JP6830097B2 - 膜アセンブリを製造する方法 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、2015年9月2日に出願された欧州出願第15183437.1号の優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0002] 本発明は、膜アセンブリを製造する方法、及び膜アセンブリに関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ICの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板(例えばシリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば1つ又は幾つかのダイの一部を含む)に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料(レジスト)の層への結像により行われる。一般的に、1枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。
[0004] リソグラフィは、IC及びその他のデバイス及び/又は構造を製造する際の主要なステップの1つとして広く認識されている。しかし、リソグラフィを使用して製造される特徴の寸法がより微細になると共に、リソグラフィは小型IC又はその他のデバイス、及び/又は構造の製造を可能にするためのより決定的なファクタになってきている。

[0005] パターン印刷の限界の理論的な推定値は式(1)に示すようなレイリーの解像基準によって得られる。
Figure 0006830097
但し、λは使用される放射の波長、NAはパターンを印刷するために使用される投影システムの開口数、k1はレイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、CDは印刷される特徴のフィーチャサイズ(又は、限界寸法)である。式(1)から、特徴の印刷可能な最小サイズの縮小は3つの方法で達成できることが分かる。すなわち、露光波長λの短縮によるもの、開口数NAの増加によるもの、又はk1の値の減少によるものである。
[0006] 露光波長を短くするため、したがって、最小印刷可能サイズを縮小するために、極端紫外線(EUV)放射源を使用することが提案されている。EUV放射は、10〜20nmの範囲内、例えば13〜14nmの範囲内の波長を有する電磁放射である。更には、10nm未満の波長、例えば、6.7nm又は6.8nmといった5〜10nmの範囲内の波長を有するEUV放射が使用され得ることも提案されている。そのような放射は、極端紫外線放射又は軟x線放射と呼ばれる。考えられる放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子蓄積リングによって提供されるシンクロトロン放射に基づく放射源が含まれる。
[0007] リソグラフィ装置はパターニングデバイス(例えば、マスク又はレチクル)を備える。放射はパターニングデバイスを介して提供され、パターニングデバイスで反射して基板上に像を形成する。パターニングデバイスを浮遊粒子及び他の形態の汚染物質から保護するために膜アセンブリを設けることができる。パターニングデバイスを保護する膜アセンブリはペリクルと呼ばれることもある。パターニングデバイスの表面が汚染されることによって、基板上に製造欠陥が生じる可能性がある。膜アセンブリは、縁及び縁に張られた膜を含んでよい。例えば膜は薄いため、膜アセンブリをプロセス中に変形させることなく製造することは困難である。
[0008] 膜アセンブリをプロセス中に損傷又は汚染することなく製造することも困難である。例えば膜は、膜アセンブリを製造するプロセス中に不必要に酸化されたり、膜上に不要な汚染物質粒子が堆積したりする可能性がある。
[0009] ペリクルなどの膜アセンブリがその製造中に変形、損傷又は汚染される可能性を低くすることが望ましい。
[0010] 本発明のある態様によれば、EUVリソグラフィのための膜アセンブリを製造する方法であって、内部領域と、内部領域の周りの縁領域と、縁領域の周りのブリッジ領域と、ブリッジ領域の周りのエッジ領域とを備えた平面基板、及び少なくとも1つの膜層を備えたスタックを設けることと、平面基板のブリッジ領域に隣接する少なくとも1つの膜層を貫通するブリッジ溝を形成することと、膜アセンブリが、少なくとも1つの膜層から形成される膜と、平面基板の縁領域から形成される、膜を保持する縁と、平面基板のエッジ領域から形成される、縁の周りのエッジセクションと、少なくとも1つの膜層によって形成される、縁とエッジセクションの間のブリッジとを備えるように、平面基板の内部領域及びブリッジ領域を選択的に除去することと、エッジセクションに隣接する少なくとも1つの膜層がブリッジ溝によって膜から分離されるように、エッジセクションを縁から分離することとを含む方法が提供される。
[0011] 本発明のある態様によれば、EUVリソグラフィのための膜アセンブリを製造する方法であって、内部領域と、内部領域の周りの縁領域とを備えた平面基板、及び少なくとも1つの膜層を備えたスタックを設けることと、平面基板の内部領域を露出させるようにスタックを支持体上に位置決めすることと、膜アセンブリが、少なくとも1つの膜層から形成される膜と、平面基板の縁領域から形成される、膜を保持する縁とを備えるように、平面基板の内部領域を、非液体エッチャントを使用して選択的に除去することと、を含む方法が提供される。
[0012] 本発明のある態様によれば、EUVリソグラフィのための膜アセンブリを製造する方法であって、内部領域と、内部領域の周りの縁領域とを備えた平面基板、及び少なくとも1つの膜層を備えたスタックを設けることと、膜アセンブリが、少なくとも1つの膜層から形成される膜と、平面基板の縁領域から形成される、膜を保持する縁とを備えるように、平面基板の内部領域を選択的に除去することと、を含み、スタックは、平面基板の内部領域を選択的に除去する工程の間に、縁領域を機械的に保護するように構成された機械的保護材料を備え、機械的保護材料を、フッ化物エッチャントを使用して除去することを含む方法が提供される。
[0013] 本発明のある態様によれば、シリコンを含む少なくとも1つの膜層から形成された膜と、膜を保持する縁とを備えるEUVリソグラフィのための膜アセンブリであって、スタックの少なくとも1つの膜層のエッジが丸み付け又は面取りされる、及び/又は、少なくとも1つの膜層の一部が、縁の半径方向外側に延びる、及び/又は、少なくとも1つの膜層のエッジにパッシベーションコーティングが塗布される、及び/又は、少なくとも1つの膜層のエッジを酸化又は窒化させる膜アセンブリが提供される。
[0014] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

[0015] 本発明のある実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [0016] リソグラフィ装置のより詳細な図である。 [0017] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0017] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0018] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0018] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0018] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0018] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0019] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0019] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0019] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0019] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0020] 本発明のある実施形態に係る膜アセンブリを概略的に示す。 [0021] 比較例に係る膜アセンブリを概略的に示す。 [0022] 本発明のある実施形態に係る膜アセンブリを概略的に示す。 [0023] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0023] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0023] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0023] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0024] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。 [0025] 本発明のある実施形態に係るペリクルを製造する方法のステージを概略的に示す。
[0026] 本発明の特徴及び利点は、同様の参照符号は全体を通して対応する要素を識別する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことで更に明白になろう。図面では、一般に、同様の参照番号が同一の、機能が類似した、及び/又は構造が類似する要素を示す。
[0027] 図1は、本発明の一実施形態によるソースコレクタモジュールSOを含むリソグラフィ装置100を概略的に示す。装置100は、
− 放射ビームB(例えばEUV放射)を調節するように構成された照明システム(又はイルミネータ)ILと、
− パターニングデバイス(例えば、マスク又はレチクル)MAを支持するように構成され、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第1のポジショナPMに接続された支持構造(例えば、マスクテーブル)MTと、
− 基板(例えば、レジストコートウェーハ)Wを保持するように構成され、基板を正確に位置決めするように構成された第2のポジショナPWに接続された基板テーブル(例えば、ウェーハテーブル)WTと、
− パターニングデバイスMAによって放射ビームBに与えられたパターンを基板Wのターゲット部分C(例えば、1つ以上のダイを含む)に投影するように構成された投影システム(例えば、反射投影システム)PSとを含む。
[0028] 照明システムILは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
[0029] 支持構造MTは、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスMAを保持する。支持構造MTは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を用いて、パターニングデバイスMAを保持することができる。支持構造MTは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にできるフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造MTは、パターニングデバイスMAが例えば投影システムPSに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
[0030] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板Wのターゲット部分Cにパターンを生成するように、放射ビームBの断面にパターンを付与するために使用できるあらゆるデバイスを指すものとして広く解釈されるべきである。放射ビームBに付与されたパターンは、集積回路などのターゲット部分Cに形成されるデバイス内の特定の機能層に対応していてもよい。
[0031] パターニングデバイスMAは、透過性又は反射性であってもよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブル液晶ディスプレイ(LCD)パネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。
