JPWO2016043292A1 - ペリクル、その製造方法及び露光方法 - Google Patents

ペリクル、その製造方法及び露光方法 Download PDF

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Abstract

極端紫外光リソグラフィ用のペリクル、その製造方法及び露光方法を提供する。本発明に係るペリクルは、ペリクル膜を配置した第１の枠体と、前記第１の枠体の前記ペリクル膜が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面を含む厚手部と、前記第１の面に接続し、前記第１の枠体の側面を受ける第２の面と、を有し、前記ペリクル膜と前記第１の枠体とを外囲する第２の枠体と、前記第２の枠体の前記厚手部に配置された貫通孔と、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面と交差する前記第２の枠体の外側の側面に配置され、前記貫通孔を覆うフィルタと、を備える。

Description

本発明は、フォトリソグラフィ工程に用いるペリクル、その製造方法及び露光方法に関する。特に、本発明は、極端紫外光（Extreme Ultraviolet：ＥＵＶ）リソグラフィ用のペリクル、その製造方法及びそのペリクルを用いた露光方法に関する。
フォトリソグラフィ工程では、マスク或いはレチクル上に塵埃等が付着するのを防止するために、マスクパターンを囲う大きさの枠の一端にペリクル膜を張架したペリクルが使用されている。このようなペリクルがマスク上に装着された状態では、ペリクル内部は極めて気密性が高く、気圧変化や温度変化によって、薄膜のペリクル膜がたるんだり、或いは膨らんだりする状態になる場合がある。このようにペリクル膜が平滑性を失った場合には、ペリクル膜の光学的特性を変化させるだけでなく、凹凸の程度が激しい場合には、ペリクル膜がマスクに接触したり、ペリクルを収納するケースの蓋に当たったりしてペリクル膜が損傷することがある。
このような問題を解決するものとして、例えば、特許文献１には、ペリクル枠に少なくとも一つの通気孔が形成され、通気孔には塵埃等の通過を阻止するフィルタ部材が枠部材、マスク基板及びペリクル膜で囲まれた空間内に脱落しないように設けられたペリクルが記載されている。特許文献２、３には、ペリクル枠側面の少なくとも一部に開口部を設け、その内面を粘着状にしたペリクルが記載されている。また、特許文献４には、枠内部に空洞を設け、通気ガス中の異物を捕捉するペリクルが記載されている。
一方、フィルタを設けたペリクルでは、微小な塵埃等を確実に捕捉するためにはフィルタの目を細かくしなければならず、このためフィルタのガス透過速度が遅く、圧力差が緩和されるまで時間がかかるという問題があった。これを解決するため、特許文献５には、ペリクル枠を内側部材と外側部材とに分割し、内側部材を耐光性に優れる自然発色アルマイト化アルミニウムまたはセラミックで構成し、外側部材を耐力の大きいアルミニウム合金７０７５−Ｔ６で構成し、ペリクル枠の内部に３箇所の屈曲部を有する２つの通気孔を設け、通気孔の内表面にダストを吸着するための粘着層を設けたペリクルが記載されている。
ところで、リソグラフィの波長は短波長化が進み、次世代のリソグラフィ技術として、ＥＵＶリソグラフィの開発が進められている。ＥＵＶ光は、軟Ｘ線領域または真空紫外線領域の波長の光を指し、１３．５ｎｍ±０．３ｎｍ程度の光線を指す。フォトリソグラフィでは、パターンの解像限界は露光波長の１／２程度であり、液浸法を用いても露光波長の１／４程度と言われており、ＡｒＦレーザ（波長：１９３ｎｍ）の液浸法を用いても、その露光波長は４５ｎｍ程度が限界と予想されている。したがって、ＥＵＶリソグラフィは、従来のリソグラフィから大幅な微細化が可能な革新的な技術として期待されている。
一方、ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすく、したがって、ＥＵＶリソグラフィでは、露光装置内を真空にして露光する必要がある。また、あらゆる物質に対してＥＵＶ光の屈折率が１に近くなるため、従来の可視光または紫外光を用いたフォトリソグラフィのように、レンズと透過型フォトマスクを用いる屈折光学系を使用できない。このため、ＥＵＶリソグラフィでは、反射型フォトマスクとミラーとを用いる反射光学系での露光が必要となる。反射型フォトマスクは、例えば、特許文献６に記載されているように、基板上にＭｏ層とＳｉ層とが交互に複数回積層された多層反射膜を有し、反射層上にＥＵＶ光を吸収する吸収層が形成された構造を有する。
実公昭６３−３９７０３号公報 特開平５−１１３６５８号公報 特開２００１−３１２０４８号公報 特開平５−１０７７４７号公報 特開２００３−１０７６７８号公報 特開２０１４−１６０７５２号公報
Carmen Zoldesi, et al., "Progress on EUV Pellicle development" Proceedings of SPIE, 2014.02.23, vol.9048, 90481N
上述したように、ＥＵＶリソグラフィは、従来のリソグラフィとは異なり、真空下での露光となるため、フォトマスクへのペリクルの装着は必須ではないと考えられていた。しかし、従来にない微細プロセスであるため、フォトマスクへのペリクルの装着が必須であることが明らかとなってきた。しかし、ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすいため、ペリクルに配置するペリクル膜も従来にないナノメートルオーダーの膜である必要がある。
また、当初、フォトマスクへのペリクルの装着は必須ではないと考えられていたため、現在開発されているＥＵＶ露光装置には、フォトマスクへペリクルを装着するための空間が２．５ｍｍの高さしか存在していない。しかし、５ｍｍ以上の高さを有する従来のペリクルを装着するための空間を露光装置内に確保するには、光学系の設計変更が必要となり、ＥＵＶリソグラフィの開発に遅延をきたすこととなる。
真空下での露光であるため、ペリクル膜がたるんだり、或いは膨らんだりすることが想定されるが、ペリクルの設置空間に大幅に制限されるため、ナノメートルオーダーのペリクル膜の損傷を防ぐには、ペリクルの枠体に配置した通気孔を介した十分な通気を確保する必要がある。通気孔にはフィルタを配置する必要があるが、ペリクルの設置空間に大幅に制限されるため、枠体に許容される高さも大幅に制限されるため、枠体へのフィルタの配置も従来にない設計が要求される。
本発明は、上述の問題を解決するもので、極端紫外光リソグラフィ用のペリクル、その製造方法及び露光方法を提供することを目的とする。
また、極端紫外光リソグラフィ用のペリクルは、非常に薄いペリクル膜を枠体に貼り付けているため、フォトマスクに貼り付ける際に、従来のように枠体の上から力を掛けて貼付けを行うとペリクル膜が破損する危惧がある。このため、極端紫外光リソグラフィ用のペリクルは、専用の貼付け装置を用いて、非接触でのフォトマスクへの貼付けが必要となる。ここでいう非接触とは、枠体の上から強い力を掛けないという意味であり、強い力の目安は、従来のフォトマスク貼付け時に荷重される１ｋｇｆ程度以上である。本発明は、上記課題に加えて、非接触でのフォトマスクへの貼付けが可能な極端紫外光リソグラフィ用のペリクル、その製造方法も提供する。
本発明の一実施形態によると、ペリクル膜を配置した第１の枠体と、前記第１の枠体の前記ペリクル膜が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面を含む厚手部と、前記第１の面に接続し、前記第１の枠体の側面を受ける第２の面と、を有し、前記ペリクル膜と前記第１の枠体とを外囲する第２の枠体と、前記第２の枠体の前記厚手部に配置された貫通孔と、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面と交差する前記第２の枠体の外側の側面に配置され、前記貫通孔を覆うフィルタと、を備えるペリクルが提供される。
前記ペリクルにおいて、前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第２の面が、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に対して直角となってもよい。
前記ペリクルにおいて、前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第２の面が、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に対して内側に傾斜してもよい。
前記ペリクルにおいて、前記第２の枠体が、前記第１の面に接続し、前記第２の面と向かい合う第３の面をさらに有し、前記第２の枠体の前記第３の面は、前記第１の枠体の内側の側面と対向して配置されてもよい。
前記ペリクルにおいて、前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第３の面が、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に対して直角となってもよい。
前記ペリクルにおいて、前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第３の面は、前記第１の面から前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に向かって、前記第２の面との距離が大きくなるように傾斜してもよい。
前記ペリクルにおいて、前記第１の枠体と前記第２の枠体の厚手部とは、接着層を介して接着されてもよい。
前記ペリクルにおいて、前記ペリクル膜は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有し、膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であってもよい。
前記ペリクルにおいて、前記第２の枠体の高さと、前記第２の枠体の下面に配置された接着層の高さとの合計が、２ｍｍ以下であってもよい。
前記ペリクルにおいて、前記第１の枠体は、シリコン、サファイア及び炭化ケイ素からなる群から選択される材料で構成されてもよい。
前記ペリクルにおいて、前記ペリクルの内部の体積に対する前記フィルタの通気部の合計面積の比率が０．００７ｍｍ−１以上０．０２６ｍｍ−１以下であってもよい。
また、本発明の一実施形態によると、基板上にペリクル膜を形成し、前記基板が枠形状となるように、前記ペリクル膜を露出させて第１の枠体を形成し、前記第１の枠体の前記ペリクル膜が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面を含む厚手部と、前記第１の面に接続し、前記第１の枠体の側面を受ける第２の面と、を有する第２の枠体を準備し、前記第２の枠体の前記厚手部に貫通孔を形成し、前記第２の枠体の高さ方向と平行な前記第２の枠体の外側の面に前記貫通孔を覆うフィルタを接着し、前記第１の枠体を外囲するように、接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定するペリクルの製造方法が提供される。
前記ペリクルの製造方法において、ドライエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、前記第２の面が、前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して直角となる前記第２の枠体を準備し、前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定してもよい。
前記ペリクルの製造方法において、ウエットエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、前記第２の面が、前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して内側に傾斜する前記第２の枠体を準備し、前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定してもよい。
前記ペリクルの製造方法において、ドライエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、前記第２の面と、前記第１の面に接続し、前記第２の面と向かい合う第３の面とが、前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して直角となる前記第２の枠体を準備し、前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定してもよい。
前記ペリクルの製造方法において、ウエットエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して内側に傾斜する第２の面と、前記第１の面から前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に向かって、前記第２の面との距離が大きくなるように傾斜する第３の面を有する前記第２の枠体を準備し、前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定してもよい。
前記ペリクルの製造方法において、膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下となる前記ペリクル膜を前記基板上に形成し、前記ペリクル膜は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有してもよい。
前記ペリクルの製造方法において、前記第２の枠体の高さと、前記第２の枠体の下面に配置された接着層の高さとの合計を２ｍｍ以下としてもよい。
前記ペリクルの製造方法において、前記基板は、シリコン基板、サファイア基板及び炭化ケイ素基板からなる群から選択される基板であってもよい。
前記ペリクルの製造方法において、前記ペリクルの内部の体積に対する前記フィルタの通気部の合計面積の比率を０．００７ｍｍ−１以上０．０２６ｍｍ−１以下としてもよい。
前記何れかのペリクルをフォトマスクのレチクル面に配置し、前記フォトマスクを露光装置の所定の位置に配置して、前記レチクル面から３ｍｍ以下の距離を有する空隙に前記ペリクルを収容し、真空下で、前記ペリクルを配置した前記フォトマスクに５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光を照射し、前記ペリクルを配置した前記フォトマスクの前記レチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射する露光方法が提供される。
本発明によると、極端紫外光リソグラフィ用のペリクル、その製造方法及び露光方法が提供される。また、非接触でのフォトマスクへの貼付けが可能な極端紫外光リソグラフィ用のペリクル、その製造方法を提供することができる。
本発明によると、極端紫外光による接着層の劣化を低減する極端紫外光リソグラフィ用のペリクル、その製造方法及び露光方法が提供される。
