KR20150066966A - 포토마스크, 포토마스크의 에러 보정 방법, 포토마스크를 이용하여 제조된 집적회로 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

포토마스크, 포토마스크의 에러 보정 방법, 포토마스크를 이용하여 제조된 집적회로 소자 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20150066966A KR1020130152651A KR20130152651A KR20150066966A KR 20150066966 A KR20150066966 A KR 20150066966A KR 1020130152651 A KR1020130152651 A KR 1020130152651A KR 20130152651 A KR20130152651 A KR 20130152651A KR 20150066966 A KR20150066966 A KR 20150066966A
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Abstract

포토마스크는 기판의 일측 표면을 덮는 다중 반사막과, 기판의 타측 표면을 덮는 에너지 흡수층을 포함한다. 포토마스크의 에러를 보정하기 위하여, 포토마스크에서 검출된 에러에 따라 포토마스크의 전면(frontside surface)측에서 국부 보정 위치를 결정하고, 포토마스크의 두께 방향을 따라 국부 보정 위치와 얼라인되는 포토마스크의 배면 영역에 국부적으로 에너지 빔을 인가한다.

Description

포토마스크, 포토마스크의 에러 보정 방법, 포토마스크를 이용하여 제조된 집적회로 소자 및 그 제조 방법{Photomask, method for correcting errors of photomask, integrated circuit device manufactured by using photomask, and method of manufacturing the integrated circuit device}
본 발명의 기술적 사상은 포토마스크 (photomask) 및 포토마스크의 에러 보정 방법과, 집적회로 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 EUV (extreme ultraviolet) 포토리소그래피 공정에 사용될 수 있는 포토마스크와, 상기 포토마스크의 에러(error) 보정 방법과, 상기 포토마스크를 이용하여 제조된 집적회로 소자와, 상기 포토마스크를 사용하여 집적회로 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치의 디자인 룰이 급격하게 축소됨에 따라, 노광 공정에 사용되는 광의 파장도 줄어드는 추세이다. 따라서, 파장이 짧은 극자외선 (extreme ultraviolet: EUV)을 노광 공정에 이용하고 있다. 특히, 40 nm 이하의 나노급 반도체 소자의 양산 공정에서 약 10 내지 14 nm 범위의 파장을 가지는 EUV를 이용하는 EUV 리소그래피 공정이 이용될 수 있다. EUV 리소그래피 공정을 이용하여 고밀도로 배치되는 복수의 미세 패턴을 형성하는 데 있어서, 반사형 EUV 포토마스크를 포함하는 반사형 노광계를 이용하여 웨이퍼상에 패턴을 전사하는 기술에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 반사형 포토마스크는 스캐닝 (scanning) 과정을 통해 포토마스크상의 패턴이 웨이퍼상에 전사된다. 따라서, 포토마스크의 결함은 웨이퍼상에 구현되는 소자의 결함을 유발하게 된다. 반사형 포토마스크에서는 다양한 에러들이 발생될 수 있다. 따라서, 포토마스크에서의 다양한 에러들을 효과적으로 보정할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 EUV 포토리소그래피 공정에 사용될 수 있는 포토마스크로서, 웨이퍼 오버레이 에러를 방지할 수 있도록 포토마스크에서의 에러가 최소화된 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 포토마스크에서의 다양한 에러를 효과적으로 보정할 수 있는 포토마스크의 에러 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 포토마스크에서의 다양한 에러를 효과적으로 보정함으로써 불량이 최소화될 수 있는 집적회로 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 본 발명의 기술적 사상에 의한 방법에 의해 에러가 보정된 포토마스크를 사용하여 얻어진 집적회로 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크는 제1 표면과, 상기 제1 표면의 반대측 제2 표면을 가지는 기판과, 상기 제1 표면 측에서 상기 기판을 덮는 다중 반사막과, 상기 제2 표면 측에서 상기 기판을 덮는 에너지 흡수층(energy-absorbing layer)을 포함한다.
상기 에너지 흡수층은 비정질 재료를 포함할 수 있다.
상기 다중 반사막 및 상기 에너지 흡수층은 각각 적어도 2 종류의 물질이 교대로 복수 회 적층된 다중층으로 이루어질 수 있다.
상기 다중 반사막 및 상기 에너지 흡수층은 적어도 하나의 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 다중 반사막 및 상기 에너지 흡수층은 동일한 구조를 가질 수 있다.
상기 에너지 흡수층은 상기 기판의 두께 방향을 따라 서로 다른 두께를 가지는 제1 부분 및 제2 부분을 가지는 제1 물질층을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층은 제1 원소로 이루어지는 제1 층을 포함하고, 상기 제1 층은 상기 제1 원소가 비정질 상태로 존재하는 제1 부분과, 상기 제1 원소가 결정질 상태로 존재하는 제2 부분을 포함할 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층은 비정질 재료의 제1 층과, 상기 제1 층을 구성하는 물질과는 다른 재료로 이루어지는 제2 층을 포함하는 적어도 2 개의 층이 일정 주기로 적어도 1회 적층된 다중층일 수 있다. 상기 제1 층은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 제1 원소를 포함하고, 상기 제2 층은 Nb, Mo, Ru 및 Pd 중에서 선택되는 적어도 하나의 제2 원소를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 물질로 이루어지는 단일층일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크에서, 상기 에너지 흡수층은 단차가 형성된 표면을 포함할 수 있다.
는 상기 제2 표면 측에서 상기 에너지 흡수층을 덮는 백사이드(backside) 도전막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따른 포토마스크는 제1 다중 구조의 반사층과, 상기 반사층과 이격된 위치에서 상기 반사층과 오버랩되어 있는 제2 다중 구조의 에너지 흡수층을 포함한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따른 포토마스크는 상기 반사층과 상기 에너지 흡수층과의 사이에 개재된 기판을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제1 다중 구조 및 상기 제2 다중 구조는 서로 동일한 구성을 가질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 제1 다중 구조 및 상기 제2 다중 구조는 서로 다른 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법에서는 포토마스크의 에러를 검출한다. 상기 검출된 에러에 따라 포토마스크의 전면(frontside surface)측에서 국부 보정 위치를 결정한다. 상기 포토마스크의 두께 방향을 따라 상기 국부 보정 위치와 얼라인되는 상기 포토마스크의 배면 영역에 국부적으로 에너지 빔을 인가한다.
상기 포토마스크에서 검출되는 에러는 평탄도 에러 (flatness error), 두께 편차 (thickness variation), 임계 선폭 균일도 (critical dimension uniformity: CDU) 에러, 이미징 에러(imaging error) 및 레지스트레이션 에러 (registration error) 중에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
상기 에너지 빔은 전자 빔 (electron beam), 집속 이온빔 (focused ion beam), 레이저 빔 (laser beam), 및 전자파 빔 (electromagnetic beam) 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법에서, 상기 에너지 빔을 인가하는 단계는 상기 에너지 빔의 인가에 의해 상기 국부 보정 위치의 상면의 높이를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법을 수행하는 데 있어서, 에러 보정 대상의 포토마스크는 기판과, 상기 기판을 덮는 에너지 흡수층을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 에너지 빔 인가 단계는 상기 에너지 흡수층 중 일부의 두께를 국부적으로 변화시키고 상기 국부 보정 위치의 상면의 높이를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 에너지 빔 인가 단계는 상기 국부 보정 위치의 상면의 높이 증가량을 조절하기 위하여 상기 에너지 흡수층의 국부적인 두께 변화량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법을 수행하는 데 있어서, 에러 보정 대상의 포토마스크는 기판과, 상기 기판을 사이에 두고 서로 이격되어 있는 다중 반사막 및 에너지 흡수층을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 에너지 빔 인가 단계는 상기 에너지 빔에 의해 상기 에너지 흡수층의 국부 영역을 물리적으로 변화시키는 단계와, 상기 에너지 흡수층의 국부 영역에서의 물리적 변화에 따른 스트레스를 상기 포토마스크의 두께 방향을 따라 상기 다중 반사막을 거쳐 상기 국부 보정 위치까지 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에서는 피쳐층 (feature layer)을 포함하는 웨이퍼를 제공한다. 상기 피쳐층 위에 포토레지스트막을 형성한다. 기판과, 상기 기판의 제1 표면을 덮는 다중 반사막과, 상기 다중 반사막의 일부를 덮는 광흡수층과, 상기 기판의 제2 표면을 덮는 에너지 흡수층을 포함하는 포토마스크를 준비한다. 에너지 빔을 이용하여 상기 에너지 흡수층을 국부적으로 변화시켜 상기 포토마스크의 에러를 보정한다. 상기 에러 보정된 포토마스크를 사용하여 상기 포토레지스트막을 노광한다. 상기 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 피쳐층을 가공한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에서, 상기 노광 단계는 상기 포토레지스트막을 상기 포토마스크로부터 반사되는 EUV (extreme ultraviolet) 광을 이용하여 노광하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적회로 소자는 상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크를 사용하여 제조된다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법에서는, 포토마스크 기판을 일측 표면을 덮는 에너지 흡수층에 외부로부터 국부적으로 에너지 빔을 인가하여 열을 흡수하도록 함으로써 물리적 변형을 유도한다. 상기 에너지 흡수층의 물리적 변형에 의해 발생되는 스트레스가 포토마스크 기판의 반대측 표면 위에 형성된 막들에 전달됨으로써 포토마스크의 전면측에 형성된 막들의 두께 변화, 또는 포토마스크의 전면측에서 노출되는 상면의 프로파일의 변형을 유도할 수 있고, 이에 따라 포토마스크에서 발생되는 다양한 에러들을 보정할 수 있다. 반사형 EUV 포토마스크에서의 에러를 보정하는 경우, 포토마스크 중 노광 광이 반사되는 전면측과 반대인 배면측 표면으로부터 포토마스크에 레이저 빔을 인가함으로써, 포토마스크의 전면측에서 원하는 보정이 이루어질 수 있다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법은 포토마스크 블랭크에 대하여 수행될 수도 있고, 포토마스크 블랭크에 포함된 광흡수층을 패터닝하여 원하는 패턴을 가지는 포토마스크를 제작한 후에 완성된 포토마스크에 대하여 수행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법은 집적회로 소자의 제조 공정시 노광 공정 전 또는 후에 필요에 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 리소그래피 시스템에서 웨이퍼상에 노광 공정을 수행하기 전에, 상기 노광 공정에 사용될 포토마스크에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 방법에 따른 에러 보정이 수행될 수 있다. 또는, 포토마스크를 사용하여 웨이퍼상에 노광 공정을 적어도 1 회 수행한 후, 상기 노광 공정에 사용된 포토마스크에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 에러 보정 방법에 따라 다시 에러 보정을 수행하고, 이와 같이 에러 보정된 포토마스크를 사용하여 웨이퍼에 대한 노광 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 집적회로 소자의 제조 방법에 의하면, 집적회로 소자의 제조 공정 중에 포토마스크의 에러를 효과적으로 보정함으로써, 웨이퍼상의 정확한 위치에 원하는 형상의 패턴을 효과적으로 전사할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 개략적인 구조를 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 2a 내지 도 2f는 각각 도 1b에 예시한 에너지 흡수층으로 채용 가능한 예시적인 에너지 흡수층들의 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 4는 EUV 리소그래피 시스템의 비접촉식 3 차원 측정성 (non-telecentricity)으로 인해 발생되는 이미지 시프트 (image shift)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 포토마스크에서 탄성 변형에 의해 평탄도 에러가 발생한 경우에 발생되는 이미지 시프트 (image shift)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 에러 보정 대상의 포토마스크에 형성된 패턴 요소들에 대하여 레지스트레이션 에러를 측정한 결과를 예시한 2 차원 맵(map)이다.
도 7a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 예에 따른 에러 보정 대상의 포토마스크의 개략적인 단면도이다.
도 7b는 도 7a에 예시한 포토마스크에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법에 따라 국부 보정 위치로 설정한 편평하지 않은 부분의 두께를 보정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 예에 따른 에러 보정 대상의 포토마스크의 개략적인 단면도이다.
도 8b는 도 8a에 예시한 포토마스크에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법에 따라 국부 보정 위치에서의 에러를 보정하는 다른 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 또 다른 예에 따른 에러 보정 대상의 포토마스크의 개략적인 단면도이다.
도 9b는 도 9a에 예시한 포토마스크에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법에 따라 국부 보정 위치에서의 에러를 보정하는 또 다른 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법에 따라 포토마스크에서의 두께 편차를 보정한 평가예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법에 따라 포토마스크에서의 평탄도 에러를 보정한 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일부 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드의 블록 다이어그램이다.
도 15는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드를 채용하는 메모리 시스템의 블록 다이어그램이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 개략적인 구조를 도시한 평면도 및 단면도이다. 도 1a 및 도 1b에는 노광 공정을 통해 웨이퍼(도시 생략) 상에 패턴을 전사하여 반도체 소자와 같은 집적회로를 제조하기 위한 반사형 포토마스크(100)가 예시되어 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크(100)는 EUV 파장 범위, 예를 들면 약 13.5 nm의 노광 파장을 이용하는 포토리소그래피 공정에 사용할 수 있는 반사형 포토마스크이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 포토마스크(100)는 웨이퍼상의 칩 영역에서 집적회로를 구성하는 단위 소자를 형성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역(110)과, 상기 웨이퍼상의 스크라이브 레인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역(120)과, 상기 메인 패턴 영역(110) 및 보조 패턴 영역(120)을 포위하는 블랙 보더 영역(130)을 가진다.
