DE102018213190B4

DE102018213190B4 - Pellikel-Austausch im EUV-Maskenfluss

Info

Publication number: DE102018213190B4
Application number: DE102018213190.2A
Authority: DE
Inventors: Oktawian Sobieraj; Paul W. Ackmann; Sherjang Singh
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2038-08-08
Also published as: US10401724B2; TW201918802A; US20190137863A1; TWI691808B; DE102018213190A1; CN109752920A

Abstract

Verfahren, umfassend:ein Bereitstellen einer optischen Maske mit einem angebrachten ersten Pellikel (120);ein Inspizieren der optischen Maske mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit ersten Wellenlängen;ein Austauschen des ersten Pellikels (120) durch ein zweites Pellikel, (122) wobei das erste Pellikel (120) lediglich erlaubt, dass die ersten Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung hindurchtreten, und das zweite Pellikel (122) erlaubt, dass zweite Wellenlängen hindurchtreten, die kürzer sind als die ersten Wellenlängen;ein Belichten eines Fotolacks unter Verwendung der optischen Maske mit dem angeordneten zweiten Pellikel (122);ein Austauschen des zweiten Pellikels (122) durch das erste Pellikel (120); undein Inspizieren der optischen Maske mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung der elektromagnetischen Strahlung mit den ersten Wellenlängen.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft optische Masken, die in der Fotolithografie verwendet werden, und insbesondere die Verwendung von Pellikel auf Masken für extrem ultraviolette Strahlung (EUV-Masken).
Beschreibung des Stands der Technik
Im Allgemeinen werden mehrschichtige integrierte Schaltungsvorrichtungen (IC-Vorrichtungen) Schicht für Schicht gebildet. Innerhalb dieser Schichten können Leiter, Isolatoren oder Halbleiter durch strukturierte Implantationsprozesse, strukturierte Abscheidungsprozesse, strukturierte Materialentfernungsprozesse usw. gebildet werden. Diese strukturierten Prozesse verwenden im Allgemeinen fotolithografische Masken, um die gewünschten Strukturen zu verwirklichen.
In einem Beispiel kann das zu strukturierende Material bei der Strukturierung von Materialien in fotolithografischen Prozessen in einer beliebigen bekannten Weise gewachsen oder abgeschieden werden und über dem Material kann eine Strukturierungsschicht (z. B. ein organischer Fotolack) gebildet werden. Die Strukturierungsschicht (Lack) kann mit einem Muster aus Lichtstrahlung (z. B. strukturierte Belichtung, Laserbelichtung usw.), das in einer Lichtbelichtungsstruktur unter Verwendung von einer optischen Maske bereitgestellt wird, belichtet werden und dann wird der Lack unter Verwendung einer Chemikalie entwickelt. Dieser Prozess ändert die physikalischen Eigenschaften des belichteten Abschnitts des Lacks. Dann kann ein Abschnitt des Lacks abgespült werden, wobei der andere Abschnitt des Lacks verbleibt, um das zu strukturierende Material zu schützen (der Abschnitt des Lacks, der abgespült wird, hängt davon ab, ob der Lack einen negativen Lack (belichtete Abschnitte verbleiben) oder einen positiven Lack darstellt (belichtete Abschnitte werden abgespült). Es wird dann ein Materialentfernungsprozess durchgeführt (z. B. Nassätzen, anisotropes Ätzen (orientierungsabhängiges Ätzen), Plasmaätzen (reaktives lonenätzen (RIE) usw.)), um die ungeschützten Abschnitte des Materials unter dem Lack zu entfernen. Der Lack wird im Wesentlichen entfernt, so dass das darunterliegende Material verbleibt, das gemäß dem Belichtungsmuster strukturiert wird (oder ein negatives Abbild davon).
Eine photochemisch wirksame Strahlung stellt zum Beispiel eine elektromagnetische Strahlung dar, die im Fotolack photochemische Reaktionen hervorrufen kann. Die photochemisch wirksame Strahlung kann ultraviolette Strahlung; Röntgenstrahlung; die i-Linie, h-Linie oder g-Linie einer Niederdruckquecksilberdampflampe; einen Strahl einer Xenonlampe; einen Strahl im tiefen UV, z. B. einen Strahl eines KrF-, ArF- oder F₂-Excimerlasers; einen Strahl einer Synchrotron-Orbital-Strahlung (SOR); einen Elektronenstrahl (EB); g-Strahlen; einen Ionenstrahl usw darstellen.
Mit kleiner werdenden Merkmalsgrößen wird die Technik von optischen Masken verbessert. Einige optische Masken weisen z. B. transparente Bereiche auf, die zulassen, dass Licht in einem speziellen Muster hindurchtritt. Andere Masken, z. B. Masken für extrem ultraviolette Strahlung (EUV-Masken) erzielen eine starke Verringerung von Größen unter Verwendung von reflektive Masken mit strukturierten Elementen, die das durch die EUV-Maske reflektierte Licht in ein gewünschtes Lichtmuster aus hellen und dunklen Bereichen verändern.
