KR20230170997A - 마스크 어셈블리 및 연관된 방법 - Google Patents
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Abstract
펠리클 프레임에 의해 홀딩된 착탈식 EUV 투과 펠리클 및 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리를 수용하는 단계, 상기 마스크로부터 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 제거하는 단계, 검사 툴을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사하는 단계, 및 후속하여, 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크에 부착하는 단계를 포함하는, 방법. 이러한 방법은, 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크로부터 제거한 이후에, 상기 검사 툴의 검사 빔을 실질적으로 투과시키는 재료로 형성된 대체 펠리클을 홀딩하는 대체 펠리클 프레임을 상기 마스크에 부착하는 단계, 및 상기 검사 툴을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사한 이후에, 상기 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크에 부착하기 위하여, 상기 대체 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 대체 펠리클을 상기 마스크로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Description
관련 출원들에의 상호-참조
본원은 2015 년 2 월 3 일에 출원된 미국 출원 번호 62/111,380 호, 2015 년 2 월 20 일에 출원된 미국 출원 번호 62/118,922 호, 및 2015 년 12 월 21 일에 출원된 미국 출원 번호 62/270,330 호에 대한 우선권을 주장하는데, 이들은 그 전체로서 원용에 의해 본 발명에 포함된다.
본 발명은 마스크 어셈블리에 관한 것이고, 특히 마스크 어셈블리를 사용하는 방법에 관한 것이지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 마스크 어셈블리는 마스크 및 펠리클을 포함할 수 있다. 본 발명은 특히 EUV 리소그래피 장치 및 EUV 리소그래피 툴과 관련하여 유용하지만 이것으로 한정되는 것은 아니다.
리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판에 적용하도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는 예를 들어 패터닝 디바이스(예를 들어 마스크)로부터의 투영 패턴을 기판 위에 제공된 방사선-감응 재료(레지스트)의 층에 투영시킬 수 있다.
기판 위에 패턴을 투영시키기 위하여 방사선 리소그래피 장치에 의하여 사용되는 방사선의 파장이 해당 기판 위에 형성될 수 있는 피쳐의 최소 크기를 결정한다. 4 - 20 nm의 범위에 속하는 파장을 가지는 전자기 방사선인 EUV 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는, 종래의 리소그래피 장치(예를 들어 193 nm의 파장을 가지는 전자기 방사선을 사용할 수 있음)보다 더 작은 피쳐를 전자기 위에 형성하기 위해 사용될 수 있다.
리소그래피 장치 내에서 방사선 빔에 패턴을 부여하기 위해 사용되는 마스크는 마스크 어셈블리의 일부를 형성할 수 있다. 마스크 어셈블리는 입자 오염으로부터 마스크를 보호하는 펠리클을 포함할 수 있다. 펠리클은 펠리클 프레임에 의해 지지될 수 있다.
리소그래피 시에 펠리클을 사용하는 것은 잘 알려져 있고 잘 확립되어 있다. DUV 리소그래피 장치 내의 통상적인 펠리클은 마스크로부터 이격되어 위치되고 사용 중인 리소그래피 장치의 초점면에서 벗어난 멤브레인이다. 펠리클이 리소그래피 장치의 초점면에서 벗어나 있기 때문에, 펠리클에 내려 앉는 오염 입자는 리소그래피 장치의 초점에서 벗어난다. 결과적으로, 오염 입자의 이미지가 기판 상에 투영되지 않는다. 펠리클이 없다면, 마스크에 내려 앉은 오염 입자가 기판 상에 투영되고 투영된 패턴에 결함이 생기게 할 것이다.
EUV 리소그래피 장치에서 펠리클을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. EUV 리소그래피는, 통상적으로 진공에서 수행되고 마스크가 통상적으로 투과성이 아니라 반사성이라는 점에서 DUV 리소그래피와 다르다. DUV 리소그래피에 대해 펠리클을 사용하는 경우에는 없는, EUV 리소그래피에 대해 펠리클을 사용하는 것과 관련된 도전 과제가 대두될 수 있다.
종래 기술과 연관된 문제점들을 극복하거나 완화시키는 마스크 어셈블리 및 연관된 방법을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 착탈식 EUV 투과 펠리클 및 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리를 수용하는 단계, 상기 마스크로부터 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 제거하는 단계, 검사 툴을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사하는 단계, 및 후속하여, 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크에 부착하는 단계를 포함하는, 방법이 제공된다.
이러한 방법은, EUV 투과 펠리클(마스크 검사 툴에서 사용되는 빔에 대해 비투과성일 수 있음)로부터의 간섭이 없이 마스크를 검사할 수 있게 하기 때문에 유리하다.
이러한 방법은, 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크로부터 제거한 이후에, 상기 검사 툴의 검사 빔을 실질적으로 투과시키는 재료로 형성된 대체 펠리클을 홀딩하는 대체 펠리클 프레임을 상기 마스크에 부착하는 단계, 및 상기 검사 툴을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사한 이후에, 상기 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크에 부착하기 위하여, 상기 대체 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 대체 펠리클을 상기 마스크로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크로부터 상기 펠리클 프레임을 제거하는 것은, 부착 메커니즘을 부착 피쳐로부터 결속해제하는 것을 포함할 수 있고, 상기 펠리클 프레임을 상기 마스크에 부착하는 것은, 상기 부착 메커니즘을 부착 피쳐에 결속하는 것을 포함할 수 있다. 부착 피쳐는 마스크에 커플링될 수 있고 부착 메커니즘은 펠리클 프레임에 커플링될 수 있다. 부착 피쳐도, 상기 부착 메커니즘을 상기 부착 피쳐로부터 결속해제함으로써 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크로부터 제거한 이후에 상기 마스크에 커플링되어, 상기 부착 피쳐가, 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사한 이후에 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클의 후속 부착을 위해 이용가능하게 할 수 있다. 상기 대체 펠리클은, 상기 EUV 투과 펠리클의 부착 피쳐가 상기 대체 펠리클과 접촉하지 않도록 상기 마스크에 부착될 수 있다.
부착 메커니즘은 돌출부를 포함하는 부착 피쳐와 결속되도록 구성되는 로킹 부재를 포함할 수 있다.
상기 마스크에 후속하여 부착되는 EUV 투과 펠리클 및 펠리클 프레임은 상기 마스크로부터 제거되었던 동일한 EUV 투과 펠리클 및 펠리클 프레임일 수 있다.
상기 대체 펠리클은 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 비-EUV 방사선 빔을 실질적으로 투과할 수 있다.
마스크 검사 툴에 의해 사용되는 비-EUV 방사선 빔은 DUV 방사선 빔일 수 있다.
대체 펠리클은 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 입자 빔을 실질적으로 투과할 수 있다.
마스크 검사 툴에 의해 사용되는 입자 빔은 전자 빔일 수 있다.
상기 대체 펠리클은, 오직 상기 대체 펠리클을 위해서만 사용되고 상기 EUV 투과 펠리클의 부착을 위해서는 사용되지 않는 부착 메커니즘을 사용하여 상기 마스크에 부착될 수 있다.
마스크는 방법 전체에 걸쳐 청정 환경에 있을 수 있다.
이러한 방법은, 밀봉 컨테이너 내의 마스크 어셈블리를 리소그래피 장치로부터 펠리클 제거 및 부착 툴로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 방법은, 밀봉 컨테이너 내의 상기 마스크, 펠리클 어셈블리 또는 마스크 어셈블리 중 선택된 하나 이상을 상기 펠리클 제거 및 부착 툴로부터 마스크 검사 툴로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
마스크 어셈블리가 동일한 환경에 유지되도록, 마스크 검사 툴은 펠리클 제거 및 부착 툴과 통합될 수 있다.
이러한 방법은 마스크 또는 펠리클을 세정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
밀봉 컨테이너는 펠리클의 새깅(sagging)을 수용하도록 구성되는 함요부를 포함할 수 있다.
상기 컨테이너의 함요부와 상기 마스크 어셈블리의 펠리클의 평면의 이격은 0.5 mm 내지 1 mm일 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 마스크 및 상기 마스크에 착탈식으로 부착가능하도록 배열된 펠리클 프레임에 의해 홀딩되는 EUV 투과 펠리클을 포함하는 마스크 어셈블리를 수용하는 단계, 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크로부터 제거하는 단계,
상기 마스크에 착탈식으로 부착가능하도록 배열된 대체 펠리클 프레임에 의해 홀딩되는 대체 펠리클을 상기 마스크에 부착하는 단계로서, 상기 대체 펠리클은, 검사 툴의 검사 빔을 실질적으로 투과시키는 재료로 형성되고 상기 EUV 투과 펠리클을 형성하기 위하여 사용되는 재료와 상이한 재료로 형성되는, 부착하는 단계, 상기 검사 툴 내에서 검사 빔을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사하는 단계, 상기 대체 펠리클을 상기 마스크로부터 제거하는 단계, 및 후속하여, 상기 마스크에 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 부착하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
이러한 방법은, EUV 투과 펠리클(마스크 검사 툴에서 사용되는 빔에 대해 비투과성일 수 있음)로부터의 간섭이 없이 마스크를 검사할 수 있게 하기 때문에 유리하다.
상기 대체 펠리클 프레임은, 상기 EUV 투과 펠리클 프레임과 상이한 위치에서 상기 마스크에 부착될 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 마스크 어셈블리 컨테이너로서, 마스크 어셈블리가 통과하여 컨테이너 내에 배치될 수 있는 개구, 및 상기 마스크 어셈블리가 상기 컨테이너 내에 위치되는 경우 상기 개구를 밀봉하여 닫는 시일(seal)을 포함하고, 상기 컨테이너는 펠리클의 외향 새깅을 수용하도록 구성되는 바닥을 가지는, 마스크 어셈블리 컨테이너가 제공된다.
펠리클의 새깅을 이러한 방식으로 수용하면, 펠리클을 손상시킬 가능성이 있는 펠리클이 컨테이너에 접촉하는 현상을 방지하기 때문에 유리하다.
상기 마스크 어셈블리가 밀봉 컨테이너 내에 홀딩될 때 상기 바닥은 펠리클 평면으로부터 0.5 mm 내지 1 mm 또는 그 이상 이격될 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 돌출부가 제공되는 마스크로서, 상기 돌출부의 하단면은 베이스의 표면에 함요부를 형성하는 립(lip)을 가지고, 상기 돌출부는 상기 함요부 내의 접착제로 상기 마스크에 부착되는, 마스크가 제공된다.
이러한 방식으로 돌출부를 부착하면 접착제로부터의 원치않는 탈기(outgassing)가 생길 위험이 감소되기 때문에 유리하다.
접착제의 부피는 함요부의 부피보다 적을 수 있다.
상기 함요부와 마스크가 상기 접착제를 함유하는 실질적으로 밀폐된 공간을 형성하도록, 상기 접착제는 상기 마스크를 향해 상기 돌출부를 당길 수 있다.
상기 함요부와 마스크가 접착제 탈기(outgassing)를 위해 부분적으로 개방된 공간을 형성하도록, 상기 돌출부는 상기 립 내에 개구를 포함할 수 있다.