一実施形態に係るペリクル１００の模式図（斜視図）である。 一実施形態に係るペリクル１００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。 一実施形態に係るペリクル１００の図２に示した枠体の拡大図であり、（ａ）は枠体の拡大図であり、（ｂ）はフィルタ１３１の通気部１３５と糊代部１３７の構成を示す模式図である。 一実施形態に係るペリクル１００の製造工程を示す模式図である。 一実施形態に係るペリクル１００の製造工程を示す模式図である。 一実施形態に係るペリクル２００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。 一実施形態に係るペリクル３００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。 一実施形態に係るペリクル３００の製造工程を示す模式図である。 一実施形態に係るペリクル３００の製造工程を示す模式図である。 一実施形態に係るペリクル４００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。 一実施形態に係るペリクル５００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。 一実施形態に係るペリクル６００の模式図であり、（ａ）は図１の線分ＡＡ’における断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は第２の枠体６１３の変形例である。 一実施形態に係るペリクル７００に用いる第２の枠体７１３の模式図である。 一実施形態に係るペリクル製造装置１０００を用いたペリクル７００の製造工程を示す模式図である。 一実施形態に係るフォトマスク製造装置２０００を概念的に示す断面図である。 一実施形態に係るフォトマスク製造装置３０００を概念的に示す断面図である。 実施形態の検討例を示す図であり、（ａ）はペリクル８００の断面図であり、（ｂ）はペリクル９００の断面図である。
本明細書において、ＥＵＶ光とは、波長５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の光を指す。ＥＵＶ光の波長は、５ｎｍ〜１３．５ｎｍ程度が好ましく、１３．５±０．３ｎｍがより好ましい。ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすいため、本発明において、ペリクル膜は、ナノメートルオーダーの膜である必要がある。本発明に係るペリクル膜は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有する。本発明に係るペリクル膜は、好ましくは、５ｎｍ〜１３．５ｎｍ程度の波長の光に対して、より好ましくは１３．５±０．３ｎｍの波長の光に対して、９０．０％以上の透過率を有する。このような透過率を得るため、本発明に係るペリクル膜の１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の膜厚であり、より好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
ペリクル膜のＥＵＶ透過率Ｔは以下の式（１）で定義される。
Figure 2016043292
式（１）中、Ｉは透過光強度、Ｉ０は入射光強度を示す。透過光強度Ｉ及び入射光強度Ｉ０、ペリクル膜の厚みｄ、密度ρ、及びペリクル膜の質量吸収係数μには、以下の式（２）で表される関係が成り立つ。
Figure 2016043292
式（２）における密度ρはペリクル膜を構成する物質固有の密度である。また、上記式（２）における質量吸収係数μは、以下のように求められる。光子のエネルギーがおよそ３０ｅＶより大きく、なおかつ光子のエネルギーが原子の吸収端から十分に離れている場合、質量吸収係数μは原子同士の結合状態等に依存しない。波長１３．５ｎｍの光子エネルギーは、９２．５ｅＶ付近であり、原子の吸収端からも十分に離れている。よって、上記質量吸収係数μは、ペリクル膜を構成する化合物の原子同士の結合状態に依存しない。そのため、ペリクル膜の質量吸収係数μは、ペリクル膜を構成する各元素（１，２，・・・，ｉ）の質量吸収係数μ１と、各元素の質量分率Ｗｉとから、以下の式（３）で求められる。
Figure 2016043292
上記Ｗｉは、Ｗｉ＝ｎｉＡｉ／ΣｎｉＡｉで求められる値である。Ａｉは各元素ｉの原子量、ｎｉは各元素ｉの数である。
上記式（３）における各元素の質量吸収係数μｉは、Henkeらによってまとめられている以下の参考文献の値を適用できる。（B. L. Henke, E. M. Gullikson, and J. C. Davis, “X-Ray Interactions:Photoabsorption, Scattering, Transmission, and Reflection at E = 50-30,000 eV, Z = 1-92,” At. Data Nucl. Data Tables 54, 181 (1993) これらの数値の最新版はhttp://wwwcxro.lbl.gov/optical_constants/に掲載されている。）
ペリクル膜の質量吸収係数μ、ペリクル膜の密度ρ、及びペリクル膜の厚みｄが特定できれば、式（１）及び式（２）に基づき、ペリクル膜の波長１３．５ｎｍの光の透過率を算出できる。なお、上記透過率は、ローレンスバークレー国立研究所のＸ線光学センターの光学定数ウェブサイトでも計算できる。
膜厚を厚くし、かつ透過率を高めるためには、上記ペリクル膜の材質として吸収係数の低い材質を用いることが望ましい。具体的には水素の質量吸収係数μｉを１として相対的に表すとき、１００以下の元素からなる材質を用いることが望ましい。特に、Ｈ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ｋ、Ｃａ，Ｓｃ，Ｂｒ，Ｒｂ，Ｓｒ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔｃ，Ｒｕ，などを元素用いることが望ましい。
ペリクル膜を構成する具体的な化合物としてはフッ素系ポリマー、ポリオレフィン、ポリイミドなどの高分子化合物や、ルテニウム、ニッケル、ジルコニウム、チタン、モリブデン、ニオブ、などの金属、結晶シリコン（例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、等）、アモルファスシリコン、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、グラファイト、アモルファスカーボン、グラフェン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、等が挙げられる。
また、ペリクル膜は、酸化防止膜や放熱膜を含んでいてもよい。酸化防止膜は、ＳｉＯｘ（ｘ≦２）、ＳｉｘＮｙ（ｘ／ｙは０．７〜１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、Ｙ２Ｏ３、ＹＮ、Ｍｏ、ＲｕまたはＲｈからなる膜等でありうる。
放熱膜は、熱輻射率が高い材料や熱伝導性が高い材料からなる膜であることが好ましい。具体的には、酸化防止膜と同様の材料からなる膜や、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、グラファイト、グラフェンからなる膜等であり得る。酸化防止膜及び放熱膜は、ペリクル膜の一方の面に形成してもよく、両面に形成してもよい。ペリクル膜は、上記元素および化合物を１種単独で含んでいてもよいし、２種以上を含んでいてもよい。
従来のＡｒＦリソグラフィ用のペリクルでは、アルミニウムやセラミクス等で構成された枠体を用い、接着層を介してペリクル膜を枠体に接着していた。しかし、ＥＵＶリソグラフィ用の本発明に係るペリクル膜は、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の非常に薄い膜厚であるため、接着による枠体への固定は困難である。したがって、半導体製造プロセスを用いて、例えば、蒸着により基板にペリクル膜を形成し、基板を枠形状にバックエッチングすることにより、ペリクル膜を露出させ、ペリクル膜を配置した枠体を得ることができる。本発明に係る基板としては、例えば、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板等を用いることができる。これらに限定されるものではないが、基板としては、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板が好ましく、シリコン基板がより好ましい。
上述したように、フォトマスクにペリクルを装着するための空間が２．５ｍｍの高さしか存在していないため、ペリクル膜の破損を防ぐために、ペリクルの高さは２ｍｍ以下であることが好ましい。上述したような方法で非常に薄いペリクル膜を形成した場合、枠体の側面に通気口として貫通孔を形成するのは困難である。このため、ペリクル膜を配置した第１の枠体と、側面に貫通孔を形成した第２の枠体を別に形成し、接着層を介して接着する方法が考えられる。第１の枠体はペリクル膜の形成及びハンドリングの観点から、厚さを１ｍｍ以下とすることが好ましいが、１００μｍ以下にするのは困難である。また、第１の枠体と第２の枠体との接着層、および、ペリクルとマスクとの接着層を備えているため、貫通孔を配置する第２の枠体に許容される高さは、１〜１．５ｍｍとなる。しかし、防塵のため貫通孔をフィルタで覆う場合、１．５ｍｍ以下のフィルタを第２の枠体の側面に配置するのは接着性やハンドリングの観点から困難である。
このため、接着層を介して接着した第１の枠体及び第２の枠体の側面に２ｍｍ程度のフィルタを配置することが考えられる。しかし、この場合、図１７に示すような問題が生じる。図１７は、接着層を介して接着した第１の枠体及び第２の枠体の側面に２ｍｍ程度のフィルタを配置したペリクルの模式図であり、図１７（ａ）はドライエッチングにより第１の枠体を形成したペリクル８００の模式図であり、図１７（ｂ）はウエットエッチングにより第１の枠体を形成したペリクル９００の模式図である。
ペリクル８００は、ペリクル膜８０１を配置した第１の枠体８１１と、第１の枠体８１１と接着層８４１を介して固定した第２の枠体８１３を備える。第２の枠体８１３には外側の側面と内側の側面とを貫通した貫通孔８２１が形成される。接着層８４１を介して接着した第１の枠体８１１及び第２の枠体８１３の側面には、貫通孔８２１を覆うフィルタ８３１が接着層（図示せず）を介して接着される。また、第２の枠体８１３の底面にはフォトマスクにペリクル８００を固定するための接着層８４３が形成され、フォトマスクに固定するまでは、ライナー８５１により接着層８４３が保護される。このとき、第１の枠体８１１と第２の枠体８１３を接着する接着層８４１に隙間８９０が生じる。
また、このようなフィルタの背面（接着面）に生じる隙間は、ウエットエッチングにより第１の枠体を形成した場合に顕著になる。ペリクル９００は、ペリクル膜９０１を配置した第１の枠体９１１と、第１の枠体９１１と接着層９４１を介して固定した第２の枠体９１３を備える。第２の枠体９１３には外側の側面と内側の側面とを貫通した貫通孔９２１が形成される。接着層９４１を介して接着した第１の枠体９１１及び第２の枠体９１３の側面には、貫通孔９２１を覆うフィルタ９３１が接着層（図示せず）を介して接着される。また、第２の枠体９１３の底面にはフォトマスクにペリクル９００を固定するための接着層９４３が形成され、フォトマスクに固定するまでは、ライナー９５１により接着層９４３が保護される。ここで、ペリクル９００においては、第１の枠体９１１がウエットエッチングにより形成されるため、図１７（ｂ）に示すように、第１の枠体９１１の側面に傾斜が生じ、断面が台形状になる。このとき、第１の枠体９１１と接着層９４１に隙間９９０が生じ、フィルタ９３１の十分な密着性を得ることができない。
そこで、本発明者らは、フィルタの背面に隙間を生じずに、十分な密着性を得るペリクルの構成を検討した。以下、図面を参照して本発明に係るペリクル、その製造方法及び露光方法について説明する。但し、本発明のペリクル、その製造方法及び露光方法は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態及び実施例で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係るペリクル１００の模式図（斜視図）ある。図２は、ペリクル１００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。ペリクル１００は、ペリクル膜１０１を配置した第１の枠体１１１と、第１の枠体１１１を固定した第２の枠体１１３を備える。第２の枠体１１３は、第１の枠体１１１のペリクル膜１０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面１１３Ａを含む厚手部１１５と、第１の面１１３Ａに接続し、第１の枠体１１１の側面を受ける第２の面１１３Ｂと、を有し、ペリクル膜１０１と第１の枠体１１１とを外囲する。第２の枠体１１３は、ペリクル膜１０１と直交する断面がＬ字形状を有する。また、ペリクル１００は、第２の枠体１１３に配置された貫通孔１２１と、貫通孔１２１を覆うフィルタ１３１を備える。貫通孔１２１は、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体１１３の厚手部１１５に配置される。フィルタ１３１は、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する第２の枠体１１３の外側の側面に接着層（図示せず）を介して配置される。
ペリクル膜１０１及び第１の枠体１１１としては、上述したペリクル膜及び基板を用いることができるため、詳細な説明は省略する。第１の枠体１１１を構成する材質にはシリコン、サファイア、炭化ケイ素が好ましく、シリコンがより好ましい。第２の枠体１１３としては、ＥＵＶ光に対する耐性を有し、平坦性が高く、低イオン溶出性の材料が好ましい。また、炭素由来の汚れを除去するために、水素ガスを露光装置内に流すため、水素ラジカルに対する耐性を有する材料で構成されることが好ましい。
第２の枠体１１３（ペリクル枠）の材質には特に制限はなく、ペリクル枠に用いられる通常の材質とすることができる。第２の枠体１１３の材質として、具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金（５０００系、６０００系、７０００系等）、ステンレス、シリコン、シリコン合金、鉄、鉄系合金、炭素鋼、工具鋼、セラミックス、金属−セラミックス複合材料、樹脂等が挙げられる。中でも、アルミニウム、アルミニウム合金が、軽量かつ剛性の面からより好ましい。また、第２の枠体１１３は、その表面に保護膜を有していてもよい。
保護膜としては、露光雰囲気中に存在する水素ラジカルおよびＥＵＶ光に対して耐性を有する保護膜が好ましい。保護膜としては、例えば、酸化被膜が挙げられる。酸化被膜は、陽極酸化等の公知の方法によって形成することができる。
第１の枠体１１１と第２の枠体１１３とは、接着層１４１を介して固定される。図２において、接着層１４１は、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体１１３の厚手部１１５の第１の面１１３Ａ上に配置される。接着層１４１を補強するため、例えば、第１の枠体１１１の側面と、第１の枠体１１１の側面と接する第２の枠体１１３の薄手部１１７の第２の面１１３Ｂとの間に接着層をさらに配置してもよい。
接着層１４１の厚みは、第１の枠体１１１と第２の枠体１１３との十分な接着が確保できる範囲で可能な限り薄いことが好ましく、例えば、１０μｍ以上３００μｍ以下である。また、接着層１４１に用いる接着剤としては、ＥＵＶ光に対する耐性を有し、ガスの発生量が少ない材料が好ましい。また、炭素由来の汚れを除去するために、水素ガスを露光装置内に流すため、水素ラジカルに対する耐性を有する材料で構成されることが好ましい。
