KR20110115548A - 포토리소그래피 마스크의 기판 표면을 수정하는 방법 및 장치 - Google Patents

포토리소그래피 마스크의 기판 표면을 수정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크(100, 200, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700)의 기판(110, 210, 1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510, 1610, 1710)의 표면(115, 125, 215, 225, 1015, 1025, 1115, 1125, 1215, 1225, 1325, 1315, 1325, 1415, 1425, 1525, 1615, 1715)을 수정하는 방법으로서, 복수의 색 중심이 기판(110, 210, 1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510, 1610, 1710) 내부에 생성되도록 레이저 시스템(330)의 펨토초 광 펄스를 기판(110, 210, 1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510, 1610, 1710) 위에 포커싱하는 단계를 포함하며, 색 중심은 상기 기판 표면(115, 125, 215, 225, 1015, 1025, 1115, 1125, 1215, 1225, 1325, 1315, 1325, 1415, 1425, 1525, 1615, 1715)의 수정이 행해지도록 분포된다.

Description

포토리소그래피 마스크의 기판 표면을 수정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MODIFYING A SUBSTRATE SURFACE OF A PHOTOLITHOGRAPHIC MASK}
본 발명은 포토리소그래피 마스크의 기판 표면을 수정하는 것에 관련한다.
반도체 산업에서 집적 밀도를 꾸준히 증가시킨 결과, 포토리소그래피 마스크는 더 작고 작은 구조물을 투영해야 한다. 이 요구를 충족하기 위해, 포토리소그래피의 노광 파장은 전자 스펙트럼의 자외 근방 영역에서 평균 자외 영역을 거쳐 원자외 영역으로 이동되었다. 현재, 웨이퍼 상의 포토레지스트의 노광을 위해 193 nm의 파장이 일반적이 사용된다. 따라서, 증가된 해상도로 포토리소그래피 마스크의 제조가 보다 더 복잡해지므로, 보다 더 비싸졌다. 현저하게 더 작은 파장을 사용하도록, EUV(extreme ultraviolet: 극자외) 파장 범위(대략 13.5 nm)용 리소그래피 시스템이 현재 개발중에 있다.
포토리소그래피 마스크는 투과율, 평면성, 순도 및 온도 안전성에 대해 가장 높은 요구를 만족시켜야 한다. 특히, 웨이퍼의 포토레지스트의 원하는 구조물의 수차를 피하기 위해 반사 구조물로 코팅된 EUV 방사용 반사 마스크의 표면은 대략 1 nm의 범위 내에서 편평해야 한다. 이들 도전이 다른 EUV 반사 광학 요소, 예를 들면, EUV 리소그래피(EUVL) 시스템의 빔 경로에서 사용되는 미러에 적용된다.
주지의 방법이 광학 표면의 최종 정밀 연마에 대해 존재한다.(J.S.Taylor 및 R.Soufti: "EUVL 광학 기판의 사양, 제조, 테스트 및 실장", EUV 리소그래피, SPIE Press Monograph, Vol. PM178, Ed.: Vivek Bakshi, 2008, p.702). 또한, 재료 소거에 기초한 수차 에러 보정을 위한 주지의 방법은, 작은 공구 연마(J.S.Taylor, M.Piscotty, 및 A.Lindquist, Eds.,"비구면의 제조 및 검사, 광학 및 포토닉스의 경향(TOPS)", Vol. XXIV, 미국의 광학 사회, 워싱턴 D.C.(1999) 및 R.A.Jones, Ed., "컴퓨터 제어된 광학 서피싱상의 선택된 페이퍼", Vol, MS40, SPIE Press, Bellingham, WA(1991), 이온 빔 피겨링(figuring) (F.Frost, R. Fechner, B.Ziberi, D. Flamm, 및 A.Schindler, "로우-에너지 이온 빔에 의한 광학 표면의 대 면적 평탄화" , 얇은 고체 필름 459, p.100 -105(2004) 및 L.N.Allen 및 R.E.Keim, "큰 광학 제조를 위한 이온 피겨링 시스템", Proc. SPIE 1168, p.33 ~ 50(1989) 및 플라즈마-보조 표면 에칭(S.J.Hoskins, "용융 실리카 플라즈마 보조 화학 에칭의 비구면 구조 피겨링", SPIE Vol.2542, 광기계 및 정밀 기기 설계, p. 220 ~ 230(1995) 및 특허 US 6 858 537 B2)이다.
특허 US 6 844 272 B2는 상기 서술된 방법의 단점을 서술한다.
몇몇 특허는 상기 서술된 단점을 극복하고자 고체 재료의 표면의 제어가능한 변형을 위한 다양한 방법을 개시하며, 이후 설명한다.
상기 서술된 특허 US 6 844 272 B2는 재료의 국부적인 밀도를 표면 또는 표면 근방의 영역에서 변화시킴으로써 광학 또는 다른 정밀 표면에서 수치 에러 보정을 위한 방법 및 장치를 개시한다.
US 6 844 272 B2는 개시된 방법의 구현을 위한 예로서 어닐링 온도에 대한 Mo/Si 양층 두께 의존성의 그래프를 제공한다. 엑시머 레이저 방사가 소정의 영역으로 국부화된 에너지 퇴적에 적용될 수 있다. 불행하게도, 이 발명은 펄스 폭, 펄스 에너지, 포커싱 조건 등과 같은 레이저 방사 구현의 방법을 개시하지 않고 있다.
EUVL 시스템에서 사용되는 레티클 블랭크 상에 적층된 다층 코팅의 결함을 복구하기 위한 매우 작은 아이디어가 미국 특허 번호 6 821 682 B2에 개시되어 있다.
이 생각의 가능성은 전자 빔으로 Mo/Si 다층을 가열함으로써 도시된다. 그러나, 전자 빔 구현은 높은 진공 조건을 요구하고 낮은 쓰루풋을 갖는다.
시스템에 설치된 광학 소자의 수차 보정을 위해 레이저 방사를 사용하는 아이디어가 미국 특허 번호 7 352 452 B2에 개시되어 있다. 이 문헌은 UV 방사 하에서 몇몇 광학 재료(예를 들면 - 용융 실리카)의 압축의 주지의 효과에 기초한다(예를 들면, US 6 205 818 B1과 비교). US 7 352 452 B2의 단점은 EUVL(예를 들면, ZERODUR®)에서 사용되는 몇몇 광학 재료가 UV 방사에 대해 투명하지 않으므로, 이 방법이 이들 재료로 만들어진 반사 광학 소자의 수차 보정을 위해 사용될 수 없다는 것이다. 이 발명의 또 다른 단점은 낮은 쓰루풋이다.
US 2007/0224522 A1은 극단 펄스 레이저 시스템을 사용하여 기판의 대응하는 위치에 확장된 부분을 생성함으로써 포토리소그래피 마스크의 EUV 기판의 볼록 또는 오목한 기판을 평탄화시키는 방법을 서술한다. US 2008/0033206 A1은 극단 펄스 레이저 시스템을 사용하여 압축 스트레스 생성 부분과 복수의 확장 스트레스 생성 부분의 형성 모두를 개시한다. 확장 스트레스 생성 부분이 1μs의 범위의 펄스 지속 시간을 사용하여 생성되는 반면, 압축 스트레스 생성 부분은 피코초(picosecond) 범위의 레이저 펄스를 사용하여 만들어진다. 압축 스트레스 생성 부분과 복수의 확장 스트레스 생성 부분, 모두 석영 격자의 결합 수정을 가져 온다. 그러나, 이 문헌은 스트레스 생성 부분에서 어느 프로세스가 발생하는지를 개시하지 않는다. 그러므로, 확장 및 압축 스트레스 생성 부분이 임시적으로 안정적인지 또는 스트레스 생성 부분이 격자에 손상을 줄 수 있는지가 명백하지 않다.
표면에서 펨토초(femtosecond) 레이저 펄스의 포커싱에 기초한 고체 재료의 표면의 제어가능한 굽힘 방법이 P.Bechtold 및 M.Schmidt, "극단 레이저 펄스를 이용한 비열 미세 조정", JLMN-Journal of Laser Micro/Nanoengineering Vol.2, No.3 p.183 ~ 188(2007)에 개시되어 있다. 이 논문은 2개의 옵션을 고려한다. 하나의 옵션은 기판으로부터 프리스트레스된 코팅을 절단하여, 스트레스를 해방하고 구부러짐을 생성하는 것을 포함한다. 또 다른 옵션은 마이크로-충격파가 높은 에너지 극단 레이저 펄스를 갖는 재료에 들어가는 것을 포함한다. 압축 파동으로의 충격 파동의 급속한 변형 후에 표면 근방 플라스틱 변형을 가져와서 표면의 구부러짐을 가져 온다.
투명한 유전체 재료의 수정을 위한 또 다른 접근 방법은 재료 내부에 극단 펨토초 레이저 펄스를 포커싱하는 것을 포함한다. 빔을 포커싱하는 것은 그 세기를 표면에서 손상 역치 아래에 유지하지만, 재료 내의 초점에 충분히 집중시켜서 다중광자/어밸런치 이온화 및 재료의 구조적 변화를 가져온다. 이 경우, IR(infrared) 근방(일반적으로 대략 800 nm 또는 1.06 ㎛) 포커싱된 방사가 투명한 재료 내부에 수정된 필드를 생성하기 위해 사용된다.
작년 동안 이 접근 방법이 3차원 데이터 저장을 위해 사용되었다(E.N.Glezer, M.Milosavljevic, L.Huang, R.J.Finlay, T.H.Her, J.P.Gallan, 및 E.Mazur, "투명한 재료 내의 3차원 광학 스토리지", Opt. Lett., Vol. 21, No. 24, p. 2023 ~ 2025(1996), 투명한 매질에서 다이렉트 라이팅(direct writing) 도파관(M.Ams, G.D. Marshall, P.Dekker, M.Dubov, V.M.Mezentsev, I.Bennion, 및 M.J.Withford, "초단 레이저-포닉 재료 상호작용: 다이렉트 라이팅된 글래스 포토닉스를 위한 도전", 양자 전자공학에서 선택된 주제의 IEEE J., Vol.14, No. 5 2008년 9월/10월, p. 1370 ~ 1379), 도파관 커플러 라이팅(A.M.Streltsov 및 N.F.Borrelli, "나노줄 펨토초 레이저 펄스에 의해 글래스에서 라이팅된 다이렉트 커플러", Opt. Lett., Vol. 26, No. 1, p. 42 ~ 43(2001)), 및 나노그래이팅 제조(Y.Shimotsuma, P.G.Kazansky, J.R.Qiu, 및 K.Hirao, "극단 광 펄스에 의한 조사된 글래스에서의 자가조직된 나노그래이팅", Phys. Rev. Lett., Vol. 91, No. 24, p. 24705-1-247405-4, (2003), Y. Shimotsuma 등, "펨토초 펄스 레이저에 의한 투명한 재료 내 나노-수정", Mod. Phys. Lett. B, Vol. 19, No.5, p.225~238,(2005) 및 R.S.Taylor, C.Hnatovsky, E.Simova, P.P. Rajeev, D.M.Rayner 및 P.B.Corkum, "용융 실리카 글래스에서 자가-조직된 편평한 나노크랙의 펨토초 레이저 소거 및 재기록", Opt. Lett. B, Vol.32, No.19, p.2888~2890,(2007)).
글래스의 비선형 광이온화는 레이저도입된 색 중심(color center)의 생성을 또한 가져 온다. 용융 실리카에서 색 중심 형성과 DUV(deep ultraviolet)로부터 IR 근방 범위까지의 대응하는 흡수 스펙트럼이 L.Skuja, H.Hosono, M.Hirano에 의해 서술되며, "실리카에서 레이저-도입된 색 중심", Proc. SPIE, Vol.4347, p.155~167(2001). 수정된 용융 실리카의 필드에서 DUV 감쇠가 관찰되며, 레이저-도입된 브레이크다운의 역치 아래의 영향에서 극단 레이저 펄스에 의해 생성된 다(S.Oshemkov, V.Dmitriev, E.Zalt, 및 G.Ben-Zvi, "초고속 레이저 방사에 의해 도입된 용융 실리카에서 DUV 감쇠 구조물", Proc, CLEOE-IQEC, Munich 2007).
이 부분의 논의를 요약하면, 투명한 유전체에서 비선형 광이온화의 프로세스를 이해하기 위한 몇몇 개발 노력이 있다. 그러나, 광학 표면을 "연마"하기 위해 전자기 방사를 사용하는 방법 중 신뢰할만하고 잘 이해가능한 방법은 없다.
그러므로, 본 발명의 목적은 상기 서술된 단점을 적어도 부분적으로 회피하기 위해 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판의 표면을 수정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 구성에 따라서, 특허 청구항 1에 따른 방법이 제공된다. 실시예에서, 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판의 표면을 수정하는 방법은, 복수의 색 중심이 상기 기판 내부에 생성되도록 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 기판 위에 포커싱하는 단계를 포함하며, 색 중심은 기판 표면의 수정이 행해지도록 분포된다.
발명자는 색 중심의 형성과 동시에 기판의 광학 브레이크다운(optical breakdown)을 회피하는 여기 조건을 사용하는 비선형 광이온화 프로세스에서 나노미터 스케일의 기판 표면의 높이의 변화가 발생하는 것을 발견했다. 발명자는 생성된 색 중심에 의해 생긴 흡수량과 기판 표면 높이의 변화 사이의 강한 상관이 존재하는 것을 발견했다.
이 현상은 다음과 같이 물리적으로 설명될 수 있다: 예를 들면 EUV 포토리소그래피 마스크에서와 같이, 투명한 재료에서 색 중심의 형성이 기판의 구조적 변화와 연결되며, 조사된 영역에서 기판의 국부적인 조밀화 또는 치밀화를 가져온다. 이 영역에서, 스트레스가 나타난다. 이 스트레스는 기판 표면의 높이의 변형을 가져온다.
청구항 1에 정의된 방법은 몇 가지 장점을 갖는다. 레이저 빔의 광 펄스가 본질적으로 1㎛의 스폿 지름을 갖는 초점 상에 포커싱될 수 있다. 따라서, 청구항 1의 방법의 공간 해상도는 이 범위에 있다. 펨토초 광 펄스가 매우 짧기 때문에, 청구항 1의 방법은 높은 처리 쓰루풋을 얻어서, 그 결과 분당 대략 1㎠의 영역을 스캐닝한다. 전자 빔 또는 이온 빔을 사용하는 방법과 대조적으로, 청구항 1의 방법은 높은 진공 및 클린 룸 시설을 요구하지 않는다.
정의된 방법의 이익은 도입된 표면 변형을 실시간 측정이 가능하다는 것이다. 이것은 단순한 전송 손실 실험에서 그 흡수량을 측정함으로써 생성된 색 중심의 분포를 검사함으로써 얻어진다. 그러므로, 청구항 1의 방법은, 광 범위한 공간 스케일에서 기판의 파형 에러 또는 평탄성 결함에 대해 반사형 광학 소자에 대한 기판의 급속 보정을 위해 사용될 수 있다.
청구항 1의 방법은 포토리소그래피 마스크의 기판의 양 표면 정면 기판 표면 및/또는 후면 기판 표면을 수정하기 위해 사용될 수 있다. 정의된 방법의 또 다른 장점은, 정면 및 후면 기판 표면 모두가 하나의 기판 표면 만을 통해 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 포커싱함으로써 실행될 수 있는 것이다. 현재, 기판으로 포커싱되는 펨토초 광 펄스는 포토리소그래피 마스크의 정면 기판 표면을 수정하도록 후면 기판 표면을 통해 바람직하게 들어간다.
또 다른 구성에 따르면, 본 애플리케이션의 목적은 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판의 경계층의 압축을 위한 방법에 의해 해결되며, 이 방법은 기판은 다층 미러 구조물을 갖는 정면 기판 표면을 포함하며, 복수의 색 중심이 상기 경계층에 생성되도록 정면 기판 표면과 대향하는 기판의 후면 기판 표면으로부터 경계층에 펨토초 광 펄스를 포커싱하는 단계를 포함한다.
DUV(deep ultraviolet) 방사는 마스크의 압축의 포토리소그래피 마스크 리딩의 방사 손상을 가져 온다(US 6 844 272 B2, col.5, l.27 ~ 28과 비교). 이 문제는 EUV 파장 범위에 있어서 포토리소그래피 마스크에 대해 더 심각하다. 동시에, 포토리소그래피 마스크의 수차를 포함하지 않는 허용오차가 감소한다. 경계층의 압축의 상기 방법은 이 문제를 회피할 수 있다. EUV 방사에 의해 히트된 포토리소그래피 마스크의 기판의 층은 마스크의 적용 전에 이미 컴팩트되므로, EUV 방사는 소정 치수로부터 마스크 치수의 작은 편향으로 인해 제어할 수 없는 수차를 가져올 수 없다.
또한, 기판 표면 층에 인접한 경계층의 압축의 방법과 기판 표면을 수정하는 방법은 결합될 수 있는 것에 주목한다. 예를 들면, 경계층에 인접한 기판 표면의 결함은 제1 단계에서 제거되고, 경계층이 압축되므로 동작 동안 EUV 방사는 결함을 가져올 수 없다.
또 다른 구성에 따르면, 본 출원의 목적은 극자외 방사에 대해 포토리소그래피 마스크의 기판 표면을 보정하는 방법에 의해 해결되며, 이 방법은, 기판 표면을 분석하는 단계, 광학 브레이크다운의 역치를 초과하는 에너지가 이들 위치에 퇴적되도록 기판의 높이가 소정 기판 높이 아래인 기판의 위치로 레이저 시스템의 광 펄스를 포커싱하는 단계, 및 복수의 색 중심이 이들 위치에서 생성되도록 기판 높이가 소정의 기판 높이를 초과하는 기판의 위치로 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 포커싱하는 단계를 포함한다.
광학 브레이크다운에서 기판 재료는 국부적으로 용융되고, 포토리소그래피 마스크의 기판에 국부적인 손상을 주는 높은 로컬 스트레스로 인해 마이크로크랙이 항상 형성된다. 색 중심 생성과 대조적으로, 기판의 마이크로크랙 또는 국부적 손상이 발생하지 않는다. 이들 모드 사이의 결합은 기판 재료, 펄스 지속 시간, 반복 범위 및 포커싱 조건의 상세에 의존한다.
상기 정의된 방법은 양 방향, 즉, 높이의 증가 및 감소에서 기판 표면의 높이의 변동을 결합한다. 포토리소그래피 마스크의 결함을 판정한 후, 2개의 방법 단계들의 정의된 방법을 적용하는 방법은 각 마스크의 개별에 기초하여 판정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성에서, 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판 표면의 적어도 일부를 수정하는 장치가 제공되며, 이 장치는, 가변 펄스 지속 시간, 반복율 및 에너지의 광 펄스를 발생하는 적어도 하나의 광원, 광빔의 광펄스를 포커싱하는 적어도 하나의 대물렌즈, 및 기판 표면에 걸쳐 광빔을 스캐닝하는 적어도 하나의 스캐닝 유닛을 포함하며, 색 중심이 기판의 일부에서 생성되도록 펄스 지속 시간, 반복율, 에너지 및/또는 포커싱이 선택된다.
상기 정의된 장치는 본질적으로 종래 구성 요소를 포함한다. 또한, 전자 또는 이온빔 시스템과 대조적으로, 대기 조건에서 동작할 수 있다. 따라서, 비용 효율적으로 동작할 수 있다. 또한, 극히 짧고 높은 반복율 광 펄스를 사용하므로 높은 수율을 가진다. 또한, 전자 및 이온 빔 시스템의 로딩 시간이 회피된다.
또 다른 구성에서, 본 발명의 목적은 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크에 의해 해결되며, 제1 면 위에 적어도 하나의 다층 구조물과 적어도 하나의 흡수 구조물을 갖는 적어도 하나의 기판, 및 제1 면과 대향하는 기판의 제2 면 위에 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅을 포함한다.
제조자에 의해 공급되는 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판은, 수차를 피하기 위해 EUV 포토리소그래피 마스크에 대해 허용될 수 있는 것보다 이미 더 높은 평탄성의 편향을 가질 수 있다. 포토리소그래피 마스크의 제조 프로세스는 이 상황을 손상시킬 수 있다. 경제적인 프로세스에 대해 요구되는 산출량을 가지도록, 마스크에 의해 생성된 수차를 피하기 위해 정면 기판 표면은 본질적으로 1 나노미터의 범위 내에서 편평해야 한다. 포토리소그래피 마스크의 후면 기판 표면은 금속 코팅, 일반적으로 크롬 층으로 코팅된다. 따라서, 상기 정의된 방법은, 광펄스가 금속 코팅도 관통할 수 없고 다층 미러 구조물도 관통할 수 없으므로 제조 프로세스의 끝에서 정면 기판 표면 및/또는 다층 미러 시스템의 편평성 결함의 보정을 위해 적용될 수 없다. 프로세싱 레이저의 파장에 대해 투명한 도전성 코팅에 의해 후면 기판 표면에서 금속 코팅을 대체하는 것은 상황을 변화시킨다. 상기 정의된 방법은 EUV 포토리소그래피 마스크의 다층 미러 시스템 및/또는 정면 기판 표면의 결함을 보정하기 위해 현재 적용될 수 있다.
또 다른 구성에 따르면, 제1 면 위에 적어도 하나의 다층 구조물을 갖는 적어도 하나의 기판, 및 제1 면과 대향하는 기판의 제2 면 위에 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅을 포함하는 극자외 방사용 미러가 제공된다.
결국, 또 다른 구성에서, 본 발명은 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판 표면의 적어도 일부를 수정하는 장치에 관한 것으로, 이 장치는
극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판 표면의 적어도 일부를 수정하는 장치로서, 가변 펄스 지속 시간, 반복율 및 에너지의 광 펄스를 생성하는 수단, 광빔의 광펄스를 향하게 하고 포커싱하는 수단, 및 기판 표면에 걸쳐 광빔을 스캐닝하는 수단을 포함하며, 색 중심이 상기 기판의 일부에 생성되도록 펄스 지속 시간, 반복율, 에너지 및 포커싱이 선택된다.
본 발명의 또 다른 구성은 종속항에 서술되어 있다.
본 발명을 더 잘 이해하고, 그 실제적인 구현을 이해하기 위해, 다음의 도면이 제공되어 이후 참조된다. 도면들은 예로서만 주어지며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
도 1은 EUV 포토리소그래피 마스크의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 다층 시스템의 단일 층을 갖는 후면 기판 표면과 평탄하지 않은 정면 기판 표면에서 투명한 도전성 코팅을 갖는 EUV 포토리소그래피 마스크의 개략 단면도이다.
도 3은 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판 표면의 변형을 위한 장치의 블록도를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판의 흡수를 판정하는 장치의 블록도를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 석영 기판에서 색 중심의 생성을 가져오는 프로세스를 개략적으로 나타낸다.
도 6은 1.5μJ의 펄스 에너지로 스캐닝 피치에서 도 3의 장치로 스캐닝된 용융 실리카 기판의 부피의 214 nm의 파장에서 투과율의 종속성을 나타낸다.
도 7은 0.5μm의 피치의 펄스 에너지에서 용융 실리카 기판의 부피의 214 nm의 파장에서 투과율의 종속성을 나타낸다.
도 8은 기판 표면으로부터 450㎛의 거리에서 용융 실리카 기판의 부피의 감쇠의 표면 변형의 종속성을 나타낸다.
도 9는 기판 표면으로부터 3.7mm의 거리에서 용융 실리카 기판의 부피의 감쇠의 표면 변형의 종속성을 나타낸다.
도 10은 평탄성 결함이 제거된 후 도 2의 기판을 개략적으로 나타낸다.
도 11은 정면 기판 표면에 결함이 있는 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 정면 기판 표면 아래의 경계층, 단일 MoSi 층 및 후면 기판 표면 위의 투명한 도전성 코팅을 갖는 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판을 개략적으로 나타낸다.
도 13은 소정의 높이의 기판에 대해서 정면 기판 표면의 범프와 디프레션을 갖는 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판을 개략적으로 나타낸다.
도 14는 디프레션을 제거하기 위해 광학적 브레이크다운을 사용하고, 도 13의 정면 기판 표면의 범프를 제거하기 위해 색 중심의 생성을 사용하여 정면 기판 표면의 보정 후 도 13의 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판을 개략적으로 나타낸다.
도 15는 디프레션을 제거하기 위해 광학적 브레이크다운을 사용하고, 후면 기판 표면의 범프를 제거하기 위해 색 중심의 생성을 사용하여 그 후면 기판 표면이 보정된 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판을 개략적으로 나타낸다.
도 16은 도 1의 흡수 기판을 사용하지 않지만, 도 1의 다층 시스템의 상위 MoSi 층의 결함 및 평면 정면 기판 표면을 갖는 EUV 포토리소그래피 마스크의 기판을 개략적으로 나타낸다.
도 17은 도 14의 방법을 사용하여 정면 기판 표면을 인장함으로써 상위 MoSi 층의 보정 후 도 16의 EUV 포토리소그래피 마스크를 개략적으로 나타낸다.
다음에서, 본 발명은 본 발명의 보기의 실시예들이 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 이후 더 완전히 설명된다. 그러나, 본 발명은 다른 형태로 구체화될 수 있고, 여기 설명된 실시예에 제한되는 것으로 결론지어서는 안된다. 오히려, 본 명세서가 철저해지고, 본 기술에서 숙련된 자에게 본 발명의 범위를 전달하기 위해 이들 실시예가 제공된다.
도 1은 13.5nm의 노광 파장에 대한 포토리소그래피 마스크(100)의 개략 단면도이다. 현재 적용되는 포토리소그래피 마스크와 상이하게, 마스크(100)는 다층 미러 구조에 기초한 반사형 광학 소자이다. 포토리소그래피 마스크(100)의 다층 미러 시스템은, 용융 실리카 기판 등의 적합한 기판(110)의 정면 기판 표면(115) 위에 퇴적된다. 다른 투명한 절연체, 글래스 재료 또는 반도체 재료가 포토리소그래피 마스크에 대한 기판으로서 예를 들면 ZERODUR®, ULE®, CLEARCERAM®이 적용될 수 있다.
다층 미러 시스템은 40 쌍의 교호 몰리브덴(Mo)(130) 및 실리콘(Si)층(140)(이후 MoSi층으로 칭한다)을 포함한다. 각각의 Mo 층(130)의 두께는 4.15 nm이고, Si 층(140)의 두께는 2.80nm이다. 다층 구조물을 보호하기 위해서, 7nm 깊이의 자연발생 산화층을 갖는 실리콘의 캐핑층(150)이 구조물의 위에 배열된다. 다층 미러 시스템에서, Mo 층(130)은 분산층으로 동작하고, 실리콘 층은 분리층으로서 기능한다. 분산층에 대해서 Mo 대신에 높은 Z 넘버를 갖는 코발트(Co), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 레늄(Re) 및 이리듐(Ir) 등의 다른 요소가 활용될 수 있다.
기판(110) 위의 다층 구조물은 XUV 전자기 방사를 위해 미러를 동작시킨다. 포토리소그래피 마스크(100)가 되기 위해, 버퍼 구조물(160)과 흡수 구조물(170)은 캐핑층(150) 위에 추가적으로 퇴적된다. 버퍼층(160)은, 예를 들면 흡수 구조물(170)의 에칭 또는 복구의 프로세스 동안 다층 미러 구조물을 보호하기 위해 퇴적될 수 있다. 가능한 버퍼 구조 재료는 예를 들면, 용융 실리카(SiO2), 실리콘 산화 질화물(SiON), 루테늄(Ru), 크롬(Cr), 및/또는 크롬 질화물(CrN)이다. 흡수 구조물(170)은 XUV 파장 범위에서 광자에 대해 큰 흡수 상수를 갖는 재료를 포함한다. 이들 재료의 예는 크롬(Cr) 및/또는 크롬 질화물(CrN)이다. 흡수 구조물(170) 상에 입사하는 모든 XUV 광자(180)를 본질적으로 흡수하는데 약 50 nm의 두께면 충분하다. 대조적으로, 캐핑층(150) 상에 입사하는 다수의 광자(180)는 광자(190)로서 반사된다. 문맥상 이 설명의 또 다른 부분에서 용어 "본질적으로"는 그 측정 한계 내에서 수량의 수치를 의미한다.
기판은 152 nm x 152 nm의 일반적인 횡치수를 갖고, 본질적으로 6.35 mm의 두께 또는 높이를 갖는다. 기판(110)의 후면 표면(125) 또는 후면 기판 표면(125)은 얇은 금속 코팅(120)을 갖는다. 일반적으로 이 코팅(120)은 크롬을 포함한다. 금속 코팅(120)은 정전기력의 인가에 의해 EUV 스캐너에서 포토리소그래피 마스크(100)를 고정하기 위해 사용된다.
다음에 서술된 본 발명의 방법에서 광빔의 광펄스로부터 에너지가 포토리소그래피 마스크(100)의 기판에 국부적으로 퇴적된다. 그러나, 광빔의 광펄스는 다층 미러 구조물에 의해 흡수됨으로써 정면 기판 표면(115)을 관통하지 않고, 또한 후면 기판 표면(125) 상의 금속 코팅(120)에 의해 흡수됨으로써 후면 기판 표면(125)을 관통하지 않는다.
그러므로, 본 발명의 하나의 개념은 도 2에 도시된 것같이, 포토리소그래피 마스크(100)의 후면 기판 표면(125) 상의 금속 코팅(120)을 투명한 도전성 코팅(222)으로 대체하는 것이다. 이러한 투명한 도전성 코팅(222)은 예를 들면 산화 인듐 주석(ITO)을 포함할 수 있다. 투명한 도전성 코팅에 대한 대체 재료는 예를 들면 불소 주석 산화물(FTO: fluorine tin oxide) 및/또는 알루미늄 아연 산화물(AZO: aluminium zinc oxide) 및/또는 안티몬 주석 산화물(ATO: antimony tin oxide)이다. 이들 재료는 용융 실리카 기판(110)의 후면 기판 표면(125)에 쉽게 적용되며, 포토리소그래피 마스크(100)를 EUV 스캐너에 고정하기에 충분히 높은 도전성을 갖는다. 투명한 도전성 코팅(222)은 완전히 제조된 포토리소그래피 마스크(100)를 후면 기판 표면(125)을 통해 레이저 빔의 광펄스로 방사할 수 있다.
EUV 미러는 캐핑 구조물(160)과 흡수 구조물(170)을 가지면 포토리소그래피 마스크(100)의 구조물을 가질 수 있다. 그러므로, EUV 미러에 대해서 또한 금속 코팅(120)은 투명한 도전성 코팅(222)으로 대체되므로, 광펄스가 후면 기판 표면으로부터 기판으로 들어갈 수 있다.
도 2는 기판(210)의 정면 기판 표면(215)이 편평하지 않지만 2개의 범프를 갖는 포토리소그래피 마스크(200)의 기판(210)을 도시한다. 단일 MoSi 층은 정면 기판 표면(215) 위에 배열되어 정면 기판 표면(215)의 결함을 재생한다. 또한 도 1의 39 MoSi 층과 흡수 구조물이 제거된다. 잔여 MoSi 층의 다른 코팅이 일반적으로 정면 기판 표면(215)의 결함을 재생한다. 드물게 바람직한 경우에는, 잔여 39 MoSi 층의 코팅이 정면 기판 표면(215)의 결함을 평탄화하게 하므로, 상위 층은 포토리소그래피 마스크(200)의 기판(210)의 정면 기판 표면(215)에 근접한 MoSi 층보다 적은 결함을 나타낸다. 대조적으로, 잔여 MoSi 층의 코팅은 정면 기판 표면(215)의 결함을 악화시킨다.
EUV 스캐너에 포토리소그래피 마스크(200)를 고정할 때, 정면 기판 표면(215)이 불규칙하므로 본질적으로 이상적인 포토리소그래피 마스크(100)와 비교하여 수차를 가져온다. 편평하지 않은 정면 기판 표면(215)에 의해 생긴 수차는 웨이퍼의 위치를 바꾸거나 재생 크기를 바꿈으로써 제거될 수 없다. 이미 설명한 것같이, 1 나노미터의 범위에서 정면 기판 표면(215)의 편평함으로부터의 편향으로 인해 이미 충분히 수차가 발생한다. 도 1과 대조적으로, 도 2의 포토리소그래피 마스크(200)는 그 후면 기판 표면(225) 위에 금속 코팅(120) 대신에 투명한 도전성 코팅(222)을 갖는다.
도 3은 포토리소그래피 마스크(200)의 정면 기판 표면(215)의 편평성 결함을 보정하기 위해 사용될 수 있는 장치(300)의 개략 블록도를 나타낸다. 장치(300)는 3차원으로 이동가능한 샘플 홀더(320)를 포함한다. 샘플 홀더(320)의 평면에서 샘플 홀더(320)의 2차원 움직임이 도 3에 교차된 화살표로 도시된다. 포토리소그래피 마스크(310)는 예를 들면 클램핑의 다양한 기술을 사용하여 샘플 홀더(320)에 고정될 수 있다. 포토리소그래피 마스크(310)는 거꾸로 실장된 포토리소그래피 마스크(200)일 수 있으므로, 후면 기판 표면(225)은 대물렌즈(350)를 향한다.
장치(300)는 빔 또는 펄스 또는 광펄스의 광빔(335)을 생성하는 펄스 레이저원(330)을 포함한다. 레이저원(330)은 가변 지속 시간의 광펄스를 생성한다. 펄스 지속 시간은 10 fs로 낮지만 100 ps까지 연속적으로 증가할 수 있다. 펄스된 레이저원(330)에 의해 생성된 광 펄스의 펄스 에너지는 펄스당 0.01 μJ 에서 펄스당 10 mJ까지 달하는 큰 범위에 걸쳐 조정될 수 있다. 또한, 광펄스의 반복률은 1Hz에서 100MHz까지의 범위를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 광펄스는 800nm의 파장에서 동작하는 Ti:사파이어 레이저에 의해 생성될 수 있다. 그러나, 다음에 서술된 방법은 이 레이저 유형에 제한되지 않고, 포토리소그래피 마스크(310)의 기판에 대한 밴드 갭 보다 작고 광자 에너지를 갖는, 펨토초 범위의 지속 시간을 갖는 펄스를 발생할 수 있는 모든 레이저 유형이 원칙적으로 사용될 수 있다. 그러므로, 예를 들면 Nd-YAG 레이저 또는 다이 레이저 시스템이 적용될 수 있다.
스티어링 미러(340)는 펄스된 레이저 빔(335)이 포커싱 대물렌즈(350)를 향하게 한다. 대물렌즈(350)는 펄스된 레이저 빔(335)을 후면 기판 표면을 통해 포토리소그래피 마스크(310)의 기판으로 포커싱한다. 적용된 대물렌즈의 NA(numerical aperture : 개구수)는 초점의 소정의 스폿 크기와, 후면 기판 표면에 대한 포토리소그래피 마스크(310)의 기판 내의 초점의 위치에 의존한다. 대물렌즈(350)의 NA는 0.9까지 일 수 있으며, 본질적으로 1㎛의 초점 스폿 지름과 본질적으로 1020 W/cm2의 최대 세기를 가져온다.
장치(300)는 (x 및 y 방향)의 면에서 샘플 홀더(320)의 2축 위치 결정 스테이지의 변형을 관리하는 제어기(370)와 컴퓨터(375)를 또한 포함한다. 제어기(370)와 컴퓨터(375)는 대물렌즈(350)가 고정되는 1축 위치 결정 스테이지(355)를 통해 샘플 홀더(320)의 면에 수직인 대물렌즈(350)(z방향)의 변형을 제어한다. 장치의 다른 실시예에서, 샘플 홀더(320)는 포토리소그래피 마스크(310)를 목표 위치(360)로 이동시키기 위해 3축 위치 결정 시스템을 구비할 수 있고, 대물렌즈(350)가 고정될 수 있거나 샘플 홀더(320)가 고정될 수 있고 대물렌즈가 3차원으로 이동가능할 수 있는 것에 주목한다. 경제적이지는 않지만, 대물렌즈(350)와 샘플 홀더(320) 모두에 3축 위치 결정 시스템을 구비하는 것도 고려할 수 있다. x, y, z 방향에서 펄스된 레이저 빔(335)의 목표 위치(360)로의 포토리소그래피 마스크(310)의 이동을 위해 수동 위치 결정 시스템이 또한 사용될 수 있고 및/또는 대물렌즈는 3차원 이동을 위해 수동 위치 결정 시스템을 가질 수 있는 것에 주목한다.
컴퓨터(375)는 마이크로프로세서, 범용 프로세서, 전용 프로세서, CPU(central processing unit), GPU(graphic processing unit) 등일 수 있다. 이것을 제어기(370)에 배열될 수 있거나, PC(personal computer), 워크스테이션 등의 별개의 유닛일 수 있다. 컴퓨터(375)는 키보드, 터치패드, 마우스, 비디오/그래픽 디스플레이, 프린터 등의 I/O(input/output) 유닛을 더 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터(375)는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그 조합으로 구현될 수 있다. 더구나, 컴퓨터(375)는 레이저원(330)(도 3에 비도시)을 제어할 수 있다.
또한, 장치(300)는 다이크로익 미러(345)를 통해 샘플 홀더(320)에 배열된 조명원으로부터 광을 수광하는 CCD(charge-coupled device) 카메라(365)를 포함하는 뷰잉 시스템(viewing system)을 또한 제공할 수 있다. 뷰잉 시스템은 목표 위치(360)로의 포토리소그래피 마스크(310)의 네비게이션을 가능하게 한다. 또한, 뷰잉 시스템은 광원(330)의 펄스 레이저 빔(335)에 의해 포토리소그래피 마스크(310)의 후면 기판 표면 상의 수정된 영역의 형성을 관찰하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 포토리소그래피 마스크(410)의 기판의 투과율을 측정하기 위해 사용된 장치(400)를 나타낸다. 포토리소그래피 마스크(410)는 도 2의 포토리소그래피 마스크(200)가 샘플 홀더(420) 상에 거꾸로 실장된 것일 수 있다. 프로브 광원(430)은 포토리소그래피 마스크(410)의 기판에서 투과율의 변화의 검지에 적합한 파장 범위가 필터링될 수 있는 임의의 광원일 수 있다. 장치(400)의 실시예에서, Deuterium 램프가 사용된다. 프로브 광원(430)의 파장은 포토리소그래피 마스크(410)에 대한 기판으로서 사용되는 재료에 의존한다. 대물렌즈(440)는 프로브 광원(430)의 광빔을 포토리소그래피 마스크(410)의 기판으로 향하게 한다. 프로브 광원(430)의 빔은 CW(continuous wave)이거나 또는 펄스된 것일 수 있다. 광검출기(450)는 프로브 광원(430)의 방사를 검출하기에 적합한 임의의 유형일 수 있다. 장치(400)는 광검출기(450)로서 실리콘 포토다이오드를 사용한다.
도 4는 펄스된 레이저원(330)보다 작고, 프로브 광원(430)이 포토리소그래피 마스크(410)의 후면 기판 표면을 통해 그 광을 방사하는 장치의 상위 부분의 구성을 개략적으로 도시한다. 포토리소그래피 마스크(410)의 정면 기판 표면의 다층 미러 구조물은 프로브 광원(430)의 빔을 광검출기(450)로 반사한다. 프로브 시스템의 이 배열은 펄스된 레이저원(330)에 의해 생성된 색 중심의 흡수량을 측정하는데 현재 바람직한 구성이다. 도 4의 하위 부분은 생성된 색 중심에 의해 생기는 프로브 광원(430)의 광빔의 감쇠 또는 투과율 변화를 판정하기 위한 다른 구성을 나타낸다. 이 구성에서 프로브 광원(430)은 샘플 홀더(420)의 평면에서 그 광을 포토리소그래피 마스크(410)의 기판으로 방사한다.
장치(300)의 광원(330)에 의해 생성된 색 중심은 프로브 광원(430)의 광빔으로부터의 광자를 흡수한다. 이 흡수가 색 중심을 갖지 않는 영역 또는 부피와 비교하여 광검출기(450)에서 프로브 광원(430)의 광빔의 투과율의 감소(감쇠)에 의해 검출될 수 있다. 프로브 광원(430)의 광빔의 초점은, 그 수가 포토리소그래피 마스크(410)의 기판 내의 투과율 변화의 공간 해상도를 제한하기 때문에 가능한 한 작다.
샘플 홀더(420)는 2축 위치 상태를 사용하여 교차된 화살표로 표시된 것같이 샘플 홀더(420)의 평면에서 또한 이동가능하다. 광학 소자(430, 440, 450) 또는 적어도 프로브 광원(430)과 대물렌즈(440)는 샘플 홀더(420)(도 4에 비도시)의 평면에 직교하는 방향으로 이동가능할 수 있다. 또는, 광학 소자는 고정될 수 있고, 샘플 홀더(420)는 3축 위치 결정 스테이지를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 샘플 홀더(420)는 고정될 수 있고, 광학 소자(430, 440, 450)는 3방향으로 이동가능할 수 있다.
장치(300)의 펄스된 레이저원(330)에 의해 생성된 색 중심의 방향을 검출하기 위해 투과율 변화를 사용하는 대신에, 여기된 색 중심의 방출이 가능하고, 또는 투과율 변화의 검출에 추가하여, 생성된 색 중심의 분포를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이들 변형예에서 제2 광검출기가 사용될 수 있고, 광검출기(450)와 동일한 면에 배열될 수 있지만, 광검출기(450)(도 4에 미도시)에 대해 예를 들면 90°의 각도를 가질 수 있다. 또는, 광검출기(450)는 제2 광검출기(도 4에 미도시)를 사용하지 않고 예를 들면 90°회전할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제2 광검출기 및/또는 광검출기(450)는 샘플 홀더(420)의 면 외부에 배열될 수 있다.
광학 소자(430, 440, 450)는 제어기(370) 및/또는 컴퓨터(375)에 의해 제어될 수 있다. 또한, 장치(300)와 장치(400)가 단일 장치로 결합될 수 있다. 결합된 구성은 포토리소그래피 마스크를 샘플 홀더에 대해 몇 회 조정하는 것이 필요하지 않는다는 장점을 갖는다.
도 3의 장치(300)는 도 2의 포토리소그래피 마스크(200)의 기판(210)에 색 중심을 국부적으로 생성하기 위해 사용된다. 도 5는 용융 실리카의 예에서 장치(300)의 펄스된 레이저원(330)을 사용하여 색 중심의 생성에서 본질적인 프로세스를 개략적으로 도시한다. 밸런스 밴드(510)와 도전성 밴드(530) 사이의 용융 실리카의 밴드갭 에너지(520)는 대략 9eV이다. 레이저원(330)의 파장은 본질적으로 800 nm이며 대략 1.5eV에 대응한다. 이것은 펄스된 레이저원(330)의 단일 광자가 밸런스 밴드(510)와 도전성 밴드(530) 사이의 에너지 갭을 이을 수 없음을 의미한다. 펄스된 레이저원(330)의 훨씬 적은 단일 광자는 포토리소그래피 마스크(200)의 기판(210)의 용융 실리카의 구조물을 형성하는 실리콘 원자와 산소 원자 사이의 결합을 파괴할 수 있다.
그러나, 레이저빔의 초점의 세기는 비선형 광이온화 프로세스가 발생할 수 있도록 충분히 높다. 몇몇 비선형 프로세스 중 하나는 다중 광자 이온화이며, 용융 실리카의 밸런스 밴드(510)에서 단일 전자가 동시에 몇몇 광자를 흡수할 때 발생하므로, 용융 실리카의 밸런스 밴드(510)와 도전성 밴드(530) 사이의 갭을 이어준다.
또 다른 가능한 옵션은 빔의 셀프포커싱과 고강도 레이저 펄스(백색광 발생)의 스펙트럼 확장을 포함하며, 이것은 단일 광자 에너지의 증가를 가져오고, 다중광자 이온화 프로세스의 효율의 증가를 가져온다(O.M. Efimov, K.Gabel, S.V. Gernov, L.B.Glebev, S.Granthman,. Richardson, and M.J.Soioileau에 의한, "적외선 펨포초 펄스에서 노광된 규산염 글래스에 색 중심 생성", J.Opt,Soc.Am.,Vol. 15, p.193-199(1998)).
초단 광 펄스(intense light pulse)의 초점에서 다수의 전자가 용융 실리카의 밸런스 밴드(510)에서 도전성 밴드(530)로 여기된다. 도전성 밴드(530)에서 여기된 전자는 강한 전계의 레이저 펄스를 받는다. 도전성 밴드(530)와 초단 전계의 광펄스의 전자의 결합된 상호작용은 하나의 실리콘 원자에 대해 산소 원자의 결합을 파괴할 수 있다. 이것이 발생하면, 2개의 색 중심(540, 550)이 발생한다. E' 중심(540)에서 홀이 산소 베이컨시에 트랩된다. NBOHC(non-bridging oxygen hole center)(550)에서 산소 원자는 과도한 전자를 갖는다. 산소 원자에서 과도한 전자는 UV(자외선) 및 가시 파장 범위에서 강한 흡수 밴드에 상승을 일으킨다. 본 출원에서 발명의 원리는 생성된 색 중심을 식별 또는 검출하기 위해 이들 흡수 밴드를 사용한다. 바람직하게, 가시 파장 범위에서 다양한 프로브 광원과 광검출기가 있기 때문에 이 파장 대역의 흡수 밴드가 사용된다.
수소 및/또는 염소 존재시, 이들 요소와의 결합을 형성함으로써 색 중심(540, 550) 모두가 부식한다. 이 부식의 시간 스케일은 이들 및/또는 다른 불순물의 농도, 온도 및 조명 조건 특히 DUV(deep ultraviolet) 방사에 의존한다. 실온에서, 시정수는 10일의 범위에 있다. 광학 브레이크다운의 조건에 대조적으로 색 중심의 발생은 포토리소그래피 마스크의 기판에 마이크로크랙을 가져오지 않는다.
색 중심의 생성이 브레이크다운의 역치 아래에 발생하여 기판 재료의 국부적인 기계적 손상을 가져오는 것에 또한 주의한다.
상기 설명된 것같이, 펄스된 레이저원(330)은 장치(300)의 샘플 홀더(320) 상에 실장된 포토리소그래피 마스크(200)의 기판(210)에 색 중심(540, 550)을 생성한다. 기판(200)의 후면 기판 표면(225)에 걸쳐 펄스된 레이저원(330)을 스캐닝하고 후면 기판 표면(225)에 대해 초점을 변화시킴으로서 색 중심은 기판(200) 내의 임의의 위치에서 소정의 3차원 분포로 생성될 수 있다. 이들 스캐닝에서 장치(300)의 샘플 홀더(320) 상에 거꾸로 실장된 포토리소그래피 마스크(200)의 후면 기판 표면(225) 상의 2개의 상이한 스트라이크의 레이저 펄스 사이의 피치 또는 거리가 변화할 수 있다. 도 6은 도 4의 장치(400)로 판정된 피치의 함수로서 214nm의 파장에서 용융 실리카의 투과율의 종속성을 나타낸다. 펄스 에너지는 1.5μJ이고 모든 스캐닝에 대해 동일하다. 펄스폭 또는 펄스 지속 시간은 100kHz의 반복율에서 200 fs이다. 이 곡선은 투과율과 피치 사이의 선형 관계를 나타낸다. 도 6의 곡선은, 후속의 레이저 펄스의 스트라이크 사이의 거리가 클수록 더 적은 색 중심이 프로브 광원(430)의 빔경로 내에 있고, 더 적은 색 중심이 프로브 광원(430)의 빔으로부터 광자를 흡수하기 때문에, 더 적은 투과된 광이 감쇠하는 것을 나타낸다. 매우 작은 피치에서 투과율이 포화되는 경향이 있다.
피치로부터 떨어져서, 펄스된 레이저원(330)의 광 펄스의 에너지는 또한 중요한 파라미터이다. 도 7은 펄스 에너지의 함수로서 투과율의 변동을 나타낸다. 피치는 항상 0.5㎛이다. 도 6에서와 같이, 펄스 지속 시간은 200fs이고, 반복율은 100 kHz에 달한다. 도 7의 곡선은 펄스 에너지의 함수로서 투과율의 변동이 증가하는 것을 나타낸다. 이것은 펄스된 레이저원(330)의 펄스 에너지가 더 높으면 더 많은 색 중심이 생성되어 투과율 측정 동안 프로브 광원(430)으로부터 광자를 흡수하는 것을 나타낸다. 도 7은 색 중심에 대해 역치가 있고, 도 7의 예에서, 0.3μJ의 펄스 에너지 아래에 색 중심이 생성되지 않는 것을 나타낸다.
도 5와 관련하여 상기 이미 설명된 것같이, 색 중심(540, 550)의 생성은 산소 베이컨시의 형성을 가져 온다. 이 산소 베이컨시는 베이컨시 주위의 포토리소그래피 마스크(200)의 기판(210)에 스트레스를 가져온다. 도 8은 기판(210)의 정면 기판 표면(215) 아래에 450 ㎛의 깊이에서 생성된 색 중심 밀도의 함수로서 포토리소그래피 마스크(200)의 정면 기판 표면(215)의 변형을 나타낸다. 펄스된 레이저원(330)으로 색 중심의 분포가 생성된다. 생성된 색 중심 분포는 기판(210)에서 프로브 광빔의 감쇠를 측정함으로써 프로브 광원(430)으로 검사(probe)된다. 감쇠는 투과율(1-투과율)의 변화에 대응한다.
도 8은 생성된 색 중심 밀도와 표면 변형 사이의 선형 관계를 나타낸다. 펄스된 레이저원(330)의 펨토초 광펄스에 의해 도입된 스트레스는 프로브 광원(430)의 광빔의 대략 8%의 감쇠에서 대략 20nm의 후면 기판 표면(225)의 높이의 감소를 일으킨다. 대략 3%의 프로브 광원의 투과율 변화 또는 감쇠는 대략 5nm의 기판(210)의 정면 기판 표면(215)의 표면 높이 감소를 가져온다. 이것은 색 중심의 생성에 의해 도입된 스트레스가 색 중심 주위에 용융 실리카의 밀도(치밀화)의 증가를 가져온다.
도 9는 도 8의 실험 결과를 재생성한 것으로, 그 차이는 펨토초 광펄스 mm는 포토리소그래피 마스크(200)의 기판(210)의 정면 기판 표면(215) 아래의 3.7mm의 깊이에 색 중심 분포를 생성하는 것이다. 도 9에서 측정된 데이터는 기판(210)의 정면 기판 표면(215)의 표면 높이 감소와 칼라 밀도 분포 사이의 선형 관계를 다시 나타낸다.
도 8 및 도 9의 결과의 비교는 후면 기판 표면(225)에 대해 더 큰 거리를 갖는 색 중심 분포가 후면 기판 표면(225)에 더 근접하여 생성된 색 중심 분포보다 더 적은 표면 변형을 가져오는 것을 나타낸다. 즉, 각각의 기판 표면에 가능한 한 가까운 색 중심 분포로부터 가장 높은 표면 수정 결과를 가져 온다.
기판(210)의 정면 기판 표면(215)은 제조된 포토리소그래피 마스크(200)의 다층 미러 구조물을 갖는다. 후면 기판 표면(225)을 통해 펨토초 광 펄스를 포커싱함으로써 정면 기판 표면(215)의 보정시, 펨토초 광 펄스의 초점은 정면 기판 표면(215)에 대해 정면 기판 표면(215) 상의 다층 미러 구조물의 손상이 발생하지 않는 방식으로 조정되어야 한다.
도 10은 포토리소그래피 마스크(200)의 정면 기판 표면(215)의 평탄성 결함의 보정을 개략적으로 나타낸다. 포토리소그래피 마스크(1000)는 본 발명의 원리 중 하나의 적용 전의 포토리소그래피 마스크(200)에 대응한다. 후면 기판 표면(1025)은 도전성 투명 코팅(1022)을 갖는다. 포토리소그래피 마스크(1000)의 기판(1010)에서, 범프를 갖는 영역에 걸쳐 정면 기판 표면(1015)으로부터 다양한 거리의 면에서 펄스된 레이저원(330)의 포커싱된 펨토초 광펄스를 스캐닝하여 색 중심이 생성되므로, 생성된 색 중심의 분포는 소정의 정면 기판 표면(1015)으로부터 정면 기판 표면(1015)의 국부적인 편향에 상관한다. 도 10의 색 중심 분포는 200 fs의 지속 시간과 100 kHz의 반복율을 갖는 펄스를 사용하여 형성된다. 2.5㎛의 초점 직경 및 0.2㎛의 피치에서 펄스 에너지는 1.5μJ이다. 정면 기판 표면(1015)으로부터의 펨토초 광펄스의 초점의 최소 거리는 400㎛이고, 생성된 색 중심의 상이한 면 사이의 거리는 100㎛이다. 도 10에 나타낸 것같이, 생성된 색 중심 분포는 포토리소그래피 마스크(200)의 정면 기판 표면(215)의 평탄성 결함을 본질적으로 제거한다.
도 11은 펄스된 레이저원(330)에 의한 색 중심의 분포의 생성이, 정면 기판 표면(1125)에 근접하여 기판(1110)으로 광 펄스를 포커싱함으로써 정면 기판 표면(1125)의 결함을 보정하기 위해 사용될 수 있는 것을 개략적으로 도시한다. 색 중심의 대응하는 분포의 생성 후, 정면 기판 표면(1125)의 범프가 사라진다. 도 3 및 4와 관련하여 이미 설명한 것같이, 색 중심 분포의 생성은 광 검출기(450)에 의한 기판(1110) 내의 프로브 광원(430)의 투과율의 변화의 검출에 의해 제어된 다수의 단계에서, 즉, 폐 피드백 루프에서 행해질 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 구성을 나타낸다. 다층 미러 구조물(MoSi 층)로부터 반사된 EUV 방사의 작은 부분은 포토리소그래피 마스크(1200)의 정면 기판 표면(1215)에 다다를 수 있다. 섹션 3에서 이미 설명한 것같이, EUV 방사는 용융 실리카의 구조물 포토리소그래피 마스크(1200)의 기판(1210)의 경계층(1230)에 손상을 입힐 수 있다. 이 프로세스는, 포토리소그래피 마스크(1200)의 다층 미러 시스템의 치수가 임시적 및 국부적으로 변화하기 때문에(도 12에 비도시) 동작 동안 포토리소그래피 마스크(1200)의 수차를 가져온다. 이 문제는, 포토리소그래피 마스크(1200)의 기판의 경계층(1230)이 도 3의 장치(300)의 펄스된 레이저원(330)으로 포토리소그래피 마스크(1200)의 제조 프로세스의 끝에서 스캐닝되면 회피될 수 있다. 펄스된 레이저원(330)을 후면 기판 표면(1225)을 통해 경계층(1230)으로 포커싱할 수 있도록, 후면 기판 표면(1225)은 투명한 도전성 코팅(1222)을 가져야 한다.
펄스된 레이저원(330)의 광펄스의 스캐닝이 정면 기판 표면(1215)까지의 다양한 거리를 갖는 면에서 반복될 수 있으므로, 펄스된 레이저원(330)은 경계층(1230) 내에 색 중심을 생성한다. 도 10과 유사하게, 200 fs의 지속 시간과 100 kHz의 반복율을 갖는 펄스가 사용되어 압축층(1230)을 생성한다. 2.5㎛의 초점 직경과 0.3㎛의 피치에서 펄스 에너지는 또한 1.5μJ이다. 정면 기판 표면(1215)으로부터 펨토초 광 펄스의 초점의 최소 거리는 범위 400 ㎛에 있고, 생성된 색 중심의 상이한 면 사이의 거리는 70 ㎛이다. 도 6과 관련하여 이미 설명한 것같이, 정면 기판 표면(1215)(도 12에 비도시) 상의 다층 미러 구조물의 손상을 회피하도록 펄스된 레이저원(330)의 펨토초 광 펄스에 의해 생성된 색 중심의 분포는 정면 기판 표면(1215)까지 최소 거리를 유지해야 한다. 도 5 ~ 도 9와 관련하여 이미 서술한 것같이, 색 중심은 경계층(1230)을 압축한다. 그러므로, 동작 동안 다층 미러 구조물을 통해 경계층(1230)에 이르는 EUV 방사는 기판(1210)의 경계층(1230)의 용융 실리카의 격자에 더 이상 손상을 입힐 수 없다. 따라서, 포토리소그래피 마스크(1200)의 치수는 그 동작 동안 변하지 않아서 수차가 방지된다.
생성된 색 중심의 3차원 분포가 도 4의 장치로 다시 측정될 수 있다. 색 중심은 경계층(1230) 내에서 균일하게 분포될 수 있거나 그 밀도는 정면 기판 표면(1215)으로부터의 거리가 증가하면서 감소할 수 있다. 또한, EUV 광자가 흡수 구조물과 아래의 다층 미러 구조물(도 1과 비교) 모두를 관통할 수 있어서 개연성이 매우 낮기 때문에 생성된 색 중심의 밀도는 흡수 구조물 아래에서 더 작을 수 있거나 심지어 0이 될 수 있다.
정면 기판 표면(1215)을 보정하고 경계층(1230)을 압축하는 방법이 결합될 수 있다. 실시예에서, 정면 기판 표면(1215)이 제1 단계에서 보정될 수 있고, 경계층(1230)은 예를 들면 경계층(1230)에 색 중심을 균일하게 생성함으로써 압축될 수 있다. 또 다른 접근 방식에서 일련의 단계가 역으로 될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 정면 기판 표면(1215)의 수정과 경계층(1230)의 압축이 하나의 개별 동작으로 실행될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 구성을 도시한다. 이 도면에서 포토리소그래피 마스크(1300)의 기판(1310)의 정면 기판 표면(1315)은 소정의 정면 기판 표면(점선으로 표시)에 대해서 범프(우측 부분)와 디프레션(좌측 부분)을 모두 갖는다. 정면 기판 표면(1315)은 기준 레벨로서 가장 작은 기판 두께를 갖는 점을 취하고, 색 중심 생성의 상기 서술된 방법을 사용하여 이 높이로부터 모든 편향을 제거함으로써 평평하게 될 수 있다. 그러나, 이 프로세스는 긴 시간이 걸리고, 보다 중요한 것은 소정 값 아래로 기판(1310)의 전체 두께를 감소시키는 것이다. 수차를 피하기 위해 이 편향의 수치는 개별적으로 판정되어야 하고, 각 포토리소그래피 마스크에 대해 보상되어야 한다.
그러므로, 정면 기판 표면(1315)의 평탄성 결함을 제거하고, 동시에 포토리소그래피 마스크(1300)의 기판(1310)의 전체 두께를 소정 값으로 유지하는 것이 바람직하다. 범프가 제거되고 디프레션이 채워질 수 있으면 이것이 가능하다. 도 10의 설명과 관련하여, 정면 기판 표면(1315)의 범프를 제거하는 방법이 이미 설명되었다. 도 10 및 12에서와 같이, 포토리소그래피 마스크(1300)는 그 후면 기판 표면(1225)에 투명한 도전성 코팅(1222)을 가진다.
도 14는 포토리소그래피 마스크(1300)의 기판(1310)의 정면 기판 표면(1315)의 디프레션을 제거하는 방법을 도시한다. 본 명세서의 제2 부분에서, 국소화된 펨토초 광 펄스의 인가는 포토리소그래피 마스크(1400)의 기판(1410)의 용융 실리카의 브레이크다운을 또한 가져올 수 있는 것으로 설명되었다. 이 브레이크다운은 재료의 확장 스트레스의 형성 및 손상된 영역의 확장을 가져 온다. 그래서, 소정의 기판 높이로부터 디프레션의 편향에 상관하는 브레이크다운 영역의 생성은 도 13의 정면 기판 표면(1315)을 증가시킬 수 있다. 브레이크다운 모드에서 펨토초 광 펄스의 펄스 지속 시간은 500 fs이고 반복율은 100 kHz이다. 초점 직경은 3㎛의 피치에서 2.5㎛이다. 정면 기판 표면(1415)로부터 펨토초 광 펄스의 면의 거리는 400㎛이고, 펨토초 광 펄스에 의해 생성된 브레이크다운 영역의 층들 사이의 거리는 100㎛이다. 도 14에 도시된 것같이, 기판(1410)의 정면 기판 표면(1415)은 도 14에서 소정의 정면 기판 표면(1415)에 본질적으로 대응한다.
도 13 및 14와 관련하여 설명된 원리가 도 15에 개략적으로 도시된 것같이, 포토리소그래피 마스크(1500)의 기판(1510)의 후면 기판 표면(1525)의 결함을 보정하기 위해 적용될 수 있다. 포토리소그래피 마스크(200, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400)와 유사하게, 포토리소그래피 마스크(1500)는 결함이 있는 후면 기판 표면(1525) 상의 투명한 도전성 코팅(1522)을 또한 갖는다. 상기 서술된 방법에 따라 펄스된 광원(330)의 펨토초 광 펄스의 인가에 의해, 결함이 있는 후면 기판 표면(1525)은 도 15의 도면 부호 1540에 의해 표시된 편평한 면으로 본질적으로 평탄화될 수 있다.
도 2의 설명 동안 이미 서술된 것같이, 대략 40 MoSi 층을 포함하는 다층 미러 구조물의 코팅은 후면 기판 표면(1525)이 본질적으로 편평할 때에도 캐핑층(1650) 아래의 맨 위 MoSi 층에 결함을 가져올 수 있다. 개별 MoSi 층의 층 두께의 작은 변동은 가산되어 도 16에 개략적으로 도시된 결함을 가져올 수 있다. 포토리소그래피 마스크(1600)의 흡수 구조물이 생략되었다(도 1과 비교). 도 16에 도시된 상황은, 가장 큰 결함을 갖는 캐핑층(1650) 아래에 정상 MoSi 층으로부터 EUV 광자의 주요 부분이 반사되기 때문에 포토리소그래피 마스크(1600)의 심각한 수차를 가져온다.
포토리소그래피 마스크(1600)의 다층 미러 시스템의 결함을 현저하게 개선시키기 위해 본 발명의 원리가 적용될 수 있다. 도 17은 구부러진 정면 기판 표면(1715)까지 원래 편평한 정면 기판 표면(1615)으로부터 구부러짐을 도시하므로, 캐핑층(1750) 아래의 맨 위 MoSi 층은 상기 서술된 방법 중 일부를 사용하여 본질적으로 평탄화된다. 포토리소그래피 마스크(1700)는 도 16의 포토리소그래피 마스크(1600) 보다 현저하게 적은 수차를 나타낸다.
따라서, 국부적 브레이크다운의 적용과 색 중심의 국부적 생성, 모두의 조합은 포토리소그래피 마스크의 다층 시스템의 결함 및/또는 정면 기판 표면을 보정할 수 있다.

Claims (82)

  1. 극자외 방사(extreme ultraviolet radiation)용 포토리소그래피 마스크의 기판의 표면을 수정하는 방법으로서,
    복수의 색 중심(color center)이 상기 기판 내부에 생성되도록 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 상기 기판 위에 포커싱하는 단계를 포함하며, 상기 색 중심은 상기 기판 표면의 수정이 행해지도록 분포되어 있는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 표면의 높이가 감소되도록 상기 기판의 압축(compaction)을 발생시키기 위해 상기 생성된 색 중심이 분포하는, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    기판 표면의 높이 감소를 판정하기 위해 상기 생성된 색 중심의 흡수량을 측정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 흡수량을 측정하는 단계는, 레이저 빔을 상기 기판으로 향하게 하는 것을 포함하는, 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판 표면의 높이 감소의 분포를 판정하기 위해 상기 기판에 걸쳐 프로브 빔이 스캐닝되는, 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기판 표면의 원하는 높이 감소가 얻어질 때까지, 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 기판으로 포커싱하는 단계와 상기 흡수량을 측정하는 단계가 반복되는, 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    기판 표면의 높이 감소는 0 nm ~ 30 nm의 범위에 있는, 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 초점은 상기 기판 내에서 변화하는, 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 초점은 3차원으로 변화하는, 방법.
  10. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    상기 변화된 초점이 중첩(overlapping)되는, 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스는 0.9까지의 개구 수를 갖는 대물렌즈를 사용하여 포커싱되는, 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 용융 실리카, 특히 ZERODUR® 및 ULE®를 포함하는, 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 파장은 0.3 ㎛ ~ 3.0 ㎛의 범위에서 변화하는, 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 반복율은 대략 1 Hz ~ 100 MHz의 범위에 있는, 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스는 0.01 μJ ~ 10 mJ의 범위 내의 펄스 에너지를 갖는, 방법.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스는 10 fs ~ 10000 fs의 범위의 펄스 지속 시간을 갖는, 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 생성된 색 중심이 후면 기판 표면과 대향하는 정면 기판 표면의 수정을 발생시키도록 상기 펨토초 광 펄스가 상기 후면 기판 표면을 통해 상기 기판으로 포커싱되는, 방법.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 생성된 색 중심이 후면 기판 표면의 수정을 발생시키도록 상기 펨토초 광 펄스가 상기 후면 기판 표면을 통해 상기 기판으로 포커싱되는, 방법.
  19. 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판의 경계층을 압축하는 방법으로서, 상기 기판은 다층 미러 구조물을 갖는 정면 기판 표면을 포함하며,
    복수의 색 중심이 상기 경계층에 생성되도록 정면 기판 표면과 대향하는 상기 기판의 후면 기판 표면으로부터 상기 경계층에 펨토초 광 펄스를 포커싱하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 경계층은 상기 정면 기판 표면에 인접한, 방법.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 경계층의 압축을 발생하기 위해 상기 생성된 색 중심이 상기 경계층에 분포하는, 방법.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 흡수 구조물 아래에 있지 않은 상기 경계층의 일부에서보다 상기 다층 미러 구조물 상에서 흡수 구조물 아래에 더 적은 색 중심이 생성되는, 방법.
  23. 청구항 19에 있어서,
    상기 경계층의 압축 양을 판정하기 위해 상기 생성된 색 중심의 흡수량을 측정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 흡수량을 측정하는 단계는 상기 기판으로 프로브(probe) 레이저 빔을 향하게 하는 것을 포함하는, 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 경계층의 압축의 분포를 판정하기 위해 상기 프로브 레이저 빔이 상기 경계층에 걸쳐 스캐닝되는, 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 경계층의 원하는 압축이 얻어질 때까지 상기 경계층에서 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 포커싱하는 단계와 상기 흡수량을 측정하는 단계가 반복되는, 방법.
  27. 청구항 19에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 초점은 상기 경계층 내에서 변화하는, 방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 초점은 상기 경계층에 걸쳐 스캐닝되는, 방법.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 변경된 초점이 중첩되는, 방법.
  30. 청구항 19에 있어서,
    상기 경계층은 100 ㎛, 바람직하게는 1 mm, 가장 바람직하게는 5 mm의 두께를 갖는, 방법.
  31. 청구항 19에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 파장은 대략 0.3 ㎛ ~ 3.0 ㎛의 범위에서 변화하는, 방법.
  32. 청구항 19에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스의 반복율은 대략 1 Hz ~ 100 MHz의 범위에 있는, 방법.
  33. 청구항 19에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스는 0.01 μJ ~ 10 mJ의 범위 내의 펄스 에너지를 갖는, 방법.
  34. 청구항 19에 있어서,
    상기 펨토초 광 펄스는 10 fs ~ 10000 fs의 범위의 펄스 지속 시간을 갖는, 방법.
  35. 청구항 19에 있어서,
    상기 생성된 색 중심이 정면 기판 표면의 수정을 발생시키도록 펨토초 광 펄스를 상기 후면 기판 표면을 통해 상기 기판으로 포커싱하는 것을 더 포함하는, 방법.
  36. 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판 표면을 보정하는 방법으로서,
    a. 상기 기판 표면을 분석하는 단계;
    b. 광학 브레이크다운(optical breakdown)의 역치를 초과하는 에너지가 이들 위치에 퇴적되도록 상기 기판의 높이가 소정 기판 높이 아래인 기판의 위치로 레이저 시스템의 광 펄스를 포커싱하는 단계; 및
    c. 복수의 색 중심이 이들 위치에서 생성되도록 상기 기판 높이가 소정의 기판 높이를 초과하는 기판의 위치로 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 포커싱하는 단계를 포함하는, 방법.
  37. 청구항 36에 있어서,
    상기 기판 표면의 높이가 증가하도록 기판의 확장을 발생시키기 위해 광학 브레이크다운의 역치를 초과하는 에너지가 분포되고, 상기 기판 표면의 높이가 감소하도록 상기 기판의 압축을 발생하기 위해 상기 생성된 색 중심이 분포되는, 방법.
  38. 청구항 36에 있어서,
    상기 기판 표면의 높이 감소를 판정하기 위해 상기 생성된 색 중심의 흡수량을 측정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  39. 청구항 38에 있어서,
    상기 흡수량을 측정하는 단계는 상기 기판으로 프로브 레이저 빔을 향하게 하는 것을 포함하는, 방법.
  40. 청구항 39에 있어서,
    상기 표면의 높이 감소의 분포를 판정하기 위해 상기 프로브 레이저 빔이 상기 기판에 걸쳐 스캐닝되는, 방법.
  41. 청구항 40에 있어서,
    상기 기판 표면의 원하는 높이 감소가 얻어질 때까지 상기 기판으로 레이저 시스템의 펨토초 광 펄스를 포커싱하는 단계와 상기 흡수량을 측정하는 단계가 반복되는, 방법.
  42. 청구항 36에 있어서,
    높이 증가는 0 nm ~ 40 nm의 범위에 있고, 상기 기판 표면의 높이 감소는 0 nm ~ 30 nm의 범위에 있는, 방법.
  43. 청구항 36에 있어서,
    상기 광 펄스의 초점이 기판 내에서 변화하는, 방법.
  44. 청구항 43에 있어서,
    상기 광 펄스의 초점이 기판에 걸쳐 스캐닝되는, 방법.
  45. 청구항 44에 있어서,
    상기 변화된 초점들이 중첩되는, 방법.
  46. 청구항 36에 있어서,
    상기 광 펄스는 0.9까지의 개구 수를 갖는 대물렌즈를 사용하여 포커싱되는, 방법.
  47. 청구항 36에 있어서,
    상기 광 펄스의 파장은 대략 0.3 ㎛ ~ 3.0 ㎛의 범위에서 변화하는, 방법.
  48. 청구항 36에 있어서,
    상기 광 펄스의 반복율은 1 kHz ~ 100 MHz의 범위에 있고, 상기 펨토초 광 펄스의 반복율은 대략 1 Hz ~ 100 KHz의 범위에 있는, 방법.
  49. 청구항 36에 있어서,
    상기 광 펄스는 0.1 μJ ~ 10 mJ의 범위 내의 펄스 에너지를 갖고, 상기 펨토초 광 펄스는 0.01 μJ ~ 10 mJ의 범위 내의 펄스 에너지를 갖는, 방법.
  50. 청구항 36에 있어서,
    상기 광 펄스는 100 fs ~ 100 ps의 펄스 지속 시간을 갖고, 상기 펨토초 광 펄스는 10 fs ~ 10000 fs의 범위의 펄스 지속 시간을 갖는, 방법.
  51. 청구항 36에 있어서,
    상기 기판 표면은 정면 기판 표면이고, 상기 광 펄스는 상기 정면 기판 표면과 대향하는 후면 기판 표면을 통해서 상기 기판으로 포커싱되는, 방법.
  52. 청구항 36에 있어서,
    상기 기판 표면은 후면 기판 표면이고, 상기 광 펄스는 상기 후면 기판 표면을 통해서 상기 기판으로 포커싱되는, 방법.
  53. 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판 표면의 적어도 일부를 수정하는 장치로서,
    a. 가변 펄스 지속 시간, 반복율 및 에너지의 광 펄스를 발생하는 적어도 하나의 광원;
    b. 광빔의 광펄스를 포커싱하는 적어도 하나의 대물렌즈;및
    c. 상기 기판 표면에 걸쳐 광빔을 스캐닝하는 적어도 하나의 스캐닝 유닛을 포함하며, 색 중심이 상기 기판의 일부에서 생성되도록 펄스 지속 시간, 반복율, 에너지 및/또는 포커싱이 선택되는, 장치.
  54. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스캐닝 유닛은 레이저 빔의 초점을 빔 방향으로 변경시키도록 된, 장치.
  55. 청구항 53에 있어서,
    상기 기판을 유지하고, 광빔에 대해서 상기 기판을 2차원 및/또는 3차원으로 스캐닝하도록 된 기판 홀더를 더 포함하는, 장치.
  56. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스캐닝 유닛 및/또는 상기 기판 홀더는, 광 펄스가 3차원으로 중첩되도록 레이저 빔을 스캐닝하도록 된, 장치.
  57. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원과 상기 적어도 하나의 대물렌즈가 대략 1020 W/㎠ 까지 세기를 생성하도록 된, 장치.
  58. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대물렌즈는 대략 1㎛의 지름을 갖는 초점을 생성하도록 된, 장치.
  59. 청구항 53에 있어서,
    프로브 광원, 포커싱 광학 소자 및 상기 기판에서의 흡수량을 측정하는 광검출기를 더 포함하는, 장치.
  60. 청구항 59에 있어서,
    상기 프로브 광원, 상기 포커싱 광학 소자 및 광검출기가 기판에 걸쳐 스캐닝하도록 적응되거나, 또는 상기 기판 홀더가 상기 프로브 광원의 빔에 걸쳐 상기 기판을 스캐닝하도록 된, 장치.
  61. 청구항 53에 있어서,
    상기 기판에 대해서 광 빔의 네비게이션을 가능하게 하기 위해 전하 결합된(charge-coupled) 장치 카메라, 다이크로익 미러 및 조명원을 더 포함하는, 장치.
  62. 청구항 59에 있어서,
    기판 표면의 원하는 높이가 얻어질 때까지 광원 및 프로브 광원의 광 빔의 스캐닝을 반복하도록 된 컴퓨팅 유닛을 더 포함하는, 장치.
  63. 청구항 59에 있어서,
    상기 기판의 경계층의 원하는 압축이 얻어질 때까지 광원 및 프로브 광원의 광 빔의 스캐닝을 반복하도록 된 컴퓨팅 유닛을 더 포함하는, 장치.
  64. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 대략 0.3 ㎛ ~ 3.0 ㎛의 파장 범위에서 방사하는, 장치.
  65. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 대략 1 Hz ~ 100 MHz의 범위의 반복율을 생성하도록 된, 장치.
  66. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 0.01 μJ ~ 10 mJ의 범위 내의 펄스 에너지를 생성하도록 된, 장치.
  67. 청구항 53에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 10 fs ~ 10 ps의 범위의 펄스 지속 시간을 갖는 광 펄스를 생성하도록 된, 장치.
  68. 청구항 53에 있어서,
    상기 기판 표면을 측정하기 위해 간섭계를 더 포함하는, 장치.
  69. 청구항 53에 있어서,
    상기 생성된 색 중심이 후면 기판 표면과 대향하는 정면 기판 표면을 수정하도록 펨토초 광 펄스가 상기 후면 기판 표면을 통해 상기 기판으로 포커싱되는, 장치.
  70. 청구항 53에 있어서,
    상기 생성된 색 중심이 후면 기판 표면을 수정하도록 펨토초 광 펄스가 상기 후면 기판 표면을 통해 기판으로 포커싱되는, 장치.
  71. a. 제1 면 위에 적어도 하나의 다층 구조물을 갖는 적어도 하나의 기판;및
    b. 상기 제1 면과 대향하는 기판의 제2 면 위에 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅을 포함하는 극자외 방사용 미러.
  72. 청구항 71에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅은 인듐 주석 산화물을 포함하는, 미러.
  73. 청구항 71에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅은 불소 주석 산화물 및/또는 알루미늄 아연 산화물 및/또는 안티몬 주석 산화물을 포함하는, 미러.
  74. a. 제1 면 위에 적어도 하나의 다층 구조물과 적어도 하나의 흡수 구조물을 갖는 적어도 하나의 기판; 및
    b. 상기 제1 면과 대향하는 상기 기판의 제2 면 위에 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅을 포함하는, 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크.
  75. 청구항 74에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅은 인듐 주석 산화물을 포함하는, 미러.
  76. 청구항 74에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투명한 도전성 코팅은 불소 주석 산화물 및/또는 알루미늄 아연 산화물 및/또는 안티몬 주석 산화물을 포함하는, 미러.
  77. 극자외 방사용 포토리소그래피 마스크의 기판 표면의 적어도 일부를 수정하는 장치로서,
    a. 가변 펄스 지속 시간, 반복율 및 에너지의 광 펄스를 생성하는 수단;
    b. 광빔의 광펄스를 지향시키고 포커싱하는 수단; 및
    c. 상기 기판 표면에 걸쳐 광빔을 스캐닝하는 수단을 포함하며, 색 중심이 상기 기판의 일부에 생성되도록 상기 펄스 지속 시간, 상기 반복율, 에너지 및 포커싱이 선택되는, 장치.
  78. 청구항 77에 있어서,
    초점을 빔 방향으로 변경하는 수단을 더 포함하는, 장치.
  79. 청구항 77에 있어서,
    상기 기판에서의 흡수량을 측정하는 수단을 더 포함하는, 장치.
  80. 청구항 77에 있어서,
    상기 기판 표면을 측정하는 수단을 더 포함하는, 장치.
  81. 청구항 77에 있어서,
    상기 생성된 색 중심이 후면 기판 표면과 대향하는 정면 기판 표면을 수정하도록 펨토초 광 펄스가 상기 후면 기판 표면을 통해 상기 기판으로 포커싱되는, 장치.
  82. 청구항 77에 있어서,
    상기 생성된 색 중심이 후면 기판 표면을 수정하도록 펨토초 광 펄스가 상기 후면 기판 표면을 통해 상기 기판으로 포커싱되는, 장치.
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