[0032] 照明システムILのような投影システムPSは、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、EUV放射用には真空を使用することが望ましいことがある。したがって、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供してもよい。
[0033] 本明細書で示すように、リソグラフィ装置100は、反射タイプである。(例えば、反射マスクを使用する。)
[0034] リソグラフィ装置100は、2つ(デュアルステージ)以上の基板テーブルWT(及び/又は2つ以上の支持構造MT)を有するタイプのものであってよい。そのような「マルチステージ」リソグラフィ装置においては、追加の基板テーブルWT(及び/又は追加の支持構造MT)は並行して使用するか、又は別の1つ以上の基板テーブルWT(及び/又は別の1つ以上の他の支持構造MT)を露光している間に1つ以上の基板テーブルWT(及び/又は1つ以上の支持構造MT)上で予備工程を実行することができる。
[0035] 図1を参照すると、イルミネータILは、ソースコレクタモジュールSOから極端紫外線放射ビームを受ける。EUV光を生成する方法には、材料を、例えば、キセノン、リチウム又はスズなど少なくとも1つの元素を有し、EUV範囲内の1つ以上の輝線を有するプラズマ状態へと変換することが含まれるが、必ずしもこれに限定されない。そのような方法のうちの1つであり、しばしばレーザ生成プラズマ(「LPP」)と呼ばれる方法では、所望の線発光元素を有する材料の小滴、流れ又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することにより所望のプラズマを生成することができる。ソースコレクタモジュールSOは、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザ(図1中図示なし)を含むEUV放射システムの一部であってよい。結果として生じるプラズマは、例えばEUV放射などの出力放射を放出し、この出力放射はソースコレクタモジュール内に配置される放射コレクタを使って集光される。例えば、COレーザを使用して燃料励起のためのレーザビームを提供する場合、レーザとソースコレクタモジュールSOとは別個の構成要素とすることができる。
[0036] そのような場合には、レーザは、リソグラフィ装置100の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームBは、レーザからソースコレクタモジュールSOへ、例えば、適切な誘導ミラー及び/又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合、例えば、放射源がしばしばDPP源と呼ばれる放電生成プラズマEUVジェネレータである場合においては、放射源は、ソースコレクタモジュールSOの一体部分であってもよい。
[0037] 照明システムILは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタを備えることができる。一般に、照明システムILの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び/又は内側半径範囲(一般にそれぞれσ−outer及びσ−innerと呼ばれる)を調節することができる。また、照明システムILは、ファセットされたフィールド及び瞳ミラーデバイスなどの様々な他のコンポーネントを含むことができる。照明システムILは、放射ビームBを調節して、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
[0038] 放射ビームBは、支持構造(例えば、マスクテーブル)MT上に保持されたパターニングデバイス(例えばマスク)MAに入射し、パターニングデバイスMAによってパターン形成される。パターニングデバイス(例えばマスク)MAから反射された後、放射ビームBは投影システムPSを通過し、投影システムPSは放射ビームBを基板Wのターゲット部分C上に合焦させる。第2のポジショナPW及び位置センサPS2(例えば、干渉計装置、リニアエンコーダ又は容量センサ)の助けを借りて、基板テーブルWTは、例えば、異なるターゲット部分Cを放射ビームBの経路に位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第1のポジショナPM及び別の位置センサPS1を使用して、パターニングデバイス(例えば、マスク)MAを放射ビームBの経路に対して正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス(例えば、マスク)MA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。
[0039] コントローラ500は、リソグラフィ装置100の全体的な動作を制御し、具体的には、以下に詳しく説明する動作プロセスを行う。コントローラ500は、中央処理装置、揮発性及び不揮発性記憶手段、キーボード及びスクリーンなどの1つ以上の入力及び出力デバイス、1つ以上のネットワーク接続及びリソグラフィ装置100の様々な部分に接続される1つ以上のインターフェイスを含む適切にプログラムされた汎用コンピュータとして組み込まれてよい。コンピュータの制御とリソグラフィ装置100の制御との1対1の関係は必要でないことが理解されよう。本発明のある実施形態では、1つのコンピュータが複数のリソグラフィ装置100を制御することができる。本発明のある実施形態では、複数のネットワーク化されたコンピュータを用いて1つのリソグラフィ装置100を制御することができる。コントローラ500は、リソグラフィ装置100が一部を形成するリソセル又はクラスタ内の1つ以上の関連プロセスデバイス及び基板ハンドリングデバイスを制御するように構成されてもよい。コントローラ500は、リソセル又はクラスタの監視制御システム及び/又は製造工場の全体的な制御システムに従属するように構成されてもよい。
[0040] 図2は、ソースコレクタモジュールSO、照明システムIL及び投影システムPSを含むリソグラフィ装置100をより詳細に示している。EUV放射放出プラズマ210は、プラズマ源によって形成されてよい。EUV放射は、ガス又は蒸気、例えばXeガス、Li蒸気又はSn蒸気によって生成されてよい。このガス又は蒸気では、電磁スペクトルのEUV範囲内の放射を放出するために放射放出プラズマ210が生成される。ある実施形態では、EUV放射を生成するために励起されたスズ(Sn)のプラズマが提供される。
[0041] 放射放出プラズマ210によって放出された放射は、ソースチャンバ211からコレクタチャンバ212へと進む。
[0042] コレクタチャンバ212は放射コレクタCOを含んでよい。放射コレクタCOを通り抜けた放射は、仮想光源点IFで合焦することができる。仮想光源点IFを一般的に中間焦点と呼び、ソースコレクタモジュールSOは、仮想光源点IFが閉鎖構造220内の開口部221に又はその近くに配置されるように構成される。仮想光源点IFは、放射放出プラズマ210の像である。
[0043] その後、放射は照明システムILを通り抜け、この照明システムILは、パターニングデバイスMAにおけるパターン形成されていないビーム21の所望の角度分布、並びにパターニングデバイスMAにおける放射強度の所望の均一性を提供するように配置されたファセットフィールドミラーデバイス22及びファセット瞳ミラーデバイス24を含んでよい。支持構造MTによって保持されるパターニングデバイスMAにてパターン形成されていないビーム21が反射すると、パターン形成されたビーム26が形成され、このパターン形成されたビーム26は、投影システムPSによって反射要素28、30を介して基板テーブルWTによって保持された基板W上に結像される。
[0044] 一般に、示されているよりも多くの要素が照明システムIL及び投影システムPS内に存在してよい。更に、図に示されているものより多くのミラーがあってもよく、例えば、図2に示すより1〜6個多くの反射要素が投影システムPS内に存在してよい。
[0045] 代替的に、ソースコレクタモジュールSOは、LPP放射システムの一部であってもよい。
[0046] 図1に示すように、ある実施形態では、リソグラフィ装置100は、照明システムIL及び投影システムPSを備える。照明システムILは、放射ビームBを放出するように構成される。投影システムPSは、介在空間によって基板テーブルWTから離される。投影システムPSは、放射ビームBに付けられたパターンを基板W上に投影するように構成される。パターンは、放射ビームBのEUV放射のためのものである。
[0047] 投影システムPSと基板テーブルWTとの間に介在する空間は、少なくとも部分的に排気することができる。介在空間は、固体表面によって投影システムPSの位置で区切られてもよく、利用される放射がその固体表面から基板テーブルWTに向かって誘導される。
[0048] ある実施形態では、リソグラフィ装置100は動的ガスロックを備える。動的ガスロックは膜アセンブリ80を備える。ある実施形態では、動的ガスロックは、介在空間内に配置される膜アセンブリ80によって覆われた中空部を備える。中空部は、放射の経路の周りに位置する。ある実施形態では、リソグラフィ装置100は、中空部の中をガス流で流すように構成されたガス送風機を備える。放射は、基板Wに衝突する前に膜アセンブリを通って進む。
[0049] ある実施形態では、リソグラフィ装置100は膜アセンブリ80を備える。以上で説明したように、ある実施形態では、膜アセンブリ80は動的ガスロックのためのものである。この場合、膜アセンブリ80は、DUV放射をフィルタリングするためのフィルタとして機能する。付加的又は代替的に、ある実施形態では、膜アセンブリ80はEUVリソグラフィのためのパターニングデバイスMA用のペリクルである。本発明の膜アセンブリ80は、動的ガスロック又はペリクルに、あるいは別の目的で使用することができる。ある実施形態では、膜アセンブリ80は、入射するEUV放射の少なくとも80%を透過させるように構成された膜層50を備える。
[0050] ある実施形態では、ペリクルは、パターニングデバイスMAを密封し、パターニングデバイスMAを浮遊粒子及び他の形態の汚染物質から保護するように構成される。パターニングデバイスMAの表面が汚染されることによって、基板W上に製造欠陥が生じる可能性がある。例えば、ある実施形態では、ペリクルは、粒子がリソグラフィ装置100のパターニングデバイスMAのステッピングフィールドに移動する可能性を低下させるように構成される。
[0051] パターニングデバイスMAが無防備なままである場合、汚染によってパターニングデバイスMAを洗浄又は廃棄する必要性が生じる可能性がある。パターニングデバイスMAの洗浄は貴重な製造時間を中断させ、パターニングデバイスMAの廃棄には費用がかかる。パターニングデバイスMAの交換も貴重な製造時間を中断させる。
[0052] 図3及び図4は、本発明のある実施形態に係る膜アセンブリ80を製造する方法のステージを概略的に示す。ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法は、スタック40を設けることを含む。図3に示すように、スタックは平面基板41を備える。
[0053] ある実施形態では、平面基板41はシリコンから形成される。しかし、平面基板41は、ガラス/SiOウェーハ又はSOIウェーハから形成されてもよい。平面基板41は、例えば正方形、円形又は矩形といった形状を有する。平面基板41の形状は特に限定されない。
[0054] 平面基板41のサイズは特に限定されない。例えば、ある実施形態では、平面基板41は、約100mm〜約500mmの範囲内、例えば約200mmの直径を有する。平面基板41の厚さは特に限定されない。例えば、ある実施形態では、平面基板41は、少なくとも100μm(例えば薄型化前のウェーハ)、例えば少なくとも300μm、任意選択的に少なくとも400μmの厚さを有する。ある実施形態では、平面基板41は、最大1,000μm、任意選択的に最大800μmの厚さを有する。ある実施形態では、平面基板41は約725μmの厚さを有する。ある実施形態では、平面基板41は、最大600μm、任意選択的に最大400μmの厚さを有する。より薄い平面基板41を提供することによって、選択的に除去することが必要な平面基板41の量が減少する。したがって、本発明のある実施形態は、より薄い平面基板41から始めることによって、平面基板41の各部を選択的に除去する工程の間に膜が損傷又は汚染される可能性を低下させることが予想される。また、平面基板41から始めることによって、本発明のある実施形態は、製造プロセスをより効率的にすることが予想される。
[0055] シリコンは、ダイヤモンド立方晶構造に結晶化することができる。ある実施形態では、平面基板41は、シリコンの立方晶系結晶を含む。ある実施形態では、平面基板41は、<100>の結晶方向を有する。
[0056] 図4に示すように、ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法は、平面基板41をエッチングする工程を含む。平面基板41の一部は、縁75を形成する膜アセンブリ80の縁領域72を形成する。縁75は膜アセンブリ80の膜を保持する。本発明のある実施形態は、膜アセンブリ80の縁75の機械的強度の向上を達成することが予想される。縁75は、少なくとも部分的に平面基板41によって形成される。縁75は、膜アセンブリキャリアと呼ばれることがある。
[0057] ある実施形態では、平面基板41は研磨される。スタック40は上側及び下側を有する。上側は、図ではスタック40の上部に示される。下側は、図ではスタック40の下部に示される。ある実施形態では、平面基板41は上側及び下側の両方が研磨される。しかし、必ずしもそうでない場合もある。ある実施形態では、平面基板41は上側及び下側の一方のみが研磨される。ある実施形態では、平面基板41を研磨によって薄くする。
[0058] 図3に示すように、スタック40は少なくとも1つの膜層45、50を備える。膜アセンブリ80は、少なくとも1つの膜層50から形成された膜を備える。ある実施形態では、少なくとも1つの膜層50は、非晶質、単結晶、多結晶又はナノ結晶シリコンといったその1つの同素体型のシリコンを含む。ナノ結晶シリコンは、一定の非晶質シリコン含有量を含む多結晶シリコンマトリックスを意味する。ある実施形態では、多結晶又はナノ結晶シリコンは、非晶質シリコンを少なくとも1つの膜層45に結晶化させることによって形成される。例えば図9に示すように、ある実施形態では、膜層45をスタック40に非晶質シリコン層として追加する。非晶質シリコン層は、一定の温度を超えると多結晶又はナノ結晶シリコン層に結晶化する。例えば、非晶質シリコン層である膜層45は、多結晶又はナノ結晶シリコン層である膜層50に変化する。
[0059] ある実施形態では、非晶質シリコン層はその成長中にin−situでドープされる。p又はn型ドープを加えることによって、シリコン導電率が上昇し、EUV源の出力の処理にプラスの効果を与える。
[0060] 図3に示すように、ある実施形態では、スタック40は下部犠牲層43を備える。下部犠牲層43は、平面基板41と少なくとも1つの膜層45、50の間に配置される。参照番号45及び50はどちらも少なくとも1つの膜層を指す。参照番号45は、シリコンが非晶質状態にあるときの少なくとも1つの膜層を指す。参照番号50は、シリコンが結晶化されたときの少なくとも1つの膜層を指す。
[0061] ある実施形態では、平面基板41は内部領域71及び縁領域72を備える。縁領域72は内部領域71の周囲にある。内部領域71及び縁領域72は、平面基板41の面内にある。ある実施形態では、縁領域72は、平面基板41の面内で内部領域71を取り囲む。
[0062] 図3に示すように、ある実施形態では、平面基板41は、ブリッジ領域73及びエッジ領域74を備える。ブリッジ領域73は縁領域72の周囲にある。エッジ領域74はブリッジ領域73の周囲にある。ブリッジ領域73及びエッジ領域74は、平面基板41の面内にある。ある実施形態では、ブリッジ領域73は、平面基板41の面内で縁領域72を取り囲む。ある実施形態では、エッジ領域74は、平面基板41の面内でブリッジ領域73を取り囲む。
[0063] ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法の1つの工程は、(縁領域72から形成される)縁75を、エッジ領域74から形成されるエッジセクションから分離する工程である。例えば、平面基板41が最初は円形であるのに対し、膜アセンブリ80のターゲット形状が矩形である場合は、(エッジ領域74から形成される)湾曲したエッジセクションは、(縁領域72から形成される)矩形の縁75から分離される。本発明によれば、縁を切断することによって最終の膜アセンブリ80にデブリがもたらされないように、この工程を製造プロセスのなるべく早い段階で行うことが望まれる。
[0064] 代替的な実施形態では、スタック40の平面基板41は、膜アセンブリ80のターゲット形状と同じ形状を有する。そのような実施形態では、必ずしも縁75からエッジセクションを分離しなくてよい。そのような実施形態では、平面基板は、ブリッジ領域73又はエッジ領域74を備えなくてよい。
[0065] ある実施形態では、スタック40は矩形である。したがって、膜アセンブリ80が製造されるスタック40は、膜アセンブリ80のターゲット形状を有する。本発明のこの実施形態によって、膜アセンブリ80の製造が容易になると予想される。特に、膜アセンブリ80の縁75からエッジセクションを分離する必要がない。
[0066] ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法は、平面基板41の内部領域71及び任意のブリッジ領域73を選択的に除去することを含む。ある実施形態では、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する工程の前に、スタック40は、平面基板41の内部領域71が露出されるように支持体上に位置決めされる。スタック40を支持体上に位置決めすることによって、支持体はスタック40の重さを支える。スタック40はそれ自身の重さを支える必要がない。スタック40を支持体上に位置決めすることによって、スタック40は、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する工程の間、より安定的となり、機械的な損傷を受ける可能性が低くなる。スタック40を、平面基板41の内部領域71が露出されるように位置決めすることによって、内部領域71は、平面基板41の内部領域71及び任意のブリッジ領域73を選択的に除去するためにエッチャントによってアクセスすることができる。
[0067] ある実施形態では、平面基板41の内部領域71は、非液体エッチャント(すなわち、非湿式エッチングプロセス)を使用して選択的に除去される。非液体エッチャントを使用することにより、(例えば、スタック40を液体エッチャントの槽に入れることによって)スタック40が液体エッチャントと接触するようにスタック40を操作する必要がない。その代わりに、非液体エッチャントを使用して、スタック40を支持体により安定的に支持しながら、内部領域71を選択的に除去することができる。例えば、支持体はテーブル又はクランプであってよい。ある実施形態では、スタック40は、平面基板41の内部領域71をスタック40の上部に露出させた状態でテーブル面に配置される。
[0068] 非液体エッチャントを使用することによって、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する際に必要なスタック40の操作量が少なくて済む。したがって、スタック40を機械的に保護する材料を用いた、スタック40を機械的に保護する追加の製造工程を必要としない。本発明のこの実施形態によって、膜アセンブリ80の製造が容易になることが予想される。
[0069] ある実施形態では、平面基板41の内部領域71は、原子層エッチング、スパッタエッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング又は深掘り反応性イオンエッチングといった非湿式エッチングプロセスにおいて選択的に除去される。
[0070] 原子層エッチングは、逐次自己制御反応を使用して材料の薄層を除去する技術である。原子層エッチングプロセスは、反応層を形成する改質工程、及びこれに続くこの改質層のみを取り除く除去工程を含む。例えば、塩素との反応及びアルゴンイオンによるエッチングを交互に行うことによって、平面基板41のシリコンをエッチングすることができる。原子層エッチングは、特に選択的かつ高精度な技術である。したがって、原子層エッチングを用いることによって、本発明の実施形態は、より高精度に定められた形状を有する膜アセンブリ80を実現することが予想される。
[0071] スパッタエッチングプロセスは、平面基板41の内部領域71に、例えばアルゴンイオンなどの希ガスのエネルギーイオンを衝突させることを含む。エネルギーイオンは、運動量を移行することによって内部領域71からの原子をノックする。
[0072] プラズマエッチングは、適切な気体混合物の高速プラズマ流を平面基板41の内部領域71にパルス状に放出することを伴う。プラズマ源は、荷電イオン、又は中性原子若しくはラジカルのいずれであってもよい。プラズマは、平面基板41の内部領域71とプラズマが生成した反応種の化学反応から、約295Kの温度で揮発性のエッチング生成物を生成する。
[0073] 化学反応性の高いプラズマを使用して平面基板41の内部領域71の材料を除去する反応性イオンエッチング。プラズマは、電磁場によって低圧化で生成することができる。プラズマからの高エネルギーイオンが内部領域71の表面に付着し、これと反応する。標準的なほぼ等方性のプラズマエッチング及び化学的に不活性なパッシベーション層(例えば、C)の堆積を交互に繰り返すことを含む深掘り反応性イオンエッチング。
[0074] 図3に示すように、ある実施形態では、平面基板41の内部領域71及び任意のブリッジ領域73を選択的に除去する工程は、スタック40の下面にエッチングマスク層49を形成することを含む。ある実施形態では、エッチングマスク層49は、平面基板41の縁領域72及びエッジ領域74に対応する。ある実施形態では、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する工程は、平面基板41の内部領域71を異方的にエッチングすることを含む。
[0075] エッチングマスク層49は、平面基板41をスタック40の下側からエッチングするプロセスのためのエッチングバリアとして使用される。ある実施形態では、エッチングマスク層49は、最初にスタック40の上面及び下面の両方をエッチングマスク層49で覆うことによって設けられる。
[0076] ある実施形態では、エッチングマスク層49は、非晶質又は化学量論的窒化ケイ素(例えば、Si3N4又はSiN)を含む。エッチングマスク層49は、平面基板41の内部領域71を選択的に除去するのに使用される手段に耐性がある。
[0077] 図3に示すように、ある実施形態では、エッチングマスク層49の開口としてエッチング開口56が作成される。エッチングマスク層49を形成する材料は、エッチング開口56に対応する領域で除去される。エッチング開口56は、エッチングマスク層49を形成する材料がスタック40の後面から除去された領域内に延びる。
[0078] 図3に示すように、ある実施形態では、スタック40は下部キャッピング膜44を備える。下部キャッピング膜44は、平面基板41と膜層45、50の間に配置される。スタック40が下部犠牲層43を備える場合、下部キャッピング膜44は、下部犠牲層43と膜層45、50の間に配置される。ある実施形態では、下部キャッピング膜44は、本発明のある実施形態に係る方法によって生成される膜アセンブリ80の膜の一部を形成する。
[0079] 下部キャッピング膜44は、本発明の製造方法によって生成される膜アセンブリ80の膜の膜層50を含むように構成される。これは特に、例えば図3に示すように、下部キャッピング膜44に加えて、上部キャッピング膜46が設けられる場合である。下部キャッピング膜44及び上部キャッピング膜46は、膜アセンブリ80の膜が破損したときのデブリの分散を抑えるように構成される。
[0080] ある実施形態では、下部キャッピング膜44及び上部キャッピング膜46のそれぞれは、3nm未満の厚さを有する。ある実施形態では、下部キャッピング膜44、膜層45及び上部キャッピング膜46の総合厚さはおよそ50nmである。ある実施形態では、上部キャッピング膜46の材料は下部キャッピング膜44の材料と同じである。
[0081] リソグラフィ装置100の使用中に、膜アセンブリ80が破損する可能性がある。膜アセンブリ80が破損すると、膜は多くの粒子に分かれる可能性がある。特に、膜層50が砕けやすい性質を有する材料から形成される場合、膜層50は、膜アセンブリ80が破損するときに多くの粒子に砕け散る可能性がある。破損した膜アセンブリ80からのデブリは、リソグラフィ装置100の他の部分を汚染する可能性がある。例えば、破損した膜アセンブリ80からのデブリは、リソグラフィ装置100の光学コンポーネントを汚染する可能性がある。破損した膜アセンブリ80のデブリによる汚染によって、リソグラフィ装置100の光学コンポーネントが実行する光学的機能の質が低下する可能性がある。
