 다층 박막 미러에 의하면 다층 박막 미러의 반사율을 향상시킬 수 있어 극자외선 노광 공정에서 소자의 수율을 향상시킬 수 있다.According to the reflective multilayer thin film mirror, the reflectance of the multilayer thin film mirror can be improved, and the yield of the device can be improved in the extreme ultraviolet exposure process.
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 공정에 사용되는 미러에 관한 것으로, 보다상세하게는 극자외선 노광 공정에 사용되는 반사율이 향상된 다층 박막 미러 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mirror used in a manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, to a multilayer thin film mirror having improved reflectivity used in an extreme ultraviolet exposure process and a method of manufacturing the same.
반도체 소자의 제조 공정 중 리소그라피 공정은 빛에 민감한 감광막을 도포한 기판 상에 빛을 비춰 회로 패턴을 형성시키는 반도체의 핵심 공정 기술로서, 광원으로 레이저를 사용하고 있으나 70㎚ 이하의 최소 선폭 세대의 소자 제조에는 적용할 수 없어 기존의 광학 노광 공정은 기술적 한계점에 도달한 것이 사실이다.The lithography process in the semiconductor device manufacturing process is a core process technology for semiconductors that forms a circuit pattern by shining light on a substrate coated with a light-sensitive photoresist film. Although a laser is used as a light source, a device having a minimum line width generation of 70 nm or less It is true that the conventional optical exposure process has reached a technical limit because it is not applicable to manufacturing.
이에 따라 극자외선(EUV), 전자빔, X-레이, 이온빔 등의 새로운 광원이 모색되고 있으며, 이 가운데 EUV와 전자빔이 차세대 노광 기술 방식으로 각광을 받고 있다. 특히 극자외선 노광 기술은 여러 차세대 노광 공정 기술 중 가장 가능성 있는 기술이며, 극자외선을 이용한 노광 공정의 핵심 요소는 브래그(Bragg) 반사를 가능하게 하는 반사형 다층 박막 미러라고 할 수 있다.Accordingly, new light sources such as extreme ultraviolet (EUV), electron beams, X-rays, and ion beams are being sought. Among them, EUV and electron beams are in the spotlight as a next-generation exposure technology. In particular, the extreme ultraviolet exposure technology is the most promising technology among several next-generation exposure process technologies, and the key element of the exposure process using the extreme ultraviolet rays is a reflective multilayer thin film mirror that enables Bragg reflection.
극자외선 노광 공정에서는 기존의 굴절식 광학계, 투과형 마스크와는 달리 반사형 미러(reflective mirror)를 이용하여 빛을 반사시켜 마스크의 이미지를 반도체 기판에 전사시킨다. 이때 소자의 수율은 각 미러의 반사율에 가장 큰 영향을 받는데 이 기술을 차세대 노광기술로 적용시키기 위해서는 높은 반사율을 갖는 저결함 미러를 제작하는 것이 필수적이다.In the extreme ultraviolet exposure process, unlike a conventional refractive optical system and a transmissive mask, a reflective mirror is used to reflect light to transfer an image of the mask to a semiconductor substrate. At this time, the yield of the device is most affected by the reflectance of each mirror. In order to apply this technology to the next-generation exposure technology, it is essential to manufacture a low-defect mirror having high reflectance.
극자외선 영역의 빛은 물질을 투과하지 못하고 흡수되기 때문에 현재 개발되고 있는 몰리브덴/실리콘(Mo/Si) 다층 박막의 경우 굴절율과 같은 광학적 특성의 차이가 큰 Mo층과 Si층의 적층 구조를 이용하고 있으며, 이는 미합중국 특허 제6,110,607호에 제시되어 있다. 이 특허에 의하면 Mo층과 Si층으로 이루어진 다층 구조를 일정한 두께를 갖도록 교대로 적층하여 표준 1/4파장(standard quarter wave length) 다층 박막 형태로 구성되어, 각 계면에서 브래그(Bragg) 반사를 이용하여 빛을 반사시킨다.Since the light in the extreme ultraviolet region does not penetrate the material and is absorbed, the presently developed molybdenum / silicon (Mo / Si) multilayer thin film uses a laminated structure of Mo and Si layers having a large difference in optical properties such as refractive index. This is shown in US Pat. No. 6,110,607. According to this patent, a multilayer structure consisting of a Mo layer and a Si layer is alternately stacked to have a constant thickness, and is formed in a standard quarter wave length multilayer thin film, using Bragg reflection at each interface. To reflect light.
