KR20200088777A - 반사형 포토마스크를 갖는 포토마스크 어셈블리 및 반사형 포토마스크의 제조방법 - Google Patents
반사형 포토마스크를 갖는 포토마스크 어셈블리 및 반사형 포토마스크의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
포토마스크 마스크 어셈블리(900)는 반사형 포토마스크(100) 및 보호 구조물(200)를 포함한다. 반사형 포토마스크(100)는 기판(110) 및 포토마스크(100)의 전방측에서 기판(110)의 제1 기판 표면(111) 상의 반사형 다층(120)을 포함한다. 기판(110)의 제2 기판 표면(112)의 보호 구조물(200)은 포토마스크(100)의 후방측에서 150 ℃ 미만의 온도에서 포토마스크(100)로부터 분리 가능하다.
Description
본 발명은 반사형 포토마스크(reflective photomask), 특히 극자외선(EUV: extreme ultraviolet) 포토마스크를 갖는 포토마스크 어셈블리와, 반사형 마스크 블랭크를 갖는 포토마스크 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명은 또한 반사형 포토마스크의 제조방법에 관한 것이다.
극자외선 리소그래피(EUVL: Extreme ultraviolet lithography)는 약 13.5 nm의 노광(노출) 파장에서 전자기복사(electromagnetic radiation)를 채용하며 193 nm 광학 리소그래피로 달성할 수 있는 것 이상의 해상도로 반도체 소자의 대량 제조를 위한 유망한 차세대 리소그래피 기술이다. EUVL은 반사 광학(reflective optics) 및 다층 거울(multilayer mirror)이 있는 반사형 포토마스크를 사용한다. 일반적으로, 정전 척(electrostatic chuck) 또는 진공 척(vacuum chuck)이 반도체 웨이퍼의 노출 동안 포토마스크를 제자리에 유지시킨다. 예를 들면, 척과 포토마스크의 후방측 표면 사이에 의도치 않게 갇힌 입자(particles)와 같은, 포토마스크 후방측 상의 결함으로 인해 전방측의 포토마스크 평면도(planarity)에 영향을 미치고 의도하지 않은 이미지 변위 및 초점 오류가 발생할 수 있고, 척이 손상될 수 있다.
본 발명의 목적은 포토마스크의 후방측에서 중대한 결함의 발생 빈도를 감소시키거나 철저히 완화시키는 것이다.
상기 목적은 독립항의 발명 개념에 의해 달성된다. 종속항은 다른 실시 예를 기술한다.
본 발명의 실시 예는 반사형 포토마스크 및 보호 구조물을 포함하는 포토마스크 어셈블리를 기술한다. 반사형 포토마스크는 기판, 포토마스크의 전방측에서 기판의 제1 기판 표면 상의 반사형 다층(reflective multilayer)을 포함한다. 포토마스크의 후방측에서 기판의 제2 기판 표면 상의 보호 구조물(protection structure)은 150 ℃ 미만의 온도에서 포토마스크로부터 분리 가능하다.
본 발명의 다른 실시 예는 반사형 포토마스크를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 기판, 기판의 제1 기판 표면 상에 반사형 다층 및 포토마스크의 전방측에서 다층 상에 흡수기 패턴(absorber pattern)을 포함하는 반사형 포토마스크를 형성하는 것을 포함한다. 흡수기 패턴을 형성하기 전에, 보호 구조물이 포토마스크의 후방측에서 기판의 제2 기판 표면 상에 본딩(결합)된다.
본 발명의 다른 실시 예는 반사형 포토마스크 및 보호 구조물을 포함하는 추가적인 포토마스크 어셈블리를 기술한다. 반사형 포토마스크는 기판, 기판의 제1 기판 표면 상의 반사형 다층 및 포토마스크의 전방측에서 다층 상의 흡수기 패턴을 포함한다. 포토마스크의 후방측에서 기판의 제2 기판 표면 상의 보호 구조물은 150 ℃ 미만의 온도에서 및/또는 흡수기 패턴에 불활성인 처리액(process liquid)에 의해 포토마스크로부터 제거 가능하다.
본 개시의 다른 실시 예는 반사형 포토마스크를 제조하는 추가적인 방법을 기술한다. 기판 및 포토마스크의 전방측에서 기판의 제1 기판 표면 상에 반사형 다층을 포함하도록 포토마스크가 형성된다. 반사형 다층 상에 흡수기 패턴을 형성하기 전에, 보호 구조물이 포토마스크의 후방측에서 기판의 제2 기판 표면 상에 제공된다. 흡수기 패턴을 형성한 후, 보호 구조물이 제거된다.
본 발명에 따르면, 포토마스크의 후방측에서 중대한 결함의 발생 빈도를 감소시키거나 철저히 완화시킨다.
첨부된 도면은 실시 예들의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 개시의 실시 예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 실시 예의 원리를 설명하는 역할을한다. 다른 실시 예들 및 의도된 장점들은 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해될 때 쉽게 인식될 것이다.
도 1a - 1b는 일 실시 예에 따른 반사형 포토마스크 및 포토마스크의 후방측에서의 보호 구조물을 포함하는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 평면도 및 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 2a - 2b는 다른 실시 예에 따른 반사형 포토마스크 및 포토마스크의 후방측에서의 보호 구조물을 포함하는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 3a - 3c는 전기 전도성 후방측 필름이 없는 반사형 포토마스크를 갖는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 4a - 4c는 전기 전도성 후방측 필름을 갖는 반사형 포토마스크를 갖는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 수직 단면도를 도시한다
도 5a - 5b는 어댑터를 포함하는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 평면도 및 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6a - 6d는 추가 실시 예에 따른 반사형 포토마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 반사형 포토마스크의 일부 및 보호 구조물의 개략적인 수직 단면도이다.
도 1a - 1b는 일 실시 예에 따른 반사형 포토마스크 및 포토마스크의 후방측에서의 보호 구조물을 포함하는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 평면도 및 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 2a - 2b는 다른 실시 예에 따른 반사형 포토마스크 및 포토마스크의 후방측에서의 보호 구조물을 포함하는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 3a - 3c는 전기 전도성 후방측 필름이 없는 반사형 포토마스크를 갖는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 4a - 4c는 전기 전도성 후방측 필름을 갖는 반사형 포토마스크를 갖는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 수직 단면도를 도시한다
도 5a - 5b는 어댑터를 포함하는 포토마스크 어셈블리의 개략적인 평면도 및 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6a - 6d는 추가 실시 예에 따른 반사형 포토마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 반사형 포토마스크의 일부 및 보호 구조물의 개략적인 수직 단면도이다.
이하의 상세한 설명에서, 본 명세서의 일부를 구성하고 반사형 포토마스크, 반사형 포토마스크를 제조하는 방법 및 반도체 소자를 제조하는 방법이 실행될 수 있는 특정 실시 예가 도시에 의해 보여진 첨부 도면을 참조한다. 다른 실시 예들이 이용될 수 있고 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 일 실시 예에 대해 도시되거나 설명된 특징은 다른 실시 예에서 또는 다른 실시 예와 함께 사용되어 또 다른 실시 예를 생성할 수 있다. 본 개시는 그러한 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다. 실시 예는 특정 언어를 사용하여 설명되며, 이는 첨부된 청구항의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 도면은 축척되어 있지 않으며 단지 예시를 위한 것이다. 대응하는 요소는 달리 언급되지 않으면 상이한 도면에서 동일한 참조 부호로 표시된다.
