KR20120071050A - Euvl mask pattern forming method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마스크 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 EUVL 마스크의 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a mask pattern, and more particularly, to a method of forming a pattern of an EUVL mask.
반도체 소자의 소형화 및 집적화에 따른 디자인 룰의 축소 추세에 따라 반도체 소자의 선폭도 줄어들고 있으며, 이를 구현하기 위한 리소그래피 공정에서의 광원의 파장도 줄어들고 있다. 이러한 반도체 소자의 고집적화 추세에 따라 종래기술의 노광원으로 G-line(λ=436nm), I-line(λ=365nm), KrF (λ=248nm), 또는 ArF (λ=193nm) 등을 사용하였던 방식에 비하여 10 내지 15nm 대의 파장을 가지는 극자외선(EUV, Extrem Ultraviolet)을 이용한 노광방식이 제안되었다. 극자외선을 사용하여 노광하는 경우에는 10 내지 15nm 파장 대역의 EUV광을 이용하기 때문에 종래의 노광방식인 노광마스크를 투과한 광을 이용하여 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 방식을 사용한다면, 노광원으로부터 노광 마스크 및 렌즈에 입사된 광은 대부분 흡수되고 웨이퍼 상에 도달하지 못하여 패턴을 형성할 수 없다. 따라서, EUV를 사용하는 노광 방식에서는 반사 광학계가 요구되며, 반사 미러와 같은 반사 디바이스를 통하여 반사된 빛을 이용하여 웨이퍼 상에 패턴을 전사하는 방식이 사용된다.The line width of the semiconductor device is also decreasing according to the shrinking design rule due to the miniaturization and integration of the semiconductor device, and the wavelength of the light source in the lithography process for realizing it is also decreasing. In accordance with the trend of high integration of semiconductor devices, G-line (λ = 436 nm), I-line (λ = 365 nm), KrF (λ = 248 nm), ArF (λ = 193 nm), or the like are used as an exposure source of the prior art. An exposure method using extreme ultraviolet (EUV, Extrem Ultraviolet) having a wavelength in the range of 10 to 15 nm compared to the method has been proposed. In the case of exposure using extreme ultraviolet rays, since EUV light of a wavelength range of 10 to 15 nm is used, if a pattern is formed on the wafer using light transmitted through an exposure mask, which is a conventional exposure method, a pattern is formed from an exposure source. Most of the light incident on the exposure mask and the lens is absorbed and does not reach the wafer and thus cannot form a pattern. Therefore, in the exposure method using EUV, a reflection optical system is required, and a method of transferring a pattern onto a wafer using light reflected through a reflection device such as a reflection mirror is used.
도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따라 EUVL 마스크 패턴을 형성하는 경우에, 기판(10)상에 다층 반사막(20), 캐핑층(30)과 EUVL광을 흡수하는 흡수체층을 형성한다. 흡수체층 위에 반사 방지층(Anti Reflection Coating)을 형성하고, 반사방지층 상부에 레지스트(resist)층을 형성한 후, 이를 패터닝하여 레지스트 패턴(62)을 형성한다. 레지스트 패턴(62)를 식각마스크로 이용하여 그 하부에 형성된 반사 방지층과 흡수체층을 순차적으로 식각하여 반사방지층 패턴(52a)과 흡수체 패턴(42a)패턴을 형성한다. 그러나, 반사 방지층 식각시 레지스트 패턴(62b) 상부에 이물질(미도시)이 부착되면 그 하부의 반사 방지층(52b)이 식각되지 못하여 반사 방지층 패턴(52b) 및 흡수체 패턴(42b)에 브릿지(B)가 형성된다. 이러한 하자를 해결하기 위하여 도 1b에 도시된 바와 같이 집속 이온 빔(Focused Ion Beam)을 패턴 브릿지(도 1a의 B 참조)에 조사하여 브릿지를 제거하고 목적하는 패턴(42, 52)을 형성한다.Referring to FIG. 1A, when forming an EUVL mask pattern according to the related art, a multilayer
그러나, EUVL마스크와 같이 미세한 패턴 사이즈를 가지며, 패턴 브릿지의 사이즈가 클 경우에는 집속 이온 빔을 이용한 패턴 수정시, 수정 공정 정확도의 한계로 인하여 발생한 정상 영역의 CD(Critical Dimension, 도 1b의 A 참조)와 수정된 패턴의 CD(도 1b의 A' 참조)간에 차이가 발생하며, 집속 이온 빔에 의하여 하부층인 캐핑층 및 다층 반사막에 훼손(D)을 가져오게 된다. 또한, 하자있는 패턴을 가지는 마스크를 이용하여 웨이퍼로 패턴을 전사하는 경우에는 수정영역에서의 흠결이 반복적으로 나타난다.However, when the pattern bridge has a fine pattern size, such as an EUVL mask, and the size of the pattern bridge is large, when the pattern is modified using the focused ion beam, the CD (Critical Dimension) of the normal region generated due to the limitation of the correction process accuracy is referred to A in FIG. 1B. ) And CD of the modified pattern (see A 'of FIG. 1B), and damage (D) is caused to the capping layer and the multilayer reflective film, which are lower layers, by the focused ion beam. Further, when the pattern is transferred to the wafer using a mask having a defective pattern, defects in the correction region appear repeatedly.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하여 이물질에 의한 패턴 브릿지의 수정시 브릿지가 발생하지 않은 패턴의 CD와 동일하게 수정할 수 있으며, 다층 반사막의 훼손이 없이 EUVL 패턴을 형성하는 방법을 제공하는데 있다.The present invention can solve the problems of the prior art described above can be modified in the same way as the CD of the pattern of the bridge does not occur when the modification of the pattern bridge by foreign matter, to provide a method for forming an EUVL pattern without damaging the multilayer reflective film have.