포토마스크(100)는 도 1b에 예시한 단면 구성을 가지는 패턴 영역 및 비패턴 영역을 포함할 수 있다. 특히, 상기 블랙 보더 영역(130)은 웨이퍼상에 패턴을 전사하기 위한 패턴 요소를 포함하지 않는 비패턴 영역으로 이루어진다. 상기 보조 패턴 영역(120)은 도 1b에 예시한 패턴 영역 및 비패턴 영역을 포함할 수 있다. 상기 보조 패턴 영역(120)의 패턴 영역에는 구현하고자 하는 집적회로를 구성하는 패턴이 아니라, 상기 집적회로의 제조 과정에서는 필요하지만 집적회로 최종 생성물에는 남지 않는 보조 패턴, 예를 들면 얼라인 키 (align key) 패턴을 웨이퍼상의 스크라이브 레인 영역에 전사하기 위한 보조 패턴 요소(122)가 형성될 수 있다. 상기 보조 패턴 영역(120)의 비패턴 영역에는 웨이퍼상에 전사할 패턴 요소를 포함하지 않는 영역이다.
상기 메인 패턴 영역(110)의 적어도 일부는 웨이퍼상의 칩 영역에 집적회로를 구성하는 데 필요한 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴을 구성하는 메인 패턴 요소(pattern elements)(112)가 형성되어 있는 패턴 영역에 해당한다. 도 1a에는 포토마스크(100)에 포함된 복수의 메인 패턴 영역(110) 중에서 선택된 하나의 메인 패턴 영역(110A)에 대하여만 메인 패턴 요소(112)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이는 설명 및 도시의 편의를 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상에 도 1a에 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 복수의 메인 패턴 영역(110)을 구성하는 어느 하나의 메인 패턴 영역(110)의 모든 영역이 상기 메인 패턴 요소(112)가 형성되어 있는 패턴 영역에 해당할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 복수의 메인 패턴 영역(110)을 구성하는 어느 하나의 메인 패턴 영역(110) 중 일부 영역만 상기 패턴 영역에 해당하고, 다른 일부 영역은 상기 메인 패턴 요소(112)가 형성되지 않는 비패턴 영역에 해당할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 1b에 예시한 포토마스크(100)의 "비패턴 영역"은 웨이퍼에 전사할 패턴 요소를 포함하지 않는 블랙 보더 영역(130)의 일부에 해당한다. 다른 일부 실시예들에서, 도 1b에 예시한 포토마스크(100)의 "비패턴 영역"은 상기 보조 패턴 영역(120) 중 웨이퍼상에 전사할 보조 패턴 요소가 형성되어 있지 않은 일부 영역에 해당한다. 또 다른 일부 실시예들에서, 도 1b에 예시한 포토마스크(100)의 "비패턴 영역"은 상기 메인 패턴 영역(110)에서 웨이퍼상의 칩 영역에 전사할 패턴이 형성되어 있지 않은 일부 영역에 해당한다.
일부 실시예들에서, 상기 메인 패턴 영역(110)은 비패턴 영역을 포함하지 않을 수 있다. 그리고, 도 1b의 "비패턴 영역"은 상기 보조 패턴 영역(120) 및 블랙 보더 영역(130) 중 적어도 하나의 영역에 포함되는 일부 구성에 대응할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 1b에 예시한 포토마스크(100)의 "패턴 영역"은 상기 메인 패턴 영역(110) 중 메인 패턴 요소(112)가 형성된 부분에 대응할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 1b에 예시한 포토마스크(100)의 "패턴 영역"은 상기 보조 패턴 영역(120)에서 상기 보조 패턴 요소(122)가 형성된 부분에 대응할 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 포토마스크(100)는 상기 메인 패턴 영역(110), 보조 패턴 영역(120), 및 블랙 보더 영역(130)을 포함하는 포토마스크 기판(140)을 포함한다.
상기 포토마스크 기판(140)은 유전체, 유리, 반도체, 또는 금속 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 포토마스크 기판(140)은 낮은 열팽창계수 (thermal expansion coefficient)를 가지는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 포토마스크 기판(140)은 20 ℃에서의 열팽창 계수가 약 0 ± 0.05 × 10-7/℃ 일 수 있다. 또한, 상기 포토마스크 기판(140)은 평활성, 평탄도, 및 세정액에 대한 내성이 우수한 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 포토마스크 기판(140)은 합성 석영 유리, 석영 유리, 알루미노 실리케이트 유리, 소다라임 유리, SiO2-TiO2 계 유리 등과 같은 LTEM (low thermal expansion material) 유리, β 석영 고용체를 석출한 결정화 유리, 단결정 실리콘, 또는 SiC로 이루어질 수 있다.
상기 포토마스크 기판(140)은 전면 측(frontside) 제1 표면(140F)과 배면 측(backside) 제2 표면(140B)을 가진다. 일부 실시예들에서, 상기 제1 표면(140F)은 약 50 nm 이하의 평탄도를 가지고, 상기 제2 표면(140B)은 약 500 nm 이하의 평탄도를 가질 수 있다. 또한, 상기 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F) 및 제2 표면(140B)은 각각 약 0.15 nm 이하의 평균(root mean square: RMS) 표면 조도를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1b에 예시한 바와 같이, 포토마스크(100)의 비패턴 영역에서 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F) 위에는 노광 광, 예를 들면 EUV 광을 반사하기 위한 다중 반사막(150), 캡핑층(160), 버퍼층(162), 광흡수층 (light absorber layer)(170) 및 저반사층(172)이 차례로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 버퍼층(162) 및 저반사층(172) 중 적어도 하나가 생략될 수 있다.
상기 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B) 위에는 상기 포토마스크 기판(140)의 적어도 일부를 덮는 에너지 흡수층 (energy-absorbing layer)(180)과, 상기 에너지 흡수층(180)을 덮는 백사이드 도전막(190)이 형성되어 있다.
포토마스크(100)의 패턴 영역에는, 비패턴 영역에서와 유사하게, 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F) 위에 다중 반사막(150) 및 캡핑층(160)이 차례로 형성되어 있고, 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B) 위에 에너지 흡수층(180) 및 백사이드 도전막(190)이 차례로 형성되어 있다. 그리고, 상기 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F)측에서 상기 캡핑층(160) 위에는 소정 형상의 패턴 요소들, 예를 들면 메인 패턴 영역(110)에 위치되는 메인 패턴 요소(112) 또는 보조 패턴 영역(120)에 위치되는 보조 패턴 요소(122)를 정의하기 위한 버퍼 패턴(162P), 광흡수 패턴(170P) 및 저반사 패턴(172P)이 차례로 형성되어 있다. 상기 버퍼 패턴(162P) 및 저반사 패턴(172P) 중 적어도 하나는 생략 가능하다.
상기 다중 반사막(150)은 고굴절률층(150H)과 저굴절률층(150L)을 교대로 복수 회 적층하여 얻어진 다층 미러 구조를 가진다. 예를 들면, 상기 다중 반사막(150)은 고굴절률층(150H)과 저굴절률층(150L)이 약 20 ∼ 60 주기 반복 형성된 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 다중 반사막(150)은 Mo/Si 주기 다중막, Mo 화합물/Si 화합물 주기 다중막, Ru/Si 주기 다중막, Be/Mo 주기 다중막, Si/Nb 주기 다중막, Si/Mo/Ru 주기 다중막, Si/Mo/Ru/Mo 주기 다중막, 또는 Si/Ru/Mo/Ru 주기 다중막으로 이루어질 수 있다.
상기 다중 반사막(150)을 구성하는 재료 및 각 층의 막 두께는 적용되는 EUV 광의 파장대, 또는 상기 다중 반사막(150)에서 요구되는 EUV 광의 반사율에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 다중 반사막(150)이 Mo/Si 주기 다중막으로 이루어지는 경우, 상기 다중 반사막(150) 내에 포함되는 저굴절률층(150L)에 대응하는 Mo 층과 고굴절률층(150H)에 대응하는 Si 층은 각각 약 2 ∼ 5 nm의 범위 내에서 선택되는 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 다중 반사막(150)은 DC 스퍼터링, RF 스퍼터링, 이온 빔 스퍼터링 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 이온 빔 스퍼터링법을 이용하여 Mo/Si 다중 반사막을 형성하는 경우, 타겟(target)으로서 Si 타겟을 사용하고 스퍼터 가스로서 Ar 가스를 사용하여 Si 막을 퇴적하고, 타겟으로서 Mo 타켓을 사용하고 스퍼터 가스로서 Ar 가스를 사용하여 Mo 막을 퇴적하는 것을 1 주기로 하여, Si 막 및 Mo 막을 약 40 ∼ 50 주기 형성할 수 있다.
상기 캡핑층(160)은 상기 다중 반사막(150)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 또는, 상기 포토마스크(100)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 웨이퍼에 전사할 패턴 요소들을 형성하기 위하여 상기 광흡수층(170)을 건식 식각하는 동안, 상기 캡핑층(160)은 상기 다중 반사막(150)이 손상되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 캡핑층(160)은 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 캡핑층(160)을 Ru 합금으로 형성하는 경우, 상기 Ru 합금은 Ru와, Nb, Zr, Mo, Y, B, La, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 캡핑층(160)을 EUV 광 흡수율이 작은 재료로 형성함으로써, 도 1b에 예시한 바와 같이, 포토마스크(100)의 패턴 영역 중 광 흡수 패턴(170P)으로 덮이지 않는 영역에서 상기 다중 반사막(150)이 상기 캡핑층(160)에 의해 덮여 있을 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 상기 캡핑층(160)은 Si 막으로 이루어질 수 있다. Si 막으로 이루어지는 캡핑층(160)은 그 표면에 자연 산화막이 형성된 구조를 가질 수 있다. 또 다른 일부 실시예들에서, 상기 다중 반사막(150)이 Mo/Si 다중 반사막인 경우, 상기 다중 반사막(150)의 최상층을 Si 막으로 하고, 상기 Si 최상층이 상기 캡핑층(160)의 역할을 하도록 할 수 있다. 이 때, 별도의 캡핑층(160) 형성 공정은 생략될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 캡핑층(160)은 약 0.5 ∼ 10 nm의 두께를 가질 수 있다.
상기 포토마스크(100)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 웨이퍼에 전사할 패턴 요소들을 형성하기 위하여 상기 광흡수층(170)을 건식 식각하는 동안, 상기 버퍼층(162)은 상기 다중 반사막(150)이 손상되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(162)은 포토마스크(100)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 흑 결함 또는 백 결함이 발생한 경우에 행해지는 결함 수정시 상기 다중 반사막(150)을 보호하는 역할을 할 수 있다.
상기 버퍼층(162) 및 버퍼 패턴(162P)은 EUV 광의 흡수율이 매우 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 버퍼층(162) 및 버퍼 패턴(162P)은 Ru, RuB, RuSi, Cr, Cr 질화물, Al, Al 질화물, Ta, Ta 질화물, SiO2, Si3N4, Al2O3, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 버퍼층(162) 및 버퍼 패턴(162P)은 약 1 ∼ 100 nm 두께로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 예비 버퍼층이 EUV 광에 대한 흡수율이 비교적 큰 재료로 이루어지는 경우, 도 1b에 예시한 바와 같이, 포토마스크(100)의 패턴 영역 중 광 흡수 패턴(170P)으로 덮이지 않는 영역에서는 버퍼층(162)이 제거되고 광흡수 패턴(170P)의 하부에만 버퍼 패턴(162P)이 남도록 할 수 있다.
상기 버퍼층(162)은 스퍼터링 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 버퍼층(162) 및 버퍼 패턴(162P)이 Ru 막으로 이루어지는 경우, 타겟으로서 Ru 타겟을 사용하고 스퍼터 가스로서 Ar 가스를 사용하는 마그네트론 스퍼터링 공정을 행하여 버퍼층(162)을 형성할 수 있다.
상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 EUV 광을 흡수하면서 EUV 광의 반사율이 매우 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 내화학성이 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 EUV 광의 파장 영역의 광선을 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P) 각각의 표면에 조사하였을 때에, 파장 13.5 ㎚ 부근의 최대 광선 반사율이 약 5 ％ 이하인 물질로 이루어질 수 있다.
상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 Ta를 주성분으로 하는 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 Ta 주성분과, Hf, Si, Zr, Ge, B, N 및 H 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 TaN, TaHf, TaHfN, TaBSi, TaBSiN, TaB, TaBN, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, TaZr, TaZrN, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 Ta의 함량이 적어도 40 원자%인 재료로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 약 0 ∼ 25 원자%의 산소 (O)를 더 함유할 수 있다.
