JP2022022202A - Ｅｕｖペリクルとそのフォトマスクへの取り付け方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】破裂を抑制するＥＵＶペリクルとそのフォトマスクへの取り付け方法。【解決手段】フォトマスクからペリクルを取り外す方法では、ペリクルを備えたフォトマスクをペリクルホルダーに配置する。ペリクルは、複数の微細構造によってフォトマスクに取り付けられる。複数の微細構造は、ペリクルをフォトマスクから分離するために引っ張る力を加える前又は加えずに、力又はエネルギーを複数の微細構造に加えることによって、フォトマスクから取り外される。ペリクルは、フォトマスクから取り外される。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、エラストマーで形成される。【選択図】図１５
Description
＜関連出願＞
この出願は、２０２０年７月２４日に提出された米国仮出願第６３／０５６５３０号の優先権を主張し、その開示全体が参照により本明細書に援用される。
この出願は、２０２０年７月２４日に提出された米国仮出願第６３／０５６５３０号の優先権を主張し、その開示全体が参照により本明細書に援用される。
本発明は、ＥＵＶペリクルとそのフォトマスクへの取り付け方法に関する。
集積回路（ＩＣ）の設計中に、ＩＣ処理のさまざまなステップのために、ＩＣのいくつかのレイアウトパターンが生成される。レイアウトパターンには、基板上に製造される構造に対応する幾何学的形状が含まれる。レイアウトパターンは、ＩＣを作成するために基板上のフォトレジスト層上の放射線源によって投影される、例えば画像化されるマスク上のパターンであり得る。リソグラフィプロセスは、エッチング、注入、又は他のステップが基板の事前定義された領域にのみ適用されるように、マスクのパターンを基板のフォトレジスト層に移す。マスクのパターンをフォトレジスト層に移すことは、基板のフォトレジスト層を露光するために極端紫外線（ＥＵＶ）放射線源を使用して実行され得る。
本開示は、添付図面と共に読まれる場合に、以下の詳細な説明から最もよく理解される。業界の標準的な慣行に従って、さまざまな構造は縮尺どおりに描かれておらず、説明のみを目的として使用されていることが強調される。実際、様々なフィーチャの寸法は、説明を明確にするために任意に増減できる。
本開示のいくつかの実施形態に係るレーザー生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ放射線源を備えた極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムの概略図を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るＥＵＶリソグラフィ露光ツールの概略図を示す。
図３Ａは、平面図である。
図３Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルを備えた反射フォトマスクの断面図である。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクル取り付け構造の様々な図を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクル取り付け構造の様々な図を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
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本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
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本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作のフローチャートである。
半導体装置の製造方法のフローチャートを示す。
本開示の実施形態に係る半導体装置を製造する方法の連続製造操作を示す。
本開示の実施形態に係る半導体装置を製造する方法の連続製造操作を示す。
本開示の実施形態に係る半導体装置を製造する方法の連続製造操作を示す。
本開示の実施形態に係る半導体装置を製造する方法の連続製造操作を示す。
以下の開示は、提供された主題の異なる特徴を実施するための多くの異なる実施形態又は例を提供する。以下、本開示を簡略化するために、構成要素及び配置の特定の例を説明する。もちろん、これらは、一例に過ぎず、これらに限定するものではない。例えば、以下の説明における第２の特徴の上方又は上の第１の特徴の形成は、第１と第２の特徴が直接接触して形成される実施形態を含んでもよく、また、第１と第２の特徴が直接接触しないように、追加の特徴が第１と第２の特徴の間に形成され得る実施形態を含んでもよい。また、本開示は、様々な例において符号及び／又は文字を繰り返してもよい。この繰り返しは、単純さと明快さを目的としており、それ自体では、説明した様々な実施形態及び／又は構成の間の関係を示すものではない。
さらに、図示されているように、ここで、ある要素又は構造と別の要素又は構造との関係を説明しやすくするために、「下方」、「下」、「下部」、「上方」、「上部」などのような空間的に相対的な用語を使用することができる。空間的に相対的な用語は、図に示されている方向に加えて、使用中又は動作中の装置の異なる方向を包含することを意図している。装置は、他の方向に配向してもよく（９０度又は他の配向に回転されてもよい）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は、同様にそれに応じて解釈され得る。さらに、「でできている（ｍａｄｅ ｏｆ）」という用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」のいずれかを意味し得る。本開示において、「Ａ、ＢおよびＣのうちの１つ」という句は、「Ａ、Ｂおよび／またはＣ」（Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、または、Ａ、Ｂおよび／またはＣ）を意味し、特に明記しない限り、Ａからの１つの要素、Ｂからの１つの要素、およびＣからの１つの要素を意味するものではありません。１つの実施形態に関して説明された材料、構成、寸法、構造、条件、及び操作は、他の実施形態で使用することができ、説明のいくつかは省略され得る。
ペリクルは、フォトマスク（レチクルとも呼ばれます）の片側に接着剤で取り付けられたフレーム上に張られた薄い透明なフィルムで、フォトマスクを損傷、ほこり、及び／又は湿気から保護する。また、ＥＵＶフォトマスクをペリクルで覆うと、粒子はＥＵＶフォトマスクの代わりにペリクルに沈降し、したがって、ＥＵＶフォトマスク上のパターンが基板上に画像化される場合、ＥＵＶフォトマスクの平面内にない粒子は、基板上に集束された画像を作成しない。ペリクルは、リソグラフィプロセスの放射線源に対して非常に透明であることが望ましい。ＥＵＶリソグラフィでは、ペリクルはＥＵＶ波長領域で透明度が高く、耐久性が高い必要がある。
いくつかの実施形態では、ペリクルがＥＵＶフォトマスクの頂部に配置され、たとえば、取り付けられる場合、ペリクルは、複数の接着スタッド又は固定具の頂部に配置され、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間に約２ｍｍから約５ｍｍの距離が作られる。したがって、いくつかの実施形態では、１つ又は複数の開口部は、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間の距離によって作成される。いくつかの実施形態では、ペリクルは取り付け固定具に取り付けられ、取り付け固定具は、いくつかの接着スタッド、例えば、ＥＵＶフォトマスクの４つの角にある４つのスタッドを用いて、ＥＵＶフォトマスク上に取り付けられる。又は、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間の距離は、完全に密封され得、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間の距離によって開口部は作成されない。
