用于光掩模的表膜组合物和表膜、形成该表膜的方法、掩模版、曝光设备和制造器件的方法技术

提供用于光掩模的表膜组合物和表膜、形成该表膜的方法、掩模版、曝光设备和制造器件的方法，所述用于光掩模的表膜由所述表膜组合物形成。所述表膜组合物包括：选自石墨烯量子点和石墨烯量子点前体的至少一种，所述石墨烯量子点具有约50nm或更小的尺寸；和溶剂。

Surface film composition and surface film for photomask, method of forming the surface film, mask, exposure device and method of manufacturing device

A surface film composition and a surface film for a photomask, a method for forming the surface film, a mask, an exposure device and a method for manufacturing devices are provided. The surface film for a photomask is formed by the surface film composition. The surface film composition comprises at least one of the precursors selected from graphene quantum dots and graphene quantum dots, the graphene quantum dots having a size of about 50 nm or smaller, and solvents.

【技术实现步骤摘要】
用于光掩模的表膜组合物和表膜、形成该表膜的方法、掩模版、曝光设备和制造器件的方法对相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0095713的权益，将其公开内容全部引入本文作为参考。
专利技术构思涉及用于光掩模的表膜(蒙膜，pellicle)组合物,由所述表膜组合物形成的用于光掩模的表膜、形成所述表膜的方法、包括所述表膜的掩模版(reticle)、和包括所述掩模版的用于光刻(lithography)的曝光设备。用于光掩模的表膜可作为膜提供在光掩模上以在光刻过程期间保护光掩模免受外部污染物例如灰尘或抗蚀剂(光刻胶)。期望这样的用于光掩模的表膜具有高的对于在光刻中使用的光的透射率、优异的热消散特性、高的强度、高的耐久性、和高的稳定性。随着对于半导体器件或电子电路的减小的线宽的趋势，对于可用于光刻过程中以实施这样的减小的线宽的更短波长的光和对于适合于在所述光刻过程中使用的光源的表膜材料存在渐增的需要。
技术实现思路
提供用于光掩模的表膜组合物。提供包括所述表膜组合物的用于光掩模的表膜、和形成所述表膜的方法。提供包括所述表膜的掩模版。提供包括所述掩模版的用于光刻的曝光设备。另外的方面将部分地在随后的描述中阐明并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所呈现的实施方式的实践而获知。根据专利技术构思的实例实施方式，用于光掩模的表膜组合物包括石墨烯量子点化合物、和溶剂。所述石墨烯量子点化合物包括选自如下的至少一种：具有约50nm或更小的尺寸的石墨烯量子点、或者石墨烯量子点前体。根据专利技术构思的实例实施方式，用于保护光掩模的表膜包括：包括通过涂布和热处理上述表膜组合物而获得的产物的表膜膜片(membrane)。根据专利技术构思的实例实施方式，形成用于光掩模的表膜(所述表膜包括表膜膜片)的方法包括：将上述用于光掩模的表膜组合物提供到基底上并且热处理所述表膜组合物以在所述基底上形成表膜膜片；和将支持(支撑)所述表膜膜片的所述基底的中央区域蚀刻掉，使得所述表膜膜片留下。根据专利技术构思的实例实施方式，掩模版包括：光掩模；和上述表膜。根据专利技术构思的实例实施方式，用于光刻的曝光设备包括：配置成发射光的光源；和上述掩模版，其中所述掩模版位于从所述光源发射的光的路径中，所述掩模版包括待转印(转移)到基底上的图案；和配置成保护所述光掩模的表膜。附图说明由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会，其中：图1-4为说明根据实例实施方式的用于光掩模的表膜的结构的横截面图。图5A和5B说明根据实例实施方式的形成表膜的方法。