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  • 特開-極紫外線用フォトマスク 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023140304
(43)【公開日】2023-10-04
(54)【発明の名称】極紫外線用フォトマスク
(51)【国際特許分類】
   G03F 1/24 20120101AFI20230927BHJP
【FI】
G03F1/24
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023034117
(22)【出願日】2023-03-06
(31)【優先権主張番号】10-2022-0035162
(32)【優先日】2022-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】505232852
【氏名又は名称】エスケー エンパルス カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】SK enpulse Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】1043,Gyeonggi-daero,Pyeongtaek-si,Gyeonggi-do 17784, Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】SK弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】キム、ソンユン
(72)【発明者】
【氏名】キム、テヨン
(72)【発明者】
【氏名】イ、ゴンゴン
(72)【発明者】
【氏名】ジョン、ミンギョ
(72)【発明者】
【氏名】ソン、ソンフン
(72)【発明者】
【氏名】シン、インキュン
【テーマコード(参考)】
2H195
【Fターム(参考)】
2H195BA02
2H195BA10
2H195BB16
2H195BB35
2H195BB36
2H195BC04
2H195BC05
2H195BC11
2H195BC20
2H195CA01
2H195CA07
2H195CA15
2H195CA22
2H195CA23
(57)【要約】      (修正有)
【課題】反射率が互いに異なるパターンを有する領域を含み、高反射率のフォトマスクで発生し得るサイドローブ(side lobe)の問題を防止し、製造工程を効率化することができるフォトマスクを提供する。
【解決手段】極紫外線用ブランクマスクおよびフォトマスクは、伝導層と、伝導層上に形成された基板と、基板上に異種の金属が交互に積層されて形成された多重層と、多重層上に形成された保護層と、保護層上の一部に形成された低反射部と、保護層上の他の一部に形成された高反射部と、を含み、低反射部は、保護層上の一部に形成された第1吸収層と、第1吸収層上に形成された低反射層と、保護層が露出される第1陰刻部とを含み、高反射部は、保護層上の他の一部に形成された第2吸収層と、第2吸収層上に形成された高反射層と、保護層が露出される第2陰刻部とを含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
伝導層と、
前記伝導層上に形成された基板と、
前記基板上に異種の金属が交互に積層されて形成された多重層と、
前記多重層上に形成された保護層と、
前記保護層上の一部に形成された低反射部と、
前記保護層上の他の一部に形成された高反射部とを含み、
前記低反射部は、
前記保護層上の一部に形成された第1吸収層と、
前記第1吸収層上に形成された低反射層と、
前記保護層が露出される第1陰刻部とを含み、
前記高反射部は、
前記保護層上の他の一部に形成された第2吸収層と、
前記第2吸収層上に形成された高反射層と、
前記保護層が露出される第2陰刻部とを含む、極紫外線用フォトマスク。
【請求項2】
前記多重層は、第1層と第2層が交互に複数回積層されたものであり、
前記第1層はモリブデンを含み、
前記第2層はシリコン又はベリリウムを含む、請求項1に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項3】
前記保護層は、ルテニウム、ルテニウムシリサイド、クロム系物質及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1つを含む、請求項1に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項4】
前記低反射層及び高反射層は金属酸化物を含み、
前記低反射層、第1吸収層及び保護層を含む積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率が3%以上8%以下であり、
前記高反射層、第2吸収層及び保護層を含む積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率が10%以上40%以下である、請求項1に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項5】
前記低反射層の厚さは12nm以上30nm以下であり、
前記高反射層の厚さは4nm以上10nm以下である、請求項4に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項6】
前記低反射層の厚さ/高反射層の厚さの比率は1.2~7.5である、請求項4に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項7】
前記金属酸化物は、シリカ、アルミナ及びこれらの組み合わせからなる群から選択された1つを含む、請求項4に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項8】
前記第1吸収層及び第2吸収層のそれぞれは、
前記保護層上に形成された下部吸収層と、
前記下部吸収層上に形成された上部吸収層とを含み、
前記下部吸収層はタンタル窒化物を含み、
前記上部吸収層はモリブデンを含む、請求項1に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項9】
前記下部吸収層の厚さは1nm以上5nm以下であり、
前記上部吸収層の厚さは20nm以上40nm以下である、請求項8に記載の極紫外線用フォトマスク。
【請求項10】
前記下部吸収層の厚さ/上部吸収層の厚さの比率は0.025~0.25である、請求項8に記載の極紫外線用フォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
具現例は、極紫外線用フォトマスクに関する。
【背景技術】
【0002】
メモリなどのような特定の半導体は、大きく、メインセル(main cell)領域と、ペリ-コア(peri&core)領域とに区分され得る。ペリは、セルに格納されたデータが正しく動作できるように制御する役割をし、全体においておよそ20~40%の面積を占める。メインセルは、単位メモリ、記憶素子が位置することができる。
【0003】
このような半導体回路を形成しようとする露光工程において位相差極紫外線(EUV)フォトマスクが適用され得る。特殊なパターンレイアウトを有する回路の形成時に、より精巧な極紫外線フォトマスクを作製する必要がある。この場合、通常、それぞれのパターンレイアウトの用途に合う反射率を有する2種類のフォトマスク、例示的にメインセル形成用フォトマスク、ペリ-コア形成用フォトマスクなどを作製して使用しなければならない。これは、フォトマスクの作製コストの上昇だけでなく、それぞれのフォトマスクを使用して半導体製造工程を2回以上行わなければならないため、原価上昇及び生産性の損害をもたらすことがある。
【0004】
そのため、特殊なパターンレイアウトの回路を形成する工程などにおいて、簡素化できるフォトマスク関連の設計が求められる。
【0005】
前述した背景技術は、発明者が具現例の導出のために保有していた、または導出過程で習得した技術情報であって、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術であるとは限らない。
【0006】
関連する先行技術として、韓国公開特許第10-2013-0085774号に開示された"EUVマスク"などがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
具現例の目的は、反射率が互いに異なるパターンを有する領域を含み、高反射率のフォトマスクで発生し得るサイドローブ(side lobe)の問題を防止し、製造工程を効率化することができるフォトマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、具現例に係る極紫外線用ブランクマスクは、
伝導層と;
前記伝導層上に形成された基板と;
前記基板上に異種の金属が交互に積層されて形成された多重層と;
前記多重層上に形成された保護層と;
前記保護層上の一部である予備低反射部と;
前記保護層上の他の一部である予備高反射部と;を含み、
前記予備低反射部は、
前記保護層上の一部に形成された予備吸収層と;
前記予備吸収層上に形成された予備低反射層と;
前記予備低反射層上に形成されたエッチング阻止層と;を含み、
前記予備高反射部は、
前記保護層上の他の一部に形成された予備吸収層と;
前記予備吸収層上に形成された予備高反射層と;
前記予備高反射層上に形成されたエッチング阻止層と;を含むことができる。
【0009】
一具現例において、前記予備低反射層及び予備高反射層は金属酸化物を含むことができる。
【0010】
一具現例において、前記予備高反射層は、
前記予備吸収層上に形成された予備第1反射層と;
前記予備第1反射層上に形成された予備第2反射層と;を含み、
前記予備第1反射層の厚さは4nm以上10nm以下であってもよい。
【0011】
上記の目的を達成するために、具現例に係る極紫外線用フォトマスクは、
伝導層と;
前記伝導層上に形成された基板と;
前記基板上に異種の金属が交互に積層されて形成された多重層と;
前記多重層上に形成された保護層と;
前記保護層上の一部に形成された低反射部と;
前記保護層上の他の一部に形成された高反射部と;を含み、
前記低反射部は、
前記保護層上の一部に形成された第1吸収層と;
前記第1吸収層上に形成された低反射層と;
前記保護層が露出される第1陰刻部と;を含み、
前記高反射部は、
前記保護層上の他の一部に形成された第2吸収層と;
前記第2吸収層上に形成された高反射層と;
前記保護層が露出される第2陰刻部と;を含むことができる。
【0012】
一具現例において、前記低反射層及び高反射層は金属酸化物を含み、
前記低反射層、第1吸収層及び保護層を含む積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率が3%以上8%以下であり、
前記高反射層、第2吸収層及び保護層を含む積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率が10%以上40%以下であってもよい。
【0013】
一具現例において、前記低反射層の厚さは12nm以上30nm以下であり、
前記高反射層の厚さは4nm以上10nm以下であってもよい。
【0014】
一具現例において、前記低反射層の厚さ/高反射層の厚さの比率は1.2~7.5であってもよい。
【0015】
一具現例において、前記第1吸収層及び第2吸収層のそれぞれは、
前記保護層上に形成された下部吸収層と;
前記下部吸収層上に形成された上部吸収層と;を含み、
前記下部吸収層はタンタル窒化物を含み、
前記上部吸収層はモリブデンを含むことができる。
【0016】
一具現例において、前記下部吸収層の厚さは1nm以上5nm以下であり、
前記上部吸収層の厚さは20nm以上40nm以下であってもよい。
【0017】
一具現例において、前記下部吸収層の厚さ/上部吸収層の厚さの比率は0.025~0.25であってもよい。
【発明の効果】
【0018】
具現例によれば、相対的に反射率が低い低反射領域、そして、相対的に反射率が高い高反射領域を含むマスクを介して、半導体素子の製造工程を簡素化することができる。
【0019】
具現例によれば、メインセル領域とペリ-コア領域などに区分される半導体レイアウト関連の回路パターンを一つのフォトマスクを介して実現できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】具現例に係る極紫外線用フォトマスクの内部断面の一例を示した断面図である。
図2】具現例に係る極紫外線用フォトマスクを上部から見た観点の平面図である。
図3】具現例に係る極紫外線用ブランクマスクの内部断面の一例を示した断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、一つ以上の具現例について添付の図面を参照して詳細に説明する。しかし、具現例は、様々な異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。明細書全体にわたって類似の部分に対しては同一の図面符号を付した。
【0022】
本明細書において、ある構成が他の構成を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り、それ以外の他の構成を除くものではなく、他の構成をさらに含むこともできることを意味する。
【0023】
本明細書において、ある構成が他の構成と「連結」されているとするとき、これは、「直接的に連結」されている場合のみならず、「それらの間に他の構成を介在して連結」されている場合も含む。
【0024】
本明細書において、A上にBが位置するという意味は、A上に直接当接してBが位置するか、またはそれらの間に他の層が位置しながらA上にBが位置することを意味し、Aの表面に当接してBが位置することに限定されて解釈されない。
【0025】
本明細書において、マーカッシュ形式の表現に含まれた「これらの組み合わせ」という用語は、マーカッシュ形式の表現に記載された構成要素からなる群から選択される1つ以上の混合又は組み合わせを意味するものであって、前記構成要素からなる群から選択される1つ以上を含むことを意味する。
【0026】
本明細書において、「A及び/又はB」の記載は、「A、B、または、A及びB」を意味する。
【0027】
本明細書において、「第1」、「第2」又は「A」、「B」のような用語は、特に説明がない限り、同一の用語を互いに区別するために使用される。
【0028】
本明細書において、単数の表現は、特に説明がなければ、文脈上解釈される単数又は複数を含む意味で解釈される。
【0029】
極紫外線用ブランクマスク1
具現例に係る極紫外線用ブランクマスク1は、
伝導層20と、
前記伝導層上に形成された基板30と、
前記基板上に異種の金属が交互に積層されて形成された多重層40と、
前記多重層上に形成された保護層50と、
前記保護層上の一部である予備低反射部11と、
前記保護層上の他の一部である予備高反射部12とを含み、
前記予備低反射部は、
前記保護層上の一部に形成された予備吸収層6と、
前記予備吸収層上に形成された予備低反射層7と、
前記予備低反射層上に形成されたエッチング阻止層9とを含み、
前記予備高反射部は、
前記保護層上の他の一部に形成された予備吸収層と、
前記予備吸収層上に形成された予備高反射層7cと、
前記予備高反射層上に形成されたエッチング阻止層とを含むことができる。
【0030】
図3は、具現例に係る極紫外線用ブランクマスクの内部断面の一例を示した断面図である。
【0031】
前記極紫外線用ブランクマスク1は、後述する極紫外線用フォトマスク100を加工するためのものであり、構成の一部は実質的に同一であり得る。
【0032】
前記伝導層20は、静電固定(chucking)に適した材料を含むことができ、例示的にクロム、タンタルなどを含むことができるが、これに限定されるものではない。
【0033】
前記基板30は、石英ガラス、チタニア、フッ化カルシウムなどを含むことができ、低熱膨張材料を含むことができ、露光工程で温度の上昇による歪みを最小化できる材料を含むことができる。例示的に石英ガラスを含むことができる。
【0034】
前記多重層40は、第1層と第2層が交互に複数回積層されたものであり得、前記第1層はモリブデンを含むことができ、第2層はシリコン層又はベリリウム層を含むことができる。また、極紫外線波長で大きく反射され得る任意の材料が前記多重層に適用され得る。前記第1層の厚さは1nm以上5nm以下であってもよく、前記第2層の厚さは2nm以上6nm以下であってもよい。
【0035】
前記多重層40は、計40層以上200層以下で前記第1層及び第2層が交互に積層されたものであってもよく、または50層以上160層以下で前記第1層及び第2層が交互に積層されたものであってもよい。
【0036】
前記多重層40は、少なくとも0.4以上、または0.6以上の極紫外線反射率を有することができる。例示的に、前記多重層は、13.5nmの波長の極紫外線に対して0.7~0.9の反射率を有することができる。
【0037】
前記保護層50は、ルテニウム、ルテニウムシリサイド、クロム系物質などを含むことができ、例示的にルテニウムを含むことができる。
【0038】
前記保護層50の厚さは、1nm以上4nm以下であってもよい。
【0039】
具現例に係る極紫外線用ブランクマスク1は、前記保護層50上で、図3に示されたように、予備低反射部11と、前記予備低反射部以外の予備高反射部12とに区画され得る。
【0040】
前記予備低反射部11は、前記保護層50上に形成された予備吸収層6、及び前記予備吸収層上に形成された予備低反射層7を含むことができ、前記予備低反射層上に形成されたエッチング阻止層9を含むことができる。
【0041】
前記予備高反射部12は、前記保護層50上に形成された予備吸収層6、及び前記予備吸収層上に形成された予備高反射層7cを含むことができ、前記予備高反射層上に形成されたエッチング阻止層9を含むことができる。
【0042】
前記予備吸収層6は、前記保護層50上に形成された予備下部吸収層6a、及び前記予備下部吸収層上に形成された予備上部吸収層6bを含むことができる。
【0043】
前記予備下部吸収層6aは、タンタル、タンタル窒化物、タンタル酸化物、チタンなどを含むことができ、例示的にタンタル窒化物を含むことができる。
【0044】
前記予備下部吸収層6aの厚さは1nm以上5nm以下であってもよい。
【0045】
前記予備上部吸収層6bはモリブデンなどを含むことができる。
【0046】
前記予備上部吸収層6bの厚さは、20nm以上40nm以下であってもよく、または24nm以上36nm以下であってもよい。
【0047】
前記予備下部吸収層6a/予備上部吸収層6bの厚さの比率は0.025~0.25であってもよく、または0.05~0.15であってもよい。
【0048】
前記予備下部吸収層6aと予備上部吸収層6bは、互いにエッチング率の差があり、フォトマスクの加工時にパターンエッチング過程を効率化することができる。
【0049】
前記予備低反射層7及び予備高反射層7cは金属酸化物を含むことができる。前記金属酸化物は、シリカ及びアルミナのいずれか1つ以上を含むことができ、例示的にアルミナを含むことができる。
【0050】
前記予備低反射層7は、アルミナを含む場合、その厚さは12nm以上30nm以下であってもよく、または14nm以上28nm以下であってもよい。
【0051】
前記予備高反射層7cは、
前記予備吸収層6上に形成された予備第1反射層7aと、
前記予備第1反射層上に形成された予備第2反射層7bとを含むことができる。
【0052】
前記予備第1反射層7aは、実質的にフォトマスクの加工において高反射層として形成され得る。
【0053】
前記予備第2反射層7bは、フォトマスクの加工においてエッチングされ得る。
【0054】
前記予備第1反射層7aは、アルミナを含む場合、その厚さは4nm以上10nm以下であってもよく、または5nm以上9nm以下であってもよい。
【0055】
前記予備低反射層7の厚さ/予備第1反射層7aの厚さの比率は1.2~7.5であってもよく、または2~6であってもよい。このような厚さの比率を有することによって、後続のフォトマスクの加工が容易になるようにすることができ、異なる反射率を有する回路パターンを一つのマスクを介して効果的に実現するようにすることができる。
【0056】
前記予備低反射層7、予備吸収層6及び保護層50を含む任意の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の位相差が178度~182度であってもよい。
【0057】
前記予備高反射層7c、予備吸収層6及び保護層50を含む任意の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の位相差が178度~182度であってもよい。
【0058】
前記エッチング阻止層9はクロム系物質を含むことができ、クロムを含むことができる。
【0059】
前記極紫外線用ブランクマスク1は、後述する極紫外線用フォトマスク100として加工しやすい構成を有することができる。
【0060】
極紫外線用フォトマスク100
前記の目的を達成するために、具現例に係る極紫外線用フォトマスク100は、
伝導層20と、
前記伝導層上に形成された基板30と、
前記基板上に異種の金属が交互に積層されて形成された多重層40と、
前記多重層上に形成された保護層50と、
前記保護層上の一部に形成された低反射部101と、
前記保護層上の他の一部に形成された高反射部102とを含み、
前記低反射部は、
前記保護層上の一部に形成された第1吸収層61と、
前記第1吸収層上に形成された低反射層71と、
前記保護層が露出される第1陰刻部81とを含み、
前記高反射部は、
前記保護層上の他の一部に形成された第2吸収層62と、
前記第2吸収層上に形成された高反射層72と、
前記保護層が露出される第2陰刻部82とを含むことができる。
【0061】
図1は、具現例に係る極紫外線用フォトマスク100の内部断面の一例を示した断面図であり、図2は、具現例に係る極紫外線用フォトマスクの一例を上部から見た観点で示した平面図である。
【0062】
極紫外線(EUV)露光工程に使用されるおよそ13.5nmの極紫外線波長では、ほとんどの材料が高吸収性であり、そのため、反射光学系が主に使用される。具現例に係る極紫外線用フォトマスク100は、露光光源から照射される極紫外線は、保護層50が露出される領域は多重層40によって反射される。それ以外の領域は、所定の反射率で180度の位相差を有するようにして一部相殺され、第1吸収層61、第2吸収層62によって吸収され得る。
【0063】
前記伝導層20は、フォトマスクを静電固定(chucking)するための材料を含むことができ、例示的にクロム、タンタルなどを含むことができるが、これに限定されるものではない。
【0064】
前記基板30は、石英ガラス、チタニア、フッ化カルシウムなどを含むことができ、低熱膨張材料を含むことができ、露光工程で温度の上昇による歪みを最小化できる材料を含むことができる。例示的に石英ガラスを含むことができる。
【0065】
前記多重層40は、第1層と第2層が交互に複数回積層されたものであり得、第1層はモリブデン層を含むことができ、第2層はシリコン層又はベリリウム層を含むことができる。また、極紫外線波長で大きく反射され得る任意の材料が前記多重層に適用されてもよい。前記第1層の厚さは1nm以上5nm以下であってもよく、前記第2層の厚さは2nm以上6nm以下であってもよい。
【0066】
前記多重層40は、計40層以上200層以下で前記第1層及び第2層が交互に積層されたものであってもよく、または50層以上160層以下で前記第1層及び第2層が交互に積層されたものであってもよい。
【0067】
前記多重層40は、少なくとも0.4以上、または0.6以上の極紫外線反射率を有することができる。例示的に、前記多重層は、13.5nmの波長の極紫外線に対して0.7~0.9の反射率を有することができる。
【0068】
前記保護層50は、ルテニウム、ルテニウムシリサイド、クロム系物質などを含むことができ、例示的にルテニウムを含むことができる。
【0069】
前記保護層50の厚さは、1nm以上4nm以下であってもよい。
【0070】
具現例に係る極紫外線用フォトマスク100は、前記保護層50上で、図1に示されたように、低反射部101と、前記低反射部以外の高反射部102とに区画され得る。
【0071】
前記低反射部101は、前記保護層50上に形成された第1吸収層61、及び前記第1吸収層上に形成された低反射層71を含むことができ、前記低反射層を含む低反射領域83以外に、前記保護層50が露出される第1陰刻部81を含むことができる。
【0072】
前記高反射部102は、前記保護層50上に形成された第2吸収層62、及び前記第2吸収層上に形成された高反射層72を含むことができ、前記高反射層を含む高反射領域84以外に、前記保護層50が露出される第2陰刻部82を含むことができる。
【0073】
前記第1吸収層61及び第2吸収層62は、実質的に同じ物質を含むことができる。
【0074】
前記第1吸収層61及び第2吸収層62は、前記保護層50上に形成された下部吸収層61a,62a、及び前記下部吸収層上に形成された上部吸収層61b,62bを含むことができる。
【0075】
前記下部吸収層61a,62aは、タンタル、タンタル窒化物、タンタル酸化物、チタンなどを含むことができ、例示的にタンタル窒化物を含むことができる。
【0076】
前記下部吸収層61a,62aの厚さは1nm以上5nm以下であってもよい。
【0077】
前記上部吸収層61b,62bはモリブデンなどを含むことができる。
【0078】
前記上部吸収層61b,62bの厚さは、20nm以上40nm以下であってもよく、または24nm以上36nm以下であってもよい。
【0079】
前記下部吸収層61a,62aの厚さ/上部吸収層61b,62bの厚さの比率は0.025~0.25であってもよく、または0.05~0.15であってもよい。
【0080】
前記低反射層71及び前記高反射層72は金属酸化物を含むことができる。前記金属酸化物は、シリカ及びアルミナのいずれか1つ以上を含むことができ、例示的にアルミナを含むことができる。
【0081】
前記低反射層71、第1吸収層61及び保護層50を含む任意の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率が3%以上8%以下であってもよく、または4.5%以上7.5%以下であってもよい。前記反射率は、前記極紫外線を前記積層体に向かって照射したときの反射率であり得る。
【0082】
前記高反射層72、第2吸収層62及び保護層50を含む任意の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率が10%以上40%以下であってもよく、または12%以上35%以下であってもよい。前記反射率は、前記極紫外線を前記積層体に向かって照射したときの反射率であり得る。
【0083】
前記低反射層71及び高反射層72がそれぞれこのような反射率を有することによって、極紫外線露光工程で一つのフォトマスクを介して、特殊なパターンレイアウトを有する回路を容易に形成することができる。
【0084】
前記低反射層71、第1吸収層61及び保護層50を含む任意の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の位相差が178度~182度であってもよい。
【0085】
前記高反射層72、第2吸収層62及び保護層50を含む任意の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の位相差が178度~182度であってもよい。
【0086】
前記低反射層71は、アルミナなどの金属酸化物を含む場合、その厚さは12nm以上30nm以下であってもよく、または14nm以上28nm以下であってもよい。
【0087】
前記高反射層72は、アルミナなどの金属酸化物を含む場合、その厚さは4nm以上10nm以下であってもよく、または5nm以上9nm以下であってもよい。
【0088】
前記低反射層71の厚さ/高反射層72の厚さの比率は1.2~7.5であってもよく、または2~6であってもよい。
【0089】
前記低反射層71及び高反射層72は、このような物質及び厚さ特性を有することによって、極紫外線露光工程で特殊なパターンレイアウトを有する回路を容易に形成することができる。
【0090】
前記極紫外線用フォトマスク100は、メモリ素子などに適用され得るメインセル、ペリ-コア領域の回路パターンを、簡素化された極紫外線露光工程により別途のフォトマスクの交換なしに容易に実現することができ、向上した解像度、及び均一度を有することができる。
【0091】
前記極紫外線用フォトマスク100は、極紫外線露光工程でその他の特殊なパターンレイアウトを有する回路を容易に形成することができる。
【0092】
極紫外線用ブランクマスクの製造方法
具現例に係る極紫外線用ブランクマスクの製造方法は、
伝導層上の基板に異種の金属を交互に成膜して多重層を形成するステップと、
前記多重層の上部に保護層を形成するステップと、
前記保護層上の一部を予備低反射部、他の一部を予備高反射部として区画するステップと、
前記予備低反射部の保護層上及び前記予備高反射部の保護層上のそれぞれに予備吸収層を形成するステップと、
前記予備低反射部の予備吸収層上に予備低反射層を形成し、前記予備高反射部の予備吸収層上に予備高反射層を形成するステップと、
前記予備低反射層及び予備高反射層の上にエッチング阻止層を形成するステップとを含むことができる。
【0093】
前記多重層を形成するステップは、まず基板上にある一種の金属を成膜した後、他の一種の金属を成膜するステップを繰り返して行われ得る。前記多重層を形成するステップは、例示的にスパッタリングによって行われてもよい。また、前記多重層を形成するステップは、第1層としてモリブデン層を成膜した後、第1層上の第2層としてシリコン層を成膜し、この過程を数十回繰り返して行われ得る。
【0094】
前記多重層を形成するステップにおいて、第1層の成膜は、0.2mTorr~2.0mTorrの圧力で50W~200Wの電力のスパッタリングを通じて行われ得、モリブデンターゲットを介してモリブデン層を形成させることができる。
【0095】
前記多重層を形成するステップにおいて、第2層の成膜は、0.2mTorr~2.0mTorrの圧力で50W~200WのRF電力のスパッタリングを通じて行われ得、シリコン又はベリリウムターゲットを介してシリコン層又はベリリウム層を形成させることができる。
【0096】
前記保護層を形成するステップは、前記多重層上に保護層を成膜して行われ得る。前記保護層を形成するステップは、例示的にスパッタリングによって行われてもよく、イオンビームスパッタリング、DCスパッタリングなどが適用されてもよい。
【0097】
前記保護層を形成するステップは、0.2mTorr~2.0mTorrの圧力で50W~200Wの電力のスパッタリングを通じて行われ得、ルテニウム、ルテニウムシリサイド、クロム系物質を含むターゲットを介して保護層を形成させることができる。
【0098】
前記保護層上の一部を予備低反射部、他の一部を予備高反射部として区画し、前記予備低反射部の保護層上及び予備高反射部の保護層上のそれぞれに予備吸収層を形成することができる。前記区画は、予め設定されたレイアウトに従って行われ得、例示的に、図2に示されたように、複数の四角形状の高反射部と、それ以外の残りの低反射部とを含むフォトマスクとして加工できるように区画することができる。
【0099】
前記予備吸収層の形成は、まず、前記予備低反射部の保護層及び予備高反射部の保護層の上に予備下部吸収層を成膜し、前記予備下部吸収層上に予備上部吸収層を成膜して行われ得る。
【0100】
前記予備下部吸収層の成膜は、0.2mTorr~2.0mTorrの圧力で50W~200Wの電力のスパッタリングを通じて行われ得、タンタル、タンタル窒化物、タンタル酸化物、チタンなどを含むターゲットを介して予備下部吸収層を形成させることができる。
【0101】
前記予備上部吸収層の成膜は、0.2mTorr~2.0mTorrの圧力で50W~200Wの電力のスパッタリングを通じて行われ得、モリブデンを含むターゲットを介して予備上部吸収層を形成させることができる。
【0102】
前記予備吸収層上に予備低反射層及び予備高反射層の形成は、0.2mTorr~2.0mTorrの圧力で50W~200Wの電力のスパッタリングを通じて行われ得、アルミナを含むターゲットを介して予備低反射層及び予備高反射層を形成させることができる。
【0103】
前記予備高反射層は、まず、予備第1反射層を目的の厚さに形成した後、予備第1反射層上に予備第2反射層を形成して設けられ得る。前記予備第1反射層及び予備第2反射層の形成は、前記予備低反射層と実質的に類似のスパッタリング条件で成膜時間を調節して行われ得、アルミナを含むターゲットを介して形成させることができる。
【0104】
前記エッチング阻止層を形成するステップは、前記予備低反射層及び予備高反射層の上にエッチング阻止層を成膜して行われ得る。前記エッチング阻止層を形成するステップは、例示的にスパッタリングを通じて行われてもよい。
【0105】
前記エッチング阻止層を形成するステップは、0.2mTorr~2.0mTorrの圧力で50W~200Wの電力のスパッタリングを通じて行われ得、クロム系物質を含むターゲットを介してエッチング阻止層を形成させることができる。
【0106】
極紫外線用フォトマスクの加工方法
極紫外線用フォトマスクの加工方法は、大きく2つのステップであるブランクマスクの製造ステップ及びブランクマスクのパターン化ステップを含むことができる。
【0107】
ブランクマスクの製造ステップは、先に極紫外線用ブランクマスクの製造方法で説明した通りであるので、重複記載は省略する。
【0108】
具現例に係る極紫外線用フォトマスクの加工方法は、
伝導層と、
前記伝導層上に形成された基板と、
前記基板上に異種の金属が交互に積層されて形成された多重層と、
前記多重層上に形成された保護層と、
前記保護層上の一部である予備低反射部と、
前記保護層上の他の一部である予備高反射部とを含み、
前記予備低反射部は、
前記保護層上の一部に形成された予備吸収層と、
前記予備吸収層上に形成された予備低反射層と、
前記予備低反射層上に形成されたエッチング阻止層とを含み、
前記予備高反射部は、
前記保護層上の他の一部に形成された予備吸収層と、
前記予備吸収層上に形成された予備高反射層と、
前記予備高反射層上に形成されたエッチング阻止層とを含む極紫外線用ブランクマスクを準備するステップと;
前記極紫外線用ブランクマスクのエッチング阻止層をエッチングし、予備低反射部の一部及び予備高反射部の一部をエッチングしてパターンを形成するステップと;
前記予備低反射部の予備低反射層及び予備高反射部の予備高反射層の厚さがそれぞれ異なるようにエッチングして、低反射部及び高反射部を形成するステップと;を含むことができる。
【0109】
前記予備高反射層は、先に極紫外線用ブランクマスクで説明したように、前記予備吸収層上に形成された予備第1反射層と;前記予備第1反射層上に形成された予備第2反射層と;を含むことができる。
【0110】