[0082] 例えば、ある実施形態では、膜層50は、多結晶又はナノ結晶シリコンから形成される。多結晶又はナノ結晶シリコンは砕けやすい性質を有する。したがって、多結晶又はナノ結晶シリコンから形成された膜層50を含む膜を備える膜アセンブリ80は、膜アセンブリ80が破損したときに多くの粒子に砕け散る可能性がある。本発明のある実施形態は、膜アセンブリ80の機械特性の向上を達成することが予想される。
[0083] ある実施形態では、下部キャッピング膜44の材料は窒化ケイ素である。例えば、ある実施形態では、下部キャッピング膜44の材料は非晶質窒化ケイ素である。しかし、他の窒化ケイ素が適切な場合もある。ある実施形態では、下部キャッピング膜44は、膜アセンブリ80が破損したときに膜層50を含む機能を下部キャッピング膜44が実行できるほど十分に厚い。ある実施形態では、下部キャッピング膜44の厚さは、少なくとも約1nm、任意選択的に少なくとも約2nmである。ある実施形態では、下部キャッピング膜44は、下部キャッピング膜44を含む膜アセンブリ80の膜が、特にEUV放射の透過について十分に良好な光学特性を有するほど十分に薄い。ある実施形態では、下部キャッピング膜44の厚さは、最大約10nm、任意選択的に最大約5nmである。ある実施形態では、下部キャッピング膜44の厚さは約2.5nmである。
[0084] 下部キャッピング膜44をスタック40に塗布する方法は特に限定されない。ある実施形態では、下部キャッピング膜44は、化学蒸着、例えば約850℃の温度での低圧化学蒸着によってスタックに塗布される。しかし、代替的な実施形態では、下部キャッピング膜44は、例えばスパッタリング法又は薄膜化法によってスタック40に塗布される。
[0085] 下部キャッピング膜44を設けることは必須ではない。ある実施形態では、スタック40は下部キャッピング膜44を備えない。ある実施形態では、本製造方法によって生成される膜アセンブリ80は下部キャッピング膜44を備えない。
[0086] ある実施形態では、膜層45は、スタック40の上面及び下面の両方に塗布される。膜層45は、後の工程においてスタック40の下側から除去することができる。しかし、必ずしもそうでない場合もある。代替的な実施形態では、膜層45は、スタック40の上側にのみ塗布される。スタック40の上側の膜層45は、本製造方法によって生成される膜アセンブリ80の膜の膜層50になる。
[0087] ある実施形態では、膜層45は、化学蒸着法によってスタック40に塗布される。例えばある実施形態では、膜層45は、約560℃の温度での低圧化学蒸着によって塗布される。しかし、スパッタリング法及び薄膜化法といった他の方法を用いることもできる。
[0088] ある実施形態では、膜層45は、そのEUV放射の透過率が十分に高い、例えば50%を越えるほど十分に薄い。ある実施形態では、膜層45の厚さは、最大約200nm、任意選択的に最大約150nmである。厚さ150nmの純粋なSi膜であれば、入射EUV放射の約77%を透過させる。ある実施形態では、膜層45の厚さは最大約100nmである。厚さ100nmの純粋なSi膜であれば、入射EUV放射の約84%を透過させる。

[0089] ある実施形態では、膜層45は、膜アセンブリ80がリソグラフィ装置100のパターニングデバイスMAに取り付けられたとき、及びリソグラフィ装置100の使用中に機械的に安定しているほど十分に厚い。ある実施形態では、膜層45の厚さは、少なくとも約10nm、任意選択的に少なくとも約20nm、及び任意選択的に約35nmである。ある実施形態では、膜層45の厚さは約55nmである。
[0090] 図3に示すように、ある実施形態では、スタック40は上部キャッピング膜46を備える。上部キャッピング膜46の特徴は、上記の下部キャッピング膜44の特徴と同様に選択及び変更することができる。したがって、上部キャッピング膜46の特徴は、本明細書においてこれ以上詳細に説明しない。
[0091] 上部キャッピング膜46は、膜層45、50が平面基板41と上部キャッピング膜46の間に配置されるように配置される。上部キャッピング膜46を設けることは必須ではない。ある実施形態では、スタック40は上部キャッピング膜46を備えない。ある実施形態では、本製造方法によって生成される膜アセンブリ80は、膜アセンブリ80の膜に上部キャッピング膜46を備えない。
[0092] 図5〜図8は、本発明のある実施形態に係るEUVリソグラフィのための膜アセンブリ80を製造する方法のステージを概略的に示す。ある実施形態では、平面基板41の内部領域71及び任意のブリッジ領域73を選択的に除去するために、KOHなどの湿式エッチャントを使用する。したがって、ある実施形態では、エッチングマスク層49は、湿式エッチャントに化学的耐性がある。TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)及びEDP(エチレンジアミンピロカテコール水溶液)といった他の湿式エッチャントを使用することもできる。
[0093] 平面基板41の近傍領域71を選択的に除去するために湿式エッチャントを使用する場合、スタック40は、図5に示す機械的保護材料66を備える。機械的保護材料66は、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する工程中に縁領域72を機械的に保護するように構成される。
[0094] 図6は、平面基板41の内部領域71及びブリッジ領域73を選択的に除去する工程の後のスタック40を示す。酸化層42は、膜を湿式エッチング工程から保護する。
[0095] 平面基板41の内部領域71及び任意のブリッジ領域73を選択的に除去する工程は、膜アセンブリ80の製造中にこれに損傷をもたらす可能性がある。製造方法のこのステージでは、スタック40は特に薄い。平面基板41の内部領域71を選択的に除去するとき、スタック40は、(内部領域71が除去された)極薄肉部と、(平面基板41の縁領域72が除去されていない縁75に対応する)薄肉部の混合体を備える。これによって、スタック40に機械的応力がもたらされる可能性がある。他の形でスタック40が破損する、又は不必要に損傷を受ける可能性もある。
[0096] ある実施形態では、機械的保護材料66は、スタック40を機械的に十分に保護できるほど十分に厚い。ある実施形態では、機械的保護材料は、少なくとも約1μm、任意選択的に少なくとも約2μmの厚さを有する。ある実施形態では、機械的保護材料66は、機械的保護材料66を塗布するために必要なプロセス時間を十分に短縮できるほど十分に薄い。ある実施形態では、機械的保護材料は、最大約10μm、任意選択的に最大約5μmの厚さを有する。ある実施形態では、機械的保護材料は、約4μmの厚さを有する。
[0097] 機械的保護材料66は、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する工程中に縁領域72を機械的に保護できるほど十分に機械的に堅牢である。機械的保護材料66は、溶媒に耐性がある(例えば室温で溶けない)、湿気、腐食、化学攻撃に耐性があるといった良好な遮断性を有する、被覆表面を保護するためのコンフォーマルコーティングであってよい。一般に、機械的保護材料66は、ピンホールのない均一の層厚さをもたらすことが望まれる。ある実施形態では、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する方法は、平面基板41の内部領域71を選択的に除去するために化学エッチャントを使用することを含む。例えば、ある実施形態では、化学エッチャントは一時的な湿式エッチング保護をもたらすKOHである。機械的保護材料は、化学エッチャントに化学的耐性がある。例えばある実施形態では、機械的保護材料66はKOHに化学的耐性がある。これは、化学エッチャントを使用する場合、機械的保護材料66は、全くエッチング除去されないか、平面基板41の内部領域71と比較して、はるかに遅いエッチング速度でエッチング除去されるかのいずれかであることを意味する。
[0098] ある実施形態では、機械的保護材料66は、実質的にその中にホールを有しない連続層として塗布される。機械的保護材料66は、不浸透性の層を形成する。エッチャントを使用して平面基板41の各部を選択的に除去する工程の間、エッチャントは、スタック40に塗布された機械的保護材料66を通過して拡散することができない。
[0099] 図6に示すように、ある実施形態では、平面基板41は酸化層42を備える。酸化層42は平面基板41の一部である。平面基板41の残りの部分は、平面基板41の非酸化層を形成する。酸化層42は犠牲層である。酸化層42は、平面基板41の非酸化層をエッチングするときのエッチングバリアを形成する。例えば、図6に示すように、平面基板41は下側からエッチングされる。酸化層42は湿式エッチャントに耐性がある。
[00100] ある実施形態では、酸化層42は、100nmを超える、任意選択的に200nmを超える、及び任意選択的に300nmを超える厚さを有する。例えばある実施形態では、酸化層42は、約350nm又は約400nmの厚さを有する。本発明のある実施形態は、平面基板41をエッチングする工程のロバストネスを向上させることが予想される。
[00101] ある実施形態では、酸化層42は、平面基板41の外面に薄い酸化物層として形成される。ある実施形態では、酸化層42は、熱酸化プロセスによって、例えば熱湿式酸化物として形成される。ある実施形態では、酸化層42、及び平面基板41をエッチングするのに使用されるエッチャントは、エッチャントの酸化層42のエッチング速度が、約5nm/分未満、例えば、約3nm/分となるように構成される。ある実施形態では、酸化層42は、非晶質二酸化ケイ素を含む。
[00102] 図6に示すように、ある実施形態では、スタック40は下部犠牲層43を備える。下部犠牲層43は、膜の下部に存在する平面基板41の酸化層42などの任意の層を選択的に除去する際に、少なくとも1つの膜層45、50を保護する。
[00103] 下部犠牲層43の厚さは特に限定されない。ある実施形態では、下部犠牲層43の厚さは、少なくとも約5nm、任意選択的に少なくとも約10nmである。ある実施形態では、下部犠牲層43の厚さは、最大約100nm、任意選択的に最大約50nmである。ある実施形態では、下部犠牲層43の厚さは約20nmである。
[00104] ある実施形態では、下部犠牲層43は、非晶質シリコンなどの材料から形成される。しかし、必ずしもそうでない場合もある。
[00105] 下部犠牲層43をスタック40上に堆積させる方法は、特に限定されない。ある実施形態では、下部犠牲層43は、化学蒸着によってスタック40に塗布される。例えば、ある実施形態では、下部犠牲層43は、300〜700℃の範囲の温度での低圧化学蒸着によってスタック40に塗布される。しかし、必ずしもそうでない場合もある。例えば、ある実施形態では、下部犠牲層43は、例えばスパッタリング法又は薄膜化法によってスタック40に塗布される。
[00106] 図7は、酸化層42及び下部犠牲層43をエッチングする工程の後のスタック40を概略的に示す。
[00107] 図8に示すように、膜アセンブリ80を製造する方法は、機械的保護材料66を除去することを含む。ある実施形態では、機械的保護材料66は、フッ化物エッチャントを使用して除去される。酸化エッチャントの代わりにフッ化物エッチャントを使用することによって、膜アセンブリ80の膜が、機械的保護材料66を除去する工程中に酸化する可能性が低下する。
[00108] 比較例として、機械的保護材料66を除去するために酸化エッチャントを使用する場合がある。これは、膜アセンブリ80の上部キャッピング膜46の望ましくない、不均一で制御不能な酸化をもたらす可能性がある。例えば、機械的保護材料66を除去するために酸化性プラズマを使用する場合は、膜アセンブリ80の膜が均一でなくなる可能性がある。上部キャッピング膜46の酸化によって酸素原子が膜に追加される可能性があり、その結果、場所によって膜が厚くなる。これはEUV放射の吸収を高める可能性がある。
[00109] 機械的保護材料66をフッ化物エッチャントを使用して除去すると規定することにより、膜アセンブリ80の膜はより均一で、より制御された形状を有することが予想される。これによって、例えばEUV放射の吸収度が低下するなど、膜アセンブリ80の撮像特性が向上することが予想される。
[00110] ある実施形態では、フッ化物エッチャントには二フッ化キセノン(XeF2)プラズマが含まれる。必要に応じて他のフッ化物エッチャントを使用することもできる。