본 발명에 의한 EUVL 마스크 패턴 형성방법은 기판 상에 다층반사막, 흡수체층, 반사방지층 및 레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 레지스트 패턴을 식각 마스크(etch mask)로 상기 반사방지층을 식각하여 반사방지층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 반사방지층 일부가 제거되지 않은 경우 상기 미제거 반사방지층을 제외한 나머지 영역 전면에 보호층을 형성하는 단계와, 상기 보호층에 의해 상기 나머지 영역을 보호하면서 상기 미제거 반사방지층을 제거하여 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계, 및 상기 수정된 반사방지층 패턴을 이용하여 상기 흡수체층을 식각하여 흡수체층 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.The EUVL mask pattern forming method according to the present invention comprises the steps of forming a multi-layer reflective film, an absorber layer, an antireflection layer and a resist pattern on a substrate, and etching the antireflection layer using the resist pattern as an etch mask (etch mask) antireflection layer pattern Forming a protective layer, and forming a protective layer on the entire surface of the remaining region except the non-removable anti-reflective layer when a part of the anti-reflective layer is not removed, and protecting the remaining region by the protective layer, And removing the modified antireflective layer pattern, and etching the absorber layer using the modified antireflective layer pattern to form an absorber layer pattern.
일 예에서, 상기 미제거 반사방지층은, 상기 미제거 반사방지층을 덮는 이물질에 의하여 유발된다.In one example, the unremoved antireflective layer is caused by a foreign material covering the unremoved antireflection layer.
일 예에서, 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계 이전에, 상기 미제거 반사방지층을 덮는 상기 이물질을 제거하는 단계를 더 포함한다.In an example, the method may further include removing the foreign matter covering the unremoved antireflective layer before modifying the antireflective layer pattern.
일 예에서, 상기 이물질을 제거하는 단계는, 탈이온수(Deionized Water)를 이용한 린스(rinse) 공정을 이용하여 수행한다.In one example, the step of removing the foreign matter is performed using a rinse process using deionized water.
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계와 상기 흡수체층을 형성하는 단계는, 동일한 물질을 사용하여 수행한다.In one example, the forming of the protective layer and the forming of the absorber layer are performed using the same material.
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 반사방지층 패턴을 형성하는 단계 또는 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계에서 사용되는 제1 에쳔트에 의한 식각속도에 비하여 상기 흡수체층 패턴 형성하는 단계에서 사용되는 제2 에쳔트에 의한 식각속도가 높은 물질로 수행한다.In an example, the forming of the protective layer may include forming the absorber layer pattern in comparison with an etching rate by a first etchant used in forming the anti-reflection layer pattern or modifying the anti-reflection layer pattern. It is performed with a material having a high etching rate by the second etchant used in the process.
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 크롬(Cr) 또는 탄탈륨나이트라이드(TaN) 중 적어도 어느 하나로 수행한다.In one example, the forming of the protective layer is performed by at least one of chromium (Cr) or tantalum nitride (TaN).
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 보호층이 1 내지 15nm의 두께로 형성되도록 수행한다.In one example, the forming of the protective layer is performed so that the protective layer is formed to a thickness of 1 to 15nm.
일 예에서, 상기 반사방지층을 형성하는 단계는, 탄탈륨옥시나이트라이드(TaON)를 사용하여 수행한다.In one example, the step of forming the antireflection layer is performed using tantalum oxynitride (TaON).
일 예에서, 상기 반사방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계는, 상기 반사방지층을 식각하는 속도가 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제1 에쳔트를 사용하여 수행한다.In example embodiments, the forming of the anti-reflective layer pattern and the modifying of the anti-reflective layer pattern may include forming a first etchant having a higher rate of etching the anti-reflection layer than a rate of etching the protective layer and the absorber layer. To use.
일 예에서, 상기 제1 에쳔트를 사용하여 상기 반사방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계는, 플로린(F) 기체 플라즈마를 사용하여 수행한다.In an example, the forming of the anti-reflection layer pattern and the modifying of the anti-reflection layer pattern using the first etchant are performed using a florin (F) gas plasma.
일 예에서, 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도가 상기 반사방지층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제2 에쳔트를 사용하여 수행한다.In an example, the forming of the absorber layer pattern may be performed using a second etchant having a higher rate of etching the protective layer and the absorber layer than a rate of etching the antireflection layer.
일 예에서, 상기 제2 에쳔트를 사용하여 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 클로린(Cl) 기체 플라즈마를 이용한다.In one example, the forming of the absorber layer pattern using the second etchant uses a chlorine (Cl) gas plasma.
일 예에서, 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 제거와 함께 수행된다.In one example, the forming of the absorber layer pattern is performed together with removing the protective layer.
일 예에서, 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계 이후에, 상기 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함한다.In one example, after the forming of the absorber layer pattern, the method may further include removing the resist pattern.
본 발명에 의한 EUVL 마스크 패턴 형성 방법은 기판 상에 다층 반사막, 흡수체층, 반사 방지층 및 레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 레지스트 패턴을 식각 마스크로 반사 방지층을 식각하여 반사 방지층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 반사 방지층 패턴이 형성된 부분 및 이물질에 의하여 반사 방지층 패턴 브릿지가 형성된 부분의 상기 이물질 상부에 보호층을 형성하는 단계와, 상기 이물질을 제거하는 단계와, 노출된 레지스트 패턴을 식각 마스크로 상기 반사 방지층 패턴 브릿지를 제거하는 단계와, 상기 레지스트 패턴을 식각 마스크로 흡수체층을 식각하여 흡수체층 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. The EUVL mask pattern forming method according to the present invention comprises the steps of forming a multilayer reflective film, an absorber layer, an antireflection layer and a resist pattern on the substrate, and forming an antireflection layer pattern by etching the antireflection layer using the resist pattern as an etching mask; Forming a protective layer on an upper portion of the foreign material of the portion where the anti-reflection layer pattern is formed and the foreign material on the anti-reflection layer pattern bridge is formed; removing the foreign matter; and exposing the exposed resist pattern with an etching mask. Removing the barrier layer pattern bridge, and etching the absorber layer using the resist pattern as an etch mask to form an absorber layer pattern.
일 예에서, 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계 이후에 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함한다.In one example, the method may further include removing the resist pattern after forming the absorber layer pattern.
일 예에서, 상기 이물질을 제거하는 단계는, 탈이온수(Deionized Water)를 이용한 린스(rinse) 공정을 이용하여 수행한다.In one example, the step of removing the foreign matter is performed using a rinse process using deionized water.
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계와 상기 흡수체층을 형성하는 단계는, 동일한 물질을 사용하여 수행한다.In one example, the forming of the protective layer and the forming of the absorber layer are performed using the same material.
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 반사 방지층 패턴 형성 단계 및 상기 반사 방지층 패턴 브릿지 제거 단계에서 사용되는 제1 에쳔트에 대한 식각 속도에 비하여 상기 흡수체층 패턴 형성 단계에서 사용되는 제2 에쳔트에 대한 식각 속도가 더 큰 물질을 사용하여 수행한다.In an example, the forming of the protective layer may include forming the protective layer in the absorber layer pattern forming step compared to the etching rate with respect to the first etchant used in the anti-reflective layer pattern forming step and the anti-reflective layer pattern bridge removing step. This is done using a material with a higher etch rate for 2 etchant.
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 크롬(Cr) 또는 탄탈륨나이트라이드(TaN) 중 적어도 어느 하나로 수행한다.In one example, the forming of the protective layer is performed by at least one of chromium (Cr) or tantalum nitride (TaN).
일 예에서, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 보호층이 1 내지 15nm의 두께로 형성되도록 수행한다.In one example, the forming of the protective layer is performed so that the protective layer is formed to a thickness of 1 to 15nm.
일 예에서, 상기 반사 방지층을 형성하는 단계는, 탄탈륨옥시나이트라이드(TaON)를 사용하여 수행한다.In one example, the forming of the anti-reflection layer is performed using tantalum oxynitride (TaON).
