KR20240046295A - 패터닝 디바이스 - Google Patents
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Abstract
리소그래피 장치와 사용하기 위한 패터닝 디바이스가 개시되며, 상기 디바이스는 입사 방사선을 흡수하고 입사 방사선의 일부분을 반사하도록 구성된 흡수재 부분 -흡수재 부분은 제 1 층 및 제 2 층을 포함하고, 흡수재 부분의 제 1 층은 흡수재 부분의 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함함- ; 흡수재 부분 아래에 배치된 반사재 부분 -반사재 부분은 입사 방사선을 반사하도록 구성됨- ; 및 반사재 부분과 흡수재 부분 사이에 배치된 위상 조정부 -위상 조정부는 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 위상 시프트를 유도하도록 구성되어, 반사재 부분에 의해 반사된 방사선이 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하도록 함- 를 포함한다.
Description
본 출원은 2017년 6월 1일에 출원된 EP 출원 17173891.7의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 리소그래피 장치와 사용하기 위한 패터닝 디바이스 및 패터닝 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 적용시키도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)로부터 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로 패턴을 투영할 수 있다.
리소그래피 장치에 의해 기판 상으로 패턴을 투영하는 데 사용되는 방사선의 파장은 그 기판 상에 형성될 수 있는 피처(feature)들의 최소 크기를 결정한다. 4 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선인 EUV 방사선을 사용하는 리소그래피 장치가 종래의 리소그래피 장치(이는 예를 들어 193 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 사용할 수 있음)보다 기판 상에 더 작은 피처들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
패터닝 디바이스는 최상부에 흡수부 및 반사부를 갖는 기판을 포함하는 바이너리 마스크의 형태로 제공될 수 있다. 흡수부는 약 60 내지 70 nm의 두께를 포함할 수 있다. 이 흡수부의 두께는 리소그래피 장치의 성능에 문제가 될 수 있다. 이미징될 피처들의 크기가 흡수부의 두께에 비해 작을 수 있으며, 이는 복잡한 3-차원 회절 또는 음영 효과들을 유도할 수 있다. 예를 들어, 0이 아닐 수 있는 패터닝 디바이스 상의 EUV 방사선의 입사각으로 인해, 기판 상에서 수평 및 수직 라인들에서의 큰 차이들, 소위 H-V 차이들이 관찰될 수 있다. 추가적으로, 흡수부는 패터닝 디바이스에 의해 투영된 방사선에 비-텔레센트리시티(non-telecentricity)를 도입할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치와 사용하기 위한 패터닝 디바이스가 제공되고, 상기 디바이스는 입사 방사선을 흡수하고 입사 방사선의 일부분을 반사하도록 구성된 흡수재 부분(absorber portion) -흡수재 부분은 제 1 층 및 제 2 층을 포함하고, 흡수재 부분의 제 1 층은 흡수재 부분의 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함함- ; 흡수재 부분 아래에 배치된 반사재 부분(reflector portion) -반사재 부분은 입사 방사선을 반사하도록 구성됨- ; 및 반사재 부분과 흡수재 부분 사이에 배치된 위상 조정부(phase tune portion) -위상 조정부는 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분 사이의 위상 시프트를 유도하도록 구성되어, 반사재 부분에 의해 반사된 방사선이 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하도록 함- 를 포함한다.
흡수재 부분에 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함하는 제 1 층을 제공함으로써, 흡수재 부분의 반사율이 변동될 수 있다. 이는 흡수재 부분의 두께로 하여금 단일 재료를 포함하는 흡수재 부분에 비해 감소되게 할 수 있다.
위상 조정부는 위상 조정부에 의해 유도된 위상 시프트가 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 상쇄 간섭을 야기할 수 있도록 선택되는 재료 및/또는 두께를 포함할 수 있다.
제 1 재료는 제 2 재료의 1 이상의 속성과 상이한 1 이상의 광학적 속성을 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 재료들은 흡수재 부분의 반사율이 반사재 부분의 반사율보다 낮을 수 있도록 선택될 수 있다.
제 1 및 제 2 재료들은 흡수재 부분이 약 1 내지 20 % 범위의 반사율을 포함할 수 있도록 선택될 수 있다.
제 1 및 제 2 재료들은 흡수재 부분의 두께가 25 nm 또는 30 nm 이하일 수 있도록 선택될 수 있다. 흡수재 부분의 두께가 25 nm 또는 30 nm 이하일 수 있도록 제 1 및 제 2 재료들을 선택함으로써, 음영 효과 또는 비-텔레센트리시티 효과들이 감소될 수 있고, 이는 리소그래피 장치의 개선된 성능을 유도할 수 있다.
흡수재 부분은 복수의 제 1 층들 및/또는 복수의 제 2 층들을 포함할 수 있다.
복수의 제 1 층들의 제 1 층/각각의 제 1 층은 복수의 제 2 층들의 제 2 층/각각의 제 2 층과 번갈아 배치될 수 있다.
제 1 층/각각의 제 1 층 및 제 2 층/각각의 제 2 층은 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분이 동위상(in phase), 예를 들어 실질적으로 동위상일 수 있거나 단일 위상을 포함하도록 배치될 수 있다.
제 1 층/각각의 제 1 층의 제 1 재료는 제 2 층/각각의 제 2 층의 제 2 재료의 굴절률 및/또는 흡수계수보다 높을 수 있는 굴절률 및/또는 흡수계수를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 층들의 수가 흡수재 부분의 사전설정된 반사율을 제공하도록 선택될 수 있다.
제 1 및 제 2 재료들 및/또는 제 1 층의 두께 대 제 2 층의 두께의 비는 사전설정된 반사율을 제공하도록 선택될 수 있다.
위상 조정부는 제 1 층/각각의 제 1 층의 제 1 재료 또는 제 2 층/각각의 제 2 층의 제 2 재료 또는 반사재 부분의 재료와 동일한 재료를 포함할 수 있다. 이는 패터닝 디바이스의 제조를 용이하게 할 수 있다.
위상 조정부는 제 1 층/각각의 제 1 층의 제 1 재료 및/또는 제 2 층/각각의 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 재료를 포함할 수 있다.
흡수재는 제 3 층 및 제 4 층을 포함할 수 있다.
제 3 층 또는 제 4 층 중 하나는 제 1 층 또는 제 2 층 중 하나 상에 배치될 수 있다. 제 3 층 또는 제 4 층 중 다른 하나는 제 1 층 또는 제 2 층 중 하나 상에 배치되는 제 3 또는 제 4 층 중 하나 상에 배치될 수 있다.
제 1 층 및/또는 제 4 층은 은, 탄탈럼, 탄탈럼-질화물 및 니켈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 2 층 및/또는 제 3 층은 알루미늄 및 실리콘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 흡수재 부분에 제 3 층 및/또는 제 4 층을 제공함으로써, 패터닝 디바이스, 예를 들어 흡수재 부분의 1 이상의 속성이 조정될 수 있다. 예를 들어, 흡수재 부분의 제 3 및/또는 제 4 층들의 제공은 리소그래피 장치의 수소 환경 및/또는 방사선에 의해 패터닝 디바이스에 가해지는 부하 하에서 패터닝 디바이스의 안정성/성능을 개선할 수 있다. 제 3 및/또는 제 4 층들의 제공은, 예를 들어 심자외선 검사와 같은 패터닝 디바이스의 검사 및/또는 세정을 용이하게 할 수 있다.
위상 조정부는 루테늄, 실리콘 및 몰리브덴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
흡수재 부분은 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 투영될 패턴을 형성하기 위해 위상 조정부 및/또는 반사재 부분 상에 배치될 수 있다.
패터닝 디바이스는 약 13.5 nm 또는 약 6.7 nm의 파장을 포함하는 방사선과의 사용을 위해 제공될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치와 사용하기 위한 패터닝 디바이스의 제조 방법이 제공되고, 상기 방법은 반사재 부분을 형성하는 단계 -반사재 부분은 입사 방사선을 반사하도록 구성됨- ; 흡수재 부분을 형성하는 단계 -흡수재 부분은 입사 방사선을 흡수하고 입사 방사선의 일부분을 반사하도록 구성되며, 반사재 부분은 흡수재 부분 아래에 형성되고, 흡수재 부분은 제 1 층 및 제 2 층을 포함하며, 제 1 층은 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함함- ; 및 반사재 부분과 흡수재 부분 사이에 위상 조정부를 형성하는 단계 -위상 조정부는 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분 사이의 위상 시프트를 유도하도록 구성되어, 반사재 부분에 의해 반사된 방사선이 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하도록 함- 를 포함한다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치와의 제 1 실시형태에 따른 패터닝 디바이스의 사용이 제공된다.
본 발명의 제 4 실시형태에 따르면, 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하는 방법이 제공되고, 방사선 빔은 제 1 실시형태에 따른 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다.
앞서 설명되거나 아래에서 설명되는 본 발명의 다양한 실시형태들 및 특징들은 당업자에게 명백한 바와 같이 본 발명의 다양한 다른 실시형태들 및 특징들과 조합될 수 있다.
이제 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스 및 리소그래피 장치를 포함한 리소그래피 시스템을 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 맵을 도시하는 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 그래프;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 그래프;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 그래프;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스를 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스 및 리소그래피 장치를 포함한 리소그래피 시스템을 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 맵을 도시하는 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 그래프;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 그래프;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패터닝 디바이스의 흡수재 부분의 반사율의 그래프;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스를 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 리소그래피 시스템을 나타낸다. 리소그래피 시스템은 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치(LA)를 포함한다. 방사선 소스(SO)는 극자외(EUV) 방사선 빔(B)을 발생시키도록 구성된다. 리소그래피 장치(LA)는 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(MA)를 지지하도록 구성되는 지지 구조체(MT), 투영 시스템(PS) 및 기판(W)을 지지하도록 구성되는 기판 테이블(WT)을 포함한다. 조명 시스템(IL)은 빔이 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사하기 전에 방사선 빔(B)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된다. 투영 시스템은 기판(W) 상으로 [이제 마스크(MA)에 의해 패터닝된] 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성된다. 기판(W)은 앞서 형성된 패턴들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 리소그래피 장치는 패터닝된 방사선 빔(B)을 기판(W) 상에 앞서 형성된 패턴과 정렬한다.
방사선 소스(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)은 모두 외부 환경으로부터 격리될 수 있도록 구성되고 배치될 수 있다. 방사선 소스(SO)에는 대기압 아래의 압력에서의 가스(예를 들어, 수소)가 제공될 수 있다. 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에는 진공이 제공될 수 있다. 대기압 훨씬 아래의 압력에서의 소량의 가스(예를 들어, 수소)가 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에 제공될 수 있다.
도 1에 나타낸 방사선 소스(SO)는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라고 칭해질 수 있는 타입으로 이루어진다. 예를 들어, CO2 레이저일 수 있는 레이저(1)가 레이저 빔(2)을 통해, 연료 방출기(fuel emitter: 3)로부터 제공되는 주석(Sn)과 같은 연료로 에너지를 축적(deposit)하도록 배치된다. 다음 설명에서는 주석이 언급되지만, 여하한의 적절한 연료가 사용될 수 있다. 연료는 예를 들어 액체 형태일 수 있고, 예를 들어 금속 또는 합금일 수 있다. 연료 방출기(3)는 플라즈마 형성 구역(4)을 향해 궤적을 따라, 예를 들어 액적(droplet)들의 형태로 주석을 지향하도록 구성된 노즐(nozzle)을 포함할 수 있다. 레이저 빔(2)은 플라즈마 형성 구역(4)에서 주석 상에 입사한다. 주석으로의 레이저 에너지의 축적이 플라즈마 형성 구역(4)에서 플라즈마(7)를 생성한다. EUV 방사선을 포함한 방사선이 플라즈마의 이온들의 탈-여기(de-excitation) 및 재조합(recombination) 동안 플라즈마(7)로부터 방출된다.