돌출부는 마스크의 기판 재료에 부착될 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 펠리클 어셈블리 컨테이너로서, 펠리클 어셈블리가 통과하여 컨테이너 내에 배치될 수 있는 개구, 및 상기 펠리클 어셈블리가 상기 컨테이너 내에 위치되는 경우 상기 개구를 밀봉하여 닫는 시일을 포함하고, 상기 컨테이너는 펠리클의 외향 새깅을 수용하도록 구성되는 바닥을 가지는, 펠리클 어셈블리 컨테이너가 제공된다.
펠리클의 새깅을 이러한 방식으로 수용하면, 펠리클을 손상시킬 가능성이 있는 펠리클이 컨테이너에 접촉하는 현상을 방지하기 때문에 유리하다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면, 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 적어도 3 개의 돌출부가 제공되는 마스크로서, 상기 돌출부는 상기 마스크에 착탈식으로 부착되는, 마스크가 제공된다.
돌출부가 착탈식으로 부착가능하게 제조하면, 마스크가 돌출부가 없이 마스크가 손쉽게 제정될 수 있고 그 후에 돌출부가 마스크에 재부착될 수 있기 때문에 유리하다.
돌출부는 마스크의 기판 재료에 부착될 수 있다.
본 발명의 제 7 양태에 따르면, 펠리클 어셈블리 제조 방법으로서, 기판 상에 멤브레인을 형성하고 기판 재료를 식각하여 상기 멤브레인을 노출시킴으로써 기판 둘레에 의해 지지되는 펠리클 멤브레인을 제공하는 단계; 지지 프레임을, 상기 멤브레인과 접하는 상기 기판의 부분에 부착하는 단계; 제 1 커버를 상기 기판의 일측에 그리고 제 2 커버를 기판의 반대측에 제공하고, 커버들을 함께 체결하여 펠리클 멤브레인을 포함하는 밀봉 환경을 형성하는 단계를 포함하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법이 제공된다.
이러한 방법은, 커버가 멤브레인을 보호하는 역할을 하면서 기판이 멤브레인에 대한 지지체를 제공하고 멤브레인의 팽팽함(tautness)이 보존되기 때문에 유리하다.
제 1 커버는 기판에 대해 체결될 수 있다.
제 2 커버는 기판에 대해 체결될 수 있다.
이러한 방법은, 상기 제 1 커버와 제 2 커버를 지나서 돌출하는 상기 기판의 부분을 잘라내는 단계를 더 포함할 수 있다.
기판은 실리콘 웨이퍼일 수 있다.
상기 지지 프레임이 상기 밀봉 환경 내에 위치되도록, 상기 제 2 커버는 상기 지지 프레임을 커버할 수 있다.
제 1 커버는 펠리클 멤브레인의 새깅을 수용하도록 구성되는 함요부를 포함할 수 있다.
펠리클 어셈블리의 제조 방법은 펠리클 제조 위치에서 수행될 수 있다.
본 발명의 제 8 양태에 따르면, 전술된 펠리클 어셈블리 제조 방법을 포함하고, 펠리클 위치 툴을 상기 지지 프레임에 부착하고, 상기 제 2 커버를 상기 펠리클 어셈블리로부터 제거하며, 상기 지지 프레임을 상기 마스크에 부착하고, 그리고 상기 펠리클 위치 툴을 사용하여 상기 제 1 커버를 상기 펠리클 어셈블리로부터 제거하여, 마스크 어셈블리를 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법이 제공된다.
상기 펠리클 위치 툴은 상기 지지 프레임 내에 제공되는 블라인드 홀 내에 수용되는 암을 포함할 수 있다.
마스크 어셈블리 제조 방법은 마스크 숍(shop)에서 수행될 수 있다.
이러한 방법은, 상기 마스크 어셈블리를 상기 컨테이너 내에 넣고 상기 컨테이너를 밀봉하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 9 양태에 따르면, 기판 경계부로부터 연장되는 펠리클 멤브레인, 상기 기판 경계부에 부착된 지지 프레임, 제 1 커버 및 제 2 커버를 포함하는 펠리클 어셈블리로서, 상기 제 1 커버와 제 2 커버는 상기 기판의 경계부의 서로 반대측에 제공되고, 상기 펠리클 멤브레인을 포함하는 밀봉 환경을 형성하는, 펠리클 어셈블리가 제공된다.
밀봉 환경은 상기 환경에 진입하는데 기인한 오염과 펠리클 멤브레인의 오염을 방지하기 때문에 유리하다.
상기 지지 프레임이 상기 밀봉 환경 내에 위치되도록, 상기 제 2 커버는 상기 지지 프레임을 커버할 수 있다.
제 2 커버는 기판 경계부에 대해 체결될 수 있다.
본 발명의 제 10 양태에 따르면, 마스크 어셈블리의 펠리클을 모니터링하는 방법으로서, 상기 마스크 어셈블리는 펠리클 어셈블리 및 마스크를 포함하고, 상기 방법은, 상기 펠리클의 특성을 측정하고 펠리클 파손의 위험이 증가되는 것과 연관되는 특성 변화에 대해서 모니터링하는 단계, 및 상기 변화가 관찰되면, 상기 펠리클 어셈블리를 상기 마스크로부터 제거하고, 상기 펠리클 어셈블리를 새로운 펠리클 어셈블리로 교체하는 단계를 포함하는, 펠리클 모니터링 방법이 제공된다.
상기 펠리클의 특성은 상기 마스크 어셈블리가 리소그래피 장치 내에 인시츄로(in situ) 있는 경우 측정될 수 있다.
상기 특성은, 상기 마스크 어셈블리의 이동을 스캐닝하는 동안의 상기 펠리클의 적외선 방출 및/또는 펠리클의 편향일 수 있다.
이러한 방법은, 상기 마스크 어셈블리를 마스크 어셈블리 검사 툴로 전달한 뒤 상기 마스크 어셈블리 검사 툴을 사용하여 상기 펠리클의 특성을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
다음 측정 기법: EUV 반사 측정, EUV 투과 측정, 편광 해석법(ellipsometry), 라만 분광법, X-선 반사 측정, 현미경 검사, 공진 측정, 스캐닝 열 부하 측정, 펌프다운(pumpdown) 또는 통기(venting) 도중의 펠리클 편향 중 하나 이상이 상기 펠리클의 하나 이상의 특성을 측정하기 위해서 사용될 수 있다.
이러한 방법은, 상기 펠리클 어셈블리를 상기 마스크로부터 제거하고, 상기 펠리클 어셈블리를 펠리클 어셈블리 검사 툴로 전달하며, 상기 펠리클 어셈블리 검사 툴을 사용하여 상기 펠리클의 특성을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
다음 측정 기법: EUV 투과 측정(펠리클 어셈블리는 마스크로부터 제거됨), EUV 반사 측정, 복굴절 측정, 편광 해석법, 푸리에 변환 적외선 분광법, 라만 분광법, X-선 반사 측정, 현미경 검사, 공진 측정, 압력차에 기인한 펠리클 변위, 펌프다운 또는 통기 도중의 편향, 스캐닝 열 부하 측정, 프레임 변형 측정 중 하나 이상이 상기 펠리클의 하나 이상의 특성을 측정하기 위해서 사용될 수 있다.
본 발명의 상이한 양태들의 특징은 본 발명의 그 외의 양태들의 특징과 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 이제 예시하는 방식으로만 설명될 것이다:
도 1 은 리소그래피 장치와 방사원을 포함하는 리소그래피 시스템의 개략도이다;
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따르는 마스크 어셈블리의 개략도이다;
도 3 은 도 2 에 도시된 마스크 어셈블리의 일부를 형성하는 돌출부의 개략도이다;
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다;
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따르는 마스크 어셈블리 및 컨테이너의 개략도이다;
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다;
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다; 그리고
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다;
도 9a 내지 도 9d 는 펠리클 어셈블리를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸다; 그리고
도 10a 내지 도 9d 는 펠리클 어셈블리를 사용하여 마스크 어셈블리를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸다; 그리고
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다.
도 1 은 리소그래피 장치와 방사원을 포함하는 리소그래피 시스템의 개략도이다;
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따르는 마스크 어셈블리의 개략도이다;
도 3 은 도 2 에 도시된 마스크 어셈블리의 일부를 형성하는 돌출부의 개략도이다;
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다;
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따르는 마스크 어셈블리 및 컨테이너의 개략도이다;
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다;
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다; 그리고
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다;
도 9a 내지 도 9d 는 펠리클 어셈블리를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸다; 그리고
도 10a 내지 도 9d 는 펠리클 어셈블리를 사용하여 마스크 어셈블리를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸다; 그리고
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 나타내는 프로세스 흐름이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리를 포함하는 리소그래피 시스템을 도시한다. 리소그래피 시스템은 방사원(SO)과 리소그래피 장치(LA)를 포함한다. 방사원(SO)은 극자외(EUV) 방사선 빔(B)을 생성하도록 구성된다. 리소그래피 장치(LA)는 조명 시스템(IL), 마스크(MA)를 포함하는 마스크 어셈블리(15)를 지지하도록 구성되는 지지 구조체(MT), 투영 시스템(PS) 및 기판(W)을 지지하도록 구성되는 기판 테이블(WT)을 포함한다. 조명 시스템(IL)은 마스크(MA)에 입사하기 이전에 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하도록 구성된다. 투영 시스템은 방사선 빔(B)(이제 마스크(MA)에 의하여 패터닝됨)을 기판(W)에 투영시키도록 구성된다. 기판(W)은 이전에 형성된 패턴을 포함할 수도 있다. 이러한 경우에, 리소그래피 장치는 패터닝된 방사선 빔(B)을 이전에 기판(W)에 형성된 패턴과 정렬한다.
그러므로, 방사원(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)은 모두 이들이 외부 환경으로부터 고립될 수 있게 구성되고 구현될 수 있다. 대기압 아래의 압력(예를 들어 수소)이 방사원(SO) 내에 제공될 수 있다. 진공이 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS) 내에 제공될 수 있다. 대기압에 훨씬 못 미치는 압력의 적은 양의 가스(예를 들어 수소)가 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS) 내에 제공될 수 있다.
도 1 에 도시되는 방사원(SO)은 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라고 불릴 수 있는 타입이다. 예를 들어 CO2 레이저일 수 있는 레이저(1)가 레이저 빔(2)을 통해, 연료 방출기(3)로부터 제공되는 주석(Sn)과 같은 연료로 에너지를 전달하도록 구현된다. 비록 후속하는 설명에서 주석이 참조되지만, 임의의 적합한 연료가 사용될 수도 있다. 연료는 예를 들어 액체 형태일 수 있고, 예를 들어 금속 또는 합금일 수 있다. 연료 방출기(3)는, 예를 들어 액적의 형태인 주석을 궤적을 따라 플라즈마 형성 영역(4)으로 디렉팅하도록 구성되는 노즐을 포함할 수 있다. 레이저 빔(2)은 플라즈마 형성 영역(4)에서 주석에 입사한다. 레이저 에너지를 주석에 전달하면 플라즈마 형성 영역(4)에 플라즈마(7)가 생성된다. EUV 방사선을 포함하는 방사선이 여기 소거(de-excitation)와 플라즈마의 이온의 재결합이 이루어지는 동안에 플라즈마(7)로부터 방사된다.