前記パターンを形成するステップは、前記予備低反射部の一部をエッチングして保護層が露出される第1陰刻部を形成する過程と、また、前記予備高反射部の一部をエッチングして保護層が露出される第2陰刻部を形成する過程を含むことができる。
【0111】
前記低反射部及び高反射部を形成するステップは、予備低反射部の予備低反射層と予備高反射部の予備高反射層がエッチングされる程度を異ならせることができ、例示的に、次のように行うことができる。まず、パターンが形成された予備低反射部及び予備高反射部の全体をフォトレジストで塗布し、予備高反射部に該当する領域のみを露光した後、除去して開放させる。その後、予備高反射層の厚さがさらに薄くなるように、予備高反射部の予備高反射層の第2反射層を選択的にエッチングして高反射層を形成することができる。
【0112】
前記低反射部及び高反射部は、先に極紫外線用フォトマスクで説明したものと同一である。
【0113】
前記パターンを形成するステップは、別途のエッチング用マスクを介して目的領域を選択的にエッチングして第1陰刻部及び第2陰刻部を形成することができる。
【0114】
以下、具体的な実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。下記実施例は、本発明の理解を助けるための例示に過ぎず、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。
【0115】
製造例-低反射層及び高反射層が備えられた積層体の製造
マグネトロンスパッタリング装置を準備し、ターゲットと基板との間の距離が255mm、ターゲットと基板との間の角度が25°を有するようにターゲットを装置内のチャンバに配置した。
【0116】
チャンバ内に不活性ガス雰囲気を形成し、100Wの電力を適用し、1mTorrの圧力でルテニウムターゲットを介してスパッタリング工程を行って、保護層であるRu層を2nm成膜した。
【0117】
前記保護層上の一部を予備低反射部、他の一部を予備高反射部として区画した。
【0118】
前記保護層の成膜後、チャンバ内に窒素を40体積%含む雰囲気を形成し、1mTorrの圧力でタンタルターゲットを介してスパッタリング工程を行って、予備下部吸収層であるTaN層を3nm成膜した。
【0119】
前記予備下部吸収層の成膜後、1mTorrの圧力でモリブデンターゲットを介してスパッタリング工程を行って、予備上部吸収層であるMo層を31nm成膜した。
【0120】
前記予備上部吸収層の成膜後、1mTorrの圧力でアルミナターゲットを介してスパッタリング工程を行って、反射層であるAl層を21nm成膜した。
【0121】
前記反射層の成膜後、1mTorrの圧力でクロムターゲットを介してスパッタリング工程を行って、エッチング阻止層であるCr層を10nm成膜した。
【0122】
その後、フォトレジストを塗布し、前記予備高反射部に該当する領域のみを露光及び除去した後、予備高反射部を選択的にエッチングして7nmのAlの高反射層を形成し、Al高反射層及び残りのAl低反射層が形成された積層体を設けた。
【0123】
比較例-TaN層を含む積層体の製造
前記製造例のスパッタリング装置のチャンバ内に不活性ガス雰囲気を形成し、100Wの電力を適用し、1mTorrの圧力でルテニウムターゲットを介してスパッタリング工程を行って、保護層であるRu層を2nm成膜した。
【0124】
前記保護層の成膜後、チャンバ内に窒素を40体積%含む雰囲気を形成し、1mTorrの圧力でタンタルターゲットを介してスパッタリング工程を行って、下部吸収層であるTaN層を58nm成膜して、TaN層を含む積層体を製造した。
【0125】
実験例-極紫外線の反射率の測定
前記製造例及び比較例で設けられた積層体の13.5nmの波長の極紫外線の反射率をAIXUV社のMBRを用いて測定し、その結果を表1に示した。
【0126】
【表1】
【0127】
測定の結果、低反射部において低反射層以下の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率がおよそ5.6%を示し、高反射部において高反射層以下の積層体は、13.5nmの波長の極紫外線の反射率がおよそ25%を示した。
【0128】
保護層及び相対的に厚いTaN層を含む比較例の場合、積層体の反射率がおよそ1%を示した。
【0129】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
【符号の説明】
【0130】
1 極紫外線用ブランクマスク
6 予備吸収層
6a 予備下部吸収層
6b 予備上部吸収層
7 予備低反射層
7a 予備第1反射層
7b 予備第2反射層
7c 予備高反射層
9 エッチング阻止層
11 予備低反射部
12 予備高反射部
20 伝導層
30 基板
40 多重層
50 保護層
61 第1吸収層
61a 下部吸収層
61b 上部吸収層
62 第2吸収層
62a 下部吸収層
62b 上部吸収層
71 低反射層
72 高反射層
81 第1陰刻部
82 第2陰刻部
83 低反射領域
84 高反射領域
100 極紫外線用フォトマスク
101 低反射部
102 高反射部
図1
図2
図3
【外国語明細書】