KR20220140650A - Euv 리소그래피용 멤브레인 - Google Patents

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즈왈 피에테르-얀 반
그라프 데니스 드
폴 얀센
마리아 피터
드 커크호프 마르쿠스 아드리아누스 반
데르 잔데 빌렘 조안 반
데이비드 페르디난드 브레스
윌렘-피에테르 불튀젠
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

EUV 리소그래피용 멤브레인으로서, 상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지고 스택을 포함하며, 상기 스택은, 적어도 하나의 규소층; 및 붕소, 인, 브롬으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조된 적어도 하나의 규소 화합물층을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.

Description

EUV 리소그래피용 멤브레인{A MEMBRANE FOR EUV LITHOGRAPHY}
관련 출원들에의 상호-참조
본원은 2015 년 12 월 14 일에 출원된 EP 출원 제 15199845.7 및 2016 년 4 월 6 일에 출원된 EP 출원 제 16163962.0 에 대한 우선권을 주장하는데, 이들 양자 모두는 그 전체 내용이 원용되어 본원에 통합된다.
본 발명은 멤브레인, EUV 리소그래피용 패터닝 디바이스 어셈블리 및 동적 가스록 어셈블리에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 목표 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)이라고도 불리는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟부(예를 들어, 다이의 일부, 하나 또는 몇몇 다이들을 포함) 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다.
리소그래피는 IC 및 다른 디바이스 및/또는 구조의 제조의 중요한 단계들 중 하나로서 널리 인식된다. 그러나, 리소그래피를 사용하여 제조되는 피쳐의 치수가 점점 더 작아지기 때문에, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스 및/또는 구조가 제조되게 하기 위한 더 중요한 인자가 되어 가고 있다.
패턴 인쇄의 한계의 이론적 추정은 수학식 1 에 나타나는 바와 같은, 해상도에 대한 레일리 기준에 의하여 제공될 수 있다:
Figure pat00001
(1)
여기에서 λ는 사용되는 방사선의 파장이고, NA는 패턴을 인쇄하기 위하여 사용되는 투영 시스템의 개구수이며, k1은 레일리 상수라고도 불리는 프로세스 의존적 조절 인자이고, CD는 인쇄된 피쳐의 피쳐 사이즈(또는 임계 치수)이다. 수학식 1 로부터, 피쳐의 최소 인쇄가능한 사이즈가 3 개의 방법: 노광 파장 λ를 단축시킴으로써, 조리개수 NA를 증가시킴으로써 또는 k1의 값을 감소시킴으로써 감소될 수 있다는 사실을 알 수 있다.
노광 파장을 단축시키고 따라서 최소 인쇄가능한 사이즈를 감소시키기 위하여, 극단 자외선(EUV) 방사선 소스를 사용하는 것이 제안되어 왔다. EUV 방사선은 10-20 nm의 범위 내의, 예를 들어 13 내지 14 nm의 범위 내의 파장을 가지는 전자기 방사선이다. 10 nm 미만의, 예를 들어 5-10 nm의 범위 내의, 예컨대 6.7 nm 또는 6.8 nm의 파장을 가지는 EUV 방사선이 사용될 수 있다는 것이 더욱 제안되어 왔다. 이러한 방사선은 극자외선 방사선 또는 소프트 x-선 방사선이라고 불린다. 가능한 소스는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스, 방전 플라즈마 소스, 또는 전자 스토리지 링에 의하여 제공되는 싱크로트론(synchrotron) 방사선에 기초한 소스를 포함한다.
리소그래피 장치는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)를 포함한다. 방사선은 패터닝 디바이스를 통해서 제공되거나 그로부터 반사되어 기판 상에 이미지를 형성한다. 멤브레인 어셈블리는 공기중 입자 및 다른 형태의 오염으로부터 패터닝 디바이스를 보호하기 위하여 제공될 수 있다. 패터닝 디바이스를 보호하기 위한 멤브레인 어셈블리는 펠리클이라고 불릴 수 있다. 패터닝 디바이스의 표면에 오염이 있으면 기판 상에 제조 결함이 생길 수 있다. 멤브레인 어셈블리는 보더 및 보더를 가로질러 신장된 멤브레인을 포함할 수 있다.
사용시에, 멤브레인은 예를 들어 장착용 특징부에 의하여 패터닝 디바이스에 대해 고정될 필요가 있다. 장착용 특징부에 의해 점유되는 공간의 크기를 감소시키는 것이 바람직하다. 또한, 멤브레인은 높은 방사율 및 낮은 결함 가능성 모두를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따르면 EUV 리소그래피용 멤브레인이 제공되는데, 상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지고 스택을 포함하며, 상기 스택은, 적어도 하나의 규소층; 및 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조된 적어도 하나의 규소 화합물층을 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면 EUV 리소그래피용 멤브레인이 제공되는데, 상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지고 스택을 포함하며, 상기 스택은, 적어도 하나의 규소층; 상기 멤브레인의 외면에 있고 루테늄을 포함하는 적어도 하나의 캐핑층; 및 각각의 캐핑층에 인접하고 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 마이그레이션 방지층을 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면 EUV 리소그래피용 멤브레인이 제공되는데, 상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지고 스택을 포함하며, 상기 스택은, 적어도 하나의 규소층 및/또는 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조된 적어도 하나의 규소 화합물층; 및 상기 멤브레인의 외면에 있는 적어도 하나의 캐핑층 - 각각의 캐핑층은, 전이 금속 규화물, 전이 금속 붕소화물, 전이 금속 탄화물, 전이 금속 질화물 및 전이 금속 산화물으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함함 -; 및/또는 캐핑층과 상기 규소층 또는 규소 화합물층 사이의 적어도 하나의 전이 금속층 - 각각의 전이 금속층은 Zr, Y, Mo, Cr, Hf, Ir, Mn, Nb, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Ta, Ti, V 및 W으로 이루어진 군으로부터 선택된 전이 금속을 포함함 - 을 포함한다.
본 발명의 실시예가 오직 예시를 통하여, 대응하는 참조 심벌들이 대응하는 부분을 표시하는 첨부된 개략도를 참조하여 이제 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한다;
도 2 는 리소그래피 장치의 더 상세한 도면이다;
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 어셈블리의 일부를 단면도로 개략적으로 도시한다;
도 4 내지 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 어셈블리의 로킹 메커니즘을 사용하는 스테이지들을 평면도로 개략적으로 나타낸다; 그리고
도 7 내지 도 13 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤브레인을 단면도로 개략적으로 도시한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 소스 콜렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 이 장치(100)는:
- 방사선 빔(B, 예컨대 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(또는 조명 시스템)(IL).
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클; MA)를 지지하도록 구성되고 패터닝 디바이스를 정확하게 위치설정하도록 구성되는 제 1 위치설정기(positioner; PM)에 연결되는 지지 구조체(예를 들어 마스크 테이블; MT);
- 기판(예를 들어 레지스트-코팅된 웨이퍼; W)을 홀딩하도록 구성되고 기판을 정확하게 위치설정하도록 구성되는 제 2 위치설정기(PW)에 연결되는 기판 테이블(예를 들어 웨이퍼 테이블; WT); 및
- 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어 하나 이상의 다이를 포함함)로 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템(IL)은 방사선을 디렉팅하고, 성형(shaping)하고, 또는 제어하기 위한 다양한 유형의 광 컴포넌트, 예컨대 굴절형, 반사형, 자기적, 전자기, 정전기 또는 다른 유형의 광 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를, 패터닝 디바이스의 지향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어, 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 홀딩한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 홀딩하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대하여 원하는 위치에 있다는 것을 보장할 수도 있다.
"패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C) 내에 패턴을 생성하는 것과 같이, 자신의 단면 내에 패턴을 가지는 방사선 빔(B)을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은 타겟부(C), 예컨대 집적 회로 내에 생성되는 중인 디바이스 내의 특정 기능성 층에 대응할 수도 있다.
패터닝 디바이스(MA)는 투과형 또는 반사형일 수도 있다. 패터닝 디바이스의 예는 마스크, 프로그램가능 미러 어레이, 및 프로그램가능 액정 디스플레이(LCD) 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 주지되며, 이진, 교번 페이즈-천이, 감쇄 페이즈-천이, 및 다양한 하이브리드 마스크 타입과 같은 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능 미러 어레이의 일 예는 소형 미러들의 매트릭스 정렬을 채용하는데, 이들 각각은 인입하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사하기 위하여 개별적으로 틸팅될 수 있다. 틸팅된 미러는 미러 매트릭스에 의하여 반사된 방사선 빔 내에 패턴을 부여한다.
조명 시스템(IL)과 같은 투영 시스템(PS)은 다양한 타입의 광학적 컴포넌트, 예컨대 사용되는 중인 노광 방사선에 대하여, 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자에 대해 적합한 바와 같은, 굴절성, 반사성, 자기적, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학적 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 다른 가스가 너무 많은 방사선을 흡수할 수도 있기 때문에, EUV 방사선에 대하여 진공을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 그러므로, 진공 벽 또는 저압 펌프의 도움을 받아 진공 환경이 전체 빔 경로로 제공될 수도 있다.
도시된 것처럼, 리소그래피 장치(100)는 반사형이다(예를 들어, 반사형 마스크를 채용함).
리소그래피 장치(100)는 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(WT)(및/또는 2개 이상의 지지 구조체(MT))을 갖는 유형의 것일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 리소그래피 장치에서, 추가적인 기판 테이블(WT)(및/또는 추가적인 지지 구조체(MT))가 병렬적으로 사용될 수 있고, 또는 하나 이상의 다른 기판 테이블(WT)(및/또는 추가적인 지지 구조체(MT))이 노광을 위해 사용되고 있는 동안 준비 단계들이 하나 이상의 기판 테이블(WT)(및/또는 추가적인 지지 구조체(MT))에 실행될 수 있다.
도 1 을 참조하면, 조명 시스템(IL)은 소스 콜렉터 모듈(SO)로부터 극자외 방사선 빔을 수광한다. EUV 광을 생성하기 위한 방법은, EUV 범위 내에 하나 이상의 방출 라인이 있으면서 재료를 적어도 하나의 원소, 예를 들어 제논, 리튬 또는 주석을 가지는 플라즈마 상태로 변환하는 단계를 포함하지만 반드시 이것으로 제한되는 것은 아니다. 하나의 이러한 방법에서, 흔히 레이저 생성 플라즈마("laser produced plasma; LPP")라고 명명되는 요구되는 플라즈마는, 연료, 예컨대 요구되는 사전-방출 엘리먼트를 가지는 액적, 스트림, 클러스터를 레이저 빔으로써 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 콜렉터 모듈(SO)은, 연료를 여기하는 레이저 빔을 제공하기 위한, 도 1 에는 도시되지 않는 레이저를 포함하는 EUV 방사선 시스템의 일부일 수도 있다. 결과적으로 얻어지는 플라즈마는, 소스 콜렉터 모듈 내에 배치되는 방사선 수집기에 의하여 수집되는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출한다. 레이저 및 소스 콜렉터 모듈(SO)은, 예를 들어 CO2 레이저가 연료 여기를 위한 레이저 빔을 제공하기 위하여 사용되는 경우에 별개의 엔티티들일 수도 있다.