EUV 방사선은 거의 수직인 입사 방사선 콜렉터(5)(좀 더 일반적으로는 흔히 정상 입사 방사선 콜렉터라고 불림)에 의하여 수집되고 집광된다. 콜렉터(5)는 EUV 방사선(예를 들어 13.5 nm와 같은 원하는 파장을 가지는 EUV 방사선)을 반사하도록 구현되는 다중층 구조를 가질 수 있다. 콜렉터(5)는 두 개의 타원 초점 포인트를 가지는 타원형 구성을 가질 수도 있다. 제 1 초점은 플라즈마 형성 영역(4)에 있을 수 있고, 제 2 초점은 아래에서 논의되는 중간 초점(6)에 있을 수 있다.
레이저 생성 플라즈마(LPP)의 다른 실시예들에서, 소스 콜렉터(5)는 그레이징 입사각에서 EUV 방사선을 수광하고 EUV 방사선을 중간 초점에 집광하도록 구성되는 소위 그레이징 입사 콜렉터일 수 있다. 그레이징 입사 콜렉터는, 예를 들어 복수 개의 그레이징 입사 반사기를 포함하는 네스팅된 콜렉터일 수 있다. 그레이징 입사 반사기는 광축(O) 중심으로 축대칭으로 배치될 수 있다.
방사원(SO)은 하나 이상의 오염 트랩(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 오염 트랩은 플라즈마 형성 영역(4)과 방사선 콜렉터(5) 사이에 위치될 수 있다. 오염 트랩은 예를 들어 회전 호일 트랩일 수 있고, 또는 임의의 다른 적합한 형태의 오염 트랩일 수 있다.
레이저(1)는 방사원(SO)으로부터 분리될 수 있다. 분리되는 경우, 레이저 빔(2)은, 예를 들어 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기, 및/또는 다른 광학기를 포함하는 빔 전달 시스템(미도시)의 도움으로, 레이저(1)로부터 방사원(SO)으로 전달될 수 있다. 레이저(1)와 방사원(SO)은 합쳐져서 방사선 시스템이라고 간주될 수 있다.
콜렉터(5)에 의하여 반사되는 방사선은 방사선 빔(B)을 형성한다. 방사선 빔(B)은 포인트(6)에서 집속되어 플라즈마 형성 영역(4)의 이미지를 형성하고, 이것은 이제 조명 시스템(IL)에 대한 가상 방사원으로서 동작한다. 방사선 빔(B)이 집광되는 포인트(6)는 중간 초점이라고 지칭될 수 있다. 방사원(SO)은 중간 초점(6)이 방사원의 밀폐 구조(9) 내의 개구(8)에 또는 이에 근접하게 위치되도록 구현된다.
방사선 빔(B)은 방사원(SO)으로부터 조명 시스템(IL) 내로 전달되는데, 이것은 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된다. 조명 시스템(IL)은 다면형(facetted) 필드 미러 디바이스(10) 및 다면형 퓨필 미러 디바이스(11)를 포함할 수 있다. 다면형(faceted) 필드 미러 디바이스(10)와 다면형 퓨필 미러 디바이스(11)는 함께 원하는 단면 형상 및 원하는 각도 분포를 가지는 방사선 빔(B)을 제공한다. 방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)으로부터 전달되고 지지 구조체(MT)에 의하여 홀딩되는 마스크 어셈블리(15) 상에 입사한다. 마스크 어셈블리(15)는 마스크(MA) 및 펠리클 프레임(17)에 의해 제자리에 홀딩되는 펠리클(19)을 포함한다. 마스크(MA)는 방사선 빔(B)을 반사하고 패터닝한다. 조명 시스템(IL)은 다면형 필드 미러 디바이스(10) 및 다면형 퓨필 미러 디바이스(11)에 더하여 또는 그 대신에 다른 미러 또는 디바이스를 포함할 수 있다.
마스크(MA)로부터 반사된 이후에, 패터닝된 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)에 진입한다. 투영 시스템은 방사선 빔(B)을 기판 테이블(WT)에 의하여 홀딩되는 기판(W) 상에 투영하도록 구성되는 복수 개의 미러를 포함한다. 투영 시스템(PS)은 감소 인자를 방사선 빔에 적용하여, 마스크(MA) 상의 대응하는 피쳐보다 더 작은 피쳐가 있는 이미지를 형성한다. 예를 들어, 4 의 감소 인자가 적용될 수도 있다. 비록 투영 시스템(PS)이 도 1 에서 두 개의 미러를 가지지만, 투영 시스템은 임의의 개수의 미러(예를 들어 6 개의 미러)를 포함할 수도 있다.
리소그래피 장치는, 예를 들어 스캔 모드에서 사용될 수도 있는데, 방사선 빔에 부여된 패턴이 기판(W) 상에 투영되는 동안(즉, 동적 노광)에 지지 구조체(예를 들어 마스크 테이블; MT)와 기판 테이블(WT)은 동기적으로 스캐닝된다. 지지 구조(예를 들어, 마스크 테이블(MT))에 상대적인 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 축소율(demagnification)과 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수도 있다. 기판(W)에 입사하는 패터닝된 방사선 빔(B)은 방사선 대역(band)을 포함할 수 있다. 방사 대역은 노광 슬릿이라고 지칭될 수도 있다. 스캐닝 노광 도중에, 기판 테이블(WT)과 지지 구조(MT)는, 노광 슬릿이 기판(W)의 노광 필드 위에서 이동하도록 이동될 수 있다.
도 1 에 도시되는 방사원(SO) 및/또는 리소그래피 장치는 도시되지 않은 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사원(SO) 내에 스펙트럼 필터가 제공될 수 있다. 스펙트럼 필터는 EUV 방사선에 대해서는 실질적으로 투과성이지만 적외선 방사선과 같은, 방사선의 다른 파장에 대해서는 실질적으로 차단성일 수 있다.
리소그래피 시스템의 다른 실시예들에서, 방사원(SO)은 다른 형태를 가질 수도 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서 방사원(SO)은 하나 이상의 자유 전자 레이저를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 자유 전자 레이저는 하나 이상의 리소그래피 장치로 제공되는 EUV 방사선을 방출하도록 구성될 수 있다.
간단히 전술된 바와 같이, 마스크 어셈블리(15)는 마스크(MA)에 인접하게 제공되는 펠리클(19)을 포함한다. 펠리클(19)은, 방사선 빔(B)이 조명 시스템(IL)으로부터 마스크(MA)에 접근할 때와 마스크(MA)에 의해 투영 시스템(PS)을 향해 반사될 때 모두 펠리클(19)을 통과하도록, 방사선 빔(B)의 경로에 제공된다. 펠리클(19)은 EUV 방사선을 실질적으로 투과하는(소량의 EUV 방사선은 흡수할 것임) 박막을 포함한다. 펠리클(19)은 마스크(MA)를 입자 오염으로부터 보호하는 역할을 수행한다. 펠리클(19)은 본 명세서에서 EUV 투과 펠리클이라고 불릴 수 있다.
리소그래피 장치(LA) 내에 청정 환경을 유지하기 위해 여러 노력들이 이루어질 수 있지만, 여전히, 입자가 리소그래피 장치(LA) 내에 존재할 수 있다. 펠리클(19)이 없으면, 입자가 마스크(MA)에 증착될 수 있다. 마스크(MA)에 입자가 있으면 방사선 빔(B)에 부여되는 패턴과 기판(W)으로 전사되는 패턴에 악영향을 줄 수 있다. 바람직하게는, 입자가 마스크(MA) 상에 증착되는 것을 막기 위하여, 펠리클(19)은 마스크(MA)와 리소그래피 장치(LA) 내의 환경 사이에 베리어를 제공한다.
펠리클(19)은, 펠리클(19)의 표면에 입사하는 임의의 입자가 방사선 빔(B)의 초점면에 있지 않게 하기에 충분한 거리만큼 마스크(MA)로부터 떨어져서 위치된다. 펠리클(19) 및 마스크(MA) 사이의 이러한 이격이 펠리클(19)의 표면에 있는 임의의 입자가 방사선 빔(B)에 패턴을 부여하는 정도를 감소시키는 역할을 수행한다. 입자가 방사선 빔(B)에 존재하지만 방사선의 빔(B)의 초점면에 있지 않으면(즉, 마스크(MA)의 표면에 있지 않으면), 입자의 임의의 이미지가 기판(W)의 표면에서 초점이 맞지 않게 될 것이라는 것이 이해될 것이다. 일부 실시예들에서, 펠리클(19) 및 마스크(MA) 사이의 이격은, 예를 들어 2 mm 내지 3mm(예를 들어 약 2.5 mm)일 수 있다.
도 2 는 마스크 어셈블리(15) 단면도로 좀 더 상세하게 도시한다. 마스크(MA)는 패터닝된 면(24)을 가진다. 펠리클(19)을 지지하는 펠리클 프레임(17)에는 부착 메커니즘(22)이 제공된다. 부착 메커니즘(22)은 펠리클 프레임이 마스크(MA)에 착탈식으로 부착가능해지게 하도록(즉, 펠리클 프레임이 마스크에 탈부착가능하게 부착되도록) 구성된다. 부착 메커니즘(22)은 마스크(MA)에 제공된 부착 피쳐(미도시)와 결속되도록 구성된다. 부착 피쳐는, 예를 들어 마스크(MA)로부터 연장된 돌출부일 수 있다. 부착 메커니즘(22)은, 예를 들어 돌출부와 결속되고 펠리클 프레임(17)을 마스크(MA)에 고정하는 로킹 부재를 포함할 수 있다.
복수 개의 부착 메커니즘 및 연관된 부착 피쳐가 제공될 수도 있다. 부착 메커니즘은 펠리클 프레임(17) 주위에(예를 들어 두 개는 프레임의 일측에 그리고 두 개는 프레임의 반대측에) 분포될 수 있다. 연관된 부착 피쳐는 마스크(MA)의 둘레를 따라 분포될 수 있다.
부착 메커니즘(22)은 펠리클 프레임(17)을 마스크(MA)에 상대적으로 매달 수 있다. 즉, 그들 사이에 갭이 존재하고 이를 통해 가스가 펠리클(19)과 마스크 사이의 공간으로 들어가고 빠져나올 수 있도록, 펠리클 프레임(17)과 마스크(MA) 사이에는 이격이 존재할 수 있다. 갭은 펠리클 프레임(17)의 둘레 주위에서 연장되는 슬릿의 형태일 수 있고, 이러한 슬릿은 펠리클 프레임을 마스크(MA)에 연결시키는 부착 메커니즘에 의해 인터럽트된다. 펠리클 프레임(17)과 마스크(MA) 사이의 이격은 예를 들어 200 마이크론 내지 300 마이크론일 수 있다. 이러한 이격이 상대적으로 좁기 때문에, 펠리클(19)과 마스크(MA) 사이의 공간으로 그리고 그 밖으로 나오는 가스 흐름이 제한된다.
대안적인 실시예에서, 부착 메커니즘은 펠리클 프레임(17)이 마스크(MA)와 접촉하게 하는 것일 수도 있다.
전술된 바와 같이, 복수 개의 부착 메커니즘 및 연관된 부착 피쳐가 제공될 수도 있다. 예를 들어, 각각의 부착 메커니즘은 로킹 부재를 포함할 수 있고 각각의 연관된 부착 피쳐는 돌출부(스터드라고 불릴 수 있음)를 포함할 수 있다. 로킹 부재 및 돌출부는 펠리클 프레임과 마스크 사이에 동적 연결(kinetic connection)을 형성할 수 있다. 그러면 마스크가 크게 왜곡되지 않게 하면서 펠리클 프레임이 마스크 상에 탑재될 수 있다.