本実施形態において、「接着剤」は広義の接着剤を指し、「接着剤」の概念には、粘着剤も含まれるものとする。接着剤としては、アクリル樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ポリイミド樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、無機系接着剤、両面粘着テープ、シリコーン樹脂粘着剤、アクリル系粘着剤、ポリオレフィン系粘着剤、等が挙げられる。
第１の枠体１１１と第２の枠体１１３との接着に用いられる接着剤としては、アクリル樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ポリイミド樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、無機系接着剤、が好ましい。フォトマスクとの接着に用いられる接着剤としては、両面粘着テープ、シリコーン樹脂粘着剤、アクリル系粘着剤、ポリオレフィン系粘着剤が好ましい。
貫通孔１２１は、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体１１３の厚手部１１５に配置される。露光装置の制約上ペリクル１００の高さは２．５ｍｍが上限であり、異物の結像防止からペリクル１００の高さは高いほど良い。しかし、公知情報によると、ペリクルの高さは、２ｍｍは必要と言われている（例えば、非特許文献１）。以上を鑑みれば、常圧（０．１ＭＰａ）から露光時の真空状態（１０−４〜１０−６Ｐａ）迄減圧した時に、貫通孔１２１は、ペリクル１００内外の差圧によるペリクル膜１０１の膨張が０．５ｍｍ未満となる径とする。本実施形態において、貫通孔１２１の径は、減圧したときに貫通孔１２１に発生する圧力損失の上限値を考慮して設定される。
減圧した時に貫通孔１２１で発生する圧力損失は１Ｐａ以下となることが望ましく、より望ましくは０．５Ｐａ以下である。ここで、フィルタ１３１は貫通孔１２１を覆うように設置され、減圧したときの圧力損失の大部分はフィルタ１３１部分で発生し、貫通孔１２１では圧力損失はほとんど生じないようにすることが好ましい。例えば、貫通孔１２１での圧力損失が１Ｐａ以下となるように、より好ましくは０．１Ｐａ程度となるように、貫通孔１２１のサイズおよび貫通孔１２１の数を調整する。
例えば、３５０Ｐａ／ｓｅｃの速度で減圧されるとき、貫通孔１２１で発生するペリクル１００内外の圧力損失が１Ｐａとなるときの貫通孔１２１の直径は４８０μｍおよび数は４個、あるいは直径は３００μｍ及び数は４０個である。貫通孔１２１の形状は特に問わず、円形、楕円形、長方形、多角形、台形などの形状であってよい。貫通孔１２１の径は特に制限されないが、枠の強度が低下しない範囲で、１０〜５００μｍ程度となることが望ましい。貫通孔１２１の数も特に制限されず、フィルタ１３１の長さや、フィルタ１３１の幅に応じて選択できる。貫通孔１２１を複数個設ける場合には貫通孔１２１の位置や間隔は特に問わないが、フィルタ１３１内で等間隔に配置することが好ましい。
フィルタ１３１は、フォトマスクヘ固定したペリクル１００内への塵埃等の流入を防止可能な材料で形成され、初期圧力損失が１００Ｐａ以上５５０Ｐａ以下、粒径が０．１５μｍ以上０．３μｍ以下の粒子に対して粒子捕集率が９９．７％以上１００％以下のフィルタを用いることが望ましい。フィルタの種類として、例えば、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）を用いることができる。ＵＬＰＡフィルタは、定格風量で粒径が０．１５μｍの粒子に対して９９．９９９５％以上の粒子捕集率をもち、且つ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタである。また、フィルタ１３１としてＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）を用いてもよい。ＨＥＰＡフィルタは、定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率をもち、且つ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタである。フィルタ１３１は、第２の枠体１１３への接着性を確保する観点から、幅（高さ）が第２の枠体１１３の高さと概略等しいことが好ましい。
フィルタ１３１は、通気部１３５と糊代部１３７から構成される（図３）。糊代部１３７は通気部１３５を覆うように、フィルタ１３１の周辺を囲んでいる。糊代部１３７は、第２の枠体１１３と通気部１３５を隙間なく接着する役割を果たす。糊代部１３７では気体は通過しない。糊代部１３７の幅は０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。通気部１３５の面積を広くするために、糊代部１３７の幅はできる限り細い方が望ましい。
通気部１３５とは、フィルタ１３１の糊代部１３７で覆われていない部分を指す。通気部１３５を気体が通過し、気体に含まれる粒子を捕捉する。通気部１３５では圧力損失が発生するため、フィルタの換気性能は、通気部１３５の換気性能によって決まる。
フィルタ１３１の通気部１３５の総面積は減圧したときにフィルタに発生する圧力損失の上限値を考慮して設定される。減圧したときにフィルタ１３１の通気部１３５に発生する圧力損失は２Ｐａ以下となることが望ましい。フィルタ１３１の通気部１３５の長さはフィルタ１３１の通気部１３５の面積をフィルタ１３１の通気部１３５の幅で割ることで算出できる。フィルタ１枚当たりの通気部１３５の長さの範囲は特に制限はないが、１ｃｍ以上１５ｃｍ以下の範囲が望ましく、より望ましくは２ｃｍ以上１０ｃｍ以下である。
現在、ＥＵＶ露光用のペリクルとしては、長辺１５２ｍｍ以下、短辺１２０ｍｍ以下、高さ２ｍｍ以下の大きさが想定され、３５０ Ｐａ／ｓｅｃでの減圧及び加圧が想定される。常圧（０．１ＭＰａ）から露光時の真空状態（１０−４〜１０−６Ｐａ）迄減圧した時、また、真空状態から常圧に戻す際に加圧した時の、ペリクル１００内外の差圧によるペリクル膜１０１の膨張が０．５ｍｍ未満とするために、ペリクル１００の内部の体積に対するフィルタ１３１の通気部１３５の合計面積の比率（フィルタの通気部面積／ペリクル内部体積）が０．００７ｍｍ−１以上０．０２６ｍｍ−１以下であることが好ましい。この比率が０．００７ｍｍ−１以上であると、減圧および加圧する時にフィルタ通気部を通過する気体の流速が早くなりすぎないためにペリクル１００内外の差圧の上昇が抑制され、ペリクル膜１０１の膨張が０．５ｍｍ未満に抑制できる。また、形成可能な通気部１３５の大きさによる制約から、この比率が０．０２６ｍｍ−１以下であると、フィルタ１３１の通気部１３５および糊代部１３７を十分に設けることができる。
本実施形態において、第１の枠体１１１と係合し、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する第２の枠体１１３の内側の第２の面１１３Ｂが、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面に対して直角となる。ペリクル膜１０１が配置された面に対して第１の枠体１１１の側面が直角であり、第１の枠体１１１と係合する第２の枠体１１３の薄手部１１７の内側の第２の面１１３Ｂが第２の枠体１１３の第１の面１１３Ａに対して直角であることから、第１の枠体１１１と第２の枠体１１３との高い密着性を得ることができる。このとき、ペリクル膜１０１の上面と、第２の枠体１１３の上面とが同一面上となるように配置されることが好ましい。
また、第２の枠体１１３の厚手部１１５の底面には接着層１４３が配置される。接着層１４３は、ペリクル１００をフォトマスクに固定するための手段である。接着層１４３の厚みは、フォトマスクと第２の枠体１１３との十分な接着が確保できる範囲で可能な限り薄いことが好ましく、例えば、１０μｍ以上３００μｍ以下である。また、接着層１４３に用いる接着剤としては、ＥＵＶ光に対する耐性を有し、ガスの発生量が少ない材料が好ましい。また、炭素由来の汚れを除去するために、水素ガスを露光装置内に流すため、水素ラジカルに対する耐性を有する材料で構成されることが好ましい。
接着剤としては、アクリル樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ポリイミド樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、無機系接着剤、両面粘着テープ、シリコーン樹脂粘着剤、アクリル系粘着剤、ポリオレフィン系粘着剤、等が挙げられる。接着層１４３の材料は、接着層１４１と同じものであってもよく、異なっていてもよい。
ペリクル１００において、第２の枠体１１３の高さと、第２の枠体１１３の下面に配置された接着層１４３の高さとの合計が、２ｍｍ以下であることが好ましい。上述したように、フォトマスクにペリクルを装着するための空間が２．５ｍｍの高さしか存在していないため、ペリクル膜１０１の破損を防ぐために、ペリクル１００の高さは２ｍｍ以下であることが好ましい。
使用前のペリクル１００の接着層１４３に塵埃等が付着するのを防止するため、剥離可能なライナー１５１により接着層１４３が保護される。
本発明においては、第２の枠体１１３として、断面がＬ字形状を有する部材を用い、フィルタ１３１の高さを第２の枠体１１３の高さと概略等しくすることにより、フィルタ１３１の背面に貫通孔１２１以外の空隙を生じることなく、十分な密着性を持ってフィルタ１３１を配置することができる。
（ペリクル１００の製造方法）
本実施形態に係るペリクル１００は、例えば、図４及び図５を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図４及び図５は、ペリクル１００の製造工程を示す図である。基板１０５を準備し、基板１０５上にペリクル膜１０１を形成する（図４（ａ））。基板１０５には、上述したように、例えば、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
ペリクル膜１０１は、蒸着により膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下となるように、基板１０５上に形成する。ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすいため、ペリクル膜１０１は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有するように、薄く形成することが好ましい。本発明に係るペリクル膜１０１は、好ましくは、５ｎｍ〜１３．５ｎｍ程度の波長の光に対して、より好ましくは１３．５±０．３ｎｍの波長の光に対して、９０．０％以上の透過率を有する。
ペリクル膜１０１が形成された基板１０５をドライエッチングし、基板１０５が枠形状となるように、ペリクル膜１０１を露出させて、第１の枠体１１１を形成する（図４（ｂ））。ドライエッチングにより形成された第１の枠体１１１の側面は、ペリクル膜１０１が形成された面に対して概略直角となる。
別途、枠の高さ方向の断面がＬ字形状を有する第２の枠体１１３を準備する（図４（ｃ））。本実施形態において、第２の枠体１１３は、薄手部１１７の内側の側面である第２の面１１３Ｂが第１の面１１３Ａに対して概略直角である。すなわち、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する第２の枠体１１３の内側の第２の面１１３Ｂが、ペリクル膜１０１が形成された第１の枠体１１１の面に対して直角となる。
第２の枠体１１３の高さ方向と交差する方向に厚みを有する厚手部１１５に貫通孔１２１を形成する（図４（ｄ））。露光装置の制約上ペリクル１００の高さは２．５ｍｍが上限であり、異物の結像防止からペリクル高さは高いほど良い。しかし、公知情報によると、ペリクル１００の高さは、２ｍｍは必要と言われている（例えば、非特許文献１）。以上を鑑みれば、常圧（０．１ＭＰａ）から露光時の真空状態（１０−４〜１０−６Ｐａ）迄減圧した時に、貫通孔１２１は、ペリクル１００内外の差圧によるペリクル膜１０１の膨張が０．５ｍｍ未満となる径とする。本実施形態において、貫通孔１２１はフィルタ１３１により覆われるため、貫通孔１２１の径は、フィルタ１３１による抵抗を考慮して設定される。
第２の枠体１１３の高さ方向と平行な第２の枠体１１３の外側の面に貫通孔１２１を覆うフィルタ１３１を接着する（図５（ａ））。フィルタ１３１は、上述した特性を有するフィルタが好ましく、第２の枠体１１３への接着性を確保する観点から、幅（高さ）が第２の枠体１１３の高さと概略等しいことが好ましい。
上述したように、フィルタ１３１の密着性確保とフィルタ面積増加の観点から、フィルタ１３１の幅は第２の枠体１１３の幅（高さ）と同じ幅を上限とする。しかし、フィルタ１３１の幅（高さ）が第２の枠体１１３の高さを超えると、糊代部１３７が第２の枠体１１３からはみ出すため密着力が低下し好ましくない。
第２の枠体１１３の厚手部１１５の底面に接着層１４３を形成する。また、接着層１４３を保護するライナー１５１を配置する（図５（ｂ））。ここで、接着層１４３を形成したライナー１５１を準備して、接着層１４３を介して、ライナー１５１を第２の枠体１１３の厚手部１１５の底面に貼り付けてもよい。
第２の枠体１１３の厚手部１１５の第１の面１１３Ａに、接着層１４１を形成する（図５（ｃ））。第１の枠体１１１を外囲するように、形成した接着層１４１を介して、第１の枠体１１１を第２の枠体１１３に固定する（図５（ｄ））。このとき、接着層１４１を補強するため、例えば、第１の枠体１１１の側面と、第１の枠体１１１の側面と接する第２の枠体１１３の薄手部１１７の第２の面１１３Ｂとの間に接着層をさらに配置してもよい。フォトマスクにペリクルを装着するための空間が２．５ｍｍの高さしか存在していないため、本実施形態において、第２の枠体１１３の高さと、第２の枠体１１３の下面に配置した接着層１４３の高さとの合計を２ｍｍ以下とすることが好ましい。
本発明においては、第２の枠体１１３として、断面がＬ字形状を有する部材を用い、フィルタ１３１の高さを第２の枠体１１３の高さと概略等しくすることにより、フィルタ１３１の背面に貫通孔１２１以外の空隙を生じることなく、十分な密着性を持ってフィルタ１３１を配置することができる。また、ペリクル膜１０１が配置された面に対して第１の枠体１１１の側面が直角であり、第１の枠体１１１と係合する第２の枠体１１３の薄手部１１７の内側の第２の面１１３Ｂが第２の枠体１１３の第１の面１１３Ａに対して直角であることから、第１の枠体１１１と第２の枠体１１３との高い密着性を得ることができる。
なお、本実施形態のペリクル１００は、ペリクル膜１０１が配置された面に対して第１の枠体１１１の側面が直角であり、第２の枠体１１３は、第１の枠体１１１のペリクル膜１０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面１１３Ａを含む厚手部１１５と、第１の面１１３Ａに接続し、第１の枠体１１１の側面を受ける第２の面１１３Ｂと、を有し、ペリクル膜１０１と第１の枠体１１１とを外囲し、第１の枠体１１１と係合する第２の枠体１１３の第２の面１１３Ｂが、ペリクル膜１０１が配置された第１の面１１３Ａに対して直角であればよい。したがって、本実施形態は、例えば、図６に示すペリクル２００のような変形例も包含する。
