KR20220017137A - 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 - Google Patents
극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220017137A KR20220017137A KR1020200097258A KR20200097258A KR20220017137A KR 20220017137 A KR20220017137 A KR 20220017137A KR 1020200097258 A KR1020200097258 A KR 1020200097258A KR 20200097258 A KR20200097258 A KR 20200097258A KR 20220017137 A KR20220017137 A KR 20220017137A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- pellicle
- extreme ultraviolet
- ultraviolet lithography
- pattern
- Prior art date
Links
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 15
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 6
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 137
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 5
- -1 silicon (Si) Chemical class 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000000671 immersion lithography Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
극자외선 리소그래피용 펠리클은 중심층 및 보강층을 포함하는 펠리클부를 구비한다. 중심층은, 실리콘(Si)을 포함하며, 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 루세늄(Ru), 몰리브데늄(Mo) 중 적어도 하나 이상의 물질을 포함하거나, 이 물질에 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상이 추가로 포함된 화합물로 형성된다. 보강층은, 실리콘(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상을 포함하는 물질로 형성된다. 펠리클의 두께가 최소화되어 극자외선용 노광광에 대해 높은 투과율을 유지하면서, 기계적ㆍ열적ㆍ화학적 특성이 우수하다.
Description
본 발명은 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 극자외선 노광 광에 대하여 높은 투과율을 갖고 열적 특성과 기계적 특성을 개선할 수 있는 펠리클에 관한 것이다.
포토리소그래피(Photo-lithography)라고 불리는 노광(Exposure) 기술의 발달은 반도체 집적 회로의 고집적화(High integration)를 가능하게 하였다. 웨이퍼 위에 보다 미세한 회로 패턴을 형성하려면 분해능 이라고도 불리는 노광 장비의 해상력(resolution)이 높아져야 한다. 해상력의 한계를 넘어서는 미세 패턴을 전사한다면, 빛의 회절(diffraction)과 산란(scattering)으로 인한 빛 간섭이 발생하여 원래의 마스크 패턴과는 다른 왜곡된 상이 전사되는 문제가 발생한다.
현재 상용화된 노광 공정은 193㎚의 ArF 파장을 이용하는 노광 장비로 전사 공정을 진행하여 웨이퍼 상에 미세 패턴을 형성하고 있으나, 50㎚ 이하의 미세 패턴 형성에 대해서는 빛의 회절과 산란으로 인한 한계를 보이고 있어 공기보다 굴절률이 큰 액상 매체를 이용한 액침 노광기술(Immersion lithography), 노광 공정을 두 번 시행하는 이중 노광기술(Double lithography), 빛의 위상을 180˚ 반전시켜 인접하는 투과광과 소멸간섭을 발생시키도록 하는 위상전이기술(Phase shift technology), 빛의 간섭 및 회절 효과에 의하여 설계 패턴 크기보다 작아지거나 끝부분이 라운드 되는 현상을 보정하는 광학위상보정(Optical phase correction) 등 다양한 방법들이 개발되고 있다.
그러나, 상기 ArF 파장을 이용하는 노광 기술로는 더욱 미세화된 32㎚ 이하의 회로 선폭을 구현하기 어려울 뿐 아니라, 생산 비용이 증가하고 공정 복합성이 증가 할 수 밖에 없다. 이로 인하여 193㎚의 파장에 비하여 매우 단파장인 13.5㎚ 파장을 주 노광 파장으로 사용하는 극자외선(Extreme Ultra-Violet, 이하 EUV 라고 함)광을 사용하는 EUV 리소그래피 기술이 차세대 공정으로 주목을 받고 있다.
한편, 리소그래피 공정은 패터닝을 위한 원판으로서 포토마스크(Photomask)가 사용되고, 포토마스크 상의 패턴이 웨이퍼(Wafer)에 전사되는데, 만약, 포토마스크 상에 파티클(Particle)이나 이물질 등의 불순물이 부착되어 있으면 이 불순물로 인해 노광 광이 흡수되거나 반사되어 전사된 패턴이 손상될 수 있으며, 이에 따라 반도체 장치의 성능이나 수율의 저하를 초래할 수 있다.
이에 따라, 포토마스크 표면에 불순물이 부착되는 것을 방지하기 위하여 포토마스크에 펠리클(Pellicle)을 부착하는 방법이 사용되고 있다. 펠리클은 포토마스크 표면 상부에 배치되며, 펠리클 상에 불순물이 부착되더라도, 포토리소그래피 공정 시 초점은 포토마스크의 패턴 상에 일치되어 있으므로 펠리클 상의 불순물은 초점이 맞지 않아 웨이퍼 표면에 전사되지 않는다. 최근에는, 회로 선폭의 미세화에 따라 패턴 손상에 영향을 미칠 수 있는 불순물의 크기 또한 줄어 들었기 때문에, 포토마스크 보호를 위한 펠리클의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 펠리클은 EUV 노광광에 대한 원활한 투과를 위해 기본적으로 100㎚ 이하 두께의 극박막(Thin film) 형태로 구성되어야 하며, 진공환경과 스테이지의 이동 가속도에 대한 기계적 신뢰성, EUV 노광광에 대한 우수한 투과율, 장기간의 노광 공정에도 견딜 수 있는 열적 안정성을 만족해야 하고 이러한 요소들을 고려하여 구성물질 및 구조가 결정된다.
본 발명은 노광광에 대해 높은 투과율을 갖고, 열적 특성 및 기계적 강도가 우수한 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클은 중심층 및 보강층을 포함하여 구성되는 펠리클부를 구비한다. 상기 중심층은, 실리콘(Si)을 포함하며, 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 루세늄(Ru), 몰리브데늄(Mo) 중 적어도 하나 이상의 물질을 포함하거나, 이 물질에 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상이 추가로 포함된 화합물로 형성된다. 상기 보강층은, 실리콘(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상을 포함하는 물질로 형성된다.
상기 중심층은 100nm 이하의 두께를 갖는다.
상기 중심층은 붕소(B), 비소(As), 안티몬(Sb), 질소(N), 탄소(C), 산소(O), 수소(H) 중 하나 이상의 물질의 이온 또는 가스를 이용한 이온주입 또는 확산 공정을 통해 표면처리될 수 있다.
상기 보강층은 50nm 이하의 두께를 갖는다.
상기 중심층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에는 단층구조 또는 다층구조의 캡핑층이 형성된다.
상기 캡핑층은, 실리콘(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 니오비윰(Nb), 타이타늄(Ti) 중 하나 이상의 물질, 또는 이 물질에 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상이 포함된 화합물로 구성될 수 있다.
상기 캡핑층은 50nm 이하의 두께를 갖는다.
본 발명에 따르면, 두께가 최소화되어 극자외선용 노광광에 대해 높은 투과율을 유지하면서, 기계적ㆍ열적ㆍ화학적 특성이 우수한 극자외선 극자외선 리소그래피용 펠리클을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클을 도시한 단면도.
도 2 내지 8 은 도 1 의 극자외선 리소그래피용 펠리클의 제작 공정을 순차적으로 도시한 도면.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클을 도시한 단면도.
도 2 내지 8 은 도 1 의 극자외선 리소그래피용 펠리클의 제작 공정을 순차적으로 도시한 도면.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클을 도시한 단면도.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 기술한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클을 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클은 지지부(100)와 펠리클부(200)로 구성되어 있다. 펠리클부(200)는 지지부(100) 상부에 놓여지며, 지지부(100)는 펠리클부(200)를 지지하는 기능을 한다.
지지부(100)는 지지층 패턴(110a)과 식각저지층 패턴(120a)을 포함하여 구성된다. 지지부(100)는 또한 보강층 패턴(210a)을 포함하여 구성될 수 있으며, 후술되는 바와 같이 보강층 패턴(210a)은 필요에 따라 제거될 수도 있다.
후술되는 바와 같이, 지지층 패턴(110a)은 지지층(110)을 식각함으로써 형성되고 식각저지층 패턴(120a)은 식각저지층(120)을 식각함으로써 형성된다. 습식 식각을 통해 지지층 패턴(110a)을 형성할 때, 식각 영역의 가장자리가 중앙 영역보다 빠르게 식각될 수 있다. 이에 따라 펠리클부(200)의 가장자리가 먼저 노출되면서 지지층 패턴(110a) 형성이 완료되기 전에 펠리클부(200)의 가장자리 영역이 과도하게 식각되어 파괴될 수 있다. 이러한 문제를 해결하고 또한 박막의 두께를 정확하게 제어하기 위해 본 발명에서는 식각저지층(120)을 형성한다.
지지층 패턴(110a)은 식각 저지층(120)에 대해 식각 선택비가 우수한 물질로로 구성되며, 구체적으로는, 단결정, 무결정 및 다결정 중 하나 이상의 상태를 포함하는 실리콘, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 몰리브데늄(Mo), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 중 하나 이상, 또는 이들 물질에 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 1종 이상이 포함된 화합물로 구성할 수 있다. 지지층 패턴(110a)은 1um 이하, 바람직하게는 50~200nm 의 두께를 갖는다.
펠리클부(200)는 보강층(210)과 중심층(220)을 포함하여 구성된다.
중심층(220)은 극자외선을 투과시키는 기능을 하며, 높은 에너지를 갖는 EUV에 의해 펠리클부(200)에 축적된 열에너지를 외부로 방출할 수 있도록 열방사 능력이 우수한 물질로 구성된다. 구체적으로는, 중심층(220)은 실리콘(Si)을 포함하여 구성되며, 또한 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 루세늄(Ru), 몰리브데늄(Mo) 중 적어도 하나 이상의 물질을 포함하여 구성된다. 또한 중심층(220)은 이 물질에 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상이 포함된 화합물로 형성될 수 있다. 중심층(220)에 포함되는 실리콘은 펠리클에 대해 요구되는 투과율을 확보하는 기능을 한다. 중심층(220)에 포함되는 상기 금속 물질은 중심층(220)의 열 특성을 개선하는 기능을 한다.
중심층(220)은 100nm 이하, 바람직하게는 10~30nm 의 두께를 갖는다. 펠리클부(200)에 대해 요구되는 투과율이 90% 이상인 경우 중심층(220)은 최대한 얇은 10nm 의 두께를 가지며, 요구되는 투과율이 80% 이상인 경우 중심층(220)은 30nm 의 두께를 가질 수 있다. 중심층(220)은 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
중심층(220)은 열적, 기계적, 화학적 특성을 개선하기 위하여 인(P), 붕소(B), 비소(As), 안티몬(Sb), 질소(N), 탄소(C), 산소(O), 수소(H) 중 하나 이상의 물질의 이온 또는 가스를 이용한 이온주입 또는 확산 공정을 통해 표면처리될 수 있다.
보강층(210)은 극자외선용 노광광에 대해 높은 투과율을 유지하면서 중심층(220)의 기계적 강도 향상 및 화학적 안정성을 확보하는 기능을 한다. 보강층(210)은 실리콘(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상을 포함하는 물질로 구성된다. 일 예로서, 보강층(210)은 SiC, SiN, SiO2, B4C, BN, ZrN 으로 구성될 수 있다. 이러한 물질은 펠리클이 사용되는 환경에 존재하는 수소(H) 라디칼과의 반응이 적어 화학적 안정성을 확보하고, 또한 기계적 안정성을 확보하는 기능을 한다.
보강층(210)은 50nm 이하, 바람직하게는 2~5nm 의 두께를 갖는다. 2nm 이하의 두께인 경우 보강층(210)의 기능을 발현하지 못하며, 5nm 이상의 두께인 경우 펠리클부(200)에 대해 요구되는 최소한의 투과율, 예컨대 80% 이상의 투과율을 확보하기 어렵게 된다. 보강층(210)은 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
도 2 내지 8 은 도 1 의 극자외선 리소그래피용 펠리클의 제작 공정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클의 제조를 위한 기초로 사용되는 지지층(110)으로서 실리콘이나 쿼츠 웨이퍼 기판을 준비한다.
도 3 을 참조하면, 지지층(110) 상에 식각저지층(120)이 형성된다. 식각저지층(120)은 열 산화 증착(Thermal oxidation), 화학기상층착(Chemical Vapor Deposition: CVD), 플라즈마 화학기상증착(Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링 증착 (Sputtering), 원자층 증착(Atomic layer deposition), 이온 빔 증착(Ion beam deposition) 등의 방법을 통하여 형성된다. 식각저지층(120)이 증착에 의해 형성됨에 따라 식각저지층(120)은 지지층(110)의 양면, 즉 상면과 하면 모두에 형성된다.
도 4 를 참조하면, 식각저지층(120)상에 보강층(210)과 중심층(220)이 순차적으로 형성된다. 보강층(210)은 상부 및 하부 식각저지층(120)의 외면에 각각 형성된다. 보강층(210)과 중심층(220)은 화학기상층착(Chemical Vapor Deposition: CVD), 스퍼터링 증착(Sputtering), 전자 빔 증착 (E-beam deposition), 원자층 증착(Atomic layer deposition), 이온 빔 증착(Ion beam deposition) 등의 방법을 통하여 형성된다. 중심층(220) 증착 이후, 중심층(220)은 인(P), 붕소(B), 비소(As), 안티몬(Sb), 질소(N), 탄소(C), 산소(O), 수소(H) 중 하나 이상의 물질의 이온 또는 가스를 이용한 이온주입 또는 확산 공정을 통해 표면처리된다.
도 5 를 참조하면, 중심층(220)의 상부에 상부 식각마스크층(240)을 형성하고, 지지층(110) 하부에 상부 식각 마스크층(240)과 동일한 물질을 증착하여 하부 식각 마스크층(130)을 형성한다. 상부 식각마스크층(240)과 하부 식각마스크층(130)은 하나의 공정으로 동시에 형성될 수도 있다.
상부 식각마스크층(240)은, 지지층(110)을 식각하여 지지층패턴(110a)을 형성할 때 식각 용액으로부터 펠리클부(200)를 보호하는 기능을 한다. 이를 위하여, 상부 식각마스크층(240)은 지지층(110)의 식각 용액에 대해 식각 선택비가 우수한 물질로 구성된다. 상부 식각마스크층(240)은 단결정, 무결정, 다결정 중 하나 이상의 상태를 포함하는 실리콘, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 몰리브데늄(Mo), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 중 하나 이상의 물질 또는 이 물질에 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 1종 이상을 포함하는 화합물로 구성될 수 있다. 상부 식각마스크층(240)은 1um 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 하부 식각마스크층(130)은 상부 식각마스크층(240)과 동일하거나 유사한 조성 및 두께를 갖도록 구성될 수 있다.
도 6 을 참조하면, 하부 식각마스크층(130)상에 포토 레지스트막을 형성한 후 패터닝하여 레지스트 패턴(140a)을 형성한다. 이후, 레지스트 패턴(140a)을 식각 마스크로 하여 하부 식각마스크층(130)을 건식 또는 습식 식각하여 패터닝함으로써 하부 보강층(210)의 일부를 노출시키는 하부 식각마스크층 패턴(130a)을 형성한다. 그리고 나서, 레지스트 패턴(140a)과 하부 식각마스크층 패턴(130a)을 식각 마스크로 하여 하부의 보강층(210)과 하부의 식각저지층(120)을 식각하여 보강층 패턴(210a)과 하부 식각저지층 패턴(120a)을 형성한다.
도 7 을 참조하면, 레지스트 패턴(140a)을 제거한 후, 하부 식각마스크층 패턴(130a), 보강층 패턴(210a), 및 하부 식각저지층 패턴(120a)을 식각 마스크로 이용하여 건식 식각 또는 KOH, TMAH, EDP 등의 용액을 이용한 습식 식각 공정을 통해 지지층(110)을 식각한다. 이에 따라 지지층(110) 상부의 식각저지층(120)을 노출시키는 지지층 패턴(110a)이 형성된다. 건식 식각 시 등방성 식각 또는 이방성 식각을 조합할 수 있다.
도 8 을 참조하면, 상부 식각마스크층(240)과 하부 식각마스크층 패턴(130a)을 제거하고 식각저지층(120)을 식각함으로써, 지지층 패턴(110a)의 상부에 펠리클부(200)를 노출시키는 상부 식각저지층 패턴(120a)을 형성한다. 이에 따라 펠리클의 제조가 완료된다. 지지층 패턴(110a) 하부의 보강층 패턴(210a)과 식각저지층 패턴(120a)은 필요에 따라 제거될 수도 있고, 제거되지 않은 상태로 남아있을 수도 있다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 극자외선 리소그래피용 펠리클을 도시한 단면도이다.
본 실시예서는 펠리클부(200)가 제 1 실시예의 구성에 캡핑층(230)을 추가로 구비하고 있다. 도 1 의 상태에서, 펠리클부(200)의 상부와 하부에 각각 중심층(220)과 보강층(210)을 덮는 캡핑층(230)을 추가로 형성함으로써 도 9 에 도시된 바와 같은 구조의 펠리클을 제작할 수 있다. 캡핑층(230)은 펠리클부(200)의 상부와 하부 중 하나에만 형성될 수 있으며, 각각의 캡핑층(230)은 단층 구조 또는 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다. 펠리클부(200) 상부의 캡핑층(230)의 경우에는 도 4 의 상태에서 도 5 의 공정을 수행하기 전에, 즉 상부 식각마스크층(240)을 형성하기 전에 캡핑층(230)을 형성할 수 있다. 펠리클부(200) 하부의 캡핑층(230)의 경우에는 도 8 의 상태에서 캡핑층(230)을 형성할 수 있다. 캡핑층(230)은 펠리클부(200)의 기계적 특성을 개선하고 화학적 안정성을 향상시키는 기능을 한다.
캡핑층(230)은 실리콘(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 니오비윰(Nb), 타이타늄(Ti) 중 적어도 하나 이상의 물질, 또는 이 물질에 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 적어도 하나 이상이 포함된 화합물로 구성된다. 캡핑층(230)은 50nm 이하, 바람직하게는 2~5nm 두께를 갖는다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 구조를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 구조는 단지 본 발명의 예시 및 설명을 하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 구조로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구조가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 지지부
100a: 지지층 패턴
120a: 식각저지층 패턴 200: 펠리클부
210 : 보강층 220: 중심층
230: 캡핑층
120a: 식각저지층 패턴 200: 펠리클부
210 : 보강층 220: 중심층
230: 캡핑층
Claims (7)
- 중심층 및 보강층을 포함하여 구성되는 펠리클부를 구비하며,
상기 중심층은, 실리콘(Si)을 포함하며, 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 루세늄(Ru), 몰리브데늄(Mo) 중 적어도 하나 이상의 물질을 포함하거나, 이 물질에 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상이 추가로 포함된 화합물로 형성되고,
상기 보강층은, 실리콘(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상을 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 펠리클.
- 제 1 항에 있어서,
상기 중심층은 100nm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 펠리클.
- 제 1 항에 있어서,
상기 중심층은 붕소(B), 비소(As), 안티몬(Sb), 질소(N), 탄소(C), 산소(O), 수소(H) 중 하나 이상의 물질의 이온 또는 가스를 이용한 이온주입 또는 확산 공정을 통해 표면처리되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 펠리클.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보강층은 50nm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 펠리클.
- 제 1 항에 있어서,
상기 중심층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성되는 단층구조 또는 다층구조의 캡핑층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 펠리클.
- 제 5 항에 있어서,
상기 캡핑층은, 실리콘(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 니오비윰(Nb), 타이타늄(Ti) 중 하나 이상의 물질, 또는 이 물질에 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 하나 이상이 포함된 화합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 펠리클.
- 제 6 항에 있어서,
상기 캡핑층은 50nm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 극자외선 리소그래피용 펠리클.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200097258A KR20220017137A (ko) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 |
| JP2020188261A JP2022029394A (ja) | 2020-08-04 | 2020-11-11 | 極紫外線リソグラフィ用ペリクル及びその製造方法 |
| TW109140074A TWI785417B (zh) | 2020-08-04 | 2020-11-17 | 用於極紫外光微影的護膜 |
| US17/101,203 US20220043336A1 (en) | 2020-08-04 | 2020-11-23 | Pellicle for euv lithography, and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200097258A KR20220017137A (ko) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220017137A true KR20220017137A (ko) | 2022-02-11 |
Family
ID=80115006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200097258A KR20220017137A (ko) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220043336A1 (ko) |
| JP (1) | JP2022029394A (ko) |
| KR (1) | KR20220017137A (ko) |
| TW (1) | TWI785417B (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023200139A1 (ko) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | (주)디엔에프 | 금속 규화물 캡핑층이 형성된 펠리클의 제조방법 및 이로부터 제조된 펠리클 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090032876A (ko) * | 2007-09-28 | 2009-04-01 | 주식회사 하이닉스반도체 | 리소그래피 장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 형성 방법 |
| KR101707763B1 (ko) * | 2013-05-24 | 2017-02-16 | 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 | 펠리클 및 이것을 포함하는 ｅｕｖ 노광 장치 |
| CN106233202B (zh) * | 2014-04-17 | 2020-07-10 | 汉阳大学校产学协力团 | 用于euv光刻的防护薄膜组件 |
| KR101676095B1 (ko) * | 2014-04-17 | 2016-11-16 | 한양대학교 산학협력단 | Euv 리소그래피용 펠리클 |
| CN110501769B (zh) * | 2014-07-04 | 2021-11-23 | Asml荷兰有限公司 | 用于光刻设备内的膜和包括这种膜的光刻设备 |
| KR101624078B1 (ko) * | 2015-04-24 | 2016-05-25 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 펠리클 및 그 제조 방법 |
| CN108738360B (zh) * | 2015-12-14 | 2022-08-19 | Asml荷兰有限公司 | 用于制造隔膜组件的方法 |
| EP3391151B1 (en) * | 2015-12-18 | 2022-02-16 | ASML Netherlands B.V. | A method of manufacturing a membrane assembly for euv lithography, a membrane assembly, a lithographic apparatus, and a device manufacturing method |
| CN109154771B (zh) * | 2016-04-25 | 2022-06-03 | Asml荷兰有限公司 | 用于euv光刻术的隔膜 |
| KR101813185B1 (ko) * | 2016-06-30 | 2018-01-30 | 삼성전자주식회사 | 포토마스크용 펠리클 및 이를 포함하는 노광 장치 |
| JP6518801B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2019-05-22 | エスアンドエス テック カンパニー リミテッド | 極紫外線リソグラフィ用ペリクル及びその製造方法 |
| NL2021927B1 (en) * | 2017-11-06 | 2019-10-04 | Asml Netherlands Bv | Metal-Silicide-Nitridation for Stress Reduction |
| KR101981950B1 (ko) * | 2017-11-10 | 2019-05-24 | 주식회사 에스앤에스텍 | 극자외선 리소그래피용 펠리클 |
| KR101900720B1 (ko) * | 2017-11-10 | 2018-09-20 | 주식회사 에스앤에스텍 | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 |
| EP3798728A1 (en) * | 2019-09-26 | 2021-03-31 | S&S Tech Co., Ltd. | Pellicle for euv lithography and method for manufacturing the same |
-
2020
- 2020-08-04 KR KR1020200097258A patent/KR20220017137A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-11-11 JP JP2020188261A patent/JP2022029394A/ja active Pending
- 2020-11-17 TW TW109140074A patent/TWI785417B/zh active
- 2020-11-23 US US17/101,203 patent/US20220043336A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023200139A1 (ko) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | (주)디엔에프 | 금속 규화물 캡핑층이 형성된 펠리클의 제조방법 및 이로부터 제조된 펠리클 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI785417B (zh) | 2022-12-01 |
| TW202206269A (zh) | 2022-02-16 |
| US20220043336A1 (en) | 2022-02-10 |
| JP2022029394A (ja) | 2022-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102018530B1 (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| CN109765752B (zh) | Euv光刻用防护膜及其制造方法 | |
| KR20190107603A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| KR101863497B1 (ko) | 펠리클 구조 및 그 형성 방법 | |
| KR20200126216A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 이의 제조방법 | |
| KR20190115681A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| US20210096458A1 (en) | Pellicle for euv lithography and method for manufacturing the same | |
| KR20190050974A (ko) | 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 반도체 디바이스의 제조 방법 | |
| KR102463517B1 (ko) | 질화붕소 나노튜브를 사용하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 이의 제조방법 | |
| KR20220017137A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 | |
| KR20190141986A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| TWI801663B (zh) | 遮罩基底、轉印用遮罩及半導體元件之製造方法 | |
| CN112740106A (zh) | 掩模坯料、转印用掩模及半导体器件的制造方法 | |
| KR20200141913A (ko) | 박막 주름이 개선된 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| KR20200084206A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| KR102440483B1 (ko) | 2층 구조의 중심층을 구비한 극자외선 리소그래피용 펠리클 | |
| KR20210095111A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| KR20190107604A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법 | |
| KR20230011836A (ko) | 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 | |
| KR20210047455A (ko) | 다공성 표면을 갖는 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 제조방법 | |
| KR102514088B1 (ko) | 1차원 나노물질을 사용하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 이의 제조방법 | |
| KR102481901B1 (ko) | 나노입자로 구성된 중심층을 구비한 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 | |
| KR102511775B1 (ko) | 확산 방지층을 구비한 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법 | |
| KR20220066884A (ko) | 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |