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KR102101837B1 - 포토마스크, 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법, 포토마스크를 이용하여 제조된 집적 회로 및 그 제조 방법 - Google Patents

포토마스크, 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법, 포토마스크를 이용하여 제조된 집적 회로 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102101837B1
KR102101837B1 KR1020130066795A KR20130066795A KR102101837B1 KR 102101837 B1 KR102101837 B1 KR 102101837B1 KR 1020130066795 A KR1020130066795 A KR 1020130066795A KR 20130066795 A KR20130066795 A KR 20130066795A KR 102101837 B1 KR102101837 B1 KR 102101837B1
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Abstract

포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법을 개시한다. 포토마스크에서, 메인 패턴 영역에 있는 패턴 요소에 대하여 레지스트레이션 에러를 측정한다. 레지스트레이션 에러의 측정 결과로부터 패턴 요소가 그 공칭 위치(nominal position)로부터 시프트되는 제1 방향을 확인한다. 패턴 요소의 위치로부터 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 이격되어 있고 보조 패턴 영역 및 블랙 보더 영역 중 적어도 하나의 영역 내에 위치되는 선택 지점을 물리적으로 변형시켜 패턴 요소의 위치에서 포토마스크의 스트레인(strain)을 변화시킨다.

Description

포토마스크, 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법, 포토마스크를 이용하여 제조된 집적 회로 및 그 제조 방법 {Photomask, method for correcting registration errors of photomask, integrated circuit manufactured by using photomask, and method of manufacturing the integrated circuit}
본 발명의 기술적 사상은 포토마스크 (photomask) 및 포토마스크의 에러 보정 방법에 관한 것으로, 특히 EUV (extreme ultraviolet) 포토리소그래피 공정에 사용될 수 있는 반사형 포토마스크와, 상기 반사형 포토마스크의 레지스트레이션 에러 (registration errors) 보정 방법과, 상기 반사형 포토마스크를 이용하여 제조된 집적 회로와, 상기 반사형 포토마스크를 사용하여 집적 회로를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치의 디자인 룰이 급격하게 축소됨에 따라, 노광 공정에 사용되는 광의 파장도 줄어드는 추세이다. 따라서, 파장이 짧은 극자외선 (extreme ultraviolet: EUV)을 노광 공정에 이용하고 있다. 40 nm 이하의 나노급 반도체 소자의 양산 공정에는 약 10 내지 14 nm 범위의 파장을 가지는 EUV를 이용하는 EUV 리소그래피를 적용할 가능성이 크다. EUV 리소그래피 공정을 이용하여 고밀도로 배치되는 복수의 미세 패턴을 형성하는 데 있어서, 고에너지를 가지는 EUV가 포토마스크의 광흡수층에 흡수됨으로 인해 웨이퍼 상에 EUV가 도달하지 못하게 되는 문제를 해소하기 위해, 최근에는 반사형 EUV 포토마스크를 포함하는 반사형 노광계를 이용하여 웨이퍼상에 패턴을 전사하는 기술에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 반사형 포토마스크는 스캐닝 (scanning) 과정을 통해 포토마스크상의 패턴이 웨이퍼상에 전사된다. 따라서, 포토마스크의 결함은 웨이퍼상에 구현되는 소자의 결함을 유발하게 된다. 특히, 포토마스크상에 레지스트레이션 에러 (registration error)가 발생된 경우, 레지스트레이션 에러를 보정하지 않고 노광 공정을 진행하면 웨이퍼 오버레이 에러 (overlay error)가 발생되고, 그 오버레이 에러가 웨이퍼상에 그대로 전사되어 웨이퍼 불량을 초래하게 된다. 따라서, 웨이퍼 오버레이에 영향을 미치는 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 효과적으로 보정하기 위한 기술이 필요하다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 EUV (extreme ultraviolet) 포토리소그래피 공정에 사용될 수 있는 반사형 포토마스크로서, 웨이퍼 오버레이 에러를 방지할 수 있도록 레지스트레이션 에러 (registration errors)가 최소화된 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 레지스트레이션 에러가 보정된 포토마스크를 이용하여 제조된 반도체 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 레지스트레이션 에러가 보정된 포토마스크를 이용하여 반도체 소자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법에서는, 웨이퍼상의 칩 영역에 집적 회로를 구성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역과, 상기 웨이퍼상의 스크라이브 라인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역 및 상기 보조 패턴 영역을 포위하는 블랙 보더 영역을 가지는 포토마스크를 준비한다. 상기 포토마스크의 메인 패턴 영역에 있는 패턴 요소 (pattern element)에 대하여 레지스트레이션 에러 (registration error)를 측정한다. 상기 레지스트레이션 에러의 측정 결과로부터 상기 패턴 요소가 그 공칭 위치(nominal position)로부터 시프트되는 제1 방향을 확인한다. 상기 패턴 요소의 위치로부터 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 이격되어 있고 상기 보조 패턴 영역 및 상기 블랙 보더 영역 중 적어도 하나의 영역 내에 위치되는 선택 지점을 물리적으로 변형시켜 상기 패턴 요소의 위치에서 상기 포토마스크의 스트레인(strain)을 변화시킨다.
상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 스트레인의 변화량을 조절하기 위하여 상기 패턴 요소의 위치로부터 상기 선택 지점까지의 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 패턴 요소의 위치에 인장 응력 (tensile stress)을 가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점에서 상기 포토마스크의 두께를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 스트레인의 변화량을 조절하기 위하여 상기 선택 지점에서 상기 포토마스크의 두께 변화량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점으로부터 상기 포토마스크의 두께 방향을 따르는 수직 영역중 적어도 일부의 밀도를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 포토마스크 중 상기 선택 지점의 상면의 제1 레벨이 상기 선택 지점의 주위에서의 상면의 제2 레벨보다 낮아지도록 상기 선택 지점에서 상기 포토마스크의 두께를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점에 에너지 빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 에너지 빔은 전자 빔 (electron beam), 집속 이온빔 (focused ion beam), 레이저 빔 (laser beam), 및 전자파 빔 (electromagnetic beam) 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법에 있어서, 상기 포토마스크는 다중 반사막을 포함할 수 있으며, 상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점으로부터 상기 포토마스크의 두께 방향을 따르는 수직 영역의 온도를 상기 다중 반사막을 구성하는 적어도 하나의 물질의 녹는점 (melting point)까지 상승시켜 상기 수직 영역에서 상기 다중 반사막의 부피를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크는 웨이퍼상의 칩 영역에 집적 회로를 구성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역과, 상기 웨이퍼상의 스크라이브 라인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역 및 상기 보조 패턴 영역을 포위하는 블랙 보더 영역을 포함하는 포토마스크 기판을 포함한다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크는 상기 메인 패턴 영역, 상기 보조 패턴 영역, 및 상기 블랙 보더 영역에서 상기 포토마스크 기판상에 각각 형성된 광흡수층 (absorber layer)을 포함한다. 상기 광흡수층은 상기 메인 패턴 영역에 국부적으로 스트레스가 인가되도록 상기 보조 패턴 영역 및 상기 블랙 보더 영역 중 적어도 하나의 영역에서 상기 포토마스크 기판으로부터의 거리가 서로 다른 상면을 가지는 적어도 2 개의 흡광 영역을 포함한다.
일부 실시예들에서, 상기 메인 패턴 영역, 상기 보조 패턴 영역, 및 상기 블랙 보더 영역에서 상기 포토마스크 기판과 상기 광흡수층과의 사이에 개재되는 다중 반사막을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 다중 반사막은 상기 적어도 2 개의 흡광 영역에 대응하는 위치에서 서로 다른 밀도를 가지는 적어도 2 개의 반사 영역을 포함할 수 있다.
상기 광흡수층은 상기 포토마스크 기판으로부터 제1 거리 이격된 상면을 가지는 제1 흡광 영역과, 상기 포토마스크 기판으로부터 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리 이격된 상면을 가지는 제2 흡광 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 다중 반사막은 상기 제1 흡광 영역과 수직으로 오버랩되는 위치에서 제1 밀도를 가지는 제1 반사 영역과, 상기 제2 흡광 영역과 수직으로 오버랩되는 위치에서 상기 제1 밀도보다 더 큰 제2 밀도를 가지는 제2 반사 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크에서, 상기 광흡수층은 EUV 광을 흡수하는 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크에서, 상기 다중 반사막은 Si 층을 포함하는 적어도 2 개의 물질층이 교대로 복수 주기 만큼 적층된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서는 피쳐층 (feature layer)을 포함하는 웨이퍼를 제공한다. 상기 피쳐층 위에 포토레지스트막을 형성한다. 패턴 영역 및 비패턴 영역을 포함하는 포토마스크를 준비한다. 상기 포토마스크의 비패턴 영역 내에서 선택되는 적어도 하나의 선택 지점에 에너지 빔을 인가하여 상기 포토마스크의 패턴 영역에서의 스트레인을 변화시켜 상기 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정한다. 상기 레지스트레이션 에러가 보정된 포토마스크를 사용하여 상기 포토레지스트막을 노광한다. 상기 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 피쳐층을 가공한다.
