JP4802937B2 - フォトマスクの洗浄方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体製造に使用するフォトマスクを使用中に洗浄する方法に関わり、特にペリクルを装着したフォトマスクをペリクル装着したままで洗浄する洗浄方法に関するものである。
半導体デバイス等の製造で用いられるフォトリソグラフィ技術においては、フォトマスクに付着した塵埃等の異物がウェハ上に転写されることを防止するため、マスクの片面または両面に粘着材や接着剤を用いてペリクルが装着される。このペリクルは、フッ素樹脂フィルム等からなるペリクル膜と、ペリクル膜をマスクから一定の距離に離すために所定の厚さを持つペリクルフレームとからなり、ペリクルフレームの上面にペリクル膜が接着され容器状に形成され、ペリクルとフォトマスクにより空間(以後、ペリクル内部空間と記す。)が形成されている。
近年、LSIパターンの微細化・高集積化に伴い、パターン形成に用いるフォトリソグラフィ技術においては、露光装置の光源が、高圧水銀灯のg線(436nm)、i線(365nm)から、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)へと短波長化が進んでいる。このような短波長の露光光源は短波長で高出力のために、光のエネルギーが高く、露光に用いられているフォトマスク上に時間の経過と共に成長する異物が生じるという現象があり、この成長性異物は露光光が短波長であるほど顕著となることが指摘されている。フォトマスク上に生じた異物はウェハに転写され、半導体素子の回路の断線やショートを引き起こしてしまう。
この短波長の露光光源を用いたときのフォトマスクにおける成長性異物の発生は、その大きな要因の一つとして、フォトマスク製造後にマスク表面に残存するマスク洗浄などに用いた酸性物質である硫酸イオンと、マスク使用環境に存在するアンモニアなどの塩基性物質とが、パターン転写の際のエキシマレーザ照射により反応を起こし、硫酸アンモニウム等を生じることにより異物となると言われている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
このため、フォトマスク製造後の検査では無欠陥の良好な品質状態であっても、露光装置でエキシマレーザ照射を繰り返すうちに、フォトマスク上に異物が生じ、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなるという問題があった。
上記の異物の問題に関し、従来技術によるペリクル付きフォトマスクの洗浄方法では、ペリクル内部空間内のマスク上に成長性異物が発生した場合、ペリクルを装着したままでは洗浄できないので、ペリクルをフォトマスクから一度剥離し、フォトマスクに接着しているペリクル用の粘着材や接着剤を除去するために、ピラニア溶液と称される硫酸過水(硫酸と過酸化水素水の混合液)、あるいは有機溶媒、あるいはSC−1溶液と称されるアンモニア過水(アンモニア水と過酸化水素水の混合液)等の溶液を使ってフォトマスクを洗浄し、洗浄後、再び新しいペリクルを装着していた。また上記の洗浄方法ではペリクルが再使用できないため、破損しやすいペリクル膜を取り外せるようにペリクルフレームを二分割し、洗浄時にはペリクル膜を外して洗浄液で洗浄するフォトマスク洗浄方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特開2006−11048号公報 特開2004−53817号公報 特開2006−91667号公報
上記の従来技術による方法では、ペリクルを剥離して洗浄した後に、フォトマスク上に異物がないかどうかを検査し、再び新たなペリクルを装着し、さらに装着後に再度異物の検査をする必要があった。そのため、粘着材や接着剤の除去に主眼を置いた洗浄、微小な異物を除去する洗浄、ペリクル装着前の検査、ペリクル装着後の検査と少なくとも洗浄工程2回と検査工程2回が必要となり、工程が多く時間がかかり、マスク製造コストが増加し、マスク納期が長くなるという問題があった。
また特許文献3に開示されたフォトマスク洗浄方法は、上部フレームと下部フレームに二分割し得る特殊なペリクルフレームを必要とし、洗浄の前後でフレームの分離と再接合が必要となり、洗浄に溶液を使用するため、環境対策を含め大掛かりな装置が必要となり、マスク製造コストも増大するという問題があった。また、下部フレームはマスク基板に接着しているので強い洗浄液を使うことは難しく、洗浄液は純水等しか使えないという制約があり、洗浄効果は不十分であり、洗浄後には洗浄液の乾燥工程も必要であるという問題があった。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、フォトマスクに装着したペリクルの剥離が不要であり、また溶液洗浄のような大掛かりの装置が不要で、洗浄・検査の工程数が少なく、洗浄・検査時間が短く、製造コストが増大しないペリクルを装着したままでのフォトマスクの洗浄方法を提供するものである。
上記の課題を解決するために、請求項1の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、ペリクルフレームと該ペリクルフレームの上面に接着されたペリクル膜とからなるペリクルを装着したフォトマスクの洗浄方法であって、前記ペリクルフレームにはガス導入孔とガス排出孔が設けられており、前記フォトマスクと前記ペリクルとで囲まれたペリクル内部空間に前記ガス導入孔よりガス状の置換性物質を導入し、フォトマスク上の異物を前記置換性物質により置換し、前記ガス排出孔より前記異物を排出する工程と、次に、前記ガス導入孔より空気または窒素ガスまたは希ガスを導入しながら前記フォトマスクを紫外線照射し、前記置換した置換性物質を分解してガス状とし前記ガス排出孔より排出する工程と、を有することを特徴とするものである。
請求項2の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、請求項1に記載のフォトマスクの洗浄方法において、前記異物が硫酸アンモニウムであることを特徴とするものである。
請求項3の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、請求項1または請求項2に記載のフォトマスクの洗浄方法において、前記置換性物質が、極性が大きく分子量が小さい有機化合物であることを特徴とするものである。
請求項4の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、請求項3に記載のフォトマスクの洗浄方法において、前記有機化合物が、アルコール類、エーテル類、有機酸エステル類の中のいずれか1種類、または2種類以上の混合物であることを特徴とするものである。
請求項5の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、請求項3に記載のフォトマスクの洗浄方法において、前記有機化合物が、エチレングリコールであることを特徴とするものである。
請求項6の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のフォトマスクの洗浄方法において、前記置換した置換性物質の分解が、紫外線による光分解もしくは空気雰囲気中でのオゾン酸化分解であることを特徴とするものである。
請求項7の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のフォトマスクの洗浄方法において、前記空気または窒素ガスまたは希ガスが、水蒸気を添加した空気または窒素ガスまたは希ガスであることを特徴とする。
請求項8の発明に係るフォトマスクの洗浄方法は、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のフォトマスクの洗浄方法において、前記紫外線が、前記フォトマスク使用時の露光波長よりも長波長であることを特徴とするものである。
本発明のフォトマスクの洗浄方法は、溶液を使ったウエット洗浄方法ではなく、ガスを使って成長性異物を除去するドライ洗浄方法であり、半導体製造に使用するフォトマスクにペリクルを装着したままで洗浄することが可能であり、大掛かりな装置を用いずに、効率よく異物が除去できるため生産性の効率化を図ることができる。またペリクルを剥離、再装着する必要がないため、ペリクル材料費、ペリクル装着費が低減され、検査・洗浄工程数も少なくてすみ、マスク製造コストが削減され、マスク納期が短縮するという効果を奏する。
以下、図面を参照して、本発明のフォトマスクの洗浄方法の実施形態について説明する。
