KR102209853B1 - Film for manufacturing semiconductor and method for manufacturing thereof - Google Patents
Film for manufacturing semiconductor and method for manufacturing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102209853B1 KR102209853B1 KR1020180027574A KR20180027574A KR102209853B1 KR 102209853 B1 KR102209853 B1 KR 102209853B1 KR 1020180027574 A KR1020180027574 A KR 1020180027574A KR 20180027574 A KR20180027574 A KR 20180027574A KR 102209853 B1 KR102209853 B1 KR 102209853B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- thickness
- pellicle
- film
- less
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 96
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 45
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 40
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 23
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 19
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 4
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 37
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 475
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 79
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 13
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 9
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 description 6
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- -1 nanographite Chemical compound 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000000024 high-resolution transmission electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000002194 amorphous carbon material Substances 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000002180 crystalline carbon material Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation 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
- G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; 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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02606—Nanotubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/1606—Graphene
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 반도체 제조용 막은, 실리콘 나이트라이드를 포함하는 제1층; 및 상기 제1층 상에 위치하고, 그라파이트를 포함하는 제2층; 을 포함하되, 상기 제2 층의 그라파이트는 폴리도파민에 대한 탄화 과정을 수행하여 획득될 수 있다.The film for manufacturing a semiconductor according to the present invention comprises: a first layer comprising silicon nitride; And a second layer positioned on the first layer and including graphite. Including, but the graphite of the second layer may be obtained by performing a carbonization process for polydopamine.
Description
본 발명은 반도체 제조를 위해 사용되는 막에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 반도체 제조 시 마스크 보호를 위해 사용되는 펠리클에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 극자외선(extreme ultra violet)을 이용하는 노광 공정 시 마스크 보호를 위해 사용되는 펠리클에 관한 것이다.The present invention relates to a film used for semiconductor manufacturing. More specifically, the present invention relates to a pellicle used for mask protection during semiconductor manufacturing. In particular, the present invention relates to a pellicle used for mask protection during an exposure process using extreme ultra violet.
일반적 반도체 공정 과정에 있어서, 기판(웨이퍼, wafer)에 패터닝을 위해서 노광 공정(photo lithography)이 이용된다. 노광 공정 상, 패턴이 그려진 마스크에 빛을 조사함으로써, 마스크 상의 패턴을 웨이퍼에 전사하는 공정이 필수적으로 수반된다. 이 때, 마스크는 고가의 장비이기 때문에 마스크 표면을 보호하려는 목적 하, 펠리클이 사용될 수 있다. 펠리클은 마스크 상에 위치되어 마스크 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.In a general semiconductor process process, photolithography is used for patterning on a substrate (wafer). In the exposure process, a process of transferring the pattern on the mask to the wafer by irradiating light onto the mask on which the pattern is drawn is essentially involved. At this time, since the mask is an expensive device, a pellicle may be used for the purpose of protecting the mask surface. The pellicle may be placed on the mask to prevent foreign matter from adhering to the mask surface.
한편 최근 들어, 패턴 선폭을 최소화하여 집적도를 향상시키려는 산업상 니즈에 따라, 광원으로서 극자외선(Extreme Ultra Violet, EUV)을 이용하려는 시도가 증가하고 있다. 기존의 DUV(Deep Ultra violet)에 비하여EUV의 파장이 짧기 때문에, EUV를 사용하면 레일리 기준에 따라 더 좁은 선폭의 패터닝이 실현될 수 있다.On the other hand, in recent years, in accordance with the industrial needs of minimizing the pattern line width to improve the degree of integration, attempts to use extreme ultraviolet (EUV) as a light source are increasing. Since the wavelength of the EUV is shorter than that of the existing DUV (Deep Ultra violet), the use of EUV enables patterning of a narrower line width according to Rayleigh standards.
그런데 기존의 펠리클을 사용하는 경우, EUV의 높은 흡수성으로 인하여 펠리클을 비롯한 반도체 장비들을 투과하는 과정에서 대부분 흡수되어 버리는 문제점이 있다. 또한, 흡수된 EUV에 의해 발열의 문제가 발생될 수 있다. 이에 대한 대응책으로 펠리클의 두께를 얇게 만드는 경우에는, 펠리클의 강도가 약화되는 문제가 더 야기될 수 있다. However, in the case of using the existing pellicle, due to the high absorption of EUV, there is a problem that most of the pellicle is absorbed in the process of passing through semiconductor devices. In addition, the problem of heat generation may occur due to the absorbed EUV. If the thickness of the pellicle is made thin as a countermeasure against this, the problem of weakening the strength of the pellicle may further be caused.
따라서, EUV에 대해 높은 투과율을 유지하면서도, 발열 및 강도 약화의 문제를 해결할 수 있는 새로운 EUV용 펠리클에 대한 수요가 매우 높은 실정이다.Accordingly, there is a very high demand for a new EUV pellicle capable of solving the problem of heat generation and weakening of strength while maintaining a high transmittance for EUV.
본 발명의 과제는, EUV영역에서 수행되는 노광 공정 상 마스크를 보호하는 펠리클로서 사용될 수 있는 반도체 제조용 막을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a film for semiconductor manufacturing that can be used as a pellicle to protect a mask during an exposure process performed in the EUV region.
본 발명의 다른 과제는, 탄소계 물질을 포함하는 탄소층을 포함하는 반도체 공정에서 EUV 펠리클로서 사용될 수 있는 반도체 제조용 막을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a film for semiconductor production that can be used as an EUV pellicle in a semiconductor process including a carbon layer containing a carbon-based material.
본 발명의 다른 과제는, 비정질 흑연(amorphous graphite)을 포함하는 층을 포함하는 반도체 공정에서 EUV 펠리클로서 사용될 수 있는 반도체 제조용 막을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a film for semiconductor manufacturing that can be used as an EUV pellicle in a semiconductor process including a layer containing amorphous graphite.
본 발명의 다른 과제는, 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube,CNT) 또는 그래핀(graphene)을 포함하는 층을 포함하는 반도체 공정에서 EUV 펠리클로서 사용될 수 있는 반도체 제조용 막을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a film for semiconductor manufacturing that can be used as an EUV pellicle in a semiconductor process including a layer containing carbon nanotubes (CNT) or graphene.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problems, and problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings. .
본 발명의 일 양상에 따르면, 실리콘 나이트라이드를 포함하는 제1층; 및 상기 제1층 상에 위치하고, 그라파이트를 포함하는 제2층; 을 포함하되, 상기 제2 층의 그라파이트는 폴리도파민에 대한 탄화 과정을 수행하여 획득되는 반도체 제조용 막이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a first layer comprising silicon nitride; And a second layer positioned on the first layer and including graphite. Including, but the graphite of the second layer may be provided with a film for semiconductor manufacturing obtained by performing a carbonization process for polydopamine.
본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 실리콘 나이트라이드를 포함하는 제1층;상기 제1층 상에 위치하고, 그라파이트를 포함하는 제2층; 및 상기 제2층 상에 위치하고, 루테늄 또는 보론카바이드를 포함하는 제1 외곽층;을 포함하는 반도체 제조용 막이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a first layer comprising silicon nitride; a second layer positioned on the first layer and comprising graphite; And a first outer layer positioned on the second layer and including ruthenium or boron carbide.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solution means of the subject of the present invention is not limited to the above-described solution means, and solutions not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings. I will be able to.
본 발명에 의하면, 탄소계 물질을 포함하는 탄소층을 포함함으로써, EUV광에 대한 높은 투과도, 높은 방사율 및 높은 강도를 갖는 EUV 펠리클용 반도체 제조용 막을 제공할 수 있다.According to the present invention, by including a carbon layer containing a carbon-based material, it is possible to provide a film for manufacturing a semiconductor for EUV pellicles having high transmittance to EUV light, high emissivity, and high intensity.
또 본 발명에 의하면, 비정질 흑연을 포함하는 층을 포함함으로써, EUV광에 대한 높은 투과도, 높은 방사율 및 높은 강도를 갖는 EUV 펠리클용 반도체 제조용 막을 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, by including a layer containing amorphous graphite, it is possible to provide a film for manufacturing a semiconductor for EUV pellicles having high transmittance to EUV light, high emissivity, and high intensity.
또 본 발명에 의하면, 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube,CNT) 또는 그래핀(graphene)을 포함하는 층을 포함함으로써, EUV광에 대한 높은 투과도, 높은 방사율 및 높은 강도를 갖는 EUV 펠리클용 반도체 제조용 막을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, by including a layer containing carbon nanotubes (CNT) or graphene, a film for manufacturing a semiconductor for EUV pellicle having high transmittance, high emissivity and high intensity for EUV light Can provide.
본 발명이 해결하고자 하는 효과가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects to be solved by the present invention are not limited to the above-described problems, and effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선을 이용하는 포토 리소그래피 시스템에 관한 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클의 생산 방법에 대한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펠리클의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펠리클의 구조를 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펠리클의 구조를 설명하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펠리클의 구조를 설명하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 펠리클에 사용되는 물질의 TEM 결과에 관한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클에 포함되는 결정질 탄소계 물질의 TEM 결과에 관한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클에 포함되는 비정질 탄소계 물질 의 TEM결과에 관한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클의 라만 스펙트럼 결과이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 펠리클의 파괴 압력 시험에 대한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 펠리클의 파괴 압력 시험에 대한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 펠리클의 파괴 압력 시험에 대한 그래프이다. 1 is a schematic diagram of a photolithography system using extreme ultraviolet rays according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method for producing a pellicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram for explaining the structure of a pellicle according to a first embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating the structure of a pellicle according to a second embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram illustrating the structure of a pellicle according to a third embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram illustrating a structure of a pellicle according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a diagram of a TEM result of a material used in a pellicle according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram of a TEM result of a crystalline carbon-based material included in a pellicle according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram of a TEM result of an amorphous carbon-based material included in a pellicle according to an embodiment of the present invention.
10 is a Raman spectrum result of a pellicle according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph for a breaking pressure test of a pellicle according to an embodiment of the present invention.
12 is a graph for a breaking pressure test of a pellicle according to an embodiment of the present invention.
13 is a graph for a breaking pressure test of a pellicle according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add, change, or delete other elements within the scope of the same idea. Other embodiments included within the scope of the inventive concept may be easily proposed, but it will be said that this is also included within the scope of the inventive concept.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described with the same reference numerals.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently transmitted to those skilled in the art. In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on the other component or that a third component may be interposed between them.
또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In addition, in the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Further, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various elements, but these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, in the present specification,'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In the specification, expressions in the singular include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, elements, or a combination of the features described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, and configurations It is not to be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.
본 발명의 일 양상에 따르면, 실리콘 나이트라이드를 포함하는 제1층; 및 상기 제1층 상에 위치하고, 그라파이트를 포함하는 제2층; 을 포함하되, 상기 제2 층의 그라파이트는 폴리도파민에 대한 탄화 과정을 수행하여 획득되는 반도체 제조용 막이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a first layer comprising silicon nitride; And a second layer positioned on the first layer and including graphite. Including, but the graphite of the second layer may be provided with a film for semiconductor manufacturing obtained by performing a carbonization process for polydopamine.
상기 제1층은 두께 40nm 이하이며, 상기 제2층은 두께 3nm 이하일 수 있다.The first layer may have a thickness of 40 nm or less, and the second layer may have a thickness of 3 nm or less.