일부 실시예들에서, 상기 노광 단계는 상기 포토레지스트막을 상기 포토마스크로부터 반사되는 EUV (extreme ultraviolet) 광으로 노광하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서, 상기 포토마스크로서, 상기 패턴 영역 및 상기 비패턴 영역에 걸쳐서 연장되는 포토마스크 기판과, 상기 패턴 영역 및 상기 비패턴 영역에서 상기 포토마스크 기판상에 형성된 다중 반사막과, 상기 비패턴 영역에서 상기 다중 반사막 위에 형성된 광흡수층을 포함하는 포토마스크를 사용할 수 있다. 그리고, 상기 포토마스크에서, 상기 다중 반사막은 상기 패턴 영역에 위치되고 제1 밀도를 가지는 제1 반사막 영역과, 상기 비패턴 영역에서 상기 적어도 하나의 선택 지점에 대응하여 위치되고 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 가지는 제2 반사막 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서, 상기 포토마스크로서 상기 패턴 영역 및 상기 비패턴 영역에 걸쳐서 연장되는 포토마스크 기판과, 상기 패턴 영역 및 상기 비패턴 영역에서 상기 포토마스크 기판상에 형성된 다중 반사막과, 상기 비패턴 영역에서 상기 다중 반사막 위에 형성된 광흡수층을 포함하는 포토마스크를 사용할 수 있다. 그리고, 상기 광흡수층은 상기 비패턴 영역에서 상기 포토마스크 기판으로부터 제1 거리 이격된 상면을 가지는 제1 흡광 영역과, 상기 적어도 하나의 선택 지점에 대응하여 위치되고 상기 포토마스크 기판으로부터 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리 이격된 상면을 가지는 제2 흡광 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서, 상기 포토마스크의 광흡수층은 상기 비패턴 영역에서 상기 포토마스크 기판으로부터의 거리가 서로 다른 상면을 가지는 적어도 3 개의 흡광 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서, 상기 포토마스크로서 메인 패턴 영역과, 보조 패턴 영역과, 및 상기 메인 패턴 영역 및 상기 보조 패턴 영역을 포위하는 블랙 보더 영역을 구비하는 포토마스크를 사용할 수 있다. 그리고, 상기 포토마스크의 패턴 영역은 상기 메인 패턴 영역 내에 위치되고, 상기 포토마스크의 비패턴 영역은 상기 보조 패턴 영역 또는 상기 블랙 보더 영역 내에 위치될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서, 상기 피쳐층을 가공하는 단계는 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 피쳐층을 식각하여 피쳐 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서, 상기 피쳐층을 가공하는 단계는 상기 포토레지스트 패턴을 이온주입 마스크로 이용하여 상기 피쳐층에 불순물 이온을 주입하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로의 제조 방법에서, 상기 피쳐층을 가공하는 단계는 상기 포토레지스트 패턴을 통해 노출되는 상기 피쳐층 위에 프로세스막 (process film)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 집적 회로는 상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크를 사용하여 제조된다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 레지스트레이션 에러 보정 방법에서는, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 메인 패턴 요소로부터 소정 거리 이격된 선택 지점에 에너지 빔을 조사하여 열을 가하고, 그에 따라 에너지 빔이 조사되는 방향을 따라 상기 선택 지점으로부터 포토마스크 기판측으로 연장되는 수직 영역의 구조를 물리적으로 변형시켜, 메인 패턴 요소의 위치에서의 스트레인을 변화시킴으로써 상기 메인 패턴 요소에서의 레지스트레이션 에러를 보정한다. 특히, 에너지 빔 조사에 의한 포토마스크의 두께 변화량과 에너지 빔 조사 위치를 적절히 선택함으로써, 웨이퍼상에 전사되는 패턴의 CD (critical dimension) 변화는 초래하지 않으면서 포토마스크의 메인 패턴 영역에서의 레지스트레이션 에러를 효과적으로 개선하여, 웨이퍼 상의 정확한 위치에 원하는 형상의 패턴 형상을 전사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 레지스트레이션 에러 (registration error) 보정 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 레지스트레이션 에러 보정 전의 포토마스크의 개략적인 구조를 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따라 레지스트레이션 에러를 보정한 후의 포토마스크의 개략적인 구조를 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 4는 포토마스크의 메인 패턴 영역 중 일부 영역에서 복수의 메인 패턴 요소에 대하여 레지스트레이션 에러를 측정한 결과를 예시한 2 차원 맵(map)이다.
도 5a는 포토마스크의 메인 패턴 영역에 있는 서로 다른 4 개의 개별적인 패턴 요소들의 측정 결과를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 5b는 도 5a에 예시한 4 개의 패턴 요소들에 대하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따라 레지스트레이션 에러를 보정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따라 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정하는데 있어서, 레지스트레이션 에러가 있는 패턴 요소로부터 에너지 빔을 인가하는 선택 지점까지의 이격 거리에 따른 스트레인 변화량을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 방법에 따라 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정한 결과를 보여주는 2 차원 맵이다.
도 7b는 도 7a의 2 차원 맵을 얻기 위하여 레이저 빔이 조사된 선택 지점을 표시한 표토마스크의 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 개략적인 평면도이다.
도 8b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 일부 영역들의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로의 제조 방법에 의해 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 카드의 블록 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로의 제조 방법에 의해 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 카드를 채용하는 메모리 시스템의 블록 다이어그램이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 레지스트레이션 에러 (registration error) 보정 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 2a 내지 도 3b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 도면들로서, 도 2a 및 도 2b는 각각 레지스트레이션 에러 보정 전의 포토마스크(100A)의 개략적인 구조를 도시한 평면도 및 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 레지스트레이션 에러 보정 후의 포토마스크(100B)의 개략적인 구조를 도시한 평면도 및 단면도이다. 도 2b의 "비패턴 영역"은 도 2a의 2B - 2B' 선 단면 구성에 대응할 수 있고, 도 3b의 "비패턴 영역"은 도 3a의 3B - 3B' 선 단면 구성에 대응할 수 있다. 도 2b 및 도 3b에서 "패턴 영역"에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 공정 P12에서, 포토마스크(100A)를 준비한다.
상기 포토마스크(100A)는 노광 공정을 통해 웨이퍼(도시 생략) 상에 패턴을 전사하여 반도체 소자와 같은 집적 회로를 제조하기 위한 반사형 포토마스크이다. 일부 실시예들에서, 상기 포토마스크(100A)는 EUV 파장 범위, 예를 들면 약 13.5 nm의 노광 파장을 이용하는 포토리소그래피 공정에 사용하기 위한 것으로서, 다층 미러 구조를 기반으로 하는 반사형 포토마스크이다.
상기 포토마스크(100A)는 웨이퍼상의 칩 영역에서 집적 회로를 구성하는 단위 소자를 형성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역(110)과, 상기 웨이퍼상의 스크라이브 라인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역(120)과, 상기 메인 패턴 영역(110) 및 보조 패턴 영역(120)을 포위하는 블랙 보더 영역(130)을 가진다.
상기 블랙 보더 영역(130)은 웨이퍼상에 패턴을 전사하기 위한 패턴 요소를 포함하지 않는 비패턴 영역이다. 상기 보조 패턴 영역(120)은 도 2b에 예시한 패턴 영역 및 비패턴 영역을 포함할 수 있다. 상기 보조 패턴 영역(120)의 패턴 영역에는 구현하고자 하는 집적 회로를 구성하는 패턴이 아니라, 상기 집적 회로의 제조 과정에서는 필요하지만 집적 회로 최종 생성물에는 남지 않는 보조 패턴, 예를 들면 얼라인 키 (align key) 패턴을 웨이퍼상의 스크라이브 라인 영역에 전사하기 위한 보조 패턴 요소(122)가 형성된다. 상기 보조 패턴 영역(120)의 비패턴 영역에는 웨이퍼상에 전사할 패턴 요소를 포함하지 않는 영역이다.
상기 메인 패턴 영역(110)의 적어도 일부는 웨이퍼상의 칩 영역에 집적 회로를 구성하는 데 필요한 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴을 구성하는 메인 패턴 요소(pattern elements)(112)가 형성되어 있는 패턴 영역에 해당한다. 일부 실시예들에서, 상기 메인 패턴 영역(110)의 모든 영역이 상기 메인 패턴 요소(112)가 형성되어 있는 패턴 영역에 해당할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 메인 패턴 영역(110)의 일부 영역만 상기 패턴 영역에 해당하고, 다른 일부 영역은 상기 메인 패턴 요소(112)가 형성되지 않는 비패턴 영역에 해당할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 "비패턴 영역"은 웨이퍼에 전사할 패턴 요소를 포함하지 않는 블랙 보더 영역(130)의 일부에 해당한다. 다른 일부 실시예들에서, 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 "비패턴 영역"은 상기 보조 패턴 영역(120) 중 웨이퍼상에 전사할 보조 패턴 요소가 형성되어 있지 않은 일부 영역에 해당한다. 또 다른 일부 실시예들에서, 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 "비패턴 영역"은 상기 메인 패턴 영역(110)에서 웨이퍼상의 칩 영역에 전사할 패턴이 형성되어 있지 않은 일부 영역에 해당한다.
일부 실시예들에서, 상기 메인 패턴 영역(110)은 비패턴 영역을 포함하지 않을 수 있다. 그리고, 도 2b의 "비패턴 영역"은 상기 보조 패턴 영역(120) 및 블랙 보더 영역(130) 중 적어도 하나의 영역에 포함되는 일부 구성에 대응할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 "패턴 영역"은 상기 메인 패턴 영역(110) 중 메인 패턴 요소(112)가 형성된 부분에 대응할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 "패턴 영역"은 상기 보조 패턴 영역(120)에서 상기 보조 패턴 요소(122)가 형성된 부분에 대응할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 포토마스크(100A)는 상기 메인 패턴 영역(110), 보조 패턴 영역(120), 및 블랙 보더 영역(130)을 포함하는 포토마스크 기판(140)을 포함한다.
상기 포토마스크 기판(140)은 유전체, 유리, 반도체, 또는 금속 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 포토마스크 기판(140)은 낮은 열팽창계수 (thermal expansion coefficient)를 가지는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 포토마스크 기판(140)은 20 ℃에서의 열팽창 계수가 약 0 ± 0.05 × 10-7/℃ 일 수 있다. 또한, 상기 포토마스크 기판(140)은 평활성, 평탄도, 및 세정액에 대한 내성이 우수한 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 포토마스크 기판(140)은 합성 석영 유리, 석영 유리, 알루미노 실리케이트 유리, 소다라임 유리, SiO2-TiO2 계 유리 등과 같은 LTEM (low thermal expansion material) 유리, β 석영 고용체를 석출한 결정화 유리, 단결정 실리콘, 또는 SiC로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크 기판(140)의 전면측(frontside) 표면(140F)은 약 50 nm 이하의 평탄도를 가지고, 상기 포토마스크 기판(140)의 배면측(backside) 표면(140B)은 약 500 nm 이하의 평탄도를 가질 수 있다. 또한, 상기 포토마스크 기판(140)의 전면측 표면(140F) 및 배면측 표면(140B)은 약 0.15 nm 이하의 표면 조도 (root mean square: RMS)를 가질 수 있다.
상기 비패턴 영역에서 포토마스크 기판(140)의 전면측 표면(140F) 위에 다중 반사막(150), 캡핑층(160), 버퍼층(162), 광흡수층 (absorber layer)(170) 및 저반사층(172)이 차례로 형성되어 있다. 일부 실시예들에서, 상기 버퍼층(162) 및 저반사층(172) 중 적어도 하나가 생략될 수 있다. 상기 포토마스크 기판(140)의 배면측 표면(140B) 위에는 백사이드 도전막(180)이 형성되어 있다.
상기 패턴 영역에서는, 상기 비패턴 영역에서와 유사하게, 상기 포토마스크 기판(140)의 전면측 표면(140F) 위에 다중 반사막(150) 및 캡핑층(160)이 차례로 형성되어 있고, 배면측 표면(140B) 위에 백사이드 도전막(180)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 캡핑층(160) 위에는 소정 형상의 패턴 요소들, 예를 들면 메인 패턴 영역(110)에 위치되는 메인 패턴 요소(112) 또는 보조 패턴 영역(120)에 위치되는 보조 패턴 요소(122)를 정의하기 위한 버퍼 패턴(162P), 광흡수 패턴(170P) 및 저반사 패턴(172P)이 차례로 형성되어 있다. 상기 버퍼 패턴(162P) 및 저반사 패턴(172P) 중 적어도 하나는 생략 가능하다.
상기 다중 반사막(150)은 고굴절률층(150H)과 저굴절률층(150L)을 교대로 복수 회 적층하여 얻어진 다층 미러 구조를 가진다. 예를 들면, 상기 다중 반사막(150)은 고굴절률층(150H)과 저굴절률층(150L)이 약 20 ∼ 60 주기 반복 형성된 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 다중 반사막(150)은 Mo/Si 주기 다중막, Mo 화합물/Si 화합물 주기 다중막, Ru/Si 주기 다중막, Be/Mo 주기 다중막, Si/Nb 주기 다중막, Si/Mo/Ru 주기 다중막, Si/Mo/Ru/Mo 주기 다중막, 또는 Si/Ru/Mo/Ru 주기 다중막으로 이루어질 수 있다.
상기 다중 반사막(150)을 구성하는 재료 및 각 층의 막 두께는 적용되는 EUV 광의 파장대, 또는 상기 다중 반사막(150)에서 요구되는 EUV 광의 반사율에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 다중 반사막(150)이 Mo/Si 주기 다중막으로 이루어지는 경우, 상기 다중 반사막(150) 내에 포함되는 저굴절률층(150L)에 대응하는 Mo 층과 고굴절률층(150H)에 대응하는 Si 층은 각각 약 2 ∼ 5 nm의 범위 내에서 선택되는 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 다중 반사막(150)은 DC 스퍼터링, RF 스퍼터링, 이온 빔 스퍼터링 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 이온 빔 스퍼터링법을 이용하여 Mo/Si 다중 반사막을 형성하는 경우, 타겟(target)으로서 Si 타겟을 사용하고 스퍼터 가스로서 Ar 가스를 사용하여 Si 막을 퇴적하고, 타겟으로서 Mo 타켓을 사용하고 스퍼터 가스로서 Ar 가스를 사용하여 Mo 막을 퇴적하는 것을 1 주기로 하여, Si 막 및 Mo 막을 약 40 ∼ 50 주기 형성할 수 있다.
상기 캡핑층(160)은 상기 다중 반사막(150)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 또는, 상기 포토마스크(100A)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 웨이퍼에 전사할 패턴 요소들을 형성하기 위하여 상기 광흡수층(170)을 건식 식각하는 동안, 상기 캡핑층(160)은 상기 다중 반사막(150)이 손상되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 캡핑층(160)은 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 캡핑층(160)을 Ru 합금으로 형성하는 경우, 상기 Ru 합금은 Ru와, Nb, Zr, Mo, Y, B, La, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 캡핑층(160)을 EUV 광 흡수율이 작은 재료로 형성함으로써, 도 2b에 예시한 바와 같이, 상기 포토마스크(100A)의 패턴 영역 중 광 흡수 패턴(170P) 사이의 영역에서 상기 다중 반사막(150) 위에 상기 캡핑층(160)이 남겨질 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 상기 캡핑층(160)은 Si 막으로 이루어질 수 있다. Si로 이루어지는 상기 캡핑층(160)은 그 표면에 자연 산화막이 형성된 구조를 가질 수 있다. 또 다른 일부 실시예들에서, 상기 다중 반사막(150)이 Mo/Si 다중 반사막인 경우, 상기 다중 반사막(150)의 최상층을 Si 막으로 하고, 상기 Si 최상층이 상기 캡핑층(160)의 역할을 하도록 할 수 있다. 이 때, 별도의 캡핑층(160) 형성 공정은 생략될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 캡핑층(160)은 약 0.5 ∼ 10 nm의 두께를 가질 수 있다.
상기 포토마스크(100A)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 웨이퍼에 전사할 패턴 요소들을 형성하기 위하여 상기 광흡수층(170)을 건식 식각하는 동안, 상기 버퍼층(162)은 상기 다중 반사막(150)이 손상되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(162)은 포토마스크(100A)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 흑 결함 또는 백 결함이 발생한 경우에 행해지는 결함 수정시 상기 다중 반사막(150)을 보호하는 역할을 할 수 있다.
상기 버퍼층(162)은 EUV 광의 흡수율이 매우 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 버퍼층(162) 및 버퍼 패턴(162P)은 Ru, RuB, RuSi, Cr, Cr 질화물, Al, Al 질화물, Ta, Ta 질화물, SiO2, Si3N4, Al2O3, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 버퍼층(162)은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 버퍼층(162)으로서 Ru 막을 형성하는 경우, 타겟으로서 Ru 타겟을 사용하고 스퍼터 가스로서 Ar 가스를 사용하는 마그네트론 스퍼터링 공정을 행하여 상기 버퍼층(162)을 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 버퍼층(162)은 약 1 ∼ 100 nm의 두께를 가질 수 있다.
상기 버퍼층(162)을 EUV 광에 대한 흡수율이 비교적 큰 재료를 사용하여 형성하는 경우, 도 2b에 예시한 바와 같이, 상기 포토마스크(100A)의 패턴 영역 중 광 흡수 패턴(170P) 사이의 영역에서 노출되는 버퍼층(162)을 제거하여, 광흡수 패턴(170P)의 하부에만 버퍼 패턴(162P)이 남도록 할 수 있다.
상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 EUV 광을 흡수하면서 EUV 광의 반사율이 매우 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 내화학성이 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 EUV 광의 파장 영역의 광선을 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P) 각각의 표면에 조사하였을 때에, 파장 13.5 ㎚ 부근의 최대 광선 반사율이 약 5 ％ 이하인 물질로 이루어질 수 있다.
상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 Ta를 주성분으로 하는 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 Ta 주성분과, Hf, Si, Zr, Ge, B, N 및 H 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 TaN, TaHf, TaHfN, TaBSi, TaBSiN, TaB, TaBN, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, TaZr, TaZrN, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 Ta의 함량이 적어도 40 원자%인 재료로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 약 0 ∼ 25 원자%의 산소 (O)를 더 함유할 수 있다.
상기 버퍼층(162)이 Ru 또는 Ru 화합물로 이루어지는 경우, 상기 포토마스크(100A)의 제조 공정 중에 패턴 영역에서 웨이퍼에 전사할 패턴 요소들을 구성하는 광흡수 패턴(170P)을 형성하기 위하여 상기 광흡수층(170)을 건식 식각할 때, 상기 버퍼층(162)의 손상을 방지하기 위하여, 식각 가스로서 염소계 가스를 사용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170)을 형성하기 위하여 스퍼터링 공정을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 상기 광흡수층(170) 및 광흡수 패턴(170P)은 약 30 ∼ 200 ㎚의 두께를 가질 수 있다.
상기 저반사층(172) 및 저반사 패턴(172P)은 포토마스크(100A)에 형성된 패턴 요소들에 대한 검사 중에, 검사 광의 파장 대역, 예를 들면 약 190 ∼ 260 nm의 파장 대역에서 비교적 낮은 반사율을 제공함으로써 충분한 콘트라스트를 얻도록 하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 저반사층(172) 및 저반사 패턴(172P)은 TaBO, TaBNO, TaOH, 또는 TaONH로 이루어질 수 있다. 상기 저반사층(172)은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 저반사층(172) 및 저반사 패턴(172P)은 각각 약 5 ∼ 25 nm의 두께를 가질 수 있다.
상기 포토마스크 기판(140)의 배면측 표면(140B) 위에 형성된 백사이드 도전막(180)은 노광 공정시에 포토마스크(100A)의 휨 현상을 방지하기 위하여 포토마스크(100A)를 정전 척을 이용하여 지지할 때 유리하게 이용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 백사이드 도전막(180)은 Cr 또는 CrN으로 이루어질 수 있다. 상기 백사이드 도전막(180)은 약 20 ∼ 80 nm의 두께를 가질 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 공정 P14에서, 상기 포토마스크(100)의 메인 패턴 영역(110)에 있는 메인 패턴 요소(112)에 대하여 레지스트레이션 에러를 측정한다.
도 4는 상기 포토마스크(100A)의 메인 패턴 영역(110) 중 일부 영역에서 복수의 메인 패턴 요소(112)에 대하여 레지스트레이션 에러를 측정한 결과를 예시한 2 차원 맵(map)이다.
일반적으로, 포토마스크의 레지스트레이션 에러는 포토마스크의 클램핑으로 인해 발생되거나 포토마스크의 평탄도에 의해 발생될 수 있는 것으로서, 메인 패턴 영역(110) 내에 있는 패턴 요소들의 일부가 이들의 미리 정해진 위치에 정확하게 있지 않을 때 발생될 수 있다. 포토마스크에서 패턴 요소들에 대한 레지스트레이션 에러가 발생된 경우, 이들 패턴 요소들로부터 웨이퍼 상의 포토레지스트막에 전사되는 패턴 형상은 설계한 형상과 동일하지 않게 되거나, 상기 포토레지스트막의 정확한 위치에 전사되지 않는 문제를 야기할 수 있다.
