KR20160102496A - 자외선 리소그래피를 위한 유리 세라믹 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

극자외선 마스크 및 그의 제조 방법은: 유리-세라믹 블록을 제공하는 단계; 유리-세라믹 블록으로부터 유리-세라믹 기판을 형성하는 단계; 및 유리-세라믹 기판 상에 평탄화 층을 증착시키는 단계를 포함한다.

Description

자외선 리소그래피를 위한 유리 세라믹 및 그의 제조 방법{GLASS CERAMIC FOR ULTRAVIOLET LITHOGRAPHY AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
관련 출원(들)에 대한 상호-참조
[0001] 본 출원은, 2013년 12월 22일에 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제 61/919,780 호의 이익 향유를 주장하며, 상기 출원의 주제는, 상기 출원에 대한 참조에 의해 본원에 통합된다.
[0002] 본 발명은 일반적으로, 극자외선 리소그래피 시스템들(extreme ultraviolet lithography systems)을 위한 유리-세라믹(glass-ceramic)에 관한 것이다.
[0003] 극자외선 리소그래피(EUVL, 또한, 연질 x-선 투사 리소그래피(soft x-ray projection lithography)로 공지됨)는, 0.13 미크론의, 및 그보다 더 작은, 최소 피쳐(feature) 크기의 반도체 디바이스들의 제조를 위한, 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(EUV) 시스템들은 광의 투과(transmission)에 의해서보다 반사(reflection)에 의해서 작업(work)한다. 비-반사성 흡수체(absorber) 마스크 패턴으로 코팅된, 반사성 엘리먼트, 또는 마스크 블랭크, 및 거울들 또는 렌즈 엘리먼트들의 시리즈의 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, EUV 광을 강하게 반사하는 코팅들을 갖는 기판들을 사용함으로써 획득되어왔다.
[0006] 마스크들에서 문제들을 야기하는 다양한 종류들(classes)의 결함들이 반도체 프로세싱 기술에 존재한다. 흑결함들(opaque defects)은 전형적으로, 광이 반사되어야 할 때에 광을 흡수하는, 마스크 패턴 또는 다층 코팅들의 정상부 상의 입자들에 의해 야기된다. 백결함들(clear defects)은 전형적으로, 다층 코팅들의 정상부 상의 마스크 패턴의 핀홀들에 의해 야기되는데, 광이 흡수되어야 할 때 이러한 핀홀들을 통해 광이 반사된다. 상 결함들(phase defects)은 전형적으로, 반사된 광의 상의 전이부들(transitions)을 야기하는, 다층 코팅들 아래의 표면 변화들 및 스크래치들에 의해 야기된다.
[0007] 이러한 상 전이부들은, 반도체 웨이퍼의 표면 상의 레지스트에서 노출될 패턴을 왜곡(distort)시키거나 변경(alter)시키는, 광 파 간섭 효과들(light wave interference effects)을 초래한다. 입자 결함들을 감소시키거나 제거하는 데에 진전(progress)이 이루어지고 마스크들에서의 흑결함 및 백결함의 보수(repair)에 대한 작업이 이루어지기는 했지만, 상 결함들의 문제를 다루기 위해서 지금까지 아무것도 이루어지지 않았다.
[0008] 과거에, 심자외선 리소그래피를 위한 마스크 블랭크들은 일반적으로 유리로 만들어졌지만, 극자외선 리소그래피를 위해서는, 실리콘 또는 초 저 열팽창(ultra low thermal expansion) 재료들이 대안들로서 제안되어왔다. 블랭크가 유리로 만들어지든, 초 저 열팽창 재료로 만들어지든, 또는 실리콘으로 만들어지든, 마스크 블랭크의 표면은, 연마재(abirasive)를 사용하는 기계적 폴리싱에 의해, 가능한 평활하게(smooth) 만들어진다. 그러한 프로세스 뒤에 남는 스크래치들은 종종, "스크래치-딕(dig)" 마크들로서 지칭되며, 이들의 깊이 및 폭은 마스크 블랭크를 폴리싱하는 데에 사용된 연마재(abrasive)의 입자들의 크기에 따른다. 가시광선(visible) 및 심자외선 리소그래피의 경우, 이러한 스크래치들은, 반도체 웨이퍼 상의 패턴에 상 결함들을 야기하기에는 너무 작다. 그러나, 극자외선 리소그래피의 경우에, 스크래치-딕 마크들은, 이들이 상 결함들로서 나타날 것이기 때문에, 상당한 문제이다.
[0009] EUV 리소그래피를 위해 요구되는 짧은 조사(illumination) 파장들 때문에, 사용되는 패턴 마스크들은, 현재의 리소그래피에서 사용되는 투과성 마스크들 대신에, 반사성 마스크여야 한다. 반사성 마스크는 몰리브덴 및 실리콘의 교번하는 얇은 층들의 정밀한 스택으로 구성되고, 이는 Bragg 반사체(reflector) 또는 거울을 생성한다. 작은 피쳐 크기 및 다층 스택의 본성 때문에, 상부에 다층 스택이 증착되는 기판의 표면에서의 임의의 결점들(imperfections)이 확대될 것이고, 최종 생성물에 영향을 줄 것이다. 수 나노미터 스케일의 결함들은, 마감처리된(finished) 마스크 상에, 프린트 가능한(printable) 결함들로서 나타날 수 있으며, 다층 스택의 증착 이전에, 마스크 블랭크의 표면으로부터 제거될 필요가 있다.
[0010] 일반적인 결점들은 피트들(pits), 스크래치들, 및 입자들을 포함한다. 일반적인 세정 기술들은 많은 입자들을 제거하지만, 새로운 피트들을 생성하거나 이미 존재하는 피트들을 증폭시킨다. 피트들은 폴리싱 또는 세정 프로세스로부터 올 수 있거나, 컷팅 및 폴리싱 프로세스 동안 노출되는, 기판 재료 자체의 결함들(flaws) 또는 개재물들(inclusions)로부터 올 수 있다. 추가적인 폴리싱이, 표면의 피트들을 제거하는 데에 사용될 수 있지만, 그러한 프로세스에서 새로운 피트들이 노출되거나 야기될 위험성이 존재하며, 이는, 기판 표면을 평활화하고(smooth) 평탄화하는(planarize) 데에 폴리싱을 단독으로 사용하는 것의 유용성을 제한한다. 기판을 평활화하기 위한 다른 방법은 레이저 또는 플라즈마 어닐링이다. 이러한 기술들은 유리 기판의 얇은 표면 층을 용융시키고(melt) 리플로우(reflow)시켜서, 국부적인 결함들을 제거한다. 문제는, 이러한 기술들은 기판 표면에 더 긴 범위의 거칠기 또는 리플들(ripples)을 유도하여, EUV 마스크들을 위해 요구되는 기판 편평도(flatness)를 제공하지 않는다는 점이다.
[0011] 전자 컴포넌트들의 점점 더 작은 피쳐 크기에 대한 필요성을 고려하여, 이러한 문제들에 대한 답들을 찾는 것이 점점 더 중요해진다. 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.
