DE102015111770B4

DE102015111770B4 - Verfahren zur Herstellung eines Pellikels für eine EUV-Maske

Info

Publication number: DE102015111770B4
Application number: DE102015111770.3A
Authority: DE
Inventors: Chih-Tsung Shih; Shinn-Sheng Yu; Jeng-Horng Chen; Anthony Yen
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: DE102015111770A1; TWI595309B; US10031411B2; TW201619691A; US20160147137A1; US10520806B2; KR20160063235A; US20200050100A1; CN105629656A; KR101722855B1; US10831094B2; CN105629656B; US20180341174A1

Abstract

Verfahren (700), das Folgendes umfasst:
Schleifen (730) eines Wafers (400) von einer Rückseite (430); Einfügen (740) des Wafers (400) in eine Öffnung (600), die durch eine Rahmenhalterung (530) definiert ist, wobei die Rahmenhalterung (530) an einem Träger (500) über eine vorläufige Schicht (510) befestigt ist, wobei das Einfügen so ausgeführt wird, dass eine Vorderseite (431) des Wafers (400) an der vorläufigen Schicht befestigt ist;
dann, Ätzen (750) des Wafers (400) auf der Rückseite, bis der Wafer eine vorbestimmte Dicke erreicht; und
dann, Trennen der Rahmenhalterung (530) und des Wafers (400) darin von der vorläufigen Schicht und dem Träger (500).

Description

BEANSPRUCHUNG DER PRIORITÄT
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/084 729 , eingereicht am 26. November 2014, mit dem Titel „Pellicle for EUV Mask and Fabrication Thereof“, deren Offenbarung hierbei durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
Die integrierte Halbleiterschaltungs-(IC)-Branche hat ein exponentielles Wachstum erfahren. Technischer Fortschritt bei IC-Materialien und -Design haben Generationen von ICs hervorgebracht, wobei jede Generation kleinere und komplexere Schaltungen als die vorangegangene Generation aufweist. Im Verlauf der IC-Entwicklung hat sich die Funktionsdichte (d.h. die Anzahl von verbundenen Vorrichtungen pro Chipfläche) im Allgemeinen erhöht, während die Geometriegröße (d.h. die kleinste Komponente (oder Leitung), die mittels eines Herstellungsverfahrens erzeugt werden kann) sich verringert hat. Dieses Herunterskalierungsverfahren bietet im Allgemeinen Vorzüge, indem es die Produktionseffizienz erhöht und die damit verbundenen Kosten gesenkt hat. Dieses Herunterskalieren hat auch die Komplexität der IC-Verarbeitung und -Herstellung erhöht. Da sich jedoch die Bauteilgröße weiterhin verkleinert, werden Herstellungsverfahren immer schwieriger zu realisieren. Daher ist es eine Herausforderung, zuverlässige Halbleitervorrichtungen mit immer kleineren Größen auszubilden. Damit diese Vorteile realisiert werden können, werden ähnliche Entwicklungen bei der IC-Verarbeitung und - Herstellung benötigt. Beispielsweise wächst der Bedarf, Lithographieverfahren mit höherer Auflösung auszuführen. Eine Lithographietechnik ist die Extrem-Ultraviolett-Lithographie (EUVL). Andere Techniken umfassen Röntgen-Lithographie, Ionenstrahl-Lithographie, Elektronenstrahl-Lithographie und maskenlose Mehrfach-Elektronenstrahl-Lithographie.
EUVL verwendet Scanner, die Licht im Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Bereich verwenden, der eine Wellenlänge von etwa 1-100 nm hat. Einige EUV-Scanner sehen 4X-Verkleinerungsprojektionsdruck vor, der einigen optischen Scannern ähnelt, außer dass die EUV-Scanner spiegelnde statt brechende Optik verwendet, d.h. Spiegel statt Linsen. EUV-Scanner sehen eine gewünschte Struktur auf einer Absorptionsschicht („EUV“-Maskenabsorber) vor, die auf einer spiegelnden Maske ausgebildet wird. Aktuell werden binäre Intensitätsmasken (BIM) in der EUVL zur Herstellung von integrierten Schaltungen verwendet. EUVL ähnelt optischer Lithographie stark insofern, als es eine Maske benötigt, um Wafer zu drucken, außer dass sie Licht im EUV-Bereich verwendet, d.h. bei 13,5 nm. Bei der Wellenlänge von etwa 13,5 nm sind alle Materialien stark absorbierend. Daher wird eine spiegelnde statt einer brechenden Optik verwendet. Eine Mehrschicht-(ML)-Struktur wird als EUV-Maskenrohling verwendet.
Herkömmliche EUV-Masken und ihre Herstellung können jedoch immer noch Nachteile haben. Die EUV-Maske hat beispielsweise eine Absorberschicht. Herkömmliche Absorberschichten von EUV-Masken können zu großen Luftbildverschiebungen führen, die unerwünscht sind. Als weiteres Beispiel benötigen EUV-Masken üblicherweise eine Pellikel-Membran, die als Schutzschicht dient, um die EUV-Maske vor Schäden und/oder Verunreinigungspartikeln zu schützen. Die Herstellung der Pellikel-Membran nach bestimmten herkömmlichen Herstellungsverfahren kann jedoch dazu führen, dass die Pellikel-Membran verzerrt wird, bricht oder sonst beschädigt wird, wodurch die Pellikel-Membran unbrauchbar wird.
Die US 2008/0 104 544 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Pellikel-Membran für eine EUV-Maske auf der Grundlage eines Wafers, der an einer Rahmenhalterung befestigt und geschliffen wird.
Daher waren, während EUV-Lithographiesysteme und -verfahren im Allgemeinen für ihre Zwecke geeignet waren, sie nicht in jeder Hinsicht vollständig zufriedenstellend. Was benötigt wird, ist ein EUV-Lithographiesystem, um die obigen Probleme zu lösen.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
Figurenliste
Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie mit den beigefügten Figuren gelesen wird. Man beachte, dass in Übereinstimmung mit dem üblichen Vorgehen in der Branche verschiedene Einrichtungen nicht maßstabsgetreu gezeigt sind. Tatsächlich können die Abmessungen der verschiedenen Einrichtungen zur Klarheit der Beschreibung beliebig vergrößert oder verkleinert werden.

1 ist eine schematische Ansicht eines Lithographiesystems, das in Verbindung mit der Erfindung genutzt werden kann.
2 ist eine Schnittansicht einer EUV-Maske, die in dem System der 1 eingesetzt sein kann.
3-4 sind Graphen, die Luftbildverschiebungen für verschiedene EUV-Masken zeigen.
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer EUV-Maske in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
6 ist eine vereinfachte Draufsicht eines Wafers in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
7-14 sind vereinfachte Schnittansichten von verschiedenen Vorrichtungen, die die Herstellung eines EUV-Maskenpellikels zeigen, in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
15 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausbilden eines EUV-Maskenpellikels in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Offenbarung sieht viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele vor, um verschiedene Einrichtungen des vorgesehenen Gegenstands zu implementieren. Spezielle Beispiele von Komponenten und Anordnungen sind unten beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Diese sind natürlich nur Beispiele und sollen nicht einschränkend wirken. Das Ausbilden einer ersten Einrichtung über oder auf einer zweiten Einrichtung in der folgenden Beschreibung kann beispielsweise Ausführungsformen umfassen, in denen die erste und die zweite Einrichtung in direktem Kontakt ausgebildet sind, und kann auch Ausführungsformen umfassen, in denen zusätzliche Einrichtungen zwischen der ersten Einrichtung und der zweiten Einrichtung ausgebildet sein können, so dass die erste und die zweite Einrichtung nicht in direktem Kontakt sein müssen. Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung Bezugszeichen und/oder Buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient dem Zweck der Einfachheit und Klarheit und erzwingt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen.
Weiter können räumlich relative Begriffe, wie „unten“, „unter“, „unterer“, „über“, „oberer“ und ähnliche, hier zur Einfachheit der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder einer Einrichtung mit einem oder mehreren anderen Elementen oder Einrichtungen zu beschreiben, wie sie in den Figuren gezeigt sind. Die räumlich relativen Begriffe sollen verschiedene Orientierungen der Vorrichtung, die verwendet oder betrieben wird, zusätzlich zu der in den Figuren gezeigten Orientierung umfassen. Die Vorrichtung kann anders orientiert sein (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Orientierung), und die räumlich relativen Begriffe, die hier verwendet werden, können ebenfalls demgemäß interpretiert werden.
1 ist eine schematische Ansicht eines Lithographiesystems 10, das in Verbindung mit der Erfindung genutzt werden kann, zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung. Das Lithographiesystem 10 kann auch allgemein als Scanner bezeichnet werden, der betrieben werden kann, um Lithographie-Belichtungsverfahren mit einer entsprechenden Strahlungsquelle und Belichtungsart auszuführen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Lithographiesystem 10 ein Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographiesystem, das entworfen ist, um eine Resistschicht mit EUV-Licht zu belichten. Die Resistschicht besteht aus einem Material, das gegenüber dem EUV-Licht empfindlich ist. Das EUV-Lithographiesystem 10 verwendet eine Strahlungsquelle 12, um EUV-Licht zu erzeugen, etwa EUV-Licht, das eine Wellenlänge hat, die zwischen etwa 1 nm und etwa 100 nm liegt. In einem bestimmten Beispiel erzeugt die Strahlungsquelle 12 ein EUV-Licht mit einer Wellenlänge, die bei etwa 13,5 nm zentriert ist. Somit wird die Strahlungsquelle 12 auch als EUV-Strahlungsquelle 12 bezeichnet.
Das Lithographiesystem 10 verwendet auch ein Beleuchtungsgerät 14. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Beleuchtungsgerät 14 verschiedene brechende optische Komponenten, etwa eine einzelne Linse oder ein Linsensystem, das mehrere Linsen (Zonenplatten) aufweist, oder alternativ eine spiegelnde Optik (für das EUV-Lithographiesystem), etwa einen einzelnen Spiegel oder ein Spiegelsystem, das mehrere Spiegel aufweist, um Licht von der Strahlungsquelle 12 auf einen Maskenhalter 16 zu lenken, insbesondere auf eine Maske 18, die auf dem Maskenhalter 16 befestigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform, in der die Strahlungsquelle 12 Licht im EUV-Wellenlängenbereich erzeugt, verwendet das Beleuchtungsgerät 14 eine spiegelnde Optik. In einigen Ausführungsformen umfasst das Beleuchtungsgerät 14 eine Dipol-Beleuchtungskomponente.
In einigen Ausführungsformen kann das Beleuchtungsgerät 14 verwendet werden, um die Spiegel so zu konfigurieren, dass eine geeignete Belichtung der Maske 18 erreicht wird. In einem Beispiel sind die Spiegel des Beleuchtungsgeräts 14 umschaltbar, um das EUV-Licht auf verschiedene Beleuchtungspositionen zu spiegeln. In einer Ausführungsform kann eine Stufe vor dem Beleuchtungsgerät 14 zusätzlich andere schaltbare Spiegel umfassen, die so gesteuert werden können, dass sie das EUV-Licht mit den Spiegeln des Beleuchtungsgeräts 14 auf verschiedene Positionen lenkt. In einigen Ausführungsformen ist das Beleuchtungsgerät 14 so konfiguriert, dass es eine axiale Beleuchtung (ONI) für die Maske 18 bereitstellt. In einem Beispiel wird ein Disk-Beleuchtungsgerät 14 mit Teilkohärenz σ bei höchstens 0,3 verwendet. In einigen anderen Ausführungsformen ist das Beleuchtungsgerät 14 so konfiguriert, dass es eine Schrägbeleuchtung (OAI) für die Maske 18 bereitstellt. In einem Beispiel ist das Beleuchtungsgerät 14 ein Dipol-Beleuchtungsgerät. Das Dipol-Beleuchtungsgerät hat in einigen Ausführungsformen eine Teilkohärenz σ bei höchstens 0,3.
Das Lithographiesystem 10 umfasst auch einen Maskenhalter 16, der so konfiguriert ist, dass er eine Maske 18 hält. In einigen Ausführungsformen umfasst der Maskenhalter 16 einen elektrostatischen Chuck (E-Chuck), um die Maske 18 zu halten. Das liegt daran, dass Gasmoleküle EUV-Licht absorbieren und das Lithographiesystem für die EUV-Lithographiestrukturierung in einer Vakuum-Umgebung gehalten wird, um EUV-Leistungsverluste zu vermeiden. In der Offenbarung werden die Begriffe Maske, Fotomaske und Retikel unterschiedslos verwendet, um das gleiche Element zu bezeichnen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Lithographiesystem 10 ein EUV-Lithographiesystem und die Maske 18 ist eine spiegelnde Maske. Eine beispielhafte Struktur der Maske 18 ist zur Beschreibung angegeben. Die Maske 18 umfasst ein Substrat mit einem geeigneten Material, etwa Material mit niedriger Wärmeausdehnung (LTEM) oder Quarzglas. In verschiedenen Beispielen umfasst das LTEM mit TiO₂ dotiertes SiO₂ oder andere geeignete Materialien mit niedriger Wärmeausdehnung.
Die Maske 18 umfasst auch eine spiegelnde ML, die auf dem Substrat abgeschieden ist. Die ML umfasst mehrere Filmpaare, etwa Molybdän-Silizium-(Mo/Si)-Filmpaare (z.B. eine Schicht aus Molybdän über oder unter einer Schicht aus Silizium in einem Filmpaar). Alternativ kann die ML Molybdän-Beryllium-(Mo/Be)-Filmpaare oder andere geeignete Materialien umfassen, die konfiguriert werden können, um das EUV-Licht stark zu spiegeln.
Die Maske 18 kann weiter eine Deckschicht umfassen, etwa Ruthenium (Ru), die auf der ML zum Schutz abgeschieden ist. Die Maske 18 umfasst weiter eine Absorptionsschicht, die über der ML abgeschieden ist. Die Absorptionsschicht ist so strukturiert, dass sie eine Schicht einer integrierten Schaltung (IC) definiert; die Absorptionsschicht ist unten detaillierter gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Alternativ kann eine weitere spiegelnde Schicht über der ML abgeschieden werden und wird so strukturiert, dass sie eine Schicht einer integrierten Schaltung definiert, wodurch eine EUV-Phasenverschiebungsmaske ausgebildet wird.