일 예에서, 상기 반사 방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사 방지층 패턴 브릿지를 제거하는 단계는, 상기 반사 방지층을 식각하는 속도가 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제1 에쳔트를 사용하여 수행한다.In example embodiments, the forming of the anti-reflective layer pattern and the removing of the anti-reflective layer pattern bridge may include a first etchant having a higher rate of etching the anti-reflection layer than a rate of etching the protective layer and the absorber layer. Do it using
일 예에서, 상기 제1 에쳔트를 사용하여 상기 반사 방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사 방지층 패턴 브릿지를 제거하는 단계는, 플로린(F) 기체 플라즈마를 사용하여 수행한다.In an example, the forming of the anti-reflection layer pattern and the removing of the anti-reflection layer pattern bridge using the first etchant are performed using a florin (F) gas plasma.
일 예에서, 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도가 상기 반사 방지층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제2 에쳔트를 사용하여 수행한다.In an example, the forming of the absorber layer pattern may be performed using a second etchant having a higher rate of etching the protective layer and the absorber layer than a rate of etching the antireflection layer.
일 예에서, 상기 제2 에쳔트를 사용하여 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 클로린(Cl) 기체 플라즈마를 이용한다.In one example, the forming of the absorber layer pattern using the second etchant uses a chlorine (Cl) gas plasma.
일 예에서, 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 제거와 함께 수행된다.In one example, the forming of the absorber layer pattern is performed together with removing the protective layer.
본 발명에 따르면, 이물질에 의하여 반사 방지층 패턴에 브릿지가 발생한 때, 이물질이 위치하지 않은 부분에 보호층을 형성하여 반사 방지층 패턴의 브릿지만을 식각할 수 있다. 따라서, 당초에 형성된 패턴의 CD와 동일한 CD를 가지는 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 제공된다. 또한, 집속 이온빔을 이용하지 않고 수정하므로 하부의 캐핑막 및 다층반사막 훼손의 문제가 없이 반사방지층 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 제공된다.According to the present invention, when a bridge occurs in the anti-reflection layer pattern due to the foreign matter, only a bridge of the anti-reflection layer pattern may be etched by forming a protective layer on a portion where the foreign matter is not located. Therefore, an advantage is provided that a pattern having the same CD as the CD of the pattern formed initially can be formed. In addition, the modification is provided without using a focused ion beam, thereby providing an advantage of forming an anti-reflection layer pattern without the problem of damaging the capping layer and the multilayer reflective film below.
도 1은 종래기술에 의한 브릿지 흠결의 수정방법을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 의한 EUVL 마스크 패턴 형성 방법의 개요를 도시한 도면이다.1 is a view showing a method for correcting bridge defects according to the prior art.
2 to 5 are views illustrating an outline of a method of forming an EUVL mask pattern according to the present invention.
