KR20190126725A - EUV lithography mask, and fabricating method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 EUV 리소그래피용 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 제1 흡수층 및 제2 흡수층이 적층된 흡수 구조체를 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크 및 그 제조 방법에 관련된 것이다.BACKGROUND OF THE
리소그래피(lithography) 공정은 반도체 소자의 미세화 및 집적도와 직결된 공정이다. 2008년에는 38nm 선폭을 갖는 IC chip이 양산되었으며, 2010년 이후에는 30nm 선폭의 소자들이 양산되고 있다. 이렇게 미세한 선폭을 갖는 반도체 소자를 생성하기 위한 것으로, 극자외선(extreme ultraviolet, EUV) 노광 기술이 있다.Lithography is a process directly connected to the miniaturization and integration of semiconductor devices. IC chips with 38nm linewidth were mass produced in 2008, and devices with 30nm linewidth have been mass produced since 2010. To produce a semiconductor device having such a fine line width, there is an extreme ultraviolet (EUV) exposure technology.
극자외선 노광 공정은 193 nm immersion double patterning 기술 이후 20 nm 이하 급 메모리 반도체 양산 공정에 적용될 가능성이 가장 높은 차세대 반도체 노광 기술이다. 극자외선 노광 공정은 13.5 nm 파장의 빛을 이용하기 때문에, 투과형 마스크가 아닌 반사형 마스크를 사용하게 되며 종래의 일반적인 극자외선 노광 공정용 마스크의 경우, 반사 영역과 흡수 영역의 명암비를 최대로 하기 위하여 70 nm 두께를 갖는 Ta(탄탈륨) 계열을 흡수체를 사용한다. The extreme ultraviolet exposure process is the next generation semiconductor exposure technology that is most likely to be applied to the mass production process of memory semiconductors below 20 nm after the 193 nm immersion double patterning technology. Since the extreme ultraviolet exposure process uses light having a wavelength of 13.5 nm, a reflective mask is used instead of a transmissive mask. In the case of the conventional mask for the extreme ultraviolet exposure process, in order to maximize the contrast ratio between the reflection area and the absorption area An absorber is used for the Ta (tantalum) series having a thickness of 70 nm.
하지만 종래의 마스크를 사용하여 10 nm 급 미세한 패턴을 구현할 경우, 두꺼운 흡수체 구조로 인해 노광 공정의 공정 능력이 부족하여 웨이퍼 상의 패턴 형성이 어려운 실정이다. 이러한 흡수체 구조로 인하여 마스크 이미징 성능이 감소하는 효과를 마스크 3차원 효과라고 하며, 이를 해결하기 위한 다양한 연구들이 지속적으로 수행되고 있다. However, in the case of implementing a 10 nm-class fine pattern using a conventional mask, it is difficult to form a pattern on the wafer due to the lack of processing capability of the exposure process due to the thick absorbent structure. The effect that the mask imaging performance is reduced due to the absorber structure is called a mask three-dimensional effect, and various studies have been continuously conducted to solve this problem.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 마스크 3차원 효과가 감소된 EUV 리소그래피용 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a mask for EUV lithography and a method of manufacturing the same, the mask three-dimensional effect is reduced.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 마스크 이미징 성능이 향상된 EUV 리소그래피용 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a mask for EUV lithography with improved mask imaging performance and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 제어된 EUV 리소그래피용 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a mask for EUV lithography in which the phase difference between the zeroth order diffraction light and the first order diffraction light is controlled, and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 EUV 리소그래피용 마스크를 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a mask for EUV lithography.
일 실시 예에 따르면, 상기 EUV 리소그래피용 마스크는, 기판, 상기 기판 상에 배치되고, 복수의 단위막(unit layer)이 적층된 반사 구조체, 및 상기 반사 구조체 상에 배치되고, 제1 폭(width)을 갖는 제1 흡수층, 및 상기 제1 흡수층 상에 적층되고, 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 흡수층을 포함하는 흡수 구조체를 포함하되, 상기 제1 흡수층 및 상기 제2 흡수층의 폭 차이에 따라, 상기 흡수 구조체를 향해 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 제어되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the EUV lithography mask may include a substrate, a reflective structure disposed on the substrate, and a plurality of unit layers stacked thereon, and disposed on the reflective structure, and having a first width. And an absorbent structure including a first absorbent layer having a second absorbent layer, and a second absorbent layer stacked on the first absorbent layer and having a second width narrower than the first width, wherein the first absorbent layer and the second absorbent layer According to the width difference, the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light of the light incident toward the absorbing structure may be controlled.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 흡수층 및 상기 제2 흡수층의 폭 차이는, 10 nm 초과 20 nm 미만인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the difference in width between the first absorbing layer and the second absorbing layer may include more than 10 nm and less than 20 nm.
일 실시 예에 따르면, 서로 인접한 상기 제1 흡수층의 일 단 및 상기 제1 흡수층 상에 배치된 상기 제2 흡수층의 일 단 사이의 거리, 또는 서로 인접한 상기 제1 흡수층의 타 단 및 상기 제1 흡수층 상에 배치된 상기 제2 흡수층의 타 단 사이의 거리는 5 nm 초과 10 nm 미만인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, a distance between one end of the first absorbing layer adjacent to each other and one end of the second absorbing layer disposed on the first absorbing layer, or the other end of the first absorbing layer adjacent to each other and the first absorbing layer The distance between the other ends of the second absorbing layer disposed on the layer may include more than 5 nm and less than 10 nm.
일 실시 예에 따르면, 상기 0차 회절광 및 상기 1차 회절광 사이의 위상차는 180°인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light may include 180 °.
일 실시 예에 따르면, 상기 흡수 구조체의 굴절지수(refractive index), 및 소광계수(extinction coefficient)에 따라, 상기 흡수 구조체의 두께(thickness)가 제어되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the thickness of the absorbent structure may be controlled according to a refractive index and an extinction coefficient of the absorbent structure.
일 실시 예에 따르면, 상기 흡수 구조체의 굴절지수가 0.85 내지 0.95이고, 상기 흡수 구조체의 소광계수가 0.3 내지 0.7인 경우, 상기 흡수 구조체의 두께는 10 nm 내지 60 nm인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, when the refractive index of the absorbent structure is 0.85 to 0.95 and the extinction coefficient of the absorbent structure is 0.3 to 0.7, the thickness of the absorbent structure may include 10 nm to 60 nm.
일 실시 예에 따르면, 상기 EUV 리소그래피용 마스크는, 상기 제1 흡수층, 및 상기 제2 흡수층 사이에 배치되는 식각 정지막(etch stop layer)를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the mask for EUV lithography may further include an etch stop layer disposed between the first absorbing layer and the second absorbing layer.
일 실시 예에 따르면, 상기 반사 구조체, 및 상기 흡수 구조체 사이에 배치되는 캡핑막(capping layer)을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the capping layer may further include a capping layer disposed between the reflective structure and the absorbent structure.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 흡수층, 및 상기 제2 흡수층은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first absorbing layer and the second absorbing layer may include different materials.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 흡수층, 및 상기 제2 흡수층은 서로 같은 물질을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first absorbing layer and the second absorbing layer may include the same material.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method of manufacturing a mask for EUV lithography.
일 실시 예에 따르면, 상기 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법은 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에 복수의 단위막을 적층하여, 반사 구조체를 형성하는 단계, 및 상기 반사 구조체 상에, 제1 폭(width)을 갖는 제1 흡수층, 및 상기 제1 흡수층 상에 적층되고, 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 흡수층을 포함하는 흡수 구조체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, a method of manufacturing a mask for EUV lithography may include preparing a substrate, stacking a plurality of unit layers on the substrate, forming a reflective structure, and forming a first width on the reflective structure. and an absorbent structure including a first absorbent layer having a width) and a second absorbent layer stacked on the first absorbent layer and having a second width narrower than the first width.
일 실시 예에 따르면, 상기 흡수 구조체를 형성하는 단계는, 상기 반사 구조체 상에, 상기 제1 흡수층, 식각 정지막(etch stop layer), 상기 제2 흡수층, 및 하드 마스크층이 순차적으로 적층된 예비 흡수 구조체를 형성하는 단계, 상기 반사 구조체 상에, 상기 예비 흡수 구조체를 덮는 마스킹층을 형성하는 단계, 상기 마스킹층이 상기 예비 흡수 구조체 보다 좁은 폭을 갖도록, 상기 마스킹층을 식각하여, 상기 예비 흡수 구조체 상에 마스킹층 패턴을 형성하는 단계, 상기 마스킹층 패턴을 마스크로 이용하여, 상기 하드 마스크층을 식각하고, 상기 마스킹층 패턴을 제거하는 단계, 식각된 상기 하드 마스크층을 이용하여, 상기 예비 흡수 구조체의 식각 정지막이 노출되도록, 상기 제2 흡수층을 식각하는 단계, 및 식각된 상기 하드 마스크층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the forming of the absorbent structure may include preliminary stacking of the first absorbent layer, an etch stop layer, the second absorbent layer, and a hard mask layer on the reflective structure. Forming an absorbent structure, forming a masking layer on the reflective structure, the masking layer covering the preliminary absorbent structure, etching the masking layer so that the masking layer has a narrower width than the preliminary absorbent structure; Forming a masking layer pattern on a structure, etching the hard mask layer using the masking layer pattern as a mask, and removing the masking layer pattern, using the etched hard mask layer, the preliminary Etching the second absorbing layer such that the etch stop layer of the absorbent structure is exposed, and removing the etched hard mask layer. It can hamhal.
상기 흡수 구조를 형성하는 단계는, 상기 제2 흡수층의 폭을 제어하여, 상기 흡수 구조체를 향해 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차를 제어하는 것을 포함할 수 있다. The forming of the absorbing structure may include controlling the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light of the light incident toward the absorbent structure by controlling the width of the second absorbing layer.
일 실시 예에 따르면, 상기 흡수 구조를 형성하는 단계에서, 상기 예비 흡수 구조체에 제공되는 식각 소스에 대해, 상기 식각 정지막은, 상기 제1 흡수층 및 상기 제2 흡수층과 비교하여 식각 선택비를 갖는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, in the forming of the absorbent structure, for the etching source provided to the preliminary absorbent structure, the etch stop layer has an etch selectivity compared to the first absorbing layer and the second absorbing layer. It may include.
본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크는, 기판, 상기 기판 상에 배치되고, 복수의 단위막(unit layer)이 적층된 반사 구조체, 및 상기 반사 구조체 상에 배치되고, 제1 폭(width)을 갖는 제1 흡수층, 및 상기 제1 흡수층 상에 적층되고, 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 흡수층을 포함하는 흡수 구조체를 포함하되, 상기 제1 흡수층 및 상기 제2 흡수층의 폭 차이에 따라, 상기 흡수 구조체를 향해 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 제어되는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 EUV 리소그래피용 마스크의 이미징 성능이 향상될 수 있다.A mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention is disposed on a substrate, a reflective structure on which the plurality of unit layers are stacked, and a reflective structure on the reflective structure, and having a first width. And an absorbent structure including a first absorbent layer having a second absorbent layer, and a second absorbent layer stacked on the first absorbent layer and having a second width narrower than the first width, wherein the first absorbent layer and the second absorbent layer According to the width difference, the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light of the light incident toward the absorbing structure may be controlled. Accordingly, the imaging performance of the mask for EUV lithography can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 통한 EUV 리소그래피 공정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법 중 제1 예비 흡수 구조체 준비 단계를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법 중 제2 예비 흡수 구조체 준비 단계를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법 중 흡수 구조체 제조 단계를 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 이미징 성능에 영향을 미치는 요소를 나타내는 그래프이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체의 구조에 따른 이미징 성능을 나타내는 그래프이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체의 구조에 따른 이미징 성능을 나타내는 표이다.
도 20 내지 도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체의 굴절지수 및 소광계수에 따른 특성 변화들을 나타내는 그래프이다.1 is a view showing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing in detail the absorbent structure included in the mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an EUV lithography process through a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 illustrate a step of preparing a first preliminary absorption structure in a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a second preliminary absorption structure preparing step of a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
8 to 13 are views illustrating an absorbent structure manufacturing step in a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
14 and 15 are graphs showing factors influencing the imaging performance of a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
16 and 17 are graphs showing imaging performance according to the structure of an absorbing structure included in a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
18 and 19 are tables showing imaging performance according to the structure of an absorbing structure included in a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
20 to 23 are graphs showing characteristic changes according to refractive index and extinction coefficient of an absorbent structure included in an EUV lithography mask according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the exemplary embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete, and that the spirit of the present invention can be sufficiently delivered to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is mentioned to be on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical contents.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, the term 'and / or' is used herein to include at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.In the specification, the singular encompasses the plural unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, element, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, steps, configurations It should not be understood to exclude the possibility of the presence or the addition of elements or combinations thereof. In addition, the term "connection" is used herein to mean both indirectly connecting a plurality of components, and directly connecting.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체를 구체적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 통한 EUV 리소그래피 공정을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing in detail the absorbent structure included in the mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a present invention A diagram illustrating an EUV lithography process through a mask for EUV lithography according to an embodiment of the invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EUV(Extreme ultraviolet) 리소그래피용 마스크(10)는, 기판(100), 반사 구조체(200), 캡핑막(300), 및 흡수 구조체(AS)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 구체적으로 설명된다. 1 to 3, a
일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 SiO2를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판(100)은 실리콘 산화물 외에, 티타늄 산화물을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 TiO2가 도핑된 SiO2를 포함할 수 있다. 이 경우, TiO2의 낮은 열 팽창(thermal expansion) 특성으로 인하여, EUV 리소그래피 공정에서 마스크 가열로 인한 이미지 왜곡을 최소화 시킬 수 있다. According to an embodiment, the
상기 기판(100) 상에는 반사 구조체(200)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 반사 구조체(200)는 복수의 단위막(unit layer)를 포함할 수 있다. 상기 단위막은, 제1 물질막(210), 및 상기 제1 물질막(210) 상에 적층된 제2 물질막(220)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 반사 구조체(200)는 상기 제1 물질막(210), 및 상기 제2 물질막(220)이 교대로 그리고 반복적으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 물질막(210)은 몰리브덴(Mo)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 물질막(220)은 실리콘(Si)을 포함할 수 있다. The
상기 캡핑막(capping layer, 300)은 상기 반사 구조체(200) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 캡핑막(300)은 상기 복수의 단위막 중 최상부에 배치된 단위막 상에 배치될 수 있다. 상기 캡핑막(300)은 상기 반사 구조체(200)의 산화를 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 캡핑막(300)은 루테늄(Ru), 니오븀 산화물(NbO), 루테늄 산화물(RuO), 및 티타늄 산화물(TiO) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The
상기 흡수 구조체(Absorb Structure, AS)는 상기 캡핑막(300) 상에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 흡수 구조체(AS)는 제1 흡수층(410), 식각 정지막(etch stop layer, 420), 및 제2 흡수층(430)을 포함할 수 있다. 상기 제1 흡수층(410), 상기 식각 정지막(420), 및 상기 제2 흡수층(430)은 순차적으로 적층될 수 있다. 즉, 상기 식각 정지막(420)은 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430) 사이에 배치될 수 있다. 상기 식각 정지막(420)은, 후술되는 EUV 리소그래피용 마스크 제조 방법에서 보다 구체적으로 설명된다. The absorbent structure AS may be disposed on the
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)은 서로 같은 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 흡수층(410, 430)은, 크롬, 크롬 산화물, 크롬 질화물, 티타늄, 티타늄 산화물, 티타늄 질화물, 탄탈륨, 탄탈륨 산화물, 탄탈륨 질화물, 탄탈륨 산화질화물, 탄탈륨 붕소 산화물, 탄탈륨 붕소 질화물, 탄탈륨 붕소 산화질화물, 알루미늄, 알루미늄 산화물, 은, 은 산화물, 팔라듐, 구리, 루테늄, 몰리브텐, 및 백금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first
상기 흡수 구조체(AS)는 상기 흡수 구조체(AS)를 향하여 입사된 광의 0차 회절광(DL0) 및 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차(phase difference)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 0차 회절광(DL0), 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차는 실질적으로 180°로 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 EUV 리소그래피용 마스크(10)의 이미징 성능이 향상될 수 있다. 즉, 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차가 180°에 가까울수록, 상기 EUV 리소그래피용 마스크(10)의 이미징 성능이 향상될 수 있다. The absorption structure AS may control a phase difference between the zero-order diffraction light DL 0 and the first-order diffraction light DL 1 of the light incident toward the absorption structure AS. Specifically, the phase difference between the zeroth order diffracted light DL 0 and the first order diffracted light DL 1 may be controlled to be substantially 180 °. Accordingly, the imaging performance of the
구체적으로, 일반적인 EUV 리소그래피 공정은, 도 3에 도시된 바와 같이, EUV 리소그래피용 마스크(10)에 입사된 광이, 0차 회절광(DL0), 1차 회절광(DL1), 및 -1차 회절광(DL2)으로 회절되고, 회절된 광들이 렌즈(20)에 포집될 수 있다. 이후, 렌즈(20)에서 포집된 회절광들이 웨이퍼(30) 상에 제공되어, 마스크(10)의 이미지가 웨이퍼(30) 상에 스캐닝 될 수 있다. Specifically, in the general EUV lithography process, as shown in FIG. 3, the light incident on the
상술된 과정에서, 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차 180°인 경우, 또는 180°에 가까운 경우, 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1)의 불필요한 광들이 상쇄 간섭에 의해 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 EUV 리소그래피용 마스크(10)의 이미징 성능이 향상될 수 있다. In the above-described process, when the phase difference between the zeroth order diffracted light DL 0 and the first order diffracted light DL 1 is 180 °, or close to 180 °, the zeroth order diffracted light DL 0 and the Unnecessary lights of the first order diffracted light DL 1 may be removed by destructive interference. Accordingly, the imaging performance of the
상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차는, 상기 흡수 구조체(AS)의 구조에 따라 제어될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 흡수 구조체(AS)가 포함하는 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)의 폭 차이에 따라, 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차가 제어될 수 있다. The phase difference between the zeroth order diffracted light DL 0 and the first order diffracted light DL 1 may be controlled according to the structure of the absorbing structure AS. According to an embodiment, the zeroth-order diffracted light DL 0 and the first-order diffraction are generated according to a difference in width between the first and second absorbing
구체적으로, 상기 제1 흡수층(410)은 제1 폭(width, W1)을 가질 수 있다. 이와 달리 상기 제2 흡수층(430)은 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 상기 제2 폭(W2)은 상기 제1 폭(W1) 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)의 폭 차이는 10 nm 초과 20 nm 미만일 수 있다. 또한, 상기 제1 흡수층(410)의 일 단 및 상기 제2 흡수층(430)의 일 단 사이의 거리(d1)은 5 nm 초과 10 nm 미만일 수 있다. 또한, 상기 제1 흡수층(410)의 타 단 및 상기 제2 흡수층(430)의 타 단 사이의 거리(d2)는 5 nm 초과 10 nm 미만일 수 있다. 이 경우, 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차는 180°와 가깝게 제어될 수 있다. In detail, the first
일 실시 예에 따르면, 상기 흡수 구조체(AS)의 굴절지수(refractive index) 및 소광계수(extinction coefficient)에 따라, 상기 흡수 구조체(AS)의 두께(thickness, t)가 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 흡수 구조체의 굴절지수가 0.85 내지 0.95이고, 상기 흡수 구조체의 소광계수가 0.3 내지 0.7인 경우, 상기 흡수 구조체의 두께는 10 nm 내지 60 nm로 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 흡수 구조체의 굴절지수가 0.85 이고, 소광계수가 0.3 내지 0.7인 경우, 상기 흡수 구조체의 두께는 10 nm 내지 25 nm로 제어될 수 있다. 또한, 상기 흡수 구조체의 굴절지수가 0.90 이고, 소광계수가 0.3 내지 0.7인 경우, 상기 흡수 구조체의 두께는 10 nm 내지 30 nm로 제어될 수 있다. 또한, 상기 흡수 구조체의 굴절지수가 0.95 이고, 소광계수가 0.3 내지 0.7인 경우, 상기 흡수 구조체의 두께는 10 nm 내지 60 nm로 제어될 수 있다. According to an embodiment, the thickness t of the absorbent structure AS may be controlled according to the refractive index and extinction coefficient of the absorbent structure AS. For example, when the refractive index of the absorbent structure is 0.85 to 0.95 and the extinction coefficient of the absorbent structure is 0.3 to 0.7, the thickness of the absorbent structure may be controlled to 10 nm to 60 nm. Specifically, when the refractive index of the absorbent structure is 0.85 and the extinction coefficient is 0.3 to 0.7, the thickness of the absorbent structure may be controlled to 10 nm to 25 nm. In addition, when the refractive index of the absorbent structure is 0.90 and the extinction coefficient is 0.3 to 0.7, the thickness of the absorbent structure may be controlled to 10 nm to 30 nm. In addition, when the refractive index of the absorbent structure is 0.95 and the extinction coefficient is 0.3 to 0.7, the thickness of the absorbent structure may be controlled to 10 nm to 60 nm.
상술된 바와 같이, 상기 흡수 구조체(AS)의 굴절지수 및 소광계수에 따라, 상기 흡수 구조체(AS)의 두께(t)가 제어된 경우, 상기 EUV 리소그래피용 마스크(10)의 이미지 성능에 있어, 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차가 큰 영향을 미칠 수 있다.As described above, when the thickness t of the absorbent structure AS is controlled according to the refractive index and extinction coefficient of the absorbent structure AS, in the image performance of the
즉, 상기 흡수 구조체의 굴절지수가 0.85 내지 0.95이고, 소광계수가 0.3 내지 0.7이고, 두께가 10 nm 내지 60 nm인 경우, 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차를 180°로 제어함에 따른 이미지 성능 향상 효율을 보다 증가시킬 수 있다. That is, when the refractive index of the absorbent structure is 0.85 to 0.95, the extinction coefficient is 0.3 to 0.7, and the thickness is 10 nm to 60 nm, the zero-order diffraction light DL 0 and the first-order diffraction light DL 1 By controlling the phase difference between 180 °), the image performance improvement efficiency can be further increased.
본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크는, 상기 기판(100), 상기 기판(100) 상에 배치되고, 복수의 단위막(unit layer)이 적층된 상기 반사 구조체(200), 및 상기 반사 구조체 상에 배치되고, 제1 폭(W1)을 갖는 상기 제1 흡수층(410), 및 상기 제1 흡수층(410) 상에 적층되고, 상기 제1 폭(W1) 보다 좁은 제2 폭(W2)을 갖는 상기 제2 흡수층(430)을 포함하는 상기 흡수 구조체(AS)를 포함하되, 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)의 폭 차이에 따라, 상기 흡수 구조체(AS)를 향해 입사된 광의 상기 0차 회절광(DL0) 및 상기 1차 회절광(DL1) 사이의 위상차가 제어되는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 EUV 리소그래피용 마스크의 이미징 성능이 향상될 수 있다. A mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention, the
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법이 도 4 내지 도 13을 참조하여 설명된다. 또한, 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 예를 들어 설명된다. In the above, a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 13. In addition, in describing the method for manufacturing a mask for EUV lithography according to the embodiment, the mask for EUV lithography according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 will be described as an example.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법 중 제1 예비 흡수 구조체 준비 단계를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법 중 제2 예비 흡수 구조체 준비 단계를 나타내는 도면이고, 도 8 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법 중 흡수 구조체 제조 단계를 나타내는 도면이다. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are a first preliminary absorption structure of a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view showing a second preliminary absorption structure preparing step of the method for manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention, Figures 8 to 13 are EUV according to an embodiment of the present invention It is a figure which shows the absorption structure manufacturing step among the manufacturing methods of the mask for lithography.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법은, 기판 준비 단계(S100), 반사 구조체 형성 단계(S200), 및 흡수 구조체 형성 단계(S300)를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 대해 보다 구체적으로 설명된다. Referring to FIG. 4, a method of manufacturing a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention may include a substrate preparation step S100, a reflective structure forming step S200, and an absorbing structure forming step S300. . Hereinafter, each step will be described in more detail.
도 5를 참조하면, 기판(100) 상에, 반사 구조체(200), 및 캡핑막(300)이 순차적으로 형성될 수 있다. 상기 기판(100), 상기 반사 구조체(200), 및 상기 캡핑막(300)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된, 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크(10)가 포함하는 상기 기판(100), 상기 반사 구조체(200), 및 상기 캡핑막(300)과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. Referring to FIG. 5, the
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 캡핑막(300) 상에 상기 제1 예비 흡수 구조체(PAS1)가 형성될 수 있다. 상기 제1 예비 흡수 구조체(PAS1)는 제1 흡수층(410), 식각 정지막(etch stop layer, 420), 제2 흡수층(430), 및 하드 마스크층(440)을 포함할 수 있다. 상기 제1 흡수층(410), 상기 식각 정지막(420), 상기 제2 흡수층(430), 및 하드 마스크층(440)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 캡핑막(300) 상에 순차적으로 적층되도록, 형성될 수 있다. 6 and 7, the first preliminary absorption structure PAS 1 may be formed on the
일 실시 예에 따르면, 상기 식각 정지막(420)은 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)과 비교하여 식각 선택비를 가질 수 있다. 즉, 후술되는 흡수 구조체 형성 단계에서, 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)은 식각 소스와 반응되어 식각 될 수 있다. 반면, 상기 식각 정지막(420)은 식각 소스와 반응되지 않아, 실질적으로 식각되지 않을 수 있다. 이에 따라, 후술되는 흡수 구조체 형성 단계에서, 상기 식각 정지막(420)의 상부면에 배치된 상기 제2 흡수층(430)은 식각되는 반면, 상기 식각 정지막(420)의 하부면에 배치된 상기 제1 흡수층(410)은 식각되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 식각 정지막(420)은 SiO2, 또는 SiON을 포함할 수 있다.In example embodiments, the
상기 제1 예비 흡수 구조체(PAS1) 상에는, 레지스트(resist)층(500)이 형성될 수 있다. 상기 레지스트층(500)이 형성된 이후, 상기 레지스트층(500) 및 상기 제1 예비 흡수 구조체(PAS1)는, 적어도 일 영역이 식각 될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 예비 흡수 구조체(PAS1)는 E-beam을 통하여 식각 될 수 있다. A resist
상기 제1 예비 흡수 구조체(PAS1)가 식각된 이후, 상기 레지스트층(500)이 제거될 수 있다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2 예비 흡수 구조체(PAS2)가 형성될 수 있다. After the first preliminary absorption structure PAS1 is etched, the resist
도 8 내지 도 13을 참조하면, 상기 제2 예비 흡수 구조체(PAS2)를 덮는 마스킹층(600)이 형성될 수 있다. 상기 마스킹층(600)은, e-beam에 의하여 적어도 일 영역이 식각될 수 있다. 구체적으로, 상기 마스킹층(600)은, 상기 제2 예비 흡수 구조체(PAS2) 보다 좁은 폭을 갖도록 식각될 수 있다. 이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2 예비 흡수 구조체(PAS2) 상에 마스킹층 패턴(600)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 하드 마스크층(440) 상에 배치된 상기 마스킹층(600)의 적어도 일 영역을 제외한, 나머지 마스킹층(600)들이 모두 제거될 수 있다. 8 to 13, a
상기 마스킹층 패턴(600)이 형성된 이후, 상기 하드 마스크층(440), 및 상기 제2 흡수층(430)이 식각될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 마스킹층 패턴(600)을 마스크로 이용하여, 상기 하드 마스크층(440)이 식각될 수 있다. 상기 하드 마스크층(400)이 식각된 이후, 상기 마스킹층 패턴(600)은 제거될 수 있다. After the
계속해서, 식각된 상기 하드 마스크층(440)을 이용하여, 상기 제2 예비 흡수 구조체(PAS2)의 식각 정지막(420)이 노출되도록, 상기 제2 흡수층(430)이 식각될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 예비 흡수 구조체(PAS2)에 식각 소스를 제공하는 방법으로, 상기 제2 흡수층(430)이 식각 될 수 있다. 상술된 바와 같이 상기 제2 예비 흡수 구조체(PAS2)에 식각 용액이 제공되는 경우, 상기 제1 흡수층(410)은 상기 식각 정지막(420)에 의하여 식각되지 않을 수 있다. Subsequently, the second
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 흡수층(430)의 폭을 제어하여, 후술되는 흡수 구조체를 향하여 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 흡수층(410) 및 상기 제2 흡수층(430)의 폭 차이가 10 nm 초과 20 nm 미만이 되도록, 상기 제2 흡수층(430)의 폭을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 흡수층(410)의 일 단 및 상기 제2 흡수층(430)의 일 단 사이의 거리가 5 nm 초과 10 nm 미만이 되도록, 상기 제2 흡수층(430)의 폭을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 흡수층(410)의 타 단 및 상기 제2 흡수층(430)의 타 단 사이의 거리가 5 nm 초과 10 nm 미만이 되도록, 상기 제2 흡수층(430)의 폭을 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 0차 회절광 및 상기 1차 회절광 사이의 위상차가 180°에 가깝게 제어되어, EUV 리소그래피용 마스크의 이미징 성능이 향상될 수 있다. 이와 관련된 설명은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 상기 EUV 리소그래피용 마스크의 이미지 성능 향상 방법과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. According to one embodiment, by controlling the width of the second
상기 제2 흡수층(430)이 식각된 이후, 식각된 상기 하드 마스크층(440)이 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 제조될 수 있다. After the second
본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크 제조 방법은, 상기 제1 흡수층(410), 상기 식각 정지막(420), 상기 제2 흡수층(430), 및 상기 하드 마스크층(440)이 순차적으로 적층된 예비 흡수 구조체를 준비하는 단계, 및 상기 제2 흡수층(420)의 폭을, 상기 제1 흡수층(410)의 폭보다 작게 형성하여 흡수 구조체를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 이미징 성능이 향상된 EUV 리소그래피용 마스크의 제조 방법이 제공될 수 있다. In the mask manufacturing method for EUV lithography according to an embodiment of the present invention, the
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크 및 그 제조 방법의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. In the above, a mask for EUV lithography and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristics evaluation results of the EUV lithography mask and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크의 이미징 성능에 영향을 미치는 요소를 나타내는 그래프이다. 14 and 15 are graphs showing factors influencing the imaging performance of a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 준비된다. 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체는, Pt 또는 Pd의 단일막으로 구성된다. 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 준비한 이후, 상기 마스크를 향하여 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율의 비(Ratio of 0th/1st order diffraction efficiency)에 따른 image contrast(%)를 측정하여 나타내었다. Image contrast는 EUV 리소그래피용 마스크의 이미징 성능을 나타내는 지표로서, image contrast 값이 높을수록 이미징 성능이 높은 것을 의미한다. Referring to FIG. 14, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared. An absorbent structure included in the mask for EUV lithography according to the embodiment is composed of a single layer of Pt or Pd. After preparing a mask for EUV lithography according to the embodiment, the image contrast according to the ratio of the diffraction efficiency (Ratio of 0th / 1st order diffraction efficiency) %) Was measured and shown. Image contrast is an index indicating the imaging performance of a mask for EUV lithography. The higher the image contrast value, the higher the imaging performance.
도 14에서 확인할 수 있듯이, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율의 비에 따라, image contras(%) 값이 다양하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 EUV 리소그래피용 마스크의 이미징 성능을 향상시키는 데 있어, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율 비는 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 14, it can be seen that the image contras (%) values vary depending on the ratio of diffraction efficiency between the 0th diffracted light and the 1st diffracted light. That is, in improving the imaging performance of the mask for EUV lithography, it was confirmed that the ratio of diffraction efficiency between the 0th diffraction light and the first diffraction light does not affect.
도 15를 참조하면, 도 14에서 설명된 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 준비된다. 이후, 상기 마스크를 향하여 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차(phase difference between 0th&1st order)에 따른 image contrast(%)를 측정하여 나타내었다. Referring to FIG. 15, a mask for EUV lithography according to the embodiment described in FIG. 14 is prepared. Thereafter, the image contrast (%) according to the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light of the light incident toward the mask was measured.
도 15에서 확인할 수 있듯이, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 180°에서 멀어질수록 image contrast(%) 값은 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 180°에 가까워 질수록, image contrast(%) 값이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크는, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차를 180°에 가깝도록 제어함에 따라, 이미징 성능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. As can be seen in FIG. 15, it can be seen that the image contrast (%) value decreases as the phase difference between the 0th diffracted light and the first diffracted light increases from 180 °. In addition, as the phase difference between the 0th diffracted light and the 1st diffracted light approaches 180 °, it was confirmed that the image contrast (%) value increased. Accordingly, it can be seen that the mask for EUV lithography according to the embodiment can improve imaging performance by controlling the phase difference between the 0th diffraction light and the 1st diffraction light to about 180 °.
도 14 및 도 15를 통해 나타나는 결과들 외에, 흡수 구조체의 구조에 따른 특성들이 아래 <표 1>을 통해 정리된다. In addition to the results shown in FIGS. 14 and 15, the characteristics according to the structure of the absorbent structure are summarized in Table 1 below.
(0-1차 회절광)Phase difference
(0-1st diffraction light)
(0-1차 회절광) >0Phase difference
(0-1st diffraction light)> 0
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체의 구조에 따른 이미징 성능을 나타내는 그래프이다. 16 and 17 are graphs showing imaging performance according to the structure of an absorbing structure included in a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 준비된다. 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체는, 제1 흡수층 상에 제2 흡수층이 적층된 구조를 갖는다. 또한, 제1 흡수층의 폭과 제2 흡수층의 폭이 서로 다르도록 준비된다. 이후, 제1 흡수층의 폭과 제2 흡수층의 폭의 차이에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차(phase difference)를 측정하여 나타내었다. 도 13에 도시된 Bias on layer 2는 제1 흡수층의 일 단과 제2 흡수층의 일 단 사이의 거리를 나타낸다. Referring to FIG. 16, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared. The absorbent structure included in the EUV lithography mask according to the embodiment has a structure in which a second absorbent layer is stacked on the first absorbent layer. In addition, the width of the first absorbing layer and the width of the second absorbing layer are prepared to be different from each other. Then, the phase difference between the 0th order diffracted light and the 1st order diffracted light according to the difference between the width of the first absorbing layer and the width of the second absorbing layer is measured and shown. Bias on
도 16에서 확인할 수 있듯이, 제1 흡수층의 폭이 제2 흡수층의 폭 보다 좁은 경우(Bias on layer 2가 -값을 갖는 경우)에는, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 상대적으로 작게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 제2 흡수층의 폭이 제1 흡수층의 폭 보다 좁은 경우(Bias on layer 2가 +값을 갖는 경우)에는, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 상대적으로 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 제1 흡수층의 일 단과 제2 흡수층의 일 단 사이의 거리가 5 nm 내지 10 nm 인 구간을 기점으로, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 점점 증가하다가 감소하게 되는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 16, when the width of the first absorbing layer is narrower than the width of the second absorbing layer (Bias on
도 17을 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 준비된다. 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체는, 제1 흡수층 상에 제2 흡수층이 적층된 구조를 갖는다. 또한, 제1 흡수층의 폭과 제2 흡수층의 폭이 서로 다르도록 준비된다. 이후, 제1 흡수층의 폭과 제2 흡수층의 폭의 차이에 따른 마스크의 image contrast(%)를 측정하여 나타내었다. 도 14에 도시된 Bias on layer 2는 제1 흡수층의 일 단과 제2 흡수층의 일 단 사이의 거리를 나타낸다. Referring to FIG. 17, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared. The absorbent structure included in the EUV lithography mask according to the embodiment has a structure in which a second absorbent layer is stacked on the first absorbent layer. In addition, the width of the first absorbing layer and the width of the second absorbing layer are prepared to be different from each other. Thereafter, the image contrast (%) of the mask according to the difference between the width of the first absorbing layer and the width of the second absorbing layer is measured and shown. Bias on
도 17에서 확인할 수 있듯이, 제1 흡수층의 폭이 제2 흡수층의 폭 보다 좁은 경우(Bias on layer 2가 -값을 갖는 경우)에는, image contrast 값이 상대적으로 작게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 제2 흡수층의 폭이 제1 흡수층의 폭 보다 좁은 경우(Bias on layer 2가 +값을 갖는 경우)에는, image contrast 값이 상대적으로 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 제1 흡수층의 일 단과 제2 흡수층의 일 단 사이의 거리가 5 nm 내지 10 nm 인 구간을 기점으로, image contrast 값이 점점 증가하다가 감소하게 되는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 17, when the width of the first absorbing layer is narrower than the width of the second absorbing layer (Bias on
도 16 및 도 17을 통해 알 수 있듯이, 제1 흡수층 및 제2 흡수층의 폭 차이에 따라, 흡수 구조체를 향해 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 제어될 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 제1 흡수층 및 제2 흡수층의 폭 차이에 따라, 마스크의 이미징 성능이 향상될 수 있음을 알 수 있었다. As can be seen from FIGS. 16 and 17, it can be seen that the phase difference between the zero-order diffraction light and the first-order diffraction light of light incident toward the absorbing structure can be controlled according to the width difference between the first absorption layer and the second absorption layer. Could. In addition, it was found that the imaging performance of the mask may be improved according to the difference in width between the first absorbing layer and the second absorbing layer.
도 18 및 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체의 구조에 따른 이미징 성능을 나타내는 표이다. 18 and 19 are tables showing imaging performance according to the structure of an absorbing structure included in a mask for EUV lithography according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 준비된다. 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체는, 제1 흡수층 상에 제2 흡수층이 적층된 구조를 갖는다. 상기 제1 흡수층 또는 제2 흡수층은 TaBN을 포함한다. 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체의 굴절지수(Refractive index) 및 소광계수(Extinction coefficient)에 따라 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차를 나타내었다. Referring to FIG. 18, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared. The absorbent structure included in the EUV lithography mask according to the embodiment has a structure in which a second absorbent layer is stacked on the first absorbent layer. The first absorbing layer or the second absorbing layer includes TaBN. The phase difference between the zeroth order diffraction light and the first order diffraction light is shown according to the refractive index and extinction coefficient of the absorbent structure included in the mask for EUV lithography according to the embodiment.
도 18에서 확인할 수 있듯이, 제1 흡수층 또는 제2 흡수층이 TaBN을 포함하는 경우, 굴질 지수가 0.9~0.92 이고, 소광계수가 0.06 이상인 경우, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 180°에 가까워 지는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from FIG. 18, when the first absorption layer or the second absorption layer contains TaBN, the refractive index is 0.9 to 0.92, and when the extinction coefficient is 0.06 or more, the phase difference between the 0th diffracted light and the first diffracted light is 180. It was confirmed that it is getting close to °.
도 19를 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 준비된다. 상기 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체는, 제1 흡수층 상에 제2 흡수층이 적층된 구조를 갖는다. 제1 흡수층의 두께(layer 1 thickness) 및 제2 흡수층의 두께(layer 2 thickness)에 따라 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차를 나타내었다. Referring to FIG. 19, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared. The absorbent structure included in the EUV lithography mask according to the embodiment has a structure in which a second absorbent layer is stacked on the first absorbent layer. The phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light is shown according to the thickness of the first absorbing layer (
도 19에서 확인할 수 있듯이, 제1 흡수층 및 제2 흡수층의 두께의 합이 40 nm, 48 nm, 56 nm, 58 nm, 62 nm, 64 nm, 및 70 nm인 경우, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 180°에 가까워지는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 19, when the sum of the thicknesses of the first absorbing layer and the second absorbing layer is 40 nm, 48 nm, 56 nm, 58 nm, 62 nm, 64 nm, and 70 nm, the zero-order diffracted light and the first-order It was confirmed that the phase difference between the diffracted lights approaches 180 °.
도 20 내지 도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크가 포함하는 흡수 구조체의 굴절지수 및 소광계수에 따른 특성 변화들을 나타내는 그래프이다. 20 to 23 are graphs showing characteristic changes according to refractive index and extinction coefficient of an absorbent structure included in an EUV lithography mask according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 준비하되, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.03인 마스크, 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크, 및 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크를 준비하였다. 이후, 각각의 마스크에 대해, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율(Ratio of 1st/0th diffraction efficiency)을 측정하여 도 20의 (a)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차(Phase difference between 1st & 0th order, °)를 측정하여 도 20의 (b)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 NILS(normalized image log slope)를 측정하여 도 20의 (c)에 도시하였다. Referring to FIG. 20, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping layer, and an absorbing structure is prepared, and the refractive index n of the absorbing structure is 1, A mask having an extinction coefficient k of 0.03, a refractive index n of 1, a extinction coefficient k of 0.07, and a refractive index n of 1 and a extinction coefficient k of 0.07 are prepared. It was. Then, for each mask, the diffraction efficiency (Ratio of 1st / 0th diffraction efficiency) between the 0th order diffracted light and the 1st order diffracted light according to the thickness of the absorbent structure (Absorber thickness, nm) is measured to be shown in FIG. (Phase difference between 1st & 0th order, °) according to the thickness of the absorbing structure (Absorber thickness, nm) and the first-order diffracted light and the first-order diffracted light were measured in FIG. In FIG. 20, normalized image log slope (NILS) according to the thickness of the absorbent structure (Absorber thickness, nm) was measured and illustrated in FIG. 20C.
도 20의 (a) 내지 (c)에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 1인 경우, 소광계수(k)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 실질적으로 일정하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 흡수 구조체의 굴절계수가 1인 경우, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차는, 이미징 성능을 나타내는 NILS 값에 미치는 영향이 매우 적으며, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 NILS 값에 지배적으로 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) to (c) of FIG. 20, when the refractive index n of the absorbent structure is 1, the phase difference between the 0th order diffracted light and the 1st order diffracted light substantially depends on the extinction coefficient k. It was confirmed that it appears constantly. Accordingly, when the refraction coefficient of the absorbing structure is 1, the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light has a very small influence on the NILS value indicating the imaging performance, and between the zeroth order diffracted light and the first diffracted light. It can be seen that the phase difference of dominantly affects the NILS value.
도 21을 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 준비하되, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 0.95이고, 소광계수(k)가 0.03인 마스크, 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크, 및 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크를 준비하였다. 이후, 각각의 마스크에 대해, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율(Ratio of 1st/0th diffraction efficiency)을 측정하여 도 21의 (a)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차(Phase difference between 1st & 0th order, °)를 측정하여 도 21의 (b)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 NILS(normalized image log slope)를 측정하여 도 21의 (c)에 도시하였다. Referring to FIG. 21, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared, wherein the refractive index n of the absorbing structure is 0.95, A mask having an extinction coefficient k of 0.03, a refractive index n of 1, a extinction coefficient k of 0.07, and a refractive index n of 1 and a extinction coefficient k of 0.07 are prepared. It was. Then, for each mask, the diffraction efficiency between the 0th and 1st diffraction light according to the thickness of the absorbent structure (Absorber thickness, nm) is measured to measure the ratio of 1st / 0th diffraction efficiency of FIG. (Phase difference between 1st & 0th order, °) according to the thickness of the absorbing structure (Absorber thickness, nm) and the first-order diffracted light and the first-order diffracted light are measured in (b) of FIG. In FIG. 21, a normalized image log slope (NILS) according to an absorber thickness (nm) is measured and illustrated in FIG. 21C.
도 21의 (a) 내지 (c)에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 0.95인 경우, 소광계수(k)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율이 실질적으로 일정하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 흡수 구조체의 굴절계수가 0.95인 경우, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율은, 이미징 성능을 나타내는 NILS 값에 미치는 영향이 매우 적으며, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 NILS 값에 지배적으로 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) to (c) of FIG. 21, when the refractive index n of the absorbent structure is 0.95, the diffraction efficiency between the 0th order diffracted light and the 1st order diffracted light according to the extinction coefficient k is substantially It could be confirmed that it appears as a constant. Accordingly, when the refractive index of the absorbing structure is 0.95, the diffraction efficiency between the zeroth diffraction light and the first diffraction light has a very small influence on the NILS value indicating the imaging performance, and the zeroth order diffraction light and the first diffraction light It can be seen that the phase difference between dominates the NILS value.
도 22를 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 준비하되, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 0.90이고, 소광계수(k)가 0.03인 마스크, 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크, 및 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크를 준비하였다. 이후, 각각의 마스크에 대해, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율(Ratio of 1st/0th diffraction efficiency)을 측정하여 도 22의 (a)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차(Phase difference between 1st & 0th order, °)를 측정하여 도 22의 (b)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 NILS(normalized image log slope)를 측정하여 도 22의 (c)에 도시하였다. Referring to FIG. 22, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared, wherein the refractive index n of the absorbing structure is 0.90, A mask having an extinction coefficient k of 0.03, a refractive index n of 1, a extinction coefficient k of 0.07, and a refractive index n of 1 and a extinction coefficient k of 0.07 are prepared. It was. Subsequently, for each mask, the diffraction efficiency between the zeroth order diffraction light and the first order diffraction light according to the thickness of the absorbent structure (Absorber thickness, nm) is measured, and FIG. ), And a phase difference between 1st & 0th order (°) according to the thickness of the absorbent structure (Absorber thickness, nm) and measured in (b) of FIG. As shown in FIG. 22C, a normalized image log slope (NILS) was measured according to an absorber thickness (nm).
도 22의 (a) 내지 (c)에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 0.95인 경우, 소광계수(k)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율이 실질적으로 일정하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 흡수 구조체의 굴절계수가 0.90인 경우, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율은, 이미징 성능을 나타내는 NILS 값에 미치는 영향이 매우 적으며, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 NILS 값에 지배적으로 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) to (c) of FIG. 22, when the refractive index n of the absorbent structure is 0.95, the diffraction efficiency between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light according to the extinction coefficient k is substantially It could be confirmed that it appears as a constant. Accordingly, when the refractive index of the absorbing structure is 0.90, the diffraction efficiency between the zeroth diffraction light and the first diffraction light has a very small influence on the NILS value indicating the imaging performance, and the zeroth order diffraction light and the first diffraction light It can be seen that the phase difference between dominates the NILS value.
도 23을 참조하면, SiO2 기판, Mo-Si 반사 구조체, Ru 캡핑막, 및 흡수 구조체를 포함하는 실시 예에 따른 EUV 리소그래피용 마스크를 준비하되, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 0.85이고, 소광계수(k)가 0.03인 마스크, 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크, 및 굴절지수(n)가 1이고, 소광계수(k)가 0.07인 마스크를 준비하였다. 이후, 각각의 마스크에 대해, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율(Ratio of 1st/0th diffraction efficiency)을 측정하여 도 23의 (a)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차(Phase difference between 1st & 0th order, °)를 측정하여 도 23의 (b)에 도시하였고, 흡수 구조체의 두께(Absorber thickness, nm)에 따른 NILS(normalized image log slope)를 측정하여 도 23의 (c)에 도시하였다. Referring to FIG. 23, a mask for EUV lithography according to an embodiment including a SiO 2 substrate, a Mo-Si reflective structure, a Ru capping film, and an absorbing structure is prepared, and the refractive index n of the absorbing structure is 0.85, A mask having an extinction coefficient k of 0.03, a refractive index n of 1, a extinction coefficient k of 0.07, and a refractive index n of 1 and a extinction coefficient k of 0.07 are prepared. It was. Then, for each mask, the diffraction efficiency between the 0th and 1st diffraction light according to the thickness of the absorbent structure (Absorber thickness, nm) is measured to measure the ratio of 1st / 0th diffraction efficiency of FIG. ), And a phase difference between 1st & 0th order (°) according to the thickness of the absorbent structure (Absorber thickness, nm) and measured in (b) of FIG. As shown in FIG. 23C, a normalized image log slope (NILS) was measured according to an absorber thickness (nm).
도 23의 (a) 내지 (c)에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수(n)가 0.85인 경우, 소광계수(k)에 따른 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율이 실질적으로 일정하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 흡수 구조체의 굴절계수가 0.85인 경우, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 회절 효율은, 이미징 성능을 나타내는 NILS 값에 미치는 영향이 매우 적으며, 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 NILS 값에 지배적으로 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) to (c) of FIG. 23, when the refractive index n of the absorbent structure is 0.85, the diffraction efficiency between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light according to the extinction coefficient k is substantially It could be confirmed that it appears as a constant. Accordingly, when the refractive index of the absorbent structure is 0.85, the diffraction efficiency between the zeroth diffraction light and the first diffraction light has a very small influence on the NILS value indicating the imaging performance, and the zeroth order diffraction light and the first diffraction light It can be seen that the phase difference between dominates the NILS value.
또한, 도 21 내지 도 23에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수가 0.95, 0.90, 및 0.85인 경우 흡수 구조체의 두께 구간별로 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 NILS 값에 미치는 영향 정도가 각기 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 도 21에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수가 0.95인 경우, 흡수 구조체의 두께가 10 nm 내지 60 nm 인 구간에서, 위상차가 NILS 값에 지배적으로 영향이 미치는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 22에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수가 0.90인 경우, 흡수 구조체의 두께가 10 nm 내지 30 nm 인 구간에서, 위상차가 NILS 값에 지배적으로 영향이 미치는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 23에서 확인할 수 있듯이, 흡수 구조체의 굴절지수가 0.85인 경우, 흡수 구조체의 두께가 10 nm 내지 25 nm인 구간에서, 위상차가 NILS 값에 지배적으로 영향이 미치는 것을 확인할 수 있었다. 21 to 23, when the refractive indices of the absorbent structures are 0.95, 0.90, and 0.85, the effect of the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light on the NILS value for each thickness section of the absorbent structure. It was confirmed that the degree is different. Specifically, as can be seen in Figure 21, when the refractive index of the absorbent structure is 0.95, it was confirmed that the phase difference predominantly affects the NILS value in the interval of 10 nm to 60 nm thickness of the absorbent structure. In addition, as can be seen in Figure 22, when the refractive index of the absorbent structure is 0.90, it was confirmed that the phase difference predominantly affects the NILS value in the interval of 10 nm to 30 nm thickness of the absorbent structure. In addition, as can be seen in Figure 23, when the refractive index of the absorbent structure is 0.85, it was confirmed that the phase difference predominantly affects the NILS value in the interval of 10 nm to 25 nm thickness of the absorbent structure.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, Comprising: It should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
10: EUV 리소그래피용 마스크
20: 렌즈
30: 웨이퍼
100: 기판
200: 반사 구조체
300: 캡핑막
410: 제1 흡수층
420: 식각 정지막
430: 제2 흡수층
440: 하드 마스크층
500: 레지스트층
600: 마스킹층10: mask for EUV lithography
20: lens
30: wafer
100: substrate
200: reflective structure
300: capping film
410: first absorbing layer
420: etch stop
430: second absorbing layer
440: hard mask layer
500: resist layer
600: masking layer
Claims (14)
상기 기판 상에 배치되고, 복수의 단위막(unit layer)이 적층된 반사 구조체; 및
상기 반사 구조체 상에 배치되고, 제1 폭(width)을 갖는 제1 흡수층, 및 상기 제1 흡수층 상에 적층되고, 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 흡수층을 포함하는 흡수 구조체를 포함하되,
상기 제1 흡수층 및 상기 제2 흡수층의 폭 차이에 따라, 상기 흡수 구조체를 향해 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차가 제어되는 것을 포함하는 EUV 리소그리피용 마스크.
Board;
A reflective structure disposed on the substrate and having a plurality of unit layers stacked thereon; And
An absorbent structure disposed on the reflective structure, the absorbent structure including a first absorbent layer having a first width, and a second absorbent layer stacked on the first absorbent layer and having a second width narrower than the first width; Including,
And a phase difference between zero-order diffraction light and first-order diffraction light of light incident toward the absorbing structure is controlled according to a difference in width between the first absorption layer and the second absorption layer.
상기 제1 흡수층 및 상기 제2 흡수층의 폭 차이는, 10 nm 초과 20 nm 미만인 것을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
According to claim 1,
A width difference between the first absorbing layer and the second absorbing layer is greater than 10 nm and less than 20 nm.
서로 인접한 상기 제1 흡수층의 일 단 및 상기 제1 흡수층 상에 배치된 상기 제2 흡수층의 일 단 사이의 거리, 또는 서로 인접한 상기 제1 흡수층의 타 단 및 상기 제1 흡수층 상에 배치된 상기 제2 흡수층의 타 단 사이의 거리는 5 nm 초과 10 nm 미만인 것을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
The method of claim 2,
A distance between one end of the first absorbent layer adjacent to each other and one end of the second absorbent layer disposed on the first absorbent layer, or the other end of the first absorbent layer adjacent to each other and the first disposed on the first absorbent layer 2 A mask for EUV lithography, wherein the distance between the other ends of the absorbing layers is greater than 5 nm and less than 10 nm.
상기 0차 회절광 및 상기 1차 회절광 사이의 위상차는 180°인 것을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
According to claim 1,
And a phase difference between said zeroth order diffracted light and said first order diffracted light is 180 degrees.
상기 흡수 구조체의 굴절지수(refractive index), 및 소광계수(extinction coefficient)에 따라, 상기 흡수 구조체의 두께(thickness)가 제어되는 것을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
According to claim 1,
And a thickness of the absorbent structure is controlled in accordance with a refractive index and an extinction coefficient of the absorbent structure.
상기 흡수 구조체의 굴절지수가 0.85 내지 0.95이고, 상기 흡수 구조체의 소광계수가 0.3 내지 0.7인 경우, 상기 흡수 구조체의 두께는 10 nm 내지 60 nm인 것을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
The method of claim 5,
When the refractive index of the absorbent structure is 0.85 to 0.95, and the extinction coefficient of the absorbent structure is 0.3 to 0.7, the thickness of the absorbent structure is 10 nm to 60 nm comprising a mask for EUV lithography.
상기 제1 흡수층, 및 상기 제2 흡수층 사이에 배치되는 식각 정지막(etch stop layer)를 더 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
According to claim 1,
And a etch stop layer disposed between the first absorbing layer and the second absorbing layer.
상기 반사 구조체, 및 상기 흡수 구조체 사이에 배치되는 캡핑막(capping layer)을 더 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
According to claim 1,
And a capping layer disposed between the reflective structure and the absorbent structure.
상기 제1 흡수층, 및 상기 제2 흡수층은 서로 다른 물질을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
According to claim 1,
And the first absorbing layer and the second absorbing layer comprise different materials.
상기 제1 흡수층, 및 상기 제2 흡수층은 서로 같은 물질을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크.
According to claim 1,
And the first absorbing layer and the second absorbing layer comprise the same material as each other.
상기 기판 상에 복수의 단위막을 적층하여, 반사 구조체를 형성하는 단계; 및
상기 반사 구조체 상에, 제1 폭(width)을 갖는 제1 흡수층, 및 상기 제1 흡수층 상에 적층되고, 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭을 갖는 제2 흡수층을 포함하는 흡수 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크 제조 방법.
Preparing a substrate;
Stacking a plurality of unit films on the substrate to form a reflective structure; And
Forming an absorbent structure on the reflective structure, the first absorbent layer having a first width and a second absorbent layer laminated on the first absorbent layer and having a second width narrower than the first width; A method for manufacturing a mask for EUV lithography comprising the step.
상기 흡수 구조체를 형성하는 단계는,
상기 반사 구조체 상에, 상기 제1 흡수층, 식각 정지막(etch stop layer), 상기 제2 흡수층, 및 하드 마스크층이 순차적으로 적층된 예비 흡수 구조체를 형성하는 단계;
상기 반사 구조체 상에, 상기 예비 흡수 구조체를 덮는 마스킹층을 형성하는 단계;
상기 마스킹층이 상기 예비 흡수 구조체 보다 좁은 폭을 갖도록, 상기 마스킹층을 식각하여, 상기 예비 흡수 구조체 상에 마스킹층 패턴을 형성하는 단계;
상기 마스킹층 패턴을 마스크로 이용하여, 상기 하드 마스크층을 식각하고, 상기 마스킹층 패턴을 제거하는 단계;
식각된 상기 하드 마스크층을 이용하여, 상기 예비 흡수 구조체의 식각 정지막이 노출되도록, 상기 제2 흡수층을 식각하는 단계; 및
식각된 상기 하드 마스크층을 제거하는 단계를 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크 제조 방법.
The method of claim 11, wherein
Forming the absorbent structure,
Forming a preliminary absorbing structure in which the first absorbing layer, the etch stop layer, the second absorbing layer, and the hard mask layer are sequentially stacked on the reflective structure;
Forming a masking layer on the reflective structure, the masking layer covering the preliminary absorbing structure;
Etching the masking layer to form a masking layer pattern on the preliminary absorbent structure such that the masking layer has a narrower width than the preliminary absorbent structure;
Etching the hard mask layer by using the masking layer pattern as a mask and removing the masking layer pattern;
Etching the second absorbing layer using the etched hard mask layer to expose an etch stop layer of the preliminary absorbing structure; And
Removing the etched hard mask layer.
상기 제2 흡수층의 폭을 제어하여, 상기 흡수 구조체를 향해 입사된 광의 0차 회절광 및 1차 회절광 사이의 위상차를 제어하는 것을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크 제조 방법.
The method of claim 12,
Controlling the width of the second absorbing layer to control the phase difference between the zeroth order diffracted light and the first order diffracted light of the light incident toward the absorbent structure.
상기 흡수 구조를 형성하는 단계에서, 상기 예비 흡수 구조체에 제공되는 식각 소스에 대해,
상기 식각 정지막은, 상기 제1 흡수층 및 상기 제2 흡수층과 비교하여 식각 선택비를 갖는 것을 포함하는 EUV 리소그래피용 마스크 제조 방법.
The method of claim 12,
In the step of forming the absorbent structure, for the etching source provided to the preliminary absorbent structure,
And the etch stop layer has an etch selectivity compared to the first absorbing layer and the second absorbing layer.
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- 2019-04-30 KR KR1020190050819A patent/KR102237572B1/en active IP Right Grant
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