ペリクル２００においては、第２の枠体２１３の形状が第２の枠体１１３とは異なる。第２の枠体２１３は、第１の枠体２１１のペリクル膜２０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面２１３Ａを含む厚手部２１５と、第１の面２１３Ａに接続し、第１の枠体２１１の側面を受ける第２の面２１３Ｂと、を有し、ペリクル膜２０１と第１の枠体２１１とを外囲する。また、第２の枠体２１３は、第１の枠体２１１の側面と接する第２の枠体２１３の第１の薄手部２１７Ａと、厚手部２１５の下面に接続し、第２の枠体２１３の底面を含む第２の薄手部２１７Ｂとを有する。したがって、第２の枠体２１３は、Ｔ字を横にしたような形状を有する。その他の構成はペリクル１００と同様であるため、詳細な説明は省略する。
（実施形態２）
図１７（ｂ）のペリクル９００に示したように、第１の枠体１１１をウエットエッチングにより形成した場合、第１の枠体９１１の側面に傾斜が生じ、断面が台形状になる。この場合、実施形態１に示した第２の枠体１１３を用いると、第１の枠体側面と第２の枠体の内側の側面との間に隙間が生じてしまう。本実施形態においては、ウエットエッチングにより形成した第１の枠体に適合した第２の枠体を用いる例について説明する。
図７は、本発明の一実施形態に係るペリクル３００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。ペリクル３００は、ペリクル膜３０１を配置した第１の枠体３１１と、第１の枠体３１１を固定した第２の枠体３１３を備える。第２の枠体３１３は、第１の枠体３１１のペリクル膜３０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面３１３Ａを含む厚手部３１５と、第１の面３１３Ａに接続し、第１の枠体３１１の側面を受ける第２の面３１３Ｂと、を有し、ペリクル膜３０１と第１の枠体３１１とを外囲する。第２の枠体３１３は、ペリクル膜３０１と直交する断面が略Ｌ字形状を有する。また、ペリクル３００は、第２の枠体３１３に配置された貫通孔３２１と、貫通孔３２１を覆うフィルタ３３１を備える。貫通孔３２１は、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体３１３の厚手部３１５に配置される。フィルタ３３１は、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する第２の枠体３１３の外側の側面に接着層（図示せず）を介して配置される。
本実施形態において、第１の枠体３１１は、ウエットエッチングにより形成されるため、第１の枠体３１１の側面に傾斜が生じ、断面が台形状になる。このため、第１の枠体３１１と係合する第２の枠体３１３は、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する第２の枠体３１３の内側の面が、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面に対して内側に傾斜する構造を有する。すなわち、第２の枠体３１３の薄手部３１７は、上面側の幅が小さく、厚手部３１５側の幅が大きくなるような傾斜を有する略Ｌ字形状の断面となる。
ペリクル３００は、第１の枠体３１１と係合し、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する第２の枠体３１３の内側の面が、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面に対して内側に傾斜することにより、第２の枠体３１３が、ウエットエッチングにより形成された第１の枠体３１１との高い密着性を得ることができる。
ペリクル膜３０１、第１の枠体３１１及び第２の枠体３１３としては、上述したペリクル膜、基板及び第２の枠体１１３と同様の材料を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
第１の枠体３１１と第２の枠体３１３とは、接着層３４１を介して固定される。図７において、接着層３４１は、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体３１３の厚手部３１５の第１の面３１３Ａ上に配置される。接着層３４１を補強するため、例えば、第１の枠体３１１の側面（傾斜面）と、第１の枠体３１１の側面（傾斜面）と接する第２の枠体３１３の薄手部３１７の側面（傾斜面）である第２の面３１３Ｂとの間に接着層をさらに配置してもよい。
接着層３４１の厚みは、第１の枠体３１１と第２の枠体３１３との十分な接着が確保できる範囲で可能な限り薄いことが好ましく、例えば、１０μｍ以上３００μｍ以下である。また、接着層３４１に用いる接着剤は、接着層１４１と同様の接着剤を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
貫通孔３２１は、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体３１３の厚手部３１５に配置される。露光装置の制約上ペリクル３００の高さは２．５ｍｍが上限であり、異物の結像防止からペリクル３００の高さは高いほど良い。しかし、公知情報によると、ペリクルの高さは、２ｍｍは必要と言われている（例えば、非特許文献１）。以上を鑑みれば、常圧（０．１ＭＰａ）から露光時の真空状態（１０−４〜１０−６Ｐａ）迄減圧した時に、貫通孔３２１は、ペリクル３００内外の差圧によるペリクル膜３０１の膨張が０．５ｍｍ未満となる径とする。本実施形態において、貫通孔３２１はフィルタ３３１により覆われるため、貫通孔３２１の径は、減圧したときに貫通孔３２１に発生する圧力損失の上限値を考慮して設定される。
減圧した時に貫通孔３２１で発生する圧力損失は１Ｐａ以下となることが望ましく、より望ましくは０．５Ｐａ以下である。例えば、３５０Ｐａ／ｓｅｃの速度で減圧されるとき、貫通孔３２１で発生するペリクル３００内外の圧力損失が１Ｐａとなるときの貫通孔３２１の直径は４８０μｍであり、数は４個である。
貫通孔３２１の形状は特に問わず、円形、楕円形、長方形、多角形、台形などの形状であってよい。貫通孔３２１の径は特に制限されないが、枠の強度が低下しない範囲で、１０〜５００μｍ程度となることが望ましい。貫通孔３２１の数も特に制限されず、フィルタ３３１の長さや、フィルタ３３１の幅に応じて選択できる。
フィルタ３３１は、フィルタ１３１と同様のフィルタを用いることができるため、詳細な説明は省略する。また、フィルタ３３１は、第２の枠体３１３への接着性を確保する観点から、幅（高さ）が第２の枠体３１３の高さと概略等しいことが好ましい。
ここで、フィルタ３３１は、フィルタ１３１と同様に、通気部と糊代部から構成される（図示せず）。糊代部は通気部を覆うように、フィルタの周辺を囲んでいる。糊代部は、第２の枠体と通気部を隙間なく接着する役割を果たす。糊代部では気体は通過しない。糊代部の幅は０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。通気部の面積を広くするために、糊代部の幅はできる限り細い方が望ましい。
通気部とは、フィルタの糊代部で覆われていない部分を指す。通気部を気体が通過し、気体に含まれる粒子を捕捉する。通気部では圧力損失が発生するため、フィルタの換気性能は、通気部の換気性能によって決まる。
フィルタ３３１の通気部の総面積は減圧したときにフィルタ３３１の通気部に発生する圧力損失の上限値を考慮して設定される。減圧したときにフィルタ３３１の通気部に発生する圧力損失は２Ｐａ以下となることが望ましい。フィルタ３３１の通気部の長さはフィルタ３３１の通気部の面積をフィルタ３３１の通気部の幅で割ることで算出できる。フィルタ１枚当たりの長さの範囲は特に制限はないが、１ｃｍ〜１５ｃｍの範囲が望ましく、より望ましくは２ｃｍ〜１０ｃｍである。
本実施形態において、第１の枠体３１１と係合し、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する第２の枠体３１３の内側の第２の面３１３Ｂが、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面に対して内側に傾斜する。第１の枠体３１１は、ペリクル膜３０１が配置された面に対して、底面側の幅が細くなる傾斜を有するため、第１の枠体３１１と係合する第２の枠体３１３の薄手部３１７の内側の第２の面３１３Ｂが第２の枠体３１３の第１の面３１３Ａに対して厚手部３１５側が幅広くなるように傾斜し、第１の枠体３１１と第２の枠体３１３との高い密着性を得ることができる。このとき、ペリクル膜３０１の上面と、第２の枠体３１３の上面とが同一面上となるように配置されることが好ましい。
また、第２の枠体３１３の厚手部３１５の底面には接着層３４３が配置される。接着層３４３は、ペリクル３００をフォトマスクに固定するための手段である。接着層３４３の厚みは、フォトマスクと第２の枠体３１３との十分な接着が確保できる範囲で可能な限り薄いことが好ましく、例えば、１０μｍ以上３００μｍ以下である。接着層３４３に用いる接着剤は、接着層１４３と同様の接着剤を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
ペリクル３００において、第２の枠体３１３の高さと、第２の枠体３１３の下面に配置された接着層３４３の高さとの合計が、２ｍｍ以下であることが好ましい。上述したように、フォトマスクにペリクルを装着するための空間が２．５ｍｍの高さしか存在していないため、ペリクル膜３０１の破損を防ぐために、ペリクル３００の高さは２ｍｍ以下であることが好ましい。
使用前のペリクル３００の接着層３４３に塵埃等が付着するのを防止するため、剥離可能なライナー３５１により接着層３４３が保護される。
本発明においては、第２の枠体３１３として、断面が略Ｌ字形状を有する部材を用い、フィルタ３３１の高さを第２の枠体３１３の高さと概略等しくすることにより、フィルタ３３１の背面に貫通孔３２１以外の空隙を生じることなく、十分な密着性を持ってフィルタ３３１を配置することができる。
（ペリクル３００の製造方法）
本実施形態に係るペリクル３００は、例えば、図８及び図９を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図８及び図９は、ペリクル３００の製造工程を示す図である。基板３０５を準備し、基板３０５上にペリクル膜３０１を形成する（図８（ａ））。基板３０５には、上述したように、例えば、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
ペリクル膜３０１は、蒸着により膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下となるように、基板３０５上に形成する。ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすいため、ペリクル膜３０１は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有するように、薄く形成することが好ましい。本発明に係るペリクル膜３０１は、好ましくは、５ｎｍ〜１３．５ｎｍ程度の波長の光に対して、より好ましくは１３．５±０．３ｎｍの波長の光に対して、９０．０％以上の透過率を有する。
ペリクル膜３０１が形成された基板３０５をウエットエッチングし、基板３０５が枠形状となるように、ペリクル膜３０１を露出させて、第１の枠体３１１を形成する（図８（ｂ））。ウエットエッチングにより形成された第１の枠体３１１の側面は、ペリクル膜３０１が形成された面側が幅広くなるように、第１の枠体３１１の側面に傾斜が生じ、断面が台形状になる。
別途、枠の高さ方向の断面が略Ｌ字形状を有する第２の枠体３１３を準備する（図８（ｃ））。本実施形態において、第２の枠体３１３は、上面に対して厚手部３１５側の第１の面３１３Ａの幅が大きくなるように、薄手部３１７の内側の側面である第２の面３１３Ｂが傾斜する。すなわち、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する第２の枠体３１３の内側の第２の面３１３Ｂが、ペリクル膜３０１が形成された第１の枠体３１１の面に対して内側に傾斜する。
第２の枠体３１３の高さ方向と交差する方向に厚みを有する厚手部３１５に貫通孔３２１を形成する（図８（ｄ））。露光装置の制約上ペリクル３００の高さは２．５ｍｍが上限であり、異物の結像防止からペリクル高さは高いほど良い。しかし、公知情報によると、ペリクルの高さは、２ｍｍは必要と言われている（例えば、非特許文献１）。以上を鑑みれば、常圧（０．１ＭＰａ）から露光時の真空状態（１０−４〜１０−６Ｐａ）迄減圧した時に、貫通孔３２１は、ペリクル３００内外の差圧によるペリクル膜３０１の膨張が０．５ｍｍ未満となる径とする。本実施形態において、貫通孔３２１はフィルタ３３１により覆われるため、貫通孔３２１の径は、フィルタ３３１による抵抗を考慮して設定される。
第２の枠体３１３の高さ方向と平行な第２の枠体３１３の外側の面に貫通孔３２１を覆うフィルタ３３１を接着する（図９（ａ））。フィルタ３３１は、上述した特性を有するフィルタが好ましく、第２の枠体３１３への接着性を確保する観点から、幅（高さ）が第２の枠体３１３の高さと概略等しいことが好ましい。
上述したように、フィルタ３３１の密着性確保とフィルタ面積増加の観点から、フィルタ３３１の幅は第２の枠体３１３の幅（高さ）と同じ幅を上限とする。しかし、フィルタ３３１の幅（高さ）が第２の枠体３１３の高さを超えると、糊代部が第２の枠体３１３からはみ出すため密着力が低下し好ましくない。
第２の枠体３１３の厚手部３１５の底面に接着層３４３を形成する。また、接着層３４３を保護するライナー３５１を配置する（図９（ｂ））。ここで、接着層３４３を形成したライナー３５１を準備して、接着層３４３を介して、ライナー３５１を第２の枠体３１３の厚手部３１５の底面に貼り付けてもよい。
第２の枠体３１３の厚手部３１５の第１の面３１３Ａに、接着層３４１を形成する（図９（ｃ））。第１の枠体３１１を外囲するように、形成した接着層３４１を介して、第１の枠体３１１を第２の枠体３１３に固定する（図９（ｄ））。このとき、接着層３４１を補強するため、例えば、第１の枠体３１１の側面（傾斜面）と、第１の枠体３１１の側面（傾斜面）と接する第２の枠体３１３の薄手部３１７の側面（傾斜面）の第２の面３１３Ｂとの間に接着層をさらに配置してもよい。
本発明においては、第２の枠体３１３として、断面が略Ｌ字形状を有する部材を用い、フィルタ３３１の高さを第２の枠体３１３の高さと概略等しくすることにより、フィルタ３３１の背面に貫通孔３２１以外の空隙を生じることなく、十分な密着性を持ってフィルタ３３１を配置することができる。また、第１の枠体３１１と係合し、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面と交差する第２の枠体３１３の内側の第２の面３１３Ｂが、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面に対して内側に傾斜することにより、第２の枠体３１３が、ウエットエッチングにより形成された第１の枠体３１１との高い密着性を得ることができる。
