JP2024072952A - Pellicle and method for producing pellicle - Google Patents

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啓介 川村
Keisuke Kawamura
昂将 山下
Takamasa Yamashita
秀彦 奥
Hidehiko Oku
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Abstract

To provide a pellicle capable of suppressing breakage of a pellicle film and a method for producing the pellicle.SOLUTION: A pellicle 1 includes a pellicle film 2 made of SiC, which includes one main surface 2a and the other main surface 2b, a first graphene film 3 formed on one main surface 2a of the pellicle film 2, a second graphene film 4 formed on the other main surface 2b of the pellicle film 2, and a border 5 including holes 51 and supporting the pellicle film 2 from the other main surface 2b side of the pellicle film 2. At least one of the first graphene film 3 and the second graphene film 4 includes a plurality of graphene domains, and at least some of the graphene domains include a first portion and a second portion protruding in a direction away from the pellicle film 2 around the first portion.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ペリクルおよびペリクルの製造方法に関する。より特定的には、本発明は、ペリクル膜の破損を抑止することのできるペリクルおよびペリクルの製造方法に関する。 The present invention relates to a pellicle and a method for manufacturing a pellicle. More specifically, the present invention relates to a pellicle that can prevent damage to the pellicle membrane and a method for manufacturing a pellicle.

半導体デバイスの製造プロセスに用いられるフォトリソグラフィー技術においては、半導体ウエハにレジストを塗布し、塗布したレジストの必要な箇所に対してフォトマスクを用いて露光光を照射することにより、半導体ウエハ上に必要な形状のレジストパターンが作製される。レジストに対して露光光を照射する際には、ペリクルと呼ばれる防塵用のカバーでフォトマスクを覆うことにより、フォトマスクへの異物の付着が防止される。 In photolithography technology used in the manufacturing process of semiconductor devices, a resist is applied to a semiconductor wafer, and exposure light is applied to the required areas of the applied resist using a photomask, creating a resist pattern of the required shape on the semiconductor wafer. When the exposure light is applied to the resist, the photomask is covered with a dustproof cover called a pellicle to prevent foreign matter from adhering to the photomask.

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体デバイスの微細化に伴い、フォトリソグラフィー技術の微細化に対する要求が高まっている。近年では、露光光としてKrF(フッ化クリプトン)エキシマレーザーを光源とする光(248nm)やArF(フッ化アルゴン)エキシマレーザーを光源とする光(193nm)などを用いることが主流となっている。また、これらの光よりも短波長であるEUV(Extreme Ultra Violet)光(13.5nm)などを用いることも検討されている。 In the manufacturing process of semiconductor devices, the demand for finer photolithography technology is increasing as semiconductor devices become finer. In recent years, it has become mainstream to use light (248 nm) from a KrF (krypton fluoride) excimer laser as a light source or light (193 nm) from an ArF (argon fluoride) excimer laser as a light source as exposure light. In addition, the use of EUV (Extreme Ultra Violet) light (13.5 nm), which has a shorter wavelength than these lights, is also being considered.

KrFエキシマレーザーやArFエキシマレーザーを光源とする場合、ペリクル膜として有機系薄膜が用いられている。しかし、EUV光のように露光光の波長が短くなると、ペリクル膜が露光光から受けるエネルギーは大きくなる。このため、EUV光を用いたフォトリソグラフィーでは、EUV光に対して高い透過率および高い耐性を有する無機系薄膜を用いることが検討されている。この種の無機系薄膜には、Si(ケイ素)、SiN(窒化ケイ素)、C(炭素)(グラファイト、グラフェン、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、アモルファスカーボン、カーボンナノチューブ(CNT)など)、およびSiC(炭化ケイ素)などが含まれる。 When a KrF excimer laser or an ArF excimer laser is used as the light source, an organic thin film is used as the pellicle film. However, when the wavelength of the exposure light is short, such as EUV light, the energy that the pellicle film receives from the exposure light increases. For this reason, in photolithography using EUV light, the use of inorganic thin films with high transmittance and high resistance to EUV light is being considered. This type of inorganic thin film includes Si (silicon), SiN (silicon nitride), C (carbon) (graphite, graphene, diamond-like carbon (DLC), amorphous carbon, carbon nanotubes (CNT), etc.), and SiC (silicon carbide).

ペリクルに関する技術は、たとえば下記特許文献1~4などに開示されている。 Technology relating to pellicles is disclosed, for example, in the following Patent Documents 1 to 4.

下記特許文献1には、Si基板の表面にSiC膜を形成する工程と、Si基板の裏面の少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを備えた化合物半導体基板の製造方法が開示されている。Si基板の裏面の少なくとも一部を除去する工程において、ウエットエッチングに用いる薬液に対してSi基板およびSiC膜が相対的に動かされる。また下記特許文献1には、SiCよりなるペリクル膜と、ペリクル膜の一方の主面に形成されたグラフェンまたはグラファイトよりなる膜とを備えたペリクルが開示されている。 The following Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a compound semiconductor substrate, which includes a step of forming a SiC film on the front surface of a Si substrate, and a step of removing at least a portion of the rear surface of the Si substrate by wet etching. In the step of removing at least a portion of the rear surface of the Si substrate, the Si substrate and the SiC film are moved relative to the chemical solution used for the wet etching. The following Patent Document 1 also discloses a pellicle that includes a pellicle film made of SiC and a film made of graphene or graphite formed on one main surface of the pellicle film.

下記特許文献2には、ペリクル膜と、ペリクル膜を支持する支持材とを備えたペリクルが開示されている。ペリクル膜は、DLC、アモルファスカーボン、グラファイト、カーボンナノチューブ(CNT)、または炭化ケイ素などよりなっている。ペリクル枠は、ケイ素または金属などよりなっている。このペリクルは、基板をエッチングすることで支持材に成形し、基板上にペリクル膜を形成することで製造される。 The following Patent Document 2 discloses a pellicle that includes a pellicle membrane and a support material that supports the pellicle membrane. The pellicle membrane is made of DLC, amorphous carbon, graphite, carbon nanotubes (CNT), silicon carbide, or the like. The pellicle frame is made of silicon or metal, or the like. This pellicle is manufactured by etching a substrate to form it into a support material, and then forming a pellicle membrane on the substrate.

下記特許文献3には、単一のグラフェン膜などよりなるペリクル膜を含むペリクルが開示されている。 The following Patent Document 3 discloses a pellicle that includes a pellicle membrane made of a single graphene film or the like.

下記特許文献4には、Siよりなる主層と、主層の両面に形成されたグラフェンとを備えたペリクルが開示されている。 The following Patent Document 4 discloses a pellicle that includes a main layer made of Si and graphene formed on both sides of the main layer.

特開2017-218358号公報JP 2017-218358 A 国際公開第2014/187710号International Publication No. 2014/187710 特許第6189907号明細書(特開2016-21078号公報)Japanese Patent No. 6189907 (JP 2016-21078 A) 特開2020-098227号公報JP 2020-098227 A

従来の技術では、露光時にペリクル膜の破損が起こりやすかった。高精度の露光を実現するなどの目的で、露光光の照射強度はなるべく高いことが好ましい。しかし、露光光の照射強度が高くなるとペリクル膜が高温になりやすい。ペリクル膜が高温になると、特にペリクル膜がSiCを含む場合などには、ペリクル膜を構成する材料が蒸発しやすくなる。加えて、ペリクル膜が高温になると、露光雰囲気に存在する水素がラジカルに変化しやすくなる。この水素ラジカルによってペリクル膜がエッチングされる。その結果、従来の技術では、ペリクル膜を構成する材料の蒸発や、水素ラジカルによるエッチングなどに起因して、ペリクル膜の破損が起こりやすかった。 In conventional technology, the pellicle film was prone to damage during exposure. For purposes such as achieving high-precision exposure, it is preferable that the irradiation intensity of the exposure light is as high as possible. However, as the irradiation intensity of the exposure light increases, the pellicle film is prone to becoming hot. When the pellicle film becomes hot, the material that constitutes the pellicle film is prone to evaporating, especially when the pellicle film contains SiC. In addition, when the pellicle film becomes hot, hydrogen present in the exposure atmosphere is prone to turning into radicals. These hydrogen radicals etch the pellicle film. As a result, in conventional technology, the pellicle film was prone to being damaged due to the evaporation of the material that constitutes the pellicle film and etching by hydrogen radicals.

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、ペリクル膜の破損を抑止することのできるペリクルおよびペリクルの製造方法を提供することである。 The present invention is intended to solve the above problems, and its purpose is to provide a pellicle and a method for manufacturing a pellicle that can prevent damage to the pellicle membrane.

本発明の一の局面に従うペリクルは、一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜と、ペリクル膜の一方の主面に形成された第1のグラフェン膜と、ペリクル膜の他方の主面に形成された第2のグラフェン膜と、孔を含み、ペリクル膜の他方の主面側からペリクル膜を支持するボーダーとを備え、第1および第2のグラフェン膜のうち少なくとも一方は、複数のグラフェンドメインを含み、複数のグラフェンドメインのうち少なくとも一部のグラフェンドメインは、第1の部分と、第1の部分の周囲においてペリクル膜から離れる方向に突出した第2の部分とを含む。 A pellicle according to one aspect of the present invention includes one main surface and the other main surface, a pellicle membrane made of SiC, a first graphene membrane formed on one main surface of the pellicle membrane, a second graphene membrane formed on the other main surface of the pellicle membrane, and a border that includes holes and supports the pellicle membrane from the other main surface side of the pellicle membrane, at least one of the first and second graphene membranes includes a plurality of graphene domains, and at least some of the graphene domains include a first portion and a second portion that protrudes around the first portion in a direction away from the pellicle membrane.

上記ペリクルにおいて好ましくは、ペリクル膜は、ペリクル膜の他方の主面に複数の突起を含み、ペリクル膜の他方の主面側から見た場合に、複数の突起の各々は多角形状を有し、ペリクル膜の他方の主面の突起の密度は、1×107/cm2以上1×1010/cm2以下である。 In the above pellicle, preferably, the pellicle membrane includes a plurality of protrusions on the other main surface of the pellicle membrane, each of the plurality of protrusions has a polygonal shape when viewed from the other main surface of the pellicle membrane, and the density of the protrusions on the other main surface of the pellicle membrane is 1 x 107 /cm2 or more and 1 x 1010 / cm2 or less.