부착 메커니즘은, 마스크 프레임을 마스크에 부착할 때, 마스크 검사가 이루어진 후의 후속 펠리클 부착에서도 슬라이딩 운동이 생기지 않는 것을 포함하여, 부착 메커니즘과 부착 피쳐 사이에서의 측방향 슬라이딩 움직임을 막도록 구성될 수 있다. 이러한 슬라이딩 운동을 피하면, 그러한 운동이 있었을 경우 생성되었을 수 있는 오염 입자를 피할 수 있다는 장점을 제공한다.
도 3 에서 묘사되는 일 실시예에서, 돌출부(27)는 마스크(MA)로부터 연장되고, 원위의 헤드(28)를 포함한다. 로킹 부재는 돌출부(27)(스터드)를 원위의 헤드(28) 밑에 결속시켜서 펠리클 프레임을 마스크에 고정시키도록 구성될 수 있다. 부착 메커니즘은 로킹 부재를 스터드에 반해서 바이어스하도록 구성되는 탄성 피쳐를 포함할 수 있다. 로킹 부재는, 탄성 바이어스에 반하는 힘을 인가함으로써 스터드로부터 결속해제될 수 있다.
도 3 이 돌출부(27)가 마스크(MA)의 페이스로부터 연장되는 것으로 도시하지만, 일 실시예에서 돌출부는 그 대신에 마스크의 측면에 제공될 수도 있다. 일 실시예에서, 일부 돌출부는 마스크의 측면에 제공될 수 있고 일부 돌출부는 마스크의 페이스에 제공될 수 있다.
도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 일 실시예에서 돌출부는 마스크(MA)에 고정된 베이스(29)를 포함한다. 립(31)이 베이스의 하단면에 제공되는데, 립(lip)은 베이스의 표면 내에 함요부(33)를 형성한다. 함요부(33)에 접착제가 제공되어 베이스(29)를 마스크(MA)에 고정한다. 함요부 내에 제공된 접착제의 볼륨은 함요부의 볼륨보다 적고, 베이스가 마스크(MA)에 대해서 눌려질 때 접착제는 완전히 함요부 내에 유지된다. 접착제가 마르면서 수축하여 베이스(29)를 마스크(MA)를 향해 당길 것이기 때문에, 립(31)은 접착제에 의해 마스크(MA)에 대해 홀딩된다. 결과적으로, 함요부 및 마스크(MA)는 접착제를 함유하는 실질적으로 밀폐된 공간을 형성한다. 접착제가 청정 환경으로 탈기되는 것이 실질적으로 방지되기 때문에, 이것은 유리하다.
그러나 돌출부를 마스크(MA)에 접착하는 것은 임의의 다른 적합한 방식으로도 얻어질 수 있다. 다른 실시예에서 홈, 예를 들어 실질적으로 U-형 홈이 돌출부의 베이스 내의 통기를 위해 제공될 수 있다. 이러한 경우에, U-형 홈은 돌출부의 베이스 표면 내에 아일랜드를 형성한다(마스크(MA)와 함께). 접착제는 모세관 운동에 의해 마스크(MA)) 내로 빨려 들어가고, 홈이 일부 접착제 탈기를 위해 여전히 부분적으로 개방되는 동안 돌출부를 마스크(MA)에 고정시킬 것이다.
돌출부가 통기를 위해 함요부(33)를 형성하는 립(31)을 포함하는 또 다른 실시예에서, 함요부(33)가 일부 접착제 탈기를 위해 부분적으로 개방되도록 립(31) 내에 하나 이상의 개구를 가지면 충분하다.
위의 실시예에서, 돌출부의 베이스 내의 홈 또는 돌출부 립(31) 내의 개구는 접착제의 탈기가 펠리클과 마스크 사이의 공간에 직접적으로 진입하는 것을 막도록 배치된다. 그러므로, 접착제의 비록 일부 탈기가 시간이 지남에 따라서 발생할 수 있지만, 탈기는 펠리클 프레임의 외측을 향해 발생될 것이고, 따라서 오염에 민감할 수 있는 펠리클 또는 패터닝된 마스크 영역이 크게 오염되게 하지 않을 것이어서, 마스크 상에 헤이즈(haze)가 생기는 것을 막을 것이다.
사용되는 접착제의 볼륨은 예를 들어 약 50 마이크론일 수 있다. 접착제는 예를 들어 Huntsman Advanced Materials 사의 Aralditeㄾ 타입, Epotecㄾ과 같은 에폭시 접착제 또는 임의의 다른 EUV용 소프트 또는 하드 접착제일 수 있다.
돌출부(27)가 마스크(MA)의 페이스로부터 연장되는 실시예에서, 돌출부는 마스크의 패터닝된 면으로부터 수 밀리미터 떨어져서 위치될 수 있다. 이러한 실시예에서, 돌출부(27)의 베이스(29)로부터 탈기되는 재료는 마스크(MA)의 패터닝된 면에 입사할 것이고, 투영된 패턴에 결함이 생기게 할 수 있다. 이러한 상황에는, 돌출부(27)를 마스크(MA)에 고정시키는 접착제의 탈기를 회피하는 것이 특히 유리하다. 접착제(전술된 바와 같이)를 함유한 실질적으로 밀폐된 공간 내에 접착제를 제공하면 이러한 장점을 얻을 수 있다.
돌출부(27)와 마스크 사이의 결합은 영구적이거나 일시적일 수 있다. 돌출부는 예를 들어 접착제(예를 들어 전술된 바와 같이)로, 또는 다른 수단을 사용하여 마스크(MA)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 돌출부는 스크류 또는 클램프와 같은 기계적 부착부를 사용하거나, 돌출부를 마스크로 끌어당기도록 유도된 정전기 또는 자기력을 통하거나, 광학적 결합(반데르 발스 결합력을 이용)을 통하거나 또는 임의의 다른 적합한 수단에 의해 마스크에 고정될 수 있다. 바람직하게는, 돌출부를 마스크에 부착하는 것은, 돌출부가 쉽고 깨끗하게 제거되게 하는 방식으로 이루어진다(따라서, 예를 들어 마스크(MA)에 증착될 수 있는 입자 또는 탈기 분자 및 종이 거의 생기지 않게 함). 대안적인 실시예에서, 돌출부는 마스크(MA)와 일체일 수 있다(즉 비-착탈식임).
재료의 다중층 적층이 마스크(MA)에 걸쳐 제공되어 EUV 반사성을 나타낼 수 있다. 이러한 다중층 적층은 EUV 흡수층에 의해 부분적으로 커버될 수 있고, 이러한 부분적인 커버는 마스크에게 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 투영될 패턴을 제공한다. 마스크의 외부 보더에는 기판 상에 투영되지 않는 대신에 다른 용도를 가지는 다른 패턴들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 이러한 패턴은 정렬 마크를 포함할 수 있고 마스크의 아이덴티티를 표시할 수 있다.
일 실시예에서(본 명세서에서 설명되는 임의의 다른 실시예와 결합될 수 있음), 돌출부(27)가 부착되는 마스크(MA)의 표면의 부분은 재료의 다중층 적층 또는 EUV 흡수층을 포함하지 않는다. 그 대신에, 이들은 마스크(MA)의 표면의 해당 부분으로부터 제거된다(또는 마스크의 표면의 해당 부분에 존재하지 않았음). 결과적으로, 돌출부는 직접적으로 마스크의 형성 재료에 부착된다. 이것은 돌출부를 마스크의 기판 재료에 부착시키는 것이라고 불릴 수 있다(또는 등가적으로 돌출부를 마스크 기판에 부착시키는 것이라고 불릴 수 있음). 마스크 기판은 예를 들어 유리로 형성될 수 있다. 마스크 기판은 예를 들어 낮은 열팽창 재료(LTEM)로 형성될 수 있다.
돌출부(27)와 마스크(MA) 사이의 연결 강도가 다중층 적층 또는 흡수층의 재료의 특성에 의해 영향받지 않기 때문에, 돌출부를 이러한 방식으로 부착시키면 유리하다. 그 대신에 연결은 마스크 기판의 재료에 의해서만 결정된다. 다른 장점은, 돌출부(27)가 다중층 적층 또는 흡수층에 부착되지 않기 때문에, 돌출부를 부착할 때에 그러한 층들에 손상이 가는 것과 결과적으로 오염 입자가 생성되는 것이 방지된다는 것이다.
추가적 장점은, 필요해질 경우, 추후에 마스크(MA)로부터 돌출부(27) 및 접착제를 더 쉽게 제거할 수 있다는 것이다. 특히, 다중층 적층 또는 흡수층이 접착제가 있는 곳에는 존재하지 않기 때문에 어떠한 접착제 제거 프로세스도 이들에 손상을 가할 위험이 없어진다. 다시 말하건대, 이러한 방법에 의해 결과적으로 오염 입자가 생성되는 것을 막는다.
다른 구현예에서, 부착 메커니즘(들)은 마스크 상에 제공될 수 있고, 부착 피쳐(들)는 펠리클 프레임 상에 제공될 수 있다.
오염 입자(26)가 도 2 에 개략적으로 도시된다. 오염 입자(26)는 펠리클(19) 상에 입사하고 펠리클에 의해 홀딩된다. 펠리클(19)은 오염 입자를 마스크(MA)의 패터닝된 면(24)으로부터 충분히 멀리 홀딩하여, 이것이 리소그래피 장치(LA)에 의해 기판 상으로 이미징되지 않게 한다.
펠리클(19)은, 예를 들어 폴리실리콘(pSi) 필름과 같은 재료로 형성될 수 있다. 폴리실리콘(pSi) 필름은 EUV 방사선을 실질적으로 투과한다. 대안적으로, 펠리클(19)은 EUV 방사선을 실질적으로 투과하는 일부 다른 재료, 예를 들어 그래핀, 실리콘(silicene) 등으로 형성될 수도 있다. 본 명세서에서 EUV 방사선을 실질적으로 투과하는 EUV 투과 펠리클 또는 필름이라는 것은, 펠리클(19)이 입사 EUV 방사선의 적어도 65%, 바람직하게는 적어도 80% 그리고 더 바람직하게는 입사 EUV 방사선의 적어도 90%를 투과한다는 것을 의미한다. 펠리클(19)에 대한 수소 라디칼, 플라즈마 및 산소 궤적의 영향을 감소시키는 것을 도울 수 있는 캐핑층(capping layer)이 제공될 수도 있다. 캐핑층은 펠리클 및 펠리클 프레임 모두에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리는 사용 중에 실질적으로 무결함으로 유지되는 마스크 패턴을 제공할 수 있다(마스크 패턴은 펠리클에 의해 오염으로부터 보호됨). 전술된 바와 같이, 일부 가스가 펠리클과 마스크 사이의 공간으로 흘러가고 흘러나오게 하는 이격(예를 들어, 슬릿의 형태)이 펠리클 프레임과 마스크 사이에 제공될 수 있다. 그러면 마스크 어셈블리의 펌핑 다운 및 통기가 마스크 어셈블리를 손상시키지 않고 수행될 수 있게 된다.