なお、本実施形態のペリクル３００は、第１の枠体３１１の側面が底面に対して内側に傾斜し、第２の枠体３１３は、第１の枠体３１１のペリクル膜３０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面３１３Ａを含む厚手部３１５と、第１の面３１３Ａに接続し、第１の枠体３１１の側面を受ける第２の面３１３Ｂと、を有し、ペリクル膜３０１と第１の枠体３１１とを外囲し、第１の枠体３１１と係合する第２の枠体３１３の第２の面３１３Ｂが、ペリクル膜３０１が配置された第１の枠体３１１の面に対して内側に傾斜していればよい。したがって、本実施形態は、例えば、図１０に示すペリクル４００のような変形例も包含する。
ペリクル４００においては、第２の枠体４１３の形状が第２の枠体３１３とは異なる。第２の枠体４１３は、第１の枠体４１１のペリクル膜４０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面４１３Ａを含む厚手部４１５と、第１の面４１３Ａに接続し、第１の枠体４１１の側面を受ける第２の面４１３Ｂと、を有し、ペリクル膜４０１と第１の枠体４１１とを外囲する。また、第２の枠体４１３は、第１の枠体４１１の側面と接する第２の枠体４１３の第１の薄手部４１７Ａと、厚手部４１５の下面に接続し、第２の枠体４１３の底面を含む第２の薄手部４１７Ｂとを有する。
図１０において、第２の枠体４１３の第２の薄手部４１７Ｂは、底面に向かって第２の枠体４１３の外側の側面方向に傾斜した構造を有する。なお、別の変形性として、上述したペリクル２００の第２の枠体２１３のように、第２の薄手部４１７Ｂの内側の側面が、第２の枠体４１３の外側の側面と平行となるようにしてもよい。
また、上述した実施形態１の変形例であるペリクル２００の第２の枠体２１３を、第２の枠体４１３の第２の薄手部４１７Ｂのように、底面に向かって第２の枠体４１３の外側の側面方向に傾斜した構造とすることも可能である。
（実施形態３）
上述した実施形態では第２の枠体は、第１の面と第２の面で、ペリクル膜と第１の枠体を外囲し、接着層を介して第１の枠体を固定する。一方、本発明に係るペリクルは、ペリクル膜を透過して極端紫外光が第２の枠体が配置されてフォトマスクに入射し、その入射した極端紫外光がフォトマスクのパターンに応じた極端紫外光、及び高次反射もしくは拡散反射による迷光としての極端紫外光を出射する。フォトマスクに入射及び／又は出射する極端紫外光が接着層に当たると、接着層が劣化する。
本実施形態においては、第１の面に接続し、第２の面と向かい合う第３の面を有する第２の枠体を用いることにより接着層の劣化を抑制するペリクルについて説明する。図１１は、本発明の一実施形態に係るペリクル５００の図１の線分ＡＡ’における断面図である。
ペリクル５００は、ペリクル膜５０１を配置した第１の枠体５１１と、第１の枠体５１１を固定した第２の枠体５１３を備える。第２の枠体５１３は、第１の枠体５１１のペリクル膜５０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面５１３Ａを含む厚手部５１５と、第１の面５１３Ａに接続し、第１の枠体５１１の側面を受ける第２の面５１３Ｂとを有する。本実施形態においては、第２の枠体５１３は、第１の面５１３Ａに接続し、第２の面５１３Ｂと向かい合う第３の面５１３Ｃをさらに有し、第２の枠体５１３の第３の面５１３Ｃは、第１の枠体５１１の内側の側面と対向して配置される。
ペリクル５００は、第２の枠体５１３に配置された貫通孔５２１と、貫通孔５２１を覆うフィルタ５３１を備える。貫通孔５２１は、ペリクル膜５０１が配置された第１の枠体５１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体５１３の厚手部５１５に配置される。フィルタ５３１は、ペリクル膜５０１が配置された第１の枠体５１１の面と交差する第２の枠体５１３の外側の側面に接着層（図示せず）を介して配置される。
ペリクル膜５０１、第１の枠体５１１及び第２の枠体５１３としては、上述したペリクル膜、基板及び第２の枠体１１３と同様の材料を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
第１の枠体５１１と第２の枠体５１３とは、接着層５４１を介して固定される。接着層５４１は、ペリクル膜５０１が配置された第１の枠体５１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体５１３の厚手部５１５の第１の面５１３Ａ上に配置される。接着層５４１を補強するため、例えば、第１の枠体５１１の側面と、第１の枠体５１１の側面と接する第２の枠体５１３の薄手部５１７の第２の面５１３Ｂ及び第３の面５１３Ｃとの間に接着層をさらに配置してもよい。
本実施形態においては、第２の枠体５１３は、第１の面５１３Ａに接続し、第２の面５１３Ｂと向かい合う第３の面５１３Ｃを有する突出部を備える。第３の面５１３Ｃを有する突出部は、フォトマスクに入射及び／又は出射する極端紫外光を遮り、接着層５４１に当たるのを防ぐことができる。このため、極端紫外光による接着層５４１の劣化を抑制することができる。
接着層５４１、貫通孔５２１及びフィルタ５３１の構成は上述したため、詳細な説明は省略する。
ペリクル５００の製造方法は、第２の枠体５１３の製造工程のみがペリクル１００とは異なる。すなわち、第２の面５１３Ｂと、第１の面５１３Ａに接続し、第２の面５１３Ｂと向かい合う第３の面５１３Ｃとが、ペリクル膜が形成された第１の枠体５１１の面に対して直角となる第２の枠体５１３を準備し、接着層５４１を介して第１の枠体５１１を第２の枠体５１３に固定する。その他の製造工程はペリクル１００と同様であるため、詳細な説明は省略する。
また、第２の枠体の第３の面を有する突出部を備える構成は、実施形態２で説明したウエットエッチングによりペリクル膜を露出させた第１の枠体と組合せることもできる。図１２は、一実施形態に係るペリクル６００の模式図であり、図１２（ａ）は図１の線分ＡＡ’における断面図であり、図１２（ｂ）〜（ｄ）は第２の枠体６１３の変形例である。
ペリクル６００は、ペリクル膜６０１を配置した第１の枠体６１１と、第１の枠体６１１を固定した第２の枠体６１３を備える。第２の枠体６１３は、第１の枠体６１１のペリクル膜６０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面６１３Ａを含む厚手部６１５と、第１の面６１３Ａに接続し、第１の枠体６１１の側面を受ける第２の面６１３Ｂと、を有する。本実施形態においては、第２の枠体６１３は、第１の面６１３Ａに接続し、第２の面６１３Ｂと向かい合う第３の面６１３Ｃをさらに有し、第２の枠体６１３の第３の面６１３Ｃは、第１の枠体６１１の内側の側面と対向して配置される。
第２の枠体６１３は、ペリクル膜６０１と直交する断面が略Ｌ字形状を有する。また、ペリクル６００は、第２の枠体６１３に配置された貫通孔６２１と、貫通孔６２１を覆うフィルタ６３１を備える。貫通孔６２１は、ペリクル膜６０１が配置された第１の枠体６１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体６１３の厚手部６１５に配置される。フィルタ６３１は、ペリクル膜６０１が配置された第１の枠体６１１の面と交差する第２の枠体６１３の外側の側面に接着層（図示せず）を介して配置される。
本実施形態において、第１の枠体６１１は、ウエットエッチングにより形成されるため、第１の枠体６１１の側面に傾斜が生じ、断面が台形状になる。このため、第１の枠体６１１と係合する第２の枠体６１３は、ペリクル膜６０１が配置された第１の枠体６１１の面と交差する第２の枠体６１３の内側の面が、ペリクル膜６０１が配置された第１の枠体６１１の面に対して内側に傾斜するとともに、第１の枠体６１１と係合する第２の枠体６１３の第３の面６１３Ｃは、第１の面６１３Ａからペリクル膜６０１が配置された第１の枠体６１１の面に向かって、第２の面６１３Ｂとの距離が大きくなるように傾斜する構造を有する。
ペリクル６００は、第１の面６１３Ａに接続し、ペリクル膜６０１が配置された第１の枠体６１１の面にむかって、互いに距離が大きくなるように傾斜する第２の面６１３Ｂと第３の面６１３Ｃとを有することにより、第２の枠体６１３が、ウエットエッチングにより形成された第１の枠体６１１との高い密着性を得ることができる。
また、本実施形態においては、第２の枠体６１３は、前記第１の面から前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に向かって、前記第２の面との距離が大きくなるように傾斜した第３の面６１３Ｃを有する突出部を備える。第３の面６１３Ｃを有する突出部は、フォトマスクに入射及び／又は出射する極端紫外光を遮り、接着層６４１に当たるのを防ぐことができる。このため、極端紫外光による接着層６４１の劣化を抑制することができる。
なお、第２の枠体６１３の第３の面６１３Ｃを有する突出部は、図１２（ｂ）〜（ｄ）に示したような先端形状の変形例を包含する。したがって、本実施形態に係るペリクル６００においては、第２の枠体６１３の第３の面６１３Ｃを有する突出部の先端の断面形状は、図１２（ｂ）のような鋭角であってもよく、図１２（ｃ）のような台形でもよく、図１２（ｄ）のようなＲ形状を有してもよく、これらに限定されるものではない。
ペリクル６００の製造方法は、第２の枠体６１３の製造工程のみがペリクル３００とは異なる。すなわち、ペリクル膜６０１が形成された第１の枠体６１１の面に対して内側に傾斜する第２の面６１３Ｂと、第１の面６１３Ａからペリクル膜６０１が配置された第１の枠体６１１の面に向かって、第２の面６１３Ｂとの距離が大きくなるように傾斜する第３の面６１３Ｃを有する第２の枠体６１３を準備し、接着層６４１を介して第１の枠体６１１を第２の枠体６１３に固定する。その他の製造工程はペリクル３００と同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、ペリクル５００及びペリクル６００において、第２の枠体は、上述した第２の枠体４１３の第２の薄手部４１７Ｂのように、底面に向かって第２の枠体の外側の側面方向に傾斜した構造を有してもよい。また、別の変形性として、上述したペリクル２００の第２の枠体２１３のように、第２の薄手部の内側の側面が、第２の枠体の外側の側面と平行となるようにしてもよい。
（実施形態４）
上述した実施形態において、本発明に係るペリクルのペリクル膜は膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の従来にない薄い膜であるため、従来のペリクルのように手でフォトマスクに固定することは困難である。したがって、専用の貼付け装置を用いて、非接触でのフォトマスクへの貼付けが必要となる。本実施形態においては、非接触でのフォトマスクへの貼付け手段を第２の枠体に設ける例について説明する。
図１３は、本発明の一実施形態に係るペリクル７００に用いる第２の枠体７１３の模式図であり、上側の図は第２の枠体７１３の上面側の斜視図であり、下側の図は第２の枠体７１３の底面側の斜視図である。図１４に示すように、ペリクル７００は、ペリクル膜７０１を配置した第１の枠体７１１と、第１の枠体７１１を固定した第２の枠体７１３を備える。第２の枠体７１３は、ペリクル膜７０１と第１の枠体７１１とを外囲し、ペリクル膜７０１と直交する断面がＬ字形状を有する。また、ペリクル７００は、第２の枠体７１３に配置された貫通孔７２１と、貫通孔７２１を覆うフィルタ７３１を備える。貫通孔７２１は、ペリクル膜７０１が配置された第１の枠体７１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体７１３の厚手部７１５に配置される。フィルタ７３１は、ペリクル膜７０１が配置された第１の枠体７１１の面と交差する第２の枠体７１３の外側の面に接着層（図示せず）を介して配置される。
第２の枠体７１３は、厚手部７１５の上面には、溝７１４が設けられている。本実施形態において、第２の枠体７１３の上面（厚さ方向）から見た溝７１４の形状は、第２の枠体７１３の形状に沿って一周する無端形状となっている。
第２の枠体７１３は、貫通孔７１４Ａ及び貫通孔７１４Ｂを有している。貫通孔７１４Ａ及び貫通孔７１４Ｂは、それぞれ、溝７１４の底面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通している。
ここで、貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂは、それぞれ、溝７１４の側面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通していてもよい。また、貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂのいずれか一方は、省略されていてもよい。即ち、第２の枠体７１３では、１つの溝（溝７１４）に対して２つの貫通孔（貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂ）が接続しているが、本実施形態はこの態様には限定されない。本実施形態では、１つの溝（溝７１４、溝７１６）に対し、少なくとも１つの貫通孔が接続されていればよい。
また、図１３及び図１４に示すように、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面とは反対側の底面には、溝７１６が設けられている。本実施形態において、溝７１６の形状も、溝７１４の形状と同様に、厚さ方向から見たときに、第２の枠体７１３の形状に沿って一周する無端形状となっている。
第２の枠体７１３は、貫通孔７１６Ａ及び貫通孔７１６Ｂを有している。貫通孔７１６Ａ及び貫通孔７１６Ｂは、それぞれ、溝７１６の底面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通している。貫通孔７１６Ａ及び７１６Ｂのバリエーションについては、貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂのバリエーションと同様である。
第２の枠体７１３は、ペリクル膜７０１と第１の枠体７１１とを固定（支持）してペリクル７００を作製する用途に好適である。第２の枠体７１３には、第１の枠体７１１との対向面となる厚手部７１５の上面に溝７１４が設けられ、かつ、この溝７１４に接続する貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂが設けられている。このため、第２の枠体７１３の厚手部７１５に第１の枠体７１１を固定する際に、貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂを通じて溝７１４の内部を（例えば真空ポンプ等の排気手段によって）減圧することにより、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との間の圧力を減圧することができる。この減圧により、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との間に押し付け合う力を働かせることができるので、第２の枠体７１３及び第１の枠体７１１の前面及び背面（即ち、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面及び底面、並びに、第１の枠体７１１のペリクル膜７０１が配置された面及び第１の枠体７１１の底面）に接触することなく、両者を固定することができる。
第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との固定は、接着層７４１を介して行われる。減圧することで、第２の枠体７１３とペリクル膜とを接着層７４１を介して押し付けることができるため、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１とをしっかりと固定することができる。
