KR20220013304A - 포토 마스크 상의 euv 펠리클 및 그 장착 방법 - Google Patents

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KR20220013304A
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photo mask
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웬-야오 웨이
치-룬 루
신-창 리
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타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
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Abstract

포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는(de-mounting) 방법에 있어서, 펠리클을 가진 포토 마스크가 펠리클 홀더 상에 배치된다. 펠리클은 복수의 마이크로 구조물들에 의해 포토 마스크에 부착된다. 복수의 마이크로 구조물들은 포토 마스크로부터 펠리클을 분리시키기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 당기는 힘을 가하지 않고서, 복수의 마이크로 구조물들에 힘 또는 에너지를 인가함으로써, 포토 마스크로부터 분리된다. 펠리클은 포토 마스크로부터 장착 해제된다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어진다.

Description

포토 마스크 상의 EUV 펠리클 및 그 장착 방법{EUV PELLICLE AND MOUNTING METHOD THEREOF ON PHOTO MASK}
이 출원은 2020년 7월 24일자로 출원된 미국 가출원 번호 제63/056,530호의 우선권을 청구하며, 이 가출원의 전체 내용은 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.
집적 회로(IC, integrated circuit) 설계 동안, IC 프로세싱의 상이한 단계들에 대해 IC의 여러 레이아웃 패턴들이 발생된다. 레이아웃 패턴들은 기판 상에 제작될 구조물들에 대응하는 기하학적 형상들을 포함한다. 레이아웃 패턴들은 IC를 생성하기 위해 기판 상의 포토레지스트 층 상의 복사선 소스에 의해 투영되는, 예를 들어 이미지화되는 마스크 상의 패턴들일 수 있다. 리소그래피 프로세스는 에칭, 주입, 또는 기타 단계들이 기판의 미리 정의된 영역들에만 적용되도록 마스크의 패턴을 기판의 포토레지스트 층으로 전사한다. 마스크의 패턴을 포토레지스트 층으로 전사하는 것은 기판의 포토레지스트 층을 노출시키기 위해 극자외선(EUV, extreme ultraviolet) 복사선 소스를 사용하여 수행될 수 있다.
본 개시물은 첨부 도면들과 함께 아래의 상세한 설명을 읽음으로써 최상으로 이해된다. 본 산업계에서의 표준적인 실시에 따라, 다양한 피처(feature)들은 실척도로 작도되지 않았으며 단지 설명을 목적으로 이용된다는 점이 강조된다. 실제로, 다양한 피처들의 치수들은 논의의 명료성을 위해 임의적으로 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
도 1은 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 레이저 생성 플라즈마(LPP, laser produced plasma) 극자외선(EUV) 복사선 소스를 갖는 EUV 리소그래피 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 EUV 리소그래피 노광 툴의 개략도를 도시한다.
도 3a는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클을 갖는 반사 포토 마스크의 평면도이고 도 3b는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 구조물들의 다양한 도면들을 도시한다.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e 및 도 6f는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다. 도 6g, 도 6h, 도 6i, 도 6j 및 도 6k는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 도 8e, 도 8f 및 도 8g는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 10a, 도 10b, 도 10c, 도 10d, 도 10e 및 도 10f는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 11a, 도 11b, 도 11c 및 도 11d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 12a, 도 12b, 도 12c, 도 12d, 도 12e 및 도 12f는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 13a, 도 13b, 도 13c 및 도 13d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 14a, 도 14b, 도 14c, 도 14d, 도 14e 및 도 14f는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
도 15는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들의 흐름도이다.
도 16a는 본 개시물의 실시예들에 따른 반도체 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도를 도시하고, 도 16b, 도 16c, 도 16d 및 도 16e는 반도체 디바이스를 제조하는 방법의 순차적 제조 동작을 도시한다.
아래의 개시내용은 제공된 주제의 상이한 피처들을 구현하기 위한 많은 상이한 실시예들 또는 예시들을 제공한다. 본 개시내용을 간략히 하기 위해 컴포넌트들 및 배열(arrangement)들의 특정 예시들이 아래에 설명된다. 물론, 이것들은 단지 예시들에 불과하며, 한정하는 것으로 의도된 것은 아니다. 예를 들어, 이후의 상세설명에서 제2 피처 상의 또는 제2 피처 위의 제1 피처의 형성은 제1 피처 및 제2 피처가 직접적으로 접촉하여 형성되는 실시예를 포함할 수 있으며, 또한 제1 피처 및 제2 피처가 직접적으로 접촉하지 않을 수 있도록 추가적인 피처들이 제1 피처와 제2 피처 사이에서 형성될 수 있는 실시예를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시물은 상이한 예들에서 도면 번호들 및/또는 문자들을 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략화 및 명료화를 위한 것이지, 그러한 반복 그 자체가 개시된 다양한 실시예들 및/또는 구성 사이의 관계를 설명하는 것은 아니다.
또한, "밑에", "아래에", "하부에", "위에", "상부에" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에 예시되는 다른 엘리먼트(들) 또는 피처(들)에 대한 하나의 엘리먼트 또는 피처의 관계를 설명하기 위하여 설명의 용이성을 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에 도시된 배향에 부가하여 사용시 또는 동작시 디바이스의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수 있거나(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본 명세서에서 사용된 공간적으로 상대적인 디스크립터는 그에 따라 유사하게 해석될 수 있다. 또한, "~로 만들어진"이라는 용어는 "포함하는” 또는 "~로 구성되는"을 의미할 수 있다. 본 명세서에서, 문구 "A, B 및 C 중 하나"는 "A, B 및/또는 C"(A; B; C; A 및 B; A 및 C; B 및 C; 또는 A, B 및 C)를 의미하며, 달리 설명되지 않는 한, A로부터의 하나의 엘리먼트, B로부터의 하나의 엘리먼트, C로부터의 하나의 엘리먼트를 의미하지는 않는다. 하나의 실시예와 관련하여 설명된 재료들, 구성들, 치수들, 구조들, 조건들 및 작동들은 다른 실시예들에서 채용될 수 있으며, 일부 설명은 생략될 수 있다.
펠리클은 손상, 먼지 및/또는 습기로부터 포토 마스크를 보호하기 위해 포토 마스크(레티클로도 또한 지칭됨)의 한면에 접착제로 부착된 프레임 위에 뻗어있는 얇은 투명 필름이다. 또한, EUV 포토 마스크가 펠리클에 의해 커버될 때, 입자들은 EUV 포토 마스크 대신 펠리클에 침전되고, 따라서 EUV 포토 마스크 상의 패턴들이 기판 상에 이미징될 때 EUV 포토 마스크의 평면에 있지 않은 입자들은 기판 상에 초점이 맞춰진 이미지를 생성하지 않는다. 펠리클은 리소그래피 프로세스의 복사선 소스에 대해 고도로 투명한 것이 바람직하다. EUV 리소그래피에서 펠리클은 EUV 파장 영역에서 고도로 투명하고 내구성이 높아야 한다.
몇몇 실시예들에서, 펠리클이 배치될 때 예를 들어 EUV 포토 마스크의 상단 상에 장착될 때, 펠리클은 복수의 접착 스터드들 또는 고정물들의 상단 상에 배치되고, EUV 포토 마스크와 펠리클 사이에 약 2mm 내지 약 5mm의 거리가 생성된다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 거리에 의해 하나 이상의 개구가 생성된다. 몇몇 실시예들에서, 펠리클은 장착 고정물에 부착되고 장착 고정물은 다수의 접착 스터드들, 예를 들어 EUV 포토 마스크의 4개 코너들에 있는 4개 스터드들로 EUV 포토 마스크 위에 부착된다. 대안적으로, EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 거리는 완전히 밀봉될 수 있고 EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 거리에 의해 개구가 생성되지 않는다.
도 1은 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 레이저 생성 플라즈마(LPP) EUV 복사선 소스를 갖는 EUV 리소그래피 시스템의 개략도를 도시한다. EUV 리소그래피 시스템은 EUV 복사선을 생성하기 위한 EUV 복사선 소스(100)(EUV 광원), 스캐너와 같은 노광 디바이스(200), 및 여기 레이저 소스(300)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, EUV 복사선 소스(100) 및 노광 디바이스(200)는 클린 룸의 메인 플로어(MF, main floor)에 설치되고, 여기 레이저 소스(300)는 메인 플로어 아래에 위치된 베이스 플로어(BF, base floor)에 설치된다. EUV 복사선 소스(100) 및 노광 디바이스(200) 각각은 댐퍼들(DMP1 및 DMP2)을 통해 각각 받침대 플레이트들(PP1 및 PP2) 위에 배치된다. EUV 복사선 소스(100)와 노광 디바이스(200)는 포커싱 유닛을 포함할 수 있는 커플링 메커니즘에 의해 서로 커플링된다. 몇몇 실시예들에서, 리소그래피 시스템은 EUV 복사선 소스(100) 및 노광 디바이스(200)를 포함한다.
리소그래피 시스템은 EUV 광(본 명세서에서 EUV 복사선이라고도 지칭됨)에 의해 레지스트 층을 노출시키도록 설계된 EUV 리소그래피 시스템이다. 레지스트 층은 EUV 광에 민감한 재료이다. EUV 리소그래피 시스템은 약 1 nm 내지 약 50 nm 범위의 파장을 갖는 EUV 광과 같은 EUV 광을 생성하기 위해 EUV 복사선 소스(100)를 사용한다. 하나의 특정 예에서, EUV 복사선 소스(100)는 약 13.5nm에 중심을 둔 파장을 갖는 EUV 광을 발생시킨다. 본 실시예에서, EUV 복사선 소스(100)는 EUV 복사선을 발생시키기 위해 레이저 생성 플라즈마(LPP, laser-produced plasma)의 메커니즘을 이용한다.
노광 디바이스(200)는 볼록/오목/평면 거울들, 마스크 스테이지를 포함하는 마스크 유지 기구, 웨이퍼 유지 기구, 예를 들어 기판 유지 기구와 같은 다양한 반사 광학 컴포넌트들을 포함한다. EUV 복사선 소스(100)에 의해 발생된 EUV 복사선은 반사 광학 컴포넌트들에 의해 마스크 스테이지 상에 고정된 마스크 상으로 안내된다. 몇몇 실시예들에서, 마스크 스테이지는 마스크를 고정하기 위한 정전 척(e-chuck)을 포함한다. 가스 분자들이 EUV 광을 흡수하기 때문에, EUV 리소그래피 패터닝을 위한 리소그래피 시스템은 EUV 강도 손실을 방지하기 위해 진공 또는 저압 환경에서 유지된다. 노광 디바이스(200)는 도 2와 관련하여 더 상세하게 설명된다. 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크는 노광 디바이스(200)로 전사된다. 언급된 바와 같이, 노광 장치(200)는 진공 환경 하에서 유지되고, EUV 포토 마스크는 기판 위에 장착되고, 포토 레지스트 층이 기판 상에 배치된다. EUV 포토 마스크는 EUV 포토 마스크 위에 장착된 펠리클을 갖는다. 펠리클을 갖는 EUV 포토 마스크를 노광 디바이스(200)로 전사한 후, EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 인클로저 내의 공기압은 장착 고정물(프레임)의 홀들을 통해 노광 디바이스(200)의 진공 환경과 등화된다. EUV 복사선 소스(100)에 의해 발생된 EUV 복사선은 기판의 포토 레지스트 층 상에 마스크를 투영하도록 광학 컴포넌트들에 의해 지향된다. 몇몇 실시예들에서, 기판의 포토 레지스트 층 상에 마스크를 노광한 후, 펠리클을 갖는 EUV 포토 마스크가 노광 디바이스(200)로부터 전사된다. 펠리클을 갖는 EUV 포토 마스크를 노광 디바이스(200)로 전사한 후, EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 인클로저 내의 공기압은 장착 고정물의 홀들을 통해 노광 디바이스(200) 외부의 대기압과 등화된다.
본 개시물에서, 용어 마스크, 포토 마스크, 및 레티클은 상호교환가능하게 사용된다. 또한, 용어 레지스트 및 포토레지스트는 같은 상호교환가능하게 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 마스크는 반사 마스크이다. 몇몇 실시예들에서, 마스크는 낮은 열팽창 재료 또는 용융 석영과 같은 적합한 재료를 갖는 기판을 포함한다. 다양한 예들에서, 재료는 TiO2 도핑된 SiO2, 또는 열팽창이 낮은 다른 적합한 재료들을 포함한다. 마스크는 기판 상에 성막된 다중 반사층(ML)을 포함한다. ML은 몰리브덴-실리콘(Mo/Si) 필름 쌍들(예를 들어, 각각의 필름 쌍의 실리콘 층 위 또는 아래의 몰리브덴 층)과 같은 복수의 필름 쌍들을 포함한다. 대안적으로, ML은 몰리브덴-베릴륨(Mo/Be) 필름 쌍들, 또는 EUV 광을 고도로 반사하도록 구성가능한 다른 적합한 재료들을 포함할 수 있다. 마스크는 보호를 위해 ML 상에 배치된 루테늄(Ru)과 같은 캡핑 층을 더 포함할 수 있다. 마스크는 ML 위에 성막된 탄탈룸 붕소 질화물(TaBN) 층과 같은 흡수 층을 더 포함한다. 흡수 층은 집적 회로(IC)의 층을 규정하기 위해 패터닝된다. 대안적으로, 다른 반사 층이 ML 위에 성막될 수 있고 집적 회로의 층을 규정하도록 패터닝되어, EUV 위상 시프트 마스크를 형성한다. 마스크는 도 3a 및 도 3b와 관련하여 설명된다.
노광 디바이스(200)는 노광 디바이스(200)의 기판 스테이지 상에 고정되는, 레지스트가 코팅된 반도체 기판 상에 마스크의 패턴을 이미징하기 위한 투영 광학 모듈을 포함한다. 투영 광학 모듈은 일반적으로 반사 광학을 포함한다. 마스크 상에 규정된 패턴의 이미지를 전달하는, 마스크로부터 나오는 EUV 복사선(EUV 광)은 투영 광학 모듈에 의해 수집되어 레지스트 상에 이미지를 형성한다.
본 개시물의 다양한 실시예들에서, 반도체 기판은 실리콘 웨이퍼 또는 패터닝될 다른 타입의 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼이다. 반도체 기판은 현재 개시된 실시예들에서 EUV 광에 민감한 레지스트 층으로 코팅된다. 위에서 설명된 것들을 포함하는 다양한 컴포넌트들은 함께 통합되고 리소그래피 노광 프로세스를 수행하도록 작동 가능하다. 리소그래피 시스템은 다른 모듈들을 더 포함하거나 또는 다른 모듈들과 통합(또는 커플링)될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, EUV 복사선 소스(100)는 챔버(105)에 의해 둘러싸인 액적 발생기(115) 및 LPP 수집기 미러(110)를 포함한다. 액적 발생기(115)는 노즐(117)을 통해 챔버(105)로 공급되는 복수의 타겟 액적(DP)들을 발생시킨다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 액적(DP)은 주석(Sn), 리튬(Li), 또는 Sn과 Li의 합금이다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 액적(DP)들은 각각 약 10 미크론(㎛) 내지 약 100 ㎛ 범위의 직경을 갖는다. 예를 들어, 실시예에서, 타겟 액적(DP)은 각각 약 10 ㎛, 약 25 ㎛, 약 50 ㎛, 또는 이들 값들 사이의 임의의 직경을 갖는 주석 액적들이다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 액적(DP)은 초당 약 50 액적(즉, 약 50Hz의 토출 주파수) 내지 초당 약 50,000 액적(즉, 약 50kHz의 토출 주파수) 범위의 레이트로 노즐(117)을 통해 공급된다. 예를 들어, 실시예에서, 타겟 액적(DP)들은 약 50 Hz, 약 100 Hz, 약 500 Hz, 약 1 kHz, 약 10 kHz, 약 25 kHz, 약 50 kHz, 또는 이들 주파수들 사이의 임의의 토출 주파수로 공급된다. 다양한 실시예들에서 타겟 액적(DP)들은 노즐(117)을 통해 그리고 초당 약 10 미터(m/s) 내지 약 100 m/s 범위의 속도로 여기 영역 ZE의 구역(예를 들어, 타겟 액적 위치)으로 분출된다. 예를 들어, 실시예에서, 타겟 액적(DP)들은 약 10 m/s, 약 25 m/s, 약 50 m/s, 약 75 m/s, 약 100 m/s, 또는 이들 속도들 사이의 임의의 속도를 갖는다.
여기 레이저 소스(300)에 의해 발생된 여기 레이저 빔(LR2)은 펄스형 빔이다. 레이저 빔(LR2)의 레이저 펄스들은 여기 레이저 소스(300)에 의해 발생된다. 여기 레이저 소스(300)는 레이저 발생기(310), 레이저 가이드 광학 장치(320) 및 포커싱 장치(330)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 레이저 발생기(310)는 전자기 스펙트럼의 적외선 영역의 파장을 갖는 이산화탄소(CO2) 또는 네오디뮴 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(Nd : YAG) 레이저 소스를 포함한다. 예를 들어, 레이저 소스(310)는 실시예에서 9.4 ㎛ 또는 10.6 ㎛의 파장을 갖는다. 여기 레이저 소스(300)에 의해 발생된 레이저 광 빔(LR0)은 레이저 가이드 광학 장치(320)에 의해 안내되고, 포커싱 장치(330)에 의해 EUV 복사선 소스(100)에 도입되는 여기 레이저 빔(LR2)에 포커싱된다. 몇몇 실시예들에서, CO2 및 Nd:YAG 레이저들에 추가하여, 레이저 빔(LR2)은 엑시머 가스 방전 레이저, 헬륨-네온 레이저, 질소 레이저, 가로 여기 대기(TEA, transversely excited atmospheric) 레이저, 아르곤 이온 레이저, 구리 증기 레이저, KrF 레이저 또는 ArF 레이저를 포함하는 가스 레이저; 또는 Nd:유리 레이저, 이테르븀 도핑된 유리들 또는 세라믹 레이저 또는 루비 레이저를 포함하는 고체 레이저에 의해 발생된다. 몇몇 실시예들에서, 비 이온화 레이저 빔(LR1)은 또한 여기 레이저 소스(300)에 의해 발생되고, 레이저 빔(LR1)은 또한 포커싱 장치(330)에 의해 포커싱된다.
몇몇 실시예들에서, 여기 레이저 빔(LR2)은 예열 레이저 펄스 및 메인 레이저 펄스를 포함한다. 이러한 실시예들에서, 예열 레이저 펄스(본 명세서에서 "프리(pre) 펄스"로서 상호교환가능하게 지칭됨)는 주어진 타겟 액적을 가열(또는 예열)하여 다수의 더 작은 액적들을 갖는 저밀도 타겟 기둥(plume)을 생성하는데 사용되며, 이후에 메인 레이저로부터의 펄스(메인 펄스)에 의해 가열(또는 재가열)되어 예열 레이저 펄스가 사용되지 않을 때에 비해 EUV 광 방출이 증가된다.
다양한 실시예들에서, 예열 레이저 펄스들은 약 100 ㎛ 이하의 스폿 사이즈를 갖고, 메인 레이저 펄스는 약 150 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 범위의 스폿 사이즈를 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 예열 레이저 및 메인 레이저 펄스는 약 10 ns 내지 약 50 ns 범위의 펄스-지속기간 및 약 1 kHz 내지 약 100 kHz 범위의 펄스-주파수를 갖는다. 다양한 실시예들에서, 예열 레이저 및 메인 레이저는 약 1 킬로와트(kW) 내지 약 50 kW 범위의 평균 전력을 갖는다. 여기 레이저 빔(LR2)의 펄스 주파수는 실시예에서 타겟 액적들(DP)의 토출 주파수와 매칭된다.
레이저 빔(LR2)은 윈도우들(또는 렌즈들)을 통해 여기 구역(ZE)으로 지향된다. 윈도우들은 레이저 빔들에 실질적으로 투명한 적합한 재료를 채택한다. 레이저 펄스들의 발생은 노즐(117)을 통한 타겟 액적들(DP)의 토출과 동기화된다. 타겟 액적들이 여기 구역을 통과할 때, 예비 펄스들은 타겟 액적들을 가열하여 이들을 저밀도 타겟 기둥들로 변환한다. 프리 펄스와 메인 펄스 사이의 지연은 제어되어 타겟 기둥이 형성되게 하고 최적의 사이즈 및 기하학적 형상으로 확장되게 한다. 다양한 실시예들에서, 프리 펄스 및 메인 펄스는 동일한 펄스-지속기간 및 피크 전력을 갖는다. 메인 펄스가 타겟 기둥을 가열할 때, 고온 플라즈마가 발생된다. 플라즈마는 수집기 미러(110)에 의해 수집된 EUV 복사선을 방출한다. 수집기 미러(110), EUV 수집기 미러는 노광 디바이스(200)를 통해 수행되는 리소그래피 노광 프로세스들을 위해 EUV 복사선을 추가로 반사하고 집속시킨다. 레이저 펄스들과 상호작용하지 않는 액적(DP)은 액적 캐처(85)에 의해 받아진다.
여기 레이저로부터의 펄스(프리 펄스 및 메인 펄스 중 하나 또는 둘 모두)의 발생을 여기 영역의 타겟 액적의 도착과 동기화하는 한 가지 방법은 주어진 위치에서 타겟 액적의 통과를 검출하여 이를 여기 펄스(또는 프리 펄스)를 트리거하기 위한 신호로서 사용한다. 이 방법에서, 예를 들어 타겟 액적의 통과 시간을 to로 표시되는 경우, EUV 복사선이 발생(및 검출)되는 시간은 trad로 표시되고, 타겟 액적의 통과가 검출되는 위치와 여기 구역의 중심 사이의 거리는 d이고, 타겟 액적의 속도(vdp)는 다음과 같이 계산된다:
Figure pat00001
식(1)
액적 발생기(115)는 고정된 속도로 액적들을 재현 가능하게 공급할 것으로 예상되기 때문에, vdp가 계산되면 타겟 액적이 주어진 위치를 통과한 것으로 검출된 후 d/vdp의 시간 지연으로 여기 펄스가 트리거되어, 여기 펄스가 타겟 액적이 여기 구역의 중심에 도달하는 것과 동시에 도달하는 것을 보장한다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 액적의 통과가 프리 펄스를 트리거하기 위해 사용되기 때문에, 메인 펄스는 프리 펄스 이후 고정된 지연 후에 트리거된다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 액적 속도(vdp)의 값은 필요하다면 주기적으로 trad를 측정함으로써 주기적으로 재계산되고, 타겟 액적들의 도달과 함께 펄스들의 발생이 재동기화된다.
도 2는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 EUV 리소그래피(EUVL) 노광 툴의 개략도를 도시한다. 도 2의 EUVL 노광 툴은 EUV 광의 패터닝된 빔을 이용한 포토레지스트 코팅된 기판, 타겟 반도체 기판(210)의 노광을 보여주는 노광 디바이스(200)를 포함한다. 노광 디바이스(200)는 예를 들어 패터닝된 빔을 생성하기 위해 EUV 광의 빔을 이용한 EUV 포토 마스크, 예를 들어 반사 마스크(205c)와 같은 패터닝 광학 장치를 조명하기 위한 하나 이상의 광학 장치(205a, 205b) 및 타겟 반도체 기판(210)에 패터닝된 빔을 투영하기 위한 하나 이상의 축소(reduction) 투영 광학 장치(205d, 205e)가 제공되는, 스테퍼, 스캐너, 스텝 및 스캔 시스템, 직접 기록 시스템, 접촉 및/또는 근접 마스크를 사용하는 디바이스 등과 같은 집적 회로 리소그래피 툴이다. 타겟 반도체 기판 (210)과 패터닝 광학 장치, 예를 들어 반사 마스크(205c) 사이의 제어된 상대 이동을 발생시키기 위해 기계적 어셈블리(미도시)가 제공될 수 있다. 추가로 도시된 바와 같이, 도 2의 EUVL 노광 툴은 EUV 복사선 소스(100)는 수집기 미러(110)에 의해 수집되고 노광 디바이스(200)로 반사되어 타겟 반도체 기판(210)을 조사하는 챔버(105)에서 EUV 광을 방출하는 여기 구역(ZE)에 플라즈마 기둥(23)을 포함하는 EUV 복사선 소스(100)를 더 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 노광 디바이스(200) 내부의 압력은 노광 디바이스(200) 내부의 압력 센서(208)에 의해 감지되고 노광 디바이스(200)에 커플링된 진공 압력 제어기(206)에 의해 제어된다.
상기 논의된 바와 같이, 가스 분자들이 EUV 광을 흡수하기 때문에, EUV 리소그래피 패터닝을 위한 리소그래피 시스템, 예를 들어 노광 디바이스(200)는 EUV 강도 손실을 방지하기 위해 진공 환경에서 유지된다. 펠리클을 갖는 EUV 포토 마스크를 노광 디바이스(200)로 전사한 후, EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 인클로저 내의 공기압은 장착 고정물(프레임)의 홀들을 통해 노광 디바이스(200)의 진공 환경과 등화되고, 따라서 EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 인클로저에 진공이 생성된다. 몇몇 실시예들에서, 기판의 포토 레지스트 층 상에 마스크를 노광한 후, 펠리클을 갖는 EUV 포토 마스크가 노광 디바이스(200)로부터 전사된다. 노광 디바이스(200)로부터 펠리클을 갖는 EUV 포토 마스크를 전사한 후, EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 인클로저 내의 진공은 장착 고정물의 홀들을 통해 노광 디바이스(200) 외부의 공기압과 등화되고, 따라서 EUV 포토 마스크와 펠리클 사이의 인클로저에 공기압이 생성된다.
도 3a는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클을 갖는 반사 EUV 포토 마스크의 평면도이고 도 3b는 단면도이다.
반사 EUV 포토 마스크(10)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 펠리클(20)에 의해 커버된다. EUV 포토 마스크(10)는 기판, 기판 상에 성막된 반사 다층(ML, multiple layer)들, 도전성 후면 코팅, 반사 ML 상에 배치된 캡핑 층 및 캡핑 층 상의 흡수 층을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 기판(30)의 재료는 TiO2 도핑된 SiO2, 또는 열팽창이 낮은 다른 적합한 재료들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 기판은 용융 석영을 포함하고 약 6 mm 내지 약 7 mm의 두께를 갖는다. 몇몇 실시예들에서, ML은 몰리브덴-실리콘(Mo/Si) 필름 쌍들(예를 들어, 각각의 필름 쌍에서 실리콘 층의 위 또는 아래에 있는 몰리브덴 층)과 같은 복수의 필름 쌍들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, ML은 몰리브덴 층 및 실리콘 층의 40 내지 50개 쌍을 갖고, 각각의 몰리브덴 층은 3 nm의 두께를 가지며, 각각의 실리콘 층은 4 nm의 두께를 갖는다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, ML은 280 nm 내지 350 nm의 두께를 갖는다. 대안적으로, ML은 몰리브덴-베릴륨(Mo/Be) 필름 쌍들, 또는 EUV 광을 고도로 반사하도록 구성되는 다른 적합한 재료들을 포함할 수 있다. 캡핑 층은 루테늄(Ru)을 포함할 수 있고, 보호를 위해 ML 상에 배치될 수 있으며, 2.5 nm의 두께를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 캡핑 층은 Ru 또는 실리콘(Si)을 포함할 수 있고, 보호를 위해 ML 상에 배치될 수 있으며, 4nm의 두께를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 탄탈룸 붕소 질화물(TaBN) 층을 포함하는 흡수 층은 ML 및 캡핑 층 위에 성막된다. 몇몇 실시예들에서, 흡수 층은 집적 회로(IC)의 층에 대한 레이아웃 패턴을 정의하기 위해 패턴 피처들로 패터닝된다. 몇몇 실시예들에서, 후면 코팅은 크롬 질화물(CrN) 또는 탄탈룸 붕소화물(TaB)을 포함하고, 20 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 다른 반사 층이 ML 위에 성막될 수 있고 집적 회로의 층을 규정하도록 패터닝되어, EUV 위상 시프트 포토 마스크를 형성한다. 몇몇 실시예들에서, 흡수 층(45)은 TaBO, TaBN, TaNO, 및 TaN 중 하나 또는 이들의 조합을 포함하고, 50 nm 내지 70 nm의 두께를 갖는다.
몇몇 실시예들에서, 펠리클(20)은 예를 들어 Si, SiC 또는 SiGe와 같은 반도체 재료; 실리사이드(WSi, NiSi, TiSi, CoSi, MoSi, ZrSi, NiZrSi 등)와 같은 금속 합금; 실리콘 질화물과 같은 유전체 재료; 및 Mo, Zr, Nb, B, Ti 또는 Ru와 같은 금속 재료, 또는 다른 적합한 재료의 다수의 층들을 포함하는 EUV 투과 막(22)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 펠리클(20)은 개구를 갖는 프레임(24)을 포함한다. 펠리클(20)은 프레임(24)을 접착제 또는 글루 구조물(25)을 통해 EUV 포토 마스크(10)에 부착함으로써 EUV 포토 마스크(10) 상에 장착된다.
EUV 포토 마스크(10)에 펠리클(20)을 장착하는 것은 일반적으로 펠리클(10)을 EUV 포토 마스크(10), 특히 감압 접착 재료에 대고 가압하기 위해 가압력을 인가함으로써 수행된다. EUV 포토 마스크(10)로부터 펠리클(20)을 장착 해제하는 것은 일반적으로 접착 재료의 글루 또는 접착력을 극복하기 위해 당기는 힘을 인가함으로써 수행된다. 장착 및 장착 해제 동작들에서, EUV 포토 마스크 상에 접착 재료의 잔여물을 남기지 않는 것이 바람직하다. 또한, 장착 및/또는 장착 해제 동작 시간을 감소시키기 위해 그리고 펠리클 및/또는 EUV 포토 마스크의 파열을 방지하기 위해 힘 및/또는 당기는 힘의 인가를 감소시키는 것이 바람직하다. 다음의 실시예들에서, 펠리클의 장착 및/또는 장착 해제 작업을 향상시킬 수 있는 EUV 포토 마스크에 펠리클을 장착 및 장착 해제하기 위한 구조물들 및 프로세스들이 설명된다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 구조물들의 다양한 도면들을 도시한다.
몇몇 실시예들에서, 접착 구조물(25)은 복수의 마이크로 구조물들(28)을 포함한다. 마이크로 구조물들(28)은 스터브들, 파이버들, 돌출부들, 필라(pillar)들, 원주형 기둥들, 쐐기들 및/또는 원뿔들이다. 복수의 마이크로 구조물들은 서로 이격되어 규칙적으로 또는 무작위로 배열된다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로 구조물들(28) 각각의 평균 직경은 약 0.5 μm 내지 약 500 μm의 범위이고, 다른 실시예들에서는 약 2 μm 내지 약 200 μm의 범위이다. 인접한 마이크로 구조물들(28) 사이의 공간은 몇몇 실시예들에서는 약 1 μm 내지 약 10,000 μm의 범위이고, 다른 실시예들에서는 약 10 μm 내지 약 1000 μm의 범위이다. 몇몇 실시예들에서, 단위 면적당 마이크로 구조물들(28)의 개수는 1 개/mm2 내지 약 10,000 개/mm2 범위이고, 다른 실시예들에서 10 개/mm2 내지 약 1000 개/mm2 범위이다. 몇몇 실시예들에서, 포토 마스크(10)에 부착될 마이크로 구조물의 단부들의 면적이 작을수록, 마이크로 구조물들의 개수가 더 많다. 몇몇 실시예들에서, 면적(A) x 개수(N)(AN)는 약 0.01 내지 약 10이다. AN이 너무 큰 경우, 접착력이 필요한 문턱치를 초과하고 포토 마스크로부터 펠리클을 제거하기 어려울 수 있다. AN이 너무 작은 경우, 접착력은 부족할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크(10)에 부착된 마이크로 구조물들(28)의 길이는 약 1 ㎛ 내지 약 20,000 ㎛ 범위이고, 다른 실시예들에서 약 10 ㎛ 내지 약 1000 ㎛ 범위이고, 또 다른 실시예들에서 길이는 약 40 ㎛ 내지 약 500 ㎛ 범위이다. 길이가 너무 작은 경우, EUV 스캐너에서 압력 평형 상태에 도달하는 데 더 오래 걸릴 수 있다. 길이가 너무 큰 경우, 펠리클 보호 효과가 저하될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크(10)에 부착되기 전의 마이크로 구조물들(28)의 길이(D1)는 길이(D1)보다 약 10-40 % 더 길다. 마이크로 구조물들이 너무 얇거나 너무 작은 경우, 접착력이 너무 낮고 펠리클이 EUV 포토 마스크에 안정적으로 고정되지 않을 수 있다. 마이크로 구조물들이 너무 두꺼운 및/또는 너무 많은 경우, 접착 강도가 너무 크고 펠리클 장착 및/또는 장착 해제 동작이 어려울 수 있다(더 높은 힘이 필요함). 마이크로 구조물들이 너무 짧은 경우, 장착 및/또는 장착 해제 동작시 힘의 공차가 너무 작으며, 마이크로 구조물들이 너무 긴 경우, 펠리클이 EUV 포토 마스크에 안정적으로 장착되지 않을 수 있다. 마이크로 구조물들은 몇몇 실시예들에서 반 데르 발스 힘을 통해 포토 마스크(10)의 표면에 부착되거나 고정된다.
몇몇 실시예들에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 구조물들(28)은 마이크로 구조물들과 동일하거나 상이한 재료로 만들어진 베이스 층(26)으로부터 돌출된다. 몇몇 실시예들에서, 베이스 층(26) 및/또는 마이크로 구조물들(28)과 상이한 재료로 만들어진 접착 층(27)은 도 4b에 도시된 바와 같이 접착 구조물(25)과 프레임(24) 사이에 배치된다.
몇몇 실시예들에서, 복수의 마이크로 구조물들(28)은 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane), 폴리우레탄(PU, polyurethane), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate), 폴리 프로필렌(PP, polypropylene), 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA, polyurethane acrylate) 또는 플루오로카본(예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌)과 같은 엘라스토머; 형상 기억 중합체; 자기 엘라스토머; 탄소 나노튜브(CNT, carbon nanotube)들, 또는 다른 적합한 재료로 만들어진다.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다. 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e 및 도 6f는 또한 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
몇몇 실시예들에서, 마이크로 구조물들은 도 5a에 도시된 바와 같이 복수의 마이크로 파이버들(28A)이다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로 파이버들(28A) 각각의 평균 직경은 약 0.5 μm 내지 약 500 μm의 범위이고, 다른 실시예들에서는 약 2 μm 내지 약 200 μm의 범위이다. 펠리클(20)을 EUV 포토 마스크(10)에 장착하기 위해, 마이크로 파이버들(28A)을 EUV 포토 마스크(10)의 표면에 대고 가압하여, 도 5b에 도시된 바와 같이 파이버의 단부들이 포토 마스크(10)의 표면에 부착되도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 가압력(압력)은 약 0.01 N/cm2 내지 약 1.0 N/cm2 범위이다. 가압력이 이 범위보다 작은 경우, 펠리클은 EUV 포토 마스크에 고정되지 않을 수 있으며, 가압력이 이 범위보다 큰 경우, 파이버들이 구부러질 수 있고 EUV 포토 마스크에 고정되지 않을 수 있다. EUV 포토 마스크(10)로부터 펠리클(20)을 장착 해제하기 위해, 펠리클(20)은 EUV 포토 마스크로부터 당겨지기 전에 또는 펠리클을 당기지 않고, 펠리클이 EUV 포토 마스크에 대고 가압된다(또는 포토 마스크(10)가 펠리클에 대고 가압되거나 또는 두 가지 경우 모두이다). 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 펠리클(20)과 포토 마스크(10) 사이의 거리를 감소시키기 위해 펠리클(20)을 포토 마스크(10)에 대고 가압함으로써, 복수의 파이버들이 구부러져 포토 마스크(10)의 표면으로부터 파이버의 단부들이 분리된다. 파이버들(28A)의 단부들이 구부러짐에 의해 분리되면, 펠리클(20)은 최소한의 인장력으로 포토 마스크(10)로부터 쉽게 장착 해제될 수 있다. 상술한 바와 같이, 펠리클(20)을 포토 마스크(10)로부터 분리하기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 가하지 않고, 장착 해제 동작에서 가압력이 가해진다.
도 6a 내지 도 6c 및 도 6d 내지 도 6f는 또한 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른, 도 5a 내지 도 5d의 펠리클 장착 및 장착 해제 동작의 더 많은 세부 사항을 각각 도시한다.
장착 동작에서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 펠리클(20)은 펠리클 홀더(120)에 의해 지지되고, EUV 포토 마스크(10)는 펠리클 장착 장치에서 마스크 홀더(130)에 의해 지지된다. 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크(10)는 아래를 향하는 마스크 홀더(130) 상에 배치되고, 펠리클은 위를 향하는 펠리클 홀더(120)에 의해 유지된다. 그 후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고 마스크 리테이너(100)를 향해 더 이동하여 포토 마스크(10)가 마스크 리테이너에 접한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 마이크로 파이버들(28A)의 단부들은 펠리클 홀더(120)의 이동 동안 및 그 결과로 포토 마스크(10)에 부착된다. 그 후, 도 6c에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
장착 해제 동작에서, 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)는 도 6d에 도시된 바와 같이 마스크 홀더(130) 상에 배치된다. 그 후, 도 6e에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)는 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고 마스크 리테이너(100)를 향해 더 이동하여 포토 마스크(10)가 마스크 리테이너에 접한다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)는 복수의 파이버들이 구부러지도록 펠리클(20)을 가압한다. 그 후, 도 6f에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)이 없는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
다른 실시예들에서, 펠리클 홀더(121)는 도 6g 내지 도 6k에 도시된 바와 같이 펠리클의 측면을 지지한다. 도 6g 내지 도 6k는 장착 해제 동작을 도시한다. 도 6h 및 도 6j는 평면도들이다. 몇몇 실시예들에서, 마스크 홀더(101)는 도 6g에 도시된 바와 같이 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크 (10)를 보유한다. 펠리클 홀더(121)의 포크들은 펠리클(20)의 측면들에 부착된다. 그 후, 펠리클 홀더(121)는 펠리클(20)을 포토 마스크(10) 가까이에 이동시켜 도 6i 및 도 6j에 도시된 바와 같이 포토 마스크(10)의 표면으로부터 마이크로 파이버들을 방출한다. 그 후, 펠리클 홀더(121)는 도 6k에 도시된 바와 같이 펠리클(20)을 장착 해제하기 위해 아래로 이동한다. 몇몇 실시예들에서, 펠리클 홀더의 수직 이동 대신에 또는 이에 추가하여, 포토 마스크 홀더는 수직으로 이동한다(즉, 서로에 대한 상대적인 이동).
도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
몇몇 실시예들에서, 마이크로 구조물들은 도 7a에 도시된 바와 같이 베이스 층(26) 상에 배치된 하단 및 상단을 갖는 복수의 마이크로 콘들(28B)이다. 몇몇 실시예들에서, 콘들의 상단은 약 0.5 μm 내지 약 500 μm의 범위인 또는 다른 실시예들에서는 약 2 μm 내지 약 200 μm의 범위인 폭 또는 직경(W1)을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 콘은 평면도에서 원형 또는 타원형 하단을 가지며, 다른 실시예들에서 원뿔은 평면도에서 직사각형 또는 정사각형 하단을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 상단 폭(W1)과 하단 폭(W2) 간의 비율(W2/W1)은 약 1(즉, 기둥 형상) 내지 약 100 범위이고, 다른 실시예들에서는 약 5 내지 약 20 범위이다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로 콘들(28B)은 변형된 형상들에 열을 가함으로써 원래의 형상을 되돌리는 형상 기억 엘라스토머로 제조된다. 펠리클(20)을 EUV 포토 마스크(10)에 장착하기 위해, 마이크로 콘들(28B)이 EUV 포토 마스크(10)의 표면에 대고 가압되어, 도 7b에 도시된 바와 같이 콘들의 상단들이 충분한 접촉 면적을 갖도록 변형되고 포토 마스크(10)의 표면에 부착된다. 그 후, 문턱 온도(Tg)보다 높은 온도에서 마이크로 콘들에 열이 가해진다. 몇몇 실시예들에서, Tg는 재료에 따라 약 50 ℃ 내지 110 ℃의 범위이다. EUV 포토 마스크(10)로부터 펠리클(20)을 장착 해제하기 위해, 콘들은 펠리클(20)이 EUV 포토 마스크(10)로부터 당겨지기 전에 또는 펠리클을 당기지 않고, 문턱 온도(Tg)보다 높은 온도에서 가열된다. 도 7c 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 콘들을 가열함으로써 복수의 콘들은 접촉 면적을 감소시키기 위해 그들의 원래의 형태로 되돌아가고, 따라서 콘들의 단부들(상단들)이 포토 마스크(10)의 표면으로부터 분리된다. 콘들(28A)의 단부들이 가열에 의해 분리되면, 펠리클(20)은 최소한의 인장력으로 포토 마스크(10)로부터 쉽게 장착 해제될 수 있다. 상술한 바와 같이, 펠리클(20)을 포토 마스크(10)로부터 분리하기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 가하지 않고서, 장착 해제 동작에서 열이 인가된다. 몇몇 실시예들에서, 열은 펠리클 홀더 또는 마스크 리테이너에 배치 된 히터로부터 가해지고, 다른 실시예들에서, 에너지 빔, 예를 들어 적외선 빔이 펠리클 또는 포토 마스크에, 또는 마이크로 콘에 직접 인가된다. 다른 실시예들에서, 포토 마스크 주변의 분위기는 가열되거나 가열된 가스가 포토 마스크 및 펠리클에 인가된다.
도 8a 내지 도 8d 및 도 8e 내지 도 8g는 또한 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른, 도 7a 내지 도 7d의 펠리클 장착 및 장착 해제 동작의 더 많은 세부 사항을 각각 도시한다.
장착 동작에서, 도 8a에 도시된 바와 같이, 펠리클(20)은 펠리클 홀더(120)에 의해 지지되고, EUV 포토 마스크(10)는 펠리클 장착 장치에서 마스크 홀더(130)에 의해 지지된다. 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크(10)는 아래를 향하는 마스크 홀더(130) 상에 배치되고, 펠리클은 위를 향하는 펠리클 홀더(120)에 의해 유지된다. 그 후, 도 8b에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고 마스크 리테이너(100)를 향해 더 이동하여 포토 마스크(10)가 마스크 리테이너에 접한다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 마이크로 콘들(28B)의 단부들은 펠리클 홀더(120)의 이동 동안 및 그 결과로 포토 마스크(10)에 부착된다. 그 후, 도 8b에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 열은 문턱 온도(Tg)보다 높은 온도에서 펠리클 홀더(120)로부터 마이크로 콘들(28)로 가해진다. 다른 실시예들에서, 열은 포토 마스크 홀더(100)로부터 가해진다. 그 후, 콘들이 변형되어 포토 마스크에 부착되는 동안, 콘들의 온도는 도 8c와 같이 문턱 온도(Tg)(예를 들어, 25 ℃) 아래로 감소 (냉각)된다. 그 후, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 도 8d에 도시된 바와 같이 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
장착 해제 동작에서, 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)는 도 8e에 도시된 바와 같이 마스크 홀더(130) 상에 배치된다. 그 후, 도 8f에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 열은 문턱 온도(Tg)보다 높은 온도에서 펠리클 홀더(120)로부터 마이크로 콘들(28)로 가해진다. 다른 실시예들에서, 포토 마스크 홀더(100)로부터 열이 가해진다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 열은 콘들의 형상을 원래의 형상으로 되돌려 포토 마스크(10)의 표면에서 콘들을 분리시킨다. 그 후, 도 8g에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)이 없는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로 구조물들은 도 9a에 도시된 바와 같이 자기 엘라스토머(자기 유변 엘라스토머(MRE, magnetorheological elastomer))로 만들어진 복수의 마이크로 파이버들(28C)이다. 자기 엘라스토머는 마이크로 또는 나노 사이즈의 강자성 입자들이 내장된 폴리머 매트릭스(베이스 폴리머)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 마이크로 구조물들은 파이버 형상을 갖고, 마이크로 파이버들(28C) 각각의 평균 직경은 약 0.5 μm 내지 약 500 μm의 범위이고, 다른 실시예들에서는 약 2 μm 내지 약 200 μm의 범위이다. 펠리클(20)을 EUV 포토 마스크(10)에 장착하기 위해, 마이크로 파이버들(28C)을 EUV 포토 마스크(10)의 표면에 대고 가압하여, 도 9b에 도시된 바와 같이 파이버의 단부들이 포토 마스크(10)의 표면에 부착되도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 가압력(압력)은 약 0.01 N/cm2 내지 약 1.0 N/cm2 범위이다. 가압력이 이 범위보다 작은 경우, 펠리클은 EUV 포토 마스크에 고정되지 않을 수 있으며, 가압력이 이 범위보다 큰 경우, 파이버들이 구부러질 수 있고 EUV 포토 마스크에 고정되지 않을 수 있다. EUV 포토 마스크(10)로부터 펠리클(20)을 장착 해제하기 위해, 도 9c에 도시된 바와 같이 자기장이 마이크로 파이버들(28C)에 적용되어 이들을 구부린다. 도 9c 및 도 9d에 도시된 바와 같이, 마이크로 파이버들(28C)은 파이버들의 단부들이 포토 마스크(10)의 표면으로부터 분리되도록 구부러진다. 파이버들(28C)의 단부들이 구부러짐에 의해 분리되면, 펠리클(20)은 최소한의 인장력으로 포토 마스크(10)로부터 쉽게 장착 해제될 수 있다. 상술한 바와 같이, 펠리클(20)을 포토 마스크(10)로부터 분리하기 위해 자력을 가하기 전에 또는 가하지 않고, 장착 해제 동작에서 가압력이 가해진다.
도 10a 내지 도 10c 및 도 10d 내지 도 10f는 또한 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른, 도 9a 내지 도 9d의 펠리클 장착 및 장착 해제 동작의 더 많은 세부 사항을 각각 도시한다.
장착 동작에서, 도 10a에 도시된 바와 같이, 펠리클(20)은 펠리클 홀더(120)에 의해 지지되고, EUV 포토 마스크(10)는 펠리클 장착 장치에서 마스크 홀더(130)에 의해 지지된다. 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크(10)는 아래를 향하는 마스크 홀더(130) 상에 배치되고, 펠리클은 위를 향하는 펠리클 홀더(120)에 의해 유지된다. 그 후, 도 10b에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고 마스크 리테이너(100)를 향해 더 이동하여 포토 마스크(10)가 마스크 리테이너에 접한다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 마이크로 파이버들(28C)의 단부들은 펠리클 홀더(120)의 이동 동안 및 그 결과로 포토 마스크(10)에 부착된다. 그 후, 도 10c에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
장착 해제 동작에서, 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)는 도 10d에 도시된 바와 같이 마스크 홀더(130) 상에 배치된다. 그 후, 도 10e에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)는 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고, 자석(140)(영구 또는 전자 자석)이 포토 마스크(10) 위에 배치된다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 자석(140)으로부터의 자력에 의해, 복수의 파이버들(28C)은 구부러지고 포토 마스크(10)로부터 분리된다. 그 후, 도 10f에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)이 없는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
도 11a, 도 11b, 도 11c 및 도 11d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다.
몇몇 실시예들에서, 마이크로 구조물들은 도 11a에 도시된 바와 같이 베이스 층(26) 상에 배치된 상단 및 하단을 갖는 복수의 마이크로 콘들(28D)이다. 몇몇 실시예들에서, 콘들의 상단은 약 0.5 μm 내지 약 500 μm의 범위인 또는 다른 실시예들에서는 약 2 μm 내지 약 200 μm의 범위인 폭 또는 직경(W3)을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 콘은 평면도에서 원형 또는 타원형 하단을 가지며, 다른 실시예들에서 원뿔은 평면도에서 직사각형 또는 정사각형 하단을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 상단 폭(W3)과 하단 폭(W4) 간의 비율(W4/W3)은 약 1(즉, 기둥 형상) 내지 약 100 범위이고, 다른 실시예들에서는 약 5 내지 약 20 범위이다.
몇몇 실시예들에서, 마이크로 콘들(28D)은 광 반응성 엘라스토머로 만들어지며, 이는 광의 인가에 의해 그 형상이 변한다. 몇몇 실시예들에서, 광 반응성 엘라스토머는 액정 엘라스토머이다.
펠리클(20)을 EUV 포토 마스크(10)에 장착하기 위해, 마이크로 콘들(28D)의 하단들이 EUV 포토 마스크(10)의 표면에 대고 가압되어, 도 11b에 도시된 바와 같이 콘들(28D)의 하단들이 포토 마스크(10)의 표면에 부착된다. EUV 포토 마스크(10)로부터 펠리클(20)을 장착 해제하기 위해, 펠리클(20)이 EUV 포토 마스크(10)로부터 당겨지기 전에 또는 펠리클을 당기지 않고서, 타겟 파장을 갖는 광(예를 들어, 자외선, 가시광 또는 적외선)이 콘들(28D)에 인가된다. 도 11c 및 도 11d에 도시된 바와 같이, 콘들을 광으로 조사함으로써 복수의 콘들(28D)이 변형되어 접촉 면적이 감소하고, 이에 따라 콘들의 단부들(하단들)이 포토 마스크(10)의 표면으로부터 분리된다. 콘들(28D)의 단부들이 분리되면, 펠리클(20)은 최소한의 인장력으로 포토 마스크(10)로부터 쉽게 장착 해제될 수 있다. 상술한 바와 같이, 펠리클(20)을 포토 마스크(10)로부터 분리하기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 가하지 않고서, 장착 해제 동작에서 광이 인가된다.
도 12a 내지 도 12d 및 도 12e 내지 도 12g는 또한 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른, 도 11a 내지 도 11d의 펠리클 장착 및 장착 해제 동작의 더 많은 세부 사항을 각각 도시한다.
장착 동작에서, 도 12a에 도시된 바와 같이, 펠리클(20)은 펠리클 홀더(120)에 의해 지지되고, EUV 포토 마스크(10)는 펠리클 장착 장치에서 마스크 홀더(130)에 의해 지지된다. 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크(10)는 아래를 향하는 마스크 홀더(130) 상에 배치되고, 펠리클은 위를 향하는 펠리클 홀더(120)에 의해 유지된다. 그 후, 도 12b에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고 마스크 리테이너(100)를 향해 더 이동하여 포토 마스크(10)가 마스크 리테이너에 접한다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 마이크로 콘들(28D)의 단부들은 펠리클 홀더(120)의 이동 동안 및 그 결과로 포토 마스크(10)에 부착된다. 그 후, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 도 12c에 도시된 바와 같이 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
장착 해제 동작에서, 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)는 도 12d에 도시된 바와 같이 마스크 홀더(130) 상에 배치된다. 그 후, 도 12e에 도시된 바와 같이, 포토 마스크(10) 위에 또는 포토 마스크(10) 아래에 마이크로 콘들(28)에 광이 인가된다. 도 11c에 도시된 바와 같이, 노광은 콘들의 형상을 변화시켜, 포토 마스크(10)의 표면으로부터 콘들을 분리시킨다. 그 후, 도 12f에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)이 없는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
도 13a, 도 13b, 도 13c 및 도 13d는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들을 도시한다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로 구조물들은 도 13a에 도시된 바와 같이 복수의 마이크로 파이버들(28E) 또는 마이크로 콘들이다. 몇몇 실시예들에서, 도 13a에 도시된 바와 같이, 마이크로 구조물들은 파이버 형상을 갖고, 마이크로 파이버들(28C) 각각의 평균 직경은 약 0.5 μm 내지 약 500 μm의 범위이고, 다른 실시예들에서는 약 2 μm 내지 약 200 μm의 범위이다. 펠리클(20)을 EUV 포토 마스크(10)에 장착하기 위해, 마이크로 파이버들(28C)을 EUV 포토 마스크(10)의 표면에 대고 가압하여, 도 13b에 도시된 바와 같이 파이버의 단부들이 포토 마스크(10)의 표면에 부착되도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 가압력(압력)은 약 0.01 N/cm2 내지 약 1.0 N/cm2 범위이다. 가압력이 이 범위보다 작은 경우, 펠리클은 EUV 포토 마스크에 고정되지 않을 수 있으며, 가압력이 이 범위보다 큰 경우, 파이버들이 구부러질 수 있고 EUV 포토 마스크에 고정되지 않을 수 있다. EUV 포토 마스크(10)로부터 펠리클(20)을 장착 해제하기 위해, 도 13c에 도시된 바와 같이 초음파가 마이크로 파이버들(28C)에 인가된다. 도 13c 및 도 13d에 도시된 바와 같이, 마이크로 파이버들(28E)은 초음파에 의해 야기된 진동에 의해 포토 마스크(10)의 표면으로부터 분리된다. 파이버들(28E)의 단부들이 구부러짐에 의해 분리되면, 펠리클(20)은 최소한의 인장력으로 포토 마스크(10)로부터 쉽게 장착 해제될 수 있다. 상술한 바와 같이, 펠리클(20)을 포토 마스크(10)로부터 분리하기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 가하지 않고서, 장착 해제 동작에서 초음파가 인가된다. 몇몇 실시예들에서, 전파(예를 들어, 마이크로파)가 인가되어 포토 마스크(10)로부터 마이크로 구조물들을 분리한다.
도 14a 내지 도 14c 및 도 14d 내지 도 14f는 또한 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른, 도 13a 내지 도 13d의 펠리클 장착 및 장착 해제 동작의 더 많은 세부 사항을 각각 도시한다.
장착 동작에서, 도 14a에 도시된 바와 같이, 펠리클(20)은 펠리클 홀더(120)에 의해 지지되고, EUV 포토 마스크(10)는 펠리클 장착 장치에서 마스크 홀더(130)에 의해 지지된다. 몇몇 실시예들에서, EUV 포토 마스크(10)는 아래를 향하는 마스크 홀더(130) 상에 배치되고, 펠리클은 위를 향하는 펠리클 홀더(120)에 의해 유지된다. 그 후, 도 14b에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고 마스크 리테이너(100)를 향해 더 이동하여 포토 마스크(10)가 마스크 리테이너에 접한다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 마이크로 파이버들(28C)의 단부들은 펠리클 홀더(120)의 이동 동안 및 그 결과로 포토 마스크(10)에 부착된다. 그 후, 도 14c에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
장착 해제 동작에서, 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)는 도 14d에 도시된 바와 같이 마스크 홀더(130) 상에 배치된다. 그 후, 도 14e에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)는 펠리클(20)을 갖는 포토 마스크(10)를 향해 위로 이동하고, 초음파가 마이크로 파이버들에 인가된다. 도 13c에 도시된 바와 같이, 초음파에 의해 야기된 진동에 의해 복수의 파이버들(28E)이 포토 마스크(10)로부터 분리된다. 그 후, 도 14f에 도시된 바와 같이, 펠리클 홀더(120)가 아래로 이동하여 펠리클(20)이 없는 포토 마스크(10)가 마스크 홀더(130) 상에 배치된다.
도 15는 본 개시물의 몇몇 실시예들에 따른 펠리클 장착 및 장착 해제 동작들의 흐름도이다. S101에서, EUV 포토 마스크 상에 펠리클이 장착된다. S103에서, 펠리클을 가진 EUV 포토 마스크가 EUV 리소그래피 장치(예를 들어, 스캐너)와 함께 사용되어 반도체 웨이퍼 위에 패턴들을 제작한다. 그 후, S105에서 펠리클이 포토 마스크로부터 장착 해제된다. S107에서, 포토 마스크 및 펠리클은 세정 및/또는 검사 동작들이 실시된다. 그 후, 몇몇 실시예들에서, 포토 마스크는 마스크 스토커(stocker)에 저장되고 그리고/또는 새로운 펠리클이 포토 마스크에 부착된다.
도 16a는 본 개시물의 실시예들에 따른 반도체 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도를 도시하고, 도 16b, 도 16c, 도 16d 및 도 16e는 반도체 디바이스를 제조하는 방법의 순차적 제조 동작을 도시한다.
도 16a는 본 개시물의 실시예들에 따른 반도체 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도를 도시하고, 도 16b, 도 16c, 도 16d 및 도 16e는 반도체 디바이스를 제조하는 방법의 순차적 제조 동작을 도시한다. 반도체 기판 또는 그 위에 집적 회로를 형성하기 위해 패터닝될 다른 적합한 기판이 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 반도체 기판은 실리콘을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 반도체 기판은 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 또는 III-V 족 반도체 재료와 같은 다른 적합한 반도체 재료를 포함한다. 도 16a의 S201에서, 패터닝될 타겟 층이 반도체 기판 위에 형성된다. 특정 실시예들에서, 타겟 층은 반도체 기판이다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 층은 금속성 층 또는 폴리실리콘 층과 같은 도전성 층; 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, SiON, SiOC, SiOCN, SiCN, 하프늄 산화물 또는 알루미늄 산화물과 같은 유전체 층; 또는 에피택셜하게 형성된 반도체 층과 같은 반도체 층을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 층은 격리 구조물들, 트랜지스터들 또는 배선들과 같은 아래 놓인 구조물 위에 형성된다. 도 16a의 S202에서, 포토 레지스트 층이 도 16b에 도시된 바와 같이 타겟 층 위에 형성된다. 포토 레지스트 층은 후속 포토 리소그래피 노광 프로세스 동안 노광 소스로부터의 복사선에 민감하다. 본 실시예에서, 포토 레지스트 층은 포토 리소그래피 노광 프로세스에 사용되는 EUV 광에 민감하다. 포토 레지스트 층은 스핀-온 코팅 또는 다른 적합한 기법들에 의해 타겟 층 위에 형성될 수 있다. 코팅된 포토 레지스트 층은 포토 레지스트 층에서 용매를 제거하기 위해 추가로 베이킹될 수 있다. 도 16a의 S203에서, 포토 레지스트 층은 도 16b에 도시된 바와 같이, 위에 설명된 바와 같이 펠리클을 갖는 EUV 반사 마스크를 사용하여 패터닝된다. 포토 레지스트 층의 패터닝은 EUV 마스크를 사용하는 EUV 노광 시스템에 의해 포토 리소그래피 노광 프로세스를 수행하는 것을 포함한다. 노광 프로세스 동안 EUV 마스크 상에 규정된 집적 회로(IC) 설계 패턴이 포토 레지스트 층에 이미징되어 그 위에 잠복 패턴을 형성한다. 포토 레지스트 층의 패터닝은 노광된 포토 레지스트 층을 현상하여 하나 이상의 개구를 갖는 패터닝된 포토 레지스트 층을 형성하는 것을 더 포함한다. 포토 레지스트 층이 포지티브 톤 포토 레지스트 층인 일 실시예에서, 포토 레지스트 층의 노광된 부분들은 현상 프로세스 동안 제거된다. 포토 레지스트 층의 패터닝은 상이한 스테이지들에서의 다양한 베이킹 단계들과 같은 다른 프로세스 단계들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 포토 리소그래피 노광 프로세스 후에 그리고 현상 프로세스 이전에 PEB(post-exposure-baking) 프로세스가 구현될 수 있다.
도 16a의 S204에서,도 16d에 도시된 바와 같이, 에칭 마스크로서 패터닝된 포토 레지스트 층을 이용하여 타겟 층이 패터닝된다. 몇몇 실시예들에서, 타겟 층을 패터닝하는 단계는 패터닝된 포토 레지스트 층을 에칭 마스크로서 사용하여 타겟 층에 에칭 프로세스를 적용하는 것을 포함한다. 패터닝된 포토 레지스트 층의 개구들 내에 노광된 타겟 층의 부분들은 에칭되고 나머지 부분들은 에칭으로부터 보호된다. 또한, 패터닝된 포토 레지스트 층은 도 16e에 도시된 바와 같이 습식 스트립 핑 또는 플라즈마 애싱에 의해 제거될 수 있다.
상술한 바와 같이, 펠리클의 프레임은 복수의 마이크로 구조물들을 포함한다. 마이크로 구조물들이 포토 마스크에 부착될 때, 마이크로 구조물들과 포토 마스크의 표면 사이의 총 접촉 면적은 프레임의 하부면의 전체 면적의 약 20 % 내지 약 60 %이다. 따라서, 펠리클 프레임과 포토 마스크 사이에는 복수의 공기 통로들이 형성되어 압력 변화 장치에 사용될 때 펠리클 또는 포토 마스크의 파열을 억제한다. 또한, 전술한 실시예들에서, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제할 때, 당기는 힘 이외의 힘들은 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하기 위해 인가되며, 포토 마스크로부터 펠리클을 제거하기 위한 당기는 힘이 필요하지 않거나 최소한의 힘이 필요하고, 이는 또한 펠리클 또는 포토 마스크의 파열을 억제한다. 또한, 펠리클이 제거된 후 포토 마스크 상에 접착 재료의 잔류물이 실질적으로 남지 않으므로, 펠리클을 장착 해제한 후 추가 세정 프로세스가 필요하지 않을 수 있다. 또한, 장착 해제된 펠리클은 재사용될 수 있다. 또한 필요로 하는 포토 마스크들은 주기적으로 결함 검사를 받고, 마스크 검사는 글루 잔여물들 및 입자들을 남기지 않고 검사 전에 펠리클이 장착 해제되는 경우 비-EUV 광원 검사기를 사용함으로써 수행될 수 있으며, 그 후 펠리클이 검사 후에 다시 장착된다. 이 검사 프로세스는 EUV 펠리클을 사용하여 마스크를 검사하기 위해 값비싼 EUV 광원 검사기가 필요하지 않다.
본 개시물의 몇몇 실시예들에 따라, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는(de-mounting) 방법에 있어서, 펠리클을 가진 포토 마스크가 펠리클 홀더 상에 배치된다. 펠리클은 복수의 마이크로 구조물들에 의해 포토 마스크에 부착된다. 복수의 마이크로 구조물들은 포토 마스크로부터 펠리클을 분리시키기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 당기는 힘을 가하지 않고서, 복수의 마이크로 구조물들에 힘 또는 에너지를 인가함으로써, 포토 마스크로부터 분리된다. 펠리클은 포토 마스크로부터 장착 해제된다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어진다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 복수의 마이크로 파이버들이다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 힘 또는 에너지를 인가하는 것은, 포토 마스크와 펠리클 간의 거리를 감소시키기 위해 미는 힘을 인가하는 것을 포함한다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 마이크로 파이버들은 자기 엘라스토머로 만들어지고, 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 자기장을 인가하는 것을 포함한다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 초음파를 인가하는 것을 포함한다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 형상 기억 엘라스토머로 만들어지고, 복수의 마이크로 구조물들은 상단 및 상기 펠리클의 표면 상에 배치된 하단을 각각 갖는 복수의 마이크로 콘들이며, 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 열을 인가하는 것을 포함한다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 광 반응성 엘라스토머로 만들어지고, 복수의 마이크로 구조물들은 펠리클의 표면 상에 배치된 상단 및 하단을 각각 갖는 복수의 마이크로 콘들이며, 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 광을 인가하는 것을 포함한다.
본 개시물의 다른 양상에 따라, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법에 있어서, 포토 마스크가 포토 마스크 홀더 상에 배치되고, 펠리클 홀더 상에 펠리클이 배치된다. 펠리클은 개구를 갖는 프레임을 포함하고, 복수의 마이크로 구조물들이 프레임의 하단 상에 배치된다. 복수의 마이크로 구조물들이 포토 마스크의 표면에 인접하도록 펠리클 홀더를 이동시킴으로써, 복수의 마이크로 구조물들이 포토 마스크에 부착된다. 포토 마스크 홀더 상에 펠리클을 가진 포토 마스크를 남기도록 펠리클 홀더가 이동된다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어진 복수의 마이크로 파이버들이고, 복수의 마이크로 구조물들의 부착에서, 복수의 마이크로 파이버들의 단부들이 포토 마스크의 표면에 부착된다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 엘라스토머는 자기 엘라스토머이다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 형상 기억 엘라스토머로 만들어진 복수의 마이크로 콘들이며, 복수의 마이크로 구조물들의 부착에서, 복수의 마이크로 콘들의 상단들이 포토 마스크의 표면에 부착되고, 부착된 복수의 마이크로 콘들에 열이 인가된다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어진 복수의 마이크로 콘들이며, 복수의 마이크로 구조물들의 부착에서, 복수의 마이크로 콘들의 하단들은 포토 마스크의 표면에 부착된다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 펠리클 홀더에 배치된 히터로부터 열이 인가된다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들을 부착하는 단계는, 포토 마스크 홀더로부터 포토 마스크를 떼어내는 단계 및 마스크 리테이너에 대고 포토 마스크를 가압하는 단계를 포함한다.
본 개시물의 다른 양상에 따라, 극자외선(EUV, extreme ultra violet) 포토 마스크용 펠리클은 EUV 투과 막, 개구를 갖는 프레임, 및 접착성 엘라스토머로 만들어지고 프레임의 하단 상에 배치되는 복수의 마이크로 구조물들을 포함한다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 0.5 μm 내지 500 μm 범위의 평균 직경을 갖는 복수의 파이버들이다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 형상 기억 엘라스토머로 만들어진다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 자기 엘라스토머로 만들어진다. 전술한 그리고 하기의 실시예들 중 하나 이상에서, 복수의 마이크로 구조물들은 광 반응성 엘라스토머로 만들어진다.
본 개시물의 양상들을 본 발명분야의 당업자들이 보다 잘 이해할 수 있도록 앞에서는 여러 실시예들의 피처들을 약술하였다. 본 발명분야의 당업자들은 여기서 소개한 실시예 또는 예들의 동일한 목적들을 수행하거나 및/또는 동일한 장점들을 달성하기 위한 다른 프로세스들 및 구조들을 설계하거나 또는 수정하기 위한 기반으로서 본 발명개시를 자신들이 손쉽게 이용할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 본 기술분야의 당업자들은 또한 이와 같은 등가적 구성들은 본 개시물의 사상과 범위를 벗어나지 않으며, 본 개시물의 사상과 범위를 벗어나지 않고 당업자들이 다양한 변경들, 대체들, 및 개조들을 본 발명에서 행할 수 있음을 알아야 한다.
실시예들
실시예 1. 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는(de-mounting) 방법에 있어서,
펠리클 홀더 상에 상기 펠리클을 가진 상기 포토 마스크를 배치하는 단계 ― 상기 펠리클은 복수의 마이크로 구조물들에 의해 상기 포토 마스크에 부착됨 ― ;
상기 포토 마스크로부터 상기 펠리클을 분리시키기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 당기는 힘을 가하지 않고서, 상기 복수의 마이크로 구조물들에 힘 또는 에너지를 인가함으로써, 상기 포토 마스크로부터 상기 복수의 마이크로 구조물들을 떼어내는(detach) 단계; 및
상기 포토 마스크로부터 상기 펠리클을 장착 해제하는 단계
를 포함하는, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 2. 실시예 1에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어지는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 3. 실시예 2에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 복수의 마이크로 파이버들인 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 4. 실시예 2에 있어서,
상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은, 상기 포토 마스크와 상기 펠리클 간의 거리를 감소시키기 위해 미는 힘을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 5. 실시예 2에 있어서,
상기 마이크로 파이버들은 자기 엘라스토머로 만들어지고,
상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 자기장을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 6. 실시예 2에 있어서,
상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 초음파를 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 7. 실시예 2에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 형상 기억 엘라스토머로 만들어지고,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 상단 및 상기 펠리클의 표면 상에 배치된 하단을 각각 갖는 복수의 마이크로 콘들이며,
상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 열을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 8. 실시예 2에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 광 반응성 엘라스토머로 만들어지고,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 상기 펠리클의 표면 상에 배치된 상단, 및 하단을 각각 갖는 복수의 마이크로 콘들이며,
상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 광을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
실시예 9. 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법에 있어서,
포토 마스크 홀더 상에 상기 포토 마스크를 배치하는 단계;
펠리클 홀더 상에 상기 펠리클을 배치하는 단계 ― 상기 펠리클은 개구를 갖는 프레임을 포함하고, 복수의 마이크로 구조물들이 상기 프레임의 하단 상에 배치됨 ― ;
상기 복수의 마이크로 구조물들이 상기 포토 마스크의 표면에 인접하도록 상기 펠리클 홀더를 이동시킴으로써, 상기 복수의 마이크로 구조물들을 상기 포토 마스크에 부착하는 단계; 및
상기 포토 마스크 홀더 상에 상기 펠리클을 가진 상기 포토 마스크를 남기도록 상기 펠리클 홀더를 이동시키는 단계
를 포함하는, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
실시예 10. 실시예 9에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어진 복수의 마이크로 파이버들이고,
상기 복수의 마이크로 구조물들의 부착에서, 상기 복수의 마이크로 파이버들의 단부들이 상기 포토 마스크의 표면에 부착되는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
실시예 11. 실시예 10에 있어서,
상기 엘라스토머는 자기 엘라스토머인 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
실시예 12. 실시예 9에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 형상 기억 엘라스토머로 만들어진 복수의 마이크로 콘들이며,
상기 복수의 마이크로 구조물들의 부착에서, 상기 복수의 마이크로 콘들의 상단들이 상기 포토 마스크의 표면에 부착되고, 상기 부착된 복수의 마이크로 콘들에 열이 인가되는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
실시예 13. 실시예 9에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어진 복수의 마이크로 콘들이며,
상기 복수의 마이크로 구조물들의 부착에서, 상기 복수의 마이크로 콘들의 하단들은 상기 포토 마스크의 표면에 부착되는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
실시예 14. 실시예 13에 있어서,
상기 펠리클 홀더에 배치된 히터로부터 열이 인가되는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
실시예 15. 실시예 9에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들을 부착하는 단계는, 상기 포토 마스크 홀더로부터 상기 포토 마스크를 떼어내는 단계 및 마스크 리테이너에 대고 상기 포토 마스크를 가압하는 단계를 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
실시예 16. 극자외선(EUV, extreme ultra violet) 포토 마스크용 펠리클에 있어서,
EUV 투과 막;
개구를 갖는 프레임; 및
접착성 엘라스토머로 만들어지고 상기 프레임의 하단 상에 배치되는 복수의 마이크로 구조물들
을 포함하는, 극자외선(EUV) 포토 마스크용 펠리클.
실시예 17. 실시예 16에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 0.5 μm 내지 500 μm 범위의 평균 직경을 갖는 복수의 파이버들인 것인, 극자외선(EUV) 포토 마스크용 펠리클.
실시예 18. 실시예 16에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 형상 기억 엘라스토머로 만들어지는 것인, 극자외선(EUV) 포토 마스크용 펠리클.
실시예 19. 실시예 16에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 자기 엘라스토머로 만들어지는 것인, 극자외선(EUV) 포토 마스크용 펠리클.
실시예 20. 실시예 16에 있어서,
상기 복수의 마이크로 구조물들은 광 반응성 엘라스토머로 만들어지는 것인, 극자외선(EUV) 포토 마스크용 펠리클.

Claims (10)

  1. 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는(de-mounting) 방법에 있어서,
    펠리클 홀더 상에 상기 펠리클을 가진 상기 포토 마스크를 배치하는 단계 ― 상기 펠리클은 복수의 마이크로 구조물들에 의해 상기 포토 마스크에 부착됨 ― ;
    상기 포토 마스크로부터 상기 펠리클을 분리시키기 위해 당기는 힘을 가하기 전에 또는 당기는 힘을 가하지 않고서, 상기 복수의 마이크로 구조물들에 힘 또는 에너지를 인가함으로써, 상기 포토 마스크로부터 상기 복수의 마이크로 구조물들을 떼어내는(detach) 단계; 및
    상기 포토 마스크로부터 상기 펠리클을 장착 해제하는 단계
    를 포함하는, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 구조물들은 엘라스토머로 만들어지는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 구조물들은 복수의 마이크로 파이버들인 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은, 상기 포토 마스크와 상기 펠리클 간의 거리를 감소시키기 위해 미는 힘을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 마이크로 파이버들은 자기 엘라스토머로 만들어지고,
    상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 자기장을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 초음파를 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 구조물들은 형상 기억 엘라스토머로 만들어지고,
    상기 복수의 마이크로 구조물들은 상단 및 상기 펠리클의 표면 상에 배치된 하단을 각각 갖는 복수의 마이크로 콘들이며,
    상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 열을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 구조물들은 광 반응성 엘라스토머로 만들어지고,
    상기 복수의 마이크로 구조물들은 상기 펠리클의 표면 상에 배치된 상단, 및 하단을 각각 갖는 복수의 마이크로 콘들이며,
    상기 힘 또는 에너지를 인가하는 것은 광을 인가하는 것을 포함하는 것인, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착 해제하는 방법.
  9. 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법에 있어서,
    포토 마스크 홀더 상에 상기 포토 마스크를 배치하는 단계;
    펠리클 홀더 상에 상기 펠리클을 배치하는 단계 ― 상기 펠리클은 개구를 갖는 프레임을 포함하고, 복수의 마이크로 구조물들이 상기 프레임의 하단 상에 배치됨 ― ;
    상기 복수의 마이크로 구조물들이 상기 포토 마스크의 표면에 인접하도록 상기 펠리클 홀더를 이동시킴으로써, 상기 복수의 마이크로 구조물들을 상기 포토 마스크에 부착하는 단계; 및
    상기 포토 마스크 홀더 상에 상기 펠리클을 가진 상기 포토 마스크를 남기도록 상기 펠리클 홀더를 이동시키는 단계
    를 포함하는, 포토 마스크로부터 펠리클을 장착하는 방법.
  10. 극자외선(EUV, extreme ultra violet) 포토 마스크용 펠리클에 있어서,
    EUV 투과 막;
    개구를 갖는 프레임; 및
    접착성 엘라스토머로 만들어지고 상기 프레임의 하단 상에 배치되는 복수의 마이크로 구조물들
    을 포함하는, 극자외선(EUV) 포토 마스크용 펠리클.
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