KR100520155B1 - Ｅｕｖ 마스크 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 EUV(extreme ultraviolet) 마스크 제조방법에 관한 것으로, EUV를 광원으로 사용하는 리소그래피(lithography) 공정에서 기판으로 흡수층을 사용하고, 상기 흡수층 상부에 패턴으로 예정되는 부분이 양각으로 되는 반사층패턴을 형성함으로써 EUV 광원이 입사되는 반사층패턴 상부의 CD를 정확하게 조절하면 측면 경사에 의해 콘트라스트(contrast)가 저하되거나, 반사층의 디펙트에 의한 에러가 발생되는 것을 방지하고, 그에 따른 반도체소자의 수율 향상 및 고집적화를 가능하게 하는 기술이다.
Description
본 발명은 EUV 마스크의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 EUV를 광원으로 사용하는 리소그래피(lithography)공정에서 흡수층을 기판으로 사용하고, 상기 흡수층 상부에 반사층패턴을 형성함으로써 공정 마진을 확보하여 사진공정의 공정능력을 향상시키고, 미세 패턴의 구현을 유리하게 하는 EUV 마스크 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 설계에 의해 배열이 된 회로 소자를 실제 실리콘 웨이퍼 표면에 형성시키기 위해서는 회로도면이 여러 장의 마스크에 옮겨져야 하는데 이 마스크는 설계도면의 데이터를 수록한 피지(PG) 테이프를 이용하여 데이터(data)를 마스크에 옮기는 일련의 과정을 통하여 마스크(mask)를 만들게 된다.
한편, EUV 기술은 현재의 KrF, ArF 및 157㎚와 반대로 반사광학(reflective optic)을 사용하기 때문에 기존 노광기술의 마스크 구조와는 다르고, EUV를 광원으로 사용하는 리소그래피 기술은 현재 개발되고 있는 리소그래피 기술로 아직 상용화되기에는 시간이 필요하다.
첨부 도면을 참조하여 종래의 기술에 대하여 설명하기로 한다.
도 1a 는 종래기술에 따른 EUV 마스크의 노광원리를 도시한 단면도로서, 반사층(11) 상부에 양각패턴으로 되는 버퍼층패턴(13)과 흡수층패턴(15)의 적층구조가 형성되는 것을 도시한다. 이때, 도 1a 에 도시된 실선은 EUV 광원이 반사되는 것을 도시하고, 점선은 EUV 광원이 흡수되는 것을 도시한다.
상기 EUV 마스크는 상기 반사층(11)에 반사된 EUV 광원은 패터닝에 직접 기여하게 되고, 반대로 흡수층패턴(15)에 도달하는 광원은 패턴에 영향을 주지 않고 흡수 또는 난반사에 의하여 소멸하는 두가지의 콘트라스트를 이용하는 노광기술이다. (도 1a 참조)
한편, 도 1b 는 종래기술에 따른 EUV 마스크의 문제점을 도시한 단면도로서, 상기 흡수층패턴(15)의 측면이 경사를 갖는 경우 EUV 광원이 난반사되는 것을 도시한다. (도 1b 참조)
상기와 같이 종래기술에 의하면 EUV 마스크는 도 1a 및 도 1b 에 도시된 바와 같이 흡수층이 양각의 형태로 형성된다. 이러한 구조를 가진 EUV 마스크는 기판으로 Mo/Si 적층구조의 반사층이 사용되고, 거울과 같은 역할을 하여 EUV를 반사시켜주고 양각으로 형성되는 W막, Al막 등으로 형성되는 흡수층이 EUV를 흡수하거나 난반사를 일으켜 패턴의 형성과정에서 제외시키기 때문에 콘트라스트를 저하시킨다. 또한, 도 1b에 도시된 바와 같이 흡수층패턴의 측벽에 경사(slope)가 발생하거나 EUV 마스크의 거울 역할을 하는 반사층의 디펙트에 의해 패턴의 콘트라스트를 저하시켜 원하지 않는 패턴을 형성하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 종래의 문제점을 감안하여 본 발명은 EUV 마스크 제조방법에 관한 것으로, EUV를 광원으로 사용하는 리소그래피 공정에서 흡수층을 기판으로 사용하고, 상기 흡수층 상부에 양각의 반사층패턴을 형성하여 상기 반사층패턴에 경사나 디펙트가 발생하는 경우에도 EUV 광원이 상기 흡수층으로 흡수되어 패턴의 콘트라스트를 향상시키고, 그에 따른 반도체소자의 수율 향상 및 고집적화를 가능하게 하는 EUV 마스크 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 EUV 마스크 제조방법은,
EUV를 광원으로 사용하는 마스크 제조방법에 있어서,
기판으로 사용되는 흡수층을 형성하는 공정과,
상기 흡수층 상부에 양각 패턴으로 되는 반사층패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 EUV 마스크 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2a 는 본 발명의 제1실시예에 따른 EUV 마스크의 노광원리를 도시한 단면도이다.