なお、その他の構成については、実施形態１及び２で説明した構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、図１３及び図１４においては、実施形態１に示した第１の枠体１１１と同様に、第１の枠体７１１の側面と底面とが略直交する形状である場合について説明したが、本実施形態は、実施形態２に示したような側面に傾斜を有する第１の枠体と係合する第２の枠体にも適用することができる。
（ペリクル７００の製造方法）
本実施形態のペリクル７００の製造方法の基本的な工程は、実施形態１及び２と同様である。実施形態１又は２と同様に、第１の枠体７１１を形成する。
別途、枠の高さ方向の断面がＬ字形状を有する第２の枠体７１３を準備する。本実施形態において、第２の枠体７１３は、薄手部７１７の内側の側面が上面に対して概略直角である。すなわち、ペリクル膜７０１が配置された第１の枠体７１１の面と交差する第２の枠体７１３の内側の面が、ペリクル膜７０１が形成された第１の枠体７１１の面に対して直角となる。
第２の枠体７１３の高さ方向と交差する方向に厚みを有する厚手部７１５に貫通孔７２１を形成する。露光装置の制約上ペリクル７００の高さは２．５ｍｍが上限であり、異物の結像防止からペリクル７００の高さは高いほど良い。しかし、公知情報によると、ペリクル７００の高さは、２ｍｍは必要と言われている（例えば、非特許文献１）。以上を鑑みれば、常圧（０．１ＭＰａ）から露光時の真空状態（１０−４〜１０−６Ｐａ）迄減圧した時に、貫通孔７２１は、ペリクル７００内外の差圧によるペリクル膜７０１の膨張が０．５ｍｍ未満となる径とする。本実施形態において、貫通孔７２１はフィルタ７３１により覆われるため、貫通孔７２１の径は、フィルタ７３１による抵抗を考慮して設定される。
また、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面に溝７１４形成するとともに、溝７１４の側面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通する貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂを形成する。同様に、第２の枠体７１３の厚手部７１５の底面に溝７１６形成するとともに、溝７１６の側面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通する貫通孔７１６Ａ及び７１６Ｂを形成する。
第２の枠体７１３の高さ方向と平行な第２の枠体７１３の外側の面に貫通孔７２１を覆うフィルタ７３１を接着する。フィルタ７３１は、上述した特性を有するフィルタが好ましく、第２の枠体７１３への接着性を確保する観点から、幅（高さ）が第２の枠体７１３の高さと概略等しいことが好ましい。
ここで、フィルタ７３１は、フィルタ１３１と同様に、通気部と糊代部から構成される（図示せず）。糊代部は通気部を覆うように、フィルタの周辺を囲んでいる。糊代部は、第２の枠体と通気部を隙間なく接着する役割を果たす。糊代部では気体は通過しない。糊代部の幅は０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。通気部の面積を広くするために、糊代部の幅はできる限り細い方が望ましい。
通気部とは、フィルタの糊代部で覆われていない部分を指す。通気部を気体が通過し、気体に含まれる粒子を捕捉する。通気部では圧力損失が発生するため、フィルタの換気性能は、通気部の換気性能によって決まる。
第２の枠体７１３の厚手部７１５の底面に接着層７４３を形成する。このとき、第２の枠体７１３の厚手部７１５の底面に設けられた溝７１６が、接着層７４３で覆われないように、接着層７４３を形成する。また、接着層７４３を保護するライナー７５１を配置する。ここで、接着層７４３を形成したライナー７５１を準備して、接着層７４３を介して、ライナー７５１を第２の枠体７１３の厚手部７１５の底面に貼り付けてもよい。
第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面に、接着層７４１を形成する。このとき、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面に設けられた溝７１４が、接着層７４１で覆われないように、接着層７４１を形成する。第１の枠体７１１を外囲するように、形成した接着層７４１を介して、第１の枠体７１１を第２の枠体７１３に固定する。このとき、接着層７４１を補強するため、例えば、第１の枠体７１１の側面と、第１の枠体７１１の側面と接する第２の枠体７１３の薄手部７１７との間に接着層をさらに配置してもよい。フォトマスクにペリクルを装着するための空間が２．５ｍｍの高さしか存在していないため、本実施形態において、第２の枠体７１３の高さと、第２の枠体７１３の下面に配置した接着層７４３の高さとの合計を２ｍｍ以下とすることが好ましい。
第１の枠体７１１を第２の枠体７１３に固定する工程は、例えば、図１４に示したペリクル製造装置１０００を用いて行う。ペリクル製造装置１０００は、真空チャンバー１１００と、真空チャンバー１１００内に配置された載置台１２００と、真空チャンバー１１００に気体を供給するための供給管１１１０と、真空チャンバー１１００内の気体を真空チャンバー１１００外に排出するための排出管１１２０Ａ及び１１２０Ｂと、を備えている。排出管１１２０Ａ及び１１２０Ｂの真空チャンバー１１００外の端部（図示せず）は、真空ポンプ等の排気手段（図示せず）に接続されている。
真空チャンバー１１００内の載置台１２００上には、第２の枠体７１３が載置される。詳しくは、第２の枠体７１３のライナー７５１と載置台１２００とが接するように載置される。そして第２の枠体７１３の接着層７４１上に、ペリクル膜７０１と第１の枠体７１１との複合部材が配置される。
一例として、複合部材として、シリコンウェハ（例えば８インチシリコンウェハ）である第１の枠体７１１と、多結晶シリコン膜（ｐ−Ｓｉ膜）であるペリクル膜７０１との複合部材が用いられている。複合部材の所定の位置には、第１の枠体７１１の所定のサイズにカットするための切れ込みが設けられている。第１の枠体７１１は、好ましくは第２の枠体７１３との貼り合わせ前に、所定のサイズにカットされる（以下、この操作を「トリミング」ともいう）。
また、排出管１１２０Ａ及び１１２０Ｂは、それぞれ、真空チャンバー１１００内に端部を有している。これらの端部は、それぞれ、第２の枠体７１３の溝７１４の内部を減圧するための２つの貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂに接続できるようになっている。
以下、上述したペリクル製造装置１０００を用いたペリクルの製造方法の例を説明する。まず、真空チャンバー１１００内の載置台１２００上に、第２の枠体７１３を載置し、第２の枠体７１３の上方に第１の枠体７１１を配置する。この段階では、接着層７４１と第１の枠体７１１とが接触しないように配置する。
次に、公知の手段によって、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との位置決めを行う。位置決めにより、第２の枠体７１３によって囲まれた開口部により、第１の枠体７１１が嵌るように配置する。次に、排出管１１２０Ａ及び１１２０Ｂのそれぞれの端部を、第２の枠体７１３（枠本体）の溝７１４の内部を減圧するための２つの貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂにそれぞれ接続する。
次に、供給管１１１０から真空チャンバー１１００内に気体を供給することで、真空チャンバー１１００内を加圧する。同時に、排出管１１２０Ａ及び１１２０Ｂの真空チャンバー１１００外の端部に接続された真空ポンプ（図示せず）を作動させることにより、排出管１１２０Ａ及び１１２０Ｂ、及び、第２の枠体７１３の２つの貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂを通じて、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面に設けられた溝７１４の内部を減圧する。加圧及び減圧の程度は、真空チャンバー１１００内の全体の圧力と、溝７１４の内部の圧力との差（差圧）によって生じる第１の枠体７１１と第２の枠体７１３との間の押し付け合う力（第２の枠体７１３全体に加わる力）が例えば２Ｎ程度となるように調整する。上記差圧により、第１の枠体７１１と第２の枠体７１３との間に押し付け合う力が生じ、第２の枠体７１３の接着層７４１と第１の枠体７１１とが接着される。
以上のようにして、第１の枠体７１１と第２の枠体７１３の前面及び背面に接触することなく、両者を接着することができる。なお、上記各操作の順は、適宜入れ替えることも可能である。
（フォトマスクへのペリクルの配置方法）
本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法は、一例として、本実施形態のペリクル７００であって第２の枠体７１３の少なくともペリクル膜７０１を配置した第１の枠体７１１を支持する面とは反対側の面に溝７１６が設けられているペリクルと、フォトマスクと、を第２の枠体７１３の溝７１６が設けられている面とフォトマスクとが対向するように配置する配置工程と、貫通孔７１６Ａ及び７１６Ｂを通じて溝７１６の内部を減圧することにより、ペリクル７００とフォトマスクとを固定する固定工程と、を有する。
本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法によれば、溝７１６の内部の減圧により、ペリクル７００とフォトマスクとの間に押し付け合う力を働かせることができるので、ペリクル７００及びフォトマスクの前面及び背面に接触することなく、両者を固定できる。
本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法において、固定工程における減圧は、ペリクル７００及びフォトマスクが加圧雰囲気下に配置された状態で行うことが好ましい。この態様によれば、ペリクル７００及びフォトマスクが配置される全体の雰囲気の圧力と、溝７１６の内部の圧力との差（差圧）をより大きくすることができるので、ペリクル７００及びフォトマスクとの間の押し付け合う力をより大きくすることができる。このため、両者をより容易に固定することができる。
ペリクル７００とフォトマスクとの間の押し付け合う力（第２の枠体７１３全体に加わる力）は、１Ｎ以上が好ましく、２Ｎ以上がより好ましい。ペリクル７００とフォトマスクとの間の押し付け合う力（第２の枠体７１３全体に加わる力）は、１０Ｎ以上が更に好ましく、２０Ｎ以上が特に好ましい。ペリクル７００とフォトマスクとの間の押し付け合う力（第２の枠体７１３全体に加わる力）の上限には特に制限はないが、生産性などの点からは、例えば５００Ｎ、好ましくは４００Ｎである。
次に、本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法の一例を、図１５を参照しながら説明する。但し、本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法はこの一例によって限定されることはない。図１５は、本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法に好適なフォトマスク製造装置２０００の一例を概念的に示す断面図である。
図１５に示すフォトマスク製造装置２０００は、真空チャンバー２１００と、真空チャンバー２１００に気体を供給するための供給管２１１０と、真空チャンバー２１００内の気体を真空チャンバー２１００外に排出するための排出管２１２０Ａ及び２１２０Ｂと、を備えている。排出管２１２０Ａ及び２１２０Ｂの真空チャンバー２１００外の端部（図示せず）は、真空ポンプ等の排気手段（図示せず）に接続されている。
真空チャンバー２１００内には、フォトマスク２５００が配置される。フォトマスク２５００としては、支持基板と、この支持基板上に積層された反射層と、反射層上に形成された吸収体層と、を含むフォトマスクを用いる。フォトマスク２５００は、真空チャンバー２１００内に、前面（光照射面；即ち、反射層及び吸収体層が設けられている側の面）が上となり、背面（光照射面の反対側の面；即ち、支持基板側の面）が下となるように配置される。
そしてフォトマスク２５００の反射層及び吸収層の上方に、ライナー７５１を除去したペリクル７００が配置される。詳細には、ペリクル７００の接着層７４３側が、フォトマスク２５００の前面（光照射面）に対向する向きに配置される。
また、排出管２１２０Ａ及び２１２０Ｂは、それぞれ、真空チャンバー２１００内に端部を有している。これらの端部は、それぞれ、第２の枠体７１３の底面に設けられた溝７１６の内部を減圧するための２つの貫通孔に接続できるようになっている。
以下、フォトマスク製造装置２０００を用いたフォトマスクへのペリクルの配置方法の例を説明する。まず、ライナー７５１を除去して得られたペリクル７００を準備する。次に、真空チャンバー２１００内に、フォトマスク２５００を、前面（光照射面）が上となる向きに配置する。このとき、フォトマスク２５００の前面及び背面に異物が付着しないようにするために、例えば、フォトマスク２５００の側面のみを支持する等して、フォトマスク２５００の前面及び背面に、機械、治具、手などが接触しないように配置する。
次に、ペリクル７００を、フォトマスク２５００の上方に配置する。このとき、ペリクル７００の膜面に、異物が付着しないようにするために、例えば、第２の枠体７１３の側面（外周面）のみを支持する等して、ペリクル７００の膜面に、機械、治具、手などが接触しないように配置する。また、この段階では、接着層７４３とフォトマスク２５００とが接触しないように配置する。次に、公知の手段によって、ペリクル７００とフォトマスク２５００との位置決めを行う。
次に、排出管２１２０Ａ及び２１２０Ｂのそれぞれの端部を、第２の枠体７１３の底側の溝７１６の内部を減圧するための２つの貫通孔にそれぞれ接続する。次に、供給管２１１０から真空チャンバー２１００内に気体を供給することで、真空チャンバー内を加圧する。同時に、排出管２１２０Ａ及び２１２０Ｂの真空チャンバー２１００外の端部に接続された真空ポンプ（図示せず）を作動させることにより、排出管２１２０Ａ及び２１２０Ｂ、及び、第２の枠体７１３の２つの貫通孔７１６Ａ及び７１６Ｂを通じて、第２の枠体７１３の底面に設けられた溝７１６の内部を減圧する。加圧及び減圧の程度は、真空チャンバー２１００内の全体の圧力と、溝７１６の内部の圧力との差（差圧）によって生じるペリクル７００とフォトマスク２５００との間の押し付け合う力（第２の枠体７１３全体に加わる力）が例えば２Ｎ程度となるように調整する。上記差圧により、ペリクル７００とフォトマスク２５００との間に押し付け合う力が生じ、ペリクル７００の接着層７４３と、フォトマスク２５００とが接着される。
以上のようにして、ペリクル７００及びフォトマスク２５００の前面及び背面に接触することなく、両者を接着することができる。これにより、ペリクル７００及びフォトマスク２５００への異物の付着を抑制しながら、両者を接着することができる。なお、上記各操作の順は、適宜入れ替えることも可能である。
（フォトマスクへのペリクルの配置方法の変形例）
上述したフォトマスクへのペリクルの配置方法では、第１の枠体７１１と第２の枠体７１３を接着してペリクル７００を形成した後に、フォトマスク２５００に配置した。しかし、本発明に係るフォトマスクへのペリクルの配置方法は、これに限定されるものではなく、順序を入れ替えることも可能である。一例として、第２の枠体をフォトマスクに配置した後に、第２の枠体に第１の枠体を接着してペリクルを完成させる例について説明する。
本実施形態においては、ペリクル膜７０１を配置した第１の枠体７１１を支持する面とは反対側の面に溝７１６が設けられている第２の枠体７１３と、フォトマスクと、を第２の枠体７１３の溝７１６が設けられている面とフォトマスクとが対向するように配置する配置工程と、貫通孔７１６Ａ及び７１６Ｂを通じて溝７１６の内部を減圧することにより、ペリクル７００とフォトマスクとを固定する固定工程と、ペリクル膜７０１を配置した第１の枠体７１１を第２の枠体７１３に固定する工程を有する。
なお、実施形態４で説明したように、第２の枠体７１３は、ペリクル膜７０１と第１の枠体７１１とを外囲し、ペリクル膜７０１と直交する断面がＬ字形状を有し、第２の枠体７１３に配置された貫通孔７２１と、貫通孔７２１を覆うフィルタ７３１を備える。また、第２の枠体７１３には、厚手部７１５の上面に設けられた溝７１４と、溝７１４の底面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通する貫通孔７１４Ａ及び貫通孔７１４Ｂと、厚手部７１５の上面とは反対側の底面に設けられた溝７１６と、溝７１６の底面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通する貫通孔７１６Ａ及び貫通孔７１６Ｂとを備える。
本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法によれば、溝７１６の内部の減圧により、第２の枠体７１３とフォトマスクとの間に押し付け合う力を働かせることができるので、第２の枠体７１３及びフォトマスクの前面及び背面に接触することなく、接着層７４３を介して、両者を固定できる。
本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法において、第２の枠体７１３の固定工程における減圧は、第２の枠体７１３及びフォトマスクが加圧雰囲気下に配置された状態で行うことが好ましい。この態様によれば、第２の枠体７１３及びフォトマスクが配置される全体の雰囲気の圧力と、溝７１６の内部の圧力との差（差圧）をより大きくすることができるので、第２の枠体７１３及びフォトマスクとの間の押し付け合う力をより大きくすることができる。このため、両者をより容易に固定することができる。
第２の枠体７１３とフォトマスクとの間の押し付け合う力は、１Ｎ以上が好ましく、２Ｎ以上がより好ましい。第２の枠体７１３とフォトマスクとの間の押し付け合う力は、１０Ｎ以上が更に好ましく、２０Ｎ以上が特に好ましい。第２の枠体７１３とフォトマスクとの間の押し付け合う力の上限には特に制限はないが、生産性などの点からは、例えば５００Ｎ、好ましくは４００Ｎである。
また、貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂを通じて溝７１４の内部を（例えば真空ポンプ等の排気手段によって）減圧することにより、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との間の圧力を減圧することができる。この減圧により、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との間に押し付け合う力を働かせることができるので、第２の枠体７１３及び第１の枠体７１１の前面及び背面（即ち、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面及び底面、並びに、第１の枠体７１１のペリクル膜７０１が配置された面及び第１の枠体７１１の底面）に接触することなく、両者を固定することができる。
第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との固定は、接着層７４１を介して行われる。減圧することで、第２の枠体７１３とペリクル膜とを接着層７４１を介して押し付けることができるため、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１とをしっかりと固定することができる。
次に、本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法の変形例を、図１６を参照しながら説明する。但し、本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法はこの一例によって限定されることはない。図１６は、本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法に好適なフォトマスク製造装置３０００の一例を概念的に示す断面図である。
図１６に示すフォトマスク製造装置３０００は、真空チャンバー３１００と、真空チャンバー３１００に気体を供給するための供給管３１１０と、真空チャンバー３１００内の気体を真空チャンバー３１００外に排出するための排出管３１２０Ａ及び３１２０Ｂと、を備えている。排出管３１２０Ａ及び３１２０Ｂの真空チャンバー３１００外の端部（図示せず）は、真空ポンプ等の排気手段（図示せず）に接続されている。
真空チャンバー３１００内には、フォトマスク３５００が配置される。フォトマスク３５００としては、支持基板と、この支持基板上に積層された反射層と、反射層上に形成された吸収体層と、を含むフォトマスクを用いる。フォトマスク３５００は、真空チャンバー３１００内に、前面（光照射面；即ち、反射層及び吸収体層が設けられている側の面）が上となり、背面（光照射面の反対側の面；即ち、支持基板側の面）が下となるように配置される。
そしてフォトマスク３５００の反射層及び吸収層の上方に、ライナー７５１を除去した第２の枠体７１３が配置される。詳細には、第２の枠体７１３の接着層７４３側が、フォトマスク３５００の前面（光照射面）に対向する向きに配置される。
また、排出管３１２０Ａ及び３１２０Ｂは、それぞれ、真空チャンバー３１００内に端部を有している。これらの端部は、それぞれ、第２の枠体７１３の底面に設けられた溝７１６の内部を減圧するための２つの貫通孔に接続できるようになっている。
以下、フォトマスク製造装置３０００を用いたフォトマスクへのペリクルの配置方法の例を説明する。まず、ライナー７５１を除去して得られた第２の枠体７１３を準備する。次に、真空チャンバー３１００内に、フォトマスク３５００を、前面（光照射面）が上となる向きに配置する。このとき、フォトマスク３５００の前面及び背面に異物が付着しないようにするために、例えば、フォトマスク３５００の側面のみを支持する等して、フォトマスク３５００の前面及び背面に、機械、治具、手などが接触しないように配置する。
次に、第２の枠体７１３を、フォトマスク３５００の上方に配置する。この段階では、接着層７４３とフォトマスク３５００とが接触しないように配置する。次に、公知の手段によって、第２の枠体７１３とフォトマスク３５００との位置決めを行う。
次に、排出管３１２０Ａ及び３１２０Ｂのそれぞれの端部を、第２の枠体７１３の底側の溝７１６の内部を減圧するための２つの貫通孔にそれぞれ接続する。次に、供給管３１１０から真空チャンバー３１００内に気体を供給することで、真空チャンバー３１００内を加圧する。同時に、排出管３１２０Ａ及び３１２０Ｂの真空チャンバー３１００外の端部に接続された真空ポンプ（図示せず）を作動させることにより、排出管３１２０Ａ及び３１２０Ｂ、及び、第２の枠体７１３の２つの貫通孔７１６Ａ及び７１６Ｂを通じて、第２の枠体７１３の底面に設けられた溝７１６の内部を減圧する。加圧及び減圧の程度は、真空チャンバー３１００内の全体の圧力と、溝７１６の内部の圧力との差（差圧）によって生じる第２の枠体７１３とフォトマスク３５００との間の押し付け合う力が例えば２Ｎ程度となるように調整する。上記差圧により、第２の枠体７１３とフォトマスク３５００との間に押し付け合う力が生じ、ペリクル７００の接着層７４３と、フォトマスク３５００とが接着される。
次に、第２の枠体７１３の上方に第１の枠体７１１を配置する。この段階では、接着層７４１と第１の枠体７１１とが接触しないように配置する。さらに、公知の手段によって、第２の枠体７１３と第１の枠体７１１との位置決めを行う。位置決めにより、第２の枠体７１３によって囲まれた開口部により、第１の枠体７１１が嵌るように配置する。次に、排出管３２２０Ａ及び３２２０Ｂのそれぞれの端部を、第２の枠体７１３（枠本体）の溝７１４の内部を減圧するための２つの貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂにそれぞれ接続する。
次に、供給管３１１０から真空チャンバー３１００内に気体を供給することで、真空チャンバー３１００内を加圧する。同時に、排出管３２２０Ａ及び３２２０Ｂの真空チャンバー３１００外の端部に接続された真空ポンプ（図示せず）を作動させることにより、排出管３２２０Ａ及び３２２０Ｂ、及び、第２の枠体７１３の２つの貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂを通じて、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面に設けられた溝７１４の内部を減圧する。加圧及び減圧の程度は、真空チャンバー３１００内の全体の圧力と、溝７１４の内部の圧力との差（差圧）によって生じる第１の枠体７１１と第２の枠体７１３との間の押し付け合う力（第２の枠体７１３全体に加わる力）が例えば２Ｎ程度となるように調整する。上記差圧により、第１の枠体７１１と第２の枠体７１３との間に押し付け合う力が生じ、第２の枠体７１３の接着層７４１と第１の枠体７１１とが接着される。
以上のようにして、ペリクル７００及びフォトマスク３５００の前面及び背面に接触することなく、両者を接着することができる。これにより、ペリクル７００及びフォトマスク３５００への異物の付着を抑制しながら、両者を接着することができる。なお、上記各操作の順は、適宜入れ替えることも可能である。
（露光方法）
上述した実施形態に係るペリクルを用いて、極端紫外光リソグラフィによる微細加工を実現することができる。本発明に係るペリクルをフォトマスクのレチクル面に配置し、フォトマスクを露光装置の所定の位置に配置して、レチクル面から３ｍｍ以下の距離を有する空隙にペリクルを収容し、真空下で、ペリクルを配置したフォトマスクに５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の光を照射し、ペリクルを配置したフォトマスクのレチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射することにより、レジストにパターンを露光することができる。
本発明に係るペリクルのペリクル膜は膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の従来にない薄い膜であるため、従来のペリクルのように手でフォトマスクに固定することは困難である。したがって、専用の貼付け装置を用いて、非接触での貼付けが必要となる。
本発明に係るペリクルを貼付けたフォトマスクを露光装置の所定の位置に配置するが、レチクル面から３ｍｍ以下、特に２．５ｍｍの距離を有する空隙にペリクルが収容される。
露光装置内にレジスト層が形成された基材を導入し、露光装置内を１０−４〜１０−６Ｐａ程度の真空状態にする。このとき、フォトマスクに貼付けた本発明に係るペリクル内から空気が流出する。上述したように、本発明に係るペリクルは、第２の枠体として、断面がＬ字形状を有する部材を用い、フィルタの高さを第２の枠体の高さと概略等しくすることにより、フィルタの背面に貫通孔以外の空隙を生じることなく、十分な密着性を持ってフィルタが配置されているため、ペリクル膜が損傷することなく、ペリクル内を真空状態にすることができる。
その後、ペリクルを配置したフォトマスクに５ｎｍ以上３０ｎｍ以下のＥＵＶ光を照射する。フォトマスクはレチクル面より下層に多層反射膜が形成されているため、レチクル面に入射したＥＵＶ光が多層反射膜により反射して、レチクル面の吸収体で形成されたパターンを反映したＥＵＶ光がレチクル面からペリクルを透過して出射する。
フォトマスクのレチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射することにより、レジストにパターンを露光することができる。これにより、従来にない微細加工が実現される。
１００：ペリクル、１０１：ペリクル膜、１０５：基板、１１１：第１の枠体、１１３：第２の枠体、１１３Ａ：第１の面、１１３Ｂ：第２の面、１１５：厚手部、１１７：薄手部、１２１：貫通孔、１３１：フィルタ、１３５：通気部、１３７：糊代部、１４１：接着層、１４３：接着層、１５１：ライナー、２００：ペリクル、２０１：ペリクル膜、２０５：基板、２１１：第１の枠体、２１３：第２の枠体、２１３Ａ：第１の面、２１３Ｂ：第２の面、２１５：厚手部、２１７：薄手部、２２１：貫通孔、２３１：フィルタ、２４１：接着層、２４３：接着層、２５１：ライナー、３００：ペリクル、３０１：ペリクル膜、３０５：基板、３１１：第１の枠体、３１３：第２の枠体、３１３Ａ：第１の面、３１３Ｂ：第２の面、３１５：厚手部、３１７：薄手部、３２１：貫通孔、３３１：フィルタ、３４１：接着層、３４３：接着層、３５１：ライナー、４００：ペリクル、４０１：ペリクル膜、４１１：第１の枠体、４１３：第２の枠体、４１３Ａ：第１の面、４１３Ｂ：第２の面、４１５：厚手部、４１７：薄手部、４２１：貫通孔、４３１：フィルタ、４４１：接着層、４４３：接着層、４５１：ライナー、５００：ペリクル、５０１：ペリクル膜、５１１：第１の枠体、５１３：第２の枠体、５１３Ａ：第１の面、５１３Ｂ：第２の面、５１３Ｃ：第３の面、５１５：厚手部、５１７：薄手部、５２１：貫通孔、５３１：フィルタ、５４１：接着層、５４３：接着層、５５１：ライナー、６００：ペリクル、６０１：ペリクル膜、６１１：第１の枠体、６１３：第２の枠体、６１３Ａ：第１の面、６１３Ｂ：第２の面、６１３Ｃ：第３の面、６１５：厚手部、６１７：薄手部、６２１：貫通孔、６３１：フィルタ、６４１：接着層、６４３：接着層、６５１：ライナー、７００：ペリクル、７０１：ペリクル膜、７１１：第１の枠体、７１３：第２の枠体、７１３Ａ：第１の面、７１３Ｂ：第２の面、７１４：溝、７１４Ａ：貫通孔、７１４Ｂ：貫通孔、７１５：厚手部、７１６：溝、７１６Ａ：貫通孔、７１６Ｂ：貫通孔、７１７：薄手部、７２１：貫通孔、７３１：フィルタ、７４１：接着層、７４３：接着層、７５１：ライナー、８００：ペリクル、８０１：ペリクル膜、８１１：第１の枠体、８１３：第２の枠体、８２１：貫通孔、８３１：フィルタ、８４１：接着層、８４３：接着層、８５１：ライナー、８９０：隙間、９００：ペリクル、９０１：ペリクル膜、９１１：第１の枠体、９１３：第２の枠体、９２１：貫通孔、９３１：フィルタ、９４１：接着層、９４３：接着層、９５１：ライナー、９９０：隙間、１０００：ペリクル製造装置、１１００：真空チャンバー、１２００：載置台、１１１０：供給管、１１２０Ａ：排出管、１１２０Ｂ：排出管、２０００：フォトマスク製造装置、２１００：真空チャンバー、２１１０：供給管、２１２０Ａ：排出管、２１２０Ｂ：排出管、２５００：フォトマスク、３０００：フォトマスク製造装置、３１００：真空チャンバー、３１１０：供給管、３１２０Ａ：排出管、３１２０Ｂ：排出管、３２２０Ａ：排出管、３２２０Ｂ：排出管、３５００：フォトマスク
本明細書において、ＥＵＶ光とは、波長５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の光を指す。ＥＵＶ光の波長は、５ｎｍ〜１３．５ｎｍ程度が好ましく、１３．５±０．３ｎｍがより好ましい。ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすいため、本発明において、ペリクル膜は、ナノメートルオーダーの膜である必要がある。本発明に係るペリクル膜は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有する。本発明に係るペリクル膜は、好ましくは、５ｎｍ〜１３．５ｎｍ程度の波長の光に対して、より好ましくは１３．５±０．３ｎｍの波長の光に対して、９０．０％以上の透過率を有する。このような透過率を得るため、本発明に係るペリクル膜は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の膜厚であり、より好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
上記式（３）における各元素の質量吸収係数μiは、Henkeらによってまとめられている以下の参考文献の値を適用できる。（B. L. Henke, E. M. Gullikson, and J. C. Davis, "X-Ray Interactions:Photoabsorption, Scattering, Transmission, and Reflection at E = 50-30,000 eV, Z = 1-92," At. Data Nucl. Data Tables 54, 181 (1993) これらの数値の最新版はhttp://www.cxro.lbl.gov/optical_constants/に掲載されている。）
膜厚を厚くし、かつ透過率を高めるためには、上記ペリクル膜の材質として吸収係数の低い材質を用いることが望ましい。具体的には水素の質量吸収係数μiを１として相対的に表すとき、１００以下の元素からなる材質を用いることが望ましい。特に、Ｈ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ｋ、Ｃａ，Ｓｃ，Ｂｒ，Ｒｂ，Ｓｒ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔｃ，Ｒｕ，などの元素を用いることが望ましい。
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係るペリクル１００の模式図（斜視図）である。図２は、ペリクル１００の図１の線分ＡＡ'における断面図である。ペリクル１００は、ペリクル膜１０１を配置した第１の枠体１１１と、第１の枠体１１１を固定した第２の枠体１１３を備える。第２の枠体１１３は、第１の枠体１１１のペリクル膜１０１が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面１１３Ａを含む厚手部１１５と、第１の面１１３Ａに接続し、第１の枠体１１１の側面を受ける第２の面１１３Ｂと、を有し、ペリクル膜１０１と第１の枠体１１１とを外囲する。第２の枠体１１３は、ペリクル膜１０１と直交する断面がＬ字形状を有する。また、ペリクル１００は、第２の枠体１１３に配置された貫通孔１２１と、貫通孔１２１を覆うフィルタ１３１を備える。貫通孔１２１は、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する方向に厚みを有する第２の枠体１１３の厚手部１１５に配置される。フィルタ１３１は、ペリクル膜１０１が配置された第１の枠体１１１の面と交差する第２の枠体１１３の外側の側面に接着層（図示せず）を介して配置される。
図１０において、第２の枠体４１３の第２の薄手部４１７Ｂは、底面に向かって第２の枠体４１３の外側の側面方向に傾斜した構造を有する。なお、別の変形例として、上述したペリクル２００の第２の枠体２１３のように、第２の薄手部４１７Ｂの内側の側面が、第２の枠体４１３の外側の側面と平行となるようにしてもよい。
（実施形態３）
上述した実施形態では第２の枠体は、第１の面と第２の面で、ペリクル膜と第１の枠体を外囲し、接着層を介して第１の枠体を固定する。一方、本発明に係るペリクルは、ペリクル膜を透過した極端紫外光が第２の枠体が配置されたフォトマスクに入射し、その入射した極端紫外光がフォトマスクのパターンに応じた極端紫外光、及び高次反射もしくは拡散反射による迷光としての極端紫外光を出射する。フォトマスクに入射及び／又は出射する極端紫外光が接着層に当たると、接着層が劣化する。
なお、ペリクル５００及びペリクル６００において、第２の枠体は、上述した第２の枠体４１３の第２の薄手部４１７Ｂのように、底面に向かって第２の枠体の外側の側面方向に傾斜した構造を有してもよい。また、別の変形例として、上述したペリクル２００の第２の枠体２１３のように、第２の薄手部の内側の側面が、第２の枠体の外側の側面と平行となるようにしてもよい。
また、第２の枠体７１３の厚手部７１５の上面に溝７１４を形成するとともに、溝７１４の側面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通する貫通孔７１４Ａ及び７１４Ｂを形成する。同様に、第２の枠体７１３の厚手部７１５の底面に溝７１６を形成するとともに、溝７１６の側面と第２の枠体７１３の外側の面との間を貫通する貫通孔７１６Ａ及び７１６Ｂを形成する。
（露光方法）
上述した実施形態に係るペリクルを用いて、極端紫外光リソグラフィによる微細加工を実現することができる。本発明に係るペリクルをフォトマスクのレチクル面に配置し、フォトマスクを露光装置の所定の位置に配置して、レチクル面から３ｍｍ以下の距離を有する空隙にペリクルを収容し、真空下で、ペリクルを配置したフォトマスクに５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の光を照射し、ペリクルを配置したフォトマスクのレチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射することにより、レジスト層にパターンを露光することができる。
フォトマスクのレチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射することにより、レジスト層にパターンを露光することができる。これにより、従来にない微細加工が実現される。

Claims (21)

  1. ペリクル膜を配置した第１の枠体と、
    前記第１の枠体の前記ペリクル膜が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面を含む厚手部と、前記第１の面に接続し、前記第１の枠体の側面を受ける第２の面と、を有し、
    前記ペリクル膜と前記第１の枠体とを外囲する第２の枠体と、
    前記第２の枠体の前記厚手部に配置された貫通孔と、
    前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面と交差する前記第２の枠体の外側の側面に配置され、前記貫通孔を覆うフィルタと、を備えることを特徴とするペリクル。
  2. 前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第２の面が、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に対して直角となることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  3. 前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第２の面が、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に対して内側に傾斜することを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  4. 前記第２の枠体が、前記第１の面に接続し、前記第２の面と向かい合う第３の面をさらに有し、
    前記第２の枠体の前記第３の面は、前記第１の枠体の内側の側面と対向して配置されることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  5. 前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第３の面が、前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に対して直角となることを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
  6. 前記第１の枠体と係合する前記第２の枠体の前記第３の面は、前記第１の面から前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に向かって、前記第２の面との距離が大きくなるように傾斜することを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
  7. 前記第１の枠体と前記第２の枠体の厚手部とは、接着層を介して接着されることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  8. 前記ペリクル膜は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有し、膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  9. 前記第２の枠体の高さと、前記第２の枠体の下面に配置された接着層の高さとの合計が、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  10. 前記第１の枠体は、シリコン、サファイア及び炭化ケイ素からなる群から選択される材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  11. 前記ペリクルの内部の体積に対する前記フィルタの通気部の合計面積の比率が０．００７ｍｍ−１以上０．０２６ｍｍ−１以下であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
  12. 基板上にペリクル膜を形成し、
    前記基板が枠形状となるように、前記ペリクル膜を露出させて第１の枠体を形成し、
    前記第１の枠体の前記ペリクル膜が配置された面とは反対側の面を受ける第１の面を含む厚手部と、前記第１の面に接続し、前記第１の枠体の側面を受ける第２の面と、を有する第２の枠体を準備し、
    前記第２の枠体の前記厚手部に貫通孔を形成し、
    前記第２の枠体の高さ方向と平行な前記第２の枠体の外側の面に前記貫通孔を覆うフィルタを接着し、
    前記第１の枠体を外囲するように、接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定することを特徴とするペリクルの製造方法。
  13. ドライエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、
    前記第２の面が、前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して直角となる前記第２の枠体を準備し、
    前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定することを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  14. ウエットエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、
    前記第２の面が、前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して内側に傾斜する前記第２の枠体を準備し、
    前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定することを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  15. ドライエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、
    前記第２の面と、前記第１の面に接続し、前記第２の面と向かい合う第３の面とが、前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して直角となる前記第２の枠体を準備し、
    前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定することを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  16. ウエットエッチングにより前記ペリクル膜を露出させ、
    前記ペリクル膜が形成された前記第１の枠体の面に対して内側に傾斜する第２の面と、前記第１の面から前記ペリクル膜が配置された前記第１の枠体の面に向かって、前記第２の面との距離が大きくなるように傾斜する第３の面を有する前記第２の枠体を準備し、
    前記接着層を介して前記第１の枠体を前記第２の枠体に固定することを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  17. 膜厚が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下となる前記ペリクル膜を前記基板上に形成し、
    前記ペリクル膜は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光に９０．０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  18. 前記第２の枠体の高さと、前記第２の枠体の下面に配置された接着層の高さとの合計を２ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  19. 前記基板は、シリコン基板、サファイア基板及び炭化ケイ素基板からなる群から選択される基板であることを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  20. 前記ペリクルの内部の体積に対する前記フィルタの通気部の合計面積の比率を０．００７ｍｍ−１以上０．０２６ｍｍ−１以下とすることを特徴とする請求項１２に記載のペリクルの製造方法。
  21. 請求項１に記載のペリクルをフォトマスクのレチクル面に配置し、
    前記フォトマスクを露光装置の所定の位置に配置して、前記レチクル面から３ｍｍ以下の距離を有する空隙に前記ペリクルを収容し、
    真空下で、前記ペリクルを配置した前記フォトマスクに５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の波長の光を照射し、
    前記ペリクルを配置した前記フォトマスクの前記レチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射することを特徴とする露光方法。
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