Diese optischen Masken verwenden Schutzfilme (die oft als Pellikel bezeichnet werden), um die optischen Masken vor einer Beschädigung zu schützen. Während Pellikel transparent gemacht werden können und für transparente optische Masken als angeordnet verbleiben können, werden die Pellikel bei reflektiven Masken (z. B. EUV-Masken) im Allgemeinen während der Belichtung, Inspektion usw. entfernt, was die reflektiven Masken gegenüber Beschädigung sehr empfindlich macht, wenn das Pellikel nicht angeordnet ist.
Bekannt sind dabei aus US 6 492 067 B1 ein entfernbares Pellikel zum Schutz einer lithografischen Maske sowie aus WO 2013/ 152 921 A1 ein EUV-Pellikel.
ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Verfahren hierin empfangen eine Maske für extrem ultraviolette Strahlung (EUV-Maske) oder stellen diese her. EUV-Masken weisen reflektive optische Eigenschaften auf und können mit sehr kleinen Lichtwellenlängen (z. B. kleiner als 15 nm) funktionieren werden, um im Fotolack sehr kleine Merkmale zu strukturieren. Diese Verfahren bringen ein erstes Pellikel auf der EUV-Maske unter Verwendung eines Pellikelrahmens (Stifte) an oder nehmen die EUV-Maske mit dem schon angebrachten ersten Pellikel auf. Das erste Pellikel wird im Allgemeinen angebracht, bevor die EUV-Maske das Maskenhaus verlässt, und die EUV-Maske wird mit dem angeordneten ersten Pellikel transportiert. Das erste Pellikel erlaubt lediglich den Durchtritt von elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind als die Wellenlängen von EUV.
Diese Verfahren ersetzten das erste Pellikel vor der Belichtung durch ein zweites Pellikel. Das zweite Pellikel wird auch mit der EUV-Maske unter Verwendung des Pellikelrahmens verbunden. Diese Verfahren belichten einen Fotolack mit EUV-Wellenlängen von Licht unter Verwendung der EUV-Maske, wobei das zweite Pellikel angeordnet ist. Während die Herstellung der Maske in einem Maskenhaus durchgeführt wird, wird der Belichtungsprozess in einem Wafer-Fertigungsbereich durchgeführt. Nach Abschluss des Belichtungsprozesses ersetzen diese Verfahren das zweite Pellikel durch das erste Pellikel.
Das zweite Pellikel lässt zu, dass elektromagnetische Strahlung mit EUV-Wellenlängen (z. B. kürzer als 15 nm) hindurchtreten kann. Um den Durchtritt dieser kleinen Wellenlängen von Licht zu ermöglichen, besteht das zweite Pellikel im Allgemeinen aus Silizium (z. B. Polysilizium), Kohlenstoffnanoröhrchen oder einem jeden anderen ähnlichen Material, das sich in Entwicklung befindet; während demgegenüber das erste Pellikel im Allgemeinen aus einem dickeren stärkeren organischen Polymer besteht. Demzufolge stellt das zweite Pellikel einen Film dar, der eine Dicke aufweist (z. B. kleiner als 75 nm, kleiner als 60 nm usw.), die kleiner ist als die Hälfte, ein Viertel usw. der Dicke (z. B. 300 nm, 250 nm usw.) des Films des ersten Pellikels. Demzufolge ist das zweite Pellikel strukturell schwächer als das erste Pellikel und kann gegenüber dem ersten Pellikel leichter beschädigt werden. Eine Montage des zweiten Pellikels lediglich bei der Belichtung und ein Anbringen des ersten Pellikels zu jeder Zeit in der Bearbeitung verringert im Wesentlichen das Risiko, dass die darunterliegende optische Maske beschädigt wird, da das strukturell stärkere erste Pellikel die optische Maske jederzeit schützt, außer in der Belichtungsbearbeitung. Demzufolge transportieren, handhaben und inspizieren die Verfahren hierin die EUV-Maske unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind als die Wellenlängen von EUV, während das erste Pellikel angeordnet ist.
Nach einer maximalen Anzahl von Belichtungen beseitigen diese Verfahren die EUV-Maske (oder bearbeiten diese nach); jedoch verbleibt das erste Pellikel an der Wafer-Fertigungsstelle. Demzufolge wird das erste Pellikel später an einer verschiedenen EUV-Maske angebracht und die Prozesse eines Transportierens des Pellikels, Inspizieren des Pellikels usw. werden unter Verwendung der verschiedenen EUV-Maske mit dem angebrachten ursprünglichen ersten Pellikel durchgeführt.
Figurenliste
Die Ausführungsformen sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Figuren leichter verständlich, die nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und in denen:

1-3 schematische Querschnittdarstellungen darstellen, die optische Masken gemäß der Ausführungsformen hierin zeigen;
4 eine schematische Ansicht eines Systems gemäß Ausführungsformen hierin zeigt; und
5 ein Flussdiagramm darstellt, das Ausführungsformen hierin darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Gemäß den obigen Erläuterungen können Pellikel für transparente optische Masken als angeordnet verbleiben. Bei reflektiven Masken (z. B. EUV-Masken) werden die Pellikel im Allgemeinen bei der Belichtung, Inspektion usw. entfernt, wodurch die reflektiven Masken leichter beschädigt werden können, wenn das Pellikel nicht angeordnet ist. Zur einfachen Erklärung funktionieren Nicht-EUV-Objekte bei Wellenlängen von mehr als 15 nm, während EUV-Objekte bei Wellenlängen von kleiner oder gleich 15 nm funktionieren.
Im Allgemeinen sind Pellikel an der optischen Maske in einem Maskenhaus angebracht. Für transparente (nicht reflektive, Nicht-EUV-) Masken werden Pellikel für Nicht-EUV dauerhaft montiert (an die Maskenoberfläche angeklebt). Ferner sind diese Nicht-EUV-Pellikel-Filmmembranen mit Inspektionsprozessen kompatibel, die im Allgemeinen bei Wellenlängen auftreten, die länger sind als die, die bei der Belichtung von EUV-Masken verwendet werden (z. B. 193 nm-Inspektion). Nur wenn die transparenten Masken recycelt/nachbearbeitet werden, werden die Pellikel im Maskenhaus entfernt, so dass verschiedene mechanische und chemische Handhabungs-/Nachbearbeitungsprozesse zugelassen werden.
Es werden jedoch Masken für viel kürzere Wellenlängen (reflektive Masken, EUV-Masken usw.) unterschiedlich gehandhabt. Es ist nicht möglich, dass Nicht-EUV-Pellikel, die zum Schutz von EUV-Masken während Transport und Inspektion verwendet werden, bei der Belichtung als an EUV-Masken angebracht verbleiben, da diese Nicht-EUV-Pellikel nicht zulassen, dass die kürzeren EUV-Wellenlängen hindurchtreten. Während EUV-Masken gemeinhin das Maskenhaus mit montierten Nicht-EUV-Pellikeln verlassen, werden die Nicht-EUV-Pellikel demzufolge vor EUV-Belichtungsprozessen entfernt, wodurch eine Verunreinigung und Beschädigung der EUV-Maske riskiert wird.
Alternativ könnten unterschiedliche Pellikel, die einen Durchtritt von EUV-Wellenlängen zulassen, an EUV-Masken angebracht werden. Diese EUV-Pellikel weisen im Allgemeinen sehr geringe Absorptionsraten (z. B. kleiner als 20 %) für kurze Wellenlängen (kürzer als 15 nm) auf, um nicht mit dem EUV-Belichtungsprozess zu interferieren. Diese EUV-Pellikel sind jedoch sehr dünn und strukturell schwach und schützen nicht so viel, wie die dickeren und stärkeren Nicht-EUV-Pellikel. Demzufolge werden sie im Allgemeinen nicht verwendet, da sie leicht beschädigt werden. Zusätzlich wären EUV-Pellikel (falls verwendet) bei der Inspektion zu entfernen, da EUV-Pellikelfilme nicht mit der Inspektion bei längerer Wellenlänge von 193 nm kompatibel sind. Diese Inspektionen werden im Allgemeinen „nicht-aktinisch“ genannt, da sie bei den Inspektionen keine aktinische Strahlung verwenden (das ist eine elektromagnetische Strahlung, die photochemische Reaktionen hervorrufen kann). Demzufolge werden aufgrund des Schadensrisikos und des Risikos, dass es nicht möglich ist, eine leichte Inspektion bereitzustellen, keine bekannten EUV-Pellikel verwendet. Stattdessen werden Nicht-EUV-Pellikel für Transport und Inspektion verwendet (und diese werden einfach vor der Belichtung entfernt):

Im Gegensatz zu dem, was herkömmlicher Weise getan wird, schützen die Verfahren hierbei die EUV-Maske jederzeit von Beginn des postfinalen Reinigungsschritts in dem Maskenhaus unter Verwendung der EUV-Pellikel und der Nicht-EUV-Pellikel an. Die Pellikel werden basierend auf einem vorbestimmten Fluss gewechselt, so dass das geeignete Pellikel, das mit jedem Prozessflussschrittanforderungen kompatibel ist, an jedem der unterschiedlichen Schritte angeordnet ist. Insbesondere werden die Pellikel von einem mit einem Nicht-EUV-Film mit einem organischen Polymer (z. B. ein Film der mit einem ArF-Excimer-Laserstrahl kompatibel ist) lediglich für die Belichtung zu einem Pellikel mit einem auf Silizium basierenden (z. B. Polysilizium) Film gewechselt, der mit EUV kompatibel ist. Demzufolge verwenden die Verfahren hierin für die Handhabung und Inspektion ein bestimmtes Nicht-EUV-Pellikel, jedoch wechseln sie für EUV Belichtungsprozesse zu einem EUV kompatiblen Pellikel und wechseln dann nach der Belichtung wieder zurück.