상기 제2층은 두께 2nm 이상 3nm 이하일 수 있다.The second layer may have a thickness of 2 nm or more and 3 nm or less.
상기 탄화 과정은 섭씨 500도 이상 섭씨 1200도 이하에서 수행될 수 있다.The carbonization process may be performed at 500 degrees Celsius or more and 1200 degrees Celsius or less.
상기 탄화 과정 후 상기 그라파이트의 두께는, 상기 폴리도파민의 두께보다 작을 수 있다.After the carbonization process, the thickness of the graphite may be smaller than the thickness of the polydopamine.
상기 그라파이트는, 상기 폴리도파민에 비하여 70% 내지 80%의 두께를 가질 수 있다.The graphite may have a thickness of 70% to 80% compared to the polydopamine.
상기 제2층의 그라파이트는 아모포스 상태일 수 있다.The graphite of the second layer may be in an amorphous state.
본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 실리콘 나이트라이드를 포함하는 제1층;상기 제1층 상에 위치하고, 그라파이트를 포함하는 제2층; 및 상기 제2층 상에 위치하고, 루테늄 또는 보론카바이드를 포함하는 제1 외곽층;을 포함하는 반도체 제조용 막이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a first layer comprising silicon nitride; a second layer positioned on the first layer and comprising graphite; And a first outer layer positioned on the second layer and including ruthenium or boron carbide.
몇몇 실시예에 있어서, 반도체 제조용 막은 상기 제1층을 기준으로 상기 제2층과 대향하도록 위치하고, 루테늄 또는 보론카바이드를 포함하는 제2 외곽층;을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the semiconductor manufacturing layer may further include a second outer layer positioned to face the second layer based on the first layer and including ruthenium or boron carbide.
몇몇 실시예에 있어서, 반도체 제조용 막은 상기 제1층 상에 탄소나노튜브를 포함하는 층 또는 그래핀을 포함하는 층 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the semiconductor manufacturing film may further include at least one of a layer including carbon nanotubes or a layer including graphene on the first layer.
상기 제1층은 두께 40nm 이하이며, 상기 제2층은 두께 3nm 이하이며, 상기 제1 외곽층은 3nm 이하일 수 있다.The first layer may have a thickness of 40 nm or less, the second layer may have a thickness of 3 nm or less, and the first outer layer may be 3 nm or less.
상기 제2 외곽층은 두께 3nm 이하일 수 있다.The second outer layer may have a thickness of 3 nm or less.
상기 탄소나노튜브를 포함하는 층 또는 상기 그래핀을 포함하는 층은 두께 1nm 이하일 수 있다.The layer including the carbon nanotubes or the layer including the graphene may have a thickness of 1 nm or less.
상기 제2층의 그라파이트는 아모포스 상태일 수 있다.The graphite of the second layer may be in an amorphous state.
상기 제1층은 극자외선 영역에서 극자외선의 투과율을 증가시키고, 상기 제2층은 반도체 제조용 막의 강도를 증가시키며, 상기 제1 외곽층은 열 방출을 향상시킬 수 있다.The first layer may increase the transmittance of extreme ultraviolet rays in the extreme ultraviolet ray region, the second layer may increase the strength of a semiconductor manufacturing film, and the first outer layer may improve heat emission.
상기 반도체 제조용 막은, 프리스탠딩 펠리클로 사용될 수 있다.The semiconductor manufacturing film may be used as a freestanding pellicle.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선용 펠리클에 대해서 설명한다.Hereinafter, a pellicle for extreme ultraviolet rays according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극자외선을 이용한 리소그래피 시스템(1)을 개념적으로 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram conceptually showing a
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 극자외선 리소그래피 시스템(1)은, 광원(10), 조영 미러 시스템(20)(illumination mirror system), 마스크 스테이지(31)(photomask stage), 투사 미러 시스템(40)(projection mirror system), 및 웨이퍼 스테이지(52) (wafer stage)를 포함할 수 있다. 극자외선을 이용하는 리소그래피 시스템(1)은, 반사형 미러 시스템을 채용한 것일 수 있다. 이로써, 기존의 투과형 리소그래피 시스템(1)을 사용하는 경우에 발생할 수 있는 극자외선의 흡수를 최소화할 수 있다.Referring to FIG. 1, an extreme ultraviolet
광원(10)은 극자외선을 발생시킬 수 있다. 극자외선은 예를 들어, 1nm에서 100nm의 파장을 가질 수 있다. 일반적으로 리소그래피에 사용되는 극자외선은 약 13.5nm의 파장을 가질 수 있다. The
광원(10)은 강한 출력의 레이저를 집광하는 레이저 여기 플라스마(Laser Produced Plasma, LPP) 또는 전극 간에 대전류 펄스를 흘리는 방식인 DPP(Discharge Produced Plasma)를 이용해 극자외선을 발생시킬 수 있다. The
광원(10)은 발생시킨 극자외선의 조사 방향을 조절할 수 있는 콜렉터를 포함할 수 있다. 콜렉터에 의해 극자외선은 조영 미러 시스템(20)으로 조사될 수 있다.The
조영 미러 시스템(20)은, 극자외선이 광원(10)으로부터 마스크 스테이지(31)로 지향되도록 단일 미러 또는 복수의 조영 미러들을 구비할 수 있다. 이 때 조영 미러들은, 극자외선이 미러링된 조사 경로 밖으로 손실되는 것을 줄이기 위하여 극자외선을 컨덴싱할 수 있다. 또한, 조영 미러들은, 예를 들어, 극자외선의 인텐시티 분포를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다. 따라서, 다수 개의 조영 미러들은 각각, 극자외선의 경로를 다양화시키기 위하여 오목 미러 및/또는 볼록 미러를 포함할 수 있다. 또한, 조영 미러 시스템(20)은 극자외선을 다이폴(dipole) 형상, 쿼드로폴(quadropole) 형상, 스퀘어 형상, 원형, 또는 바(bar) 형상 등으로 성형할 수 있다.The
마스크 스테이지(31)에는 마스크(32)가 장착될 수 있다. 마스크 스테이지(31)는 마스크(32)를 보호할 수 있다. 예를 들면, 마스크 스테이지(31)는 정전척(ESC, electro static chuck)을 포함함으로써, 고진공 환경 내에서 마스크(32)를 보호할 수 있다. 또한, 마스크 스테이지(31)는 마스크(32)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. The
마스크(32)는 조사된 극자외선을 반사할 수 있다. 반사된 극자외선은 마스크(32)의 패턴에 관한 이미지를 포함할 수 있다. 반사된 극자외선은 투사 미러 시스템(40)을 향할 수 있다. 마스크(32)는, 다른 용어로 레티클(reticle)로 불릴 수 있다.The
마스크(32)를 보호하기 위해서 마스크(32) 상에는 펠리클(33)이 위치할 수 있다. 이 때, 조영 미러 시스템(20)으로부터 조사된 극자외선은 마스크(32)에 도달하기 위해 펠리클(33)을 한 번 투과하고, 도달한 이후 마스크(32)에 반사되어서 투사 미러 시스템(40)으로 향하기 위해서 펠리클(33)을 다시 한 번 투과하게 된다. A
극자외선은 파장이 매우 짧고, 이로 인해 흡수성이 높을 수 있다. 따라서 상술한 펠리클(33)을 투과하는 경로 상에서 일반적인 펠리클(33)을 사용하는 경우에는, 극자외선이 펠리클(33)을 비롯한 반도체 장비 내부로 흡수되어 버릴 수 있다. 또한, 이렇게 흡수된 극자외선은 고에너지이기 때문에 적절한 비율로 방출되지 않으면 펠리클(33)을 비롯한 반도체 장비 내부에 축적되어 열을 발생시킬 수 있다. 지속적으로 펠리클(33) 내부에 축적되는 열은 펠리클(33)의 뒤틀림과 같은 형상 변화를 유발할 수 있다. 그러나, 이러한 문제점을 해결하기 위해 펠리클(33)의 두께를 얇게 하는 경우에는 펠리클(33)의 자중에 의해 펠리클(33) 형상에 변형이 발생할 수 있다. Extreme ultraviolet rays have very short wavelengths, which can lead to high absorption. Accordingly, in the case of using the
상술한 여러 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 의해 개시되는 펠리클(33)은 높은 투과율, 높은 열 방사율 및 높은 강도를 구비하도록 설계될 수 있다. 펠리클(33)은 다양한 물질로 구성될 수 있고, 다양한 구조로 제공될 수 있다. 본 발명에 의하여 개시되는 펠리클(33)의 다양한 구조에 대해서는 이하 더 자세히 후술하기로 한다.In order to solve the above-described various problems, the
투사 미러 시스템(40)은 마스크(32)로부터 반사된 극자외선을 집광한 후 웨이퍼(51)에 투사할 수 있다. 이를 위해 투사 미러 시스템(40)은 단일 또는 복수의 투사 미러들을 포함할 수 있다. The
투사 미러 시스템(40)은 상기 마스크(32)에서 반사된 극자외선을 보정할 수 있다. 예를 들어, 투사 미러 시스템(40)은 상기 마스크(32)에서 반사된 극자외선의 수차(aberration)을 보정할 수 있다.The
웨이퍼 스테이지(52)에는 웨이퍼(51)가 장착될 수 있다. 웨이퍼 스테이지(52)는 웨이퍼(51)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. The
웨이퍼(51) 상에는 일정한 두께를 가진 포토레지스트 층이 형성될 수 있다. 이 때, 투사 미러 시스템(40)으로부터 조사되는 극자외선의 초점은 레지스트 층에 위치할 수 있다. 이로써 레지스트가 노광될 수 있고, 이후 식각 및 적층 공정에 따라서 마스크(32) 상의 패턴 이미지가 웨이퍼(51)로 전사될 수 있다.A photoresist layer having a certain thickness may be formed on the
이하에서는 상술한 리소그래피 시스템(1)에 사용되는 본 발명에 의해 개시되는 펠리클(33)에 대해서 더 자세히 설명한다.Hereinafter, the
펠리클(33)은 프리 스탠딩(free-standing) 구조로 제공될 수 있다. 펠리클(33)은 박막 양측에 위치하는 펠리클(33) 프레임 위에 얹혀짐으로써 마스크(32) 상면에 위치하고, 마스크(32)를 보호할 수 있다. 펠리클(33)은 양 측에 위치하는 프레임에 의해 프리 스탠딩으로 제공되되, 그 중간에서 자중에 의한 굽힘이 최소화될 수 있는 강도로 제작될 수 있다.The
펠리클(33)은 박막 형상일 수 있다. 펠리클(33)은 다수의 박막층이 서로 주면을 대향하면서 적층되는 구조일 수 있다.The
펠리클(33)은 두 개의 주면을 가질 수 있다. 제1 면은 조영 미러 시스템(20)을 향하고, 제2 면은 마스크(32)를 향하도록 마스크(32) 위에 위치할 수 있다. 펠리클(33)은 조영 미러 시스템(20)에서 조사되는 극자외선이 마스크(32)에 도달하는 경로 상에서 마스크(32) 이전에 위치할 수 있다. The
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클의 생산 방법에 대한 순서도이다.2 is a flowchart of a method for producing a pellicle according to an embodiment of the present invention.
도2를 참조하면, 먼저, 기저층에 폴리도파민이 코팅될 수 있다. 이후, 폴리도파민에 대한 탄화 과정이 수행될 수 있다. 마지막으로 기저층 및 탄소계 물질이 적층된 구조에 외곽층이 적층될 수 있다. 이하에서는 각 단계에 대해 구체적으로 알아본다.Referring to Figure 2, first, polydopamine may be coated on the base layer. Thereafter, a carbonization process for polydopamine may be performed. Finally, an outer layer may be stacked on a structure in which a base layer and a carbon-based material are stacked. Hereinafter, each step will be described in detail.
먼저, 기저층에 폴리도파민이 코팅될 수 있다(S100).First, polydopamine may be coated on the base layer (S100).
기저층은, 펠리클 구조의 골격을 형성하는 층으로서, 펠리클 자중에 대한 굽힘을 견딜 수 있도록 펠리클에 강성을 제공할 수 있다. 동시에, 펠리클에 대한 투과율이 높은 물질로 구성될 수 있다.The base layer is a layer forming the skeleton of the pellicle structure, and can provide rigidity to the pellicle so as to withstand bending against the pellicle's own weight. At the same time, it can be made of a material having a high transmittance to the pellicle.
기저층은 예를 들면, 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride, SiNx, Si3N4 또는 질화규소)를 포함할 수 있다. 실리콘 나이트라이드는 고온 구조용 세라믹 재료로서, 강도가 높고 내열 충격성이 뛰어난 물질이다. 열팽창률이 낮고, 상온에서 고온까지 광범위하게 고강도를 유지하기 때문에 극자외선용 펠리클로서 그 활용도가 높다. 또는, 기저층은 다른 예를 들어 실리콘(Silicon, Si 또는 규소)을 포함할 수 있다. 또는, 기저층은 실리콘 및 실리콘 나이트라이드를 각각 미리 정해진 양만큼 함유하는 혼합물일 수도 있다. 기저층의 물질이 실리콘 및 실리콘 나이트라이드로 한정되는 것은 아니고, 극자외선에 대한 투과율을 제공하면서 높은 강도를 유지할 수 있는 물질이라면 기저층의 구성 요소로 사용될 수 있다. The base layer may include, for example, silicon nitride (Silicon Nitride, SiNx, Si3N4, or silicon nitride). Silicon nitride is a high-temperature structural ceramic material, which has high strength and excellent thermal shock resistance. It has a low coefficient of thermal expansion and maintains a wide range of high strength from room temperature to high temperature, so its utilization is high as an extreme ultraviolet pellicle. Alternatively, the base layer may include, for example, silicon (Silicon, Si or silicon). Alternatively, the base layer may be a mixture containing silicon and silicon nitride in predetermined amounts, respectively. The material of the base layer is not limited to silicon and silicon nitride, and any material capable of maintaining high strength while providing transmittance to extreme ultraviolet rays may be used as a component of the base layer.
예를 들면, 기저층은 제1 실시예에 따른 펠리클(100) 제1층(110)일 수 있다. 또는 기저층은, 제2 실시예에 따른 펠리클(200) 제1층(210)일 수 있다. 또는 제3 실시예에 따른 펠리클(300) 제1층(310)일 수 있다. 또는 제4 실시예에 따른 펠리클(100) 제1층(410)일 수 있다.For example, the base layer may be the
폴리도파민(polydopamine, pDA)은, 카테콜과 아민 작용기를 가지는 도파민의 중합체이다. 폴리도파민의 코팅은, 다양한 폴리도파민 표면 개질 기법에 의해 수행될 수 있다. 폴리도파민이 기저층에 코팅됨으로써, 기저층의 접착성 등 성상이 개선될 수 있다.Polydopamine (pDA) is a polymer of dopamine having catechol and amine functional groups. The coating of polydopamine can be carried out by various polydopamine surface modification techniques. When polydopamine is coated on the base layer, properties such as adhesion of the base layer may be improved.
기저층에 대한 폴리도파민의 코팅 방법은 다양할 수 있다. 예를 들면 폴리도파민은은 플라스마 증착법, 화학적 기상 증착, 물리적 기상 증착, 열 증착, 스퍼터링, 원자층 증착, 스핀코팅법 및 진공여과법 등에 의해 수행될 수 잇다.The method of coating polydopamine on the base layer may vary. For example, polydopamine silver may be performed by plasma deposition, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, thermal deposition, sputtering, atomic layer deposition, spin coating, vacuum filtration, or the like.
이후, 폴리도파민에 대한 탄화 과정이 수행될 수 있다(S200). Thereafter, a carbonization process for polydopamine may be performed (S200).
탄화 과정을 거친 후, 폴리도파민은 탄소계 물질로 변화할 수 있다. 탄소계 물질은 예를 들면, 그라파이트, 나노 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 탄소 나노 시트 또는 그래핀을 비롯한 탄소 동소체를 포함할 수 있다.After going through the carbonization process, polydopamine can be converted into a carbon-based material. The carbon-based material may include, for example, graphite, nano graphite, carbon nanotubes, carbon nanosheets, or carbon allotropes including graphene.
탄소계 물질은 예를 들면, 흑연(graphite)을 포함할 수 있다. 흑연은 극자외선에 대한 투과율(EUV transmission), 방열(heat dissipatioin) 및 화학적 안정성이 매우 우수한 물질로서, 극자외선용 펠리클에 효과적으로 사용될 수 있다. 흑연은 예를 들어 수소 충진 환경 내 5Wcm-2 를 비롯한 고출력 극자외선에 대해서도 열에 의한 변형을 최소화하고, 높은 투과율을 제공할 수 있다.The carbon-based material may include, for example, graphite. Graphite is a material having very excellent EUV transmission, heat dissipatioin and chemical stability, and can be effectively used for extreme ultraviolet pellicles. Graphite can minimize deformation due to heat and provide high transmittance even for high-power extreme ultraviolet rays including 5Wcm-2 in a hydrogen-filled environment.
이 때 흑연은 서로 주면이 동일 방향으로 배열된 형태일 수도 있으며 또는, 비정질(amorphous) 상태일 수 있다. 비정질 흑연은 원자 배열이 액체와 같이 흐트러져 있어서 규칙적인 격자상으로는 정의되지 않은 상태일 수 있다. In this case, the graphite may be in a form in which principal surfaces are arranged in the same direction or may be in an amorphous state. Amorphous graphite may be in a state that is not defined as a regular lattice because the atomic arrangement is disordered like a liquid.
탄소계 물질은 예를 들면, 그래핀(graphene)일 수 있다. 그래핀은 열 전도도가 매우 우수하며, 물리적, 화학적 안정성이 뛰어나기 때문에 EUV용 펠리클의 구성 물질로서 사용될 수 있다.The carbon-based material may be, for example, graphene. Because graphene has excellent thermal conductivity and excellent physical and chemical stability, it can be used as a constituent material for EUV pellicles.
탄소계 물질에 대해서는, 라만 분석을 통해서 더 자세히 후술하기로 한다.The carbon-based material will be described later in more detail through Raman analysis.
탄소계 물질이 적층된 층은 예를 들면, 제1 실시예의 제2 층(120)일 수 있다. 탄소계 물질이 적층된 층은 예를 들면, 제2 실시예의 제2 층(120)일 수 있다.The layer on which the carbon-based material is laminated may be, for example, the
탄소계 물질이 적층된 층은 예를 들면, 제3 실시예의 제2 층(320) 또는 제4층(340)일 수 있다. 탄소계 물질이 적층된 층은 예를 들면, 제4 실시예의 제3 층(430)일 수 있다.The layer on which the carbon-based material is laminated may be, for example, the
폴리도파민에 대한 탄화 과정은, 다양한 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 탄화 과정은 섭씨 300도 이상 섭씨 1300도 이하의 온도에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 탄화 과정은 섭씨 700도에서 수행될 수 있다. 또는 탄화 과정은 섭씨 900도에서 수행될 수 있다. 또는 탄화 과정은 섭씨 1000도에서 수행될 수 있다.The carbonization process for polydopamine can be carried out at various temperatures. For example, the carbonization process may be performed at a temperature of 300 degrees Celsius or more and 1300 degrees Celsius or less. Specifically, the carbonization process may be performed at 700 degrees Celsius. Alternatively, the carbonization process may be performed at 900 degrees Celsius. Alternatively, the carbonization process may be performed at 1000 degrees Celsius.
마지막으로 기저층 및 탄소계 물질이 적층된 구조에 보강층이 적층될 수 있다(S300). Finally, a reinforcing layer may be stacked on the structure in which the base layer and the carbon-based material are stacked (S300).
보강층은, 기저층 및 폴리도파민 층에 적층됨으로써 펠리클의 물성을 향상시킬 수 있다.The reinforcing layer can improve physical properties of the pellicle by being laminated on the base layer and the polydopamine layer.
보강층을 구성하는 물질 및 보강층의 용도는 다양할 수 있다.The materials constituting the reinforcing layer and the uses of the reinforcing layer may vary.
예를 들면, 보강층은 극자외선에 노출됨에 따라 축적되는 내부 열을 외부로방출하기 위한 용도일 수 있다. 방사율(emissivity)이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면 보강층은, 루테늄(Ruthenium, Ru),몰리브덴(Molybdeum, Mo), 지르코늄(Zirconium, Zr) 또는 보론 카바이드(Boron Carbide, B4C) 등을 포함할 수 있다. For example, the reinforcing layer may be used for discharging internal heat accumulated as it is exposed to extreme ultraviolet rays. Materials having high emissivity may be included. For example, the reinforcing layer may include ruthenium (Ru), molybdenum (Molybdeum, Mo), zirconium (Zr) or boron carbide (B4C).
또는, 보강층은 펠리클의 강성을 향상시키기 위한 용도일 수 있다.Alternatively, the reinforcing layer may be used to improve the stiffness of the pellicle.
예를 들면, 보강층은 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube,CNT) 또는 그래핀(graphene)을 포함할 수 있다. 탄소 나노 튜브 및 그래핀은 탄소 동소체의 일종으로서, 우수한 열전도성 및 기계적 강도를 가지므로, 전체적으로 펠리클의 성능을 향상시킬 수 있다.For example, the reinforcing layer may include a carbon nano tube (CNT) or graphene. Carbon nanotubes and graphene are a kind of carbon allotrope, and have excellent thermal conductivity and mechanical strength, so that the performance of the pellicle can be improved as a whole.
또는, 보강층은 펠리클의 극자외선에 대한 투과도를 증가시키기 위한 용도일 수 있다.Alternatively, the reinforcing layer may be used for increasing the transmittance of the pellicle to extreme ultraviolet rays.
보강층은 예를 들면, 제1 실시예의 제3 층(130) 또는 제4 층(140)일 수 있다. 또는, 보강층은, 제2 실시예의 제3 층(230), 제4 층(240) 또는 제5 층(250)일 수 있다. 또는 보강층은 제3 실시예의 제3 층(330), 제5 층(350) 또는 제6 층(360)일 수 있다. 또는 보강층은 제4 실시예의 제2 층(420), 제4 층(440) 또는 제5 층(450)일 수 있다.The reinforcing layer may be, for example, the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펠리클(100)의 구조를 설명하기 위한 개략도이다. 3 is a schematic diagram for explaining the structure of the
도 3 (a)를 참조하면, 제1 실시예에 따른 펠리클(100)은 제1층(110) 및 제2층(120)을 포함할 수 있다. 제1층(110)과 제2층(120)은 주면을 마주하면서 하나의 층이 다른 하나의 층에 적층된 구조일 수 있다.Referring to FIG. 3A, the
이 때 펠리클(100)은 상기 제1층(110)이 마스크(32)를 향하고, 제2층(120)이 조영 미러 시스템(20)을 향하도록 배치될 수 있다.In this case, the
제1층(110)은 극자외선에 대한 투과율을 높게 유지하기 위한 층일 수 있다. 또한 제1층(110)은 박막의 자중을 지지하기 위한 강도를 제공하기 위한 층일 수 있다.The
제1층(110)은 예를 들면, 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride, SiNx, Si3N4 또는 질화규소)를 포함할 수 있다. 또는, 제1층(110)은 다른 예를 들어 실리콘(Silicon, Si 또는 규소)을 포함할 수 있다. 또는, 제1층(110)은 실리콘 및 실리콘 나이트라이드를 각각 미리 정해진 양만큼 함유하는 혼합물일 수도 있다. 제1층(110)의 물질이 실리콘 및 실리콘 나이트라이드로 한정되는 것은 아니고, 극자외선에 대한 투과율을 제공하면서 높은 강도를 유지할 수 있는 물질이라면 제1층(110)의 구성 요소로 사용될 수 있다. The
제1층(110)은 다양한 두께로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1층(110)은 50nm 이하의 두께로 제조될 수 있다. 또 다른 예를 들면 제1층(110)은 30nm 이하의 두께로 제조될 수 있다. 또 다른 예를 들면 제1층(110)은 20nm에서 30nm 사이의 두께로 제공될 수 있다.The
또는 제1층(110)의 두께는 전체 펠리클(100) 두께의 70% 이하일 수 있다. 또는 제1층(110)의 두께는 전체 펠리클(100) 두께의 40% 이상 70% 이하일 수 있다. Alternatively, the thickness of the
제2층(120)은 극자외선에 대한 투과율을 증가시키고, 펠리클(100)의 강도를 향상시키기 위한 층일 수 있다. The
제2층(120)은 탄소계 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2층(120)은 그라파이트, 나노 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 탄소 나노 시트 또는 그래핀을 비롯한 탄소 동소체를 포함할 수 있다. 그러나, 탄소계 물질이 상술한 물질에 한정되는 것은 아니다.The
제2층(120)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제2층(120)은 20nm 이하로 제공될수 있다. 또는 제2층(120)은 10nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2층(120)은 전체 펠리클(100) 두께의 30% 이하의 두께로 제공될 수 있다.The thickness of the
도 3(b)를 참조하면, 도 3(a)의 펠리클(100)의 제2층(120) 상에는 제1층(110)과 반대 방향으로 제1 외곽층(130)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3B, a first
제1 외곽층(130)은 열을 방출하기 위한 층일 수 있다.The first
제1 외곽층(130)은 방사율(emissivity)이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면 제1 외곽층(130)은, 루테늄(Ruthenium, Ru),몰리브덴(Molybdeum, Mo), 지르코늄(Zirconium, Zr) 또는 보론 카바이드(Boron Carbide, B4C) 등을 포함할 수 있다. The first
제1 외곽층(130)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제1 외곽층(130)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(130)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(130)은 전체 펠리클(100) 두께의 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the first
제1 외곽층(130)은 열 방출의 목적 상 마스크(32) 반대 방향으로 열을 방출할 수 있도록 펠리클(100)의 최상층에 위치할 수 있다. The first
이 때, 제1 외곽층(130)이 적층되는 것은 선택적일 수 있다. 제1 외곽층(130)은 극자외선의 출력 및 내부 축적열에 따라서 선택적으로 적층될 수 있다.In this case, it may be optional to stack the first
도 3(c)를 참조하면, 도3(b)의 펠리클(100)의 제1층(110)에는 제2층(120)과 반대 방향으로 제2 외곽층(140)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3C, a second
제2 외곽층(140)은 열을 방출하기 위한 층일 수 있다.The second
제2 외곽층(140)은 제1 외곽층(130)과 기능, 물질 및 두께 면에서 실질적으로 동일한 층일 수 있다. 다시 말하면, 제2 외곽층(140)은 방사율(emissivity)이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(140)은, 루테늄(Ruthenium, Ru),몰리브덴(Molybdeum, Mo), 지르코늄(Zirconium, Zr) 또는 보론 카바이드(Boron Carbide, B4C) 등을 포함할 수 있다. 이로써 펠리클(100)은, 투과하는 고출력의 극자외선에 의해 야기되는 내부 축적열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.The second
제2 외곽층(140)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(140)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(140)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(140)은 전체 펠리클(100) 두께의 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the second
도 4는 본 발명의 따른 제2 실시예에 따른 펠리클(200)의 구조를 설명하는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating a structure of a
도 4(a)를 참조하면, 제2 실시예에 따른 펠리클(200)은 제1층(210), 제2층(220) 및 제3층(230)을 포함할 수 있다. 각 층의 위치 관계는 다양할 수 있다. 예를 들면, 제2층(220)은 제1층(210) 상에 위치하고, 제3층(230)은 상기 제2층(220) 상에 상기 제1층과 반대 방향으로 위치할 수 있다. Referring to FIG. 4A, the
이 때, 펠리클(200)은 상기 제1층(210)이 마스크(32)를 향하고, 상기 제3층(230)이 조영 미러 시스템(20)을 향하도록 배치될 수 있다.In this case, the
제1층(210)은 극자외선에 대한 투과율을 높게 유지하기 위한 층일 수 있다. 또한 제1층(210)은 박막의 자중을 지지하기 위한 강도를 제공하기 위한 층일 수 있다.The
제1층(210)은 예를 들면, 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride, SiNx, Si3N4 또는 질화규소)를 포함할 수 있다. 또는, 제1층(210)은 다른 예를 들어 실리콘(Silicon, Si 또는 규소)을 포함할 수 있다. 또는, 제1층(210)은 실리콘 및 실리콘 나이트라이드를 각각 미리 정해진 양만큼 함유하는 혼합물일 수도 있다. 제1층(210)의 물질이 실리콘 및 실리콘 나이트라이드로 한정되는 것은 아니고, 극자외선에 대한 투과율을 제공하면서 높은 강도를 유지할 수 있는 물질이라면 제1층(210)의 구성 요소로 사용될 수 있다. The
제1층(210)은 다양한 두께로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1층(210)은 50nm 이하의 두께로 제조될 수 있다. 또 다른 예를 들면 제1층(210)은 30nm 이하의 두께로 제조될 수 있다. 또 다른 예를 들면 제1층(210)은 20nm에서 30nm 사이의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제1층(210)의 두께는 전체 펠리클(200) 두께의 90% 이하일 수 있다. 또는 제1층(210)의 두께는 전체 펠리클(200) 두께의 70% 이상 90% 이하일 수 있다. The
제2층(220)은 극자외선에 대한 투과율을 증가시키고, 펠리클(200)의 강도를 향상시키기 위한 층일 수 있다. The
제2층(220)은 탄소계 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2층(220)은 그라파이트, 나노 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 탄소 나노 시트 또는 그래핀을 비롯한 탄소 동소체를 포함할 수 있다. 그러나, 탄소계 물질이 상술한 물질에 한정되는 것은 아니다.The
이 때 흑연은 서로 주면이 동일 방향으로 배열된 형태일 수도 있으며 또는, 비정질(amorphous) 상태일 수 있다. 비정질 흑연은 원자 배열이 액체와 같이 흐트러져 있어서 규칙적인 격자상으로는 정의되지 않은 상태일 수 있다. In this case, the graphite may be in a form in which principal surfaces are arranged in the same direction or may be in an amorphous state. Amorphous graphite may be in a state that is not defined as a regular lattice because the atomic arrangement is disordered like a liquid.
그래핀은 열 전도도가 매우 우수하며, 물리적, 화학적 안정성이 뛰어나기 때문에 EUV용 펠리클(200)의 구성 물질로서 사용될 수 있다.Graphene has excellent thermal conductivity and excellent physical and chemical stability, and thus can be used as a constituent material of the
제2층(220)의 제조 방법은 다양할 수 있다. 예를 들면 제2층(220)은 플라스마 증착법, 화학적 기상 증착, 물리적 기상 증착, 열 증착, 스퍼터링, 원자층 증착, 스핀코팅법 및 진공여과법 등에 의해 제조될 수 잇다.The manufacturing method of the
제2층(220)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제2층(220)은 5nm이하로 제공될수 있다. 또는 제2층(220)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2층(220)은 전체 펠리클(200) 두께의 20% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제2층(220)은 전체 펠리클(200) 두께의 10% 이하의 두께로 제공될 수 있다.The thickness of the
제3층(230)은 펠리클(200)의 강도를 보강하고, 열의 방출을 용이하게 하기 위한 층일 수 있다.The
제3층(230)은 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube,CNT) 또는 그래핀(graphene)을 포함할 수 있다.The
탄소 나노 튜브 및 그래핀은 탄소 동소체의 일종으로서, 우수한 열전도성 및 기계적 강도를 가지므로, 전체적으로 펠리클(200)의 성능을 향상시킬 수 있다.Carbon nanotubes and graphene are a kind of carbon allotrope, and have excellent thermal conductivity and mechanical strength, so that the performance of the
제3층(230)의 두께는 다양할 수 있다. 제3층(230)은 3nm이하 일 수 있다. 또는 제3층(230)은 1nm 이하일 수 있다. 또는 제3층(230)은 전체 펠리클(200) 두께의 20% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제3층(230)은 전체 펠리클(200) 두께의 10% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제3층(230)은 전체 펠리클(200) 두께의 5% 이하의 두께로 제공될 수도 있다.The thickness of the
도 4(b)를 참조하면, 펠리클(200)은 제3층(230) 상에 제2층(220)과 반대 방향으로 제1 외곽층(240)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4B, the
제1 외곽층(240)은 열을 방출하기 위한 층일 수 있다.The first
제1 외곽층(240)은 방사율이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면 제1 외곽층(240)은 루테늄, 몰리브덴, 지르코늄 또는 보론 카바이드등을 포함할 수 있다. The first
제1 외곽층(240)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제1 외곽층(240)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(240)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(240)은 전체 펠리클(200) 두께의 20% 이하 또는 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the first
제1 외곽층(240)은 열 방출의 목적 상 마스크(32) 반대 방향으로 열을 방출할 수 있도록 펠리클(200)의 최상층에 위치할 수 있다. The first
이 때, 제1 외곽층(240)이 적층되는 것은 선택적일 수 있다. 제1 외곽층(240)은 극자외선의 출력 및 내부 축적열에 따라서 선택적으로 적층될 수 있다.In this case, it may be optional to stack the first
도 4(c)를 참조하면, 펠리클(200)은 제1층(210) 상에 제2층(220)과 반대 방향으로 제2 외곽층(250)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4C, the
제2 외곽층(250)은 열을 방출하기 위한 층일 수 있다.The second
제2 외곽층(250)은 제1 외곽층(240)과 기능, 물질 및 두께 면에서 실질적으로 동일한 층일 수 있다. 다시 말하면, 제2 외곽층(250)은 방사율(emissivity)이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(250)은, 루테늄(Ruthenium, Ru),몰리브덴(Molybdeum, Mo), 지르코늄(Zirconium, Zr) 또는 보론 카바이드(Boron Carbide, B4C) 등을 포함할 수 있다. 이로써 펠리클(200)은, 투과하는 고출력의 극자외선에 의해 야기되는 내부 축적열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.The second
제2 외곽층(250)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(250)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(250)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(250)은 전체 펠리클(200) 두께의 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the second
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펠리클(300)의 구조를 설명하는 개략도이다.5 is a schematic diagram illustrating a structure of a
도 5(a)를 참조하면, 펠리클(300)은 제1층(310), 제2층(320), 제3층(330) 및 제 4층(340)을 포함할 수 있다. 각 층의 위치 관계는 다양할 수 있다. 예를 들면, 제2층(320)은 상기 제1층(310) 상에 위치하고, 제3층(330)은 상기 제2층(320) 상에 상기 제1층(310)과 반대 방향으로 위치하며, 제4층(340)은 상기 제3층(330) 상에 상기 제2층(320)과 반대 방향으로 위치할 수 있다. Referring to FIG. 5A, the
펠리클(300)은 상기 제1층(310)이 마스크(32)를 향하고, 상기 제4층(340)이 조영 미러 시스템(20)을 향하도록 배치될 수 있다.The
제1층(310)은, 극자외선에 대한 투과율 및 펠리클(300)의 강도를 향상시키기 위한 층으로서, 예를 들면 실리콘 나이트라이드, 실리콘 또는 이들의 조합에 의해 구성될 수 있다.The
제1층(310)의 두께는, 예를 들면, 50nm 이하일 수 있다. 또는, 제1층(310)은 30nm 이하의 두께로 제조될 수 있다. 또 다른 예를 들면 제1층(310)은 20nm에서 30nm 사이의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제1층(310)의 두께는 전체 펠리클(300) 두께의 90% 이하일 수 있다. 또는 제1층(310)의 두께는 전체 펠리클(300) 두께의 70% 이상 90% 이하일 수 있다. The thickness of the
도 4의 제1층(310)은 도 3의 제1층(210)과 실질적으로 동일한 구성일 수 있다.The
제2층(320)은, 극자외선에 대한 투과율을 증가시키고, 펠리클(300)의 강도를 향상시키기 위한 층으로서, 탄소계 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면 제2층(320)은 그라파이트, 나노 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 탄소 나노 시트 또는 그래핀을 비롯한 탄소 동소체를 포함할 수 있다. 그러나, 탄소계물질이 상술한 물질에 한정되는 것은 아니다.The
이 때 흑연은 서로 주면이 동일 방향으로 배열된 형태일 수도 있으며 또는, 비정질 상태일 수 있다.In this case, the graphite may have a form in which main surfaces are arranged in the same direction or may be in an amorphous state.
제2층(320)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제2층(320)은 5nm이하로 제공될 수 있다. 또는 제2층(320)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2층(320)은 전체 펠리클(300) 두께의 20% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제2층(320)은 전체 펠리클(300) 두께의 10% 이하의 두께로 제공될 수 있다.The thickness of the
도 4의 제2층(320)은 도 3의 제2층(220)과 실질적으로 동일한 구성일 수 있다.The
제3층(330)은, 펠리클(300)의 강도를 보강하고, 열의 방출을 용이하게 하기 위한 층으로서, 탄소 나노 튜브 또는 그래핀을 포함할 수 있다. The
제3층(330)의 두께는 다양할 수 있다. 제3층(330)은 3nm이하일 수 있다. 또는 제3층(330)은 1nm 이하일 수 있다. 또는 제3층(330)은 전체 펠리클(300) 두께의 20% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제3층(330)은 전체 펠리클(300) 두께의 10% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제3층(330)은 전체 펠리클(300) 두께의 5% 이하의 두께로 제공될 수도 있다.The thickness of the
도 4의 제3층(330)은 도 3의 제3층(230)과 실질적으로 동일한 구성일 수 있다.The
제4층(340)은, 극자외선에 대한 투과율을 증가시키고, 펠리클(300)의 강도를 향상시키기 위한 층으로서, 탄소계 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면 제4층(340)은 그라파이트, 나노 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 탄소 나노 시트 또는 그래핀을 비롯한 탄소 동소체를 포함할 수 있다. 그러나, 탄소계 물질이 상술한 물질에 한정되는 것은 아니다.The
이 때 흑연은 서로 주면이 동일 방향으로 배열된 형태일 수도 있으며 또는, 비정질 상태일 수 있다.In this case, the graphite may have a form in which main surfaces are arranged in the same direction or may be in an amorphous state.
제4층(340)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제4층(340)은 5nm이하로 제공될 수 있다. 또는 제4층(340)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제4층(340)은 전체 펠리클(300) 두께의 20% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제4층(340)은 전체 펠리클(300) 두께의 10% 이하의 두께로 제공될 수 있다.The thickness of the
제4층(340)은 실질적으로 제2층(320)과 동일한 구성일 수 있다. 따라서, 펠리클(300)을 전체적으로 보면, 탄소계 물질로 이루어진 제2층(320) 및 제4층(340) 사이에 제3층(330)이 개재된 구조일 수 있다.The
도 5(b)를 참조하면, 펠리클(300)은 제1 외곽층(350)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5B, the
제1 외곽층(350)은 제4층(340) 상에 위치할 수 있다. 제1 외곽층(350)은 열 방출을 위한 층으로서, 펠리클(300)의 최상층에 위치할 수 있다. 제1 외곽층(350)은 예를 들면, 루테늄, 몰리브덴, 지르코늄 또는 보론 카바이드 등을 포함할 수 있다.The first
제1 외곽층(350)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제1 외곽층(350)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(350)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(350)은 전체 펠리클(300) 두께의 20% 이하 또는 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the first
제1 외곽층(350)이 형성되는 것은 선택적일 수 있다.It may be optional that the first
도 5(c)를 참조하면, 펠리클(300)은 제2 외곽층(360)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5C, the
제2 외곽층(360)은 제1 외곽층(350)과 기능, 물질 및 두께 면에서 실질적으로 동일한 층일 수 있다. 다시 말하면, 제2 외곽층(360)은 방사율(emissivity)이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(360)은, 루테늄(Ruthenium, Ru),몰리브덴(Molybdeum, Mo), 지르코늄(Zirconium, Zr) 또는 보론 카바이드(Boron Carbide, B4C) 등을 포함할 수 있다. 이로써 펠리클(300)은, 투과하는 고출력의 극자외선에 의해 야기되는 내부 축적열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.The second
제2 외곽층(360)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(360)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(360)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(360)은 전체 펠리클(300) 두께의 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the second
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펠리클(400)의 구조를 설명하는 개략도이다.6 is a schematic diagram illustrating a structure of a
도 6(a)를 참조하면, 펠리클(400)은 제1층(410), 제2층(420), 제3층(430) 및 제 4층을 포함할 수 있다. 각 층의 위치 관계는 다양할 수 있다. 예를 들면, 제2층(420)은 상기 제1층(410) 상에 위치하고, 제3층(430)은 상기 제2층(420) 상에 상기 제1층(410)과 반대 방향으로 위치하며, 제4층(340)은 상기 제3층(430) 상에 상기 제2층(420)과 반대 방향으로 위치할 수 있다. Referring to FIG. 6A, the
펠리클(400)은 상기 제1층(410)이 마스크(32)를 향하고, 상기 제4층(340)이 조영 미러 시스템(20)을 향하도록 배치될 수 있다.The
제1층(410)은, 극자외선에 대한 투과율 및 펠리클(400)의 강도를 향상시키기 위한 층으로서, 예를 들면 실리콘 나이트라이드, 실리콘 또는 이들의 조합에 의해 구성될 수 있다.The
제1층(410)의 두께는, 예를 들면, 50nm 이하일 수 있다. 또는, 제1층(410)은 30nm 이하의 두께로 제조될 수 있다. 또 다른 예를 들면 제1층(410)은 20nm에서 30nm 사이의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제1층(410)의 두께는 전체 펠리클(400) 두께의 90% 이하일 수 있다. 또는 제1층(410)의 두께는 전체 펠리클(400) 두께의 70% 이상 90% 이하일 수 있다. The thickness of the
도 4의 제1층(410)은 도 3의 제1층(310)과 실질적으로 동일한 구성일 수 있다.The
제2층(420)은, 펠리클(400)의 강도를 보강하고, 열의 방출을 용이하게 하기 위한 층으로서, 탄소 나노 튜브 또는 그래핀을 포함할 수 있다. The
제2층(420)의 두께는 다양할 수 있다. 제2층(420)은 3nm이하일 수 있다. 또는 제2층(420)은 1nm 이하일 수 있다. 또는 제2층(420)은 전체 펠리클(400) 두께의 20% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제2층(420)은 전체 펠리클(400) 두께의 10% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제2층(420)은 전체 펠리클(400) 두께의 5% 이하의 두께로 제공될 수도 있다.The thickness of the
제3층(430)은, 극자외선에 대한 투과율을 증가시키고, 펠리클(400)의 강도를 향상시키기 위한 층으로서, 탄소계 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면 제3층(430)은 그라파이트, 나노 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 탄소 나노 시트 또는 그래핀을 비롯한 탄소 동소체를 포함할 수 있다. 그러나, 탄소계물질이 상술한 물질에 한정되는 것은 아니다.The
이 때 흑연은 서로 주면이 동일 방향으로 배열된 형태일 수도 있으며 또는, 비정질 상태일 수 있다.In this case, the graphite may have a form in which main surfaces are arranged in the same direction or may be in an amorphous state.
제3층(430)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제3층(430)은 5nm이하로 제공될 수 있다. 또는 제3층(430)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제3층(430)은 전체 펠리클(400) 두께의 20% 이하의 두께로 제공될 수 있다. 또는 제3층(430)은 전체 펠리클(400) 두께의 10% 이하의 두께로 제공될 수 있다.The thickness of the
도 6(b)를 참조하면, 펠리클(400)은 제1 외곽층(440)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6B, the
제1 외곽층(440)은 제3층(430) 상에 위치할 수 있다. 제1 외곽층(440)은 열 방출을 위한 층으로서, 펠리클(400)의 최상층에 위치할 수 있다. 제1 외곽층(440)은 예를 들면, 루테늄, 몰리브덴, 지르코늄 또는 보론 카바이드 등을 포함할 수 있다.The first
제1 외곽층(440)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제1 외곽층(440)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(440)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제1 외곽층(440)은 전체 펠리클(400) 두께의 20% 이하 또는 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the first
제1 외곽층(440)이 형성되는 것은 선택적일 수 있다.The formation of the first
도 6(c)를 참조하면, 펠리클(400)은 제2 외곽층(450)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6C, the
제2 외곽층(450)은 제1 외곽층(440)과 기능, 물질 및 두께 면에서 실질적으로 동일한 층일 수 있다. 다시 말하면, 제2 외곽층(450)은 방사율(emissivity)이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(450)은, 루테늄(Ruthenium, Ru),몰리브덴(Molybdeum, Mo), 지르코늄(Zirconium, Zr) 또는 보론 카바이드(Boron Carbide, B4C) 등을 포함할 수 있다. 이로써 펠리클(400)은, 투과하는 고출력의 극자외선에 의해 야기되는 내부 축적열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.The second
제2 외곽층(450)의 두께는 다양할 수 있다. 예를 들면 제2 외곽층(450)은 5nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(450)은 3nm 이하로 제공될 수 있다. 또는 제2 외곽층(450)은 전체 펠리클(400) 두께의 10% 이하로 제공될 수 있다.The thickness of the second
이하에서는 상술한 본 발명의 실시예들에서 이용되는 탄소계 물질에 대해서 더 자세히 설명한다.Hereinafter, the carbon-based material used in the above-described embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 펠리클(33)에 사용되는 물질의 TEM 결과에 관한 도면이다.7 is a diagram of a TEM result of a material used in the
도 7을 참조하면, 실리콘 나이트라이드 층 상에 탄소계 물질 층이 적층될 수 있다.Referring to FIG. 7, a carbon-based material layer may be stacked on the silicon nitride layer.