上記ペリクルにおいて好ましくは、複数の突起の各々の表面の少なくとも一部は、(111)面を含み、ボーダーは、Siを含む単結晶の材料よりなる。 In the above pellicle, preferably, at least a portion of the surface of each of the multiple protrusions includes a (111) plane, and the border is made of a single crystal material containing Si.

上記ペリクルにおいて好ましくは、第2のグラフェン膜における複数のグラフェンドメインの各々の粒径は、1nm以上1μm以下であり、より好ましくは3nm以上50nm以下である。 In the above pellicle, preferably, the particle size of each of the multiple graphene domains in the second graphene film is 1 nm or more and 1 μm or less, and more preferably 3 nm or more and 50 nm or less.

上記ペリクルにおいて好ましくは、第2のグラフェン膜における少なくとも一部のグラフェンドメインの第2の部分の密度は、1×106個/cm2以上1×1014個/cm2以下である。 In the above pellicle, preferably, the density of the second portion of at least a part of the graphene domains in the second graphene film is not less than 1 x 10 6 particles/cm 2 and not more than 1 x 10 14 particles/cm 2 .

上記ペリクルにおいて好ましくは、ペリクル膜は、5nm以上100nm以下の厚さを有しており、より好ましくは5nm以上30nm以下の厚さを有している。 In the above pellicle, the pellicle membrane preferably has a thickness of 5 nm or more and 100 nm or less, and more preferably has a thickness of 5 nm or more and 30 nm or less.

本発明の他の局面に従うペリクルは、一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜と、孔を含み、Siよりなるボーダーとを備え、ボーダーは、ペリクル膜の他方の主面側からペリクル膜を支持し、ペリクル膜は、他方の主面に複数の突起を含み、ペリクル膜の他方の主面側から見た場合に、複数の突起は多角形状を有し、ペリクル膜の他方の主面の突起の密度は、1×107/cm2以上1×1010/cm2以下である。 A pellicle according to another aspect of the present invention includes one main surface and the other main surface, and comprises a pellicle membrane made of SiC, and a border including holes and made of Si, the border supports the pellicle membrane from the other main surface side of the pellicle membrane, the pellicle membrane includes a plurality of protrusions on the other main surface, when viewed from the other main surface side of the pellicle membrane, the plurality of protrusions have a polygonal shape, and the density of the protrusions on the other main surface of the pellicle membrane is 1 x 107 /cm2 or more and 1 x 1010 / cm2 or less.

本発明のさらに他の局面に従うペリクルの製造方法は、一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜を基板に形成する工程を備え、基板は、ペリクル膜の他方の主面側からペリクル膜を支持し、基板に孔を形成する工程と、ペリクル膜の一方の主面に第1のグラフェン膜を形成する工程と、ペリクル膜の他方の主面に第2のグラフェン膜を形成する工程とをさらに備え、第2のグラフェン膜を形成する工程において、1000℃以上基板を構成する材料の融点未満の温度にペリクル膜を加熱した状態で、カーボンプリカーサおよび水素分子を含むガスをペリクル膜の他方の主面に供給する。 A method for manufacturing a pellicle according to yet another aspect of the present invention includes a step of forming a pellicle film made of SiC on a substrate, the substrate supporting the pellicle film from the other main surface side of the pellicle film, and further includes a step of forming a hole in the substrate, a step of forming a first graphene film on one main surface of the pellicle film, and a step of forming a second graphene film on the other main surface of the pellicle film, and in the step of forming the second graphene film, a gas containing a carbon precursor and hydrogen molecules is supplied to the other main surface of the pellicle film while the pellicle film is heated to a temperature of 1000°C or higher and lower than the melting point of the material constituting the substrate.

上記製造方法において好ましくは、ペリクル膜を形成する工程は、1000℃以上基板を構成する材料の融点未満の温度に基板を加熱した状態で、炭化水素分子および水素分子を含むガスを基板に供給することにより、基板を炭化する工程と、基板を炭化する工程の後で、SiCをエピタキシャル成長させる工程とを含み、基板を炭化する工程において、炭化水素分子および水素分子を含むガスにおける水素分子に対する炭化水素分子のモル比は、0より大きく10%以下である。 In the above manufacturing method, preferably, the step of forming the pellicle film includes a step of carbonizing the substrate by supplying a gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules to the substrate while the substrate is heated to a temperature of 1000°C or higher and lower than the melting point of the material constituting the substrate, and a step of epitaxially growing SiC after the step of carbonizing the substrate, and in the step of carbonizing the substrate, the molar ratio of hydrocarbon molecules to hydrogen molecules in the gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules is greater than 0 and less than or equal to 10%.

上記製造方法において好ましくは、基板を炭化する工程において、炭化水素分子および水素分子を含むガスにおける水素分子に対する炭化水素分子のモル比は、0より大きく10%以下である。 In the above manufacturing method, preferably, in the step of carbonizing the substrate, the molar ratio of hydrocarbon molecules to hydrogen molecules in the gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules is greater than 0 and less than or equal to 10%.

上記製造方法において好ましくは、基板を炭化する工程において、1100℃以上1300℃以下の温度に基板を加熱する。 In the above manufacturing method, preferably, in the step of carbonizing the substrate, the substrate is heated to a temperature of 1100°C or higher and 1300°C or lower.

上記製造方法において好ましくは、第1のグラフェン膜を形成する工程と、第2のグラフェン膜を形成する工程とは並行して行われ、第1および第2のグラフェン膜を形成する工程において、1000℃以上基板を構成する材料の融点未満の温度にペリクル膜を加熱した状態で、カーボンプリカーサおよび水素分子を含むガスをペリクル膜の一方の主面および他方の主面の各々に供給する。 In the above manufacturing method, preferably, the step of forming the first graphene film and the step of forming the second graphene film are performed in parallel, and in the steps of forming the first and second graphene films, a gas containing a carbon precursor and hydrogen molecules is supplied to each of one and the other main surfaces of the pellicle film while the pellicle film is heated to a temperature of 1000°C or higher and lower than the melting point of the material constituting the substrate.

上記製造方法において好ましくは、第2のグラフェン膜を形成する工程において、1×103Pa以上2×105Pa以下の圧力の雰囲気において、1100℃以上1200℃以下の温度にペリクル膜を加熱した状態でカーボンプリカーサおよび水素分子を含むガスを供給し、カーボンプリカーサおよび水素分子を含むガスにおける水素分子に対するカーボンプリカーサのモル比は、0.01%以上0.5%以下であり、より好ましくは0.1%以上0.2%以下である。 In the above manufacturing method, preferably, in the step of forming the second graphene film, a gas containing a carbon precursor and hydrogen molecules is supplied in a state in which the pellicle film is heated to a temperature of 1100° C. or more and 1200° C. or less in an atmosphere with a pressure of 1 ×10 3 Pa or more and 2×10 5 Pa or less, and the molar ratio of the carbon precursor to the hydrogen molecules in the gas containing the carbon precursor and the hydrogen molecules is 0.01% or more and 0.5% or less, more preferably 0.1% or more and 0.2% or less.

本発明のさらに他の局面に従うペリクルの製造方法は、一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜をSiよりなる基板に形成する工程を備え、基板は、ペリクル膜の他方の主面側からペリクル膜を支持し、基板に孔を形成する工程をさらに備え、ペリクル膜を形成する工程は、1000℃以上基板を構成する材料の融点未満の温度に基板を加熱した状態で、炭化水素分子および水素分子を含むガスを基板に供給することにより、基板を炭化する工程と、基板を炭化する工程の後で、SiCをエピタキシャル成長させる工程とを含み、基板を炭化する工程において、炭化水素分子および水素分子を含むガスにおける水素分子に対する炭化水素分子のモル比は、0より大きく10%以下である。 A method for manufacturing a pellicle according to yet another aspect of the present invention includes a step of forming a pellicle film made of SiC on a substrate made of Si, the substrate supporting the pellicle film from the other main surface side of the pellicle film, and further includes a step of forming holes in the substrate, the step of forming the pellicle film includes a step of carbonizing the substrate by supplying a gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules to the substrate while the substrate is heated to a temperature of 1000°C or higher and lower than the melting point of the material constituting the substrate, and a step of epitaxially growing SiC after the step of carbonizing the substrate, and in the step of carbonizing the substrate, the molar ratio of hydrocarbon molecules to hydrogen molecules in the gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules is greater than 0 and less than or equal to 10%.

本発明によれば、ペリクル膜の破損を抑止することのできるペリクルおよびペリクルの製造方法を提供することができる。 The present invention provides a pellicle that can prevent damage to the pellicle membrane and a method for manufacturing the pellicle.

本発明の一実施の形態において、ペリクル膜2の主面2aに対して垂直な平面で切った場合のペリクル1の構成を示す断面図である。In one embodiment of the present invention, this is a cross-sectional view showing the configuration of a pellicle 1 when cut along a plane perpendicular to a main surface 2a of a pellicle membrane 2. 本発明の第1の実施の形態において、ペリクル膜2の主面2a側から見た場合のペリクル1の構成を示す平面図である。1 is a plan view showing the configuration of a pellicle 1 when viewed from the main surface 2a side of a pellicle membrane 2 in a first embodiment of the present invention. FIG. 図1中A部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG. ペリクル膜2の主面2bの状態を模式的に示す図である。A diagram showing a schematic diagram of the state of the main surface 2b of the pellicle membrane 2. グラフェン膜3および4の各々を構成するグラフェンドメイン41の構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the configuration of a graphene domain 41 constituting each of the graphene films 3 and 4. FIG. グラフェン膜のラマンスペクトルを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a Raman spectrum of a graphene film. 本発明の一実施の形態におけるペリクル1の製造方法の第1の工程を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a first step of a method for manufacturing a pellicle 1 in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態におけるペリクル1の製造方法の第2の工程を示す断面図である。A cross-sectional view showing a second step of the method for manufacturing the pellicle 1 in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態におけるペリクル1の製造方法の第3の工程を示す断面図である。A cross-sectional view showing a third step of the method for manufacturing the pellicle 1 in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態におけるペリクル1の製造方法の第4の工程を示す断面図である。A cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing a pellicle 1 in one embodiment of the present invention. 図7中B部拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of part B in FIG. 図8中C部拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of part C in FIG. 8 . 図10中D部拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of part D in FIG. 本発明の一実施の形態において、CVD装置内でペリクル膜2を保持する方法の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of a method for holding a pellicle film 2 in a CVD apparatus in one embodiment of the present invention. 試料1~5の観察結果および試験結果を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the observation results and test results of samples 1 to 5. 試料1におけるボーダー側のグラフェン膜の主面のSEM画像である。1 is an SEM image of a principal surface of the graphene film on the border side in Sample 1. 試料1の断面のSEM画像である。1 is an SEM image of a cross section of Sample 1.

以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。本明細書において「面に形成されている」という表現は、その面と接触して形成されていることを意味している。「面側に形成されている」という表現は、その面と接触して形成されていることと、その面と接触せずに(その面と間隔をおいて)形成されていることとの両方を意味している。図面に示された各部材のサイズは概念上のサイズであり、各部材の実際の寸法とは異なる場合がある。 One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this specification, the expression "formed on a surface" means that it is formed in contact with that surface. The expression "formed on the surface side" means both that it is formed in contact with that surface and that it is formed without contacting that surface (at a distance from that surface). The size of each component shown in the drawings is a conceptual size and may differ from the actual dimensions of each component.

図1は、本発明の一実施の形態において、ペリクル膜2の主面2aに対して垂直な平面で切った場合のペリクル1の構成を示す断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a pellicle 1 when cut along a plane perpendicular to the main surface 2a of the pellicle membrane 2 in one embodiment of the present invention.

図1を参照して、本実施の形態におけるペリクル1(ペリクルの一例)は、ペリクル膜2(ペリクル膜2の一例)と、グラフェン膜3(第1のグラフェン膜の一例)と、グラフェン膜4(第2のグラフェン膜の一例)と、ボーダー5(ボーダーの一例)とを備えている。以降の説明において、ボーダー5に対するペリクル膜2の積層方向(図1中縦方向)を厚さ方向と記すことがある。 Referring to FIG. 1, pellicle 1 (an example of a pellicle) in this embodiment includes pellicle film 2 (an example of pellicle film 2), graphene film 3 (an example of a first graphene film), graphene film 4 (an example of a second graphene film), and border 5 (an example of a border). In the following description, the stacking direction of pellicle film 2 relative to border 5 (the vertical direction in FIG. 1) may be referred to as the thickness direction.

ペリクル膜2は、露光光を透過し、フォトマスクへの異物の付着を防止する。ペリクル膜2は、SiCからなっている。ペリクル膜2は、主面2aおよび主面2bを含んでいる。EUV光の透過性およびペリクル膜2の機械的強度を確保する観点から、ペリクル膜2は、5nm以上100nm以下の厚さwを有することが好ましい。ペリクル膜2は、5nm以上30nm以下の厚さwを有することがより好ましい。ペリクル膜2は、単結晶3C-SiC、多結晶SiC、またはアモルファスSiCなどよりなっている。特に、ペリクル膜2がボーダー5の主面5aにエピタキシャル成長されたものである場合、一般的に、ペリクル膜2は3C-SiCよりなっている。 The pellicle film 2 transmits the exposure light and prevents foreign matter from adhering to the photomask. The pellicle film 2 is made of SiC. The pellicle film 2 includes a main surface 2a and a main surface 2b. From the viewpoint of ensuring the transmittance of EUV light and the mechanical strength of the pellicle film 2, it is preferable that the pellicle film 2 has a thickness w of 5 nm or more and 100 nm or less. It is more preferable that the pellicle film 2 has a thickness w of 5 nm or more and 30 nm or less. The pellicle film 2 is made of single crystal 3C-SiC, polycrystalline SiC, amorphous SiC, or the like. In particular, when the pellicle film 2 is epitaxially grown on the main surface 5a of the border 5, the pellicle film 2 is generally made of 3C-SiC.

グラフェン膜3および4の各々は、ペリクル膜2の放熱を促進し、ペリクル膜2を保護する。グラフェン膜3はペリクル膜2の主面2aに形成されており、ペリクル膜2の主面2aと接触している。グラフェン膜4はペリクル膜2の主面2bに形成されており、ペリクル膜2の主面2bと接触している。 Each of the graphene films 3 and 4 promotes heat dissipation from the pellicle film 2 and protects the pellicle film 2. The graphene film 3 is formed on the main surface 2a of the pellicle film 2 and is in contact with the main surface 2a of the pellicle film 2. The graphene film 4 is formed on the main surface 2b of the pellicle film 2 and is in contact with the main surface 2b of the pellicle film 2.

ボーダー5は、ペリクル膜2の主面2b側からペリクル膜2を支持している。言い換えれば、ペリクル膜2は、ボーダー5の主面5a側に形成されている。ボーダー5は、孔51(孔の一例)を含んでいる。孔51の底部には、グラフェン膜4の主面4aが露出している。ボーダー5は、たとえばSiを含む単結晶の材料よりなっている。ボーダー5は、Siよりなっていてもよい。ボーダー5は、閉曲線の平面形状を有している。ボーダー5は主面5aおよび主面5bを含んでいる。ボーダー5がSiからなる場合、ボーダー5の主面5aには(100)面が露出している。ボーダー5がSiからなる場合、ボーダー5の主面5aには(111)面や(110)面が露出していてもよい。 The border 5 supports the pellicle film 2 from the main surface 2b side of the pellicle film 2. In other words, the pellicle film 2 is formed on the main surface 5a side of the border 5. The border 5 includes a hole 51 (an example of a hole). The main surface 4a of the graphene film 4 is exposed at the bottom of the hole 51. The border 5 is made of a single crystal material containing, for example, Si. The border 5 may be made of Si. The border 5 has a planar shape of a closed curve. The border 5 includes a main surface 5a and a main surface 5b. When the border 5 is made of Si, the (100) plane is exposed on the main surface 5a of the border 5. When the border 5 is made of Si, the (111) plane or the (110) plane may be exposed on the main surface 5a of the border 5.

ここでは、グラフェン膜4は、孔51の底部にのみ形成されており、ペリクル膜2とボーダー5との間には形成されていない。ペリクル膜2の主面2bとボーダー5の主面5aとは互いに接触している。グラフェン膜4は、ペリクル膜2の主面2b全体に形成されていてもよい。この場合、ペリクル膜2の主面2bとボーダー5の主面5aとはグラフェン膜4によって隔てられる。 Here, the graphene film 4 is formed only at the bottom of the hole 51, and is not formed between the pellicle film 2 and the border 5. The main surface 2b of the pellicle film 2 and the main surface 5a of the border 5 are in contact with each other. The graphene film 4 may be formed over the entire main surface 2b of the pellicle film 2. In this case, the main surface 2b of the pellicle film 2 and the main surface 5a of the border 5 are separated by the graphene film 4.

図2は、本発明の第1の実施の形態において、ペリクル膜2の主面2a側から見た場合のペリクル1の構成を示す平面図である。図1は、図2におけるI-I線に沿った断面図に相当する。図2では、ボーダー5の形状を示す目的で、ボーダー5は点線で示されているが、実際にはボーダー5は直接には見えない。 Figure 2 is a plan view showing the configuration of the pellicle 1 when viewed from the main surface 2a side of the pellicle film 2 in the first embodiment of the present invention. Figure 1 corresponds to a cross-sectional view taken along line I-I in Figure 2. In Figure 2, the border 5 is shown by a dotted line in order to show the shape of the border 5, but in reality the border 5 is not directly visible.

図2を参照して、ペリクル膜2、グラフェン膜3および4、ボーダー5、および孔51の各々は、任意の平面形状を有している。ペリクル膜2はその外周端部を閉曲線状のボーダー5によって支持されている。これにより、ペリクル膜2の機械的強度がボーダー5によって補強されている。ペリクル膜2、ならびにグラフェン膜3および4の各々は、たとえば図2(a)および図2(c)に示すように、円の平面形状を有していてもよいし、図2(b)に示すように、矩形の平面形状を有していてもよい。ボーダー5は、図2(b)に示すように、四角形状の平面形状を有していてもよいし、図2(a)および図2(c)に示すように、円の平面形状を有していてもよい。孔51は、図2(b)および図2(c)に示すように、四角形状の平面形状を有していてもよいし、図2(a)に示すように、円の平面形状を有していてもよい。 2, the pellicle film 2, the graphene films 3 and 4, the border 5, and the hole 51 each have an arbitrary planar shape. The pellicle film 2 is supported at its outer peripheral end by the border 5 having a closed curve shape. As a result, the mechanical strength of the pellicle film 2 is reinforced by the border 5. The pellicle film 2 and the graphene films 3 and 4 may each have a circular planar shape, for example, as shown in FIG. 2(a) and FIG. 2(c), or a rectangular planar shape as shown in FIG. 2(b). The border 5 may have a square planar shape as shown in FIG. 2(b), or a circular planar shape as shown in FIG. 2(a) and FIG. 2(c). The hole 51 may have a square planar shape as shown in FIG. 2(b) and FIG. 2(c), or a circular planar shape as shown in FIG. 2(a).

図3は、図1中A部の拡大図である。図4は、ペリクル膜2の主面2bの状態を模式的に示す図である。 Figure 3 is an enlarged view of part A in Figure 1. Figure 4 is a schematic diagram showing the state of the main surface 2b of the pellicle membrane 2.

図3および図4を参照して、ペリクル膜2は、ペリクル膜2の主面2bに形成された複数の突起22(突起の一例)とを含んでいる。ペリクル膜2の主面2b側から見た場合に、複数の突起22の各々は多角形状を有している。複数の突起22を構成する各辺は、特定の方位を有する結晶面によって構成されている。ここでは、ペリクル膜2の主面2b側から見た場合に、複数の突起22の各々は四角形状を有している。 Referring to Figures 3 and 4, the pellicle film 2 includes a plurality of protrusions 22 (an example of a protrusion) formed on the main surface 2b of the pellicle film 2. When viewed from the main surface 2b side of the pellicle film 2, each of the plurality of protrusions 22 has a polygonal shape. Each side constituting the plurality of protrusions 22 is formed by a crystal plane having a specific orientation. Here, when viewed from the main surface 2b side of the pellicle film 2, each of the plurality of protrusions 22 has a quadrangular shape.