[0012] 이러한 문제들에 대한 해결책들이 오랫동안 탐색되어 왔지만, 이전의 발전들은 어떠한 해결책들도 교시하거나 제안하지 않았고, 따라서, 이러한 문제들에 대한 해결책들은 오랫동안 당업자에게 발견되지 않았다.
[0013] 본 발명은: 유리-세라믹 블록을 제공하는 단계; 유리-세라믹 블록으로부터 유리-세라믹 기판을 형성하는 단계; 및 유리-세라믹 기판 상에 평탄화 층을 증착시키는 단계를 포함하는 극자외선 기판의 제조 방법을 제공한다.
[0014] 본 발명은, 유리-세라믹 기판을 진공에 위치시키기 위한 진공 챔버; 평탄화 층을 유리-세라믹 기판 위에 증착시키기 위한 제 1 증착 시스템; 및 유리-세라믹 기판을 진공으로부터 제거하지 않고, 평탄화 층 상에 다층 스택을 증착시키기 위한 제 2 증착 시스템을 포함하는 통합형 극자외선 블랭크 생산 시스템을 제공한다.
[0015] 본 발명의 특정 실시예들은 상기 언급된 것들 대신에 또는 그에 부가하여 다른 단계들 또는 엘리먼트들을 갖는다. 그러한 단계들 또는 엘리먼트는, 첨부된 도면들을 참조하여 취해질 때, 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 당업자에게 자명해질 것이다.
[0016] 도 1은 통합형 극자외선 마스크 생산 시스템이다.
[0017] 도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 EUV 마스크의 베이스 부분의 단면도이다.
[0018] 도 3a는, 제조의 초기 EUV 마스크 생성 단계(phase)에서의 유리-세라믹 블록이다.
[0019] 도 3b는, 제조의 경화 단계에서의, 도 2의 베이스 부분이다.
[0020] 도 3c는, 제조의 적층-형성(stacking-formation) 단계에서의, 도 3b의 구조이다.
[0021] 도 4는, 도 3b의 EUV 마스크를 위한, 도 2의 베이스 부분을 제조하기 위한 방법이다.
[0022] 도 5는 도 2의 베이스 부분(200)의 예시적인 평면도이다.
[0023] 도 6은 초-저 결함들을 갖는, 도 3c의 EUV 마스크를 만들기 위한 방법이다.
[0024] 도 7은 도 3c의 EUV 마스크를 만들기 위한 대안적인 방법이다.
[0025] 도 8은 EUV 리소그래피 시스템을 위한 광학 트레인(optical train)이다.
[0026] 도 9는 EUV 리소그래피 시스템이다.
[0027] 이하의 실시예들은, 당업자가 본 발명품을 만들고 사용할 수 있도록, 충분히 상세하게 설명된다. 본 개시물에 기초하여 다른 실시예들이 명백할 것이고, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고, 시스템, 프로세스, 또는 기계적 변화들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.
[0028] 이하의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 세부 사항들이 주어진다. 그러나, 본 발명은 이러한 구체적인 세부 사항들 없이 실시될 수 있음이 자명할 것이다. 본 발명을 불분명하게 하는 것을 피하기 위해, 몇몇 잘 공지된 컴포넌트들 및 회로들, 시스템 구성들, 및 프로세스 단계들은 상세하게 개시되지 않는다.
[0029] 시스템의 실시예들을 나타내는 도면들은 반-도식적(semi-diagrammatic)이고 실척이 아니며(not to scale), 특히, 치수들 중 몇몇은, 표현의 명료함을 위해, 도면들을 도시할 때 과장되게 도시된다. 유사하게, 도면들의 시점들(views)은 설명의 용이함을 위해 일반적으로 유사한 배향들을 보여주지만, 도면들에서의 이러한 묘사는 대부분의 경우에 임의적인 것이다. 일반적으로, 본 발명은 임의의 배향으로 작동될 수 있다.
[0030] 다수의 실시예들이 공통으로 몇몇 피쳐들을 갖는 것으로 개시되고 설명되는 경우, 예시, 설명, 및 이들의 이해에 대한 명료함 및 용이함를 위해, 유사한 그리고 동일한 피쳐들은 유사한 참조 번호들로 설명될 것이다.
[0031] 설명의 목적들을 위해, 본원에서 사용되는 "수평의" 라는 용어는, 마스크 블랭크의 배향과 상관없이, 마스크 블랭크의 표면 또는 평면에 평행한 평면으로 정의된다. "수직하는" 이라는 용어는, 그렇게 정의된 수평에 수직인 방향을 지칭한다. "위(above)", "아래(below)", "바닥부(bottom)", "정상부(top)", "측(side)("측벽"에서처럼)", "더 높은(higher)", "더 낮은(lower)", "상부(upper)", "위에(over)", 및 "하에서(under)" 와 같은 용어들은, 도면들에서 도시된 바와 같이, 수평 평면에 대해서 정의된다. "상에서(on)" 라는 용어는 엘리먼트들 간의 직접 접촉이 있음을 나타낸다.
[0032] 본원에서 사용되는 "프로세싱" 이라는 용어는, 설명되는 구조를 형성할 때 요구되는 바와 같이, 포토레지스트 또는 재료의 증착, 패터닝, 노출, 현상(development), 에칭, 세정, 및/또는 포토레지스트 또는 재료의 제거를 포함한다.
[0033] 본 발명은, (또한 연질 x-선 투사 리소그래피로 공지된) 극자외선 리소그래피(EUV/EUVL)에서 사용하기 위한 기판들, 예컨대, 유리-세라믹 기판들의 평탄화를 위한 시스템 및 방법이다. EUV는 더 작은, 최소 피쳐 크기의 반도체 디바이스들을 생산하는 데에 사용될 수 있다.
[0034] 유리-세라믹들은 EUVL 어플리케이션들을 위해 매우 적합한 많은 특성들을 포함하지만, 유리-세라믹들을 완전히 비결정질(amorphous)이 아니도록 만드는 결정질 상들(crystalline phases)이 유리-세라믹들에 존재한다. 유리-세라믹들의 표면은, 특히 폴리싱 이후에, EUVL 시스템들의 설계 및 치수 사양들을 충족시키기에는 너무 거칠(rough) 수 있다. 평탄화 층, 예컨대, CVD 프로세스로부터의 층이, 유리-세라믹들의 폴리싱 및 거칠기 제한들을 극복하기 위해 사용될 수 있음이 발견되었다.
[0035] 이제 도 1을 참조하면, 통합형 극자외선 마스크 생산 시스템(100)이 도면에 도시된다. 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)은, 기판들(104)이 내부로 로딩되는 기판 로딩 및 캐리어 취급(handling) 시스템(102)을 포함한다. 전단(frontend) 인터페이스 또는 에어록(airlock)(106)은 웨이퍼 취급 진공 챔버(108)로의 액세스를 제공한다.
[0036] 전단 인터페이스의 기능은, 로드-포트들 사이의 기판들(104)을 메인프레임 또는 웨이퍼 취급 진공 챔버(108)로 이동시키는 것이다. 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)의 챔버들은 진공 또는 대기압(atmospheric pressure)을 포함할 수 있다.
[0037] 도시된 실시예에서, 웨이퍼 취급 진공 챔버(108)는 2개의 진공 챔버들, 즉, 제 1 진공 챔버(110) 및 제 2 진공 챔버(112)를 포함한다. 제 1 진공 챔버(110) 내에는 제 1 웨이퍼 취급 시스템(114)이 있고, 제 2 진공 챔버(112) 내에는 제 2 웨이퍼 취급 시스템(116)이 있다.
[0038] 웨이퍼 취급 진공 챔버(108) 또는 메인프레임은, 다양한 다른 시스템들의 부착을 위해, 챔버 둘레(periphery) 주위에 복수의 포트들 및 증착 챔버들을 갖는다. 제 1 진공 챔버(110)는 탈기(degas) 시스템(118), 제 1 물리 기상 증착 시스템(120), 제 2 물리 기상 증착 시스템(122), 및 사전 세정(preclean) 시스템(124)을 갖는다.
[0039] 제 2 진공 챔버(112)는, 제 2 진공 챔버(112)에 연결된, 제 1 다수-캐소드(multi-cathode) 소스(126), 유동 가능한 화학 기상 증착(FCVD) 시스템(128), 경화 시스템(130), 및 제 2 다수-캐소드 소스(132)를 갖는다.
[0040] 제 1 웨이퍼 취급 시스템(114)은, 제 1 진공 챔버(110)의 둘레 주위의 다양한 시스템들 및 에어록(106) 사이에서, 그리고 연속적인 진공(continuous vacuum)의 슬릿 밸브들을 통해서, 웨이퍼(134)와 같은 웨이퍼들을 이동시킬 수 있다. 제 2 웨이퍼 취급 시스템(116)은, 웨이퍼들을 연속적인 진공에서 유지하면서, 제 2 진공 챔버(112) 주위에서 웨이퍼들, 예컨대, 제 2 웨이퍼(136)를 이동시킬 수 있다. 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)은 EUV 마스크들을 제조하기 위한 이상적인 환경을 제공한다는 것이 밝혀졌다.
[0041] 이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 EUV 마스크의 베이스 부분(200)의 단면도가 도면에 도시된다. 베이스 부분(200)은 유리-세라믹 기판(202) 및 평탄화 층(204)을 포함할 수 있다.
[0042] 유리-세라믹 기판(202)은 다결정 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 유리-세라믹 기판(202)은, 초-저 열팽창 계수를 갖는, 제로더(Zerodur) 또는 다른 유리-세라믹 재료를 포함할 수 있다. 유리-세라믹 기판(202)은 리튬 알루미노-실리케이트(lithium alumino-silicate)를 포함할 수 있고, 플러스(plus) 또는 마이너스(minus) 0.007 x 10-7/K의 열팽창 계수(CTE)를 포함할 수 있다. EUV 투사 리소그래피 프로세스 동안, 초-저 열팽창 계수가, 최소의 반도체 디바이스들 상으로의 프린팅된 이미지에 대한 왜곡을 방지하기 때문에, EUVL 시스템들에서 사용되는 기판들에 대해서, 플러스 또는 마이너스 0.007 x 10-7/K의 CTE가 요구된다.
[0043] 유리-세라믹 기판(202)은, 개재물들, 버블들(bubbles), 및 내부 흠(internal stria)이 거의 없이, 높은 3차원 균질성(high three-dimensional homogeneity)을 포함할 수 있다. 유리-세라믹 기판(202)은 비-다공성(non-porous)일 수 있고, 코팅들에 대한 높은 친화력(affinity)을 가질 수 있다. 예컨대, 유리-세라믹 기판(202)은 산 및 알칼리에 대해 매우 저항성인 재료를 포함할 수 있음이 발견되었다. 산 및 알칼리에 대한 저항성 때문에, 유리-세라믹 기판(202), 예컨대, 제로더는, 반복되는 코팅들, 증착 단계들, 처리들, 에칭, 또는 이들의 조합을 겪는 기판들에게 강하고 저항적인 표면을 제공한다는 것이 발견되었다.
[0044] EUVL에서 사용되는 기판들은, 리소그래피 프린팅 프로세스에서 결함들을 방지하기 위해, 매우 낮은 HSFR(high spacial frequency roughness)을 필요로 한다. 유리-세라믹 구조들은, 폴리싱이, 낮은 HSFR을 달성하는 것을 어렵게 만드는데, 이는, 유리-세라믹 구조들의 폴리싱은 유리 표면에서 피트들 및 결함들의 생성을 초래하기 때문이며, 그러한 생성은 또한, 리소그래피 프린팅 프로세스에 부정적인 영향을 끼친다.
[0045] 유리-세라믹 기판(202)의 기판 정상부 표면(201)은, 피트들, 스크래치들, 및 입자들과 같은 결점들(203)을 포함할 수 있는데, 이는, 연마재를 이용하는 화학적 기계적 폴리싱(CMP)과 같은 폴리싱 방법으로부터 초래된다. 그러한 프로세스 이후에 남는 스크래치들은 종종, "피트들" 및/또는 "스크래치-딕" 마크들로 지칭되고, 이들의 깊이 및 폭은, 유리-세라믹 기판(202)을 폴리싱하는 데에 사용되는 연마재의 입자들의 크기에 따른다.
[0046] EUVL 시스템들에서 요구되는 전체적인 전역 편평도(global flatness) 및 낮은 HSFR을 달성하기 위해, 평탄화 층(204)이 기판 정상부 표면(201) 상에 형성될 수 있다. 평탄화 층(204)은, 저-k 유전체를 포함하는 유동 가능한 화학 기상 증착(CVD) 필름들을 포함할 수 있다. 평탄화 층(204)은 100옹스트롬(Å) 내지 10마이크로미터(㎛)의 범위의 층 폭 또는 층 두께(207)를 포함할 수 있다.
[0047] 평탄화 층(204)은 실리콘 탄소 산소 필름, 실리콘 질소 필름, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 평탄화 층(204)은, 30:1의 종횡비를 갖는 비-탄소 액체 유동 가능한 CVD(FCVD)를 포함할 수 있다. 평탄화 층(204)은 후속 제조 단계들에서 경화될 수 있다. 평탄화 층(204)에 대한 실리콘 탄소 산소 필름의 사용은, EUVL 마스크에 결함들을 야기할 수 있는 입자들의 위험을 감소시키는 UV 경화를 허용하는 것으로 밝혀졌다.
[0048] CVD 필름의 평탄화 층(204)은, 폴리싱 이후에 유리-세라믹 기판(202) 상의 결점들(203) 중 임의의 것을 충전하거나(fill) 매립하기(bury) 위해, 국부적으로(locally) 유동 가능하다. 평탄화 층(204)을 갖는 유리-세라믹 기판(202)은 편평하고(flat) 평활한 최종 표면을 초래한다는 것이 발견되었다. 예컨대, 평탄화 층(204)의 층 정상부 표면(205)은 0.6나노미터(nm) 제곱 평균(rms; root means square) 미만의 표면 거칠기를 생성할 수 있다. 표면 거칠기, 예컨대, 특히 HSFR은 유리-세라믹 기판(202)의 개시(starting) 거칠기보다 더 낮다.
[0049] 평탄화 층(204)에 대해서 사용되는 전구체들은, 유리-세라믹 기판(202)의 특성들을 변화시키지 않고 기판 정상부 표면(201)의 표면을 평탄화하는 유동 가능한 증착 층을 생산하기 위한, 테트라에틸 오르쏘실리케이트(TEOS; tetraethyl orthosilicate), 테트라메틸 오르쏘실리케이트(TMOS; tetramethyl orthosilicate), 옥타메틸사이클로테트라실록산(OMCTS; octamethylcyclotetrasiloxane), 트리실라민(TSA; trisiylamine), 유사한 CVD/FCVD 화합물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0050] 평탄화 층(204)은, 유리-세라믹 기판(202)의 개시 거칠기와 상관없이, 0.6나노미터 rms 미만의 표면 거칠기를 달성할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 평탄화 층(204)의 유동 가능한 특성들은 기판 정상부 표면(201) 상에 존재할 수 있는 결점들(203) 중 임의의 것을 충전하고 매립한다. 평탄화 층(204)은 또한, 기판 정상부 표면(201)의 전역 편평도를 균등화할(equalize) 수 있다. 따라서, 평탄화 층(204)은 유리-세라믹 재료들, 예컨대, 제로더의 폴리싱 저항 문제들을 극복할 수 있다.
[0051] 또한, 평탄화 층(204)의 유동 가능한 CVD 필름들은, 표면 결함들, 예컨대, 피트들, 입자들, 및 스크래치들을 평활화하거나 평탄화하기 위해, 유리-세라믹들, 예컨대, 제로더 상에 증착될 수 있음이 발견되었다. 유동 가능한 CVD 필름들은, 저 k(SiCO) 또는 유사한 케미스트리(chemistry)를 사용하여 진공 챔버에서 증착될 수 있다. 저 k는 저-k 유전체를 지칭하고, 이는, 실리콘 다이옥사이드에 대해서 일정한 작은 유전 상수를 갖는 재료이다.
[0052] 예컨대, CVD 필름은, 실리콘, 산소, 탄소, 질소, 또는 이들의 조합을 갖는 화합물들을 포함할 수 있고, 이는, 0.6nm rms 미만의 국부적인 거칠기를 갖는 층을 제공하기 위해 유동할 수 있다. CVD 필름은 국부적으로 유동 가능하며 그래서, 기판 결함들을 충전하고 매립하면서, 편평하고 평활한 최종 표면을 생성한다.
[0053] 표면 거칠기, 또는 특히 HSFR은 개시 유리-세라믹 기판보다 더 낮다. 유리-세라믹 기판(202)을 평탄화하는 이러한 방법은, 폴리싱 단독에 의해 가능한 것보다 더 낮은 HSFR을 필요로 하는 어플리케이션들에 대해서 기판이 활용되는 것을 허용한다는 것이 발견되었다. TEOS, TMOS, OMCTS, TSA, 또는 이들의 조합을 갖는 평탄화 층(204)을 유리-세라믹 기판(202) 상에서 사용하는 것의 본 발명의 다른 이점은, 평탄화 층(204)은 유리-세라믹 기판(202)과 직접 반응하지 않고 따라서, 유리-세라믹 기판(202)의 원하는 특성들을 변화시키지 않고 평탄화 이익들을 제공한다는 것이다. 평탄화 층(204)은 낮은 HSFR, 기판에 대한 증가된 구조적 안정성, 및 유리-세라믹 기판(202)에 대한 증가된 응력 보호를 제공할 수 있다는 점이 발견되었다.
[0054] 유동 가능한 CVD 평탄화는, 추가적인 증착 또는 사용을 위해 표면을 준비시키도록, 임의의 폴리싱 단계에 후속하여 사용될 수 있다. 평탄화 층(204)의 적용 또는 유동 가능한 CVD 평탄화에 앞서서 사용되는 폴리싱은 유동 가능한 CVD 필름에 영향을 주지 않고, 그래서 유리-세라믹 기판(202)은, 이러한 폴리싱 기술들이 초래하는 HSFR에 대한 많은 우려 없이, 최선의 가능한 전역 편평도를 달성하도록 폴리싱될 수 있다.
[0055] 증착되는 유동 가능한 CVD 필름은 즉시 증착될 수 있거나, 또는 CMP, 이온 빔 폴리싱, 및 자기 유동 폴리싱(magneto rheological polishing)을 포함하여 임의의 폴리싱 프로세스를 사용하여 더 평활화될 수 있다. 평탄화 층(204)을 위한, 저 k, 예컨대, SiCO를 갖는 CVD 필름의 사용은, 유리-세라믹 기판들에 대한 사용을 위한 내구성 및 낮은 비용 재료들을 제공하는 것이 발견되었다.
[0056] 유동 가능한 CVD 필름으로부터, 작은 피트들, 입자들, 및 스크래치들의, 평탄화 층(204)에 의한 평탄화는 EUV 프로세스로부터 생성된 디바이스들에서 더 큰 신뢰도를 제공한다는 것이 또한 발견되었다. 또한, 100옹스트롬 내지 10마이크로미터의 층 폭 또는 층 두께(207)를 갖는 평탄화 층(204)은, 유리-세라믹 기판(202)에 대한 과부하된(overburden) 또는 부가된 벌크(bulk) 없이 기판 정상부 표면(201)을 평탄화하거나 평활화할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
[0057] 본 발명은, 피트들을 충전하고 결함들을 매립하기 위해, CVD, 물리 기상 증착(PVD), 원자 층 증착(ALD), 및 유동 가능한 CVD(FCVD)에 의해서, 실리콘, 실리콘 옥사이드, 및 양립 가능한 열팽창 계수의 관련된 필름들을 증착시키기 위한 다양한 기술들을 포함할 수 있다, 일단 증착되면, 필름의 표면은 추가적인 다층 스택 증착을 위해 충분히 평활하고 편평하다. 평탄화 층(204)은, CMP, 어닐링, 또는 이온 빔 폴리싱을 포함하여 다양한 확립된 평활화 또는 폴리싱 기술들을 사용하여 더 평활화될 수 있다.
[0058] 이제 도 3a를 참조하면, 제조의 초기 EUV 마스크 생성 단계에서의 유리-세라믹 블록(301)이 도면에 도시된다. 유리-세라믹 블록(301)은, 제공될 수 있는, 유리-세라믹 소스 재료 또는 대형 유리-세라믹 블랭크의 조각(piece)이다.
[0059] 유리-세라믹 블록(301)은, EUV 마스크 생성을 위한 기판을 형성하기 위해 추가적인 프로세싱을 필요로 할 수 있는, 블록 또는 스톡(stock) 조각일 수 있다. 유리-세라믹 블록(301)은, EUVL 시스템의 설계 및 제조 요건들을 충족시키는 기판으로 컷팅되고, 성형되고, 그리고 폴리싱될 수 있다. 예컨대, 유리-세라믹 블록(301)은 도 2의 유리-세라믹 기판(202)을 형성하기 위해 컷팅될 수 있다.
[0060] 유리-세라믹 재료들은, 다른 초-저 팽창 유리(ULE)의 사용에 비해서, 온도 및 CTE 특성 이점들을 제공한다. 예컨대, 유리-세라믹들, 예컨대, 제로더는 훨씬 더 큰 작업 온도 범위로 전환될 수 있는 반면, 다른 ULE 유리들은 더 작은 작업 온도 범위들을 갖는다. 유리 세라믹들, 예컨대, 제로더에서의 CTE 균일성은 벌크에 걸쳐서 ULE 유리보다 더 높다. 또한, 유리 세라믹들, 예컨대, 제로더의 더 큰 작업 온도 범위는 냉각 레이트들(rates)을 제어하는데 더 많은 선택 사항들을 제공한다는 것이 발견되었다.
[0061] 이제 도 3b를 참조하면, 제조의 경화 단계에서의, 도 2의 베이스 부분(200)이 도면에 도시된다. 베이스 부분(200)은 유리-세라믹 기판(202)을 포함할 수 있다. 도 2의 평탄화 층(204)은 유리-세라믹 기판(202) 상에 직접 증착되거나 형성될 수 있다.
[0062] 유리-세라믹 기판(202)은, 도 3a의 유리-세라믹 블록(301)의 성형으로부터, 균등하지 않은 전역 편평도 및 결점들(203)을 포함할 수 있다. 평탄화 층(204)은 도 2의 기판 정상부 표면(201)을 평탄화하거나 평활화하기 위해 사용될 수 있고, 이는, 정상부 표면 전체에 대해 균등한 전역 편평도를 생성하며, 0.5nm rms 미만의 국부적인 거칠기를 갖는 층을 제공한다.
[0063] 평탄화 층(204)은 경화된(hardened) 층(304)을 형성하기 위해 경화된다. 경화 프로세스는 UV 경화 프로세스 또는 스트림 프로세스(stream process)를 포함할 수 있다. 경화된 층(304)은 평탄화 층(204)과 동일한 전역 편평도 및 동일한 국부적인 거칠기를 포함한다. 선택적으로, 경화된 층(304)은 CMP 프로세스에 의해 더 폴리싱 및 평탄화될 수 있다.
[0064] 평탄화 층(204)은 SiN 필름 또는 SiOC 필름을 포함할 수 있다. 경화를 통해 SiO/SiO2로 한번 변환된(converted) SiN 필름은 더욱 내산화성이며, 대안적인 평탄화 층들보다 더 경질의(harder) 필름을 생성한다. SiOC 필름들은, 사용 가능한 필름을 달성하기 위해 더 적은 프로세싱 단계들을 필요로 한다. SiOC 필름들은 경화되기 전까지 연질(soft)이지만, 경화되든 경화되지 않든 사용될 수 있다. SiN 필름들은 일반적으로, 사용하기 전에 경화되어야 하지만, SiOC보다 더 평활한 필름 표면을 초래할 수 있다. 각각의 유형의 평탄화 층(204)에 대해 사용되는 폴리싱 방법들은 상이할 것이다. 예컨대, SiOC 필름은 더 적은 프로세싱 단계들을 포함하고, 이는 입자 오염을 방지한다.
[0065] 평탄화 층(204)을 위한 SiOC 필름들에 대한 UV 경화 프로세스의 사용은, 증착 프로세스 동안 발생하는 결함들을 야기할 수 있는 입자들이 생성되는 위험을 감소시킨다는 것이 발견되었다. 스팀(steam) 또는 오존 경화는 SiN계(SiN based) 필름들에 대해 반드시 사용되어야 하지만, 챔버와 기판을 오염시킬 수 있는 부가되는 입자들을 도입할 수 있다. 유리-세라믹 기판(202) 바로 위의 층을 위해 더 내산화성이고 더 경질인 필름을 생성하도록, SiN계 필름은, 경화 이후, SiO/SiO2로 변환된다는 것이 발견되었다. 경화된 층(304)을 위한 결과적인 경화된 SiN 필름은 더 평활한 정상부 표면을 생성할 수 있는데, 이는, 경화된 SiN 필름의 경도(hardness)가, 경화된 층(304)의 추가적인 평탄화를 용이하게 하기 때문이다.
[0066] 또한, SiOC의 사용은, 유리-세라믹 기판(202) 위에서 사용 가능한 필름을 달성하기 위해 더 적은 프로세스 단계들을 필요로 한다는 것이 발견되었다. 평탄화 층(204)을 위해 사용되는 SiOC 필름은 연질이며, 경화하는 또는 경화하지 않는 선택 사항을 포함할 수 있다. SiN 필름을 사용하는 필름들은 유리-세라믹 기판(202) 상의 후속 증착 전에 경화를 필요로 한다.
[0067] 이제 도 3c를 참조하면, 제조의 적층-형성 단계에서의 도 3b의 구조가 도면에 도시된다. 도 3c에서 도시된 구조는, 도 2의 베이스 부분(200) - 베이스 부분은, EUV 마스크(350)를 형성하기 위해 베이스 부분의 상부에 형성된 다양한 층들을 가짐 - 의 부분도를 포함할 수 있다. 예컨대, EUV 마스크(350)는 다층 스택(306), 캡핑 층(308), 흡수체 층(310), 및 반사 방지 코팅(312)을 포함할 수 있다.
[0068] 다층 스택(306)은 경화된 층(304) 위에 형성될 수 있다. 다층 스택(306)은 Bragg 반사체를 형성하기 위해, 경화된 층(304) 상에 바로 형성될 수 있다. EUV에서 사용되는 조사 파장들 및 광학계(optics)의 반사성의 본성 때문에, 반사성 광학계가 사용되고, 다층 스택(306)은, 몰리브덴 및 실리콘과 같은, 높은-z(high-z) 및 낮은-z(low-z) 재료들의 교번하는 층들로 구성될 수 있고, 반사체를 형성한다.
[0069] 캡핑 층(capping layer; 308)은 다층 스택(306) 위에 형성된다. 캡핑 층은, 다층 스택(306)을 산화로부터, 그리고 마스크 프로세싱 동안 EUV 마스크(350)가 노출될 수 있는 임의의 화학적 에천트들(etchants)로부터 보호하는 것을 돕기 위해, 루테늄(Ru)과 같은 재료 또는 그의 비-산화된 화합물일 수 있다. 티타늄 나이트라이드, 보론 카바이드, 실리콘 나이트라이드, 루테늄 옥사이드, 및 실리콘 카바이드와 같은 다른 재료가 또한, 캡핑 층(308)에서 사용될 수 있다.
[0070] 흡수체 층(310)은 캡핑 층(308) 위에 위치된다. 흡수체 층(310)은 EUV 광(예를 들어, 13.5nm)의 특정 주파수에 대해 높은 흡수 계수를 갖는 재료로 이루어지고, 크롬, 탄탈륨, 또는 그의 나이트라이드들과 같은 재료일 수 있다.