図１は、本開示のいくつかの実施形態に係るレーザー生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ放射線源を備えたＥＵＶリソグラフィシステムの概略図を示す。ＥＵＶリソグラフィシステムは、ＥＵＶ放射を生成するためのＥＵＶ放射線源１００（ＥＵＶ光源）、スキャナなどの露光装置２００、及び励起レーザー源３００を含む。図１に示すように、いくつかの実施形態では、ＥＵＶ放射線源１００及び露光装置２００は、クリーンルームのメインフロアＭＦに設置されるが、励起レーザー源３００は、メインフロアの下に位置するベースフロアＢＦに設置される。ＥＵＶ放射線源１００及び露光装置２００のそれぞれは、それぞれダンパーＤＭＰ１及びＤＭＰ２を介してペデスタルプレートＰＰ１及びＰＰ２の上に配置される。ＥＵＶ放射線源１００及び露光装置２００は、集束ユニットを含み得る結合機構によって互いに結合される。いくつかの実施形態では、リソグラフィシステムは、ＥＵＶ放射線源１００及び露光装置２００を含む。
リソグラフィシステムは、ＥＵＶ光（本明細書では互換的にＥＵＶ放射とも呼ばれる）によってレジスト層を露光するように設計されたＥＵＶリソグラフィシステムである。レジスト層は、ＥＵＶ光に敏感な材料である。ＥＵＶリソグラフィシステムは、ＥＵＶ放射線源１００を使用して、約１ｎｍから約５０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ光などのＥＵＶ光を生成する。１つの特定の例では、ＥＵＶ放射線源１００は、約１３．５ｎｍを中心とする波長を有するＥＵＶ光を生成する。本実施形態では、ＥＵＶ放射源１００は、ＥＵＶ放射を生成するために、レーザー生成プラズマ（ＬＰＰ）のメカニズムを利用する。
露光装置２００は、凸面／凹面／フラットミラー、マスクステージを含むマスク保持機構、及び、例えば、基板保持機構などのウェーハ保持機構などの様々な反射光学コンポーネントを含む。ＥＵＶ放射源１００によって生成されたＥＵＶ放射は、反射光学部品によって、マスクステージ上に固定されたマスク上に導かれる。幾つかの実施形態では、マスクステージは、マスクを固定するための静電チャック（Ｅチャック）を含む。ガス分子はＥＵＶ光を吸収するため、ＥＵＶリソグラフィパターニング用のリソグラフィシステムは、ＥＵＶ強度の損失を回避するために、真空または低圧環境で維持されます。露光装置２００は、図２を参照してより詳細に説明される。いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスクは、露光装置２００に移される。前述のように、露光装置２００は真空環境下に維持され、ＥＵＶフォトマスクは基板上に取り付けられ、フォトレジスト層が基板上に配置される。ＥＵＶフォトマスクには、ＥＵＶフォトマスクの上にペリクルが取り付けられる。ペリクルを備えたＥＵＶフォトマスクを露光装置２００に移した後、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間のエンクロージャ内の空気圧は、取り付け固定具（フレーム）の穴を通して露光装置２００の真空環境と等しくなる。ＥＵＶ放射線源１００によって生成されたＥＵＶ放射は、光学コンポーネントによって向けられて、基板のフォトレジスト層上にマスクを投影する。いくつかの実施形態では、基板のフォトレジスト層上にマスクを露光した後、ペリクルを備えたＥＵＶフォトマスクが露光装置２００から移される。ペリクルを備えたＥＵＶフォトマスクを露光装置２００から移した後、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間のエンクロージャ内の空気圧は、取り付け固定具の穴を通して露光装置２００の外側の大気圧と等しくなる。
本開示では、マスク、フォトマスク及びレチクルという用語は、同じ意味で使用される。さらに、レジストとフォトレジストという用語は、同じ意味で使用される。いくつかの実施形態では、マスクは反射マスクである。いくつかの実施形態では、マスクは、低熱膨張材料又は溶融石英などの適切な材料を備えた基板を含む。種々の例において、ＳｉＯ２がドープされたＴｉＯ２の熱膨張の小さい材料が挙げられる。マスクは、基板上に堆積された複数の反射層（ＭＬ）を含む。ＭＬは、複数のフィルム対、例えば、モリブデンーシリコン（Ｍｏ／Ｓｉ）フィルム対（例えば、各膜対におけるシリコン層の上下のモリブデン層）を含む。あるいは、ＭＬは、モリブデンーベリリウム（Ｍｏ／Ｂｅ）フィルム対、またはＥＵＶ光を高度に反射するように構成可能な他の適切な材料を含み得る。マスクは、保護のためにＭＬ上に配置されたルテニウム（Ｒｕ）などのキャップ層をさらに含んでいてもよい。マスクはさらに、ＭＬ上に堆積されたタンタル窒化ホウ素（ＴａＢＮ）層などの吸収層を含む。吸収層は、集積回路（ＩＣ）の層を定義するようにパターニングされている。また、ＭＬ上に別の反射層を成膜し、これをパターニングして集積回路の層を形成し、ＥＵＶ位相シフトマスクを形成してもよい。マスクは、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明される。
露光装置２００は、露光装置２００の基板ステージ上に固定されたレジストがその上にコーティングされた半導体基板上にマスクのパターンを画像化するための投影光学モジュールを含む。投影光学モジュールは、一般に、反射光学系を備えている。マスク上に定義されたパターンの像を担持したマスクからのＥＵＶ放射（ＥＵＶ光）は、投影光学モジュールによって集光され、レジスト上に結像される。
本開示の様々な実施形態では、半導体基板は、パターン化されるシリコンウェーハ又は他のタイプのウェーハなどの半導体ウェーハである。本発明では、半導体基板上には、ＥＵＶ光に敏感なレジスト層がコーティングされている。上記のものを含む様々なコンポーネントが一緒に統合され、リソグラフィ露光プロセスを実行するように動作可能である。リソグラフィシステムは、他のモジュールをさらに含むか、又は他のモジュールと統合される（又は結合される）。
図１に示すように、ＥＵＶ放射線源１００は、チャンバ１０５によって囲まれた液滴発生器１１５及びＬＰＰコレクタミラー１１０を含む。液滴発生器１１５は、ノズル１１７を介してチャンバ１０５に供給される複数のターゲット液滴ＤＰを生成する。いくつかの実施形態では、ターゲット液滴ＤＰは、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）、または、ＳｎとＬｉとの合金である。いくつかの実施形態では、ターゲット液滴ＤＰの直径は、１０ミクロン （μｍ）から１００ μｍの範囲にある。例えば、一実施形態では、ターゲット液滴ＤＰは、それぞれが約１０μｍ、約２５μｍ、約５０μｍ、またはこれらの値の間の任意の直径を有するスズ液滴である。幾つかの実施形態では、ターゲット液滴Ｄｐは、１秒あたり約５０滴（すなわち、約５０ Ｈｚの吐出周波数）から約５０、０００液滴（すなわち、約５０ ｋＨｚの吐出周波数）の速度でノズル１１７を介して供給される。例えば、一実施形態では、吐出周波数約５０Ｈｚ、約１００Ｈｚ、約５００Ｈｚ、約１ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約２５ｋＨｚ、約５０ｋＨｚ、またはこれらの間の吐出周波数でターゲット液滴ＤＰが供給される。ターゲット液滴ＤＰは、様々な実施形態において、ノズル１１７を通って、約１０メートル／秒（ｍ／ｓ）から約１００ｍ／ｓまでの範囲の速度で励起ゾーンＺＥ（例えば、ターゲット液滴位置）に放出される。例えば、一実施形態では、ターゲット液滴ＤＰは、約１０ｍ／ｓ、約２５ｍ／ｓ、約５０ｍ／ｓ、約７５ｍ／ｓ、約１００ｍ／ｓ、又はこれらの速度の間の任意の速度の速度を有する。
励起レーザー源３００によって生成される励起レーザービームＬＲ２は、パルスビームである。レーザービームＬＲ２のレーザーパルスは、励起レーザー源３００によって生成される。励起レーザー源３００は、レーザー発生器３１０、レーザーガイド光学３２０、及び集束装置３３０を含み得る。いくつかの実施形態では、レーザー発生器３１０は、電磁スペクトルの赤外線領域の波長を有する二酸化炭素（ＣＯ２）又はネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザー源を含む。例えば、一実施形態では、レーザー源３１０は、９．４μｍ又は１０．６μｍの波長を有する。励起レーザー源３００によって生成されたレーザー光ビームＬＲ０は、レーザーガイド光学３２０によってガイドされ、集束装置３３０によって、ＥＵＶ放射線源１００に導入される励起レーザービームＬＲ２に集束される。いくつかの実施形態では、ＣＯ２及びＮｄ：ＹＡＧレーザーに加えて、レーザービームＬＲ２は、エキサイマーガス放電レーザー、ヘリウムネオンレーザー、窒素レーザー、横方向大気圧励起（ＴＥＡ）レーザー、アルゴンイオンレーザー、銅蒸気レーザー、ＫｒＦレーザー又はＡｒＦレーザーを含むガスレーザー、又は、Ｎｄ：ガラスレーザー、イッテルビウムドープガラス又はセラミックレーザー、又はルビーレーザーを含む固体レーザーによって生成される。いくつかの実施形態では、非電離レーザービームＬＲ１もまた、励起レーザー源３００によって生成され、レーザービームＬＲ１もまた、集束装置３３０によって集束される。
