KR102522952B1 - Reflective type Blankmask for EUV, and Method for Inspecting Defect thereof - Google Patents

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Abstract

EUV 용 블랭크마스크는 기판과 반사막을 구비하며, 기판과 반사막 사이에 반사막의 위상 결함 제어를 위한 금속 또는 금속화합물 재질의 제어막이 구비된다. 제어막은 Mo, Cr, Ti, W, Sn, Ru, Si, Nb, Zr, Al, Ta 중 어느 하나 이상을 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 기판의 결함에 기인한 반사막의 결함이 방지되어 반사막의 결함 발생을 줄일 수 있다. 또한 블랙보더(Black Borader) 형성 후 발생하는 e-beam Repair, e-beam Inspection, Measurement 시 발생할 수 있는 Charge-up 현상이 방지된다.A blank mask for EUV includes a substrate and a reflective film, and a control film made of a metal or metal compound material for controlling a phase defect of the reflective film is provided between the substrate and the reflective film. The control film may be formed of a material containing at least one of Mo, Cr, Ti, W, Sn, Ru, Si, Nb, Zr, Al, and Ta. Defects in the reflective film due to defects in the substrate can be prevented, thereby reducing the occurrence of defects in the reflective film. In addition, the charge-up phenomenon that can occur during e-beam repair, e-beam inspection, and measurement that occurs after forming a black border is prevented.

Description

극자외선용 반사형 블랭크 마스크 및 그의 결함 검사 방법 {Reflective type Blankmask for EUV, and Method for Inspecting Defect thereof}Reflective type blank mask for extreme ultraviolet rays and defect inspection method thereof {Reflective type Blankmask for EUV, and Method for Inspecting Defect thereof}

본 발명은 반도체 제조에 사용되는 극자외선(이하 EUV : Extreme Ultra Violet) 광을 노광광으로 사용하는 EUV 용 블랭크마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a blank mask for EUV using extreme ultraviolet (EUV) light used in semiconductor manufacturing as exposure light.

반도체 회로 패턴의 미세화를 위하여 노광광으로서 13.5nm 의 극자외선(EUV : Extreme Ultra-Violet)의 사용이 추구되고 있다. EUV 를 이용하여 기판에 회로 패턴을 형성하기 위한 포토마스크의 경우 노광광을 반사시켜 웨이퍼에 조사하는 반사형 포토마스크가 주로 사용된다. 도 1 은 반사형 포토마스크의 제작을 위한 반사형 블랭크마스크의 일 예를 도시한 도면이고, 도 2 는 도 1 의 블랭크마스크를 이용하여 제작된 포토마스크를 도시한 도면이다.For miniaturization of semiconductor circuit patterns, the use of 13.5 nm extreme ultraviolet (EUV) as exposure light has been pursued. In the case of a photomask for forming a circuit pattern on a substrate using EUV, a reflective photomask that reflects exposure light and irradiates it to a wafer is mainly used. FIG. 1 is a view showing an example of a reflective blank mask for manufacturing a reflective photomask, and FIG. 2 is a view showing a photomask manufactured using the blank mask of FIG. 1 .

도 1 에 도시된 바와 같이, EUV 용 반사형 블랭크마스크는 기판(102), 기판(102)상에 적층된 반사막(104), 반사막(104) 위에 형성된 흡수막(106), 및 흡수막(106) 위에 형성된 레지스트막(108)을 포함하여 구성된다. 반사막(104)은 예컨대 Mo 로 이루어진 층과 Si 로 이루어진 층이 교대로 수십층 적층된 구조로 형성되며, 입사되는 노광광을 반사시키는 기능을 한다. 흡수막(106)은 통상적으로 TaBN 재질 또는 TaBON 재질로 형성되며, 입사된 노광광을 흡수하는 역할을 한다. 레지스트막(108)은 흡수막(106)을 패터닝하기 위해 사용된다. 흡수막(106)이 도 2 에 도시된 바와 같이 소정의 형상으로 패터닝됨에 따라 블랭크마스크가 포토마스크로 제작되며, 이러한 포토마스크에 입사되는 EUV 노광광은 흡수막(106)의 패턴에 따라 흡수 또는 반사된 후 반도체 웨이퍼상에 조사된다.As shown in FIG. 1, the reflective blank mask for EUV includes a substrate 102, a reflective film 104 stacked on the substrate 102, an absorption film 106 formed on the reflective film 104, and an absorption film 106 ) and a resist film 108 formed on it. The reflective film 104 is formed of, for example, a structure in which a layer made of Mo and a layer made of Si are alternately stacked in several tens of layers, and functions to reflect incident exposure light. The absorption film 106 is typically formed of a TaBN material or a TaBON material, and serves to absorb incident exposure light. The resist film 108 is used for patterning the absorption film 106. As the absorption film 106 is patterned into a predetermined shape as shown in FIG. 2, a blank mask is made into a photomask, and EUV exposure light incident on the photomask is absorbed or absorbed according to the pattern of the absorption film 106. After being reflected, it is irradiated onto the semiconductor wafer.

이러한 EUV 용 블랭크마스크의 제작에 사용되는 기판(102)으로는 통상적으로 LTEM(Low Thermal Expansion Material) 기판이 사용된다. LETM 기판은 EUV 노광광을 이용한 노광 시 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 갖도록 구성된다. 기판(202)의 소재로서는 SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹 등이 사용된다. 또한 LTEM 기판은 노광 시 반사광의 정밀도를 높이기 위하여 높은 평탄도(Flatness)를 가져야 한다. 평탄도는 TIR(Total Indicated Reading) 값으로 표현되고, 기판(202)은 낮은 TIR 값을 갖는 것이 바람직하다. 기판(202)의 평탄도는 132mm2 영역 또는 142mm2 영역에서 100㎚ 이하, 바람직하게는 50㎚ 이하이다.A low thermal expansion material (LTEM) substrate is typically used as the substrate 102 used in the manufacture of such a blank mask for EUV. The LETM substrate has a low thermal expansion coefficient within the range of 0±1.0×10 -7 /°C, preferably 0±0.3×10 -7 /°C, in order to prevent pattern deformation and stress caused by heat during exposure using EUV exposure light. It is configured to have a low coefficient of thermal expansion within the range. As a material for the substrate 202, SiO 2 -TiO 2 based glass, multi-component glass ceramics, and the like are used. In addition, the LTEM substrate must have high flatness in order to increase the precision of reflected light during exposure. Flatness is expressed as a TIR (Total Indicated Reading) value, and the substrate 202 preferably has a low TIR value. The flatness of the substrate 202 is 100 nm or less, preferably 50 nm or less, in the 132 mm 2 area or 142 mm 2 area.

반사막(104)은 일반적으로 Mo층과 Si층으로 이루어진 쌍(pair)이 40~60층 적층되어 구성된다. 반사막(204)의 Mo층과 Si층은 각각 2∼4㎚, 3∼5㎚의 두께로 형성된다. 반사막(104)은 13.5㎚ 의 EUV 노광광에 대하여 높은 반사율, 바람직하게는 65% 이상의 반사율을 갖는다. 반사막(104)은 EUV 노광광에 대한 난반사를 억제하기 위하여 표면 거칠기(Surface Roughness)가 최대한 낮도록 구성된다. 또한 반사막(104)은 높은 표면 평탄도를 가지며, 표면 평탄도가 나쁜 경우 패턴 위치의 에러가 발생한다.The reflective film 104 is generally formed by stacking 40 to 60 pairs of Mo and Si layers. The Mo layer and the Si layer of the reflective film 204 are formed to a thickness of 2 to 4 nm and 3 to 5 nm, respectively. The reflective film 104 has a high reflectance for EUV exposure light of 13.5 nm, preferably 65% or more. The reflective film 104 is configured to have a surface roughness as low as possible in order to suppress diffuse reflection of EUV exposure light. In addition, the reflective film 104 has a high surface flatness, and if the surface flatness is poor, a pattern position error occurs.

반사형 블랭크마스크는 최종 제작된 반사막(104)에서 결함이 발생할 수 있다. 결함(Defect)은 반사막(104)의 표면에 함몰부(pit)나 돌출부(bump)가 발생함에 따라 발생하며, 표면 결함(Surface Defect) 또는 위상 결함(Phase Defect)의 형태로 나타난다. 반사막(104)의 결함은 반사막(104)의 형성 공정에서 반사막(104)을 구성하는 각 층에서의 결함에 의해서 발생하기도 하며, 반사막(104)이 적층되는 기판(102) 자체에 pit 나 bump 가 존재함에 기인하여 발생하기도 한다.In the reflective blank mask, defects may occur in the reflective film 104 finally manufactured. Defects occur when pits or bumps occur on the surface of the reflective film 104 and appear in the form of surface defects or phase defects. Defects in the reflective film 104 may occur due to defects in each layer constituting the reflective film 104 in the process of forming the reflective film 104, and pits or bumps may occur on the substrate 102 itself on which the reflective film 104 is stacked. It can also happen because of its existence.

그런데, 결함의 검사는 반사막 증착 후 표면검사와 내부 위상 결함을 검사한다. 특히 반사막(104)에 위상 결함이 발견된 경우 반사막(104)의 증착 공정에 소요된 시간이 허비되는 문제가 있다. 나아가, 기판(102) 결함에 의해 기인하는 결함은 반사막(104)의 형성 전에 검사에 의해 발견하는 것이 바람직하나, LTEM 기판(102)은 13.5nm 의 EUV 파장을 흡수하므로 EUV 파장의 검사광에 대해서는 기판(102) 자체에서의 결함을 검사하는 것이 불가능하며, 190~500nm 파장의 검사광에 대해서는 투과율이 높고 반사율이 낮아 검사 감도가 상대적으로 낮으므로 나노미터 크기 이하의 결함에 대해 정확한 검사가 이루어지기 어렵다.By the way, the defect inspection is performed by inspecting the surface and internal phase defects after the reflective film is deposited. In particular, when a phase defect is found in the reflective film 104, time required for the deposition process of the reflective film 104 is wasted. Furthermore, defects caused by defects in the substrate 102 are preferably found by inspection prior to the formation of the reflective film 104, but since the LTEM substrate 102 absorbs EUV wavelengths of 13.5 nm, for inspection light of EUV wavelengths, It is impossible to inspect defects in the substrate 102 itself, and since the transmittance is high and the reflectance is low for inspection light having a wavelength of 190 to 500 nm, the inspection sensitivity is relatively low, so it is difficult to accurately inspect defects of nanometer size or less. difficult.

따라서 반사막(104)의 형성 전에 기판(102)에서 검출되기 어려운 결함을 제어함으로써 적어도 기판(102)의 흠결에 기인하는 반사막(104)의 흠결이 반사막(104)의 형성 완료 후에 검사되는 낭비를 예방할 필요가 있다.Therefore, by controlling defects that are difficult to detect in the substrate 102 before formation of the reflective film 104, it is possible to prevent wasteful inspection of at least defects in the reflective film 104 caused by defects in the substrate 102 after completion of formation of the reflective film 104. There is a need.

또한, 최근에는 EUV 블랭크 마스크의 외주영역 부근에 Black Boarder 형성을 위하여 반사막을 모두 식각하는 형태의 마스크 제작이 이루어지고 있다. 그러나, Blank Boarder 형성에 따른 기판의 노출은 상부 패턴의 e-beam repair 나아가 e-beam 을 이용한 Inspection, Measurement 시 Charge-up 현상을 발생시키는 문제점을 야기한다.In addition, in recent years, a mask has been manufactured in the form of etching all of the reflective film in order to form a black boarder near the outer circumferential region of the EUV blank mask. However, the exposure of the substrate due to the formation of the blank boarder causes a problem of e-beam repair of the upper pattern and a charge-up phenomenon during inspection and measurement using e-beam.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 결함에 기인한 반사막의 결함을 방지함으로써, 반사막의 결함 발생을 줄이고 생산성을 향상할 수 있도록 하는 방안을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method to reduce the occurrence of defects in the reflective film and improve productivity by preventing defects in the reflective film due to defects in the substrate.

본 발명은 다른 목적은, 블랙보더(Black Borader) 형성 후 발생하는 e-beam Repair, e-beam Inspection, Measurement 시 발생할 수 있는 Charge-up 현상을 방지할 수 있는 방안을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preventing a charge-up phenomenon that may occur during e-beam repair, e-beam inspection, and measurement that occurs after forming a black border.

본 발명의 EUV 용 블랭크마스크는 기판 및 상기 기판 상에 적층된 반사막을 구비하며, 상기 기판과 상기 반사막 사이에 상기 반사막의 위상 결함 제어를 위한 금속 또는 금속화합물 재질의 제어막이 구비되는 것을 특징으로 한다.The blank mask for EUV of the present invention includes a substrate and a reflective film laminated on the substrate, and a control film made of a metal or metal compound material for controlling a phase defect of the reflective film is provided between the substrate and the reflective film. .

상기 제어막은 Mo, Cr, Ti, W, Sn, Ru, Si, Nb, Zr, Al, Ta 중 어느 하나 이상을 포함하는 재질로 형성될 수 있다.The control film may be formed of a material containing at least one of Mo, Cr, Ti, W, Sn, Ru, Si, Nb, Zr, Al, and Ta.

상기 제어막은 O, N, C 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 재질로 형성될 수 있다.The control layer may be formed of a material further containing at least one of O, N, and C.

상기 제어막은 1~50nm 의 두께를 갖는다.The control layer has a thickness of 1 to 50 nm.

상기 제어막은 상기 반사막의 식각 조건에서 식각되는 재질로 구성될 수 있다.The control layer may be made of a material that is etched under etching conditions of the reflective layer.

상기 제어막은 상기 반사막의 식각 물질과 상이한 물질에 의해 식각되는 재질로 구성될 수 있다. 상기 제어막은 크롬(Cr), 보론(B)이 도핑된 실리콘(Si), 몰리브데늄 실리사이드(MoSi), 탄탈륨(Ta), 루테늄(Ru), 티타늄(Ti) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. 상기 제어막은, Mo 재질로 형성된 하부층 및 Cr 및 Si 를 포함하는 물질로 형성되어 상기 반사막에 대한 식각 선택비를 갖는 상부층을 포함하여 구성될 수 있다.The control layer may be formed of a material that is etched by a material different from that of the reflective layer. The control layer may be formed of at least one of chromium (Cr), boron (B) doped silicon (Si), molybdenum silicide (MoSi), tantalum (Ta), ruthenium (Ru), and titanium (Ti). there is. The control film may include a lower layer formed of Mo and an upper layer formed of a material containing Cr and Si and having an etch selectivity with respect to the reflective film.

상기 제어막은 블랙보더 형성에 따른 e-beam Inspection, e-beam repair, Measurement Tool 에 대하여 Charg-up 현상을 방지하는 기능을 한다.The control layer serves to prevent a charge-up phenomenon for e-beam inspection, e-beam repair, and measurement tools according to the formation of a black border.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 기판, 및 상기 기판 상에 적층된 반사막을 구비하는 EUV 용 블랭크마스크의 흠결 검사 방법으로서, 상기 기판 상에 금속 재질의 제어막을 형성하는 단계; 및 상기 제어막 상에 반사막을 형성하기 전에 상기 제어막에 대해 결함을 검사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 용 블랭크마스크의 흠결 검사 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a defect inspection method for a blank mask for EUV having a substrate and a reflective film laminated on the substrate, comprising: forming a control film made of a metal material on the substrate; and inspecting the control film for defects before forming a reflective film on the control film.

본 발명에 따르면, 기판의 결함에 기인한 반사막의 결함이 방지되어 반사막의 결함 발생을 줄일 수 있다. 또한 블랙보더(Black Borader) 형성 후 발생하는 e-beam Repair, e-beam Inspection, Measurement 시 발생할 수 있는 Charge-up 현상이 방지된다.According to the present invention, defects in the reflective film due to defects in the substrate can be prevented, thereby reducing the occurrence of defects in the reflective film. In addition, the charge-up phenomenon that can occur during e-beam repair, e-beam inspection, and measurement that occurs after forming a black border is prevented.

도 1 은 종래의 일반적인 EUV 용 반사형 블랭크마스크의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2 는 도 1 의 블랭크마스크를 이용하여 제작된 포토마스크를 도시한 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 EUV 용 블랭크마스크를 도시한 도면.
도 4 는 도 3 의 블랭크마스크를 이용하여 제작된 포토마스크의 상면을 도시한 도면.
도 5 는 도 4 의 측단면도.
도 6 은 본 발명의 구현예들의 구성을 도시한 도면.
도 7 은 도 6 의 각 구성에 따른 구현예들에 대해 반사막의 반사율을 측정한 그래프.1 is a diagram schematically showing the structure of a conventional reflective blank mask for EUV.
2 is a view showing a photomask fabricated using the blank mask of FIG. 1;
3 is a diagram showing a blank mask for EUV according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a top surface of a photomask fabricated using the blank mask of FIG. 3;
Figure 5 is a cross-sectional side view of Figure 4;
6 is a diagram showing the configuration of embodiments of the present invention;
7 is a graph in which reflectance of a reflective film is measured for implementations according to each configuration of FIG. 6;

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 실시예는 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 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples of the present invention with reference to the drawings, but the examples are only used for the purpose of illustrating and explaining the present invention, limiting the meaning or the invention described in the claims. It is not used to limit the scope of Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments. Therefore, the true technology protection scope of the present invention will have to be determined by the technical details of the claims.

도 3 은 본 발명에 따른 EUV 용 블랭크마스크를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a blank mask for EUV according to the present invention.

본 발명의 EUV 용 블랭크마스크는, 기판(202), 기판(202)상에 적층된 반사막(204), 반사막(204) 위에 형성된 흡수막(206), 및 흡수막(206) 위에 형성된 레지스트막(208)을 포함하여 구성된다. 반사막(204)의 상부에는 위상반전막(도시되지 않음)이 추가로 구비될 수 있다. 본 발명의 EUV 용 블랭크마스크는 기판(202)과 반사막(204) 사이에 형성된 제어막(203)을 추가로 구비한다.The blank mask for EUV of the present invention includes a substrate 202, a reflective film 204 laminated on the substrate 202, an absorber film 206 formed on the reflective film 204, and a resist film formed on the absorber film 206 ( 208). A phase shift film (not shown) may be additionally provided above the reflective film 204 . The blank mask for EUV of the present invention further includes a control film 203 formed between the substrate 202 and the reflective film 204 .

기판(202)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(202)의 소재로서는 SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹 등을 이용할 수 있다.The substrate 202 is suitable as a glass substrate for a reflective blank mask using EUV exposure light and has a low thermal expansion coefficient within the range of 0±1.0×10 −7 /° C. to prevent deformation and stress of the pattern due to heat during exposure. , preferably composed of a LTEM (Low Thermal Expansion Material) substrate having a low thermal expansion coefficient within the range of 0±0.3×10 -7 /°C. As a material for the substrate 202, SiO 2 -TiO 2 based glass, multi-component glass ceramics, or the like can be used.

기판(202)은 노광 시 반사광의 정밀도를 높이기 위하여 높은 평탄도(Flatness)가 요구된다. 평탄도는 TIR(Total Indicated Reading) 값으로 표현되고, 기판(202)은 낮은 TIR 값을 갖는 것이 바람직하다. 기판(202)의 평탄도는 132mm2 영역 또는 142mm2 영역에서 100㎚ 이하, 바람직하게는 50㎚ 이하이다.The substrate 202 requires high flatness in order to increase the precision of reflected light during exposure. Flatness is expressed as a TIR (Total Indicated Reading) value, and the substrate 202 preferably has a low TIR value. The flatness of the substrate 202 is 100 nm or less, preferably 50 nm or less, in the 132 mm 2 area or 142 mm 2 area.

반사막(300)은 EUV 노광광을 반사하는 기능을 가지며, Mo 층과 Si 층이 적층된 쌍이 40 내지 60쌍 적층되어 구성된다. 반사막(300)은 270nm 이상의 두께를 갖는다The reflective film 300 has a function of reflecting EUV exposure light, and is formed by stacking 40 to 60 pairs of Mo and Si layers. The reflective film 300 has a thickness of 270 nm or more.

반사막(300)은 성막 후 RTP, Furnace, Hot-plate 등을 이용하여 열처리될 수 있다. 열처리를 하면 반사막(300)의 응력이 증가하여 평탄도가 개선된다. 바람직하게는 반사막(300)은 열처리 후의 표면 TIR 이 600nm 이하, 더욱 바람직하게는 300nm 이하가 되도록 구성된다.After forming the reflective film 300 , heat treatment may be performed using RTP, a furnace, or a hot-plate. When the heat treatment is performed, the stress of the reflective film 300 is increased and flatness is improved. Preferably, the reflective film 300 is configured such that the surface TIR after heat treatment is 600 nm or less, more preferably 300 nm or less.

반사막(300)은 13.5㎚ 의 EUV 노광광에 대하여 60% 이상, 바람직하게는 65% 이상의 반사율을 갖는다.The reflective film 300 has a reflectance of 60% or more, preferably 65% or more, with respect to 13.5 nm EUV exposure light.

반사막(300)은 EUV 노광광에 대한 난반사를 억제하기 위하여 표면 거칠기(Surface Roughness)가 0.5㎚Ra 이하, 바람직하게는 0.3㎚Ra 이하, 더욱 바람직하게는 0.1㎚Ra 이하의 값을 갖는다.The reflective film 300 has a surface roughness of 0.5 nmRa or less, preferably 0.3 nmRa or less, more preferably 0.1 nmRa or less in order to suppress diffuse reflection of EUV exposure light.

흡수막(206)은 캡핑막(205) 상에 형성되며 노광광을 흡수하는 역할을 한다. 구체적으로는, 흡수막(206)은 13.5㎚ 파장의 EUV 노광광에 대해 10% 이하의 반사율, 바람직하게는 1~8% 의 반사율을 가지며, 이에 따라 노광광의 대부분을 흡수한다. 흡수막(206)은 60nm 이하의 두께를 가지며, 바람직하게는 55nm 이하의 두께를 갖는다. 흡수막(206)은 TaN, TaBN, TaON, TaBON 등의 재질로 구성될 수 있다.The absorption film 206 is formed on the capping film 205 and serves to absorb exposure light. Specifically, the absorption film 206 has a reflectance of 10% or less, preferably 1 to 8%, for EUV exposure light having a wavelength of 13.5 nm, and thus absorbs most of the exposure light. The absorption film 206 has a thickness of 60 nm or less, preferably 55 nm or less. The absorption film 206 may be made of a material such as TaN, TaBN, TaON, or TaBON.

레지스트막(208)은 화학증폭형 레지스트(CAR: Chemically Amplified Resist)로 구성된다. 레지스트막(208)은 150㎚ 이하의 두께를 갖고, 바람직하게, 100㎚ 이하의 두께를 갖는다.The resist film 208 is made of chemically amplified resist (CAR). The resist film 208 has a thickness of 150 nm or less, preferably 100 nm or less.

제어막(203)은 반사막의 결함, 특히 기판에 의해 기인하는 결함을 필터링 하는 역할을 수행한다. 또한, 제어막(203)은 블랙보더(BB) 형성 후 e-beam repair, e-beam Inspection, Measurement Tool 등에 의해 발생하는 Charge-up 현상을 예방한다. 제어막(203) 물질로서 금속 또는 금속화합물로 형성되는 것이 바람직하다. 제어막(203)을 형성하는 재질은 Mo, Cr, Ti, W, Sn, Ru, Si, Nb, Zr, Al, Ta 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 Mo 를 포함하여 구성된다.The control film 203 serves to filter defects of the reflective film, in particular, defects caused by the substrate. In addition, the control layer 203 prevents a charge-up phenomenon caused by e-beam repair, e-beam inspection, measurement tool, etc. after the black border BB is formed. As the material of the control film 203, it is preferable to be formed of a metal or a metal compound. The material forming the control film 203 may include any one or more of Mo, Cr, Ti, W, Sn, Ru, Si, Nb, Zr, Al, and Ta, and preferably includes Mo. .

기판(202) 상에 금속 재질의 제어막(203)이 형성됨에 따라 기판(203)에 pit 나 bump 와 같은 흠결이 존재하는 경우에도 제어막(203)에 의해 흠결이 보완되어 흠결이 없는 매끄러운 표면상에 반사막(204)이 형성될 수 있다.As the control film 203 made of metal is formed on the substrate 202, even if there are defects such as pits or bumps on the substrate 203, the defects are compensated by the control film 203, resulting in a smooth surface without defects. A reflective film 204 may be formed thereon.

제어막(203)은 1~50nm 의 두께를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 1nm 이하의 두께인 경우에는 제어막(203)이 흠결 보완의 기능을 발휘하지 못할 수 있고, 50nm 이상의 두께인 경우에는 불필요한 공정 소모가 발생한다.The control layer 203 is preferably configured to have a thickness of 1 to 50 nm. In the case of a thickness of 1 nm or less, the control layer 203 may not be able to perform a defect compensation function, and in the case of a thickness of 50 nm or more, unnecessary process consumption occurs.

또한 제어막(203)의 표면을 더욱 평활하게 하여 흠결이 없도록 하기 위한 후속 공정을 수행할 수 있다. 이러한 공정은 예컨대 MP 공정, polighing, etching, cleaning 등의 공정일 수 있다. 금속 재질의 제어막(203)은 SiO2 기반 재질의 기판(202)에 비하여 경도가 낮으므로 이러한 후속 공정에 의하여 제어막(203) 자체의 흠결을 보완하는 것이 상대적으로 더 용이하다.In addition, a subsequent process may be performed to further smooth the surface of the control film 203 so that there are no defects. Such a process may be, for example, a process such as an MP process, polishing, etching, or cleaning. Since the hardness of the control film 203 made of metal is lower than that of the substrate 202 made of a SiO 2 -based material, it is relatively easier to compensate for defects of the control film 203 itself by such a subsequent process.

이와 같은 금속 재질의 제어막(203)을 형성함으로써, 기판(202)의 상면에 pit 또는 bump 와 같은 결함이 존재하는 경우에도 제어막(203)에 의해 결함이 보상되어 반사막(204)이 형성될 표면의 평탄도가 기판(202)에 비하여 매우 높아진다. 따라서 추후 공정에서 형성되는 반사막(204)의 결함이 현저하게 줄어들게 된다.By forming the control film 203 made of metal, even when a defect such as a pit or bump exists on the upper surface of the substrate 202, the defect is compensated by the control film 203 to form a reflective film 204. The flatness of the surface is very high compared to that of the substrate 202 . Accordingly, defects of the reflective film 204 formed in a later process are significantly reduced.

또한, 제어막(203)이 금속 또는 금속화합물로 형성되어 있으므로 제어막(203)의 형성 후에 제어막(203) 자체의 결함의 검사가 용이하게 된다. 따라서 반사막(204)의 형성 전에 제어막(203)의 결함 검사를 수행하여 결함을 발견함으로써, 치유 가능한 결함의 경우 결함의 제거를 위한 추가적인 공정을 수행하거나 치유 불가능한 결함의 경우 폐기 처분함으로써 반사막(204) 형성 공정 후에 결함을 발견하는 상황을 사전에 방지할 수 있다. 예를 들어 추가적인 공정이란 MP, Polishing, Etching, Cleaning 공정을 포함할 수 있다.In addition, since the control film 203 is formed of a metal or a metal compound, inspection of defects in the control film 203 itself becomes easy after formation of the control film 203 . Therefore, before the formation of the reflective film 204, a defect inspection of the control film 203 is performed to find a defect, and in the case of a repairable defect, an additional process for removing the defect is performed, or in the case of an unrepairable defect, the reflective film 204 is discarded. ) can prevent the situation in which defects are found after the forming process in advance. For example, additional processes may include MP, Polishing, Etching, and Cleaning processes.

한편, 블랭크마스크를 이용하여 포토마스크를 제작할 때, 완성된 포토마스크를 여러 개 배열함으로써 여러 개의 포토마스크의 반사광을 하나의 웨이퍼에 조사한다. 이러한 상황에서 이웃하는 포토마스크들간의 경계를 명확하게 하고 또한 이웃하는 포토마스크들이 각각 담당하는 웨이퍼상의 각 영역들 사이에서 반사광의 상호 침범을 방지하기 위하여, 각각의 포토마스크에는 흡수막(206)이 패터닝되는 유효 영역을 둘러싸는 블랙보더(Black Boarder)가 형성된다.Meanwhile, when a photomask is manufactured using a blank mask, a plurality of completed photomasks are arranged to irradiate a single wafer with reflected light from the plurality of photomasks. In this situation, in order to clarify the boundary between neighboring photomasks and to prevent mutual invasion of reflected light between respective areas on the wafer that are respectively covered by the neighboring photomasks, each photomask is provided with an absorption film 206. A black boarder is formed surrounding the effective area to be patterned.

도 4 는 도 3 의 블랭크마스크를 이용하여 제작된 포토마스크의 상면을 도시한 도면이고, 도 5 는 도 4 의 측단면도이다. 블랭크마스크(BM)의 상면에는 반사막(204) 상의 흡수막(206)이 패터닝되어 웨이퍼에 조사될 EUV 광을 패터닝된 형태에 따라 반사시키는 영역인 유효영역(R)이 마련되어 있고, 이 유효영역(R)을 둘러싸는 블랙보더(BB)가 형성되어 있다. 도 5 에 도시된 바와 같이 블랙보더(BB)는 트렌치의 형태를 갖도록 반사막(204)의 판면을 관통하는 형상을 가지며, 본 발명에서는 종래의 블랭크마스크에 비하여 제어막(203)을 추가로 구비함에 따라 블랙보더(BB)는 제어막(203)도 관통하도록 형성될 수 있다.FIG. 4 is a top view of a photomask fabricated using the blank mask of FIG. 3 , and FIG. 5 is a cross-sectional side view of FIG. 4 . On the upper surface of the blank mask BM, an effective area R, which is an area in which the absorption film 206 on the reflective film 204 is patterned to reflect EUV light to be irradiated onto the wafer according to the patterned shape, is provided, and this effective area ( A black border BB surrounding R) is formed. As shown in FIG. 5, the black border BB has a shape penetrating the plate surface of the reflective film 204 to have a trench shape, and in the present invention, compared to the conventional blank mask, the control film 203 is additionally provided. Accordingly, the black border BB may be formed to pass through the control layer 203 as well.

이와 같이 블랙보더(BB)를 형성할 때 블랙보더(BB)를 이루는 트렌치가 제어막(203)까지 관통되도록 할 수 있다. 예컨대 블랙보더(BB)의 트렌치에서의 반사율은 2% 이하, 바람직하게는 0.1% 이하가 되어야 하는데, 만약 제어막(203)의 존재에 의하여 이러한 반사율 조건을 충족하지 못하게 되면 제어막(203)까지 관통되도록 트렌치가 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 반사막(204)의 식각에 의한 트렌치 형성 후 제어막(203)도 식각하여야 하는데, 두 막(204, 203)의 식각을 한 번의 식각 공정으로 수행하기 위해서는 제어막(203)은 반사막(204)과 동일한 식각 조건에서 식각되는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이 반사막(204)이 Mo/Si 층으로 구성되는 경우, 이를 고려한 제어막(203)의 바람직한 재질은 Mo 이다.In this way, when the black border BB is formed, the trench forming the black border BB may pass through the control layer 203 . For example, the reflectance in the trench of the black border BB should be 2% or less, preferably 0.1% or less. It is preferable that a trench be formed so as to penetrate. In this case, after forming the trench by etching the reflective film 204, the control film 203 should also be etched. ) and is preferably composed of a material that is etched under the same etching conditions. As described above, when the reflective film 204 is composed of a Mo/Si layer, a preferable material for the control film 203 considering this is Mo.

한편, 제어막(203)은 블랙보더(BB) 형성 공정 시 식각이 되지 않는 물질로 형성할 수 있다. 제어막(203)이 식각되지 않도록 함으로써 기판 상에 형성된 반사막(204), 흡수막(206)의 면저항을 감소시킬 수 있다. 이를 통해 최종적으로 패턴 e-beam Repair, e-beam Inspection, Measurement Tool 을 이용할 시 Charge-up 현상을 감소시킬 수 있다. 이를 위한 물질로서, 크롬(Cr), 보론(B)이 도핑된 실리콘(Si), 몰리브데늄 실리사이드(MoSi), 탄탈륨(Ta), 루테늄(Ru), 티타늄(Ti)의 단독 또는 선택된 1종 이상의 물질이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 상기 결함 검사와 더불어 상기 Charge-up 현상을 방지하기 위하여 단층 또는 다층으로 제어막을 형성할 수 있으며, 다층으로 형성할 경우 하부층은 Charge-up 현상을 방지하기 위하여 전도도가 높은 몰리브데늄(Mo)을 적용하고, 상부층은 블랙보더(BB) 형성 시 식각 선택비가 우수한 크롬(Cr) 및 실리콘(Si)을 포함한 물질을 적용할 수 있다. 특히 상부층의 식각 선택비 확보를 위하여 실리콘(Si) 물질은 실리콘에 산소 또는 질소를 포함한 물질로 형성할 수 있다.Meanwhile, the control layer 203 may be formed of a material that is not etched during the process of forming the black border (BB). By preventing the control film 203 from being etched, sheet resistance of the reflective film 204 and the absorbing film 206 formed on the substrate may be reduced. Through this, the charge-up phenomenon can be reduced when using pattern e-beam repair, e-beam inspection, and measurement tool. As a material for this purpose, one or more selected ones of silicon (Si) doped with chromium (Cr) and boron (B), molybdenum silicide (MoSi), tantalum (Ta), ruthenium (Ru), and titanium (Ti) Any of the above materials may be used. Specifically, in addition to the defect inspection, a control film may be formed in a single layer or multiple layers to prevent the charge-up phenomenon, and when formed in multiple layers, the lower layer is molybdenum having high conductivity to prevent the charge-up phenomenon. (Mo) is applied, and a material including chromium (Cr) and silicon (Si) having excellent etching selectivity when forming a black border (BB) may be applied as the upper layer. In particular, in order to secure the etching selectivity of the upper layer, the silicon (Si) material may be formed of a material containing oxygen or nitrogen in silicon.

제어막(203)은 상기 재질에 O, N, C 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 이 원소들은 제어막(203)의 식각 속도를 필요한 정도로 조절하기 위하여 적절한 조성 및 조성비로 함유된다.The control film 203 may be formed of a material further containing at least one of O, N, and C in the above material. These elements are contained in an appropriate composition and composition ratio in order to adjust the etching rate of the control film 203 to a required degree.

한편, 블랙보더(BB) 형성을 위한 트렌치는 반사막(204)만을 관통하도록 형성하고 제어막(203)은 관통하지 않도록 형성하여도 무방할 수 있다. 예컨대 제어막(203)이 트렌치 내에 존재하여도 요구되는 반사율을 충족한다면 제어막(203)은 남아 있도록 트렌치를 형성하여도 무방하다.Meanwhile, the trench for forming the black border BB may be formed to penetrate only the reflective film 204 and not penetrate the control film 203 . For example, even if the control layer 203 is present in the trench, the trench may be formed so that the control layer 203 remains as long as the required reflectance is satisfied.

도 6 은 본 발명의 구현예들의 구성을 도시한 도면이고, 도 7 은 도 6 의 각 구성에 따른 구현예들에 대해 반사막의 반사율을 측정한 그래프이다.6 is a diagram showing configurations of embodiments of the present invention, and FIG. 7 is a graph obtained by measuring reflectance of a reflective film for implementations according to each configuration of FIG. 6 .

상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 기초하여, 본 발명에 따른 블랭크마스크를 제어막(203)의 다양한 두께에 대해 구현하였다. 도 6 과 같이, 반사막(204)의 Mo 층과 Si 층은 각각 2.78nm 와 4.17nm 두께를 갖도록 하여 Mo/Si pair 의 각 두께가 6.95nm 를 갖도록 구성하였다. 이러한 구성에 대해 반사막(204) 하부의 제어막(203)의 두께를 5nm 에서 20nm 까지 변화시키며 4 개의 제품을 제작하였고, 비교예로서 제어막(203)이 형성되지 않은 제품(제어막의 두께가 0nm 로 기재된 예)를 제작하였다. 이와 같이 제작된 비교예 하나와 구현예 4 개에 대해 검사광의 각 파장별로 반사율을 측정하여 도 7 과 같은 그래프를 얻었다.Based on the technical spirit of the present invention as described above, the blank mask according to the present invention was implemented for various thicknesses of the control film 203. As shown in FIG. 6, the Mo layer and the Si layer of the reflective film 204 were configured to have a thickness of 2.78 nm and 4.17 nm, respectively, so that each Mo/Si pair had a thickness of 6.95 nm. For this configuration, four products were manufactured by changing the thickness of the control film 203 under the reflective film 204 from 5 nm to 20 nm, and as a comparative example, a product without the control film 203 (the thickness of the control film is 0 nm) The example described in ) was produced. A graph as shown in FIG. 7 was obtained by measuring the reflectance for each wavelength of inspection light for one comparative example and four implementation examples manufactured as described above.

13.5nm 의 EUV 파장 검사광에 대해서, 비교예에서는 최대 72.98% 의 반사율을 얻었으며, 5nm 내지 20nm 의 각 제품에서는 최소 72.13%, 72.67%. 72.97%, 72.29% 의 반사율을 얻었다. 비교예에 비하여 제어막(203)을 추가 형성한 각 경우의 반사율 저감은 0.1% 미만으로서, 제어막(203)의 형성에 의하여 반사막(204)의 반사율 저감은 극히 미미한 것으로 파악되었다.For the EUV wavelength inspection light of 13.5 nm, a maximum reflectance of 72.98% was obtained in the comparative example, and a minimum of 72.13% and 72.67% in each product from 5 nm to 20 nm. Reflectivities of 72.97% and 72.29% were obtained. Compared to the comparative example, the reduction in reflectance in each case where the control film 203 was additionally formed was less than 0.1%, and it was found that the reduction in reflectance of the reflective film 204 due to the formation of the control film 203 was extremely insignificant.

Claims (10)

기판, 및 상기 기판 상에 적층된 반사막을 구비하는 EUV 용 블랭크마스크로서,
상기 반사막은 Mo 층과 Si 층이 복수 회 적층되어 형성되고,
상기 기판과 상기 반사막 사이에 상기 반사막의 위상 결함 제어를 위한 금속 또는 금속화합물을 포함하는 재질의 제어막이 구비되고,
상기 제어막은 상기 기판상에 형성된 하부층 및 상기 하부층상에 형성된 상부층을 포함하며,
상기 상부층은 Cr 을 포함하는 재질로 형성되어 상기 반사막에 대해 식각선택비를 갖는 것을 특징으로 하는 EUV 용 블랭크마스크.
A blank mask for EUV having a substrate and a reflective film laminated on the substrate,
The reflective film is formed by stacking a Mo layer and a Si layer a plurality of times,
A control film made of a material containing a metal or a metal compound for controlling a phase defect of the reflective film is provided between the substrate and the reflective film,
The control film includes a lower layer formed on the substrate and an upper layer formed on the lower layer,
The upper layer is a blank mask for EUV, characterized in that it is formed of a material containing Cr and has an etching selectivity with respect to the reflective film.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어막은 O, N, C 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 EUV 용 블랭크마스크.
According to claim 1,
The control film is a blank mask for EUV, characterized in that formed of a material further containing any one or more of O, N, C.
 제 1 항에 있어서,
상기 제어막은 1~50nm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 EUV 용 블랭크마스크.
According to claim 1,
The control film is a blank mask for EUV, characterized in that it has a thickness of 1 ~ 50nm.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 하부층은 Mo 를 포함하고, 상기 상부층은 Si 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 용 블랭크마스크.
According to claim 1,
The lower layer contains Mo, and the upper layer further comprises Si.
 제 8 항에 있어서,
상기 하부층은 산소 또는 질소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 용 블랭크마스크.According to claim 8,
The lower layer is a blank mask for EUV, characterized in that it further contains oxygen or nitrogen. 삭제delete
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