그런데 Mo/Si 다층 박막 미러의 경우, 최대 이론 반사율은 극자외선 노광 기술에 사용되는 광원의 파장인 13.5㎚의 파장에서 74.2%이지만, Mo-Si층 간에서 계면의 형성과 계면의 거칠기(roughness)로 인해 실제 다층 박막을 제작하면 이론 반사율의 80-90%정도로 반사율이 저하되게 된다. 따라서, 극자외선 노광 공정의 실제 공정에 적용하기 위해서는 반사율이 높고 흡수계수가 낮은 더욱 우수한 광학적 특성을 가진 다층 박막의 제작이 절실히 요구되고 있다.In the case of the Mo / Si multilayer thin-film mirror, the maximum theoretical reflectance is 74.2% at the wavelength of 13.5 nm, which is the wavelength of the light source used in the extreme ultraviolet exposure technique, but the formation of the interface between the Mo-Si layers and the roughness of the interface. Therefore, when the actual multilayer thin film is manufactured, the reflectance decreases to about 80-90% of the theoretical reflectance. Therefore, in order to apply to the actual process of the extreme ultraviolet exposure process, there is an urgent demand for the production of a multilayer thin film having more excellent optical properties with high reflectance and low absorption coefficient.
이러한 Mo/Si 다층 박막보다 우수한 반사율을 갖는 다층 박막을 제작하기 위하여 여러 가지 다른 물질을 이용하여 다층 박막을 제작하고 있는데, 예를 들어, 미합중국 특허 제6,229,652호에는 Mo2C/Be 다층 박막 구조를 제시하고 있고, 미합중국 특허 제6,228,512호에는 MoRu/Be 다층 박막 구조를 제시하고 있다.This Mo / Si there and making the multi-layer films by using a number of different materials in order to produce a multi-layer thin film having excellent reflectivity than a multi-layer thin film, for example, U.S. Patent No. 6,229,652 discloses a Mo 2 C / Be multi-layer thin film structure US Patent No. 6,228,512 discloses a MoRu / Be multilayer thin film structure.
먼저, Mo2C/Be 다층 박막 구조는 5.78㎚ 주기로 70개의 이중 구조층(bilayer)쌍으로 이루어져 있다. 이러한 구조의 다층 박막 미러에서는 C 버퍼층의 형성으로 계면층의 상호 확산은 억제되었으나, 11.25㎚ 파장에서 최대 반사율이 65.2%로 낮은 문제점이 있다.First, the Mo 2 C / Be multilayer thin film structure is composed of 70 bilayer pairs at 5.78 nm period. In the multilayer thin film mirror having such a structure, the interdiffusion of the interfacial layer is suppressed by the formation of the C buffer layer, but there is a problem in that the maximum reflectance is 65.2% at 11.25 nm wavelength.
한편, MoRu/Be 다층 박막 구조는 비정질 MoRu층과 결정 Be층이 50개의 이중 구조층(bilayer)쌍을 이루며, 다층 미러를 구성하기 위하여 실리콘 기판과 MoRu/Be다층 박막 사이에 비정질 Si층을 형성하였다. 이 박막 미러는 내부 스트레스가 거의 없고 표면이 매우 부드러운 장점이 있는 반면, 11.4㎚의 파장에서 최대 반사율이 69.3%에 그친다.Meanwhile, in the MoRu / Be multilayer thin film structure, an amorphous MoRu layer and a crystal Be layer form 50 bilayer pairs, and an amorphous Si layer is formed between the silicon substrate and the MoRu / Be multilayer thin film to form a multilayer mirror. It was. The thin-film mirror has the advantage of very little internal stress and very smooth surface, while having a maximum reflectance of only 69.3% at a wavelength of 11.4 nm.
극자외선 영역의 단일 파장의 빛은 마스크를 지나면서 흡수체가 있는 부분과 없는 부분의 반사율 차이를 통해 마스크의 이미지를 반도체 기판에 전사한다. 따라서 노광 공정의 수율에 가장 큰 영향을 미치는 요소인 반도체 기판 상에서의 EUV(극자외선)의 강도는 미러를 거치면서 각 미러들의 반사율에 따라 가장 많이 영향을 받게 된다.Light of a single wavelength in the extreme ultraviolet region passes through the mask and transfers the image of the mask to the semiconductor substrate through the difference in reflectance between the part with and without the absorber. Therefore, the intensity of EUV (extreme ultraviolet) on the semiconductor substrate, which is the factor that most influences the yield of the exposure process, is most affected by the reflectivity of each mirror while going through the mirror.
그 결과 개개의 높은 반사율을 갖는 미러의 제작은 극자외선 노광 공정의 실용화에 가장 중요한 요소로 여겨지고 있으며, 실제로 약 4%의 반사율 증가는 약 60%의 수율 증가로 이어진다는 연구 결과도 발표되었다. 따라서 고반사율을 갖는 반사 다층 박막을 개발하는 것이 극자외선 노광 공정을 실제 공정에 적용하기 위한 가장 큰 문제로 대두되고 있다.As a result, the fabrication of individual high reflectivity mirrors is considered to be the most important factor for the practical application of the extreme ultraviolet exposure process. In fact, a study showing that an increase in reflectance of about 4% leads to an increase in yield of about 60%. Therefore, the development of a reflective multilayer thin film having a high reflectance has emerged as the biggest problem for applying the extreme ultraviolet exposure process to the actual process.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 극자외선 영역의 빛에 대해 고반사율을 가진 다층 박막 미러를 제조하여 반도체 소자의 노광 공정용 마스크에 적용시킴으로써 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 반사형 다층 박막 미러 및 그 제조 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a reflection that can improve the yield of the device by manufacturing a multilayer thin-film mirror having a high reflectance against light in the extreme ultraviolet region and applying it to the mask for the exposure process of the semiconductor device There is a technical problem to provide a type multilayer thin film mirror and a method of manufacturing the same.
도 1은 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러의 단위층 단면도,1 is a cross-sectional view of a unit layer of a reflective multilayer thin film mirror according to the present invention;
도 2는 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러에서 몰리브덴층의 두께 변화에 따른 다층 박막 미러의 반사율 변화를 설명하기 위한 그래프,2 is a graph for explaining the reflectance change of the multilayer thin film mirror according to the thickness change of the molybdenum layer in the reflective multilayer thin film mirror according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러에서 스트론튬층의 두께 변화에 따른 다층 박막 미러의 반사율 변화를 설명하기 위한 그래프,3 is a graph for explaining the reflectance change of the multilayer thin film mirror according to the thickness change of the strontium layer in the reflective multilayer thin film mirror according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러에 입사되는 광원의 파장 변화에 따른 다층 박막 미러의 반사율 변화를 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph illustrating a change in reflectance of a multilayer thin film mirror according to a wavelength change of a light source incident on a reflective multilayer thin film mirror according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 반도체기판 12 : 루테늄층10 semiconductor substrate 12 ruthenium layer
14 : 몰리브덴층 16 : 스트론튬층14 molybdenum layer 16 strontium layer
18 : 실리콘층18: silicon layer
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러는 반도체 기판 상에 형성된 루테늄층; 상기 루테늄층 상에 형성된 몰리브덴층; 상기 몰리브덴층 상에 형성된 스트론튬층; 및 상기 스트론튬층 상에 형성된 실리콘층;을 구비한다.Reflective multilayer thin film mirror according to the present invention for achieving the above technical problem is a ruthenium layer formed on a semiconductor substrate; A molybdenum layer formed on the ruthenium layer; A strontium layer formed on the molybdenum layer; And a silicon layer formed on the strontium layer.
또한, 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러 제조 방법은 반도체 기판 상에 루테늄층을 형성하는 단계; 상기 루테늄층 상에 몰리브덴층을 형성하는 단계; 상기 몰리브덴층 상에 스트론튬층을 형성하는 단계; 및 상기 스트론튬층 상에 실리콘층을 형성하는 단계;를 포함한다.In addition, the reflective multilayer thin film mirror manufacturing method according to the present invention comprises the steps of forming a ruthenium layer on a semiconductor substrate; Forming a molybdenum layer on the ruthenium layer; Forming a strontium layer on the molybdenum layer; And forming a silicon layer on the strontium layer.