상기 버퍼층(162)이 Ru 또는 Ru 화합물로 이루어지는 경우, 상기 포토마스크(100)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 웨이퍼에 전사할 패턴 요소들을 구성하는 광흡수 패턴(170P)을 형성하기 위하여 상기 광흡수층(170)을 건식 식각할 때, 상기 버퍼층(162)의 손상을 방지하기 위하여, 식각 가스로서 염소계 가스를 사용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170)을 형성하기 위하여 스퍼터링 공정을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 약 30 ∼ 200 ㎚의 두께를 가질 수 있다.
상기 저반사층(172) 및 저반사 패턴(172P)은 포토마스크(100)에 형성된 패턴 요소들에 대한 검사 중에, 검사 광의 파장 대역, 예를 들면 약 190 ∼ 260 nm의 파장 대역에서 비교적 낮은 반사율을 제공함으로써 충분한 콘트라스트를 얻도록 하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 저반사층(172) 및 저반사 패턴(172P)은 TaBO, TaBNO, TaOH, 또는 TaONH로 이루어질 수 있다. 상기 저반사층(172)은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 저반사층(172) 및 저반사 패턴(172P)은 각각 약 5 ∼ 25 nm의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B)을 덮는 에너지 흡수층(180)은 외부로부터 국부적으로 제공되는 에너지, 예를 들면 열을 흡수함으로써 물리적 변형이 가능하다. 상기 에너지 흡수층(180)의 물리적 변형에 의해 발생되는 스트레스가 포토마스크 기판(140)의 반대측 제1 표면(140F) 위에 형성된 막들에 전달되어 포토마스크(100)의 전면측에 형성된 막들의 두께 변화, 또는 포토마스크(100)의 전면측에서 노출되는 상면의 프로파일의 변형을 유도할 수 있다.
일부 실시예들에서, 포토마스크(100)의 패턴 영역 및 비패턴 영역에서 상기 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F)은 상기 다중 반사막(150)과 직접 접할 수 있고, 상기 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B)은 상기 에너지 흡수층(180)과 직접 접할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 비정질 재료 또는 실리사이드를 포함할 수 있다. 상기 에너지 흡수층(180)은 일정한 조성을 가지는 물질로 이루어지는 단일층, 또는 적어도 2 종류의 물질이 교대로 적어도 1 회 적층된 다중층으로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 상기 다중 반사막(150)에 포함된 물질과 동일한 적어도 하나 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 상기 다중 반사막(150)에 대하여 설명한 바와 동일한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 에너지 흡수층(180)은 Mo/Si 주기 다중막, Mo 화합물/Si 화합물 주기 다중막, Ru/Si 주기 다중막, Be/Mo 주기 다중막, Si/Nb 주기 다중막, Si/Mo/Ru 주기 다중막, Si/Mo/Ru/Mo 주기 다중막, 또는 Si/Ru/Mo/Ru 주기 다중막으로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 Al, Si, 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 제1 원소를 포함하는 비정질 재료, 또는 실리사이드를 포함할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 제1 원소와, Nb, Mo, Ru 및 Pd 중에서 선택되는 적어도 하나의 제2 원소를 포함하는 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
상기 에너지 흡수층(180)은 약 50 ∼ 500 nm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에너지 흡수층(180)은 DC 스퍼터링, RF 스퍼터링, 이온 빔 스퍼터링 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F) 위에 반사막(150) 및 광흡수층(170)을 포함하는 적층 구조를 형성하여 포토마스크 블랭크(blank)를 형성한 후, 패턴 영역에서 광흡수층(170)을 패터닝하기 전에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B) 위에 에너지 흡수층(180)이 형성되어 있는 상태에서 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 포토마스크 블랭크의 패턴 영역에서 광흡수층(170)을 패터닝하여 도 1a 및 도 1b에 예시한 바와 같은 포토마스크(100)를 얻을 수 있다.
다른 일부 일시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F) 위에 반사막(150) 및 광흡수층(170)을 포함하는 적층 구조를 형성하여 포토마스크 블랭크를 형성하고, 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 포토마스크 블랭크의 패턴 영역에서 광흡수층(170)을 패터닝하여 광흡수 패턴(170P)이 형성된 후, 상기 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B) 위에 에너지 흡수층(180) 형성에 필요한 물질을 퇴적하여 얻어질 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(180)은 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F) 위에 반사막(150) 및 광흡수층(170)을 포함하는 적층 구조를 형성하기 전에, 상기 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B) 위에 에너지 흡수층(180) 형성에 필요한 물질을 퇴적하여 얻어질 수 있다. 그리고, 상기 에너지 흡수층(180)의 형성 후에, 포토마스크 기판(140)의 제1 표면(140F) 위에 반사막(150) 및 광흡수층(170)을 포함하는 적층 구조를 형성하여 포토마스크 블랭크를 형성하고, 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 포토마스크 블랭크의 패턴 영역에서 광흡수층(170)을 패터닝하여 도 1a 및 도 1b에 예시한 바와 같은 포토마스크(100)를 얻을 수 있다.
상기 포토마스크 기판(140)의 제2 표면(140B) 위에서 상기 에너지 흡수층(180)을 덮고 있는 백사이드 도전막(190)은 노광 공정시에 노광 장치의 정전 척 (electrostatic chuck)에 포토마스크(100)를 고정하는 데 이용될 수 있다.
상기 백사이드 도전막(190)은 Cr 함유 물질, 또는 Ta 함유 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 백사이드 도전막(190)은 Cr 또는 CrN으로 이루어질 수 있다. 상기 백사이드 도전막(190)은 약 20 ∼ 80 nm의 두께를 가질 수 있다.
도 2a 내지 도 2f는 도 1b에 예시한 에너지 흡수층(180)으로 채용 가능한 예시적인 에너지 흡수층들(182, C182, 184, C184, 186, C186)의 일부 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 에너지 흡수층(182)은 균일한 조성을 가지는 단일층으로 이루어진다. 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(182)은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 비정질 재료, 또는 실리사이드를 포함할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 에너지 흡수층(C182)은 도 2a에 예시한 에너지 흡수층(182)과 대체로 동일한 구성을 가진다. 단, 에너지 흡수층(C182)은 서로 다른 두께를 가지는 복수의 부분들을 가진다. 따라서, 에너지 흡수층(C182)은 단차가 형성된 표면을 가진다. 도 2b에는 상기 서로 다른 두께를 가지는 복수의 부분들이 제1 부분(C11), 제2 부분(C12) 및 제3 부분(C13)을 포함하는 경우를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 부분(C12)은 포토마스크 기판(140)의 두께 방향 (도 1a 및 도 1b에서 Z 방향)을 따라 제1 부분(C11)보다 제1 두께 (ΔD11) 만큼 감소된 두께를 가진다. 상기 제3 부분(C13)은 포토마스크 기판(140)의 두께 방향 (도 1a 및 도 1b에서 Z 방향)을 따라 제1 부분(C11)보다 제2 두께(ΔD12) 만큼 감소된 두께를 가진다. 상기 제1 두께 (ΔD11) 및 제2 두께(ΔD12)는 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제1 부분(C11)은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소가 비정질 상태로 존재할 수 있다. 그리고, 상기 제2 부분(C12) 및 제3 부분(C13)은 각각 적어도 일부가 상기 제1 부분(C11)을 구성하는 원소와 동일한 원소로 이루어지되, 상기 원소가 결정질 상태로 존재할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 에너지 흡수층(184)은 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 층(184A) 및 제2 층(184B)이 교대로 복수 회 적층된 다중층으로 이루어진다. 일부 실시예들에서, 상기 제1 층(184A) 및 제2 층(184B)이 교대로 약 20 ∼ 60 주기 반복 형성된 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 층(184A) 및 제2 층(184B) 중 적어도 하나는 비정질 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 층(184A) 및 제2 층(184B) 중 어느 하나는 Al, Si, 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 제1 원소를 포함할 수 있다. 상기 제1 원소는 비정질 상태로 존재할 수 있다. 그리고, 상기 제1 층(184A) 및 제2 층(184B) 중 다른 하나는 Nb, Mo, Ru 및 Pd 중에서 선택되는 적어도 하나의 제2 원소를 포함할 수 있다.
상기 제1 층(184A) 및 제2 층(184B)은 서로 실질적으로 동일한 두께를 가질 수도 있고 서로 다른 두께를 가질 수도 있다. 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(184)은 도 1b에 예시한 다중 반사막(150)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 2d를 참조하면, 에너지 흡수층(C184)은 도 2c에 예시한 에너지 흡수층(184)과 대체로 유사하게, 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 층(C184A) 및 제2 층(C184B)이 교대로 복수 회 적층된 다중층으로 이루어진다. 상기 제1 층(C184A) 및 제2 층(C184B)에 대한 상세한 사항은 도 2c를 참조하여 제1 층(184A) 및 제2 층(184B)에 대하여 설명한 바와 대체로 동일하다. 단, 에너지 흡수층(C184)은 서로 다른 두께를 가지는 복수의 부분들을 가진다. 따라서, 에너지 흡수층(C184)은 단차가 형성된 표면을 가진다. 도 2d에는 상기 서로 다른 두께를 가지는 복수의 부분들이 제1 부분(C21), 제2 부분(C22) 및 제3 부분(C23)을 포함하는 경우를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 부분(C22)은 포토마스크 기판(140)의 두께 방향 (도 1a 및 도 1b에서 Z 방향)을 따라 제1 부분(C21)보다 제1 두께 (ΔD21) 만큼 감소된 두께를 가진다. 상기 제3 부분(C23)은 포토마스크 기판(140)의 두께 방향 (도 1a 및 도 1b에서 Z 방향)을 따라 제1 부분(C21)보다 제2 두께(ΔD22) 만큼 감소된 두께를 가진다. 상기 제1 두께 (ΔD21) 및 제2 두께(ΔD22)는 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
일부 실시예들에서, 제1 층(C184A) 중 제2 부분(C22) 및 제3 부분(C23)에 포함되는 영역들의 두께는 제1 부분(C21)에 포함되는 영역의 두께보다 더 작을 수 있다. 상기 제1 부분(C21)에서 상기 제1 층(C184A)은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소가 비정질 상태로 존재할 수 있다. 그리고, 상기 제2 부분(C22) 및 제3 부분(C23)에서 상기 제1 층(C184A)의 적어도 일부가 상기 제1 부분(C21)을 구성하는 제1 층(C184A)의 구성 원소와 동일한 원소로 이루어지되, 상기 원소가 결정질 상태로 존재할 수 있다.
도 2e를 참조하면, 에너지 흡수층(186)은, 도 2c에 예시한 에너지 흡수층(184)과 유사하게, 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 층(186A) 및 제2 층(186B)이 교대로 복수 회 적층된 다중층으로 이루어진다. 단, 상기 제1 층(186A)의 두께가 상기 제2 층(186B)의 두께보다 더 크다.
상기 제1 층(186A) 및 제2 층(186B) 중 비교적 큰 두께를 가지는 제1 층(186A)은 비정질 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 층(186A)은 Al, Si, 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 제1 원소를 포함할 수 있다. 그리고, 비교적 작은 두께를 가지는 제2 층(186B)은 Nb, Mo, Ru 및 Pd 중에서 선택되는 적어도 하나의 제2 원소를 포함할 수 있다.
상기 에너지 흡수층(186)에서, 상기 제1 층(186A) 및 제2 층(186B)은 교대로 약 20 ∼ 60 주기 반복 형성된 구조를 가질 수 있다.
도 2f를 참조하면, 에너지 흡수층(C186)은 도 2e에 예시한 에너지 흡수층(184)과 대체로 유사하게, 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 층(C186A) 및 제2 층(C186B)이 교대로 복수 회 적층된 다중층으로 이루어진다. 상기 제1 층(C186A) 및 제2 층(C186B)에 대한 상세한 사항은 도 2e를 참조하여 제1 층(186A) 및 제2 층(186B)에 대하여 설명한 바와 대체로 동일하다.