도 4 는 마스크 검사 툴에 의한 마스크 패턴의 검사를 가능하게 하는, 마스크 어셈블리의 처리를 예시하는 프로세스 흐름이다. 펠리클(19)이 EUV 방사선을 실질적으로 투과하지만, 이것은 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 실질적으로 검사 빔에 대해 비투과성이다(또는 적어도 마스크 검사 툴이 마스크 패턴을 정확하게 검사하게 하도록, 검사 빔을 충분히 투과하지 않는다). 프로세스 흐름이 이러한 문제점을 해결한다. 마스크 검사 툴은, 예를 들어 검사 빔으로서 비-EUV 파장에 있는 방사선 빔(예를 들어 DUV, VIS 또는 IR 방사선)을 사용할 수 있다. 마스크 검사 툴은 예를 들어 검사 빔으로서 전자 빔
(e-빔)과 같은 입자 빔을 사용할 수 있다.
마스크 어셈블리는 리소그래피 장치로부터 펠리클 제거 및 부착 툴로 전달된다. 펠리클 제거 및 부착 툴 내에는 제어된 청정 환경이 제공된다. 펠리클 제거 및 부착 툴은 부착 메커니즘(22)(도 2 참조)을 마스크(MA)로부터 결속해제하도록 구성되는 부착 메커니즘 액츄에이터를 포함한다. 이러한 액츄에이터는 부착 메커니즘(22)을 결속해제하기 위해 사용되고, 펠리클 프레임(17)(EUV 투과 펠리클(19)이 있음)이 이제 마스크(MA)로부터 제거된다.
그러면 대체 펠리클이 마스크(MA)에 부착된다. 대체 펠리클은 EUV 투과 펠리클과 상이한 재료로 형성된다. 대체 펠리클은 비정질 불소 중합체(예를 들어 테프론 AF 또는 싸이톱(Cytop))와 같은 재료로 형성되고, 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 검사 빔(예를 들어 DUV 방사선 빔 또는 e-빔)을 실질적으로 투과한다. "검사 빔을 실질적으로 투과한다"라는 용어는 대체 펠리클이 마스크의 검사가 수행되게할 만큼 검사 빔을 충분히 투과시킨다는 것을 의도된다. 대체 펠리클은 예를 들어 검사 빔의 적어도 80%, 더 바람직하게는 검사 빔의 적어도 90% 를 투과한다.
대체 펠리클은 EUV 투과 펠리클을 마스크(MA)에 부착하기 위해 사용되는 것과 같은 부착 피쳐에 부착될 수 있다. 다른 구성에서, 대체 펠리클은 오직 대체 펠리클을 수용하기 위해서만 사용되고 EUV 투과 펠리클에 대해서는 사용되지 않는 대안적 부착 피쳐를 사용하여 마스크(MA)에 부착될 수 있다. 대안적 부착 피쳐는, 마스크의 패터닝된 영역으로부터 EUV 투과 펠리클에 의해 사용되는 부착 피쳐보다 더 멀리 제공될 수 있다. 대안적 부착 피쳐를 사용하면, 대체 펠리클을 부착할 때에 EUV 투과 펠리클 부착 피쳐를 손상시킬 위험성이 없어지기 때문에 유리하다(EUV 투과 펠리클 부착 피쳐는 대체 펠리클을 부착할 때에 접촉되지 않는다). 대안적 부착 피쳐를 마스크의 패터닝된 영역으로부터 더 멀리 제공하면, 오염 입자가 부착 피쳐로부터 패터닝된 영역으로 이동하는 위험성이 감소되기 때문에 유리하다. 대안적 부착 피쳐는 예를 들어 마스크(MA)의 측면에 제공될 수 있다.
대체 펠리클에는 마스크(MA) 상에 제공된 대안적 부착 피쳐와 결속되도록 구성되는 부착 메커니즘이 제공될 수 있다. 예를 들어, 대안적 부착 메커니즘은 대체 펠리클을 지지하는 프레임 상에 제공될 수 있다.
대체 펠리클이 마스크 검사 툴로 마스크를 검사하는 동안 제자리에 있기 때문에, 대체 펠리클은 검사-호환 펠리클이라고 불릴 수 있다(이것이 검사 빔을 실질적으로 투과하기 때문임). 대체 펠리클은 일시적 펠리클이라고도 불릴 수 있다.
이제 대체 펠리클과 함께 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리가 이제 마스크 검사 툴로 전달된다. 마스크 검사 툴은 마스크 패턴 상의 오염을 점검한다. 오염이 발견되면, 오염을 제거하기 위해 마스크(MA)의 세정이 수행될 수 있다. 마스크가 세정되게 하기 위해서 대체 펠리클이 제거될 수 있다(예를 들어 펠리클 제거 및 부착 툴을 사용). 부착 피쳐(예를 들어 돌출부)는 마스크의 세정 중에 마스크(MA) 상에 제자리에서 유지될 수 있다. 이것은 EUV 투과 펠리클을 수용하기 위해 사용되는 부착 피쳐를 포함하고, 대체 펠리클을 수용하기 위해서 사용되는 부착 피쳐도 포함할 수 있다(이러한 부착 피쳐가 존재한다면). 세정 이후에, 대체 펠리클은 마스크(MA)에 재부착될 수 있다(예를 들어 펠리클 제거 및 부착 툴을 사용함). 마스크 어셈블리는 마스크 검사 툴로 복귀되고, 거기에서 오염이 제거되었는지를 점검하기 위해 추가 검사가 수행된다.
그러면 마스크 어셈블리는 마스크 검사 툴로부터 펠리클 제거 및 부착 툴로 전달된다. 펠리클 제거 및 부착 툴은 이제 마스크(MA)로부터 대체 펠리클을 제거한다.
그러면 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클이 마스크(MA)에 부착된다. 이것은 마스크(MA)로부터 이전에 제거되었던 동일한 펠리클 프레임 및 펠리클일 수 있고, 또는 새로운 펠리클 프레임 및 펠리클일 수도 있다. 동일한 펠리클 프레임 및 펠리클이 재사용되면, 펠리클은 마스크(MA)에 재부착되기 전에 세정될 수 있다.
그러면, 이제 마스크(MA), 펠리클 프레임(17) 및 EUV 투과 펠리클(19)을 포함하는 마스크 어셈블리(15)가 리소그래피 장치로 전달된다. 리소그래피 장치는 마스크(MA)로부터 기판 상에 패턴을 투영하기 위해 사용된다.
마스크 어셈블리의 이송을 최소화하기 위해서 마스크 검사 툴 및 펠리클 제거 및 부착 툴은 서로 통합될 수 있다.
대체 펠리클은 DUV-투과 펠리클일 수 있고, 또는 EUV 투과 펠리클 대신에 사용되기 위한 임의의 적합한 펠리클(즉 검사-호환 또는 일시적 펠리클)일 수도 있다. 대체 펠리클은 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 방사선 빔 또는 입자 빔(예를 들어 e-빔)을 실질적으로 투과할 수 있다.
대안적 접근법에서, 프레임(17) 및 EUV 투과 펠리클(19)은 펠리클 제거 및 부착 툴을 사용하여 마스크(MA)로부터 제거되고, 대체 펠리클을 마스크에 부착시키지 않고 마스크 검사 툴로 전달될 수 있다. 마스크 검사 툴에 의한 마스크(MA)의 검사 이후에, 펠리클 프레임(17) 및 EUV 투과 펠리클(19)은 펠리클 제거 및 부착 툴에 의해 마스크에 재부착될 수 있다(또는 새로운 펠리클 프레임(17) 및 EUV 투과 펠리클(19)이 부착될 수 있다). 비록 이러한 접근법에 의해 마스크가 검사될 수 있지만, 이러한 방법은 마스크의 검사 중에, 또는 마스크 검사 툴로, 그리고 그로부터 전달되는 중에 마스크가 펠리클에 의해 보호되지 않는다는 단점을 가진다. 예를 들어, 마스크 검사 툴은 펠리클 제거 및 부착 툴의 환경 또는 리소그래피 장치의 환경보다 덜 세밀하게 제어되는 청정 환경을 가질 수 있다. 예를 들어, 검사 이후에 그리고 펠리클 프레임(17) 및 EUV 투과 펠리클(19)이 마스크에 부착되기 전에 오염 입자가 마스크(MA)에 부착될 수 있다. 이러한 현상이 마스크 검사 이후에 생겼기 때문에, 오염 입자는 검출되지 않고 따라서 기판 상에 투영된 패턴에 결함이 생길 것이다. 마스크 검사 중에 그리고 마스크 검사 툴로 그리고 그로부터 전달되는 중에 마스크(MA)가 펠리클에 의해 보호되기 때문에, 이러한 단점은 도 4 에 도시되는 방법에 의해 회피된다. 마스크(MA)는 EUV 투과 펠리클과 대안적(예를 들어 DUV-투과) 펠리클을 바꾸는 동안에만 미보호 상태이고, 이것은 프로세스의 작은 부분에 해당한다. 펠리클 제거 및 부착 툴 내에 제공된 환경은, 이것이 마스크(MA)가 미보호되는 상태인 유일한 환경이라면, 세밀하게 제어될 수 있다(예를 들어 다른 환경보다 더 세밀하게 제어될 수 있다).
일 실시예에서, 마스크(MA)는 사용되지 않는 동안에는 EUV 투과 펠리클이 아니라 대체 펠리클과 피팅(fit)될 수 있다. 대체 펠리클은 예를 들어 DUV-투과 펠리클을 포함할 수 있다. DUV-투과 펠리클 재료는 EUV 투과 펠리클 재료보다 탈기를 적게 겪을 수 있고, 따라서 DUV-투과 펠리클이 있는 마스크 어셈블리의 저장이 사용되는 경우 시간이 지남에 따라서 탈기에 기인한 오염이 적어질 수 있다.
비록 마스크로부터 펠리클 프레임을 제거한 뒤 펠리클 프레임을 재부착하는 콘텍스트에서 설명되었지만, 펠리클 제거 및 부착 툴은 펠리클 프레임을 이전에 펠리클이 제공된 바 없는 마스크로 부착하기 위해서도 사용될 수 있다.
도 4 에 도시되는 프로세스 중에, 마스크 어셈블리는 언제나 청정 환경에서 유지된다. 펠리클 제거 및 부착 툴 내부는 마스크 검사 툴의 내부와 같이 제어된 청정 환경이다. 펠리클 제거 및 부착 툴과 마스크 검사 툴 사이에서 마스크 어셈블리를 전달하는 것은 일 방향 또는 양 방향에서 이루어질 수 있다. 펠리클 제거 및 부착 툴은 서로 직접적으로 연결되는 포트에 의해 마스크 검사 툴에 연결될 수 있다. 포트는 외부 환경으로부터 밀봉된다. 포트는 이러한 두 개의 툴들의 제어된 청정 환경을 함께 연결함으로써, 마스크 어셈블리가 제어된 청정 환경에서 벗어나지 않으면서 펠리클 제거 및 부착 툴로부터 마스크 검사 툴로 직접적으로 이동되게 한다.