图5C至5E为说明根据制造实施例1的制造表膜的过程的横截面图；图6为说明根据实例实施方式的掩模版的结构的示意性横截面图；图7为根据实施方式的使用掩模版的用于光刻的曝光设备的示意图；图8A为根据制造实施例1形成的表膜膜片的横截面的透射电子显微镜(TEM)图像；图8B、8C、8D、和8E为图8A中的圈出区域的放大的TEM图像；图8F为制造实施例1的表膜膜片中的石墨烯量子点的尺寸分布图；图9为根据制造实施例1形成的表膜膜片的横截面的透射电子显微镜(TEM)图像；图10为说明在根据制造实施例5形成的表膜膜片上的不同位置处的厚度的膜均匀性的结果的图；图11说明制造实施例1的表膜膜片中使用的石墨烯量子点的X-射线衍射(XRD)分析的结果；和图12说明使用所述曝光设备制造器件的方法。具体实施方式现在将详细地介绍实施方式，其实例示于附图中，其中相同的附图标记始终是指相同的元件。在这点上，实例实施方式可具有不同的形式，并且不应被解释为限于本文中阐述的描述。因此，以下仅通过参照附图描述实施方式以说明方面。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。表述例如“......的至少一个(种)”当在要素列表之前或之后时修饰整个要素列表而不修饰该列表的单独要素。下文中，将更详细地描述用于光掩模的表膜组合物、由该表膜组合物形成的用于光掩模的表膜、形成所述表膜的方法、包括所述表膜的掩模版、和包括所述掩模版的用于光刻的曝光设备的实施方式。根据本专利技术构思的一个方面，用于光掩模的表膜组合物包括：选自具有约50nm或更小的尺寸的石墨烯量子点(下文中也称作GQD)、和石墨烯量子点前体的至少一种第一成分(要素)；和溶剂。所述GQD可具有至少一种(个)缺陷。当如本文中所述“GQD具有至少一种缺陷”时，所述至少一种缺陷可包括：其中由于分子经由共价结合的官能团与GQD的表面结合，sp2碳包括sp3碳结构缺陷的缺陷；来自由于还原反应例如氢化而在GQD的表面上引起sp3碳-氢(C-H)官能团的缺陷；和/或与拉曼光谱中约1350cm-1处的D峰有关的结构缺陷例如通过氢化引起的碳空位。具有至少一种缺陷的GQD可具有选自如下的至少一种：sp3碳和碳空位。所述GQD可在其边缘处具有选自羟基、羰基、羧基、环氧基团、胺基和酰亚胺基的至少一种官能团或包括至少一个选自氧和氮的杂原子的官能团。当引入如上所述的这样的官能团时，除了sp2碳之外，所述GQD可进一步包括sp3碳。因此，所述GQD可具有至少一种缺陷。GQD的结晶特性可为限定GQD的物理性质的典型参数。分析GQD的结构缺陷是重要的。当通过引入共价结合用官能团将分子固定到GQD的表面上时，对于石墨烯晶体中的sp2C，可出现sp3C结构缺陷。在本文中使用的术语“石墨烯量子点”中，“石墨烯”可指：通过形成其中多个碳原子共价结合并且以平面形状排列的多环芳族分子的碳纳米结构体形成的单原子层的片结构体；其中多个作为具有板形状的小膜的碳纳米结构体互连并且以平面形状排列的网络结构体；或者其任意组合。所述共价结合的碳原子可形成6元环作为重复单元，但是可进一步包括5元环和/或7元环。所述石墨烯可通过堆叠包括若干个片结构体和/或网络结构体的多个层而形成。所述GQD可包括300个或更少的层、和在一些实施方式中100个或更少的层、和在一些其它实施方式中1个层-20个层。所述GQD可具有约100nm或更小、和在一些实施方式中约10nm或更小、和在一些其它实施方式中约0.01nm-约10nm、和在还其它实施方式中约0.34nm-约10nm的厚度。所述GQD可具有拥有例如约3-约30和在一些实施方式中约5-约25的尺寸对厚度比率的2维片形式。所述GQD可为颗粒或片的形式。术语GQD的“尺寸”在GQD为球形时可指平均粒径，和在GQD为非球形时可指长轴的长度。当所述GQD为片形式时，所述GQD的尺寸例如长轴的长度可为例如约50nm或更小、和在一些实施方式中约30nm或更小、和在一些其它实施方式中约0.1nm-约30nm、和在还其它实施方式中约0.1nm-约10nm、和在再其它实施方式中约5nm-约10nm。所述GQD的短轴的长度可为约0.5nm-约5nm。所述GQD可具有单分散的颗粒尺寸分布特性。当所述GQD的尺寸、层数、和厚度在上述范围内时，所述表膜组合物可具有改善的稳定性。所述GQD可包括例如约100-约60,000个共轭原子、和在一些实施方式中约100-约600个共轭原子。所述GQD可具有拥有来自(002)晶面的峰的2维层状结构，如通过使用CuKα辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.表膜组合物，其包括：石墨烯量子点化合物；和溶剂，其中所述石墨烯量子点化合物包括选自具有50nm或更小的尺寸的石墨烯量子点、或者石墨烯量子点前体的至少一种。