탄소계 물질 층은 상술한 바와 같이, 실리콘 나이트라이드 층에 적층된 폴리도파민에 대한 탄화 과정을 통해 획득될 수 있다. 이후, 탄소계 물질 층은 실리콘 나이트라이드 층과 평행하게 일정한 두께를 유지하면서 형성될 수 있다.As described above, the carbon-based material layer may be obtained through a carbonization process for polydopamine deposited on the silicon nitride layer. Thereafter, the carbon-based material layer may be formed while maintaining a constant thickness in parallel with the silicon nitride layer.
이 때, 탄화 과정 전 도포된 폴리도파민 층의 두께와, 탄화 고정 후 형성된 탄소계 물질 층의 두께는 상이할 수 있다. 예를 들면, 탄화 과정을 거치면서 탄소계 물질 층의 두께는 폴리도파민 층의 두께보다 감소될 수 있다.In this case, the thickness of the polydopamine layer applied before the carbonization process and the thickness of the carbon-based material layer formed after fixing the carbonization may be different. For example, during the carbonization process, the thickness of the carbon-based material layer may be reduced than that of the polydopamine layer.
구체적 수치를 살펴보면 다음과 같다.The specific numbers are as follows.
도 7(a)에서, 실리콘 나이트라이드 층은 대략 40nm 일 수 있다. 실리콘 나이트라이드 층 상에 폴리도파민 층은 3nm로 도포될 수 있다. 이후 섭씨 900도의 온도에서 탄화 과정이 수행될 수 있다. 이로써, 탄소계 물질 층은 대략 2.2nm로 형성될 수 있다. 탄소계 물질 층의 두께는 폴리도파민 층의 두께의 대략 73.7% 일 수 있다.In Fig. 7(a), the silicon nitride layer may be approximately 40 nm. On the silicon nitride layer, a polydopamine layer may be applied at 3 nm. Thereafter, the carbonization process may be performed at a temperature of 900 degrees Celsius. Thereby, the carbon-based material layer can be formed to be approximately 2.2 nm. The thickness of the carbon-based material layer may be approximately 73.7% of the thickness of the polydopamine layer.
도 7(b)에서 실리콘 나이트라이드 층은 대략 40nm 일 수 있다. 실리콘 나이트라이드 층 상에 폴리도파민 층은 3nm로 도포될 수 있다. 이후 섭씨 700도의 온도에서 탄화 과정이 수행될 수 있다. 이로써, 탄소계 물질 층은 대략 2.3nm로 형성될 수 있다. 탄소계 물질 층의 두께는 폴리도파민 층의 두께의 대략 76.7%일 수 있다.In FIG. 7(b), the silicon nitride layer may be approximately 40 nm. On the silicon nitride layer, a polydopamine layer may be applied at 3 nm. Thereafter, the carbonization process may be performed at a temperature of 700 degrees Celsius. Thereby, the carbon-based material layer can be formed to be approximately 2.3 nm. The thickness of the carbon-based material layer may be approximately 76.7% of the thickness of the polydopamine layer.
탄소계 물질 층은 본 발명의 실시예들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 탄소계 물질 층은 제1 실시예의 제2층(120)에 포함되는 흑연일 수 있다. 또는 탄소계 물질 층은 제2 실시예의 제2층(220)에 포함되는 탄소계 물질일 수 있다. 또는 탄소계 물질 층은 제3 실시예의 제2층(320) 및/또는 제4층(340)에서 사용되는 탄소계 물질일 수 있다. The carbon-based material layer may be included in embodiments of the present invention. For example, the carbon-based material layer may be graphite included in the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 펠리클(33)에 사용되는 결정질 탄소계 물질의 TEM 결과에 관한 도면이다. 8 is a diagram illustrating a TEM result of a crystalline carbon-based material used in the
도 8(a)는 펠리클(33)의 HRTEM (High-Resolution Transmission Electron Microscopy) 이미지이다. 도 8(a)를 참조하면, 펠리클(33)은 산화막을 갖는 실리콘 층 상에 탄소계 물질을 포함하는 층이 적층된 구조로 제공됨을 알 수 있다. 이 때 탄소계 물질층은 13.88nm로 형성될 수 있다.8(a) is an HRTEM (High-Resolution Transmission Electron Microscopy) image of the
도 8(b)는, 도 8(a)의 HRTEM 이미지에 대하여 FFT(Fast Fourier Transformation)을 수행함으로써 획득된 이미지이다. 도 8(b)를 참조하면, 탄소계 물질이 결정질로 구성됨을 알 수 있다.FIG. 8(b) is an image obtained by performing FFT (Fast Fourier Transformation) on the HRTEM image of FIG. 8(a). Referring to FIG. 8(b), it can be seen that the carbon-based material is composed of crystalline.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 펠리클(33)에 사용되는 비정질 탄소계 물질의 TEM 결과에 관한 도면이다.9 is a diagram of a TEM result of an amorphous carbon-based material used in the
도 9(a)는 펠리클(33)의 HRTEM 이미지이다. 도 9(a)를 참조하면, 펠리클(33)은 산화막을 갖는 실리콘 층 상에 탄소계 물질을 포함하는 층이 적층된 구조로 제공됨을 알 수 있다. 이 때 탄소계 물질층은 7.71nm로 형성될 수 있다.9(a) is an HRTEM image of the
도 9(b)는 도 9(a)의 HRTEM 이미지에 대하여 FFT를 수행함으로써 획득된 이미지이다. 도 9(b)를 참조하면, 탄소계 물질은 비정질 상태에 있음을 알 수 있다.9(b) is an image obtained by performing FFT on the HRTEM image of FIG. 9(a). Referring to FIG. 9(b), it can be seen that the carbon-based material is in an amorphous state.
도 8 및 도 9에서 설명한 탄소계 물질은 본 발명의 실시예들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 도8 및 도 8에서 설명한 탄소계 물질은 제1 실시예의 제2층(120)에 포함되는 흑연일 수 있다. 또는 도 8 및 도 9에서 설명한 탄소계 물질은 제2 실시예의 제2층(220)에 포함되는 탄소계 물질일 수 있다. 또는 도8 및 도 9에서 설명한 탄소계 물질은 제3 실시예의 제2층(320) 및/또는 제4층(340)에서 사용되는 탄소계 물질일 수 있다. The carbon-based material described in FIGS. 8 and 9 may be included in embodiments of the present invention. For example, the carbon-based material described in FIGS. 8 and 8 may be graphite included in the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클(33)의 라만 스펙트럼 결과이다.10 is a Raman spectrum result of the
제1 스펙트럼(R1)은 섭씨 500도에서 탄화 과정을 거친 탄소계 물질에 대한 라만 스펙트럼 결과이다. 제1 스펙트럼(R2)는 섭씨 700도에서 탄화 과정을 거친 탄소계 물질에 대한 라만 스펙트럼 결과이다. 제1 스펙트럼(R3)는 섭씨 1000도에서 탄화 과정을 거친 탄소계 물질에 대한 라만 스펙트럼 결과이다. 제1 스펙트럼(R4)는 섭씨 900도에서 탄화 과정을 거친 탄소계 물질에 대한 라만 스펙트럼 결과이다.The first spectrum R1 is a Raman spectrum result of a carbon-based material that has undergone a carbonization process at 500 degrees Celsius. The first spectrum R2 is a Raman spectrum result of a carbon-based material that has undergone a carbonization process at 700 degrees Celsius. The first spectrum R3 is a Raman spectrum result of a carbon-based material that has undergone a carbonization process at 1000 degrees Celsius. The first spectrum R4 is a Raman spectrum result of a carbon-based material that has undergone a carbonization process at 900 degrees Celsius.
섭씨 500도 내지 섭씨 1000도에서 대체적으로 D 피크 및 G 피크가 생성되는 것을 볼 수 있다.It can be seen that D peaks and G peaks are generated at 500 degrees Celsius to 1000 degrees Celsius.
G 피크는 1580cm-1부근에서 발생하며, 운동량이 0인 면내포논모드 (In-plane phonon mode)에 의해 생성되며, 흑연 관련물질들에서 공통적으로 나타난다. The G peak occurs around 1580cm-1, is generated by an in-plane phonon mode with zero momentum, and is commonly seen in graphite-related materials.
D피크는 1350cm-1 부근에서 발생하며, 1350cm-1 에너지를 갖는 포논에 의한 비탄성 산란과 결손(Defect)/치환 지점 주변에서의 탄성산란이 순서에 상관없이 연이어서 발생될 경우에 나타나며 결손/치환이 많이 된 구조물일수록 피크의 강도가 크게 나타난다 D peak occurs around 1350cm-1, and appears when inelastic scattering by a phonon having 1350cm-1 energy and elastic scattering around the defect/displacement point occurs consecutively in any order. The larger the structure, the greater the intensity of the peak.
2D 피크는 2700cm-1 부근에서 발생하며, 1350cm-1 에너지를 갖는 포논에 의한 비탄성 산란이 2번 연이어서 발생될 경우 나타난다.The 2D peak occurs around 2700cm-1, and appears when inelastic scattering by a phonon having an energy of 1350cm-1 occurs two consecutive times.
따라서, 폴리도파민이 섭씨 500도 내지 섭씨 1000도에서 탄화 과정을 거침으로써, 생성된 물질은 흑연과 관련된 탄소계 물질임을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the resulting material is a carbon-based material related to graphite, as polydopamine undergoes a carbonization process at 500 degrees Celsius to 1000 degrees Celsius.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클의 두게에 따른 극자외선의 투과도를 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining the transmittance of extreme ultraviolet rays according to the thickness of the pellicle according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 펠리클로서 이용될 수 있는 물질이 일정한 두께를 유지한 층으로 형성될 때, 그 두께와, 그 물질층을 투과하는 극자외선의 투과도의 관계를 알 수 있다.Referring to FIG. 11, when a material that can be used as a pellicle is formed as a layer maintaining a constant thickness, the relationship between the thickness and the transmittance of extreme ultraviolet rays passing through the material layer can be seen.
펠리클로 이용될 수 있는 물질들은 예를 들면, Poly-Si, Si3N4, Si6N7, Ru,Dopamine 및 Carbon 등일 수 있다.Materials that can be used as pellicles may be, for example, Poly-Si, Si3N4, Si6N7, Ru, Dopamine, and Carbon.
각 물질마다 기울기의 차이는 있으나, 공통적으로 물질 층의 두께가 증가할수록 극자외선의 투과율은 감소하는 것을 볼 수 있다.Although there is a difference in slope for each material, it can be seen that the transmittance of extreme ultraviolet rays decreases as the thickness of the material layer increases.
물질 층의 두께가 두꺼울수록, 극자외선이 투과해야 하는 거리 및 매질 속에 극자외선이 머무르는 시간이 증가하며, 따라서 극자외선이 매질에 흡수되는 비율이 증가한다. 결과적으로, 물질 층의 두께가 두꺼울수록 극자외선의 투과율은 감소할 수 있다.As the thickness of the material layer increases, the distance through which the extreme ultraviolet rays must pass and the time the extreme ultraviolet rays remain in the medium increase, and thus the rate at which the extreme ultraviolet rays are absorbed by the medium increases. As a result, as the thickness of the material layer increases, the transmittance of extreme ultraviolet rays may decrease.