여기에서, 상기 루테늄층과 몰리브덴층의 두께비는 상기 루테늄층과 몰리브덴층의 두께합이 100%일 때 20%:80% ∼ 60%:40%로 설정하고, 상기 스트론튬층과 실리콘층의 두께비는 상기 스트론튬층과 실리콘층의 두께합이 100%일 때 30∼60% : 70∼40%로 설정하며, 더욱 바람직하게는 상기 루테늄층 및 몰리브덴층의 두께는 그 합이 2.4∼3.2㎚가 되도록 하고, 상기 스트론튬층 및 실리콘층의 두께는 그 합이 3.6∼4.4㎚가 되도록 한다.Here, the thickness ratio of the ruthenium layer and the molybdenum layer is set to 20%: 80% to 60%: 40% when the sum of the thickness of the ruthenium layer and molybdenum layer is 100%, and the thickness ratio of the strontium layer and the silicon layer is When the sum of the thickness of the strontium layer and the silicon layer is 100%, the thickness is set to 30 to 60%: 70 to 40%, and more preferably the thickness of the ruthenium layer and the molybdenum layer is 2.4 to 3.2 nm. The thickness of the strontium layer and the silicon layer is such that the sum is 3.6 to 4.4 nm.
이와 같이, 본 발명은 반사형 다층 박막 미러의 반사율을 높이기 위해서 다층 박막 하부의 구조인자를 독립적으로 조절함으로써, 구성물질의 변경없이 손쉽게 다층 박막의 반사율을 용이하게 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can easily improve the reflectance of the multilayer thin film without changing the constituent material by independently adjusting the structural factors under the multilayer thin film in order to increase the reflectance of the reflective multilayer thin film mirror.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러의 제조 방법을 설명하기 위한 단위층의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a unit layer for explaining a method for manufacturing a reflective multilayer thin film mirror according to the present invention.
도시된 것과 같이, 본 발명에 의한 다층 박막 미러는 반도체 기판(10) 상에 루테늄(Ru)층(12), 몰리브덴(Mo)층(14), 스트론튬(Sr)층(16) 및 실리콘(Si)층(18)을 순차적으로 적층하여 형성한 구조로서, 실제 노광 공정용 미러로 제작하기 위하여 이러한 4층 구조를 40∼50회 적층한다.As shown, the multilayer thin film mirror according to the present invention is a ruthenium (Ru) layer 12, molybdenum (Mo) layer 14, strontium (Sr) layer 16 and silicon (Si) on the semiconductor substrate 10 ) Is a structure formed by stacking layers 18 sequentially, and in order to produce a mirror for an actual exposure process, such a four-layer structure is laminated 40 to 50 times.
여기에서, Ru층(12)과 Mo층(14)의 두께비는 Ru층(12)과 Mo층(14)의 두께합이 100%일 때 20%:80% ∼ 60%:40%로 설정하고, Sr층(16)과 Si층(18)의 두께비는 Sr층(16)과 Si층(18)의 두께합이 100%일 때 30%:70% ∼ 60%:40%로 설정한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, Ru층(12)과 Mo층(14)의 두께는 그 합이 2.4∼3.2㎚가 되도록 제어하고 Sr층(16)과 Si층(18)의 두께는 그 합이 3.6∼4.4㎚가 되도록 제어하며, 이때 Ru층(12)의 두께는 0.9∼1.3㎚, Mo층(14)의 두께는 1.5∼1.9㎚, Sr층(16)의 두께는 1.4∼1.8㎚, Si층(18)의 두께는 2.2∼2.6㎚가 되도록 적층한다. 여기에서, 각 층(12, 14, 16, 18)은 마그네트론 스퍼터 장비를 이용하여 상온에서 Ar 가스를 유입하면서 증착한다.Here, the thickness ratio of the Ru layer 12 and the Mo layer 14 is set to 20%: 80% to 60%: 40% when the sum of the thicknesses of the Ru layer 12 and the Mo layer 14 is 100%. The thickness ratio of the Sr layer 16 and the Si layer 18 is set to 30%: 70% to 60%: 40% when the sum of the thicknesses of the Sr layer 16 and the Si layer 18 is 100%. In a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the Ru layer 12 and the Mo layer 14 is controlled so that the sum is 2.4 to 3.2 nm, and the thickness of the Sr layer 16 and the Si layer 18 is the sum thereof. The thickness of the Ru layer 12 is 0.9-1.3 nm, the thickness of the Mo layer 14 is 1.5-1.9 nm, the thickness of the Sr layer 16 is 1.4-1.8 nm, and Si is controlled. The layer 18 is laminated so as to have a thickness of 2.2 to 2.6 nm. Here, each layer 12, 14, 16, 18 is deposited while introducing Ar gas at room temperature using a magnetron sputtering equipment.
이와 같이, Ru/Mo/Sr/Si 4층 구조로 이루어진 다층 박막 미러는 극자외선 영역의 빛에 대해 고반사율을 가지며, 이에 따라 극자외선 노광 공정용 마스크 및 미러에 응용될 수 있다.As described above, the multilayer thin film mirror having a Ru / Mo / Sr / Si four-layer structure has a high reflectance with respect to light in the extreme ultraviolet region, and thus may be applied to a mask and a mirror for an extreme ultraviolet exposure process.
도 2는 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러에서 몰리브덴층의 두께 변화에 따른 다층 박막 미러의 반사율 변화를 설명하기 위한 그래프이다.2 is a graph for explaining a change in reflectance of a multilayer thin film mirror according to a thickness change of a molybdenum layer in the reflective multilayer thin film mirror according to the present invention.
본 실시예는 Sr층(16)과 Si층(18)의 두께 비를 50% : 50%로 고정시키고 Mo층(14)에 대한 Ru층(12)의 두께 비를 10%∼90%로 변화시킨 경우, Mo층(14)에 대한 Ru층(12)의 두께 변화에 대한 반사율의 차이를 나타낸다.In this embodiment, the thickness ratio of the Sr layer 16 and the Si layer 18 is fixed to 50%: 50%, and the thickness ratio of the Ru layer 12 to the Mo layer 14 is changed from 10% to 90%. In this case, the difference in reflectance with respect to the thickness change of the Ru layer 12 with respect to the Mo layer 14 is shown.
보다 자세히 설명하면, Sr층(16)과 Si층(18)의 총 두께가 4㎚가 되도록 하고, Ru층(12)과 Mo층(14)의 총 두께가 2.8㎚가 되도록 하면서, Mo층(14)에 대한 Ru층(12)의 두께 비를 10%∼90%로 변화시킨 경우이다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 Mo층(14)에 대한 Ru층(12)의 두께 비율이 40% 정도일 때 최대 반사율 77% 정도를 갖다가 Ru층(12)의 두께 비율이 40% 보다 더 증가하면 반사율이 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 Mo층(14)에 대한 Ru층(12)의 두께 비가 늘어나면 두 물질간의 굴절율과 같은 광학적 특성의 차이는 더욱더 커지지만 Mo층에서 광 흡수율이 증가함에 따라 반사율이 감소하기 때문이다.In more detail, while the total thickness of the Sr layer 16 and the Si layer 18 is 4 nm, and the total thickness of the Ru layer 12 and the Mo layer 14 is 2.8 nm, the Mo layer ( This is the case where the thickness ratio of the Ru layer 12 to 14) is changed to 10% to 90%. As can be seen in FIG. 2, when the ratio of the thickness of the Ru layer 12 to the Mo layer 14 is about 40%, the maximum reflectance is about 77%, and the thickness ratio of the Ru layer 12 increases more than 40%. It can be seen that the reflectance decreases. This is because, as the thickness ratio of the Ru layer 12 to the Mo layer 14 increases, the difference in optical properties such as refractive index between the two materials becomes larger, but the reflectance decreases as the light absorption increases in the Mo layer.
도 3은 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러에서 스트론튬층의 두께 변화에 따른 다층 박막 미러의 반사율 변화를 설명하기 위한 그래프이다.3 is a graph for explaining the change in reflectance of the multilayer thin film mirror according to the thickness change of the strontium layer in the reflective multilayer thin film mirror according to the present invention.
본 실시예는 도 2에서 Ru층(12)과 Mo층(14)의 두께 비율을 도 2에서 최대 반사율을 나타낸 40% : 60%로 고정하고, Sr층(16)과 Si층(18)의 총 두께를 4㎚로 고정시킨 상태에서 Si층(18)에 대한 Sr층(16)의 두께 비를 10%∼70%비로 변화시킨 경우를 나타낸다. 이 경우, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, Si층(18)에 대한 Sr층(16)의 두께 비가 40%일 때 최대 반사율을 나타내는 것을 알 수 있다.In this embodiment, the thickness ratio of the Ru layer 12 and the Mo layer 14 in FIG. 2 is fixed to 40%: 60%, which shows the maximum reflectance in FIG. 2, and the Sr layer 16 and the Si layer 18 The case where the thickness ratio of the Sr layer 16 to the Si layer 18 is changed to the ratio of 10% to 70% while the total thickness is fixed at 4 nm is shown. In this case, as can be seen in FIG. 3, it can be seen that the maximum reflectance is obtained when the thickness ratio of the Sr layer 16 to the Si layer 18 is 40%.