Diese Verfahren verbessern die Ausbeute von Wafern durch einen Schutz der Maske an jedem Schritt von der finalen Handhabung im Maskenhaus zur Belichtung in der Wafer-Fab. Weiterhin wird die EUV-Maske durch das strukturell stärkere Nicht-EUV-Pellikel während der Handhabungsschritte geschützt, die nicht mit der EUV-Belichtung in Beziehung stehen. Die EUV-Maskeninspektion (und Requalifizierung) wird mit nicht-aktinischen Inspektionsgeräten durchgeführt, die bei angeordnetem Nicht-EUV-Pellikel verwendet werden können. Zusätzlich verbessert das Nicht-EUV-Pellikel die Zuverlässigkeit aller Retikel-Aktivitäten außerhalb des Belichtungsscanners. Diese Verfahren stellen eine verbesserte risikofreie Fähigkeit zur Durchführung der Rezertifizierung, Verlängerung der Maskenlebensdauer bereit und ermöglichen, dass die Pellikel unabhängig von der EUV-Maske gehandhabt werden können (was ermöglicht, dass das Nicht-EUV-Pellikel indefinit verwendet wird, da es nicht durch den EUV-Scanner beschädigt wird).
Verschiedene Verfahren hierin empfangen eine Maske für extreme ultraviolette Strahlung (EUV-Maske) oder stellen diese her. Wie in den 1-3 dargestellt ist, weisen EUV-Masken 110 ein reflektive optische Struktur 104 mit strukturierten Maskenmerkmalen 106 für Absorptionsmaterialien auf und können bei sehr kleinen Wellenlängen (z. B. kürzer als 15 nm) funktionieren, um sehr kleine Merkmale in einem Fotolack (z. B. kleiner als 10 nm) zu strukturieren. Diese Verfahren bringen ein erstes Nicht-EUV-Pellikel 120 auf der EUV-Maske 110 an oder empfangen die EUV-Maske 110 mit dem bereits angebrachten ersten Pellikel 120. Gemäß der Darstellung in 1 ist das erste Pellikel 120 mit der EUV-Maske 110 unter Verwendung eines Pellikelrahmens 108 verbunden. Diese kombinierte Struktur wird als eine „erste Pellikel-EUV-Maskenstruktur 100“ bezeichnet. Das erste Pellikel 120 wird als „Nicht-EUV“ angesehen, da das erste Pellikel 120 zulässt, dass lediglich Wellenlängen von elektromagnetischer Strahlung durch das erste Pellikel 120 durchtreten können, die länger sind als EUV-Wellenlängen.
Gemäß der Darstellung in den 2-3 ersetzen diese Verfahren das erste Pellikel 120 mit einem zweiten Pellikel 122 durch Entfernen des ersten Pellikels 120 (2) und einem nachfolgenden Anbringen eines verschiedenen Pellikels 122 an dem Pellikelrahmen 108 (3). Die kombinierte Struktur, die das zweite Pellikel 122 umfasst, das mit der EUV-Maske 100 unter Verwendung eines Pellikelrahmens 108 verbunden ist, wird als eine „zweite Pellikel-EUV-Maskenstruktur 102“ bezeichnet. Gegenüber dem ersten Pellikel 120 erlaubt das zweite Pellikel 122, dass EUV-Wellenlängen von elektromagnetischer Strahlung hindurchtreten. Das zweite Pellikel ist jedoch strukturell schwächer als das erste Pellikel.
Ein Problem besteht darin, wie „transparent“ die Pellikel sind, da ein bestimmtes Pellikel (z. B. organischer Polymerfilm) nicht unbedingt die Lichtenergie von Wellenlängen von 300 nm (die gemeinhin bei transparenten optischen Masken verwendet werden) absorbiert; jedoch kann das gleiche Pellikel einen großen Bereich (z. B. mehr als 75 %) an elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen von 15 nm (die gemeinhin bei EUV-Masken verwendet werden) absorbieren. Ferner verwenden Belichtungssysteme mit sehr kurzen Wellenlängen (z. B. EUV) eine relativ hohe Leistung (über 75 W) und das Pellikel kann beschädigt werden, wenn diese Leistung hauptsächlich durch das Pellikel absorbiert wird. Demzufolge bleibt das erste Pellikel 120 bei einer Belichtung/Inspektion nicht unbedingt angeordnet, da das erste Pellikel 120 potentiell beschädigt werden kann, wenn es einen großen Abschnitt der elektromagnetischen Belichtungsstrahlungsenergie absorbiert, während das erste Pellikel 120 bei der Belichtung/Inspektion ohne Beschädigung als angeordnet verbleiben kann.
Das zweite Pellikel 122 ermöglicht, dass EUV-Wellenlängen (kürzer als 15 nm) von elektromagnetischer Strahlung ohne Schaden hindurchtreten kann, da es bei diesen Wellenlängen geringe oder keine Absorption aufweist (z. B. weniger als 10 %). Um zuzulassen, dass diese kleinen Wellenlängen von Licht hindurchtreten, besteht das zweite Pellikel 122 im Allgemeinen aus Silizium (z. B. Polysilizium), Kohlenstoffnanoröhrchen oder einem beliebigen anderen ähnlichen EUV-Material, das sich in der Entwicklung befindet; demgegenüber besteht das erste Pellikel 120 im Allgemeinen aus einem dickeren, stärkeren organischen Polymer. Diese unterschiedlichen Materialien weisen unterschiedliche Energieabsorptionseigenschaften auf, die es ihnen erlauben, dass sie unterschiedliche Wellenlängen von Licht absorbieren oder hindurchlassen.