複数の突起22の各々の表面の少なくとも一部は、たとえば(111)面を含んでいる。具体的には、突起22が四角形状である場合、1つの突起22における一辺は2つの結晶面221および222を含んでいる。1つの突起22は8つのSiCの結晶面221および222を含んでいる。結晶面221は、1つの突起22における外側の結晶面である。結晶面222は、1つの突起22における内側の結晶面である。結晶面221の各々は、たとえば(111)面によって構成されている。ペリクル膜2の主面2aの突起22の密度は、1×107/cm2以上1×1010/cm2以下である。 At least a portion of the surface of each of the plurality of protrusions 22 includes, for example, a (111) plane. Specifically, when the protrusions 22 are rectangular, one side of one protrusion 22 includes two crystal faces 221 and 222. One protrusion 22 includes eight crystal faces 221 and 222 of SiC. The crystal face 221 is an outer crystal face of one protrusion 22. The crystal face 222 is an inner crystal face of one protrusion 22. Each of the crystal faces 221 is, for example, composed of a (111) plane. The density of the protrusions 22 on the main surface 2a of the pellicle film 2 is 1×10 7 /cm 2 or more and 1×10 10 /cm 2 or less.

ペリクル膜の主面の突起の密度は、ペリクル膜の主面の平面SEM(Scanning Electron Microscope)画像もしくは鳥瞰SEM画像を撮影し、所定の領域(たとえば1μmの一辺を有する正方形の領域)に存在する突起の数を数えることにより、測定される。 The density of protrusions on the main surface of the pellicle membrane is measured by taking a planar SEM (Scanning Electron Microscope) image or a bird's-eye SEM image of the main surface of the pellicle membrane and counting the number of protrusions present in a specified area (e.g., a square area with a side of 1 μm).

上述のペリクル膜2の構成は、後述するペリクル膜2の成膜方法を採用することで実現される。ペリクル1におけるペリクル膜2は、突起22を含んでいなくてもよい。 The above-mentioned configuration of the pellicle film 2 is realized by adopting a method for forming the pellicle film 2 described below. The pellicle film 2 in the pellicle 1 does not need to include the protrusions 22.

図5は、グラフェン膜3および4の各々を構成するグラフェンドメイン41の構成を示す断面図である。 Figure 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the graphene domains 41 that make up each of the graphene films 3 and 4.

図3~図5を参照して、グラフェン膜3および4の各々は、複数のグラフェンドメイン41(グラフェンドメインの一例)を含んでいる。複数のグラフェンドメイン41の各々は厚さ方向に積層されている。1つのグラフェンドメイン41の層と、その上のグラフェンドメイン41の層とは、ファンデルワールス力によって、0.345nmの間隔をおいて形成されている。ペリクル膜2の主面2aおよび2bの各々には、複数のグラフェンドメイン41が多重に敷き詰められている。ペリクル膜2の主面2aおよび2bの各々は、複数のグラフェンドメイン41によって覆われている。グラフェン膜3および4の各々を構成する複数のグラフェンドメイン41の各々は、単結晶または多結晶である。グラフェン膜3および4の各々を構成する複数のグラフェンドメイン41(より詳細には、グラフェン膜3および4の各々の表面付近を構成する複数のグラフェンドメイン41)のうち少なくとも一部のグラフェンドメイン41は、中央部分411(第1の部分の一例)と、外周部分412(第2の部分の一例)とを含んでいる。中央部分411は、ペリクル膜2の主面2aまたは2bに沿って延在している。中央部分411は、ペリクル膜2または下層のグラフェンドメイン41と接触している。外周部分412は、中央部分411の周囲においてペリクル膜2から離れる方向に突出している。外周部分412は、グラフェンドメイン41における端部であり、ペリクル膜2から離れる方向にめくれ上がっている。 3 to 5, each of the graphene films 3 and 4 includes a plurality of graphene domains 41 (an example of a graphene domain). Each of the plurality of graphene domains 41 is stacked in the thickness direction. One layer of graphene domains 41 and a layer of graphene domains 41 thereon are formed at intervals of 0.345 nm by van der Waals forces. A plurality of graphene domains 41 are laid out in a multi-layer on each of the main surfaces 2a and 2b of the pellicle film 2. Each of the main surfaces 2a and 2b of the pellicle film 2 is covered with a plurality of graphene domains 41. Each of the plurality of graphene domains 41 constituting each of the graphene films 3 and 4 is single crystal or polycrystalline. At least a portion of the graphene domains 41 among the plurality of graphene domains 41 constituting each of the graphene films 3 and 4 (more specifically, the plurality of graphene domains 41 constituting the vicinity of the surface of each of the graphene films 3 and 4) includes a central portion 411 (an example of a first portion) and a peripheral portion 412 (an example of a second portion). The central portion 411 extends along the main surface 2a or 2b of the pellicle film 2. The central portion 411 is in contact with the pellicle film 2 or the underlying graphene domain 41. The peripheral portion 412 protrudes in a direction away from the pellicle film 2 around the central portion 411. The peripheral portion 412 is an end of the graphene domain 41, and is turned up in a direction away from the pellicle film 2.

なお、グラフェン膜3および4のうちいずれか一方のみ(たとえばグラフェン膜4のみ)が複数のグラフェンドメイン41を含んでいてもよい。 In addition, only one of the graphene films 3 and 4 (for example, only the graphene film 4) may include multiple graphene domains 41.

グラフェン膜3および4の各々におけるグラフェンドメイン41の突出した部分である外周部分412の密度は、1×106個/cm2以上1×1014個/cm2以下である。グラフェン膜3および4の各々における複数のグラフェンドメイン41の各々の粒径は、好ましくは1nm以上1μm以下であり、より好ましくは3nm以上50nm以下である。 The density of outer circumferential portions 412 which are protruding portions of graphene domains 41 in each of graphene films 3 and 4 is 1× 10 particles/cm or more and 1× 10 particles/cm or less. The grain size of each of the plurality of graphene domains 41 in each of graphene films 3 and 4 is preferably 1 nm or more and 1 μm or less, and more preferably 3 nm or more and 50 nm or less.

グラフェン膜におけるグラフェンドメインの粒径は、グラフェン膜のラマンスペクトルに基づいて次の方法で測定される。 The particle size of the graphene domains in the graphene film is measured by the following method based on the Raman spectrum of the graphene film.

図6は、グラフェン膜のラマンスペクトルを模式的に示す図である。 Figure 6 is a schematic diagram showing the Raman spectrum of a graphene film.

図6を参照して、グラフェン膜のラマンスペクトルは、メインのピークとして、Dバンド(1350cm-1付近)と、Gバンド(1582cm-1付近)と、2Dバンド(2685cm-1付近)とを有している。Dバンドは、不規則構造または欠陥に由来するピークである。Gバンドは、グラフェンを構成するsp2結合カーボンの平面内運動に由来するピークである。Gピークの高さIGに対するDピークの高さIDの比を比ID/IGとし、ラマンスペクトル測定時の入射光の波長を波長λとした場合、グラフェンドメインの粒径GDは、以下の式(1)を用いて算出される。 6, the Raman spectrum of the graphene film has a D band (near 1350 cm -1 ), a G band (near 1582 cm -1 ), and a 2D band (near 2685 cm -1 ) as main peaks. The D band is a peak derived from an irregular structure or defects. The G band is a peak derived from the in-plane motion of sp2 bonded carbon constituting graphene. When the ratio of the height ID of the D peak to the height IG of the G peak is the ratio ID/IG and the wavelength of the incident light during the Raman spectrum measurement is the wavelength λ, the particle size GD of the graphene domain is calculated using the following formula (1).

粒径GD=(2.4×10-10(nm-3))×λ4/(比ID/IG) ・・(1) Grain size GD=(2.4×10 −10 (nm −3 ))×λ 4 /(ratio ID/IG) (1)

上記式(1)によれば、波長λが532nmであり、比ID/IGが1である場合、粒径GDは19.2nmとなる。 According to the above formula (1), when the wavelength λ is 532 nm and the ratio ID/IG is 1, the particle size GD is 19.2 nm.

上述のグラフェンドメイン41を含むグラフェン膜3および4の構成は、後述するグラフェン膜3および4の形成方法を採用することで実現される。 The configuration of the graphene films 3 and 4 including the graphene domains 41 described above is realized by employing a method for forming the graphene films 3 and 4 described below.

続いて、本実施の形態におけるペリクル1の製造方法について説明する。 Next, we will explain the manufacturing method of the pellicle 1 in this embodiment.

図7~図10は、本発明の一実施の形態におけるペリクル1の製造方法を工程順に示す断面図である。図11は、図7中B部拡大図である。図12は、図8中C部拡大図である。図13は、図10中D部拡大図である。 Figures 7 to 10 are cross-sectional views showing the process steps of a method for manufacturing a pellicle 1 in one embodiment of the present invention. Figure 11 is an enlarged view of part B in Figure 7. Figure 12 is an enlarged view of part C in Figure 8. Figure 13 is an enlarged view of part D in Figure 10.

図7および図11を参照して、板状の基板5(基板の一例)を準備する。基板5は、孔が形成される前の状態のボーダーに相当する。次に、ペリクル膜2を基板5の主面5aに形成する。 Referring to Figures 7 and 11, a plate-shaped substrate 5 (an example of a substrate) is prepared. The substrate 5 corresponds to the border before the holes are formed. Next, the pellicle film 2 is formed on the main surface 5a of the substrate 5.

ペリクル膜2は、次のように2段階の工程で形成される。 The pellicle membrane 2 is formed in a two-step process as follows:

1段階目の工程として、基板5の主面5aを炭化する。具体的には、1000℃以上基板5を構成する材料(ここではSi)の融点未満の温度に基板5を加熱した状態で、炭化水素分子およびH(水素)分子を含む混合ガスを基板5の主面5aに供給する。これにより、基板5の主面5aが炭化され、SiC膜23が形成される。基板5の加熱温度は、1100℃以上1300℃以下であることが好ましい。 In the first step, the main surface 5a of the substrate 5 is carbonized. Specifically, the substrate 5 is heated to a temperature of 1000°C or higher but lower than the melting point of the material (here, Si) that constitutes the substrate 5, and a mixed gas containing hydrocarbon molecules and H (hydrogen) molecules is supplied to the main surface 5a of the substrate 5. This carbonizes the main surface 5a of the substrate 5, and a SiC film 23 is formed. The heating temperature of the substrate 5 is preferably 1100°C or higher but lower than 1300°C.