이러한 경향은, 몇몇 특별한 광학적 성질을 갖는 물질을 제외하고는, 실험에 직접적으로 사용된 물질들 외에도 펠리클 제조를 위해 이용될 수 있는 대부분의 매질에 적용될 수 있다. This trend can be applied to most media that can be used for pellicle production, in addition to materials used directly in the experiment, except for materials with some special optical properties.
마찬가지로, 본 발명에 따른 실리콘 나이트라이드 층 및 탄소계 물질 층도 두께가 증가할수록 극자외선의 투과율이 감소하고, 두께가 감소할수록 극자외선의 투과율이 증가할 수 있다. 따라서 극자외선의 투과율을 높이기 위해서 실리콘 나이트라이드 층 및 탄소계 물질 층의 두께를 감소시키는 것이 유리할 수 있다. Similarly, the transmittance of extreme ultraviolet rays may decrease as the thickness of the silicon nitride layer and the carbon-based material layer according to the present invention increases, and the transmittance of extreme ultraviolet rays may increase as the thickness decreases. Therefore, it may be advantageous to reduce the thickness of the silicon nitride layer and the carbon-based material layer in order to increase the transmittance of extreme ultraviolet rays.
한편, 상술한 바와 같이 극자외선 용 펠리클은 자중을 지지해야 한다. 그런데 펠리클의 두께가 감소하면, 하중에 대한 지지력이 감소할 수 있다.Meanwhile, as described above, the extreme ultraviolet pellicle must support its own weight. However, when the thickness of the pellicle decreases, the bearing capacity against the load may decrease.
따라서, 투과율 및 하중에 대한 지지력의 두 가지 요소를 고려하여, 펠리클의 최적의 두께를 찾는 것이 중요하다.Therefore, it is important to find the optimum thickness of the pellicle, taking into account the two factors of transmittance and bearing capacity against load.
표 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질을 적층한 구조에 조사된 극자외선의 투과도에 대한 데이터이다. 여기서, 실리콘 나이트라이드 층은 50nm이고, 탄소계 물질은 3nm이다.Table 1 is data on transmittance of extreme ultraviolet rays irradiated to a structure in which a carbon-based material is laminated on a silicon nitride layer according to an embodiment of the present invention. Here, the silicon nitride layer is 50 nm, and the carbon-based material is 3 nm.
SiNx 50nm 의 적층 구조Carbon-based material 3nm and
Layered structure of SiNx 50nm
표 1을 살펴보면, 실리콘 나이트라이드 단독 층에 비하여, 탄소계 물질을 3nm 적층한 경우, 1 pass 기준 1.57%만큼 극자외선 투과율의 손실이 관찰되었고, 2pass 기준 2.36%만큼 극자외선 투과율 손실이 관찰되었다.Looking at Table 1, compared to a single layer of silicon nitride, when a carbon-based material was laminated at 3 nm, a loss of extreme ultraviolet transmittance was observed by 1.57% based on 1 pass, and an extreme ultraviolet transmittance loss was observed by 2.36% based on 2 pass.
상기 극자외선 투과율의 손실은 투과 매질의 두께가 50nm에서 53nm로 증가함에 따른 현상으로 볼 수 있다.The loss of the extreme ultraviolet transmittance can be seen as a phenomenon as the thickness of the transmission medium increases from 50 nm to 53 nm.
실리콘 나이트라이드의 극자외선 흡광율을 분석해보면, 1pass 투과율을 기준으로, 0.48%/nm의 극자외선 흡광율을 얻을 수 있다.When analyzing the extreme ultraviolet absorbance of silicon nitride, based on the 1 pass transmittance, an extreme ultraviolet absorbance of 0.48%/nm can be obtained.
탄소계 물질의 극자외선 흡광율을 분석해보면, 1pass 기준으로, 0.53%/nm의 극자외선 흡광율을 얻을 수 있다.When analyzing the extreme ultraviolet absorbance of the carbon-based material, an extreme ultraviolet absorbance of 0.53%/nm can be obtained on a 1 pass basis.
탄소계 물질에서 극자외선의 흡광율이 실리콘 나이트라이드에서의 극자외선의 흡광율보다 다소 감소하였으나, 그 정도는 미소한 수준에 그친다.Although the absorbance of extreme ultraviolet rays in carbon-based materials is slightly lower than that of extreme ultraviolet rays in silicon nitride, the degree is limited to a very small level.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클의 파괴 압력 시험에 대한 그래프이다. 12 is a graph for a breaking pressure test of a pellicle according to an embodiment of the present invention.
제1 그래프(A1)는 실리콘 나이트라이드 40nm의 단독층에 대한 파괴 압력 시험 그래프이다.A first graph (A1) is a graph of a breakdown pressure test for a single layer of 40 nm of silicon nitride.
제2 그래프(A2)는 실리콘 나이트라이드 층 40nm 및 폴리도파민 층 3nm가 적층된 구조에 대한 파괴 압력 시험 그래프이다.A second graph (A2) is a graph of a fracture pressure test for a structure in which 40 nm of a silicon nitride layer and 3 nm of a polydopamine layer are stacked.
제3 그래프(A3)는 실리콘 나이트라이드 층 40nm 및 탄소계 물질 층 2nm가 적층된 구조에 대한 파괴 압력 시험 그래프이다. 여기서, 탄소계 물질 층 2nm는 제2 그래프(A2)의 폴리도파민 층 3nm이 탄화 과정을 거치며 수축된 후 획득된 것일 수 다.A third graph (A3) is a graph of a fracture pressure test for a structure in which 40 nm of a silicon nitride layer and 2 nm of a carbon-based material layer are stacked. Here, 2 nm of the carbon-based material layer may be obtained after the 3 nm of the polydopamine layer in the second graph A2 undergoes a carbonization process and shrinks.
제1 그래프(A1)에서, 실리콘 나이트라이드 단독층이 대략 700pa의 압력에 의해 대략 190μm의 처짐 발생 이후 파괴되는 것을 볼 수 있다.In the first graph (A1), it can be seen that the silicon nitride alone layer is destroyed after the occurrence of sag of approximately 190 μm by a pressure of approximately 700pa.
제2 그래프(A2)에서, 실리콘 나이트라이드 층에 폴리도파민 층이 적층된 구조는 대략 350pa의 압력에 의해 대략 150μm의 처짐이 발생한 후 파괴되는 것을 볼 수 있다. 여기에서, 폴리도파민 층을 적층함으로 인해 멀티 레이어가 되었음에도, 실리콘 타이트 라이드 단독 층에 비해 파괴 압력이 감소한 것을 볼 수 있다.In the second graph (A2), it can be seen that the structure in which the polydopamine layer is laminated on the silicon nitride layer is destroyed after sagging of about 150 μm occurs by a pressure of about 350pa. Here, it can be seen that the breakdown pressure is reduced compared to the single layer of silicon titride, even though the polydopamine layer is laminated to form a multi-layer.
제3 그래프(A3)에서 실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질 층이 적층된 구조는 대략 1400pa의 압력에 의해 대략 300μm의 처짐이 발생할 때까지 파괴되지 않는 것을 볼 수 있다.In the third graph (A3), it can be seen that the structure in which a layer of a carbon-based material is stacked on a silicon nitride layer is not destroyed by a pressure of approximately 1400pa until a sag of approximately 300 μm occurs.
실리콘 나이트라이드 층 40nm에 탄소계 물질 층을 2nm 적층한 경우, 실리콘 나이트라이드 단독층 40nm보다 약 2배 이상 더 파괴 압력이 증가한 것을 확인할 수 있다. When a 2 nm layer of a carbon-based material is stacked on a 40 nm silicon nitride layer, it can be seen that the breakdown pressure is increased by about twice or more than a 40 nm single layer of silicon nitride.
또한, 폴리도파민에 대한 탄화 과정을 거침으로 인해, 실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질 층이 적층된 구조는 실리콘 나이트라이드 층에 폴리도파민이 적층된 구조에 비해 파괴 압력이 약 3배 가량 증가한 것을 확인할 수 있다.In addition, due to the carbonization process for polydopamine, the structure in which the carbon-based material layer was laminated on the silicon nitride layer increased the breaking pressure by about three times compared to the structure in which polydopamine was laminated on the silicon nitride layer. I can.
즉, 실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질 층이 적층된 구조의 파괴 압력 증가는 단순히 실리콘 나이트라이드 층에 다른 물질을 멀티 레이어로 적층한 것에 기인한 것이 아니라, 폴리도파민에 대한 탄화 과정을 통해 획득된 탄소계 물질의 특성에 기인한 것으로 볼 수 있다.In other words, the increase in the breaking pressure of the structure in which the carbon-based material layer is stacked on the silicon nitride layer is not simply due to the stacking of other materials in multiple layers on the silicon nitride layer, but is obtained through the carbonization process for polydopamine. It can be considered to be due to the properties of carbon-based materials.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클의 파괴 압력 시험에 대한 그래프이다. 13 is a graph for a breaking pressure test of a pellicle according to an embodiment of the present invention.
제1 그래프(B1)는 실리콘 나이트라이드 50nm의 단독층에 대한 파괴 압력 시험 그래프이다.The first graph (B1) is a graph of a fracture pressure test for a single layer of 50 nm silicon nitride.
제2 그래프(B2)는 실리콘 나이트라이드 층 50nm 및 탄소계 물질 층 3nm가 적층된 구조에 대한 파괴 압력 시험 그래프이다.A second graph (B2) is a graph of a fracture pressure test for a structure in which 50 nm of a silicon nitride layer and 3 nm of a carbon-based material layer are stacked.
제1 그래프(B1)에서, 실리콘 나이트라이드 단독층은 대략 850Pa의 압력에 의해 대략 220μm의 처짐 발생 이후 파괴되는 것을 볼 수 있다.In the first graph (B1), it can be seen that the silicon nitride alone layer is destroyed after the occurrence of sagging of approximately 220 μm by a pressure of approximately 850 Pa.
반면에 제2 그래프(B2)에서, 실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질 층이 적층된 구조는 대략 2050Pa의 압력에 의해 대략 306μm의 처짐이 발생할 때까지 파괴되지 않는 것을 볼 수 있다.On the other hand, in the second graph (B2), it can be seen that the structure in which the carbon-based material layer is stacked on the silicon nitride layer is not destroyed until a sag of approximately 306 μm occurs by a pressure of approximately 2050 Pa.
실리콘 나이트라이드 층 50nm에 탄소계 물질 층을 3nm 적층한 경우, 실리콘 나이트라이드 단독층 50nm보다 약 2배 이상 더 파괴 압력이 증가한 것을 확인할 수 있다.When 3 nm of a carbon-based material layer was stacked on 50 nm of the silicon nitride layer, it can be seen that the breakdown pressure increased more than about two times more than the 50 nm of the silicon nitride alone layer.