[00111] 図11に示すように、ある実施形態では、スタック40は上部犠牲層47を備える。上部犠牲層47は、膜層45、50が平面基板41及び上部犠牲層47の間に配置されるように配置される。
[00112] 上部犠牲層47に関する他の特徴は、下部犠牲層43の特徴を選択及び変更できるのと同様に選択及び変更することができる。下部犠牲層43の特徴は、特に図5を参照して以上で説明された。したがって、上部犠牲層47の更なる特徴は、本明細書においてこれ以上詳細に説明しない。
[00113] ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法は、平面基板41の内部領域71及び任意のブリッジ領域73を選択的に除去することを含む。その結果、膜アセンブリ80は、膜層50からの膜及び膜を保持する縁75を備える。縁75は、平面基板41の縁領域72から形成される。
[00114] 縁75は、膜アセンブリ80の膜の機械的安定性を向上させる。本発明のある実施形態によって、膜アセンブリ80の機械的安定性の向上が達成されることが予想される。これによって、膜アセンブリ80に損傷を与えることなく、膜アセンブリ80をパッケージング及び移送することが容易になる。また、これによって、膜アセンブリ80に損傷を与えることなく、膜アセンブリ80をフレームによってパターニングデバイスMAに取り付けることも容易になる。
[00115] ある実施形態では、膜アセンブリ80の縁75は、膜アセンブリ80をパターニングデバイスMAに接続するフレームに接続されるように構成される。フレームを膜アセンブリ80の膜に直接取り付ける必要はない。フレームは、膜アセンブリ80の縁75に取り付けることができる。これによって、膜アセンブリ80をパターニングデバイスMAに取り付けるプロセス中に、膜アセンブリ80の膜が損傷する可能性が低下する。
[00116] ある実施形態では、エッチングマスク層49を化学蒸着によって堆積させる。例えば、ある実施形態では、エッチングマスク層49は、約850℃の温度での低圧化学蒸着によって塗布される。
[00117] 高温を適用することによって、膜層45の性質を変えることができる。例えば、膜層45を最初に非晶質シリコンとして塗布する場合、膜層45を多結晶又はナノ結晶シリコンから形成された膜層50に変化させることができる。この温度によって、非晶質シリコンは結晶化し、多結晶又はナノ結晶シリコンになる。
[00118] 多結晶シリコン及びナノ結晶シリコンはそれぞれ、EUV放射に対する高い透過率を有する。多結晶シリコン及びナノ結晶シリコンはそれぞれ、良好な機械的強度を有する。多結晶又はナノ結晶シリコンから形成される膜を有する膜アセンブリ80を製造することは、多格子材料などの別の材料で形成される膜を製造することより容易である。多結晶シリコン及びナノ結晶シリコンはEUV放射を大幅にフィルタリングする。
[00119] しかし、膜アセンブリ80の膜を多結晶又はナノ結晶シリコンから形成することは必須ではない。例えば、代替的な実施形態では、膜アセンブリ80の膜は、多格子膜又は窒化ケイ素から形成される。
[00120] 更なる代替的な実施形態では、膜アセンブリ80の膜は単結晶シリコンから形成される。そのような実施形態では、単結晶シリコン膜は、シリコンオンインシュレーター(SOI)技術によって形成することができる。この生成物の開始材料は、いわゆるSOI基板である。SOI基板は、薄い単結晶シリコン層を埋め込み絶縁SiO層の上部に有するシリコンキャリア基板を含む基板である。ある実施形態では、単結晶シリコン層の厚さは、約5nm〜約5μmであってよい。ある実施形態では、シリコン膜層は、本製造方法で使用する前のSOI基板上に存在する。
[00121] 図9〜図12は、本発明のある実施形態に係るEUVリソグラフィのための膜アセンブリ80を製造する方法のステージを概略的に示す。図9は、平面基板41、酸化層42、下部犠牲層43、下部キャッピング膜44、少なくとも1つの膜層45及び上部キャッピング膜46を備えたスタック40を示している。酸化層42、下部犠牲層43、下部キャッピング膜44及び上部キャッピング膜46は任意である。
[00122] 図10に示すように、ある実施形態では、この方法は、ブリッジ溝81を形成する工程を含む。ブリッジ溝81は、平面基板41のブリッジ領域73に対応する位置に形成されるために「ブリッジ」溝と呼ばれる溝である。ブリッジ溝81は、平面基板41のブリッジ領域73に隣接する少なくとも1つの膜層45を貫通するように形成される。下部キャッピング膜44及び上部キャッピング膜46を設けたある実施形態では、ブリッジ溝81は、下部キャッピング膜44及び上部キャッピング膜46を貫通するように形成される。ブリッジ溝81は、膜アセンブリ80の膜を形成する層を貫通するように形成される。
[00123] ある実施形態では、ブリッジ溝81は、ペリクル体の深い貫通孔である。ブリッジ溝81の目的は、膜アセンブリ80を製造する方法の終わりに、ブリッジ領域73上方の少なくとも1つの膜層45を破壊する必要をなくすことである。
[00124] ある実施形態では、ブリッジ溝81は、レーザ、(N)IR放射又はEUV放射によって形成される。ある実施形態では、少なくとも1つの膜層45、下部キャッピング膜44及び上部キャッピング膜46を焼き切るために、レーザ、(N)IR放射又はEUV放射を使用する。ある実施形態では、この方法は、非矩形のスタック40に矩形溝(すなわち、ブリッジ溝81)を形成することを含む。非矩形のスタック40に矩形溝を形成することによって、膜は、本方法の比較的早い段階で廃棄される少なくとも1つの膜層45、50の一部から分離される。したがって、所望の形状を有する膜を提供するために、本製造方法の終わりにおいて、少なくとも1つの膜層50を機械的に破壊する必要がない。
[00125] 矩形の膜アセンブリ80を提供するために、ブリッジ溝81を(スタック40を平面視したときに)矩形形状に形成する。
[00126] ブリッジ溝81を形成した後、ブリッジ溝81に、犠牲層などの充填材又は機械的保護材料を充填することができる。図11に示すように、ある実施形態では、スタック40に上部犠牲層47が設けられる。上部犠牲層47の材料をブリッジ溝81に充填する。代替的に、ブリッジ溝81を充填するために、機械的保護材料66などの材料を使用することができる。
[00127] 図12は、膜アセンブリ80を製造する方法の後工程を概略的に示す。図12に示すように、平面基板41の内部領域71及びブリッジ領域73は、(任意の酸化層42及び任意の下部犠牲層43とともに)選択的に除去されている。上部犠牲層47も除去されている。
[00128] (平面基板41のエッジ領域74によって形成される)エッジセクションは、縁75から分離される。例えば、エッジセクションは、平面基板41のブリッジ領域73を選択的に除去することによって縁75から分離される。ブリッジ領域73を除去することによって、ブリッジ溝81は、少なくとも1つの膜層50を切断又は破壊せずに、エッジセクションの除去を可能にする開口領域になる。エッジセクションが縁75から分離されるとき、エッジセクションに隣接する少なくとも1つの膜層50は、ブリッジ溝81によって膜アセンブリ80の膜から分離される。
[00129] したがって、一旦ブリッジ領域73が選択的に除去されると、膜アセンブリ80の膜は、廃棄される少なくとも1つの膜層50の周辺部分から(スタック40に貫通溝を形成するブリッジ溝81を介して)分離される。これは、少なくとも1つの膜層50を破壊する後続の工程を行う必要がないことを意味する。したがって、これによって、少なくとも1つの膜層50を破壊することによって形成される汚染物質粒子が生成される可能性が低下する。これによって、汚染物質粒子が膜アセンブリ80の膜に付着する可能性が低下する。汚染物質粒子は、シリコン片を含む可能性がある。最終的な膜アセンブリ80上にそのような汚染物質粒子があると、膜アセンブリ80の光学性能が低下する可能性がある。縁75と重なるゆるくぶら下がったシリコン片が、解放され、膜アセンブリ80の膜に付着する可能性がある。汚染物質粒子は、非常に薄いため、比較的容易に膜に付着する可能性がある。
[00130] ある実施形態では、ブリッジ溝81は、少なくとも1つの膜層45の一部が、平面基板41の縁領域72の半径方向外側に延びるように形成される。これは、少なくとも1つの膜層45の一部が縁領域72を超えて外側に延びる図10に示されている。したがって、エッジセクションが(膜アセンブリ80を製造する方法を製造する方法の終わりに)縁75から分離されるとき、膜層50の一部は縁75の径方向外側に延びる。これは図12に示されている。平面基板41の縁領域72に対するブリッジ溝81の位置を制御することによって、膜アセンブリの膜のエッジの位置を調整することが可能である。
[00131] ある実施形態では、ブリッジ溝81にピラーを設けてよい。ピラーは、膜と廃棄される少なくとも1つの膜層45の周辺部との間隙を保持するためのものである。平面基板41の各部を選択的に除去する工程を行った後、膜が少なくとも1つの膜層50の残りの部分から分離されるようにピラーを除去することができる。したがって、膜アセンブリ80を製造する方法の終わりにおいて、膜を少なくとも1つの膜層50の残りの部分から物理的に切断する必要がない。
[00132] ある実施形態では、スタック40は矩形である。すなわち、本方法は、矩形(又は正方形)の平面基板41から開始することができる。平面基板41は、本方法によって生成される膜アセンブリ80の所望の形状とほぼ同じ形状を有してよい。そのような実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法の終わりにおいて、膜アセンブリ80を平面基板41の端にある平面基板41の任意のエッジセクションから切断する必要がない。これによって、膜が膜に付着した汚染物質粒子によって汚染される可能性が低下する。
[00133] ある実施形態では、スタック40の少なくとも1つの膜層45のエッジは丸み付け又は面取りされる。面取り、傾斜、又は丸み付けされたエッジを設けることによって、膜アセンブリ80のエッジは鋭くない。特に、異方性エッチングは、膜アセンブリ80に特に鋭いエッジをもたらす可能性がある。例えば、膜アセンブリ80の膜のエッジは、鋭い三角形の形状を有する可能性がある。これによって、切断されたエッジのコーナーによって汚染物質粒子の生成がもたらされる可能性が高まる。汚染物質粒子は、約20nm〜約1μmの範囲の直径を有する可能性がある。面取り、傾斜、又は丸み付けされたエッジを設けることによって、膜のコーナーが破損して粒子を生成する可能性が低下する。
[00134] 図13は、本発明のある実施形態に係る膜アセンブリ80を示す。図13に示すように、ある実施形態では、本方法は、エッジセクションを縁75から分離した後に、少なくとも1つの膜層50のエッジにパッシベーションコーティング82を塗布することを含む。エッジは厚い粘着層で被覆することができる。例えば、スプレーコーティングを用いてよい。
[00135] ある実施形態では、パッシベーションコーティング82の厚さは、約1μm〜約10μmの範囲内である。パッシベーションコーティング82は、少なくとも1つの膜層50のエッジを不動態化する。ある実施形態では、パッシベーションコーティング82は、エッジの周りに貼られた粘着テープの形態で塗布される。パッシベーションコーティング82は、少なくとも1つの膜層50の不要な周辺セクションを取り除いた後、最初の1つの膜層50のエッジに塗布される。
[00136] ある実施形態では、パッシベーションコーティング82は、原子層蒸着、化学蒸着、電気めっき又は浸漬被覆を用いて塗布される。ある実施形態では、パッシベーションコーティング82はRuなどの金属を含む。しかし、パッシベーションコーティング82は、ケイ化物、酸化物又は窒化物も含んでよい。パッシベーションコーティング82は、例えば化学蒸着によって、少なくとも1つの膜層50のエッジに堆積させることができる。ある実施形態では、パッシベーションコーティング82は、(少なくとも1つの膜層50のエッジだけではなく)膜アセンブリ80の全体に塗布される。例えば。パッシベーションコーティング82は、原子層蒸着又は化学蒸着によって膜アセンブリ80の全体に塗布されてよい。また、コンフォーマルなRuコーティングを作成するために電気めっきを用いてもよい。ある実施形態では、膜アセンブリ80を保護するためにRu層を設ける。
[00137] ある実施形態では、パッシベーションコーティング82は、物理蒸着を用いて塗布される。少なくとも1つの膜層50のエッジだけがパッシベーションコーティング層82を受けるようにシャドウマスクを使用してよい。パッシベーションコーティング82は、物理蒸着によってシリコン膜のエッジ上に局所的に被覆することができる。膜の内部をマスクするためにシャドウマスクを使用することができる。膜の残りの部分は、パッシベーションコーティング82の材料によってスパッタリングすることができる。特に、シャドウスパッタリングと呼ばれることもあるこのプロセスは、機械的保護材料66(例えば、高密度架橋重合体)を、非酸化性プラズマを使用して除去する場合に適切な場合がある。
[00138] パッシベーションコーティング82は、膜のエッジのコーナーが剥離して汚染物質粒子が生成される可能性を低下させる。したがって、本発明のある実施形態は、膜アセンブリ80の膜に付着する汚染物質粒子の減少を達成することが予想される。これによって、EUV放射の透過率が改善され、そのエリアにわたってより一貫性のある光学特性を有する膜アセンブリ80がもたらされる可能性がある。
[00139] ある実施形態では、少なくとも1つの膜層45は非晶質材料を含む。例えば、結晶シリコンの代わりに非晶質材料から開始することによって、膜アセンブリ80のエッジは脆さが小さくなる。したがって、非晶質材料を使用することによって、膜アセンブリ80が、平面基板41及び少なくとも1つの膜層50の望ましくないセクションから剥離されるときに、汚染物質粒子が生成される可能性が低下する可能性がある。
[00140] ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法は、エッジセクションを縁75から分離した後、少なくとも1つの膜層50のエッジを酸化又は窒化することを含む。少なくとも1つの膜層50のエッジを酸化又は窒化することによって、膜は反応性が低下する。例えば、自然酸化物は純シリコンよりも反応性が低い。したがって、シリコン膜のエッジを酸化又は窒化することによって、ペリクルツールと接触する粒子デブリが生成される可能性が低下する。
[00141] Ru層を選択的に塗布してシリコン膜のエッジを保護するために、浸漬被覆を用いてよい。
[00142] 図14は、少なくとも1つの膜層50が(フレームと呼ばれることもある)縁75に跨る膜アセンブリを概略的に示す。少なくとも1つの膜層50を平面基板41の上部に直接堆積させる。次に、平面基板41の選択的な異方性バックエッチングによって膜を自立させる。ある実施形態では、少なくとも1つの膜層50の材料はSiNである。その他の材料も可能である。
[00143] 図14に示すように、少なくとも1つの膜層50と縁75の間に鋭いエッジ又は移行部が存在する可能性がある。製造プロセスで用いる異方性エッチング工程から工程欠陥が生じる可能性もある。異方性エッチングは結晶面に従う。したがって、工程欠陥は、特に高い応力集中が起こる可能性がある、特に鋭いコーナーを示す可能性がある。これによって、特に高い応力集中が起こる位置で膜アセンブリ80が機能しなくなる又は破損する可能性がある。
[00144] 縁75の形状は、平面基板41の各部を選択的に除去するのに用いられるエッチングプロセスに依存して変化してよい。縁75の形状は、縁75を形成するのに用いられる材料に依存して変化してもよい。図14に示す縁75の形状は、平面基板41を形成するのに用いられる材料が結晶材料である場合に、異方性エッチングから生じる一般的な形状である。
[00145] 図15は、本発明のある実施形態に係る膜アセンブリ80を概略的に示す。図15に示すように、ある実施形態では、スタック40は中間層83を備える。中間層83は、平面基板41と少なくとも1つの膜層45の間に位置する。膜アセンブリ80を製造する方法は、平面基板41の内部領域71を選択的に除去する工程の後、中間層83を等方的にエッチングすることを含む。
[00146] 中間層83は、縁75と少なくとも1つの膜層50の間に意図的に導入される。ある実施形態では、中間層は、少なくとも1つの膜層50よりも厚い。中間層83は等方的にエッチングされる。中間層83は、選択的なエッチング剤を使用してエッチングされる。中間層83は、少なくとも1つの膜層50がエッチングされることなくエッチングされる。
[00147] 図15に概略的に示すように、等方的にエッチングされた中間層83は、縁75から少なくとも1つの膜層50への移行部の鋭いエッジを滑らかにする。これによって応力集中が大幅に低くなり、その結果、膜が機能しなくなる可能性が低下する。
[00148] 等方性エッチングは、全ての方向に同じ速度でエッチングを行う。一方、異方性エッチングは、結晶面方位に起因して特定の方向に大幅に速くエッチングを行う。異方性エッチングは、本質的に原子的に鋭いエッジをもたらし、その結果、応力集中が高くなる。ガラス又は非晶質材料の場合、エッチングは一般的に等方性である。ある実施形態では、中間層80は、二酸化ケイ素、非晶質シリコン、又は金属層を含む。
[00149] 等方的にエッチングされた中間層83は、任意の工程欠陥の位置における応力を緩和する。中間層83は、縁75から膜への移行部全体にかかる応力も低下させる。中間層83は、膜アセンブリ80のコーナーにかかる応力も低下させる。ある実施形態では、中間層83は、膜よりもかなり厚い。例えば、ある実施形態では、中間層83は、少なくとも50nm、任意選択的に少なくとも100nmの厚さを有する。ある実施形態では、中間層83は、最大500nm、任意選択的に最大200nmの厚さを有する。ある実施形態では、中間層83を等方的にエッチングするのに使用されるエッチング剤は選択的である。これは、エッチング剤は膜構造ではなく中間層83をエッチングするように構成されていることを意味する。
[00150] ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法は、アニーリングプロセス、イオンビーム修正、スタック40に印加される圧力の制御及びスタック40に印加される温度の制御のうちの1つ以上によって、スタック40の少なくとも1つの膜層45における予張力を変化させることを含む。
[00151] 使用中に膜アセンブリ80の膜が真っすぐかつ平らになるように、製造プロセス中に少なくとも1つの膜層45に予張力を印加する。予張力が印加されない場合には、膜は不必要にゆるいか又はしわが寄る可能性がある(しわは不均一な膜厚にもつながる)。ゆるい、又は不均一な厚さの膜は、撮像特性が不十分なものになる可能性がある。しかし、予張力が高すぎる場合には、膜は脆く、より破損しやすくなる可能性がある。したがって、予張力を目標範囲内に制御することが望ましい。
[00152] ある実施形態では、少なくとも1つの膜層45の予張力は、少なくとも80MPaに制御される。この予張力は、少なくとも1つの膜層50を形成するときに組み込まれる。予張力はこれ以降、熱処理によって変えることができる。ある実施形態では、予張力は、下部キャッピング膜44及び/又は上部キャッピング膜46に印加することができる。ある実施形態では、予張力は、(膜を形成する)少なくとも1つの膜層45と、下部キャッピング膜44及び上部キャッピング膜46との両方に印加される。
[00153] ある実施形態では、少なくとも1つの膜層45の結晶割合を大きくするため、及び/又は少なくとも1つの膜層45における応力を大きくするために、アニーリング工程を実行する。少なくとも1つの膜層45における応力を小さくするために、イオンビーム修正(すなわち、注入)を用いることができる。予張力は、膜アセンブリ80を製造する方法の任意の他の工程の間に、少なくとも1つの膜層45に導入することができる。
[00154] 膜アセンブリ80の使用中の高温での熱による座屈を防止するために、(プレストレスと呼ばれることもある)予張力を膜に導入する。
[00155] ある実施形態では、膜アセンブリ80を製造する方法は、膜が使用時の設計値により近い応力を有するように、膜に予張力を導入することを含む。膜は、使用時(例えば、膜アセンブリ80がパターニングデバイスMAのペリクルとして使用されるとき)に、EUV放射を受ける。使用中に膜アセンブリ80に印加されるEUV放射は、膜の張力を高める可能性がある。したがって、ある実施形態では、本方法は、膜に予張力を導入して、膜アセンブリ80の使用時における所望の張力を下回るベベルにすることを含む。膜アセンブリ80を使用するとき、膜アセンブリ80が受ける追加のEUV放射は、膜の張力がその設計値か又はこれに近くなるように、膜の張力を更に高める。
[00156] 一部の状況では、湿式エッチングを用いて平面基板41の一部を除去することが有利な場合がある。上述のように、そのような場合、スタック40を、その後湿式エッチング工程の後に除去することができる機械的保護材料66で保護する必要がある可能性がある。
[00157] 図16〜図19は、本発明のある実施形態に係る膜アセンブリ80を製造する方法の工程を概略的に示す。図16は、スタック40を概略的に示す。図16に示すように、ある実施形態では、スタック40はエッチング停止層84を備える。エッチング停止層84は、(図17に示す)機械的保護材料66を除去する工程中にスタック40を保護するためのものである。エッチング停止層84は、機械的保護材料66がスタック40に塗布される前に、スタック40の上部に塗布される。
[00158] 機械的保護材料66をスタック40に塗布した後、平面基板41は、例えば湿式エッチングを用いてエッチング除去することができる。機械的保護材料66は、この場合、スタック40の残りの部分を液体エッチャントから保護する。酸化層42及び任意の下部犠牲層43をエッチング除去するために、更なるエッチングプロセスが必要な場合がある。
[00159] 図18に示すように、平面基板41を選択的にエッチングした後、エッチング停止層84をスタック40の下部に塗布してもよい。スタック40の下部に塗布されたエッチング停止層84は、機械的保護材料66を除去するのに使用したエッチャントから膜を保護するためのものである。
[00160] 図19に示すように、機械的保護材料66を除去したとき、エッチング停止層84は依然として所定の位置にある。ある実施形態では、機械的保護材料66を除去するエッチャントとして、酸化性プラズマを使用する。したがって、エッチング停止層84は、酸化性プラズマに耐性がある。ある実施形態では、エッチング停止層84は、約10nm〜約100nmの範囲の厚さを有する。ある実施形態では、エッチング停止層84に使用される材料は、機械的保護材料66を除去するのに使用される酸化性プラズマによってそれ以上酸化される可能性のない酸化物である。例えば、ある実施形態では、エッチング停止層84はシリコン酸化物を含む。
[00161] 次にエッチング停止層84は、機械的保護材料66を除去する工程の後に除去することができる。したがって、エッチング停止層84を設けることによって、機械的保護材料66と共に湿式エッチャントを使用することができる一方、機械的保護材料66を除去したときに膜が酸化する可能性が低下する。したがって、本発明のある実施形態は、膜アセンブリ80の膜の均一性の向上を達成することが予想される。
[00162] 図20〜図27は、本発明のある実施形態に係る膜アセンブリ80を製造する方法の工程を概略的に示す。図20〜図27に示す方法は、機械的保護材料66の使用を必要としない。したがって、この方法は、膜に損傷を与える可能性がある機械的保護材料66を除去する工程を回避する。
[00163] 図20に示すように、ある実施形態では、スタック40は、平面基板41及び酸化層42を備える。酸化層42は、平面基板41の各部を選択的に使用するために用いられる湿式エッチングプロセスを停止するためのものである。
[00164] 図20に示すように、ある実施形態では、スタック40は、厚い下部エッチングバリア86及び薄い下部エッチングバリア87を備える。厚い下部エッチングバリア86及び薄い下部エッチングバリア87を、平面基板41の少なくとも1つの膜層45と酸化層42の間に堆積させる。厚い下部エッチングバリア86を、薄い下部エッチングバリア87と酸化層42の間に堆積させる。
[00165] 薄い上部エッチングバリア88及び厚い上部エッチングバリア89が、スタック40の少なくとも1つの膜層45の外側に設けられる。厚い上部エッチングバリア89に使用される材料は、厚い下部エッチングバリア86に使用される材料と同じである。薄い上部エッチングバリア88に使用される材料は、薄い下部エッチングバリア87に使用される材料と同じである。
[00166] スタック40は、厚い上部エッチングバリア89の外側に湿式エッチングバリア90を備える。湿式エッチングバリアは、平面基板41の各部を選択的に除去するのに使用される湿式エッチャントからスタック40を保護するためのものである。