Das zweite Pellikel 122 stellt zusätzlich einen Film dar, der eine Dicke (z. B. weniger als 75 nm, weniger als 60 nm usw.) umfasst, die kleiner ist als die Hälfte, kleiner als ein Viertel usw. der Dicke (z. B. 300 nm, 250 nm usw.) des Films des ersten Pellikels 120, um den Durchtritt von kleineren Wellenlängen zu unterstützen. Da das zweite Pellikel 122 dünner und aus einem unterschiedlichen Material gebildet ist, ist es demzufolge strukturell schwächer als das erste Pellikel 120 und es wird relativ zum ersten Pellikel 120 leichter beschädigt. Demzufolge stellt das erste Pellikel 120 einen höheren Schutz der EUV-Maske 110 beim Transport, der Handhabung und der Inspektion bereit. Ein Anbringen des zweiten Pellikels 122 an der EUV-Maske 110 lediglich bei der Belichtung und ein erneutes Anbringen des ersten Pellikels 120 an der EUV-Maske 110 zu allen anderen Zeiten in der Bearbeitung reduziert im Wesentlichen das Risiko, dass die darunterliegende EUV-Maske 110 beschädigt wird, da die strukturell stärkere erste Maske 120 die EUV-Maske 110 abgesehen von der Belichtungsbearbeitung zu allen Zeiten schützt und das zweite Pellikel 122 die EUV-Maske 110 bei der Belichtungsbearbeitung schützt.
Diese Verfahren belichten demzufolge einen Fotolack unter Verwendung einer elektromagnetischen EUV-Wellenlängenstrahlung, die durch die EUV-Maske 110 mit dem angeordneten zweiten Pellikel 122 strukturiert wird. Nachdem die Belichtung abgeschlossen wurde, tauschen dann diese Verfahren das zweite Pellikel 122 durch das erste Pellikel 120 aus, um die erste Pellikel-EUV-Maskenstruktur 100 zu reproduzieren, die in 1 dargestellt ist. Dies erlaubt, dass die EUV-Maske 110 fortwährend durch eines der Pellikel (120 oder 122) geschützt wird, was eine Belichtung des Fotolacks durch das zweite Pellikel 122 ermöglicht und verhindert, dass das erste Pellikel 120 mit den EUV-Wellenlängen belichtet wird, die das erste Pellikel 120 beschädigen könnten.
4 stellt dar, dass die Maskenherstellung, die in einem Maskenhaus 150 durchgeführt werden könnte, eine Masken-Erzeugungseinheit 154 und eine Pellikel-Erzeugungseinheit 156 umfasst. Die Masken-Erzeugungseinheit 154 und eine Pellikel-Erzeugungseinheit 156 erzeugen/kombinieren das erste Pellikel 120 mit der EUV-Maske 110 unter Verwendung eines Pellikelrahmens 108, um die erste Pellikel-EUV-Maskenstruktur 100 zu erzeugen, die physikalisch zu einem verschiedenen Ort transportiert wird (zu der Halbleiterproduktionsstätte 160 geliefert wird). Demzufolge ist in einigen Situationen das erste Pellikel 120 angebracht, bevor die EUV-Maske 100 das Maskenhaus verlässt. Die EUV-Maske 100 wird bei angeordnetem ersten Pellikel 120 transportiert.
Während das Maskenhaus 150 und die Halbleiterproduktionsstätte 160 tatsächlich an derselben physikalischen Stelle (oder an unterschiedlichen Orten) angeordnet sein können, sind sie in 4 separat dargestellt, um eine Darstellung von Operationen hierin zu unterstützen. Ferner könnten Elemente der Halbleiterproduktionsstätte 160 in dem Maskenhaus 150 vorgesehen sein und umgekehrt.
4 zeigt auch, dass die Halbleiterproduktionsstätte 160 eine Maskeninspektion/Handhabungseinheit 162 umfasst, die die erste Pellikel-EUV-Maskenstruktur 100 empfängt und inspiziert. Die erste Pellikel-EUV-Maskenstruktur 100 wird dann zu einer Pellikel-Tauscheinheit 164 bewegt, die die in den 2-3 gezeigten Schritte durchführt, um das erste Pellikel 120 durch das zweite Pellikel 122 zu ersetzen und die zweite Pellikel-EUV-Maskenstruktur 102 zu erzeugen.
Wie weiterhin in 4 dargestellt ist, wird die zweite Pellikel-EUV-Maskenstruktur 102 zu der fotolithografischen Belichtungseinheit 166 bewegt und der Fotolack wird unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit EUV-Wellenlängen belichtet, um die EUV-Maske 110 mit dem angeordneten zweiten Pellikel 122 zur Erzeugung von strukturierten Merkmalen in dem Fotolack zu strukturieren. Nachdem der Belichtungsprozess dann beendet wurde, ersetzen die Verfahren das zweite Pellikel 122 durch das erste Pellikel 120, um die erste Pellikel-EUV-Maskenstruktur 100 zu reproduzieren, wieder unter Verwendung der Pellikel-Tauscheinheit 164. Danach kann die erste Pellikel-EUV-Maskenstruktur 100 inspiziert werden, bevor sie durch die Maskeninspektions-/Handhabungseinheit 162 erneut verwendet wird, wie in 4 dargestellt ist.
Die EUV-Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung (z. B. kürzer als 15 nm, mehr als 75 W) können das erste Pellikel 120 beschädigen; jedoch wird das zweite Pellikel 122 nicht durch die EUV-Wellenlängen beschädigt. Das erste Pellikel 120 erlaubt, dass Wellenlängen von Licht, die zur Inspektion verwendet werden, hindurchtreten; jedoch erlaubt dies nicht das zweite Pellikel 122. Demzufolge handhaben und inspizieren die Verfahren hierin die EUV-Maske 110 unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung ohne EUV-Wellenlängen an der Masken-Inspektions-/Handhabungseinheit 162, wobei das erste Pellikel 120 angeordnet ist; jedoch strukturieren sie den Fotolack in der fotolithografischen Belichtungseinheit 166 bei angeordnetem zweiten Pellikel 122 unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit EUV-Wellenlängen, die durch die EUV-Maske 110 strukturiert wird.
Nach einer maximalen Anzahl von Belichtungen beseitigen diese Verfahren die EUV-Maske 110 oder führen die EUV-Maske 110 dem Maskenhaus 150 zur Wiederaufbereitung wieder zu; das erste Pellikel 120 kann jedoch für die erneute Verwendung beibehalten werden, wenn die EUV-Maske beseitigt wird. Demzufolge wird das erste Pellikel 120 an einer anderen EUV-Maske 110 im Maskenhaus 150 (oder der Halbleiterproduktionsstätte 160) angebracht. Die Prozesse der Handhabung des Pellikels, Tauschs des ersten Pellikels 120 durch das zweite Pellikel 122 und Belichten des Fotolacks werden unter Verwendung der unterschiedlichen EUV-Maske 110 durchgeführt. Demzufolge könnten die „benutzten“ ersten Pellikel 120 dem Maskenhaus 150 wieder zugeführt und auf anderen EUV-Masken 110 im Maskenhaus angebracht werden und an Ort und Stelle verbleiben, um eine andere EUV-Maske während des Transports, der Inspektion, Handhabung usw. zu schützen. Auf jeden Fall werden die ersten Pellikel 120 im Allgemeinen nicht durch die oben beschriebene Bearbeitung beschädigt und können erneut verwendet und erneut an einer neuen oder nachbearbeiteten EUV-Maske 110 angebracht werden, ohne dass im Wesentlichen Nachbearbeitungsbearbeitungen, Inspektionsbearbeitungen und ähnliche Bearbeitungen an den ersten Pellikeln 120 durchzuführen sind.
Das Flussdiagramm in 5 stellt diese Operationen dar. Gemäß der Darstellung bei Schritt 200 empfangen diese Prozesse/Verfahren eine Maske für extreme ultraviolette Strahlung (EUV-Maske) oder stellen eine solche her. Wieder weisen EUV-Masken reflektive optische Eigenschaften auf und können zur Funktion bei sehr kleinen Wellenlängen (z. B. kürzer als 15 nm) vorgesehen sein, um sehr kleine Merkmale im Fotolack zu strukturieren.
Bei Schritt 202 bringen diese Verfahren ein erstes Pellikel an der EUV-Maske unter Verwendung eines Pellikelrahmens (Stifte) an. Gemäß den Erläuterungen oben kann die Montage des ersten Pellikels durchgeführt werden, bevor die EUV-Maske das Maskenhaus verlässt. Das erste Pellikel erlaubt lediglich, dass Wellenlängen von elektromagnetischer Strahlung, die länger sind als EUV-Wellenlängen, durch das erste Pellikel hindurchtreten. Die EUV-Maske wird bei Schritt 204 mit dem angeordneten ersten Pellikel transportiert.
Bei Schritt 206 handhaben und inspizieren die Verfahren hierin die EUV-Maske mit angeordnetem ersten Pellikel unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind als EUV-Wellenlängen. Zusätzlich wird jede notwendige Handhabung der EUV-Maske durchgeführt, wobei das erste Pellikel gemäß Schritt 206 angeordnet ist.
Diese Verfahren tauschen das erste Pellikel durch ein zweites Pellikel in 208 aus. Das zweite Pellikel wird auch mit der EUV-Maske unter Verwendung des Pellikelrahmens verwendet. Im Gegensatz zu dem ersten Pellikel ermöglicht das zweite Pellikel, dass EUV-Wellenlängen von elektromagnetischer Strahlung hindurchtreten. Bei Schritt 210 belichten diese Verfahren einen Fotolack unter Verwendung der EUV-Maske, wobei das zweite Pellikel angeordnet ist. Dann tauschen diese Verfahren das zweite Pellikel durch das erste Pellikel in Schritt 212 aus, nachdem der Belichtungsprozess 210 abgeschlossen wurde.