도 2를 참조하면, 기판(100)상에 다층 반사막(110), 캐핑층(120), 흡수체층(130), 반사방지층(140) 및 레지스트(resist) 패턴(152a, 152b)을 형성한다. 기판(100)은 추후에 형성될 다층 반사막(110), 흡수체층(130) 등의 막질 형성 기반이 되는 것으로, 기판(100)이 열에 의하여 팽창되거나 수축되는 경우에는 그 상부에 형성되는 패턴에 전체적인 변형이 생기므로 열팽창계수가 낮은 물질을 사용하여 형성한다. 일 예에서, 기판(100)은 석영(Quartz)으로 형성한다. 다른 예에서, 기판은 타이타늄옥사이드(TiO2)를 포함하는 석영으로 형성한다.Referring to FIG. 2, the multilayer
기판 위에 형성된 다층반사막(110)은 노광 과정에서 EUV광을 DBR(Distributed Bragg Reflection)에 의하여 반사시킨다. 다층반사막(110)은 적어도 서로 다른 두 물질이 적층되어 형성된 한 주기(period)를 여러 주기 적층하여 형성한다. 한 주기를 구성하는 적어도 서로 다른 두 물질, 그 물질층의 두께 및 적층하는 주기 수는 형성된 다층반사막이 노광 파장에서 높은 반사율을 가지도록 결정된다. 일 예에서, 다층반사막(110)은 몰리브데늄(Mo)과 실리콘(Si)을 적층하여 형성한다. 다른 예에서, 다층반사막(110)은 몰리브데늄(Mo)과 베릴륨(Be)을 적층하여 형성한다.The multilayer
다층반사막의 상부에 캐핑층(Capping Layer, 120)을 형성한다. 캐핑층(120)은 흡수체층(130)을 패터닝하여 흡수체층 패턴을 형성하는 식각공정에서 다층반사막의 상부가 식각에 의하여 훼손되어 반사율이 저하되는 것을 막는다. 일 예에서, 캐핑층(120)은 루테늄(Ru) 또는 루테늄(Ru)을 포함하는 물질로 형성한다. 다른 예에서, 캐핑층(120)은 실리콘(Si) 또는 실리콘(Si)을 포함하는 물질로 형성한다.A
캐핑층(120)의 상부에 흡수체층(130)을 형성한다. 흡수체층(130)은 패터닝 과정을 통하여 흡수체층 패턴으로 형성된다. 형성된 흡수체층 패턴은 마스크에 입사하는 EUV광을 흡수하여 소광시키는 기능을 수행하며, 이러한 패턴이 웨이퍼(미도시)로 전사된다. 따라서, 흡수체층(130)은 EUV광의 흡수율이 높은 물질로 형성하며, 흡수체층 패턴을 용이하게 생성하기 위하여 가공성이 높은 재질로 형성한다. 일 예에서, 흡수체층은 탄탈륨(Ta) 또는 탄탈륨(Ta)을 포함하는 물질로 형성한다. 다른 예에서, 흡수체층(130)은 탄탈륨나이트라이드(TaN)로 형성한다.An
흡수체층(130)의 상부에 반사방지층(140)을 형성한다. 반사방지층(140)은 추후의 패터닝 과정을 거쳐 반사방지층 패턴으로 형성된다. 반사방지층 패턴은 흡수체층 패턴의 상부에 위치하여 흡수체층 패턴에 입사한 EUV 광이 반사되어 웨이퍼로 조사되는 것을 막는 기능을 수행한다. 또한, 흡수체층 패턴이 설계대로 형성되었는지 검사하는 과정에서는 검사광으로 EUV광이 아닌 DUV(Deep Ultraviolet)광이 이용된다. 흡수체층 패턴을 직접 DUV광에 노출시켜 검사하는 경우에는 패턴불량을 검사하기에 충분한 대조도(contrast)를 얻을 수 없어 검사의 정확성 및 신속성이 저하된다. 따라서, DUV광에 대하여 충분한 흡수율을 가지는 물질로 반사방지층을 형성하여 흡수체층 패턴 검사시 정확성을 향상시킨다. 나아가, 반사방지층 패턴의 상부에 위치하는 레지스트 패턴(152a, 152b)과 함께 식각마스크로 기능한다. 일 예에서, 반사방지층(140)은 탄탈륨옥시나이트라이드(TaON)을 포함하여 형성한다.An
반사방지층(140)의 상부에 레지스트층을 형성한 후 패터닝하여 레지스트 패턴(152a, 152b)을 형성한다. 일 예에서, 레지스트층을 형성하는 단계는 전자빔 레지스트(e-beam resist)를 사용하여 수행한다.After forming a resist layer on the
도 3을 참조하면, 레지스트 패턴(152a)을 식각 마스크로 아래의 반사방지층(도 2의 140 참조)을 식각하여 반사방지층 패턴(142a)을 형성한다. 반사방지층 패턴을 형성하는 과정은 흡수층(130)을 식각하는 속도에 비하여 반사방지층을 식각하는 속도가 높은 제1 에쳔트를 이용한 식각공정을 통하여 수행한다. 그러나, 레지스트 패턴(152b)의 상부에 이물질(160)이 부착된 경우에는 이물질(160)에 의하여 반사방지층이 제거되지 못하여 반사방지층 패턴에 브릿지(B)가 형성된다. Referring to FIG. 3, the anti-reflection layer (see 140 in FIG. 2) is etched using the resist
도 4를 참조하면, 이물질에 의하여 반사방지층 패턴 브릿지(B)가 형성된 기판의 전면에 보호층(170)을 형성한다. 이물질이 부착되지 않아 목적하는 반사방지층 패턴(142a)이 형성된 부분에는, 레지스트 패턴의 상면 및 측면, 반사방지층 패턴(142a)의 측면 및 노출된 흡수체층(130)의 상면에 보호층이 형성된다. 그러나, 이물질이 부착된 부분에서는 이물질의 상면에만 보호층이 형성된다. 일 예에서, 보호층(170)은 흡수층(130)과 동일한 물질로 형성한다. 다른 예에서, 보호층(170)은 반사방지층의 식각에 사용되는 제1 에쳔트에 의한 식각속도는 더디나, 흡수체층(130)의 식각에 사용되는 제2 에쳔트로 식각할 때는 식각속도가 빠른 물질로 형성한다. 또 다른 예에서, 보호층(170)은 크롬(Cr) 또는 탄탈륨나이트라이드(TaN) 중 적어도 어느 하나로 형성한다. 또한 보호층(170)은 후속하는 공정에서 식각되어 제거되므로, 제거의 용이성을 위하여 비교적 얇은 두께로 형성된다. 일 예에서, 보호층(170)은 1 내지 15nm의 두께로 형성된다.Referring to FIG. 4, a
도 5를 참조하면, 이물질(도 4의 160 참조)을 제거한다. 일 예에서, 이물질을 제거하는 공정은 탈이온수(Deionized water)를 이용한 세정공정으로 수행한다. 레지스트 패턴(152b)을 마스크로 제1 에쳔트를 이용하여 표면이 노출된 반사방지층 패턴의 브릿지(도 2의 B 참조)를 제거한다. 보호층(170)은 제1 에쳔트에는 식각이 신속하게 이루어지지 않아 본 단계에서 식각되지 않는다. 따라서, 보호층(170) 하부에 형성된 레지스트 패턴(152a) 및 반사방지층 패턴(142a)은 식각되지 않고 보호된다. 그러나, 이물질(도 4의 160 참조)에 의하여 보호층(170)이 형성되지 않은 브릿지(도 4의 B 참조)는 이물질이 제거됨에 따라 그 표면이 노출되고, 제1 에쳔트에 의하여 식각되어 브릿지가 제거된다. 일 예에서, 제1 에쳔트는 플로린(F) 기체 플라즈마를 사용한다.Referring to FIG. 5, foreign matter (see 160 of FIG. 4) is removed. In one example, the process of removing foreign matters is performed by a washing process using deionized water. Using the first etchant as a mask for the resist
도 6을 참조하면, 레지스트 패턴(도 3의 152a, 152b 참조) 및 수정된 반사방지층 패턴(142)을 식각마스크로 하부의 흡수체층을 식각하여 흡수체층 패턴(132)을 형성한다. 흡수체층 패턴(132)을 형성하는 과정은 제2 에쳔트를 이용한 식각공정을 이용한다. 이물질이 부착되지 않은 부분에 형성된 보호층(도 3의 170 참조)은 흡수체층 패턴을 형성하기 위하여 흡수체층을 식각하는 과정에서 사용되는 제2 에쳔트에 빠른 속도로 식각되므로 본 단계에서 식각되어 제거된다. 일 예에서, 제2 에쳔트는 클로린(Cl) 기체 플라즈마를 사용한다. 레지스트 패턴(152a, 152b)을 제거하여 수정된 반사방지층패턴(142a, 142b) 및 흡수체층 패턴(132a, 132b)를 형성한다. 일 예에서, 레지스트 패턴(152a, 152b)은 통상의 애싱(ashing)공정을 통하여 제거한다.Referring to FIG. 6, the
이러한 EUVL 마스크 패턴 형성과정을 따르면 브릿지가 형성되지 않은 패턴(132a, 142a)의 CD(A)와 브릿지가 발생하였으나 수정된 패턴(132b, 142b)의 CD(A') 사이에 차이가 발생하지 않음을 알 수 있다. 또한, 집속 이온 빔을 조사하지 않고 브릿지를 제거하므로, 다층 반사막의 패턴 브릿지를 제거하는 과정에서 캐핑막 및 다층반사막의 훼손도 발생하지 않음을 알 수 있다. 또한, 도 7을 참조하면, 형성된 패턴들(152a, 142a)의 크기에 비하여 거대한 크기의 이물질(162)가 부착되어 다수의 패턴 브릿지(B1, B2, B3)가 형성된 경우에도 이물질(162)이 부착된 상태에서 보호층(170)을 형성한 후, 본 발명에 의한 후속 공정을 진행하면 패턴 브릿지의 제거 과정에서 캐핑막 및 다층 반사막에 훼손이 발생하지 않으며, 이물질의 크기와 무관하게 패턴 브릿지를 제거할 수 있다는 장점이 제공된다.According to the EUVL mask pattern formation process, a bridge is generated between the CD (A) of the
100: 기판 110: 다층 반사막
120: 캐핑층 130: 흡수체층
132a, 132b: 흡수체층 패턴 140: 반사방지층
142a, 142b: 반사방지층 패턴 152a, 152b: 레지스트 패턴
160: 이물질 170: 보호층
B: 브릿지 100: substrate 110: multilayer reflective film
120: capping layer 130: absorber layer
132a and 132b: absorber layer pattern 140: antireflection layer
142a and 142b:
160: foreign matter 170: protective layer
B: bridge
Claims (28)
상기 레지스트 패턴을 식각 마스크(etch mask)로 상기 반사방지층을 식각하여 반사방지층 패턴을 형성하는 단계와,
상기 반사방지층 일부가 제거되지 않은 경우 상기 미제거 반사방지층을 제외한 나머지 영역 전면에 보호층을 형성하는 단계와,
상기 보호층에 의해 상기 나머지 영역을 보호하면서 상기 미제거 반사방지층을 제거하여 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계, 및
상기 수정된 반사방지층 패턴을 이용하여 상기 흡수체층을 식각하여 흡수체층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 EUVL 마스크 패턴 형성방법.Forming a multilayer reflective film, an absorber layer, an antireflection layer, and a resist pattern on the substrate,
Etching the anti-reflection layer using the resist pattern as an etch mask to form an anti-reflection layer pattern;
Forming a protective layer on the entire surface of the remaining area except for the non-removed anti-reflective layer when a part of the anti-reflective layer is not removed;
Modifying the anti-reflection layer pattern by removing the non-removed anti-reflection layer while protecting the remaining area by the protective layer, and
And etching the absorber layer using the modified antireflection layer pattern to form an absorber layer pattern.