いくつかの実施形態では、励起レーザービームＬＲ２は、予熱レーザーパルス及び主レーザーパルスを含む。そのような実施形態では、予熱レーザーパルス（本明細書では「プレパルス」が同じ意味で呼ばれる）は、特定のターゲット液滴を加熱（又は予熱）して、複数の小さな液滴を含む低密度のターゲットプルームを作成するために使用され、それは、その後、メインレーザー（メインパルス）からのパルスによって加熱（又は再加熱）され、予熱レーザーパルスを使用しない場合と比較して、ＥＵＶ光の放出が増加する。
様々な実施形態において、予熱レーザーパルスは、約１００μｍ以下のスポットサイズを有し、主レーザーパルスは、約１５０μｍから約３００μｍの範囲のスポットサイズを有する。いくつかの実施形態では、予熱レーザー及び主レーザーパルスは、約１０ｎｓから約５０ｎｓの範囲のパルス持続時間、及び約１ｋＨｚから約１００ｋＨｚの範囲のパルス周波数を有する。様々な実施形態において、予熱レーザー及び主レーザーは、約１キロワット（ｋＷ）から約５０ｋＷの範囲の平均出力を有する。一実施形態では、励起レーザービームＬＲ２のパルス周波数は、ターゲット液滴ＤＰの放出周波数に一致する。
レーザービームＬＲ２は、窓（又はレンズ）を通って励起ゾーンＺＥに向けられる。ｅウィンドウは、レーザービームに対して実質的に透明な適切な材料を採用している。レーザーパルスの生成は、ノズル１１７を介したターゲット液滴ＤＰの放出と同期している。ターゲット液滴が励起ゾーンを移動すると、プレパルスがターゲット液滴を加熱し、それらを低密度のターゲットプルームに変換する。プリパルスとメインパルスの間の遅延は、ターゲットプルームが形成され、最適なサイズと形状に拡張できるように制御される。様々な実施形態において、プレパルスとメインパルスとは、同一のパルス幅及びピークパワーを有する。メインパルスがターゲットプルームを加熱すると、高温のプラズマが生成される。プラズマはＥＵＶ放射を放出し、これはコレクタミラー１１０によって収集される。ＥＵＶコレクタミラーであるコレクタミラー１１０は、露光装置２００を介して実行されるリソグラフィ露光プロセスのためにＥＵＶ放射をさらに反射及び集束する。レーザーパルスと相互作用しない液滴ＤＰは、液滴キャッチャー８５によって捕捉される。
励起レーザーからのパルスの生成（プレパルスとメインパルスのいずれか又は両方）を励起ゾーンへのターゲット液滴の到着と同期させる１つの方法は、所与の位置でのターゲット液滴の通過を検出し、それを励起パルス（又はプレパルス）をトリガーするための信号として使用することである。この方法では、例えば、ターゲット液滴の通過時間は、ｔｏで示され、ＥＵＶ放射が生成（及び検出）される時間は、ｔｒａｄで示され、そして、ターゲット液滴の通過が検出される位置と励起ゾーンの中心との間の距離がｄである場合、ターゲット液滴の速度ｖｄｐは、ｖｄｐ＝ｄ／（ｔｒａｄ－ｔｏ） 式（１）として計算される。
液滴発生器１１５は、一定の速度で再現性よく液滴を供給することが期待されるため、ｖｄｐが計算されると、励起パルスは、ターゲット液滴が所定の位置を通過したことが検出された後、ｄ／ｖｄｐの時間遅延でトリガーされ、ターゲット液滴が励起ゾーンの中心に到達すると同時に励起パルスが到着するようにする。いくつかの実施形態では、ターゲット液滴の通過がプレパルスをトリガーするために使用されるため、メインパルスは、プレパルス後の一定の遅延の後にトリガーされる。いくつかの実施形態では、ターゲット液滴速度ｖｄｐの値は、必要に応じて、ｔｒａｄを定期的に測定することによって定期的に再計算され、ターゲット液滴の到着に伴うパルスの生成が再同期される。
図２は、本開示のいくつかの実施形態に係るＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）露光ツールの概略図を示す。図２のＥＵＶＬ露光ツールは、ＥＵＶ光のパターン化されたビームによる、フォトレジストコーティングされた基板、ターゲット半導体基板２１０の露光を示す露光装置２００を含む。露光装置２００は、例えば、ＥＵＶフォトマスク、例えば反射マスク２０５ｃなどのパターン化光学をＥＵＶ光のビームで照射してパターン化ビームを生成するために、１つ又は複数の光学２０５ａ、２０５ｂ、及び、パターン化されたビームをターゲット半導体基板２１０上に投影するための１つ又は複数の縮小投影光学２０５ｄ、２０５ｅを備えた、ステッパー、スキャナー、ステップアンドスキャンシステム、直接書き込みシステム、接触及び／又は近接マスクなどを使用する装置などの集積回路リソグラフィツールである。ターゲット半導体基板２１０とパターニング光学部品、例えば反射マスク２０５ｃとの間に制御された相対運動を生成するために、機械的アセンブリ（図示せず）を提供することができる。さらに示すように、図２のＥＵＶＬ露光ツールは、さらに、ターゲット半導体基板２１０を照射するためにコレクタミラー１１０によって収集されて露光装置２００に反射されるチャンバ１０５内のＥＵＶ光を放出する励起ゾーンＺＥにプラズマプルーム２３を含むＥＵＶ放射線源１００を含む。いくつかの実施形態では、露光装置２００内の圧力は、露光装置２００内の圧力センサ２０８によって感知され、露光装置２００に結合された真空圧力コントローラ２０６によって制御される。
上記のように、ガス分子はＥＵＶ光を吸収するため、露光装置２００などのＥＵＶリソグラフィパターニング用のリソグラフィシステムは、ＥＵＶ強度損失を回避するために真空環境に維持される。ペリクルを備えたＥＵＶフォトマスクを露光装置２００に移した後、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間のエンクロージャ内の空気圧は、取り付け固定具（フレーム）の穴を通して露光装置２００の真空環境と等しくなり、したがって、真空は、ＥＵＶフォトマスクとペリクルの間のエンクロージャ内で生成される。いくつかの実施形態では、基板のフォトレジスト層上にマスクを露光した後、ペリクルを備えたＥＵＶフォトマスク、ＥＵＶフォトマスク構造が、露光装置２００から移される。ペリクルを備えたＥＵＶフォトマスクを露光装置２００から移した後、ＥＵＶフォトマスクとペリクルとの間のエンクロージャ内の真空は、取り付け固定具の穴を通して露光装置２００の外側の大気圧と等しくなり、したがって、大気圧は、ＥＵＶフォトマスクとペリクルの間のエンクロージャ内で生成される。
図３Ａは、平面図であり、図３Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルを備えた反射ＥＵＶフォトマスクの断面図である。
反射ＥＵＶフォトマスク１０は、図３Ａ及び図３Ｂに示すペリクル２０で覆われている。ＥＵＶフォトマスク１０は、基板、基板上に堆積される反射多層（ＭＬ）、導電性裏面コーティング、反射ＭＬ上に配置されたキャッピング層、及びキャッピング層上の吸収層を含む。いくつかの実施形態では、基板３０の材料は、ＴｉＯ２ドープＳｉＯ２、又は低熱膨張を有する他の適切な材料を含む。いくつかの実施形態では、基板は、溶融石英を含み、約６ｍｍから約７ｍｍの間の厚さを有する。いくつかの実施形態では、ＭＬは、モリブデン－シリコン（Ｍｏ／Ｓｉ）フィルムペア（例えば、各フィルムペアのシリコン層の上又は下のモリブデン層）などの複数のフィルムペアを含む。いくつかの実施形態では、ＭＬには４０～５０対のモリブデン層とシリコン層があり、各モリブデン層の厚さは３ ｎｍ、各シリコン層の厚さは４ｎｍである。したがって、いくつかの実施形態では、ＭＬは、２８０ｎｍから３５０ｎｍの間の厚さを有する。又は、ＭＬは、モリブデン－ベリリウム（Ｍｏ／Ｂｅ）フィルムペア、又はＥＵＶ光を高度に反射するように構成された他の適切な材料を含み得る。キャッピング層は、ルテニウム（Ｒｕ）を含み得、保護のためにＭＬ上に配置され得、そして２．５ｎｍの厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、キャッピング層は、Ｒｕ又はシリコン（Ｓｉ）を含み得、保護のためにＭＬ上に配置され得、そして４ｎｍの厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、タンタル窒化ホウ素（ＴａＢＮ）層を含む吸収層は、ＭＬとキャッピング層の上に堆積される。いくつかの実施形態では、吸収層は、集積回路（ＩＣ）の層用のレイアウトパターンを定義するためのパターン特徴でパターン化される。いくつかの実施形態では、裏面コーティングには、窒化クロム（ＣｒＮ）又はホウ化タンタル（ＴａＢ）が含まれ、厚さは２０ｎｍ～１００ｎｍである。いくつかの実施形態では、別の反射層をＭＬ上に堆積させ、集積回路の層を定義するようにパターン化され、それによってＥＵＶ位相シフトＥＵＶフォトマスクを形成する。いくつかの実施形態では、吸収層４５は、ＴａＢＯ、ＴａＢＮ、ＴａＮＯ、及びＴａＮの１つ又は組み合わせを含み、５０ｎｍから７０ｎｍの間の厚さを有する。
いくつかの実施形態では、ペリクル２０は、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ又はＳｉＧｅなどの半導体材料の複数の層を含むＥＵＶ透過膜２２と、ケイ化物（ＷＳｉ、ＮｉＳｉ、ＴｉＳｉ、ＣｏＳｉ、ＭｏＳｉ、ＺｒＳｉ、ＮｉＺｒＳｉなど）などの金属合金と、窒化ケイ素などの誘電体と、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｂ、Ｔｉ又はＲｕなどの金属材料、又は他の適切な材料と、を含む。いくつかの実施形態では、ペリクル２０は、開口部を有するフレーム２４を含む。ペリクル２０は、フレーム２４を接着剤又はグルー構造２５を介してＥＵＶフォトマスク１０に取り付けることによって、ＥＵＶフォトマスク１０に取り付けられる。
ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０に取り付けることは、一般に、プレス力を加えてペリクル１０をＥＵＶフォトマスク１０、特に感圧接着剤に押し付けることによって行われる。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０から取り外すことは、一般に、接着剤の接着力又は粘着力に対抗するために引っ張り力を加えることによって実行される。取り付け及び取り外し操作では、ＥＵＶフォトマスクに接着剤の残留物を残さないことが望ましい。また、取り付け及び／又は取り外しの操作時間を短縮し、ペリクル及び／又はＥＵＶフォトマスクの破裂を回避するために、加える力及び／又は引っ張り力を低減することが望ましい。以下の実施形態では、ペリクルの取り付け及び／又は取り外し操作を改善することができる、ＥＵＶフォトマスクへの、及びペリクルからのペリクルの取り付け及び取り外しのための構造及びプロセスが説明される。
図４Ａ及び図４Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に係るペリクル取り付け構造の様々な図を示す。
いくつかの実施形態では、接着構造２５は、複数の微細構造２８を含む。微細構造２８は、スタブ、ファイバー、突起、ピラー、柱、くさび、及び／又はコーンである。複数の微細構造２８は、互いに間隔を空けて規則的又はランダムに配置される。いくつかの実施形態では、微細構造２８のそれぞれの平均直径は、約０．５μｍから約５００μｍの範囲であり、他の実施形態では、約２μｍから約２００μｍの範囲である。隣接する微細構造２８間の空間は、いくつかの実施形態では約１μｍから約１００００μｍの範囲であり、他の実施形態では、約１０μｍから約１０００μｍの範囲である。いくつかの実施形態では、単位面積あたりの微細構造２８の数は、１個／ｍｍ２から約１００００個／ｍｍ２の範囲であり、他の実施形態では、１０個／ｍｍ２から約１０００個／ｍｍ２の範囲である。いくつかの実施形態では、フォトマスク１０に取り付けられる微細構造の端部の面積が小さいほど、微細構造の数は多い。いくつかの実施形態では、面積Ａ×数Ｎ（ＡＮ）は、約０．０１から約１０である。ＡＮが大きすぎると、接着力が必要な閾値を超え、フォトマスクからペリクルを取り除くことが困難になる場合がある。ＡＮが小さすぎると、接着力が不足する場合がある。
いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスク１０に取り付けられた微細構造２８の長さは、約１μｍから約２００００μｍの範囲であり、他の実施形態では、約１０μｍから約１０００μｍの範囲であり、さらに他の実施形態では、長さは約４０μｍから約５００μｍの範囲にある。短すぎると、ＥＵＶスキャナーで圧力平衡状態に達するまでに時間がかかる場合がある。長すぎると、ペリクル保護の効果が低下する場合がある。いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスク１０に取り付ける前の微細構造２８の長さＤ１は、長さＤ１よりも約１０～４０％長い。微細構造が薄すぎたり少なすぎたりすると、接着強度が弱くなり、ペリクルがＥＵＶフォトマスクに安定して固定されない場合がある。微細構造が厚すぎたり多すぎたりすると、接着強度が大きすぎて、ペリクルの取り付け及び／又は取り外し操作が（より高い力が必要で）困難になる場合がある。微細構造が短すぎる場合、取り付け及び／又は取り外し操作における力の許容範囲が小さすぎる場合、及び微細構造が長すぎると、ペリクルがＥＵＶフォトマスクに安定して取り付けられない場合がある。いくつかの実施形態では、微細構造は、ファンデルワールス力を介してフォトマスク１０の表面に取り付けられるか、又は固定される。
いくつかの実施形態では、図４Ａに示すように、複数の微細構造２８は、微細構造と同じ又は異なる材料で形成されたベース層２６から突出している。いくつかの実施形態では、ベース層２６及び／又は微細構造２８とは異なる材料で形成された接着剤層２７が、図４Ｂに示す接着剤構造２５とフレーム２４との間に配置される。
いくつかの実施形態では、複数の微細構造２８は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリウレタンアクリレート（ＰＵＡ）、又はフルオロカーボン（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）などのエラストマー、形状記憶ポリマー、磁性エラストマー、 カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、又は他の適切な材料で製造される。
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び図５Ｄは、本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、及び図６Ｆは、本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
いくつかの実施形態では、微細構造は、図５Ａに示す複数のマイクロファイバー２８Ａである。いくつかの実施形態では、各マイクロファイバー２８Ａの平均直径は、約０．５μｍから約５００μｍの範囲であり、他の実施形態では、約２μｍから約２００μｍの範囲である。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０に取り付けるために、マイクロファイバー２８Ａは、図５Ｂに示すように、ファイバーの端部がフォトマスク１０の表面に取り付けられるように、ＥＵＶフォトマスク１０の表面に押し付けられる。いくつかの実施形態では、押圧力（圧力）は約０．０１Ｎ／ｃｍ２から約１．０Ｎ／ｃｍ２の範囲である。押圧力がこの範囲よりも小さい場合、ペリクルがＥＵＶフォトマスクに固定されない場合があり、押圧力がこの範囲よりも大きい場合、ファイバーが曲がってＥＵＶフォトマスクに固定されない場合がある。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０から取り外すために、ペリクル２０がＥＵＶフォトマスク１０から引き抜かれる前に、又はペリクルを引っ張らずに、ペリクルがＥＵＶフォトマスクに押し付けられる（又はフォトマスク１０がペリクルに押し付けられる、あるいはその両方）。図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、ペリクル２０とフォトマスク１０との間の距離を減少させるようにペリクル２０をフォトマスク１０に押し付けることによって、複数のファイバーは、ファイバーの端部がフォトマスク１０の表面から切り離されるように曲げられる。ファイバー２８Ａの端部が曲げによって切り離されると、ペリクル２０は、最小の引っ張り力でフォトマスク１０から容易に取り外すことができる。上述したように、ペリクル２０をフォトマスク１０から分離するために引っ張り力を加える前又は加えずに、取り外し操作において押し付け力が加えられる。
また、図６Ａ－６Ｃ及び６Ｄ－６Ｆは、本開示のいくつかの実施形態に係る図５Ａ－５Ｄのペリクルの取り付けと取り外し操作の詳細もそれぞれ示す。
取り付け操作では、図６Ａに示すように、ペリクル２０は、ペリクルホルダー１２０によって支持され、ＥＵＶフォトマスク１０は、ペリクル取り付け装置内のマスクホルダー１３０によって支持される。いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスク１０は、マスクホルダー１３０に下向きに配置され、ペリクルは、ペリクルホルダー１２０によって上向きに保持される。そして、図６Ｂに示すように、ペリクルホルダーは、フォトマスク１０に向かって上に移動し、さらにマスクリテーナ１００に向かって移動し、それにより、フォトマスク１０はマスクリテーナに当接する。図５Ｂに示すように、マイクロファイバー２８Ａの端部は、ペリクルホルダー１２０の移動中及び移動の結果として、フォトマスク１０に取り付けられる。次に、図６Ｃに示すように、ペリクルホルダー１２０が下向きに移動し、それによりペリクル２０を備えたフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
取り外し動作では、ペリクル２０を備えたフォトマスク１０は、図６Ｄに示すように、マスクホルダー１３０上に配置される。そして、図６Ｅに示すように、ペリクルホルダー１２０は、ペリクル２０と共にフォトマスク１０に向かって上に移動し、さらにマスクリテーナ１００に向かって移動し、その結果、フォトマスク１０がマスクリテーナに当接する。図５Ｃに示すように、ペリクルホルダー１２０は、ペリクル２０を押し、それにより、複数のファイバーが曲げられる。そして、図６Ｆに示すように、ペリクルホルダー１２０は、下向きに移動し、それにより、ペリクル２０のないフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
他の実施形態では、図６Ｇ－６Ｋに示すように、ペリクルホルダー１２１は、ペリクルの側面を支持する。図６Ｇ－６Ｋは、取り外し操作を示す。図６Ｈ及び図６Ｊは、平面図である。いくつかの実施形態では、マスクホルダー１０１は、図６Ｇに示すように、ペリクル２０でフォトマスク１０を保持する。ペリクルホルダー１２１のフォークは、ペリクル２０の側面に取り付けられる。そして、ペリクルホルダー１２１は、ペリクル２０をフォトマスク１０に対して移動させて、図６Ｉ及び図６Ｊに示すように、フォトマスク１０の表面からマイクロファイバーを解放する。そして、ペリクルホルダー１２１は、図６Ｋに示すように、下向きに移動してペリクル２０を取り外す。いくつかの実施形態では、ペリクルホルダーの垂直方向の移動の代わりに、又はそれに加えて、フォトマスクホルダーは垂直方向に移動する（即ち、互いに対する相対的な移動）。
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、及び図７Ｄ本開示のいくつかの実施形態によるペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
いくつかの実施形態では、図７Ａに示すように、マイクロ構造は、ベース層２６上に配置された下部及び上部を有する複数のマイクロコーン２８Ｂである。いくつかの実施形態では、コーンの上部は、約０．５μｍから約５００μｍの範囲、又は他の実施形態では約２μｍから約２００μｍの範囲の幅又は直径Ｗ１を有する。いくつかの実施形態では、コーンは、平面図で円形又は楕円形の下部を有し、他の実施形態では、コーンは、平面図で長方形又は正方形の下部を有する。いくつかの実施形態では、上部幅Ｗ１と下部幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗ１）は、約１（すなわち、柱形状）から約１００の範囲であり、他の実施形態では、約５から約２０の範囲である。
いくつかの実施形態では、マイクロコーン２８Ｂは、変形した形状に熱を加えることによって元の形状を戻す形状記憶エラストマーでできている。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０に取り付けるために、マイクロコーン２８Ｂは、図７Ｂに示されるように、コーンの上部が十分な接触面積を有するように変形され、フォトマスク１０の表面に取り付けられるように、ＥＵＶフォトマスク１０の表面に押し付けられる。そして、閾値温度Ｔｇよりも高い温度でマイクロコーンに熱が加えられる。いくつかの実施形態では、Ｔｇは、材料によって約５０°Ｃから１１０°Ｃの範囲である。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０から取り外すために、ペリクル２０がＥＵＶフォトマスク１０から引き抜かれる前に、又はペリクルを引っ張らずに、コーンが閾値温度Ｔｇよりも高い温度で加熱される。図７Ｃ及び図７Ｄに示すように、コーンを加熱することにより、複数のコーンがそれらの元の形状に戻り、接触面積を減少させ、それによりコーンの端部（頂部）がフォトマスク１０の表面から取り外される。コーン２８Ｂの端部が加熱によって取り外されると、ペリクル２０は、最小の引っ張り力でフォトマスク１０から容易に取り外すことができる。上述したように、ペリクル２０をフォトマスク１０から分離するために引っ張り力を加える前又は加えずに、取り外し操作で熱が加えられる。いくつかの実施形態では、ペリクルホルダー又はマスクリテーナに配置されたヒーターから熱が加えられ、他の実施形態では、エネルギービーム、例えば、赤外線ビームが、ペリクル又はフォトマスクに、あるいは直接マイクロコーンに印加される。他の実施形態では、フォトマスクの周囲の雰囲気が加熱されるか、加熱されたガスがフォトマスクとペリクルに適用される。
図８Ａ－８Ｄ及び図８Ｅ－８Ｇは、本開示のいくつかの実施形態に係る図７Ａ－７Ｄの前記ペリクルの取り付けと取り外し操作の詳細もそれぞれ示す。
取り付け操作では、図８Ａに示すように、ペリクル２０は、ペリクルホルダー１２０によって支持され、ＥＵＶフォトマスク１０は、ペリクル取り付け装置内のマスクホルダー１３０によって支持される。いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスク１０は、マスクホルダー１３０に下向きに配置され、ペリクルは、ペリクルホルダー１２０によって上向きに保持される。そして、図８Ｂに示すように、ペリクルホルダーは、フォトマスク１０に向かって上に移動し、さらにマスクリテーナ１００に向かって移動するため、フォトマスク１０はマスクリテーナに当接する。図７Ｂに示すように、マイクロコーン２８Ｂの端部は、ペリクルホルダー１２０の移動中及び移動の結果として、フォトマスク１０に取り付けられる。そして、図８Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、熱は、閾値温度Ｔｇよりも高い温度で、ペリクルホルダー１２０からマイクロコーン２８に加えられる。他の実施形態では、熱は、フォトマスクホルダー１００から加えられる。そして、コーンが変形してフォトマスクに取り付けられる間、コーンの温度は、図８Ｃに示すように、閾値温度Ｔｇ（例えば、２５℃）よりも低くなる（冷却される）。そして、ペリクルホルダー１２０は、図８Ｄに示すように、下向きに移動し、それにより、ペリクル２０を備えたフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
取り外し操作では、ペリクル２０を備えたフォトマスク１０は、図８Ｅに示すように、マスクホルダー１３０上に配置される。そして、図８Ｆに示すように、いくつかの実施形態では、熱は、閾値温度Ｔｇよりも高い温度で、ペリクルホルダー１２０からマイクロコーン２８に加えられる。他の実施形態では、熱は、フォトマスクホルダー１００から加えられる。図７Ｃに示すように、熱はコーンの形状を元の形状に戻し、それによってコーンをフォトマスク１０の表面から取り外す。次に、図８Ｇに示すように、ペリクルホルダー１２０は、下向きに移動し、それにより、ペリクル２０のないフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、及び図９Ｄは、本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
いくつかの実施形態では、微細構造は、図９Ａに示すように、磁性エラストマー（磁気粘性エラストマー（ＭＲＥ））で形成された複数のマイクロファイバー２８Ｃである。磁性エラストマーには、マイクロサイズ又はナノサイズの強磁性粒子が埋め込まれたポリマーマトリックス（ベースポリマー）が含まれる。いくつかの実施形態では、図９Ａに示すように、微細構造は、ファイバー形状を有し、各マイクロファイバー２８Ｃの平均直径は、約０．５μｍから約５００μｍの範囲であり、他の実施形態では、約２μｍから約２００μｍの範囲である。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０に取り付けるために、図９Ｂに示すように、マイクロファイバー２８Ｃは、ファイバーの端部がフォトマスク１０の表面に取り付けられるように、ＥＵＶフォトマスク１０の表面に押し付けられる。いくつかの実施形態では、押圧力（圧力）は約０．０１Ｎ／ｃｍ２から約１．０Ｎ／ｃｍ２の範囲である。押圧力がこの範囲よりも小さい場合、ペリクルがＥＵＶフォトマスクに固定されていない可能性があり、また、押圧力がこの範囲よりも大きい場合、ファイバーが曲がったり、ＥＵＶフォトマスクに固定されなかったりすることがある。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０から取り外すために、磁場がマイクロファイバー２８Ｃに印加されて、図９Ｃに示されるようにそれらを曲げる。図９Ｃ及び９Ｄに示すように、マイクロファイバー２８ ｃは、その端部がフォトマスク１０の表面から取り外されるように曲げられる。ファイバー２８ｃの端部を曲げて取り外すと、ペリクル２０は、最小の引っ張り力でフォトマスク１０から容易に取り外すことができる。上述したように、ペリクル２０をフォトマスク１０から分離するために引っ張り力を加える前又は加えずに、取り外し操作において磁力が加えられる。
図１０Ａ－１０Ｃ及び図１０Ｄ－１０Ｆは、本開示のいくつかの実施形態に係る図９Ａ－９Ｄのペリクルの取り付けと取り外し操作の詳細もそれぞれ示す。
取り付け操作では、図１０Ａに示すように、ペリクル２０は、ペリクルホルダー１２０によって支持され、ＥＵＶフォトマスク１０は、ペリクル取り付け装置内のマスクホルダー１３０によって支持される。いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスク１０は、マスクホルダー１３０に下向きに配置され、ペリクルは、ペリクルホルダー１２０によって上向きに保持される。そして、図１０Ｂに示すように、ペリクルホルダーは、フォトマスク１０に向かって上に移動し、さらにマスクリテーナ１００に向かって移動するため、フォトマスク１０はマスクリテーナに当接する。図９Ｂに示すように、マイクロファイバー２８Ｃの端部は、ペリクルホルダー１２０の移動中及び移動の結果として、フォトマスク１０に取り付けられる。次に、図１０Ｃに示すように、ペリクルホルダー１２０は、下向きに移動し、それによりペリクル２０を備えたフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
取り外し操作では、ペリクル２０を備えたフォトマスク１０は、図１０Ｄに示すように、マスクホルダー１３０上に配置される。そして、図１０Ｅに示すように、ペリクルホルダー１２０は、ペリクル２０と共にフォトマスク１０に向かって上に移動し、そして、磁石１４０（永久磁石又は電磁石）がフォトマスク１０の上に配置される。図９Ｃに示すように、磁石１４０からの磁力により、複数のファイバー２８Ｃが曲げられ、フォトマスク１０から取り外される。次に、図１０Ｇに示すように、ペリクルホルダー１２０は、下向きに移動し、それにより、ペリクル２０のないフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、及び図１１Ｄは、本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
いくつかの実施形態では、マイクロ構造は、図１１Ａに示すように、ベース層２６上に配置された上部と下部を有する複数のマイクロコーン２８Ｄである。いくつかの実施形態では、コーンの上部は、約０．５μｍから約５００μｍの範囲、又は他の実施形態では約２μｍから約２００μｍの範囲の幅又は直径Ｗ３を有する。いくつかの実施形態では、コーンは、平面図で円形又は楕円形の下部を有し、他の実施形態では、コーンは、平面図で長方形又は正方形の下部を有する。いくつかの実施形態では、上部幅Ｗ３と下部幅Ｗ４の比（Ｗ４／Ｗ３）は、約１（すなわち、柱形状）から約１００の範囲であり、他の実施形態では、約５から約２０の範囲である。
いくつかの実施形態では、マイクロコーン２８Ｄは、光応答性エラストマーで形成され、光を当てるとその形状が変化する。いくつかの実施形態では、光応答性エラストマーは、液晶エラストマーである。
ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０に取り付けるために、マイクロコーン２８Ｄの下部は、図１１Ｂに示されるように、コーン２８Ｄの下部がフォトマスク１０の表面に取り付けられるように、ＥＵＶフォトマスク１０の表面に押し付けられる。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０から取り外すために、ペリクル２０がＥＵＶフォトマスク１０から引き抜かれる前に、又はペリクルを引っ張らずに、ターゲット波長を有する光（例えば、紫外線、可視光、又は赤外光）がコーン２８Ｄに印加される。図１１Ｃ及び１１Ｄに示すように、コーンに光を照射することにより、複数のコーン２８Ｄが変形して接触面積が減少し、コーンの端部（下部）がフォトマスク１０の表面から取り外される。コーン２８Ｄの端部が取り外されると、ペリクル２０は、最小の引っ張り力でフォトマスク１０から容易に取り外すことができる。上述したように、ペリクル２０をフォトマスク１０から分離するために引っ張り力を加える前又は加えずに、取り外し操作で光が加えられる。
また、図１２Ａ－１２Ｄ及び図１２Ｅ－１２Ｇは、本開示のいくつかの実施形態に係る図１１Ａ－１１Ｄのペリクルの取り付けと取り外し操作の詳細もそれぞれ示す。
取り付け操作では、図１２Ａに示すように、ペリクル２０は、ペリクルホルダー１２０によって支持され、ＥＵＶフォトマスク１０は、ペリクル取り付け装置内のマスクホルダー１３０によって支持される。いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスク１０は、マスクホルダー１３０に下向きに配置され、ペリクルは、ペリクルホルダー１２０時間上向きに保持される。そして、図１２Ｂに示すように、ペリクルホルダーは、フォトマスク１０に向かって上に移動し、さらにマスクリテーナ１００に向かって移動するので、フォトマスク１０はマスクリテーナに当接する。図１１Ｂに示すように、マイクロコーン２８Ｂの端部は、ペリクルホルダー１２０の移動中及び移動の結果として、フォトマスク１０に取り付けられる。そして、ペリクルホルダー１２０は、図１２Ｃに示すように、下向きに移動し、それにより、ペリクル２０を備えたフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
取り外し操作では、ペリクル２０を備えたフォトマスク１０は、図１２Ｄに示すように、マスクホルダー１３０上に配置される。次に、図１２Ｅに示すように、フォトマスク１０の上方又は下方のマイクロコーン２８に光を照射する。図１１Ｃに示すように、露光によりコーンの形状が変化し、それによってコーンがフォトマスク１０の表面から取り外される。次に、図１２Ｆに示すように、ペリクルホルダー１２０は、下向きに移動し、それにより、ペリクル２０のないフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、及び図１３Ｄ本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作を示す。
いくつかの実施形態では、微細構造は、図１３Ａに示されるような複数のマイクロファイバー２８Ｅ又はマイクロコーンである。いくつかの実施形態では、図１３Ａに示すように、微細構造は、ファイバー形状を有し、各マイクロファイバー２８Ｃの平均直径は、約０．５μｍから約５００μｍの範囲であり、他の実施形態では、約２μｍから約２００μｍの範囲である。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０に取り付けるために、図１３Ｂに示すように、マイクロファイバー２８Ｃは、ファイバーの端部がフォトマスク１０の表面に取り付けられるように、ＥＵＶフォトマスク１０の表面に押し付けられる。いくつかの実施形態では、押圧力（圧力）は約０．０１Ｎ／ｃｍ２から約１．０Ｎ／ｃｍ２の範囲である。押圧力がこの範囲よりも小さい場合、ペリクルがＥＵＶフォトマスクに固定されない場合があり、押圧力がこの範囲よりも大きい場合、ファイバーが曲がってＥＵＶフォトマスクに固定されない場合がある。ペリクル２０をＥＵＶフォトマスク１０から取り外すために、図１３Ｃに示すように、超音波がマイクロファイバー２８Ｃに適用される。図１３Ｃ及び１３Ｄに示すように、マイクロファイバー２８Ｅは、超音波によって引き起こされる振動によってフォトマスク１０の表面から取り外される。ファイバー２８Ｅの端部が曲げによって取り外されると、ペリクル２０は、最小の引っ張り力でフォトマスク１０から容易に取り外すことができる。上述したように、ペリクル２０をフォトマスク１０から分離するために引っ張り力を加える前又は加えずに、取り外し操作で超音波が加えられる。いくつかの実施形態では、フォトマスク１０から微細構造を取り外すために、電波（例えば、マイクロ波）が印加される。
また、図１４Ａ－１４Ｃ及び図１４Ｄ－１４Ｆは、本開示のいくつかの実施形態に係る図１３Ａ－１３Ｄのペリクルの取り付けと取り外し操作の詳細もそれぞれ示す。
取り付け操作では、図１４Ａに示すように、ペリクル２０は、ペリクルホルダー１２０によって支持され、ＥＵＶフォトマスク１０は、ペリクル取り付け装置内のマスクホルダー１３０によって支持される。いくつかの実施形態では、ＥＵＶフォトマスク１０は、マスクホルダー１３０に下向きに配置され、ペリクルは、ペリクルホルダー１２０によって上向きに保持される。そして、図１４Ｂに示すように、ペリクルホルダーは、フォトマスク１０に向かって上に移動し、さらにマスクリテーナ１００に向かって移動するので、フォトマスク１０はマスクリテーナに当接する。図１３Ｂに示すように、マイクロファイバー２８Ｃの端部は、ペリクルホルダー１２０の移動中及び移動の結果として、フォトマスク１０に取り付けられる。次に、図１４Ｃに示すように、ペリクルホルダー１２０は、下向きに移動し、それによりペリクル２０を備えたフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
取り外し操作では、ペリクル２０を備えたフォトマスク１０は、図１４Ｄに示すように、マスクホルダー１３０上に配置される。そして、図１４Ｅに示すように、ペリクルホルダー１２０は、ペリクル２０と共にフォトマスク１０に向かって上に移動し、超音波がマイクロファイバーに適用される。図１３Ｃに示すように、超音波による振動により、複数のファイバー２８ｅがフォトマスク１０から取り外される。次に、図１４Ｆに示すように、ペリクルホルダー１２０は、下向きに移動し、それにより、ペリクル２０のないフォトマスク１０がマスクホルダー１３０上に配置される。
図１５本開示のいくつかの実施形態に係るペリクルの取り付け及び取り外し操作のフローチャートである。Ｓ１０１では、ペリクルは、ＥＵＶフォトマスクに取り付けられる。Ｓ１０３では、ペリクルを備えたＥＵＶフォトマスクは、ＥＵＶリソグラフィ装置（スキャナーなど）とともに使用され、半導体ウェーハ上にパターンを製造する。次に、Ｓ１０５では、フォトマスクからペリクルを取り外す。Ｓ１０７では、フォトマスクとペリクルは、クリーニング及び／又は検査操作の対象となる。そして、いくつかの実施形態では、フォトマスクは、マスクストッカーに記憶され、及び／又は新しいペリクルがフォトマスクに取り付けられる。
図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃ、図１６Ｄ、及び図１６Ｅ図１６Ａは半導体装置の製造方法のフローチャートを示し、図１６Ｂ、図１６Ｃ、図１６Ｄ、及び図１６Ｅは、本開示の実施形態に係る半導体装置を製造する方法の連続製造操作を示す。
図１６Ａは半導体装置の製造方法のフローチャートを示し、図１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、及び１６Ｅは、本開示の実施形態に係る半導体装置を製造する方法の連続製造操作を示す。その上に集積回路を形成するためにパターン化される半導体基板又は他の適切な基板が提供される。いくつかの実施形態では、半導体基板は、シリコンを含む。代替的又は追加的に、半導体基板は、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、又は他の適切な半導体材料、例えば、ＩＩＩ－Ｖ族半導体材料を含む。図１６ＡのステップＳ２０１では、パターン化されるターゲット層は、半導体基板上に形成される。特定の実施形態では、ターゲット層は半導体基板である。いくつかの実施形態では、ターゲット層は、金属層又はポリシリコン層などの導電層、酸化シリコン、窒化シリコン、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＣＮ、酸化ハフニウム、又は酸化アルミニウムなどの誘電体層、又は、エピタキシャルに形成された半導体層などの半導体層を含む。いくつかの実施形態では、ターゲット層は、絶縁構造、トランジスタ、配線などの基礎となる構造の上に形成される。図１６ＡのＳ２０２では、図１６Ｂに示すように、ターゲット層上にフォトレジスト層を形成する。フォトレジスト層は、その後のフォトリソグラフィ露光プロセス中に露光源からの放射線に敏感である。本実施形態では、フォトレジスト層は、フォトリソグラフィ露光プロセスで使用されるＥＵＶ光に敏感である。フォトレジスト層は、スピンオンコーティング又は他の適切な技術によってターゲット層の上に形成される。コーティングされたフォトレジスト層をさらにベークして、フォトレジスト層内の溶媒を追い出すことができる。図１６ＡのＳ２０３では、図１６Ｂに示すように、フォトレジスト層は、上記ペリクルを備えたＥＵＶ反射マスクを使用してパターン化される。フォトレジスト層のパターニングは、ＥＵＶマスクを使用するＥＵＶ露光システムによるフォトリソグラフィ露光プロセスを実行することを含む。露光工程では、ＥＵＶマスク上に定義された集積回路（ＩＣ）設計パターンは、フォトレジスト層に画像化され、その上に潜在パターンを形成する。フォトレジスト層のパターニングは、露光されたフォトレジスト層を現像して、１つ又は複数の開口部を有するパターン化されたフォトレジスト層を形成することをさらに含む。フォトレジスト層がポジ型フォトレジスト層である一実施形態では、フォトレジスト層の露光部分は、現像プロセス中に除去される。フォトレジスト層のパターニングは、異なる段階での様々なベーキングステップなどの他のプロセスステップをさらに含み得る。例えば、露光後ベーキング（ＰＥＢ）プロセスは、フォトリソグラフィ露光プロセスの後、現像プロセスの前に実施される。
図１６ＡのＳ２０４では、図１６Ｄに示すように、ターゲット層は、パターン化されたフォトレジスト層をエッチングマスクとして利用してパターン化される。いくつかの実施形態では、ターゲット層のパターニングは、パターン化されたフォトレジスト層をエッチングマスクとして使用して、ターゲット層にエッチングプロセスを加えることを含む。パターン化されたフォトレジスト層の開口部内に露出されたターゲット層の部分はエッチングされ、残りの部分はエッチングから保護される。さらに、パターン化されたフォトレジスト層は、図１６Ｅに示されるように、ウェットストリッピング又はプラズマアッシングによって除去され得る。
上述したように、ペリクルのフレームは、複数の微細構造を含む。微細構造がフォトマスクに取り付けられる場合、微細構造とフォトマスクの表面との間の総接触面積は、フレームの底面の総面積の約２０％から約６０％である。このように、ペリクルフレームとフォトマスクとの間に複数の空気経路が形成され、圧力変更装置で使用した場合にペリクル又はフォトマスクの破裂を抑制する。また、前述の実施形態では、フォトマスクからペリクルを取り外す際に、フォトマスクからペリクルを取り外すために引っ張り力以外の力が加えられ、フォトマスクからペリクルを取り除くための引っ張り力が必要ないか、最小限であり、これにより、ペリクル又はフォトマスクの破裂も抑制される。また、ペリクルが除去された後、接着剤の残留物がフォトマスク上に実質的に残らないため、ペリクルを取り外した後の追加の洗浄プロセスは必要ない場合がある。さらに、取り外されたペリクルは再利用され得る。また、フォトマスクは、定期的に欠陥検査を受ける必要があり、マスク検査は、グルーの残留物及び粒子を残さずに検査前にペリクルを取り外し、検査後にペリクルを元に取り付ける場合、非ＥＵＶ光源検査器を使用して実行される。この検査プロセスでは、ＥＵＶペリクルでマスクを検査するために高価なＥＵＶ光源検査器を必要としない。
本開示のいくつかの実施形態によれば、フォトマスクからペリクルを取り外す方法において、ペリクルを備えたフォトマスクをペリクルホルダーに配置される。ペリクルは、複数の微細構造によってフォトマスクに取り付けられる。複数の微細構造は、ペリクルをフォトマスクから分離するために引っ張る力を加える前又は加えずに、力又はエネルギーを複数の微細構造に加えることによって、フォトマスクから取り外される。ペリクルは、フォトマスクから取り外される。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、エラストマーで形成される。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、複数のマイクロファイバーである。前述及び以下の実施形態の１つ又は複数において、力又はエネルギーを加えることは、フォトマスクとペリクルとの間の距離を減少させるために押す力を加えることを含む。前述及び以下の実施形態の１つ又は複数において、マイクロファイバーは磁性エラストマーで形成され、力又はエネルギーを加えることは磁場を加えることを含む。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、力又はエネルギーを加えることは、超音波を加えることを含む。前述及び以下の実施形態の１つ又は複数において、複数の微細構造は、形状記憶エラストマーで形成され、複数の微細構造は、それぞれがペリクルの表面に配置された上部及び下部を有する複数のマイクロコーンであり、力又はエネルギーを加えることは、熱を加えることを含む。前述及び以下の実施形態の１つ又は複数において、複数の微細構造は、光応答性エラストマーで形成され、複数の微細構造は、それぞれがペリクルの表面に配置された上部と下部を有する複数のマイクロコーンであり、力又はエネルギーを加えることは、光を加えることを含む。
本開示の別の態様によれば、フォトマスクからペリクルを取り付ける方法において、フォトマスクはフォトマスクホルダー上に配置され、ペリクルはペリクルホルダー上に配置される。ペリクルは、開口部を有するフレームを含み、複数の微細構造がフレームの下部に配置される。ペリクルホルダーを移動することにより、複数の微細構造がフォトマスクに取り付けられ、それにより、複数の微細構造がフォトマスクの表面に当接する。ペリクルホルダーを移動して、ペリクルをマスクホルダーに付けたままフォトマスクを残す。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、エラストマーで形成された複数の微細ファイバーであり、複数の微細構造を取り付ける際に、複数のマイクロファイバーの端部がフォトマスクの表面に取り付けられる。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、エラストマーは磁性エラストマーである。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、形状記憶エラストマーで形成された複数のマイクロコーンであり、そして、複数の微細構造を取り付ける際に、複数のマイクロコーンの上部をフォトマスクの表面に取り付け、取り付けられた複数のマイクロコーンに熱を加える。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、エラストマーで形成された複数のマイクロコーンであり、複数の微細構造を取り付ける際に、複数のマイクロファイバーの下部がフォトマスクの表面に取り付けられる。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、ペリクルホルダーに配置されたヒーターから熱が加えられる。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造を取り付けることは、フォトマスクをマスクホルダーから取り外し、写真をマスクリテーナに押し付けることを含む。
本開示の別の態様によれば、極端紫外線（ＥＵＶ）フォトマスク用のペリクルは、ＥＵＶ透明膜、開口部を有するフレーム、及び接着性エラストマーで形成され、フレームの下部に配置された複数の微細構造を含む。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、平均直径が０．５μｍから５００μｍの範囲にある複数のファイバーである。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、形状記憶エラストマーで形成される。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、磁性エラストマーで形成される。前述及び以下の実施形態のうちの１つ又は複数において、複数の微細構造は、光応答性エラストマーで形成される。
前述は、当業者が本開示の態様をよりよく理解できるように、いくつかの実施形態又は実施例の特徴を概説している。当業者であれば、本開示に導入される実施形態又は実施例の同じ目的を実行するか及び／又は同じ利点を達成するための、他の工程及び構造を設計又は変更するための根拠として、本開示を容易に用いることができることを理解できる。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、置換例及び修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
Claims (20)
- フォトマスクからペリクルを取り外す方法であって、
複数の微細構造によって前記フォトマスクに取り付けられた前記ペリクルを備えた前記フォトマスクをペリクルホルダー上に配置し、
前記ペリクルを前記フォトマスクから分離するために引っ張り力を加える前に又は加えることなく、力又はエネルギーを前記複数の微細構造に加えることによって、前記フォトマスクから前記複数の微細構造を取り外し、
前記フォトマスクから前記ペリクルを取り外すことを含む方法。 - 前記複数の微細構造は、エラストマーで形成される請求項１に記載の方法。
- 前記複数の微細構造は、複数のマイクロファイバーである請求項２に記載の方法。
- 力又はエネルギーを加える前記ステップは、前記フォトマスクと前記ペリクルとの間の距離を減少させるために押す力を加えることを含む請求項２に記載の方法。
- 前記マイクロファイバーは、磁性エラストマーで形成され、
力又はエネルギーを加える前記ステップは、磁場を加えることを含む請求項２に記載の方法。 - 力又はエネルギーを加える前記ステップは、超音波を加える請求項２に記載の方法。
- 前記複数の微細構造は、形状記憶エラストマーで形成され、
前記複数の微細構造は、それぞれが前記ペリクルの表面上に配置された上部及び下部を有する複数のマイクロコーンであり、
力又はエネルギーを加える前記ステップは、熱を加えることを含む請求項２に記載の方法。 - 前記複数の微細構造は、光応答性エラストマーで形成され、
前記複数の微細構造は、それぞれがペリクルの表面に配置された上部と下部を有する複数のマイクロコーンであり、
力又はエネルギーを加える前記ステップは、光を当てることを含む請求項２に記載の方法。 - フォトマスクからペリクルを取り付ける方法であって、
前記フォトマスクをフォトマスクホルダーに配置し、
開口部を有するフレームを含み、複数の微細構造が前記フレームの下部に配置された前記ペリクルをペリクルホルダーに配置し、
前記複数の微細構造が前記フォトマスクの表面に当接するように前記ペリクルホルダーを移動することにより、前記複数の微細構造を前記フォトマスクに取り付け、
前記ペリクルホルダーを移動して、前記フォトマスクを前記マスクホルダー上の前記ペリクルと一緒に残すことを含む方法。 - 前記複数の微細構造は、エラストマーで形成された複数の微細ファイバーであり、
前記複数の微細構造の前記取り付けにおいて、前記フォトマスクの前記表面に前記複数の微細ファイバーの端部が取り付けられる請求項９に記載の方法。 - 前記エラストマーは磁性エラストマーである請求項１０に記載の方法。
- 前記複数の微細構造は、形状記憶エラストマーで形成された複数のマイクロコーンであり、
前記複数の微細構造物の前記取り付けにおいて、前記複数のマイクロコーンの上部が前記フォトマスクの表面に取り付けられ、熱が前記取り付けられた複数のマイクロコーンに加えられる請求項９に記載の方法。 - 前記複数の微細構造は、エラストマーで形成された複数のマイクロコーンであり、
前記複数の微細構造の前記取り付けにおいて、前記複数のマイクロコーンの下部が前記フォトマスクの前記表面に取り付けられる請求項９に記載の方法。 - 前記ペリクルホルダーに配置されたヒーターから前記熱が加えられる請求項１３に記載の方法。
- 前記複数の微細構造の前記取り付けは、前記フォトマスクを前記マスクホルダーから取り外し、前記フォトマスクをマスクリテーナに押し付けることを含む請求項９に記載の方法。
- 極端紫外線（ＥＵＶ）フォトマスク用のペリクルであって、ＥＵＶ透明膜と、
開口部を有するフレームと、
接着性エラストマーで形成され、前記フレームの下部に配置された複数の微細構造と、を含むペリクル。 - 前記複数の微細構造が、０．５μｍから５００μｍの範囲の平均直径を有する複数のファイバーである請求項１６に記載のペリクル。
- 前記複数の微細構造が形状記憶エラストマーで形成される請求項１６に記載のペリクル。
- 前記複数の微細構造は磁性エラストマーで形成される請求項１６に記載のペリクル。
- 前記複数の微細構造は、光応答性エラストマーで形成される請求項１６に記載のペリクル。
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