Das Lithographiesystem 10 umfasst auch ein Projektionsoptik-Modul (oder eine Projektionsoptik-Box (POB)) 20 zum Abbilden der Struktur der Maske 18 auf ein Halbleitersubstrat 26, das auf einer Substrathalterung 28 des Lithographiesystems 10 gehalten wird. Die POB 20 hat in verschiedenen Ausführungsformen eine spiegelnde Optik (etwa für ein UV-Lithographiesystem) oder alternativ eine spiegelnde Optik (etwa für ein EUV-Lithographiesystem). Das Licht, das von der Maske 18 geleitet wird, wobei es das Bild der Struktur trägt, die auf der Maske definiert ist, wird durch die POB 20 gesammelt. Das Beleuchtungsgerät 14 und die POB 20 werden gemeinsam als optisches Modul des Lithographiesystems 10 bezeichnet.
Das Lithographiesystem 10 umfasst auch einen Pupillen-Phasenmodulator 22, um die optische Phase des Lichts zu modulieren, das von der Maske 18 geleitet wird, so dass das Licht eine Phasenverteilung auf einer Projektions-Pupillenebene 24 hat. In dem optischen Modul gibt es eine Ebene mit einer Feldverteilung, die der Fourier-Transformierten des Objekts (in diesem Fall der Maske 18) entspricht. Diese Ebene wird als Projektions-Pupillenebene bezeichnet. Der Pupillen-Phasenmodulator 22 bietet eine Methode, um die optische Phase des Lichts auf der Projektions-Pupillenebene 24 zu modulieren. In einigen Ausführungsformen umfasst der Pupillen-Phasenmodulator 22 ein Verfahren, um die Spiegel der POB 20 zur Phasenmodulation einzustellen. Die Spiegel der POB 20 sind beispielsweise schaltbar und werden so gesteuert, dass sie das EUV-Licht spiegeln, wodurch die Phase des Lichts durch die POB 20 moduliert wird.
In einigen Ausführungsformen verwendet der Pupillen-Phasenmodulator 22 einen Pupillenfilter, der auf der Projektions-Pupillenebene angeordnet ist. Ein Pupillenfilter filtert bestimmte räumliche Frequenzkomponenten des EUV-Lichts von der Maske 18 aus. Insbesondere ist der Pupillenfilter ein Phasen-Pupillenfilter, der dazu dient, Phasenverteilungen des Lichts zu modulieren, das durch die POB 20 geleitet wird. Die Verwendung eines Phasen-Pupillenfilters ist in einigen Lithographiesystemen (etwa einem EUV-Lithographiesystem) jedoch beschränkt, da alle Materialien EUV-Licht absorbieren.
Wie oben beschrieben umfasst das Lithographiesystem 10 auch den Substrathalter 28, um ein zu strukturierendes Target 26 zu halten, etwa ein Halbleitersubstrat. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Halbleitersubstrat ein Halbleiterwafer, etwa ein Siliziumwafer oder eine andere Art von Wafer. Das Target 26 ist mit der Resistschicht beschichtet, die gegenüber dem Strahlenbündel empfindlich ist, etwa EUV-Licht in der vorliegenden Ausführungsform. Verschiedene Komponenten einschließlich derer, die oben beschrieben sind, sind integriert und können betrieben werden, um Lithographie-Belichtungsverfahren auszuführen. Das Lithographiesystem 10 kann weiter andere Module umfassen, die mit anderen Modulen integriert (oder verbunden) werden.
Die Maske 18 und das Verfahren zu ihrer Herstellung werden weiter in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen beschrieben. In einigen Ausführungsformen umfasst das Masken-Herstellungsverfahren zwei Vorgänge: ein Maskenrohling-Herstellungsverfahren und ein Masken-Strukturierungsverfahren. Während des Maskenrohling-Herstellungsverfahrens wird ein Maskenrohling durch das Abscheiden von geeigneten Schichten (z.B. mehreren spiegelnden Schichten) auf einem geeigneten Substrat ausgebildet. Der Maskenrohling wird dann während des Masken-Strukturierungsverfahrens strukturiert, um ein geeignetes Design einer Schicht einer integrierten Schaltung (IC) zu erzeugen. Die strukturierte Maske wird dann verwendet, um Schaltungsstrukturen (z.B. das Design einer Schicht eines ICs) auf einen Halbleiterwafer zu übertragen. Die Strukturen können über und auf mehrere Wafer durch verschiedene Lithographieverfahren übertragen werden. Eine Menge von Masken wird verwendet, um einen vollständigen IC herzustellen.
Die Maske 18 umfasst eine geeignete Struktur, etwa eine binäre Intensitätsmaske (BIM) und eine Phasenverschiebungsmaske (PSM) in verschiedenen Ausführungsformen. Eine beispielhafte BIM umfasst absorbierende Bereiche (auch als opake Bereiche bezeichnet) und spiegelnde Bereiche, die so strukturiert sind, dass sie eine IC-Struktur definieren, die auf das Target übertragen werden soll. In den opaken Bereichen gibt es einen Absorber und ein einfallendes Licht wird fast vollständig durch den Absorber absorbiert. In den spiegelnden Bereichen wird der Absorber entfernt und das einfallende Licht wird durch eine Mehrfachschicht (ML) gebrochen. Die PSM kann eine abgeschwächte PSM (AttPSM) oder eine wechselnde PSM (AltPSM) sein. Eine beispielhafte PSM umfasst eine erste spiegelnde Schicht (etwa eine spiegelnde ML) und eine zweite spiegelnde Schicht, die nach einer IC-Struktur strukturiert ist. In einigen Beispielen hat eine AttPSM üblicherweise einen Reflexionsgrad von 2%-15% von ihrem Absorber, während eine AltPSM üblicherweise einen Reflexionsgrad von mehr als 50% von ihrem Absorber hat.
Ein Beispiel der Maske 18 ist in 2 gezeigt. Die Maske 18 ist eine EUV-Maske und umfasst ein Substrat 30, das aus einem LTEM hergestellt ist. Das LTEM-Material kann TiO₂-dotiertes SiO₂ und/oder andere Materialien mit niedriger Wärmeausdehnung umfassen, die in der Branche bekannt sind. In einigen Ausführungsformen ist eine leitende Schicht 32 zusätzlich unter der Rückseite des LTEM-Substrats 30 für die Verwendung durch den elektrostatischen Chuck angeordnet. In einem Beispiel umfasst die leitende Schicht 32 Chromnitrid (CrN), obwohl andere geeignete Zusammensetzungen möglich sind.
Die EUV-Maske 18 umfasst eine spiegelnde Mehrfachschicht 34, die über dem LTEM-Substrat 30 angeordnet ist. Die ML 34 kann so gewählt sein, dass sie einen hohen Reflexionsgrad für eine gewählte Strahlungsart/-wellenlänge bietet. Die ML 34 umfasst mehrere Filmpaare, etwa Mo/Si-Filmpaare (z.B. eine Schicht aus Molybdän über oder unter einer Schicht aus Silizium in jedem Filmpaar). Alternativ kann die ML 34 Mo/Be-Filmpaare oder alle Materialien mit Unterschieden im Brechungsindex umfassen, die bei EUV-Wellenlängen stark spiegelnd sind. Die Dicke jeder der Schichten der ML 34 hängt von der EUV-Wellenlänge und dem Einfallswinkel ab. Insbesondere wird die Dicke der ML 34 (und die Dicke der Filmpaare) so angepasst, dass sie eine maximale konstruktive Interferenz des EUV-Lichts, das bei jeder Grenzfläche gebrochen wird, und eine minimale Absorption des EUV-Lichts durch die ML 34 erreicht.