"갖는", "함유하는", "포함하는", "이루어지는" 등의 용어는 오픈되어 있으며, 언급된 구조, 요소 또는 특징의 존재를 나타내지만 추가적인 요소 또는 특징을 배제하지는 않는다. 단수의 표현은 문맥 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "상(上)에 혹은 위에(on)"이라는 용어는 "직상(直上)에(directly on)"만을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 하나의 요소가 다른 요소의 "상에 혹은 위에(on)" 위치하는 경우, 예를 들어, 하나의 층(layer)이 다른 층 "상에 혹은 위에" 있거나 기판 "상에 혹은 위에" 있는 경우, 추가적인 구성요소, 예를 들어 추가의 층이 두 구성요소 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 어떤 층이 상기 기판 "상에 혹은 위에" 있으면, 추가의 층이 층과 기판 사이에 위치될 수 있다.
화합물 또는 합금으로부터의 층 또는 구조물의 주요 구성성분은 원자가 화합물 또는 합금을 형성하는 그러한 원소이다. 예를 들어, 니켈 및 실리콘은 니켈 실리사이드 층의 주요 구성성분이고 구리 및 알루미늄은 구리 알루미늄 합금의 주요 구성성분이다.
본 출원의 맥락에서 사용되는 금속(metal) 및 금속의(metallic)이라는 용어는 세미-금속(semi-metal)을 포함하지 않는다. 특히, 금속 및 금속의 이라는 용어는 붕소(boron), 실리콘(silicon), 게르마늄(germanium), 비소(arsenic), 안티몬(antimony) 및/또는 텔루륨(tellurium) 원소를 포함하지 않는다. 금속 구조물은 적어도 금속 부분을 포함하고, 금속 부분 외에 비금속 재료 또는 세미-금속 재료의 추가 부분 또는 추가 부분들을 포함할 수 있다. 전이 금속은 원자 번호 21 내지 30, 39 내지 48, 57 내지 80 및 89 내지 112를 갖는 화학 원소이다.
일 실시 예에 따르면, 포토마스크 어셈블리는 반사형 포토마스크 및 보호 구조물을 포함한다. 반사형 포토마스크는 기판 및 기판의 제1 기판 표면 상의 반사형 다층을 포함할 수 있고, 다층은 포토마스크의 전방측에 형성된다. 보호 구조물은 포토마스크의 후방측에서 기판의 제2 기판 표면 상에 제공되며 150 ℃ 미만의 온도에서 포토마스크로부터 분리될 수 있다.
기판은 1 ppm/K 미만의 열팽창 계수의 LTE(low thermal expansion: 낮은 열 팽창) 재료로부터의 기판 메인 부분(substrate main portion)을 포함할 수 있다. 기판 메인 부분에 더하여, 기판은 반사형 다층 방향의(oriented) 기판 메인 부분의 측에 하나 이상의 추가 층 및/또는 반사형 다층 반대방향의(averted) 기판 메인 부분의 측에 하나 이상의 추가 층을 포함할 수 있다.
반사형 다층은 복수의 층 쌍(layer pairs)을 포함할 수 있고, 각 층 쌍은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 노광 파장에서 제1 층은 제1 굴절률(refractive index)을 가지며 제2 층은 제2 굴절률을 갖는다. 제1 및 제2 층의 상이한 굴절률은 반사 다층이 EUV 또는 BEUV(beyond EUV)에 대한 노광 파장에서 또는 그 부근에서 최대의 반사를 갖는 브래그 반사기(Bragg reflector)로서 효과적이라는 결과를 가져온다. 예를 들어, 노광 파장은 13.5 nm 또는 6.7 nm 일 수 있다. 반사형 다층은 기판 방향 측에 및/또는 기판 반대방향 측에 하나 이상의 추가 층을 포함할 수 있다.
포토마스크는 반사형 다층 상에 패턴화되지 않은 연속 흡수기 층 스택(absorber layer stack) 또는 패턴화된 흡수기 층 스택을 추가로 포함할 수 있고, 패턴화된 흡수기 층 스택은 반사형 다층의 부분을 노출시키는 개구를 가질 수 있는 흡수기 패턴을 형성한다. 흡수기 층 스택은 노광 파장, 예를 들어 13.5 nm 또는 6.7 nm에서 적어도 40 %의 흡광도를 갖는 흡수층을 적어도 포함할 수 있다. 흡수기 층 스택은 반사형 다층으로 향하는 측면에 및/또는 반사형 다층으로부터 반대되는 측면에 하나 이상의 추가 층을 포함할 수 있다.
보호 구조물은 유리, 금속, 예를 들어 결정질 또는 다결정질 실리콘, 세라믹, 소결 재료 및 강성 레지스트인 반도체 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 플렉서블(flexible) 테이프 또는 강성(rigid) 플레이트일 수 있다. 보호 구조물은 제2 기판 표면을 완전히 덮을 수 있다. 보호 구조물 및 포토마스크의 외부 표면은 동일 평면일(flush) 수 있다. 대안적으로, 보호 구조물은 포토마스크의 윤곽을 넘어 측면으로 돌출될 수 있다.
보호 구조물은 기판에 본딩(결합)될 수 있다. 보호 구조물과 기판 사이의 본딩은 접착제 본딩 또는 글루리스(glueless) 본딩일 수 있다. 예를 들어, 보호 구조물 및 포토마스크는 직접 결합(directly-bonded)될 수 있다. 직접 결합된 보호 구조물과 포토마스크 사이의 접착은 기판(110)과 보호 구조물(200) 사이의 화학적 결합(chemical bonds), 수소 결합(hydrogen bonds), 금속 결합(metallic bonds), 이온 및/또는 공유 결합(ionic and/or covalent bonds)에 기초할 수 있다. 직접 결합은 보호 구조물과 포토마스크를 서로에 대해 누르는 적당한 기계적 힘을 가하는 것, 120 ℃ 미만, 예를 들어 100 ℃의 적당한 온도에서 두 결합면 중 적어도 하나를 열처리하는 것 또는 둘을 조합한 것, 예를 들면 퓨전 본딩(fusion-bonding), 열-압착 본딩(thermo-compressive bonding), 원자 재배열(atomic rearrangement)에 의한 본딩을 포함할 수 있다.
보호 구조물은, 마스크 스택 내의 예를 들어 반사형 다층 내의 원자들이 층 인터페이스를 가로질러 이웃 층으로 무시할 정도를 넘어서는 정도로 확산되기 시작하는 경계 온도 미만의 온도에서 포토마스크로부터 분리 가능하다. 예를 들어, 보호 구조물은 150 ℃ 미만의 온도, 예를 들어 135 ℃ 또는 120 ℃에서 분리 가능할 수 있다. 분리는 보호 구조물과 포토마스크 사이의 결합을 디본딩(debonding)하는 것을 포함할 수 있다. 보호 구조물을 분리하는 것은 흡수기 층 스택 및 반사형 다층의 재료에 불활성인 세정 유체(rinsing fluid)로 제2 기판 표면을 클리닝(cleaning)하는 것을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 세정 유체는 액체, 가스 또는 둘 다를 포함한다.
150 ℃ 미만의 온도에서 포토마스크로부터 디본딩될 수 있는 보호 구조물은 포토마스크에 대한 악영향없이, 특히 흡수기 패턴, 반사형 다층 및/또는 제2 기판 표면에 대한 부정적인 영향없이, 반사형 포토마스크로부터 쉽게 분해될 수 있다.
특히, 보호 구조물은, 흡수기 패턴, 반사형 다층 및 기판이 무시할 정도를 넘어서는 정도까지 영향을 받지 않으며 무시할 수 없는 잔류물이 제2 기판 표면에 남지 않는 방식으로 제거될 수 있다.
다시 말해서, 보호 구조물의 제거 후에, 제2 기판 표면은 평탄도 및 평면도과 관련하여 EUV 마스크 후방측에 대한 일반적인 사양을 여전히 충족시킬 수 있다. 특히, 보호 구조물은 제2 기판 표면으로부터 10 ㎛ 이상 돌출하는 잔류 입자를 남기지 않는다. 또한, 보호 구조물을 제거한 후, 흡수기 패턴 및 다층의 치수는 흡수기 패턴 및 다층에 대한 일반적인 사양뿐만 아니라 특정 마스크 레이아웃에 대한 특정 사양을 충족시킨다.
보호 구조물은 EUVL 장치에 반사형 포토마스크를 설치하기 전에 또는 포토마스크를 반도체 공장으로 운송하기 전에 제거될 수 있다.
보호 구조물은 포토마스크의 전방측에 적용되는 프로세스 동안, 예를 들어 반사형 다층의 증착 동안, 흡수기 층 스택의 증착 동안 및/또는 흡수기 층 스택의 패터닝 동안, 또는 프레임 트렌치를 형성하는 동안, 입자 오염으로부터 포토마스크를 일시적으로 보호할 수 있다. 보호 층의 제거는 반사형 포토마스크의 전방측 처리 전 및/또는 동안 포토마스크의 후방측 상에 증착된 입자의 제거를 포함한다. 이전 세정 공정에 의해 완전히 제거되지 않았지만 보호 층에 부착된, 보호 구조물을 적용하기 전에 증착된 입자조차도 보호 구조물과 함께 제거될 수 있다.
또한, 보호 구조물은 마스크 취급 툴과 포토마스크 후방측 사이의 직접적인 접촉을 피할 수 있고, 이러한 방식으로 반사 포토마스크의 후방측을 기계적 손상, 예를 들어 스크래치로부터 보호할 수 있다.
보호 구조물에는 반도체 웨이퍼 기술로부터 알려진 툴 및 방법이 제공될 수 있다. 예를 들어, 보호 구조물은 웨이퍼 씨닝(thinning), 웨이퍼 그라인딩(grinding), 웨이퍼 다이싱(dicing) 및/또는 웨이퍼 프로빙(probing) 동안 반도체 웨이퍼 상에 일시적으로 고정되는 강성 캐리어 또는 플렉서블 테이프를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 기판은 제2 기판 표면을 형성할 수 있는 후방측 필름을 포함할 수 있다. 후방측 필름은 EUVL 장치에서 반사형 포토마스크의 정전기 척킹(chucking)을 용이하게 하는 전기 전도성 필름일 수 있다. 예를 들어, 후방측 필름은 크롬(Cr) 및 질소(N)를 포함하거나 탄탈륨(Ta) 및 붕소(B)를 포함할 수 있다. 보호 구조물은 후방측 필름 상에 직접 본딩될 수 있다. 예를 들어 네일-베드 척(nail-bed chuck)에서의 정전기 척킹은 후방측 불균일 및/또는 거칠기의 악영향을 완화할 수 있다. 대안적으로, 보호 구조물은 LTE 재료로부터의 기판 메인 부분 상에 직접 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보호 구조물은, 110 ℃ 내지 150 ℃의 온도를 적용함으로써, 전자기복사를 적용함으로써, 결합(bond)을 해제하는 디본딩 유체를 적용함으로써 및/또는 적당한 기계적 힘을 적용함으로써, 포토마스크로부터 분리가능, 예를 들면 디본딩될 수 있다. 적당한 기계적 힘은 포토마스크를 파괴하지 않도록 충분히 약한 기계적 힘으로 이해되어야 한다. 적당한 기계적 힘은 사람이 적용할 수 있는 손의 힘 이하의 범위에 있을 수 있다.
예를 들어, 가열 처리는 보호 구조물과 포토마스크 사이의 본딩을 90 % 이상까지 디본딩, 즉 완전히 해제시키거나 약화시킬 수 있다. 예를 들어, 고온 공기 스트림이 포토마스크 어셈블리의 후방측으로 향할 수 있고, 보호 구조물은 본딩의 열적 해제(release) 또는 약화(weakening) 동안이나 그 후에 기계적으로 박리될 수 있다. 110 ℃ 초과하는 디본딩 온도에서, 보호 구조물은 포토마스크의 전방측 처리 동안, 예를 들어 흡수기 층 스택을 패터닝하는 모든 프로세스 동안, 포토마스크에 안정적으로 고정된 상태로 유지될 수 있다. 150 ℃ 미만, 예를 들어 최대 135 ℃ 또는 최대 120 ℃의 디본딩 온도에서, 디본딩 프로세스는 포토마스크의 전방측, 예를 들어 흡수기 패턴에 영향을 미치지 않는다.
대안적으로 또는 추가로, 포토마스크와 보호 구조물 사이의 결합은 보호 구조물에 특정 파장 범위의 전자기복사, 예를 들어 자외선(UV-light)을 조사함으로써 적어도 90 % 만큼 완전히 해제되거나 약화될 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 포토마스크와 보호 구조물 사이의 결합은 적합한 디본딩 유체, 예를 들어 결합을 위한 용매를 함유하는 유체의 적용을 통해 적어도 90 % 만큼 완전히 해제되거나 약화될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 메인 캐리어(main carrier) 및 메인 케리어를 반사형 포토마스크에 가역적으로 결합시키는 접착 층(adhesive layer)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 가역적 결합(reversible bond)을 해제하면 가역적으로 결합된 구조물은 손상되지 않는다. 보다 구체적으로, 포토마스크로부터 가역적으로 결합된 메인 캐리어를 해제하면 포토마스크 및 메인 캐리어 모두가 그대로 남는다. 가역적 결합을 해제하기 전에 미리 정의된 요건을 충족시키는 포토마스크는, 가역적 결합을 해제한 후, 적절하다면, 적어도 추가 클리닝 단계 후에 동일한 요건을 충족시킬 것이다. 가역적 결합으로부터 해제된 메인 캐리어는, 기능적 제한없이, 적절하다면, 적어도 추가 클리닝 단계 후에 동일한 목적으로 재사용될 수 있다.
메인 케리어는 예를 들어 연속적인, 패턴화되지 않은 플레이트 또는 만입부(indentation)를 갖는 플레이트와 같은 고체 재료로부터의 강성 캐리어일 수 있으며, 만입부는 제2 기판 표면의 일부를 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 메인 캐리어는 프레임된 그리드(framed grid)의 형상을 갖거나 포토마스크의 에지를 따라 형성된 프레임일 수 있다.
접착 층(adhesive layer)은 메인 캐리어의 장착 표면 상에, 제2 기판 표면 상에, 또는 메인 캐리어를 제2 기판 표면 상에 본딩하기 전에 둘 모두에 도포되는 접착제(glue)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 접착 층은 메인 캐리어를 제2 표면 상에 본딩하기 전에 메인 캐리어와 제2 기판 표면 사이에 삽입된 접착 포일(adhesive foil)일 수 있다.
강성 메인 캐리어는, 적절하다면, 접착 층의 잔류물을 제거하는 추가 클리닝 공정 후에 재사용될 수 있다. 재사용 가능한 메인 캐리어를 사용하면 비용을 크게 늘리지 않고도 비교적 고가의 보호 구조물을 사용할 수 있다. 잔류물이 없는 접착제 및 접착제 호일은 웨이퍼 백그라인딩, 웨이퍼 다이싱 및/또는 웨이퍼 프로빙과 관련하여 반도체 웨이퍼에 적용되는 프로세스에서 입증되고 테스트된다.
일 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 캐리어 테이프 및 캐리어 테이프를 포토마스크에 본딩시키는 접착 층을 포함할 수 있다. 캐리어 테이프는 예를 들어 그라인딩, 다이싱 및/또는 프로빙 동안 반도체 웨이퍼를 일시적으로 안정화시키기 위해 반도체 제조에서 사용되는 임의의 테이프일 수 있다. 대안적으로, 캐리어 테이프는 픽업 테이프(pick-up tape)로서 사용되는 임의의 테이프 일 수 있다.
예를 들어, 보호 구조물은 본딩 직후에 강한 접착력을 갖는 UV 테이프이다. UV 테이프는 전방측 프로세스의 적어도 일부 동안 포토마스크 후방측을 덮는다. UV 광을 조사함으로써, 접착 강도가 90 % 이상 감소하고 UV 조사 후 UV 테이프로부터 포토마스크를 용이하게 제거할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 포토마스크 마스크 어셈블리는 반사형 포토마스크를 지지하기에 적합한 수납 포트(reception port)를 포함하는 기계적 어댑터(mechanical adapter)를 포함할 수 있다. 기계적 어댑터의 윤곽은 표준 웨이퍼 윤곽에 대응한다. 예를 들어, 기계적 어댑터의 윤곽은 직경이 200 mm 또는 300 mm 인 표준 웨이퍼 윤곽에 대응할 수 있다. 기계적 어댑터는, 강성 메인 캐리어 및/또는 캐리어 테이프를 반도체 웨이퍼에 본딩하는 툴을 사용하여, 반사형 포토마스크 상에 이러한 캐리어를 본딩하는 것을 용이하게 한다. 예를 들어, 기계적 어댑터는, 라미네이터 툴이 반도체 웨이퍼를 백그라인딩 테이프, 다이싱 테이프 또는 픽업 테이프로 라미네이팅하기 위해 일반적으로 사용되므로, 라미네이터 툴에서 포토마스크의 제2 기판 표면 상에 백그라인딩 테이프나 픽업 테이프의 적용을 용이하게 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 반사형 포토마스크를 제조하는 방법은, 기판, 기판의 제1 기판 표면 상에 반사형 다층 및 포토마스크의 전방측에 다층 상의 흡수기 패턴을 포함하는 반사형 포토마스크를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 흡수기 패턴을 패터닝하기 전에, 보호 구조물이 포토마스크의 후방측에서 제2 기판 표면 상에 본딩될 수 있다.
보호 구조물을 포토마스크에 본딩하면 보호 구조물이 디본딩될 수 있고, 결과적으로 포토마스크에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 포토마스크의 후방측을 일시적으로 보호할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 150 ℃ 미만의 온도에서 포토마스크로부터 분리 가능할 수 있으며, 포토마스크로부터 보호 구조물을 분리하는 것은 보호 구조물과 포토마스크 사이의 결합의 디본딩하는 것을 포함할 수 있고, 디본딩은 기계적 박리와 결합하여, 결합을 완전히 해제하거나 결합을 90 % 이상 약화시키는 것을 포함할 수 있다. 150 ℃ 미만, 예를 들어 최대 135 ℃ 또는 최대 120 ℃의 디본딩 온도에서, 디본딩 프로세스는 포토마스크의 전방측, 예를 들어 흡수기 패턴에 영향을 미치지 않는다.
보호 구조물은 반사형 다층이 형성되기 전에 제공될 수 있으며, 여기서 보호 구조물은 모든 관련 증착 프로세스 동안 및 모든 관련 증착 프로세스 사이에서 제2 기판 표면상의 입자 오염을 피할 수 있다. 대안적으로, 보호 구조물은 반사형 다층을 형성한 후 및 흡수기 패턴이 형성되는 흡수기층 스택을 증착하기 전에 제공될 수 있으며, 여기서 보호 구조물은 흡수기 패턴을 형성하기 위해 적용된 모든 프로세스 동안 및 흡수기 패턴을 형성하기 위해 적용된 모든 프로세스 사이에서 제2 기판 표면상의 입자 오염을 피할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 흡수기 패턴을 형성한 후에 포토마스크로부터 분리될 수 있다. 보호 구조물은 EUVL 장치에서 포토마스크의 사용에 영향을 미치지 않으면서 포토마스크 후방측의 일시적인 보호를 제공한다.
다른 실시 예에 따르면, 포토마스크 어셈블리는 반사형 포토마스크 및 보호 구조물을 포함할 수 있다. 반사형 포토마스크는 기판, 기판의 제1 기판 표면 상의 반사형 다층 및 다층상의 흡수기 패턴을 포함할 수 있고, 다층 및 흡수기 패턴은 포토마스크의 전방측에 형성된다. 보호 구조물은 포토마스크의 후방측에 기판의 제2 기판 표면 상에 제공되고 150 ℃ 미만의 온도에서 및/또는 적어도 흡수기 패턴에 불활성인 처리액을 적용함으로써 포토마스크로부터 제거 가능하다. 처리액는 또한 반사형 다층 및/또는 기판에 불활성일 수 있다. 처리액는 용매계(solvent based) 유체를 함유할 수 있다.
150 ℃ 미만의 온도에서 및/또는 흡수기 패턴에 불활성인 처리액을 적용함으로써 제거할 수 있는 보호 구조물은, 마스크 취급 툴(mask handling tool)과의 기계적 접촉에 의한, 후방측 오염 및/또는 결함으로부터 포토마스크를 일시적으로 보호할 수 있다. 임시 보호는 EUVL 장치에서 포토마스크의 사용에 악영향을 미치지 않으며, 특히 흡수기 패턴, 반사형 다층 및/또는 제2 기판 표면에 부정적인 영향을 미치지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 반사형 포토마스크는 제2 기판 표면 상에 직접 형성된 후방측 필름을 포함한다. 후방측 필름은 EUVL 장치에서 반사형 포토마스크의 정전기 척킹을 용이하게하는 전기 전도성 필름 일 수 있다. 예를 들어, 후방측 필름은 크롬(Cr) 및 질소(N)를 포함하거나 탄탈륨(Ta) 및 붕소(B)를 포함할 수 있다. 보호 구조물은 후방측 필름 상에 직접 형성될 수 있다. 네일 베드 척 상의 정전기 척킹은 후방측 불균일 및/또는 거칠기의 악영향을 완화할 수 있다. 대안적으로, 보호 구조물은 LTE 재료로부터 기판 메인 부분 상에 직접 형성될 수 있다.
보호 구조물은 예를 들어 그라인딩, CMP(chemical mechanical polishing), 기계적 폴리싱(mechanical polishing) 또는 물리적 건식 에칭(physical dry etching)에 의해 화학적으로 또는 물리적으로 제거될 수 있다. 예를 들어, 산화물 및/또는 실리콘 화합물, 예를 들어 Si3N4 또는 Si2O에 기초한 보호 구조물은 RIE(반응성 이온 에칭: reactive ion etching) 또는 IBE(이온 빔 에칭: ion beam etching)에 의해 제거될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 용해제(dissolver) 유체에 완전히 용해될 수 있는 재료로 형성될 수 있다.
예를 들어, 보호 구조물은 하나 이상의 폴리머 재료로 구성될 수 있거나, 비폴리머 재료에 부가된 하나 이상의 폴리머 재료를 포함할 수 있으며, 용해제 유체는 유기 용매를 함유하는 액체일 수 있다. 폴리머 재료는 예로써 폴리이미드(polyimide) 또는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌: polytetrafluoroethylene)를 포함할 수 있다.
다른 예에 따르면, 보호 구조물은 금속층, 산화물층 및 실리콘 화합물로부터의 층 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 용해기 유체는 산을 함유하는 액체를 포함할 수 있다. 포토마스크가 금속 후방측 필름을 포함하는 경우, 용해제 유체는 후방측 필름에 대해 높은 선택성으로 보호 구조물을 제거하는 에칭제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호 구조물은, 티타늄(Ti)층, 알루미늄(Al)층, 티타늄(Ti) 및/또는 알루미늄(Al)을 포함하는 층, 전구체 물질로서 TEOS(테트라에톡시실란: tetraethoxysilane)을 사용하여 형성된 이산화규소(Si2O)와 같은 실리콘 산화물층 및 실리콘 질화물(Si3N4)층 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 예에 따르면, 용해제 유체는 플라즈마 에칭 프로세스에서 산화물 및/또는 실리콘 화합물, 예를 들어 Si3N4 또는 Si2O에 기초한 보호 구조물을 용해시키는 활성화된 에칭 가스이다.
일 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 제2 기판 표면에 스프레이될 수 있고, 여기서 보호 구조물은 간단하고 비용-효율적인(cost-effective) 방식으로 적용될 수 있다. 포토마스크를 제조하는 동안, 포토마스크 및 보호 구조물의 후방측 평면도 및/또는 후방측 평탄도에 관한 요건은 비교적 완화되므로 비용-효율적인 스프레이 방법에 의해 충족될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 반사형 포토마스크를 형성하는 다른 방법을 기술한다. 기판, 포토마스크의 전방측에서 기판의 제1 기판 표면 상의 반사형 다층을 포함할 수 있는 포토마스크가 제공된다. 다층 상에 흡수기 패턴을 형성하기 전에, 포토마스크의 후방측에서 기판의 제2 기판 표면 상에 보호 구조물이 제공된다. 흡수기 패턴을 형성한 후, 보호 구조물이 제거될 수 있다. 보호 구조물은 예를 들면 마스크 취급 툴에 의해 야기되는 입자 오염 및 기계적 결함에 대해 포토마스크 후방측을 효과적으로 일시적으로 보호한다.
일 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 150 ℃ 이하의 온도에서 및/또는 흡수기 패턴에 불활성인 처리액을 적용함으로써 포토마스크로부터 제거될 수 있다. 보호 구조물은 쉽고 비용-효율적인 방식으로 적용 및 제거될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 보호 구조물은 포토마스크로부터 분리될 수 있으며, 여기서 보호 구조물의 적용 및 제거는 반도체 웨이퍼의 그라인딩, 다이싱 및/또는 프로빙과 결합하여 또는 픽업 프로세스를 위해 입증되고 테스트된 프로세스를 사용할 수 있다.
도 1a - 1b는 1 nm 내지 15 nm 범위의 노광 파장에 대한 반사형 포토마스크(100) 및 보호 구조물(200)를 갖는 포토마스크 어셈블리(900)를 도시한다. 예를 들어, 포토마스크(100)는 약 13.5 nm의 노광 파장에 대한 EUVL 마스크일 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 포토마스크(100)는 1 nm 내지 10 nm 범위의, 일 예로 약 6.7 nm의 노출 파장에 대한 BEUVL(beyond EUVL) 마스크일 수 있다.
포토마스크(100)는 수 센티미터의 가장자리 길이를 갖는 대략 직사각형 형상을 가질 수 있다. 포토마스크(100)의 패턴 섹션(191)은 반도체 웨이퍼 상에 투영될 이미지를 포함하고, 패턴 섹션(191)은 하나의 단일 반도체 소자 또는 복수의 반도체 소자의 이미지 정보를 포함한다. 프레임 섹션(192)은 패턴 섹션(191)의 측면을 둘러쌀 수 있다. 프레임 섹션(191)은 반도체 소자에 관한 이미지 정보를 포함하지 않는다. 프레임 섹션(191)은 제1 메인 표면(101)으로부터 포토마스크(100) 내로 연장되는 프레임 트렌치(180)를 포함할 수 있다.
EUVL 장치에서 반도체 웨이퍼의 노출 동안, 포토마스크(200)는 마스크 스테이지 상에 고정되고, 포토마스크(200)는 마스크 스테이지상의 포토마스크(100)의 후방측에서 제2 메인 표면(102)으로 척킹될 수 있다. 노광 복사는 포토마스크(100)의 전방측에서 제1 메인 표면(101)에 충돌한다. 제1 메인 표면(101)에서 반사된 노광 복사의 부분은 포토레지스트 층으로 투영되는 이미지 정보를 인코딩하고, 이것이 노출 동안 반도체 웨이퍼를 덮는다.
포토마스크(100)의 후방측에서 제2 메인 표면(102)은 평면(planar)이고 평평(flat)하다. 제2 메인 표면(102)에 평행한 방향은 측면 방향이다. 제1 메인 표면(101)은 제2 메인 표면(102)에 평행한 표면 섹션(105)을 포함할 수 있다. 제2 메인 표면(102)에 평행한 표면 섹션(105)에 대한 표면 법선(104)은 수직 방향을 정의한다.
포토마스크(100)는 LTE 재료로부터의 적어도 하나의 기판 메인 부분을 포함하는 기판(110)을 포함한다. 기판(110)은 LTE 재료의 후방측에 추가 층, 예를 들어 후방측 필름을 포함할 수 있다. 기판(110)의 제2 기판 표면(112)은 포토마스크(100)의 제2 메인 표면(102)을 형성한다.
반사형 다층(120)은 기판(110)의 전방측의 제1 기판 표면(111)에 형성된다. 반사형 다층(120)은 복수의 층 쌍을 포함할 수 있고, 각 층 쌍은 제1 층(121) 및 제2 층(122)을 포함한다. 제1 및 제2 층은 상이한 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1 층(121)은 2 nm 내지 5 nm 범위의 두께를 갖는 몰리브덴(Mo) 층일 수 있고, 제2 층(122)은 2 nm 내지 5 nm 범위의 두께를 갖는 실리콘(Si) 층일 수 있다. 층 쌍의 수는 20 내지 70 사이 일 수 있다. 제1 및 제2 층(121, 122)의 상이한 굴절율 때문에, 반사형 다층(120)이 미리 정의된 노광 파장, 예를 들어, 13.5 nm 또는 6.7 nm에서 최대 반사율을 갖는 브래그 반사기로서 효과적으로 된다. 노광 파장에서 반사형 다층(120)의 최소 반사율은 50 % 이상, 예를 들어 60 %를 초과한다.
반사형 다층(120)이 흡수기 패턴(130)과 기판(110) 사이에 있도록, 흡수기 패턴(130)이 기판(110) 반대방향 측에서 반사형 다층(120) 상에 형성된다. 흡수기 패턴(130)은 노과 파장에서 적어도 50 %의 흡광도(absorbance)를 가질 수 있다. 흡수기 패턴(130)의 두께는 10 nm 내지 90 nm의 범위일 수 있다. 흡수기 패턴(130)은 적어도 흡수기 층(absorber layer)을 포함하는 흡수기 층 스택(absorber layer stack)으로 형성될 수 있고, 흡수기 층은 금속 질화물, 예를 들어 탄탈륨 질화물(TaN) 또는 티타늄 질화물(TiN)과 같은 전이 금속 질화물을 기초로 할 수 있다. 예를 들어, 흡수기 층은 추가의 구성 성분, 예를 들어 붕소(B) 또는 산소(O)를 함유할 수 있는 탄탈륨 질화물에 기초할 수 있고, 여기서 흡수기 층은 탄탈륨 질화 붕소(tantalum boron nitride)(TaBN) 층 또는 탄탈륨 붕소 산화물(tantalum boron oxide)(TaBO) 층이다. 대안적으로, 흡수기 층은 크롬(Cr)을 함유할 수 있다. 예를 들어, 흡수기 층은 크롬 질화물(CrN)으로 구성되거나 이를 함유할 수 있다. 프레임 트렌치(180)는 반사형 다층(120)을 통해 기판(110)으로 또는 기판(110) 내로 연장될 수 있다.
보호 구조물(200)은 포토마스크(100)의 후방측에 제공된다. 보호 구조물(200)은 예를 들어 제2 기판 표면(112) 상에, 예를 들면 제2 기판 표면(112) 상에 증착되어 직접 형성될 수 있거나 제2 기판 표면(112) 상에 본딩될 수 있다. 보호 구조물(200)의 측면(203)은 포토마스크(100)의 측면(103)과 맞닿을 수 있다. 보호 구조물(200)의 두께(d1)는, 보호 구조물(200)이 포토마스크(100)에 본딩되는 경우 예를 들어, 80 ㎛ 내지 1000 ㎛와 같이 50 ㎛ 내지 2000 ㎛의 범위일 수 있고, 보호 구조물(200)이 예를 들어 포토마스크(100) 상에 증착되어 직접 형성되는 경우 0.1 ㎛ 내지 30㎛의 범위일 수 있다.
보호 구조물(200)은 하나의 단일 층 또는 적어도 2 개의 상이한 구조, 예를 들어 강성 캐리어 또는 플렉서블 테이프 및 강성 캐리어 또는 플렉서블 테이프를 포토마스크(100)에 접착시키는 접착 층을 포함할 수 있다.
도 2a는 흡수기 패턴(130)을 갖고 프레임 트렌치가 없는 포토마스크 어셈블리(900)를 도시한다.
도 2b의 포토마스크 어셈블리(900)는 패턴화되지 않은 흡수기 층 스택(134)을 갖는 포토마스크(100)를 포함한다. 다르게는, 포토마스크(100)는 흡수기 층 스택(134)을 패터닝하여 흡수기 패턴을 형성하기 전의 상태에서 마스크 블랭크를 나타낸다.
도 3a - 3c는 후방측 필름이 없는 포토마스크(100)를 가리키며, 모든 도면에서 보호 구조물(200)은 LTE 재료로부터 기판 메인 부분(115)의 표면 상에 직접 형성된다.
흡수기 패턴(130)은, 흡수기 층(135)과 흡수기 층(135) 및 반사형 다층(120) 사이에 형성된 버퍼 층(131)을 포함하는 흡수기 층 스택으로 형성되며, 여기서 버퍼 층(131)은 흡수기 패턴의 형성 동안 에칭 정지 층으로서 효과적일 수 있다. 버퍼 층(131)에 대안적으로 또는 추가로, 흡수기 층 스택은 흡수기 층(135)의 전방측에 반사-방지 층(anti-refrective layer)(139)을 포함할 수 있다.
일반적으로 EUV 검사 파장보다 긴 검사 파장에서, 반사-방지 층(139)은 흡수기 층(135)보다 반사율이 낮다. 반사-방지 층(139)은 금속 질화물, 예를 들어 티타늄 질화물 또는 탄탈륨 질화물과 같은 전이 금속 질화물을 함유하거나 이것으로 구성될 수 있거나, 염소, 불소, 아르곤, 수소 또는 산소를 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 추가 성분을 함유할 수 있다. 반사-방지 층(139)은 추가 성분 또는 이의 전구체를 함유하는 분위기에서 흡수기 층(135)의 표면을 처리함으로써 형성될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 반사- 방지 층(139)은 실리콘 질화물 층일 수 있거나 탄탈륨 산화물로 형성될 수 있으며 이것은 추가의 구성성분, 예를 들어 붕소를 함유할 수 있거나, 크롬을 함유하는 재료, 예를 들어 크롬 산화물(CrO)일 수 있다 .
반사형 다층(120)은 기판(110)의 반대방향 측에 캡핑 층(capping layer)(129)을 포함할 수 있다. 캡핑 층(129)은 루테늄(Ru)으로 구성되거나 이를 함유하는 층일 수 있다. 캡핑 층(129)의 두께는 약 2 nm 내지 4 nm의 범위일 수 있다. 캡핑 층(129)은 흡수기 패턴(130)의 제조 동안 다층(120)을 보호할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 캡핑 층(129)은 티타늄 산화물(TiO) 층일 수 있다.
기판(110)은 반사형 다층(120)과 기판 메인 부분(115) 사이에 전도성 인터페이스 층(conductive interface layer)(119)을 포함할 수 있다. 전도성 인터페이스 층(119)은 예를 들어 탄탈륨(Ta) 또는 크롬(Cr)을 함유하거나 이로 구성된 금속 필름일 수 있다. 전도성 인터페이스 층(119)은 패턴 섹션(191) 내의 다층(120)의 일부를 프레임 섹션(192)과 적어도 국부적으로 연결시킬 수 있고 노광이 정전 전하(electrostatic charge)에 의해 영향을 받지 않도록 노광 동안 패턴 섹션(211)의 차지-업(charge-up)을 방지할 수 있다.
프레임 트렌치(180)는 전도성 인터페이스 층(119)의 상부 에지까지 연장될 수 있거나, 전도성 인터페이스 층(119) 내로 연장될 수 있거나 또는 전도성 인터페이스 층(119)을 부분적으로 천공할 수 있으며, 여기서 전도성 인터페이스 층(119)의 잔류물은 패턴 섹션(191) 및 프레임 섹션(192) 사이의 브리지를 형성할 수 있다.
도 3a에서 보호 구조물(200)은 기판 메인 부분(115)의 표면 상에 직접 본딩(결합)되거나 증착된 단일 층이다. 직접 본딩(결합)된 보호 구조물(200)과 기판 메인 부분(115) 사이의 접착은, 기판 메인 부분(115)와 보호 구조물(200) 사이의 화학적 결합, 수소 결합, 금속 결합, 이온 및/또는 공유 결합에 기초할 수 있다. 직접 결합은 보호 구조물(200)과 포토마스크(100)를 서로에 대해 누르는 적당한 기계적 힘을 가하는 것, 120 ℃ 미만, 예를 들어 100 ℃의 적당한 온도에서 두 결합면 중 적어도 하나를 열처리하는 것 또는 둘을 조합한 것, 예를 들면 퓨전 본딩, 열-압착 본딩, 원자 재배열에 의한 본딩을 포함할 수 있다. 직접 결합은 임의의 추가 중간 층이 없는 것, 특히 수지를 함유하는 접착제가 없는 것을 포함할 수 있다.
대안적으로, 보호 구조물(200)은 예를 들어 기판 메인 부분(115)의 노출된 표면 상에 스프레이될 수 있고, 여기서 보호 구조물(200)의 형성은 120 ℃ 미만, 예를 들면 110 ℃ 미만의 적당한 온도에서 스프레이된 보호 구조물(200)의 베이킹하여 휘발성 물질을 제거하는 것을 포함할 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 보호 구조물(200)은 강성 메인 캐리어(230) 및 강성 메인 캐리어(230)를 반사형 포토마스크(100)의 기판 메인 부분(115)에 접착시키는 접착 층(220)을 포함한다. 메인 캐리어(230)는 유리, 금속, 예를 들어 결정질 또는 다결정질 실리콘인 반도체 재료, 세라믹, 실리콘 산화물, 소결 재료 및 강성 레지스트 중 하나를 포함하는 플레이트 또는 프레임을 포함할 수 있다.
접착 층(220)은 메인 캐리어(230)와 메인 기판(110)을 가역적으로 접착시킨다. 예를 들어, 접착 층(220)은 접착제, 접착 필름 및/또는 접착 포일을 포함한다. 접착 층(220)은 예를 들어 폴리아크릴레이트(polyacrylate)를 포함할 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 보호 구조물(200)은 플렉서블 캐리어 테이프(240) 및 플렉서블 캐리어 테이프(240)를 기판 메인 부분(115)에 가역적으로 결합시키는 접착 층(220)을 포함한다. 플렉서블 캐리어 테이프(240)는 예로써 폴리올레핀(polyolefin), PET(폴리에틸렌: polyethylene) 또는 PVC(폴리염화비닐:polyvinylchloride)로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 플렉서블 테이프의 두께는 예로써 60 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위 일 수 있다. 접착 층(220)은 접착 포일을 포함할 수 있다.
도 4a - 4c는 기판(110)이 후방측 필름(114)을 포함하는 포토마스크(100)를 가리킨다. 보호 구조물(200)은 후방측 필름(114)의 표면 상에 직접 형성된다. 후방측 필름(114)은 전도성 층, 예를 들어 CrN(크롬 질화물: chromium nitride) 층을 포함할 수 있다. 보호 구조물(200) 및 포토마스크(100)의 추가 상세와 관련하여, 전술한 설명 및 도면을 참조한다.
도 5a - 5b는 반사형 포토마스크(100)를 지지하기에 적합한 직사각형 수납 포트(310)를 갖는 기계적 어댑터(300)를 도시한다. 수납 포트(310)는 기계적 어댑터(300)의 상부 표면에 형성된 홈일 수 있다. 수납 포트(310)의 측면 치수(d2, d3)는 포토마스크(100)의 측면 치수와 같거나 그보다 약간 클 수 있다.
기계적 어댑터(300)의 윤곽(303)은 표준 반도체 웨이퍼의 윤곽과 같거나 근사할 수 있다. 예를 들어, 기계적 어댑터(300)는 반경(r1)이 150 mm일 수 있다. 임시 캐리어(temporary carriers), 백그라인딩 테이프(backgrinding tapes), 다이싱 테이프(dicing tapes) 또는 픽업 테이프(pick-up tapes)를 반도체 웨이퍼에 적용하도록 설계된 툴, 예를 들어 라미네이팅 툴(laminating tool)에 대해서, 수납 포트(310) 내에 포토마스크(100)로 장입된 기계적 어댑터(300)가 반도체 웨이퍼의 존재를 모방할 수 있다.
도 6a 내지 6d는 포토마스크(100)를 제조하는 방법에서 보호 구조물(200)의 사용을 도시하며, 여기서 보호 구조물(200)은, 포토마스크(100)가 패턴화되지 않은 흡수기 층 스택(134)를 갖는 마스크 블랭크 상태인 프로세싱 단계에서 포토마스크(100)에 본딩된다. 다른 실시 예들은, 예를 들어, 흡수기 층 스택(134)을 증착하기 전에 또는 반사형 다층(120)을 형성하기 전인, 프로세스의 초기 단계에서 보호 구조물(200)을 포토마스크(100)에 본딩할 수 있다.
도 6a의 상반부는 기판 메인 부분(115)의 후방측에서 표면 상에 형성된 후방측 필름(114)을 포함하는 기판(110)을 갖는 포토마스크(100)를 도시한다. 포토마스크(100)의 추가 상세에 대해서는, 전술한 도면의 설명을 참조한다. 도 6a의 하반부는 강성 메인 캐리어(230)를 갖는 보호 구조물(200)를 도시한다. 접착제(221)는 예를 들어, 접착 포일을 드립핑(dripping)하거나 부착함으로써 메인 캐리어(230)의 상부 표면에 적용된다. 대안적으로, 접착제는 후방측 필름(114)의 노출된 표면 상에 또는 메인 캐리어(230) 및 후방측 필름(114) 모두에 적용될 수 있다. 보호 구조물(200)과 포토마스크(100)는 메인 캐리어(230)의 상부 표면을 따라서 및 후방측 필름(114)의 노출된 표면을 따라서 서로 접촉하게된다.
도 6b에서 도시된 바와 같이, 도 6a의 접착제(221)는 메인 캐리어(230)를 포토마스크(100)에 본딩하는 접착 층(220)을 형성한다. 접착 층(220) 및 메인 캐리어(230)는 포토마스크(100)의 후방측을 위한 보호 구조물(200)을 형성한다. 포토마스크(100) 및 보호 구조물(200)은 상술한 바와 같은 포토마스크 어셈블리(900)를 형성한다. 포토마스크(100)의 전방측에서의 프로세싱은 예를 들어 흡수기 층 스택(134)을 패터닝하고 및/또는 프레임 트렌치를 형성함으로써 계속될 수 있다.
도 6c는 도 6b의 흡수기 층 스택(134)으로부터 형성된 흡수기 패턴(130)을 도시한다. 이어서, 보호 구조물(200)은 UV 복사 및 기계적 박리에 의해 제거될 수 있다.
도 6d 는 도 6c의 보호 구조물(200)로부터 분해된 포토마스크(100)를 도시한다.
반도체 소자를 제조하는 방법은, 기판, 기판의 제1 기판 표면상의 반사형 다층 및 포토마스크의 전방측에서 반사형 다층상의 흡수기 패턴을 포함하는 반사형 포토마스크를 제공하고; 상기 포토마스크의 후방측에서 제2 기판 표면 상에 보호 구조물을 제공하고; EUVL 장치에서, 보호 구조물이 씌워진 반사형 포토마스크에서 반사된 EUV 광으로 반도체를 노광시키고; 반도체 기판을 노광시킨 후, 보호 구조물을 제거하는 것을 포함한다. 보호 구조물이 교체되기 전에, 1 회 이상의 노광이 수행될 수 있고 포토마스크는 EUVL 장치에 1 회 이상 장착될 수 있다. 포토마스크 및 보호 구조물의 상세와 관련하여, 설명 및 도면의 전술한 내용을 참조한다.
Claims (17)
- 기판(110)을 포함하는 반사형 포토마스크(100)와,
포토마스크(100) 전방측에 기판(110)의 제1 기판 표면(111) 상의 반사형 다층(120); 및
포토마스크(100)의 후방측에 기판(110)의 제2 기판 표면(112) 상의 보호 구조물(200)을 포함하되,
보호 구조물(200)은 150 ℃ 미만의 온도에서 포토마스크(100)로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
기판(110)은 후방측 필름(114)을 포함하고, 보호 구조물(200)은 후방측 필름(114) 상에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
보호 구조물(200)은, 110 ℃와 150 ℃ 사이의 온도를 적용하는 것, 전자기복사을 적용하는 것, 포토마스크(100) 및 보호 구조물(200) 사이의 결합(bond)을 해제하도록 디본딩(de-bonding) 유체를 적용하는 것 및 적당한 기계적 힘을 적용하는 것 중 적어도 하나에 의해 포토마스크(100)로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에있어서,
보호 구조물(200)은, 메인 캐리어(230) 및 접착 층(220)을 포함하고, 접착 층(220)은 메인 캐리어(230)를 포토마스크(100)에 본딩하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스트 어셈브리. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에있어서,
보호 구조물(200)은 캐리어 테이프(240) 및 접착 층(220)을 포함하고, 접착 층(220)은 캐리어 테이프(240)를 반사형 포토마스크(100)에 본딩하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
반사형 포토마스크(100)를 지지하기에 적합한 수납 포트(310)를 포함하는 기계적 어댑터(300)을 추가로 포함하되, 기계적 어댑터(300)의 윤곽(305)는 표준 웨이퍼 윤곽에 대응하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 기판(110), 기판(110)의 제1 기판 표면(111) 상에 반사형 다층(120) 및 포토마스크(100)의 전방측에 다층(120) 상의 흡수기 패턴(130)을 포함하는 반사형 포토마스크(100)를 형성하고;
흡수기 패턴(130)을 형성하기 전에, 포토마스크(100)의 후방측에서 기판(110)의 제2 기판 표면(112) 상에 보호 구조물(200)를 본딩하는 것을 특징으로 하는 반사형 포토마스크 마스크의 제조방법. - 제7항에 있어서,
보호 구조물(200)은 150 ℃ 미만의 온도에서 포토마스크(100)로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 반사형 포토마스크 마스크의 제조방법. - 제7항 또는 제8항에있어서,
보호 구조물(200)은 반사형 다층(120)을 형성하기 전에 포토마스크(100)에 본딩되는 것을 특징으로 하는 반사형 포토마스크 마스크의 제조방법. - 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에있어서,
보호 구조물(200)은 흡수기 패턴(130)을 형성한 후에 포토마스크(100)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 반사형 포토마스크 마스크의 제조방법. - 기판(110), 기판(110)의 제1 기판 표면(111) 상의 반사형 다층(120) 및 포토마스크(100)의 전방측의 다층(120) 상의 흡수기 패턴(130)을 포함하는 반사형 포토마스크(100)와;
포토마스크(100)의 후방측에 기판(110)의 제2 기판 표면(112) 상의 보호 구조물(200)을 포함하되, 보호 구조물(200)은 흡수기 패턴(130)에 불활성인 처리액을 적용함으로써 포토마스크(100)로부터 제거 가능한 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 제11항에 있어서,
포토마스크(100)는 제2 기판 표면(112) 상에 직접 형성된 후방측 필름(114)을 포함하고, 보호 구조물(200)은 후방측 필름(114) 상에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 제11항 또는 제12항에 있어서,
보호 구조물(200)는 용해제(dissolver) 유체에 완전히 용해될 수 있는 재료를 포함하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에있어서,
보호 구조물(200)는 제2 기판 표면(112) 상으로 스프레이되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크 어셈블리. - 반사형 포토마스크 마스크를 제조하는 방법으로서,
기판(110) 및 포토마스크(100)의 전방측에서 기판(110)의 제1 기판 표면(111) 상의 반사형 다층(120)을 포함하는 반사형 포토마스크(100)를 형성하고;
다층(120) 상에 흡수기 패턴(130)을 형성하기 전에, 포토마스크(100)의 후방측에서 기판(110)의 제2 기판 표면(112) 상에 보호 구조물(200)를 제공하고;
흡수기 패턴(130)을 형성한 후, 보호 구조물(200)를 제거하는 것을 특징으로 하는 반사형 포토마스크 마스크의 제조방법. - 제15항에 있어서,
보호 구조물(200)은 150 ℃ 이하의 온도에서 및/또는 흡수기 패턴(130)에 불활성인 처리액을 적용함으로써 포토마스크(100)로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크의 제조방법. - 제15항에 있어서,
보호 구조물(200)은 포토마스크(100)로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 포토마스크 마스크의 제조방법.
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