도 4는 본 발명에 의한 반사형 다층 박막 미러에 입사되는 광원의 파장 변화에 따른 다층 박막 미러의 반사율 변화를 설명하기 위한 그래프로서, Ru층/Mo층/Sr층/Si층(12/14/16/18)의 두께가 각각 1.1㎚/1.7㎚/1.6㎚/2.4㎚일 때 극자외선 노광 공정에 사용되는 광원의 파장인 13.2㎚의 파장대에서 최대 77.19%의 이론 반사율을나타내는 것을 알 수 있다.FIG. 4 is a graph for explaining a change in reflectance of a multilayer thin film mirror according to a wavelength change of a light source incident on a reflective multilayer thin film mirror according to the present invention, and includes Ru layer / Mo layer / Sr layer / Si layer (12/14 / It can be seen that the theoretical reflectance of maximum 77.19% is exhibited in the wavelength band of 13.2 nm, which is the wavelength of the light source used in the extreme ultraviolet exposure process, when the thickness of 16/18) is 1.1 nm / 1.7 nm / 1.6 nm / 2.4 nm, respectively.
이상에서 설명한 본 발명에 의한 Ru층/Mo층/Sr층/Si층(12/14/16/18) 구조의 박막에서, Ru층(12)은 Mo층(14)을 보조하여 Mo층(14)과 그 상층인 Sr층/Si층(16/18)과의 굴절지수 차이를 더욱 크게 해주며, Sr층(16)은 Si층(18)을 보조하여 Si층(18)의 높은 흡수 계수 문제를 보완해 주기 때문에 높은 반사율을 얻을 수 있게 된다.In the Ru layer / Mo layer / Sr layer / Si layer (12/14/16/18) structured thin film according to the present invention described above, the Ru layer 12 assists the Mo layer 14 and the Mo layer 14 ) And the Sr layer / Si layer (16/18), which is the upper layer, further increase the refractive index, and the Sr layer 16 assists the Si layer 18 to solve the problem of high absorption coefficient of the Si layer 18. As a result, the high reflectance can be obtained.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 차세대 노광 공정 중 하나인 극자외선 노광 기술에 쓰이는 반사형 미러를 형성함에 있어 Ru/Mo/Sr/Si층을 순차적으로 적층함으로써 반사율이 향상된 극자외선 노광 공정용 박막 미러를 얻을 수 있고, 이러한 고반사율 박막 미러를 극자외선 노광 공정용 마스크에 적용시킬 경우 소자의 수율이 향상되게 된다.As described above, according to the present invention, in forming a reflective mirror used in the extreme ultraviolet exposure technology, which is one of the next-generation exposure processes, a thin film for an extreme ultraviolet exposure process having improved reflectivity by sequentially stacking Ru / Mo / Sr / Si layers. The mirror can be obtained, and the yield of the device is improved when the high reflectance thin film mirror is applied to the mask for the extreme ultraviolet exposure process.
또한, Ru/Mo/Sr/Si의 4층 구조를 가진 다층 박막 미러의 최대 반사율은 극자외선 노광 공정에 사용되는 광원의 파장인 13.25㎚의 파장대에서 77.19%로서 Mo/Si 다층 박막의 반사율인 74.2%보다 높은 반사율을 보이며, 이와 같이 반사율이 향상된 다층 박막 미러를 극자외선 노광 공정에 실제로 적용할 경우 20-30%의 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, the maximum reflectance of the multilayer thin film mirror having the Ru / Mo / Sr / Si four-layer structure is 77.19% in the wavelength band of 13.25 nm, which is the wavelength of the light source used in the extreme ultraviolet exposure process, which is 74.2 which is the reflectivity of the Mo / Si multilayer thin film. The reflectance of higher than%, and the improved reflectivity of the multilayer thin film mirror can be improved in the 20-30% yield when actually applied to the extreme ultraviolet exposure process.
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