대안적 접근법에서, 마스크 어셈블리는 청정 환경을 제공하는 컨테이너 내에 배치될 수 있고, 이제 펠리클 제거 및 부착 툴로부터 컨테이너의 마스크 검사 툴로 전달될 수 있다. 마스크 어셈블리가 제어된 청정 환경에서 벗어나지 않은 채 컨테이너 내에 배치될 수 있도록(예를 들어 적합한 핸들러를 사용하여), 컨테이너 내부는 펠리클 제거 및 부착 툴의 제어된 청정 환경에 연결될 수 있다. 그러면 컨테이너는 청정 환경이 컨테이너 내에 유지되도록 밀봉된다. 컨테이너는 이제 마스크 검사 툴로 보내진다. 마스크 검사 툴에서 컨테이너 내의 청정 환경은 마스크 검사 툴 내의 제어된 청정 환경에 연결되고, 이제 마스크 어셈블리가 마스크 검사 툴 내로 전달된다. 위의 단계들은 마스크 어셈블리를 다시 펠리클 제거 및 부착 툴로 전달하도록 반전된다.
컨테이너는 펠리클 및 펠리클 프레임을 포함하는 펠리클 어셈블리의 전달을 위해 청정 환경을 제공하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 펠리클 어셈블리는 컨테이너를 사용하여 펠리클 제거 및 부착 툴로 수송될 수 있다.
일 실시예에서, 마스크와 재조립되어 리소그래피 장치 내의 마스크 어셈블리(또는 펠리클 어셈블리)가 되도록 배치되는, 교환가능한 보기 창이 있는 컨테이너가 제공된다. 교환가능한 필름(교환가능한 보기 창)을 스캐너 또는 검사 툴로 전달될 컨테이너로 제공함으로써, 마스크는 계속 보호될 것이다. 이러한 경우, 레티클이 컨테이너들 사이에서 교환될 때 입자로의 메인 노광이 제어된 환경에서 수행된다. 교환가능한 보호 필름은 노광 시간 중에 EUV를 투과하도록 선택되고, 검사 장치로 제공되면 검사 빔을 투과하도록 교환될 수 있다. 교환가능한 필름 근처의 컨테이너의 하단측은 손상되기 쉬운 필름을 보호하기 위해서 닫힐 수 있다. 검사 시에, 보호 필름이 있는 마스크는 레티클 스테이지에 로딩되고 교환가능한 필름은 검사 중에 사용되는 광원과 호환가능하도록 선택된다. 그러면, 청정 환경에서 마스크는 컨테이너 A(검사에 적합한 필름 포함)로부터 컨테이너 B(노광에 적합한 필름 포함)로 변경되어 입자를 최소화한다. 노광 중에, 보호 필름이 있는 마스크는 레티클 스테이지에 로딩되고, 교환가능한 필름은 노광을 위해 사용되는 광원과 호환가능하도록 선택된다.
제어된 청정 환경들 사이에서 마스크 어셈블리(또는 펠리클 어셈블리)를 전달하기 위하여 사용되는 컨테이너가 도 5 에 개략적으로 도시된다. 컨테이너(30)는 일반적으로 마스크 어셈블리(15)의 형상에 대응하는 형상을 가진다. 컨테이너(30)는 함요부(33)를 포함하는 플레이트(32)를 가진다. 함요부(33)는 펠리클(19)로부터 이격되어 펠리클의 일부 새깅을 수용한다. 함요부(33)와 펠리클의 면 사이의 이격은, 예를 들어 약 0.5 mm 내지 약 1 mm일 수 있다(예를 들어 약 0.7 mm 이상). '펠리클의 면 '이라는 용어는 펠리클의 에지에 대응하고 새깅이 없다면 펠리클이 그 안에 놓일 평면을 가리키는 것으로 해석될 수 있다.
펠리클(19)의 외향 새깅은 펠리클(19)과 마스크(MA) 사이의 공간 내의 압력이 해당 공간 외부의 압력보다 더 큰 경우에 발생할 수 있다. 이것은, 펠리클 프레임(17)과 마스크(MA) 사이에 슬릿이 존재할 수 있지만 이러한 슬릿은 상대적으로 작을 수 있고 가스 흐름을 제한할 수 있기 때문에 컨테이너(30)의 제어된 청정 환경의 압력이 감소되고 있는 경우에 발생할 수 있다. 펠리클(19)의 외향 새깅은 중력에 의해서도 발생할 수 있다.
컨테이너(30)는 일반적으로, 공지된 컨테이너가 함요부(33)를 포함하지 않는다는 것을 제외하고는, 펠리클이 없이 EUV 마스크를 수송하도록 구성되는 공지된 컨테이너에 대응할 수 있다. 함요부(33)의 깊이는 예를 들어 약 3 mm일 수 있다. 그러면, 이것이 전술된 바와 같이 약 2 mm 내지 약 2.5 mm의 높이를 가질 수 있는 펠리클 프레임(17) 및 펠리클(19)을 수용하고, 펠리클의 외향 새깅을 수용하기 위한 공간을 제공한다.
컨테이너(30)는 마스크 어셈블리(15) 위에 배치될 수 있는 커버(34)를 더 포함한다. 커버는 개방된 박스(즉 뚜껑이 없는 박스)의 형태를 가진다. 플레이트(32)는 커버(34)와 함께 합쳐져서 마스크 어셈블리(15)를 밀봉하는 컨테이너(30)를 형성하는 바닥의 역할을 수행한다. 시일(36)이 플레이트(32)와 커버(34) 사이에 제공되고, 시일은 컨테이너의 내부를 외부 환경으로부터 격리시키는 역할을 한다. 시일(36)은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다(블랙 디스크는 단지 예일 뿐임).
개구의 임의의 적합한 개구 형상은 마스크 어셈블리(15)가 컨테이너(30) 내에 배치되게 하기 위해 사용될 수 있다.
컨테이너(30)는 마스크 어셈블리(15)(또는 펠리클 어셈블리)를 진공인 위치와 진공이 아닌 위치 사이에서 수송하기 위해서 사용될 수 있다. 진공 위치와 비-진공 위치는 모두 제어된 청정 환경일 수 있다. 예를 들어, 펠리클 제거 및 부착 툴은 진공에 있지 않을 수 있고, 마스크 검사 툴도 진공에 있지 않을 수 있다. 이러한 경우, 컨테이너는 마스크 어셈블리(15)(또는 펠리클 어셈블리)를 진공 환경(예를 들어 리소그래피 장치 내)으로부터 비-진공 환경으로 운반할 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
컨테이너(30)는 가스가 통과해서 도입되어 컨테이너의 내부를 진공으로부터 대기압까지 올라가게 유도할 수 있는 포트(미도시)를 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 펠리클 프레임(17)과 마스크(MA) 사이에 슬릿이 존재할 수 있지만, 슬릿은 상대적으로 작을 수 있고 펠리클(19)과 마스크(MA) 사이 공간으로 들어가는 가스 흐름을 제한할 수 있다. 가스가 컨테이너(30) 내로 도입되고 있으면, 마스크(MA)를 향한 펠리클(19)의 새깅이 발생할 수 있다. 그러나, 펠리클(19)의 면과 마스크(MA) 사이의 이격은 펠리클이 마스크와 접촉하지 않도록 충분히 크도록 구현된다. 컨테이너(30) 내로의 가스 흐름은, 펠리클(19) 양측에 가해지는 압력의 차이가 임계 레벨 아래로 유지되게 보장하도록 제어될 수 있다(이것은 펠리클이 마스크(MA)를 접촉할 가능성을 피하고 펠리클을 파손하는 것도 피할 수 있을 만큼 충분히 낮을 수 있음).
마스크 어셈블리(15)를 리소그래피 장치로 전달하기 이전에 컨테이너(30) 내에 진공을 제공하기 위해서, 가스는 포트로부터 밖으로 펌핑될 수 있다. 가스는 펠리클(19)의 양측에 가해지는 압력들의 차이가 원하는 임계 레벨 아래에서 유지되도록 충분히 낮은 속도로 펌핑될 수 있다(임계는 펠리클이 컨테이너(30)에 접촉할 가능성을 피하고 펠리클을 파손하는 것을 피할 수 있도록 충분히 낮을 수 있음).
펠리클 어셈블리가 마스크(MA) 없이 운반되고 있는 실시예에서, 펠리클의 일측에서의 압력 상승이 발생하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 펠리클(19)의 새깅은, 예를 들어 중력 때문에 여전히 발생할 수 있다. 컨테이너(30)의 함요부(33)는 펠리클이 처지는 정도보다 더 큰 깊이를 가질 수 있다. 이것은 펠리클이 컨테이너에 대해 접촉하는 것과 그로 인해 발생하는 펠리클의 손상을 방지한다. 함요부(33)의 깊이는 예를 들어 약 3 mm일 수 있다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법의 고수준 단계들을 나타내는 프로세스 흐름이다. 도 6 에서 묘사되는 바와 같이, 그러한 단계 중 일부는 펠리클 제작 사이트에서 수행될 수 있고, 일부 단계는 마스크 제작 사이트(마스크 숍이라고 불릴 수 있음)에서 수행될 수 있으며, 일부 단계는 리소그래피 FAB(집적 회로가 제작될 수 있는 곳)에서 수행될 수 있다.
펠리클 제작 사이트에서, 펠리클은 폴리실리콘과 같은 적합한 재료로 형성되고 펠리클 프레임에 결합된다(예를 들어, 접착됨). 그러면 펠리클 및 펠리클 프레임이 오염에 대해서 검사된다. 오염이 발견되면, 펠리클 및 펠리클 프레임이 해당 오염을 제거하기 위해서 세정된다. 그러면 펠리클 및 펠리클 프레임은 마스크 숍에 청정 환경을 제공하는 컨테이너 내로 수송된다. 컨테이너는, 예를 들어 위에서 도 5 와 관련하여 설명된 컨테이너에 대응할 수 있다.
마스크 숍에서 마스크가 제작된다. 이것은, 이후에 리소그래피 장치에 의해 기판 상으로 투영될 패턴을 마스크 상에 제공하는 것을 포함한다. 펠리클 프레임은 마스크에 고정되어 펠리클, 펠리클 프레임 및 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리를 형성한다. 그러면, 마스크 어셈블리가 오염에 대해서 검사된다. 오염이 발견되면, 마스크 어셈블리는 세정되어 오염을 제거한다(예를 들어, 펠리클이 제거되고, 마스크가 세정되며, 동일하거나 새로운 펠리클이 재부착됨). 그러면, 마스크 어셈블리가 제어된 환경을 제공하는 컨테이너 내에 배치되고, 리소그래피 FAB으로 이송된다. 컨테이너는, 예를 들어 위에서 도 5 와 관련하여 설명된 컨테이너에 대응할 수 있다.
리소그래피 FAB에서, 마스크 어셈블리가 컨테이너로부터 리소그래피 장치로 전달된다. 리소그래피 장치는 패턴을 종래의 방법으로 마스크로부터 기판 상으로 투영한다. 마스크 어셈블리는 펠리클 오염 및/또는 마스크 오염에 대해서 주기적으로 검사된다. 펠리클 오염의 검사는, 예를 들어 리소그래피 장치 내에서 발생할 수 있다(그러나 리소그래피 장치 외부의 독립적 툴 내에서 수행될 수도 있음). 마스크 패턴의 검사는, 예를 들어 마스크 검사 툴을 사용하여 수행될 수 있다. 마스크 어셈블리는 필요하면 세정되고, 패턴을 기판 상에 투영하기 위해서 다시 사용될 수 있다.
도 7 은 마스크 숍에서 수행될 수 있는 마스크 어셈블리 제작 단계를 더 상세하게 나타낸다. 마스크는 종래의 방법으로 제작된다. 마스크는 EUV 리소그래피 장치 내에서 사용되기 위한 반사성 마스크이다. 제조 이후에, 마스크는 마스크의 제조 중에 생성되었을 수 있는 오염을 제거하기 위해서 세정된다. 그러면, 마스크의 뒷면이 오염에 대해서 검사된다(마스크의 뒷면에 있는 오염 입자는 사용 중에 마스크의 원치않는 국지화된 왜곡을 야기할 수 있음). 그러면, 마스크의 패터닝된 면이 오염에 대해서 검사된다(전술된 바와 같이, 이러한 오염은 투영된 패턴에 결함이 생기게 할 수 있음). 일 실시예에서, 검사 순서는 반전되어, 즉, 우선 패터닝된 면을 검사한 뒤 뒷면을 검사할 수 있다. 일 실시예에서, 검사 중 하나는 스킵될 수 있다(예를 들어 뒷면은 검사되지 않을 수 있음).
펠리클 프레임에 탑재된 펠리클이 펠리클 제조사로부터 접수된다. 펠리클은 마스크에 부착되어 마스크 어셈블리를 형성한다. 펠리클 프레임을 마스크에 부착하는 것은, 부착 메커니즘을 부착 피쳐에 결속시키는 것을 포함할 수 있다(임의의 다른 결합/부착 형태도 역시 가능함). 부착 메커니즘은 돌출부와 결속되도록 구성되는 로킹 부재를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 복수 개의 돌출부(예를 들어 스터드)가 마스크로부터 연장될 수 있다. 펠리클 프레임에는, 돌출부와 결속되고 펠리클 프레임을 마스크에 고정시키는 로킹 부재가 제공될 수 있다. 돌출부는 마스크의 전면 및/또는 측면에 제공될 수 있다.
마스크 어셈블리의 펠리클이 오염에 대해서 검사된다. 펠리클 프레임을 마스크에 부착/제거하고 오염에 대해 펠리클을 검사하는 것은 동일한 툴에 의해 수행될 수 있다. 비록 본 명세서에서는 마스크 숍과 관련하여 언급되었지만, 이것은 리소그래피 FAB에서의 경우에도 역시 그러할 수 있다.
오염이 발견되면 펠리클은 제거되고 세정될 수 있다. 마스크 패턴의 검사가 필요할 수 있다. 필요가 없다면, 마스크 어셈블리는 리소그래피 FAB으로 이송되도록 컨테이너 내에 배치된다. 컨테이너는, 예를 들어 도 5 와 관련하여 전술된 컨테이너에 대응할 수 있다.
마스크 패턴의 검사가 필요하면, 이것은 도 4 와 관련하여 전술된 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 즉, 펠리클 및 펠리클 프레임(EUV 투과성임)은 제거되고 대체 펠리클로 교체될 수 있다. 그러면 마스크 검사 툴을 사용하여 마스크 패턴의 검사를 할 수 있게 될 것이다(더 상세히 전술된 바와 같음). 검사는 마스크로부터 돌출부를 제거하지 않고 수행될 수 있다. 마스크 패턴의 검사 이후에, 대체 펠리클은 EUV 투과 펠리클로 교체된다. 그러면, 결과적으로 얻어지는 마스크 어셈블리가 컨테이너 내의 리소그래피 FAB으로 이송될 수 있다.
도 7 에서 언급된 바와 같이, 그리고 상세히 전술된 바와 같이, 마스크 패턴의 검사는 펠리클이 없는 동안(즉 EUV 투과 펠리클 및 대체 펠리클 모두 존재하지 않는 동안)에도 수행될 수 있다. 이러한 접근법의 단점은, 펠리클이 없는 동안 오염이 마스크 패턴 내로 도입될 수 있다는 것이다. 검사는 마스크로부터 돌출부를 제거하지 않고 수행될 수 있다.
오염이 발견되면 마스크가 세정되어 오염을 제거한다. 마스크의 세정은 펠리클이 없는 동안에도 수행될 수 있다. 돌출부는 마스크를 세정하는 동안 마스크 상에 유지될 수 있다. 돌출부는 마스크에 영구적으로 결합될 수 있다(즉 돌출부는 마스크의 비-착탈식 부분임).
일부 경우에, 돌출부를 마스크 세정 프로세스의 일부로서 마스크로부터 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 돌출부가 접착제로 마스크에 부착되었다면, 돌출부를 제거하기 위해 사용되는 프로세스는 돌출부를 부착하기 위해 사용되었던 접착제의 형태에 따라 달라질 수 있다. 접착제가 소프트 접착제(즉 용해성 접착제)라면, 돌출부는 접착제를 용해시킴으로써 마스크로부터 제거될 수 있다. 그러면 접착제도 마스크로부터 제거된다. 접착제가 하드 접착제라면(즉 마스크와 호환가능한 용매에서 용해되지 않으면), 돌출부는 마스크로부터 기계적으로 제거된다. 그러면, 하드 접착제는 마스크로부터 기계적으로 제거된다. 대안적인 실시예들에서, 전술된 바와 같이, 자기적이거나 정전기식 부착, 광학적 결합, 또는 기계적 체결과 같은 다른 형태의 돌출부의 결합도 구상된다. 이들이 사용되면, 돌출부는 적합한 기법을 사용하여 제거된다(예를 들어 정전기 부착이 사용되면 부착하게 하기 위해 사용된 전압이 제거됨).
돌출부 및 접착제가 마스크로부터 제거되면, 마스크의 마스크 세정이 수행된다. 그러면, 교체 돌출부가 마스크에 접착되어 펠리클 프레임 및 펠리클을 수용한다. 오염에 대한 마스크 패턴의 검사는 돌출부가 마스크에 접착되기 전 및/또는 후에 수행될 수 있다. 펠리클은 마스크에 부착되기 전 및/또는 후에 검사될 수 있다.
도 8 은 리소그래피 FAB에서 수행되는 프로세스를 더 상세하게 보여준다. 리소그래피 장치 내에서 수행되는 프로세스의 부분은 쇄선에 의해 식별된다.
컨테이너(도 5 와 관련하여 전술된 컨테이너와 대응할 수 있음) 내에 홀딩되는 마스크 어셈블리가 리소그래피 장치에서 수용된다. 컨테이너는 리소그래피 장치의 로드-락(load-lock)에 삽입되고, 진공까지 하향 펌핑된다. 그리고, 마스크 어셈블리가 컨테이너로부터 제거된다. 마스크의 뒷면이 리소그래피 장치 내에 위치된 검사 툴을 사용하여 오염에 대해 검사된다. 펠리클은 리소그래피 장치 내에 위치된 검사 툴을 사용하여 오염에 대해 검사된다. 오염이 발견되지 않으면, 마스크는 패턴을 기판 상에 투영하도록 리소그래피 장치에 의해 사용된다.
기판의 노광이 완료되면, 마스크 어셈블리는 다시 로드락 내에서 컨테이너로 보내진다. 가스가 컨테이너 및 로드락 내로 도입되고, 컨테이너 및 마스크 어셈블리가 리소그래피 장치로부터 제거된다.
오염이 발견되면, 마스크 어셈블리는 리소그래피 장치로부터 제거된다. 이것은 마스크 어셈블리를 로드락 내에서 컨테이너 내에 다시 배치하는 것과 그 후에 가스를 컨테이너 및 로드락으로 도입하는 것을 수반한다. 그러면, 마스크 어셈블리 및 컨테이너가 로드락으로부터 제거된다. 그러면 다음 단계는 발견된 오염의 성질에 따라 달라진다. 오염이 펠리클에서만 발견되었으면, 펠리클은 새로운 펠리클(및 펠리클 프레임)로 교체될 수 있다. 이것은 상세히 전술된 바와 같이 펠리클 제거 및 부착 툴 내에서 수행될 수 있다.
마스크 패턴 상의 오염(또는 마스크의 뒷면 상의 오염)이 의심되고 존재하는 것으로 발견되면, 마스크 검사 툴을 사용한 마스크의 검사가 수행될 수 있다. 그 후에 마스크를 세정하여 오염을 제거할 수 있다. 마스크의 세정은 돌출부가 마스크 상의 제자리에 남아있는 상태로 수행될 수 있다. 마스크의 세정 이후에, 이제 마스크의 추가 검사가 마스크 검사 툴을 사용하여 수행할 수 있다. 마스크에 오염이 없는 것으로 발견되면, 펠리클 및 프레임은 마스크에 부착되고, 이제 마스크가 컨테이너 내에서 리소그래피 장치로 이송된다.
세정을 해도 오염이 제거되지 않았으면, 마스크는 추가 세정을 위해 마스크 숍으로 반송된다. 이러한 추가 세정은 돌출부가 제자리에 남아 있는 상태로 수행될 수 있다. 또는, 돌출부는 추가 세정이 이루어지기 전에 제거될 수 있다.
펠리클을 제거하고 마스크에 부착시키는 툴은 펠리클 검사 툴과 다른 것일 수 있다. 또는, 펠리클을 제거하고 마스크에 부착하며 펠리클의 검사도 하는 단일 툴이 제공될 수도 있다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클 제조 방법을 개략적으로 나타낸다. 우선 도 9a 를 참조하면, 펠리클이 실리콘 웨이퍼(50) 상에 형성된다. 폴리실리콘을 웨이퍼(50) 상에 증착시키기 위해서 화학적 기상 증착(CVD)이 사용된다. 캐핑 재료가 폴리실리콘 상에 증착될 수 있다. 그러면 실리콘 웨이퍼(50)의 직사각형 영역이 식각되어 없어지고, 실리콘 웨이퍼 둘레에 의해 지지되는 폴리실리콘의 얇은 층이 남겨진다. 멤브레인이라고 불릴 수 있는 폴리실리콘의 얇은 층이 펠리클(52)을 형성한다. 폴리실리콘의 얇은 층은, 예를 들어 약 100 nm의 두께를 가질 수 있고, 예를 들어 약 50 nm의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 펠리클은 약 80 mm 바이 80 mm로 측정될 수 있다.
펠리클(52)의 둘레 주위에 실리콘 웨이퍼(50)가 있으면 펠리클(52)의 팽팽함을 보존할 수 있는 강한 프레임을 제공하기 때문에 유리하다. 펠리클(52)은 형성되는 방식 때문에, 생성될 때에는 팽팽하다. 폴리실리콘의 결정화의 성질은 폴리실리콘이 일부 수축되게 한다. 이러한 수축 때문에 펠리클(52)로부터 주름이 제거되고, 팽팽함이 생긴다(이것은 펠리클의 사전 스트레싱(pre-stressing)이라고 불릴 수 있음). 웨이퍼(50)가 펠리클(52)을 지지하기 위한 강한 프레임을 제공하지 않고, 그 대신에 유연성을 가진 프레임이 제공되었다면, 펠리클(52)의 팽팽함은 프레임을 안으로 휘게 할 것이다. 이러한 내향 휨의 결과로서 펠리클(52)의 팽팽함이 없어졌을 것이다. 방법의 남은 단계는 웨이퍼(50)의 외부 부분이 펠리클(52)의 팽팽함이 사라지지 않은 상태로 제거되게 한다. 펠리클(52)의 팽팽함이 없어진다면, 펠리클의 제어되지 않은 새깅이 발생하고 펠리클 내에 주름이 발견될 것이다.
