KR102464780B1 - 도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크 - Google Patents

도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크 Download PDF

Info

Publication number
KR102464780B1
KR102464780B1 KR1020200111761A KR20200111761A KR102464780B1 KR 102464780 B1 KR102464780 B1 KR 102464780B1 KR 1020200111761 A KR1020200111761 A KR 1020200111761A KR 20200111761 A KR20200111761 A KR 20200111761A KR 102464780 B1 KR102464780 B1 KR 102464780B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
blank mask
substrate
conductive film
thickness
Prior art date
Application number
KR1020200111761A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220030046A (ko
Inventor
서경원
공길우
양철규
Original Assignee
주식회사 에스앤에스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스앤에스텍 filed Critical 주식회사 에스앤에스텍
Priority to KR1020200111761A priority Critical patent/KR102464780B1/ko
Priority to TW109139619A priority patent/TWI762031B/zh
Priority to US16/951,169 priority patent/US20220066310A1/en
Priority to CN202011322130.9A priority patent/CN114200769A/zh
Publication of KR20220030046A publication Critical patent/KR20220030046A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102464780B1 publication Critical patent/KR102464780B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/40Electrostatic discharge [ESD] related features, e.g. antistatic coatings or a conductive metal layer around the periphery of the mask substrate
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24Reflection masks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Abstract

블랭크마스크는 기판의 후면에 부착된 도전막을 구비하며, 도전막은 기판 후면에 순차 적층된 제1층, 제2층, 및 제3층을 구비한다. 제1층 및 제3층은 크롬(Cr) 및 산소(O)를 포함하는 재질로 형성되며, 제2층은 산소(O)를 포함하지 않고 크롬(Cr)을 포함하는 재질로 형성된다. 면저항이 낮고, 기판에 대한 부착력이 높으며, 기판에 가해지는 응력이 낮은 특성을 갖는 도전막을 구비한 블랭크마스크가 제공된다.

Description

도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크 {Blankmask with Backside Conductive Layer, and Photomask manufactured with the same}
본 발명은 블랭크마스크 및 포토마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 후면에 도전막을 구비한 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크에 관한 것이다.
블랭크마스크는 기판 상에 각종 박막이 적층된 구조를 갖는다. 어떤 종류의 블랭크마스크, 일 예로서 EUV 용 반사형 블랭크마스크는 기판의 후면에 도전막을 구비하고 있다. 도 1 은 종래의 블랭크마스크의 측단면도이다.
블랭크마스크는 기판(110), 기판(110)의 전면에 형성된 반사막과 흡수막 등의 각종 박막(도시되지 않음), 및 기판(110)의 후면에 형성된 도전막(120)을 구비한다. 도전막(120)은 정전척(Electronic-Chuck)과 블랭크마스크의 밀착성을 향상시키며, 정전척과의 마찰에 의해 파티클이 발생하는 것을 방지하는 기능을 한다. 도전막(120)은 통상적으로 크롬(Cr)계 물질로 제작된다.
도전막(120)에 대해서는 낮은 면저항, 기판(110)에 대한 높은 부착력, 기판(110)에 가해지는 낮은 응력 등의 특성이 요구된다. 면저항이 높은 경우에는 정전척에 대해 높은 밀착성을 얻기 위해 고전압을 인가할 필요가 있기 때문에 절연 파괴가 발생할 위험이 있다. 도전막(120)과의 부착력이 낮은 경우에는 척킹 시 블랭크마스크가 미끄러짐에 따라 정렬도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 Cr 계 물질의 도전막(120)은 기판(110)의 후면에 인장 응력을 가하게 되고, 이에 따라 기판(110)의 전면에 압축 응력이 발생한다. 기판(120)에 가해지는 압축 응력은 기판(120)의 평탄도 수치를 증가시켜, 오버레이(overlay)의 증가를 야기한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 면저항이 낮고, 기판에 대한 부착력이 높으며, 기판에 가해지는 응력이 낮은 특성을 갖는 도전막을 구비한 블랭크마스크를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 블랭크마스크는, 기판의 후면에 부착된 도전막이 상기 후면에 순차 적층된 제1층, 제2층, 및 제3층을 포함하며, 상기 제1층 및 상기 제3층은 크롬(Cr) 및 산소(O)를 포함하는 재질로 형성되며, 상기 제2층은 산소(O)를 포함하지 않고 크롬(Cr)을 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층 중 적어도 어느 하나는 질소(N)를 추가로 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층 중 적어도 어느 하나는 탄소(C)를 추가로 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1층 및 상기 제3층은 CrCON 으로 구성되고, 상기 제2층은 CrCN 으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제1층은 크롬(Cr)이 20~70at%, 산소(O)가 30~80at%, 질소 및 탄소의 합이 0~50% 로 구성되며, 상기 제2층은 크롬(Cr)이 40~100%, 질소 및 탄소의 합이 0~60%로 구성되며, 상기 제3층은 크롬(Cr)이 20~70at%, 산소(O)가 30~80at%, 질소 및 탄소의 합이 0~50% 로 구성될 수 있다.