상기 미제거 반사방지층은, 상기 미제거 반사방지층을 덮는 이물질에 의하여 유발되는 EUVL 마스크 패턴 형성방법.The method of claim 1,
The non-removable antireflection layer is EUVL mask pattern formation method caused by a foreign material covering the unremoved antireflection layer.
상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계 이전에, 상기 미제거 반사방지층을 덮는 상기 이물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 EUVL 마스크 패턴 형성방법.The method of claim 2,
And removing the foreign material covering the unremoved antireflective layer before modifying the antireflective layer pattern.
상기 이물질을 제거하는 단계는, 탈이온수(Deionized Water)를 이용한 린스(rinse) 공정을 이용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성방법.The method of claim 3,
Removing the foreign material, EUVL mask pattern forming method performed by using a rinse (rinse) process using deionized water (Deionized Water).
상기 보호층을 형성하는 단계와 상기 흡수체층을 형성하는 단계는, 동일한 물질을 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The forming of the protective layer and the forming of the absorber layer may be performed using the same material.
상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 반사방지층 패턴을 형성하는 단계 또는 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계에서 사용되는 제1 에쳔트에 의한 식각속도에 비하여 상기 흡수체층 패턴 형성하는 단계에서 사용되는 제2 에쳔트에 의한 식각속도가 높은 물질로 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The forming of the passivation layer may include forming the absorber layer pattern as compared with the etching rate by the first etchant used in forming the antireflection layer pattern or modifying the antireflection layer pattern. EUVL mask pattern formation method performed by a material having a high etching rate by 2 etchant.
상기 보호층을 형성하는 단계는, 크롬(Cr) 또는 탄탈륨나이트라이드(TaN) 중 적어도 어느 하나로 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The forming of the protective layer may be performed using at least one of chromium (Cr) and tantalum nitride (TaN).
상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 보호층이 1 내지 15nm의 두께로 형성되도록 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
Forming the protective layer, EUVL mask pattern forming method is performed so that the protective layer is formed to a thickness of 1 to 15nm.
상기 반사방지층을 형성하는 단계는, 탄탈륨옥시나이트라이드(TaON)를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The forming of the anti-reflective layer may be performed using tantalum oxynitride (TaON).
상기 반사방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계는, 상기 반사방지층을 식각하는 속도가 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제1 에쳔트를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The forming of the anti-reflection layer pattern and the modifying of the anti-reflection layer pattern may be performed using a first etchant having a higher rate of etching the anti-reflection layer than a rate of etching the protective layer and the absorber layer. EUVL mask pattern formation method.
상기 제1 에쳔트를 사용하여 상기 반사방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사방지층 패턴을 수정하는 단계는, 플로린(F) 기체 플라즈마를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method according to any one of claims 6 and 10,
Forming the antireflective layer pattern using the first etchant and modifying the antireflective layer pattern using a florin (F) gas plasma.
상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도가 상기 반사방지층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제2 에쳔트를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The forming of the absorber layer pattern may be performed using a second etchant having a higher rate of etching the protective layer and the absorber layer than a rate of etching the antireflection layer.
상기 제2 에쳔트를 사용하여 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 클로린(Cl) 기체 플라즈마를 이용하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method according to any one of claims 6 and 12,
Forming the absorber layer pattern using the second etchant, using a chlorine (Cl) gas plasma EUVL mask pattern formation method.
상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 제거와 함께 수행되는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The forming of the absorber layer pattern is performed in conjunction with removing the protective layer.
상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계 이후에, 상기 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
After the forming of the absorber layer pattern, further comprising removing the resist pattern.
