KR20170028674A - 반사형 마스크용 펠리클 및 이를 포함하는 반사형 마스크 조립체 - Google Patents

반사형 마스크용 펠리클 및 이를 포함하는 반사형 마스크 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 반사형 마스크용 펠리클은 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함하는 펠리클 바디와, 상기 펠리클 바디의 상기 주변 영역 상에 형성된 차광 패턴; 상기 차광 패턴 상에 형성된 그레이팅 패턴과, 상기 펠리클 바디의 상기 주변 영역의 하부에 위치하여 상기 펠리클 바디를 지지하는 펠리클 프레임을 포함한다.

Description

반사형 마스크용 펠리클 및 이를 포함하는 반사형 마스크 조립체{Pellicle for reflective mask, and reflective mask assembly including the same}
본 발명의 기술적 사상은 펠리클 및 이를 포함하는 마스크 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사형 마스크용 펠리클 및 이를 포함하는 반사형 마스크 조립체에 관한 것이다.
반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라, 분해능을 향상시키기 위하여 DUV(deep ultra violet)광보다 파장이 짧은 EUV(Extreme Ultra Violet, 극자외선) 광을 광원으로 하는 노광 장치에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. EUV 노광 장치는 EUV 광의 반사 성질을 이용하는 반사형 마스크가 사용될 수 있다.
반사형 마스크는 EUV 노광 장치를 이용하여 노광 공정을 수행할 때 파티클들에 의해 오염될 수 있다. 이에 따라, 반사형 마스크 상에 반사형 마스크를 보호할 수 있는 반사형 마스크용 펠리클이 필요하다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 반사형 마스크를 보호할 수 있는 반사형 마스크용 펠리클을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 반사형 마스크용 펠리클을 포함하는 반사형 마스크 조립체를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클은 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함하는 펠리클 바디; 상기 펠리클 바디의 상기 주변 영역 상에 형성된 차광 패턴; 상기 차광 패턴 상에 형성된 그레이팅 패턴; 및 상기 펠리클 바디의 상기 주변 영역의 하부에 위치하여 상기 펠리클 바디를 지지하는 펠리클 프레임을 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 차광 패턴은 상기 주변 영역의 일부에 형성되어 있을 수 있다. 상기 차광 패턴은 상기 펠리클 바디의 모서리로부터 떨어져 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 차광 패턴의 내부에는 정렬 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 그레이팅 패턴은 서로 떨어져 있는 복수개의 단위 그레이팅 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 그레이팅 패턴은 상기 차광 패턴의 일부 영역 상에 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 펠리클 프레임은 서로 떨어져 있는 복수개의 단위 펠리클 프레임들을 포함하고, 상기 펠리클 프레임은 상기 펠리클 바디의 모서리로부터 떨어져 형성되어 있을 수 있다. 상기 펠리클 프레임의 저면에는 요철부가 형성되어 있을 수 있다. 상기 펠리클 프레임은 상기 펠리클 바디를 지지하는 상부폭이 하부폭보다 클 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크 조립체는 패턴 영역 및 상기 패턴 영역을 둘러싸는 블랙 보더 영역을 포함하는 반사형 마스크; 및 상기 반사형 마스크 상에 위치하여 상기 반사형 마스크를 보호하는 반사형 마스크용 펠리클을 포함한다. 상기 반사형 마스크용 펠리클은, 상기 반사형 마스크의 블랙 보더 영역에 위치하는 펠리클 프레임, 상기 펠리클 프레임에 지지되어 상기 패턴 영역을 보호하는 펠리클 바디, 상기 블랙 보더 영역 상부의 상기 펠리클 바디 상에 위치하는 차광 패턴, 및 상기 차광 패턴 상에 위치하는 그레이팅 패턴을 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 반사형 마스크는 마스크 기판, 상기 마스크 기판 상에 위치하는 반사층, 및 상기 반사층 상에 위치하는 흡수 패턴을 포함하고, 상기 펠리클 프레임은 상기 블랙 보더 영역의 흡수 패턴 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 펠리클 프레임의 저면에는 제1 요철부가 형성되어 있고, 상기 흡수 패턴의 상면에는 상기 제1 요철부와 체결될 수 있는 제2 요철부가 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 블랙 보더 영역의 상기 흡수 패턴 및 반사층 내에 상기 마스크 기판을 노출하는 홈이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 펠리클 바디는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함하고, 상기 펠리클 바디의 중앙 영역은 상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 대응하여 형성되고, 상기 펠리클 바디의 주변 영역은 상기 반사형 마스크의 블랙 보더 영역에 대응하여 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 차광 영역은 상기 블랙 보더 영역 상부의 일부를 커버하도록 형성되고, 상기 그레이팅 패턴은 상기 차광 패턴의 일부 영역 상에 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 마스크 조립체는 반사형 마스크 상에 반사형 마스크용 펠리클이 설치되어 반사형 마스크를 보호한다. 반사형 마스크용 펠리클은 반사형 마스크의 블랙 보더 영역에 대응되는 펠리클 바디의 주변 영역 상에 위치하는 차광 패턴, 및 차광 패턴 상에 위치하는 그레이팅 패턴을 포함한다.
이에 따라, 반사형 마스크용 펠리클은 차광 패턴으로 인하여 노광시 주변 영역에서 반사되는 반사광에 의한 노광 대상 기판의 광 밀도를 낮출 수 있다. 그리고, 반사형 마스크용 펠리클은 차광 패턴 상에 형성된 그레이팅 패턴으로 인하여 노광시 주변 영역에서 EUV 파장 범위를 벗어난 반사광, 예컨대 DUV광이 노광 대상 기판에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 EUV 노광 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1의 EUV 노광 장치에 적용되는 반사형 마스크의 개략적인 구성을 도시한 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 EUV 노광 장치를 이용한 노광 공정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 4의 V-V 및 VI-VI에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 평면도이다.
도 8 및 도 9는 각각 도 7의 VIII-VIII 및 IX-IX에 따른 단면도이다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 기술적 사상의 반사형 마스크용 펠리클의 다양한 구조를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 기술적 사상의 반사형 마스크용 펠리클의 다양한 구조를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크 조립체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크 조립체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 마스크 조립체의 조립 방법의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 마스크 조립체의 조립 방법의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 도 14의 반사형 마스크 조립체에 입사 및 반사되는 광을 설명하기 위한 도면이다.
도 19a 및 도 19b는 도 18의 그레이팅 패턴의 광반사를 설명하기 위한 도면이다.
도 20a는 도 18의 펠리클 바디의 두께에 따른 EUV광의 투과도를 도시한 도면이다.
도 20b는 도 18의 펠리클 바디의 광 반사도를 나타낸 도면이다.
도 21은 도 15의 반사형 마스크 조립체에 입사 및 반사되는 광을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 도 18 및 도 21과 비교한 비교예의 반사형 마스크 조립체에 입사 및 반사되는 광을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 반사형 마스크 조립체를 사용하여 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 카드의 블록 다이어그램이다.
도 24는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 반사형 마스크 조립체를 사용하여 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 시스템의 블록 다이어그램이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하의 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하의 본 발명의 실시예들은 어느 하나로 구현될 수 있으며, 또한, 이하의 실시예들은 하나 이상을 조합하여 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 EUV 노광 장치를 도시한 개략도이다.
구체적으로, EUV 노광 장치(200)는 광원부(10, optical source unit), 집광부(20, condenser unit), 투영부(40, projection unit) 및 제어부(90)를 포함할 수 있다. EUV 노광 장치(200)는 극자외선 노광 장치로 명명될 수 있다. 광원부(10)는 EUV(극자외선)광, 예컨대 100nm 이하의 파장을 갖는 광을 발생시킬 수 있다. 일 실시예에서, 광원부(10)는 EUV광, 예컨대 13.5nm의 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 광원부(10)는 EUV광을 발생시키지만, 원하지 않게 DUV광, 예컨대 100nm 이상 300nm이하의 파장을 갖는 광을 발생시킬 수도 있다. 집광부(20)는 광원부(10)에서 발생한 광(11)이 마스크 스테이지(32)에 탑재된 반사형 마스크(100)에서 반사하게 광(11)을 가이드하는 역할을 수행한다.
집광부(20)는 집광 광학계(22, condenser optics), 예컨대 렌즈(lens)나 거울(mirror)을 포함한다. 집광 광학계(22)는 광(11)을 모으고 반사하여 반사형 마스크(100)로 가이드 한다. 광(11)은 집광부(20)를 통해 반사형 마스크(100)에 경사지게 입사될 수 있다. 마스크 스테이지(32)는 반사형 마스크(100)의 스캔 방향에 따라 반사형 마스크(100)를 이동시킬 수 있다. 광원부(10) 및 마스크 스테이지(32)는 제어부(90)에 의하여 제어될 수 있다.
반사형 마스크(100)에 경사지게 입사된 광(11)은 경사지게 투영부(40)에 입사될 수 있다. 투영부(40)는 반사형 마스크(100)의 마스크 패턴(흡수 패턴)을 기판 스테이지(52) 상에 위치하는 노광 대상 기판(50)으로 투영시키는 역할을 수행한다. 노광 대상 기판(50)은 집적 회로가 형성되는 웨이퍼일 수 있다. 노광 대상 기판(50) 상에는 광에 반응할 수 있는 포토레지스트가 코팅되어 있다. 기판 스테이지(52)는 노광 대상 기판(50)의 노광 영역(또는 노광 위치)을 변경시키기 위해 노광 대상 기판(50)을 이동시킬 수 있다.
투영부(40)는 반사형 투영 광학계(42, reflective projection optics), 예컨대 렌즈를 포함한다. 반사형 투영 광학계(42)는 반사형 마스크(100)에서 경사지게 반사된 광(11)을 이용하여 반사형 마스크(100) 상의 마스크 패턴을 소정의 배율, 예컨대 4배, 6배, 또는 8배로 축소하여 노광 대상 기판(50)으로 투영시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 EUV 노광 장치에 적용되는 반사형 마스크의 개략적인 구성을 도시한 평면도이다.
구체적으로, 반사형 마스크(100)는 패턴 영역(PA) 및 블랙 보더 영역(BB)을 포함할 수 있다. 패턴 영역(PA)은 노광 대상 기판(즉, 웨이퍼, 도 1의 50) 상의 칩 영역에서 집적 회로를 구성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역(102)과, 노광 대상 기판(50)의 스크라이브 라인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역(104)을 포함할 수 있다.
블랙 보더 영역(BB)은 패턴 영역(PA)을 둘러싸서 특별한 패턴들이 형성되지 않는 영역일 수 있다. 블랙 보더 영역(BB)은 기준 마크(106)가 형성되어 있을 수 있다. 기준 마크(106)는 예시적으로 4 개의 표시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 기준 마크(106)는 반사형 마스크(100)를 구성하는 박막들의 형성 과정에서 발생할 수 있는 결함들의 위치를 기술하기 위한 기준점(즉, 좌표계의 원점)으로 사용될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 EUV 노광 장치를 이용한 노광 공정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 3a는 반사형 마스크(100)만을 이용하여 EUV광에 의한 노광 공정을 수행하는 것을 설명하는 도면이고, 도 3b는 반사형 마스크(100) 및 반사형 마스크(100)를 보호하는 반사형 마스크용 펠리클(300)을 포함하는 반사형 마스크 조립체(500)를 이용하여 EUV광에 의한 노광 공정을 수행하는 것을 설명하는 도면이다.
반사형 마스크(100)는 마스크 기판(110, 레티클 기판), 반사층(120), 및 흡수 패턴(130)을 포함할 수 있다. 마스크 기판(110)은 유리 또는 쿼츠 기판일 수 있다. 반사층(120)은 마스크 기판(110) 상에 형성되고 입사된 빛을 반사하는 기능을 할 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 반사층(120) 상에는 흡수 패턴(130)이 형성되고, 흡수 패턴(130) 사이에 반사층(120)이 노출될 수 있다.
반사층(120)은 예컨대, Mo/Si층이 30 내지 60 층으로 반복 적층된 다중층으로 구조로 형성될 수 있다. Mo/Si 다중층은 Si층 상에 Mo층을 형성한 후 이를 주기로 하여 복수회 적층한 층일 수 있다. 반사층(120)은 Mo/Si층 외에 Mo 화합물/Si 화합물층, Ru/Si층, Be/Mo층 또는 Si/Nb층일 수 있다. 반사층(120) 보호를 위해 반사층(120) 상면에 캡핑층(도 14의 122)이 형성될 수도 있다. 캡핑층(도 4의 122)은 예컨대, 루테늄옥사이드(RuO) 등으로 형성될 수 있다. 경우에 따라, 캡핑층(도 4의 122)은 생략될 수도 있다.
흡수 패턴(130)은 무기물이나 금속으로 형성될 수 있다. 흡수 패턴(130)은, 주로 탄탈륨(Ta) 계열의 화합물로 이루어질 수 있다. 예컨대, 흡수 패턴(130)은 TaN, TaBN, TaBON 등으로 형성될 수 있다. 그러나 흡수 패턴(130)은 빛에 불투명한 무기물, 또는 크롬(Cr), 산화크롬(CrO), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 우라늄(W) 및 루테늄(Ru) 등의 금속으로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다. 한편, 도시되지는 않았지만 흡수 패턴(130) 상에는 반사방지코팅(Anti-Reflection Coating: ARC)층이 형성될 수 있다. 경우에 따라 ARC층은 생략될 수도 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 반사형 마스크(100) 상에 파티클(P)이 존재하는 경우, 파티클(P)에 의해 EUV광(또는 DUV광)이 산란되거나 반사광의 인텐서티가 낮아져 노광 공정에 에러를 유발시킬 수 있다. 예컨대, 파티클(P)이 존재로 인해 반사형 마스크(100)의 흡수 패턴(130)이 노광 대상 기판(즉, 웨이퍼, 도 1의 50)으로 정확하게 전사되지 않고 왜곡되어 전사됨으로써, 노광 대상 기판(도 1의 50)에 다른 형태의 패턴이 형성될 수 있다.
파티클(P)이 흡수 패턴(130) 사이의 반사층(120)에 존재하는 경우에 에러가 커질 수 있다. 흡수 패턴(130)의 에지 부분 등에 파티클(P)이 존재하는 경우에는 파티클(P)에 의한 산란 등이 발생하여 반사층(120)에 영양을 미칠 수도 있다. 따라서, 안정적이고 정확한 노광 공정을 수행하기 위해서는 파티클과 같은 오염 인자가 반사형 마스크(100)로 유입되는 것을 차단하여야 한다.
그에 따라, 도 3b에서와 같이, 반사형 마스크(100)의 하부에 반사형 마스크(100)를 보호하는 반사형 마스크용 펠리클(300)이 배치될 수 있다. 즉, 도 3b와 같이 반사형 마스크(100) 및 반사형 마스크(100)를 보호하는 반사형 마스크용 펠리클(300)을 구비하는 반사형 마스크 조립체(500)를 이용하여 노광 공정을 수행할 수 있다.
반사형 마스크용 펠리클(300)이 존재함으로써, 하부에서 유입되는 파티클(P)이 반사형 마스크용 펠리클(300)에 의해 차단될 수 있다. 그에 따라, 노광 공정에서 반사형 마스크(100)의 오염에 따른 에러가 감소할 수 있고, 반사형 마스크 조립체(500)를 이용하여 안정적인 노광 공정이 수행될 수 있다.
한편, 반사형 마스크 조립체(500)에 이용되는 반사형 마스크용 펠리클(300)은 EUV광에는 대해 높은 투과도를 가져야만 EUV 노광 장치(도 1의 100)는 EUV광을 이용하여 노광 공정을 신뢰성 있게 수행할 수 있다. 이를 구현하기 위하여 본 발명자들은 반사형 마스크용 펠리클(300) 및 이를 포함하는 반사형 마스크 조립체(500)를 발명하였다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 평면도이고, 도 5 및 도 6은 각각 도 4의 V-V 및 VI-VI에 따른 단면도이다.
구체적으로, 반사형 마스크용 펠리클(300)은 펠리클 바디(304), 차광 패턴(308), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 포함할 수 있다. 펠리클 바디(304)는 중앙 영역(CR, center region)과, 중앙 영역(CR)을 둘러싸는 주변 영역(PR, peripheral region)을 포함할 수 있다. 주변 영역(PR)은 중앙 영역(CR) 전체를 둘러싸는 영역일 수 있다.
펠리클 바디(304)의 중앙 영역(CR)은 후의 도 14에서 도시한 바와 같이 반사형 마스크 조립체(500)에서 반사형 마스크(100)의 패턴 영역(PA)에 대응하여 형성되는 영역일 수 있다. 펠리클 바디(304)의 주변 영역(PR)은 도 14에서 도시하는 바와 같이 반사형 마스크 조립체(500)에서 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에 대응하여 형성되는 영역일 수 있다.
펠리클 바디(304)는 EUV광에 대해 높은 투과도를 가지는 물질로 구성될 수 있다. 펠리클 바디(304)는 실리콘층으로 구성할 수 있다. 펠리클 바디(304)는 폴리실리콘층으로 구성할 수 있다. 펠리클 바디(304)의 투과도와 그 구성 물질에 대하여는 후에 보다더 자세하게 설명한다.
펠리클 바디(304)의 주변 영역(PR) 상에 차광 패턴(308)이 형성되어 있다. 차광 패턴(308)은 주변 영역(PR)의 전체 부분에 모두다 형성될 수 있다. 차광 패턴(308)은 중앙 영역(CR)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 차광 패턴(308)은 펠리클 바디(304)의 모서리부(CP)에 형성될 수 있다. 차광 패턴(308)은 EUV광 및 DUV광을 차단하는 패턴일 수 있다.
차광 패턴(308)은 실리콘 질화물(SiN)로 구성될 수 있다. 차광 패턴(308)을 구성하는 물질은 EUV광 및 DUV광을 차단할 수 있는 물질이면 족하며, 본 발명이 실리콘 질화물에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 차광 패턴(308)의 두께는 60nm 이상의 두께일 수 있다. 일 실시예에서, 차광 패턴(308)의 두께는 100nm 이상의 두께일 수 있다.
차광 패턴(308)은 후의 도 14에서 설명하는 바와 같이 반사형 마스크의 블랙 보더 영역(BB)에 대응되는 부분에 형성될 수 있다. 차광 패턴(308)으로 인하여 노광시 반사형 마스크용 펠리클(300)의 주변 영역(PR)에서 반사되는 반사광에 의한 노광 대상 기판(도 1의 50)의 광 밀도를 낮출 수 있다.
차광 패턴(308)의 내부에는 정렬 패턴(322)이 형성되어 있을 수 있다. 정렬패턴(322)은 후의 도 14에 도시한 바와 같이 반사형 마스크(100)와의 정렬을 위한 패턴일 수 있다. 정렬 패턴(322)은 서로 떨어져 있는 복수개의 패턴들로 구성될 수 있다. 정렬 패턴(322)은 차광 패턴(308) 내에 형성된 홈일수 있다.
차광 패턴(308) 상에 그레이팅 패턴(310)이 형성될 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 서로 떨어져 있는 복수개의 단위 그레이팅 패턴들(310u)로 이루어질 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 도트 패턴 또는 격자 패턴일 수 있다.