상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층 중 적어도 어느 하나는, 수소(H), 붕소(B), 알루미늄(Al), 은(Ag), 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe), 하프늄(Hf), 인듐(In), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 니오브(Nb), 규소(Si), 탄탈(Ta), 티탄(Ti), 아연(Zn), 및 지르코늄(Zr)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 추가로 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
상기 원소의 함유량은 15at% 이하인 것이 바람직하다.
상기 제1층은 0.5nmRMS 이하의 표면 거칠기를 갖는다.
상기 제1층은 10~100nm 의 두께를 갖는다.
상기 제2층은 100Ω/□ 이하의 면저항을 갖는다.
상기 제2층은 10~60nm 의 두께를 갖는다.
상기 제3층은 0.5nmRMS 이하의 표면 거칠기를 갖는다.
상기 제3층은 1~30nm 의 두께를 갖는다.
본 발명에 따르면, 상기와 같은 구성의 블랭크마스크를 이용하여 제작된 포토마스크가 제공된다.
본 발명에 따르면, 면저항이 낮고, 기판에 대한 부착력이 높으며, 기판에 가해지는 응력이 낮은 특성을 갖는 도전막을 구비한 블랭크마스크가 제공된다.
도 1 은 종래의 블랭크마스크의 측단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 블랭크마스크의 측단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 구체적으로 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 블랭크마스크의 측단면도이다. 본 발명은 EUV 용 반사형 블랭크마스크를 예시한다. 그러나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 도전막을 구비하는 모든 종류의 블랭크마스크에 적용된다.
블랭크마스크는 기판(210), 기판(210)의 전면에 형성된 반사막과 흡수막 등의 각종 박막(도시되지 않음), 및 기판(120)의 후면에 형성된 도전막(220)을 구비한다.
기판(210)은 EUV 노광광을 이용하는 반사형 블랭크마스크용 글래스 기판으로서 적합하도록 노광 시의 열에 의한 패턴의 변형 및 스트레스를 방지하기 위해 0±1.0×10-7/℃ 범위 내의 저 열팽창 계수를 가지며, 바람직하게는 0±0.3×10-7/℃ 범위 내의 저 열팽창 계수를 갖는 LTEM(Low Thermal Expansion Material) 기판으로 구성된다. 기판(210)의 소재로서는 SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹 등을 이용할 수 있다.
기판(210)은 노광 시 반사광의 정밀도를 높이기 위하여 높은 평탄도(Flatness)가 요구된다. 평탄도는 TIR(Total Indicated Reading) 값으로 표현되고, 기판(210)은 낮은 TIR 값을 갖는 것이 바람직하다. 기판(210)의 평탄도는 132mm2 영역 또는 142mm2 영역에서 100㎚ 이하, 바람직하게는 50㎚ 이하이다.
각종 박막은 기판(210)의 전면(도 2 에서 상면)에 형성된다. EUV 용 반사형 블랭크마스크의 경우, 반사막과 흡수막 등의 박막이 형성된다.
도전막(220)은 기판(210)의 후면(도 2 에서 하면)에 형성된다. 도전막(220)은 3 개의 층, 즉 제1층(221), 제2층(222), 및 제3층(223)을 포함하여 구성된다. 본 발명의 도전막(220)은 이 3 개의 층(221, 222, 223) 외에 추가의 층을 구비할 수 있다. 또한 각각의 층(221, 222, 223)은 복수의 서브 층을 포함하도록 구성될 수 있으며, 이때 서브 층들은 그 조성물 및/또는 조성비가 서로 상이하도록 구성될 수 있다. 또한 각각의 층(221, 222, 223)은 그 조성물 및/또는 조성비가 연속적으로 변하는 연속막으로 구성될 수 있다.
도전막(220)은 21nm~190nm 의 두께를 갖는다. 또한 도전막(220)은 100Ω/□ 이하의 면저항을 갖도록 구성되며, 0.5nmRMS 이하의 표면 거칠기를 갖도록 구성된다. 또한 도전막(220)은 압축 응력을 갖는 형태로 150nm 이하의 평탄도를 갖도록 구성된다.
제1층(221)은 기판(120)에 접하는 층으로서, 크롬(Cr) 및 산소(O)를 포함하는 재질로 형성된다. 제1층(221)은 질소(N)를 추가로 포함할 수 있고, 또한 탄소(C)를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는 제1층(221)은 CrCON 으로 구성된다.
제1층(221)에 포함된 산소(O)는 기판(210)과 제1층(221)의 접착력을 증가시키고, 또한 제1층(221)의 압축 응력을 증가시켜 Cr 재질에 의해 유발되는 인장 응력을 감소시키는 기능을 한다. 또한 제1층(221)에 포함된 탄소(C)는 제1층(221)의 인장 응력을 추가로 감소시키고, 면저항을 상대적으로 감소시켜 정전척과 원할한 접착을 할 수 있게 하는 기능을 한다.
제1층(221)에 포함된 질소(N)는 제1층(221)의 비결정성을 확보하여 제1층(221)의 표면 거칠기를 낮추는 기능을 한다. 즉, 질소(N)가 함유됨으로써 제1층(221)은 비정질화되고, 표면의 평활성이 우수해진다. 제1층(221)은 0.5nmRMS 이하의 표면 거칠기를 갖도록 제어된다. 표면 거칠기가 0.5nmRMS 이상인 경우에는 제1층(221)과 기판(210)간의 접착력이 저하된 상태일 수 있다. 따라서 표면 거칠기를 0.5nmRMS 이하가 되도록 제어함으로써 제1층(221)과 기판(210)간의 접착력을 강화할 수 있다. 이에 따라 제1층(221)의 박리가 방지되고 파티클 발생이 방지된다. 제1층(221)의 표면 거칠기는 0.4nmRMS 이하가 바람직하고, 0.3nmRMS 이하가 가장 우수하다.
제1층(221)은 10~100nm 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 제1층(221)의 두께가 10nm 이하이면 충분한 접착력 확보가 어렵고 또한 충분한 압축 응력 확보가 어렵다. 제1층(221)의 두께가 100nm 이상인 경우 추가적인 압축 응력 중가나 접착력 증가가 얻어지지 않으면서도 제1층(221)의 형성에 필요로 하는 시간이 증가하고, 또한 제1층(221)의 두께가 필요 이상으로 증가하므로 박리가 발생할 우려가 증가한다. 제1층(221)의 두께는 20~90nm 인 것이 더욱 바람직하고, 30~80nm 가 가장 우수하다.
제2층(222)은 제1층(221)상에 형성되는 층으로서, 산소(O)를 포함하지 않고 크롬(Cr)을 포함하는 재질로 형성된다. 제1층(221)은 질소(N)를 추가로 포함할 수 있고, 또한 탄소(C)를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는 제1층(221)은 CrCN 으로 구성된다.
제2층(222)은 산소(O)를 함유하지 않음으로써 도전막(220) 전체의 저항을 낮추는 기능을 한다. 제2층(222)은 100Ω/□ 이하의 면저항을 갖는 것이 바람직하다. 제2층(222)에 포함된 탄소(C)는 면저항을 상대적으로 감소시켜, 정전척과 원할한 접착을 할 수 있게 하는 기능을 한다.
제2층(222)은 10~60nm 의 두께를 갖는다. 제2층(222)의 두께가 10nm 이하이면 도전막(220)의 전체 저항값을 충분히 낮출 수 없다. 제2층(222)의 두께가 60nm 이상인 경우 추가적인 저항 감소 효과는 매우 적으면서도 제2층(222)의 형성에 필요로 하는 시간이 증가하고, 또한 제2층(222)의 두께가 필요 이상으로 증가하므로 박리가 발생할 우려가 증가한다. 제2층(222)의 두께는 20~50nm 인 것이 더욱 바람직하고, 25~45nm 가 가장 우수하다.
제3층(223)은 제2층(222)상에 형성되는 층으로서, 크롬(Cr) 및 산소(O)를 포함하는 재질로 형성된다. 제3층(223)은 질소(N)를 추가로 포함할 수 있고, 또한 탄소(C)를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는 제3층(223)은 CrCON 으로 구성된다.
제3층(223)에 포함된 산소(O)는 정전척과 제3층(223)의 접착성을 높이는 가능을 한다. 제3층(223)에 포함된 탄소(C)는 면저항을 상대적으로 감소시켜, 정전척과 원할한 접착을 할 수 있게 하는 기능을 한다.
제3층(223)에 포함된 질소(N)는 제3층(223)의 비결정성을 확보하여 제3층(223)의 표면 거칠기를 낮추는 기능을 한다. 즉, 질소(N)가 함유됨으로써 제3층(223)은 비정질화되고, 표면의 평활성이 우수해진다. 제3층(223)은 0.5nmRMS 이하의 표면 거칠기를 갖도록 제어된다. 표면 거칠기가 0.5nmRMS 이상인 경우에는 제3층(223)과 정전척간의 접착력이 확보되기 어렵다. 표면 거칠기가 0.5nmRMS 이하가 되도록 제어함으로써 제3층(223)과 정전척간의 접착력을 강화할 수 있다. 이에 따라 도전막(220)이 형성된 기판(210)을 정전척으로 흡착한 상태에서 정전척과 도전막(210) 사이의 마찰에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 제3층(223)의 표면 거칠기는 0.4nmRMS 이하가 바람직하고, 0.3nmRMS 이하가 가장 우수하다.
제3층(223)은 1~30nm 의 두께를 갖는다. 제3층(223)의 두께가 1nm 이하이면 정전척과의 접착성을 확보하기 어렵다. 제3층(223)의 두께가 30nm 이상인 경우 추가적인 접착성 확보 효과는 없으면서도 제3층(223)의 형성에 필요로 하는 시간이 증가한다. 제3층(223)의 두께는 3~20nm 인 것이 더욱 바람직하고, 5~15nm 가 가장 우수하다.
제1층(221), 제2층(222), 및 제3층(223) 중 하나 이상은, 수소(H), 붕소(B), 알루미늄(Al), 은(Ag), 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe), 하프늄(Hf), 인듐(In), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 니오브(Nb), 규소(Si), 탄탈(Ta), 티탄(Ti), 아연(Zn), 및 지르코늄(Zr)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 추가로 함유할 수 있다. 이들 원소의 함유량은 15at% 이하가 되도록 함으로써, 제1층(221) 내지 제3층(223)의 결정 구조를 비정질화하여 그 표면을 더욱 평활하게 할 수 있다.
한편, 도전막(220) 전체가 연속막의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 도전막(220)은 기판(210)에 인접한 지점으로부터 기판(210)으로부터 멀어지는 방향으로 중간 지점 이전까지는 산소(O)의 함유량이 낮아지고 질소(N)의 함유량이 높아지도록 구성되며, 중간 지점 이후부터 기판(210)의 반대측 면까지는 산소(O)의 함유량이 높아지고 질소(N)의 함유량이 낮아지도록 구성된다. 이에 의하여, 도전막(220)의 두께 방향의 중간 영역이 산소(O)가 함유되지 않은 크롬 또는 크롬 화합물로 구성된 제2층(222)을 구성하게 된다.
구체적으로 각 도전막의 조성비는 하기와 같이 구성되는 것이 바람직하다. 도전막(220)의 제1층(221)은 크롬(Cr)이 20~70at%, 산소(O)가 30~80at%, 질소 및 탄소의 합이 0~50% 로 구성되며, 제2층(221)은 크롬(Cr)이 40~100%, 질소 및 탄소의 합이 0~60% 로 구성되며, 제3층(223)은 크롬(Cr)이 20~70at%, 산소(O)가 30~80at%, 질소 및 탄소의 합이 0~50% 로 구성될 수 있다.
실시예 1
SiO2-TiO2계 투명 기판의 후면에 DC 마그네트론 반응성 스퍼터링 장비를 이용하여 Cr을 주성분으로 하는 3층 구조를 갖는 도전막을 형성하였다. 도전막의 제1층 내지 제3층은 모두 Cr 타겟을 이용하여 형성하였다.
제1층은 공정 가스로 Ar : N2 : CO2 = 6sccm : 10sccm : 6sscm 을 주입하고, 공정 파워 1.4㎾ 를 사용하여 41㎚ 의 두께를 갖는 CrCON 막으로 형성하였다. 제2층은 공정 가스로 Ar : N2 : CH4 = 5sccm : 5sccm : 0.8sccm 을 주입하고, 공정 파워는 1.0㎾ 를 사용하여 30㎚ 의 두께를 갖는 CrCN 막으로 형성하였다. 제3층은 공정 가스로 Ar : N2 : CO2 = 3sccm : 5sccm : 7.5sccm 을 주입하고, 공정 파워 1.4kW 를 사용하여 9nm 의 두께를 갖는 CrCON 막으로 형성하였다.
도전막의 면저항을 4-Point Probe 를 이용하여 측정한 결과 15.6Ω/□의 면저항값을 나타내었고, 표면 거칠기를 AFM(Atomic Force Microscope)로 측정했을 시 0.26nmRMS 의 표면 거칠기 값을 나타내었다. 기판 후면부의 평탄도를 평탄도 측정기로 측정했을 시 180nm 값을 나타내었고 응력은 압축응력이었다. 따라서 정전척과의 결합에 문제가 없고 도전막으로 사용하기에 문제가 없음을 확인하였다.
도전막이 형성된 기판의 전면에 Mo 와 Si 층을 교대로 적층하여 40층의 다층 반사막을 형성하였다. 다층 반사막은 이온 빔 증착-저밀도결함(Ion Beam Deposition-Low Defect Density, 이하, IBD-LDD) 장비에 Mo 타겟과 Si 타겟을 장착한 후, Ar 가스 분위기에서 Mo 층 및 Si 층을 교대로 성막하여 형성하였다. 자세하게, 다층 반사막은 Mo 층을 2.8㎚ 두께로 성막한 후 Si 층을 4.2㎚ 두께로 성막하며, 이러한 Mo 층 및 Si 층을 1주기로 하여 40주기를 반복 성막하여 형성하였다. 다층 반사막은 표면 산화를 억제하기 위하여 최상부층을 Si 층으로 형성하였다.
다층 반사막에 대한 반사율을 EUV Reflectometer 장비를 이용하여 13.5㎚ 에서 측정한 결과 67.7% 를 나타내었으며, 이후 AFM 장비를 이용하여 표면 거칠기를 측정한 결과, 0.125㎚Ra를 나타내었다.
다층 반사막 상에 IBD-LDD 장비를 이용하고 Ru 타겟을 이용하여 질소 분위기에서 2.5㎚ 두께의 RuN 으로 이루어진 캡핑막을 형성하였다. 캡핑막 형성 후, 다층 반사막과 동일하게 반사율을 측정한 결과 13.5㎚ 의 파장에서 66.8% 의 반사율을 나타내어 반사율 손실이 거의 없음을 확인하였다.
캡핑막 상에 DC 마그네트론 스퍼터링 설비를 이용하여 흡수막을 형성하였다. 자세하게, 캡핑막 상에 Ta 타겟을 이용하여, 공정 가스로 Ar = 8sccm 을 주입하고 공정 파워는 0.7㎾ 를 사용하여 50㎚ 두께의 Ta 막으로 이루어진 흡수막을 형성하였다. 흡수막은 13.5㎚ 파장에 대하여 2.2% 의 반사율을 나타내었다.
기판 전면부의 평탄도는 평탄도 측정기를 이용하여 측정했을 시 178nm 로 평탄도가 원하는 수치 이하임을 확인하였다.
흡수막 상에 스핀 코팅하여 100㎚ 두께의 레지스트막(109)을 형성함으로써, EUV 용 블랭크 마스크의 제조를 완료하였다.
실시예 2
실시예 2 에서는 도전막의 제2층의 조성을 CrCN 에서 CrN 으로 변경하였다. 제2층을 형성하기 위하여, 공정 가스로 Ar : N2 = 5sccm : 5sccm 를 주입하고, 공정 파워는 1.0㎾ 를 사용하여 32㎚ 의 두께를 갖는 CrN 막을 성막하였다. 그 외의 공정은 실시예 1 과 동일하다. 도전막의 면저항을 4-Point Probe 를 이용하여 측정한 결과 20.2Ω/□의 면저항값을 나타내었고, 표면 거칠기를 AFM(Atomic Force Microscope)로 측정했을 시 0.28nmRMS 의 표면 거칠기 값을 나타내었다. 따라서 정전척과의 결합에 문제가 없고 도전막으로 사용하기에 문제가 없음을 확인하였다.
도전막의 평탄도는 평탄도 측정기로 측정했을 시 190nm 값을 얻었고 응력은 압축응력이었다. 흡수막 형성까지의 공정을 완료한 기판 전면부의 평탄도는 평탄도 측정기를 이용하여 측정했을 시 216nm 로서, 평탄도가 원하는 수치 이하임을 확인하였다.
실시예 3
실시예 3 에서는 제1층의 조성을 CrCON 에서 CrCO 로 변경하였다. 제1층을 형성하기 위하여, 공정 가스로 Ar : CO2 = 6sccm : 6sccm 를 주입하고, 공정 파워는 1.4㎾ 를 사용하여 39㎚ 의 두께를 갖는 CrCO 막을 성막하였다. 그 외의 공정은 실시예 1 과 동일하다. 도전막(104)의 면저항을 4-Point Probe 를 이용하여 측정한 결과 21.6Ω/□의 면저항값을 나타내었고, 표면 거칠기를 AFM(Atomic Force Microscope)로 측정했을 시 0.27nmRMS 의 표면 거칠기 값을 나타내었다. 따라서 정전척과의 결합에 문제가 없고 도전막으로 사용하기에 문제가 없음을 확인하였다.
도전막의 평탄도는 평탄도 측정기로 측정했을 시 190nm 값을 얻었고, 응력은 압축응력이었다. 흡수막 형성까지의 공정을 완료한 기판 전면부의 평탄도는 평탄도 측정기를 이용하여 측정했을 시 203nm 로서, 평탄도가 원하는 수치 이하임을 확인하였다.
비교예 1
비교예 1 에서는 도전막을 CrN 의 단층으로 구성하였다. 도전막을 형성하기 위하여, 공정가스 Ar : N2 = 5sccm : 5sccm 을 주입하고, 공정파워를 1.0kW 를 사용하여 60nm 두께를 갖는 CrN 막을 성막하였다. 도전막의 면저항을 4-Point Probe 를 이용하여 측정한 결과 20.1Ω/□의 면저항값을 나타내었고, 표면 거칠기를 AFM(Atomic Force Microscope)로 측정했을 시 0.2nmRMS 의 표면 거칠기 값을 나타내었다. 따라서 정전척과의 결합에 문제가 없고 도전막으로 사용하기에 문제가 없음을 확인하였다.
도전막의 평탄도는 평탄도 측정기로 측정했을 시 240nm 값을 얻었고, 응력은 인장응력이었다. 흡수막 형성까지의 공정을 완료한 기판 전면부의 평탄도는 평탄도 측정기를 이용하여 측정했을 시 715nm 로 평탄도가 원하는 수치 이상으로 높은 것을 확인하였다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 구조를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 구조는 단지 본 발명의 예시 및 설명을 하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 구조로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구조가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
210 : 기판
220 : 도전막
221 ~ 223 : 제1층 내지 제3층

Claims (14)

  1. 기판, 및 상기 기판의 후면에 부착된 도전막을 포함하는 블랭크마스크로서,
    상기 도전막은 상기 기판의 상기 후면에 순차 적층된 제1층, 제2층, 및 제3층을 포함하며,
    상기 제1층 및 상기 제3층은 크롬(Cr) 및 산소(O)를 포함하는 재질로 형성되며,
    상기 제2층은 산소(O)를 포함하지 않고 크롬(Cr)을 포함하는 재질로 형성되고,
    상기 제1층은 크롬(Cr)이 20~70at%, 산소(O)가 30~80at%, 질소 및 탄소의 합이 0~50% 로 구성되며,
    상기 제2층은 크롬(Cr)이 40~100%, 질소 및 탄소의 합이 0~60%로 구성되며,
    상기 제3층은 크롬(Cr)이 20~70at%, 산소(O)가 30~80at%, 질소 및 탄소의 합이 0~50% 로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층 중 적어도 어느 하나는 질소(N)를 추가로 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층 중 적어도 어느 하나는 탄소(C)를 추가로 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1층 및 상기 제3층은 CrCON 으로 구성되고, 상기 제2층은 CrCN 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층 중 적어도 어느 하나는, 수소(H), 붕소(B), 알루미늄(Al), 은(Ag), 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe), 하프늄(Hf), 인듐(In), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 니오브(Nb), 규소(Si), 탄탈(Ta), 티탄(Ti), 아연(Zn), 및 지르코늄(Zr)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 추가로 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 원소의 함유량은 15at% 이하인 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1층은 0.5nmRMS 이하의 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1층은 10~100nm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층은 100Ω/□ 이하의 면저항을 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층은 10~60nm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3층은 0.5nmRMS 이하의 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3층은 1~30nm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크마스크.