단, 에너지 흡수층(C186)은 서로 다른 두께를 가지는 복수의 부분들을 가진다. 따라서, 에너지 흡수층(C186)은 단차가 형성된 표면을 가진다. 도 2f에는 상기 서로 다른 두께를 가지는 복수의 부분들이 제1 부분(C31), 제2 부분(C32) 및 제3 부분(C33)을 포함하는 경우를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 부분(C32)은 포토마스크 기판(140)의 두께 방향 (도 1a 및 도 1b에서 Z 방향)을 따라 제1 부분(C31)보다 제1 두께 (ΔD31) 만큼 감소된 두께를 가진다. 상기 제3 부분(C33)은 포토마스크 기판(140)의 두께 방향 (도 1a 및 도 1b에서 Z 방향)을 따라 제1 부분(C31)보다 제2 두께(ΔD32) 만큼 감소된 두께를 가진다. 상기 제1 두께 (ΔD31) 및 제2 두께(ΔD32)는 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제1 층(C186A) 중 제2 부분(C32) 및 제3 부분(C33)에 포함되는 영역들의 두께는 제1 부분(C31)에 포함되는 영역의 두께보다 더 작을 수 있다. 상기 제1 부분(C31)에서 상기 제1 층(C186A)은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소가 비정질 상태로 존재할 수 있다. 그리고, 상기 제2 부분(C32) 및 제3 부분(C33)에서 상기 제1 층(C186A)은 각각 적어도 일부가 상기 제1 부분(C31)을 구성하는 제1 층(C186A)의 구성 원소와 동일한 원소로 이루어지되, 상기 원소가 결정질 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 도 2f에 예시한 제1 층(C186A)의 두께가 도 2d에 예시한 제1 층(C184A)의 두께보다 더 크게 형성됨으로써, 상기 제1 층(C186A) 중 비정질 상태인 제1 부분(C31)에서의 두께와 결정질 상태인 제2 부분(C32) 및 제3 부분(C33)에서의 두께 차이가 도 2d에 예시한 제1 층(C184A) 중 비정질 상태인 제1 부분(C21)에서의 두께와 결정질 상태인 제2 부분(C22) 및 제3 부분(C23)에서의 두께 차이보다 더 커질 수 있다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법을 설명하기 위한 플로차트이다. 설명의 편의를 위하여, 도 3에 예시한 포토마스크의 에러 보정 방법을 설명하는 데 있어서 도 1a 및 도 1b에 예시한 포토마스크(100)를 사용하여 에러를 보정하는 방법을 예로 들어 설명한다.
도 1a, 도 1b 및 도 3을 참조하면, 공정 P12에서, 포토마스크(100)를 준비한다.
상기 포토마스크(100)는 도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2c 및 도 2e를 참조하여 설명한 바와 같은 에너지 흡수층들(180, 182, 184, 186) 중 어느 하나의 구성을 가지는 에너지 흡수층을 포함할 수 있다.
상기 포토마스크(100)는 노광 공정을 거치기 전, 또는 노광 장치의 정전 척에 고정되기 전의 상태일 수 있다. 또는, 상기 포토마스크(100)는 노광 장치의 정전 척에 고정된 상태에서 상기 포토마스크(100)의 전면 측으로부터 반사되는 반사광을 이용하여 웨이퍼상에 노광 공정이 수행된 후의 상태일 수 있다.
공정 P14에서, 상기 포토마스크(100)의 에러를 검출한다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크(100)의 에러를 검출하기 위하여 상기 포토마스크(100)의 전면 측 또는 배면 측에서 측정 가능한 다양한 특성들을 측정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 공정 P14에서 검출되는 포토마스크(100)의 에러는 포토마스크(100)의 평탄도 에러(flatness error)일 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 공정 P14에서 검출되는 포토마스크(100)의 에러는 포토마스크(100)의 두께 편차 (thickness variation)일 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P14에서 검출되는 포토마스크(100)의 에러는 포토마스크(100)에서의 임계 선폭 균일도 (critical dimension uniformity: CDU) 에러, 또는 상기 포토마스크(100)로부터 반사된 광을 이용한 노광 공정을 거처 웨이퍼상에 구현된 패턴들의 임계 선폭 균일도일 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P14에서 검출되는 포토마스크(100)의 에러는 상기 포토마스크(100)를 사용하여 수행된 노광 공정의 결과 나타난 이미징 에러(imaging error)일 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P14에서 검출되는 포토마스크(100)의 에러는 상기 포토마스크(100)의 레지스트레이션 에러 (registration error)일 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P14에서 검출되는 포토마스크(100)의 에러는 포토마스크(100)에서 메인 패턴 요소(112) 또는 보조 패턴 요소(122) (도 1a 참조)의 실제 위치와 미리 정해진 위치와의 차이일 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P14에서 검출되는 포토마스크(100)의 에러는 상기 포토마스크(100)로부터 반사된 광에 의해 노광된 웨이퍼 상에 상기 노광에 의해 구현된 패턴 요소의 실제 위치와 미리 정해진 위치와의 차이일 수 있다.
도 4는 EUV 리소그래피 시스템의 비접촉식 3 차원 측정성 (non-telecentricity)으로 인해 발생되는 이미지 시프트 (image shift)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, EUV 리소그래피 시스템(200)의 정전 척(210)에 고정된 포토마스크(PM1)는 그 전면 측에 실질적으로 편평한 부분(F)과, 상기 편평한 부분을 기준으로 할 때 적어도 부분적으로 편평하지 않은 부분(NF), 예를 들면 요철과 같이 포토마스크(PM1)의 두께 방향으로 변위된 부분을 포함할 수 있다. 상기 편평한 부분(F) 및 편평하지 않은 부분(NF)의 편차 정도는 포토마스크(PM1)의 두께 방향에서의 높이 차이(ΔT)로 나타낼 수 있다. 상기 높이 차이(ΔT)로 인해, 포토마스크(PM1) 상에서의 노광 광(L)의 조사(照射) 위치가 수평 방향으로 어긋나게 되고, 이로 인해 웨이퍼(W) 상의 결상면에서 이미지 시프트가 야기되는 오버레이 에러 (overlay error)가 발생한다.
노광 광(L)의 입사각을 θ 라 하고, 투영 광학계(220)의 축소율을 1/M 이라 할 때, 웨이퍼(W)상에서의 이미지 시프트량(ΔX1)은 수학식 1로 표시될 수 있다.
[수학식 1]
ΔX1 = (1/M) × ΔT × tanθ
수학식 1에서, 상기 ΔX1은 노광시 스캔 방향과 일치하는 방향으로의 시프트량이다.
예를 들면, 상기 높이 차이(ΔT)가 약 50 nm이고, 투영 광학계(220)의 축소율이 1/4이고, 노광 광(L)의 입사각 (θ)이 6°일 때, 웨이퍼(W)상에서의 이미지 시프트량(ΔX1)은 약 1.3 nm가 된다.
상기와 같은 에러에 기인하여 발생되는 이미지 시프트는 위치 정밀도 저하의 원인이 될 수 있다.
도 5는 포토마스크(PM2)에서 탄성 변형에 의해 평탄도 에러가 발생한 경우에 발생되는 이미지 시프트 (image shift)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, EUV 리소그래피 시스템(200)의 정전 척(210)에 고정된 포토마스크(PM2)에서 평탄도 에러가 발생하여 포토마스크(PM2)의 노광 광 입사면인 전면 측에 오목면(CCV)이 형성된 경우, 포토마스크(PM2) 상의 패턴 위치가 어긋나므로, 웨이퍼(W)상의 결상면 상에서 노광시 스캔 방향과 일치하는 방향으로 소정량(ΔX2)의 이미지 시프트가 야기되는 오버레이 에러가 발생한다.
도 5에는 포토마스크(PM2)의 전면 측에 오목면(CCV)이 형성된 경우를 예시하였으나, 포토마스크(PM2)의 전면 측에 볼록면이 형성된 경우에도 유사한 원리에 의해 웨이퍼(W)상의 결상면 상에서 이미지 시프트가 야기되는 오버레이 에러가 발생할 수 있다.
도 6은 에러 보정 대상의 포토마스크에 형성된 패턴 요소들에 대하여 레지스트레이션 에러를 측정한 결과를 예시한 2 차원 맵(map)(230)이다.
일반적으로, 포토마스크의 레지스트레이션 에러는 포토마스크를 EUV 리소그래피 시스템의 정전 척에 클램핑함으로써 발생되거나 포토마스크의 평탄도 에러에 기인하여 발생될 수 있다. 레지스트레이션 에러는 포토마스크상의 패턴 요소들의 일부가 이들의 미리 정해진 위치에 정확하게 있지 않을 때 발생될 수 있다. 포토마스크에서 패턴 요소들에 대한 레지스트레이션 에러가 발생된 경우, 이들 패턴 요소들로부터 웨이퍼 상의 포토레지스트막에 전사되는 패턴 형상은 미리 설계한 형상과 동일하지 않게 되거나, 상기 포토레지스트막의 정확한 위치에 전사되지 않는 문제를 야기할 수 있다.
상기 포토마스크의 레지스트레이션 에러의 분포는 도 6에 예시한 바와 같이, 화살표의 2 차원 맵(230)으로 표시될 수 있다. 2 차원 맵(230)에서, 화살표들 각각의 방향은 포토마스크 상의 패턴 요소들이 그 공칭 위치 (nominal position) (X: 0.00, Y: 0.00)에 대해 시프트(shift)되는 방향을 나타내고, 상기 화살표들 각각의 길이는 시프트 양을 나타낸다.
일부 실시예들에서, 도 3의 공정 P14에서 포토마스크의 에러를 검출하기 위하여 다양한 설비를 이용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 포토마스크의 평탄도(flatness) 에러를 검출하기 위하여, 예를 들면 트로펠 울트라플랫 (Tropel UltraFlat) (Corning Tropel 사 제품)을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 자이고(Zygo)사 또는 트로펠(Tropel)사에 의해 제조된 간섭계(interferometer)를 이용할 수도 있다.
포토마스크의 두께 분포 (thickness distribution)를 측정하기 위한 예시적인 방법에서, 포토마스크가 파장 300 ∼ 800 nm의 가시광 영역의 광선 투과성 (light-transmitting property)이 높은 재료, 예를 들면 실리카 유리 또는 TiO2-SiO2 유리를 포함하는 경우, 파장 300 ∼ 800 nm의 가시광을 광원으로 하는 간섭계를 이용하여 전면(frontside surface) 및 배면(backside surface)으로부터 반사된 광(beams)의 광로차 (optical path difference)로부터 포토마스크의 전체적인 두께 분포를 측정하고, 얻어진 두께 분포로부터 틸트 성분 (tilting component)을 차감한 나머지에서의 최대값과 최소값과의 차이로부터 전체적인 두께 분포를 얻을 수 있다. 상기와 같은 두께 분포 측정을 위한 간섭계로서, 예를 들면 코닝 트로펠 (Corning Tropel) 사 제품 (Tropel UltraFlat), 자이고(Zygo)사 제품 (Verifire 또는 MarkIV), 후지논(Fujinon)사 제품 (G310S) 등을 사용할 수 있다.
포토마스크의 두께 분포를 측정하기 위한 다른 예시적인 방법에서, 포토마스크의 전면의 형상, 예를 들면 전면 프로파일을 레이저 간섭식의 평탄도 측정기 (laser interference type flatness measuring device), 레이저 변위계 (laser displacement gauge), 초음파 변위계 (ultrasonic displacement gauge), 접촉식 변위계 (contact type displacement gauge) 등을 이용하여 측정하고, 이들 데이터로부터 포토마스크의 두께 분포를 산출할 수도 있다.
또 다른 예시적인 방법에서, 포토마스크의 에러 측정을 위한 하나의 수단으로서 포토마스크의 전면 측 표면 형상을 측정하기 위하여, AFM (atomic force microscope), STM (scanning tunneling microscope), 촉침식 박막 두께 측정기 (stylus profilometer), 또는 간섭계 (interferometer)를 이용할 수도 있다.
다시 도 3을 참조하면, 공정 P14를 통해 검출된 에러에 따라, 공정 P16에서 포토마스크의 전면 (frontside surface)에서 국부 보정 위치를 결정한다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크의 전면에서의 국부 보정 위치는 포토마스크의 전면 중 다른 부분보다 리세스되어 있는 표면을 가지는 부분 중에서 선택된다.
도 7a는 일 예에 따른 에러 보정 대상의 포토마스크(300)의 개략적인 단면도이다.
도 7a에 예시한 바와 같이, 포토마스크(300)는 노광 공정시 노광 광이 입사되는 전면(300F)과, 그 반대측 배면(300B)을 갖는다.
상기 포토마스크(300)는 제1 표면(340F) 및 제2 표면(300B)을 가지는 포토마스크 기판(340)을 포함한다.
상기 포토마스크 기판(340)의 제1 표면(340F) 위에는 노광 공정시 포토마스크(300)의 전면(300F)에 입사되는 노광 광을 선택적으로 반사하기 위한 적층 구조(320)가 형성되어 있다. 상기 적층 구조(320)는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 반사막(150), 캡핑층(160), 버퍼층(162) 또는 버퍼 패턴(162P), 광흡수층(170) 또는 광흡수 패턴(170P), 및 저반사층(172) 또는 저반사 패턴(172P)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다.
상기 포토마스크 기판(340)의 제2 표면(340B) 위에는 에너지 흡수층(380) 및 백사이드 도전막(390)이 차례로 형성되어 있다. 상기 포토마스크 기판(340), 에너지 흡수층(380) 및 백사이드 도전막(390)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 포토마스크 기판(140), 에너지 흡수층(180) 및 백사이드 도전막(190)에 대하여 설명한 바와 대체로 동일한 구성을 가진다.
상기 포토마스크(300)의 전면(300F)은 실질적으로 편평한 부분(F)과, 상기 편평한 부분(F)을 기준으로 할 때 적어도 부분적으로 편평하지 않은 부분(NF)을 포함함으로써, 포토마스크(300)에서 두께 편차를 야기한다. 편평하지 않은 부분(NF)은 편평한 부분(F)의 상면으로부터 리세스된 표면을 갖는다. 편평하지 않은 부분(NF)은 포토마스크(300)의 반사 영역에 해당할 수도 있고 광흡수 영역에 해당할 수도 있다.