먼저, 기판으로 사용되는 흡수층(21)을 형성한다. 이때, 상기 흡수층(21)은 Al막, TaSi막, TiN막, Ti막, W막, Cr막, NiSi막 또는 TaSiN막으로 형성된다.
다음, 상기 흡수층(21) 상부에 패턴으로 예정되는 부분이 양각으로 되는 반사층패턴(23)을 형성하여 EUV 마스크를 형성한다. 이때, 상기 반사층패턴(23)은 Mo/Si막, Mo/Be막, MoRu/Be막 또는 Ru/Be막의 적층구조로 형성되거나, 단일물질으로 형성될 수 있다.
상기 EUV 마스크는 흡수층(21)으로 투입된 전자가 난반사를 일으킬 이유가 없고, 반사층패턴(23)의 상단에 입사된 EUV의 경우에만 패터닝에 기여하게 된다. (도 2a 참조)
도 2b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 EUV 마스크의 반사층패턴이 경사를 갖는 경우를 도시한다.
상기 반사층패턴(23)이 경사가 지는 경우 EUV 광원이 특히, 포지티브 경사를 가진 반사층패턴(23)의 측면에 입사되는 경우 난반사가 일어나 패터닝에 기여하지 못한다. 또한, EUV 광원이 입사되는 영역은 상기 반사층패턴(23) 상부의 CD(critical dimension)에 의존하기 때문에 마스크 제작 시 상기 반사층패턴(23)의 상부 CD 만이 중요하기 때문에 마스크 제작이 용이하다. (도 2b 참조)
도 3 은 본 발명의 제2실시예에 따른 EUV 마스크 및 노광원리를 도시한 단면도로서, 흡수층(31) 상부에 경사를 갖는 반사층패턴(33)의 측벽에 흡수층 스페이서(35)를 형성한 것을 도시한다. 이때, 상기 흡수층 스페이서(35)에 의하여 반사층패턴(33)의 측벽으로 입사되는 EUV를 효과적으로 흡수시켜 패턴의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. (도 3 참조)
상기 EUV 마스크 제조방법은 E-빔, 이온-빔 및 X-선을 이용한 리소그래피공정에서 적용될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 상기한 본 발명에 따른 EUV 마스크 제조방법에 의하면, EUV를 광원으로 사용하는 리소그래피 공정에서 기판으로 흡수층을 사용하고, 상기 흡수층 상부에 패턴으로 예정되는 부분이 양각으로 되는 반사층패턴을 형성함으로써 EUV 광원이 입사되는 반사층패턴 상부의 CD를 정확하게 조절하면 측면 경사에 의해 콘트라스트가 저하되거나, 반사층의 디펙트에 의한 에러가 발생되는 것을 방지하고, 그에 따른 반도체소자의 수율 향상 및 고집적화를 가능하게 하는 이점이 있다.
도 1a 는 종래기술에 따른 EUV 마스크의 노광원리를 도시한 단면도.
도 1b 는 종래기술에 따른 EUV 마스크의 문제점을 도시한 단면도.
도 2a 는 본 발명의 제1실시예에 따른 EUV 마스크의 노광원리를 도시한 단면도.
도 2b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 EUV 마스크의 반사층패턴이 경사를 갖는 경우를 도시한 단면도.
도 3 은 본 발명의 제2실시예에 따른 EUV 마스크 및 노광원리를 도시한 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
11 : 반사층 13 : 버퍼층패턴
15 : 흡수층패턴 21, 31 : 흡수층
23, 33 : 반사층패턴 35 : 흡수층 스페이서
Claims (6)
- EUV를 광원으로 사용하는 마스크 제조방법에 있어서,기판으로 사용되는 흡수층을 형성하는 공정과,상기 흡수층 상부에 양각 패턴으로 되는 반사층패턴을 형성하는 공정을 포함하는 EUV 마스크 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사층패턴은 Mo/Si, Mo/Be, MoRu/Be, Ru/Be 및 이들의 조합으로 이루어지는 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사층패턴은 단일물질으로 형성되는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사층패턴이 경사가 지는 경우 상기 반사층패턴의 측벽에 흡수층으로스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 흡수층은 Al막, TaSi막, TiN막, Ti막, W막, Cr막, NiSi막 및 TaSiN막으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 EUV 마스크 제조방법은 E-빔, 이온-빔 및 X-선을 이용한 리소그래피공정에서 적용되는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크 제조방법.
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