그레이팅 패턴(310)은 후의 도 19a에서 설명하는 바와 같이 DUV광의 반사도를 낮추는 역할을 수행할 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 후의 도 19b에서 설명하는 바와 같이 EUV 파장 범위를 벗어난 반사광, 예컨대 DUV광이 노광 대상 기판에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
그레이팅 패턴(310)은 EUV 파장 범위를 벗어난 반사광, 예컨대 100nm 내지 15㎛ 파장의 반사광이 노광 대상 기판에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 금속층이나 금속 산화물층으로 형성될 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 금속층이나 금속 산화물층 외의 다른 물질로 구성할 수도 있다.
펠리클 바디(304)의 주변 영역(PR)의 하부에 펠리클 바디(304)를 지지하는 펠리클 프레임(318)이 위치할 수 있다. 펠리클 프레임(318)은 실리콘층으로 구성할 수 있다. 펠리클 프레임(318)은 도 4에 도시한 바와 같이 서로 떨어져 있는 복수개의 단위 펠리클 프레임들(318u)로 구성될 수 있다. 펠리클 프레임(318)은 펠리클 바디(304)의 모서리부(CP)에 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 평면도이고, 도 8 및 도 9는 각각 도 7의 VIII-VIII 및 IX-IX에 따른 단면도이다.
구체적으로, 도 7의 반사형 마스크용 펠리클(300-1)은 차광 패턴(308a)이 펠리클 바디(304)의 주변 영역(PR)의 일부에 형성된 것을 제외하고는 도 4의 반사형 마스크용 펠리클(300)과 동일할 수 있다. 이에 따라, 도 7 내지 도 9에서, 도 4 내지 도 6에서 설명한 내용은 생략하거나 간단히 설명한다.
반사형 마스크용 펠리클(300-1)은 펠리클 바디(304), 차광 패턴(308a), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 포함할 수 있다. 펠리클 바디(304)는 중앙 영역(CR)과, 중앙 영역(CR)을 둘러싸는 주변 영역(PR)을 포함할 수 있다.
펠리클 바디(304)의 주변 영역(PR)의 일부에 차광 패턴(308a)이 형성되어 있다. 차광 패턴(308a)은 중앙 영역(CR)을 둘러싸면서 주변 영역(PR)의 일부분에 형성될 수 있다. 차광 패턴(308a)은 펠리클 바디(304)의 모서리(C)로부터 떨어져 형성될 수 있다. 차광 패턴(308a)은 EUV광 및 DUV 광을 차단하는 패턴일 수 있다. 차광 패턴(308a)의 구성 물질이나 두께는 도 4 내지 도 6과 동일할 수 있다.
차광 패턴(308a) 상에 그레이팅 패턴(310)이 형성될 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 서로 떨어져 있는 복수개의 단위 그레이팅 패턴들(310u)로 이루어질 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 EUV광 및 DUV광을 반사하는 패턴일 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 차광 패턴(308a)의 표면 전체에 형성될 수 있다. 그레이팅 패턴(310)의 구성 물질이나 두께는 도 4 내지 도 6에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
펠리클 바디(304)의 주변 영역(PR)의 하부에 펠리클 바디(304)를 지지하는 펠리클 프레임(318)이 위치할 수 있다. 펠리클 프레임(318)은 서로 떨어져 있는 복수개의 단위 펠리클 프레임들(318u)로 구성될 수 있다. 펠리클 프레임(318)의 구성 물질은 도 4 내지 도 6과 동일할 수 있다. 펠리클 프레임(318)은 펠리클 바디(304)의 모서리부(CP)에 형성될 수 있다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
구체적으로, 도 10a 내지 도 10f는 도 5의 반사형 마스크용 펠리클의 제조방법을 설명하는 도면들이다. 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 도 10a에 도시한 바와 같이 반사형 마스크용 펠리클을 제조하기 위하여 프레임 기판(302)을 준비한다. 프레임 기판(302)은 실리콘 기판일 수 있다. 프레임 기판(302)은 단결정 실리콘 기판일 수 있다.
프레임 기판(302) 상에 펠리클 바디(304)를 형성한다. 펠리클 바디(304)는 실리콘층으로 형성할 수 있다. 펠리클 바디(304)는 폴리실리콘층으로 형성할 수 있다. 펠리클 바디(304)의 두께는 EUV광의 투과도를 고려하여 정할수 있다.
도 10b에 도시한 바와 같이, 펠리클 바디(304) 상에 차광 물질층(306)을 형성한다. 차광 물질층(306)은 실리콘 질화층으로 형성할 수 있다. 차광 물질층(306)의 두께는 EUV광이나 DUV광의 차단 정도를 고려하여 정할 수 있다.
도 10c 및 도 10d를 참조하면, 도 10c에 도시한 바와 같이 차광 물질층(306)의 일부 영역 상에 그레이팅 패턴(310)을 형성한다. 그리고, 차광 물질층(306)을 패터닝하여 펠리클 바디(304)의 중앙 영역(CR)을 노출하는 차광 패턴(308)을 형성한다.
계속하여, 도 10d에 도시한 바와 같이 프레임 기판(302)을 뒤집은 후, 프레임 기판(302)의 후면(BF)의 일부분에 마스크 패턴(314)을 형성한다. 마스크 패턴(314)은 프레임 기판(302)의 후면(BF) 일부분을 식각하기 위하여 형성한다.
도 10e 및 도 10f를 참조하면, 도 10e에 도시한 바와 같이 마스크 패턴(314)을 식각 마스크로 하여 프레임 기판(도 10d의 302)을 식각하여 펠리클 프레임(318)을 형성한다. 펠리클 프레임(318)은 펠리클 바디(304)의 모서리부(CP)에 형성될 수 있다. 프레임 기판(302)의 식각은 건식 식각 또는 습식 식각 방법을 이용하여 수행할 수 있다.
프레임 기판(도 10d의 302)을 식각할 때 펠리클 바디(304)를 노출하도록 식각할 수 있다. 프레임 기판(도 10d의 302)을 식각할 때 마스크 패턴(314)도 식각될 수 있다. 마스크 패턴(314)이 식각되지 않을 경우, 필요에 따라서 마스크 패턴(314)을 추가적으로 식각하여 제거할 수 있다.
계속하여, 도 10f에 도시한 바와 같이 프레임 바디(304), 차광 패턴(308), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 뒤집는다. 이렇게 되면, 앞서 도 5와 같은 반사형 마스크용 펠리클을 얻을 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크용 펠리클의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
구체적으로, 도 11a 내지 도 11c는 도 8의 반사형 마스크용 펠리클의 제조방법을 설명하는 도면들이다. 도 11a 내지 도 11c에서, 도 10a 내지 도 10f와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다.
도 11a를 참조하면, 앞서 도 10a 및 도 10b에 도시한 바와 같이 프레임 기판(302) 상에 펠리클 바디(304)를 형성한다. 도 11a에 도시한 바와 같이 펠리클 바디(304) 상에 차광 패턴(308a)을 형성하고, 차광 패턴(308a) 상에 그레이팅 패턴(310)을 형성한다.
도 11a의 차광 패턴(308a)은 도 10c와는 다르게 펠리클 바디(304)의 모서리(C)로부터 떨어져서 형성한다. 차광 패턴(308a)의 형성으로 인하여 펠리클 바디(304)의 중앙 부분(CR)이 결정될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 도 10d 및 도 10e에 도시한 바와 같이 프레임 기판(302)을 뒤집은 후, 프레임 기판(302)의 후면(도 10d 및 도 11a의 BF)의 일부분에 마스크 패턴(314)을 형성한다.
이어서, 도 11b에 도시한 바와 같이 마스크 패턴(314)을 식각 마스크로 하여 프레임 기판(도 11a의 302)을 식각하여 펠리클 프레임(318)을 형성한다. 프레임 기판(도 11a의 302)의 식각 공정은 앞서 도 10d 및 도 10e에서 설명한 바와 같다.
프레임 기판(도 11a의 302)을 식각할 때 펠리클 바디(304)를 노출하도록 식각할 수 있다. 프레임 기판(도 11a의 302)을 식각할 때 마스크 패턴(314)도 식각될 수 있다. 마스크 패턴(314)이 식각되지 않을 경우, 필요에 따라서 마스크 패턴(314)을 추가적으로 식각하여 제거할 수 있다.
도 11c를 참조하면, 프레임 바디(314), 차광 패턴(308a), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 뒤집는다. 이렇게 되면, 차광 패턴(308a)은 펠리클 바디(304)의 모서리부(C)로부터 떨어져서 형성된 앞서 도 8과 같은 반사형 마스크용 펠리클을 얻을 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 기술적 사상의 반사형 마스크용 펠리클의 다양한 구조를 설명하기 위한 단면도들이다.
구체적으로, 도 12a 내지 도 12c에서, 도 5 및 도 8과 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 도 12a 및 도 12b에 도시한 반사형 마스크용 펠리클은 도 5 및 도 8과 비교할 때 펠리클 프레임(318)에 제1 요철부(326)가 형성된 것을 제외하고는 동일할 수 있다. 제1 요철부(326)는 펠리클 프레임(318)의 저면에 형성될 수 있다. 도 12a 및 도 12b에서는 펠리클 프레임(318)이 위쪽으로 형성된 것으로 도시하고 있으므로, 제1 요철부(326)는 펠리클 프레임(318)의 표면에 형성되어 있다.
제1 요철부(326)는 펠리클 프레임(318)의 저면에 제1 홈부(324a) 및 제1 철부(324b)를 형성함으로서 마련될 수 있다. 제1 요철부(326)는 후의 도 17a 및 도 17b에서 설명하는 바와 같이 반사형 마스크의 흡수 패턴(도 17a 및 도 17b의 130)에 형성된 제2 요철부(144)와 결합될 수 있다.
도 12c를 참조하면, 도 12c에 도시한 반사형 마스크용 펠리클은 도 5와 비교할 때 펠리클 프레임(318)의 저면 상에 접착층(328)이 형성된 것을 제외하고는 동일할 수 있다. 펠리클 프레임(318)의 저면 상에 접착층(328)이 형성되어 있다. 접착층(328)은 아크릴 수지나 실리콘계 수지로 이루어질 수 있다. 도 12c에서는 펠리클 프레임(318)이 위쪽으로 형성된 것을 도시하고 있으므로, 접착층(328)은 펠리클 프레임(318)의 표면에 형성되어 있다. 접착층(328)은 후의 도 16a 및 도 16b에서 설명하는 바와 같이 반사형 마스크의 흡수 패턴(도 16a 및 도 16b의 130)에 접착하여 결합될 수 있다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 기술적 사상의 반사형 마스크용 펠리클의 다양한 구조를 설명하기 위한 단면도들이다.
구체적으로, 도 13a 내지 도 13d에서, 도 5 및 도 8과 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다.
도 13a 및 도 13b를 참조하면, 도 13a 및 도 13b에 도시한 반사형 마스크용 펠리클은 도 5 및 도 8과 비교할 때 펠리클 프레임(318a)이 펠리클 바디(304)의 모서리(C)에서 이격 거리(D1)만큼 떨어져 형성된 것을 제외하고는 동일할 수 있다. 도 13a 및 도 13b에 도시한 펠리클 프레임(318a)은 펠리클 바디(304)의 모서리(C)에서 이격 거리(D1)만큼 떨어져서 설치될 수 있다.
펠리클 프레임(318a)은 도 10d 및 도 11b에 도시한 마스크 패턴(314)의 위치를 변경함으로써 얻어질 수 있다. 펠리클 프레임(318a)은 차광 패턴(308)의 하부에서 펠리클 바디(304)의 모서리로부터 적당한 거리만큼 떨어져서 펠리클 바디(304)를 용이하게 지지할 수 있다.
도 13c 및 도 13d를 참조하면, 도 13c 및 도 13d에 도시한 반사형 마스크용 펠리클은 도 5 및 도 8과 비교할 때 펠리클 프레임(318b, 318c)의 상부폭(W1, W3)이 하부폭(W2, W4)보다 큰 것을 제외하고는 동일할 수 있다.
도 13c에 도시한 펠리클 프레임(318b)은 펠리클 바디(304)의 모서리부(CP)에 설치되고 상부폭(W1)이 하부폭(W2)보다 크게 설치되어 있다. 도 13d에 도시한 펠리클 프레임(318c)은 펠리클 바디(304)의 모서리(C)로부터 이격 거리(D2)만큼 떨어져 설치되고 상부폭(W3)이 하부폭(W4)보다 크게 설치되어 있다.
펠리클 프레임(318b, 318c)은 도 10d 및 도 11b에 도시한 마스크 패턴(314)의 위치나 식각 방법을 변경함으로써 얻어질 수 있다. 펠리클 프레임(318b, 328c)은 차광 패턴(308)의 하부에서 펠리클 바디(304)를 다양한 방식으로 용이하게 지지할 수 있다.
이하에서는 앞서 설명한 다양한 형태의 반사형 마스크용 펠리클과, 반사형 마스크용 펠리클과 결합된 반사형 마스크를 포함하는 반사형 마스크 조립체에 대하여 설명한다. 편의상 앞서 설명한 다양한 구조의 반사형 마스크용 펠리클중 일부 실시예를 가지고 반사형 마스크 조립체를 설명한다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크 조립체를 설명하기 위한 단면도이다.
구체적으로, 반사형 마스크 조립체(500)는 반사형 마스크(100)와, 반사형 마스크(100) 상에 위치하여 반사형 마스크(100)를 보호하는 반사형 마스크용 펠리클(300)을 포함할 수 있다.
반사형 마스크(100)는 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이 패턴 영역(PA) 및 패턴 영역(PA)을 둘러싸는 블랙 보더 영역(BB)을 포함할 수 있다. 반사형 마스크(100)는 도 3a 및 도 3b에서 설명한 바와 같이 마스크 기판(110, 레티클 기판), 반사층(120), 및 흡수 패턴(130)을 포함할 수 있다. 반사층(120)의 상면에는 캡핑층(122)이 형성될 수 있다.
마스크 기판(110)의 하부에는 마스크 스테이지(도 1의 32)에 진공으로 부착하기 위해 마련되는 베이스층(132)이 형성될 수 있다. 베이스층(132)은 크롬질화층(CrN)으로 구성될 수 있다. 마스크 기판(110), 반사층(120), 및 흡수 패턴(130)의 구성 및 물질은 앞서 도 3a 및 도 3b에서 설명하였으므로 생략한다.
반사형 마스크용 펠리클(300)은 앞서 도 4에서 설명한 바와 같이 펠리클 바디(304), 차광 패턴(308), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 포함할 수 있다. 반사형 마스크용 펠리클(300)의 펠리클 프레임(318)은 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB) 상에 위치할 수 있다.
펠리클 바디(304)는 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이 중앙 영역(CR)과, 중앙 영역(CR)을 둘러싸는 주변 영역(PR)을 포함할 수 있다. 펠리클 바디(304)는 펠리클 프레임(318)에 의해 지지되고 패턴 영역(PA)을 보호한다. 차광 패턴(308)은 블랙 보더 영역(BB) 상부의 펠리클 바디(304) 상에 위치할 수 있다.
도 14에서는 편의상 차광 패턴(308)을 주변 영역(PR) 전체에 형성된 것으로 도시하였으나, 도 7 내지 도 9와 같이 중앙 영역(CR)에 인접한 주변 영역(PR)의 일부에만 형성될 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 차광 패턴(308) 상에 위치할 수 있다.
펠리클 바디(304)의 중앙 영역(CR)은 반사형 마스크(100)의 패턴 영역(PA)에 대응하여 형성되는 영역일 수 있다. 펠리클 바디(304)의 주변 영역(PR)은 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에 대응하여 형성되는 영역일 수 있다. 이와 같은 반사형 마스크 조립체(500)는 반사형 마스크(100) 상에 반사형 마스크용 펠리클(300)을 설치함으로써 반사형 마스크(100)를 보호할 수 있다.
도 15는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 마스크 조립체를 설명하기 위한 단면도이다.
구체적으로, 반사형 마스크 조립체(500-1)는 도 14b에 도시한 반사형 마스크조립체(500)와 비교할 때 반사형 마스크(100)에 홈(140)이 형성된 것을 제외하고는 동일할 수 있다. 도 15에서 도 14와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다.
반사형 마스크 조립체(500-1)는 홈(140)을 포함하는 반사형 마스크(100)와, 반사형 마스크(100) 상에 위치하여 반사형 마스크(100)를 보호하는 반사형 마스크용 펠리클(300)을 포함할 수 있다.
반사형 마스크(100)는 패턴 영역(PA) 및 패턴 영역(PA)을 둘러싸는 블랙 보더 영역(BB)을 포함할 수 있다. 반사형 마스크(100)는 마스크 기판(110, 레티클 기판), 반사층(120), 흡수 패턴(130) 및 베이스층(132)을 포함할 수 있다. 반사형 마스크(100)는 블랙 보더 영역(BB)을 구성하는 반사층(120) 및 흡수 패턴(130) 내부에 마스크 기판(110)을 노출하는 홈(140)이 형성되어 있다. 홈(140)은 EUV광을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다.
반사형 마스크용 펠리클(300)은 펠리클 바디(304), 차광 패턴(308), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 포함할 수 있다. 반사형 마스크용 펠리클(300)의 펠리클 프레임(318)은 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB) 상에 위치할 수 있다. 펠리클 바디(304)는 중앙 영역(CR)과, 중앙 영역(CR)을 둘러싸는 주변 영역(PR)을 포함할 수 있다.
반사형 마스크(100)에 형성되는 홈(140)은 중앙 영역(CR)과 주변 영역(PR)의 경계 부분에 형성될 수 있다. 펠리클 바디(304)는 펠리클 프레임(318)에 의해 지지되고 패턴 영역(PA)을 보호한다. 차광 패턴(308)은 블랙 보더 영역(BB) 상부의 펠리클 바디(304) 상에 위치할 수 있다.
이와 같은 반사형 마스크 조립체(500-1)는 홈(140)에 의해 EUV광을 용이하게 흡수함과 아울러 반사형 마스크용 펠리클(300)을 설치함으로써 반사형 마스크(100)를 보호할 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 마스크 조립체의 조립 방법의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.
구체적으로, 도 16a 및 도 16b는 반사형 마스크(100) 상에 반사형 마스크용 펠리클(300)을 조립하는 과정을 설명하기 위한 것이다. 도 16a 및 도 16b에서는 편의상 반사형 마스크(100)는 흡수 패턴(130)만을 도시한다.
반사형 마스크용 펠리클(300)은 펠리클 바디(304), 차광 패턴(308), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 포함할 수 있다. 더하여, 도 16a에 도시한 바와 같이 반사형 마스크용 펠리클은 펠리클 프레임(318)의 저면에 도 12c에서 도시한 바와 같이 접착층(328)이 형성되어 있다.
반사형 마스크용 펠리클(300)은 반사형 마스크(100) 상에 탑재될 수 있다. 도 16b에 도시한 바와 같이 반사형 마스크(100)의 흡수 패턴(130) 상에 접착층(328)을 매개로 반사형 마스크용 펠리클(300)을 탑재하여 반사형 마스크 조립체를 완성할 수 있다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 마스크 조립체의 조립 방법의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.
구체적으로, 도 17a 및 도 17b는 반사형 마스크(100) 상에 반사형 마스크용 펠리클(300)을 조립하는 방법을 설명하기 위한 것이다. 도 17a 및 도 17b에서는 편의상 반사형 마스크(100)는 흡수 패턴(130)만을 도시한다.
반사형 마스크용 펠리클(300)은 펠리클 바디(304), 차광 패턴(308), 그레이팅 패턴(310) 및 펠리클 프레임(318)을 포함할 수 있다. 더하여, 도 17a에 도시한 바와 같이 반사형 마스크용 펠리클(300)은 펠리클 프레임(318)의 저면에 도 12a 및 도 12b에서 도시한 바와 같이 제1 요철부(326)가 형성되어 있다. 제1 요철부(326)는 펠리클 프레임(318)의 저면에 형성된 제1 홈부(324a) 및 제1 철부(324b)를 포함할 수 있다.
반사형 마스크용 펠리클(300)은 반사형 마스크(100)의 흡수 패턴(130) 상에 탑재될 수 있다. 흡수 패턴(130)에는 제1 요철부와 대응하여 제2 요철부(144)가 형성될 수 있다. 제2 요철부(144)는 제1 홈부(324a) 및 제1 철부(324b)에 각각 대응하는 제2 철부(142a) 및 제2 홈부(142b)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 도 17b에 도시한 바와 같이 반사형 마스크(100)의 흡수 패턴(130)의 제2 요철부(144)에 반사형 마스크용 펠리클(300)의 제1 요철부(326)를 결합함으로써 반사형 마스크 조립체를 완성할 수 있다.
도 18은 도 14의 반사형 마스크 조립체에 입사 및 반사되는 광을 설명하기 위한 도면이고, 도 19a 및 도 19b는 도 18의 그레이팅 패턴의 광 반사를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 18에서 도 14와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다. 반사형 마스크 조립체(500)를 구성하는 반사형 마스크용 펠리클(300)의 상부에서 반사형 마스크(100)로 EUV광 및 DUV광이 입사되고, 반사형 마스크(100) 및 반사형 마스크용 펠리클(300)에서 EUV광 및 DUV광이 반사될 수 있다.
반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에 대응되는 반사형 마스크용 펠리클(300)의 펠리클 바디(304) 상에는 차광 패턴(308)이 형성되어 있다. 차광 패턴(308)으로 인하여 반사형 마스크용 펠리클(300)의 주변 영역(PR)에서 반사되는 반사광에 의한 노광 대상 기판의 광 밀도를 낮출 수 있다. 차광 패턴(308)으로 인하여 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에서 반사되는 반사광에 의한 노광 대상 기판의 광 밀도를 낮출 수 있다.
더하여, 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에 대응되는 반사형 마스크용 펠리클(300)의 차광 패턴(308) 상의 그레이팅 패턴(310)은 EUV광 및 DUV광을 반사시킬 수 있다. 그런데, 도 19a의 WG로 도시한 바와 같이 그레이팅 패턴(310)이 있을 경우, EUV광은 거의 반사되지 않고, DUV광의 반사도도 낮은 편이다. 도 19a의 WOG로 표시한 바와 같이 그레이팅 패턴(310)이 없을 경우 DUV광의 반사도는 비교적 높아 DUV광을 반사시킬 수 있다.
그리고, 도 19b에 도시한 바와 같이 그레이팅 패턴(310)에 의해 DUV광이 반사될 경우, DUV광의 대부분은 그레이팅 패턴(310)에 의해 노광 대상 기판으로 진행하지 않게 할 수 있다. 다시 말해, DUV광의 대부분의 +1차 및 -1차 성분은 투영부(40)로 들어가지 않아 노광 대상 기판(50)에 입사되지 않게 할 수 있다.
이에 따라, 그레이팅 패턴(310)은 EUV 파장 범위를 벗어난 DUV광이 노광 대상 기판(50)에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다. 그레이팅 패턴(310)은 EUV 파장 범위를 벗어난 반사광, 예컨대 100nm 이상 15㎛ 이내 파장의 반사광이 노광 대상 기판(50)에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
이하에서는 반사형 마스크용 펠리클(300)의 펠리클 바디(304)를 통과하는 EUV광의 투과도 및 펠리클 바디(304)에서 반사되는 EUV광의 반사도를 설명한다.
도 20a는 도 18의 펠리클 바디의 두께에 따른 EUV광의 투과도를 도시한 도면이고, 도 20b는 도 18의 펠리클 바디의 광 반사도를 나타낸 도면이다.
구체적으로, 도 20a는 펠리클 바디(도 18의 304)를 실리콘층으로 구성했을 경우, 펠리클 바디(304)의 두께에 따른 EUV광의 투과도를 보여주는 그래프이다. 도20a에 도시된 바와 같이, EUV광의 투과도는 펠리클 바디(304)의 두께가 커질수록 크게 낮아진다. 예컨대, 펠리클 바디(304)의 두께가 500㎚ 정도에서 EUV광의 투과도는 0.5 이하를 나타낼 수 있다.
반사형 마스크(100)를 보호하기 위한 반사용 펠리클(300)로 사용하기 위해서는 펠리클 바디(304)의 투과도는 85% 이상일 수 있다. 펠리클 바디(304)의 투과도가 85% 정도인 경우에 노광 광이 펠리클 바디(304)를 두 번 통과한다, 이에 따라, 반사형 마스크(100)로부터 반사되어 펠리클 바디(04)를 투과하여 출사된 광은 처음 펠리클 바디(304)로 입사된 광의 70% 정도에 지나지 않을 수 있다.
펠리클 바디(304)의 두께가 50㎚ 정도에서 EUV광의 투과도는 92% 정도일 수 있다. EUV광의 투과도가 92% 정도인 경우, 펠리클 바디(304)를 두 번 통과하여 처음 입사된 EUV광의 85% 정도가 출사될 수 있다. 전술한 투과도 85% 이상을 기준으로 할 때, 펠리클 바디(304)의 두께는 최대 70 내지 80㎚ 정도가 되어야 함을 알 수 있다.
결과적으로, 펠리클 바디(304)의 두께를 70 내지 80㎚ 그 이상의 두께로 형성하는 경우에는, EUV광의 상당 부분이 펠리클 바디(304)로 흡수되기 때문에 반사형 마스크용 펠리클(300)로서 기능할 수 없다.
본 실시예에서는 펠리클 바디(304)로 실리콘층으로 구성하였지만, 펠리클 바디(304)의 재질이 실리콘층에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, EUV광에 대하여 실리콘층과 투과도가 유사하거나 또는 투과도가 더 높은 다른 물질로 펠리클 바디(304)를 형성될 수 있다.
도 20b는 펠리클 바디(도 18의 304)를 실리콘층으로 구성하고 두께를 80nm로 했을 경우, 광의 반사도를 보여주는 그래프이다. 도 20b에 도시한 바와 같이 DUV광이 펠리클 바디에 입사했을 경우 70% 가량은 반사됨을 알 수 있다. 반사형 마스크 (100)의 패턴 영역(도 18의 PA)에서는 DUV광이 펠리클 바디로부터 반사되더라도 EUV광을 가지고 노광 대상 기판을 노광하는데 큰 영향을 미치지 않을 수 있다.
반사형 마스크(100)를 가지고 넓은 면적의 노광 대상 기판을 노광하기 때문에 블랙 보더 영역(BB)이 노광 대상 기판을 노광하는데 많은 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 블랙 보더 영역(BB)에 의한 반사광의 영향을 최소화하는 것이 필요하다.
도 21은 도 15의 반사형 마스크 조립체에 입사 및 반사되는 광을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 21에서 도 15와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다. 도 21의 반사형 마스크 조립체(500-1)의 입사광 및 반사광 설명은 마스크 기판(110)에서 흡수되는 입사광을 제외하고는 도 18의 반사형 마스크 조립체(500)의 입사 및 반사광 설명과 동일할 수 있다.
반사형 마스크 조립체(500-1)을 구성하는 반사형 마스크용 펠리클(300)의 상부에서 반사형 마스크(100)로 EUV광 및 DUV광이 입사되고, 반사형 마스크용 펠리클(300) 및 반사형 마스크(100)에서 EUV광 및 DUV광이 반사될 수 있다. 반사형 마스크(100)에 형성된 홈(140)은 입사광이 흡수될 수 있다. 차광 패턴(308)으로 인하여 반사형 마스크용 펠리클(300)의 주변 영역(PR) 또는 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에서 반사되는 반사광에 의한 노광 대상 기판의 광 밀도를 낮출 수 있다
더하여, 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에 대응되는 반사형 마스크용 펠리클(300)의 차광 패턴(308) 상의 그레이팅 패턴(310)은 EUV 파장 범위를 벗어난 DUV광이 노광 대상 기판(도 19b의 50)에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
도 22는 도 18 및 도 21과 비교한 비교예의 반사형 마스크 조립체에 입사 및 반사되는 광을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 22에서 도 18 및 도 21과 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다. 도 22의 반사형 마스크 조립체는 도 21과 비교할 때 반사형 마스크용 펠리클(300a)에 차광 패턴(도 21의 308) 및 그레이팅 패턴(도 21의 310)이 형성되지 않은 것을 제외하고는 동일할 수 있다.
반사형 마스크 조립체(600)는 참조번호 602로 도시한 바와 같이 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에 대응되는 반사형 마스크용 펠리클(300a)의 펠리클 바디(304)로부터 DUV광이 반사될 수 있다. 이에 따라, 반사형 마스크(100)의 블랙 보더 영역(BB)에 대응되는 펠리클 바디(304)로부터 반사된 DUV광이 노광 대상 기판에 영향을 줄 수 있다. 그리고, 반사형 마스크 조립체(600)는 블랙 보더 영역(BB)에 대응되는 펠리클 바디(304)에서 반사되는 반사광에 의한 노광 대상 기판의 광 밀도가 증가될 수 있다.
도 23은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 반사형 마스크 조립체를 사용하여 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 카드의 블록 다이어그램이다.
구체적으로, 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)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) 중 적어도 하나는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 반사형 마스크 조립체(500, 500-1)를 사용하여 제조된 집적회로를 포함할 수 있다.
도 24는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 반사형 마스크 조립체를 사용하여 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 시스템의 블록 다이어그램이다.
구체적으로, 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 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)은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 반사형 마스크 조립체(500, 500-1)를 사용하여 제조된 집적회로를 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 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 개략적으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형, 치환 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 반사형 마스크, PA: 패턴 영역, BB: 블랙 보더 영역, 110: 마스크 기판, 120: 반사층, 130: 흡수 패턴, 300: 반사형 마스크용 펠리클, 304: 펠리클 바디, 308, 308a: 차광 패턴, 310: 그레이팅 패턴, 318, 318a: 펠리클 프레임, 500, 500-1: 반사형 마스크 조립체

Claims (10)

  1. 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함하는 펠리클 바디;
    상기 펠리클 바디의 상기 주변 영역 상에 형성된 차광 패턴;
    상기 차광 패턴 상에 형성된 그레이팅 패턴; 및
    상기 펠리클 바디의 상기 주변 영역의 하부에 위치하여 상기 펠리클 바디를 지지하는 펠리클 프레임을 포함하여 이루어지는 것을 반사형 마스크용 펠리클.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차광 패턴은 상기 주변 영역의 일부에 형성되어 있고, 상기 차광 패턴은 상기 펠리클 바디의 모서리로부터 떨어져 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크용 펠리클.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차광 패턴의 내부에는 정렬 패턴이 형성되어 있고, 상기 펠리클 프레임의 저면에는 요철부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크용 펠리클.
  4. 제1항에 있어서, 상기 그레이팅 패턴은 서로 떨어져 있는 복수개의 단위 그레이팅 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크용 펠리클.
  5. 제1항에 있어서, 상기 그레이팅 패턴은 상기 차광 패턴의 일부 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크용 펠리클.
  6. 패턴 영역 및 상기 패턴 영역을 둘러싸는 블랙 보더 영역을 포함하는 반사형 마스크; 및
    상기 반사형 마스크 상에 위치하여 상기 반사형 마스크를 보호하는 반사형 마스크용 펠리클을 포함하되,
    상기 반사형 마스크용 펠리클은,
    상기 반사형 마스크의 블랙 보더 영역에 위치하는 펠리클 프레임, 상기 펠리클 프레임에 지지되어 상기 패턴 영역을 보호하는 펠리클 바디, 상기 블랙 보더 영역 상부의 상기 펠리클 바디 상에 위치하는 차광 패턴, 및 상기 차광 패턴 상에 위치하는 그레이팅 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반사형 마스크는 마스크 기판, 상기 마스크 기판 상에 위치하는 반사층, 및 상기 반사층 상에 위치하는 흡수 패턴을 포함하고,
    상기 펠리클 프레임은 상기 블랙 보더 영역의 흡수 패턴 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 펠리클 프레임의 저면에는 제1 요철부가 형성되어 있고, 상기 흡수 패턴의 상면에는 상기 제1 요철부와 체결될 수 있는 제2 요철부가 형성되어 있는 것을 특징으로 반사형 마스크 조립체.
  9. 제6항에 있어서, 상기 펠리클 바디는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함하고,
    상기 펠리클 바디의 중앙 영역은 상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 대응하여 형성되고, 상기 펠리클 바디의 주변 영역은 상기 반사형 마스크의 블랙 보더 영역에 대응하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 조립체.
  10. 제6항에 있어서, 상기 차광 영역은 상기 블랙 보더 영역 상부의 일부를 커버하도록 형성되고, 상기 그레이팅 패턴은 상기 차광 패턴의 일부 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 조립체.
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