도 7a에 예시한 포토마스크(300)에서의 두께 편차를 보정하기 위하여, 포토마스크(300)의 전면(300F)에 있는 편평하지 않은 부분(NF)을 국부 보정 위치로 결정할 수 있다.
도 8a는 다른 예에 따른 에러 보정 대상의 포토마스크(400)의 개략적인 단면도이다. 도 8a에서, 도 7a에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 8a에 예시한 바와 같이, 포토마스크(400)는 노광 공정시 노광 광이 입사되는 전면(400F)과, 그 반대측 배면(400B)을 갖는다. 상기 포토마스크(400)는 전면(400F)측에 오목면(CCV)이 형성된 평탄도 에러를 갖는다.
도 8a에 예시한 포토마스크(400)의 평탄도 에러를 보정하기 위하여, 포토마스크(400)의 전면(400F)에서의 오목면(CCV) 중 그 레벨이 가장 높은 부분에서의 가상적인 수평면을 기준면(REF1)으로 하고, 상기 기준면(REF1)부터 거리가 비교적 먼 부분에서 선택되는 보정 범위(CORR1)를 설정하고, 상기 보정 범위(CORR1)를 국부 보정 위치로 결정할 수 있다.
도 9a는 또 다른 예에 따른 에러 보정 대상의 포토마스크(500)의 개략적인 단면도이다. 도 9a에서, 도 7a에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 9a에 예시한 바와 같이, 포토마스크(500)는 노광 공정시 노광 광이 입사되는 전면(500F)과, 그 반대측 배면(500B)을 갖는다. 상기 포토마스크(500)는 노광 광 입사면인 전면(500F)측에 볼록면(CVX)이 형성된 평탄도 에러를 갖는다.
도 9a에 예시한 포토마스크(500)의 평탄도 에러를 보정하기 위하여, 포토마스크(500)의 전면(500F)에서의 볼록면(CVX) 중 그 레벨이 가장 높은 부분에서의 가상적인 수평면을 기준면(REF2)으로 하고, 상기 기준면(REF2)으로부터 거리가 비교적 먼 부분에서 선택되는 보정 범위(CORR2)를 설정하고, 상기 보정 범위(CORR2)를 국부 보정 위치로 결정할 수 있다.
도 3의 공정 P18에서, 보정 대상의 포토마스크의 두께 방향을 따라 공정 P16에서 결정한 국부 보정 위치와 얼라인되는 배면 영역에 에너지 빔을 인가하여 상기 포토마스크의 에러를 보정한다.
도 7a에 예시한 포토마스크(300)의 경우, 포토마스크(300)의 두께 방향 (도 7a에서 Z 방향)을 따라 국부 보정 위치로 설정한 편평하지 않은 부분(NF)과 얼라인되는 배면 영역(P1)을 에너지 빔 인가 위치로 결정할 수 있다.
도 8a에 예시한 포토마스크(400)의 경우, 포토마스크(400)의 두께 방향 (도 8a에서 Z 방향)을 따라 오목면(CCV)의 국부 보정 위치(CORR1)와 얼라인되는 배면 영역(P2)을 에너지 빔 인가 위치로 결정할 수 있다.
도 9a에 예시한 포토마스크(500)의 경우, 포토마스크(500)의 두께 방향 (도 9a에서 Z 방향)을 따라 볼록면(CVX)의 국부 보정 위치(CORR2)와 얼라인되는 배면 영역(P3)을 에너지 빔 인가 위치로 결정할 수 있다.
상기 에너지 빔은 전자 빔 (electron beam), 집속 이온빔 (focused ion beam), 레이저 빔 (laser beam), 및 전자파 빔 (electromagnetic beam) 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7b는 도 7a에 예시한 포토마스크(300)에 대하여 공정 P18에 따라 국부 보정 위치로 설정한 편평하지 않은 부분(NF)의 두께를 보정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 포토마스크(300)의 두께 방향 (도 7a 및 도 7b에서 Z 방향)을 따라 상기 포토마스크(300)의 국부 보정 위치로 결정된 편평하지 않은 부분(NF)과 얼라인되는 배면 영역(P1)에 국부적으로 에너지 빔(EB1)을 인가한다.
상기 에너지 빔(EB1)은 전자 빔, 집속 이온빔, 레이저 빔, 또는 전자파 빔으로 이루어질 수 있다.
도 7b에 예시한 바와 같이, 상기 배면 영역(P1)에 에너지 빔(EB1)을 국부적으로 인가하면, 에너지 흡수층(380) 중 상기 배면 영역(P1)에 대응하는 부분에서는 외부로부터 전달되는 에너지를 흡수하여 물리적 변형이 야기된다. 상기와 같은 에너지 흡수층(380)에서의 물리적 변형은 포토마스크(300)에서 다양한 스트레스를 유발할 수 있다. 이와 같이 발생된 스트레스는 상기 배면 영역(P1)으로부터 포토마스크(300)의 두께 방향을 따라 전면(300F)의 국부 보정 위치까지 전달되어, 포토마스크(300)의 전면(300F)에서는 국부 보정 위치에서 상면의 높이가 증가하여, 에너지 빔(EB1) 인가 전의 편평하지 않은 부분(NF)의 상면이 에너지 빔(EB1) 인가 후에는 편평한 부분(F)의 상면과 실질적으로 동일 레벨의 상면을 가지게 될 수 있다. 그 결과, 도 7b에 예시한 바와 같이 두께 편차가 보정된 포토마스크(C300)가 얻어질 수 있다. 상기 보정된 포토마스크(C300) 중 에너지 빔(EB1)이 조사된 배면 영역(P1)에 대응하는 수직 영역(A1) 내에서는 포토마스크(300)의 두께 방향을 따라 물리적 변형이 수반될 수 있다. 따라서, 상기 수직 영역(A1) 내에는 에너지 빔(EB1)으로 인해 물리적으로 변형된 부분을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 수직 영역(A1) 내에서 상기 에너지 흡수층(380)이 물리적으로 변화된 결과로서, 상기 에너지 흡수층(380) 중 상기 배면 영역(P1)에 대응하는 부분의 두께가 감소할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(380)이 비정질 재료를 포함하는 경우, 상기 에너지 흡수층(380)에 포함된 상기 비정질 재료중 상기 수직 영역(A1) 내에 있는 부분이 결정화될 수 있다.
일부 실시예들에서, 국부 보정 위치로 설정한 편평하지 않은 부분(NF)에서의 상면의 높이가 그 주위의 편평한 부분(F)의 상면의 높이와 실질적으로 동일하게 되도록 하기 위하여, 상기 편평하지 않은 부분(NF)의 상면의 높이 증가량을 조절할 수 있다. 이를 위하여, 상기 에너지 흡수층(380) 중 상기 배면 영역(P1)에 대응하는 부분의 두께 변화량(ΔTH1), 또는 포토마스크(300)의 배면(300B) 측에서 상기 배면 영역(P1)에 대응하는 부분의 두께 감소량(ΔTM1)을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(380)의 두께 변화량(ΔTH1) 또는 포토마스크(300)의 배면(300B) 측에서의 두께 감소량(ΔTM1)이 커질수록 포토마스크(300)의 전면(300F) 측에서 국부 보정 위치에 대응하는 부분의 상면의 높이 증가량이 커질 수 있다. 따라서, 포토마스크(300)의 전면(300F) 측에서 국부 보정 위치의 상면의 필요한 높이 증가량에 따라 상기 에너지 흡수층(380)의 두께 변화량(ΔTH1) 또는 포토마스크(300)의 배면(300B) 측에서의 두께 감소량(ΔTM1)을 조절할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 두께 변화량(ΔTH1) 또는 두께 감소량(ΔTM1)은 배면 영역(P1)에 인가되는 에너지 빔(EB1)에 의해 조절할 수 있다. 예를 들면, 조사되는 에너지 빔(EB1)의 파워를 조절하여 상기 두께 변화량(ΔTH1) 또는 두께 감소량(ΔTM1)을 결정할 수 있다. 상기 두께 변화량(ΔTH1) 또는 두께 감소량(ΔTM1)을 적절히 조절함으로써, 포토마스크(300)의 두께 편차가 효과적으로 보정된 포토마스크(C300)가 얻어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 빔(EB1)으로서 레이저 빔을 조사할 수 있다. 예를 들면, 상기 배면 영역(P1)에 레이저 빔을 조사하여, 상기 배면 영역(P1)으로부터 포토마스크(300)의 두께 방향을 따르는 수직 영역(A1)을 열처리하여, 상기 에너지 흡수층(380) 중 수직 영역(A1) 내에 있는 부분 중 적어도 일부의 밀도가 증가될 수 있다. 상기 수직 영역(A1)에서 에너지 흡수층(380)의 적어도 일부의 밀도가 증가됨으로써 상기 수직 영역(A1)에서 상기 에너지 흡수층(380)은 부피가 감소된 부분을 포함할 수 있다.
상기 에너지 흡수층(380)이 비정질 Si 층을 포함하는 단일층 또는 다중층으로 이루어지는 경우, 상기 포토마스크(300)의 배면 영역(P1)으로부터 포토마스크(300)의 두께 방향을 따르는 수직 영역(A1)의 온도가 적어도 Si의 녹는점 (melting point)까지 상승하도록 상기 선택 지점(SP1)에 레이저 빔을 조사함으로써, 비교적 열에 약한 Si 층이 결정화되거나 주위의 금속 물질과 반응하여 금속 실리사이드를 형성하거나 주위의 다른 물질층으로 확산되어 상기 수직 영역(A1)에서 에너지 흡수층(380)의 두께가 감소하고, 포토마스크(300)의 전면(300F) 측에서는 상기 수직 영역(A1) 내에서 포토마스크의 상면의 높이가 두께 방향으로 증가하여, 편평하지 않은 부분(NF)의 상면의 높이가 그 주위의 다른 편평한 부분(F)의 상면과 동일 또는 유사한 레벨까지 증가할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 배면 영역(P1)에 에너지 빔(EB1)을 인가함으로써, 상기 수직 영역(A1) 및 그 주위에 스트레스가 발생될 수 있다. 이와 같이 발생되는 스트레스는 포토마스크(300)의 전면(300F) 측 보정 대상 영역에서의 편평하지 않은 부분(NF)의 상면의 높이가 그 주위의 다른 편평한 부분의 상면과 동일 또는 유사한 레벨까지 증가하도록 하는 역할을 할 수 있다.
도 8b는 도 8a에 예시한 포토마스크(400)에 대하여 도 3의 공정 P18에 따라 국부 보정 위치에서의 에러를 보정하는 다른 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 포토마스크(400) 전면(400F)의 오목면(CCV) 중에서 선택된 보정 범위(CORR1)를 국부 보정 위치로 결정하고, 포토마스크(400)의 두께 방향 (도 8a 및 도 8b에서 Z 방향)을 따라 보정 범위(CORR1)에서 오목면(CCV)과 얼라인되는 배면 영역(P2)에서 선택되는 적어도 하나의 지점에 에너지 빔(EB2)을 국부적으로 인가할 수 있다. 도 8b에는 상기 배면 영역(P2)에서 선택되는 3 개의 지점에 에너지 빔(EB2)을 인가하는 경우를 예시하였으나, 이는 도 8b의 단면도에서 볼 수 있는 일부를 예시한 것으로서, 상기 포토마스크(400)의 배면 영역(P2)을 평면에서 볼 때 더 많은 위치에 에너지 빔(EB2)이 국부적으로 인가될 수 있다. 상기 배면 영역(P2)에서 선택되는 에너지 빔(EB2) 인가 위치 및 인가 위치 수는 제한적이지 않으며, 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
상기 에너지 빔(EB2)은 전자 빔, 집속 이온빔, 레이저 빔, 또는 전자파 빔으로 이루어질 수 있다. 또한, 포토마스크(400) 전면(400F)의 오목면(CCV)을 보정하여 도 8b에 예시한 바와 같이 포토마스크(400)의 평탄도 에러가 효과적으로 보정된 포토마스크(C400)를 얻기 위하여, 상기 배면 영역(P2)에서 선택되는 에너지 빔(EB2)의 인가 위치에 따라 다양한 크기의 파워를 가지는 에너지 빔(EB2)을 인가할 수 있다.
도 8b에 예시한 바와 같이, 상기 배면 영역(P2)에 국부적으로 에너지 빔(EB2)을 인가함으로써, 에너지 흡수층(380) 중 에너지 빔(EB2)이 인가되는 부분들과 대응하는 각각의 부분들에서는 외부로부터 전달되는 에너지를 흡수하여 물리적 변형이 야기된다. 상기와 같은 에너지 흡수층(380)에서의 물리적 변형은 포토마스크(400)에서 다양한 스트레스를 유발할 수 있다. 이와 같이 발생된 스트레스는 상기 배면 영역(P2)으로부터 포토마스크(400)의 두께 방향을 따라 전면(400F)의 국부 보정 위치까지 전달될 수 있다.