図1は、本発明のペリクルを装着したままでのフォトマスクの洗浄方法を示す工程断面模式図である。
図1(a)は、洗浄前のペリクルを装着したフォトマスクを示す断面図であり、エキシマレーザ露光によるフォトリソグラフィ中にマスク上に成長性の異物を生じ、マスク洗浄が必要になった状態を示すものである。
図1(a)に示すペリクルを装着したフォトマスクは、透明基板上に所定のマスクパターンを有するフォトマスク11と、このフォトマスク11に粘着材12で接着されたペリクルフレーム13と、ペリクルフレーム13に接着されてフォトマスク11を保護するペリクル膜14とを備えたペリクル15を装着したフォトマスク11である。ペリクルフレーム13にはガス導入孔16とガス排出孔17が設けられており、ペリクル15とフォトマスク11によりペリクル内部空間18が形成されている。
本発明の洗浄方法を適用し得るフォトマスク11としては、ペリクル15を装着し、成長性の異物が生じたマスクはすべて洗浄の対象とすることができる。フォトマスク11は、従来公知のマスクが使用でき、例えば、合成石英等の透明基板上にクロム等でマスクパターンを形成したバイナリマスク、あるいはモリブデンシリサイド化合物等でマスクパターンを形成した位相シフトマスク等が挙げられる。
ペリクルフレーム13は、通常、アルミニウム合金あるいはプラスチック等により形成されている。ペリクル膜14は、フッ素系樹脂等の有機ポリマーを薄膜にしたもの、あるいは合成石英ガラスを薄膜にしたものが用いられる。
ガス導入孔16とガス排出孔17は、ペリクルフレーム13にそれぞれ1箇所以上設けられ、複数形成されていてもよい。ガス導入用・排出用なので、その孔形状は丸形が好ましく、孔径は0.1mm〜2mm程度の範囲が好ましい。近年のペリクルは、空輸中等の気圧変動によるペリクル膜の破損防止のために、ペリクルフレームに1箇所以上の貫通孔が設けられ、ペリクル内部空間と外部とで大気の流通が図られている。本発明のガス導入孔、排出孔としては、これらの既設の貫通孔を利用することも可能である。さらに本発明においては、大気の流入時の塵埃の進入を防ぐために、ガス導入孔16とガス排出孔17にフィルタが取り付けられているペリクルであってもよい。
ペリクル内部空間18のフォトマスク11の透明基板である合成石英基板上には、成長性の異物が付着している(図示はしてない)。フォトマスク上の成長性異物としては、一般に硫酸イオンおよびアンモニウムイオン等の酸イオンあるいはアルカリイオンを含む場合が多く、例えば硫酸アンモニウム、硫酸イオンと有機物、アンモニウムイオンと有機物等が異物として挙げられ、これらの異物の中でも硫酸イオンとアンモニウムイオンよりなる硫酸アンモニウムが代表的である。異物の存在は、投光器下の目視検査や顕微鏡検査で検出することができ、異物の分析・計測には、有機物の異物にはガスクロマトグラフィ(GC)やガスクロ質量分析装置(GC−MS)等、イオン性の異物にはイオンクロマトグラフィ(IC)等の公知の分析方法を用いることができる。
本発明の洗浄方法は、硫酸アンモニウム以外の上記の異物に対しても適用することができるが、特に硫酸イオンおよび/またはアンモニウムイオンを含む異物に適用した場合に洗浄効果が著しいのでより好ましい。
上記のような成長性異物は、フォトマスクを使用する際に、高エネルギーの光を照射するためにフォトマスクの表面あるいは表面付近で光化学反応が起こることによって生成する。この異物が生じると、マスクパターン露光時の透過率が変動して転写に影響を与えることが問題となるのであり、転写に影響のある異物はフォトマスクの透過部、すなわち合成石英基板であるSiO2上の異物であることが多い。
次に、図1(b)に示すように、ペリクルフレーム13のガス導入孔16からペリクル内部空間18に置換性ガス19を一定時間導入し、ガス排出孔17から排出する。このとき、フォトマスク上の異物は置換性ガス19により置換され、フォトマスクから脱離した異物は置換性ガス19とともにガス流に乗ってガス排出孔17から強制的に排出される。
上記の異物と置換性ガスによる置換について、さらに詳しく説明する。ペリクル内部空間18のフォトマスク11の合成石英基板SiO2の周囲には、通常、ガス層が存在している。合成石英基板の表面上の異物の成長は、このガス層への脱離速度とガス層から表面への吸着速度に大きな影響を受ける。