Die EUV-Maske 18 umfasst auch eine Deckschicht 36, die über der ML 34 angeordnet ist, um Oxidation der ML zu verhindern. In einer Ausführungsform umfasst die Deckschicht 36 Silizium mit einer Dicke im Bereich von etwa 4 nm und etwa 7 nm. Die EUV-Maske 18 kann weiter eine Pufferschicht 38 umfassen, die über der Deckschicht 36 angeordnet ist, um als eine Ätzstoppschicht in einem Strukturier- oder Reparaturverfahren einer Absorptionsschicht zu dienen, das später beschrieben wird. Die Pufferschicht 38 hat eine andere Ätzcharakteristik als die Absorptionsschicht, die darüber angeordnet ist. Die Pufferschicht 38 umfasst Ruthenium (Ru), Ru-Verbindungen wie RuB, RuSi, Chrom (Cr), Chromoxid und Chromnitrid in verschiedenen Beispielen.
Die EUV-Maske 18 umfasst auch eine Absorberschicht 40 (auch als Absorptionsschicht bezeichnet), die über der Pufferschicht 38 ausgebildet ist. In einigen Ausführungsformen absorbiert die Absorberschicht 40 die EUV-Strahlung, die auf die Maske geleitet wird. Bei herkömmlichen EUV-Masken ist die Absorberschicht üblicherweise aus Tantal-Bornitrid, Tantal-Boroxid oder Chrom hergestellt. Die Verwendung dieser Materialien kann jedoch bei herkömmlichen EUV-Masken zu Problemen führen. Ein Problem betrifft eine unerwünschte Luftbildverschiebung während der Belichtung in einer Dipol-Belichtungsanordnung.
Beispielsweise zeigt, mit Bezug auf 3, ein Graph 100 Darstellungen 110-112 der Lichtleistung zur räumlichen Frequenz (v) für eine beispielhafte herkömmliche EUV-Maske. Die herkömmliche EUV-Maske hat eine Absorberschicht, die aus TaBO und/oder TaBN hergestellt ist. Wie oben beschrieben, umfasst das Beleuchtungsgerät 14 (in 1 gezeigt) eine Dipol-Belichtungsoptik. Wenn herkömmliche Materialien wie TaBO und/oder TaBN verwendet werden, um die Absorberschicht zu implementieren, führt die Dipol-Beleuchtungsoptik zu einer Darstellung 110 (auf der linken Seite) und einer Darstellung 111 (auf der rechten Seite), die erzeugt werden. Ein Durchschnitt dieser beiden Darstellungen 110-111 ist die Darstellung 112 (in der Mitte). Wie 3 visuell zeigt haben die Darstellung 110 und die Darstellung 111 einen relativ großen Abstand voneinander und daher hat jede der Darstellungen 110/111 auch einen relativ großen Abstand von der durchschnittlichen Darstellung 112. Dies zeigt die relativ große Luftbildverschiebung, die zu der beispielhaften herkömmlichen EUV-Maske gehört. Eine solche Luftbildverschiebung während der Belichtung ist unerwünscht, das sie zu schlechter lithographischer Leistung führt.
Nach den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist die Absorberschicht der EUV-Maske so konfiguriert, dass sie ein Material aufweist, das dazu beiträgt, das Luftbildverschiebungsproblem zu minimieren, das oben mit Bezug auf 3 beschrieben ist. Detaillierter hat das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske der vorliegenden Offenbarung einen Brechungsindex und einen Extinktionskoeffizient, die jeweils auf einen bestimmten Bereich eingestellt sind. In einigen Ausführungsformen hat das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske der vorliegenden Offenbarung einen Brechungsindex in einem Bereich von etwa 0,95 bis etwa 1,01 und einen Extinktionskoeffizient von mehr als etwa 0,03. In einigen weiteren Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht in einem Bereich von 0,975 und 1. In noch weiteren Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht im Bereich von etwa 0,985 und 0,995. In einigen weiteren Ausführungsformen liegt der Extinktionskoeffizient des Materials der Absorberschicht im Bereich von etwa 0,45 und 0,5.
Um die Bereiche des Brechungsindex‘ und/oder des Extinktionskoeffizienten, die oben beschrieben sind, zu treffen, umfasst das Material der Absorberschicht Radium nach einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In einigen anderen Ausführungsformen umfasst das Material der Absorberschicht ein geeignetes Oxid oder Nitrid eines oder mehrerer der folgenden Materialien: Aktinium, Radium, Tellur, Zink, Kupfer und Aluminium.
Die Absorberschicht mit dem speziell konfigurierten Material (d.h. mit den bestimmten Bereichen des Brechungsindex‘ und des Extinktionskoeffizienten) erlaubt es, dass die Luftbildverschiebung während der Belichtung stark verringert wird. Dies ist bildlich in 4 gezeigt, die einen Graphen zeigt, der Darstellungen 210-212 der Lichtleistung zur räumlichen Frequenz (v) für eine beispielhafte Ausführungsform einer EUV-Maske nach der vorliegenden Offenbarung zeigt. Mit anderen Worten hat das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske, die zu dem Graphen 200 gehört, einen besonders konfigurierten Brechungsindex und/oder Extinktionskoeffizienten. Das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske hat beispielsweise einen Brechungsindex im Bereich zwischen 0,975 und 1 und einen Extinktionskoeffizienten im Bereich von 0,4 und 0,54.
Wenn ein solches Material verwendet wird, um die Absorberschicht zu implementieren, führt die Dipol-Beleuchtungsoptik zu einem Diagramm 210, das in 4 (auf der linken Seite) gezeigt ist, und einem Diagramm 211 (auf der rechten Seite). Ein Durchschnitt dieser beiden Diagramme 210-211 ist das Diagramm 212 (in der Mitte). Wie 4 visuell darstellt, haben das Diagramm 210 und das Diagramm 211 einen relativ kleinen Abstand voneinander und daher haben die beiden Diagramme 210/211 auch einen relativ kleinen Abstand von dem durchschnittlichen Diagramm 212. Dies gibt die relativ kleine Luftbildverschiebung wieder, die zu der EUV-Maske der vorliegenden Offenbarung gehört. Eine kleine Luftbildverschiebung ist wünschenswert, da sie zu verbesserter lithographischer Leistung führt.
5 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das ein Verfahren 300 zur Herstellung einer Lithographiemaske nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. In einigen Ausführungsformen ist die Lithographiemaske eine EUV-Maske. Das Verfahren 300 zeigt einen Schritt 310 zum Ausbilden einer spiegelnden Struktur über einem Substrat aus Material mit niedriger Wärmeausdehnung (LTEM). In einigen Ausführungsformen enthält das LTEM-Substrat TiO₂-dotiertes SiO₂. Die spiegelnde Struktur ist so konfiguriert, dass sie einen hohen Reflexionsgrad für eine vordefinierte Wellenlänge der Strahlung erreicht, beispielsweise einer Wellenlänge im EUV-Bereich. In einigen Ausführungsformen umfasst die spiegelnde Struktur mehrere Mo/Si-Filmpaare mehrerer Mo/Be-Filmpaare.
Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 320 zum Ausbilden einer Deckschicht über der spiegelnden Struktur. In einigen Ausführungsformen enthält die Deckschicht Silizium.
Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 330 zum Ausbilden einer Absorberschicht über der Deckschicht. Die Absorberschicht enthält ein Material, das einen Brechungsindex im Bereich von etwa 0,95 und etwa 1,01 und einen Extinktionskoeffizient von mehr als etwa 0,03 hat. Das Material der Absorberschicht ist speziell so konfiguriert, dass es eine Luftbildverschiebung der EUV-Maske verringert. In einigen Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht im Bereich von 0,975 und 1. In einigen weiteren Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht im Bereich von etwa 0,985 und 0,995. In einigen Ausführungsformen liegt der Extinktionskoeffizient der Absorberschicht im Bereich von etwa 0,4 und 0,54. In einigen Ausführungsformen umfasst das Material der Absorberschicht Radium.
Es versteht sich, dass zusätzliche Schritte vor, während oder nach den Schritten 310-330 ausgeführt werden können, die hier gezeigt sind. Das Verfahren 300 kann beispielsweise einen Schritt zum Ausbilden einer Pufferschicht zwischen der Deckschicht und der Absorberschicht umfassen. Die Pufferschicht und die Absorberschicht haben verschiedene Ätzcharakteristiken. Zusätzliche Schritte sind hier aus Gründen der Einfachheit nicht besonders beschrieben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Pellikels für die EUV-Maske. Ein Pellikel umfasst eine dünne Membran, die über der EUV-Maske angeordnet ist, und es schützt die EUV-Maske vor Verunreinigungspartikeln oder anderen Dingen, die die Maske beschädigen könnten. Während des Lithographieverfahrens können die EUV-Maske (und somit das Pellikel) verschiedene Bewegungsarten durchlaufen, die das Pellikel zerreißen oder brechen könnten, da es eine dünne Membran ist. Um die Schäden an dem Pellikel zu verhindern oder zu minimieren, wird in bestimmten EUV-Maskenimplementierungen das Pellikel durch eine Maschenstruktur (die z.B. einer Bienenwabe ähnelt) gestützt, um die strukturelle Integrität des Pellikels insgesamt zu erhöhen. Leider blockiert die Maschenstruktur EUV-Licht, was zu Problemen mit Ungleichmäßigkeiten der Struktur führt.
Nach den verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung wird, anstatt eine Maschenstruktur zu verwenden, ein Pellikel mit einer vorläufigen Bindungsschicht verbunden, um Schäden an dem Pellikel zu verhindern oder zu minimieren. Zusätzlich wird das Pellikel mit einem Material implementiert, das die Festigkeit verbessert, um die Wahrscheinlichkeit von Schäden an dem Pellikel weiter zu verringern, wie unten mit Bezug auf die 6-15 detaillierter beschrieben ist.
Mit Bezug auf 6 ist eine vereinfachte Draufsicht des Wafers 400 vorgesehen. In einigen Ausführungsformen ist der Wafer 400 ein Wafer mit Epi-Schicht auf einem Isolator, was unten mit Bezug auf 7 detaillierter beschrieben ist. Ein Schneide- oder Vereinzelungsverfahren wird auf den Wafer 400 angewendet, um den Wafer 400 in mehrere Teile zu teilen. Mindestens eines der Teile 400A wird so geschnitten, dass es eine Abmessung 410 hat, die in einer horizontalen oder seitlichen Richtung gemessen wird, und eine Abmessung 411, die in einer weiteren horizontalen oder seitlichen Richtung gemessen wird. Die beiden horizontalen/seitlichen Richtungen können in einigen Ausführungsformen rechtwinklig zueinander sein. Die Abmessungen 410-411 sind so konfiguriert, dass sie mit den horizontalen oder seitlichen Abmessungen einer Öffnung einer Rahmenhalterung für das Pellikel übereinstimmen, wie unten mit Bezug auf 9 beschrieben ist.
Mit Bezug auf 7 ist eine vereinfachte Schnittansicht des Teils des Wafers 400A (im Folgenden der Einfachheit halber als Wafer 400A bezeichnet) gezeigt. Der Wafer 400A umfasst ein Substrat 420. In einigen Ausführungsformen umfasst das Substrat 420 ein Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium. In anderen Ausführungsformen kann das Substrat 420 ein Isolatormaterial oder ein Leitermaterial umfassen. Das Substrat 420 hat eine Anfangsdicke 425. In einigen Ausführungsformen liegt die Dicke 425 im Bereich von etwa 735 und etwa 300 µm.

Das Substrat 420 hat eine Rückseite 430 und eine Vorderseite 431, die der Rückseite 430 gegenüberliegt. Eine elektrisch isolierende Schicht 440 ist über der Vorderseite 431 des Substrats 420 angeordnet. In einigen Ausführungsformen umfasst die elektrisch isolierende Schicht 440 ein Dielektrikum, etwa Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid etc. Eine Schicht 450 ist über der elektrisch isolierenden Schicht 440 angeordnet. Mit anderen Worten ist die elektrisch isolierende Schicht 440 zwischen dem Substrat 420 und der Schicht 450 angeordnet. Die Schicht 450 hat eine Dicke 455. In einigen Ausführungsformen liegt die Dicke 455 im Bereich von etwa 10 Nanometern (nm) und etwa 100 nm. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schicht 450 ein epitaktisch aufgewachsenes Material, etwa Siliziumkarbid. In anderen Ausführungsformen umfasst die Schicht 450 einkristallines Silizium (mit unterschiedlicher Richtung). In einigen anderen Ausführungsformen umfasst die Schicht 450 Graphen. Diese Materialien werden für ihre verbesserte Festigkeit ausgewählt, da die Schicht 450 das Pellikel für die EUV-Maske nach dem Herstellungsfluss der vorliegenden Offenbarung wird. Die verschiedenen Kandidatenmaterialien für die Schicht 450 sind unten in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1

Material	Festigkeit, gemessen in GPa (Giga-Pascal)
Polykristallines Yttrium-Eisengranat (YIG)	193
Einkristallines Yttrium-Eisengranat (YIG)	200
Aromatische Peptid-Nanokugel	230-275
Beryllium (Be)	287
Molybdän (Mo)	329
Wolfram (W)	400-410
Saphir (Al₂O₃) entlang der C-Achse	435
Siliziumkarbid (SiC)	450
Osmium (Os)	550
Wolframkarbid (WC)	450-650
Einzelwand-Kohlenstoffnanoröhre	1,000
Graphen	1000
Diamant (C)^[27]	1220
Material	GPa
Aramid	70.5-112.4
Perlmutt (im Wesentlichen Kalziumkarbonat)	70
Zahnschmelz (im Wesentlichen Kalziumphosphat)	83
Messing	100-125
Bronze	96-120
Titan (Ti)	110.3
Titanlegierungen	105-120
Kupfer (Cu)	117
Glasfaserverstärkter Kunststoff (70/30 Faser/Matrix nach Gewicht, gerichtet, entlang der Maserung)	40-45
Glasfaserverstärkte Polyestermatrix	17.2
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (50/50 Faser/Matrix, zweiachsiges Gewebe)	30-50
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (70/30 Faser/Matrix, gerichtet, entlang der Maserung)	181
Silizium-Einkristall, unterschiedliche Richtungen	130-185
Schmiedeeisen	190-210
Stahl	200

Bezieht man sich nun auf 8, wird ein Schleifverfahren 470 auf die Rückseite 430 des Wafers 400A angewendet. Das Schleifverfahren 470 verdünnt das Substrat auf eine neue Dicke 460, die in einigen Ausführungsformen im Bereich von etwa 10 Nanometern (nm) bis etwa 100 nm liegt.
Bezieht man sich nun auf 9, ist eine vereinfachte Schnitt-Seitenansicht für einen Träger 500, eine vorläufige Verbindungsschicht 510 und eine Rahmenhalterung 530 gezeigt. In einigen Ausführungsformen umfasst der Träger 500 einen Träger, der geeignet ist, mechanische Festigkeit und Halt zu bieten, etwa ein Keramiksubstrat, ein Metallsubstrat, ein Bulk-Siliziumsubstrat etc. Die vorläufige Verbindungsschicht 510 ist an dem Träger 500 befestigt und die Rahmenhalterung 530 ist an der vorläufigen Verbindungsschicht 510 befestigt (oder, anders gesagt, an dem Träger über die vorläufige Verbindungsschicht 510 befestigt). Die vorläufige Verbindungsschicht 510 hat Hafteigenschaften, die es erlauben, dass sie an einer anderen Schicht befestigt wird, etwa der Rahmenhalterung 530 und dem Träger 500. Zusätzlich hat die vorläufige Verbindungsschicht 510 Schäumeigenschaften, wenn sie durch ein geeignetes Verfahren behandelt wird, beispielsweise ein Erwärmungsverfahren oder ein Ultraviolett-Aushärteverfahren.
Beispielsweise ist mit Bezug auf 10 eine detailliertere Schnittansicht der vorläufigen Schicht 510 nach einem Beispielkontext gezeigt. Die vorläufige Verbindungsschicht 510 ist auf einem Basisfilm auf einer Seite angeordnet und ist mit einer Schicht X auf der anderen Seite verbunden. Die vorläufige Verbindungsschicht 510 enthält Schäumpartikel 550 (oder Material, das Schäumeigenschaften hat, wenn es behandelt wird), sowie ein Haftmaterial 560. Das Haftmaterial 560 (z.B. klebstoffähnliches Material) erlaubt es, dass die vorläufige Verbindungsschicht 510 an der Schicht X befestigt oder mit ihr verbunden wird. Wenn die vorläufige Verbindungsschicht 510 jedoch einem Behandlungsverfahren wie einem Erwärmungsverfahren oder einem UV-Aushärteverfahren ausgesetzt wird, dehnen sich die Schäumpartikel 550 in der Größe oder dem Volumen aus. Die Ausdehnung der Schäumpartikel verringert die Kontaktfläche zwischen der Schicht 510 und der Schicht X, wodurch erreicht wird, dass die Schicht X ihre Verbindung oder Haftung an der Schicht 510 verliert. Auf diese Weise kann die Schicht X leicht von der vorläufigen Verbindungsschicht 510 getrennt werden. Diese Eigenschaft der vorläufigen Verbindungsschicht 510 wird verwendet, um das Herstellungsverfahren der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, wie unten detaillierter mit Bezug auf 13 beschrieben ist.
Bezieht man sich wieder auf 9, definiert die Rahmenhalterung 530 eine Öffnung 600. Die Öffnung 600 hat eine horizontale oder seitliche Abmessung 610, die mit der horizontalen/seitlichen Abmessung 410 des Wafers 400A (in 6 gezeigt) übereinstimmt. Wäre eine andere Schnitt-Seitenansicht der Rahmenhalterung 530 gezeigt worden (d.h. eine Schnittansicht, die zu derjenigen rechtwinklig ist, die in 9 gezeigt ist), wäre die Öffnung 600 mit einer horizontalen/seitlichen Abmessung gezeigt worden, die mit der horizontalen/seitlichen Abmessung 411 des Wafers 400A übereinstimmt. Mit anderen Worten stimmt eine Geometrie oder Form in der Draufsicht des Wafers 400A mit der der Öffnung 600 überein (z.B. ist sie im Wesentlichen identisch).
Bezieht man sich nun auf 11, wird der Wafer 400A vertikal umgedreht (d.h. auf die Rückseite gedreht) und dann in die Öffnung 600 eingeführt. Die Öffnung 600 nimmt den Wafer 400A auf, da die Öffnung 600 und der Wafer 400A im Wesentlichen gleiche Geometrien in der Draufsicht haben. Nach einigen Ausführungsformen passt der Wafer 400A auch leicht in die Öffnung 600, so dass jeder Raum zwischen den Seitenwänden der Rahmenhalterung 530 und den Rändern des Wafers 400A vernachlässigbar ist.
Wie in 11 gezeigt ist, wird, nach dem Einfügen in die Öffnung 600, das Substrat 420 zu der freiliegenden Oberfläche (durch die Oberfläche 600 freigelegt), während die Schicht 450 in direktem Kontakt mit der vorläufigen Verbindungsschicht 510 liegt. Da die vorläufige Verbindungsschicht 510 Hafteigenschaften hat, wie oben beschrieben ist, wird die Schicht 450 so an der vorläufigen Verbindungsschicht 510 befestigt oder mit ihr verbunden. Die Befestigung der Schicht 450 (und als solches des Wafers 400A) an der vorläufigen Verbindungsschicht 510 (und als solche an dem Träger 500) trägt dazu bei, Schäden an der Schicht 450 zu verhindern oder zu minimieren. Detaillierter können verschiedene Verfahren wie Kammerlüften oder manuelles Handhaben eine Bewegung (z.B. eine vertikale Bewegung) der Schicht 450 umfassen. Eine solche Bewegung kann dazu führen, dass die Schicht 450 reißt, sich abschält, verkratzt oder bricht, insbesondere da die Schicht 450 dünn ist (z.B. 10-100 nm). Hier ist, da die Schicht 450 mit dem Träger 500 über die vorläufige Verbindungsschicht 510 verbunden ist, die Bewegung der Schicht 450 mit dem Träger 500 verbunden und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass die Schicht 450 während der Verfahren reißt, sich abschält, verkratzt oder bricht, die eine Bewegung der Schicht 450 umfassen. Zusätzlich verringert die verbesserte Festigkeit der Schicht 450 aufgrund ihrer speziellen Materialzusammensetzung (z.B. Siliziumkarbid) auch die Wahrscheinlichkeit von Schäden an der Schicht 450.
Bezieht man sich nun auf 12, werden ein oder mehr Ätzverfahren 630 ausgeführt, um das Substrat 420 und die elektrisch isolierende Schicht 440 wegzuätzen. Die Schicht 450 verbleibt in der Öffnung 600 am Ende des Ätzverfahrens 630. In diesem Stadium der Herstellung wurde der Wafer 400A auf eine Dicke von etwa 10-100 nm verdünnt, was die Dicke der Schicht 450 ist. In einigen Ausführungsformen kann, wenn die Schicht 450 anfänglich zu dick ausgebildet wurde, die Schicht 450 zusätzlich geätzt werden, um ihre Dicke weiter zu verringern.
Bezieht man sich nun auf 13, wird ein Erwärmungs- oder UV-Aushärteverfahren 650 ausgeführt, um die Rahmenhalterung 530 und die Schicht 450 von der vorläufigen Verbindungsschicht 510 zu trennen. Wie oben beschrieben, dehnt sich unter Anwendung von Wärme oder UV-Strahlung das Schäummaterial in der vorläufigen Verbindungsschicht 510 aus, wodurch veranlasst wird, dass die vorläufige Verbindungsschicht 510 ihre Verbindung mit der Rahmenhalterung 530 und der Schicht 450 verliert. Auf diese Weise werden die vorläufige Verbindungsschicht 510 und der Träger 500 von der Rahmenhalterung 530 und der Schicht 450, die darin angeordnet ist, getrennt.
Bezieht man sich jetzt auf 14, werden die Rahmenhalterung 530 und die Schicht 450, die darin angeordnet sind, gemeinsam vertikal (d.h. auf die Rückseite) umgedreht und dann über einer EUV-Maske 670 platziert oder angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist die EUV-Maske 670 eine herkömmliche EUV-Maske. In anderen Ausführungsformen ist die EUV-Maske 670 die EUV-Maske 18, die oben mit der besonders konfigurierten Absorberschicht beschrieben ist. In diesem Stadium der Herstellung dient die Schicht 450 als die Pellikel-Membran für die EUV-Maske 670. Mit anderen Worten schützt die Schicht 450 die EUV-Maske 670 von Verunreinigungspartikeln oder anderen Objekten, die die EUV-Maske möglicherweise beschädigen könnten oder anders die EUV-Lithographie beeinflussen könnten.
15 ist ein Flussdiagramm, das ein vereinfachtes Verfahren 700 zur Herstellung eines Pellikels für eine EUV-Maske zeigt. Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 710 zum Bereitstellen eines Wafers. Der Wafer enthält ein Substrat, eine Isolierschicht, die über dem Substrat angeordnet ist, und eine Epi-Schicht, die über der Isolierschicht angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen enthält die Epi-Schicht Siliziumkarbid. In anderen Ausführungsformen kann die Epi-Schicht Graphen oder einkristallines Silizium enthalten.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 720 zum Schneiden des Wafers in mehrere Teile. Mindestens eines der Teile hat eine seitliche Geometrie, die mit einer seitlichen Geometrie einer Öffnung übereinstimmt, die durch eine Rahmenhalterung für eine Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographiemaske definiert ist.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 730 zum Schleifen des mindestens einen der Teile des Wafers von einer Rückseite.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 740 zum Einfügen des geschliffenen Teils des Wafers in die Öffnung, die durch die Rahmenhalterung definiert ist. Die Rahmenhalterung ist an einem Träger über eine Haftschicht befestigt. Das Einfügen wird so ausgeführt, dass eine Vorderseite des geschliffenen Teils des Wafers an der Haftschicht befestigt wird. Die Haftschicht enthält Schäumpartikel, die sich ausdehnen, wenn sie mit Wärme oder ultravioletter Strahlung behandelt werden, wodurch erreicht wird, dass die Haftschicht ihre Haftung an dem geätzten Teil des Wafers verliert.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 750 des Ätzens des geschliffenen Teils des Wafers auf der Rückseite, bis der Teil des Wafers eine vorbestimmte Dicke erreicht.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 760 zum Ausführen eines Erwärmungsverfahrens oder eines Ultraviolett-Aushärteverfahrens, um den geätzten Teil des Wafers von der Haftschicht zu trennen. Der geätzte Teil des Wafers dient als Pellikel-Membran für die EUV-Maske.
In einigen Ausführungsformen werden das Schleifen (Schritt 730) und das Ätzen (Schritt 750) auf das Substrat und die Isolierschicht angewendet.
Es versteht sich, dass zusätzliche Herstellungsverfahren vor, während oder nach den Schritten 710-760 von 15 ausgeführt werden können. Das Verfahren 700 kann beispielsweise einen zusätzlichen Schritt des Anordnens der Pellikel-Membran auf einer EUV-Maske umfassen. Andere Herstellungsverfahren werden hier der Einfachheit halber nicht detailliert beschrieben.
Basierend auf der obigen Beschreibung sieht man, dass die vorliegende Offenbarung verschiedene Vorteile bei der EUV-Lithographie bietet.
Im Ergebnis wird die EUV-Lithographie-Leistung verbessert. Ein Vorteil liegt darin, dass die Pellikel-Membran, die nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung hergestellt ist, eine verbesserte Festigkeit aufgrund ihrer Materialzusammensetzung (z.B. Siliziumkarbid) hat, was die Wahrscheinlichkeit von Schäden während verschiedener Verfahren wie Lüft- und Handhabungsverfahren verringert. Noch ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Verwendung der vorläufigen Verbindungsschicht, um die Pellikel-Membran zu halten, weiter die Wahrscheinlichkeit von Abschälung oder Brechen der Pellikel-Membran verringert. Die vorläufige Verbindungsschicht wird auch leicht über ein Behandlungsverfahren wie Wärme oder UV-Aushärten entfernt. Die hier beschriebenen Verfahren sind auch einfach und leicht auszuführen und sind mit bestehenden Verfahrensflüssen vereinbar.
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Verfahren in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen vor. Ein Wafer wird auf einer Rückseite geschliffen. Der Wafer wird in eine Öffnung eingeführt, die durch eine Rahmenhalterung definiert ist. Die Rahmenhalterung ist an einem Träger über eine vorläufige Schicht befestigt. Das Einfügen wird so ausgeführt, dass eine Vorderseite des Wafers an der vorläufigen Schicht befestigt wird. Der Wafer wird auf der Rückseite geätzt, bis der Wafer eine vorbestimmte Dicke erreicht. Dann werden die Rahmenhalterung und der Wafer darin von der vorläufigen Schicht und dem Träger getrennt.
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Verfahren in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen vor. Ein Teil eines Wafer wird auf einer Rückseite geschliffen. Dann wird der Teil des Wafers in eine Öffnung eingeführt, die durch eine Rahmenhalterung definiert ist. Die Rahmenhalterung wird an einem Träger über eine vorläufige Verbindungsschicht befestigt. Eine Vorderseite des Teils des Wafers wird mit der vorläufigen Verbindungsschicht verbunden. Dann wird der Teil des Wafer auf der Rückseite geätzt, bis der Teil des Wafers eine vorbestimmte Dicke erreicht, die im Bereich von etwa 10 Nanometer und etwa 100 Nanometer liegt. Dann wird ein Erwärmungsverfahren oder ein Ultraviolett-Aushärteverfahren ausgeführt, um die vorläufige Verbindungsschicht von dem Teil des Wafers zu trennen, wodurch ein Pellikel mit dem getrennten Teil des Wafers ausgebildet wird.
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Verfahren in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen vor. Es ist ein Wafer vorgesehen. Der Wafer enthält ein Substrat, eine Isolierschicht, die über dem Substrat angeordnet ist, und eine Epi-Schicht, die über der Isolierschicht angeordnet ist. Der Wafer wird in mehrere Teile geschnitten. Mindestens eines der Teile hat eine seitliche Geometrie, die mit einer seitlichen Geometrie einer Öffnung übereinstimmt, die durch eine Rahmenhalterung für eine Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographiemaske definiert ist. Der mindestens eine Teil des Wafers wird auf einer Rückseite geschliffen. Dann wird der geschliffene Teil des Wafers in die Öffnung eingeführt, die durch die Rahmenhalterung definiert ist. Die Rahmenhalterung wird an einem Träger über eine Haftschicht befestigt. Dann wird der geschliffene Teil des Wafers auf der Rückseite geätzt, bis der Teil des Wafers eine vorbestimmte Dicke erreicht. Dann wird ein Erwärmungsverfahren oder ein UV-Aushärteverfahren ausgeführt, um den geätzten Teil des Wafers von der Haftschicht zu trennen. Der geätzte Teil des Wafers dient als Pellikel-Membran für die EUV-Maske.