  14. 제 1 항에 따른 블랭크마스크를 이용하여 제작된 포토마스크.
KR1020200111761A 2020-09-02 2020-09-02 도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크 KR102464780B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200111761A KR102464780B1 (ko) 2020-09-02 2020-09-02 도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크
TW109139619A TWI762031B (zh) 2020-09-02 2020-11-13 具有背側導體層之空白遮罩以及以其製造之光罩
US16/951,169 US20220066310A1 (en) 2020-09-02 2020-11-18 Blankmask with backside conductive layer, and photomask manufactured with the same
CN202011322130.9A CN114200769A (zh) 2020-09-02 2020-11-23 具有背侧导电层的空白掩模及利用其制造的光掩模

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200111761A KR102464780B1 (ko) 2020-09-02 2020-09-02 도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220030046A KR20220030046A (ko) 2022-03-10
KR102464780B1 true KR102464780B1 (ko) 2022-11-09

Family

ID=80356594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200111761A KR102464780B1 (ko) 2020-09-02 2020-09-02 도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220066310A1 (ko)
KR (1) KR102464780B1 (ko)
CN (1) CN114200769A (ko)
TW (1) TWI762031B (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005210093A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、露光用反射型マスクブランクス及び露光用反射型マスク、並びにそれらの製造方法
JP2012009537A (ja) 2010-06-23 2012-01-12 Dainippon Printing Co Ltd 反射型マスクブランクス、反射型マスク、反射型マスクブランクスの製造方法、および、反射型マスクの製造方法
JP2013225662A (ja) * 2012-03-19 2013-10-31 Hoya Corp Euvリソグラフィー用多層反射膜付き基板及びeuvリソグラフィー用反射型マスクブランク、並びにeuvリソグラフィー用反射型マスク及び半導体装置の製造方法
JP2014096484A (ja) 2012-11-09 2014-05-22 Toppan Printing Co Ltd Euvlマスク用ブランクス及びその製造方法、euvlマスク及びその更新方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0733931B1 (en) * 1995-03-22 2003-08-27 Toppan Printing Co., Ltd. Multilayered conductive film, and transparent electrode substrate and liquid crystal device using the same
US20050238922A1 (en) * 2003-12-25 2005-10-27 Hoya Corporation Substrate with a multilayer reflection film, reflection type mask blank for exposure, reflection type mask for exposure and methods of manufacturing them
US7524593B2 (en) * 2005-08-12 2009-04-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Exposure mask
KR100864375B1 (ko) * 2006-01-03 2008-10-21 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크의 제조방법
WO2008072706A1 (ja) * 2006-12-15 2008-06-19 Asahi Glass Company, Limited Euvリソグラフィ用反射型マスクブランク、および該マスクブランク用の機能膜付基板
TWI572972B (zh) * 2008-03-31 2017-03-01 Hoya股份有限公司 空白光罩、光罩及半導體積體電路之製造方法
DE112009002622T5 (de) * 2008-11-26 2012-08-02 Hoya Corp. Maskenrohlingsubstrat
DE112012000658T5 (de) * 2011-02-04 2013-11-07 Asahi Glass Company, Limited Substrat mit leitendem Film, Substrat mit Mehrschicht-Reflexionsfilm und Reflexionsmaskenrohling für eine EUV-Lithographie
SG11201509897WA (en) * 2013-09-27 2016-04-28 Hoya Corp Conductive film coated substrate, multilayer reflectivefilm coated substrate, reflective mask blank, reflectivemask, and semiconductor device manufacturing method
WO2016111202A1 (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 三菱マテリアル株式会社 積層膜
KR102653351B1 (ko) * 2015-06-17 2024-04-02 호야 가부시키가이샤 도전막 부착 기판, 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크 및 반도체 장치의 제조 방법
WO2018135467A1 (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 Hoya株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク及びその製造方法、並びに半導体装置の製造方法
US10481483B2 (en) * 2017-06-30 2019-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Lithography mask and method
JP6540758B2 (ja) * 2017-07-31 2019-07-10 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク
JP6863169B2 (ja) * 2017-08-15 2021-04-21 Agc株式会社 反射型マスクブランク、および反射型マスク
JP6965833B2 (ja) * 2017-09-21 2021-11-10 Agc株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク及び反射型マスクブランクの製造方法
US10890842B2 (en) * 2017-09-21 2021-01-12 AGC Inc. Reflective mask blank, reflective mask, and process for producing reflective mask blank
WO2020100632A1 (ja) * 2018-11-15 2020-05-22 凸版印刷株式会社 反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005210093A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、露光用反射型マスクブランクス及び露光用反射型マスク、並びにそれらの製造方法
JP2012009537A (ja) 2010-06-23 2012-01-12 Dainippon Printing Co Ltd 反射型マスクブランクス、反射型マスク、反射型マスクブランクスの製造方法、および、反射型マスクの製造方法
JP2013225662A (ja) * 2012-03-19 2013-10-31 Hoya Corp Euvリソグラフィー用多層反射膜付き基板及びeuvリソグラフィー用反射型マスクブランク、並びにeuvリソグラフィー用反射型マスク及び半導体装置の製造方法
JP2014096484A (ja) 2012-11-09 2014-05-22 Toppan Printing Co Ltd Euvlマスク用ブランクス及びその製造方法、euvlマスク及びその更新方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI762031B (zh) 2022-04-21
KR20220030046A (ko) 2022-03-10
CN114200769A (zh) 2022-03-18
US20220066310A1 (en) 2022-03-03
TW202210931A (zh) 2022-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102407902B1 (ko) Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, 그 마스크 블랭크용 기능막이 형성된 기판 및 그들의 제조 방법
TWI418926B (zh) Reflective mask substrate for EUV photolithography
KR101335077B1 (ko) Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크
US8088538B2 (en) Reflective mask blank for EUV lithography
KR101585696B1 (ko) Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, 및 그 마스크 블랭크용의 기능막이 형성된 기판
TWI471902B (zh) A reflective mask base used in EUV microfilm
JP5082857B2 (ja) Euvリソグラフィ用反射型マスクブランク、および該マスクブランク用の導電膜付基板
WO2012105698A1 (ja) 導電膜付基板、多層反射膜付基板、およびeuvリソグラフィ用反射型マスクブランク
KR101579848B1 (ko) 위상 반전 블랭크 마스크 및 포토마스크
TW201124794A (en) A blank mask, a photomask using the same and method of fabricating the same
CN106371282A (zh) 空白掩模及利用其制备的光掩模
KR20140104375A (ko) Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크 및 그 마스크 블랭크용 반사층 형성 기판
TW202045750A (zh) 空白罩幕和光罩
KR101579852B1 (ko) 극자외선용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
KR20200137938A (ko) 블랭크마스크, 포토마스크 및 그의 제조 방법
KR102464780B1 (ko) 도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크
JP2021039144A5 (ko)
KR20220030047A (ko) 도전막을 구비하는 블랭크마스크 및 이를 이용하여 제작된 포토마스크
KR20170073535A (ko) 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크
KR20220030048A (ko) 극자외선용 반사형 블랭크 마스크 및 그 제조방법
KR20220121400A (ko) 극자외선 리소그래피용 위상반전 블랭크마스크 및 포토마스크
KR20220121399A (ko) 극자외선 리소그래피용 위상반전 블랭크마스크 및 포토마스크
KR20200007623A (ko) 블랭크 마스크, 포토마스크 및 이의 제조 방법
KR20170073222A (ko) 플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토마스크

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)