ガス層への脱離速度が遅い物質ほどSiO2表面に濃縮され最終的に汚染源となりやすい。ここでペリクル内部空間18にあるSiO2の表面積は一定であるため、異物となる汚染物質は無限に吸着するわけではなく、ペリクル内部空間18のフォトマスク11の表面を完全に覆った時点が汚染の最大値となる。この際、汚染しやすさによって汚染物質が置き換わることがある。すなわち、「椅子取りゲーム現象」と呼ばれる汚染物質の置換現象が生じる。例えば、清浄化された表面に最初に付着したプロピオン酸エステルは、時間の経過とともにDOP(フタル酸ジオクチル)に置き換わることが知られている。
ここで「椅子取りゲーム現象」に関し、羽深等は特開2001−349881号公報に記載されるように、有機物を付着していない清浄表面を有する固体を環境空気に暴露し、経時的に変化していく固体表面上に吸着している複数の有機物の表面濃度について、次式(1)を提唱しており、式(1)に基づいて汚染物質の置換現象が解析できることが提案されている。
dSi/dt=(Smax−S)×kad,i×Ci−kde,i×Si (1)
ただし、Ciは環境空気中の有機物iの濃度、Siは固体表面上に吸着している有機物iの濃度、Sは固体表面上に吸着している有機物iの濃度Siの合計、Smaxは固体表面上に吸着している有機物iの濃度Siの合計Sの最大値、kad,iは有機物iの固体表面上への吸着速度定数、kde,iは有機物iの固体表面上からの脱離速度定数である。
本発明者は、上記の「椅子取りゲーム現象」に関する羽深等の式(1)が、フォトマスク上の異物を置換性物質により置換する場合にも適用できることに着眼し、本発明を完成させたものである。
本発明において、ガス状にして用いる置換性物質19としては、異物との置換反応性が高くガス状にするのが容易な有機化合物が用いられ、そのためには極性が大きく分子量が小さい有機化合物が好ましい。すなわち、置換性物質19としての有機化合物は、アルコール類、エーテル類、有機酸エステル類の中のいずれか1種類、または2種類以上の混合物であることが好ましい。
例えば、アルコール類としてはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等が挙げられ、エーテル類としてはメチルエーテル、エチルエーテル、メチルエチルエーテル等が挙げられ、有機酸エステル類としてはギ酸メチル、酢酸エチル等が挙げられる。これらの置換性物質の中では、有機化合物としてエチレングリコールが、硫酸イオンおよび/またはアンモニウムイオンを含む異物物質よりも脱離速度が遅く、SiO2表面でこれらの異物に置き換わり、かつ空気雰囲気で短波長の紫外線で容易にCO2とH2Oに分解するのでより好ましい。
上記のガス状態の置換性物質をペリクル内部空間18に導入する方法としては、置換性物質を加熱して気体状態にし、エアフィルタを通したクリーンな空気や窒素ガス等のガスをキャリアガスとして導入する方法、液体状の置換性物質に空気や窒素ガス等のキャリアガスを注入してバブリングし、キャリアガスとともにペリクル内部空間18に導入する方法等を行なうことができる。ガス状の置換性物質およびキャリアガスはフィルタを通して用いるのが好ましい。キャリアガス中に含まれるガス状とした置換性物質の濃度は特に限定はされないが、濃度が高く流速が大きいほど置換速度が大きくなるため、5%〜飽和濃度の範囲で用いるのが好ましい。濃度5%未満では異物との置換に時間がかかりすぎ、一方、飽和濃度を超えると置換性物質が析出して無駄に消耗されることになるからである。
次に、図1(c)に示すように、ガス導入孔16より空気または窒素ガスまたは希ガス20を導入しながらペリクル15を装着したフォトマスク11を紫外線21で照射し、異物と置換されてフォトマスク表面に付着している置換性物質を光分解してガス状とするか、あるいはガスとして空気を用いた場合には、紫外線照射により発生したオゾンの活性酸素により置換性物質を酸化分解してガス状とし、ガス排出孔17より空気または窒素ガスまたは希ガス20とともにペリクル15の外に排出する。空気雰囲気における置換性物質のオゾン酸化分解は、ガス洗浄システムの構築が容易で洗浄コストも低減できるという利点がある。
図1(c)においては、紫外線21はペリクル15の上方向から全面照射した場合を示しているが、ペリクル15の反対側の透明基板側からも同時に紫外線照射してもよく、また、異物が存在していた箇所を局所的に紫外線照射する方法であってもよい。通常は、作業性が良いという観点から、ペリクル15の上方向から全面照射するのが好ましい。
本発明において、ガス導入孔16より導入する空気または窒素ガスまたは希ガス20は、塵埃の侵入を避けるために、ペリクル空間18へ導入する前にエアフィルタを通すのが好ましい。希ガスとしては、He、Ne、Arガスのいずれかのガスが用いられるが、入手が容易で安価な点から空気または窒素ガスがより好ましい。
上記において、乾燥したガスを導入すると、マスクパターンが静電気破壊される現象が生じることがあるので、上記の空気または窒素ガスまたは希ガスに水蒸気を添加して帯電防止をしたガスを用いるのが好ましい。水蒸気を添加したガスの相対湿度は、一般的なクリーンルームの湿度である40%〜60%程度の範囲が好ましい。
本発明において用いる紫外線21は、置換性物質を光分解もしくは空気雰囲気中で酸化分解し、かつペリクル膜14に影響を与えない波長が用いられ、フォトマスク使用時の露光波長またはそれよりも長波長の紫外線が用いられる。ペリクル膜14への影響が少ない点では、置換性物質を光分解もしくは空気雰囲気中で酸化分解し得る範囲において、露光波長よりも長波長の紫外線がより好ましい。例えば、露光光に波長193nmのArFエキシマレーザを用いる場合には、紫外線21としてはKrFエキシマレーザ(波長248nm)、あるいは水銀灯の波長253.7nmの紫外線、あるいはi線(波長365nm)がより好ましい。
上記のようにしてペリクル内部空間18を洗浄することにより、図1(d)に示すように、ペリクル内部空間18のフォトマスク11上に硫酸アンモニウム等の異物が存在しない清浄なフォトマスクを再び得ることができる。このマスクは洗浄後の検査も1回でよく、工程が短く、マスク製造コストを低減することができる。
なお、本発明の洗浄方法は、成長性の異物がフォトマスク11上ではないペリクル空間18を構成しているペリクル膜14やペリクルフレーム13の上に存在する場合にも適用できるものである。
(実施例1)
厚さ0.25インチで6インチ角の光学研磨された合成石英基板上に、厚さ60nmのクロムよりなるハーフピッチ65nmのマスクパターン(マスク上では4倍体)を有するバイナリマスクを形成した。このマスクに、アルミニウム合金でペリクルフレームを形成し、フッ素樹脂でペリクル膜を設けたペリクルを接着し、ペリクルを装着したフォトマスクとした。このペリクルフレームには、孔径1mmのガス導入孔とガス排出孔を各1箇所設けた。
上記のペリクルを装着したフォトマスクは、マスク欠陥検査において異物等の欠陥が存在しないことを確認した。
次に、このフォトマスクをArFエキシマレーザ露光装置に設置し、感光性レジストを塗布したシリコンウェハを露光した。このフォトマスクを用いた露光時間が累積で長時間に及んだとき、パターン欠陥がウェハ上に生じたため、マスク検査をしたところ、ペリクル内部空間のマスク上に硫酸アンモニウムよりなる成長性異物が発生していた。
上記の成長性異物が発生したペリクルを装着したフォトマスクを洗浄するために、エチレングリコールを加熱して気体とし、エアフィルタを通した空気をキャリアガスとし(エチレングリコール濃度10%/空気)、水蒸気を添加し(相対湿度45%)、ペリクルフレームのガス導入孔よりガス状のエチレングリコールをフィルタを通して導入し、ガス排出孔より排出し、ガス状のエチレングリコールを流しながら一定時間放置することで、マスク上の異物をエチレングリコールに置き換えた。
続いて、ペリクル上方側から紫外線として活性酸素が発生する253.7nmの波長を含む水銀ランプを全面照射しながらエアフィルタを通したクリーンな空気を0.1リットル/分の流量でガス導入孔より流し、マスク上のエチレングリコールを酸化分解してガス排出孔から除去した。上記のガス洗浄において、ペリクル膜には何の損傷も生じなかった。
次に、このペリクルを装着したフォトマスクをマスク検査したところ、マスク表面は清浄で異物の存在は認められなかった。このマスクを用いて再びArFエキシマレーザ露光したところ、ウェハ上に欠陥のない良好なパターンが得られた。
(実施例2)
実施例1と同様に、フッ素樹脂でペリクル膜を設けたペリクル内部空間のマスク上に硫酸アンモニウムよりなる成長性異物が発生した6インチ角のArFエキシマレーザ露光用フォトマスクを準備した。
上記のペリクルを装着したフォトマスクを洗浄するために、エチレングリコールを加熱して気体とし、エアフィルタを通した窒素ガスをキャリアガスとし(エチレングリコール濃度20%/窒素ガス)、水蒸気を添加し(相対湿度45%)、ペリクルフレームのガス導入孔よりガス状のエチレングリコールをフィルタを通して導入し、ガス排出孔より排出し、ガス状のエチレングリコールを流しながら一定時間放置することで、マスク上の異物をエチレングリコールに置き換えた。
続いて、ペリクル上方側から紫外線として波長193nmのArFエキシマレーザ光を全面照射しながらエアフィルタを通したクリーンな窒素ガスを0.1リットル/分の流量でガス導入孔より流し、マスク上のエチレングリコールを光分解してガス排出孔から除去した。上記のガス洗浄において、ペリクル膜には何の損傷も生じなかった。
このペリクルを装着したフォトマスクをマスク検査したところ、マスク表面は清浄となり異物の存在は認められなかった。このマスクを用いて再びArFエキシマレーザ露光装置で露光したところ、ウェハ上に欠陥のない良好なパターンが得られた。
本発明のペリクルを装着したフォトマスクの洗浄方法の一実施形態を示す工程断面模式図である。
符号の説明
11 フォトマスク
12 粘着材
13 ペリクルフレーム
14 ペリクル膜
15 ペリクル
16 ガス導入孔
17 ガス排出孔
18 ペリクル内部空間
19 ガス状の置換性物質
20 空気または窒素ガスまたは希ガス
21 紫外線















Claims (8)

  1. ペリクルフレームと該ペリクルフレームの上面に接着されたペリクル膜とからなるペリクルを装着したフォトマスクの洗浄方法であって、
    前記ペリクルフレームにはガス導入孔とガス排出孔が設けられており、前記フォトマスクと前記ペリクルとで囲まれたペリクル内部空間に前記ガス導入孔よりガス状の置換性物質を導入し、フォトマスク上の異物を前記置換性物質により置換し、前記ガス排出孔より前記異物を排出する工程と、
    次に、前記ガス導入孔より空気または窒素ガスまたは希ガスを導入しながら前記フォトマスクを紫外線照射し、前記置換した置換性物質を分解してガス状とし前記ガス排出孔より排出する工程と、
    を有することを特徴とするフォトマスクの洗浄方法。
  2. 前記異物が硫酸イオンおよび/またはアンモニウムイオンを含むことを特徴とする請求項1に記載のフォトマスクの洗浄方法。
  3. 前記置換性物質が、極性が大きく分子量が小さい有機化合物であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフォトマスクの洗浄方法。
  4. 前記有機化合物が、アルコール類、エーテル類、有機酸エステル類の中のいずれか1種類、または2種類以上の混合物であることを特徴とする請求項3に記載のフォトマスクの洗浄方法。
  5. 前記有機化合物が、エチレングリコールであることを特徴とする請求項3に記載のフォトマスクの洗浄方法。
  6. 前記置換した置換性物質の分解が、紫外線による光分解もしくは空気雰囲気中でのオゾン酸化分解であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のフォトマスクの洗浄方法。
  7. 前記空気または窒素ガスまたは希ガスが、水蒸気を添加した空気または窒素ガスまたは希ガスであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のフォトマスクの洗浄方法。
  8. 前記紫外線が、前記フォトマスク使用時の露光波長よりも長波長であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のフォトマスクの洗浄方法。













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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1036069A1 (nl) * 2007-10-30 2009-05-07 Asml Netherlands Bv An Immersion Lithography Apparatus.
US8568959B2 (en) * 2008-10-03 2013-10-29 International Business Machines Corporation Techniques for reducing degradation and/or modifying feature size of photomasks
JP2010186167A (ja) * 2009-01-15 2010-08-26 Lasertec Corp 洗浄方法及び洗浄装置
US8268514B2 (en) * 2009-01-26 2012-09-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Pellicle mounting method and apparatus
JP2011066259A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Toshiba Corp マスク洗浄方法及びマスク洗浄装置
JP2011203565A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Toppan Printing Co Ltd フォトマスクのhaze抑制方法及びフォトマスクの保管庫並びに露光装置
JP5149415B2 (ja) * 2010-04-09 2013-02-20 株式会社住化分析センター 回収装置、回収方法及び分析方法
KR101461437B1 (ko) * 2013-05-27 2014-11-18 에이피시스템 주식회사 포토마스크 세정 장치 및 이를 이용한 포토마스크 세정 방법
US9658526B2 (en) 2015-06-30 2017-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Mask pellicle indicator for haze prevention
CN206020922U (zh) * 2016-08-05 2017-03-15 常州瑞择微电子科技有限公司 一种避免光掩模长雾状颗粒的新型保护膜
US10007176B2 (en) 2016-09-01 2018-06-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Graphene pellicle for extreme ultraviolet lithography
NL2017806B1 (nl) * 2016-11-16 2018-05-25 Suess Microtec Photomask Equipment Gmbh & Co Kg Holder for receiving and for protecting one side of a photomask or of a photomask with pellicle from a cleaning medium, method for cleaning a photomask or a photomask with pellicle and apparatus for opening and closing a holder
US10162258B2 (en) 2016-12-15 2018-12-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Pellicle fabrication methods and structures thereof
DE102020132780A1 (de) * 2020-05-28 2021-12-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Reinigungsverfahren für fotomasken und apparat dafür
US11385538B2 (en) 2020-05-28 2022-07-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Cleaning method for photo masks and apparatus therefor
CN111929990B (zh) * 2020-07-31 2023-02-07 中国科学院微电子研究所 氢离子捕捉器、防硫酸铵系统、光刻系统及防硫酸铵方法
CN113042457A (zh) * 2021-03-12 2021-06-29 Tcl华星光电技术有限公司 光罩清洗装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05297572A (ja) * 1992-04-22 1993-11-12 Mitsubishi Electric Corp ペリクル膜付きレチクル及びその異物除去方法
JP3331996B2 (ja) 1998-12-25 2002-10-07 日本電気株式会社 ペリクル
US6614504B2 (en) * 2000-03-30 2003-09-02 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP3675697B2 (ja) 2000-06-08 2005-07-27 独立行政法人科学技術振興機構 環境空気中の有機物濃度の測定方法および測定装置
WO2002052345A1 (fr) * 2000-12-22 2002-07-04 Nikon Corporation Procede et dispositif de nettoyage de masque et systeme de fabrication dudit dispositif
US6828569B2 (en) * 2001-11-19 2004-12-07 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
JP4267874B2 (ja) 2002-07-18 2009-05-27 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法
WO2004088735A1 (ja) * 2003-03-31 2004-10-14 Hoya Corporation 洗浄方法、異物除去方法、洗浄装置及び洗浄液
JP2004354656A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Nikon Corp 光洗浄装置及び光洗浄方法、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
JP2005010700A (ja) * 2003-06-23 2005-01-13 Toppan Printing Co Ltd 露光用原板の検査装置及び検査方法
JP2005334840A (ja) 2004-05-31 2005-12-08 Toshiba Corp 光洗浄方法及び光洗浄装置
JP4475510B2 (ja) 2004-06-25 2010-06-09 Hoya株式会社 リソグラフィーマスクの製造方法、リソグラフィーマスク、及びリソグラフィーマスクの露光方法
JP2006091667A (ja) 2004-09-27 2006-04-06 Renesas Technology Corp フォトマスク及びその洗浄方法並びに洗浄装置

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