상기 포토마스크(100A)의 메인 패턴 영역(110)에서의 레지스트레이션 에러의 분포는 도 4에 예시한 바와 같이, 화살표의 2 차원 맵(map)(210)으로 표시될 수 있다. 상기 2 차원 맵(210)에서, 상기 화살표의 방향은 패턴 요소가 그 공칭 위치 (nominal position) (X: 0.00, Y: 0.00)에 대해 시프트(shift)되는 방향을 나타내고, 상기 화살표의 길이는 시프트 양을 나타낸다.
도 4에 예시한 2 차원 맵(210)의 레지스트레이션 에러는 도 2a에 예시한 포토마스크(100A)의 메인 패턴 영역(110) 중에서 선택되는 측정 대상 영역, 예를 들면 메인 패턴 영역(110A)에서 측정된 레지스트레이션 에러를 나타낼 수 있다. 도 4에 예시한 레지스트레이션 에러의 2차원 맵(210)에서, X 방향에서의 최대 3 시그마 (maximum 3 sigma)는 10.98 nm, Y 방향에서의 최대 3 시그마는 10.74 nm인 결과를 예시한다.
다시 도 1을 참조하면, 공정 P16에서, 포토마스크(100A)의 메인 패턴 영역(110)에 있는 메인 패턴 요소(112)에 대한 레지스트레이션 에러의 측정 결과로부터 상기 메인 패턴 요소(112)들이 각각 그들의 공칭 위치 (X: 0.00, Y: 0.00)로부터 시프트된 방향 (제1 방향)을 각각 확인한다.
도 5a는 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 메인 패턴 영역(110)에 있는 메인 패턴 요소들에 대하여 레지스트레이션 에러를 측정한 결과로부터 서로 다른 4 개의 개별적인 패턴 요소들의 측정 결과를 분리하여 나타낸 것이다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 5a의 패턴 요소 (A)는 그 공칭 위치로부터 X 방향 및 Y 방향으로 각각 4.46 nm 및 -0.26 nm 만큼 시프트된 결과이고, 도 5a의 패턴 요소 (B)는 그 공칭 위치로부터 X 방향 및 Y 방향으로 각각 -4.54 nm 및 0.20 nm 만큼 시프트된 결과이고, 도 5a의 패턴 요소 (C)는 그 공칭 위치로부터 X 방향 및 Y 방향으로 각각 -1.00 nm 및 -5.15 nm 만큼 시프트된 결과이고, 도 5a의 패턴 요소 (D)는 그 공칭 위치로부터 X 방향 및 Y 방향으로 각각 0.51 nm 및 4.36 nm 만큼 시프트된 결과이다.
도 1의 공정 P18에서, 상기 패턴 요소(A, B, C, D)의 공칭 위치로부터 이들 각각의 시프트 방향 (제1 방향)과는 다른 제2 방향으로 이격된 선택 지점(S1, S2, S3, S4)을 물리적으로 변형시켜 상기 패턴 요소(A, B, C, D) 각각의 위치에서 포토마스크의 스트레인(strain)을 변화시킨다.
물리적 변형을 가하기 위한 상기 선택 지점(S1, S2, S3, S4)은 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(110A)의 "비패턴 영역"에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 선택 지점(S1, S2, S3, S4)은 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 블랙 보더 영역(130) 및 보조 패턴 영역(120) 중 웨이퍼상에 전사할 패턴 요소를 포함하지 않는 영역에서 선택될 수 있다. 또는, 상기 선택 지점(S1, S2, S3, S4)은 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 메인 패턴 영역(110) 중 웨이퍼상의 칩 영역에 집적 회로를 구성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사할 패턴 요소를 포함하지 않는 영역에서 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 물리적 변형을 가하기 위한 상기 선택 지점(S1, S2, S3, S4)은 1 개의 선택 위치 또는 복수의 선택 위치로 이루어질 수 있다. 상기 복수의 선택 위치는 연속적 또는 단속적으로 연결되는 형상을 이루도록 선택될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 패턴 요소(A, B, C, D) 각각의 위치에서 포토마스크의 스트레인을 변화시키기 위하여 상기 선택 지점(S1, S2, S3, S4)에 에너지 빔을 조사할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 에너지 빔(EB)으로서 전자 빔 (electron beam), 집속 이온빔 (focused ion beam), 레이저 빔 (laser beam), 및 전자파 빔 (electromagnetic beam) 중에서 선택되는 어느 하나를 이용할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(100A)의 메인 패턴 영역(110A)에 있는 복수의 메인 패턴 요소(112) 중 일부의 메인 패턴 요소(112)에 대한 레지스트레이션 에러를 보정하기 위하여, 블랙 보더 영역(130)에서 선택된 선택 지점(SP1)에 에너지 빔(EB)을 조사하여 상기 선택 지점(SP1)을 물리적으로 변형시킨 보정된 포토마스크(100B)를 예시한다. 상기 보정된 포토마스크(100B)는 포토마스크 기판(140) 위의 블랙 보더 영역(130) 중 상기 에너지 빔(EB)이 조사된 위치에 대응하는 수직 영역에는 상기 에너지 빔(EB)으로 인해 점선으로 표시한 사각형 영역의 내부에 예시된 바와 같은 변형 영역(190)이 포함되어 있다.
상기 포토마스크(100A)의 선택 지점(SP1) (도 2a 및 도 2b)에 에너지 빔(EB)을 조사한 결과, 도 3b에 예시한 바와 같이, 상기 변형 영역(190)에서의 포토마스크(100B)의 두께(PD1)는 상기 포토마스크(100B)의 다른 부분에서의 두께(PD2)보다 더 작아질 수 있다. 특히, 상기 포토마스크(100B) 중 에너지 빔(EB)이 조사된 선택 지점(SP1)에 대응하여 위치되는 변형 영역(190)에서 포토마스크(100B)의 상면의 레벨이 상기 변형 영역(190) 주위의 상면의 레벨보다 더 낮아지도록 상기 포토마스크(100A)의 두께를 감소시킬 수 있다.
상기 변형 영역(190)에서 포토마스크(100B)의 두께가 감소하고 광흡수층(170)의 상면의 레벨이 낮아짐으로 인해, 도 3b에서 변형 영역(190)의 주위에 복수의 화살표(F)로 표시한 방향으로 응력이 발생될 수 있다. 상기 변형 영역(190) 주위에서 발생되는 응력은 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치까지 스트레인을 변화시키고, 그 결과 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 레지스트레이션 에러가 보정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 포토마스크의 스트레인을 변화시키기 위하여 상기 포토마스크(100A)의 비패턴 영역에서 선택되는 임의의 선택 지점(SP1)에 에너지 빔(EB)을 조사하는 데 있어서, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서의 스트레인의 변화량을 조절하기 위하여, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 상기 선택 지점까지의 이격 거리를 조절할 수 있다. 예를 들면, 선택 지점에 일정한 파워의 에너지 빔(EB)이 인가되는 경우, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 에너지 빔(EB)이 인가되는 선택 지점까지의 이격 거리가 클수록 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서의 스트레인 변화량은 작아질 수 있다. 그리고, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 에너지 빔(EB)이 인가되는 선택 지점까지의 이격 거리가 작을수록 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 스트레인 변화량은 커질 수 있다.
일부 실시예들에서, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 포토마스크의 스트레인을 변화시키기 위하여 상기 포토마스크(100A)의 비패턴 영역에서 선택되는 임의의 선택 지점(SP1)에 에너지 빔(EB)을 조사하는 데 있어서, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치에 인장 응력(tensile stress)이 가해질 수 있도록 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 상기 선택 지점(SP1)까지의 이격 거리를 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 상기 선택 지점(SP1)까지의 이격 거리를 약 200 μm 이하로 함으로써, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치에 인장 응력을 인가할 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 포토마스크의 스트레인을 변화시키기 위하여 상기 포토마스크(100A)의 비패턴 영역에서 선택되는 임의의 선택 지점(SP1)에 에너지 빔(EB)을 조사하는 데 있어서, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치에 압축 응력(compressive stress)이 가해질 수 있도록 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 상기 선택 지점(SP1)까지의 이격 거리를 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 상기 선택 지점(SP1)까지의 이격 거리를 약 200 μm 보다 큰 범위에서 적절히 선택함으로써, 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치에 압축 응력을 인가할 수 있다.
일부 실시예들에서, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 포토마스크의 스트레인을 변화시키기 위하여 상기 포토마스크(100A)의 비패턴 영역에서 선택되는 임의의 선택 지점(SP1)에 에너지 빔(EB)을 인가하는 데 있어서, 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서의 스트레인의 변화량을 조절하기 위하여, 상기 선택 지점(SP1)에 레이저 빔을 조사하고, 상기 레이저 빔의 파워를 조절하여 상기 포토마스크(100B)의 두께 변화량(ΔD)을 결정할 수 있다. 상기 포토마스크(100B)의 두께 변화량(ΔD)은 광흡수층(170)의 상면의 레벨이 포토마스크 기판(140) 측으로 리세스되는 깊이(ΔR)에 대응할 수 있다. 즉, 상기 레이저 빔의 파워를 조절하여, 상기 레이저 빔의 조사 결과 얻어지는 광흡수층(170)의 상면이 포토마스크 기판(140) 측으로 리세스되는 깊이(ΔR)를 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 포토마스크의 스트레인을 변화시키기 위하여 상기 포토마스크(100A)의 비패턴 영역의 선택 지점(SP1)(도 2a)에 에너지 빔(EB)을 조사하여, 상기 선택 지점(SP1)으로부터 상기 포토마스크(100A)의 두께 방향을 따르는 수직 영역중 적어도 일부의 밀도를 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 선택 지점(SP1)에 레이저 빔을 조사함으로써 상기 선택 지점(SP1)으로부터 상기 포토마스크(100A)의 두께 방향을 따르는 수직 영역을 열처리하여, 상기 수직 영역에 대응하는 변형 영역(190)에서 다중 반사막(150)의 적어도 일부의 밀도가 증가된 부분을 포함하도록 할 수 있다. 상기 수직 영역에서 다중 반사막(150)의 적어도 일부의 밀도가 증가됨으로써 상기 변형 영역(190)에서 다중 반사막(150)의 적어도 일부의 부피가 감소된 부분을 포함할 수 있다.