Dann handhaben und inspizieren die Verfahren bei Schritt die EUV-Maske mit dem angeordneten ersten Pellikel unter Verwendung von Wellenlängen von elektromagnetischer Strahlung, die länger sind als EUV-Wellenlängen. Zusätzlich wird jede erforderliche Handhabung der EUV-Maske gemäß Schritt 214 durchgeführt, wobei das erstes Pellikel angeordnet ist.
Nach einer maximalen Anzahl von Belichtungen beseitigen diese Verfahren die EUV-Maske bei Schritt 216 oder diese Verfahren bearbeiten die EUV-Maske nach; jedoch wird das erste Pellikel beibehalten. Demzufolge wird das erste Pellikel später an einer anderen EUV-Maske bei Schritt 218 angebracht und die Prozesse des Transportierens 204, Inspizierens 206 usw. werden unter Verwendung von verschiedenen EUV-Masken wiederholt, wobei das erste Pellikel angebracht wird, wie durch den Umkehrpfeil von Schritt 218 bis Schritt 204 dargestellt wird.
Die hierin verwendete Terminologie dient zur Beschreibung von speziellen Ausführungsformen und soll das oben gesagte nicht beschränken. Gemäß der Verwendung hierin sollen die Einzahlformen „eine, einer, eines“ und „der, die das“ ebenfalls die Mehrzahlformen umfassen, sofern der Kontext dies nicht anderweitig anzeigt. Weiterhin sollen die Begriffe wie z. B. „rechts“, „links“, „vertikal“, „horizontal“, „oben“, „unten“, „obere“, „untere“, „oberseitig“, „unterseitig“, „darunterliegend“, „über“, „darüber liegend“, „parallel“, „senkrecht“ usw. relative Anordnungen beschreiben, wie sie gemäß den Figuren orientiert und dargestellt sind (sofern dies nicht anderweitig angezeigt wird). Begriffe wie „berühren“, „in direkten Kontakt“, „anliegend“, „direkt neben von“, „unmittelbar neben“ usw. sollen so verstanden werden, dass wenigstens ein Element mit einem anderen Element in physikalischem Kontakt steht (ohne andere dazwischenliegende Elemente, die die beschriebenen Elemente trennen). Der Begriff „lateral“ wird hierin verwendet, um die relativen Anordnungen von Elementen zu beschreiben und soll im Weiteren besonders anzeigen, dass ein Element an der Seite eines anderen Elements gegenüber eine dem anderen Element oben oder unten angeordnet ist, wie diese Elemente in den Figuren orientierend dargestellt sind. Ein Element, das z. B. lateral neben einem anderen Element angeordnet ist, befindet sich an der Seite des anderen Elements, ein Element, das lateral direkt neben einem anderen Element angeordnet ist, befindet sich direkt an der Seite des anderen Elements, und ein Element, das ein anderes Element lateral umgibt, ist neben und grenzt an die äußeren Seitenwände des anderen Elements an.

Claims

Verfahren, umfassend: ein Bereitstellen einer optischen Maske mit einem angebrachten ersten Pellikel (120); ein Inspizieren der optischen Maske mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit ersten Wellenlängen; ein Austauschen des ersten Pellikels (120) durch ein zweites Pellikel, (122) wobei das erste Pellikel (120) lediglich erlaubt, dass die ersten Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung hindurchtreten, und das zweite Pellikel (122) erlaubt, dass zweite Wellenlängen hindurchtreten, die kürzer sind als die ersten Wellenlängen; ein Belichten eines Fotolacks unter Verwendung der optischen Maske mit dem angeordneten zweiten Pellikel (122); ein Austauschen des zweiten Pellikels (122) durch das erste Pellikel (120); und ein Inspizieren der optischen Maske mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung der elektromagnetischen Strahlung mit den ersten Wellenlängen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Pellikel (120) einen ersten Film mit einer ersten Dicke umfasst und das zweite Pellikel (122) einen zweiten Film mit einer zweiten Dicke umfasst, die kleiner ist als die Hälfte der Dicke des ersten Films des ersten Pellikels (120).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Pellikel (120) strukturell stärker ist als das zweite Pellikel (122).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Pellikel (120) ein organisches Polymer umfasst und das zweite Pellikel (122) Silizium umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Pellikel (120) und das zweite Pellikel (122) an der optischen Maske mit einem Pellikelrahmen (108) angebracht sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Herstellen der optischen Maske in einem Maskenhaus (150) durchgeführt wird und die Belichtung in einem Wafer-Fertigungsbereich durchgeführt wird, und wobei eine Anbringung des ersten Pellikels (120) durchgeführt wird, bevor die optische Maske das Maskenhaus (150) verlässt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ersten Wellenlängen länger sind als 15 nm.
Verfahren, umfassend: ein Herstellen (200) einer EUV-Maske (110) ; ein Anbringen (202) eines ersten Pellikels (120) an der EUV-Maske (110); ein Transportieren (204) der EUV-Maske (110) mit dem angeordneten ersten Pellikel (120); ein Inspizieren (206) der EUV-Maske (110) mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind als EUV-Wellenlängen; ein Austauschen (208) des ersten Pellikels (120) durch ein zweites Pellikel (122), wobei das erstes Pellikel (120) lediglich erlaubt, dass elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen hindurchtritt, die länger sind als EUV-Wellenlängen, und wobei das zweite Pellikel (122) erlaubt, dass elektromagnetischer Strahlung mit EUV-Wellenlängen hindurchtritt; ein Belichten (210) eines Fotolacks unter Verwendung der EUV-Maske (110) mit angeordnetem zweiten Pellikel (122); nach dem Belichten (210) ein Austauschen (212) des zweiten Pellikels (122) durch das erste Pellikel (120); ein Inspizieren (214) der EUV-Maske (110) mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind als EUV-Wellenlängen; ein Beseitigen (216) der EUV-Maske (110), wobei das erste Pellikel (120) bewahrt wird, wenn die EUV-Maske (110) beseitigt wird; und ein Anbringen (218) des ersten Pellikels (120) an einer verschiedenen EUV-Maske (110) und ein Wiederholen des Transportierens (204) und des Inspizierens (206) unter Verwendung der verschiedenen EUV-Maske (110) mit angebrachtem ersten Pellikel (120).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Pellikel (120) einen ersten Film mit einer ersten Dicke umfasst, und wobei das zweite Pellikel (122) einen zweiten Film mit einer zweiten Dicke umfasst, die kleiner ist als die Hälfte der Dicke des ersten Films des ersten Pellikels (120).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Pellikel (120) strukturell stärker ist als das zweite Pellikel (122).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Pellikel (120) ein organisches Polymer umfasst und wobei das zweite Pellikel (122) Silizium umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Pellikel (120) und das zweite Pellikel (122) an der EUV-Maske (110) mit einem Pellikelrahmen (108) angebracht sind.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Herstellen in einem Maskenhaus (150) durchgeführt wird und das Belichten in einem Wafer-Fertigungsbereich durchgeführt wird, und wobei das Anbringen des ersten Pellikels (120) durchgeführt wird, bevor die EUV-Maske (110) das Maskenhaus (150) verlässt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die EUV-Wellenlängen kürzer sind als 15 nm.
Verfahren, umfassend: ein Herstellen (200) einer EUV-Maske (110) mit reflektiven optischen Eigenschaften; ein Anbringen (202) eines ersten Pellikels (120) an der EUV-Maske (110) unter Verwendung eines Pellikelrahmens (108), der mit der EUV-Maske (110) verbunden ist, wobei das erste Pellikel (120) mit dem Pellikelrahmen (108) verbunden ist, und wobei das erste Pellikel (120) lediglich zulässt, dass elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen hindurchtritt, die länger sind als EUV-Wellenlängen; ein Transportieren (204) der EUV-Maske (110) mit dem angeordneten ersten Pellikel (120); ein Inspizieren (206) EUV-Maske (110) mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind als EUV-Wellenlängen; ein Ersetzen (208) des ersten Pellikels (120) durch ein zweites Pellikel (122), wobei das zweite Pellikel (122) mit dem Pellikelrahmen (108) verbunden ist, und wobei das zweite Pellikel (122) ermöglicht, dass elektromagnetische Strahlung mit EUV-Wellenlängen hindurchtritt; ein Belichten (210) eines Fotolacks unter Verwendung der EUV-Maske (110) mit dem angeordneten zweiten Pellikel (122); ein Ersetzen (212) des zweiten Pellikels (122) durch das erste Pellikel (120) nach der Belichtung; ein Inspizieren (214) der EUV-Maske (110) mit dem angeordneten ersten Pellikel (120) unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind EUV-Wellenlängen; ein Beseitigen (216) der EUV-Maske (110), nachdem eine maximale Anzahl von Belichtungen aufgetreten ist, wobei das erste Pellikel (120) beibehalten wird, wenn die EUV-Maske (110) davon beseitigt wird; und ein Anbringen (218) des ersten Pellikels (120) an einer verschiedenen EUV-Maske (110) und ein Wiederholen des Transportierens (204) und des Inspizierens (206) unter Verwendung der verschiedenen EUV-Maske (110), wobei das erste Pellikel (120) angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das erste Pellikel (120) einen ersten Film mit einer ersten Dicke umfasst und wobei das zweite Pellikel (122) einen zweiten Film mit einer zweiten Dicke umfasst, die kleiner ist als die Hälfte des ersten Films des ersten Pellikels (120).
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das erste Pellikel (120) strukturell stärker ist als das zweite Pellikel (122).
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das erste Pellikel (120) ein organisches Polymer umfasst, und das zweite Pellikel (122) Silizium umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Herstellen in einem Maskenhaus (150) durchgeführt wird und das Belichten in einem Wafer-Fertigungsbereich durchgeführt wird, und wobei das Anbringen des ersten Pellikels (120) durchgeführt wird, bevor die EUV-Maske (110) das Maskenhaus (150) verlässt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die EUV-Wellenlängen kürzer sind als 15 nm.