KR20240052291A - Debris Shield used for EUV Light Source, and Method for Manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
EUV 광원에 대해 사용되는 데브리스 쉴드(Debris Shield)가 개시된다. 데브리스 쉴드는, EUV 광원으로부터 방출되는 데브리스(debris)를 차단하는 광투과막, 및 광투과막의 일면에 형성되는 지지막 패턴을 구비한다. 지지막 패턴은 광투과막을 노출시키는 다수의 광투과부를 갖는다. 광투과부는 상기 지지막 패턴에 의해 상호 고립된 형상, 예컨대 하니콤(honey-comb) 구조를 갖는다. 데브리스가 지속적으로 충돌하여 어느 하나의 광투과부에 파손이 발생하여도 데브리스 쉴드의 박막 전체의 파손은 발생하지 않는다. 또한 광투과막의 박막화가 가능하여 데브리스 쉴드의 투과율을 높일 수 있다.A Debris Shield used for EUV light sources is disclosed. The debris shield includes a light-transmitting film that blocks debris emitted from an EUV light source, and a support film pattern formed on one side of the light-transmitting film. The support film pattern has a plurality of light-transmitting portions that expose the light-transmitting film. The light transmitting portion has a shape isolated from each other by the supporting membrane pattern, for example, a honeycomb structure. Even if any light transmitting part is damaged due to continuous collision of debris, the entire thin film of the debris shield is not damaged. Additionally, it is possible to thin the light-transmitting film, thereby increasing the transmittance of the debris shield.
Description
본 발명은 EUV 광원용 데브리스 쉴드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 극자외선 리소그래피에 사용되는 EUV 광원으로부터 방출되는 데브리스(debris)를 차단하여 포토마스크에 EUV 광을 조사시키는 데브리스 쉴드 및 그 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a debris shield for an EUV light source, and more specifically, to a debris shield that blocks debris emitted from an EUV light source used in extreme ultraviolet lithography and irradiates EUV light to a photomask, and the same. It's about the production method.
포토리소그래피(Photo-lithography)라고 불리는 노광(Exposure) 기술의 발달은 반도체 집적 회로의 고집적화(High integration)를 가능하게 하였다. 현재 상용화된 노광 공정은 193㎚의 ArF 파장을 이용하고 있으나, 더욱 미세화된 회로 선폭을 구현하기 위하여 매우 단파장인 13.5㎚ 파장을 노광 파장으로 사용하는 EUV 리소그래피 기술이 개발되고 있다.The development of exposure technology called photo-lithography has made possible high integration of semiconductor integrated circuits. The currently commercialized exposure process uses an ArF wavelength of 193 nm, but in order to implement a more refined circuit linewidth, EUV lithography technology is being developed that uses a very short wavelength of 13.5 nm as the exposure wavelength.
도 1 은 EUV 광원으로부터 조사되는 EUV 광을 노광광으로 사용하여 웨이퍼에 EUV 광을 조사하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a state in which EUV light is irradiated to a wafer using EUV light emitted from an EUV light source as exposure light.
EUV 광원에서 방사되는 EUV 광은 포토마스크(P)를 거쳐 웨이퍼(W)에 조사된다. 포토마스크(P)에는 웨이퍼(W)에 전사될 패턴이 형성되어 있으며, 이에 따라 웨이퍼(W)에는 패턴의 형상에 따라 EUV 광이 선택적으로 조사되어 패턴이 형성된다.EUV light emitted from the EUV light source is irradiated to the wafer (W) through the photomask (P). A pattern to be transferred to the wafer W is formed on the photomask P, and accordingly, EUV light is selectively irradiated to the wafer W according to the shape of the pattern to form a pattern.
일반적으로, EUV 광을 생성하기 위해서는 이온화된 플라즈마를 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다. EUV 방출 타겟 물질로부터의 플라즈마 여기는 고전력 레이저빔(LLP : laser produced plasma)에 의해 또는 전극들 사이의 전기적 가스 방전(DPP : discharge produced plasma)에 의해 발생될 수 있다. 그런데, 플라즈마 광원은 단지 광자들을 방출할 뿐만 아니라, 소스 자체의 특성에 따라 Sn, Li, Sb, Xe 등과 같은 원하지 않는 물질, 즉 데브리스(debris)를 생성한다. 이러한 데브리스는 광학적 컴포넌트들에 응결하여 그 성능을 약화시킨다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 EUV 광에 포함되어 있는 데브리스를 차단하는 데브리스 쉴드(debris shield)가 사용된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 데브리스 쉴드(10)는 EUV 광이 높은 투과율로 투과되도록 매우 얇은 박막으로 구성되며 EUV 광의 조사 경로상에 설치된다. 이러한 박막 구조에 의하여, 데브리스 쉴드(10)는 EUV 광은 투과시키되 데브리스는 차단한다.In general, a method using ionized plasma is widely used to generate EUV light. Plasma excitation from an EUV emitting target material can be generated by a high-power laser beam (LLP: laser produced plasma) or by an electrical gas discharge (DPP: discharge produced plasma) between electrodes. However, the plasma light source not only emits photons, but also generates unwanted substances such as Sn, Li, Sb, Xe, etc., that is, debris, depending on the characteristics of the source itself. This debris condenses on optical components and weakens their performance. To prevent this phenomenon, a debris shield is used to block debris contained in EUV light. As shown in FIG. 1, the
데브리스 쉴드(10)는 EUV 광원에 대한 높은 투과도와 높은 열을 견딜 수 있어야 하며, 그 외에도 균일성, 강도, 안정성, 내구성 등의 여러 요구 조건을 충족해야 한다. 특히, 데브리스 쉴드(10)는 상기한 바와 같은 데브리스를 효과적으로 차단해야 한다. 그런데, 데브리스 쉴드(10)가 사용되는 동안 지속적으로 데브리스가 충돌하며, 이에 의하여 데브리스 쉴드(10)가 파괴될 수 있다. 데브리스 쉴드(10)는 매우 얇은 박막으로 구성되므로 박막의 일 부위가 데브리스에 의해 천공되는 경우에도 전체 박막이 파손된다. 데브리스 쉴드(10)의 파괴를 방지하기 위하여 박막 두께를 두껍게 하거나 기계적 강도가 높은 재질로 박막을 형성할 수 있으나, 이 경우 EUV 광의 투과율이 낮아지는 문제가 발생한다.The
본 발명은 데브리스 쉴드에 대해 요구되는 광학적 투과율을 확보하면서도 데브리스의 지속적 충돌 시에도 데브리스 쉴드의 파손을 효과적으로 방지할 수 있는 방안을 제공하는 것이다The present invention provides a method to effectively prevent damage to the debris shield even in the event of continuous collision of debris while securing the optical transmittance required for the debris shield.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데브리스 쉴드는, EUV 광원으로부터 방사되는 EUV 광이 투과되며 상기 EUV 광원으로부터 방출되는 데브리스(debris)를 차단하는 광투과막; 및 상기 광투과막의 일면에 형성되며 상기 광투과막을 노출시키는 다수의 광투과부를 갖는 지지막 패턴;을 포함한다. 이때, 적어도 일부의 상기 광투과부는 상기 지지막 패턴에 의해 상호 고립된 형상을 갖는다.The debris shield of the present invention for achieving the above object includes a light-transmitting film that transmits EUV light emitted from an EUV light source and blocks debris emitted from the EUV light source; and a support film pattern formed on one surface of the light-transmitting film and having a plurality of light-transmitting portions that expose the light-transmitting film. At this time, at least some of the light transmitting parts have a shape that is isolated from each other by the support film pattern.
상기 지지막 패턴은 격자상으로 형성될 수 있고, 상기 광투과부가 육각형의 평단면을 갖도록 하니콤(honey-comb) 구조를 갖도록 형성될 수도 있다.The support film pattern may be formed in a grid shape, and the light transmitting portion may be formed to have a honeycomb structure such that the light transmitting portion has a hexagonal flat cross-section.
상기 광투과막은 Si, B, Y, Zr, Nb, Zn, Ru, Mo 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 광투과막은 SiN 을 포함한다.The light-transmitting film may include one or more of Si, B, Y, Zr, Nb, Zn, Ru, and Mo. Preferably, the light-transmitting film includes SiN.
상기 광투과막은 30~60nm 의 두께를 갖는다.The light-transmitting film has a thickness of 30 to 60 nm.
상기 광투과막은 상기 EUV 광에 대하여 70% 이상의 투과율을 갖는다.The light-transmitting film has a transmittance of 70% or more for the EUV light.
상기 지지막 패턴은 Si, Cu, Al, Ti, Ta, Au 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 지지막 패턴은 다결정 Si 를 포함할 수 있다.The support film pattern may include one or more of Si, Cu, Al, Ti, Ta, and Au. The support film pattern may include polycrystalline Si.
상기 지지막 패턴은 2~10㎛ 의 두께 및 5~50㎛ 의 폭을 갖는다.The support membrane pattern has a thickness of 2 to 10 μm and a width of 5 to 50 μm.
상기 광투과부는 내접하는 원의 지름이 5㎛ 이상인 크기를 갖는다.The light transmitting part has an inscribed circle diameter of 5 ㎛ or more.
상기 광투과부는 상기 광투과막의 전체 면적의 70% 이상이 노출되도록 형성되는 것이 바람직하다.The light transmitting portion is preferably formed so that 70% or more of the total area of the light transmitting film is exposed.
본 발명의 데브리스 쉴드는, 상기 광투과막과 상기 지지막 패턴 사이에 형성되는 식각저지막을 상기 지지막 패턴과 동일한 패턴으로 식각하여 형성되는 식각저지막 패턴을 더 포함할 수 있다.The debris shield of the present invention may further include an etch-stop film pattern formed by etching an etch-stop film formed between the light-transmitting film and the support film pattern in the same pattern as the support film pattern.
상기 식각저지막 패턴은 SiO 를 포함한다.The etch stop film pattern includes SiO.
본 발명의 데브리스 쉴드는, 상기 광투과막의 타면에 형성되는 캡핑막을 더 포함할 수 있다.The debris shield of the present invention may further include a capping film formed on the other surface of the light-transmitting film.
상기 캡핑막은 Ru, Mo, Zr, Zn 중 하나 이상을 포함하거나, 이 물질에 Si, C, N 중 하나 이상을 더 포함한다.The capping film includes one or more of Ru, Mo, Zr, and Zn, or the material further includes one or more of Si, C, and N.
상기 캡핑막은 5nm 이하의 두께를 갖는다.The capping film has a thickness of 5 nm or less.
본 발명의 다른 측면에 의하면 EUV 광원에 대해 사용되는 데브리스 쉴드(Debris Shield) 제작 방법이 제공된다. 상기 방법은, a) 상기 EUV 광원으로부터 방사되는 EUV 광이 투과되며 상기 EUV 광원으로부터 방출되는 데브리스(debris)를 차단하는 광투과막을 기판상에 형성하는 단계; b) 상기 광투과막상에 지지막을 형성하는 단계; c) 상기 지지막을 패터닝하여, 상기 광투과막을 노출시키는 다수의 광투과부를 갖는 지지막 패턴을 형성하는 단계; 및 d) 상기 기판을 식각하여 상기 광투과막을 지지하는 지지체를 형성하는 단계;를 포함한다. 이때 적어도 일부의 상기 광투과부는 상기 지지막 패턴에 의해 상호 고립된 형상을 갖는다.According to another aspect of the present invention, a method for manufacturing a Debris Shield used for an EUV light source is provided. The method includes the steps of: a) forming a light-transmitting film on a substrate that transmits EUV light emitted from the EUV light source and blocks debris emitted from the EUV light source; b) forming a support film on the light-transmitting film; c) patterning the support film to form a support film pattern having a plurality of light-transmitting portions exposing the light-transmitting film; and d) etching the substrate to form a support that supports the light-transmitting film. At this time, at least some of the light transmitting parts have a shape that is isolated from each other by the support film pattern.
상기 방법은, 상기 c) 단계 후에 상기 지지막 패턴의 외표면에 SiO2 로 형성된 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming a passivation layer made of SiO 2 on the outer surface of the support film pattern after step c).
상기 방법은, 상기 b) 단계 전에 상기 광투과막상에 SiO 를 포함하는 식각저지막을 형성하는 단계; 및 상기 d) 단계 후에 상기 지지막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 식각저지막을 식각하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method includes forming an etch-stop film containing SiO on the light-transmitting film before step b); and etching the etch stop layer using the support layer pattern as an etch mask after step d).
상기 방법은, 상기 d) 단계 후에 상기 광투과막의 하면에 Ru, Mo, Zr, Zn 중 하나 이상을 포함하거나 이 물질에 Si, C, N 중 하나 이상을 더 포함하는 캡핑막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method further includes forming a capping film containing one or more of Ru, Mo, Zr, and Zn on the lower surface of the light transmitting film after step d), or further comprising one or more of Si, C, and N in this material. It can be included.
본 발명의 데브리스 쉴드의 구조에 의하면, 광투과막이 지지층 패턴에 의하여 다수의 고립된 광투과부를 갖도록 형성된다. 따라서 데브리스가 지속적으로 충돌하여 어느 하나의 광투과부에 파손이 발생하여도 데브리스 쉴드의 박막 전체의 파손은 발생하지 않는다. 또한 광투과막의 박막화가 가능하여 데브리스 쉴드의 투과율을 높일 수 있다.According to the structure of the debris shield of the present invention, the light-transmitting film is formed to have a plurality of isolated light-transmitting portions by the support layer pattern. Therefore, even if any light transmitting part is damaged due to continuous collision of debris, the entire thin film of the debris shield is not damaged. Additionally, it is possible to thin the light-transmitting film, thereby increasing the transmittance of the debris shield.
또한 본 발명의 데브리스 쉴드 제작 공정에 의하면 데브리스 쉴드의 제작이 매우 효율적으로 이루어질 수 있다.Additionally, according to the debris shield manufacturing process of the present invention, the debris shield can be manufactured very efficiently.
도 1 은 EUV 광원으로부터 조사되는 EUV 광을 노광광으로 사용하여 웨이퍼에 EUV 광을 조사하는 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 2 내지 도 13 은 본 발명에 따른 데브리스 쉴드 제작 과정을 순차적으로 도시한 도면.
도 14 내지 도 16 은 도 13 의 데브리스 쉴드의 지지막 패턴의 다양한 실시예를 도시한 도면.Figure 1 is a diagram schematically showing a state in which EUV light is irradiated to a wafer using EUV light emitted from an EUV light source as exposure light.
2 to 13 are diagrams sequentially showing the process of manufacturing a debris shield according to the present invention.
FIGS. 14 to 16 are diagrams illustrating various embodiments of the support film pattern of the debris shield of FIG. 13.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 기술한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하의 설명에서는, 먼저 도 13 내지 도 16 을 참조하여 본 발명에 따른 데브리스 쉴드의 구조를 설명한다. 도 13 은 본 발명에 따른 데브리스 쉴드의 구조를 도시한 도면이다.In the following description, the structure of the debris shield according to the present invention will first be described with reference to FIGS. 13 to 16. Figure 13 is a diagram showing the structure of a debris shield according to the present invention.
본 발명의 데브리스 쉴드(Debris Shield)는, 지지체(11a), 광투과막(13), 식각저지막 패턴(15a), 지지막 패턴(17a), 및 캡핑막(20)을 포함하여 구성된다.Debris Shield of the present invention includes a support (11a), a light transmission film (13), an etch stop film pattern (15a), a support film pattern (17a), and a capping film (20). .
지지체(11a)는 실리콘 기판을 패터닝하여 형성되며, 그 상부의 광투과막(13), 식각저지막 패턴(15a), 및 지지막 패턴(17a)을 지지하는 기능을 한다.The
광투과막(13)은 EUV 광원으로부터 방사되는 EUV 광이 투과되며, 또한 EUV 광원으로부터 방출되는 데브리스(debris)를 차단하는 기능을 한다.The light-transmitting
광투과막(13)은 EUV 광을 손실 없이 투과시키기 위하여 높은 투과율을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 광투과막(13)은 Si, B, Y, Zr, Nb, Zn, Ru, Mo 중 하나 이상을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 또한 광투과막(13)은 이 물질에 O, N, C 중 하나 이상을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 광투과막(13)은 SiN 으로 형성된다.The light transmitting
광투과막(13)은 EUV 광의 투과율을 높이기 위하여 얇은 두께를 갖는 것이 바람직하다. 광투과막(13)의 기계적 강도를 높이기 위해서는 일정 이상의 두께를 가져야 하나, 본 발명의 데브리스 쉴드(10)에서는 후술되는 바와 같은 지지막 패턴(17a)에 의하여 기계적 강도가 높아지므로 매우 박막화가 가능하고 이에 따라 높은 투과율의 확보가 가능하다. 본 발명에서 광투과막(13)은 30~60nm 의 두께를 갖는다.The light transmitting
본 발명의 광투과막(13)은 상기와 같은 재질 및 두께에 의하여 EUV 광에 대해 70% 이상의 투과율 확보가 용이하다.The light-transmitting
지지막 패턴(17a)은 광투과막(13)의 상면에 형성되며 광투과막(13)을 노출시키는 다수의 광투과부(18)를 갖는다. 광투과부(18)는 지지막 패턴(17a)을 식각에 의해 패터닝함으로써 형성된다. 지지막 패턴(17a)은 광투과막(13)의 기계적 강도를 보완하는 기능을 한다. 도 13 에서는 지지막 패턴(17a)이 광투과막(13)의 상면에 형성된 예를 도시하고 있으나, 지지막 패턴(17a)은 광투과막(13)의 하면에 형성될 수도 있다.The
지지막 패턴(17a)은 Si, Cu, Al, Ti, Ta, Au 중 하나 이상을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 지지막 패턴(17a)은 다결정 실리콘(poly-Si)으로 형성된다. 다결정 Si 로 형성할 경우, 지지막 패턴(17a)의 형성 공정에서 지지막 패턴(17a)의 두께(도 13 에서 수직방향의 길이)를 두껍게 형성하기가 용이하다. 또한 지지막 패턴(17a)이 두꺼운 두께를 가지면 지지막 패턴(17a)이 형성된 영역에서 EUV 광의 투과율이 두께에 비례하여 감소할 수 있는데, 실리콘은 투과율이 높으므로 지지막 패턴(17a)이 두꺼워지더라도 투과율 손실이 최소화되는 장점이 있다. 본 발명에서 지지막 패턴(17a)은 2~10㎛ 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한 지지막 패턴(17a)은 5~50㎛ 의 폭(도 13 에서 수평방향의 길이)을 갖는 것이 바람직하다.The
식각저지막 패턴(15a)은 광투과막(13)과 지지막 패턴(17a) 사이에 형성되며, 지지막 패턴(17a)과 동일한 패턴을 갖는다. 식각저지막 패턴(15a)은 지지막 패턴(17a)의 형성을 위한 식각 공정에서 그 하부의 광투과막(13)을 보호하기 위해 형성한 식각저지막(도 4 내지 도 11 의 도면부호 15)을 패터닝함으로써 형성된다. 식각저지막 패턴(15a)은 그 하부의 광투과막(13)에 대해 식각선택비를 갖는 물질로 형성되며, 바람직하게는 SiO 로 형성된다. 식각저지막 패턴(15a)은 식각 시 광투과막(13)을 보호하기에 충분한 두께로 형성되며, 예컨대 50~150nm 의 두께, 바람직하게는 100nm 의 두께로 형성된다.The etch
캡핑막(20)은 지지체(11a)가 식각에 의해 형성되어 광투과막(13)의 하면이 노출된 후에 광투과막(13)의 하면에 형성된다. 캡핑막(20)은 광투과막(13)의 열 방사 성능을 높이고 기계적 강도를 높이는 기능을 한다. 이를 위하여 캡핑막(20)은 Ru, Mo, Zr, Zn 중 하나 이상을 포함하거나, 이 물질에 Si, C, N 중 하나 이상을 더 포함하는 물질로 형성된다. 캡핑막(20)은 열 방사 성능과 기계적 강도를 높이는 데에 필요한 최소한의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에서 캡핑막(20)은 5nm 이하의 두께를 갖는다.The capping
상기와 같은 구성에서 광투과부(18)는 지지막 패턴(17a)에 의해 상호 고립된 형상을 갖는다. 도 14 내지 도 16 은 도 13 의 데브리스 쉴드(10)의 지지막 패턴(17a)의 다양한 실시예를 도시한 도면으로서, 도 13 의 상면을 도시한 도면이다.In the above configuration, the
도 14 에서, 지지막 패턴(17a)은 격자상으로 형성되어 있고, 이에 따라 각각의 광투과부(18)는 평단면이 사각형인 형상을 갖는다. 이와 같이 광투과부(18)들이 지지막 패턴(17a)에 의해 상호간에 고립되도록 형성되므로, 도 1 과 같은 상태에서 EUV 광에 포함된 데브리스에 의해 어느 하나의 광투과부(18)가 파괴되더라도 다른 광투과부(18)는 파괴되지 않는다. 따라서 전체 광투과막(13)이 파괴되지 않고 보호된다. 또한 격자상의 지지막 패턴(17a)이 광투과막(13) 전체의 기계적 강도를 높이는 기능을 함으로써, 광투과막(13)의 박막화가 가능하다.In FIG. 14 , the
도 15 는 지지막 패턴(17a)의 다른 예로서, 광투과부(18)가 육각형의 평단면을 갖도록 지지막 패턴(17a)이 하니콤(honey-comb) 구조를 갖는다. 하이콤 구조는 매우 높은 기계적 강도와 안정성을 가져온다. 따라서 광투과막(13)의 기계적 강도가 더욱 높아지고 광투과막(13)을 더욱 박막화할 수 있다.FIG. 15 shows another example of the
도 16 은 지지막 패턴(17a)의 또 다른 예로서, 광투과부(18)가 원형의 평단면을 갖도록 지지막 패턴(17a)이 형성된다.Figure 16 is another example of the
도 14 내지 도 16 의 광투과부(18)의 형상은 예시적인 것이며, 이 외에도 예컨대 8각형 형상 등과 같은 다양한 형상으로 형성하는 것도 가능하다.The shape of the
상기 실시예들에서, 지지막 패턴(17a)은 50㎛ 이하의 폭(도 13 에서 좌우방향의 폭)을 가지며, 바람직하게는 20㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이하의 폭을 갖는다. 또한, 광투과부(18)는 내접하는 원의 지름이 5㎛ 이상인 크기를 가지며, 바람직하게는 50㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 200㎛ 이상인 크기를 갖는다. 이에 따라 광투과막(13)의 전체 영역에서 지지층 패턴(17a)이 점유하는 영역은 광투과부(18)가 점유하는 영역에 비해 수 분의 1 내지 수십 분의 1 정도가 된다. 따라서 전체 EUV 광의 극히 일부분만 지지층 패턴(17a)을 거쳐 광투과막(13)을 통과하며, 나머지 대부분은 광투과막(13)만을 통과한다. 이에 따라 데브리스 쉴드(10)에 의한 EUV 광의 손실이 매우 적으며, 종래의 방식과 같이 지지층 패턴(17a)이 없이 광투과막만이 존재하는 경우에 비해 광투과막(13)의 박막화가 가능하므로 종래의 방식에 비해 EUV 광의 투과율을 더욱 높일 수 있다. 바람직하게는 광투과부(18)는 광투과막(13)의 전체 면적의 70% 이상, 더 바람직하게는 70~90% 가 노출되도록 형성된다. 구체적으로는, 광투과막(13)의 전체 영역에서 식각저지막 패턴(15a)에 의해 점유되는 부분의 영역이 30% 이하가 되도록 식각저지막 패턴(15a)의 폭, 즉 지지막 패턴(17a)의 폭을 조절함으로써, 광투과막(13)의 70% 이상이 노출되도록 할 수 있다. 이에 의하면, 전체 EUV 광의 70% 이상이 광투과막(13)을 통과하므로 투과율 저하가 최소화된다.In the above embodiments, the
이하에서는 도 2 내지 도 13 을 참조하여 상기와 같은 구성의 데브리스 쉴드 제작 공정을 설명한다. 도 2 내지 도 13 은 본 발명에 따른 데브리스 쉴드 제작 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.Hereinafter, a process for manufacturing a debris shield having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 13. 2 to 13 are diagrams sequentially showing the process of manufacturing a debris shield according to the present invention.
먼저 도 2 와 같은 실리콘 기판(11)을 준비하고, 도 3 과 같이 기판(11)상에 SiN 재질의 광투과막(13)을 증착에 의해 형성한다.First, prepare a
도 4 에 도시된 바와 같이, 광투과막(14)상에 SiO 재질의 식각저지막(15)을 증착에 의해 형성한다. 이때 증착은 LPCVD 에 의해 수행된다. 식각저지막(15)은 SiO 에 금속을 추가로 포함하는 재질로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, an etch-
도 5 에 도시된 바와 같이, 식각저지막(15)상에 다결정 실리콘 재질의 지지막(17)을 증착에 의해 형성한다. 이때 증착은 LPCVD 또는 PECVD 에 의해 수행된다.As shown in FIG. 5, a
도 2 내지 도 5 의 공정에 의하여, 데브리스 쉴드(10) 제작을 위해 사용되는 모든 박막의 적층이 완료된다. 이때 도 3 내지 도 5 의 공정에서 형성되는 각 박막(13, 15, 17)과 동일한 박막들이 기판(11)의 하면에도 각 공정에서 함께 형성된다.By the process of FIGS. 2 to 5, lamination of all thin films used to manufacture the
도 6 과 같이 지지막(17)의 상부에 포토레지스트(PR) 박막을 형성하고 패터닝한다. 도 7 과 같이, 포토레지스트(PR)를 마스크로 하여 지지막(17)을 패터닝함으로써 지지막 패턴(17a)을 형성하고 포토레지스트(PR)을 제거한다. 이때 지지막(17)은 RIE 에 의해 식각된다. 지지막(17)은 그 하부의 식각저지막(15)에 대한 식각선택비를 높이기 위하여 건식 식각에 의해 패터닝되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 6, a photoresist (PR) thin film is formed on the top of the
도 7 의 상태에서 열산화증착(Thermal Oxide Depsoition)을 수행함으로써, 도 8 과 같이 지지막 패턴(17a)의 외표면에 SiO2 로 형성된 패시베이션층(19)을 형성한다. 이때 패시베이션층(19)은 하부에도 동일하게 형성된다. 패시베이션층(19)은 후면 식각 시 지지막 패턴(17a)을 보호하는 기능을 한다.By performing thermal oxide deposition in the state of FIG. 7 , a
그리고나서, 하부의 패시베이션층(19)상에 포토레지스트(PR)의 패턴을 형성하고, 도 9 와 같이 포토레지스트(PR)의 패턴을 식각 마스크로 사용하여 후면 식각함으로써 하부의 패시베이션층(19), 지지막(17), 및 식각저지막(15)을 순차적으로 식각한다. 이에 따라 기판(11)의 하부에 패시베이션층 패턴(19c), 지지막 패턴(17c), 및 식각저지막 패턴(15c)이 형성된다. 이 과정은 RIE 에 의해 수행된다.Then, a photoresist (PR) pattern is formed on the
도 9 의 상태에서 하부가 노출된 기판(11)을 습식 식각하여 도 10 과 같이 지지체(11a)를 형성하고, 하부의 포토레지스트(PR)를 제거한다. 그리고 나서 습식 식각을 통해 도 11 과 같이 지지막 패턴(17a) 외표면의 패시베이션층(19)을 제거한다. 이때 하부의 패시베이션층 패턴(19c)도 함께 제거된다.In the state of FIG. 9, the
도 11 의 상태에서 지지막 패턴(17a)을 식각 마스크로 사용하여 식각저지막(15)을 식각함으로써, 도 12 와 같이 식각저지막 패턴(15a)을 형성한다. 식각저지막(15)의 식각은 HF 를 사용한 습식 식각에 의해 수행됨으로써, 그 하부의 광투과막(13)에 대한 식각선택비를 확보할 수 있다.In the state of FIG. 11, the
도 12 의 상태에서 광투과막(13)의 하부에 금속 증착을 통해 도 13 과 같이 캡핑막(20)을 형성함으로써, 본 발명에 따른 데브리스 쉴드(10)의 제작이 완료된다.The manufacturing of the
이상에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구조를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 제시된 구조는 단지 본 발명의 예시 및 설명을 하기 위한 목적에서 사용된 것이며 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 것이고, 본 발명의 진정한 보호범위는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail through the structure of the present invention with reference to the drawings, but the presented structure is used only for the purpose of illustrating and explaining the present invention and does not limit the meaning or scope of the present invention described in the claims. It is not used to limit. Therefore, anyone skilled in the art of the present invention will understand that various modifications and other equivalent structures are possible from the structure, and the true scope of protection of the present invention should be determined by the patent claims. .
10 : 데브리스 쉴드
11a : 지지체
13 : 광투과막
15a : 식각저지막 패턴
17a : 지지막 패턴
18 : 광투과부
20 : 캡핑막10:
13:
17a: support membrane pattern 18: light transmitting portion
20: capping film
Claims (24)
상기 EUV 광원으로부터 방사되는 EUV 광이 투과되며 상기 EUV 광원으로부터 방출되는 데브리스(debris)를 차단하는 광투과막; 및
상기 광투과막의 일면에 형성되며 상기 광투과막을 노출시키는 다수의 광투과부를 갖는 지지막 패턴;
을 포함하며,
적어도 일부의 상기 광투과부는 상기 지지막 패턴에 의해 상호 고립된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 데브리시 쉴드.
In the Debris Shield used for EUV light sources,
a light-transmitting film that transmits EUV light emitted from the EUV light source and blocks debris emitted from the EUV light source; and
a support film pattern formed on one surface of the light-transmitting film and having a plurality of light-transmitting portions exposing the light-transmitting film;
Includes,
Debris shield, characterized in that at least some of the light transmitting portions have a shape isolated from each other by the supporting membrane pattern.
상기 지지막 패턴은 격자상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 1,
The debris shield is characterized in that the support membrane pattern is formed in a grid shape.
상기 지지막 패턴은 상기 광투과부가 육각형의 평단면을 갖도록 하니콤(honey-comb) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 1,
The debris shield is characterized in that the support membrane pattern has a honeycomb structure such that the light transmitting portion has a hexagonal flat cross-section.
상기 광투과막은 Si, B, Y, Zr, Nb, Zn, Ru, Mo 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 1,
The light-transmitting film is a debris shield comprising one or more of Si, B, Y, Zr, Nb, Zn, Ru, and Mo.
상기 광투과막은 SiN 을 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 1,
A debris shield, wherein the light-transmitting film includes SiN.
상기 광투과막은 30~60nm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 1,
A debris shield, characterized in that the light-transmitting film has a thickness of 30 to 60 nm.
상기 광투과막은 상기 EUV 광에 대하여 70% 이상의 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 1,
The debris shield is characterized in that the light-transmitting film has a transmittance of 70% or more for the EUV light.
상기 지지막 패턴은 Si, Cu, Al, Ti, Ta, Au 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The debris shield is characterized in that the support film pattern includes one or more of Si, Cu, Al, Ti, Ta, and Au.
상기 지지막 패턴은 다결정 Si 를 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The debris shield is characterized in that the support film pattern includes polycrystalline Si.
상기 지지막 패턴은 2~10㎛ 의 두께 및 5~50㎛ 의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to clause 9,
The debris shield is characterized in that the support membrane pattern has a thickness of 2 to 10 ㎛ and a width of 5 to 50 ㎛.
상기 광투과부는 내접하는 원의 지름이 5㎛ 이상인 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to clause 9,
A debris shield, characterized in that the light transmitting part has an inscribed circle diameter of 5 ㎛ or more.
상기 광투과부는 상기 광투과막의 전체 면적의 70% 이상이 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to clause 9,
The debris shield is characterized in that the light transmitting portion is formed so that more than 70% of the total area of the light transmitting film is exposed.
상기 광투과막과 상기 지지막 패턴 사이에 형성되는 식각저지막을 상기 지지막 패턴과 동일한 패턴으로 식각하여 형성되는 식각저지막 패턴;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to clause 9,
an etch-stop film pattern formed by etching an etch-stop film formed between the light-transmitting film and the support film pattern in the same pattern as the support film pattern;
Debris shield characterized in that it further comprises.
상기 식각저지막 패턴은 SiO 를 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 13,
A debris shield, wherein the etch stop film pattern includes SiO.
상기 광투과막의 타면에 형성되는 캡핑막;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
The method according to any one of claims 1 to 7,
a capping film formed on the other side of the light-transmitting film;
Debris shield characterized in that it further comprises.
상기 캡핑막은 Ru, Mo, Zr, Zn 중 하나 이상을 포함하거나, 이 물질에 Si, C, N 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 15,
The capping film is a debris shield characterized in that it contains one or more of Ru, Mo, Zr, and Zn, or the material further contains one or more of Si, C, and N.
상기 캡핑막은 5nm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드.
According to claim 16,
A debris shield, characterized in that the capping film has a thickness of 5 nm or less.
a) 상기 EUV 광원으로부터 방사되는 EUV 광이 투과되며 상기 EUV 광원으로부터 방출되는 데브리스(debris)를 차단하는 광투과막을 기판상에 형성하는 단계;
b) 상기 광투과막상에 지지막을 형성하는 단계;
c) 상기 지지막을 패터닝하여, 상기 광투과막을 노출시키는 다수의 광투과부를 갖는 지지막 패턴을 형성하는 단계; 및
d) 상기 기판을 식각하여 상기 광투과막을 지지하는 지지체를 형성하는 단계;
를 포함하며,
적어도 일부의 상기 광투과부는 상기 지지막 패턴에 의해 상호 고립된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 데브리시 쉴드 제작 방법.
In the method of manufacturing a debris shield used for an EUV light source,
a) forming a light-transmitting film on a substrate that transmits EUV light emitted from the EUV light source and blocks debris emitted from the EUV light source;
b) forming a support film on the light-transmitting film;
c) patterning the support film to form a support film pattern having a plurality of light-transmitting portions exposing the light-transmitting film; and
d) etching the substrate to form a support for supporting the light-transmitting film;
Includes,
A debris shield manufacturing method, wherein at least some of the light transmitting portions have a shape isolated from each other by the supporting membrane pattern.
상기 지지막 패턴은 상기 광투과부가 육각형의 평단면을 갖도록 하니콤(honey-comb) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드 제작 방법.
According to claim 18,
A method of manufacturing a debris shield, wherein the support membrane pattern has a honeycomb structure such that the light transmitting portion has a hexagonal flat cross-section.
상기 광투과막은 SiN 을 포함하고, 상기 지지막은 다결정 Si 를 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드 제작 방법.
According to claim 18,
A method of manufacturing a debris shield, wherein the light-transmitting film includes SiN, and the support film includes polycrystalline Si.
상기 광투과막은 30~60nm 이하의 두께를 갖고, 상기 지지막은 2~10㎛ 의 두께 및 5~50㎛ 의 폭을 갖고, 상기 광투과부는 상기 광투과막의 전체 면적의 70% 이상이 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드 제작 방법.
According to claim 20,
The light transmitting film has a thickness of 30 to 60 nm or less, the support film has a thickness of 2 to 10 μm and a width of 5 to 50 μm, and the light transmitting portion is formed so that more than 70% of the total area of the light transmitting film is exposed. A method of manufacturing a debris shield, characterized in that:
상기 c) 단계 후에, 상기 지지막 패턴의 외표면에 SiO2 로 형성된 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드 제작 방법.
According to claim 21,
After step c), the method of manufacturing a debris shield further includes forming a passivation layer made of SiO 2 on the outer surface of the support film pattern.
상기 b) 단계 전에 상기 광투과막상에 SiO 를 포함하는 식각저지막을 형성하는 단계; 및
상기 d) 단계 후에 상기 지지막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 식각저지막을 식각하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드 제작 방법.
According to claim 20,
forming an etch-stop film containing SiO on the light-transmitting film before step b); and
etching the etch stop layer using the support layer pattern as an etch mask after step d);
A method of manufacturing a debris shield further comprising:
상기 d) 단계 후에 상기 광투과막의 하면에 Ru, Mo, Zr, Zn 중 하나 이상을 포함하거나 이 물질에 Si, C, N 중 하나 이상을 더 포함하는 캡핑막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데브리스 쉴드 제작 방법.According to claim 20,
After step d), the step of forming a capping film containing one or more of Ru, Mo, Zr, and Zn on the lower surface of the light transmitting film, or further comprising one or more of Si, C, and N in this material. How to make a debris shield.
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