상기 다중 반사막(150)이 Si 층을 포함하는 다중막으로 이루어지는 경우, 상기 포토마스크(100A)의 선택 지점(SP1)으로부터 상기 포토마스크(100A)의 두께 방향을 따르는 수직 영역의 온도가 적어도 Si의 녹는점 (melting point)까지 상승하도록 상기 선택 지점(SP1)에 레이저 빔을 조사함으로써, 비교적 열에 약한 Si 층이 주위의 금속 물질과 반응하여 금속 실리사이드를 형성하거나 주위의 다른 물질층으로 확산되어 상기 선택 지점(SP1)으로부터 상기 포토마스크(100A)의 두께 방향을 따르는 수직 영역에서 다중 반사막(150)의 두께가 감소할 수 있다. 그 결과, 상기 수직 영역에 대응하는 변형 영역(190)의 두께는 레이저 빔이 조사되지 않은 다른 부분에 비해 작은 두께를 가지게 된다. 이와 같이 상기 변형 영역(190)에서 상기 다중 반사막(150)의 두께가 국부적으로 감소됨으로써, 상기 변형 영역(190)의 주위에 응력이 발생하게 된다. 특히, 레이저 빔이 인가된 선택 지점(SP1)에 비교적 가까운 영역에서는 인장 응력이 인가된다. 이와 같이 인가되는 인장 응력의 크기 및 방향은 상기 선택 지점(SP1)의 위치와, 상기 선택 지점(SP1)에서의 두께 변화량(ΔD)에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 에너지 빔(EB)이 조사되는 선택 지점(SP1)과, 상기 에너지 빔(EB)의 조사 결과로서 초래되는 상기 선택 지점(SP1)에서의 포토마스크(100A)의 두께 변화량(ΔD)을 적절히 조절함으로써, 메인 패턴 영역(110)에 있는 메인 패턴 요소(112)의 레지스트레이션 에러를 효과적으로 보정할 수 있다.
도 3b에서, 상기 포토마스크(100B)의 패턴 영역에 있는 복수의 광흡수 패턴(170P) 각각의 상면은 대체로 동일한 레벨상에 위치될 수 있다. 또한, 상기 포토마스크(100B)의 패턴 영역에서 다중 반사막(150)은 위치에 따라 균일한 밀도 및 균일한 부피를 가질 수 있다.
도 5b는 도 5a에 예시한 4 개의 패턴 요소(A, B, C, D)에 대하여 도 3a 및 도 3b를 참조하여 도 1의 공정 P18에 따라 레지스트레이션 에러를 보정한 결과를 보여준다.
보다 구체적으로, 도 5a에 예시한 서로 다른 4 개의 패턴 요소(A, B, C, D) 각각에 대하여 대응하는 선택 지점(S1, S2, S3, S4)에 레이저 빔을 조사하여, 상기 선택 지점(S1, S2, S3, S4)에서 상기 선택 지점의 상면으로부터 포토마스크의 두께를 약 30 nm 만큼 감소시켰을 때 얻어진 레지스트레이션 에러 보정 결과를 나타낸다.
도 5b의 결과를 얻기 위하여, 상기 4 개의 패턴 요소(A, B, C, D) 각각의 공칭 위치 (nominal position)로부터 100 μm 이격된 위치를 선택 지점(S1, S2, S3, S4)으로 하고, 상기 선택 지점(S1, S2, S3, S4)에 레이저 빔을 인가하는 데 있어서 레이저 펄스 시간은 약 0.5 ms, 레이저 빔 사이즈는 약 300 μm × 300 μm 로 하였다.
도 5b의 보정 결과로부터, 레이저 빔을 사용하여 레지스트레이션 에러를 보정한 결과, 보정 전에는 좌, 우, 상, 하 방향으로 약 5 nm 수준의 크기로 시프트되어 있던 레지스트레이션 에러가 대부분 약 1 nm 또는 그 이하의 수준으로 보정된 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 방법에 의해 에너지 빔을 이용하여 레지스트레이션 에러를 보정하는 데 있어서, 에너지 빔의 인가 위치 및 에너지 빔의 파워를 적절히 선택함으로써 모든 방향의 레지스트레이션 에러를 보정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법에 있어서, 레지스트레이션 에러가 있는 패턴 요소로부터 에너지 빔을 인가하는 선택 지점까지의 이격 거리에 따른 스트레인 변화량을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6의 평가를 위하여, 포토마스크 기판의 배면측 표면 위에 Cr 백사이드 도전막을 형성하고, 상기 포토마스크 기판의 전면측 표면 위에 Mo/Si 40 주기의 다중막으로 이루어지는 다중 반사막, Ru으로 이루어지는 버퍼층, TaBN으로 이루어지는 광흡수층, 및 TaBO로 이루어지는 저반사층을 차례로 형성하여 포토마스크 샘플을 형성하였다.
상기 포토마스크 샘플의 전면측 상면에서 선택된 복수의 선택 지점에서의 포토마스크의 두께 감소량이 각각 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm, 및 40 nm로 되도록 상기 복수의 선택 지점에 인가되는 레이저 빔의 파워를 약 20 ∼ 80 W의 범위 내에서 조절하여 레이저 빔의 도즈(dose)를 제어하고, 이들 각각의 경우에 대하여 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소의 위치로부터 레이저 빔 인가 위치까지의 거리에 따라 상기 보정 대상의 패턴 요소에서의 스트레인 변화량을 측정하였다. 각각의 선택 지점에 레이저 빔을 인가하는 데 있어서, 레이저 펄스 시간은 약 0.5 ms, 레이저 빔 사이즈는 약 300 μm × 300 μm로 하였다. 상기 예시한 바와 같은 다양한 두께 감소량을 얻기 위하여, 상기 포토마스크 샘플의 각 선택 지점에 레이저 빔을 인가하는 동안, 인가되는 레이저 빔의 에너지 밀도는 약 1 ∼ 5 J/cm2 의 범위 내에서 조절되었다.
도 6에서, 스트레인 변화량이 양(+)인 경우는 해당 선택 지점에 에너지 빔을 조사함으로써 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소가 있는 위치에 인장 응력이 가해진 경우이고, 스트레인 변화량이 양(-)인 경우는 해당 선택 지점에 에너지 빔을 조사함으로써 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소가 있는 위치에 압축 응력이 가해진 경우이다.
도 6의 결과에서, 레지스트레이션 에러가 있는 패턴 요소로부터 에너지 빔을 인가하는 선택 지점까지의 이격 거리가 약 200 μm 이하인 경우에는 패턴 요소에 인장 응력이 가해진 것을 알 수 있다.
도 6의 결과에서, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 패턴 요소로부터 레이저 빔을 조사한 선택 지점까지의 이격 거리가 클수록 스트레인의 변화량이 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, 레이저 빔의 도즈(dose)를 제어하여 포토마스크 중 레이저 빔이 조사되는 선택 지점에서의 수직 방향 두께를 감소시키는 데 있어서, 포토마스크의 두께 감소량이 클수록 스트레인 변화량도 증가하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 레이저 빔의 조사에 의한 포토마스크의 두께 변화량과, 레이저 빔이 조사되는 위치를 적절히 선택함으로써, 포토마스크의 메인 패턴 영역에서의 레지스트레이션 에러를 효과적으로 제어할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 방법에 따라 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정한 결과를 보여주는 2 차원 맵(220)이다.
보다 구체적으로 설명하면, 포토마스크(100A)(도 2a)에 도 4에서 2 차원 맵(210)으로 표시한 바와 같은 레지스트레이션 에러가 존재하는 상태에서, 상기 포토마스크(100A)의 블랙 보더 영역(130)에서 선택되는 복수의 선택 지점에 레이저 빔을 조사하여 상기 복수의 선택 지점에서, 포토마스크(100A)의 두께를 전면측으로부터 약 10 nm 두께 만큼 감소시킴으로써 메인 패턴 영역(110A)에서의 레지스트레이션 에러를 보정하여, 도 7a에 예시한 바와 같은 2 차원 맵(220)을 얻었다.
도 7b는 도 7a의 2 차원 맵(220)을 얻기 위하여 포토마스크(100A)(도 2a)의 블랙 보더 영역(130)에서 레이저 빔이 조사된 선택 지점(SP2)을 보여준다. 상기 선택 지점(SP2)은 개별적인 복수의 선택 지점이 서로 일부 영역씩 오버랩되어, 도 7b에 예시한 바와 같이 연속적으로 연장되는 선형의 형상을 가지는 선택 지점(SP2)이 얻어지도록 하였다. 상기 선택 지점(SP2)은 레지스트레이션 에러 보정 대상의 복수의 메인 패턴 요소(112)가 있는 메인 패턴 영역(110A)으로부터 약 100 μm의 거리(SD) 만큼 이격되도록 선택되었다.
도 7a의 2차원 맵(220)에서, X 방향에서의 최대 3 시그마는 11.3 nm, Y 방향에서의 최대 3 시그마는 9.89 nm 이었다. 도 4의 2차원 맵(210)에서 Y 축 방향에서의 최대 3 시그마가 10.74 nm이었던 것과 비교하면, 레지스트레이션 에러 보정 후에 Y 축 방향에서의 최대 3 시그마가 약 0.85 nm 만큼 개선된 것을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 레지스트레이션 에러 보정 방법에서는, 레지스트레이션 에러 보정 대상의 메인 패턴 요소로부터 소정 거리 이격된 선택 지점에 에너지 빔을 조사하여 열을 가하고, 그에 따라 에너지 빔이 조사되는 방향을 따라 상기 선택 지점으로부터 포토마스크 기판측으로 연장되는 수직 영역의 구조를 물리적으로 변형시켜, 상기 메인 패턴 요소의 위치에서의 스트레인을 변화시킴으로써 상기 메인 패턴 요소에서의 레지스트레이션 에러를 보정할 수 있다. 그 결과, 레지스트레이션 에러가 있는 메인 패턴 요소로부터 웨이퍼상에 전사되는 패턴의 CD (critical dimension) 변화는 초래하지 않으면서 포토마스크상의 레지스트레이션 에러를 효과적으로 개선할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크(400)의 개략적인 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 상기 포토마스크(400)의 일부 영역들의 단면도이다. 도 8b에서의 "비패턴 영역"은 도 8a의 8B - 8B' 선 단면 구성에 대응할 수 있다.
도 8a 및 도 8b에는 약 13.5 nm의 EUV 광과 반사형 노광계를 이용하여 웨이퍼상에 패턴을 전사하기 위한 반사형 포토마스크(400)가 예시되어 있다. 도 8a 및 도 8b에 있어서, 도 3a 및 도 3b에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 중복을 피하기 위하여 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 포토마스크(400)는 메인 패턴 영역(110), 보조 패턴 영역(120), 및 블랙 보더 영역(130)을 가지는 포토마스크 기판(140)을 포함한다.
상기 메인 패턴 영역(110), 보조 패턴 영역(120), 및 블랙 보더 영역(130)에 있는 비패턴 영역에서, 포토마스크 기판(140)의 전면측 표면(140F) 위에는 다중 반사막(450), 캡핑층(460), 버퍼층(462), 광흡수층(470) 및 저반사층(472)이 차례로 형성되어 있다. 일부 실시예들에서, 상기 버퍼층(462) 및 저반사층(472) 중 적어도 하나가 생략될 수 있다. 포토마스크 기판(140)의 배면측 표면(140B) 위에는 백사이드 도전막(180)이 형성되어 있다.
상기 메인 패턴 영역(110) 및 보조 패턴 영역(120)의 패턴 영역에는, 비패턴 영역에서와 유사하게, 포토마스크 기판(140)의 전면측 표면(140F) 위에 다중 반사막(450) 및 캡핑층(460)이 차례로 형성되어 있다. 그리고, 상기 캡핑층(460) 위에는 소정 형상의 패턴 요소들을 정의하는 버퍼 패턴(462P), 광흡수 패턴(470P) 및 저반사 패턴(472P)이 차례로 형성되어 있다. 그리고, 포토마스크 기판(140)의 배면측 표면(140B) 위에는 백사이드 도전막(180)이 형성되어 있다.
상기 다중 반사막(450), 캡핑층(460), 버퍼층(462), 버퍼 패턴(462P), 광흡수층(470), 광흡수 패턴(470P), 저반사층(472) 및 저반사 패턴(472P)에 대한 보다 상세한 사항은 도 2a 및 도 2b를 참조하여 다중 반사막(150), 캡핑층(160), 버퍼층(162), 버퍼 패턴(162P), 광흡수층(170), 광흡수 패턴(170P), 저반사층(172) 및 저반사 패턴(172P)에 대하여 설명한 바를 참조한다.
본 예에서는 도 8b의 "비패턴 영역"이 도 8a의 8B - 8B' 선 단면 구성에 대응하는 것으로 설명하지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 도 8b의 "비패턴 영역"은 포토마스크(400)의 보조 패턴 영역(120) 중 일부의 단면 구성에 대응할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 8b의 "비패턴 영역"은 포토마스크(400)의 메인 패턴 영역(110) 중 웨이퍼상의 칩 영역에 전사할 패턴 요소가 없는 영역의 단면 구성에 대응할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 8b에 예시한 포토마스크(400)의 "패턴 영역"은 상기 메인 패턴 영역(110) 중 웨이퍼상의 칩 영역에 전사할 메인 패턴 요소들이 형성되어 있는 영역의 단면 구성에 대응할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 8b에 예시한 포토마스크(400)의 "패턴 영역"은 상기 보조 패턴 영역(120) 중 집적 회로의 제조 과정에서는 필요하지만 집적 회로 최종 생성물에는 남지 않는 보조 패턴, 예를 들면 얼라인 키 패턴을 웨이퍼상의 스크라이브 라인 영역에 전사하기 위한 보조 패턴 요소(122)가 형성되어 있는 영역의 단면 구성에 대응할 수 있다.
상기 포토마스크(400)의 비패턴 영역은 에너지 빔(EB1, EB2)의 조사로 인해 물리적으로 변형된 복수의 변형 영역(492, 494)을 포함한다. 도 8a에는 블랙 보더 영역(430)에 2 개의 변형 영역(492, 494)이 있는 경우를 예시하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 수 및 다양한 형상의 변형 영역이 존재할 수 있다.
상기 포토마스크(400)에서, 상기 복수의 변형 영역(492, 494) 각각의 상면은 상기 포토마스크(400)의 비패턴 영역 중 다른 부분에서의 상면과 서로 다른 레벨에 위치된다. 따라서, 상기 복수의 변형 영역(492, 494)의 상면과 상기 포토마스크(400)의 비패턴 영역 중 다른 부분의 상면과의 사이에는 단차가 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 복수의 변형 영역(492, 494) 각각의 상면이 서로 다른 레벨을 가질 수 있다.
상기 복수의 변형 영역(492, 494)은 포토마스크(400)의 메인 패턴 영역(110A, 110B)에 있는 복수의 메인 패턴 요소(112,114) 중 적어도 일부의 메인 패턴 요소(112, 114)에서의 레지스트레이션 에러를 보정하기 위하여 비패턴 영역에서 선택된 일부 영역에 에너지 빔(EB1, EB2)을 조사한 결과로서 형성된 것이다. 상기 비패턴 영역에서 선택되는 복수의 선택 지점에 에너지 빔(EB1, EB2)을 조사함으로써, 포토마스크(400)에 구비된 포토마스크 기판(140) 위에는 상기 에너지 빔(EB1, EB2)이 조사된 위치에 대응하는 수직 영역에서 점선으로 표시한 2 개의 사각형 영역 각각의 내부에 예시된 바와 같은 변형 영역(492, 494)이 형성된다.
상기 에너지 빔(EB1, EB2)은 전자 빔, 집속 이온빔, 레이저 빔, 및 전자파 빔 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 그리고, 에너지 빔(EB1)으로부터 조사되는 빔의 에너지보다 에너지 빔(EB2)으로부터 조사되는 빔의 에너지가 더 클 수 있다. 그 결과, 에너지 빔(EB1)이 조사되는 선택 지점으로부터 포토마스크 기판(140)까지 연장되는 수직 영역에 가해지는 에너지 빔(EB1)에 의한 열처리 온도보다 에너지 빔(EB2)이 조사되는 선택 지점으로부터 포토마스크 기판(140)까지 연장되는 수직 영역에 가해지는 에너지 빔(EB2)에 의한 열처리 온도가 더 높을 수 있다.
상기 포토마스크(400)의 비패턴 영역에 복수의 변형 영역(492, 494)이 형성됨으로써, 비패턴 영역에서 광흡수층(470)은 포토마스크 기판(140)으로부터의 거리(D1, D2, D3)가 서로 다른 상면을 가지는 복수의 흡광 영역(470A, 470B, 470C)을 포함하게 된다. 상기 복수의 흡광 영역(470A, 470B, 470C)이 각각 서로 다른 레벨의 상면을 가지게 됨으로써, 상기 메인 패턴 영역(110)의 일부 영역에 국부적으로 스트레스가 인가될 수 있다.
상기 복수의 흡광 영역(470A, 470B, 470C)은 포토마스크 기판(140)으로부터 제1 거리(D1) 이격된 제1 흡광 영역(470A)과, 포토마스크 기판(140)으로부터 상기 제1 거리(D1) 보다 작은 제2 거리(D2) 이격된 제2 흡광 영역(470B)과, 포토마스크 기판(440)으로부터 상기 제2 거리(D2) 보다 작은 제3 거리(D3) 이격된 제3 흡광 영역(470C)을 포함한다. 본 예에서는 상기 광흡수층(470)이 서로 다른 레벨의 상면을 가지는 3 개의 영역으로 구분되는 경우를 예시하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 보정 대상의 패턴 요소들의 위치 및 상기 보정 대상의 패턴 요소들에서의 레지스트레이션 에러 정도에 따라 상면의 레벨이 서로 다른 3 개 이상의 흡광 영역을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 도 8b의 비패턴 영역은 도 8a의 보조 패턴 영역(120) 및 블랙 보더 영역(130) 중 적어도 하나의 영역에 해당할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 8b의 비패턴 영역은 도 8a의 메인 패턴 영역(110) 중 웨이퍼에 전사할 패턴 요소를 포함하지 않는 영역에 해당할 수 있다.
상기 포토마스크(400)의 비패턴 영역에서, 상기 포토마스크 기판(140)과 상기 광흡수층(470)과의 사이에 개재되어 있는 다중 반사막(450)은 상기 복수의 흡광 영역(470A, 470B, 470C) 각각에 대응하여 이들의 하부에서 서로 다른 밀도를 가지는 복수의 반사 영역(450A, 450B, 450C)을 포함한다. 상기 복수의 반사 영역(450A, 450B, 450C)은 제1 반사 영역(450A), 제2 반사 영역(450B) 및 제3 반사 영역(450C)을 포함한다.
상기 제1 반사 영역(450A)은 상기 제1 흡광 영역(470A)과 수직으로 오버랩되는 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 반사 영역(450B)은 상기 제2 흡광 영역(470B)과 수직으로 오버랩되는 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제3 반사 영역(450C)은 상기 제3 흡광 영역(470C)과 수직으로 오버랩되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 포토마스크(400)를 형성하기 위하여 포토마스크 기판(140)의 전면측으로부터 에너지 빔(EB1, EB2)을 조사할 때, 상기 에너지 빔(EB1, EB2)이 조사되는 위치로부터 포토마스크(400)의 두께 방향을 따르는 수직 영역중 적어도 일부의 밀도가 증가될 수 있다. 특히, 상기 에너지 빔(EB1, EB2)의 조사에 의해 상기 에너지 빔(EB1, EB2)이 조사된 위치로부터 포토마스크의 두께 방향을 따르는 수직 영역이 열처리되어 상기 수직 영역에서 다중 반사막(450)의 적어도 일부의 밀도를 증가시킬 수 있다. 상기 수직 영역에서 다중 반사막(450)의 적어도 일부의 밀도가 증가됨으로써 상기 수직 영역에서 다중 반사막(450)의 부피가 감소될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 다중 반사막(450)의 밀도 증가량 및 상기 다중 반사막(450)의 부피 감소량은 에너지 빔(EB1, EB2)의 파워에 의존할 수 있다.