Claims

Verfahren (700), das Folgendes umfasst: Schleifen (730) eines Wafers (400) von einer Rückseite (430); Einfügen (740) des Wafers (400) in eine Öffnung (600), die durch eine Rahmenhalterung (530) definiert ist, wobei die Rahmenhalterung (530) an einem Träger (500) über eine vorläufige Schicht (510) befestigt ist, wobei das Einfügen so ausgeführt wird, dass eine Vorderseite (431) des Wafers (400) an der vorläufigen Schicht befestigt ist; dann, Ätzen (750) des Wafers (400) auf der Rückseite, bis der Wafer eine vorbestimmte Dicke erreicht; und dann, Trennen der Rahmenhalterung (530) und des Wafers (400) darin von der vorläufigen Schicht und dem Träger (500).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Wafer (400) in der Rahmenhalterung (530), nachdem er von der vorläufigen Schicht (510) und dem Träger (500) getrennt wurde, als ein Pellikel (450) für ein Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographieverfahren dient, wobei das Pellikel so konfiguriert ist, dass es über einer EUV-Maske (670) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Vorderseite (431) des Wafers (400) an der vorläufigen Schicht durch Kleben befestigt wird und wobei die vorläufige Schicht (510) ein Schäummaterial enthält, das sich unter Anwendung von Wärme oder ultravioletter Strahlung ausdehnt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Trennen das Anwenden von Wärme oder ultravioletter Strahlung auf die vorläufige Schicht (510) umfasst, um zu veranlassen, dass das Schäummaterial sich ausdehnt, wodurch die Haftung mit der Vorderseite des Wafers (400) verloren geht.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das vor dem Schleifen (730) des Wafers (400), weiter Folgendes umfasst: Bereitstellen (710) eines Wafers (400); und Schneiden (720) des Wafers in mehrere Teile, wobei ein Teil des Wafers (400) der Teil (400A) des Wafers ist, auf den das Schleifen (730), Einfügen (740), Ätzen (750) und Trennen angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Schneiden (720) des Wafers (400) so ausgeführt wird, dass der eine Teil des Wafers (400) eine horizontale Geometrie hat, die mit einer horizontalen Geometrie der Öffnung (600) übereinstimmt, die durch die Rahmenhalterung (530) definiert ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei: der Wafer (400) ein Substrat (420), eine Isolierschicht (440), die über dem Substrat angeordnet ist, und eine Materialschicht (450) umfasst, die über der Isolierschicht angeordnet ist; und das Schleifen (730) und das Ätzen (750) auf das Substrat und die Isolierschicht angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Materialschicht (450) Siliziumkarbid, Graphen oder einen Silizium-Einkristall enthält.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die vorbestimmte Dicke im Bereich von 10 Nanometer bis 100 Nanometer liegt.
Verfahren (700), das Folgendes umfasst: Schleifen (730) eines Abschnitts (400A) eines Wafers (400) auf einer Rückseite (431); dann, Einfügen (730) des Abschnitts des Wafers (400) in eine Öffnung (600), die durch eine Rahmenhalterung (530) definiert ist, wobei die Rahmenhalterung (530) an einem Träger (500) über eine vorläufige Verbindungsschicht (510) befestigt ist und wobei eine Vorderseite (431) des Abschnitts des Wafers (400) an der vorläufigen Verbindungsschicht befestigt ist; dann, Ätzen (750) des Abschnitts des Wafers (400) auf der Rückseite, bis der Abschnitt des Wafers (400) eine vorbestimmte Dicke erreicht, die im Bereich von 10 Nanometer bis 100 Nanometer liegt; und dann, Ausführen (760) eines Erwärmungsverfahrens oder eines Ultraviolett-Aushärteverfahrens, um die vorläufige Verbindungsschicht von dem Abschnitt des Wafers (400) zu trennen, wodurch ein Pellikel (450) mit dem getrennten Abschnitt des Wafers (400) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, das weiter Folgendes umfasst: Platzieren des Pellikels (450) über einer Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographiemaske (670).
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, das weiter vor dem Schleifen (730) des Abschnitts (400A) des Wafers (400) Folgendes umfasst: Bereitstellen (710) eines Wafers (400); Vereinzeln (720) des Wafers (400) in mehrere Abschnitte; und Auswählen eines Abschnitts des Wafers (400), damit er für das Schleifen verwendet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Vereinzeln (720) des Wafers (400) und das Auswählen des Abschnitts des Wafers (400) so ausgeführt werden, dass der ausgewählte Abschnitt des Wafers (400) seitliche Abmessungen hat, die mit seitlichen Abmessungen der Öffnung (600) übereinstimmen, die durch die Rahmenhalterung (530) definiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei: die vorläufige Verbindungsschicht (510) Hafteigenschaften hat, die es erlauben, dass die Vorderseite (431) des Abschnitts (400A) des Wafers (400) damit verbunden wird; und das Erwärmungsverfahren oder das Ultraviolett-Aushärteverfahren dazu führt, dass die vorläufige Verbindungsschicht sich ausdehnt und die Haftung mit der Vorderseite des Abschnitts des Wafers (400) verliert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei: der Abschnitt (400A) des Wafers (400) ein Substrat (420), eine dielektrische Schicht (440), die über dem Substrat angeordnet ist, und eine Epi-Schicht (450), die über der dielektrischen Schicht angeordnet ist, umfasst; und das Schleifen (730) und das Ätzen (750) auf das Substrat und die dielektrische Schicht angewendet werden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Epi-Schicht (450) Siliziumkarbid enthält.
Verfahren (700), das Folgendes umfasst: Bereitstellen (710) eines Wafers (400), wobei der Wafer (400) ein Substrat (420), eine Isolierschicht (440), die über dem Substrat angeordnet ist, und eine Epi-Schicht (450), die über der Isolierschicht angeordnet ist, umfasst; Schneiden (720) des Wafers (400) in mehrere Teile (400A), wobei mindestens eines der Teile eine seitliche Geometrie hat, die mit einer seitlichen Geometrie einer Öffnung (600) übereinstimmt, die durch eine Rahmenhalterung (530) für eine Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographiemaske (670) definiert wird; Schleifen (730) mindestens eines der Teile des Wafers (400) auf einer Rückseite (430); dann, Einführen (740) des geschliffenen Teils des Wafers (400) in die Öffnung (600), die durch die Rahmenhalterung (530) definiert wird, wobei die Rahmenhalterung (530) an einem Träger (500) über eine Haftschicht (510) befestigt wird und wobei das Einführen so ausgeführt wird, dass eine Vorderseite (431) des geschliffenen Teils des Wafers (400) an der Haftschicht befestigt wird; dann, Ätzen (750) des geschliffenen Teils des Wafers (400) auf der Rückseite, bis der Teil des Wafers (400) eine vorbestimmte Dicke erreicht; und dann, Ausführen (760) eines Erwärmungsverfahrens oder eines Ultraviolett-Aushärteverfahrens, um den geätzten Teil des Wafers (400) von der Haftschicht zutrennen, wobei der geätzte Teil des Wafers (400) als Pellikel-Membran (450) für die EUV-Maske (670) dient.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Haftschicht (510) Schäumpartikel (550) enthält, die sich ausdehnen, wenn sie mit Wärme oder ultravioletter Strahlung behandelt werden, wodurch veranlasst wird, dass die Haftschicht die Haftung mit dem geätzten Teil (400A) des Wafers (400) verliert.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Schleifen (730) und das Ätzen (750) auf das Substrat (420) und die Isolierschicht (440) angewendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Epi-Schicht (450) Siliziumkarbid enthält.