이러한 경우에, 레이저는 리소그래피 장치(100)의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않고, 방사선 빔(B)은, 예를 들어 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로, 레이저로부터 소스 콜렉터 모듈(SO)로 전달된다. 다른 경우에, 소스는, 예를 들어 소스가 흔히 DPP 소스라고 명명되는 방전 생산 플라즈마(discharge produced plasma) EUV 발생기인 경우에 소스 콜렉터 모듈(SO)의 내장 부품일 수도 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔의 각 세기 분포(angular intensity distribution)를 조절하기 위한 조절기를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 조명 시스템(IL)-의 퓨필 평면에서의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)는 조절될 수 있다. 또한, 조명 시스템(IL)은 다면 필드 및 퓨필 미러(facetted field and pupil mirror) 디바이스와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 조명 시스템은 방사선 빔(B)이 자신의 단면에서 원하는 균일성 및 세기기 분포를 가지도록 조정하기 위하여 사용될 수도 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 홀딩되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사하고, 그리고 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어 마스크(MA)로부터 반사된 이후에, 방사선 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 방사선 빔(B)을 포커싱하는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(PS2)(예를 들어 간섭측정 측정 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움을 받아, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부들(C)을 위치설정하기 위하여, 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 다른 위치 센서(PS1)가 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA))를 방사선 빔(B)에 대한 경로에 대하여 정확하게 위치설정하기 위하여 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
콘트롤러(500)는 리소그래피 장치(100)의 전체 동작을 제어하고, 특히 아래에서 설명되는 동작 공정을 수행한다. 콘트롤러(500)는, 중앙 처리 유닛, 휘발성 및 비-휘발성 스토리지 수단, 키보드 및 스크린과 같은 하나 이상의 입력 및 출력 디바이스, 하나 이상의 네트워크 연결부 및 리소그래피 장치(100)의 다양한 부분와의 하나 이상의 인터페이스를 포함하는, 적절하게-프로그래밍된 범용 컴퓨터로서 구현될 수 있다. 제어 컴퓨터와 리소그래피 장치(100) 사이의 일-대-일 관련성은 필요하지 않다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 컴퓨터가 다수의 리소그래피 장치(100)를 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 다중 네트워크형 컴퓨터가 하나의 리소그래피 장치(100)를 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 콘트롤러(500)는 리소그래피 장치(100)가 그의 일부를 형성하는 리소셀(lithocell) 또는 클러스터 내의 하나 이상의 연관된 처리 디바이스 및 기판 처리 디바이스를 제어하도록 구성될 수도 있다. 콘트롤러(500)는 리소셀 또는 클러스터 및/또는 팹(fab)의 전체 제어 시스템에 종속이 되도록 구성될 수도 있다.
도 2 는 소스 콜렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 장치(100)를 좀 더 상세하게 도시한다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)는 플라즈마 소스에 의하여 형성될 수 있다. 방사선 방출 플라즈마(210)가 전자기 스펙트럼의 EUV 범위에서 방사선을 방출하도록 생성되는, 가스 또는 증기, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기에 의하여 EUV 방사선이 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 여기된 주석(Sn)의 플라즈마가 EUV 방사선을 생성하기 위하여 제공된다.
방사선 방출 플라즈마(210)에 의해 방출된 방사선은 소스 챔버(211)로부터 콜렉터 챔버(212) 내로 전달된다.
콜렉터 챔버(212)는 방사선 콜렉터(CO)를 포함할 수 있다. 방사선 콜렉터(CO)를 트래버스하는 방사선은 가상 소스 포인트(IF)에 집광될 수 있다. 가상 소스 포인트(IF)는 일반적으로 중간 초점이라고 지칭되고, 소스 콜렉터 모듈(SO)은, 가장 소스 포인트(IF)가 밀폐 구조(220) 내의 개구(221)에 또는 이에 인접하게 위치되도록 정렬된다. 가상 소스 포인트(IF)는 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르는데, 이것은 패터닝 디바이스(MA)에서 패터닝되지 않은 빔(21)의 원하는 각도 분포와 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 강도의 원하는 균일성을 제공하도록 정렬되는 면 필드 미러 디바이스(facetted field mirror device; 22) 및 면 퓨필 미러 디바이스(24)를 포함할 수도 있다. 지지체 구조체(MT)에서의 패터닝되지 않은 빔(21)의 반사 시에, 패터닝된 빔(26)이 형성되고, 패터닝된 빔(26)은 반사성 엘리먼트(28, 30)를 통하여 기판 테이블(WT)에 의하여 홀딩되는 기판(W) 상에 투영 시스템(PS)에 의하여 이미징된다.
도시된 것보다 더 많은 엘리먼트들이 일반적으로 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수도 있다. 더욱이, 도면에 도시된 것보다 더 많은 미러가 존재할 수도 있고, 예를 들어 도 2 에 도시되는 투영 시스템(PS) 내에 존재하는 것보다 1 개 내지 6 개의 추가적 반사성 요소가 존재할 수도 있다.
또는, 소스 콜렉터 모듈(SO)은 LPP 방사선 시스템의 부분일 수 있다.
도 1 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 방출하도록 구성된다. 투영 시스템(PS)은 개재 공간에 의하여 기판 테이블(WT)로부터 분리된다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W) 상에 투영하도록 구성된다. 이러한 패턴은 방사선 빔(B)의 EUV 방사선을 위한 것이다.
투영 시스템(PS)과 기판 테이블(WT) 사이에 개재하는 공간은 적어도 부분적으로 소개(evacuate)될 수 있다. 개재 공간은 고체 표면에 의하여 투영 시스템(PS)의 위치에서 제한되는데, 채용된 방사선이 그로부터 기판 테이블(WT)을 향해 지향된다.
일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 동적 가스 록(gas lock)을 포함한다. 동적 가스 록은 멤브레인 어셈블리(80)를 포함한다. 일 실시예에서 동적 가스 록은 개재 공간에 위치된 멤브레인 어셈블리(80)에 의해 커버되는 중공 부분을 포함한다. 중공 부분은 방사선의 경로 주위에 위치된다. 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 중공 부분의 내부를 가스의 흐름으로 플러쉬(flush)하도록 구성되는 가스 송풍기를 포함한다. 방사선은 기판(W)에 충돌하기 전에 멤브레인 어셈블리를 통해서 이동한다.
일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 멤브레인 어셈블리(80)를 포함한다. 전술된 바와 같이, 일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 동적 가스 록을 위한 것이다. 이러한 경우에 멤브레인 어셈블리(80)는 DUV 방사선을 필터링하기 위한 필터로서 기능한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 EUV 리소그래피용 패터닝 디바이스(MA)를 위한 펠리클이다. 본 발명의 멤브레인 어셈블리(80)는 동적 가스 록을 위하여 또는 펠리클을 위하여 또는 스펙트럼 순도 필터와 같은 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다. 일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 멤브레인(40)을 포함하는데, 이것은 멤브레인 스택이라고도 불릴 수 있다. 일 실시예에서, 멤브레인은 입사 EUV 방사선의 적어도 80%를 투과시키도록 구성된다.
개념적으로, EUV 멤브레인 스택은, 성능(사용되는 모든 기간의 성능), 신뢰성 및 비용의 관점에서 최적의 멤브레인 스택을 만들기 위한 기능성 요건을 달성하기 위하여 특정 순서로 적층되는 재료들의 하나 이상의 층을 포함한다. 특정한 기능성 요건을 가지는 층들은, 예를 들어: 코어 재료의 층(즉 멤브레인 또는 멤브레인 스택의 코어층), 열방출 향상을 위한 층, 산화 장벽층, 마모 장벽층 및/또는 처리 식각 저지 층으로부터 선택될 수 있다. 단일 재료층이 다수의 기능성 요건(예를 들어 Ru 층의 경우에는 마모 장벽 및 방출 향상의 요건)을 달성할 수 있다.
일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 패터닝 디바이스(MA)룰 봉지하여 부유 입자 및 다른 형태의 오염으로부터 패터닝 디바이스(MA)를 보호하도록 구성된다. 패터닝 디바이스(MA)의 표면에 오염이 있으면 기판(W) 상에 제조 결함이 생길 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 펠리클은 입자가 리소그래피 장치(100) 내의 패터닝 디바이스(MA)의 스테핑 필드 내로 이동할 확률을 낮추도록 구성된다.
패터닝 디바이스(MA)가 보호되지 않은 상태로 방치되면, 오염 때문에 패터닝 디바이스(MA)가 세척되거나 폐기되어야 할 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)를 세척하면 소중한 제작 시간이 끊길 수 있고, 패터닝 디바이스(MA)를 폐기하는 것은 큰 비용이 든다. 패터닝 디바이스(MA)를 대체하면 소중한 제작 시간도 끊긴다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 어셈블리(80)의 일부를 단면도로 개략적으로 도시한다. 멤브레인 어셈블리(80)는 EUV 리소그래피를 위한 것이다. 멤브레인 어셈블리(80)는 멤브레인(40)을 포함한다. 멤브레인(40)은 EUV 방사선에 대해서 방사형(emissive)이다. 물론, 멤브레인(40)은 EUV 방사선에 대해서 100% 방사율을 가지지 않을 수 있다. 그러나, 멤브레인은, 예를 들어 적어도 50% 방사율을 가질 수 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 멤브레인(40)은 실질적으로 평면형이다. 일 실시예에서, 멤브레인(40)의 평면은 패터닝 디바이스(MA)의 평면에 실질적으로 평행하다.
멤브레인 어셈블리(80)는, 예를 들어 정사각형, 원 또는 직사각형의 형상을 가진다. 멤브레인 어셈블리(80)의 형상은 특정하게 제한되지 않는다. 멤브레인 어셈블리(80)의 크기는 특정하게 제한되지 않는다. 예를 들어, 일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 약 100 mm 내지 약 500 mm의 범위에 속하는, 예를 들어 약 200 mm의 직경을 가진다.
도 3 에서 묘사되는 바와 같이, 일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 보더(border; 81)를 포함한다. 보더(81)는 멤브레인(40)을 홀딩하도록 구성된다. 보더(81)는 멤브레인(40)에 기계적 안정성을 제공한다. 보더(81)는 멤브레인(40)이 그 평면 형상으로부터 변형될 가능성을 줄이도록 구성된다. 일 실시예에서, 멤브레인이 제조되는 동안에 사전-장력이 멤브레인(40)에 인가된다. 보더(81)는, 멤브레인(40)이 리소그래피 장치(100)를 사용하는 동안에 언듈레이팅 형상을 가지지 않도록 멤브레인(40)에 있는 장력을 유지하도록 구성된다. 일 실시예에서 보더(81)는 멤브레인(40)의 둘레를 따라서 연장된다. 멤브레인(40)의 외측 주연부는 보더(81) 위에 위치설정된다(도 3 에 도시된 바에 따름).
보더(81)의 두께는 특정하게 제한되지 않는다. 예를 들어, 일 실시예에서 보더(81)는 적어도 300 μm, 선택적으로 적어도 400 μm의 두께를 가진다. 일 실시예에서 보더(81)는 최대 1,000 μm, 선택적으로 최대 800 μm의 두께를 가진다. 일 실시예에서 보더(81)는 적어도 1 mm, 선택적으로 적어도 2 mm, 선택적으로 적어도 4 mm의 폭을 가진다. 일 실시예에서 보더(81)는 10 mm 이하, 선택적으로 5 mm 이하, 선택적으로 4 mm 이하의 폭을 가진다.
도 3 에서 묘사되는 바와 같이, 일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 프레임 어셈블리(50)를 포함한다. 프레임 어셈블리(50)는 보더(81)로 연결된다. 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 처음에는 보더(81)와 별개의 컴포넌트로 제조된 후 보더(81)에 연결된다. 예를 들어, 멤브레인(40)과 보더(81)의 조합은 함께 제작될 수 있는 반면에, 프레임 어셈블리(50)는 별개로 제작될 수 있다. 후속 제조 단계에서, 프레임 어셈블리(50)는 보더(81)에 부착되거나 고정될 수 있다.
일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 적어도 2 mm, 선택적으로 적어도 5 mm, 선택적으로 적어도 8 mm의 폭을 가진다. 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 20 mm 이하, 선택적으로 10 mm 이하, 선택적으로 8 mm 이하의 폭을 가진다.
일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 프레임(51)을 포함한다. 프레임(51)은 보더(81)에 연결된 프레임 어셈블리(50)의 부분이다. 일 실시예에서 프레임(51)은 보더(81)와 동일한 재료로 제조된다. 예를 들어, 일 실시예에서 보더(81) 및 프레임(51) 양자 모두는 규소를 포함하는 재료로 제조된다. 일 실시예에서, 보더(81)는 규소로 제조된다. 일 실시예에서, 프레임(51)은 규소로 제조된다. 일 실시예에서 보더(81)의 열팽창은 프레임(51)의 열팽창과 실질적으로 같다. 일 실시형태에서, 프레임(51)은 접착제에 의하여 보더(81)에 부착된다. 일 실시예에서 접착제의 열팽창은 프레임(51) 및/또는 보더(81)의 열팽창과 실질적으로 같다.
도 3 에서 도시되는 바와 같이, 프레임 어셈블리(50)는 패터닝 디바이스(MA)에 부착되도록 구성된다. 프레임 어셈블리(50)는 패터닝 디바이스(MA)에 상대적인 멤브레인(40)의 위치를 유지하기 위한 것이다. 비록 실시예가 패터닝 디바이스(MA)를 참조하여 설명되지만, 본 발명은 패터닝 디바이스(MA) 이외의 다른 컴포넌트에 연결되는 멤브레인 어셈블리(80)에도 동일하게 적용될 수 있다.
일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 멤브레인(40)의 면에 수직인 방향에서 보더(81)에 연결된다. 이것이 도 3 에 도시된다. 도 3 에서, 멤브레인(40)의 평면은 지면 안팎으로 좌에서 우로 연장된다. 멤브레인(40)의 평면에 수직인 방향은 도 3 에서 수직 방향(즉, 상하 방향)에 대응한다. 프레임 어셈블리(50)는 보더(81) 아래에 직접 연결된다. 보더(81) 및 프레임 어셈블리(50)는 도 3 에서 수직 방향으로 정렬된다. 일 실시예에서, 보더(81)와 프레임 어셈블리(50) 사이의 계면은 멤브레인(40)의 평면에 실질적으로 평행한 평면 안에 있다.
일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 패터닝 디바이스(MA)로부터 제거될 수 있도록 구성된다. 그러면 패터닝 디바이스(MA)의 중간 검사가 가능해진다. 일 실시예에서, 프레임 어셈블리(50)는 패터닝 디바이스(MA)에 반복적으로 탈착되도록 구성된다.
사용 시에, 프레임 어셈블리(50)는 보더(81)와 패터닝 디바이스(MA) 사이에 있다. 이러한 구성은 프레임 어셈블리가 보더로부터 반경방향 밖에 위치설정되는 구성과 다르다. 본 발명의 일 실시예는, 패터닝 디바이스(MA)에 상대적으로 멤브레인(40)을 제 자리에 유지하기 위해 필요한 멤브레인(40) 주위의 공간을 줄일 것으로 기대된다.
비교예에 따르면, 멤브레인 어셈블리는 보더로부터 반경방향 밖에 프레임 어셈블리를 가진다. 프레임 어셈블리는 프레임 어셈블리를 패터닝 디바이스에 부착/분리하기 위하여 반경 방향으로 액세스되어야 한다. 보더, 프레임 어셈블리 및 프레임 어셈블리에 액세스하기 위한 공간을 수용하기 위해서 약 16 mm의 공간이 필요할 수 있다.
이에 반해, 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 보더(81) 아래에 위치설정되어, 보더(81) 및 프레임 어셈블리(50)를 수용하기 위해 필요한 반경방향 공간을 감소시킨다. 예를 들어, 일 실시예에서 보더(81), 프레임 어셈블리(50) 및 프레임 어셈블리(50)에 액세스하기 위한 공간을 수용하기 위하여 요구되는 반경방향 공간은 약 12 mm이다.
본 발명의 일 실시예는 피쳐를 장착하기 위하여 패터닝 디바이스(MA)의 영역 내에 요구되는 공간을 감소시킬 것으로 기대된다. 장착용 특징부는 멤브레인 어셈블리(80)를 패터닝 디바이스(MA) 위에 마운트하기 위하여 필요한 특징부이다. 일 실시예에서 장착용 특징부는 보더(81)와 패터닝 디바이스(MA) 사이에 제공된다. 이것이 도 3 에 도시되고 상세히 후술될 것이다.
일 실시예에서, 프레임 어셈블리(50)는 적어도 하나의 홀(52)을 포함한다. 일 실시예에서 홀(52)은 프레임 어셈블리(50)의 프레임(51) 내에 있는 캐비티 또는 챔버이다. 홀(52)은 스터드(60)를 수용하도록 구성된다. 스터드(60)는 패터닝 디바이스(MA)로부터 돌출된다.
도 3 은 패터닝 디바이스(MA)에 고정된 스터드(60)를 도시한다. 일 실시예에서 스터드(60)는 접착제를 사용하여 패터닝 디바이스(MA) 상에 접착된다. 또는, 스터드(60)는 패터닝 디바이스(MA)와 일체화되어 형성될 수 있다. 다른 대안으로서, 스터드(60)는 처음에는 패터닝 디바이스(MA)와 별개의 컴포넌트로서 제조된 후 접착제가 아닌 수단, 예를 들어 스크류를 사용하여 패터닝 디바이스(MA)에 고정될 수 있다.
스터드(60) 및 홀(52)은 장착용 특징부들이다. 일 실시예에서 스터드(60) 및 홀(52)은 보더(81)와 패터닝 디바이스(MA) 사이에 제공된다. 이것은 장착용 특징부가 보더(81)로부터 반경방향 밖에 위치설정되는 이전에 공지된 구성과는 다르다.
도 3 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 홀(52)은 멤브레인(40)의 평면에 수직인 방향에서 볼 때 보더(81)와 적어도 부분적으로 중첩한다. 이것이 도 3 에 도시되며, 홀(52)은 수직 방향에서 볼 때 보더(81)와 부분적으로 중첩한다. 도 3 을 살펴보면, 보더(81) 및 홀(52) 양자 모두를 통과하여 연장되는 수직선을 그릴 수 있다.
일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 로킹 메커니즘(55)을 포함한다. 로킹 메커니즘(55)은 프레임 어셈블리(50)를 스터드(60)에 로킹하도록 구성된다. 일 실시예에서 로킹 메커니즘(55)은 탄성 부재(53)를 포함한다. 일 실시예에서 로킹 메커니즘(55)은 각각의 홀(52)에 대해 탄성 부재(53)를 포함한다. 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 복수 개의 홀(52), 예를 들어 두 개, 세 개, 네 개 또는 그 이상의 홀(52)을 포함한다. 탄성 부재(53)는 각각의 홀(52)에 대응하여 제공된다.
도 3 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 탄성 부재(53)는 스프링을 포함한다. 예를 들어, 스프링은 코일 스프링 또는 리프(leaf) 스프링일 수 있다. 다른 실시예에서 탄성 부재(53)는 고무와 같은 탄성 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 탄성 부재(53)는 굴곡부를 포함한다. 굴곡부는, 예를 들어 전기적 방전 가공 프로세스를 사용하여 가공될 수 있다.
도 4 내지 도 6 은 로킹 메커니즘(55)을 사용하는 스테이지들을 개략적으로 보여준다. 도 4 내지 도 6 은 평면도로 도시된다. 도 4 는 프레임 어셈블리(50)가 스터드(60) 위에 위치설정되어 스터드(60)가 홀(52) 내에 수용되는 초기 상태를 도시한다. 탄성 부재(53)는 압축되지 않는다. 도 4 에서 도시되는 바와 같이, 탄성 부재(53)는 홀(52) 내로 연장된다. 따라서, 스터드(60)가 홀(52) 내로 수용되면 스터드(60)는 탄성 부재(53)와 접촉할 수 있다. 탄성 부재(53)는, 홀(52) 내에 수용된 스터드(60)가 멤브레인(40)의 평면 내의 방향에서 탄성 부재(53)를 누르면 압축가능하도록 구성된다. 예를 들어, 도 4 에서 스터드(60)는 도면에서 우측을 향하는 방향에서 탄성 부재(53)를 누를 수 있다.
도 3 내지 도 6 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 로킹 메커니즘(55)은 각각의 홀(52)에 대한 로킹 부재(54)를 포함한다. 로킹 부재(54)는 로킹 부재(54)가 홀(52) 내로 연장되는 로킹 위치로 이동가능하도록 구성된다. 로킹 위치에서, 압축된 탄성 부재(53)는 홀(52) 내에 수용된 스터드(60)에 로킹 부재(54)를 향한 힘을 작용시킨다. 이것이 도 4 내지 도 6 에 순차적으로 도시된다.
도 4 에서 도 5 로 가는 천이에서 도시된 바와 같이, 스터드(60) 및 프레임 어셈블리(50)는 서로에 대해서 이동되어 스터드(60)가 탄성 부재(53)를 누르게 한다. 스터드(60)는 도 5 에 도시된 바와 같이 탄성 부재(53)를 압축한다.
도 5 에서 도 6 으로 가는 천이에서, 로킹 부재(54)는 로킹 부재(54)가 홀(52) 내로 연장되는 로킹 위치로 이동된다. 예를 들어, 도 4 내지 도 6 에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 적어도 하나의 로킹 애퍼쳐(56)를 포함한다. 로킹 부재(54)는 로킹 애퍼쳐(56)를 통과한다.
도 6 은 로킹 위치에 있는 로킹 부재(54)를 도시한다. 탄성 부재(53)는 스터드(60)에 로킹 부재(54)의 방향으로 힘을 작용한다. 도 5 에 도시되는 경우에서, 스터드(60)가 탄성 부재(53)를 압축하려면 외력이 프레임 어셈블리(50) 및/또는 스터드(60)에 인가될 필요가 있다. 로킹 부재(54)가 로킹 위치에 있으면(예를 들어 도 6 에 도시된 바와 같이), 외력은 더 이상 인가될 필요가 없다. 그것은, 로킹 부재(54)가 스터드(60) 및 프레임 어셈블리(50)를 서로에 대하여 제자리에 홀딩하기 때문이다.