【技术特征摘要】
2017.07.27 KR 10-2017-00957131.表膜组合物，其包括：石墨烯量子点化合物；和溶剂，其中所述石墨烯量子点化合物包括选自具有50nm或更小的尺寸的石墨烯量子点、或者石墨烯量子点前体的至少一种。2.如权利要求1所述的表膜组合物，其中所述石墨烯量子点具有至少一种缺陷。3.如权利要求2所述的表膜组合物，其中具有至少一种缺陷的石墨烯量子点具有选自sp3碳和碳空位的至少一种。4.如权利要求1所述的表膜组合物，其中所述石墨烯量子点在其边缘处具有选自羟基、羰基、羧基、环氧基团、胺基、和酰亚胺基的至少一种官能团，或包括至少一个选自氧和氮的杂原子的官能团。5.如权利要求1所述的表膜组合物，其中在所述石墨烯量子点中，i)氧的量在0.1原子％-50原子％的范围内，碳的量在30原子％-99原子％的范围内，和氢的量在0.1原子％-40原子％的范围内；或ii)氧的量在0.1原子％-50原子％的范围内，碳的量在30原子％-99原子％的范围内，氮的量在0.5原子％-40原子％的范围内，和氢的量在0.1原子％-40原子％的范围内。6.如权利要求1所述的表膜组合物，其中基于所述表膜组合物的总重量，所述石墨烯量子点化合物的量在0.1重量％-40重量％的范围内。7.如权利要求1所述的表膜组合物，其中当通过拉曼光谱法分析时，所述石墨烯量子点具有0.5或更大的D模式峰对G模式峰的强度比(ID/IG)、和0.01或更大的2D模式峰对G模式峰的强度比(I2D/IG)。8.如权利要求1所述的表膜组合物，其中当通过X-射线衍射分析进行分析时，所述石墨烯量子点具有在20°-27°处的来自(002)晶面的峰、和0.3nm-0.5nm的层间距离。9.如权利要求1所述的表膜组合物，其中所述石墨烯量子点具有0.1nm-30nm的尺寸。10.如权利要求1所述的表膜组合物，其中所述溶剂为选自如下的至少一种：水、甲醇、异丙醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二氯乙烷、二氯苯、二甲亚砜、二甲苯、苯胺、丙二醇、丙二醇二乙酸酯、3-甲氧基-1,2-丙烷二醇、一缩二乙二醇、乙酰丙酮、环己酮、丙二醇单甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯、硝基甲烷、四氢呋喃、硝基苯、亚硝酸丁酯、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、二乙基醚、一缩二乙二醇甲基醚、一缩二乙二醇乙基醚、一缩二丙二醇甲基醚、甲苯、己烷、甲基乙基酮、甲基异丙基酮、羟甲基纤维素、丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)、和庚烷。11.如权利要求1所述的表膜组合物，其进一步包括：i)选自如下的至少一种第一材料：二维(2D)碳纳米结构体、零维(0D)碳纳米结构体、2D碳纳米结构体前体、和0D碳纳米结构体前体；ii)选自如下的至少一种第二材料：包含芳族环的单体和包含包括所述包含芳族环的单体的重复单元的聚合物；iii)选自如下的至少一种第三材料：六方氮化硼衍生物、硫属化物材料、六方氮化硼衍生物前体、和硫属化物材料前体；iv)选自如下的至少一种第四材料：硅衍生物和金属氧化物；或其组合。12.如权利要求11所述的表膜组合物，其中所述2D碳纳米结构体为选自如下的至少一种：石墨烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑盛骏，申铉振，金尚元，朴晟准，薛珉洙，李东郁，李润姓，A郑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR