KR20160100915A - 척 어셈블리를 갖는 극자외선 리소그래피 시스템 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

EUV 리소그래피 시스템 및 그 제조 방법은: EUV 광 소스; 미리 결정된 척 편평도를 가지는 표면을 갖는, 열 전도성이며 평활한 척; 및 EUV 광 소스로부터의 EUV 광을 척의 표면 위로 지향시키기 위한 반사 렌즈 시스템을 포함한다.

Description

척 어셈블리를 갖는 극자외선 리소그래피 시스템 및 그 제조 방법{EXTREME ULTRAVIOLET LITHOGRAPHY SYSTEM HAVING CHUCK ASSEMBLY AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
관련 출원에 대한 상호-참조
[0001] 본 출원은, 2013년 12월 22일 출원된 미국 가 특허 출원 일련 번호 61/919,781호의 우선권을 주장하며, 미국 가 특허 출원 일련 번호 61/919,781호의 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002] 본 발명은 일반적으로, 척 어셈블리를 갖는 극자외선 리소그래피 시스템 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
[0003] 극자외선 리소그래피(EUV 리소그래피, 또한, 연질 x-선 투사 리소그래피(soft x-ray projection lithography)로 알려짐)는, 0.13 미크론 및 그 보다 더 작은, 최소 피쳐(feature) 사이즈의 반도체 디바이스들의 제조를 위해 심자외선(deep ultraviolet) 리소그래피를 대체할 경쟁자이다.
[0004] 그러나, 일반적으로 5 내지 40 나노미터 파장 범위인 극자외선 광은 사실상 모든 재료들에서 강하게 흡수된다. 그러한 이유 때문에, 극자외선 시스템들은, 광의 투과(transmission)에 의해서보다 반사(reflection)에 의해서 작동(work)된다. 비-반사성 흡수체(absorber) 마스크 패턴으로 코팅된 마스크 블랭크, 또는 반사성 엘리먼트, 및 일련의 거울들 또는 렌즈 엘리먼트들의 사용을 통해, 패터닝된 화학선 광(actinic light)은 레지스트 코팅된 반도체 웨이퍼 상으로 반사된다.
[0005] 극자외선 리소그래피 시스템들의 마스크 블랭크들 및 렌즈 엘리먼트들은, 몰리브덴 및 실리콘과 같은 재료들의 반사성 다층 코팅들로 코팅된다. 렌즈 엘리먼트, 또는 마스크 블랭크당 대략 65%의 반사 값들은, 매우 좁은 자외선 통과대역(bandpass); 예를 들어, 13 나노미터 자외선 광에 대해 12 내지 14 나노미터의 통과대역 내의 본질적으로 단일 파장의 광을 강하게 반사하는 다층 코팅들로 코팅된 기판들을 사용함으로써 획득되어왔다.
[0006] 이러한 프로세스는 극히 낮은 열 팽창을 갖는 값비싼 유리를 요구하며, 마스크 블랭크들은 제조하는 데에 몇 개월을 요구한다. 극자외선 리소그래피에 요구되는 유리는, 얇고, 극도로 평활하고(smooth), 극도로 선명하고(sharp), 그리고 결함들이 없을 것을 필요로 한다. 렌즈 엘리먼트 또는 마스크들에 대한 임의의 결점(imperfection)들은 최종 제품에 문제들을 야기할 수 있다.
[0007] 예를 들어, 작은 피쳐 사이즈 및 다층 스택의 특성 때문에, 층들에서의 임의의 결점들은 최종 제품에서 확대될 것이다. 수 나노미터 스케일의 결점들은, 마감처리된(finished) 마스크 상에서, 프린트 가능한(printable) 결함들로서 나타날 수 있으며, 다층 스택의 증착 이전에, 마스크 블랭크의 표면으로부터 제거될 필요가 있다. 따라서, 극자외선 리소그래피에 대해 요구되는 품질 및 정확성들을 여전히 유지하면서, 비용 및 시간 절감 해결책들을 찾을 필요가 있다.
[0008] 전자 컴포넌트들의 점점 더 작은 피쳐 사이즈에 대한 필요성을 고려하여, 이러한 문제들에 대한 답들을 찾는 것이 점점 더 중요해지고 있다. 성장하고 있는 소비자들의 기대들과 함께, 계속 증가하는 상업적인 경쟁 압박들을 고려하여, 이러한 문제들에 대한 답들을 찾는 것이 중요하다. 부가적으로, 비용들을 절감하고, 효율성들과 성능을 개선하며, 경쟁 압박들을 충족시키기 위한 필요성은, 이러한 문제들에 대한 답들을 찾기 위한 중요한 필요성에, 훨씬 더 큰(even greater) 긴급성을 부가한다.
[0009] 이러한 문제들에 대한 해결책들이 오랫동안 탐색되어 왔지만, 이전의 발전들은 어떠한 해결책들도 교시하거나 제안하지 않았고, 따라서, 이러한 문제들에 대한 해결책들은 오랫동안 당업자에게 발견되지 않았다.
[0010] 본 발명의 실시예들은 반도체 디바이스를 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은: 극자외선(EUV) 광 소스로부터의 EUV 광을 반사 렌즈 시스템(reflective lens system)을 통해 지향시키는(directing) 단계; 반사 렌즈 시스템에 EUV 마스크를 삽입하는(interposing) 단계 ― EUV 마스크는, 브래그 반사체(Bragg reflector)를 형성하는 다층(multi-layer) 스택 및 기판을 갖고, 미리 결정된 기판 편평도(flatness)를 갖는, 열 전도성의 평활한 기판을 구비한 기판 및 다층 스택은, 미리 결정된 척 편평도를 갖는, 열 전도성이며 평활한 척의 표면 상에 유지됨 ― ; 및 반도체 디바이스를 형성하기 위해 반도체 기판 상으로 EUV 마스크의 패턴을 반사시키는 단계를 포함한다.
[0011] 본 발명의 실시예들은 EUV 리소그래피 시스템을 제공하며, 이 EUV 리소그래피 시스템은: EUV 광 소스; 미리 결정된 척 편평도를 가지는 표면을 갖는, 열 전도성이며 평활한 척; 및 EUV 광 소스로부터의 EUV 광을 척의 표면 위로 지향시키기 위한 반사 렌즈 시스템을 포함한다.
[0012] 본 발명의 실시예들은 EUV 마스크를 제공하며, 이 EUV 마스크는: 브래그 반사체 형태의 다층 스택; 및 다층 스택 아래의 기판을 포함하며, 열 전도성의 평활한 표면 및 미리 결정된 기판 편평도를 갖는 기판 및 다층 스택은, 미리 결정된 척 편평도를 갖는, 열 전도성이며 평활한 척의 표면 상에 유지된다.
[0013] 본 발명의 특정 실시예들은 상기 언급된 것을 대신하여 또는 그에 부가하여 다른 단계들 또는 엘리먼트들을 갖는다. 단계들 또는 엘리먼트는, 첨부된 도면들을 참조하여 고려할 때 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 당업자에게 자명해질 것이다.
[0014] 도 1은 본 발명의 실시예에서의, 척 어셈블리를 갖는 예시적인 EUV 리소그래피 시스템이다.
[0015] 도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 도 1의 리소그래피 시스템의 예시적인 ESC의 단면도이다.
[0016] 도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 예시적인 텍스처(texture)를 갖는 예시적인 ESC의 평면도이다.
[0017] 도 4는 적소에(in place) 마스크를 갖는 예시적인 ESC의 평면도이다.
[0018] 도 5는 본 발명의 다른 실시예에서의, 반도체 디바이스를 제조하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0019] 이하의 실시예들은, 당업자가 본 발명을 실시 및 사용할 수 있도록, 충분히 상세하게 설명된다. 본 개시내용에 기초하여 다른 실시예들이 명백할 것이고, 본 발명의 실시예들의 범위를 벗어나지 않으면서, 시스템, 프로세스, 또는 기계적 변화들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.
[0020] 이하의 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 세부 사항들이 주어진다. 그러나, 본 발명은 이러한 구체적인 세부 사항들 없이 실시될 수 있음이 자명할 것이다. 본 발명의 실시예들을 불분명하게 하는 것을 피하기 위해, 몇몇 잘 알려진 회로들, 시스템 구성들, 및 프로세스 단계들은 상세하게 개시되지 않는다.
[0021] 시스템의 실시예들을 나타내는 도면들은 반-도식적(semi-diagrammatic)이고 실척이 아니며(not to scale), 특히, 치수들 중 몇몇은, 표현의 명료함을 위한 것이고, 도시된 도면들에서 과장되게 도시된다. 유사하게, 설명의 용이함을 위해 도면들의 뷰들(views)은 일반적으로 유사한 배향들을 보여주지만, 도면들에서의 이러한 묘사는 대부분의 경우에 임의적인 것이다. 일반적으로, 본 발명은 임의의 배향으로 작동될 수 있다.
[0022] 설명의 목적들을 위해, 본원에서 사용되는 "수평의" 라는 용어는, 그 배향과 상관없이, 반도체 웨이퍼의 프로세싱되는 표면의 표면 또는 평면에 평행한 평면으로 정의된다. "수직의" 라는 용어는, 이제 막 정의된 수평에 수직인 방향을 지칭한다. "위(above)", "밑(below)", "바닥부(bottom)", "최상부(top)", "("측벽"에서 처럼) 측(side)", "더 높은(higher)", "더 낮은(lower)", "상부(upper)", "위에(over)", 및 "아래에(under)" 와 같은 용어들은, 도면들에서 도시된 바와 같이, 수평 평면에 대해서 정의된다. "상에서(on)" 라는 용어는, 개재하는(intervening) 엘리먼트들 없이, 엘리먼트들 간의 직접 접촉이 있음을 나타낸다.
[0023] 본원에서 사용되는 "프로세싱" 이라는 용어는, 설명되는 구조를 형성할 때 요구되는 바와 같은, 포토레지스트 또는 재료의 증착, 패터닝, 노출(exposure), 현상(development), 에칭, 세정, 및/또는 포토레지스트 또는 재료의 제거를 포함한다.
[0024] 극자외선(EUV) 리소그래피 시스템과 같은 리소그래피 시스템에서, EUV 마스크는 EUV 리소그래피에 대해 이용되는 패터닝된 반사 마스크(reflective mask)이다. EUV 마스크는, 반도체 제조에서 포토마스크의 생산을 위해 이용되도록, 패터닝 이전에 다수의 층들에 의해 라미네이트된다(laminated). EUV 마스크는, EUV 광을 반사시키기 위한 반사성 층 및 EUV 광을 흡수하기 위한 흡수체(absorber) 층이, 세라믹 또는 유리와 같은 강성의(rigid) 재료들로 제조된 기판 또는 블랭크 상에 순서대로 형성되는 구조를 갖는다.
[0025] 전형적으로, 반사성 층은, 층 표면이 EUV 광에 의해 조사될 때(irradiated) 개선된 광 반사율을 갖도록 교대로 적층되는(stacked), 몰리브덴(Mo) 층과 같은 저 굴절률 층 및 실리콘(Si) 층과 같은 고 굴절률 층을 갖는 반사성 필름의 다층 스택을 이용한다. 흡수체 층의 경우, EUV 광에 대해 높은 흡수 계수들을 갖는 재료들, 이를 테면 주 성분들로서 탄탈륨(Ta) 또는 크롬(Cr)을 함유하는 재료들이 이용된다.
[0026] 일반적으로, 반사성 층과 흡수체 층 사이에 보호 층이 형성된다. 이러한 보호 층은, 흡수체 층에 패턴을 형성하기 위해 수행되는 에칭 프로세스에 의해 반사성 층이 손상되는 것을 막는다.
[0027] EUV 광은 EUV 마스크 상에 균일하게 조사된다(illuminate). 반사성 층 상에 투사되는(projected) EUV 광은 칩 웨이퍼와 같은 반도체 기판에 반사되는 한편, 패터닝된 흡수체 층 상에 투사되는 EUV 광은 흡수되며, 칩 웨이퍼로 반사되지 않는다. 패터닝된 흡수체 층에 구성되는 패턴이, 칩 웨이퍼의 표면 층, 예를 들어 포토레지스트 층 상에 프린팅된다.
[0028] EUV 마스크의 흡수체 층과 관련하여, 표면의 평활도(smoothness)가 빈약한(poor) 경우, 흡수체 층 표면 상에 형성되는 패턴의 에지 거칠기(edge roughness)가 커지게 되는 경향이 있으며, 그에 의해, 패턴의 치수 정확성이 낮아지게 되는 경향이 있다. 에지 거칠기의 영향은, 패턴이 미세해짐에 따라 분명해지는 경향이 있으며, 그에 따라, 흡수체 층 표면은 편평하고 평활하게 될 것이 요구된다.
[0029] EUV 마스크는, 취해지는(assumed) 동작 온도에 대해 제로 열 팽창(zero thermal expansion, ZTE)을 갖는 저 열 팽창(low thermal expansion, LTE) 유리와 같은, 6 밀리미터(1/4 인치) 두께의 특수화된(specialized) 강성 재료들의 기판 또는 블랭크 상에 제조된다. 두꺼운 유리는, 강성(rigidity)을 유지하고 왜곡(distortion)을 피할 것이 요구된다. 하지만, 심자외선(DUV) 마스크를 위한 투과성(transmissive) 마스크들과 달리, EUV 마스크는 70% 미만의 반사율을 가지면서 반사적이다. EUV 전력의 나머지 30%는 EUV 마스크들에 의해 흡수되며, 주로 열(heat)로 변환된다. EUV 광 소스 전력이 생산 쓰루풋 요건을 충족시키기 위해 램핑업(ramp up)됨에 따라, EUV 마스크 내로 흡수되는 EUV 전력이 증가할 수 있게 되어, 상호확산(interdiffusion)으로 인해, 반사하는 다층들에 잠재적인 열화(degradation)를 일으킬 수 있다. 이는 더 많은 흡수 및 더 많은 상호확산의 다운힐 스파이럴(downhill spiral)을 초래할 수 있다. 게다가(what more), 유리는 열 전도체가 아닌데, 이는 유리가 두꺼운 경우에 특히 그러하다.
[0030] 본 발명의 실시예들은, EUV 마스크를 형성하기 위해, 금속성의 원자적으로 편평한(atomically flat) 기판들 및 특수화된 강성 재료들을 포함할 수 있는 열 전도성 기판들을 이용한다. 특수화된 강성 재료들은, ½ 내지 1 인치의 두께를 갖는 전형적인 유리 기판과 비교하여, 1.46 내지 1.6
Figure pct00001
(watts per meter per Kelvin) 범위의 열 전도율을 갖는, 6 밀리미터(mm) 또는 ¼ 인치 또는 그 미만 만큼 얇은 LTE 유리일 수 있는 것이 중요하다. 금속성의 원자적으로 편평한 기판들은, 50
Figure pct00002
또는 그 보다 높은 바람직한 열 전도율을 갖는, 실리콘(Si) 웨이퍼들, 또는 다른 금속성 기판들을 포함할 수 있다. 실리콘 웨이퍼는, 이를 테면, 고밀도 플라즈마(HDP) 산화물, 붕소 도핑된 인 유리(boron doped phosphorous glass), 또는 비정질 실리콘과 같은 재료들로 이루어질 수 있다. 금속성 기판들은, 몰리브덴, 티타늄, 루테늄과 같은 금속들, 및 이들의 산화물들 또는 합금들로 이루어질 수 있다. 기판의 강성은 이러한 기판을 척, 이를 테면, 지정되는(specified) 편평도로 머시닝될(machined) 수 있는 정전 척(ESC) 위에 장착함으로써 유지될 수 있다. ESC 및 금속성 기판 기반의 EUV 마스크의 결합된(combined) 두께는 1 mm 또는 그 미만 만큼 얇게 될 수 있는 것이 중요하다.
[0031] 본 발명의 실시예들은 EUV 마스크를 형성하기 위해 열 전도성 기판들을 이용한다. 기판과 그 위에 증착되는 층들의 분리(detachment)를 막기 위해, 기판의 계수는, 그 위에 형성되는 흡수체 층 또는 반사성 층과 동일하거나 유사하다. 기판의 유사한 또는 동일한 계수는 또한, 상이한 재료들의 상이한 뒤틀림(warping)에 의해 야기되는, EUV 마스크의 변형(deformation)을 막을 수 있다. 이상적으로, 기판 및 다층들의 계수들은 가능한한 비슷하다(close).
[0032] 기판은, 정사각형 또는 원형 형태를 포함하는 복수의 형상들로 이루어질 수 있다. 원형 형태로 이루어지는 경우, 기판은, 예를 들어 300 mm 직경의 Si 웨이퍼일 수 있는데, 이는 마스크 제조를 위해 표준 반도체 프로세싱 장비를 이용하는 것을 허용한다. 기판의 더 큰 치수는 또한, 예를 들어 228 mm × 228 mm (9" × 9") 정사각형과 같은 더 큰 포맷의 마스크들이 구현되도록 허용할 수 있다.
[0033] ESC는, EUV 마스크 및 척의 지정된 편평도를 유지하기 위해, 세라믹을 포함하는 강성 재료들로 형성될 수 있다. ESC는, EUV 전력으로부터 흡수되는 열을 소산시키기(dissipate) 위해, 가스 또는 유체 냉각수(coolant)의 냉각 시스템을 가질 수 있다. ESC는, 기판과의 접촉 표면의 입자 오염을 최소화하기 위해, 표면 텍스처들, 예를 들어 메사(mesa)들을 가질 수 있다. ESC 표면의 텍스처들은 공기 순환을 개선할 수 있고, 냉각 시스템에 부가하여 열 소산을 추가적으로 도울 수 있다.
[0034] 본 발명의 실시예들에서 개시되는 리소그래피 시스템 및 그 제조 방법은, EUV 마스크들의 비용을 감소시킬 수 있고, 예를 들어 154 mm × 154 mm (6" × 6") 또는 그 초과와 같은, 보다 큰 포맷의 마스크들이 제조될 수 있게 하는 것으로 발견되었다. 냉각 시스템 및 열 전도성 기판을 갖는 EUV 마스크는, EUV 전력에 의해 야기되는 열을 소산시킬 수 있고, 칩 웨이퍼 상에 프린팅되는 패턴의 높은 치수 정확도를 위해 이상적인 동작 온도를 유지할 수 있다. 다층들과 유사하거나 동일한 계수를 갖는 기판은 EUV 마스크의 변형 또는 분리를 막을 수 있다. ESC 표면의 텍스처들은 열 소산을 도울 수 있고, 기판의 입자 오염을 감소시킬 수 있다.
[0035] 이제, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에서의, 척 어셈블리를 갖는 예시적인 EUV 리소그래피 시스템(100)이 도시되어 있다. 예시적인 뷰(view)는 EUV 광 소스(102)와 같은 광 소스, 레티클 스테이지(104), 칩 웨이퍼 스테이지(106) 및 광학 트레인(optical train)을 포함한다.
[0036] 광학 트레인은, 플라즈마 소스와 같은 EUV 광 소스(102)로부터의 광을 칩 웨이퍼 스테이지(106)와 같은 목적지로 반사시키는 반사 렌즈 시스템(108)이다. EUV 광 소스(102)은, 레티클 스테이지(104) 상에 유지되는 EUV 마스크(112)와 같은 레티클 및 패싯 거울(facet mirror)들(110)에 EUV 광을 제공한다. 패싯 거울들(110)은, EUV 리소그래피 시스템(100)에서 조사되는 조사 필드(illumination field) 상에, EUV 광 소스(102)에 의해 생성된 방사(radiation)의 균질화(homogenization)를 생성하는 데에 이용되는 광학 엘리먼트들이다. EUV 마스크(112)는, 투사 옵틱스(projection optics)(114)를 통해, 칩 웨이퍼 스테이지(106) 상에 유지되는 칩 웨이퍼(116) 상으로 EUV 광을 반사시킨다. EUV 마스크(112)는, 최종의 노출되는 영역(exposed area)의 부분에 대한 데이터 만이 존재하는 특별한 타입의 포토 마스크이다.
[0037] EUV 마스크(112)는 브래그 반사체를 형성하는 다층 스택 및 기판을 가질 수 있다. 다층 스택 및 기판은 1 mm 또는 그 만의 결합된 두께를 가질 수 있다. 평활한 기판은, 3 나노미터(nm) RMS(root-mean-square) 또는 그 미만의 미리 결정된 척 편평도 또는 평활도를 가지며 평활할 수 있는 척의 표면 상에 유지되는 경우, 0.5 나노미터(nm) RMS 또는 그 미만의 미리 결정된 기판 편평도 또는 평활도를 갖는 것이 중요하다. 기판들, 이를 테면 실리콘(Si) 웨이퍼들 또는 금속성 기판들은 다층 스택으로 코팅될 수 있다. EUV 마스크(112)의 두께는 1 mm 또는 그 미만일 수 있지만, EUV 마스크(112)의 전형적인 두께는 약 700 ㎛ 일 수 있다. 다층 스택은, 기판 위에 증착되는, 반사성 층 및 패터닝된 흡수체 층을 가질 수 있다. 흡수체 층의 패턴은 반사 렌즈 시스템(108)을 통해 칩 웨이퍼(116) 상에 프린팅된다. 제조 프로세스 동안의 보호를 위하여, 흡수체 층과 반사성 층 사이에 보호 층이 코팅될 수 있다.
[0038] 기판, 이를 테면 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판은, 통상의 유리 기판과 비교하여, 1 mm 또는 그 미만 만큼 얇고 원자적으로 편평할 수 있다. 실리콘 웨이퍼들 또는 금속성 기판들은 유리 보다 더 우수한 열 전도체들이다. 실리콘 웨이퍼들은, 이를 테면, 고밀도 플라즈마(HDP) 산화물, 붕소 도핑된 인 유리, 또는 비정질 실리콘과 같은 재료들로 이루어질 수 있다. 금속성 기판들은, 몰리브덴, 티타늄, 루테늄과 같은 금속들, 및 이들의 산화물들 또는 합금들로 이루어질 수 있다. 저 열 팽창 및 고 열 전도율을 갖는 다른 타입들의 재료들이 또한, 기판들을 형성하는 데에 이용가능하다.
[0039] 예를 들어, 실리콘 웨이퍼는, 취해지는 동작 온도에서 8.5
Figure pct00003
(per micron per Kelvin)의 선형 열 팽창 계수 및 1.05
Figure pct00004
의 열 전도율을 갖는 유리 기판과 비교하여, 2.56
Figure pct00005
의 더 낮은 선형 열 팽창 계수 및 149
Figure pct00006
의 높은 열 전도율을 가질 수 있다. 더 낮은 열 팽창을 갖는 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판은 기판 변형을 감소시킬 수 있는 한편, 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판의 더 높은 열 전도율은 열 소산을 개선할 수 있다.
[0040] EUV 마스크(112)는, EUV 리소그래피 시스템(100) 및 그 척의 요건 및 설계에 기초하여, 정사각형, 원형, 또는 다른 형상들이 되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, EUV 마스크(112)가 원형인 경우, 이는 300 mm 또는 그 보다 큰 직경의 Si 웨이퍼, 또는 154 mm × 154 mm (6" × 6") 또는 그 초과의 정사각형일 수 있다. 상기 치수들은, 마스크 제조에 대해 표준 반도체 프로세싱 장비가 이용될 수 있도록 허용하는 데에 중요하다. EUV 마스크(112)를 형성하기 위해 이용되는 실리콘 및 금속성 재료들은, 유리 기판과 비교하여, EUV 마스크(112)가 비-산업 표준 사이즈들 및 형상들로 제조되도록 허용하는 것으로 발견되었다.
[0041] 척, 이를 테면 ESC는, EUV 리소그래피 시스템(100)에서 이용하기 위한 EUV 마스크(112)를 프레이밍(frame) 또는 장착하는 데에 이용될 수 있다. ESC는, 1 mm 또는 그 미만의 초박(ultra-thin) 마스크들에 대해 기판 강성을 유지하는 데에 이용될 수 있다. ESC는, EUV 리소그래피 시스템(100)의 요건들 및 설계에 의존하여 다양한 편평도 사양(specification)들로 머시닝될 수 있다.
[0042] ESC는, EUV 마스크(112)를 유지하는 장착 표면(mounting surface)을 포함할 수 있다. 척 표면은, EUV 마스크(112)에 대한 접촉(contacting) 및 입자 오염을 최소화하기 위해, 다양한 텍스처들 및 패턴들을 가질 수 있다. 예를 들어, 장착 표면의 텍스처들은 메사들, 그루브(groove)들, 홀(hole)들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, ESC는 모듈식(modular)일 수 있고, 다수의 실리콘 및 금속성 기반의 기판들이 용이하게 교환가능하게 될 수 있는 시스템을 제공할 수 있는 것으로 발견되었다.
[0043] EUV 리소그래피 시스템(100)은 ESC에 커플링되는 냉각 시스템을 포함할 수 있다. ESC는, EUV 전력 또는 EUV 광 소스(102)로부터 흡수되는 열을 소산시키기 위해, 가스 또는 유체 냉각수에 의해 냉각될 수 있다. 예를 들어, 냉각 시스템은 헬륨 냉각 시스템 또는 물 기반의 냉각 시스템(water-based cooling system)을 이용할 수 있다.
[0044] 실리콘 웨이퍼들 및 금속성 기판들의 이용은 유리-기반 마스크들 보다 더 얇게 제조하는 것을 가능하게 할 수 있는 것으로 발견되었는데, 이는 실리콘 또는 금속성 기반의 마스크들은 초박 유리처럼 컬링(curl)되지 않아서, 마스크의 편평도를 유지하고 마스크의 마스크 왜곡에 의해 야기되는 결함을 막기 때문이다.
[0045] 또한, EUV 마스크(112)에 대해 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판들을 이용하는 것은 더 큰 포맷의 마스크들이 이용되도록 허용한다는 것을 발견하였다. 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판들은 유리-기반 기판들과 동일한 제조 제한들을 겪지 않으며, 상이한 포맷들, 사이즈들 및 형상들로 보다 용이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, EUV 마스크(112)의 사이즈는, 154 mm × 154 mm (6" × 6") 초과의 정사각형, 이를 테면 228 mm × 228 mm (9" × 9") 정사각형, 또는 심지어 308 mm × 308 mm (12" × 12") 정사각형으로 증가될 수 있다. 실리콘 및 금속성 재료들이 이용되기 때문에, 제로-열 팽창 유리-기반 마스크들과 비교하여, 큰 포맷의 마스크들이 알맞게(affordably) 생성될 수 있다.
[0046] 또한, 리소그래피 프로세스 동안 보다 큰 마스크들에 대해 보다 큰 NA(numerical aperture)가 이용될 수 있게 됨으로써, 투사 동안 수율(yield)을 증가시킬 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 228 mm × 228 mm (9" × 9") 정사각형, 또는 심지어 더 큰 308 mm × 308 mm (12" × 12") 정사각형이 이제 구현될 수 있게 되는 바, 이는 최종 제품 디바이스들에 대해 포토레지스트 웨이퍼들에 대한 낭비를 줄이고 수율을 증가시킬 수 있다.
[0047] 또한, ESC는, 이동가능한 파트(part)들 및 플랫폼들로 세그먼팅될(segmented) 수 있다. 이들 세그먼트들이 들어올려지고, 기울어지고(tilted), 조정되어, 기판의 각각의 파트가 편평한 표면 상에 놓여지도록 추가적으로 보장할 수 있다. 세그먼팅된 섹션들은 또한, 최종 제품 디바이스들에 대해 상이한 패턴들을 생성함에 있어서 다수의 마스크들이 이용되도록 허용한다.
[0048] 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판을 이용하는 EUV 마스크(112)는, 유리-기반 EUV 마스크들에 대한, 신뢰성있고 다용도적이며 저 비용의 대안을 제공한다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 유리-기반 마스크들은 취해지는 동작 온도에 대해 제로 열 팽창을 갖는 6 mm 두께의 특수화된 유리 상에 제조되는 한편, 본 발명의 실시예의 EUV 마스크(112)는 필적하는 저 열 팽창을 갖는 1 mm 두께의 열 전도성 기판 상에 제조될 수 있다.
[0049] ESC 및 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 웨이퍼를 이용하는 본 발명의 실시예는, 두꺼운 유리를 1 mm 또는 그 미만의 대안적인 기판으로 대체할 수 있다. 얇은 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판과 편평한 ESC를 결합하는 것은 유리-기반 마스크 시스템들에서 이용되는 두꺼운 유리를 대체하기 위한 기판 강성을 제공하는 것으로 발견되었다.
[0050] 실리콘 또는 금속성 기판들에 대한 냉각 시스템은 기판들로부터의 열을 소산시킴으로써 열 팽창을 막고 그리고 패턴 왜곡을 막는 것으로 발견되었다. 냉각 시스템을 갖는 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판 기반의 마스크들은 유리-기반 마스크들에 대한 보다 저 비용의 대안들인데, 왜냐하면 실리콘 또는 금속성 기판은 유리-기반 마스크들 보다 더 빠르고 저렴하게 생성될 수 있기 때문이다. 냉각 시스템은, EUV 마스크(112)의 열화를 막는 데에 중요한, 이상적인 동작 온도, 예를 들어 섭씨 100도 또는 그 미만을 유지할 수 있고, EUV 마스크(112)의 결함들을 또한 감소시킬 수 있다.
[0051] 또한, ESC 및 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판의 이용은 유리-기반 마스크들 보다 우수한 열 전도 특성들을 갖는 마스크를 제공하는 것으로 발견되었다. 유리는 불량한(bad) 열 전도체이며, 특수화된 유리의 두꺼운 폭 요건들은 불량한 열 전도 특성들을 더 악화시킨다(compound).
[0052] 이제, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 도 1의 EUV 리소그래피 시스템(100)의 예시적인 ESC(200)의 단면도가 도시되어 있다. ESC(200)는, 그 위에 장착된 EUV 마스크(202)와 같은 마스크를 가지면서 단면도로 도시되어 있다. EUV 마스크(202)는 원형 구성으로 이루어질 수 있지만, EUV 마스크(202)는 상이한 형상들 및 사이즈들로 제조될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, EUV 마스크(202)는 정사각형, 직사각형, 또는 다각형 구성을 포함할 수 있다. 도 1의 레티클 스테이지(104)는 ESC(200) 및 그 위에 장착된 EUV 마스크(202)를 유지한다.
[0053] ESC(200)는 가스 또는 액체 형태들의 냉각수(204)를 갖는 냉각 시스템을 더 포함하며, 그러한 가스 또는 액체는 각각 헬륨 또는 물을 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 냉각수(204)는, EUV 마스크(202)가 상부에 장착되는, ESC의 장착 표면(206) 가까이에서 ESC(200) 내부에서 순환할 수 있다. 냉각수(204)는 냉각 시스템에 들어가고 장착 표면(206)으로 유동한다. 냉각수(204)는 EUV 마스크(202)의 열을 흡수함으로써 그러한 EUV 마스크(202)를 냉각시킬 수 있다. EUV 마스크에 의해 가열된 냉각수(204)가 냉각 시스템 밖으로 유동하는 동안, 차가운(cold) 냉각수(204)가 들어간다. 전도성 재료들로 제조되는 EUV 마스크(202)는 낮은 동작 온도를 유지할 수 있어서, 열에 의해 야기되는 잠재적인 열화를 막을 수 있다.
[0054] ESC 냉각 시스템은 또한, EUV 마스크(202) 가까이에 복수의 터널들을 가질 수 있다. 터널들은 장착 표면(206)에 평행할 수 있으며, 그에 의해, 가스 또는 액체 형태들의 냉각수(204)가 ESC(200)의 하나의 수직 표면으로부터 터널들에 들어가고, 다른 수직 표면으로부터 빠져나오도록 허용한다. ESC(200)의 터널들은, 냉각 효율을 최적화하기 위해, EUV 마스크(202) 또는 ESC(200)의 설계에 따라 다양한 구성들로 이루어질 수 있다.
[0055] 전도체의 전극(208)이 ESC(200) 내에 매립된다(embedded). 전극(208)은 외부 전력(210)에 연결된다. 본 발명의 실시예는 단극성(mono-polar) 타입 ESC를 도시하지만, 양극성(bipolar) 타입 ESC가 또한 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 외부 전력(210)이 파워업되면(powered up), 양전하 및 음전하 둘 모두가 장착 표면(206) 및 EUV 마스크(202)의 후방 표면(back surface)(212)에 재분배된다. 양전하들이 장착 표면(206) 가까이에서 재분될 때, 음전하들은 후방 표면(212)에 재분배된다. 양전하들과 음전하들 사이의 인력이 ESC(200) 상에 EUV 마스크(202)를 "그리핑(grip)"할 수 있다.
[0056] 실리콘 웨이퍼 및 금속성 기판은 유리 보다 더 우수한 열 전도체들이다. 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판은 기판의 열 소산을 개선할 수 있고, EUV 마스크(202)의 잠재적인 열화 및 입자 오염을 추가적으로 막을 수 있으며, 결과적으로, 낮은 결함들의 마스크, 및 도 1의 칩 웨이퍼(116) 상에 프린팅되는 고 품질의 정확한 패턴을 초래할 수 있음이 발견되었다.
[0057] 이제, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 예시적인 텍스처(302)를 갖는 예시적인 ESC(300)의 평면도가 도시되어 있다. 텍스처(302)는, ESC(300)와 도 2의 EUV 마스크(202)의 접촉을 최소화하여, EUV 마스크(202)의 입자 오염을 감소시키고 열 소산을 개선하기 위해, 메사들, 그루브들, 홀들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0058] EUV 마스크(202)가 ESC(300) 상에 장착될 때, ESC(300)와 EUV 마스크(202)의 접촉 표면에서 입자 오염이 발생할 수 있다. 도 1의 EUV 광에 의해 야기되는 열은 접촉 표면에서의 입자 오염을 증폭시킬(amplify) 수 있다. 도 2의 냉각 시스템은 기판의 온도를 낮출 수 있는 한편, 텍스처(302) 또한, 접촉 표면에서의 공기 순환들을 개선함으로써 열 소산을 도울 수 있다. 텍스처(302)는 EUV 마스크(202)와 ESC(300)의 접촉 표면을 최소화할 수 있으며, 열에 의해 야기되는 마스크 왜곡 및 입자 오염을 더 감소시킬 수 있다.
[0059] 텍스처들을 갖는 ESC는 입자 오염을 감소시킬 수 있고, 더 우수한 열 소산을 위해 접촉 표면에서의 공기 순환을 개선할 수 있으며, 결과적으로, 마스크 왜곡 및 입자 오염을 감소시킬 수 있는 것으로 발견되었다.
[0060] 이제, 도 4를 참조하면, 적소에(in place) 마스크를 갖는 예시적인 ESC(400)의 평면도가 도시되어 있다. 마스크는, 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판과 같은 기판을 갖는 EUV 마스크(402)일 수 있다. EUV 마스크(402)가 ESC(400)로부터 충분한 지지를 갖도록 보장하기 위해, EUV 마스크(402)의 마스크 치수(404)는 ESC(400)의 척 치수(406) 보다 작다. EUV 마스크(402)는 ESC(400)에 정전기적으로 부착될 수 있다. ESC(400)와 EUV 마스크(402)의 접촉 표면은 텍스처링될(textured) 수 있다.
[0061] 실리콘 또는 금속성 재료들의 활용으로 인해, EUV 마스크(402)는 더 큰 사이즈, 예를 들어 154 mm × 154 mm (6" × 6") 초과의 사이즈로 제조될 수 있고, 기판들이 더 이상 정사각형들로 제한되는 것이 아니라 다양한 형상들이 될 수 있는 것이 가능해진다.
[0062] 약간 더 큰 사이즈로 된(sized) ESC(400)는 제조 프로세스들 동안 그러한 ESC(400) 상에 장착되는 EUV 마스크(402)의 편평도 및 강성을 유지할 수 있는 것으로 발견되었다. 마진(margin)(408)은, ESC(400) 상에 EUV 마스크(402)를 장착할 때 오정렬 또는 손상을 최소화할 수 있다.
[0063] 이제, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서의, 반도체 디바이스를 제조하기 위한 방법(500)의 흐름도가 도시되어 있다. 방법(500)은: 블록(502)에서, 극자외선(EUV) 광 소스로부터의 EUV 광을 반사 렌즈 시스템을 통해 지향시키는 단계; 블록(504)에서, 반사 렌즈 시스템에 EUV 마스크를 삽입하는 단계 ― EUV 마스크는, 브래그 반사체를 형성하는 다층 스택 및 기판을 갖고, 미리 결정된 기판 편평도를 갖는, 열 전도성의 평활한 기판을 구비한 기판 및 다층 스택은, 미리 결정된 척 편평도를 갖는, 열 전도성이며 평활한 척의 표면 상에 유지됨 ― ; 및 블록(506)에서, 반도체 디바이스를 형성하기 위해 반도체 기판 상으로 EUV 마스크의 패턴을 반사시키는 단계를 포함한다.
[0064] 제조 프로세스 흐름은 예시적인 것이며, 리소그래피 시스템들의 다른 잘 알려진 컴포넌트들은 포함하지 않는다. 리소그래피 시스템의 다른 잘 알려진 컴포넌트들은 명확성을 위해 설명에서 생략됨을 이해해야 한다.
[0065] 실리콘 웨이퍼 또는 금속성 기판, 또는 다른 저 열 팽창 및 고 열 전도율 기판들을 갖는 EUV 마스크는 더 얇고 더 크게 제조될 수 있고, 더 우수한 열 소산을 가질 수 있어서, 결과적으로 마스크 결함들을 감소시키는 것으로 발견되었다. EUV 마스크를 유지하는 ESC의 텍스처들은 기판의 입자 오염을 감소시킬 수 있다. EUV 마스크 및 척 어셈블리를 갖는 리소그래피 시스템은 칩 웨이퍼들 상에 정확한 패턴 또는 다수의 패턴들을 프린팅할 수 있으며, 결과적으로 결함들을 감소시켜서, 제조 비용을 감소시키고, 더 큰 포맷의 마스크를 활용할 수 있게 한다.
[0066] 결과적인 방법, 프로세스, 장치, 디바이스, 제품, 및/또는 시스템은, 간단하고, 비용-효과적이며, 복잡하지 않고, 매우 다용도적이며, 정확하고, 섬세하며, 효과적이고, 그리고, 편리한, 효율적인, 그리고 경제적인 제조, 어플리케이션 및 활용을 위해, 공지된 컴포넌트들을 적응시킴으로써(adapt) 구현될 수 있다.
[0067] 본 발명의 실시예들의 다른 중요한 양상은, 본 발명이, 비용들을 감소시키고, 시스템들을 단순화하며, 성능을 증가시키는 역사적인 경향을 유용하게 지원하고 서비스한다는 점이다.
[0068] 본 발명의 실시예들의 이러한 그리고 다른 유용한 양상들은 결과적으로 기술의 상태를 적어도 다음 레벨로 진일보시킨다(further).
[0069] 본 발명은 특정한 최상의 모드와 함께 설명되었지만, 전술한 설명을 고려하여, 많은 대안들, 수정들, 및 변형들이 당업자에게 자명할 것이라는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은, 포함된 청구항들의 범위 내에 있는 그러한 모든 대안들, 수정들, 및 변형들을 포괄하도록 의도된다. 지금까지 본원에서 열거되거나 첨부된 도면들에 도시된 모든 사항들은 예시적이고 비-제한적인 의미로 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. 반도체 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    극자외선(extreme ultraviolet, EUV) 광 소스로부터의 EUV 광을 반사 렌즈 시스템(reflective lens system)을 통해 지향시키는(directing) 단계;
    상기 반사 렌즈 시스템에 EUV 마스크를 삽입하는(interposing) 단계 ― 상기 EUV 마스크는, 브래그 반사체(Bragg reflector)를 형성하는 다층(multi-layer) 스택 및 기판을 갖고, 미리 결정된 기판 편평도(flatness)를 갖는, 열 전도성의 평활한(smooth) 기판을 구비한 상기 기판 및 상기 다층 스택은, 미리 결정된 척(chuck) 편평도를 갖는, 열 전도성이며 평활한 척의 표면 상에 유지됨 ― ; 및
    상기 반도체 디바이스를 형성하기 위해 반도체 기판 상으로 상기 EUV 마스크의 패턴을 반사시키는 단계를 포함하는,
    반도체 디바이스를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 갖는 상기 EUV 마스크를 삽입하는 것은, 특수화된(specialized) 얇은 강성(rigid) 재료 기판들, 실리콘 웨이퍼, 또는 금속성(metallic) 기판들을 갖는 상기 EUV 마스크를 삽입하는 것을 포함하는,
    반도체 디바이스를 제조하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 EUV 마스크를 삽입하는 단계는, 1 mm 또는 그 미만의 결합된(combined) 두께를 가지면서, 상기 척의 표면 상에 상기 EUV 마스크를 정전기적으로 유지하는 단계를 포함하는,
    반도체 디바이스를 제조하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 척의 표면 상에 유지되는 상기 EUV 마스크를 삽입하는 것은, 텍스처링된 장착 표면(textured mounting surface)을 갖는 상기 척의 표면 상에 유지되는 상기 EUV 마스크를 삽입하는 것을 포함하고, 상기 텍스처링된 장착 표면은 메사(mesa)들, 그루브(groove)들, 홀(hole)들, 또는 이들의 조합을 갖는,
    반도체 디바이스를 제조하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 척의 표면 상에 유지되는 상기 EUV 마스크를 삽입하는 것은, 섭씨 100도 또는 그 미만의 동작 온도 범위에서, 상기 EUV 마스크 가까이에서 가스 또는 액체 냉각수(coolant)를 이용하는 냉각 시스템을 갖는 상기 척의 표면 상에 유지되는 상기 EUV 마스크를 삽입하는 것을 포함하는,
    반도체 디바이스를 제조하는 방법.
  6. EUV 리소그래피 시스템으로서,
    EUV 광 소스;
    미리 결정된 척 편평도를 가지는 표면을 갖는, 열 전도성이며 평활한 척; 및
    상기 EUV 광 소스로부터의 EUV 광을 상기 척의 표면 위로 지향시키기 위한 반사 렌즈 시스템을 포함하는,
    EUV 리소그래피 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 척은 섭씨 100도 또는 그 미만의 동작 온도 범위에 있는,
    EUV 리소그래피 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 척은, EUV 마스크 가까이에서 가스 또는 액체 냉각수를 이용하는 냉각 시스템을 포함하는,
    EUV 리소그래피 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 척은 텍스처링된 장착 표면을 포함하며, 상기 텍스처링된 장착 표면은 메사들, 그루브들, 홀들, 또는 이들의 조합을 갖는,
    EUV 리소그래피 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 척은 정전 척인,
    EUV 리소그래피 시스템.
  11. EUV 마스크로서,
    브래그 반사체 형태의 다층 스택; 및
    상기 다층 스택 아래의 기판을 포함하며,
    미리 결정된 기판 편평도 및 열 전도성의 평활한 표면을 갖는 상기 기판 및 상기 다층 스택은, 미리 결정된 척 편평도를 갖는, 열 전도성이며 평활한 척의 표면 상에 유지되는,
    EUV 마스크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판은, 1 mm 또는 그 미만의 결합된 두께를 가지면서, 상기 척의 표면 상에 정전기적으로 유지되는 금속성 기판 또는 실리콘 웨이퍼인,
    EUV 마스크.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 척은, 섭씨 100도 또는 그 미만의 동작 온도 범위에서, 상기 기판 가까이에서 가스 또는 액체 냉각수를 이용하는 냉각 시스템을 갖는 ESC 인,
    EUV 마스크.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 척은 텍스처링된 장착 표면을 포함하며, 상기 텍스처링된 장착 표면은 메사들, 그루브들, 홀들, 또는 이들의 조합을 갖는,
    EUV 마스크.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 EUV 마스크는 복수의 형상들 및 154 mm × 154 mm 또는 그 초과의 치수들을 갖는,
    EUV 마스크.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102374206B1 (ko) 2017-12-05 2022-03-14 삼성전자주식회사 반도체 장치 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064391A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Canon Inc 光学部材の冷却方法、冷却装置、露光装置、及び、デバイスの製造方法
JP2010122304A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Dainippon Printing Co Ltd 反射型マスクブランクス、反射型マスク、反射型マスクブランクスの製造方法、および、反射型マスクの製造方法
JP2011228744A (ja) * 2006-01-12 2011-11-10 Asahi Glass Co Ltd Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク
WO2013062104A1 (ja) * 2011-10-28 2013-05-02 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクの製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8192484B2 (en) * 2000-12-12 2012-06-05 Cardiatis S.A. Stent for blood flow improvement
US6897940B2 (en) * 2002-06-21 2005-05-24 Nikon Corporation System for correcting aberrations and distortions in EUV lithography
KR100566152B1 (ko) * 2002-08-30 2006-03-31 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피장치 및 디바이스 제조방법
JP4311711B2 (ja) * 2003-02-24 2009-08-12 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
JP3894562B2 (ja) 2003-10-01 2007-03-22 キヤノン株式会社 基板吸着装置、露光装置およびデバイス製造方法
JP3814598B2 (ja) * 2003-10-02 2006-08-30 キヤノン株式会社 温度調整装置、露光装置及びデバイス製造方法
JP2005150527A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Canon Inc 保持装置、それを用いた露光装置およびデバイス製造方法
US7081956B1 (en) 2003-12-04 2006-07-25 Advanced Micro Devices, Inc. Method and device for determining reflection lens pupil transmission distribution and illumination intensity distribution in reflective imaging system
US7407729B2 (en) 2004-08-05 2008-08-05 Infineon Technologies Ag EUV magnetic contrast lithography mask and manufacture thereof
DE202006007122U1 (de) 2006-05-03 2006-09-07 Retzlaff, Udo, Dr. Mobiler, transportabler, elektrostatischer Substrathalter aus Halbleitermaterial
US7817252B2 (en) 2006-09-29 2010-10-19 Intel Corporation Holder for carrying a photolithography mask in a flattened condition
JP2009194204A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Nikon Corp 露光装置、露光システムおよびデバイス製造方法
JP5073835B2 (ja) * 2008-11-26 2012-11-14 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク用基板
WO2011018295A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 Asml Netherlands B.V. Euv radiation system and lithographic apparatus
JP5732257B2 (ja) * 2010-01-15 2015-06-10 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置、デバイス製造方法およびコンピュータ読取可能媒体
JP2012043992A (ja) * 2010-08-19 2012-03-01 Nikon Corp 清掃装置、清掃方法、露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法
US8426085B2 (en) * 2010-12-02 2013-04-23 Intermolecular, Inc. Method and apparatus for EUV mask having diffusion barrier
US8520360B2 (en) 2011-07-19 2013-08-27 Lam Research Corporation Electrostatic chuck with wafer backside plasma assisted dechuck
US9383637B2 (en) * 2012-03-23 2016-07-05 Hoya Corporation Substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank for EUV lithography, method of manufacturing reflective mask for EUV lithography and method of manufacturing semiconductor device
JP3199713U (ja) * 2012-09-07 2015-09-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 薄型基板のための携帯用静電チャックキャリア
JP2014127630A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Asahi Glass Co Ltd Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクおよびその製造方法
US9612521B2 (en) * 2013-03-12 2017-04-04 Applied Materials, Inc. Amorphous layer extreme ultraviolet lithography blank, and manufacturing and lithography systems therefor
NL2012452A (en) * 2013-04-09 2014-10-13 Asml Netherlands Bv Support structure, associated apparatusses and methods.
US9405204B2 (en) * 2013-09-18 2016-08-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of overlay in extreme ultra-violet (EUV) lithography

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064391A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Canon Inc 光学部材の冷却方法、冷却装置、露光装置、及び、デバイスの製造方法
JP2011228744A (ja) * 2006-01-12 2011-11-10 Asahi Glass Co Ltd Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク
JP2010122304A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Dainippon Printing Co Ltd 反射型マスクブランクス、反射型マスク、反射型マスクブランクスの製造方法、および、反射型マスクの製造方法
WO2013062104A1 (ja) * 2011-10-28 2013-05-02 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクの製造方法

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Publication number Publication date
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