KR20220055711A - 극자외선 포토마스크 - Google Patents

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KR20220055711A
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이무송
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삼성전자주식회사
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Abstract

EUV 포토마스크는 기판 상에 형성된 멀티막 구조물, 상기 멀티막 구조물 상에 형성된 캐 핑막, 및 상기 캐핑막 상에 형성된 흡수체를 포함할 수 있으며, 상기 흡수체는 상기 캐핑막의 상면으로부터 상기 기판의 상면에 수직한 수직 방향으로 연장되는 평면인 제1 측벽, 및 상기 제1 측벽으로부터 상기 수직 방향으로 연장되되 곡면인 제2 측벽을 포함할 수 있다.

Description

극자외선 포토마스크{EUV PHOTOMASK}
본 발명은 포토마스크에 관한 것으로, 보다 자세하게는 극자외선 리소그래피(Extreme UltraViolet lithography: EUV lithography) 용 포토마스크에 관한 것이다.
EUV 리소그래피에서는 포토마스크로 입사하는 EUV 광의 경사와 상기 포토마스크에 포함된 흡수체(absorber)의 두께에 의해서 그림자 효과(shadowing effect)와 같은 마스크 3차원 효과(mask 3-dimensional effect)가 발생할 수 있다. 이를 해소하기 위해서 상기 흡수체의 두께를 감소시킬 수 있으나, 이 경우 상기 흡수체에 의한 EUV 광 차단 효과가 감소하여 이미지의 명암비(contrast) 및 임계치수(critical dimension: CD)의 균일도가 감소하는 문제가 발생한다.
본 발명의 과제는 개선된 특징을 갖는 EUV 포토마스크를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 EUV 포토마스크는 기판 상에 형성된 멀티막 구조물, 상기 멀티막 구조물 상에 형성된 캐핑막, 및 상기 캐핑막 상에 형성된 흡수체를 포함할 수 있으며, 상기 흡수체는 상기 캐핑막의 상면으로부터 상기 기판의 상면에 수직한 수직 방향으로 연장되는 평면인 제1 측벽, 및 상기 제1 측벽으로부터 상기 수직 방향으로 연장되되 곡면인 제2 측벽을 포함할 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위한 다른 예시적인 실시예들에 따른 EUV 포토마스크는 기판 상에 형성된 멀티막 구조물, 상기 멀티막 구조물 상에 형성된 캐핑막, 및 상기 캐핑막 상에 형성된 흡수체를 포함할 수 있으며, 상기 흡수체는 상기 기판 상면에 수직한 수직 방향으로의 단면이 상부의 각 2개의 모서리들이 라운딩된 직사각 형상일 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 EUV 포토마스크는 기판 상에 형성된 멀티막 구조물, 상기 멀티막 구조물 상에 형성된 캐핑막, 및 상기 캐핑막 상에 형성된 흡수체를 포함할 수 있으며, 상기 흡수체는 상기 기판 상면에 수직한 수직 방향으로의 단면의 적어도 일부가 원형 혹은 타원형일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 EUV 포토마스크는 수직 방향으로의 단면이 단순한 직사각형이 아닌 상부의 각 모서리들이 라운딩된 직사각형이거나, 혹은 하부 모서리도 라운딩되어 전체적으로 원형 혹은 타원형에 유사한 형상일 수 있으며, 이에 따라 그림자 효과와 같은 마스크 3D 효과가 감소될 수 있으며, 낮은 텔레센트리시티 에러 및 낮은 MEEF를 가질 수 있다. 또한 일부 실시예들에 따른 EUV 포토마스크는 증가된 명암비도 가질 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 EUV 리소그래피 시스템을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크들(M)을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6 내지 도 8은 비교예들에 따른 EUV 포토마스크들(M)을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9 내지 도 11은 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크들 및 비교에들에 의한 포토마스크들의 각종 특성을 비교하기 위한 그래프들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 EUV 리소그래피 시스템을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, EUV 리소그래피 시스템(100)은 광 조사부(200), 광학계(300), 마스크 스테이지(400), 및 웨이퍼 스테이지(500)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, EUV 리소그래피 시스템(100)은 EUV 광(700) 및 반사형 포토마스크(M)를 이용하여 리소그래피 공정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 광 조사부(200)는 광원, 광 컬렉터(collector) 등을 포함할 수 있다. 상기 광원은 예를 들어, 플라즈마 소스, 레이저 유도 소스, 전기 방전 가스 플라즈마 소스 등을 이용하여 약 13.5㎚의 파장을 갖는 EUV 광(700)을 발생시킬 수 있다. 상기 광원에서 발생된 EUV 광(700)은 상기 광 컬렉터를 통과하여 광학계(300)로 조사될 수 있다.
광학계(300)는 예를 들어, 미러(mirror), 렌즈(lens) 등을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 광학계(300)는 조명(illumination) 광학계 및 투사(projection) 광학계를 포함할 수 있다.
상기 조명 광학계는 상기 광원에서 발생된 EUV 광(700)을 마스크 스테이지(400)의 하면에 설치된 포토마스크(M)로 유도하기 위한 광학 부재들, 예를 들어, 조명 미러들 및/또는 조명 렌즈들을 포함할 수 있다.
마스크 스테이지(400)는 포토마스크(M)를 장착하고 수평 방향으로 이동할 수 있다. 마스크 스테이지(400)는 포토마스크(M)를 고정하기 위한 정전 척(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
마스크 스테이지(400)에 설치된 포토마스크(M)로 유도된 EUV 광(700)은 경사각(θ)으로 포토마스크(M)의 하면에 입사할 수 있으며, 이로부터 상기 투사 광학계로 반사될 수 있다. 상기 투사 광학계는 포토마스크(M)로부터 반사된 EUV 광(700)을 웨이퍼 스테이지(500) 상에 설치된 웨이퍼(W)로 유도하기 위한 광학 부재들, 예를 들어, 투사 미러들 및/또는 투사 렌즈들을 포함할 수 있다.
웨이퍼 스테이지(500)는 웨이퍼(W)를 장착하고 수평 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(W) 상에는 일정한 두께를 가진 포토레지스트 막이 형성되고, 웨이퍼 스테이지(500)에 설치된 웨이퍼(W)로 유도된 EUV 광(700)의 초점은 상기 포토레지스트 막 내에 위치할 수 있다.
이에 따라, 웨이퍼(W) 상에 형성된 상기 포토레지스트 막 상에 EUV 광(700)이 조사될 수 있으며, 포토마스크(M)의 광학적 패턴 정보에 기초하여 상기 포토레지스트 막이 패터닝됨으로써 포토레지스트 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 상기 포토레지스트 패턴에 기초하여 그 아래에 배치된 식각 대상막이 패터닝됨으로써 웨이퍼(W) 상에 패턴이 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 5는 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크들(M)을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 실시예 1에 의한 포토마스크(M)는 기판(600) 상에 순차적으로 적층된 멀티막 구조물(630), 캐핑막(640) 및 흡수체(650)를 포함할 수 있다. 또한, 포토마스크(M)는 도 1에 도시된 마스크 스테이지(400)와 기판(600) 사이에 형성된 도전막(도시되지 않음), 및 흡수체(650) 상에 형성된 반사 방지막(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
기판(600)은 예를 들어, 석영 유리(quartz glass), 실리콘, 실리콘 탄화물 등과 같은 저 열팽창 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 기판(600)은 티타늄 산화물(TiO2)이 도핑된 석영 유리를 포함할 수 있다.
멀티막 구조물(630)은 포토마스크(M)로 입사하는 EUV 광(700)을 반사시킬수 있다. 멀티막 구조물(630)은 기판(600)의 상면에 수직한 수직 방향을 따라 교대로 반복적으로 적층된 제1 막(610) 및 제2 막(620)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 및 제2 막들(610, 620)은 각각 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si)을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 막들(610, 620)은 각각 각각 몰리브덴(Mo) 및 베릴륨(Be)을 포함할 수도 있다. 다만, 멀티막 구조물(630)이 포함하는 제1 및 제2 막들(610, 620)의 적층 개수나 적층 순서는 도면에 도시된 것에 한정되지는 않는다.
멀티막 구조물(630)은 서로 다른 굴절율을 가지며 상기 수직 방향으로 교대로 적층된 제1 및 제2 막들(610, 620)을 포함함으로써, 이에 입사하는 EUV 광(700)을 반사시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 각 제1 및 제2 막들(610, 620)은 수 나노미터의 두께를 가질 수 있으며, 멀티막 구조물(630)은 수십 내지 수백 나노미터의 두께를 가질 수 있다.
캐핑막(640)은 멀티막 구조물(630)의 상면에 형성되어 이를 보호할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 캐핑막(640)은 루테늄(Ru)을 포함할 수 있으며, 수 나노미터의 두께를 가질 수 있다.
흡수체(650)는 EUV 광(700)을 흡수할 있는 물질, 예를 들어, 탄탈륨 또는 탄탈륨 화합물을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 흡수체(650)는 탄탈륨 질화물(TaN) 또는 탄탈륨 붕질화물(TaBN)을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 흡수체(650)는 몰리브덴, 팔라듐, 지르코늄, 니켈 규화물, 티타늄, 질화 티타늄, 크롬, 산화 크롬, 알루미늄 산화물, 알루미늄-구리 합금 등을 포함할 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 흡수체(650)는 대략 50 nm 내지 70nm의 두께를 가질 수 있다. 또한, 캐핑막(640) 상에는 서로 이격된 복수의 흡수체들(650)이 형성될 수도 있으며, 이 경우 이들 사이의 피치(pitch)는 대략 30 내지 40nm일 수 있다.
흡수체(650)는 기판(600)의 상면에 평행한 방향, 예를 들어 제1 방향으로 연장되며 기판(600)의 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 이격된 양 측벽들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 흡수체(650)는 캐핑막(640) 상에서 상기 수직 방향으로 각각 연장되고 상기 제2 방향으로 서로 이격되는 제1 측벽들(652), 기판(600)의 상면에 평행한 수평 방향으로 연장되는 상면(656), 및 각 제1 측벽들(652)과 상면(656) 사이에 형성되어 이들과 연결되는 제2 측벽(654)을 포함할 수 있다. 이때, 각 제1 측벽들(652) 및 상면(656)은 실질적으로 평평한 평면일 수 있으며, 각 제2 측벽들(654)은 하부에서 상부로 갈수록 기판(600) 상면에 대한 경사가 점차 감소하는 볼록한 곡면일 수 있다. 즉, 흡수체(650)는 상기 수직 방향으로의 단면이 단순한 직사각형이 아니라, 상부 2개의 각 모서리들이 라운딩된 직사각형일 수 있다.
흡수체(650)의 상면(656)은 캐핑막(640)의 상면으로부터 상기 수직 방향으로 제1 높이(H1)를 가질 수 있으며, 각 제1 측벽들(652)의 최상단은 캐핑막(640)의 상면으로부터 상기 수직 방향으로 제2 높이(H2)를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 높이(H2)는 제1 높이(H1)의 대략 절반일 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 광학계(300)의 상기 조사 광학계로부터 EUV 광(700)은 포토마스크(M)로 경사각(θ)으로 입사할 수 있으며, EUV 광(700) 중에서 흡수체(650)가 형성된 영역으로 입사하는 광은 흡수체(650)에 흡수되고, 흡수체(650)가 형성되지 않은 영역으로 입사하는 광은 캐핑막(640)을 통과하여 멀티막 구조물(630)의 유효 반사면으로부터 반사되어 포토마스크(M)로부터 광학계(300)의 상기 투사 광학계로 이동할 수 있다.