상기 레지스트 패턴을 식각 마스크로 반사 방지층을 식각하여 반사 방지층 패턴을 형성하는 단계와,
상기 반사 방지층 패턴이 형성된 부분 및 이물질에 의하여 반사 방지층 패턴 브릿지가 형성된 부분의 상기 이물질 상부에 보호층을 형성하는 단계와,
상기 이물질을 제거하는 단계와,
노출된 레지스트 패턴을 식각 마스크로 상기 반사 방지층 패턴 브릿지를 제거하는 단계와,
상기 레지스트 패턴을 식각 마스크로 흡수체층을 식각하여 흡수체층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 EUVL 마스크 패턴 형성방법.Forming a multilayer reflective film, an absorber layer, an antireflection layer, and a resist pattern on the substrate,
Etching the anti-reflection layer using the resist pattern as an etch mask to form an anti-reflection layer pattern;
Forming a protective layer on an upper portion of the foreign material of the portion where the anti-reflection layer pattern is formed and the anti-reflection layer pattern bridge is formed by the foreign matter;
Removing the foreign matter,
Removing the anti-reflection layer pattern bridge by using an exposed resist pattern as an etch mask;
And etching the absorber layer using the resist pattern as an etch mask to form an absorber layer pattern.
상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계 이후에 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 EUVL 마스크 패턴 형성방법.The method of claim 16,
And removing the resist pattern after the forming of the absorber layer pattern.
상기 이물질을 제거하는 단계는, 탈이온수(Deionized Water)를 이용한 린스(rinse) 공정을 이용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성방법.The method of claim 16,
Removing the foreign material, EUVL mask pattern forming method performed by using a rinse (rinse) process using deionized water (Deionized Water).
상기 보호층을 형성하는 단계와 상기 흡수체층을 형성하는 단계는, 동일한 물질을 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
The forming of the protective layer and the forming of the absorber layer may be performed using the same material.
상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 반사 방지층 패턴 형성 단계 및 상기 반사 방지층 패턴 브릿지 제거 단계에서 사용되는 제1 에쳔트에 대한 식각 속도에 비하여 상기 흡수체층 패턴 형성 단계에서 사용되는 제2 에쳔트에 대한 식각 속도가 더 큰 물질을 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
The forming of the protective layer may include forming a protective layer on the second etchant used in the absorber layer pattern forming step as compared with an etching rate with respect to the first etchant used in the antireflective layer pattern forming step and the antireflective layer pattern bridge removing step. EUVL mask pattern formation method performed using a material having a higher etching rate.
상기 보호층을 형성하는 단계는, 크롬(Cr) 또는 탄탈륨나이트라이드(TaN) 중 적어도 어느 하나로 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
The forming of the protective layer may be performed using at least one of chromium (Cr) and tantalum nitride (TaN).
상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 보호층이 1 내지 15nm의 두께로 형성되도록 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
Forming the protective layer, EUVL mask pattern forming method is performed so that the protective layer is formed to a thickness of 1 to 15nm.
상기 반사 방지층을 형성하는 단계는, 탄탈륨옥시나이트라이드(TaON)를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
The forming of the anti-reflective layer may be performed using tantalum oxynitride (TaON).
상기 반사 방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사 방지층 패턴 브릿지를 제거하는 단계는, 상기 반사 방지층을 식각하는 속도가 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제1 에쳔트를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
The forming of the anti-reflection layer pattern and the removing of the anti-reflection layer pattern bridge may be performed using a first etchant having a higher rate of etching the anti-reflection layer than that of etching the protective layer and the absorber layer. EUVL mask pattern formation method.
상기 제1 에쳔트를 사용하여 상기 반사 방지층 패턴을 형성하는 단계 및 상기 반사 방지층 패턴 브릿지를 제거하는 단계는, 플로린(F) 기체 플라즈마를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method according to any one of claims 20 and 24,
The forming of the anti-reflection layer pattern and the removing of the anti-reflection layer pattern bridge using the first etchant are performed using a florin (F) gas plasma.
상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 및 상기 흡수체층을 식각하는 속도가 상기 반사 방지층을 식각하는 속도에 비하여 높은 제2 에쳔트를 사용하여 수행하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
The forming of the absorber layer pattern may be performed using a second etchant having a higher rate of etching the protective layer and the absorber layer than a rate of etching the antireflection layer.
상기 제2 에쳔트를 사용하여 상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 클로린(Cl) 기체 플라즈마를 이용하는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method according to any one of claims 20 and 26,
Forming the absorber layer pattern using the second etchant, using a chlorine (Cl) gas plasma EUVL mask pattern formation method.
상기 흡수체층 패턴을 형성하는 단계는, 상기 보호층 제거와 함께 수행되는 EUVL 마스크 패턴 형성 방법.The method of claim 16,
The forming of the absorber layer pattern is performed in conjunction with removing the protective layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100132632A KR101204673B1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | EUVL Mask Pattern Forming Method |
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KR1020100132632A KR101204673B1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | EUVL Mask Pattern Forming Method |
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-
2010
- 2010-12-22 KR KR1020100132632A patent/KR101204673B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20190101676A (en) * | 2018-02-23 | 2019-09-02 | 삼성전자주식회사 | Method for forming fine patterns |
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