上記の条件下では、混合ガス中のC原子が基板5の主面5aのSiと反応して、SiC膜23となる。SiC膜23の形成と並行して、混合ガス中のH原子がラジカルに変化して、基板5の主面5aにおけるSiC膜23で被覆されていない部分のSiを選択的にエッチングする。これにより、基板5の主面5aに窪み53が形成される。窪み53を構成するSiの結晶面531は、(111)面などの特定の面となり、基板5の主面5aの結晶面の面方位に依存する。 Under the above conditions, C atoms in the mixed gas react with Si on the main surface 5a of the substrate 5 to form the SiC film 23. In parallel with the formation of the SiC film 23, H atoms in the mixed gas are converted into radicals, which selectively etch away the Si on the main surface 5a of the substrate 5 that is not covered by the SiC film 23. This forms a depression 53 on the main surface 5a of the substrate 5. The crystal plane 531 of the Si that constitutes the depression 53 is a specific plane, such as a (111) plane, and depends on the crystal plane orientation of the main surface 5a of the substrate 5.

上記の混合ガスにおけるH分子に対する炭化水素分子のモル比は、0より大きく10%以下である。これにより、混合ガス中の炭化水素分子の濃度がSiC膜を緻密に形成する濃度に達しない程度に低くなるため、SiC膜23が網目状の構造になる。その結果、網目状のSiC膜23の隙間に窪み53を形成することができる。 The molar ratio of hydrocarbon molecules to H molecules in the above mixed gas is greater than 0 and less than or equal to 10%. This makes the concentration of hydrocarbon molecules in the mixed gas low enough not to reach the concentration required to form a dense SiC film, so that the SiC film 23 has a mesh-like structure. As a result, depressions 53 can be formed in the gaps in the mesh-like SiC film 23.

図8および図12を参照して、2段階目の工程として、SiC膜23の主面23aにSiC膜24をエピタキシャル成長させる。SiC膜24は、網目状のSiC膜23の隙間および窪み53にも形成される。SiC膜23および24は、ペリクル膜2となる。これにより、主面2aおよび2bを含むペリクル膜2が、基板5の主面5aに形成される。基板5は、ペリクル膜2の主面2b側からペリクル膜2を支持する。SiC膜24における窪み53を埋める部分は、突起22となる。突起22はSiC膜23よりも基板5側に突出し、ペリクル膜2の主面2bの一部を構成する。突起22における基板5と接触する結晶面は、結晶面221となり、窪み53を構成するSiの結晶面531と同じ面方位を有する。窪み53の結晶面531が(111)面を含む場合には、突起22の結晶面221も(111)面を含む。ペリクル膜2の主面2aの突起22の密度は、1×107/cm2以上1×1010/cm2以下となる。 8 and 12, in the second step, the SiC film 24 is epitaxially grown on the main surface 23a of the SiC film 23. The SiC film 24 is also formed in the gaps and recesses 53 of the mesh-like SiC film 23. The SiC films 23 and 24 become the pellicle film 2. As a result, the pellicle film 2 including the main surfaces 2a and 2b is formed on the main surface 5a of the substrate 5. The substrate 5 supports the pellicle film 2 from the main surface 2b side of the pellicle film 2. The portion of the SiC film 24 filling the recess 53 becomes the protrusion 22. The protrusion 22 protrudes toward the substrate 5 more than the SiC film 23 and constitutes a part of the main surface 2b of the pellicle film 2. The crystal surface of the protrusion 22 that contacts the substrate 5 becomes the crystal surface 221, and has the same plane orientation as the Si crystal surface 531 that constitutes the recess 53. When the crystal face 531 of the recess 53 includes a (111) plane, the crystal face 221 of the protrusion 22 also includes a (111) plane. The density of the protrusions 22 on the main surface 2a of the pellicle film 2 is 1×10 7 /cm 2 or more and 1×10 10 /cm 2 or less.

なお、1段階目の工程で使用する混合ガスにおけるH分子に対する炭化水素分子のモル比が小さい程、基板5の主面5aに窪み53の数が増加し、ペリクル膜2の突起22の数が増加する。具体的には、混合ガスにおけるH分子に対する炭化水素分子のモル比が0より大きく10%以下である場合には、ペリクル膜2の主面2aの突起22の密度は、1×107/cm2以上1×1010/cm2以下となる。 It should be noted that the smaller the molar ratio of hydrocarbon molecules to H molecules in the mixed gas used in the first step, the more the number of depressions 53 on the main surface 5a of the substrate 5 and the more the number of protrusions 22 on the pellicle film 2. Specifically, when the molar ratio of hydrocarbon molecules to H molecules in the mixed gas is greater than 0 and less than or equal to 10%, the density of the protrusions 22 on the main surface 2a of the pellicle film 2 is greater than or equal to 1 x 107 /cm2 and less than or equal to 1 x 1010 /cm2.

図9を参照して、基板5の主面5bの外周端部に、SiCなどよりなるマスク層91を形成する。マスク層91をマスクとして、基板5の主面5bの中央部RG1を除去する。中央部RG1の除去は任意の方法で行われ、たとえばサンドブラスト加工などの機械研磨により行われる。 Referring to FIG. 9, a mask layer 91 made of SiC or the like is formed on the outer peripheral edge of the main surface 5b of the substrate 5. Using the mask layer 91 as a mask, the central portion RG1 of the main surface 5b of the substrate 5 is removed. The central portion RG1 is removed by any method, for example, mechanical polishing such as sandblasting.

中央部RG1が除去された結果、基板5の主面5bには、基板5を構成する材料を底面とする溝52が形成される。溝52は基板5を貫通しない程度の深さを有している。溝52の存在により、基板5の中央部の厚さは、基板5の外周端部の厚さよりも薄くなる。 As a result of removing the central portion RG1, a groove 52 is formed on the main surface 5b of the substrate 5, with the material constituting the substrate 5 as its bottom surface. The groove 52 has a depth that does not penetrate the substrate 5. Due to the presence of the groove 52, the thickness of the central portion of the substrate 5 is thinner than the thickness of the outer peripheral edge portion of the substrate 5.

なお、基板5に溝52を形成した後で、ペリクル膜2が基板5の主面5aに形成されてもよい。 In addition, after forming the grooves 52 in the substrate 5, the pellicle film 2 may be formed on the main surface 5a of the substrate 5.

図10および図13を参照して、ペリクル膜2の形成後に、基板5の一部である溝52の底面RG2をウエットエッチングにより除去する。底面RG2が除去された結果、溝52は、基板5を貫通する孔51となり、基板5はボーダー5となる。孔51の底面にはペリクル膜2の主面2bが露出する。底面RG2の除去方法としてウエットエッチングを採用することで、底面RG2の除去の際にペリクル膜2へ与えるダメージを抑止することができる。なお、任意の方法での溝52の形成を行わずに、ウエットエッチングのみを用いて板状の基板5に孔51が形成されてもよい。孔51の形成後、マスク層91を除去する。これにより、構造体1aが得られる。なお、構造体1aにおいて、マスク層91は除去されなくてもよい。 10 and 13, after the formation of the pellicle film 2, the bottom surface RG2 of the groove 52, which is a part of the substrate 5, is removed by wet etching. As a result of removing the bottom surface RG2, the groove 52 becomes a hole 51 penetrating the substrate 5, and the substrate 5 becomes a border 5. The main surface 2b of the pellicle film 2 is exposed at the bottom surface of the hole 51. By adopting wet etching as a method for removing the bottom surface RG2, damage to the pellicle film 2 when removing the bottom surface RG2 can be suppressed. Note that the hole 51 may be formed in the plate-shaped substrate 5 using only wet etching without forming the groove 52 by any method. After the hole 51 is formed, the mask layer 91 is removed. This results in the structure 1a. Note that the mask layer 91 does not have to be removed in the structure 1a.

底面RG2のウエットエッチングの際に用いる薬液としては、たとえばフッ酸および硝酸などの酸化作用のある酸を含む混酸や、水酸化カリウム(KOH)水溶液などが用いられる。ペリクル膜2がエッチングされることを抑止し、ペリクル膜2の品質を良好にするためには、基板5のウエットエッチングの薬液としてフッ酸および硝酸からなる混酸を用いることが好ましい。 The chemical used in wet etching the bottom surface RG2 may be, for example, a mixed acid containing an oxidizing acid such as hydrofluoric acid and nitric acid, or an aqueous solution of potassium hydroxide (KOH). In order to prevent the pellicle film 2 from being etched and to improve the quality of the pellicle film 2, it is preferable to use a mixed acid made of hydrofluoric acid and nitric acid as the chemical for wet etching the substrate 5.

底面RG2のウエットエッチングの際は、ウエットエッチングに用いる薬液に対してペリクル膜2および基板5を相対的に動かすことにより行われることが好ましい。特に、ペリクル膜2および基板5を動かしている間に薬液から受ける圧力によりペリクル膜2が破損する事態を回避するためには、ペリクル膜2の主面2aに対して平行な平面内の方向にペリクル膜2および基板5を動かすことが好ましい。このようなウエットエッチングとして、スピンエッチングが最も好ましい。 When wet etching the bottom surface RG2, it is preferable to perform the wet etching by moving the pellicle film 2 and the substrate 5 relative to the chemical solution used for the wet etching. In particular, in order to avoid a situation in which the pellicle film 2 is damaged due to the pressure from the chemical solution while the pellicle film 2 and the substrate 5 are being moved, it is preferable to move the pellicle film 2 and the substrate 5 in a direction within a plane parallel to the main surface 2a of the pellicle film 2. As such wet etching, spin etching is most preferable.

なお、マスク層91は、Siに対して酸化作用のある酸とフッ酸とを含む薬液と、Siに対して酸化作用の無い成分のみで構成されたアルカリ水溶液とのうち少なくともいずれか一方に対して不溶性である材料よりなっていればよい。マスク層91は、たとえばSiC、SiN、SiO2(酸化ケイ素)、またはフォトレジストなどよりなっていてもよい。 The mask layer 91 may be made of a material that is insoluble in at least one of a chemical solution containing an acid that has an oxidizing effect on Si and hydrofluoric acid, and an alkaline aqueous solution composed only of components that have no oxidizing effect on Si. The mask layer 91 may be made of, for example, SiC, SiN, SiO2 (silicon oxide), photoresist, or the like.

図10に示す構造体1aは、図1のペリクル1においてグラフェン膜3および4を省略した構造を有している。グラフェン膜3および4を省略した構造体1aをペリクルとして用いることも可能である。 The structure 1a shown in FIG. 10 has a structure in which the graphene films 3 and 4 are omitted from the pellicle 1 in FIG. 1. It is also possible to use the structure 1a in which the graphene films 3 and 4 are omitted as a pellicle.

図1を参照して、続いて、CVD(Chemical vapor deposition)法などを用いて、ペリクル膜2の主面2aにグラフェン膜3を形成し、ペリクル膜2の主面2bにグラフェン膜4を形成する。グラフェン膜3および4の形成は並行して行われることが好ましい。グラフェン膜3および4を形成する際には、1000℃以上基板5を構成する材料(ここではSi)の融点未満の温度にペリクル膜2を加熱した状態で、カーボンプリカーサおよびH分子を含む混合ガスが、ペリクル膜2の主面2aおよび主面2bの各々に供給される。 Referring to FIG. 1, a graphene film 3 is then formed on the main surface 2a of the pellicle film 2 by using a CVD (chemical vapor deposition) method or the like, and a graphene film 4 is formed on the main surface 2b of the pellicle film 2. The graphene films 3 and 4 are preferably formed in parallel. When forming the graphene films 3 and 4, a mixed gas containing a carbon precursor and H molecules is supplied to each of the main surfaces 2a and 2b of the pellicle film 2 while the pellicle film 2 is heated to a temperature of 1000° C. or higher and lower than the melting point of the material (here, Si) constituting the substrate 5.

グラフェン膜3および4の形成の際の雰囲気の圧力は、減圧、常圧、および加圧のいずれで行われてもよい。但し、ペリクル膜2の成膜装置などを使ってグラフェン膜3および4の形成を行う観点から、グラフェン膜3および4の形成の際の雰囲気の圧力は、1×10-4Pa以上2×105Pa以下の圧力であることが好ましく、1×103Pa以上2×105Pa以下の圧力であることがより好ましい。熱による基板5の変形を抑止する観点で、グラフェン膜3および4の各々を形成する際のペリクル膜2の温度は、1100℃以上1200℃以下の温度であることが好ましい。 The pressure of the atmosphere when the graphene films 3 and 4 are formed may be any of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure. However, from the viewpoint of forming the graphene films 3 and 4 using a film forming device for the pellicle film 2, the pressure of the atmosphere when the graphene films 3 and 4 are formed is preferably 1×10 −4 Pa or more and 2×10 5 Pa or less, and more preferably 1×10 3 Pa or more and 2×10 5 Pa or less. From the viewpoint of suppressing deformation of the substrate 5 due to heat, the temperature of the pellicle film 2 when each of the graphene films 3 and 4 is formed is preferably 1100° C. or more and 1200° C. or less.

カーボンプリカーサおよびH分子を含む混合ガスにおけるH分子に対するカーボンプリカーサのモル比は、たとえば0.01%以上100%以下である。カーボンプリカーサおよびH分子を含む混合ガスにおけるH分子に対するカーボンプリカーサのモル比は、0.01%以上1%以下であることが好ましく、0.1%以上0.2%以下であることがより好ましい。 The molar ratio of carbon precursor to H molecules in a mixed gas containing carbon precursor and H molecules is, for example, 0.01% or more and 100% or less. The molar ratio of carbon precursor to H molecules in a mixed gas containing carbon precursor and H molecules is preferably 0.01% or more and 1% or less, and more preferably 0.1% or more and 0.2% or less.

カーボンプリカーサとしては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、アセチレン、プロピン、ブチン、ペンチン、ヘキシン、ヘプチン、またはオクチンなどの炭化水素が用いられる。カーボンプリカーサとして、特にメタン、エタン、またはプロパンを用いることが好ましい。 As the carbon precursor, a hydrocarbon such as methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, ethylene, propylene, butene, pentene, hexene, heptene, octene, acetylene, propyne, butyne, pentyne, hexyne, heptyne, or octyne is used. As the carbon precursor, it is particularly preferable to use methane, ethane, or propane.

なお、グラフェン膜を形成する際のペリクル膜2の温度が低い程、グラフェン膜におけるグラフェンドメインの密度は増加し、グラフェン膜におけるグラフェンドメインの粒径は小さくなる。グラフェン膜3および4の各々を形成する際のペリクル膜2の温度が1100℃以上1200℃以下である場合、グラフェン膜3および4の各々における複数のグラフェンドメイン41の各々の粒径は、3nm以上50nm以下となる。 The lower the temperature of the pellicle film 2 when the graphene film is formed, the higher the density of the graphene domains in the graphene film and the smaller the particle size of the graphene domains in the graphene film. When the temperature of the pellicle film 2 when each of the graphene films 3 and 4 is formed is 1100°C or higher and 1200°C or lower, the particle size of each of the multiple graphene domains 41 in each of the graphene films 3 and 4 is 3 nm or higher and 50 nm or lower.

グラフェン膜3および4の形成を並行して行うために、グラフェン膜3および4の形成の際に、ペリクル膜2は次の方法で保持されることが好ましい。 In order to form the graphene films 3 and 4 in parallel, it is preferable that the pellicle film 2 is held in the following manner during the formation of the graphene films 3 and 4.

図14は、本発明の一実施の形態において、CVD装置内でペリクル膜2を保持する方法の一例を示す平面図である。 Figure 14 is a plan view showing an example of a method for holding the pellicle film 2 in a CVD device in one embodiment of the present invention.

図14を参照して、CVD装置は、ペリクル膜2を保持するための保持部81を含んでいる。保持部81は、環状の外周部81aと、外周部81aの内周側端部に等間隔で設けられた複数(ここでは3つ)の突出部81bとを含んでいる。複数の突出部81bの各々は直線状であり、外周部81aの中心に向かって突出している。ペリクル膜2は、主面2aが上を向くように複数の突出部81bの各々の先端上に載置される。カーボンプリカーサおよびH分子を含む混合ガスは、ペリクル膜2の主面2a上において矢印AR1で示す方向に流される。カーボンプリカーサおよびH分子を含む混合ガスの一部は、外周部81aと複数の突出部81bとの間の空間SPを通じてペリクル膜2の主面2bに回り込む。 Referring to FIG. 14, the CVD apparatus includes a holding portion 81 for holding the pellicle film 2. The holding portion 81 includes an annular outer peripheral portion 81a and a plurality of (three in this example) protruding portions 81b provided at equal intervals on the inner peripheral end of the outer peripheral portion 81a. Each of the plurality of protruding portions 81b is linear and protrudes toward the center of the outer peripheral portion 81a. The pellicle film 2 is placed on the tip of each of the plurality of protruding portions 81b so that the main surface 2a faces upward. A mixed gas containing carbon precursors and H molecules is caused to flow in the direction indicated by the arrow AR1 on the main surface 2a of the pellicle film 2. A portion of the mixed gas containing carbon precursors and H molecules flows around to the main surface 2b of the pellicle film 2 through the space SP between the outer peripheral portion 81a and the plurality of protruding portions 81b.

上述の方法を用いることにより、カーボンプリカーサおよび水素分子を含む混合ガスがペリクル膜2の主面2aおよび2bの各々に供給される。ペリクル膜2の主面2aおよび2bの両方がカーボンプリカーサと接触する。その結果、ペリクル膜2の主面2aおよび2bの各々にグラフェン膜3および4の各々を並行して形成することができる。 By using the above-mentioned method, a mixed gas containing a carbon precursor and hydrogen molecules is supplied to each of the main surfaces 2a and 2b of the pellicle film 2. Both the main surfaces 2a and 2b of the pellicle film 2 are in contact with the carbon precursor. As a result, the graphene films 3 and 4 can be formed in parallel on each of the main surfaces 2a and 2b of the pellicle film 2.

[実施の形態の効果] [Effects of the embodiment]

上述の実施の形態では、ペリクル膜2の主面2aおよび2bの各々がグラフェン膜3および4の各々によって覆われる。ペリクル膜2を構成するSiCの原子間結合力と比較して、グラフェン膜3および4を構成するグラフェンの原子間結合力は強い。このため、ペリクル膜を構成するSiCの蒸発や、水素ラジカルによるペリクル膜のエッチングを防止することができる。その結果、ペリクル膜2の破損を抑止することができる。 In the above-described embodiment, each of the main surfaces 2a and 2b of the pellicle film 2 is covered by each of the graphene films 3 and 4. Compared to the interatomic bonding force of the SiC that constitutes the pellicle film 2, the interatomic bonding force of the graphene that constitutes the graphene films 3 and 4 is stronger. This makes it possible to prevent evaporation of the SiC that constitutes the pellicle film and etching of the pellicle film by hydrogen radicals. As a result, damage to the pellicle film 2 can be suppressed.

加えて、グラフェン膜3および4の各々を構成する複数のグラフェンドメイン41の各々の外周部分412は、ペリクル膜2から離れる方向に突出している。突出した外周部分412の存在により、グラフェン膜3および4の表面積が増加し、ペリクル膜2の放熱効率が向上する。その結果、ペリクル膜2が高温になりにくくなり、ペリクル膜2の破損を抑止することができる。 In addition, the peripheral portion 412 of each of the multiple graphene domains 41 constituting each of the graphene films 3 and 4 protrudes in a direction away from the pellicle film 2. The presence of the protruding peripheral portion 412 increases the surface area of the graphene films 3 and 4, improving the heat dissipation efficiency of the pellicle film 2. As a result, the pellicle film 2 is less likely to become hot, and damage to the pellicle film 2 can be suppressed.

さらに、ペリクル膜2の主面2bには複数の突起22が存在している。突起22の存在により、ペリクル膜2の表面積が増加し、ペリクル膜2の放熱効率が向上する。その結果、ペリクル膜2が高温になりにくくなり、ペリクル膜2の破損を抑止することができる。 Furthermore, there are multiple protrusions 22 on the main surface 2b of the pellicle film 2. The presence of the protrusions 22 increases the surface area of the pellicle film 2, improving the heat dissipation efficiency of the pellicle film 2. As a result, the pellicle film 2 is less likely to become hot, and damage to the pellicle film 2 can be suppressed.

[実施例] [Example]

本願発明者らは、以下の試料1~5を作製した。 The inventors prepared the following samples 1 to 5.

試料1(本発明例):上述の実施の形態に記載した製造方法を用いて、図1に示すペリクル1を製造した。基板の主面を炭化することにより第1のSiC膜を形成する工程と、第1のSiC膜の主面に第2のSiC膜をエピタキシャル成長させる工程とを含む2段階の工程で、基板の主面にペリクル膜を形成した。第1のSiC膜の形成の際には、1175℃に基板を加熱した状態で、炭化水素分子および水素分子を含む混合ガスを基板に供給した。混合ガスにおける水素分子に対する炭化水素分子のモル比を1%とした。ペリクル膜の2つの主面の各々にグラフェン膜を形成する際には、カーボンプリカーサおよび水素分子(H2分子)を含む混合ガスを、ペリクル膜の2つの主面の各々に供給した。混合ガスにおける水素分子に対するカーボンプリカーサのモル比を0.15%とした。ペリクル膜の2つの主面の各々にグラフェン膜を形成する際には、ペリクル膜の温度を1200℃に設定し、雰囲気の圧力を1×105Paに設定した。 Sample 1 (Example of the present invention): The pellicle 1 shown in FIG. 1 was manufactured using the manufacturing method described in the above embodiment. A pellicle film was formed on the main surface of the substrate in a two-step process including a process of forming a first SiC film by carbonizing the main surface of the substrate and a process of epitaxially growing a second SiC film on the main surface of the first SiC film. When forming the first SiC film, a mixed gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules was supplied to the substrate while the substrate was heated to 1175° C. The molar ratio of the hydrocarbon molecules to the hydrogen molecules in the mixed gas was 1%. When forming a graphene film on each of the two main surfaces of the pellicle film, a mixed gas containing a carbon precursor and hydrogen molecules (H 2 molecules) was supplied to each of the two main surfaces of the pellicle film. The molar ratio of the carbon precursor to the hydrogen molecules in the mixed gas was 0.15%. When forming the graphene film on each of the two main surfaces of the pellicle film, the temperature of the pellicle film was set to 1200° C., and the pressure of the atmosphere was set to 1×10 5 Pa.

試料2(本発明例):図10に示す構造体1a(グラフェン膜の無いペリクル)を製造した。グラフェン膜を形成しない以外は、試料1のペリクルの製造方法と同じ方法を用いてペリクルを製造した。 Sample 2 (Example of the present invention): Structure 1a (pellicle without graphene film) shown in FIG. 10 was manufactured. The pellicle was manufactured using the same method as the pellicle manufacturing method for sample 1, except that the graphene film was not formed.

試料3(本発明例):第1のSiC膜の形成の際には、炭化水素分子を含み水素分子を含まないガスを基板に供給した。これ以外は、試料1のペリクルの製造方法と同じ方法を用いてペリクルを製造した。 Sample 3 (example of the present invention): When forming the first SiC film, a gas containing hydrocarbon molecules but not hydrogen molecules was supplied to the substrate. Other than this, the pellicle was manufactured using the same method as the pellicle manufacturing method for sample 1.

試料4(比較例):グラフェン膜の無いペリクルを製造した。第1のSiC膜の形成の際には、炭化水素分子を含み水素分子を含まないガスを基板に供給した。これ以外は、試料2と同じ方法でペリクルを製造した。 Sample 4 (Comparative Example): A pellicle without a graphene film was manufactured. When forming the first SiC film, a gas containing hydrocarbon molecules but not hydrogen molecules was supplied to the substrate. Other than this, the pellicle was manufactured in the same manner as sample 2.

試料5(比較例):ペリクル膜の2つの主面の各々にグラフェン膜を形成する際には、カーボンプリカーサおよび水素分子を含む混合ガスを基板に供給した。混合ガスにおける水素分子に対するカーボンプリカーサのモル比を0.005%とした。これ以外は、試料3と同じ方法でペリクルを製造した。 Sample 5 (Comparative Example): When forming a graphene film on each of the two main surfaces of the pellicle film, a mixed gas containing a carbon precursor and hydrogen molecules was supplied to the substrate. The molar ratio of carbon precursor to hydrogen molecules in the mixed gas was 0.005%. Other than this, the pellicle was manufactured in the same manner as sample 3.

図15は、試料1~5の観察結果および試験結果を示す図である。図16は、試料1におけるボーダー側のグラフェン膜の主面のSEM画像である。図17は、試料1の断面のSEM画像である。図17では、ボーダー側のグラフェン膜におけるグラフェンドメインの形状が点線で示されている。 Figure 15 shows the observation and test results of samples 1 to 5. Figure 16 is an SEM image of the main surface of the graphene film on the border side of sample 1. Figure 17 is an SEM image of the cross section of sample 1. In Figure 17, the shape of the graphene domains in the graphene film on the border side is shown by a dotted line.

図15~図17を参照して、次に本願発明者らは、SEMを用いて試料1~5の各々を観察した。グラフェン膜を含んでいる試料1、3、および5については、ボーダー側のグラフェン膜の主面を観察した。グラフェン膜を含んでいない試料2および4については、ボーダー側のペリクル膜の主面を観察した。SEMとしては、電界放射型走査電子顕微鏡(FE-SEM:JSM-6700F、日本電子株式会社、日本)を用いた。加速電圧を5kVとした。 Referring to Figures 15 to 17, the inventors of the present application next observed each of Samples 1 to 5 using an SEM. For Samples 1, 3, and 5, which contained a graphene film, the main surface of the graphene film on the border side was observed. For Samples 2 and 4, which did not contain a graphene film, the main surface of the pellicle film on the border side was observed. As the SEM, a field emission scanning electron microscope (FE-SEM: JSM-6700F, JEOL Ltd., Japan) was used. The acceleration voltage was set to 5 kV.

観察の結果、試料1および2では、ペリクル膜におけるボーダー側の主面に、四角形状を有する複数の突起が生じていた。突起の密度は1×107/cm2以上1×1010/cm2以下であった。一方、試料3~5では、突起は生じていなかった。 As a result of the observation, a plurality of rectangular protrusions were generated on the main surface of the pellicle membrane on the border side in samples 1 and 2. The density of the protrusions was 1×10 7 /cm 2 or more and 1×10 10 /cm 2 or less. On the other hand, no protrusions were generated in samples 3 to 5.

グラフェン膜を含んでいる試料1、3、および5のうち試料1および3では、グラフェン膜全体にわたって、グラフェンドメインに突出した外周部分(図16中白い紐状の部分)が生じていた。試料5では、グラフェンドメインに突出した外周部分は生じていなかった。 Of the graphene film-containing samples 1, 3, and 5, samples 1 and 3 had peripheral portions (white string-like portions in Figure 16) protruding from the graphene domains throughout the entire graphene film. Sample 5 had no peripheral portions protruding from the graphene domains.

次に本願発明者らは、試料1および3の各々のボーダー側のグラフェン膜のラマンスペクトルを計測した。Gピークの高さIGに対するDピークの高さIDの比ID/IGに基づいて、グラフェン膜における複数のグラフェンドメインの各々の粒径およびグラフェンドメインの密度を算出した。その結果、グラフェン膜における複数のグラフェンドメインの各々の粒径は、3nm以上50nm以下であった。グラフェン膜におけるグラフェンドメインの密度は、1×106個/cm2以上3×107個/cm2以下であった。 Next, the inventors of the present application measured Raman spectra of the graphene films on the border sides of each of Samples 1 and 3. Based on the ratio ID/IG of the height ID of the D peak to the height IG of the G peak, the particle size of each of the multiple graphene domains in the graphene film and the density of the graphene domains were calculated. As a result, the particle size of each of the multiple graphene domains in the graphene film was 3 nm or more and 50 nm or less. The density of the graphene domains in the graphene film was 1×10 6 domains/cm 2 or more and 3×10 7 domains/cm 2 or less.

次に本願発明者らは、試料1~5の各々の耐久性を評価した。試料1~5の各々を5Paの圧力の水素雰囲気に設置した状態で、27.6W/cm2の照度を有するEUV光を2.5時間にわたってペリクル膜に照射した。 Next, the inventors of the present application evaluated the durability of each of Samples 1 to 5. With each of Samples 1 to 5 placed in a hydrogen atmosphere at a pressure of 5 Pa, the pellicle film was irradiated with EUV light having an illuminance of 27.6 W/ cm2 for 2.5 hours.

EUV光を照射した結果、試料1のペリクル膜は破損しなかった。試料2のペリクル膜は照射開始から2.1時間後に破損した。試料3のペリクル膜は照射開始から2.4時間後に破損した。試料4のペリクル膜は照射開始から24分後に破損した。試料5のペリクル膜は照射開始から1.1時間後に破損した。 As a result of irradiation with EUV light, the pellicle film of sample 1 was not damaged. The pellicle film of sample 2 was damaged 2.1 hours after the start of irradiation. The pellicle film of sample 3 was damaged 2.4 hours after the start of irradiation. The pellicle film of sample 4 was damaged 24 minutes after the start of irradiation. The pellicle film of sample 5 was damaged 1.1 hours after the start of irradiation.

[その他] [others]

上述の実施の形態および実施例は、適宜組み合わせることができる。 The above-mentioned embodiments and examples can be combined as appropriate.