그런데, EUV 광(700)이 포토마스크(M)에 수직 방향으로 입사하지 않고 상기 제2 방향으로 기판(600)의 상면에 경사지게 입사함으로써, 흡수체(650)가 형성된 영역뿐만 아니라 상기 제2 방향으로 이에 인접한 영역으로 입사하는 EUV 광(700)의 일부까지도 흡수체(650)에 의해 흡수되어 반사되지 못하는 그림자 효과가 발생할 수 있으며, 이에 따라 그림자(800)가 생성될 수 있다.
하지만, 예시적인 실시예들에 있어서, 흡수체(650)는 단순한 직사각형의 단면을 갖지 않고 상부 2개의 각 모서리들이 라운딩된 직사각형의 단면을 가지므로, 흡수체(650)의 상부에 의해 흡수될 수 있는 EUV 광(700)이 이에 의해 흡수되지 않고 멀티막 구조물(630)에 의해 반사될 수 있다. 따라서 흡수체(650)에 인접한 영역에 형성되는 그림자(800)의 면적이 감소될 수 있으며, 결국 포토마스크(M)의 3D 효과의 일종인 그림자 효과가 완화될 수 있다.
도 3을 참조하면, 실시예 2에 따른 포토마스크(M)에 포함된 흡수체(650)는 각 제1 측벽들(652)의 최상단의 캐핑막(640)의 상면으로부터 상기 수직 방향으로의 제2 높이(H2)가 제1 높이(H1)의 대략 1/3일 수 있다.
도 2를 참조로 설명한 포토마스크(M)에서와 유사하게, 흡수체(650)는 단순한 직사각형의 단면을 갖지 않고 상부 2개의 각 모서리들이 라운딩된 직사각형의 단면을 가지므로, 흡수체(650)의 상부에 의해 흡수될 수 있는 EUV 광(700)이 이에 의해 흡수되지 않고 멀티막 구조물(630)에 의해 반사될 수 있다. 따라서 흡수체(650)에 인접한 영역에 형성되는 그림자(800)의 면적이 감소될 수 있으며, 결국 포토마스크(M)의 3D 효과의 일종인 그림자 효과가 완화될 수 있다.
도 4를 참조하면, 실시예 3에 따른 포토마스크(M)에 포함된 흡수체(650)는 각 제1 측벽들(652)의 최상단의 캐핑막(640)의 상면으로부터 상기 수직 방향으로의 제2 높이(H2)가 제1 높이(H1)의 대략 1/6일 수 있으며, 도 2 및 3을 참조로 설명한 포토마스크들(M)에서와 같이 그림자 효과가 완화될 수 있다. 이때, 흡수체(650)의 상기 제2 방향으로의 폭에 따라서, 흡수체(650)는 상면(656)을 포함하지 않을 수도 있으며, 이 경우 흡수체(650)는 제1 및 제2 측벽들(652, 654)만을 포함할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 포토마스크(M)에 포함된 흡수체(650)는 제1 측벽들(652)을 포함하지 않고, 제2 측벽들(654) 및 상면(656)만을 포함할 수도 있다. 즉, 흡수체(650)는 하면으로부터 상기 수직 방향으로 연장되는 평면 형상의 측벽은 포함하지 않으며, 상기 하면으로부터 곧바로 볼록한 곡면 형상의 측벽, 즉 제2 측벽들(654), 및 상면(656)을 포함할 수 있다. 물론, 이 경우에도 흡수체(650)의 상기 제2 방향으로의 폭에 따라서, 흡수체(650)는 상면(656)을 포함하지 않을 수도 있으며, 이에 따라 흡수체(650)는 제2 측벽들(654)만을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 실시예 4에 따른 포토마스크(M)에 포함된 흡수체(650)는 실시예 1에 따른 흡수체(650)에 포함된 상면(656) 및 제2 측벽들(654)을 포함할 수 있으며, 제1 측벽들(652) 대신에 제3 측벽들(658)을 포함할 수 있고, 이에 더하여 하면(659)을 포함할 수 있다.
이때, 각 제3 측벽들(658)은 대응하는 상부의 제2 측벽(654)과 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 즉, 각 제2 측벽들(654)은 하부에서 상부로 갈수록 기판(600) 상면에 대한 경사가 점차 감소하는 볼록한 곡면일 수 있으며, 각 제3 측벽들(658)은 하부에서 상부로 갈수록 기판(600) 상면에 대한 경사가 점차 증가하는 볼록한 곡면일 수 있다. 이에 따라, 흡수체(650)의 상기 수직 방향으로의 단면은 상면(656) 및 하면(659)을 제외한 나머지 부분이 원형 혹은 타원형일 수 있다.
한편, 흡수체(650)는 상면(656) 및 하면(659)을 포함하지 않을 수도 있으며, 이 경우 흡수체(650)의 상기 수직 방향으로의 단면은 원형 혹은 타원형일 수 있다.
흡수체(650)의 단면이 직사각형이 아니라 원형, 타원형 혹은 이와 유사한 형상을 가짐에 따라서, 흡수체(650)가 형성되지 않은 영역으로 입사한 후 캐핑막(640)을 관통하여 멀티막 구조물(630)로부터 반사된 EUV 광(700) 중에서 일부 반사광(710)은 직사각형 혹은 상부 2개의 각 모서리들이 라운딩된 직사각형의 단면을 갖는 흡수체(650)에서와는 달리, 흡수체(650)에 의해 흡수되지 않고 반사될 수 있으며, 이에 따라 마스크 3D 효과를 완화시킬 수 있다. 이와 같이 멀티막 구조물(630)로부터 반사되어 흡수체(650)에 의해 흡수되지 않는 반사광(710)의 양은 흡수체(650)의 상기 제2 방향으로의 폭, 멀티막 구조물(630) 내에 형성되는 유효 반사면의 위치, 경사각(θ)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.
도 6 내지 도 8은 비교예들에 따른 EUV 포토마스크들(M)을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 비교예 1에 따른 포토마스크(M)에 포함된 흡수체(650)는 상기 수직 방향으로의 단면이 직사각형일 수 있다.
즉, 흡수체(650)는 상기 수직 방향으로 연장되는 평면 형상의 제1 측벽들(652), 및 상기 수평 방향으로 연장되는 평면 형상의 상면(656)을 포함할 수 있으며, 곡면 형상의 제2 측벽들(654)은 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 흡수체(650)의 상부 모서리로 입사하는 EUV 광(700)은 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크들(M)에서와는 달리, 흡수체(650)에 의해 흡수될 수 있으며, 이에 인접한 영역에서 형성되는 그림자(800)의 면적이 상대적으로 클 수 있다. 따라서 포토마스크(M)의 3D 효과의 일종인 그림자 효과가 상대적으로 강하게 나타날 수 있다.
또한, EUV 광(700)은 포토마스크(M)에 수직 방향이 아니라 상기 제2 방향으로 기판(600)의 상면에 경사지게 입사하므로, 흡수체(650)의 일 상부 모서리로 입사하는 EUV 광(700)은 흡수체(650)에 의해 충분히 흡수되지 못할 수 있으며, 이는 명암비(contrast)의 저하를 가져올 수 있다.
도 7 및 8을 참조하면, 비교예 2 및 3에 따른 각 포토마스크들(M)은 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크들(M)에서와 유사하게, 흡수체(650)가 곡면 형상의 제2 측벽들(654)도 포함할 수 있다.
다만, 흡수체(650)의 상면의 제1 높이(H1)에 비해서, 각 제1 측벽들(652)의 최상단의 제3 높이(H3)가 각각 대략 5/6, 2/3의 값을 가질 수 있으며, 이에 따라 각 제2 측벽들(654)이 차지하는 길이가 상대적으로 작을 수 있다. 이는 곧, 흡수체(650)의 직사각형의 단면에서 상부 2개의 각 모서리들이 라운딩되는 부분이 작은 것을 의미하며, 도 6을 참조로 설명한 비교예 1에 따른 포토마스크(M)에서와 유사하게 상대적으로 그림자 효과가 강하고, 명암비가 저하될 수 있다.
도 9 내지 도 11은 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크들 및 비교에들에 의한 포토마스크들의 각종 특성을 비교하기 위한 그래프들이다.
구체적으로, 도 9는 각 포토마스크들의 텔레센트리시티 에러(telecentricity errors)를 나타내고, 도 10은 각 포토마스크들의 마스크 에러 증강 요소(Mask Error Enhancement Factor: MEEF)를 나타내며, 도 11은 각 포토마스크들의 정규화된 강도 로그 경사(Normalized Intensity Log Slope: NILS)를 나타낸다. 이때, 상기 NILS는 수평 패턴의 길이가 18nm이고, 패턴들 사이의 피치가 36nm인 경우, 다이폴 조사 리소그래피(dipole illumination lithography) 방식으로 시뮬레이션하여 얻은 결과이다.
도 9를 참조하면, 비교예 1 내지 3에 비해서 실시예 1 내지 4에 따른 포토마스크들의 텔레센트리시티 에러가 작음을 알 수 있다. 즉, 실시예 1 내지 4에 따른 포토마스크들의 텔레센트리시티 에러는 대략 0.5 nm/um(=mrad) 이하의 작은 값을 가질 수 있으며, 이에 따라 EUV 리소그래피 시스템에서 패턴의 시프트 현상이 감소할 수 있다.
도 10을 참조하면, 비교예 1 내지 3에 비해서 실시예 1 내지 4에 따른 포토마스크들의 MEEF가 작음을 알 수 있다. 즉, 실시예 1 내지 4에 따른 포토마스크들의 MEEF는 대략 1.8 이하의 작은 값을 가질 수 있으며, 이에 따라 EUV 리소그래피 시스템에서 마스크의 에러에 의해 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 에러가 증폭되는 현상이 감소할 수 있다.
도 11을 참조하면, 실시예 1에 따른 포토마스크는 비교예 1 내지 3에 비해서 NILS가 큼을 알 수 있다. 즉, 실시예 1에 따른 포토마스크의 NILS는 대략 2.83의 높은 값을 가질 수 있으며, 이에 따라 높은 명암비(contrast)를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크(M)는 상기 수직 방향으로의 단면이 단순한 직사각형이 아닌 상부의 각 모서리들이 라운딩된 직사각형이거나, 혹은 하부 모서리도 라운딩되어 전체적으로 원형 혹은 타원형에 유사한 형상일 수 있으며, 이에 따라 그림자 효과와 같은 마스크 3D 효과가 감소될 수 있다. 또한 일부 실시예들에 따른 포토마스크(M)는 증가된 명암비(contrast)도 가질 수 있다. 나아가, 예시적인 실시예들에 따른 포토마스크들(M)은 낮은 텔레센트리시티 에러 및 낮은 MEEF를 가질 수 있다.
한편, 지금까지는 도 7 및 8을 참조로 설명한 포토마스크들(M)에 대해서 비교예 2, 3으로 각각 설명하였으나, 이들 역시 흡수체(650)의 단면이 단순한 직사각형이 아니라 상부 각 모서리들이 라운딩된 직사각형이므로, 경우에 따라 본 발명의 개념에 포함될 수도 있다.
100: EUV 리소그래피 시스템 200: 광 조사부
300: 광학계 400: 마스크 스테이지
500: 웨이퍼 스테이지 600: 기판
610, 620: 제1, 제2 막 630: 멀티막 구조물
640: 캐핑막 650: 흡수체
700: EUV 광

Claims (10)

  1. 기판 상에 형성된 멀티막 구조물;
    상기 멀티막 구조물 상에 형성된 캐핑막; 및
    상기 캐핑막 상에 형성된 흡수체를 포함하며,
    상기 흡수체는
    상기 캐핑막의 상면으로부터 상기 기판의 상면에 수직한 수직 방향으로 연장되는 평면인 제1 측벽; 및
    상기 제1 측벽으로부터 상기 수직 방향으로 연장되되 곡면인 제2 측벽을 포함하는 EUV 포토마스크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수체의 상기 제2 측벽은 하부에서 상부로 갈수록 상기 기판 상면에 대한 경사가 점차 감소하는 볼록한 곡면인 EUV 포토마스크.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수체는 상기 기판 상면에 평행한 제1 방향으로 연장되며,
    상기 각 제1 및 제2 측벽들은 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로의 각 양 측들에 형성되며,
    상기 제2 측벽들의 최상단은 서로 연결된 EUV 포토마스크.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수체는 상기 캐핑막 상에서 상기 기판의 상면에 평행한 수평 방향으로 연장되는 평면인 상면을 더 포함하며,
    상기 흡수체의 상기 제2 측벽은 상기 흡수체의 상기 상면에 연결되는 EUV 포토마스크.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 흡수체는 상기 기판 상면에 평행한 제1 방향으로 연장되며,
    상기 각 제1 및 제2 측벽들은 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로의 각 양 측들에 형성된 EUV 포토마스크.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수체의 상기 제1 측벽의 최상단의 높이는 상기 흡수체의 상기 상면의 높이의 절반 이하인 EUV 포토마스크.
  7. 기판 상에 형성된 멀티막 구조물;
    상기 멀티막 구조물 상에 형성된 캐핑막; 및
    상기 캐핑막 상에 형성된 흡수체를 포함하며,
    상기 흡수체는 상기 기판 상면에 수직한 수직 방향으로의 단면이 상부의 각 2개의 모서리들이 라운딩된 직사각 형상인 EUV 포토마스크.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 흡수체는
    상기 캐핑막의 상면으로부터 상기 수직 방향으로 연장되는 평면인 제1 측벽;
    상기 캐핑막 상에서 상기 기판 상면에 평행한 수평 방향으로 연장되는 평면인 상면; 및
    상기 제1 측벽과 상기 상면 사이에 형성되어 이들에 연결되며, 상기 기판 상면에 대한 경사가 하부에서 상부로 갈수록 점차 감소하는 볼록한 곡면인 제2 측벽을 포함하는 EUV 포토마스크.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 흡수체는 상기 기판 상면에 평행한 제1 방향으로 연장되며,
    상기 각 제1 및 제2 측벽들은 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로의 각 양 측들에 형성된 EUV 포토마스크.
  10. 기판 상에 형성된 멀티막 구조물;
    상기 멀티막 구조물 상에 형성된 캐핑막; 및
    상기 캐핑막 상에 형성된 흡수체를 포함하며,
    상기 흡수체는 상기 기판 상면에 수직한 수직 방향으로의 단면의 적어도 일부가 원형 혹은 타원형인 EUV 포토마스크.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7094507B2 (en) 2004-10-29 2006-08-22 Infineon Technologies Ag Method for determining an optimal absorber stack geometry of a lithographic reflection mask
KR100735531B1 (ko) 2006-03-21 2007-07-04 삼성전자주식회사 보상 패턴을 포함하는 반사형 포토마스크와 그 제조방법 및반사형 블랭크 포토마스크
JP5295553B2 (ja) 2007-12-07 2013-09-18 株式会社東芝 反射型マスク
WO2011157643A1 (en) 2010-06-15 2011-12-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Mask for euv lithography, euv lithography system and method for optimising the imaging of a mask
US8691476B2 (en) 2011-12-16 2014-04-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. EUV mask and method for forming the same
US9310675B2 (en) 2013-03-15 2016-04-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet light (EUV) photomasks, and fabrication methods thereof
KR20150066966A (ko) 2013-12-09 2015-06-17 삼성전자주식회사 포토마스크, 포토마스크의 에러 보정 방법, 포토마스크를 이용하여 제조된 집적회로 소자 및 그 제조 방법

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