EUV 방사선은 근수직 입사 방사선 컬렉터(near normal incidence radiation collector: 5)(때로는 더 일반적으로 수직 입사 방사선 컬렉터라고 함)에 의해 수집되고 포커스된다. 컬렉터(5)는 EUV 방사선(예를 들어, 13.5 nm와 같은 원하는 파장을 갖는 EUV 방사선)을 반사하도록 배치되는 다층 구조체를 가질 수 있다. 컬렉터(5)는 2 개의 타원 초점들을 갖는 타원형 구성을 가질 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 제 1 초점이 플라즈마 형성 구역(4)에 있을 수 있고, 제 2 초점이 중간 포커스(6)에 있을 수 있다.
레이저(1)는 방사선 소스(SO)로부터 멀리 떨어질 수 있다. 이러한 경우, 레이저 빔(2)은 예를 들어 적절한 지향 거울들 및/또는 빔 익스팬더(beam expander), 및/또는 다른 광학기를 포함한 빔 전달 시스템(도시되지 않음)의 도움으로 레이저(1)로부터 방사선 소스(SO)로 통과될 수 있다. 레이저(1) 및 방사선 소스(SO)는 함께 방사선 시스템인 것으로 간주될 수 있다.
컬렉터(5)에 의해 반사되는 방사선은 방사선 빔(B)을 형성한다. 방사선 빔(B)은 플라즈마 형성 구역(4)의 이미지를 형성하도록 지점(6)에 포커스되고, 이는 조명 시스템(IL)에 대한 가상 방사선 소스(virtual radiation source)로서 작용한다. 방사선 빔(B)이 포커스되는 지점(6)은 중간 포커스라고 칭해질 수 있다. 방사선 소스(SO)는 중간 포커스(6)가 방사선 소스의 포위 구조체(enclosing structure: 9)에서의 개구부(opening: 8)에, 또는 그 부근에 위치되도록 배치된다.
방사선 빔(B)은 방사선 소스(SO)로부터, 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(IL)으로 통과한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 거울 디바이스(facetted field mirror device: 10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(facetted pupil mirror device: 11)를 포함할 수 있다. 패싯 필드 거울 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(11)는 함께 방사선 빔(B)에 원하는 단면 형상 및 원하는 각도 세기 분포를 제공한다. 방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)으로부터 통과하고, 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사한다. 패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔(B)을 반사하고 패터닝한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 거울 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(11) 대신에, 또는 이에 추가하여 다른 거울들 또는 디바이스들을 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)로부터의 반사 후, 패터닝된 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)에 들어간다. 투영 시스템은 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성되는 복수의 거울들(13, 14)을 포함한다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔에 감소 인자(reduction factor)를 적용하여, 패터닝 디바이스(MA) 상의 대응하는 피처들보다 작은 피처들을 갖는 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 4의 감소 인자가 적용될 수 있다. 투영 시스템(PS)은 도 1에서 2 개의 거울들을 갖지만, 투영 시스템은 여하한 수의 거울들(예를 들어, 6 개의 거울들)을 포함할 수 있다.
도 1에 나타낸 방사선 소스(SO)는 예시되지 않은 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 필터(spectral filter)가 방사선 소스 내에 제공될 수 있다. 스펙트럼 필터는 EUV 방사선에 대해 실질적으로 투과성이지만, 적외 방사선과 같은 방사선의 다른 파장들에 대해서는 실질적으로 차단성일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치와 사용하기 위한 패터닝 디바이스(MA)를 개략적으로 도시한다. 패터닝 디바이스(MA)는 예를 들어 EUV 마스크와 같은 마스크(MA)의 형태로 제공될 수 있다. 마스크(MA)는 입사 방사선(B)을 흡수하고 입사 방사선의 일부분을 반사하도록 구성되는 흡수재 부분(16)을 포함한다. 마스크(MA)는 흡수재 부분(16) 아래에 배치되는 반사재 부분(18)을 포함한다. 반사재 부분(18)은 입사 방사선을 반사하도록 구성된다. 마스크(MA)는 반사재 부분(18)과 흡수재 부분(16) 사이에 배치되는 위상 조정부(20)를 포함할 수 있다. 위상 조정부(20)는 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 위상 시프트를 유도하도록 구성되어, 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선이 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하도록 한다. 위상 조정부(20)의 제공은 흡수재 부분(20)의 두께의 감소를 허용할 수 있다. 이는 차례로 음영 효과들 및/또는 비-텔레센트리시티 효과들을 감소시킬 수 있다.
"방사선"이라는 용어는 방사선 빔의 적어도 일부 또는 전부를 포괄하는 것으로 간주될 수 있다. "방사선"이라는 용어는 "방사선 빔"이라는 용어와 교환가능하게 사용될 수 있다.
위상 조정부에 의해 유도된 위상 시프트는 180 ° 위상 시프트이거나 이를 포함할 수 있다. 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선은, 예를 들어 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하기 전에 위상 조정부(20) 및 흡수재 부분(16)을 통과할 수 있다.
반사재 부분(18)은 다층 구조체를 포함할 수 있다. 반사재 부분(18)은 복수의 층들을 포함할 수 있다. 반사재 부분은 층들의 복수의 쌍들(18a)을 포함할 수 있다. 층들의 각각의 쌍(18a)은 제 1 재료를 포함한 제 1 층(18b) 및 제 2 재료를 포함한 제 2 층(18c)을 포함한다. 제 1 층(18b)의 제 1 재료는 제 2 층(18c)의 제 2 재료와 상이할 수 있다. 제 1 재료는 제 2 재료의 1 이상의 속성과 상이한 1 이상의 광학적 속성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 재료는 제 2 재료의 굴절률 및/또는 흡수계수보다 낮은 굴절률 및/또는 흡수계수를 포함할 수 있다. 제 1 재료는 제 2 재료의 광학 임피던스(optical impedance)보다 낮은 광학 임피던스를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 반사재 부분에 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 제공함으로써, 반사재 부분의 반사율이 변동될 수 있다. 층들의 쌍들(18a)은 제 1 및 제 2 층들(18b, 18c)이 번갈아 배치되도록 서로의 위에 배치된다. 제 1 재료는 실리콘 및/또는 베릴륨을 포함할 수 있다. 제 2 재료는 몰리브덴 및/또는 루테늄을 포함할 수 있다. 제 1 재료가 실리콘을 포함하고 제 2 재료가 몰리브덴을 포함하는 실시예들에서, 반사재 부분(18)은 약 70 %의 반사율을 포함할 수 있다.
반사재 부분(18)은 유리 기판을 포함할 수 있는 기판(22) 상에 배치될 수 있다.
위상 조정부(20)는 위상 조정부에 의해 유도된 위상 시프트가 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 상쇄 간섭을 야기하도록 선택되는 재료를 포함할 수 있다. 위상 조정부(20)는 실리콘을 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 위상 조정부는 실리콘을 포함하는 것으로 제한되지 않으며, 다른 실시예들에서 1 이상의 다른 재료가 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 다른 실시예들에서 위상 조정부는 몰리브덴 및/또는 루테늄을 포함할 수 있다.
마스크(MA)는 보호 층(21)을 포함할 수 있다. 보호 층(21)은 중성 층으로서 간주될 수 있다. 다시 말하면, 보호 층(21)은 반사재 부분(18)의 층들, 예를 들어 제 1 및 제 2 층들(18b, 18c)의 순서 및/또는 (아래에서 설명될) 흡수재 부분(16)의 1 이상의 층들의 순서가 변화 또는 변동되게 할 수 있다. 이는 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분 사이의 위상이 조정 또는 변동되게 하여, 예를 들어 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선이 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하도록 할 수 있다. 보호 층(21)은 반사재 부분(18) 상에, 예컨대 반사재 부분(18)과 위상 조정부(20) 사이에 배치될 수 있다. 보호 층은 반사재 부분(18)의 캐핑 층(capping layer)으로서 간주될 수 있다. 보호 층(21)은 화학적으로 안정적인 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호 층(21)은 루테늄을 포함할 수 있다.
보호 층(21)은 위상 조정부(20)의 일부인 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 보호 층(21)은 위상 조정부(20)에 의해 유도된 위상 시프트가 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 상쇄 간섭을 야기하도록 선택되는 재료를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 위상 조정부(20)의 재료를 선택하는 경우에 보호 층(21)의 1 이상의 광학적 속성이 고려될 수 있다.
도 2는 반사재 부분(18)과 위상 조정부(20) 사이에 배치되는 바와 같은 보호 층(21)을 도시하지만, 다른 실시예들에서 보호 층은 위상 조정부를 정의하거나 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 다시 말하면, 보호 층은 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분 사이의 위상 시프트를 유도하도록 구성되어, 반사재 부분에 의해 반사된 방사선이 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하도록 할 수 있다. 보호 층이 루테늄을 포함하는 예시들에서, 보호 층의 두께는 보호 층에 추가하여 위상 조정부가 제공되는 예시들에서의 보호 층의 두께에 비해 증가될 수 있다.
위상 조정부(20)는 위상 조정부(20)에 의해 유도된 위상 시프트가 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 상쇄 간섭을 야기하도록 선택되는 두께(A)를 포함할 수 있다. 마스크(MA)가 위상 조정부(20) 및 보호 층(21)을 포함하는 실시예들에서, 위상 조정부(20)의 두께는 약 2 내지 5 nm의 범위 내에 있을 수 있다. 보호 층(21)은 약 2 내지 5 nm의 두께를 포함할 수 있다. 약 2 내지 5 nm의 두께에서, 보호 층(21)의 흡수가 감소되거나, 낮거나, 무시할 수 있는 것으로 간주될 수 있다. 본 명세서에 개시된 보호 층은 약 2 내지 5 nm의 두께를 포함하는 것으로 제한되지 않으며, 다른 실시예들에서 보호 층은 2 내지 5 nm보다 크거나 작은 두께를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 보호 층이 위상 조정부를 정의하는 실시예들에서, 보호 층(21)의 두께는 2 내지 5 nm보다 클 수 있다.
흡수재 부분(16)은 다층 흡수재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡수재 부분(16)은 제 1 층(16a) 및 제 2 층(16b)을 포함한다. 흡수재 부분의 제 1 층(16a)은 제 2 층(16b)의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함한다. 제 1 재료는 제 2 재료의 1 이상의 속성과 상이한 1 이상의 광학적 속성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 재료는 제 2 재료의 굴절률 및/또는 흡수계수보다 높은 굴절률 및/또는 흡수계수를 포함할 수 있다. 제 1 재료는 제 2 재료의 광학 임피던스보다 높은 광학 임피던스를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함한 제 1 층을 흡수재 부분에 제공함으로써, 흡수재 부분의 반사율이 변동될 수 있다. 추가적으로, 흡수재 부분의 두께는 단일 재료를 포함하는 흡수재 부분에 비해 감소될 수 있다.
제 1 및 제 2 재료들은 흡수재 부분의 반사율이 반사재 부분의 반사율보다 낮도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 재료들은 흡수재 부분의 반사율이 반사재 부분의 반사율의 잘-정의된 분율(well-defined fraction)과 같은 분율이도록 선택될 수 있다. 제 1 및 제 2 재료들은 흡수재 부분(16)이 약 1 내지 20 %, 예를 들어 5 내지 15 %의 범위 내의 반사율을 포함하도록 선택될 수 있다. 제 1 및 제 2 재료들은 제 1 및 제 2 재료들의 1 이상의 광학적 속성에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 재료들은 제 1 및 제 2 층들(16a, 16b) 사이에 광학적 콘트라스트 또는 차이가 존재하도록 선택될 수 있다. 또한, 제 1 재료와 제 2 재료 사이의 광학적 콘트라스트 또는 차이는 흡수재 부분(16)의 반사율을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 재료들은 제 1 및 제 2 재료들의 굴절률, 예를 들어 굴절률의 실수부 및/또는 허수부 사이에 차이가 존재하도록 선택될 수 있다.
제 1 및 제 2 층들(16a, 16b)의 제 1 및 제 2 재료들의 선택은 아래에서 설명되는 바와 같이 흡수재 부분(16)의 반사율로 하여금 변동 또는 조정되게 할 수 있다. 제 1 및 제 2 재료들은 흡수재 부분(16)의 두께가 25 nm 또는 30 nm 이하가 되도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 재료는 흡수재 부분의 두께가 약 10 내지 25 nm의 범위 내에 있는 한편, 흡수재 부분의 결과적인 반사율이 1 내지 20 %의 범위 내에 있도록 선택될 수 있다. 25 nm 또는 30 nm 이하의 두께를 포함하는 흡수재 부분을 마스크에 제공함으로써, 음영 효과 또는 비-텔레센트리시티 효과들이 감소될 수 있으며, 이는 리소그래피 장치의 개선된 성능을 유도할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 흡수재 부분(16)은 복수의 제 1 층들(16a) 및 복수의 제 2 층들(16b)을 포함할 수 있다. 복수의 제 1 층들의 각각의 제 1 층이 복수의 제 2 층들의 각각의 제 2 층(16b)과 번갈아 배치된다. 제 1 및 제 2 층들/각각의 제 1 및 제 2 층들(16a, 16b)은 한 쌍의 층들(16c)을 형성할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서는, 4 쌍의 층들(16c)이 서로의 위에 배치된다. 다른 실시예들에서, 흡수재 부분(16)은 4 쌍보다 많거나 적은 쌍의 층들을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 아래에서 설명되는 바와 같이, 층들의 쌍의 수는 흡수재 부분(16)의 반사율을 변동시키거나 조정하기 위해 감소되거나 증가될 수 있다.
제 1 층/각각의 제 1 층(16a) 및 제 2 층/각각의 제 2 층(16b)은 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분이 동위상이거나 단일 위상을 포함하도록 배치될 수 있다. 제 1 층의 두께와 제 2 층의 두께의 합은 방사선의 파장(λ)의 약 절반의 배수 N에 대응할 수 있다(예를 들어, λ/2 * N, 여기서 N = 1,2,3...). 예를 들어, 방사선이 13.5 nm의 파장(λ)을 포함하는 실시예들에서, 제 1 및 제 2 층들(16a, 16b)의 두께의 합은 약 7 nm 또는 7 nm의 N 배수(예를 들어, 7 nm * N)일 수 있다. 다른 실시예들에서, 방사선은 약 6.7 nm의 파장을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 실시예들에서, 제 1 및 제 2 층들의 두께의 합은 약 3 nm 또는 3 nm의 N 배수(예를 들어, 3 nm * N)일 수 있다. 제 1 및 제 2 층들 각각 또는 둘 모두의 정확한 두께는 제 1 층과 제 2 층 사이의 계면에서 방사선에 도입되는 위상 시프트에 의존할 수 있음을 이해할 것이다.
제 1 층/각각의 제 1 층(16a) 및 제 2 층/각각의 제 2 층(16b)은 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분이 적어도 제 1 층/각각의 제 1 층(16a)과 제 2 층/각각의 제 2 층(16b) 사이의 계면에서 반사되도록 배치될 수 있다. 입사 방사선의 나머지는 흡수재 부분(16)에 의해 흡수될 수 있다. 흡수재 부분(16)은 약 85 내지 95 %, 예를 들어 약 98 %의 흡광도를 포함하도록 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 제 1 층(16a)의 제 1 재료는 은을 포함하고 제 2 층(16b)의 제 2 재료는 알루미늄을 포함한다. 도 2의 실시예에서, 제 2 재료를 포함한 제 2 층(16b)은 위상 조정부(20) 상에 배치되고, 이어서 제 1 재료를 포함한 제 1 층(16a)이 배치된다. 다른 실시예들에서, 제 1 재료를 포함한 제 1 층이 위상 조정부 상에 배치될 수 있음을 이해할 것이다.
도 3은 이 실시예에서 실리콘을 포함하는 위상 조정부(20)의 두께 및 제 1 층(16a)의 두께와 제 2 층(16b)의 두께 사이의 비에 의존하는 흡수재 부분(16)의 시뮬레이션된 반사율의 맵을 도시한다. 흡수재 부분(16)의 반사율은 제 1 층(16a)의 제 1 재료가 은을 포함하고 제 2 층(16b)의 제 2 재료가 알루미늄을 포함하는 흡수재 부분에 대해 얻어졌다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 층(16b)의 두께에 비해 제 1 층(16a)의 두께를 증가시킴으로써 흡수재 부분(16)의 반사율이 감소하고, 및/또는 제 2 층(16b)의 두께에 비해 제 1 층(16a)의 두께를 감소시킴으로써 흡수재 부분(16)의 반사율이 증가한다. 이는 제 2 층(16b)의 재료보다 높은 흡수계수를 갖는 제 1 층(16a)의 재료로 인한 것일 수 있다. 하지만, 제 1 층의 재료는 제 2 층의 재료보다 높은 흡수계수를 갖는 것으로 제한되지 않음을 이해할 것이다. 예를 들어, 제 2 층의 두께에 대한 제 1 층의 두께의 증가 또는 감소가 제 2 층의 흡광도에 대한 제 1 층의 흡광도의 증가 또는 감소를 야기할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
위상 조정부(20)의 두께의 변동이 흡수재 부분의 반사율의 변동을 야기한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 위상 조정부(20)의 두께의 증가가 흡수재 부분(16)의 반사율의 증가를 초래할 수 있다. 위상 조정부(20)의 두께는 제 1 및/또는 제 2 층들(16a, 16b)의 두께를 변동시키는 대신에 또는 이에 추가하여 변동될 수 있다. 흡수재 부분(16)의 제 1 및/또는 제 2 층들(16a, 16b)의 두께 및/또는 위상 조정부(20)의 두께를 변동시킴으로써, 흡수재 부분(16)의 반사율이 조정 또는 변동될 수 있다. 예를 들어, 흡수재 부분(16)의 제 1 및/또는 제 2 층들(16a, 16b)의 두께 및/또는 위상 조정부(20)의 두께는 흡수재 부분(16)의 사전설정된 또는 원하는 반사율을 제공하도록 선택될 수 있다. 다시 말해서, 제 1 재료의 두께 대 제 2 재료의 두께의 비가 사전설정된 또는 원하는 반사율을 제공하도록 선택될 수 있다.
도 4는 제 1 층(16a) 또는 제 2 층(16b)의 두께에 따른 도 3에 관하여 설명된 흡수재 부분(16)의 시뮬레이션된 반사율의 그래프를 도시한다. 도 4에 도시된 각각의 라인은 위상 조정부(20)의 구성, 예를 들어 위상 조정부(20)의 두께에 대응한다. 위상 조정부(20)의 두께는 도 4에 도시된 그래프에서 약 0 nm 내지 5 nm에서 변동되었다. 제 1 층(16a)의 두께 또는 제 2 층(16b)의 두께를 감소시킴으로써, 흡수재 부분(16)의 반사율이 증가하는 한편, 제 1 층(16a)의 두께 또는 제 2 층(16b)의 두께의 증가는 흡수재 부분(16)의 반사율의 감소를 야기한다. 제 1 층(16a)의 두께 또는 제 2 층(16b)의 두께의 감소 또는 증가는 앞서 설명된 바와 같이 제 1 층(16a) 또는 제 2 층(16b)의 흡광도의 상대적 감소 또는 증가를 야기할 수 있다. 예를 들어, 흡수재 부분(16)이 2 쌍의 층들(16c)을 포함하는 실시예에서, 각각의 제 1 층(16a)은 은을 포함하고, 각각의 제 2 층(16b)은 알루미늄을 포함하며, 제 1 및 제 2 층들 각각은 약 3.5 nm의 두께를 갖고, 흡수재 부분(16)의 반사율은 약 10 %이다. 본 실시예에서의 흡수재 부분(16)은 약 14 nm의 두께를 갖는 한편, 위상 조정부(20)의 두께는 약 5 nm이다.
제 1 및 제 2 층(16a, 16b)의 수, 예를 들어 층들의 쌍들(16c)의 수는 흡수재 부분(16)의 반사율을 조정하거나 변동시키도록 변동될 수 있다. 도 5는 제 1 층(16a) 또는 제 2 층(16b)의 두께에 따른 흡수재 부분(16)의 시뮬레이션된 반사율의 또 다른 그래프를 도시한다. 도 5에서, 시뮬레이션된 반사율은 도 3에 관하여 앞서 설명된 것과 유사한 흡수재 부분에 대해 도시된다. 하지만, 도 5는 3 쌍의 층들(16c), 예를 들어 3 개의 제 1 층들(16a) 및 3 개의 제 2 층들(16b)을 포함하는 흡수재 부분(16)에 대한 시뮬레이션된 반사율을 도시한다. 도 5로부터, 2 쌍의 층들(16c)을 포함하는 흡수재 부분(16)에 비해 3 쌍의 층들(16c)을 포함하는 흡수재 부분(16)에 대해 흡수재 부분(16)의 반사율이 감소된다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 제 1 층(16a) 또는 제 2 층(16b)의 3.5 nm의 두께에서, 흡수재 부분(16)의 반사율은 거의 0 %로 감소된다. 제 1 및 제 2 층들(16a, 16b)의 수는 흡수재 부분(16)의 사전설정된 또는 원하는 반사율을 제공하도록 선택될 수 있다.
도 6은 제 1 층(16a) 또는 제 2 층(16b)의 두께에 따른 흡수재 부분(16)의 시뮬레이션된 반사율의 또 다른 그래프를 도시한다. 도 6에서, 시뮬레이션된 반사율은 도 4에 관하여 앞서 설명된 것과 유사한 흡수재 부분에 대해 도시된다. 하지만, 제 1 층(16a)의 두께 대 제 2 층(16b)의 두께의 비는 약 1:2이다. 다시 말하면, 제 2 층(16b)의 두께는 제 1 층(16a)의 두께의 약 2 배이다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 층(16b)의 두께의 증가가 흡수재 부분(16)의 반사율의 증가를 야기한다. 예를 들어, 제 1 층(16a) 또는 제 2 층(16b)의 3.5 nm의 두께에서, 흡수재 부분의 반사율은 10 %보다 크다.
도 3 내지 도 6은 제 1 층(16a)의 제 1 재료로서 은을 포함하고 제 2 층(16b)의 제 2 재료로서 알루미늄을 포함하는 흡수재 부분(16)의 실시예들에 관한 것이다. 본 명세서에 기재된 흡수재 부분은 은을 포함한 제 1 층 및 알루미늄을 포함한 제 2 층을 포함하는 것으로 제한되지 않음을 이해할 것이다. 제 1 및 제 2 층들의 제 1 및 제 2 재료들은, 예를 들어 약 5 내지 15 %의 사전설정된 또는 원하는 반사율과 같은 사전설정된 또는 원하는 반사율을 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 제 1 층의 제 1 재료는 탄탈럼 또는 탄탈럼-질화물을 포함하고, 및/또는 제 2 층의 제 2 재료는 실리콘을 포함할 수 있다. 탄탈럼, 탄탈럼-질화물 및/또는 실리콘은 은의 흡수계수보다 작은 흡수계수를 포함한다. 탄탈럼 또는 탄탈럼-질화물을 제 1 층의 제 1 재료로서 및/또는 실리콘을 제 2 층의 제 2 재료로서 제공함으로써, 흡수재 부분의 반사율은 제 1 층의 제 1 재료로서 은을 포함하고 제 2 층의 제 2 재료로서 알루미늄을 포함하는 흡수재 부분에 비해 증가될 수 있다. 제 1 층(16a)의 제 1 재료로서 탄탈럼 또는 탄탈럼-질화물 및/또는 제 2 층(16b)의 제 2 재료로서 실리콘을 포함하는 흡수재 부분(16)은 2 % 초과 및 20 % 미만의 반사율을 포함할 수 있다. 흡수재 부분(16)의 반사율은 제 1 및 제 2 층들(16a, 16b)의 쌍들(16c)의 수 및/또는 제 2 층(16b)의 두께에 대한 제 1 층(16a)의 두께를 변동시킴으로써 변동될 수 있다.
도 7은 리소그래피 장치와 사용하기 위한 마스크(MA)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 7에 도시된 마스크(MA)는 도 2에 도시된 것과 유사하다. 도 7에 도시된 실시예에서, 제 1 층(16a)의 제 1 재료는 은을 포함할 수 있고 제 2 층(16b)의 제 2 재료는 실리콘을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 실시예에서, 제 1 층(16a)이 위상 조정부(20) 상에 배치되고, 이어서 제 2 층(16b)이 배치된다.
도 7에 도시된 실시예에서, 흡수재 부분(16)은 추가적으로 제 3 층(16d) 및 제 4 층(16e)을 포함한다. 제 3 층(16d) 및 제 4 층(16e)은 각각 제 1 층(16a)의 제 1 재료 및 제 2 층(16b)의 제 2 재료와 상이한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 층(16d)의 제 3 재료는 알루미늄을 포함할 수 있고, 제 4 층(16e)의 제 4 재료는 탄탈럼-질화물을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 실시예에서, 제 3 층(16d)은 제 1 층(16a) 상에 배치되고 제 4 층(16e)은 제 3 층(16d) 상에 배치된다. 본 명세서에 개시된 흡수재 부분은 제 3 및 제 4 층들의 이러한 배치로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 제 4 층이 제 1 층 상에 배치될 수 있거나, 제 3 및 제 4 층들 중 하나가 제 2 층 상에 배치될 수 있는 한편, 제 3 및 제 4 층들 중 다른 하나는 제 2 층 상에 배치된 제 3 및 제 4 층들 중 하나 상에 배치된다. 흡수재 부분(16)에 제 3 층 및/또는 제 4 층을 제공함으로써, 패터닝 디바이스, 예를 들어 흡수재 부분의 1 이상의 속성이 조정될 수 있다. 예를 들어, 흡수재 부분의 제 3 및/또는 제 4 층들의 제공은 리소그래피 장치의 수소 환경 및/또는 방사선에 의해 마스크 상에 가해지는 부하 하에서 마스크의 안정성/성능을 개선할 수 있다. 제 3 및/또는 제 4 층들의 제공은, 예를 들어 심자외선 검사와 같은 마스크의 검사 및/또는 세정을 용이하게 할 수 있다.
도 8은 도 2 또는 도 7에 도시된 마스크(MA)의 제조 방법의 흐름도를 도시한다. 상기 방법은 반사재 부분(18)을 형성하는 단계를 포함한다(단계 1005). 앞서 설명된 바와 같이, 반사재 부분(18)은 입사 방사선(B)을 반사하도록 구성된다. 상기 방법은 흡수재 부분(16)을 형성하는 단계를 포함한다. 흡수재 부분(16)은 입사 방사선(B)을 흡수하고 입사 방사선(B)의 일부분을 반사하도록 구성된다(단계 1010). 반사재 부분(18)은 흡수재 부분(16) 아래에 형성된다. 앞서 설명된 바와 같이, 흡수재 부분(16)은 제 1 층(16a) 및 제 2 층(16b)을 포함한다. 흡수재 부분의 제 1 층(16a)은 제 2 층(16b)의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함한다. 흡수재 부분(16)은 다층 흡수재 부분으로서 형성될 수 있다. 상기 방법은 반사재 부분과 흡수재 부분 사이에 위상 조정부(20)를 형성하는 단계를 포함한다(단계 1015). 위상 조정부(20)는 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선과 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 위상 시프트를 유도하도록 구성되어, 반사재 부분(18)에 의해 반사된 방사선이 흡수재 부분(16)에 의해 반사된 방사선의 부분과 상쇄 간섭하도록 한다.
반사재 부분(18)은 예를 들어 유리 기판과 같은 기판 상에 형성될 수 있다. 흡수재 부분(16), 반사재 부분(18) 및/또는 위상 조정부(20)는 예를 들어 화학 기상 증착과 같은 1 이상의 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
흡수재 부분(16)은 위상 조정부(20) 및/또는 반사재 부분(18) 상에 배치될 수 있다. 상기 방법은 흡수재 부분(16)에 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다(단계 1020). 흡수재 부분(16) 내의 형성된 패턴은 리소그래피 장치(LA)에 의해 기판 상에 투영될 수 있다. 예를 들어, 방사선 감응재, 예를 들어 레지스트 또는 포토 레지스트가 흡수재 부분(16)에 적용될 수 있다. 패턴은 흡수재 부분(16) 상에 노광될 수 있다. 흡수재 부분(16)의 노광된 영역은, 예를 들어 흡수재 층(16)을 에칭함으로써 제거될 수 있다.
위상 조정부(20)는 흡수재 부분(16)의 제 1 층/각각의 제 1 층의 제 1 재료 및/또는 제 2 층/각각의 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 재료, 예를 들어 루테늄을 포함하는 것으로 설명되었지만, 다른 실시예들에서 위상 조정부는 흡수재 부분(16) 또는 반사재 부분(18)의 제 1 층의 제 1 재료 또는 제 2 층의 제 2 재료와 동일한 재료를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 루테늄을 포함할 수 있는 위상 조정부(20)의 제 1 층은 반사재 부분(18)의 캡 부분으로서 간주될 수 있다. 캡 부분은, 예를 들어 반사재 부분(18)의 적어도 하나의 층, 예를 들어 반사재 부분(18)의 최상부 또는 마지막 층의 두께가 증가 또는 감소될 때, 흡수재 부분(16)의 일부가 될 수 있다. 그 후, 반사재 부분의 적어도 하나의 층은 위상 조정부(20)(또는 적어도 그 일부)를 정의할 수 있다. 반사재 부분의 적어도 하나의 층은 실리콘을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 위상 조정부는 캡 부분에 인접한 1 이상의 층에 의해 제공될 수 있다. 이는 마스크(MA)의 제조를 용이하게 할 수 있다.
본 명세서에서는, 리소그래피 장치와 관련하여 본 발명의 특정 실시예들이 언급되지만, 본 발명의 실시예들은 다른 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 마스크 검사 장치, 메트롤로지 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 여하한의 장치에서 사용될 수 있다. 이 장치는 일반적으로 리소그래피 툴이라고 칭해질 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건들 또는 주위(비-진공) 조건들을 이용할 수 있다.
"EUV 방사선"이라는 용어는 4 내지 20 nm 범위, 예를 들어 13 내지 14 nm 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포괄하는 것으로 간주될 수 있다. EUV 방사선은 10 nm 미만, 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같은 4 내지 10 nm 범위 내의 파장을 가질 수 있다. 마스크(MA)는, 예를 들어 13.5 nm와 같은 13 내지 14 nm 범위 내의, 또는 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같은 4 내지 10 nm 범위 내의 파장을 포함한 EUV 방사선과 사용하기 위해 제공될 수 있다.
도 1은 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스로서 방사선 소스(SO)를 도시하지만, 여하한의 적절한 소스가 EUV 방사선을 생성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전기 방전을 이용하여 연료(예를 들어, 주석)를 플라즈마 상태로 전환함으로써 EUV 방출 플라즈마가 생성될 수 있다. 이 타입의 방사선 소스는 방전 생성 플라즈마(DPP) 소스라고 칭해질 수 있다. 전기 방전은 방사선 소스의 일부를 형성할 수 있거나 전기 연결을 통해 방사선 소스(SO)에 연결되는 별도의 개체일 수 있는 전력 공급기에 의해 생성될 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 다른 적용예들을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 가능한 다른 적용예들은 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등을 포함한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.
Claims (14)
- 리소그래피 장치와 사용하기 위한 패터닝 디바이스에 있어서,
입사 방사선을 흡수하고 입사 방사선의 일부분을 반사하도록 구성된 흡수재 부분(absorber portion) -상기 흡수재 부분은 제 1 층 및 제 2 층을 포함하고, 상기 흡수재 부분의 제 1 층은 상기 흡수재 부분의 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함함- ;
상기 흡수재 부분 아래에 배치된 반사재 부분(reflector portion) -상기 반사재 부분은 상기 흡수재 부분을 통과한 입사 방사선을 반사하도록 구성됨- ; 및
상기 반사재 부분과 상기 흡수재 부분 사이에 배치된 위상 조정부(phase tune portion) -상기 위상 조정부는 상기 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선 사이에 위상 시프트(phase shift)를 유도하도록 구성되어, 상기 반사재 부분에 의해 반사된 입사 방사선이 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선과 상쇄 간섭하도록 함-
를 포함하고,
상기 반사재 부분에 의해 반사된 입사 방사선은 상기 위상 조정부 및 상기 흡수재 부분을 통과한 후에 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선과 상쇄 간섭하고,
리소그래피 장치에 의해 기판 상에 투영될 패턴은 상기 흡수재 부분에 형성되고, 상기 흡수재 부분은 상기 위상 조정부 상에 배치되는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 위상 조정부는 상기 위상 조정부에 의해 유도된 위상 시프트가 상기 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분 사이에 상쇄 간섭을 야기하도록 선택되는 재료 및/또는 두께를 포함하는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 재료들은 상기 흡수재 부분이 1 내지 20 %의 범위 내의 반사율을 포함하도록 선택되는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 재료들은 상기 흡수재 부분의 두께가 25 nm 또는 30 nm 이하이도록 선택되는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 층 및 상기 제 2 층은 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선의 부분이 동위상(in phase)이거나, 단일 위상을 포함하도록 배치되는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 재료들 및/또는 상기 제 1 층의 두께 대 상기 제 2 층의 두께의 비는 사전설정된 반사율을 제공하도록 선택되는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 위상 조정부는 상기 제 1 층의 제 1 재료 및/또는 상기 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 재료를 포함하는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 흡수재는 제 3 층 및 제 4 층을 포함하는 패터닝 디바이스. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 3 층 및 제 4 층 중 하나는 상기 제 1 층 및 제 2 층 중 하나 상에 배치되고, 상기 제 3 층 및 제 4 층 중 다른 하나는 상기 제 1 층 및 제 2 층 중 하나 상에 배치되는 상기 제 3 층 및 제 4 층 중 하나 상에 배치되는 패터닝 디바이스. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 층 및/또는 제 4 층은 은, 탄탈럼, 탄탈럼-질화물 및 니켈 중 적어도 하나를 포함하는 패터닝 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 디바이스는 13.5 nm 또는 6.7 nm의 파장을 포함하는 방사선과의 사용을 위해 제공되는 패터닝 디바이스. - 리소그래피 장치와 사용하기 위한 패터닝 디바이스의 제조 방법에 있어서,
반사재 부분을 형성하는 단계 -상기 반사재 부분은 입사 방사선을 반사하도록 구성됨- ;
흡수재 부분을 형성하는 단계 -상기 흡수재 부분은 입사 방사선을 흡수하고 입사 방사선의 일부분을 반사하도록 구성되며, 상기 반사재 부분은 상기 흡수재 부분 아래에 형성되고, 상기 흡수재 부분은 제 1 층 및 제 2 층을 포함하며, 상기 제 1 층은 상기 제 2 층의 제 2 재료와 상이한 제 1 재료를 포함함- ;
상기 반사재 부분과 상기 흡수재 부분 사이에 위상 조정부를 형성하는 단계 -상기 위상 조정부는 상기 흡수재 부분을 통과하였고 상기 반사재 부분에 의해 반사된 방사선과 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선 사이에 위상 시프트를 유도하도록 구성되어, 상기 반사재 부분에 의해 반사된 방사선이 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선과 상쇄 간섭하도록 함- ; 및
리소그래피 장치에 의해 기판 상에 투영될 패턴을 상기 흡수재 부분에 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 반사재 부분에 의해 반사된 입사 방사선은 상기 위상 조정부 및 상기 흡수재 부분을 통과한 후에 상기 흡수재 부분에 의해 반사된 방사선과 상쇄 간섭하고, 상기 흡수재 부분은 상기 위상 조정부 상에 배치되는 방법. - 리소그래피 장치로서, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 패터닝 디바이스와 함께 사용하도록 구성된, 리소그래피 장치.
- 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
상기 방사선 빔은 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 패터닝 디바이스에 의해 패터닝되는 방법.
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