전술된 바와 같이, 스터드(60)는 보더(81)의 반경방향 바깥 대신에 보더(81)아래에 위치설정된다. 그러면 패터닝 디바이스(MA)와 멤브레인(40) 사이의 거리(스탠드오프(standoff)라고도 알려져 있음)가 증가될 필요가 있을 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)의 표면과 멤브레인(40) 사이의 거리는 프레임 어셈블리(50) 및 보더(81)의 결합된 높이에 실질적으로 대응한다. 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50) 및 보더(81)의 결합된 높이는 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 및 선택적으로 적어도 5 mm이다. 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)와 보더(81)의 결합된 높이는 20 mm 이하, 선택적으로 10 mm 이하, 및 선택적으로 5 mm 이하이다.
일 실시예에서 탄성 부재(53)는 스테인레스강과 같은 재료로 제조된 스프링을 포함한다. 일 실시예에서 탄성 부재(53)는 탄성 부재(53)와는 다른 재료로 제조된 콘택 패드(57)에 연결된다. 예를 들어, 콘택 패드(57)는 스터드(60) 및/또는 로킹 부재(54)와 동일한 재료로 제작될 수 있다. 일 실시예에서, 콘택 패드(57)는 티타늄을 포함한다. 일 실시예에서, 로킹 부재(54)는 티타늄을 포함한다. 일 실시예에서, 스터드(60)는 티타늄을 포함한다. 티타늄은 연성 콘택을 제공하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 콘택 패드(57), 스터드(60) 및 로킹 부재(54)를 위해 다른 재료가 사용될 수 있다.
도 4 내지 도 6 에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 홀(52)의 단면적은 평면도에 있어서 스터드(60)의 단면적보다 크다. 홀(52)은 스터드(60)에 비하여 크다. 일 실시예에서 탄성 부재(53)는 단부 스톱(도면에는 미도시)까지 제공된다. 탄성 부재(53)는 평면도로 볼 때 홀(52) 내로 돌출된다(도 4 에 도시된 바와 같음). 따라서, 탄성 부재(53) 평면도로 볼 때 홀(52)의 단면적을 효과적으로 감소시킨다. 홀(52)의 남은 단면 치수는 스터드(60)의 치수보다 더 크다. 따라서, 프레임 어셈블리(50)가 스터드(60) 위로 수직으로 이동되면 스터드(60)는 홀(52) 내에 수용될 수 있다. 프레임 어셈블리(50)는 탄성 부재(53)에 대해서 측면으로 밀려서, 탄성 부재(53)가 내부로 편향되게 한다. 로킹 부재(54)는 프레임 어셈블리(50)가 다시 휘어지는 것을 막도록 배치된다. 일 실시예에서 로킹 부재(54)는 핀이다. 로킹 부재(54)는 옆에서부터 또는 위에서부터 삽입될 수 있다. 로킹 부재(54)가 삽입된 후에, 프레임 어셈블리(50)가 패터닝 디바이스(MA)에 로킹된다.
일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 프레임 어셈블리(50) 주위에 균일하게 분산된 4 개의 홀(52)을 포함한다. 일 실시예에서 프레임 어셈블리(50)는 멤브레인(40)의 둘레를 따라서, 보더(81)와 유사한 형상을 가진다. 도 3 은 홀(52)의 반경방향 안쪽에 있는 탄성 부재(53)를 도시한다. 그러나, 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 탄성 부재(53)는 홀(52)의 반경방향 밖에 있거나, 홀(52)에 대해서 반경방향 안팎이 아닐 수도 있다. 홀(52)은 탄성 부재(53)와 로킹 부재(54) 사이에 위치설정된다.
일 실시예에서, 어떤 탄성 부재(53)는 멤브레인 어셈블리(80)의 일측에서는 홀(52)의 반경방향 안쪽에 있는 반면에, 다른 탄성 부재(53)는 멤브레인 어셈블리(80)의 타측에서 다른 홀(52)의 반경방향 밖에 있다. 그러면, 패터닝 디바이스(MA)에 대해서 멤브레인 어셈블리(80)를 한 번 이동시키면, 패터닝 디바이스(MA)의 반대측에 있는 스터드(60)가 탄성 부재들(52) 양자 모두를 압축할 수 있게 된다. 일 실시예에서, 멤브레인 어셈블리(80)는, 패터닝 디바이스(MA)에 대해서 멤브레인 어셈블리(80)를 한 번 이동시키면, 대응하는 홀(52) 내에 수용된 스터드(60) 모두가 대응하는 탄성 부재(52)를 압축하도록 구성된다.
도 4 내지 도 6 에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 로킹 부재(54)는 느슨한 부분으로서 제공된다. 다른 실시예에서, 로킹 부재는, 로킹 부재(54)가 로킹 위치로 슬라이딩될 수만 있으면 프레임 어셈블리(50)의 나머지와 일체가 되도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서 스터드(60)는 적어도 1 mm, 선택적으로 적어도 2 mm, 및 선택적으로 적어도 3 mm의 직경(평면도에서)을 가진다. 일 실시예에서 스터드(60)는 10 mm 이하, 선택적으로 5 mm 이하, 및 선택적으로 3 mm 이하의 직경을 가진다.
전술된 바와 같이, 일 실시예에서 탄성 부재(53)는 압축되지 않으면 홀(52) 내로 연장된다. 일 실시예에서 탄성 부재(53)는 적어도 0.1 mm, 선택적으로 적어도 0.2 mm, 및 선택적으로 적어도 0.5 mm의 거리만큼 홀(52) 내로 연장된다. 일 실시예에서 탄성 부재(53)는 2 mm 이하, 선택적으로 1 mm 이하, 및 선택적으로 0.5 mm 이하의 거리만큼 홀(52) 내로 연장된다.
위에서 언급된 바와 같이, 홀(52)은 스터드(60)의 직경보다 큰 직경을 가진다. 일 실시예에서 홀의 직경은 적어도 0.2 mm, 선택적으로 적어도 0.5 mm, 및 선택적으로 적어도 1 mm만큼 스터드(60)의 직경보다 크다. 일 실시예에서 홀(52)의 직경은 5 mm 이하, 선택적으로 2 mm 이하, 및 선택적으로 1 mm 이하만큼 스터드(60)의 직경보다 크다. 일 실시예에서 로킹 부재(54)는 적어도 1 mm, 선택적으로 적어도 2 mm, 및 선택적으로 적어도 4 mm의 길이를 가진다.
일 실시예에서 로킹 부재(54)는 10 mm 이하, 선택적으로 5 mm 이하, 및 선택적으로 4 mm 이하의 길이를 가진다. 일 실시예에서 로킹 부재(54)는 적어도 0.2 mm, 선택적으로 적어도 0.5 mm, 및 선택적으로 적어도 1 mm의 폭을 가진다. 일 실시예에서 로킹 부재(54)는 5 mm 이하, 선택적으로 2 mm 이하, 및 선택적으로 1 mm 이하의 폭을 가진다.
본 발명의 일 실시예는 부재 어셈블리(80)를 패터닝 디바이스(MA)에 부착/분리하기 위해서 필요한 툴링(tooling) 단계를 절감할 것이 기대된다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인(40)을 개략적인 단면도로 도시한다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 멤브레인(40)은 스택을 포함한다. 스택은 복수 개의 층을 포함한다.
일 실시예에서, 스택은 적어도 하나의 규소층(41)을 포함한다. 규소층(41)은 규소의 폼(form)을 포함한다. 일 실시예에서 스택은 적어도 하나의 규소 화합물층(43)을 포함한다. 규소 화합물층(43)은 규소와 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 다른 원소의 화합물로 제조된다. 그러나, 다른 원소들도 역시 사용될 수 있다. 특히, 일 실시예에서 규소와 결합하여 규소 화합물층(43)을 형성하는 원소는 규소층(41)을 도핑하기 위한 도펀트 재료로서 사용될 수 있는 임의의 원소이다. 단지 편리하게 설명하기 위해서, 이러한 실시예는 규소와 결합하는 원소로서 붕소를 예를 들어 설명될 것이다. 이러한 실시예는 원소가 붕소인 것에 한정되지 않는다.
일 실시예에서 규소 화합물층(43)은 규소 붕소화물을 포함한다. 규소 붕소화물은 화학식 SiBx를 가지는데, 여기에서 x는 3, 4, 6, 14, 15, 40 등일 수 있다. 규소 붕소화물은 금속성을 가진다. 특히, 규소 화합물층(43)은 멤브레인(40)의 EUV 방사선의 방사율을 증가시키는 금속의 특성을 가진다. 규소층(41)만으로 제조된 멤브레인은 아마도 약 3%의 낮은 방사율을 가질 것이다. 금속 또는 금속성을 가지는 화합물이 멤브레인(40)에 첨가되면 방사율은 크게 증가한다.
금속은 EUV 흡수에 기인한 멤브레인의 실용적 두께를 제한하는 것으로 알려져 있다. 규소 멤브레인층(43)을 제공함으로써, 본 발명의 일 실시예는 리소그래피 장치(100)에서 사용되기 위하여 충분한 방사율을 가지는 멤브레인(40)의 가능한 두께를 증가시킬 것으로 기대된다.
도 7 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 규소 화합물층(43)은 규소층(41)과 규소와 결합하여 규소 화합물층(43)을 형성하는 비금속성 층(42) 사이의 중간층으로서 형성된다. 예를 들어, 일 실시예에서 비금속성 층(42)은 붕소를 포함한다. 일 실시예에서 붕소는 붕소 탄화물의 형태로 제공된다. 그러나 붕소의 다른 형태도 사용될 수 있다.
일 실시예에서 규소층(41)은 처음에 비금속성 층(42)에 인접하게 제공된다. 비금속성 층(42)에 있는 붕소가 규소층(41) 내의 규소를 국지적으로 도핑한다. 붕소는 규소 붕소화물이 생성되어 규소 화합물층(43)이 형성되는 수준까지 규소를 도핑한다. 붕소는, 도핑된 규소 내에 규소 원자보다 많은 붕소 원자가 존재하도록 규소를 도핑하고, 즉 규소 붕소화물을 형성한다.
일 실시예에서, 규소층(41) 및 비금속성 층(42)은 다층으로 제공된다. 국지적으로, 붕소 규화물은 멤브레인(40)을 신장시켜(라미네이트 효과(laminate effect)에 의하거나 규소 내의 붕소를 방사선 경화함으로써), 멤브레인(40)이 더 높은 온도를 견딜 수 있게 할 수 있다.
도 7 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 스택은 복수 개의 규소층(41), 복수 개의 비금속성 층(42) 및 규소층(41)과 비금속성 층(42)의 각각의 쌍 사이에 규소 화합물층(43)을 포함한다.
도 7 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 스택은: 비금속성 층(42), 규소 화합물층(43), 규소층(41), 규소 화합물층(43), 비금속성 층(42), 규소 화합물층(43), 규소층(41), 규소 화합물층(43), 비금속성 층(42), 규소 화합물층(43), 규소층(41), 규소 화합물층(43) 및 비금속성 층(42)의 순서로 층들을 포함한다. 이것은 다층 스택이다. 일 실시예에서 스택은 비금속성 층(42)을 포함하고, 그러면 규소 화합물층(43), 규소층(41), 규소 화합물층(43) 및 비금속성 층(42)을 포함하는 4 개의 층의 세트가 반복된다.
일 실시예에서 각각의 비금속성 층(42)은 적어도 0.5 nm, 선택적으로 적어도 1 nm, 그리고 선택적으로 적어도 2 nm의 두께를 가진다. 일 실시예에서 각각의 비금속성 층(42)은 10 nm 이하, 선택적으로 5 nm 이하, 및 선택적으로 2 nm 이하의 두께를 가진다.
일 실시예에서 각각의 규소 화합물층(43)은 적어도 0.5 nm, 선택적으로 적어도 1 nm, 그리고 선택적으로 적어도 2 nm의 두께를 가진다. 일 실시예에서 각각의 규소 화합물층(43)은 10 nm 이하, 선택적으로 5 nm 이하, 및 선택적으로 2 nm 이하의 두께를 가진다.
일 실시예에서 각각의 규소층(41)은 적어도 2 nm, 선택적으로 적어도 5 nm, 그리고 선택적으로 적어도 8 nm의 두께를 가진다. 일 실시예에서 각각의 규소층(41)은 20 nm 이하, 선택적으로 10 nm 이하, 선택적으로 8 nm 이하의 두께를 가진다.
도 7 에서 도시되는, 8 nm 두께의 규소층(41), 2 nm 두께의 비금속성 층(42) 및 2 nm 두께의 규소 화합물층(43)을 가지는 실시예는 EUV 방사선에 대해 약 90%의 방사율을 얻을 것으로 기대된다.
도 8 은 스택이: 비금속성 층(42), 규소 화합물층(43), 규소층(41), 규소 화합물층(43) 및 비금속성 층(42)의 순서로 층들을 포함하는 대안적 실시예를 도시한다.
도 8 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 멤브레인(40)은 하나의 규소층(41)만을 포함한다. 이러한 실시예에서, 규소층(41)은 적어도 10 nm, 선택적으로 적어도 20 nm, 그리고 선택적으로 적어도 38 nm의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서 단일 규소층(41)은 100 nm 이하, 선택적으로 50 nm 이하, 및 선택적으로 38 nm 이하의 두께를 가진다. 도 8 에서 도시되고 38 nm 두께의 규소층(41), 4 nm 두께의 비금속성 층(42) 및 2 nm 두께의 규소 화합물층(43)을 가지는 실시예는 EUV 방사선에 대해 약 90%의 방사율을 얻을 것으로 기대된다.
일 실시예에서 스택 내의 규소 화합물층(43)의 총 결합 두께는 약 20 nm 이하이다. 금속 및 금속성을 가지는 화합물은, 결합 두께가 너무 두껍지 않으면 멤브레인(40)의 방사율을 개선시킨다. 너무 두껍지 않은 금속 또는 금속성을 가지는 화합물의 층들의 경우, 방사율이 감소될 수 있다.
도 9 는 멤브레인(40)의 대안적인 실시예를 개략적으로 보여준다. 도 9 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 스택은 적어도 하나의 규소층(41), 적어도 하나의 캐핑층(46) 및 적어도 하나의 마이그레이션 방지층(47)을 포함한다. 일 실시예에서, 캐핑층(46)은 루테늄을 포함한다. 캐핑층(46)은 멤브레인(40)의 외면에 제공된다. 마이그레이션 방지층(47)은 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함한다. 마이그레이션 방지층(47)은 각각의 캐핑층(46)에 인접한다.
루테늄을 포함하는 캐핑층(46)은 멤브레인(40)의 방사율을 개선시킨다. 캐핑층(46)은 멤브레인(40)이 산화될 가능성을 감소시킨다. 캐핑층(46)은 멤브레인(40)을 수소 가스로부터 보호하도록 구성된다.
리소그래피 장치(100)를 사용하는 동안, 흡수되는 방사선 때문에 멤브레인(40)은 가열될 수 있다. 캐핑층(46)이 가열되면, 캐핑층(46)의 재료(예를 들어 루테늄)가 마이그레이션할 수 있다. 마이그레이션은 캐핑층(46) 내의 이온이 점진적으로 이동함으로써 야기되는 재료의 수송이다. 재료가 마이그레이션을 시작하면, 재료는 캐핑층(46) 내에 아일랜드를 형성할 수 있다. 재료가 마이그레이션을 시작하면, 산화를 감소시키고 수소 가스로부터 보호하며 방사율을 개선시키는 캐핑층(46)의 효과가 감소된다. 그러므로, 리소그래피 장치(100)를 사용하는 동안, 멤브레인(40)이 산화되기 시작할 수 있고 방사율이 감소될 수 있다.
마이그레이션 방지층(47)을 제공함으로써, 캐핑층(46)의 마이그레이션이 감소된다. 몰리브덴 및 티타늄은 상대적으로 높은 용융점과 UV 방사선에 대해 양호한 방사율을 가지는 금속이다. 티타늄 및 몰리브덴은 가열된 경우 루테늄만큼 많이 마이그레이션하지 않는다. 티타늄 및 몰리브덴은 루테늄과 양호한 금속-금속 콘택을 가진다. 캐핑층(46)에 인접하게 마이그레이션 방지층(47)을 제공함으로써, 캐핑층(46)의 마이그레이션이 감소된다. 결과적으로, 리소그래피 장치(100)가 사용되는 동안에 캐핑층(46)이 가열되는 경우에도, 캐핑층(46)의 양호한 특성은 더 높은 온도에서도 보존된다.
도 9 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 스택은: 멤브레인(40)의 한 외면에 있고 루테늄을 포함하는 캐핑층(46), 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 마이그레이션 방지층(47), 규소층(41), 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 마이그레이션 방지층(47), 및 멤브레인(40)의 나머지 외면에 있고 루테늄을 포함하는 캐핑층(46)의 순서로 층들을 포함한다. 일 실시예에서 루테늄을 포함하는 캐핑층(46)은 멤브레인(40)의 양자 모두 외면에 제공된다.
도 10 은, 마이그레이션 방지층(47)을 사용하는 것이 규소 화합물층(43)을 사용하는 아이디어와 결합된 멤브레인의 대안적 실시예를 도시한다.
도 10 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 스택은: 멤브레인(40)의 한 외면에 있고 루테늄을 포함하는 캐핑층(46), 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 마이그레이션 방지층(47), 규소층(41), 규소 화합물층(43) 및 비금속성 층(42)의 순서로 층들을 포함한다.
멤브레인 어셈블리(80)의 제조 시에, 붕소 탄화물층은 규소층(41)을 에칭 프로세스로부터 화학적으로 보호할 수 있다. 일 실시예에서 멤브레인(40)은 주기 구조체를 포함한다. 일 실시예에서 주기는 6.6 nm 또는 6.7 nm와 같게 설정되지 않는다. 주기가 6.7 nm이거나 이에 가까우면, 멤브레인은 EUV 방사선에 대해서 미러와 같은 역할을 할 수 있다.
규소는 다이아몬드 입방 결정 구조체로 결정화될 수 있다. 일 실시예에서, 보더(81)는 규소의 입방 결정을 포함한다. 일 실시예에서 보더(81)는 <100> 결정 방향을 가진다.
일 실시예에서 규소층(41)은 다결정 또는 나노결정 규소로 형성된다. 다결정 또는 나노결정 규소는 취성을 가진다. 그러므로, 다결정 또는 나노결정 규소로 형성된 규소층(41)을 포함하는 멤브레인(40)은 멤브레인 어셈블리(80)가 부서질 때 많은 입자로 흩어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 멤브레인 어셈블리(80)의 기계적 물성을 개선할 것으로 기대된다.
다결정 규소 및 나노결정 규소 각각은 EUV 방사선에 대해 높은 투과성을 가진다. 다결정 규소 및 나노결정 규소 각각은 양호한 기계적 강도를 가진다.
그러나, 규소층(41)의 멤브레인이 반드시 다결정 또는 나노결정 규소로 형성되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 대안적인 실시예에서 규소층(41)은 다중격자 멤브레인 또는 규소 질화물로 형성된다.
다른 대안적인 실시예에서, 규소층(41)은 단결정 규소로부터 형성된다. 이러한 실시예에서, 단결정 규소 멤브레인은 절연체 상 실리콘(SOI) 기법에 의해 형성될 수 있다. 이러한 제품을 위한 시작 재료는 소위 SOI 기판이다. SOI 기판은 매립된 격리 SiO2 층 위에 얇은 단결정 규소층이 있는 규소 캐리어 기판을 포함하는 기판이다. 일 실시예에서 단결정 규소층의 두께는 약 5 nm 내지 약 5 μm의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서 규소층(41)은 SOI 기판이 제조 방법에서 사용되기 전에 SOI 기판 위에 존재한다.
일 실시예에서 규소층(41)은 규소를 비정질, 단결정, 다결정 또는 나노결정 규소와 같은 자신의 동소체 형태로 포함한다. 나노결정 규소란 특정한 비정질 규소 콘텐츠를 포함하는 다결정 규소 매트릭스를 의미한다. 일 실시예에서 다결정 또는 나노결정 규소는 규소(41) 내에 비정질 규소를 결정화함으로써 형성된다. 예를 들어, 일 실시예에서 규소층(41)은 비정질 규소층으로서 스택에 추가된다. 비정질 규소층은 어떤 온도가 넘으면 다결정 또는 나노결정 규소층으로 결정화된다. 예를 들어, 비정질 규소층으로서의 규소층(41)은 다결정 또는 나노결정 규소층으로서의 규소층(41)으로 변환된다.
일 실시예에서 비정질 규소층은 그 성장 중에 인-시츄로 도핑된다. 일 실시예에서 비정질 규소층은 그 성장 이후에 도핑된다. p- 또는 n-타입 도펀트를 추가함으로써 규소 도전성이 증가하는데, 이것은 EUV 소스의 파워에 기인한 열기계적 거동에 긍정적인 영향을 가진다.
일 실시예에서 멤브레인(40)은 EUV 방사선에 대한 자신의 투과율이 충분히 높도록, 예를 들어 50%보다 크도록 충분히 얇다. 일 실시예에서 멤브레인(40)의 두께는 약 200 nm 이하이고, 선택적으로 약 150 nm 이하이다. 150 nm Si 멤브레인은 입사 EUV 방사선 중 약 77%를 투과할 것이다. 일 실시예에서 멤브레인(40)의 두께는 약 100 nm 이하이다. 100 nm Si 멤브레인은 입사 EUV 방사선 중 약 84%를 투과할 것이다. 60 nm Si 멤브레인은 입사 EUV 방사선 중 약 90%를 투과할 것이다.
일 실시예에서 멤브레인(40)은 충분히 두꺼워서, 멤브레인 어셈블리(80)가 리소그래피 장치(100)의 패터닝 디바이스(MA)에 고정될 때 그리고 리소그래피 장치(100)의 사용 중에 기계적으로 안정하다. 일 실시예에서 멤브레인(40)의 두께는 적어도 약 10 nm, 선택적으로 적어도 약 20 nm, 및 선택적으로 적어도 약 35 nm이다. 일 실시예에서 멤브레인(40)의 두께는 약 55 nm이다.
도 11 내지 도 13 은 본 발명에 따른 멤브레인(40)의 그 외의 실시예를 단면도로 개략적으로 도시한다. 멤브레인(40)을 설계할 때에, 멤브레인(40)의 두께, 그 안정성 및 그 견실성 사이에는 트레이드-오프가 존재한다.
도 11 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 멤브레인(40)은 두 개의 캐핑층(46)에 의해 샌드위치된 규소층(41)을 포함한다. 일 실시예에서 규소층(41)은 폴리규소를 포함한다. 일 실시예에서 두 개의 캐핑층(46)에 대해서 동일한 (캐핑) 재료가 사용된다. 그러나, 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 대안적인 실시예들에서, 캐핑층(46) 중 하나에 대해 사용되는 재료는 다른 캐핑층(46)에 대해 사용되는 재료와 다르다.
일 실시예에서 캐핑층(46)은 멤브레인(40)의 외면에 있다. 그러므로, 일 실시예에서 스택은: 멤브레인(40)의 한 외면에 있는 캐핑층(46), 규소층(41) 및 전이 금속의 규화물을 포함하는 캐핑층(36)의 순서로 층들을 포함한다.
일 실시예에서, 캐핑층(46)은 전이 금속의 규화물을 포함한다. 특정한 전이 금속은 특히 제한되지는 않지만, 예를 들어 Zr, Y, Mo, Cr, Hf, Ir, Mn, Nb, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Ta, Ti, V 또는 W일 수 있다.
전이 금속의 규화물은 EUV 방사선의 특히 높은 비율을 투과한다. EUV 방사선에 대한 멤브레인(40)의 투과는 가능한 높은 것이 바람직하다. 일 실시예에서 스택에 대한 재료는, 소광 계수(extinction coefficient) k가 13.5 nm의 파장을 가지는 EUV 방사선에 대해서 0.0175 보다 작도록 선택된다.
소광 계수 k는 EUV 투과에 관련된다. EUV 방사선이 매질을 통과할 때, EUV 방사선의 일부분은 감쇠된다. 이것은 복소 굴절률 ㆁ = n + ik를 정의함으로써 편하게 고려될 수 있다.
여기에서, 복소 굴절률의 실수부는 굴절률이고 위상 속도를 나타낸다. 소광 계수 k는 복소 굴절률의 허수부이다. 소광 계수 k는 전자기파가 재료를 통해 전파될 때의 감쇠량을 나타낸다.
앞선 설명에서, 소광 계수 k의 값은 13.5 nm의 파장을 가지는 방사선에 대해서 주어진 것이다. 이러한 값과 주어진 재료 두께를 사용하면, 멤브레인(40) 내의 층의 EUV 투과/흡수를 계산할 수 있다. 소광 계수 k = 0.0175 의 특정한 값을 가지는 재료의 층의 경우, 4 nm 두께의 층은 EUV 방사선의 6%를 흡수한다(즉 6%의 EUV 투과 손실).
캐핑층(46)은 전이 금속 규화물을 포함할 필요가 없다. 대안적인 실시예들에서, 캐핑층들(46) 중 하나 또는 양자 모두는 전이 금속의 붕소화물, 전이 금속의 탄화물, 전이 금속의 질화물, 전이 금속의 산화물 또는 전이 금속의 순수 형태를 포함한다.
표 1 은, 용융점, 열팽창계수(CTE), 멤브레인의 비저항(resistivity), EUV 방사선 투과, 6% EUV 투과에 대응하는 손실, 13.5 nm의 파장을 가지는 방사선에 대한 복소 굴절률의 실수부 n의 값과 13.5 nm의 파장을 가지는 방사선에 대한 소광 계수 k의 값을, 선택된 적합한 캐핑층 재료들의 EUV 투과 값이 감소하는 순서로 보여준다.
적합한 캐핑층 재료의 예는: Si, Y, YSi2, LaSi2, ZrSi2, SiB4, B, Zr, YB6, NbSi3, MoSi2, YC2, SiC, ZrB2, La, CeSi2, B4C, Nb, CeB6, LaB6, NbB2, ZrC, Ce, Mo, CeC2, YN, LaC2, MoB, LaN, C, Mo2C, NbC, TiSi2, Ru2Si3, Si3N6, BN, ZrN, VSi2, CeN, RuB2, NbN, SiO2, Y2O3, MoN, TiB2, La2O3, Nb2O5, WSi2, Ti, ZrO2, B2O3, MoO3, TiC, RuC, SiCr, Ru, WB2, VB2, TaSi2, CeO2, TiN, RuN, RuO2, TiO3, VC, V, TaB2, VN, WC, CrB, TiW, CrN, W, HfO2, Cr3C2, WN, TaC, Ta2O5, TaN, Cr, Al2O3, Ta 및 Pt이다(그들의 EUV 투과 값이 99.8%로부터 94.6%까지 감소하는 순서로).
용융점, 비저항, EUV 투과, 굴절률 n 및 소광 계수 k의 최적의 조합을 제공할 수 있는 바람직한 캐핑층 재료는 예를 들어: CeB6, LaB6, NbSi3, Zr, YSi2, CeSi2, Y, CeC2, LaC2, LaSi2, ZrB2, Nb, LaN, YC2, ZrSi2, SiB4, B, YB6, MoSi2, YC2, SiC, La, B4C, Ce, CeN, Ru2Si3, YN, ZrC, NbB2, NbC, Mo2C, MoB 및 Mo이다.
재료 용융점
oC 		CTE
ppm 		비저항
Ω·m 		EUVT/
nm
(-/nm) 		-6% EUVT에 대한 d(nm) n
@13.5 nm 		k
@13.5 nm
Si 1414 4.0 2E+03 0.9983 36.4 0.9990 0.0018
Y 1526 10.6 6E-07 0.9979 29.2 0.9738 0.0023
YSi2 1835 0.9977 26.6 0.9802 0.0025
LaSi2 0.9976 25.2 0.9986 0.0026
ZrSi2 1620 3E-04 0.9972 21.8 0.9802 0.0032
SiB4 1950 2E-03 0.9968 19.4 0.9789 0.0034
B 2076 6.0 1E+06 0.9966 18.4 0.9719 0.0036
Zr 1855 5.7 4E-07 0.9965 17.7 0.9589 0.0038
YB6 2300 4E-04 0.9965 17.6 0.9666 0.0038
NbSi3 1950 0.9964 17.3 0.9716 0.0038
MoSi2 2030 8.0 3E-03 0.9960 15.5 0.9696 0.0043
YC2 0.9959 15.0 0.9655 0.0044
SiC 2730 4.0 1E+00 0.9956 13.9 0.9822 0.0048
ZrB2 3246 7.0 4E-05 0.9955 13.7 0.9532 0.0049
La 920 12.1 6E-07 0.9954 13.4 0.9974 0.0050
CeSi2 1620 0.9954 13.3 1.0032 0.0050
B4C 2763 5.0 1E-02 0.9952 12.9 0.9638 0.0051
Nb 2477 7.3 1E-07 0.9952 12.8 0.9337 0.0052
CeB6 2552 0.9947 11.7 0.9826 0.0057
LaB6 2210 0.9952 12.8 0.9783 0.0052
NbB2 2900 1E-06 0.9947 11.6 0.9385 0.0057
ZrC 3532 4E-07 0.9945 11.3 0.9488 0.0059
Ce 795 6.3 8E-07 0.9942 10.7 1.0065 0.0062
Mo 2623 4.8 5E-08 0.9940 10.3 0.9233 0.0065
CeC2 2420 0.9940 10.2 0.9909 0.0065
YN 0.9937 9.9 0.9571 0.0067
LaC2 2360 0.9937 9.8 0.9826 0.0068
MoB 2600 0.9937 9.7 0.9258 0.0068
LaN 0.9937 9.7 0.9883 0.0068
C 3642 5E-04 0.9936 9.6 0.9616 0.0069
Mo2C 2650 0.9934 9.3 0.9261 0.0071
NbC 3490 6.2 0.9935 9.5 0.9308 0.0070
TiSi2 1470 1E-03 0.9931 8.9 0.9795 0.0075
Ru2Si3 0.9929 8.6 0.9578 0.0077
Si3N6 1900 2.0 1E+06 0.9920 7.7 0.9750 0.0087
BN 2973 1E+12 0.9918 7.5 0.9627 0.0088
ZrN 2952 6.0 1E-07 0.9918 7.5 0.9434 0.0088
표 1: 캐핑층 재료의 목록
전이 금속의 규화물은 전이 금속의 붕소화물, 전이 금속의 탄화물, 전이 금속의 질화물, 전이 금속의 산화물 또는 전이 금속의 순수한 형태보다 EUV 방사선의 더 높은 비율을 투과시킨다.
EUV 투과 특성에 관하여, 멤브레인(40)의 가능한 재료는 EUV 방사선의 최고 비율을 투과하는 재료가 처음에 주어지는 순서로서: 전이 금속 규화물, 전이 금속 붕소화물, 순수 전이 금속, 전이 금속 탄화물, 전이 금속 질화물 및 전이 금속 산화물의 순위를 가진다. 전이 금속에 따라서는, 순수 전이 금속이 전이 금속 붕소화물보다 양호할 수도 있다. 전이 금속에 따라서는, 전이 금속 탄화물이 순수 전이 금속보다 양호할 수도 있다. 전이 금속의 탄화물의 일 예는 몰리브덴 탄화물이다.
더욱이, 전이 금속의 규화물은 특히 바람직한 EUV 반사 특성을 가진다. EUV 반사(즉 멤브레인(40)의 표면에서 반사되는 EUV 방사선의 비율)는 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 전이 금속의 규화물은 전이 금속의 산화물, 전이 금속의 붕소화물, 전이 금속의 탄화물, 전이 금속의 질화물 또는 전이 금속의 순수한 형태보다 EUV 방사선의 더 낮은 비율을 반사시킨다.
일 실시예에서, 멤브레인(40)의 스택의 재료는, 스택의 굴절률이 13.5 nm의 파장을 가지는 EUV 방사선에 대하여 0.95 보다 커지도록 선택된다. 1 에 가까운 굴절률은 멤브레인(40)의 계면에서 EUV 반사를 제한한다.
EUV 반사 특성에 관하여, 멤브레인(40)의 가능한 재료는 EUV 방사선의 최저 비율을 반사하는 재료가 처음에 나오는 순서로서: 전이 금속 규화물, 전이 금속 산화물, 순수 전이 금속, 전이 금속 붕소화물, 전이 금속 탄화물 및 전이 금속 질화물의 순위를 가진다. 그러나, 전이 금속 산화물, 순수 전이 금속, 전이 금속 붕소화물 및 전이 금속 탄화물 사이에는 EUV 반사 특성에 관련하여 큰 차이가 있지 않다.
멤브레인(40)의 비저항은 낮은 것이 바람직하다. 특히, 캐핑층(46)의 비저항은 낮은 것이 바람직하다. 이것은 도전성 코팅이 멤브레인(40)에 대한 비저항을 증가시키기 때문이다. 전이 금속의 규화물은 전이 금속의 탄화물, 전이 금속의 질화물 또는 전이 금속의 산화물 보다 낮은 비저항을 가진다.
일 실시예에서, 캐핑층(46)에 대한 재료는 캐핑층(46)의 비저항이 10-3 Ω·m보다 작아지도록 선택된다.
비저항의 경우에, 멤브레인(40)의 가능한 재료는 가장 낮은 비저항을 가지는 재료가 가장 먼저 주어지는 순서로서: 순수 전이 금속, 전이 금속 붕소화물, 전이 금속 규화물, 전이 금속 탄화물, 전이 금속 질화물 및 전이 금속 산화물의 순위를 가진다.
멤브레인(40)을 사용하는 중에, 멤브레인(40)은 약 600˚C까지의 동작 온도에 도달할 수 있다. 따라서, 멤브레인(40)에 대한 스택에서 사용되는 재료의 용융점은 높은 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 스택의 재료는 그들의 용융점이 1200˚C보다 높도록 선택된다.
용융점에 관해서, 멤브레인(40)의 가능한 재료는 가장 높은 용융점을 가지는 재료가 가장 먼저 주어지는 순서로서: 전이 금속 탄화물, 전이 금속 붕소화물, 전이 금속 질화물, 순수 전이 금속, 전이 금속 산화물 및 전이 금속 규화물의 순위를 가진다. 전이 금속에 따라서는, 전이 금속 붕소화물이 전이 금속 탄화물보다 높은 용융점을 가질 수 있다. 전이 금속에 따라서는, 전이 금속 산화물이 순수 전이 금속보다 높은 용융점을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 규소층(41) 이외의 층들에 대한 재료는 그들의 열팽창계수가 규소층(41)에 대한 열팽창계수에 가깝도록 선택된다. 규소층(41)에 대한 열팽창계수는 약 2.6 x10-6 m/m·K 근처에 있을 수 있다. 이러한 열팽창계수를 멤브레인(40)의 코어에 있는 규소층(41)의 열팽창계수와 같게 하면 멤브레인(40)에 열기계적 고장이 발생할 가능성이 줄어든다. 일 실시예에서, 스택의 재료는 그들의 열팽창계수가 약 2x10-6 m/m·K 내지 약 6x10-6 m/m·K 근처에 있도록 선택된다.
열팽창계수에 관하여, 멤브레인(40)에 대하여 가능한 재료의 순위는 특정한 화합물에 전적으로 의존한다.
도 12 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 규소층(41)과 캐핑층들(46) 중 하나 사이에 전이 금속층(48)이 제공된다. 전이 금속층(48)은 전이 금속을 포함한다. 예를 들어, 전이 금속은 Zr, Y, Mo, Cr, Hf, Ir, Mn, Nb, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Ta, Ti, V 또는 W일 수 있다. 일 실시예에서 전이 금속층(48)에 있는 전이 금속은 그 순수한 형태로 제공된다(즉 전이 금속의 규화물, 붕소화물, 탄화물, 질화물 또는 산화물로서 제공되지 않음). 따라서, 일 실시예에서 멤브레인(40)의 스택은 순서대로 캐핑층(46), 전이 금속층(48), 규소층 및 캐핑층(46)을 포함한다.
일 실시예에서 캐핑층(46)은 전이 금속의 붕소화물, 탄화물(예를 들어 몰리브덴 탄화물), 질화물 또는 산화물을 포함한다. 전이 금속층(48)에 있는 전이 금속은 전이 금속 캐핑층(46)과 동일할 수 있다. 대안적인 실시예에서 전이 금속층(48)의 전이 금속은 캐핑층(46)에서 사용되는 전이 금속과 다르다.
도 13 에서 도시되는 바와 같이, 일 실시예에서 전이 금속층(48)은 규소층(41)의 양측에 제공된다. 전이 금속층(48)은 규소층(41)과 캐핑층들(46) 각각 사이에 제공된다. 따라서, 일 실시예에서 멤브레인(40)의 스택은 순서대로 캐핑층(46), 전이 금속층(48), 규소층, 전이 금속층(48) 및 캐핑층(46)을 포함한다.
멤브레인(40)에 대해서 어떤 재료를 사용할지 선택할 때, 위에서 식별된 특성, 즉 EUV 투과, EUV 반사, 용융점, 열팽창계수 및 비저항 사이에는 트레이드 오프가 존재한다.
캐핑층(46)에 기초한 멤브레인(40)에 대해서 가능한 스택들의 전술된 기준들을 사용하는 순위는 표 2 에 요약 정리될 수 있는데, 1 번은 가장 좋은 순위를 나타내고, 2 번은 차선의 순위를 나타내는 식이다. 상이한 스택에 동일한 순위가 부여되면(예를 들어 2 번 순위가 주어진 3 개의 상이한 스택이 있음), 그러한 스택들은 동등하게 양호하다고 간주된다. 표에서, M은 전이 금속을 나타내고 pSi(코어)는 멤브레인(40)의 코어에 있는 규소층(41)인 폴리규소를 나타낸다. 심볼 "/"는 하나의 층이 끝나고 다른 층이 시작되는 곳을 나타낸다.
일 실시예에서, 붕소화물은 비도전성이다(예를 들어 B). 일 실시예에서 탄화물은 비도전성이다(예를 들어 B4C 또는 SiC). 일 실시예에서, 질화물은 비도전성이다(예를 들어 SiN). 위에 나열된 캐핑층 재료 중 임의의 것이 표 2 에 표시된 조합에 사용되기에 적절할 수 있다. 450˚C까지의 온도에서 열적으로, 기계적으로 및 화학적으로 내성을 가지는(예를 들어 EUV 방사선 및 H2 노광에 대하여) 이러한 멤브레인 스택의 예들은, 예를 들어 ZrO2/SiN/pSi/SiN/Mo/Ru 및 B/(SiN)/pSi/(SiN)/Mo/B이다. 예를 들면, B/SiN/pSi/SiN/Zr/B를 포함하는 스택에서, Zr 및 B의 캡층 조합은 EUV 반사(EUVR)에 대한 멤브레인 감도를 0.04% 아래로 감소시켰고, 이것은 87-88%의 EUV 투과를 허용했다. 멤브레인 스택 B/pSi/B/Zr/B 스택에서: B는 캐핑층이지만 확산 장벽층으로서의 역할도 수행한다; 반면에 Zr은 방사층(emissive layer)이다.
1 M-silicide/pSi(core)/M-silicide
2 M-boride/pSi(core)/M-boride
M-boride/M/pSi(core)/M-boride
M-boride/M/pSi(core)/M/M-boride
3 M-carbide/pSi(core)/M-carbide
M-carbide/M/pSi(core)/M-carbide
M-carbide/M/pSi(core)/M/M-carbide
4 M-nitride/pSi(core)/M-nitride
M-nitride/M/pSi(core)/M-nitride
M-nitride/M/pSi(core)/M/M-nitride
5 M-oxide/pSi(core)/M-oxide
M-oxide/M/pSi(core)/M/M-oxide
표 2: 바람직한 멤브레인 스택 아키텍처의 예
일 실시예에서 멤브레인(40)의 스택은 확산 장벽층을 포함한다. 확산 장벽층의 두께는 바람직하게는 1 nm보다 작아서 EUV 손실을 최소화한다. 확산 장벽층은 전이 금속층(48)과 규소층(41) 또는 규소 화합물층(43) 사이에 있다. 확산 장벽층은 전이 금속층(48)의 전이 금속과 규소층(41) 또는 규소 화합물층(43) 사이의 상호혼합 및/또는 반응을 감소시키도록 구성된다. 예를 들어, 일 실시예에서 확산 장벽층은 전이 금속과 아래에 있는 규소 코어 재료 사이의 규소화(silicidation)를 감소시키거나 방지하도록 구성된다. 전이 금속과 규소 사이의 상호혼합 또는 반응은 멤브레인(40)의 특성을 원치 않게 변하게 할 수 있다. 예를 들어, 멤브레인(40)의 방사율이 원치않게 감소될 수 있고 및/또는 멤브레인(40)의 물리적 응력에 변경이 생길 수 있다.
일 실시예에서 확산 장벽층은 확산 장벽층은 B, B4C, C, Cr, Mg, Mo, Re, Ta, Ti, V, W 및 B, B4C, C, Cr, Mg, Mo, Re, Ta, Ti, V 및 W 중 임의의 것의 질화물으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함한다.
일 실시예에서 멤브레인 어셈블리(80)는 펠리클로서 또는 동적 가스 록의 일부로서 적용된다. 또는, 멤브레인 어셈블리(80)는 조명과 같은 다른 여과 영역(filtration are)에 적용되거나 빔 스플리터에 대하여 적용될 수 있다. 일 실시예에서 동적 가스록은 리소그래피 장치(100) 내의 잔해를 차단하도록 구성된다. 일 실시예에서, 동적 가스록은 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 위치된다. 동적 가스록은 기판(W) 또는 기판(W) 근처로부터의 입자가 투영 시스템(PS) 안 또는 주위의 광학 컴포넌트에 도달할 가능성을 줄인다. 이와 유사하게, 동적 가스록은 조명 시스템(IL)을 보호할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 동적 가스록은 가상 소스 포인트(IF)에 위치설정된다. 예를 들어, 동적 가스록은 소스 콜렉터 모듈(SO)과 조명 시스템(IL) 사이에 위치설정될 수 있다.
비록 본문에서(IC)의 제조에서 리소그래피 장치를 사용하는 것에 대해서 특별히 언급하였지만, 본 명세서에서 설명되는 리소그래피 장치는 다른 응용 분야, 예컨대 집적 광 시스템의 제조, 자기장 도메인 메모리용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, LCD, 박막 자기 헤드, 등을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 기판은, 예를 들어 트랙(통상적으로 레지스트 층을 기판에 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 계측 툴 및/또는 검사 툴에서, 노광 전 또는 노광 후에 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 본 명세서에서의 개시물은 이러한 기판 처리 툴 및 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수 있다.
비록 본 발명의 특정한 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 다양한 포토레지스트 층은 동일한 기능을 수행하는 비-포토레지스트 층으로 대체될 수 있다.
위의 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 의도로 제공된다. 따라서, 다음 진술되는 청구항 및 절의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 설명된 바와 같은 본 발명에 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백해 질 것이다.
1. EUV 리소그래피용 멤브레인으로서,
상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지고 스택을 포함하며, 상기 스택은,
적어도 하나의 규소층; 및
붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조된 적어도 하나의 규소 화합물층을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
2. 제 1 절에 있어서,
상기 규소 화합물층은 상기 원소를 포함하는 비금속성 층과 상기 규소층 사이의 중간층으로서 형성되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
3. 제 1 절 또는 제 2 절에 있어서,
상기 스택은,
복수 개의 규소층;
복수 개의 비금속성 층; 및
규소층과 비금속성 층의 각각의 쌍 사이의 규소 화합물층을 포함하고,
각각의 비금속성 층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소를 포함하며,
각각의 규소 화합물층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
4. 제 1 절 내지 제 3 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 스택은,
비금속성 층;
규소 화합물층;
규소층;
규소 화합물층;
비금속성 층;
규소 화합물층;
규소층;
규소 화합물층;
비금속성 층;
규소 화합물층;
규소층;
규소 화합물층; 및
비금속성 층의 순서로 층들을 포함하고,
각각의 비금속성 층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소를 포함하며,
각각의 규소 화합물층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
5. 제 1 절 내지 제 3 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 스택은,
비금속성 층;
규소 화합물층;
규소층;
규소 화합물층; 및
비금속성 층의 순서로 층들을 포함하고,
각각의 비금속성 층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소를 포함하며,
각각의 규소 화합물층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
6. 제 1 절 내지 제 5 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 스택 내의 규소 화합물층(들)의 총결합 두께는 약 20 nm 이하인, EUV 리소그래피용 멤브레인.
7. 제 1 절 내지 제 6 절 중 어느 한 절에 있어서,
각각의 규소 화합물층은 적어도 1 nm의 두께를 가지는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
8. 제 1 절 내지 제 7 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 스택은,
상기 멤브레인의 외면에 있고 루테늄을 포함하는 적어도 하나의 캐핑층; 및
각각의 캐핑층에 인접하고 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 마이그레이션 방지층(anti-migration layer)을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
9. 제 8 절에 있어서,
루테늄을 포함하는 캐핑층은 멤브레인의 양자 모두의 외면에 있는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
10. 제 1 절 내지 제 7 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 스택은,
상기 멤브레인의 외면에 있는 적어도 하나의 캐핑층을 포함하고,
각각의 캐핑층은, 전이 금속 규화물, 전이 금속 붕소화물, 전이 금속 탄화물, 전이 금속 질화물 및 전이 금속 산화물으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
11. 제 10 절에 있어서,
상기 캐핑층의 재료는 Si, Y, YSi2, LaSi2, ZrSi2, SiB4, B, Zr, YB6, NbSi3, MoSi2, YC2, SiC, ZrB2, La, CeSi2, B4C, Nb, CeB6, LaB6, NbB2, ZrC, Ce, Mo, CeC2, YN, LaC2, MoB, LaN, C, Mo2C, NbC, TiSi2, Ru2Si3, Si3N6, BN, ZrN, VSi2, CeN, RuB2, NbN, SiO2, Y2O3, MoN, TiB2, La2O3, Nb2O5, WSi2, Ti, ZrO2, B2O3, MoO3, TiC, RuC, SiCr, Ru, WB2, VB2, TaSi2, CeO2, TiN, RuN, RuO2, TiO3, VC, V, TaB2, VN, WC, CrB, TiW, CrN, W, HfO2, Cr3C2, WN, TaC, Ta2O5, TaN, Cr, Al2O3, Ta 및 Pt 중에서 선택되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
12. 제 10 절 및 제 11 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 캐핑층의 재료는 CeB6, LaB6, NbSi3, Zr, YSi2, CeSi2, Y, CeC2, LaC2, LaSi2, ZrB2, Nb, LaN, YC2, ZrSi2, SiB4, B, YB6, MoSi2, YC2, SiC, La, B4C, Ce, CeN, Ru2Si3, YN, ZrC, NbB2, NbC, Mo2C, MoB 및 Mo 중에서 선택되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
13. 제 10 절에 있어서, 여기에서 스택 포함:
캐핑층과 상기 규소층 사이에 적어도 하나의 전이 금속층을 포함하고,
각각의 전이 금속층은 Zr, Y, Mo, Cr, Hf, Ir, Mn, Nb, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Ta, Ti, V 및 W으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전이 금속을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
14. 제 11 절에 있어서,
상기 스택은,
상기 전이 금속층과 상기 규소층 사이에 확산 장벽층을 포함하고,
상기 확산 장벽층은 상기 전이 금속층의 전이 금속과 상기 규소층 사이의 상호혼합 및/또는 반응을 감소시키도록 구성되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
15. 제 12 절에 있어서,
확산 장벽층은 B, B4C, C, Cr, Mg, Mo, Re, Ta, Ti, V, W 및 B, B4C, C, Cr, Mg, Mo, Re, Ta, Ti, V 및 W 중 임의의 것의 질화물으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
16. EUV 리소그래피용 멤브레인으로서,
상기 멤브레인은 스택을 포함하고, 상기 스택은,
적어도 하나의 규소층;
상기 멤브레인의 외면에 있고 루테늄을 포함하는 적어도 하나의 캐핑층; 및
각각의 캐핑층에 인접하고 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 마이그레이션 방지층을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
17. 제 14 절에 있어서,
루테늄을 포함하는 캐핑층은 멤브레인의 양자 모두의 외면에 있는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
18. 제 15 절에 있어서,
상기 스택은,
상기 멤브레인의 한 외면에 있고 루테늄을 포함하는 캐핑층;
몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 마이그레이션 방지층;
규소층;
몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 마이그레이션 방지층; 및
상기 멤브레인의 나머지 외면에 있고 루테늄을 포함하는 캐핑층의 순서로 층들을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
19. 제 14 절 또는 제 15 절에 있어서,
상기 스택은,
붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조된 적어도 하나의 규소 화합물층을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
20. 제 17 절에 있어서,
상기 규소 화합물층은 상기 원소를 포함하는 비금속성 층과 상기 규소층 사이의 중간층으로서 형성되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
21. 제 17 절 또는 제 18 절에 있어서,
상기 스택은,
상기 멤브레인의 외면에 있고 루테늄을 포함하는 캐핑층;
몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 마이그레이션 방지층;
규소층;
규소 화합물층; 및
비금속성 층의 순서로 층들을 포함하고,
상기 규소 화합물층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조되며,
상기 비금속성 층은 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소를 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
22. EUV 리소그래피용 멤브레인으로서,
상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지고 스택을 포함하며, 상기 스택은,
적어도 하나의 규소층 및/또는 붕소, 인, 브롬 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소와 규소의 화합물로 제조된 적어도 하나의 규소 화합물층; 및
상기 멤브레인의 외면에 있는 적어도 하나의 캐핑층 - 각각의 캐핑층은, 전이 금속 규화물, 전이 금속 붕소화물, 전이 금속 탄화물, 전이 금속 질화물 및 전이 금속 산화물으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함함 -; 및/또는
캐핑층과 상기 규소층 또는 규소 화합물층 사이의 적어도 하나의 전이 금속층 - 각각의 전이 금속층은 Zr, Y, Mo, Cr, Hf, Ir, Mn, Nb, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Ta, Ti, V 및 W으로 이루어진 군으로부터 선택된 전이 금속을 포함함 - 을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
23. 제 20 절에 있어서,
상기 멤브레인은 ZrO2/SiN/pSi/SiN/Mo/Ru의 스택을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
24. 제 20 절에 있어서,
상기 멤브레인은 B/SiN/pSi/SiN/Mo/B의 스택을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
25. 제 20 절에 있어서,
상기 스택은,
상기 전이 금속층과 상기 규소층 또는 규소 화합물층 사이에 확산 장벽층을 포함하고,
상기 확산 장벽층은 상기 전이 금속층의 전이 금속과 상기 규소층 또는 규소 화합물층 사이의 상호혼합 및/또는 반응을 감소시키도록 구성되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
26. 제 21 절에 있어서,
상기 확산 장벽층은 B, B4C, C, Cr, Mg, Mo, Re, Ta, Ti, V, W 및 B, B4C, C, Cr, Mg, Mo, Re, Ta, Ti, V 및 W 중 임의의 것의 질화물으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
27. 제 20 절 내지 제 22 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 규소 화합물층은 상기 원소를 포함하는 비금속성 층과 상기 규소층 사이의 중간층으로서 형성되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
28. 제 17 절 내지 제 23 절 중 어느 한 절에 있어서,
각각의 규소 화합물층은 적어도 1 nm의 두께를 가지는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
29. 제 14 절 내지 제 19 절 및 제 24 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
30. 제 1 절 내지 제 29 절 중 어느 한 절의 멤브레인을 포함하는, EUV 리소그래피용 패터닝 디바이스 어셈블리.
31. 제 1 절 내지 제 30 절 중 어느 한 절의 멤브레인을 포함하는, EUV 리소그래피용 동적 가스록 어셈블리.

Claims (20)

  1. EUV 리소그래피용 멤브레인으로서,
    상기 멤브레인은 200 nm 이하의 두께를 가지고,
    상기 멤브레인은 M-규화물, M-붕소화물, M-붕소화물/M, M-탄화물, M-탄화물/M, M-질화물, M-질화물/M, M-산화물, M-산화물/M 으로부터 선택된 재료의 적어도 하나의 층을 포함하되, M은 Zr, Y, Mo, Cr, Hf, Ir, Mn, Nb, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Ta, Ti, V 및 W 으로 이루어진 군으로부터 선택된 전이 금속인, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재료는 YSi2, LaSi2, ZrSi2, SiB4, YB6, NbSi3, MoSi2, YC2, ZrB2, CeSi2, CeB6, LaB6, NbB2, ZrC, CeC2, YN, LaC2, MoB, LaN, Mo2C, NbC, TiSi2, Ru2Si3, ZrN, VSi2, CeN, RuB2, NbN, Y2O3, MoN, TiB2, La2O3, Nb2O5, WSi2, ZrO2, MoO3, TiC, RuC, SiCr, WB2, VB2, TaSi2, CeO2, TiN, RuN, RuO2, TiO3, VC, TaB2, VN, WC, CrB, TiW, CrN, HfO2, Cr3C2, WN, TaC, Ta2O5, TaN 으로부터 선택되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 멤브레인은 복수 개의 층으로 형성된 스택을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 재료의 층은 상기 멤브레인의 외면에 제공되는 캐핑층인, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스택의 층 재료는 스택의 굴절률이 13.5 nm의 파장을 가지는 EUV 방사선에 대하여 0.95 보다 커지도록 선택되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스택의 층 재료는 비저항이 10-3 Ω*m보다 작아지도록 선택되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 스택의 층 재료는 용융점이 1200˚C 보다 높도록 선택되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 스택의 층 재료는 열팽창계수가 약 2x10-6 m/m*K 내지 약 6x10-6 m/m*K 범위 내에 있도록 선택되는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 스택은 적어도 하나의 규소 화합물층을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 스택은 규소를 비정질, 단결정, 다결정 또는 나노결정 규소와 같은 동소체 형태 중 하나로 가지는 규소층을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 스택은 Ru 캐핑층과 Mo 전이 금속층을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 층은, 전이 금속 규화물, 전이 금속 붕소화물, 전이 금속 탄화물, 전이 금속 질화물 및 전이 금속 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 재료; 및/또는 캐핑층과 규소층 사이의 적어도 하나의 전이 금속층을 포함하되, 상기 전이 금속층은 Zr, Y, Mo, Cr, Hf, Ir, Mn, Nb, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Ta, Ti, V 및 W 으로 이루어진 군으로부터 선택된 전이 금속을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 스택은, 상기 멤브레인의 외면에 있고 루테늄을 포함하는 캐핑층과, 몰리브덴 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 마이그레이션 방지층의 순서로 층들을 포함하는, EUV 리소그래피용 멤브레인.
  14. 보더와 상기 보더를 가로질러 신장된 제1항 또는 제2항에 따른 멤브레인을 포함하는 멤브레인 어셈블리.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보더에 연결되어 있는 프레임을 포함하는, 멤브레인 어셈블리.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 보더와 동일한 재료로 만들어진, 멤브레인 어셈블리.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 보더의 열팽창은 상기 프레임의 열팽창과 실질적으로 일치하는, 멤브레인 어셈블리.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 프레임 및/또는 보더는 규소로 만들어진, 멤브레인 어셈블리.
  19. 제1항의 멤브레인 또는 제14항의 멤브레인 어셈블리를 포함하는 EUV 리소그래피용 패터닝 디바이스 어셈블리.
  20. 제1항의 멤브레인 또는 제14항의 멤브레인 어셈블리를 포함하는 EUV 리소그래피용 동적 가스록 어셈블리.
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