상기 에너지 흡수층(380)의 물리적 변형은 상기 에너지 흡수층(380)의 두께 감소를 수반할 수 있다. 상기 에너지 흡수층(380) 중 상기 배면 영역(P2)에 대응하는 부분의 두께가 감소함에 따라 포토마스크(400)의 전면(400F)의 국부 보정 위치에서 오목면(CCV)의 상면의 높이가 증가하는 방향으로 보정되어, 상기 오목면(CCV)을 포함하는 포토마스크(400)의 전면(400F) 측 상면이 대략 편평하게 되고, 도 7b에 예시한 바와 같이 평탄도 에러가 보정된 포토마스크(C400)가 얻어질 수 있다. 상기한 바와 같이 보정된 포토마스크(C400) 중 에너지 빔(EB2)이 조사된 배면 영역(P2)에 대응하는 수직 영역(A2) 내에는 상기 에너지 빔(EB1)으로 인해 물리적으로 변형된 부분을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 수직 영역(A2) 내에서 상기 에너지 흡수층(380)의 두께가 감소할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(380)이 비정질 재료를 포함하는 경우, 상기 에너지 흡수층(380)에 포함된 상기 비정질 재료중 에너지 빔(EB2)이 조사된 위치에 대응하는 부분이 결정화될 수 있다.
상기 배면 영역(P2)에서 복수의 위치에 에너지 빔(EB2)을 조사하는 데 있어서, 에너지 빔(EB2)의 파워를 조절하여 포토마스크(400)에서의 평탄도 에러 보정 정도를 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 빔(EB2)으로서 레이저 빔을 조사할 수 있다. 예를 들면, 상기 배면 영역(P2)에 레이저 빔을 조사하여, 상기 배면 영역(P2)으로부터 포토마스크(400)의 두께 방향을 따르는 수직 영역(A2)을 열처리함으로써, 상기 에너지 흡수층(380) 중 수직 영역(A2) 내에 있는 부분 중 적어도 일부의 밀도가 증가될 수 있다. 상기 수직 영역(A2)에서 에너지 흡수층(380)의 적어도 일부의 밀도가 증가됨으로써 상기 수직 영역(A2)에서 상기 에너지 흡수층(380)은 부피가 감소된 부분을 포함할 수 있다.
상기 에너지 흡수층(380)이 비정질 Si 층을 포함하는 단일층 또는 다중층으로 이루어지는 경우, 상기 수직 영역(A2) 내에 있는 에너지 흡수층(380) 중 레이저 빔이 조사되는 부분의 온도가 적어도 Si의 녹는점까지 상승하도록 상기 배면 영역(P2)에 레이저 빔을 조사함으로써, 비교적 열에 약한 Si 층이 결정화되거나 주위의 금속 물질과 반응하여 금속 실리사이드를 형성하거나 주위의 다른 물질층으로 확산되어 상기 수직 영역(A2)에서 에너지 흡수층(380)의 두께가 감소하고, 그로 인해 포토마스크(400)의 전면(300F)까지 전달되는 에너지 또는 스트레스 변화에 의해 포토마스크(400)의 전면(400F)이 평탄해지는 방향으로 보정될 수 있다.
도 9b는 도 9a에 예시한 포토마스크(500)에 대하여 도 3의 공정 P18에 따라 국부 보정 위치에서의 에러를 보정하는 또 다른 예시적인 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 포토마스크(500) 전면(500F)의 볼록면(CVX) 중에서 선택된 보정 범위(CORR2)를 국부 보정 위치로 결정하고, 포토마스크(500)의 두께 방향 (도 9a 및 도 9b에서 Z 방향)을 따라 보정 범위(CORR2)에서 볼록면(CVX)과 얼라인되는 배면 영역(P3) 중에서 선택되는 적어도 하나의 지점에 에너지 빔(EB3)을 국부적으로 인가할 수 있다. 도 9b에는 상기 배면 영역(P3) 중에서 선택되는 3 개의 지점에 에너지 빔(EB3)을 인가하는 경우를 예시하였으나, 이는 도 9b의 단면도에서 볼 수 있는 일부를 예시한 것으로서, 상기 포토마스크(500)의 배면(500B) 중 배면 영역(P3)을 평면에서 볼 때에는 더 많은 위치에 에너지 빔(EB3)이 인가될 수 있다. 상기 배면 영역(P3) 내에서 선택되는 에너지 빔(EB3) 인가 위치 및 인가 위치 수는 제한적이지 않으며, 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
상기 에너지 빔(EB3)은 전자 빔, 집속 이온빔, 레이저 빔, 또는 전자파 빔으로 이루어질 수 있다. 또한, 포토마스크(500) 전면(500F)의 볼록면(CVX)을 보정하여 도 9b에 예시한 바와 같이 포토마스크(400)의 평탄도 에러가 효과적으로 보정된 포토마스크(C500)를 얻기 위하여, 상기 배면 영역(P3)에서 선택되는 에너지 빔(EB3)의 인가 위치에 따라 다양한 크기의 파워를 가지는 에너지 빔(EB3)을 인가할 수 있다.
도 9b에 예시한 바와 같이, 상기 배면 영역(P3)에 국부적으로 에너지 빔(EB3)을 인가함으로써, 에너지 흡수층(380) 중 에너지 빔(EB3)이 인가되는 부분들과 대응하는 각각의 부분들에서는 외부로부터 전달되는 에너지를 흡수하여 물리적 변형이 야기된다. 상기와 같은 에너지 흡수층(380)에서의 물리적 변형은 포토마스크(500)에서 다양한 스트레스를 유발할 수 있다. 이와 같이 발생된 스트레스는 상기 배면 영역(P3)으로부터 포토마스크(500)의 두께 방향을 따라 전면(500F)의 국부 보정 위치까지 전달될 수 있다.
상기 에너지 흡수층(380)의 물리적 변형은 상기 에너지 흡수층(380)의 두께 감소를 수반할 수 있다. 상기 에너지 흡수층(380) 중 상기 배면 영역(P3)에 대응하는 부분의 두께가 감소함에 따라 포토마스크(500)의 전면(500F)의 국부 보정 위치에서 볼록면(CVX) 주위의 비교적 낮은 상면을 가지는 부분의 상면의 높이가 증가하는 방향으로 보정되어, 상기 볼록면(CVX)을 포함하는 포토마스크(500)의 전면(500F) 측 상면이 대략 편평하게 되고, 도 9b에 예시한 바와 같이 평탄도 에러가 보정된 포토마스크(C500)가 얻어질 수 있다. 상기 보정된 포토마스크(C500) 중 에너지 빔(EB3)이 조사된 위치에 대응하는 수직 영역(A3) 내에는 상기 에너지 빔(EB3)으로 인해 물리적으로 변형된 부분을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 수직 영역(A3) 중 에너지 빔(EB3)이 조사된 위치에 대응하는 부분에서 상기 에너지 흡수층(380)의 두께가 감소할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층(380)이 비정질 재료를 포함하는 경우, 상기 에너지 흡수층(380)에 포함된 상기 비정질 재료중 에너지 빔(EB3)이 조사된 위치에 대응하는 부분에 있는 부분이 결정화될 수 있다.
상기 배면 영역(P3)에서 복수의 위치에 에너지 빔(EB3)을 조사하고, 조사되는 에너지 빔(EB3)의 파워를 조절하여 상기 포토마스크(500)에서의 평탄도 에러 보정 정도를 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 빔(EB3)으로서 레이저 빔을 조사할 수 있다. 예를 들면, 상기 배면 영역(P3)에 레이저 빔을 조사하여, 상기 배면 영역(P3)으로부터 포토마스크(500)의 두께 방향을 따르는 수직 영역(A3)을 열처리하여, 상기 에너지 흡수층(380) 중 수직 영역(A3) 내에 있는 부분 중 적어도 일부의 밀도가 증가될 수 있다. 상기 수직 영역(A3)에서 에너지 흡수층(380)의 적어도 일부의 밀도가 증가됨으로써 상기 수직 영역(A2)에서 상기 에너지 흡수층(380)은 부피가 감소된 부분을 포함할 수 있다.
상기 에너지 흡수층(380)이 비정질 Si 층을 포함하는 단일층 또는 다중층으로 이루어지는 경우, 상기 포토마스크(500)의 배면 영역(P3)으로부터 포토마스크(500)의 두께 방향을 따르는 수직 영역(A3)의 온도가 적어도 Si의 녹는점까지 상승하도록 상기 배면 영역(P3)에 레이저 빔을 조사함으로써, 비교적 열에 약한 Si 층이 결정화되거나 주위의 금속 물질과 반응하여 금속 실리사이드를 형성하거나 주위의 다른 물질층으로 확산되어 상기 수직 영역(A3)에서 에너지 흡수층(380)의 두께가 감소하고, 그로 인해 포토마스크(500)의 전면(300F)까지 전달되는 에너지 또는 스트레스 변화에 의해 포토마스크(500)의 전면(500F)이 평탄해지는 방향으로 보정될 수 있다.
도 3의 공정 P18에 따라 국부 보정 위치에서의 에러를 보정하는 방법에 대한 예시로서 도 7a 내지도 9b를 참조하여 두께 편차 및 평탄도 에러를 보정하는 방법을 예시적으로 설명하였으나, 도 3의 공정 P18에 따라 국부 보정 위치에서의 에러를 보정하는 데 있어서, 포토마스크에서의 임계 선폭 균일도 에러, 이미징 에러, 레지스트레이션 에러 등 다양한 에러들을 도 7a 내지 도 9b를 참조하여 설명한 바와 유사한 공정 및 원리를 이용하여 효과적으로 보정할 수 있다.
예를 들면, 도 3의 공정 P14에서 검출된 에러가 도 6에서 예시한 2 차원 맵(230)으로 표시되는 레지스트레이션 에러인 경우, 상기 2 차원 맵(230)을 이용하여 포토마스크상의 패턴 요소들이 각각 그들의 공칭 위치(nominal position)로부터 시프트된 방향 각각 확인한 후, 도 7b, 도 8b 및 도 9b를 참조하여 설명한 바와 유사한 방법으로 포토마스크의 배면 측에서 국부 보정 위치에 대응하여 선택되는 배면 영역 중 적어도 하나의 지점에 에너지 빔을 인가하여 상기 배면 영역의 일부를 물리적으로 변형시켜 상기 포토마스크의 전면 측에 있는 패턴 요소들 각각의 위치에서 포토마스크의 스트레인(strain)을 변화시킬 수 있다. 상기 에너지 빔으로서, 전자 빔, 집속 이온빔, 레이저 빔, 또는 전자파 빔을 이용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 포토마스크의 배면 측에서 국부 보정 위치에 대응하여 선택되는 배면 영역에 물리적 변형을 가하기 위한 선택 지점은 1 개 또는 복수 개로 이루어질 수 있다. 상기 복수의 선택 지점에 인가되는 에너지 빔에 의해 야기되는 물리적 변형 영역이 연속적 또는 단속적으로 연결되는 형상을 이루도록 상기 복수의 선택 지점을 선택할 수 있다. 상기 포토마스크의 배면 영역에 물리적 변형이 가해짐으로써, 포토마스크의 전면 측 표면의 일부 영역에서 스트레스를 발생시키고, 이와 같이 발생된 스트레스는 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소들의 위치까지 스트레인을 변화시킬 수 있다. 그 결과, 포토마스크의 레지스트레이션 에러가 보정될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크들 중 도 2b, 도 2d 및 도 2f에 각각 예시한 에너지 흡수층(C182, C184, C186)을 포함하는 포토마스크들은 도 3의 공정 P18에 따라 포토마스크에서의 다양한 에러를 보정하기 위하여, 포토마스크의 전면 측의 국부 보정 위치와 얼라인되는 배면 영역에 에너지 빔을 인가한 결과 얻어진 구조에 대응할 수 있다. 예를 들면, 도 7b, 도 8b 및 도 9b에 예시한 포토마스크(C300, C400, C500)는 도 2b, 도 2d 및 도 2f에 각각 예시한 에너지 흡수층(C182, C184, C186)을 포함할 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법에 따라 포토마스크(600)에서의 두께 편차를 보정한 평가예를 설명하기 위한 도면들이다.
본 평가를 위하여, 도 10a에 도시한 바와 같이, 상기 포토마스크 기판(640)의 제1 표면(640F) 위에는 Mo/Si 40 주기의 다중막으로 이루어지는 다중 반사막(650), TaBN으로 이루어지는 광흡수층(670), 및 TaBO로 이루어지는 저반사층(672)을 차례로 형성하였다. 그리고, 포토마스크 기판(640)의 제2 표면(640B) 위에는 Mo/Si 40 주기의 다중막으로 이루어지는 에너지 흡수층(680)과, 상기 에너지 흡수층(680)을 덮는 CrN 백사이드 도전막(690)을 차례로 형성하여 보정 대상의 포토마스크(600)를 형성하였다.
도 10b는 도 10a에 예시한 포토마스크(600)에서 상기 백사이드 도전막(690)이 노출된 포토마스크(600)의 배면 측 표면에 레이저 빔을 조사한 제1 내지 제4 위치(E1, E2, E3, E4)를 보여주는 평면도이다.
포토마스크(600)의 백사이드 도전막(690)이 노출된 배면 측 표면에서 선택된 제1 내지 제4 위치(E1, E2, E3, E4)에서의 두께 감소량이 각각 약 10 nm, 약 20 nm, 약 30 nm, 및 약 40 nm로 되도록 상기 제1 내지 제4 위치(E1, E2, E3, E4)에 각각 레이저 빔을 인가하였다.
상기 제1 내지 제4 위치(E1, E2, E3, E4)에 레이저 빔을 인가하는 데 있어서, 레이저 빔의 파워를 약 20 ∼ 80 W의 범위 내에서 조절하여 레이저 빔의 도즈(dose)를 제어하고, 레이저 펄스 시간은 약 0.5 ms, 레이저 빔 사이즈는 약 300 μm × 300 μm로 하였다. 상기 예시한 바와 같은 다양한 두께 감소량을 얻기 위하여, 포토마스크(600)의 제1 내지 제4 위치(E1, E2, E3, E4)에 각각 레이저 빔을 인가하는 동안, 인가되는 레이저 빔의 에너지 밀도는 약 1 ∼ 5 J/cm2 의 범위 내에서 조절되었다.
도 10c는 도 10b를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 두께 편차를 보정한 결과를 보여주는 포토마스크(600)의 전면 측 평면도이다.
도 10c를 참조하면, 도 10b를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 포토마스크(600)의 배면 측 표면에서 선택된 제1 내지 제4 위치(E1, E2, E3, E4)에 레이저 빔을 조사한 결과, 포토마스크(600)의 저반사층(672)이 노출된 전면 측 표면 중 포토마스크(600)의 두께 방향 (도 10a 내지 도 10c에서 Z 방향)을 따라 상기 제1 내지 제4 위치(E1, E2, E3, E4)에 대응하는 제1 내지 제4 보정 위치(CR1, CR2, CR3, CR4)에서 각각 두께가 약 6 nm, 약 25 nm, 약 38 nm, 및 약 42 nm 만큼 증가한 것을 확인하였다.
도 10a 내지 도 10c를 참조하여 설명한 평가예로부터, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법을 이용하여 포토마스크의 국부적인 두께 편차를 보정할 수 있음을 확인하였다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법에 따라 포토마스크에서의 평탄도 에러를 보정한 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 11a 및 도 11b의 평가를 위하여 에러 보정 대상의 포토마스크로서 도 10a를 참조하여 설명한 포토마스크(600)와 같은 구조를 가지는 포토마스크를 사용하였으며, 평탄도 평가를 위하여 평탄도 측정 장치인 트로펠 울트라플랫 (Tropel UltraFlat) (Corning Tropel 사 제품)을 이용하였다.
도 11a는 에러 보정 대상의 포토마스크의 평탄도 에러를 보정하기 전의 전면 측 표면에서의 평탄도를 측정한 결과이다. 도 11a에서, 포토마스크의 중앙 부분의 높이가 가장 높고 4 개의 모서리 부분의 높이는 중앙 부분에 비해 낮은 결과를 보였다. 도 11a에서 평탄도 에러를 보정하기 전의 P-V (peak-to-valley) 비평탄도(non-flatness)는 198 nm이고, 산포(3sigma)는 146 nm 이었다.
도 11b는 도 8b를 참조하여 설명한 방법과 유사하게, 포토마스크의 배면측 중앙 부분에서 레이저 빔을 조사할 배면 영역을 설정하고, 상기 배면 영역에서 선택되는 복수의 지점에 도 10b를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 레이저 빔을 국부적으로 인가하여 평탄도 에러를 보정한 후, 포토마스크의 전면 측 표면에서의 평탄도를 측정한 결과이다. 도 11b에서 평탄도 에러를 보정한 후의 P-V 비평탄도는 162 nm이고, 산포는 125 nm 이었다.
도 11b에서, 포토마스크의 배면 측 일부 영역에서 레이저 빔을 국부적으로 조사하여 어닐링한 결과, 포토마스크의 4 개 모서리 부분의 높이가 에러 보정 전에 비해 높아졌으며, 이로부터 본원 발명의 기술적 사상에 따른 포토마스크의 에러 보정 방법에 의해 포토마스크의 전면 측에서 평탄도 및 두께 산포를 개선할 수 있음을 확인하였다.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법은 포토마스크 블랭크에 대하여 수행될 수 있다. 또는, 포토마스크 블랭크에 포함된 광흡수층을 패터닝하여 원하는 광흡수 패턴, 예를 들면 도 1a에 예시한 광 흡수 패턴(170P)을 가지는 포토마스크를 제작하여 원하는 패턴 요소들을 포함하는 포토마스크를 완성한 후, 상기 완성된 포토마스크에 대하여 수행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 에러 보정 방법은 집적회로 소자의 제조 공정시 노광 공정 전 또는 후에 필요에 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 리소그래피 시스템에서 웨이퍼상에 노광 공정을 수행하기 전에, 상기 노광 공정에 사용될 포토마스크에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 방법에 따른 에러 보정이 수행될 수 있다. 또는, 포토마스크를 사용하여 웨이퍼상에 노광 공정을 적어도 1 회 수행한 후, 상기 노광 공정을 통해 구현된 웨이퍼상의 패턴을 평가하고, 상기 평가 결과에 따라 상기 노광 공정에 사용된 포토마스크에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 에러 보정 방법에 따라 상기 노광 공정에 사용된 포토마스크의 에러 보정을 수행하고, 이와 같이 에러 보정된 포토마스크를 사용하여 웨이퍼에 대한 노광 공정을 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일부 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
공정 P702에서, 피쳐층 (feature layer)을 포함하는 웨이퍼를 제공한다.
일부 실시예들에서, 상기 피쳐층은 웨이퍼상에 형성된 도전층 또는 절연층일 수 있다. 예를 들면, 상기 피쳐층은 금속, 반도체, 또는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 피쳐층은 상기 웨이퍼의 일부일 수 있다.
공정 P704에서, 상기 피쳐층 위에 포토레지스트막을 형성한다. 일부 실시예들에서, 상기 포토레지스트막은 극자외선(extreme ultraviolet, EUV)(13.5 nm)용 레지스트 재료로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 포토레지스트막은 F2 엑시머 레이저(157nm)용 레지스트, ArF 엑시머 레이저(193nm)용 레지스트, 또는 KrF 엑시머 레이저(248 nm)용 레지스트로 이루어질 수도 있다. 상기 포토레지스트막은 포지티브형 포토레지스트 또는 네가티브형 포토레지스트로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포지티브형 포토레지스트로 이루어지는 포토레지스트막을 형성하기 위하여, 산에 의해 분해 가능한 기(acid-labile group)를 가지는 감광성 폴리머와, 잠재적 산 (potential acid)과, 용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 상기 피쳐층 위에 스핀 코팅할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 감광성 폴리머는 (메트)아크릴레이트계 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머는 지방족 (메트)아크릴레이트계 폴리머일 수 있다. 예를 들면, 상기 감광성 폴리머는 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리(t-부틸메타크릴레이트) (poly(t-butylmethacrylate)), 폴리(메타크릴산)(poly(methacrylic acid)), 폴리(노보닐메타크릴레이트) (poly(norbornylmethacrylate)), 상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머들의 반복 단위들의 이원 또는 삼원 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 위에서 예시한 감광성 폴리머들은 산에 의하여 분해 가능한(acid-labile) 다양한 보호기 (protecting group)로 치환되어 있을 수 있다. 상기 보호기는 t-부톡시카르보닐 (tertbutoxycarbonyl, t-BOC), 테트라하이드로피라닐 (tetrahydropyranyl), 트리메틸실릴 (trimethylsilyl), 페녹시에틸 (phenoxyethyl), 시클로헥세닐 (cyclohexenyl), t-부톡시카르보닐메틸 (tert-butoxycarbonylmethyl), t-부틸(tert-butyl), 아다만틸(adamantyl), 또는 노보닐(norbornyl) 기(group)로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 잠재적 산은 PAG (photoacid generator), TAG (thermoacid generator), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 PAG는 EUV 광 (1 ∼ 31 nm), F2 엑시머 레이저 (157nm), ArF 엑시머 레이저 (193nm), 및 KrF 엑시머 레이저 (248 nm) 중에서 선택되는 어느 하나의 광에 노광되면 산을 발생시키는 물질로 이루어질 수 있다. 상기 PAG는 오늄염, 할로겐 화합물, 니트로벤질 에스테르류, 알킬술포네이트류, 디아조나프토퀴논류, 이미노술포네이트류, 디술폰류, 디아조메탄류, 술포닐옥시케톤류 등으로 이루어질 수 있다.
도 12의 공정 P706에서, 에너지 흡수층을 포함하는 포토마스크를 준비한다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 포토마스크(100), 및 도 7a, 도 8a, 도 9a 및 도 10a를 참조하여 설명한 포토마스크(300, 400, 500, 600) 중에서 선택되는 어느 하나의 포토마스크일 수 있다. 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 포토마스크(100)에서, 에너지 흡수층(180)은 도 2a, 도 2c 및 도 2e에 예시한 에너지 흡수층(182, 184, 186) 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있다.
도 12의 공정 P708에서, 에너지 빔을 이용하여 포토마스크의 에너지 흡수층을 국부적으로 변화시켜 포토마스크의 에러를 보정한다.
일부 실시예들에서, 상기 에너지 흡수층을 국부적으로 변화시키기 위하여, 상기 포토마스크의 배면 측에서 상기 포토마스크에 국부적으로 에너지 빔을 인가함으로써 상기 에너지 흡수층에 국부적으로 열을 가하여 상기 에너지 흡수층의 일부 영역을 물리적으로 변화시킬 수 있다.
상기 포토마스크의 에러를 보정하는 단계에서는 평탄도 에러 (flatness error), 두께 편차 (thickness variation), 임계 선폭 균일도 (critical dimension uniformity: CDU) 에러, 이미징 에러(imaging error) 및 레지스트레이션 에러 (registration error) 중에서 선택되는 적어도 하나의 에러를 보정할 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 공정 P708에서 보정하는 포토마스크의 에러는 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크의 에러를 보정한 후, 포토마스크의 에너지 흡수층은 도 2b, 도 2d 및 도 2f에 예시한 에너지 흡수층(C182, C184, C186) 중 어느 하나의 에너지 흡수층의 구조를 가질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 포토마스크는 도 7b, 도 8b 및 도 9b에 예시한 포토마스크(C300, C400, C500) 중 어느 하나의 포토마스크의 구조를 가질 수 있다.
공정 P708에서 포토마스크의 에러를 보정하기 위하여, 도 3과 도 7a 내지 도 9b를 참조하여 설명한 바와 같은 포토마스크의 에러 보정 방법을 이용할 수 있다.
공정 P710에서, 공정 P708에 따라 에러 보정된 포토마스크를 사용하여, 반사형 노광계에서 공정 P704에서 형성한 포토레지스트막을 노광한다.
일부 실시예들에서, 상기 노광 공정에서는 공정 P708에서 에러 보정된 포토마스크로부터 반사되는 EUV 광으로 상기 포토레지스트막을 노광할 수 있다.
상기 노광 공정에서, 에러 보정된 포토마스크의 다중 반사막, 예를 들면 도 1b에 예시한 포토마스크(100)의 다중 반사막(150)으로부터 반사되는 EUV 광을 이용하여 상기 포토레지스트막을 노광할 수 있다.
공정 P712에서, 상기 노광된 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다.
공정 P714에서, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 피쳐층을 가공한다.
일부 실시예들에서, 공정 P714에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 피쳐층을 식각하여 미세한 피쳐 패턴을 형성할 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 공정 P714에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 상기 포토레지스트 패턴을 이온주입 마스크로 이용하여 상기 피쳐층에 불순물 이온을 주입할 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P714에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 공정 P712에서 형성한 포토레지스트 패턴을 통해 노출되는 상기 피쳐층 위에 별도의 프로세스막 (process film)을 형성할 수 있다. 상기 프로세스막은 도전막, 절연막, 반도체막, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
먼저, 도 12를 참조하여 설명한 공정 P702, P704 및 P706을 순차적으로 수행한다.
공정 P802에서, 공정 P706에서 준비한 에너지 흡수층을 포함하는 포토마스크를 사용하여 웨이퍼상의 포토레지스트막을 노광한다. 상기 노광 공정은 도 12의 공정 P710에서 노광 공정에 대하여 설명한 바와 대체로 유사하다. 단, 상기 에너지 흡수층을 포함하는 포토마스크는 도 12의 공정 P708에 따른 포토마스크의 에러 보정이 수행되지 않은 상태의 포토마스크일 수 있다.
공정 P802를 수행한 후, 공정 P712에서 노광된 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 공정 P712는 도 12를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 수행될 수 있다.
공정 P804에서, 공정 P712을 거쳐 형성된 포토레지스트 패턴을 평가하여 에러 존재 여부를 확인한다.
일부 실시예들에서, 공정 P804에서의 평가 결과에 의거하여, 공정 P706에서 준비한 포토마스크의 전면 측 표면의 요철 형상(topography), 또는 평탄도에 대한 정보 데이터가 얻어질 수 있다.
공정 P804에서 상기 포토레지스트 패턴을 평가하기 위하여, 광학적 방법을 이용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 포토레지스트 패턴을 광학적으로 평가하기 위하여 AFM (atomic force microscope), SEM (scanning electron microscope), TEM (transmission electron microscope), 간섭계 (interferometer) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
공정 P804에 따른 포토레지스트 패턴의 평가는 리소그래피 시스템 내에서 인시튜(in-situ)로 수행되거나, 리소그래피 시스템의 외부에서 엑스시튜 (ex-situ)로 수행될 수 있다.
공정 P804에 따른 포토레지스트 패턴의 평가시, 상기 포토레지스트 패턴의 임계 선폭 균일도, 패턴들의 폭 치수 등을 평가할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 포토레지스트 패턴의 평가 결과는 2 차원 데이터 또는 3 차원 데이터로서 얻어질 수 있다.
공정 P806에서, 공정 P804를 통해 얻어진 포토레지스트 패턴의 평가 데이터에 기초하여, 공정 P802의 노광 공정에 사용된 포토마스크의 에러 보정이 필요한지 판단한다.
공정 P806에서 포토마스크의 에러 보정이 필요하다고 판단한 경우, 공정 P808에서, 공정 P804를 통해 얻어진 포토레지스트 패턴의 평가 데이터에 기초하여, 포토마스크에서 보정되어야 할 에러를 확인한다.
공정 P808에서 확인될 수 있는 포토마스크의 에러는 포토마스크의 평탄도 에러, 두께 편차, 포토마스크에서의 임계 선폭 균일도, 또는 포토마스크의 레지스트레이션 에러일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 3의 공정 P14를 참조하여 설명한 바와 같은 포토마스크의 다양한 에러가 공정 P808에서 확인될 수 있다.
포토마스크의 에러가 확인된 후, 공정 P708에서, 에너지 빔을 이용하여 포토마스크의 에너지 흡수층을 국부적으로 변화시켜 포토마스크의 에러를 보정한다. 공정 P708에 대한 보다 상세한 사항은 도 12를 참조하여 설명한 바를 참조한다.
포토마스크의 에러가 보정된 후, 공정 P802에 따른 노광 공정을 수행한다. 이 때, 포토마스크로서 공정 P708을 거처 에러 보정된 포토마스크를 사용한다.
그 후, 공정 P712 및 공정 P804를 수행하고, 공정 P806에서 포토마스크의 에러 보정이 필요 없다고 판단할 때까지 전술한 공정들을 반복한다.
공정 P806에서 포토마스크의 에러 보정이 필요 없다고 판단하는 경우, 공정 P714에서, 공정 P712를 통해 얻어진 포토레지스트 패턴을 이용하여 피쳐층을 가공한다. 공정 P714에 따른 피쳐층 가공 방법에 대한 상세한 사항은 도 12를 참조하여 설명한 바를 참조한다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드(1200)의 블록 다이어그램이다.
메모리 카드(1200)는 명령 및 어드레스 신호 C/A를 생성하는 메모리 콘트롤러(1220)와, 메모리 모듈(1210), 예를 들면 1 개 또는 복수의 플래시 메모리 소자를 포함하는 플래시 메모리를 포함한다. 메모리 콘트롤러(1220)는 호스트에 명령 및 어드레스 신호를 전송하거나 이들 신호를 호스트로부터 수신하는 호스트 인터페이스(1223)와, 명령 및 어드레스 신호를 다시 메모리 모듈(1210)에 전송하거나 이들 신호를 메모리 모듈(1210)로부터 수신하는 메모리 인터페이스(1225)를 포함한다. 호스트 인터페이스(1223), 콘트롤러(1224), 및 메모리 인터페이스(1225)는 공통 버스 (common bus)(1228)를 통해 SRAM과 같은 콘트롤러 메모리(1221) 및 CPU와 같은 프로세서(1222)와 통신한다.
메모리 모듈(1210)은 메모리 콘트롤러(1220)로부터 명령 및 어드레스 신호를 수신하고, 응답으로서 메모리 모듈(1210)상의 메모리 소자중 적어도 하나에 데이터를 저장하고 상기 메모리 소자중 적어도 하나로부터 데이터를 검색한다. 각 메모리 소자는 복수의 어드레스 가능한 메모리 셀과, 명령 및 어드레스 신호를 수신하고 프로그래밍 및 독출 동작중에 어드레스 가능한 메모리 셀중 적어도 하나를 억세스하기 위하여 행 신호 및 열 신호를 생성하는 디코더를 포함한다.
메모리 콘트롤러(1220)를 포함하는 메모리 카드(1200)의 각 구성품들, 메모리 콘트롤러(1220)에 포함되는 전자 소자들 (1221, 1222, 1223, 1224, 1225), 및 메모리 모듈(1210)은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다. 또한, 메모리 콘트롤러(1220)를 포함하는 메모리 카드(1200)의 각 구성품들, 메모리 콘트롤러(1220)에 포함되는 전자 소자들 (1221, 1222, 1223, 1224, 1225), 및 메모리 모듈(1210)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 포토마스크(100), 도 7a, 도 8a, 도 9a 및 도 10a를 참조하여 설명한 포토마스크(300, 400, 500, 600), 도 7b, 도 8b 및 도 9b에 예시한 포토마스크(C300, C400, C500), 및 에너지 흡수층으로서 도 2a 내지 도 2f에 예시한 에너지 흡수층(182, C182, 184, C184, 186, C186) 중 어느 하나의 구조를 가지는 에너지 흡수층을 포함하는 포토마스크 중 어느 하나의 포토마스크를 사용하여 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다.
도 15는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함하는 메모리 카드(1310)을 채용하는 메모리 시스템(1300)의 블록 다이어그램이다.
메모리 시스템(1300)은 공통 버스(1360)를 통해 통신하는 CPU와 같은 프로세서(1330), 랜덤 억세스 메모리(1340), 유저 인터페이스(1350) 및 모뎀(1320)을 포함할 수 있다. 상기 각 소자들은 공통 버스(1360)를 통해 메모리 카드(1310)에 신호를 전송하고 메모리 카드(1310)로부터 신호를 수신한다. 메모리 카드(1310)와 함께 프로세서(1330), 랜덤 억세스 메모리(1340), 유저 인터페이스(1350) 및 모뎀(1320)을 포함하는 메모리 시스템(1300)의 각 구성품들은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로 소자의 제조 방법에 의해 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다. 특히, 상기 메모리 시스템(1300)의 각 구성품들은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 포토마스크(100), 도 7a, 도 8a, 도 9a 및 도 10a를 참조하여 설명한 포토마스크(300, 400, 500, 600), 도 7b, 도 8b 및 도 9b에 예시한 포토마스크(C300, C400, C500), 및 에너지 흡수층으로서 도 2a 내지 도 2f에 예시한 에너지 흡수층(182, C182, 184, C184, 186, C186) 중 어느 하나의 구조를 가지는 에너지 흡수층을 포함하는 포토마스크 중 어느 하나의 포토마스크를 사용하여 제조된 집적회로 소자를 포함할 수 있다.
메모리 시스템(1300)은 다양한 전자 응용 분야에 응용될 수 있다. 예를 들면, SSD (solid state drives), CIS (CMOS image sensors) 및 컴퓨터 응용 칩 세트 분야에 응용될 수 있다.
본 명세서에서 개시된 메모리 시스템들 및 소자들은 예를 들면, BGA (ball grid arrays), CSP (chip scale packages), PLCC (plastic leaded chip carrier), PDIP (plastic dual in-line package), MCP (multi-chip package), WFP (wafer-level fabricated package), WSP (wafer-level processed stock package) 등을 포함하는 다양한 소자 패키지 형태들 중 임의의 형태로 패키지될 수 있으며, 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
100, 300, C300, 400, C400, 500, C500, 600: 포토마스크, 110, 110A: 메인 패턴 영역, 112: 메인 패턴 요소, 120: 보조 패턴 영역, 122: 보조 패턴 요소, 130: 블랙 보더 영역, 140: 포토마스크 기판, 140B: 제2 표면, 140F: 제1 표면, 150, 650: 다중 반사막, 150L: 저굴절률층, 150H: 고굴절률층, 160: 캡핑층, 162: 버퍼층, 170: 광흡수층, 172: 저반사층, 180: 182, C182, 184, C184, 186, C186, 380, 680: 에너지 흡수층, 190: 백사이드 도전막.

Claims (20)

  1. 제1 표면과, 상기 제1 표면의 반대측 제2 표면을 가지는 기판과,
    상기 제1 표면 측에서 상기 기판을 덮는 다중 반사막과,
    상기 제2 표면 측에서 상기 기판을 덮는 에너지 흡수층(energy-absorbing layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 흡수층은 비정질 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다중 반사막 및 상기 에너지 흡수층은 각각 적어도 2 종류의 물질이 교대로 복수 회 적층된 다중층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다중 반사막 및 상기 에너지 흡수층은 적어도 하나의 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 흡수층은 상기 기판의 두께 방향을 따라 서로 다른 두께를 가지는 제1 부분 및 제2 부분을 가지는 제1 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 흡수층은 제1 원소로 이루어지는 제1 층을 포함하고,
    상기 제1 층은 상기 제1 원소가 비정질 상태로 존재하는 제1 부분과, 상기 제1 원소가 결정질 상태로 존재하는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 흡수층은
    비정질 재료의 제1 층과, 상기 제1 층을 구성하는 물질과는 다른 재료로 이루어지는 제2 층을 포함하는 적어도 2 개의 층이 일정 주기로 적어도 1회 적층된 다중층인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 층은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 제1 원소를 포함하고,
    상기 제2 층은 Nb, Mo, Ru 및 Pd 중에서 선택되는 적어도 하나의 제2 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 흡수층은 Al, Si 및 K 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 물질로 이루어지는 단일층인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 흡수층은 단차가 형성된 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  11. 제1 다중 구조의 반사층과,
    상기 반사층과 이격된 위치에서 상기 반사층과 오버랩되어 있는 제2 다중 구조의 에너지 흡수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  12. 포토마스크의 에러를 검출하는 단계와,
    상기 검출된 에러에 따라 포토마스크의 전면(frontside surface)측에서 국부 보정 위치를 결정하는 단계와,
    상기 포토마스크의 두께 방향을 따라 상기 국부 보정 위치와 얼라인되는 상기 포토마스크의 배면 영역에 국부적으로 에너지 빔을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 에러 보정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 에러는 평탄도 에러 (flatness error), 두께 편차 (thickness variation), 임계 선폭 균일도 (critical dimension uniformity: CDU) 에러, 이미징 에러(imaging error) 및 레지스트레이션 에러 (registration error) 중에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 에러 보정 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 에너지 빔은 전자 빔 (electron beam), 집속 이온빔 (focused ion beam), 레이저 빔 (laser beam), 및 전자파 빔 (electromagnetic beam) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 에러 보정 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 에너지 빔을 인가하는 단계는 상기 에너지 빔의 인가에 의해 상기 국부 보정 위치의 상면의 높이를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 에러 보정 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 포토마스크는 기판과, 상기 기판을 덮는 에너지 흡수층을 포함하고,
    상기 에너지 빔 인가 단계는 상기 에너지 흡수층 중 일부의 두께를 국부적으로 변화시키고 상기 국부 보정 위치의 상면의 높이를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 에러 보정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 에너지 빔 인가 단계는 상기 국부 보정 위치의 상면의 높이 증가량을 조절하기 위하여 상기 에너지 흡수층의 국부적인 두께 변화량을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 에러 보정 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 포토마스크는 기판과, 상기 기판을 사이에 두고 서로 이격되어 있는 다중 반사막 및 에너지 흡수층을 포함하고,
    상기 에너지 빔 인가 단계는
    상기 에너지 빔에 의해 상기 에너지 흡수층의 국부 영역을 물리적으로 변화시키는 단계와,
    상기 에너지 흡수층의 국부 영역에서의 물리적 변화에 따른 스트레스를 상기 포토마스크의 두께 방향을 따라 상기 다중 반사막을 거쳐 상기 국부 보정 위치까지 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 에러 보정 방법.
  19. 피쳐층 (feature layer)을 포함하는 웨이퍼를 제공하는 단계와,
    상기 피쳐층 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계와,
    기판과, 상기 기판의 제1 표면을 덮는 다중 반사막과, 상기 다중 반사막의 일부를 덮는 광흡수층과, 상기 기판의 제2 표면을 덮는 에너지 흡수층을 포함하는 포토마스크를 준비하는 단계와,
    에너지 빔을 이용하여 상기 에너지 흡수층을 국부적으로 변화시켜 상기 포토마스크의 에러를 보정하는 단계와,
    상기 에러 보정된 포토마스크를 사용하여 상기 포토레지스트막을 노광하는 단계와,
    상기 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 피쳐층을 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 노광 단계는 상기 포토레지스트막을 상기 포토마스크로부터 반사되는 EUV (extreme ultraviolet) 광을 이용하여 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자의 제조 방법.
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