[00167] 図21に示すように、ある実施形態では、本方法は、湿式エッチングバリア90、厚い上部エッチングバリア89、薄い上部エッチングバリア88、少なくとも1つの膜層45、薄い下部エッチングバリア87、厚い下部エッチングバリア86及び酸化層42の各部を選択的に除去する工程を含む。ある実施形態では、このエッチングプロセスは、乾式エッチング法によって行われる。各層を選択的に除去するためにマスクを使用してもよい。乾式エッチングプロセスを行うことによって、平面基板41の所望の部分がスタック40の下部に露出される。
[00168] 図22に示すように、ある実施形態では、本方法は、平面基板41の内部領域を選択的に除去することを含む。平面基板41の各部を選択的に除去することは、湿式エッチングプロセスを用いて行われてよい。例えば、KOHなどの湿式エッチャントを使用してよい。膜と平面基板41の間の酸化層42は、湿式エッチングプロセスが膜に達するのを妨げる。
[00169] 図23に示すように、ある実施形態では、本方法は、湿式エッチャントのバリアとして機能した酸化層42を選択的に除去することを含む。酸化層42は、例えば、乾式エッチング法によって除去してよい。図24に示すように、ある実施形態では、本方法は、厚い下部エッチングバリア86を選択的に除去することを含む。厚い下部エッチングバリア86は、乾式エッチング法によって除去されるように設定してよい。ある実施形態では、厚い下部エッチングバリア86及び厚い上部エッチングバリア89は、窒化ケイ素を含む。ある実施形態では、薄い下部エッチングバリア及び薄い上部エッチングバリアは、窒化ケイ素を含む。図24に示すように、厚い上部エッチングバリア89は、厚い下部エッチングバリア86が除去されるのと同時に除去されてよい。
[00170] 図25に示すように、ある実施形態では、本方法は、薄い下部エッチングバリア87及び薄い上部エッチングバリア88を除去することを含む。薄い下部エッチングバリア87及び薄い上部エッチングバリア88はほぼ同時に除去されてよい。乾式エッチング法を用いてよい。
[00171] 図2
6に示すように、ある実施形態では、本方法は、(膜の一部を形成するのではなく)廃棄される少なくとも1つの膜層45の周辺セクションから膜を分離することを含む。ある実施形態では、分離はレーザーダイシングプロセスによって行われる。したがって、膜は、膜アセンブリ80の配列を形成する、スタック40の残存部分を横断するように延ばされる。
[00172] 図27に示すように、ある実施形態では、本方法は、膜アセンブリ80にキャッピング層93を設けることを含む。ある実施形態では、キャッピング層93は、膜アセンブリ80の全体に設けられる。ある実施形態では、キャッピング層93は、他の実施形態に関連して説明した下部キャッピング膜44又は上部キャッピング膜46と同じ材料で作られる。
[00173] 図21及び図22に示すように、スタック40が湿式エッチングプロセスを経るとき、少なくとも1つの膜層45は上側及び下側が、厚い下部エッチングバリア86及び厚い上部エッチングバリア89によって支持される。したがって、厚い下部エッチングバリア86及び厚い上部エッチングバリア89は、少なくとも1つの膜層45を機械的に支持する。これによって、スタック40は工具による操作が可能になり、製造プロセス中に膜が破損する可能性が低下する。例えば、スタック40は、湿式エッチャントの槽に入れたり、湿式エッチャントの槽から取り出したりすることができ、膜が機能しなくなったり、破損したりする可能性が低下する。
[00174] したがって、厚い下部エッチングバリア86及び厚い上部エッチングバリア87を設けることによって、その後除去することが必要となる、更なる機械的保護材料66を設ける必要がない。したがって、本発明のある実施形態は、製造中に膜が破損する可能性及び製造中に膜が酸化する可能性を低下させることによって、膜アセンブリ80の製造を容易にすることが予想される。
[00175] 図28〜図35は、同様に、機械的保護材料66を塗布し、スタック40から除去する必要性を回避する、本発明の代替的な実施形態の工程を示す。図28に示すように、ある実施形態では、スタックは、平面基板41、窒化ケイ素層91、厚い下部エッチングバリア86、薄い下部エッチングバリア87、少なくとも1つの膜層45、薄い上部エッチングバリア88及び厚い上部エッチングバリア89を備える。しかし、スタック40は、外側の湿式エッチングバリア90を必要としない。
[00176] 図29に示すように、ある実施形態では、本方法は、膜アセンブリ80の所望の形状を有するスタック40を提供するように、スタック40を切断することを含む。例えば、ある実施形態では、スタック40はレーザーダイシングされて矩形になる。これは、膜にくっつく汚染物質粒子を生成する可能性がある方法において、後でダイシング工程や破断工程を行う必要がないことを意味する。この方法において早い段階でダイシング工程から生じた汚染物質粒子は、汚染物質粒子が膜に付着することなく、より容易に取り除くことができる。
[00177] 図30に示すように、ある実施形態では、本方法は、外部犠牲層92をスタック40に塗布することを含む。ある実施形態では、外部犠牲層92は窒化ケイ素を含む。外部犠牲層92は、平面基板41の各部を選択的に除去するのに使用される湿式エッチャントからスタック40を保護するためのものである。
[00178] 図31に示すように、ある実施形態では、本方法は、外部犠牲層92、厚い上部エッチングバリア89、薄い上部エッチングバリア88、少なくとも1つの膜層45、薄い下部エッチングバリア87、厚い下部エッチングバリア86及び窒化ケイ素層91を選択的にエッチングする工程を含む。その結果、平面基板41の下部が露出される。これによって、平面基板41は、湿式エッチングプロセスによって選択的に除去することができる。湿式エッチャントはKOHであってよい。例えばある実施形態では、スタック40は、操作ツールを使用してKOH槽に入れられ、後にKOH槽から取り出される。厚い下部エッチングバリア86及び厚い上部エッチングバリア89が存在することによって、少なくとも1つの膜層45が機械的に支持され、その結果、平面基板41をエッチングするプロセスにおいて膜が損傷を受ける可能性が低下する。
[00179] 図33に示すように、ある実施形態では、本方法は、外部犠牲層92及び窒化ケイ素層91をエッチングすることを含む。代替的に、窒化ケイ素層91の代わりに、平面基板41の酸化層42を設けてもよい。外部犠牲層92及び窒化ケイ素層91は、乾式エッチングプロセスを用いてほぼ同時に除去することができる。
[00180] 図34に示すように、ある実施形態では、本方法は、厚い上部エッチングバリア89及び厚い下部エッチングバリア86を選択的に除去することを含む。これらは乾式エッチングプロセスを用いて除去することができる。図35に示すように、ある実施形態では、本方法は、薄い下部エッチングバリア87及び薄い上部エッチングバリア88を除去することを含む。これによって、スタック40の上部及び下部に膜を露出させる。ある実施形態では、本方法は更に、図27に示すように、膜に保護層を設けるために、キャッピング層93を膜アセンブリ80の外側に塗布することを含む。
[00181] 図8に示すように、ある実施形態では、エッジ破断工程中に吸引(流)を印加する。廃棄される少なくとも1つの膜層50の各部から膜を分離するとき、局所的に吸引を印加する。吸引は、分離工程中に生成されるあらゆる汚染物質粒子を除去するために印加される。図8に示すように、ある実施形態では、分離が行われた領域に吸引装置85が吸気圧力を印加する。
[00182] 吸引装置85によって、汚染物質粒子が膜アセンブリ80の膜に付着する可能性が低下する。ある実施形態では、吸引装置85は、分離が行われている全ての領域に同時に適用される。例えば、吸引装置85は、膜アセンブリ80の形状に対応する矩形の形をとってよい。代替的に、ある実施形態では、吸引装置85は、少なくとも1つの膜層50が破断されている全ての場所に隣接するように分離工程の間移動する。
[00183] ある実施形態では、膜アセンブリ80は、パターニングデバイスMAの前に配置されるペリクルとして使用し、パターニングデバイスMAを保護することができる。本発明のある実施形態は、ペリクルの脆弱性の低下を実現することが予想される。本発明のある実施形態は、膜アセンブリを大量に製造することを容易にすることが予想される。本発明のある実施形態は、フレームに組み込まれた自立した膜の処理を可能にすることが予想される。
[00184] ある実施形態では、膜アセンブリ80は、13.5nmの波長を有する放射の少なくとも90%を透過させるように構成される。ある実施形態では、膜アセンブリ80は、DUV放射(およそ100〜400nm)の5%未満を透過させるように構成される。
[00185] ある実施形態では、膜アセンブリ80の膜層50はシリコンを含む。シリコンは、EUV放射に対して最も透過的な元素の1つである。シリコンは、一般に加工され入手可能な材料である。ある実施形態では、膜層50は、Ru、Zr、Mo、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化ルテニウム、窒化ルテニウム、窒化ジルコニウム、酸化モリブデン又は窒化モリブデンで覆われる。そのような組み合わせは、水素誘起ガス放出及び結果として生じるシリコンの再堆積を抑えることが予想される。また、タングステン、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、炭化ケイ素又は二ケイ化モリブデンを含むキャップ層を使用することによって、膜の熱放射率が大きくなる可能性がある。膜アセンブリ80は、水素ラジカルを含む環境で使用することができる。タングステンは、例えば水素プラズマに耐えられる材料であり、最大400℃の酸化に対してもかなり安定的である。タングステンはまた、高い融点(3422℃)を有し、他の金属と比べて熱膨張係数が小さい。
[00186] ある実施形態では、膜アセンブリ80は、ペリクルとして又は動的ガスロックの一部として適用される。代替的に、膜アセンブリ80は、識別などの他のろ過領域に、又はビームスプリッタのために適用することができる。
[00187] 本文ではICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、LCD、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義とみなしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック(通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール)、メトロロジーツール及び/又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ICを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[00188] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、本発明は、説明した以外の方法で実施することができることが理解されよう。例えば、様々なラッカー層は、同じ機能を果たす非ラッカー層で置き換えてもよい。
[00189] 上記の説明は例示的なものであり、限定するものではない。したがって、以下に示す特許請求の範囲及び条項から逸脱することなく、記載された本発明に対して改変を加えることができることは、当業者には明らかであろう。[00190]
[1]
EUVリソグラフィのための膜アセンブリを製造する方法であって、前記方法は、
内部領域と、前記内部領域の周りの縁領域と、前記縁領域の周りのブリッジ領域と、前記ブリッジ領域の周りのエッジ領域とを備えた平面基板、及び少なくとも1つの膜層を備えたスタックを設けることと、
前記平面基板の前記ブリッジ領域に隣接する前記少なくとも1つの膜層を貫通するブリッジ溝を形成することと、
前記膜アセンブリが、
前記少なくとも1つの膜層から形成される膜と、
前記平面基板の前記縁領域から形成される、前記膜を保持する縁と、
前記平面基板の前記エッジ領域から形成される、前記縁の周りのエッジセクションと、
前記少なくとも1つの膜層によって形成される、前記縁と前記エッジセクションの間のブリッジとを備えるように、前記平面基板の前記内部領域及び前記ブリッジ領域を選択的に除去することと、
前記エッジセクションに隣接する前記少なくとも1つの膜層が前記ブリッジ溝によって前記膜から分離されるように、前記エッジセクションを前記縁から分離することと、を含む方法。
[2]
前記平面基板の前記内部領域を露出させるように前記スタックを支持体上に位置決めすることを含み、
前記平面基板の前記内部領域は、前記スタックが前記支持体上にあるときに、非液体エッチャントを使用して選択的に除去される、[1]に記載の方法。
[3]
前記平面基板の前記内部領域は、原子層エッチング、スパッタエッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング又は深掘り反応性イオンエッチングによって選択的に除去される、[2]に記載の方法。
[4]
前記スタックは、前記平面基板の前記内部領域を選択的に除去する工程中に、前記縁領域を機械的に保護するように構成された機械的保護材料を備え、
前記機械的保護材料は、フッ化物エッチャントを使用して除去される、[1]に記載の方法。
[5]
前記フッ化物エッチャントはXeFプラズマを含む、[4]に記載の方法。
[6]
EUVリソグラフィのための膜アセンブリを製造する方法であって、前記方法は、
内部領域と、前記内部領域の周りの縁領域とを備えた平面基板、及び少なくとも1つの膜層を備えたスタックを設けることと、
前記平面基板の前記内部領域を露出させるように前記スタックを支持体上に位置決めすることと、
前記膜アセンブリが、
前記少なくとも1つの膜層から形成される膜と、
前記平面基板の前記縁領域から形成される、前記膜を保持する縁とを備えるように、前記平面基板の前記内部領域を、非液体エッチャントを使用して選択的に除去することと、を含む方法。
[7]
前記平面基板の前記内部領域は、原子層エッチング、スパッタエッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング又は深掘り反応性イオンエッチングによって選択的に除去される、[6]に記載の方法。
[8]
EUVリソグラフィのための膜アセンブリを製造する方法であって、前記方法は、
内部領域と、前記内部領域の周りの縁領域とを備えた平面基板、及び少なくとも1つの膜層を備えたスタックを設けることと、
前記膜アセンブリが、
前記少なくとも1つの膜層から形成される膜と、
前記平面基板の前記縁領域から形成される、前記膜を保持する縁とを備えるように、前記平面基板の前記内部領域を選択的に除去することと、を含み、
前記スタックは、前記平面基板の前記内部領域を選択的に除去する工程中に、前記縁領域を機械的に保護するように構成された機械的保護材料を備え、
前記機械的保護材料を、フッ化物エッチャントを使用して除去することを含む方法。
[9]
前記フッ化物エッチャントはXeFプラズマを含む、[8]に記載の方法。
[10]
前記スタックは矩形である、[1]〜[9]のいずれかに記載の方法。
[11]
前記スタックの前記少なくとも1つの膜層のエッジが丸み付け又は面取りされている、[10]に記載の方法。
[12]
前記平面基板は、前記縁領域の周りのブリッジ領域と、前記ブリッジ領域の周りのエッジ領域とを備え、
前記平面基板の前記ブリッジ領域に隣接する前記少なくとも1つの膜層を貫通するようにブリッジ溝を形成し、
前記膜アセンブリは、
前記平面基板の前記エッジ領域から形成される、前記縁の周りのエッジセクションと、
前記少なくとも1つの膜層によって形成される、前記縁と前記エッジセクションの間のブリッジとを備え、
前記エッジセクションに隣接する前記少なくとも1つの膜層が前記ブリッジ溝によって前記膜から分離されるように、前記エッジセクションを前記縁から分離する、[6]〜[11]のいずれかに記載の方法。
[13]
前記ブリッジ溝は、レーザ又はEUV放射を使用して前記少なくとも1つの膜層を切断することによって形成される、[1]〜[5]及び[12]のいずれかに記載の方法。
[14]
前記ブリッジ溝は、前記少なくとも1つの膜層の一部が、前記平面基板の前記縁領域の半径方向外側に延び、前記エッジセクションが前記縁から分離されるとき、前記少なくとも1つの膜層の前記一部が前記縁の半径方向外側に延びるように形成される、[1]〜[5]、[12]及び[13]のいずれかに記載の方法。
[15]
前記エッジセクションを前記縁から分離した後に、前記少なくとも1つの膜層の前記エッジにパッシベーションコーティングを塗布することを含む、[1]〜[5]及び[12]〜[14]のいずれかに記載の方法。
[16]
前記パッシベーションコーティングは、原子層蒸着、化学蒸着、電気めっき又は浸漬被覆を用いて塗布される、[15]に記載の方法。
[17]
前記パッシベーションコーティングは、金属、ケイ化物、酸化物又は窒化物の1つ以上を含む、[15]及び[16]のいずれか一項に記載の方法。
[18]
前記パッシベーションコーティングは物理蒸着を用いて塗布され、前記少なくとも1つの膜層の前記エッジだけが前記パッシベーションコーティングを受けるようにシャドウマスクを使用する、[15]に記載の方法。
[19]
前記少なくとも1つの膜層は非晶質材料を含む、[1]〜[18]のいずれかに記載の方法。
[20]
前記エッジセクションを前記縁から分離した後、前記少なくとも1つの膜層の前記エッジを酸化又は窒化することを含む、[1]〜[19]のいずれかに記載の方法。
[21]
前記スタックは、前記平面基板と前記少なくとも1つの膜層の間の中間層を備え、前記方法は、
前記平面基板の前記内部領域を選択的に除去する工程の後、前記中間層を等方的にエッチングすることを含む、[1]〜[20]のいずれかに記載の方法。
[22]
アニーリングプロセス、イオンビーム修正、前記スタックに印加される圧力の制御及び前記スタックに印加される温度の制御のうちの1つ以上によって、前記スタックの前記少なくとも1つの膜層における予張力を変化させることを含む、[1]〜[21]のいずれかに記載の方法。
[23]
前記膜アセンブリは、パターニングデバイス又は動的ガスロックのためのものである、[1]〜[22]のいずれかに記載の方法。
[24]
前記スタックの少なくとも1つの膜層は、タングステン、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、炭化ケイ素又は二ケイ化モリブデンを含む層である、[1]〜[23]のいずれかに記載の方法。
[25]
シリコンを含む少なくとも1つの膜層から形成された膜と、前記膜を保持する縁とを備える、EUVリソグラフィのための膜アセンブリであって、
前記スタックの前記少なくとも1つの膜層のエッジが丸み付け又は面取りされる、及び/又は
前記少なくとも1つの膜層の一部が、前記縁の半径方向外側に延びる、及び/又は
前記少なくとも1つの膜層の前記エッジにパッシベーションコーティングが塗布される、及び/又は
前記少なくとも1つの膜層の前記エッジは酸化又は窒化される、膜アセンブリ。
[26]
前記パッシベーションコーティングが前記少なくとも1つの膜層の前記エッジに塗布されるとき、前記パッシベーションコーティングはRuを含む、[25]に記載の膜アセンブリ。
[27]
前記膜アセンブリは、パターニングデバイス又は動的ガスロックのためのものである、[25]及び[26]のいずれかに記載の膜アセンブリ。

Claims (17)

  1. EUVリソグラフィのための膜アセンブリを製造する方法であって、前記方法は、
    内部領域と、前記内部領域の周りの縁領域と、前記縁領域の周りのブリッジ領域と、前記ブリッジ領域の周りのエッジ領域とを備えた平面基板、及び少なくとも1つの膜層を備えたスタックを設けることと、
    前記平面基板の前記ブリッジ領域に隣接する前記少なくとも1つの膜層を貫通するブリッジ溝を形成することと、
    前記膜アセンブリが、
    前記少なくとも1つの膜層から形成される膜と、
    前記平面基板の前記縁領域から形成される、前記膜を保持する縁と、
    前記平面基板の前記エッジ領域から形成される、前記縁の周りのエッジセクションと、
    前記少なくとも1つの膜層によって形成される、前記縁と前記エッジセクションの間のブリッジとを備えるように、前記平面基板の前記内部領域及び前記ブリッジ領域を選択的に除去することと、
    前記エッジセクションに隣接する前記少なくとも1つの膜層が前記ブリッジ溝によって前記膜から分離されるように、前記エッジセクションを前記縁から分離することと、を含む方法。
  2. 前記平面基板の前記内部領域を露出させるように前記スタックを支持体上に位置決めすることを含み、
    前記平面基板の前記内部領域は、前記スタックが前記支持体上にあるときに、非液体エッチャントを使用して選択的に除去される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記平面基板の前記内部領域は、原子層エッチング、スパッタエッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング又は深掘り反応性イオンエッチングによって選択的に除去される、請求項2に記載の方法。
  4. 前記スタックは、前記平面基板の前記内部領域を選択的に除去する工程中に、前記縁領域を機械的に保護するように構成された機械的保護材料を備え、
    前記機械的保護材料は、フッ化物エッチャントを使用して除去される、請求項1に記載の方法。
  5. 前記ブリッジ溝は、レーザ又はEUV放射を使用して前記少なくとも1つの膜層を切断することによって形成される、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記ブリッジ溝は、前記少なくとも1つの膜層の一部が、前記平面基板の前記縁領域の半径方向外側に延び、前記エッジセクションが前記縁から分離されるとき、前記少なくとも1つの膜層の前記一部が前記縁の半径方向外側に延びるように形成される、請求項1〜のいずれかに記載の方法。
  7. 前記エッジセクションを前記縁から分離した後に、前記少なくとも1つの膜層の前記エッジにパッシベーションコーティングを塗布することを含む、請求項1〜のいずれかに記載の方法。
  8. 前記パッシベーションコーティングは、金属、ケイ化物、酸化物又は窒化物の1つ以上を含む、請求項に記載の方法。
  9. 前記パッシベーションコーティングは物理蒸着を用いて塗布され、前記少なくとも1つの膜層の前記エッジだけが前記パッシベーションコーティングを受けるようにシャドウマスクを使用する、請求項に記載の方法。
  10. 前記少なくとも1つの膜層は非晶質材料を含む、請求項1〜のいずれかに記載の方法。
  11. 前記エッジセクションを前記縁から分離した後、前記少なくとも1つの膜層の前記エッジを酸化又は窒化することを含む、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
  12. 前記スタックは、前記平面基板と前記少なくとも1つの膜層の間の中間層を備え、前記方法は、
    前記平面基板の前記内部領域を選択的に除去する工程の後、前記中間層を等方的にエッチングすることを含む、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
  13. アニーリングプロセス、イオンビーム修正、前記スタックに印加される圧力の制御及び前記スタックに印加される温度の制御のうちの1つ以上によって、前記スタックの前記少なくとも1つの膜層における予張力を変化させることを含む、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
  14. 前記スタックの少なくとも1つの膜層は、タングステン、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、炭化ケイ素又は二ケイ化モリブデンを含む層である、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
  15. シリコンを含む少なくとも1つの膜層から形成された膜と、前記膜を保持する縁とを備える、EUVリソグラフィのための膜アセンブリであって、
    前記スタックの前記少なくとも1つの膜層のエッジが丸み付け又は面取りされる、及び/又は
    前記少なくとも1つの膜層の一部が、前記縁の半径方向外側に延びる、及び/又は
    前記少なくとも1つの膜層の前記エッジにパッシベーションコーティングが塗布される、及び/又は
    前記少なくとも1つの膜層の前記エッジは酸化又は窒化される、膜アセンブリ。
  16. 前記パッシベーションコーティングが前記少なくとも1つの膜層の前記エッジに塗布されるとき、前記パッシベーションコーティングはRuを含む、請求項15に記載の膜アセンブリ。
  17. 前記膜アセンブリは、パターニングデバイス又は動的ガスロックのためのものである、請求項15及び16のいずれかに記載の膜アセンブリ。
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