상기 다중 반사막(450)이 Si를 포함하는 다중막으로 이루어지는 경우, 상기 에너지 빔(EB1, EB2)이 조사되는 위치로부터 포토마스크의 두께 방향을 따르는 수직 영역의 온도가 적어도 Si의 녹는점까지 상승하도록 에너지 빔(EB1, EB2)을 조사함으로써, 비교적 열에 약한 Si 층이 주위의 금속 물질과 반응하여 금속 실리사이드를 형성하거나 주위의 다른 물질층으로 확산되어, 상기 수직 영역에서 다중 반사막(450)의 두께가 감소할 수 있다. 그 결과, 포토마스크(400) 중 상기 수직 영역에 대응하는 변형 영역(492, 494)에서의 두께는 에너지 빔(EB1, EB2)이 조사되지 않은 다른 부분에서의 두께보다 더 작을 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 다중 반사막(450)이 Si 층을 포함하는 경우, 상기 제2 반사 영역(450B) 및 제3 반사 영역(450C)에서는 상기 다중 반사막(450)의 다른 부분에서보다 Si층의 밀도가 높을 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 다중 반사막(450)이 Si 층을 포함하는 경우, 상기 제2 반사 영역(450B) 및 제3 반사 영역(450C)에서는 상기 다중 반사막(450)의 다른 부분에서보다 Si 층의 단위 체적당 부피가 더 작을 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 복수의 반사 영역(450A, 450B, 450C) 중 제1 반사 영역(450A)은 포토마스크(400)의 패턴 영역에 있는 다중 반사막(450)의 밀도와 실질적으로 동일한 제1 밀도를 가질 수 있다. 제2 반사 영역(450B)은 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 가질 수 있다. 제3 반사 영역(450C)은 상기 제2 밀도보다 큰 제3 밀도를 가질 수 있다.
상기 변형 영역(492, 494)에서 다중 반사막(450) 중 제2 반사 영역(450B) 및 제3 반사 영역(450C)의 두께가 상기 다중 반사막(450)의 다른 부분보다 작아지고, 그에 따라 상기 제2 반사 영역(450A) 및 제3 반사 영역(450C)의 상부에 있는 광흡수층(470) 중 제2 흡광 영역(470B) 및 제3 흡광 영역(470C)이 포토마스크 기판(140) 측 방향으로 이동되어 상기 제2 흡광 영역(470B) 및 제3 흡광 영역(470C) 각각 상면의 레벨이 낮아질 수 있다. 이에 따라, 도 3b에서 화살표(F)로 표시한 바와 유사하게, 상기 변형 영역(492, 494)의 주위에 응력이 발생될 수 있다. 상기 변형 영역(492, 494) 주위에서 발생되는 응력은 레지스트레이션 에러를 보정하고자 하는 패턴 요소의 위치까지 영향을 미치게 되고, 그에 따라 상기 보정 대상의 패턴 요소의 위치에서 스트레인이 변화되어 레지스트레이션 에러가 보정될 수 있다.
도 8b에서, 상기 포토마스크(400)의 패턴 영역에 있는 복수의 광흡수 패턴(470P)의 상면은 각각 대체로 동일한 레벨상에 위치될 수 있다. 또한, 상기 포토마스크(400)의 패턴 영역에서 다중 반사막(450)은 위치에 따라 실질적으로 균일한 밀도 및 균일한 부피를 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
공정 P52에서, 피쳐층 (feature layer)을 포함하는 웨이퍼를 제공한다.
일부 실시예들에서, 상기 피쳐층은 웨이퍼상에 형성된 도전층 또는 절연층일 수 있다. 예를 들면, 상기 피쳐층은 금속, 반도체, 또는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 피쳐층은 상기 웨이퍼의 일부일 수 있다.
공정 P54에서, 상기 피쳐층 위에 포토레지스트막을 형성한다. 상기 포토레지스트막은 극자외선(extreme ultraviolet, EUV)(13.5 nm)용 레지스트 재료로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 포토레지스트막(120)은 F2 엑시머 레이저(157nm)용 레지스트, ArF 엑시머 레이저(193nm)용 레지스트, 또는 KrF 엑시머 레이저(248 nm)용 레지스트로 이루어질 수도 있다. 상기 포토레지스트막은 포지티브형 포토레지스트 또는 네가티브형 포토레지스트로 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포지티브형 포토레지스트로 이루어지는 포토레지스트막을 형성하기 위하여, 산에 의해 분해 가능한 기(acid-labile group)를 가지는 감광성 폴리머와, 잠재적 산 (potential acid)과, 용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 상기 피쳐층 위에 스핀 코팅할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 감광성 폴리머는 (메트)아크릴레이트계 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머는 지방족 (메트)아크릴레이트계 폴리머일 수 있다. 예를 들면, 상기 감광성 폴리머는 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리(t-부틸메타크릴레이트) (poly(t-butylmethacrylate)), 폴리(메타크릴산)(poly(methacrylic acid)), 폴리(노보닐메타크릴레이트) (poly(norbornylmethacrylate)), 상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머들의 반복 단위들의 이원 또는 삼원 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 위에서 예시한 감광성 폴리머들은 산에 의하여 분해 가능한(acid-labile) 다양한 보호기 (protecting group)로 치환되어 있을 수 있다. 상기 보호기는 t-부톡시카르보닐 (tertbutoxycarbonyl, t-BOC), 테트라하이드로피라닐 (tetrahydropyranyl), 트리메틸실릴 (trimethylsilyl), 페녹시에틸 (phenoxyethyl), 시클로헥세닐 (cyclohexenyl), t-부톡시카르보닐메틸 (tert-butoxycarbonylmethyl), t-부틸(tert-butyl), 아다만틸(adamantyl), 또는 노보닐(norbornyl) 기(group)로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 잠재적 산은 PAG (photoacid generator), TAG (thermoacid generator), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 PAG는 EUV 광 (1 ∼ 31 nm), F2 엑시머 레이저 (157nm), ArF 엑시머 레이저 (193nm), 및 KrF 엑시머 레이저 (248 nm) 중에서 선택되는 어느 하나의 광에 노광되면 산을 발생시키는 물질로 이루어질 수 있다. 상기 PAG는 오늄염, 할로겐 화합물, 니트로벤질 에스테르류, 알킬술포네이트류, 디아조나프토퀴논류, 이미노술포네이트류, 디술폰류, 디아조메탄류, 술포닐옥시케톤류 등으로 이루어질 수 있다.
공정 P56에서, 노광 공정시 사용할 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정한다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크는 레지스트레이션 에러를 보정하기 전에 도 2b에 예시한 바와 같은 포토마스크(100A)의 구조를 가질 수 있다.
공정 P56에서 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정하기 위하여, 도 1 내지 도 5b를 참조하여 설명한 바와 같은 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법을 이용할 수 있다.
공정 P56에 따라 포토마스크의 레지스트레이션 에러가 보정된 후, 상기 포토마스크는 도 3b에 예시한 포토마스크(100B) 또는 도 8b에 예시한 포토마스크(400)의 구조를 가질 수 있다.
도 9의 실시예에서는 공정 P56이 공정 P54 이후에 행해지는 것으로 예시되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 공정 P56은 공정 P52 및 공정 P54의 순서 무관하게 행해질 수 있으며, 후속의 공정 P58을 행하기 전이라면 어느 단계에서든 행해질 수 있다.
공정 P58에서, 공정 P56에 따라 레지스트레이션 에러가 보정된 포토마스크를 사용하여 반사형 노광계에서 공정 P54에서 형성한 포토레지스트막을 노광한다.
일부 실시예들에서, 상기 노광 공정에서는 상기 포토마스크로부터 반사되는 EUV 광으로 상기 포토레지스트막을 노광할 수 있다.
상기 노광 공정에서, 포토마스크의 다중 반사막 중 밀도가 균일한 부분으로부터 반사되는 EUV 광을 이용하여 상기 포토레지스트막을 노광할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3b에 예시한 포토마스크(100B)의 패턴 영역에 위치되는 다중 반사막(150)으로부터 반사되는 EVU 광을 이용하여 상기 포토레지스트막을 노광할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 8b에 예시한 포토마스크(400)의 패턴 영역에 위치되는 다중 반사막(450)으로부터 반사되는 EVU 광을 이용하여 상기 포토레지스트막을 노광할 수 있다.
공정 P60에서, 상기 노광된 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다.
공정 P62에서, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 피쳐층을 가공한다.
일부 실시예들에서, 공정 P62에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 피쳐층을 식각하여 미세한 피쳐 패턴을 형성할 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 공정 P62에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 상기 포토레지스트 패턴을 이온주입 마스크로 이용하여 상기 피쳐층에 불순물 이온을 주입할 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 공정 P62에 따라 상기 피쳐층을 가공하기 위하여, 공정 P60에서 형성한 포토레지스트 패턴을 통해 노출되는 상기 피쳐층 위에 별도의 프로세스막 (process film)을 형성할 수 있다. 상기 프로세스막은 도전막, 절연막, 반도체막, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로의 제조 방법에 의해 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 카드(1200)의 블록 다이어그램이다.
메모리 카드(1200)는 명령 및 어드레스 신호 C/A를 생성하는 메모리 콘트롤러(1220)와, 메모리 모듈(1210), 예를 들면 1 개 또는 복수의 플래시 메모리 소자를 포함하는 플래시 메모리를 포함한다. 메모리 콘트롤러(1220)는 호스트에 명령 및 어드레스 신호를 전송하거나 이들 신호를 호스트로부터 수신하는 호스트 인터페이스(1223)와, 명령 및 어드레스 신호를 다시 메모리 모듈(1210)에 전송하거나 이들 신호를 메모리 모듈(1210)로부터 수신하는 메모리 인터페이스(1225)를 포함한다. 호스트 인터페이스(1223), 콘트롤러(1224), 및 메모리 인터페이스(1225)는 공통 버스 (common bus)를 통해 SRAM과 같은 콘트롤러 메모리(1221) 및 CPU와 같은 프로세서(1222)와 통신한다.
메모리 모듈(1210)은 메모리 콘트롤러(1220)로부터 명령 및 어드레스 신호를 수신하고, 응답으로서 메모리 모듈(1210)상의 메모리 소자중 적어도 하나에 데이터를 저장하고 상기 메모리 소자중 적어도 하나로부터 데이터를 검색한다. 각 메모리 소자는 복수의 어드레스 가능한 메모리 셀과, 명령 및 어드레스 신호를 수신하고 프로그래밍 및 독출 동작중에 어드레스 가능한 메모리 셀중 적어도 하나를 억세스하기 위하여 행 신호 및 열 신호를 생성하는 디코더를 포함한다.
메모리 콘트롤러(1220)를 포함하는 메모리 카드(1200)의 각 구성품들, 메모리 콘트롤러(1220)에 포함되는 전자 소자들 (1221, 1222, 1223, 1224, 1225), 및 메모리 모듈(1210)은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로의 제조 방법에 의해 제조된 집적 회로를 포함할 수 있다. 또한, 메모리 콘트롤러(1220)를 포함하는 메모리 카드(1200)의 각 구성품들, 메모리 콘트롤러(1220)에 포함되는 전자 소자들 (1221, 1222, 1223, 1224, 1225), 및 메모리 모듈(1210)은 도 3b에 예시한 포토마스크(100B) 또는 도 8b에 예시한 포토마스크(400)를 사용하여 제조된 집적 회로를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로의 제조 방법에 의해 제조된 집적 회로를 포함하는 메모리 카드(1310)을 채용하는 메모리 시스템(1300)의 블록 다이어그램이다.
메모리 시스템(1300)은 공통 버스(1360)를 통해 통신하는 CPU와 같은 프로세서(1330), 랜덤 억세스 메모리(1340), 유저 인터페이스(1350) 및 모뎀(1320)을 포함할 수 있다. 상기 각 소자들은 버스(1360)를 통해 메모리 카드(1310)에 신호를 전송하고 메모리 카드(1310)로부터 신호를 수신한다. 메모리 카드(1310)와 함께 프로세서(1330), 랜덤 억세스 메모리(1340), 유저 인터페이스(1350) 및 모뎀(1320)을 포함하는 메모리 시스템(1300)의 각 구성품들은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적회로의 제조 방법에 의해 제조된 집적 회로를 포함할 수 있다. 특히, 상기 메모리 시스템(1300)의 각 구성품들은 도 3b에 예시한 포토마스크(100B) 또는 도 8b에 예시한 포토마스크(400)를 사용하여 제조된 집적 회로를 포함할 수 있다.
메모리 시스템(1300)은 다양한 전자 응용 분야에 응용될 수 있다. 예를 들면, SSD (solid state drives), CIS (CMOS image sensors) 및 컴퓨터 응용 칩 세트 분야에 응용될 수 있다.
본 명세서에서 개시된 메모리 시스템들 및 소자들은 예를 들면, BGA (ball grid arrays), CSP (chip scale packages), PLCC (plastic leaded chip carrier), PDIP (plastic dual in-line package), MCP (multi-chip package), WFP (wafer-level fabricated package), WSP (wafer-level processed stock package) 등을 포함하는 다양한 소자 패키지 형태들 중 임의의 형태로 패키지될 수 있으며, 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
100A, 100B, 400:포토마스크, 110, 110A, 110B: 메인 패턴 영역, 112, 114: 메인 패턴 요소, 120: 보조 패턴 영역, 122: 보조 패턴 요소, 130: 블랙 보더 영역, 140: 포토마스크 기판, 150: 다중 반사막, 160: 캡핑층, 170: 광흡수층, 180: 백사이드 도전막, 190: 변형 영역, 450: 다중 반사막, 450A: 제1 반사 영역, 450B: 제2 반사 영역, 450C: 제3 반사 영역, 460: 캡핑층, 462: 버퍼층, 470: 광흡수층, 470A: 제1 흡광 영역, 470B: 제2 흡광 영역, 470C: 제3 흡광 영역, 472: 저반사층, 492, 494: 변형 영역.

Claims (20)

  1. 웨이퍼상의 칩 영역에 집적 회로를 구성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역과, 상기 웨이퍼상의 스크라이브 라인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역 및 상기 보조 패턴 영역을 포위하는 블랙 보더 영역을 가지고, 상기 메인 패턴 영역, 상기 보조 패턴 영역, 및 상기 블랙 보더 영역에 걸쳐서 연장되는 포토마스크 기판과, 상기 메인 패턴 영역, 상기 보조 패턴 영역, 및 상기 블랙 보더 영역에서 상기 포토마스크 기판을 덮는 다중 반사막을 포함하는 포토마스크에서, 상기 메인 패턴 영역에 있는 패턴 요소 (pattern element)에 대하여 레지스트레이션 에러 (registration error)를 측정하는 단계와,
    상기 레지스트레이션 에러의 측정 결과로부터 상기 패턴 요소가 그 공칭 위치(nominal position)로부터 시프트되는 제1 방향을 확인하는 단계와,
    상기 패턴 요소의 위치로부터 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 이격되어 있고 상기 보조 패턴 영역 및 상기 블랙 보더 영역 중 적어도 하나의 영역 내에 위치되는 선택 지점에서 상기 다중 반사막의 일부를 물리적으로 변형시켜 상기 패턴 요소의 위치에서 상기 포토마스크의 스트레인(strain)을 변화시키는 단계를 포함하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 스트레인의 변화량을 조절하기 위하여 상기 패턴 요소의 위치로부터 상기 선택 지점까지의 거리를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 패턴 요소의 위치에 인장 응력 (tensile stress)을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점에서 상기 다중 반사막의 일부의 두께를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 스트레인의 변화량을 조절하기 위하여 상기 선택 지점에서 상기 다중 반사막의 일부의 두께 변화량을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점에서 상기 다중 반사막의 일부의 밀도를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 포토마스크 중 상기 선택 지점의 상면의 제1 레벨이 상기 선택 지점의 주위에서의 상면의 제2 레벨보다 낮아지도록 상기 선택 지점에서 상기 다중 반사막의 일부의 두께를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점에 에너지 빔을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에너지 빔은 전자 빔 (electron beam), 집속 이온빔 (focused ion beam), 레이저 빔 (laser beam), 및 전자파 빔 (electromagnetic beam) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스트레인을 변화시키는 단계는 상기 선택 지점으로부터 상기 다중 반사막의 일부의 두께 방향을 따르는 수직 영역의 온도를 상기 다중 반사막을 구성하는 적어도 하나의 물질의 녹는점 (melting point)까지 상승시켜 상기 수직 영역에서 상기 다중 반사막의 부피를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 레지스트레이션 에러 보정 방법.
  11. 웨이퍼상의 칩 영역에 집적 회로를 구성하는 데 필요한 메인 패턴을 전사하기 위한 메인 패턴 영역과, 상기 웨이퍼상의 스크라이브 라인 영역에 보조 패턴을 전사하기 위한 보조 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역 및 상기 보조 패턴 영역을 포위하는 블랙 보더 영역을 포함하는 포토마스크 기판과,
    상기 메인 패턴 영역, 상기 보조 패턴 영역, 및 상기 블랙 보더 영역에서 상기 포토마스크 기판상에 각각 형성된 광흡수층 (absorber layer)을 포함하고,
    상기 광흡수층은 상기 메인 패턴 영역에 국부적으로 스트레스가 인가되도록 상기 보조 패턴 영역 및 상기 블랙 보더 영역 중 적어도 하나의 영역에서 상기 포토마스크 기판으로부터의 거리가 서로 다른 상면을 가지는 적어도 2 개의 흡광 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 패턴 영역, 상기 보조 패턴 영역, 및 상기 블랙 보더 영역에서 상기 포토마스크 기판과 상기 광흡수층과의 사이에 개재되는 다중 반사막을 더 포함하고,
    상기 다중 반사막은 상기 적어도 2 개의 흡광 영역에 대응하는 위치에서 서로 다른 밀도를 가지는 적어도 2 개의 반사 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광흡수층은 상기 포토마스크 기판으로부터 제1 거리 이격된 상면을 가지는 제1 흡광 영역과, 상기 포토마스크 기판으로부터 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리 이격된 상면을 가지는 제2 흡광 영역을 포함하고,
    상기 다중 반사막은 상기 제1 흡광 영역과 수직으로 오버랩되는 위치에서 제1 밀도를 가지는 제1 반사 영역과, 상기 제2 흡광 영역과 수직으로 오버랩되는 위치에서 상기 제1 밀도보다 더 큰 제2 밀도를 가지는 제2 반사 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광흡수층은 EUV 광을 흡수하는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 다중 반사막은 Si 층을 포함하는 적어도 2 개의 물질층이 교대로 복수 주기 만큼 적층된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  16. 피쳐층 (feature layer)을 포함하는 웨이퍼를 제공하는 단계와,
    상기 피쳐층 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계와,
    패턴 영역 및 비패턴 영역을 포함하는 포토마스크를 준비하는 단계와,
    상기 포토마스크의 비패턴 영역 내에서 선택되는 적어도 하나의 선택 지점에 에너지 빔을 인가하여 상기 포토마스크의 패턴 영역에서의 스트레인을 변화시켜 상기 포토마스크의 레지스트레이션 에러를 보정하는 단계와,
    상기 레지스트레이션 에러가 보정된 포토마스크를 사용하여 상기 포토레지스트막을 노광하는 단계와,
    상기 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 피쳐층을 가공하는 단계를 포함하고,
    상기 포토마스크는 상기 패턴 영역 및 상기 비패턴 영역에 걸쳐서 연장되는 포토마스크 기판과, 상기 패턴 영역 및 상기 비패턴 영역에서 상기 포토마스크 기판상에 형성된 다중 반사막과, 상기 비패턴 영역에서 상기 다중 반사막 위에 형성된 광흡수층을 포함하고,
    상기 광흡수층은
    상기 비패턴 영역에서 상기 포토마스크 기판으로부터 제1 거리 이격된 상면을 가지는 제1 흡광 영역과,
    상기 적어도 하나의 선택 지점에 대응하여 위치되고 상기 포토마스크 기판으로부터 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리 이격된 상면을 가지는 제2 흡광 영역을 포함하는 집적 회로의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 노광 단계는 상기 포토레지스트막을 상기 포토마스크로부터 반사되는 EUV (extreme ultraviolet) 광으로 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로의 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 다중 반사막은
    상기 패턴 영역에 위치되고 제1 밀도를 가지는 제1 반사막 영역과,
    상기 비패턴 영역에서 상기 적어도 하나의 선택 지점에 대응하여 위치되고 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 가지는 제2 반사막 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로의 제조 방법.
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