표 1, 도 12 및 도 13을 참조할 때, When referring to Table 1, Figs. 12 and 13,
실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질 층이 적층된 구조는 실리콘 나이트라이드 단독 층에 비해, 탄소계 물질을 적층함으로 인해 투과율에서 미소한 양의 손실이 발생한다. 그러나, 실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질 층이 적층된 구조는 여전히 극자외선에 대해 높은 수준의 투과도를 보이며, 매우 얇은 두께에 비해 강성이 높음을 알 수 있다. 이러한 성질로 인해 상기 실리콘 나이트라이드 층에 탄소계 물질 층이 적층된 구조는 펠리클로서의 활용 가치가 높다.In a structure in which a layer of a carbon-based material is stacked on a silicon nitride layer, a small amount of loss in transmittance occurs due to the stacking of a carbon-based material compared to a single layer of silicon nitride. However, it can be seen that the structure in which the carbon-based material layer is stacked on the silicon nitride layer still exhibits a high level of transmittance to extreme ultraviolet rays, and has high rigidity compared to a very thin thickness. Due to these properties, a structure in which a layer of a carbon-based material is stacked on the silicon nitride layer has high utility value as a pellicle.
상술한 바와 같이, 제1 내지 제4 실시예에 따른 구조가 극자외선 리소그래피 시스템(1)에서 반도체 제조 시 펠리클(33)로서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 펠리클(33)의 극자외선에 대해서 투과율, 열 방사율 및 강도가 높아 프리스탠딩 형태로 사용될 수 있고, 이로써 기존 보다 세밀한 선폭의 구현이 실현될 수 있다.As described above, the structures according to the first to fourth embodiments can be used as the
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.In the above, the configuration and features of the present invention have been described based on the embodiments according to the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications can be made within the spirit and scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art, and therefore, such changes or modifications are found to belong to the appended claims.
1 극자외선 리소그래피 시스템 10 광원
20 조영 미러 시스템 31 마스크 스테이지
32 마스크 33 펠리클
40 투사 미러 시스템 51 웨이퍼
52 웨이퍼 스테이지 100 펠리클
110 제1층 120 제2 층
130 제1 외곽층 140 제2 외곽층
200 펠리클 210 제1 층
220 제2 층 230 제3 층
240 제1 외곽층 250 제2 외곽층
300 펠리클 310 제1 층
320 제2 층 330 제3 층
340 제 4층 350 제1 외곽층
360 제2 외곽층 400 펠리클
410 제1 층 420 제2 층
430 제3 층 440 제1 외곽층
450 제2 외곽층 1 extreme
20
32
40
52
110
130 First
200
220
240 First
300
320
340
360 Second
410
430
450 Second Outer Layer
Claims (21)
일 면이 상기 제1층에 대향하도록 상기 제1층에 적층되고, 그라파이트를 포함하는 제2층; 및
일 면이 상기 제2층의 타 면에 대향하도록 상기 제2층 상에 위치하고, 루테늄 또는 보론카바이드를 적어도 포함하는 제1외곽층; 을 포함하고,
상기 제2층과 상기 제1외곽층 사이에 위치하고, 그래핀 또는 탄소나노튜브 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보강층을 더 포함하되,
상기 보강층의 적어도 일부가 상기 제2층의 타 면과 접하는
반도체 제조용 막.
A first layer comprising silicon nitride;
A second layer stacked on the first layer so that one side faces the first layer and comprising graphite; And
A first outer layer positioned on the second layer such that one side faces the other side of the second layer and includes at least ruthenium or boron carbide; Including,
Further comprising a reinforcing layer disposed between the second layer and the first outer layer and including at least one of graphene and carbon nanotubes,
At least a portion of the reinforcing layer is in contact with the other surface of the second layer
Film for semiconductor manufacturing.
상기 제1층은 두께 40nm 이하이며,
상기 제2층은 두께 3nm 이하인,
반도체 제조용 막.
The method of claim 1,
The first layer has a thickness of 40 nm or less,
The second layer has a thickness of 3 nm or less,
Film for semiconductor manufacturing.
상기 제2층은 두께 2nm 이상 3nm 이하인,
반도체 제조용 막.
The method of claim 2,
The second layer has a thickness of 2 nm or more and 3 nm or less,
Film for semiconductor manufacturing.
상기 제2층의 그라파이트는 아모포스 상태인
반도체 제조용 막.
The method of claim 1,
The graphite of the second layer is in an amorphous state
Film for semiconductor manufacturing.
상기 제1층을 기준으로 상기 제2층과 대향하도록 위치하고, 루테늄 또는 보론카바이드를 포함하는 제2 외곽층;을 더 포함하는
반도체 제조용 막.
The method of claim 1,
A second outer layer positioned to face the second layer with respect to the first layer and including ruthenium or boron carbide; further comprising
Film for semiconductor manufacturing.
상기 제1 외곽층은 3nm 이하인,
반도체 제조용 막.
The method of claim 2,
The first outer layer is 3 nm or less,
Film for semiconductor manufacturing.
상기 제2 외곽층은 두께 3nm 이하인
반도체 제조용 막.
The method of claim 9,
The second outer layer has a thickness of 3 nm or less
Film for semiconductor manufacturing.
상기 보강층의 두께는 1nm 이하인,
반도체 제조용 막.
The method of claim 1,
The thickness of the reinforcing layer is 1 nm or less,
Film for semiconductor manufacturing.
상기 제1층은 극자외선 영역에서 극자외선의 투과율을 증가시키고,
상기 제2층은 반도체 제조용 막의 강도를 증가시키며,
상기 제1 외곽층은 열 방출 향상을 위한,
반도체 제조용 막.
The method of claim 1,
The first layer increases the transmittance of extreme ultraviolet rays in the extreme ultraviolet ray region,
The second layer increases the strength of the semiconductor manufacturing film,
The first outer layer is for improving heat dissipation,
Film for semiconductor manufacturing.
상기 반도체 제조용 막은, 프리스탠딩 펠리클로 사용될 수 있는,
반도체 제조용 막.
The method according to any one of claims 1 or 9,
The semiconductor manufacturing film, which can be used as a freestanding pellicle,
Film for semiconductor manufacturing.
상기 폴리머 층을 탄화하는 단계; 및
상기 탄화하는 단계를 통해 획득한 물질 상에 그래핀, 탄소나노튜브, 루테늄 및 보론카바이드 중 적어도 어느 하나를 적층하는 단계를 포함하고,
상기 탄화하는 단계에 있어서, 상기 폴리머 층의 폴리도파민은 그라파이트로 변환되되, 변환된 그라파이트의 적어도 일부는 상기 기저층과 접하는,
반도체 제조용 막 제조 방법.
Coating a polymer layer on a base layer comprising silicon nitride, the polymer layer comprising polydopamine;
Carbonizing the polymer layer; And
Including the step of laminating at least one of graphene, carbon nanotubes, ruthenium, and boron carbide on the material obtained through the carbonization,
In the carbonizing step, polydopamine in the polymer layer is converted to graphite, but at least a part of the converted graphite is in contact with the base layer,
A method for manufacturing a film for semiconductor manufacturing.
상기 적층 하는 단계는:
상기 탄화하는 단계를 통해 획득한 물질 상에 그래핀 또는 탄소나노튜브 중 적어도 어느 하나를 적층하는 제1 적층 단계; 및
상기 탄화하는 단계를 통해 획득한 물질 상에 루테늄 또는 보론카바이드 중 적어도 어느 하나를 적층하는 제2 적층 단계;를 포함하는
반도체 제조용 막 제조 방법.
The method of claim 17,
The laminating step is:
A first lamination step of laminating at least one of graphene and carbon nanotubes on the material obtained through the carbonization step; And
A second lamination step of laminating at least one of ruthenium or boron carbide on the material obtained through the carbonization step;
A method for manufacturing a film for semiconductor manufacturing.
상기 탄화하는 단계는 섭씨 500도 이상 섭씨 1200도 이하에서 수행되는,
반도체 제조용 막 제조 방법.
The method of claim 17,
The carbonization step is performed at 500 degrees Celsius or more and 1200 degrees Celsius or less,
A method for manufacturing a film for semiconductor manufacturing.
상기 변환된 그라파이트의 두께는 상기 폴리도파민의 두께보다 작은,
반도체 제조용 막 제조 방법.
The method of claim 17,
The thickness of the converted graphite is smaller than the thickness of the polydopamine,
A method for manufacturing a film for semiconductor manufacturing.
상기 변환된 그라파이트는 상기 폴리도파민에 비하여 70% 내지 80%의 두께를 갖는,
반도체 제조용 막 제조 방법.
The method of claim 20,
The converted graphite has a thickness of 70% to 80% compared to the polydopamine,
A method for manufacturing a film for semiconductor manufacturing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180027574A KR102209853B1 (en) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | Film for manufacturing semiconductor and method for manufacturing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180027574A KR102209853B1 (en) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | Film for manufacturing semiconductor and method for manufacturing thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190106300A KR20190106300A (en) | 2019-09-18 |
| KR102209853B1 true KR102209853B1 (en) | 2021-02-02 |
Family
ID=68070409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180027574A KR102209853B1 (en) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | Film for manufacturing semiconductor and method for manufacturing thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102209853B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111760463B (en) * | 2020-07-28 | 2022-04-15 | 深圳大学 | Asymmetric membrane, preparation method thereof and application thereof in membrane distillation seawater desalination |
| KR102511775B1 (en) * | 2020-08-04 | 2023-03-22 | 주식회사 에스앤에스텍 | Pellicle for Extreme Ultraviolet(EUV) Lithography with Diffusion Prevention Layer, and Method for fabricating the same |
| KR102514745B1 (en) * | 2020-10-07 | 2023-03-29 | 주식회사 에프에스티 | Pellicle for EUV(extreme ultraviolet) lithography and method for fabricating the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017522590A (en) * | 2014-07-04 | 2017-08-10 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Film used in a lithographic apparatus and lithographic apparatus comprising such a film |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102246875B1 (en) * | 2014-11-13 | 2021-04-30 | 삼성전자 주식회사 | Methods of Manufacturing a Graphite Layer |
| KR101641145B1 (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-20 | 인천대학교 산학협력단 | A method for preparation of catalyst using poly-dopamine, catalyst fabricated by the same and the fuel cell using the catalyst |
-
2018
- 2018-03-08 KR KR1020180027574A patent/KR102209853B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017522590A (en) * | 2014-07-04 | 2017-08-10 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Film used in a lithographic apparatus and lithographic apparatus comprising such a film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190106300A (en) | 2019-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9599912B2 (en) | Lithographic apparatus | |
| JP7258068B2 (en) | Films for EUV lithography | |
| KR101969476B1 (en) | Lithographic apparatus and method | |
| US10191367B2 (en) | Pellicle for photomask and exposure apparatus including the pellicle | |
| KR102209853B1 (en) | Film for manufacturing semiconductor and method for manufacturing thereof | |
| KR102185991B1 (en) | Film for manufacturing semiconductor | |
| TW201834017A (en) | Pellicle for euv lithography and method of fabricating the same | |
| JP2019504342A (en) | Membrane assembly | |
| US20220413379A1 (en) | Pellicle membrane, pellicle, membrane, graphene sheet, and method for producing the graphene sheet | |
| US20220365420A1 (en) | Multi-layer pellicle membrane | |
| KR102483397B1 (en) | Membrane assemblies and particle traps | |
| JP6441193B2 (en) | Method for manufacturing a reflective mask | |
| US20220365421A1 (en) | Pellicle assembly and method of making same | |
| KR102671822B1 (en) | Pellicle for extreme ultraviolet lithography containing yttrium compounds | |
| KR20130006747A (en) | Blank euv photomask and method of fabricating a euv photomask using the same | |
| KR20220141374A (en) | Pellicle for extreme ultraviolet lithography containing yttrium compounds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |