KR20110058659A - 블랭크 마스크, 그 제조 방법 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 - Google Patents

블랭크 마스크, 그 제조 방법 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토마스크의 원재료인 블랭크 마스크, 그 제조 방법 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 블랭크 마스크는 금속막과 레지스트막 사이에 이온 확산을 방지하는 중간층이 형성된 구조를 가지며, 이에 따라 금속막과 레지스트막 사이의 산 중화반응이 억제되어 레지스트막 패턴 형성시 스컴(scum) 발생을 억제할 수 있어 고정밀의 패턴을 형성할 수 있다.

Description

블랭크 마스크, 그 제조 방법 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 {Blankmask, method of fabricating the same and method of fabricating photomask using the same}
본 발명은 반도체 소자 제조시 포토리소그래피 공정에 사용되는 포토마스크, 포토마스크의 원재료인 블랭크 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 레지스트막과 금속막 사이에 산 중화반응을 억제하도록 한 블랭크 마스크, 그 제조 방법 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 집적회로의 고집적화로 인하여 반도체 제조사의 핵심 공정인 포토리소그래피 기술이 점점 중요시되고 있다. 포토리소그래피 기술은 포토마스크 상의 패턴을 노광 장비를 이용하여 실리콘 웨이퍼 상으로 축소하여 이미지화하는 것이다. 따라서 반도체 소자의 미세화를 위해서는 포토리소그래피 공정에서 패턴 마스크로 사용되고 있는 포토마스크, 그의 원재료인 블랭크 마스크의 제조 기술이 중요하다.
오늘날 블랭크 마스크의 제조에서는 더욱 미세한 패턴을 형성하기 위하여 노광광의 위상을 변형시킨 위상반전 블랭크 마스크(Phase Shift Mask : PSM), 45 nm 이하 회로 패턴 구현이 가능한 하드마스크(hardmask), 13.5 nm 파장을 이용하는 EUV(Extreme Ultraviolet) 블랭크 마스크 등의 구조가 개발되고 있다. 또한 패턴을 묘화 및 현상하는 레지스트막의 경우, 예전에는 광학용(optical) 레지스트를 주로 이용하였지만, 근래에는 45 nm급 이하의 미세하고 정확한 패턴을 형성하기 위하여 높은 감도(sensitivity)를 갖는 화학증폭형 레지스트(Chemically Amplified Reisist : CAR)가 주로 사용되고 있다.
CAR를 적용한 블랭크 마스크는 도 1에 도시한 바와 같은 단면 구조를 가질 수 있다. 도 1을 참조하면, 블랭크 마스크(10)는 투명기판(1) 위에 금속막(2)과 화학증폭형 레지스트막(4)이 순차 적층된 구조를 가진다.
이러한 블랭크 마스크(10)를 이용해 포토마스크 제조시, CAR의 메커니즘은 노광에 의해 화학증폭형 레지스트막(4) 내에 증폭 작용제인 강산(H+)이 발생하고, 이 강산이 촉매제로 작용하여 화학증폭형 레지스트막(4) 내의 폴리머 성질을 변화시킨다. 이것으로부터 노광된 부분(E)과 노광되지 않은 부분(NE)이 서로 다른 특성을 갖는 물질로 변화하여 현상액에 현상되는 특징을 가지게 된다.　
그러나 CAR의 경우 암모니아와 같은 염기성 물질과 같은 다양한 화학 성분에 의해 특성이 변하는 문제점을 가지고 있다. 그렇기 때문에 도 1에 도시한 바와 같이 노광에 의해 발생되는 강산은 하층막인 금속막(2)에 포함된 염기성 물질(N+)에 의해 중화되는 현상이 나타난다. 이로 인하여 강산이 충분히 확산(증폭)되지 못하게 되어, 현상 후에는 도 2에 도시한 바와 같이 레지스트막 패턴(4a) 아래 끝부분에 스컴(scum)이 존재하거나 언더컷(undercut), 풋팅(footing)과 같은 문제점이 발생하기도 한다. 결과적으로 레지스트막 패턴(4a) 해상도가 저하되고 이를 이용해 금속막(2)을 패터닝하게 되면 패턴 형상 불량을 초래한다. 이것은 반도체 제조 공정에서 정확한 CD(Critical Dimension) 구현을 어렵게 만들고, 결함(defect)을 발생시키는 원인으로 작용하여 수율(yield)을 떨어뜨리게 한다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속막과 레지스트막 사이에 산 중화반응을 방지할 수 있는 블랭크 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이러한 블랭크 마스크를 이용하여 제조됨으로써 레지스트막 패턴의 푸팅, 언더컷, 스컴 등이 저감되어 정확한 CD 구현을 할 수 있는 포토마스크 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 블랭크 마스크는 투명기판; 상기 투명기판 상에 형성된 금속막; 상기 금속막 상에 형성되며 이온 확산 차단 역할을 하는 중간층; 및 상기 중간층 상에 형성된 레지스트막을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다른 블랭크 마스크는 투명기판; 상기 투명기판 상에 형성된 금속막; 및 상기 금속막 상에 형성되며 2층막 이상으로 구성되는 레지스트막을 포함하고, 상기 레지스트막은 이온 확산 차단 역할을 하는 층을 하부에 포함함으로써 상기 투명기판으로부터 인접한 상기 레지스트막의 하부가 노광 공정에 의해 영향을 받지 않는다.
상기 금속막은 1층막 또는 2층막 이상의 다층막으로 구성될 수 있다. 상기 금속막이 2층막 이상의 다층막으로 구성되는 경우에 상기 금속막은 식각저지층을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 식각저지층은 크롬을 필수적으로 포함하며, 크롬의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다.
상기 금속막은 크롬 또는 몰리브데늄 및 실리콘을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다.
상기 금속막은 3층막의 다층막으로 구성될 수도 있는데, 이 경우 상기 투명기판으로부터 인접한 상기 금속막의 제1층막과 제2층막은 몰리브데늄 및 실리콘을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태이고, 상기 금속막의 제3층막은 크롬 또는 탄탈륨을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다.
상기 금속막은 전이금속을 포함할 수도 있으며, 상기 전이금속은 Ta, W, Ti 및 Zr 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 금속막은 차광 기능과 반사 방지 기능을 포함할 수 있다.
상기 투명기판과 상기 금속막 사이에 위상반전막을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 투명기판으로부터 위상반전막, 금속막까지 투과된 입사광의 광학밀도가 193 nm 노광 파장에서 2.5 ~ 3.5일 수 있다.
상기 위상반전막은 1층막 또는 2층막 이상의 다층막으로 구성될 수 있으며, 상기 위상반전막이 2층막 이상의 다층막으로 구성되는 경우 상기 위상반전막을 구성하는 다층막 중 어느 하나가 식각저지 기능을 할 수 있다.
상기 위상반전막은 몰리브데늄실리사이드(MoSi), 코발트(Co), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe) 및 실리콘(Si)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 특히 상기 위상반전막은 몰리브데늄실리사이드(MoSi)를 포함하고, 몰리브데늄실리사이드(MoSi)의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다.
상기 중간층은 유기 또는 무기 재료로 이루어지며, 폴리 비닐 페놀계, 폴리 하이드록시 스타이렌계, 폴리 노르보넨계, 폴리 아다만계, 폴리 이미드계, 폴리 아크릴계, 폴리메타 아크릴레이트계 및 폴리 플루오린계, 실리카계 및 카바이드계로 이루어진 군에서 선택된 중합체를 포함할 수 있다.
이러한 블랭크 마스크는 다음과 같은 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.
먼저 투명기판 상에 금속막을 형성한다. 그런 다음, 상기 금속막 상에 이온 확산 차단 역할을 하는 중간층을 형성한다. 그러고 나서, 상기 중간층 상에 레지스트막을 형성한다.
상기 금속막 상에 중간층을 형성하는 단계는 상기 금속막 상에 중간층을 코팅하는 단계 및 상기 중간층에 열처리 공정(bake)을 진행하는 단계를 포함하고, 상기 중간층 상에 레지스트막을 형성하는 단계는 상기 중간층 상에 레지스트막을 코팅하는 단계 및 상기 레지스트막에 열처리 공정(soft bake)을 진행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 중간층의 코팅 후 열처리 공정 온도는 100℃ 내지 400℃일 수 있다.
대신에, 상기 금속막 상에 중간층을 형성하는 단계는 상기 금속막 상에 중간층을 코팅하는 단계 및 상기 중간층을 열처리 없이 건조하는 단계를 포함할 수도 있다.
위 두 경우에 있어서, 상기 중간층은 스핀 코팅 방법으로 코팅하며 회전 RPM은 200 내지 2500일 수 있다.
이러한 블랭크 마스크 제조에 있어서, 반응성 및 불활성 가스가 도입된 진공 챔버 내에서 스퍼터링(sputtering)에 의해 상기 투명기판과 상기 금속막 사이에 위상반전막을 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 때, 불활성 가스는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr) 및 크세논(Xe)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하고, 상기 반응성 가스는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3) 및 메탄(CH4)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 가스를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 이와 같은 블랭크 마스크를 이용하여 포토마스크를 제조하는 방법도 제공한다.
본 발명에 따른 블랭크 마스크에서 중간층이 현상액에 의해 현상되는 경우에는 블랭크 마스크를 노광한 후, 레지스트막과 중간층을 OH 래디컬을 포함하는 현상액 용액으로 동시에 현상하여 레지스트막 패턴과 중간층 패턴을 형성할 수가 있다. 그런 다음, 금속막을 식각하여 금속막 패턴을 형성한다.
본 발명에 따른 블랭크 마스크에서 중간층이 현상액에 의해 현상되지 않는 경우에는 블랭크 마스크를 노광 및 현상하여 레지스트막 패턴을 형성한다. 그런 다음, 중간층을 식각하여 중간층 패턴을 형성하고, 금속막을 식각하여 금속막 패턴을 형성한다. 이 때, 불소계 또는 염소계 또는 산소계 가스를 포함하는 방법으로 상기 중간층을 식각한다.
본 발명에 따르면, 이온 확산 차단 역할을 하는 중간층을 금속막과 레지스트막 사이에 포함하거나 레지스트막 하부에 포함시킨다. 레지스트막이 화학증폭형인 경우 노광시 레지스트막과 금속막 사이에 발생하는 산 중화반응이 이러한 중간층에 의해 억제된다.
이에 따라 종래 불충분한 증폭으로 레지스트막 패턴 끝부분에 존재하는 푸팅, 언더컷, 스컴과 같은 문제점을 개선할 수 있으며, 고정밀도의 패턴 형성이 가능해지고, 금속막과의 패턴 CD 차이를 최소화할 수 있는 포토마스크 제조가 가능해진다. 　　
도 1은 종래 블랭크 마스크의 단면도이다.
도 2는 종래 블랭크 마스크 노광과 현상시 나타나는 문제점을 보이는 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 단면도들이다.
도 7은 본 발명에 따른 포토마스크 제조 공정 중 블랭크 마스크 노광과 현상시 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다음에 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 또한, 어떤 층이 다른 층 또는 기판의 "상"에 있다고 기재되는 경우에, 상기 어떤 층은 상기 다른 층 또는 기판에 직접 접촉하여 존재할 수 있고, 또는, 그 사이에 제3의 층이 개재되어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블랭크 마스크의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 블랭크 마스크(100)는 투명기판(11), 투명기판(11) 상에 형성된 금속막(20), 금속막(20) 상에 형성되며 이온 확산 차단 역할을 하는 중간층(30), 및 중간층(30) 상에 형성된 레지스트막(40)을 포함한다.
블랭크 마스크(100)는 먼저 투명기판(11)을 준비하여 그 위에 금속막(20)을 형성하고, 그 위에 중간층(30)을 형성한 다음, 그 위에 레지스트막(40)을 형성하는 일련의 과정을 통해 제조될 수 있다.
투명기판(11)은 소다라임(sodalime), 유리, 석영 또는 합성 석영유리로 이루어지며, 리소그래피 광원인 i-line(365nm) 이하의 노광 파장에서 적어도 85% 이상의 투과율을 가지고, 두께가 6.3ㅁ 0.3 mm, 크기가 152× 152± 0.2 mm인 것일 수도 있다.
금속막(20)은 보통 차광 기능을 하지만 본 발명에서는 차광 기능과 반사 방지 기능을 포함할 수 있다. 금속막(20)은 크롬(Cr) 또는 몰리브데늄(Mo) 및 실리콘(Si)을 필수적으로 포함하며, 선택적으로 산소(O), 탄소(C) 또는 질소(N)를 추가적으로 포함할 수 있다. 다시 말해, 크롬 또는 몰리브데늄 및 실리콘의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다.
금속막(20)은 도 3에 도시한 바와 같이 1층막으로 구성될 수도 있지만, 도 4에 도시한 바와 같이 2층막 이상의 다층막으로 구성될 수도 있다. 도 4에 도시한 블랭크 마스크(100')는 그 금속막(20)이 제1층막(21)과 제2층막(22) 그리고 제3층막(23)을 포함한다. 이와 같이 금속막(20)이 2층막 이상의 다층막으로 구성되는 경우에, 금속막(20)은 식각저지층을 선택적으로 포함할 수 있다. 이 때, 식각저지층은 크롬을 필수적으로 포함하며, 크롬의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다.
도 4에서와 같이 금속막(20)이 3층막의 다층막으로 구성된 경우, 투명기판(11)으로부터 인접한 금속막(20)의 제1층막(21)과 제2층막(22)은 몰리브데늄 및 실리콘을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태이고, 금속막(20)의 가장 위쪽에 위치한 제3층막(23)은 크롬 또는 탄탈륨(Ta)을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다. 이 때 제3층막(23)은 제2층막(22)과는 식각 특성이 다르게 되어 제2층막(22)이 식각저지 기능을 할 수 있게 된다. 제3층막(23)은 제2층막(22)과 건식식각비가 5 이상이고 습식식각비가 10 이상인 것이 바람직하다.
이렇게 금속막(20)은 Ta과 같은 전이금속을 포함할 수도 있으며, 그 밖에 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)을 포함할 수도 있다.
금속막(20)은 진공 증착 방법을 통해 형성되며, 그 방법으로는 CVD, 이-빔 증발(e-beam evaporation), DC 스퍼터링, RF 스퍼터링, DC-RF 결합 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 이온 플레이팅 및 원자층 증착 중에서 선택된 하나 이상의 방법이 가능하다.
특히 금속막(20)은 반응성 DC 마그네트론 스퍼터링을 통해 형성할 수 있는데, 반응성 및 불활성 가스가 도입된 진공 챔버 내에서 스퍼터링에 의해 형성하는 것이다. 이 때 불활성 가스로서 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr) 및 크세논(Xe)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하고, 반응성 가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3) 및 메탄(CH4)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 가스를 사용할 수 있다.
금속막(20)은 블랭크 마스크(100)를 이용해 포토마스크 제조하는 과정 중에 건식식각시 수직한(vertical) 패턴 형성, 우수한 라인 에지 거칠기(line edge roughness) 및 우수한 레지스트레이션(registration) 특성을 위하여 비정질 상태로 함이 바람직하다.
금속막(20)의 두께는 200 내지 500 Å일 수 있다. 금속막(20)의 두께가 200 Å 이하이면, 전자빔(e-beam) 노광시 후방산란 효과(backscattering effect)가 증가하게 되어, 복잡한 광 근접 보정(Optical Proximity Correction : OPC)뿐만 아니라, 흐려짐 효과(fogging Effect)가 증가하여 CD MTT(Mean To Target) 및 CD 균일도(uniformity)가 불안정해지는 문제점이 발생하게 된다. 금속막(20)의 두께가 500 Å 이상이 되면 상대적으로 두꺼운 두께로 인해 식각시 로딩효과(loading effect)가 증가하게 되어 CD MTT 및 CD 균일도가 나빠지는 문제점이 발생하게 된다.
투명기판(11)과 금속막(20) 사이에는 도 5에 도시한 바와 같이 위상반전막(15)을 더 포함할 수도 있다. 도 5에 도시한 블랭크 마스크(100")의 경우 투명기판(11)으로부터 위상반전막(15), 금속막(20)까지 투과된 입사광의 광학밀도가 193 nm 노광 파장에서 2.5 ~ 3.5일 수 있다. 위상반전막(15)은 1층막 또는 2층막 이상의 다층막으로 구성될 수 있으며, 위상반전막(15)이 2층막 이상의 다층막으로 구성되는 경우 위상반전막(15)을 구성하는 다층막 중 어느 하나가 식각저지 기능을 할 수 있다. 위상반전막(15)은 몰리브데늄실리사이드(MoSi), 코발트(Co), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe) 및 실리콘(Si)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 특히 위상반전막(15)은 몰리브데늄실리사이드를 포함하고, 몰리브데늄실리사이드의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태일 수 있다.
이러한 위상반전막(15)은 반응성 및 불활성 가스가 도입된 진공 챔버 내에서 스퍼터링에 의해 형성할 수 있다. 이 때, 불활성 가스는 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤 및 크세논으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하고, 반응성 가스는 산소, 질소, 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화질소, 산화질소, 이산화질소, 암모니아 및 메탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 가스를 사용할 수 있다.
위상반전막(15) 두께는 500Å 내지 1000Å일 수 있는데, 특히 이러한 블랭크 마스크(100")가 KrF 리소그래피에 사용될 경우에는 180°의 위상반전을 위해 그 두께를 500Å 내지 1000Å으로 하며, ArF 리소그래피에 사용될 경우에는 180°의 위상반전을 위해 그 두께를 500 Å 내지 900Å로 한다.
중간층(30)은 노광시 금속막(20)과 레지스트막(40) 사이의 이온 확산 방지 역할을 하는 특성을 가진 막이어서 산 중화반응을 억제한다. 중간층(30)은 유기 또는 무기 재료로 이루어지며, 폴리 비닐 페놀계, 폴리 하이드록시 스타이렌계, 폴리 노르보넨계, 폴리 아다만계, 폴리 이미드계, 폴리 아크릴계, 폴리메타 아크릴레이트계 및 폴리 플루오린계, 실리카계 및 카바이드계로 이루어진 군에서 선택된 중합체를 포함할 수 있다. 중간층(30)은 또한 OH 라디칼을 포함하는 현상액에 의해 현상 가능한 것일 수 있다.
중간층(30)은 스핀 코팅(spin coating) 방법으로 형성하는 것이 바람직하며, 이 때 코팅 RPM은 200 내지 2500 RPM을 갖는 것을 특징으로 한다. 회전 RPM이 200 이하이면, 물질의 캐스트(cast)가 느리게 진행되어 막의 균일도가 나빠지는 문제점이 발생하게 되고, 회전 RPM이 2500 이상이면 빠른 회전 속도로 인하여 두께가 10 Å 이하로 얇게 코팅되기 때문에 중간층(30)이 중화반응 억제 기능을 하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 회전 RPM은 중간층(30)으로 적용되는 물질의 점도에 따라 200 내지 2500의 범위에서 적용하는 것이 바람직하다.　
중간층(30)은 두께가 500Å 이하일 수 있다. 두께가 500 Å 이상일 경우, 상대적으로 두꺼운 두께로 인하여 패턴 형성시 로딩 효과가 증가하게 되고, 금속막(20)의 식각시 CD 차이가 발생하는 문제점이 나타난다. 또한 전자빔 노광 공정시 전방산란 및 후방산란 현상이 증가하게 되어 레지스트막(40)의 해상도가 떨어지는 문제가 발생하게 된다. 또한 흐려짐 효과가 발생하게 됨으로 인해 해상도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.
금속막(20) 위에 중간층(30)을 코팅한 다음에는 열처리 없이 건조하여도 되지만 열처리 공정(bake)을 진행하는 것이 바람직하다. 열처리 공정 온도는 100℃ 내지 400℃일 수 있다. 열처리 방법은 핫플레이트, 진공 핫플레이트(vacuum hotplate), 진공 오븐(vacuum oven), 진공 챔버(vacuum chamber), 퍼니스(furnace) 등을 이용할 수 있다. 열처리 온도가 100 ℃ 이하이면, 중간층(30)의 물질이 충분히 가교되지 않기 때문에 그 상부에 레지스트를 코팅할 시 중간층(30)과 레지스트가 혼합되는 현상이 발생하게 되고, 열처리 온도가 400 ℃ 이상이면, 고온으로 인하여 중간층(30)의 특성이 변하게 되는 문제점이 발생한다.
중간층(30) 상에 형성되는 레지스트막(40)은 패턴 마스킹 역할을 하는 막으로서, 스핀 코팅 방법으로 형성하며, 이 때 코팅 RPM은 100 내지 2500 RPM을 갖는 것을 특징으로 한다. 회전 RPM이 100 이하이면, 물질의 도포가 느리게 진행되어 막의 균일도가 나빠지는 문제점이 발생하게 되고, 회전 RPM이 2500 이상이면 빠른 회전 속도로 인하여 두께가 너무 얇아진다. 레지스트막(40) 코팅 후에는 열처리, 즉 소프트 베이크(soft bake)를 진행한다. 소프트 베이크는 레지스트막(40) 내에 약 80％ 내지 90％ 가량 존재하는 용매인 솔벤트(solvent)를 열에너지에 의하여 증발시켜 레지스트막(40)을 건조시키고 접착도를 향상시키며 열에 의한 어닐링(annealing) 효과로 응력을 완화시키는 것이다. 핫플레이트를 사용하여 50℃ 내지 250℃에서 진행한다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블랭크 마스크의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 블랭크 마스크(200)는 투명기판(11), 투명기판(11) 상에 형성된 금속막(20), 금속막(20) 상에 2층막(41, 42) 이상으로 구성되는 레지스트막(40')을 포함한다. 특히 레지스트막(40')은 이온 확산 차단 역할을 하는 층(41)을 하부에 포함함으로써 투명기판(11)으로부터 인접한 레지스트막(40')의 하부가 노광 공정에 의해 영향을 받지 않는 것이 특징이다. 즉, 앞의 실시예들에서는 중간층(30)이 레지스트막(40)과는 별개의 층으로서 구성된 경우를 예로 들었지만 본 실시예에서는 중간층(30) 중 유기 재료인 중간층과 동일한 층(41)이 레지스트막(40')의 일부 요소로써 그 안에 포함되어 구성된다. 이러한 층(41)을 포함하는 전체 레지스트막(40') 두께는 4,000Å 이하로 한다.
[실험예]
이하, 실험예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 실험예는 단지 본 발명의 예시 및 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
(실험예)
본 실험예는 중간층이 형성된 블랭크 마스크로서 도 4에서와 같이 금속막(20)을 다층으로 제조한 경우이다.
먼저 두께가 6.3 mm이며, 크기가 152 mm× 152mm인 합성 석영 투명기판(11)을 준비하였다. 투명기판(11) 위에 3 층막으로 구성된 금속막(20)을 형성하였다. 이 때 제1층막(21)은 차광기능을 하는 차광막으로, 제2층막(22)은 반사방지기능을 하는 반사방지막으로, 제3층막(23)은 하드마스크막으로 형성하였다.
차광막인 제1층막(21)은 Mo : Si의 비율이 10 : 90 wt%의 조성을 가지는 스퍼터링 타겟과 불활성 가스인 Ar을 사용하여 몰리브데늄 실리콘(MoSi)으로 300Å의 두께로 형성하였다. 그 위에 차광막과 동일하게 Mo : Si의 비율이 10 : 90 wt%의 조성을 가지는 스퍼터링 타겟과 불활성 가스인 Ar과 반응성 가스 질소(N2)를 사용하여 반응성 스퍼터링으로 몰리브데늄 실리사이드 질화물(MoSiN)의 반사방지막인 제2층막(22)을 150Å 두께로 형성하였다.
이 때, 상기 차광막과 반사방지막은 193 nm 파장에서 광학밀도(Optical Density)가 3.0으로 측정되었다.
그 다음 순도 99.999(5N)%를 가지는 크롬 타겟을 이용하여 불활성 가스 Ar과 반응성 가스인 질소(N2) 및 이산화탄소(CO2)를 사용하여 반응성 스퍼터링 방법으로 크롬탄화 산화 질화물(CrCON)의 하드마스크막인 제3층막(23)을 250Å 두께로 형성하였다. 상기와 같이 하드마스크막은 MoSi를 주성분으로 하는 하부막(차광막 및 반사방지막)과 건식 및 습식식각비가 충분히 커야 하기 때문에 크롬을 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 이 때 하드마스크막으로 Cr을 근간으로 하는 물질이 적용되었지만 Cr 뿐만 아니라, Ta, W, Ti, Zr와 같은 전이금속 적용이 가능하며, 질소, 이산화탄소뿐만 아니라, 산소, 탄소 중에서 선택된 1종 이상의 가스가 추가로 적용이 가능하다. 물론 Cr, Ta과 같은 금속 물질 단독으로도 적용이 가능하다.
상기와 같이 차광막과 반사방지막으로서 MoSi 계열의 물질을 사용하게 되면 세정액 및 포토레지스트 제거제로 사용되는 황산(H2SO4)에 대하여 높은 내화학성을 가지게 되며, 불소(F)가 포함된 식각가스인 CF4, SF6 등의 식각가스로 쉽게 식각이 가능하고, 상기 크롬을 주성분으로 하는 하드마스크막과 5 이상의 높은 식각비를 가진다.
여기서, 차광막 및 반사방지막의 경우 MoSi를 근간으로 하였지만, MoSi 이외에도 MoTaSi와 같은 추가적인 전이금속을 포함하는 물질의 적용도 가능하다. 그리고 MoSi에 있어서, Mo :Si의 비율이 10 : 90 뿐만 아니라 Mo :Si = 5 : 95 ~ 40 : 60의 비율 적용이 가능하다. 그리고 차광막 및 반사방지막에 있어서, 질화막뿐만 아니라, 탄화물, 산화물, 탄화산화물, 산화질화물, 질화탄화물, 산화질화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태로도 적용이 가능하다. 그리고 두께의 경우에도 차광막 300 Å, 반사방지막 150 Å뿐만 아니라, 각각 50 ~ 500Å의 범위에서 조절이 가능하다.
그 다음으로 폴리 아크릴계의 중합체와 용매제로 이루어진 유기　물질을 이용하여 중간층(30)을 형성하였다. 이 때 중간층(30)은 스핀 코팅 방법으로 형성되었고, 두께가 400Å으로 코팅되었다. 중간층(30)으로 형성된 유기 BARC는 현상액에 용해되는 성질을 가지며 공정조건은 표 1과 같다. 이 때 중간층은 유기물질 뿐만 아니라 SOG(Spin On Glass), SOC(Spic On Carbide), SOD(Spin On Dielectric)와 같은 무기물질 적용도 가능하다. 두께도 400Å뿐만 아니라, 10 ~ 500 Å까지 적용이 가능하다. 그리고 현상 특성 또한 현상액에 현상 유/무와 관계없이 적용이 가능하다.
Figure pat00001
그 다음으로, 핫플레이트를 이용하여 230 ℃로 5분 동안 열처리를 진행하여 유기 BARC의 가교 반응이 충분히 일어나도록 한 다음 10분 동안 냉각(cooling)을 진행하였다.
다음으로, 포지티브 화학증폭형 레지스트(40)를 스핀 코팅 방법을 이용하여 두께 3000Å로 도포하고 핫플레이트를 이용하여 130 ℃로 15분간 소프트 베이크 처리를 하였다. 그리고 10분 동안 냉각을 진행하였다.
위와 같은 방법을 이용하여 중간층(30)이 구비된 블랭크 마스크(100')를 제조하였다. 다음으로, 제작된 블랭크 마스크(100')를 이용하여 중간층(30)의 패턴을 형성하는 공정을 설명한다.
도 7에서와 같이 블랭크 마스크(100')를 전자빔 노광장치를 사용하여 노광하고 현상하여 레지스트막 패턴(40a)을 형성하였다. 전자빔 노광장치는 50 KeV의 가속전압을 사용하여 150 내지 500 nm의 CD를 갖는 패턴을 노광하였다. 그리고 PEB(Post Exposure Bake)를 진행하였다. PEB는 노광 지역의 가교 반응을 일으켜 패턴을 만든다. PEB 공정은 노광된 블랭크 마스크(100')를 핫플레이트 오븐 또는 컨벡션 오븐에 삽입한 후, 125 ℃로 10분 동안 진행한 후 10분간 냉각을 하였다.
그 다음 레지스트막 패턴(40a)을 에칭 마스크로 하여, 레지스트막 패턴(40a) 형성시 중간층 패턴(30a)을 현상액으로 동시에 형성하였다. 중간층 패턴(30a)을 검사해본 결과, 도 2에서와 같은 스컴이 발견되지 않았고 상기의 실험예를 통해 스컴이 저감된 패턴을 형성하는 블랭크 마스크의 제조가 가능하였다.
중간층의 패턴은 위 실험예와 같은 현상액에 의한 습식현상 이외에 O2 에칭 가스에 의한 건식현상 방법으로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 블랭크 마스크에서 중간층이 현상액에 의해 현상되는 경우에는 블랭크 마스크를 노광한 후, 레지스트막과 중간층을 OH 래디컬을 포함하는 현상액 용액으로 동시에 현상하여 레지스트막 패턴과 중간층 패턴을 형성할 수가 있다. 그런 다음, 금속막을 식각하여 금속막 패턴을 형성한다.
본 발명에 따른 블랭크 마스크에서 중간층이 현상액에 의해 현상되지 않는 경우에는 블랭크 마스크를 노광 및 현상하여 레지스트막 패턴을 형성한다. 그런 다음, 중간층을 식각하여 중간층 패턴을 형성하고, 금속막을 식각하여 금속막 패턴을 형성한다. 이 때, 불소계 또는 염소계 또는 산소계 가스를 포함하는 방법으로 상기 중간층을 식각한다.
또한 본 발명은 화학증폭형 레지스트막뿐만 아니라 광학용 레지스트막에도 적용될 수 있으며, 패턴 묘화 방식으로는 전자빔 노광 장치 또는 레이저를 이용하여 제조될 수 있다.
그리고 본 발명은 중간층의 제조공정에 있어서, 증간층의 점도, 중간층의 도포량, 각 코팅 단계별 회전수, 건조 방법, 소프트 베이크 온도 등에 따라 그 제조공정을 상기의 공정 조건으로부터 변경하여 제조될 수 있다.
(비교예)
중간층(30)을 포함하지 않고 그 외는 동일한 실험예의 블랭크 마스크를 제조하였다. 그리고 실험예와 동일한 방법으로 화학증폭형 레지스트막 패턴을 형성한 후 주사전자 현미경으로 패턴을 관찰하였다. 그 결과 레지스트막 패턴과 금속막 계면 사이에서 약 50Å 정도의 스컴이 발견되었다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. 본 발명의 실시예들은 예시적이고 비한정적으로 모든 관점에서 고려되었으며, 이는 그 안에 상세한 설명보다는 첨부된 청구범위와, 그 청구범위의 균등 범위와 수단내의 모든 변형예에 의해 나타난 본 발명의 범주를 포함시키려는 것이다.

Claims (28)

  1. 투명기판;
    상기 투명기판 상에 형성된 금속막;
    상기 금속막 상에 형성되며 이온 확산 차단 역할을 하는 중간층; 및
    상기 중간층 상에 형성된 레지스트막을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  2. 투명기판;
    상기 투명기판 상에 형성된 금속막; 및
    상기 금속막 상에 형성되며 2층막 이상으로 구성되는 레지스트막을 포함하고,
    상기 레지스트막은 이온 확산 차단 역할을 하는 층을 하부에 포함함으로써 상기 투명기판으로부터 인접한 상기 레지스트막의 하부가 노광 공정에 의해 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속막은 1층막 또는 2층막 이상의 다층막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  4. 제3항에 있어서, 상기 금속막은 식각저지층을 포함하는 2층막 이상의 다층막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  5. 제4항에 있어서, 상기 식각저지층은 크롬을 필수적으로 포함하며, 크롬의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  6. 제3항에 있어서, 상기 금속막은 크롬 또는 몰리브데늄 및 실리콘을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  7. 제3항에 있어서, 상기 금속막은 3층막의 다층막으로 구성되고,
    상기 투명기판으로부터 인접한 상기 금속막의 제1층막과 제2층막은 몰리브데늄 및 실리콘을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태인 것을 특징으로 하며,
    상기 금속막의 제3층막은 크롬 또는 탄탈륨을 필수적으로 포함하며, 이들의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속막은 전이금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전이금속은 Ta, W, Ti 및 Zr 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속막은 차광 기능과 반사 방지 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명기판과 상기 금속막 사이에 위상반전막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  12. 제11항에 있어서, 상기 투명기판으로부터 위상반전막, 금속막까지 투과된 입사광의 광학밀도가 193 nm 노광 파장에서 2.5 ~ 3.5인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  13. 제11항에 있어서, 상기 위상반전막은 1층막 또는 2층막 이상의 다층막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  14. 제13항에 있어서, 상기 위상반전막을 구성하는 다층막 중 어느 하나가 식각저지 기능을 하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  15. 제13항에 있어서, 상기 위상반전막은 몰리브데늄실리사이드(MoSi), 코발트(Co), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe) 및 실리콘(Si)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  16. 제13항에 있어서, 상기 위상반전막은 몰리브데늄실리사이드(MoSi)를 포함하고, 몰리브데늄실리사이드(MoSi)의 질화물, 산화물, 탄화물, 질화산화물, 질화탄화물, 산화탄화물 및 질화산화탄화물 중에서 선택된 1종 이상의 형태인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  17. 제1항에 있어서, 상기 중간층은 유기 또는 무기 재료로 이루어지며, 폴리 비닐 페놀계, 폴리 하이드록시 스타이렌계, 폴리 노르보넨계, 폴리 아다만계, 폴리 이미드계, 폴리 아크릴계, 폴리메타 아크릴레이트계 및 폴리 플루오린계, 실리카계 및 카바이드계로 이루어진 군에서 선택된 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  18. 제1항에 있어서, 상기 중간층의 두께는 10 내지 500Å인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.
  19. 투명기판 상에 금속막을 형성하는 단계;
    상기 금속막 상에 이온 확산 차단 역할을 하는 중간층을 형성하는 단계; 및
    상기 중간층 상에 레지스트막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 금속막 상에 중간층을 형성하는 단계는
    상기 금속막 상에 중간층을 코팅하는 단계; 및
    상기 중간층에 열처리 공정(bake)을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 중간층 상에 레지스트막을 형성하는 단계는
    상기 중간층 상에 레지스트막을 코팅하는 단계; 및
    상기 레지스트막에 열처리 공정(soft bake)을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 금속막 상에 중간층을 형성하는 단계는
    상기 금속막 상에 중간층을 코팅하는 단계; 및
    상기 중간층을 열처리 없이 건조하는 단계를 포함하고,
    상기 중간층 상에 레지스트막을 형성하는 단계는
    상기 중간층 상에 레지스트막을 코팅하는 단계; 및
    상기 레지스트막에 열처리 공정을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조 방법.
  22. 제19항에 있어서, 반응성 및 불활성 가스가 도입된 진공 챔버 내에서 스퍼터링(sputtering)에 의해 상기 투명기판과 상기 금속막 사이에 위상반전막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr) 및 크세논(Xe)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하고, 상기 반응성 가스는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3) 및 메탄(CH4)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조 방법.
  24. 제1항 또는 제2항에 기재된 블랭크 마스크를 노광 및 현상하여 레지스트막 패턴을 형성하는 단계;
    중간층을 식각하여 중간층 패턴을 형성하는 단계; 및
    금속막을 식각하여 금속막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서, 불소계 또는 염소계 또는 산소계 가스를 포함하는 방법으로 상기 중간층을 식각하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조 방법.
  26. 제1항 또는 제2항에 기재된 블랭크 마스크이면서 현상액에 의해 현상 가능한 중간층을 포함하는 블랭크 마스크를 노광하는 단계;
    레지스트막과 중간층을 현상액으로 동시에 현상하여 레지스트막 패턴과 중간층 패턴을 형성하는 단계; 및
    금속막을 식각하여 금속막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조 방법.
  27. 제26항에 있어서, OH 래디컬을 포함하는 현상액 용액으로 상기 레지스트막과 중간층을 식각하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조 방법.
  28. 제1항 또는 제2항에 기재된 블랭크 마스크를 패터닝하여 제조된 것을 특징으로 하는 포토마스크.
KR1020100100269A 2009-11-24 2010-10-14 블랭크 마스크, 그 제조 방법 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 KR101094332B1 (ko)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140015060A (ko) * 2012-07-27 2014-02-06 엘지이노텍 주식회사 위상반전 마스크
US9659784B1 (en) 2015-12-22 2017-05-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion-assisted deposition and implantation of photoresist to improve line edge roughness
WO2017112354A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion-assisted deposition and implantation of photoresist to improve line edge roughness
CN107785246A (zh) * 2016-08-30 2018-03-09 联芯集成电路制造(厦门)有限公司 对基底进行离子注入的方法
KR20220117560A (ko) * 2021-02-17 2022-08-24 (주)마이크로이미지 성장성 이물 및 헤이즈 발생이 억제된 펠리클 구조의 포토마스크

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4020242B2 (ja) 2001-09-28 2007-12-12 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク、及びマスク
KR100635019B1 (ko) 2004-07-05 2006-10-17 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크와 포토마스크 및 그 제조방법
CN101910941A (zh) * 2007-12-27 2010-12-08 爱发科成膜株式会社 掩模坯体、掩模坯体的产生方法以及掩模的产生方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140015060A (ko) * 2012-07-27 2014-02-06 엘지이노텍 주식회사 위상반전 마스크
US9659784B1 (en) 2015-12-22 2017-05-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion-assisted deposition and implantation of photoresist to improve line edge roughness
WO2017112354A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion-assisted deposition and implantation of photoresist to improve line edge roughness
CN107785246A (zh) * 2016-08-30 2018-03-09 联芯集成电路制造(厦门)有限公司 对基底进行离子注入的方法
KR20220117560A (ko) * 2021-02-17 2022-08-24 (주)마이크로이미지 성장성 이물 및 헤이즈 발생이 억제된 펠리클 구조의 포토마스크

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