上述の実施の形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above-described embodiments and examples should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

1 ペリクル(ペリクルの一例)
1a 構造体(ペリクルの一例)
2 ペリクル膜(ペリクル膜の一例)
2a,2b ペリクル膜の主面
3,4 グラフェン膜(第1および第2のグラフェン膜の一例)
3a,4a グラフェン膜の主面
5 ボーダーまたは基板(ボーダーおよび基板の一例)
5a,5b ボーダーの主面
22 ペリクル膜の突起(突起の一例)
23,24 ペリクル膜のSiC膜
23a,23b SiC膜の主面
41 グラフェンドメイン(グラフェンドメインの一例)
51 ボーダーの孔(孔の一例)
52 ボーダーの溝
53 ボーダーの窪み
81 保持部
81a 保持部の外周部
81b 保持部の突出部
91 マスク層
221,222 ペリクル膜の突起を構成するSiCの結晶面
411 グラフェンドメインの中央部分(第1の部分の一例)
412 グラフェンドメインの外周部分(第2の部分の一例)
531 ボーダーの窪みを構成するSiの結晶面
RG1 ボーダーの主面の中央部
RG2 孔の底面
1 Pellicle (an example of a pellicle)
1a Structure (an example of a pellicle)
2. Pellicle membrane (an example of a pellicle membrane)
2a, 2b: Main surface of pellicle film 3, 4: Graphene film (examples of first and second graphene films)
3a, 4a Principal surface of graphene film 5 Border or substrate (an example of a border and substrate)
5a, 5b Main surface of border 22 Protrusion of pellicle film (an example of a protrusion)
23, 24 SiC film of pellicle film 23a, 23b Main surface of SiC film 41 Graphene domain (an example of a graphene domain)
51 Border hole (example of hole)
52 Border groove 53 Border depression 81 Holding portion 81a Outer periphery of holding portion 81b Protrusion of holding portion 91 Mask layer 221, 222 Crystal plane of SiC constituting protrusion of pellicle film 411 Central portion of graphene domain (an example of a first portion)
412: Outer periphery of graphene domain (an example of a second portion)
531: Si crystal plane forming the border depression RG1: Center of the border main surface RG2: Bottom surface of the hole

Claims (9)

一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜と、
前記ペリクル膜の前記一方の主面に形成された第1のグラフェン膜と、
前記ペリクル膜の前記他方の主面に形成された第2のグラフェン膜と、
孔を含み、前記ペリクル膜の前記他方の主面側から前記ペリクル膜を支持するボーダーとを備え、
前記第1および第2のグラフェン膜のうち少なくとも一方は、複数のグラフェンドメインを含み、
前記複数のグラフェンドメインのうち少なくとも一部のグラフェンドメインは、
第1の部分と、
前記第1の部分の周囲において前記ペリクル膜から離れる方向に突出した第2の部分とを含む、ペリクル。
A pellicle membrane including one principal surface and another principal surface and made of SiC;
A first graphene film formed on the one main surface of the pellicle film;
A second graphene film formed on the other main surface of the pellicle film;
a border including a hole and supporting the pellicle membrane from the other main surface side of the pellicle membrane;
At least one of the first and second graphene films includes a plurality of graphene domains;
At least a portion of the graphene domains among the plurality of graphene domains
A first portion; and
and a second portion protruding in a direction away from the pellicle membrane around the periphery of the first portion.
前記ペリクル膜は、前記ペリクル膜の前記他方の主面に複数の突起を含み、
前記ペリクル膜の前記他方の主面側から見た場合に、前記複数の突起の各々は多角形状を有し、
前記ペリクル膜の前記他方の主面の突起の密度は、1×107/cm2以上1×1010/cm2以下である、請求項1に記載のペリクル。
The pellicle membrane includes a plurality of protrusions on the other main surface of the pellicle membrane,
When viewed from the other main surface side of the pellicle membrane, each of the plurality of protrusions has a polygonal shape,
2. The pellicle according to claim 1, wherein the density of protrusions on the other main surface of the pellicle membrane is 1×10 7 /cm 2 or more and 1×10 10 /cm 2 or less.
前記複数の突起の各々の表面の少なくとも一部は、(111)面を含み、
前記ボーダーは、Siを含む単結晶の材料よりなる、請求項2に記載のペリクル。
At least a portion of a surface of each of the plurality of protrusions includes a (111) plane;
The pellicle of claim 2 , wherein the border is made of a single crystal material including Si.
一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜と、
孔を含み、Siよりなるボーダーとを備え、
前記ボーダーは、前記ペリクル膜の前記他方の主面側から前記ペリクル膜を支持し、
前記ペリクル膜は、前記他方の主面に複数の突起を含み、
前記ペリクル膜の前記他方の主面側から見た場合に、前記複数の突起は多角形状を有し、
前記ペリクル膜の前記他方の主面の突起の密度は、1×107/cm2以上1×1010/cm2以下である、ペリクル。
A pellicle membrane including one principal surface and another principal surface and made of SiC;
a border comprising a hole and made of Si;
The border supports the pellicle membrane from the other main surface side of the pellicle membrane,
The pellicle membrane includes a plurality of protrusions on the other main surface,
When viewed from the other main surface side of the pellicle membrane, the plurality of protrusions have a polygonal shape,
A pellicle, wherein the density of protrusions on the other main surface of the pellicle membrane is 1×10 7 /cm 2 or more and 1×10 10 /cm 2 or less.
一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜を基板に形成する工程を備え、前記基板は、前記ペリクル膜の前記他方の主面側から前記ペリクル膜を支持し、
前記基板に孔を形成する工程と、
前記ペリクル膜の前記一方の主面に第1のグラフェン膜を形成する工程と、
前記ペリクル膜の前記他方の主面に第2のグラフェン膜を形成する工程とをさらに備え、
前記第2のグラフェン膜を形成する工程において、1000℃以上前記基板を構成する材料の融点未満の温度に前記ペリクル膜を加熱した状態で、カーボンプリカーサおよび水素分子を含むガスを前記ペリクル膜の前記他方の主面に供給する、ペリクルの製造方法。
The method includes forming a pellicle film made of SiC on a substrate, the pellicle film including one main surface and the other main surface, the substrate supporting the pellicle film from the other main surface side of the pellicle film;
forming a hole in the substrate;
forming a first graphene film on the one main surface of the pellicle film;
and forming a second graphene film on the other main surface of the pellicle film,
A method for manufacturing a pellicle, in which, in the step of forming the second graphene film, a gas containing a carbon precursor and hydrogen molecules is supplied to the other main surface of the pellicle film while the pellicle film is heated to a temperature of 1000° C. or higher and lower than the melting point of a material constituting the substrate.
前記ペリクル膜を形成する工程は、
1000℃以上前記基板を構成する材料の融点未満の温度に前記基板を加熱した状態で、炭化水素分子および水素分子を含むガスを前記基板に供給することにより、Siよりなる前記基板を炭化する工程と、
前記基板を炭化する工程の後で、SiCをエピタキシャル成長させる工程とを含み、
前記基板を炭化する工程において、炭化水素分子および水素分子を含むガスにおける水素分子に対する炭化水素分子のモル比は、0より大きく10%以下である、請求項5に記載のペリクルの製造方法。
The step of forming the pellicle membrane includes:
a step of carbonizing the substrate made of Si by supplying a gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules to the substrate while the substrate is heated to a temperature of 1000° C. or higher and lower than the melting point of a material constituting the substrate;
and epitaxially growing SiC after the step of carbonizing the substrate;
The method for manufacturing a pellicle according to claim 5 , wherein in the step of carbonizing the substrate, a molar ratio of hydrocarbon molecules to hydrogen molecules in a gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules is greater than 0 and less than or equal to 10%.
前記基板を炭化する工程において、前記炭化水素分子および水素分子を含むガスにおける水素分子に対する炭化水素分子のモル比は、0より大きく10%以下である。請求項6に記載のペリクルの製造方法。 The method for manufacturing a pellicle according to claim 6, wherein in the step of carbonizing the substrate, the molar ratio of hydrocarbon molecules to hydrogen molecules in the gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules is greater than 0 and less than or equal to 10%. 前記第2のグラフェン膜を形成する工程において、1×103Pa以上2×105Pa以下の圧力の雰囲気において、1100℃以上1300℃以下の温度に前記ペリクル膜を加熱した状態で前記カーボンプリカーサおよび水素分子を含むガスを供給し、
前記カーボンプリカーサおよび水素分子を含むガスにおける水素分子に対するカーボンプリカーサのモル比は、0.1%以上0.2%以下である、請求項5に記載のペリクルの製造方法。
In the step of forming the second graphene film, a gas containing the carbon precursor and hydrogen molecules is supplied in a state in which the pellicle film is heated to a temperature of 1100° C. or more and 1300 ° C. or less in an atmosphere with a pressure of 1×10 3 Pa or more and 2×10 5 Pa or less;
The method for manufacturing a pellicle according to claim 5 , wherein a molar ratio of the carbon precursor to the hydrogen molecules in the gas containing the carbon precursor and the hydrogen molecules is 0.1% or more and 0.2% or less.
一方の主面および他方の主面を含み、SiCからなるペリクル膜をSiよりなる基板に形成する工程を備え、前記基板は、前記ペリクル膜の前記他方の主面側から前記ペリクル膜を支持し、
前記基板に孔を形成する工程をさらに備え、
前記ペリクル膜を形成する工程は、
1000℃以上前記基板を構成する材料の融点未満の温度に前記基板を加熱した状態で、炭化水素分子および水素分子を含むガスを前記基板に供給することにより、前記基板を炭化する工程と、
前記基板を炭化する工程の後で、SiCをエピタキシャル成長させる工程とを含み、
前記基板を炭化する工程において、炭化水素分子および水素分子を含むガスにおける水素分子に対する炭化水素分子のモル比は、0より大きく10%以下である、ペリクルの製造方法。
The method includes forming a pellicle film made of SiC on a substrate made of Si, the substrate supporting the pellicle film from the other main surface side of the pellicle film;
forming a hole in the substrate;
The step of forming the pellicle membrane includes:
a step of carbonizing the substrate by supplying a gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules to the substrate while the substrate is heated to a temperature of 1000° C. or higher and lower than the melting point of a material constituting the substrate;
and epitaxially growing SiC after the step of carbonizing the substrate;
A method for manufacturing a pellicle, wherein in the step of carbonizing the substrate, a molar ratio of hydrocarbon molecules to hydrogen molecules in a gas containing hydrocarbon molecules and hydrogen molecules is greater than 0 and less than or equal to 10%.
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