[0071] 반사-방지(anti-reflective) 코팅(ARC)(312)이 흡수체 층(310) 상에 증착된다. ARC(312)는 탄탈륨 옥시나이트라이드 또는 탄탈륨 보론 옥시나이트라이드와 같은 재료로 이루어질 수 있다. 후면 척킹 층(backside chucking layer; 314)은, 기판을 정전 척(도시되지 않음) 상에 또는 정전 척을 이용하여 척킹하기 위해, 유리-세라믹 기판(202)의 뒤쪽(rear) 표면 상에 형성된다.
[0072] 본 발명의 이러한 실시예는, 유리-세라믹 기판(202) 상에 상이한 층들을 증착시키기 위한 다양한 기술들을 포함할 수 있다. 예컨대, 실리콘, 실리콘 옥사이드, Ru, 및 층들은 CVD, PVD, ALD, 및 유동 가능한 CVD를 사용하여 증착될 수 있다.
[0073] 이제 도 4를 참조하면, 도 3b의 EUV 마스크(350)를 위한, 도 2의 베이스 부분(200)을 제조하기 위한 방법(400)이 도면에 도시된다. 방법(400)은, 블록(402)에서, 도 3a의 유리-세라믹 블록(301)을 제공하는 단계를 포함한다. 유리-세라믹 블록(301)은, 낮은 CTE를 갖는 유리-세라믹 재료, 예컨대, 제로더, 또는 다른 초-저 팽창 유리 재료의 대형 시트(sheet)를 포함할 수 있다.
[0074] 블록(404)에서, 유리-세라믹 블록(301)은, 도 2의 유리-세라믹 기판(202)을 형성하기 위해 성형될 수 있다. 성형 프로세스는 컷팅, 쏘잉(sawing), 드릴링(drilling), 워터-젯 컷팅, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유리-세라믹 블록(301)은, EUVL 시스템의 척을 끼워맞출(fit) 설계 특정 형상, 예컨대, 기판으로 성형되고 컷팅될 수 있다. 예컨대, 유리-세라믹 블록(301)은 6-인치 길이의 기판으로 컷팅될 수 있다.
[0075] 블록(406)에서, 유리-세라믹 기판(202)은 폴리싱될 수 있다. 블록(406) 또는 제 1 폴리싱 단계는, 기판 정상부 표면(201)의 전역 편평도 및 낮은 HSFR 요건들에 기초하여, 선택적일 수 있다. 유리-세라믹 기판(202)은 또한, EUVL 시스템의 챔버 및 척 치수 요건들을 충족시키기 위해 도 2의 층 두께(207)를 감소시키도록, 폴리싱될 수 있다.
[0076] 블록(408)에서, 평탄화 층(204)은 유리-세라믹 기판(202) 위에 형성되거나 적용될 수 있다. 도 2의 평탄화 층(204)의 적용 단계는, 기판 정상부 표면(201) 상의, 임의의 피트들을 충전하고 임의의 결함들을 매립하기 위해, CVD, PLD, ALD, 및 유동 가능한 CVD 방법들을 포함할 수 있다.
[0077] 블록(410)에서, 평탄화 층(204)은 도 3b의 경화된 층(304)을 형성하기 위해 경화될 수 있다. 경화 프로세스는 평탄화 층(204)을 더 강성의(rigid) 필름 또는 층으로 변환할 수 있다. 경화 프로세스는, 실리콘 산소 탄소 또는 실리콘 질소로 만든 평탄화 층(204)을 위한, UV 경화 프로세스 또는 열 처리를 포함할 수 있다. 경화 프로세스는 또한, 실리콘 옥사이드를 갖는 경화된 층(304)을 생성하기 위해서, 증착 층에서의 질소를, 스팀으로부터의 산소로 치환하기(replace) 위해 스팀 또는 오존 처리를 포함할 수 있다.
[0078] 블록(412)에서, 경화된 층(304)은 폴리싱될 수 있다. 블록(412) 또는 제 2 폴리싱 단계는, 기판 정상부 표면(201)의 전역 편평도 및 HSFR에 기초하여, 선택적일 수 있다. 유리-세라믹 기판(202)은 또한, 도 2의 층 두께(207)를 감소시키기 위해 폴리싱될 수 있다.
[0079] 경화된 층(304)의 경도는, 폴리싱 동안 층의 거동(behavior)을 결정한다. 예컨대, 더 경질의 필름들, 예컨대, SiN을 사용한 필름들은 더 취성(brittle)일 수 있고, 그러므로, 몇몇 폴리싱 조건들 하에서 표면 크랙킹(cracking)이 더 잘 일어날 수 있다. 또한, 더 경질의 필름들은, 사용된 재료에 따라서, 화학적으로 저항성이 아닐 수 있다. 더 경질의 필름들은 또한, 기판에 대한 평탄화 층(204)의 접착에 영향을 줄 수 있다. 평탄화 층(204)의 변형인, 매우 경질의 필름 상에 증착되는 추가적인 후속 층들은 효율적으로 접착되지 않을 수 있다. 또한, 평탄화 층(204)을 위해 사용되는 SiN 필름은, 달성하기 위해 더 많은 프로세싱 단계들을 필요로 하고, 이는 입자들에 의한 오염의 위험을 증가시킨다. 평탄화 층(204)을 위해 사용되는 SiOC 필름은, SiN으로부터 형성된 매우 경질의 필름들과 관련하여 상기 언급된 단점들을 최소화한다는 것이 발견되었다.
[0080] 경화된 층(304)은, 도 2의 기판 정상부 표면(201)을 폴리싱할 때 야기되는 결함들 및 결점들을 야기하지 않고, 폴리싱에 더 민감한 표면을 제공한다는 것이 발견되었다. 또한, 경화된 층(304)은 부가적인 폴리싱을 선택적으로 만드는데, 이는, 경화된 층(304)을 형성하기 위해 사용되는 증착 및 경화 프로세스기, 0.6nm rms 미만의 국부적인 거칠기를 갖는 평탄화된 표면을 제공하기 때문이다.
[0081] 이제 도 5를 참조하면, 도 2의 베이스 부분(200)의 예시적인 평면도가 도면에 도시된다. 예시적인 도면은, 원자력 현미경(AFM) 방법을 사용하여 도시된 바와 같은, 평탄화 층(204)의 정상부 표면의 도면을 포함한다.
[0082] 평탄화 층(204)의 증착 또는 적용 이전에, 도 2의 유리-세라믹 기판(202)은 1nm rms를 초과하는 표면 거칠기(502)를 가질 수 있다. 표면 거칠기(502)는 표면의 표면 텍스쳐(texture) 또는 표면 형태(morphology)의 컴포넌트이다. 예컨대, 프로세싱되지 않은 또는 기성품의(off the shelf) 유리-세라믹 기판, 예컨대, 제로더 유리-세라믹 블록(504)은 1.36nm rms의 표면 거칠기를 갖는다는 것이 발견되었다. 유리-세라믹 기판(202)의 표면 거칠기(502)는 4㎛ x 4㎛ 부분 상에서 AFM 높이 센서를 이용하여 결정될 수 있다.
[0083] 평탄화 층(204)의 적용 이후, 동일한 4㎛ x 4㎛ 제로더 샘플은 0.626nm rms의 표면 거칠기를 갖는 것으로 밝혀졌다. 또한, 100Å 내지 10㎛의 두께를 갖는 평탄화 층(204)은, 다양한 정도들의 표면 거칠기(502)를 갖는 폴리싱된 또는 폴리싱되지 않은 기판들 상에 형성될 수 있으며, 도 2의 층 정상부 표면(205)의 경우, 여전히, 0.6nm rms 미만의 표면 거칠기(502)를 생성할 수 있음이 밝혀졌다. 평탄화 층(204)의 이러한 장점은, 몇몇 폴리싱 단계들을 제거함으로써, 제조 단계들을 감소시킬 수 있고, 수율을 증가시킬 수 있다.
[0084] 이제 도 6을 참조하면, 초-저 결함들을 갖는, 도 3c의 EUV 마스크(350)를 만들기 위한 방법(600)이 도면에 도시된다. 초-저 결함들은 실질적으로 제로(zero) 결함들이다. 방법(600)은, 블록(602)에서, 유리 블랭크가 공급되는 것을 포함한다. 유리 블랭크는, 진공 툴, 예컨대, 도 1의 제 1 진공 챔버(110) 내에 위치될 수 있다. 블록(604)에서, 유리 블랭크는 후면 세정되고, 블록(606)에서는, 탈기되고 사전 세정된다.
[0085] 블록(608)에서 후면 척킹 층이 적용될 수 있고, 블록(610)에서 전면 세정(frontside clean)이 수행될 수 있다. 몇몇 방법 단계들은, 대기 조건들로부터의 오염을 회피하기 위해 연속적인 진공 하에 있으면서, 도 1의 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)에서 더 잘 수행된다.
[0086] 블록(614)에서 탈기 및 사전 세정이 수행되고, 블록(616)에서 평탄화가 수행된다. 예컨대, 블록(616)에서, 도 2의 평탄화 층(204)은 유리-세라믹 기판(202)에 적용될 수 있다. 적용 단계는 증착 챔버, 예컨대, 도 1의 유동 가능한 화학 기상 증착 시스템(128)에서 일어날 수 있다.
[0087] 평탄화 층 경화 블록(618)에서, 평탄화 층이 경화될 수 있으며, 블록(620)에서 다층 증착이 수행된다. 예컨대, 도 3의 경화된 층(304)은, 도 2의 평탄화 층(204)을 경화하기 위한, 도 1의 경화 시스템(130)에서 형성될 수 있다. 블록(622)에서, 도 3c의 캡핑 층(308)은 캡핑 층에 증착된다.
[0088] 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)을 빠져나간 후에, 블록(624)에서 심자외선(DUV)/화학선(actinic) 검사가 수행되며, 블록(626)에서, 마스크 블랭크는 선택적으로 세정되고, 블록(628)에서, 흡수체 층 및 반사 방지 코팅이 증착된다.
[0089] 이제 도 7을 참조하면, 도 3c의 EUV 마스크(350)를 만들기 위한 대안적인 방법(700)이 도면에 도시된다. 초-저 결함들은 실질적으로 제로 결함들이다. 대안적인 방법(700)은, 블록(702)에서, 유리 블랭크가 공급되는 것으로 시작한다. 블록(704)에서, 유리 블랭크는 후면 세정되고, 블록(706)에서, 전면 세정된다.
[0090] 블록(708)에서의 몇몇 방법들 또는 프로세스 단계들은, 대기 조건들로부터의 오염을 회피하기 위해 연속적인 진공 하에 있으면서, 도 1의 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)에서 더 잘 수행된다.
[0091] 블록(710)에서 마스크 블랭크가 탈기되고 사전 세정된다. 블록(712)에서 후면 척킹 층(214)이 증착되고, 블록(714)에서 평탄화가 이뤄진다. 블록(716)에서 평탄화 층이 경화된다. 블록(718)에서 다층 증착이 수행되고, 블록(720)에서 캡핑 층이 적용된다.
[0092] DUV/화학선 검사는 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100) 내부에서 수행될 수 있지만, 블록(722)에서는, 그러한 검사가 또한, 외부에서 이뤄질 수 있다. 블록(724)에서 마스크 블랭크가 선택적으로 세정되며, 블록(726)에서 흡수체 층 및 반사-방지 코팅이 증착될 수 있다.
[0093] 이제 도 8을 참조하면, EUV 리소그래피 시스템을 위한 광학 트레인(800)이 도면에 도시된다. 광학 트레인(800)은, EUV 광을 생성하고 그러한 광을 수집기(collector; 804)에 수집하기 위해, 플라즈마 소스(802)와 같은 극자외선 광 소스를 갖는다. 수집기(804)는, 조사기 시스템(806)의 일부인 필드 면 거울(field facet mirror, 808)에 광을 제공하고, 조사기 시스템(806)은 동공 면 거울(pupil facet mirror, 810)을 더 포함한다. 조사기 시스템(806)은 EUV 광을 (도 3c의 EUV 마스크(350)의 완전히 프로세싱된 버전인) 레티클(reticle; 812)에 제공하고, 이는, 투사 광학계(814)를 통해 웨이퍼(816) 상으로 EUV 광을 반사시킨다.
[0094] 이제 도 9를 참조하면, EUV 리소그래피 시스템(900)이 도면에 도시된다. EUV 리소그래피 시스템(900)은 광학 트레인(600)에 대한 부속물들로서 웨이퍼 스테이지(906), 레티클 스테이지(904), 및 EUV 광 소스 지역(902)을 포함한다. EUVL 리소그래피 시스템(900)은, 도 8에 도시된 광학 트레인(800)을 포함할 수 있다.
[0095] 본 발명의 실시예들은, 기판 표면 상의 모든 피트들, 결함들, 및 입자들을 제거하기 위해, EUV 블랭크들을 평탄화 및 평활화하고, 이로써, 표면은 원자적으로(atomically) 편평하고 평활하다. 발상(idea)은, 결함이 없는(defect free) 재료를 EUV 블랭크 기판의 표면 상에 증착시키는 것이고, 그러면 그러한 기판은 어떠한 결함들도 유발하지 않고 프로세싱되어 원자적으로 편평하고 평활한 표면을 달성할 수 있다. 도 3c의 EUV 마스크(350)는 EUV 리소그래피 시스템(900)의 중요한 컴포넌트이고, EUV 리소그래피 시스템(900)은, 적절하게 평탄화된, 편평하고 평활한 EUV 블랭크 상의 EUV 마스크 없이는 시스템의 기능을 수행할 수 없다. 이로써, 도 2의 평탄화 층(204)은, 도 2의 층 정상부 표면(205)을, 0.6mm rms 미만의 표면 거칠기(502)를 위해, 적절하게 평활화하거나 평탄화한다는 것이 밝혀졌다.
[0096] 제 1 단계는, 존재하는 임의의 피트들을 충전하는 것이다; 이는, 유동 가능한 CVD 필름인 평탄화 층(204)을 증착시키는 것에 의해 이뤄질 수 있다. 게다가, 평탄화 층(204)은 또한, CVD, PVD, ALD, 또는 유사한 프로세스를 통해 실리콘, 실리콘 옥사이드, 또는 관련된 필름들을 증착시키는 방법들을 포함할 수 있다. 이러한 평탄화 단계는 또한, EUV 블랭크 기판 표면 상에 또는 내에 존재하는 입자들, 범프들, 피트들, 및 다른 결함들을 매립할 것이다. 유동 가능한 CVD 필름들의 경우, EUV 블랭크 기판 상의 용인 가능하게 평활하고 편평한 표면을 달성하는 데에 추가적인 프로세싱이 요구되지 않을 수 있다.
[0097] 평탄화 층(204)의 하나의 장점은, 이러한 방법은 기판 독립적이며, 다양한 기판들과 다양한 품질들의 기판들에 대해 사용될 수 있다는 점이다. 방법은, EUV 블랭크들을 위해 요구되는 특성들을 가지고 있지만 폴리싱 이후 원자적으로 편평하고 평활한 표면들을 갖지 않는 유리-기판들을 사용하는 것을 가능하게 만드는 가능성을 갖는다. 이러한 독립성은, 상이한 기판 공급기들을 사용하는 것을 가능하게 만들고, 공급기들에 의한 기판 제조(preparation) 및 폴리싱에 대한 예상치 못한 변화들의 충격들을 최소화한다.
[0098] 본 발명의 실시예들은, EUV 마스크들의 제조을 위해 원자적으로 편평하고 평활한 기판 표면을 제공하는 것에 주로 타겟팅되지만, 실시예들은, EUV 마스크(350) 또는 다른 것들과 같은, 원자적으로 편평하고 평활한 표면을 요구하는 임의의 어플리케이션에 대해 사용될 수 있다.
[0099] 다른 접근법은, 다층 스택을 성장시키기 위해, 편평한 높은 열 전도 표면들을 사용하는 것이다. 역사적으로, 사용되는 조사 파장들 및 광학계의 투과적인 본성에 기인하여, 마스크들을 위한 기판으로서 유리가 사용된다. EUV는 모든 재료들에 의해 흡수되고, 따라서 반사성 광학계가 사용된다. 그러나, 반사율은 100%가 아니고(현재의 Mo/Si 스택의 경우, <70%), 방사선의 흡수된 부분은 기판을 가열시킬 것이다. 현재의 마스크 유리 기판 조성들은, 레지스트 노출 동안 패턴 왜곡을 피하기 위해, 작동 온도에서 제로 열팽창 계수(zero thermal expansion coefficient)를 제공하도록 최적화된다.
[0100] 결과적인 방법, 프로세스, 장치, 디바이스, 생산물, 및/또는 시스템은, 간단하고, 비용-효과적이며, 복잡하지 않고, 매우 다용도이며, 정확하고, 섬세하며, 효과적이고, 그리고, 준비된, 효율적인, 그리고 경제적인 제조, 어플리케이션, 및 활용을 위해, 공지된 컴포넌트들을 적응시킴으로써(adapt) 구현될 수 있다.
[0101] 본 발명의 다른 중요한 양태는, 본 발명이 가치있게, 비용들을 감소시키고, 시스템들을 단순화하며, 성능을 증가시키는 역사적인 경향을 지원하고 서비스한다는 점이다. 본 발명의 이러한 그리고 다른 가치있는 양태들은 결과적으로 기술의 상태를 적어도 다음 수준으로 발전시킨다(further).
[0102] 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 예시적인 것이며 비-제한적인 의미로 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. 극자외선 기판(extreme ultraviolet substrate)의 제조 방법으로서,
    유리-세라믹 블록(glass-ceramic block)을 제공하는 단계;
    상기 유리-세라믹 블록으로부터 유리-세라믹 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 유리-세라믹 기판 상에 평탄화 층(planarization layer)을 증착시키는 단계를 포함하는,
    극자외선 기판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리-세라믹 기판 및 상기 평탄화 층을 경화함으로써(curing) 경화된 층(hardened layer)을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    극자외선 기판의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 평탄화 층을 증착시키는 단계는, 실리콘, 산소, 및 탄소로 만들어진 평탄화 층을 증착시키는 것을 포함하는,
    극자외선 기판의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 평탄화 층을 증착시키는 단계는, 0.6nm rms 미만의 표면 거칠기(surface roughness)를 갖는 평탄화 층을 형성하는 것을 포함하는,
    극자외선 기판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리-세라믹 기판을 형성하는 단계는, ±0.007 x 10-7/K 의 열팽창 계수를 갖는 유리-세라믹 기판을 형성하는 것을 포함하는,
    극자외선 기판의 제조 방법.
  6. 통합형 극자외선 마스크 생산 시스템(integrated extreme ultraviolet mask production system)으로서,
    유리-세라믹 기판을 진공에 위치시키기 위한 진공 챔버;
    평탄화 층을 상기 유리-세라믹 기판 위에 증착시키기 위한 제 1 증착 시스템; 및
    상기 유리-세라믹 기판을 상기 진공으로부터 제거하지 않고, 상기 평탄화 층 상에 다층 스택(multi-layer stack)을 증착시키기 위한 제 2 증착 시스템을 포함하는,
    통합형 극자외선 마스크 생산 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유리-세라믹 기판을 상기 진공 챔버 내로 포지셔닝하기 위한 캐리어 취급 시스템(carrier handling system)을 더 포함하는,
    통합형 극자외선 마스크 생산 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 증착 시스템은 상기 평탄화 층을 증착시키기 위한 것이며, 상기 평탄화 층은 실리콘, 산소, 및 탄소를 포함하는,
    통합형 극자외선 마스크 생산 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 평탄화 층으로부터 경화된 층을 형성하기 위한 경화 시스템(cure system)을 더 포함하는,
    통합형 극자외선 마스크 생산 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 증착 시스템은, 0.6nm rms 미만의 표면 거칠기를 갖는 평탄화 층을 증착시키기 위한 것인,
    통합형 극자외선 마스크 생산 시스템.
  11. 극자외선 리소그래피 마스크(lithography mask) 시스템으로서,
    유리-세라믹 기판; 및
    100옹스트롬 내지 10마이크로미터의 층 두께(207)를 갖는 경화된 층을 포함하는,
    극자외선 리소그래피 마스크 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경화된 층은 실리콘, 산소, 및 탄소를 포함하는,
    극자외선 리소그래피 마스크 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 경화된 층은 0.6nm rms 미만의 표면 거칠기를 포함하는,
    극자외선 리소그래피 마스크 시스템.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 유리-세라믹 기판은 ±0.007 x 10-7/K 의 열팽창 계수를 포함하는,
    극자외선 리소그래피 마스크 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 경화된 층은 실리콘 옥사이드를 포함하는,
    극자외선 리소그래피 마스크 시스템.
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