KR20020010945A - 극 자외선 소프트 ｘ-선 투사 리소그라피 방법 및 마스크디바이스 - Google Patents

극 자외선 소프트 ｘ-선 투사 리소그라피 방법 및 마스크디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 집적 회로를 제조하고, 매우 작은 피쳐 치수를 갖는 패턴을 형성하기 위한 극 자외선 소프트 x-선 방사선 투사 리소그라피 방법 및 시스템의 이용을 가능하게 하는 반사 마스크 및 극 자외선 소프트 x-선 광자를 반사하는데 그들의 이용에 관한 것이다. 상기 투사 리소그라피 방법은 극 자외선 소프트 x-선 소스로부터 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ를 생성하고 조정하기 위해 조명 서브-시스템을 제공하는 단계 및 상기 조명 서브-시스템에 의해 생성된 상기 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ에 의해 조명된 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계는 방사선 λ에 의해 조명시 투사된 마스크 패턴을 형성하기 위해 패턴된 반사 마스크를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 패턴된 반사 마스크를 제공하는 단계는 0.15nm 이항의 Ra 거칠기는 상기 반사 다층 코팅 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 무결함 웨이퍼를 오버레이하는 패턴된 흡수 오버레이를 갖는 Ti도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 투사 서브-시스템 및 방사선 민감 웨이퍼 표면을 갖는 인쇄 매체 대상 웨이퍼를 제공하는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 투사 서브-시스템은 상기 패턴된 반사 마스크로부터 상기 방사선 민감 웨이퍼 표면 상에 상기 투사된 마스크 패턴을 투사한다.

Description

극 자외선 소프트 Ｘ-선 투사 리소그라피 방법 및 마스크 디바이스{Extreme ultraviolet soft x-ray projection lithographic method and mask devices}
극 자외선 소프트 x-선 방사선의 이용은 더욱 작은 피쳐 치수를 얻는 점에서 이점을 제공하나, 상기 방사선의 본질 때문에 그러한 방사선의 파장을 조절하고, 조정하는 점에서 어려움이 있고, 상기 방사선의 상업적 제조를 지연시킨다. 집적 회로의 제조에 사용된 종래 광리소그라피 시스템은 248nm에서 193nm, 그리고 157nm로와 같은 더욱 짧은 광 파장을 향하여 진행되나, 극도의 자외선 소프트 x-선의 상업적 이용 및 적용은 억제된다. 15nm 영역에서와 같은 방사선의 매우 단파장에 대한 이러한 느린 진행의 일부는 안정하고 높은 질의 회로 패턴 상을 유지하면서, 그러한 방사선에 노출을 견딜 수 있는 경제적으로 제조할 수 있는 거울 부재의 결핍 때문이다. 집적 회로의 제조에 사용되는 극 자외선 소프트 x-선의 이점을 위하여, 바람직하게는 상기 유리 웨이퍼의 표면에 반사 코팅의 직접 증착을 가능하게 하는 안정한 유리 웨이퍼에 대한 요구가 있다.
미국 특허 제5,698,113호에 명시된 바와 같이, 종래 극 자외선 소프트 x-선 리소그라피 시스템은 매우 값이 비싸다. 미국 특허 제5,698,113호는 에칭이 기판 표면의 질을 저하시킴에도 불구하고, 융합 실리카 및 ZERODUR 타입 알루미노실리케이트 결정질 유리-세라믹의 기판 표면으로부터 다층 반사 코팅을 에칭하여, 다층 코팅된 기판의 표면을 회복하려고 함으로써 고 비용을 요구한다.
본 발명은 다층 반사 코팅을 수용하기 안정하고, 편리하고, 수용성이 있는 경제적으로 제조된 리소그라피 부재 기판을 제공하고, 개선된 극 자외선 소프트 x-선 기초로 하는 투사 리소그라피 방법/시스템을 제공한다. 본 발명은 상기 마스크의 성능 및 반사율을 감소시키는 상기 마스크 웨이퍼 표면을 재순환할 필요가 없는개선된 마스크 웨이퍼 성능 및 안정성을 경제적으로 제공한다. 본 발명은 상기 가공된 유리 표면에 직접 증착된 반사 다층 코팅을 안정한 고성능 반사 마스크에 제공하고, 상기 유리 기판 표면과 상기 반사 다층 코팅 사이의 값 비싸고, 방해가 되는 중간 층들을 피한다.
본 발명의 요약
본 발명의 한 관점은 100nm 미만의 인쇄된 피쳐 치수를 갖는 집적 회로를 제조하기 위한 투사 리소그라피 방법/시스템에 관한 것으로, 이는 극 자외선 소프트 x-선 소스로부터 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ를 생성하고, 조정하는 조명 서브-시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 상기 조명 서브-시스템에 의해 생성된 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ에 의해 조명된 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계는 방사선 λ에 의한 조명시, 투사된 마스크 패턴을 형성하기 위해 패턴된 반사 마스크를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 패턴된 반사 마스크를 제공하는 단계는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼에 0.15nm 이하의 Ra 조도(roughness)를 갖는 상기 반사 다층 코팅된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 결함 없는 웨이퍼 표면을 오버레이(overlay)하는 패턴된 흡수 오버레이를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 투사 서브-시스템 및 방사선 민감 웨이퍼 표면을 갖는 집적 회로 웨이퍼를 제공하는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 투사 서브-시스템은 상기 패턴된 반사 마스크로부터 상기 투사된 마스크 패턴을 상기 방사선 민감 웨이퍼 표면 상에 투사한다.
다른 관점에서, 본 발명은 투사 리소그라피 시스템을 제조하는 방법 및 극 자외선 소스트 x-선 소스를 갖는 조명 서브-시스템을 제공하는 단계 및 마스크 수용 부재 및 상기 마스크 수용 부재에 수용된 극 자외선 소프트 x-선에 대하여 적어도 65%의 반사율을 갖는 반사 다층 코팅으로 코팅된 비에칭된 유리 마스크 표면을 갖는 반사 마스크 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼를 갖는 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계를 포함하는 투사 리소그라피 방법을 포함한다. 상기 방법은 또한, 1㎛ 이상의 초점 거리 및 0.1 이하의 개구수(mumerical aperture; NA)를 갖는 카메라를 포함하는 투사 서브-시스템을 제공하는 단계; 방사선 민감 인쇄 서브-시스템에 방사선 민감 인쇄 매체를 제공하는 단계; 및 상기 조명 서브-시스템, 상기 마스크 서브-시스템, 상기 투사 서브-시스템, 및 상기 방사선 민감 인쇄 서브-시스템을 정렬시키는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 극 자외선 소프트 x-선 소스는 상기 반사 마스크를 극 자외선 소프트 x-선 방사선으로 조명하고, 상기 투사 서브-시스템 카메라에 의해 투사된 인쇄 패턴을 상기 방사선 민감 인쇄 매체에 형성한다.
본 발명은 또한, 예비성형체 표면을 갖고, 내포물이 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계, 상기 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 Ra 표면 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공하는 단계, 및 상기 가공된 평면 마스크 웨이퍼 표면을 반사 다층 코팅으로 코팅하여 극 자외선 소프트 x-선에 대하여 적어도 65%의 반사율을 갖는 반사 마스크 표면을 형성하는 단계를 포함하는반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법을 포함한다.
본 발명은 또한, 비에칭된 제1 연마된(polished) 평주면과 대립하는 제2 연마된 평주면을 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2내포물 없는 유리 웨이퍼를 포함하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼를 포함하고, 상기 제1 표면은 80nm 이상의 치수 및 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 인쇄가능한 표면 결함이 없다.
본 발명은 제1 예비성형체 표면 및 대립하는 제2 예비성형체 표면을 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계, 및 상기 제1 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계를 더욱 포함하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법을 포함한다.
본 발명의 추가 특징 및 이점은 하기 상세한 설명에 기술될 것이고, 일부는 종래 기술로부터 명확하거나 또는 첨부된 도면과 청구항이 따르는 상세한 설명을 포함하는 여기서 기술된 것과 같이 본 발명을 실행함으로써 확인된다.
전술한 일반적 기술 및 하기 상세한 설명은 단지 본 발명의 예이고, 청구된 상기 본 발명의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개략 또는 구성을 제공하는 것으로 의도된다. 첨부된 도면은 또한, 본 발명의 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서의 일부에 포함되고, 구성된다. 상기 도면은 본 발명의 다양한 실시형태를 기술하고, 기술과 함께 본 발명의 원리 및 작동을 설명한다.
본 출원은 클라우드 엘. 데이비스, 로버트 사비아 및 해리 제이. 스티븐슨에 의한 미국 가출원 번호 제60/145,057호(1999년 7월 22일)의 "극 자외선 소프트 X-선 투사 리소그라피 방법 및 마스크 디바이스", 클라우드 엘. 데이비스, 로버트 사비아, 해리 제이. 스티븐슨 및 케네쓰 이.허디나에 의한 미국 가출원 번호 제60/149,840호(1999년 8월 19일)의 "극 자외선 소프트 X-선 투사 리소그라피 방법 및 마스크 디바이스"를 우선권으로 한다.
본 발명은 일반적으로 집적 회로를 생성하고, 매우 작은 피쳐(feature) 치수를 갖는 패턴을 형성하기 위한 투사 리소그라피 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 극 자외선 소프트 x-선을 기초로한 리소그라피 및 극 자외선 소프트 x-선 방사선을 반사하고, 회로 패턴을 형성하는데 이용되는 패턴 상을 형성하는 반사 마스크에 관한 것이다. 본 발명은 종래 광리소그라피 회로 피쳐 치수 성능을 능가하는 리소그라피를 위해 극 자외선 소프트 x-선 방사선의 이용을 가능하게 하는 극 자외선 소프트 x-선 광자의 반사를 위한 반사 마스크 및 그들의 이용에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 개략도,
도 2는 본 발명의 실시형태의 측단면도,
도 3은 본 발명의 실시형태의 상부도,
도 4는 본 발명의 실시형태의 개략도,
도 5A는 본 발명의 실시형태의 AFM 현미경사진,
도 5B는 본 발명의 실시형태의 AFM 현미경사진,
도 6은 본 발명의 실시형태의 개략도,
도 7A-7F는 본 발명의 실시형태의 제조 흐름도, 및
도 8은 SiO2유리 중의 변화하는 TiO2중량%에 대하여 열팽창계수(y축) 대 온도(x축)의 그래프이다.
참조 부호는 본 발명의 바람직한 실시형태, 첨부되는 도면에 기술된 실시예에 상세히 설명된다. 본 발명의 투사 리소그라피 방법의 실시형태는 도 1에 도시되고, 참조 부호 20에 의해 전체적으로 지시된다.
본 발명에 따라, 투사 리소그라피 방법에 대한 본 발명은 조명 서브-시스템에 의해 생성된 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ에 의해 조명된 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계를 포함하는 것으로, 상기 마스크 서브-시스템은 방사선 λ에 의해 조명시 투사된 마스크 패턴을 형성하기 위한 패턴된 반사 마스크를 포함하고, 상기 패턴된 반사 마스크는 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 반사 다층 코팅된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 무결함 웨이퍼 표면을 오버레이하는 패턴된 흡수 오버레이를 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼를 포함한다.
여기서 구체화되고, 도 1에 도시된 바와 같이 투사 리소그라피 방법/시스템(20)은 패턴된 반사 마스크(24)를 포함하는 마스크 서브-시스템(22)을 포함한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 패턴된 반사 마스크(24)는 반사 다층 코팅된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 무결함 웨이퍼 표면(30)을 오버레이 하는 패턴된 흡수 오버레이(28)을 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼(26)를 포함한다. 반사 다층 코팅된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 무결함 웨이퍼 표면(30)은 웨이퍼 표면(32) 상에 반사 다층 코팅(34)으로 구성되고, 반사 다층 코팅(34)은 바람직하게는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼 표면(32)을 직접 코팅한다. 도 4는 투사 리소그라피 방법/시스템(20)의 광학 배열을 도시한다.
100nm 미만의 인쇄 피쳐 치수를 갖는 집적 회로 제조하기 위한 투사 리소그라피 방법은 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ를 생성하고, 조정하는 조명 서브-시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 조명 서브-시스템(36)은 극 자외선 소프트 x-선 소스(38)을 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 조명 서브-시스템(36)은 컨덴서(44)에 의해 지시된 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ를 방출하는 펄스드 기체 제트 Xe 클러스터(pulsed gas jet Xe cluster)로부터 크세논 기체 플라스마(42)를 생성하는 1.064 ㎛ 네오미디움 YAG 레이저(40)를 포함한다. 또한, 극 자외선 소프트 x-선 조명 서브-시스템(36)은 싱크로트론(synchrotron), 방출 펌프된 x-선 레이저, 전자-빔 유도 방사선 소스 디바이스, 또는 펨토-초 레이저 펄스를 기초로 하는 높은 조화(harmonic) 생성의 방사선 소스를 포함할 수 있다.
상기 투사 리소그라피 방법은 조명 서브-시스템(36)에 의해 생성된 상기 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ에 의해 조명된 마스크 서브-시스템(22)을 제공하는 단계를 포함한다. 마스크 서브-시스템(22)을 제공하는 단계는 상기 방사선 λ의 조명시 투사된 마스크 패턴을 형성하는 패턴된 반사 마스크(24)를 제공하는 단계를 포함한다. 마스크(24)를 제공하는 단계는 반사 다층 코팅된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 무결함 웨이퍼 표면(30)을 오버레이하는 패턴된 흡수 오버레이(28)를 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼(26)를 제공하는 단계를 포함한다. Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼 표면(30)은 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는다. Ti 도핑 고순도SiO2유리 웨이퍼(26)는 결함 내포물이 없고, 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖고, 상기 마스크에 의해 반사되는 방사선 λ의 산란을 막는 매우 매끄러운 평면 표면을 구비한 웨이퍼 표면(30)을 갖는 비결정질 무정형 균질의 유리이다. 그러한 Ra 거칠기는 본 발명에 따른 상기 표면을 가공하여 이루어지고, 원자간 힘 현미경(Atomic Force Microscopy; AFM)을 사용하여 측정된다. 도 5A-5B는 AFM에 의해 측정된 바와 같이 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 본 발명의 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼의 AFM 현미경 사진이다.
상기 방법은 투사 서브-시스템(46) 및 방사선 민감 웨이퍼 표면(50)을 갖는 집적 회로 웨이퍼(48)를 제공하는 단계를 포함하고, 여기서, 투사 서브-시스템(46)은 마스크(24)로부터 상기 투사된 마스크 패턴을 방사선 민감 웨이퍼 표면(50)에 투사한다. 바람직하게는 투사 서브-시스템(46)은 마스크 패턴의 크기를 환원하고, 상기 환원된 패턴 상을 4×환원력으로 웨이퍼 표면(50) 상에 투사하는 도 1 및 4에 도시된 바와 같이 연속된 4개의 거울이다.
바람직한 실시형태에서, 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ은 약 5nm 내지 약 15nm의 범위이고, 가장 바람직하게는 조명 서브-시스템(36)이 13.4nm에서 적어도 65%의 반사율을 갖는 반사 마스크(24)에 약 13.4nm로 집중된 방사선을 조정한다.
상기 제공된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼(26)는 상기 유리 바디가 벌크 유리 결합이 없고, 내포물이 없고, 상기 유리 중에 유리 공극과, 기체 충전된 공극을 포함하고, 특히 80nm 이상의 치수를 갖는 그러한 결함 또는 불충분함 또는 구조가 없는 점에서 결함이 없다. 특히 바람직한 실시형태에서, 유리 표면(32)은 0.15nm 이하의 평면 Ra 거칠기로 연마 가공된 비에칭된 유리 표면이다. 웨이퍼(26) Ti 도핑 SiO2유리는 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ에 실질적으로 비투과성이고, 반사 코팅된 웨이퍼 표면(30)의 반사율 및 웨이퍼 표면(32)의 상기 초-저 거칠기는 본 발명에서 이용되어 조명 방사선의 산란을 억제하고, 투사 리소그라피 공정시 초-안정 고품질 상을 웨이퍼 표면(50)에 제공한다. 상기 제공된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리는 바람직하게는 무염소이고, 바람직하게는 알칼리 및 알칼리 토금속 중 10ppb 미만의 불순물을 갖는다. 바람직하게는 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리는 5 내지 10중량%의 TiO2를 포함하고, 20℃에서 +30ppb 내지 -30ppb 범위, 및 더욱 바람직하게는 20℃에서 +10ppb 내지 -10ppb 범위의 열팽창계수를 갖는다. 바람직하게는 웨이퍼(26)는 상기 웨이퍼 전체를 통하여 15ppb 이하의 열팽창계수의 변화를 갖는다. 웨이퍼(26)는 바람직하게는 25℃에서 1.40w/(m.℃), 더욱 바람직하게는 1.25 내지 1.38, 및 가장 바람직하게는 약 1.31의 열전도율 K를 갖는다.
투사 리소그라피 동안, 웨이퍼(26)는 방사선 λ의 조명에 의해 가열되고, 상기 웨이퍼의 그러한 가열에도, 상기 패턴된 흡수 오버레이의 치수는 실질적으로 영향을 받지 않고, 상기 투사된 상의 변화가 억제되고, 상기 투사된 상의 품질이 유지된다. 본 발명의 방법에서, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼(26)가 방사선 λ에 의해 운전 온도로 가열되고, 바람직하게는 상기 유리 웨이퍼는 조절된 Ti 도판트 수준을 가지고 있어서, 상기 웨이퍼가 그러한 운전 온도에서 약 0으로 집중된 열팽창계수를 갖도록 조절된다. 그러한 열전도성 및 열팽창계수로, 웨이퍼(26)는 적당한 운전과 안정성을 제공하고, 마스크 서브-시스템(22)이 냉각을 요구하지 않는 고도로 확실하고, 경제적인 리소그라피 방법/시스템을 제공한다. 바람직한 실시형태에서, 마스크(24) 및 웨이퍼(26)는 능동적으로 냉각되지 않고, 순환 냉각액, 열전기 냉각기 또는 다른 생성열을 제거하기 위한 수단 같은 냉각 시스템이 없다.
상기 제공된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 무결함 웨이퍼 표면(32)은 가공된 평면 표면을 갖고, 상기 가공된 평면 표면은 80nm 보다 큰 치수를 갖는 인쇄가능한 표면 불완전성이 없다. 바람직하게는 상기 가공된 평면 표면은 웨이퍼 표면(50) 상에 가장 작은 인쇄된 피쳐 치수의 1/5 보다 큰 치수를 갖는 인쇄가능한 표면 불완전성이 없어서, 상기 마스크의 상기 가공된 평면은 웨이퍼 표면(50) 상에 인쇄된 상기 상을 오염시키지 않는다. 상기 반사 다층 코팅된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼 표면(30)은 상기 반사 다층 코팅을 조명하는 상기 방사선 λ중의 바람직하게는 적어도 65%를 반사하고, 더욱 바람직하게는 적어도 70%를 반사한다. 바람직한 실시형태에서, 웨이퍼 표면(32)은 비에칭되고, 중간 배리어층 또는 방출층이 없어서, 다층 반사 코팅(34)이 여기에 직접 결합된다.
본 발명은 또한 투사 리소그라피 시스템을 제조하는 방법 및 극 자외선 소프트 x-선 소스(38)을 갖는 조명 서브-시스템(36)을 제공하는 단계 및 마스크 수용 부재(52) 및 마스크 수용 부재(52)에 수용된 극 자외선 소프트 x-선 에 대하여 적어도 65%의 반사율을 갖는 반사 다층 코팅(34)으로 코팅된 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 비에칭된 유리 마스크 웨이퍼 표면(32)을 갖는 반사 마스크 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼(24)를 갖는 마스크 서브-시스템(22)을 제공하는 단계를 포함하는 리소그라피 패턴을 투사하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 또한, 1㎛ 이상의 초점 거리 및 0.1 이하의 개구수(NA)를 구비한 카메라(54)를 갖는 투사 서브-시스템(46)을 제공하는 단계; 방사선 민감 인쇄 매체(58)를 구비한 방사선 민감 인쇄 서브-시스템(56)을 제공하는 단계; 및 조명 서브-시스템(36), 마스크 서브-시스템(22), 투사 서브-시스템(46), 및 방사선 민감 인쇄 서브-시스템(56)을 정렬시켜서, 극 자외선 소프트 x-선 소스(38)가 극 자외선 소프트 x-선 방사선으로 반사 마스크(24)를 조명하고, 반사 마스크(24)가 상기 방사선을 반사하고, 투사 서브-시스템 카메라(54)에 의해 방사선 민감 인쇄 매체(58) 상에 투사되고, 환원된 오버레이(28)의 인쇄 패턴을 형성한다.
상기 방법은 반사 마스크(24)에 내포물과 방사선 민감 인쇄 매체(58) 상에 인쇄 가능한 웨이퍼 표면 결함이 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼(26)를 제공하는 단계를 포함한다. 반사 마스크(24)를 포함하는 마스크 서브-시스템(22)을 제공하는 단계는 예비성형체 표면을 갖고, 내포물이 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼 예비성형체를 제공하는 단계, 및 상기 예비성형체 표면을 본 발명에 따라 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계를 포함한다.
상기 방법은 바람직하게는 시스템(20)의 운전시, 조명 서브-시스템(36)에 의해 조명될 때, 반사 마스크(24)의 운전 온도를 측정하는 단계를 포함하고, 마스크 서브-시스템(22)에 반사 마스크(24)를 제공하는 단계는 약 0에 집중된 측정된 운전 온도에서 열팽창계수를 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 열팽창계수의 조정은 고순도 SiO2유리 중의 0 내지 9.0중량%의 TiO2를 갖는 열팽창 특성을 도시한 도 8에 나타낸 바와 같이 SiO2유리 중 Ti 도판트의 제어된 변화에 의한다.
상기 방법의 또 다른 실시형태에서, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼는 극 자외선 소프트 x-선 방사선에 의해 증가된 온도 범위로 가열되고, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리는 상기 증가된 온도 범위에 대하여 10ppb 미만 및 -10ppb 이상의 열팽창계수를 갖는다. 바람직하게는 상기 방법은 마스크(24) 및 1.40w/(m.℃.) 이하, 바람직하게는 1.25 내지 1.38의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.31의 열전도율 K를 갖는 열 절연체(낮은 열전도율)인 웨이퍼(26)를 제공하는 단계, 및 웨이퍼(26)를 능동적으로 냉각시키지 않으면서 가열시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 예비성형체 표면을 갖고, 내포물이 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계, 상기 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면(32)으로 가공시키는 단계, 및 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 상기 가공된 평면 마스크 웨이퍼 표면을 반사 다층 코팅(34)으로 코팅하여 극 자외선 소프트 x-선에 대하여 적어도 65%의 반사율을 갖는 반사 마스크 표면(30)을 형성하는 단계를 포함하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 투사 리소그라피 마스크(24)를 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 또한, 반사 마스크 표면(30) 상에 패턴된 흡수 오버레이(28)를 형성하는 단계를 포함한다. 반사 다층 코팅으로 코팅하는 단계는 바람직하게는 Mo/Si 또는 Mo/Be 같은 제1 부재 및 제2 부재의 매끄러운 얇은 층(4nm 이하의 두께)을 교대로 형성시키는 단계를 포함한다.
상기 교대 층들은 바람직하게는 약 13.4nm에 집중된 소프트 x-선 극 자외선 반사 피크를 제공한다. 그러한 교대 다층 반사 코팅은 4분할파 스택(quarter wave stack)과 유사하게 작용하여, 각 계면 및 최소 흡수에서 반사된 광자의 구조적 간섭에 대해 최적화된 층들의 두께를 갖게 되고, 그러한 다수의 계면이 상기 코팅의 고 반사에 기여한다. 바람직하게는 두께에서 층당 변화는 0.01nm 이내이다. 바람직한 실시형태에서, 상기 코팅은 약 2.8nm의 Mo 및 약 4.0nm의 Si 두께를 갖는 Mo 및 Si의 교대층이다. 적당한 증착 조건으로, 13.4nm에서 68% 이상의 반사율이 그러한 교대 층들로 이루어진다. Mo 및 Si의 교대층들은 바람직하게는 캡핑 층(capping layer)들로 씌어져서 평상 대기압에 노출시 Mo의 산화를 막고, 바람직한 캡핑층은 Si 층이다. 상기 마스크(24)의 반사 코팅(34)은 웨이퍼 가공 단계를 사용하여 패턴되어 상기 반사 코팅의 상부에 증착된 흡수층에 패턴을 형성한다.
상기 흡수층은 Al, Ti 같은 흡수 부재 또는 다른 소프트 x-선 극 자외선 흡수 부재로 구성되고, 광학 노출 또는 e-빔 직접 기입 단계 같은 웨이퍼 가공 단계로 패턴되어 패턴된 흡수층(28)을 형성한다. 바람직한 실시형태에서, 반사 다층 코팅으로 코팅하는 단계 및 패턴된 흡수 오버레이를 형성하는 단계는 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 Ti도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼 상에 다층 증착, 다층 반사 코팅의 상부에 완충층 증착, 완충층 상부에 흡수제(absorber) 증착, 패턴 생성 리소그라피, 그리고, 흡수제로 패턴 트랜스퍼, 및 완충층 에치(etch) 제거로 패턴된 흡수층을 갖는 반사 코팅을 생성하고, 상기 반사 코팅은 바람직하게는 약 13.4nm에 집중된 극 자외선 소프트 x-선에 대하여 적어도 65%의 반사율을 갖는다.
바람직한 실시형태에서, 반사 다층 코팅은 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 표면에 직접 증착된다. 상기 가공된 표면 및 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 특성은 기판 물질을 포함하는 유리-세라믹 결정질이 사용된 스무딩 코팅 공정 같은 기판 표면의 추가 처리에 대한 요구 없이 상기 유리 표면 및 상기 반사 다층 코팅 사이의 직접 증착 및 결합을 제공하고, 상기 유리 표면 및 상기 반사 다층 코팅 사이의 중간 층들에 대한 요구를 제거한다. 우수하고, 안정한 반사 리소그라피 부재가 상기 가공된 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 표면 및 상기 다층 반사 코팅 사이의 직접 결합 접촉으로 이루어진다.
바람직하게는, 도 6에 도시된 바와 같이 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계는 피드스톡(114)을 포함하는 고순도 Si 및 피드스톡(126)을 포함하는 고순도 Ti를 제공하는 단계, 피드스톡(114)를 포함하는 고순도 Si 및 피드스톡(126)을 포함하는 고순도 Ti를 전환 영역(100)에 전달시키는 단계, 상기 전달된 피드스톡을 Ti 도핑 SiO2수트(101)로 전환시키는 단계, 내화 지르콘 로(refractory zircon furnace)(140)의 지르콘 수집 컵(142)을 회전시키면서 수트(101)를 고온 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 바디(144)의 상부 유리 표면 상에 증착시키는 단계, 상기 수트 증착과 동시에 상기 Ti 도핑 SiO2수트를 내포물 없는 균질의 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 바디(144)로 강화시키는 단계, 및 유리 바디(144)를 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체로 형성하는 단계를 포함한다. 바람직하게는 피드스톡(114)을 포함하는 고순도 Si 및 피드스톡(126)을 포함하는 고순도 Ti를 제공하는 단계는 피드스톡을 포함하는 무염소 고순도 Si를 제공하고, 피드스톡을 포함하는 무염소 고순도 Ti를 제공하는 단계, 상기 무염소 피드스톡을 무염소 Ti 도핑된 SiO2수트로 전환시키는 단계, 상기 수트를 무염소 Ti 도핑 SiO2유리로 강화시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는 상기 Si 피드스톡은 실록산, 바람직하게는 폴리메틸실록산, 더욱 바람직하게는 폴리메틸사이클로실록산 및 가장 바람직하게는 고순도 옥타메틸사이클로테트라실록산(Si 피드스톡은 적어도 99%의 옥타메틸사이클로테트라실록산으로 구성된다.)이다. 바람직하게는 상기 Ti 피드스톡은 티탄 알콕사이드, 및 더욱 바람직하게는 티탄 이소프로폭사이드 [Ti(OPri)4]이고, 바람직하게는 Ti 피드스톡은 적어도 99%의 티탄 이소프로폭사이드로 구성된다. 질소 불활성 운반 기체(116)는 피드스톡(114, 126)을 통하여 거품이 일고, 질소 불활성 운반 기체(118)가 상기 Si 피드스톡 증기/운반 기체 혼합물 및 상기 피드스톡 증기/운반 기체 혼합물에 추가되어 포화를 억제하고, 분배 시스템(120) 및 매니폴드(manifold)(120)를 통하여 상기 피드스톡의 전환 영역(100)에 상기 피드스톡의 전달을 용이하게 한다. 바람직하게는 상기 Si 피드스톡은 매니폴드(122) 중에서 상기 Ti 피드스톡과 혼합되어 균질한 기체성 Ti 도핑 SiO2유리 전구체 혼합물을 형성하고, 이는 도관(134)을 통하여 전환 영역 버너 플레임(137)을 생성하는 로(14)의 상부(138)에 설치된 전환 영역 버너(136)에 전달되고, 따라서, 상기 피드스톡 혼합물은 Ti 도핑 SiO2수트(101)로, 그리고, 균질한 Ti 도핑 SiO2유리(144)로 전환된다. 상기 SiO2유리 중의 TiO2의 도판트 함량(중량%)은 수트(101) 및 유리(144)로 강화되는 전환 영역(100)에 전달된 Ti 피드스톡의 양을 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 바람직한 방법에서, 유리(144) 및 예비성형체(60)의 Ti 도판트 중량%는 상기 웨이퍼(26)가 웨이퍼(26)를 포함하는 상기 마스크의 운전 온도에서 약 0으로 집중된 열팽창계수를 갖도록 조절된다. 도 8에 따라, 상기 고순도 SiO2유리 중의 TiO2중량%의 조절은 상기 생성 유리의 열팽창 특성을 조절한다. 바람직하게는 상기 유리의 Ti 도판트 중량%는 약 6 중량%의 TiO2내지 약 9 중량%의 TiO2, 가장 바람직하게는 7 내지 8 중량%의 범위내로 조절된다. 전환 영역 버너 플레임(137)은 약 1600℃ 이상에서 상기 피드스톡을 수트(101)로 연소, 산화, 및 전환시키고, 상기 수트를 유리(144)로 강화시키는 연료/산소 혼합물(천연 가스 및/또는 H2/O2)로형성된다. 여기서 포함된 도관(134) 및 피드스톡의 온도는 바람직하게는 피드스톡 및 수트(101)의 흐름을 방해할 수 있고, 상기 유리(144)의 제조 공정을 복잡하게 하는 플레임(137)에 우선하여 반응을 억제하도록 제어되고, 감지된다. 바람직하게는 로(140) 및 특히 지르콘 컵(142)과 상부(138)는 로로부터 이동하고, 유리(144)를 오염시키는 알칼리 및 알칼리 토금속, 그리고 다른 불순물이 없는 고순도 지르콘 내화 벽돌로부터 제조된다. 그러한 고순도 벽돌은 고순도 성분들을 사용하고, 상기 벽돌을 하소하여 불순물을 용해시켜서 얻어질 수 있다.
바람직하게는 컵(142)은 적어도 0.5m, 더욱 바람직하게는 적어도 1m을 갖고, 유리 바디(144)는 적어도 0.5m, 바람직하게는 1m의 직경과 적어도 8㎝, 바람직하게는 적어도 10㎝의 높이를 가지며, 바람직하게는 12 내지 16㎝의 높이를 갖는 실린더형 볼이다. 유리 바디(144)를 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 기판로 형성하는 것은 바람직하게는 내포물 같은 유리 결함에 대해 유리 바디(144)를 도 7A에 도시된 바와 같이 유리 바디(144)의 결함 없는 섹션(62) 같이 유리 바디(144)의 결함 없는 섹션을 선택하기 위해 결함이 있는지에 대해 조사하는 단계, 및 도 7B에 도시된 바와 같이 유리 바디(144)로부터 무결함 섹션(62)을 제거하는 단계를 포함한다. 기판은 도 7C에 도시된 바와 같이 제거된 무결함 섹션(62)으로부터 형성된다. 예비성형체(60)는 바람직하게는 바디(144)로부터 코어 드릴링(drilling) 섹션(62) ,및 제거된 섹션(62)을 상부 평면(64)을 갖는 평면 예비성형체(60)으로, 그리고, 평면 예비성형체(60)의 가공을 가능하게 하는 적당한 크기의 하부 평면(66)을0.15nm 이하의 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면을 갖는 마스크 웨이퍼로 절단하여 얻어진다. 도 7E에 도시된 바와 같이, 평면 예비성형체(60)는 예비성형체(60)의 표면을 연마하여 가공된다. 바람직하게는 상기 상부 표면(64) 및 하부 표면(66)은 연마 휠(wheel)(68)로 연마하여 웨이퍼(26)을 생성한다. 바람직하게는 예비성형체(60)를 웨이퍼(26)로 연마시키는 단계는 적어도 두 개의 연마 단계를 포함한다. 바람직하게는 에비성형체(60)는 약 0.6 내지 1.0nm의 거칠기를 갖는 제1 연마된 예비성형체 표면으로 연마되고, 상기 연마된 예미성형체 표면은 0.15nm 이하의 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 더욱 연마된다. 바람직하게는 연마 단계는 용액 밖에서 존재하지 안는 액체 배지(용액) 중의 미세 분산된 입자인 콜로이드성 입자로 연마시키는 단계를 포함한다. 상기 입자들은 모두 0.5미크론 미만이고, 상기 입자들의 전체 크기 분포는 0.5미크론 미만이고, 바람직하게는 구형이고, 100nm 미만의 직경, 바람직하게는 20 내지 50nm 범위이다. 바람직하게는 상기 콜로이드성 입자는 실리카, 티타니아, 알루미나 또는 세리아로 구성된다. 가장 바람직하게는 본 발명은 콜로이드성 실리카, 바람직하게는 티탄으로 도핑된 콜로이드성 실리카로 연마시키는 단계를 포함한다.
도 7E에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 연마 단계들은 상부 표면(64) 및 상기 대립하는 하부 표면(66)을 동시에 연마시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는 연마 휠(68)은 합성 폴리머로부터 형성된 휠 패드 및 상기 합성 폴리머 휠 표면의 회전 장치를 연마시키는 단계 및 상기 연마제가 화학적 및 물리적 기계적 작용의 조합을 통하여 상기 예비성형체 표면(64, 66)의 부분을 제거하여 상기 반사 다층코팅이 증착된 위에 가공된 매끄러운 표면을 제공한다. 바람직하게는 상기 가공단계는 상기 예비성형체 표면을 세륨 산화물 마모제 및 경화 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계, 그리고, 세륨 산화물 마모제 및 연화 내프드(napped) 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계, 및 콜로이드성 실리카 및 연화 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는 가공 단계는 적어도 하나의 금속 산화물의 수용액으로 연마시키는 단계 및 그리고, 콜로이드성 실리카의 알칼리 수용액으로 연마시키는 단계를 포함한다. 그러한 연마제로 연마 후, 상기 예비성형체 표면은 세척되어 상기 연마제를 제겅하고, 세척된 웨이퍼(26)를 제공한다. 바람직하게는 콜로이드성 실리카의 알칼리 수용액은 8 내지 12, 바람직하게는 10 내지 12, 및 가장 바람직하게는 10 내지 11의 pH로 완충된다. 물리적 작용을 통하여 상기 알칼리 수용액 중의 콜로이드성 실리카는 상기 알칼리 용액에 의한 표면 부식을 제거하고, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 상에 연속적으로 형성된 수화된 표면 층을 제거한다.
본 발명은 또한, 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼(26)를 포함한다. 상기 웨이퍼는 비에칭된 제1 연마된 평면 표면(32)과 대립하는 제2 연마된 평면 표면(31)을 갖는 내포물 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2를 포함하고, 상기 제1 표면은 80nm 이상의 치수를 갖고, 0.15nm 이하의 거칠기 Ra를 갖는 인쇄가능한 표면 결함이 없다. 도 5A 및 5B는 그러한 연마된 Ti 도핑 고순도 SiO2내포물 없는 유리 웨이퍼 표면을 도시한다. 바람직하게는 상기 제2 대립하는 표면(31)은 또한, 80nm 이상의 치수를 갖고, 0.15nm 이하의 거칠기 Ra를 갖는 인쇄성 표면 결함이 없다. 바람직하게는 상기 웨이퍼는 적어도 약 1mm, 더욱 바람직하게는 적어도 5mm, 및 가장 바람직하게는 6 내지 12mm의 범위, 및 더욱 바람직하게는 6 내지 8mm의 범위의 제1 표면 및 제2 표면 사이의 두께 치수를 갖는다. 바람직하게는 Ti 도핑 고순도 SiO2내포물 없는 유리 마스크 웨이퍼는 무염소이고, 10ppb 미만의 알칼리 및 알칼리 토금속의 불순물을 포함한다.
본 발명은 또한, 제1 예비성형체 표면(64) 및 유리 내포물이 없는 제2 예비성형체 표면(66)을 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체(60)를 제공하는 단계 및 상기 제1 예비성형체 표면(64)를 0.15nm 이하의 거칠기 Ra를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계를 포함하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼를 제조하는 방법을 포함한다. 바람직하게는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계는 피드스톡(114)를 포함하는 고순도 Si 및 피드스톡(126)을 포함하는 고순도 Ti를 제공하는 단계, 피드스톡(114, 126)을 전환 영역(100)에 전달시키는 단계, 피드스톡(114,126)을 Ti 도핑 SiO2수트(101)로 전환시키는 단계, 수트(101)를 내포물 없는 균질의 Ti 도핑 고순도 SiO2유리로 강화시키는 단계 및 상기 유리를 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체(60)를 형성하는 단계를 포함한다. 바람직하게는 Si 피드스톡(114)과 Ti 피드스톡(126)은 무염소이어서, 수트(101) 및 유리(144)도 역시 무염소이다. 바람직하게는 제1 예비성형체 표면(64)을 평면 마스크 웨이퍼 표면(32)으로 가공시키는 단계는 표면(64)을 약0.6 내지 1.0nm의 표면 거칠기 Ra를 갖는 제1 연마된 예비성형체 표면으로 연마시키는 단계, 그리고, 상기 연마된 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 거칠기 Ra를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 연마시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는 상기 연마시키는 단계는 콜로이드성 실리카로 연마시키는 단계를 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 상기 콜로이드성 실리카는 4 내지 10중량%의 티타니아로 도핑된다. 가장 바람직한 실시형태에서, 상기 방법은 제1 표면(64)를 연마시키는 동시에 대립하는 제2 예비성형체 표면(66)를 연마시키는 단계를 포함한다. 상기 가공 단계는 상기 예비성형체 표면을 적어도 하나의 금속 산화물의 수용액으로 연마시키는 단계 및 상기 표면을 콜로이드성 실리카의 알칼리 수용액으로 연마시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는 상기 예비성형체(60) 표면은 세륨 산화물 마모제 및 경화 폴리우레탄 합성 폴리머 블로운 패드로 제1 연마되고, 세륨 산화물 마모제 및 연화 내프드 폴리우레탄 합성 폴리머 패드, 및 콜로이드성 실리카 및 연화 폴리우레탄 합성 폴리머 패드로 연마된다. 바람직한 실시형태에서 상기 콜로이드성 실리카는 티탄으로 도핑된다. 바람직하게는 상기 예비성형체는 8mm 를 초과하는 두께를 갖고, 상기 예비성형체는 가공되어 6mm를 초과하는 두께를 갖는 웨이퍼(26)를 제공한다. 상기 예비성형체 표면을 연마제로 연마시키는 것에 부가하여 상기 가공 단계는 상기 예비성형체 표면을 세척하여 연마제를 제거하여 반사 다층 코팅과 접촉하는 깨끗하고, 매끄러운 표면을 제공한다. 바람직하게는 예비성형체를 제공하는 단계는 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체의 Ti 도판트 중량%를 조절하여 상기 마스크웨이퍼가 상기 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 운전 온도에서 약 0에 집중된 열팽창계수를 갖는다.
반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크를 제조하는 방법은 100nm 미만의 인쇄 피쳐 치수를 갖는 집적 회로의 대량 생산을 위한 극 자외선 소프트 x-선 투사 리소그라피의 이용을 가능하게 하는 마스크 웨이퍼의 효과적인 대량 제조를 위한 경제적 수단을 제공한다. 추가로, 반사 마스크 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼(26)를 제조하는 본 발명의 방법은 상기 가공된 상부 표면(32)을 검사하고, 양질화하는 이로운 단계를 포함하는 것으로, 상기 표면이 적당한 거칠기를 갖고, 결함이 없는 것을 보장하고, 추가로 상기 가공된 하부 웨이퍼 표면(31)을 검사하고, 양질화하여 상기 대립하는 제2 유리 웨이퍼 표면의 거칠기 및 무결함 품질을 보장한다. 바람직하게는 AFM이 그러한 조사 및 양질화에 사용된다. 이는 극 자외선 소프트 x-선 투사 리소그라피를 위한 코팅 및 상기 마스크 시스템의 부분으로 사용하기 위한 마스크 웨이퍼의 선별 및 생산을 개선한다.
상기 패턴된 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 사용시, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 리소그라피 운전 온도를 갖는다. 상기 SiO2유리 웨이퍼의 운전 온도는 최대 운전 온도를 포함한다. 상기 패턴된 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조시, 상기 Ti 도핑 SiO2유리가 제조 처리 온도에 노출된다. 상기 제조 처리 온도는 절단, 머시닝, 가공, 및 코팅시 증가된 온도를 포함한다. 상기 제조 처리 온도는 최대 제조 온도를 포함한다. 바람직하게는 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 결정화 저항성이고, 상기 유리 중의 결정화가 유도되는 지점에서 결정화 온도 Tcrystal을 갖고, 상기 Tcrystal은 실질적으로 최대 운전 온도 및 최대 제조 온도 이상이다. 바람직하게는 Tcrystal은 상기 최대 운전 온도 및 상기 최대 제조 온도 보다 적어도 400℃ 더욱 크고, 더욱 바람직하게는 적어도 700℃, 및 가장 바람직하게는 적어도 800℃ 더 크다. 바람직하게는 Tcrystal은 1300℃ 이상이고, 상기 최대 운전 온도 및 최대 제조 온도는 500℃를 초과하지 않는다. 상기 Ti 도핑 SiO2유리로, 상기 유리의 결정화가 상기 마스크의 제조 및 사용시 경험된 증가된 온도에서 억제된다. 상기 유리 웨이퍼는 높은 온도 결정화 특성을 갖는 점에서 바람직하다.
추가로, 상기 제조 처리 온도 및 상기 리소그라피 운전 온도의 관점에서 상기 Ti 도핑 SiO2유리는 열 사이클에 노출시 그것의 물리적 치수를 유지한다. 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 반사 마스크의 이용 및 제조에서 더욱 낮은 온도 및 더욱 높은 온도 사이에서 반복된 열 사이클은 실질적으로 상기 유리 웨이퍼의 물리적 치수를 변화시키지 않는다. 바람직하게는 상기 고순도 Ti도핑된 SiO2유리 는 열 사이클 히스테리시스(hysteresis)에 저항성이고, 가장 바람직하게는 가장 낮은 리소그라피 운전 온도에서 가장 높은 리소그라피 운전 온도까지 반복적으로 순환될때(〉100), 열 사이클 히스테리시스가 없다. 상기 유리 기판 및 리소그라피 부재의 가장 바람직한 물리적 치수는 낮은 온도에서 300℃ 이하의 고온으로 반복적으로 순환될 때, 측정할 수 있는 변화가 없고, 여기서, 상기 낮은 온도는 0℃, 상기 높은 온도는 300℃에 근접한다.
바람직한 실시형태에서, 상기 고순도 Ti 도핑 SiO2유리 리소그라피 부재는 10nm/㎝, 및 더욱 바람직하게는 2nm/㎝ 미만의 유리 중에 영속하는 스트레인으로부터 생성되는 복굴절을 갖는다. 바람직하는 2nm/㎝ 미만의 복굴절이 20℃에서 +10ppb 내지 -10ppb의 범위의 열팽창계수를 갖는 상기 SiO2유리를 통하여 Ti 도판트의 일정하고, 균일한 분포를 제공하는 것으로 이루어지며, 상기 열팽창계수의 최대 변동은 10ppb 미만, 가장 바람직하게는 5ppb 미만이다. 추가로, 낮은 복굴절은 상기 고순도 Ti 도핑 SiO2유리를 어닐링하여 얻어질 수 있다. 바람직하게는 상기 고순도 Ti 도핑 SiO2유리 리소그라피 부재 기판은 적어도 900℃, 더욱 바람직하게는 적어도 1000℃, 및 가장 바람직하게는 적어도 1030℃에서, 그리고, 바람직하게는 상기 유리가 머시닝으로부터 응력을 경험한 후, 한번에 어닐링된다.
그러한 낮은 복굴절 수준을 확실하게 하는 것은 상기 유리를 통하여 초음파를 전달하고, 상기 유리를 통하여 상기 초음파의 전송 시간을 측정하여 상기 초음파에 노출된 상기 유리의 초음파 속도 및 팽창률 특성을 측정하는 것에 의해 상기 고순도 Ti 도핑 SiO2유리의 열팽창계수를 조절함으로써 이루어진다. 바람직하게는 상기 고순도 Ti 도핑 SiO2유리의 그러한 측정 및 조절은 상기 유리 리소그라피 부재 제조 공정 전체를 통하여 이용된다. 그러한 초음파 측정은 품질 제어, 검사, 및 선별에 대해 바람직하게 이용된다. 유리 바디(144)의 제조를 보장하기 위해 바람직하게 사용된 그러한 측정은 Ti 도판트의 일정하고, 균일한 분포를 제공하는 것이다. 추가로, 그러한 측정은 유리 바디(144)를 검사하고, 유리 바디(144)로부터 절단되는 섹션(62)을 선별하는데 사용된다. 또한, 그러한 측정은 과도한 응력이 그러한 가공 같은 후기 제조 단계에서 상기 유리에 형성되지 않는 것을 보장하는데 이용될 수 있고, 상기 유리의 어닐링이 더욱 요구되는지에 대한 인자를 결정하는 것으로서 사용될 수 있다.
도 5A-5B는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 웨이퍼 표면의 AFM 현미경사진이다.도 5A-5B는 상기 동일한 가공된 웨이퍼 샘플 상부 표면 상을 두개의 별개의 위치를 도시한다. 상기 마스크 웨이퍼 샘플은 내포물이 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 가공하여 얻어진다. 상기 예비성형체는 대략 7.6㎝의 정사각형을 갖고, 대략 0.64㎝의 두께를 갖는다. 상기 정사각형 예비성형체는 대략 152㎝ 직경 및 14㎝ 두께(높이)의 실린더형을 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 볼의 내포물 없는 영역으로부터 상기 예비성형체를 절단하여 얻는다. 상기 볼은 약 7.5중량%의 TiO2를 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리의 본 발명의 도 6에 따른 옥타메틸사이클로테트라실록산 및 티탄 이소프로폭사이드 피드스톡으로부터 제조된다. 상기 정사각형 예비성형체는 더블 사이디드 래핑/연마(double sided lapping/polishing) 머신을 사용하여 평면 마스크 웨이퍼로 가공된다. 상기 정사각형 예비성형체는 7미크론 알루미나 마모제를 사용하여 캐스트 아이언 플레이트(cast iron plate) 상에 제1 래핑되어 상기 예비성형체 두께의 대략 20/1000인치(0.0508㎝)를 제거한다. 그리고, 1.5psi(0.1055㎏/㎤) 및 50RPMs에서 세륨 산화물(Rodia Inc., 3 Enterprise Drive, Shelton, Conn.; Rodia(Rhone-Poulence)Opaline brand cerium oxide)이 블로운 합성 폴리우레탄 경화 패드(Rodel Inc., 3804 E. Watkins Street, Phoenix, AZ; Rodel MHC-14B brand blown polyurethane pad) 상에서 연마된다. 상기 예비성형체가 1.5psi(0.1055㎏/㎤) 및 50RPMs에서 세륨 산화물(Universal Photonics Incl., 495 W. John Street, Hicksville, NY; Universal Photonics Hastelite 919 brand ceriun oxide)을 사용하여 20분 동안 내프드 합성 폴리우레탄 연화 패드(Rodel 204Pad brand 내프드 polyurethane pad) 상에서 연마된다. 상기 예비성형체가 1.5psi(0.1055㎏/㎤) 및 50RPMs에서 콜로이드성 실리카(Cabot Corp., 75 State Street, Boston, MA; Cabot A2095 brand colloidal silica)를 사용하여 5 내지 10분 동안 내프드 합성 폴리우레탄 연화 패드(Rodel 204 Pad brand 내프드 polyurethane pad) 상에서 연마된다. 생성된 평면 마스크 웨이퍼를 도 5A-5B의 AFM 을 사용하여 분석, 측정, 및 양질화 된다. 상기 가공된 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 표면은 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는다. 바람직한 실시형태에서 본 발명의 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 표면은 0.10nm 이하, 더욱 바람직하게는 0.09nm 이하, 및 가장 바람직하게는 0.086nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 무결함이다. 추가로, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 표면은 바람직하게는 0.15nm 이하의 RMS 거칠기를 갖고, 0.9nm 이하의 최대 범위를 갖는 0.5nm 이하의 평균 높이를 갖는다.
본 발명의 관점 또는 영역을 벗어나지 않는 종래 기술에서 다양한 수정과 변화가 본 발명에 대해 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그와 유사한 범위 내인 본 발명의 수정 및 변화를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (62)

  1. 극 자외선 소프트 x-선 소스를 포함하고, 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ을 생성하고, 조정하는 조명 서브-시스템을 제공하는 단계;
    상기 조명 서브-시스템에 의해 생성된 상기 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ에 의해 조명된 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계;
    상기 방사선 λ에 의해 조명시, 투사된 마스크 리소그라피 패턴을 형성하기 위한 마스크 서브-시스템 패턴된 반사 리소그라피 마스크를 제공하는 단계; 여기서, 상기 패턴된 반사 마스크는 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 λ반사 다층 코팅된 Ti 도핑 SiO2유리 무결함 웨이퍼 표면을 오버레이(overlay)하는 패턴된 λ흡수 오버레이를 갖는 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼를 포함하고,
    투사 서브-시스템을 제공하는 단계;
    λ방사선 민감 웨이퍼 표면을 갖는 집적 회로 웨이퍼를 제공하는 단계; 및
    상기 투사 서브-시스템으로 상기 패턴된 반사 마스크로부터 상기 투사된 마스크 패턴을 상기 방사선 민감 웨이퍼 표면에 투사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 100nm 미만의 인쇄 피쳐(feature) 치수를 갖는 집적 회로를 제조하는 투사 리소그라피 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼가 내포물을 갖지 않는 것을특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 표면이 비에칭된 유리 표면인 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼가 상기 극 자외선 소프트 x-선 방사선 λ에 대하여 실질적으로 비투과성인 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 무염소인 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 10ppm 미만의 염소, 10ppm 미만의 알칼리 및 알칼리 토금속의 불순물을 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 5 내지 10중량%의 TiO2를 포함하고, 20℃에서 +30ppb 내지 -30ppb 범위의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로하는 투사 리소그라피 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 열팽창계수가 20℃에서 +10ppb 내지 -10ppb 범위인 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 웨이퍼가 15ppb 이하의 열팽창계수 변화를 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼가 25℃에서 1.40w/(m ×℃) 이하의 열전도율 K를 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 상기 방사선 λ에 의해 가열되고, 상기 패턴된 흡수 오버레이가 상기 유리 웨이퍼의 상기 가열에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  12. 제2항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 무-결함 웨이퍼 표면은 가공된 평면 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가공된 평면 표면은 80nm 이상의 치수를 갖는 인쇄가능한 표면 불완전성이 없는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 가공된 평면 표면은 상기 인쇄된 피쳐 치수의 1/5 이상의 치수를 갖는 인쇄가능한 표면 불완정성이 없는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  15. 제7항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼가 상기 방사선 λ에 의해 운전 온도로 가열되고, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 상기 유리 웨이퍼가 약 0에 집중된 상기 운전 온도에서 열팽창계수를 갖도록 Ti 도판트의 일정 수준을 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 반사 다층 코팅된 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 표면은 상기 반사 다층 코팅된 Ti 도핑을 조명하는 상기 방사선 λ의 적어도 65%를 반사하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 반사 다층 코팅 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 표면은 상기 방사선 λ의 적어도 70%를 반사하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 반사 다층은 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼 표면 상에 직접 코팅되는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 웨이퍼는 1200ppm 미만의 OH 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 반사 리소그라피 마스크 부재는 최대 운전 온도 및 최대 제조 온도를 갖고, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리는 상기 최대 운전 온도 및 상기 최대 제조 온도 보다 큰 결정화 온도 Tcrystal을 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 Tcrystal은 상기 최대 운전 온도 및 상기 최대 제조 온도 보다 적어도 400℃ 큰 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 Tcrystal은 1100℃를 초과하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  23. 제1항에 있어서, 상기 반사 리소그라피 마스크가 가장 낮은 리소그라피 운전온도 및 가장 높은 리소그라피 운전 온도를 갖고, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리는 상기 가장 낮은 리소그라피 운전 온도에서 상기 가장 높은 리소그라피 운전 온도까지 적어도 100회 반복해서 순활될 때 열 사이클 히스테리시스(hystersis)가 없는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  24. 제1항에 있어서, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리는 10nm/㎝ 미만의 복굴절을 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 방법.
  25. 극 자외선 소프트 x-선 소스를 포함하는 조명 서브-시스템을 제공하는 단계;
    마스크 수용 부재 및 극 자외선 소프트 x-선에 대하여 적어도 65%의 반사율을 갖는 반사 다층 코팅으로 코팅된 비에칭된 유리 마스크 웨이퍼 표면을 갖는 반사 마스크 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼를 포함하는 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계; 여기서, 상기 반사 마스크는 상기 마스크 수용 부재에 의해 수용되고,
    1㎛ 이상의 초점 거리 및 0.1 이하의 개구수(NA)를 갖는 카메라를 포함하는 투사 서브-시스템을 제공하는 단계;
    방사선 민감 인쇄 매체를 포함하는 방사선 민감 인쇄 서브-시스템을 제공하는 단계; 및
    상기 조명 서브-시스템, 상기 마스크 서브-시스템, 상기 투사 서브-시스템,및 상기 방사선 민감 인쇄 서브-시스템을 정렬시키는 단계;를 포함하고,
    여기서, 상기 극 자외선 소프트 x-선 소스가 상기 반사 마스크를 극 자외선 소프트 x-선 방사선으로 조명하고, 상기 반사 마스크가 상기 방사선을 반사하고, 상기 투사 서브-시스템 카메라에 의해 상기 방사선 민감 인쇄 매체 상에 투사된 인쇄 패턴을 형성시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 반사 마스크를 포함하는 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계는 반사 마스크에 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 웨이퍼 표면을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 반사 마스크를 포함하는 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계는 상기 방사선 민감 인쇄 매체 상에 인쇄가능한 웨이퍼 표면 결함이 없는 반사 마스크 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 반사 마스크를 포함하는 마스크 서브-시스템을 제공하는 단계는 예비성형체 표면을 갖고, 내포물이 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼 예비성형체를 제공하는 단계, 및 상기 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  29. 제25항에 있어서, 상기 방법은 투사 리소그라피 서브-시스템의 운전 동안 상기 조명 서브-시스템에 의해 조명시 상기 반사 마스크의 운전 온도를 측정하는 단계, 및 약 0에 집중된 상기 반사 마스크 운전 온도에서 열팽창계수를 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼를 제공하는 단계를 포함하는 마스크 서브-시스템에 반사 마스크를 제공하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  30. 제25항에 있어서, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크 웨이퍼가 상기 극 자외선 소프트 x-선 방사선에 의해 증가된 온도 범위로 가열되고, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리가 상기 상승된 온도 범위에 대해 10ppb 미만 및 -10ppb 이상의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 유리가 10ppb 이하의 열팽창계수 변화를 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  32. 제25항에 있어서, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 마스크가 25℃에서1.40w/(m ×℃) 이하의 열전도율 K를 갖는 것을 특징으로 하는 투사 리소그라피 인쇄 패턴의 제조방법.
  33. 예비성형체 표면을 갖고, 내포물이 없는 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계;
    상기 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계;
    0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 상기 가공된 평면 마스크 웨이퍼 표면을 반사 다층 코팅으로 코팅하여 극 자외선 소프트 x-선에 대하여 적어도 65%의 반사율을 갖는 반사 마스크 표면을 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 방법은 상기 반사 마스크 표면 상에 패턴된 흡수 오버레이를 형성시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  35. 제33항에 있어서, 상기 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계는 피드스톡을 포함하는 고순도 Si 및 피드스톡을 포함하는 고순도 Ti를 제공하는 단계, 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Si 및 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Ti를 전환 영역에 전달시키는 단계, 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Si 및 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Ti를 Ti 도핑 SiO2수트로 전환시키는 단계, 상기 Ti도핑 SiO2수트를 내포물 없는 균질의 Ti 도핑 고순도 SiO2유리로 강화시키는 단계, 및 상기 유리를 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체로 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Si 및 피드스톡을 포함하는 고순도 Ti를 제공하는 단계는 피드스톡을 포함하는 무염소 고순도 Si 및 피드스톡을 포함하는 무염소 고순도 Ti 를 제공하는 단계, 상기 무염소 피드스톡을 무염소 Ti 도핑 SiO2수트롤 전환시키는 단계, 및 상기 수트를 무염소 Ti 도핑 SiO2유리로 강화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  37. 제33항에 있어서, 상기 예비성형체 표면을 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계는 상기 예비성형체 표면을 약 0.6 내지 1.0nm 범위의 표면 Ra 거칠기를 갖는 제1 연마된 예비성형체 표면으로 연마시키는 단계, 및 상기 연마된 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 상기 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 연마시키는 단계는 콜로이드성 입자로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  39. 제33항에 있어서, 상기 예비성형체는 대립하는 제2 예비성형체 표면을 갖고, 상기 예비성형체 표면을 가공시키는 단계는 제2 예비성형체 표면을 상기 예비성형체와 동시에 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  40. 제33항에 있어서, 상기 가공 단계는 상기 예비성형체 표면을 합성 폴리머 패드로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  41. 제39항에 있어서, 상기 가공 단계는 상기 예비성형체 표면을 세륨 산화물 연마제 및 경화 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계, 세륨 산화물 연마제 및 연화 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계, 그리고, 콜로이드성 실리카 및 연화 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  42. 제33항에 있어서, 상기 가공 단계는 상기 예비성형체 표면을 적어도 하나의 금속 산화물 수용액으로 연마시키는 단계, 그리고 상기 예비성형체 표면을 콜로이드성 실리카의 알칼리 수용액으로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  43. 제33항에 있어서, 상기 예비성형체 표면을 가공시키는 단계는 상기 예비성형체 표면을 연마제로 연마시키는 단계 및 그 다음, 상기 예비성형체 표면을 세척하여 상기 연마제를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  44. 제33항에 있어서, 상기 유리 예비성형체는 Ti 도판트 중량% 수준을 갖고, Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계는 상기 마스크가 그 운전 온도에서 약 0에 집중된 열팽창계수를 갖도록 상기 Ti 도판트 중량%를 조절하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크의 제조방법.
  45. 비에칭 제1 연마된 주면을 갖고, 대립하는 제2 연마된 평주면을 갖는 Ti 도핑 고순도 SiO2내포물 없는 유리 웨이퍼를 포함하고, 상기 제1 표면이 80nm 이상의 치수를 갖는 인쇄가능한 표면 결함이 없고, 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 것을특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼.
  46. 제45항에 있어서, 상기 유리가 무-결정인 것을 특징으로 하는 마스크 웨이퍼.
  47. 제45항에 있어서, 상기 유리 웨이퍼는 실리콘, 티탄, 및 산소로 이루어진 것을 특징으로 하는 마스크 웨이퍼.
  48. 제45항에 있어서, 상기 웨이퍼는 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면 사이에 적어도 약 1㎝의 두께 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 웨이퍼.
  49. 제45항에 있어서, 상기 유리 웨이퍼가 무염소인 것을 특징으로 하는 마스크 웨이퍼.
  50. 제45항에 있어서, 상기 유리 웨이퍼가 10ppm 미만의 알칼리 및 알칼리 토금속의 불순물 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 웨이퍼.
  51. 내포물이 없는 Ti 도핑 SiO2유리 예비성형체 및 대립하는 제2 예비성형체 표면을 제공하는 단계;
    상기 제1 예비성형체 표면을 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  52. 제51항에 있어서, 상기 마스크 웨이퍼가 극 자외선 소프트 x-선 방사선에 이해 상승된 온도 범위로 가열되고, 상기 Ti 도핑 SiO2유리는 상기 상승된 온도 범위에 대하여 10ppb 미만 및 -10ppb 이상의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  53. 제51항에 있어서, 상기 Ti 도핑 SiO2유리 예비성형체를 제공하는 단계는 피드스톡을 포함하는 고순도 Si 및 피드스톡을 포함하는 고순도 Ti를 제공하는 단계, 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Si 및 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Ti를 전환 영역에 전달시키는 단계, 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Si 및 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Ti를 Ti 도핑 SiO2수트로 전환시키는 단계, 상기 Ti 도핑 SiO2수트를 내포물 없는 균질의 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 바디로 강화시키는 단계, 및 상기 유리 바디를 Ti 도핑 고순도 SiO2유리 예비성형체로 형성시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  54. 제53항에 있어서, 상기 피드스톡을 포함하는 고순도 Si를 제공하는 단계는 피드스톡을 포함하는 무염소 고순도 Si를 제공하고, 피드스톡을 포함하는 무염소 고순도 Ti를 제공하는 단계, 상기 무염소 피드스톡을 무염소 Ti도핑 SiO2수트로 전환시키는 단계, 및 상기 수트를 무염소 Ti도핑 SiO2유리로 강화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  55. 제51항에 있어서, 상기 제1 예비성형체 표면을 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 가공시키는 단계는 상기 제1 예비성형체 표면을 약 0.6 내지 1.0nm 범위의 표면 Ra 거칠기를 갖는 제1 연마된 예비성형체 표면으로 연마시키는 단계, 및 상기 연마된 예비성형체를 0.15nm 이하의 Ra 거칠기를 갖는 상기 평면 마스크 웨이퍼 표면으로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  56. 제55항에 있어서, 상기 연마 단계는 콜로이드성 실리카로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  57. 제51항에 있어서, 상기 제1 예비성형체 표면을 가공시키는 단계는 상기 대립하는 제2 예비성형체 표면을 상기 제1 예비성형체 표면과 동시에 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  58. 제51항에 있어서, 상기 가공 단계는 상기 제1 예비성형체 표면을 세륨 산화물 마모제 및 경화 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계, 세륨 산화물 마모제 및 연화 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계, 및 콜로이드성 실리카 및 폴리우레탄 패드로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  59. 제51항에 있어서, 상기 가공 단계는 상기 예비성형체 표면을 적어도 하나의 금속 산화물의 수용액으로 연마시키는 단계, 그리고 상기 예비성형체 표면을 콜로이드성 실리카의 알칼리 수용액으로 연마시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  60. 제51항에 있어서, 상기 제1 예비성형체 표면을 가공시키는 단계는 상기 제1 예비성형체 표면을 연마제로 연마시키는 단계, 그리고 상기 제1 예비성형체 표면을 세척하여 상기 연마연마거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  61. 제51항에 있어서, 상기 유리 예비성형체는 Ti 도판 중량% 수준을 갖고, 상기 마스크가 상기 마스크의 운전 온도에서 약 0에 집중된 열팽창계수를 갖도록 상기 Ti 도판트 중량%를 조절하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
  62. 제51항에 있어서, 상기 유리 예비성형체가 실리콘, 티탄, 및 산소로 이루어진 것을 특징으로 하는 반사 극 자외선 소프트 x-선 마스크 웨이퍼의 제조방법.
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