펠리클(52)의 멤브레인의 외부 에지 주위로 연장되는 웨이퍼(50)의 부분은 펠리클의 경계부(55)라고 불릴 수 있다(경계부의 외부 에지는 쇄선으로 표시됨).
도 9b 는 웨이퍼(50)에 체결된 커버를 개략적으로 도시한다. 도 9b 의 좌측 도면은 위에서 바라본 상단측 커버(54) 및 웨이퍼(50)를 보여준다. 도 9b 의 우측 도면은 단면에서 바라본 상단측 커버(54), 웨이퍼(50) 및 다른 컴포넌트를 보여준다. 상단측 커버(54)는 사용 중인 마스크로부터 가장 멀리 있을, 펠리클의 측면 상의 경계부(55)에 대해 눌려진다.
도 9b 의 우측의 쇄선은 펠리클(52)의 멤브레인의 위치를 표시한다. 이러한 실시예에서, 펠리클(52)의 멤브레인은 웨이퍼(50)의 하단측에 있다. 이것은, 웨이퍼의 직사각형 영역을 제거하기 위해 사용되었던 식각이 웨이퍼의 상단측에 작용되었었기 때문이다. 이러한 실시예에서 펠리클(52)의 멤브레인과 상단측 커버(54) 사이에 클리어런스가 존재한다. 그러므로 상단측 커버(54)는 평평한 내부면을 가질 수 있다. 대안적인 실시예에서 펠리클(52)의 멤브레인은 웨이퍼(50)의 상단측에 있다(식각이 웨이퍼의 하단측에 적용되었음). 이러한 실시예에서, 펠리클(52)의 멤브레인 및 상단측 커버(54)사이에는 클리어런스가 없으며, 따라서 상단측 커버는 펠리클의 새깅을 수용하기 위한 함요부를 포함할 것이다.
프레임(58) 및 하단측 커버(56)는 웨이퍼(50)의 반대면들에 제공된다. 프레임(58)은 경계부(55)에 고정된다. 프레임(58)은 내향 휨에 저항할 만큼, 충분히 강하고, 따라서 펠리클(52)의 팽팽함을 보존할 수 있다. 프레임(58)은 접착제 또는 임의의 다른 적합한 수단을 사용하여 경계부(55)에 고정될 수 있다. 하단측 커버(56)는 웨이퍼(50)에 대해서 눌려지고, 펠리클 멤브레인(52)의 하단측과 프레임(58) 양자 모두를 커버한다.
도 9b 로부터, 상단측 커버(54)가 상단측에서 펠리클 멤브레인(52)을 커버하고, 하단측 커버(56)가 하단측에서 펠리클 멤브레인을 커버한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이들 사이에서 커버(54, 56)는 펠리클 멤브레인(52)을 보유한 밀봉된 엔클로저를 형성한다. 펠리클 멤브레인(52)이 웨이퍼(50)에 부착될 때 오염이 그 환경에 도입되는 가능성을 최소화하기 위해서, 상단측 커버(54) 및 하단측 커버(56) 및 프레임(58)은 깨끗한 상태로 웨이퍼(50)에 피팅된다. 사실상, 펠리클을 제조하고 프레임(58) 및 커버(54, 56)를 피팅하는 전체 프로세스는 청정 상태에서 수행될 수 있다.
도 9c 에서 개략적으로 도시되는 바와 같이, 하단측 커버(56)를 넘어 연장되는 웨이퍼(50)의 부분을 트리밍해서 없애기 위해서 절삭 툴(예를 들어 밀링 머신)이 사용된다. 도 9c 에서 웨이퍼(50)의 우측 부분은 이미 제거되었다. 웨이퍼(50)의 상단 부분은 화살표(60)에 의해 표시되는 방향으로 절삭함으로써 제거될 참이다. 이제 웨이퍼(50)의 다른 부분이 제거될 것이다. 펠리클 멤브레인(52)이 밀봉 환경에서 유지되기 때문에, 웨이퍼를 이렇게 절삭해서 없애는 것은 펠리클 멤브레인 상에 오염을 도입할 위험성을 가지지 않는다.
웨이퍼(50)의 에지가 트리밍되어 없어지면, 잔여 어셈블리는 도 9d 에 도시된 바와 같은 펠리클 어셈블리(62)이다. 펠리클 어셈블리는 펠리클 멤브레인(52), 기판 경계부(55), 프레임(58), 상단측 커버(54) 및 하단측 커버(56)를 포함한다. 펠리클 어셈블리(62)는 펠리클 멤브레인(52)을 오염이 도입될 수 없는 밀봉 환경에서 유지한다. 프레임(58)은 펠리클을 지지하고 그 팽팽함을 유지시킨다.
도시된 실시예에서, 하단측 커버(56)는 프레임(58)을 커버한다. 이것은 프레임 내에 홀이 제공되는 실시예들에서 유리하다. 이러한 홀은 펠리클의 사용 중에 가스가 통과하도록 하기 위한 것이지만, 다른 때에 홀을 통과해서 오염이 펠리클 멤브레인(52)으로 들어갈 수 있다. 하단측 커버(56)는, 외부 환경으로부터 홀을 격리시키는 시일을 하단 커버와 기판 경계부(55) 사이에 제공함으로써 이러한 현상이 생기는 것을 방지한다.
상단측 커버(54) 및 하단측 커버(56)는 하나 이상의 클램프에 의해 기판 경계부(55)에 대해서 눌려진다. 하나 이상의 클램프는 종래의 구성의 것일 수 있다.
도 9 와 관련되어 설명되고 예시된 단계들은 펠리클의 팽팽함을 유지시키고 펠리클 오염을 방지하는 펠리클 어셈블리(62)를 제공한다. 펠리클 어셈블리(62)는, 예를 들어 단일 위치에서 제조될 수 있다. 이것은, 예를 들어 펠리클을 제 1 제작 위치에서 제조한 뒤에 해당 펠리클을 제 2 위치로 이송하여 지지 프레임에 피팅되게 하는 것과 비교할 때 유리하다(오염이 제 2 위치로의 이송 중에 도입될 수 있음).
펠리클 어셈블리(62)는, 예를 들어 펠리클 제작 위치로부터 펠리클이 리소그래피 장치에 의해 사용되도록 마스크에 피팅되는 마스크 숍으로 배송될 수 있다. 도 10 은 펠리클을 마스크에 부착하기 위한 프로세스를 개략적으로 도시한다. 프로세스는, 예를 들어 마스크 숍(즉 패터닝된 마스크가 생성되는 공장)에서 수행될 수 있다.
제 1 단계(미도시)에서, 펠리클 어셈블리의 외부로부터 오염을 제거하기 위해서 펠리클 어셈블리(62)가 세정된다. 세정 이후에, 펠리클 어셈블리(62)는 청정 환경에서 유지되어 오염이 펠리클 어셈블리 상에 입사하지 못하게 한다. 청정 환경에서, 펠리클 배치 툴(64)이 프레임(58)에 부착된다. 펠리클 배치 툴(64)은 프레임(58) 내에 제공된 블라인드 보어(blind bore)(즉, 프레임의 외측면 상에 제공되는, 프레임을 완전히 통과하지 않는 개구) 내에 수용되는 암(66)을 포함한다. 펠리클 배치 툴(64)은 프레임(58)을 단단히 홀딩하고 상단측 커버(54)를 기판 경계부(55)에 대해 누른다(이를 통하여 상단측 커버(54)를 제자리에서 유지함). 펠리클 배치 툴이 프레임(58)에 부착되면, 커버(54, 56)를 경계부(55)에 대해 누르는 하나 이상의 클램프가 제거된다. 그러면, 도 10a 에서 묘사되는 바와 같이 하단측 커버(56)가 프레임(58)으로부터 제거될 수 있다. 도시되는 바와 같이, 펠리클 멤브레인(52)의 하단면이 이를 통하여 노출된다. 프레임(58)도 역시 노출된다.
도 10b 를 참조하면, 펠리클 배치 툴(64)은 펠리클 멤브레인(52) 및 프레임(58)을 마스크(MA)에 상대적으로 위치시키고 프레임(58)을 마스크 상에 누르기 위해 사용된다. 프레임(58)은 임의의 적합한 방식으로 마스크(MA)에 고정될 수 있다. 이것은, 예를 들어 프레임을 마스크(MA) 상에 제공된 부착 피쳐에 부착시키는 것(상세히 전술된 바와 같음)을 포함할 수 있다. 그러면 펠리클 배치 툴(64)이 제거된다. 동시에 상단측 커버(54)도 제거된다.
마스크 어셈블리라고도 불릴 수 있는 결과적으로 얻어지는 어셈블리(70)가 도 10c 에 도시된다. 마스크 어셈블리(70)는 펠리클 프레임(58) 및 펠리클(52)이 고정되는 마스크(MA)를 포함한다. 마스크 어셈블리(70)는 적합한 컨테이너(예를 들어, 위에서 상세히 설명된 마스크 어셈블리 컨테이너와 대응할 수 있음) 내에서 저장되고 및/또는 수송될 수 있다.
비록 도 9 및 도 10 이 실리콘 웨이퍼(50)에 대해서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 다른 적합한 기판도 역시 사용될 수 있다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠리클 모니터링 방법을 개략적으로 나타낸다. 이러한 방법은 기판을 노광하기 위해서 리소그래피 장치에서 사용되고 있는 마스크 어셈블리와 함께 시작된다.
이러한 방법의 제 1 단계는 펠리클의 특성(또는 펠리클의 두 개 이상의 특성)의 인시츄(in situ) 측정이다. 도 1 을 참조하면, 펠리클의 특성의 인시츄 측정이란 마스크 어셈블리(15)가 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 동안에 수행되는 측정을 의미한다. 펠리클 파손의 위험이 증가하는 것과 연관된 특성 변화가 관찰되면, 펠리클 어셈블리는 마스크로부터 제거되고 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
일 실시예에서, 펠리클의 인시츄 측정은 적외선 센서를 사용하여 수행될 수 있다. 기판의 노광 중에, 펠리클은 펠리클에 의해 흡수되는 EUV 방사선에 의해 가열된다. 결과적으로, 펠리클은 펠리클의 온도에 관련된 방사선의 파장을 가지는 적외선 방사선을 방출할 것이다. 적외선 방사선의 파장이 더 짧은 파장으로 천이되면, 이것은 펠리클의 온도가 증가했다는 것을 나타낸다. 펠리클의 온도가 크게 증가하면, 펠리클이 파손될 위험을 증가시키는 손상이 펠리클에 가해진다는 것을 나타낼 수 있다. 그러므로, 마스크 어셈블리는 리소그래피 장치로부터 제거되고, 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
일 실시예에서, 마스크 어셈블리의 스캐닝 운동 중에 발생하는 펠리클의 변형이 측정될 수 있다. 이러한 변형은, 예를 들어 마스크를 향한 펠리클의 편향일 수 있고, 예를 들어 측방향 전단 간섭측정계를 사용하여 결정되어 펠리클을 통과한 EUV 방사선의 파면 수차를 측정할 수 있다. 마스크 어셈블리가 최초로 스캐닝 운동을 겪었을 때에 관찰된 변형과 비교할 때, 변형이 증가 또는 감소한다는 것은 펠리클의 스트레스에 변화가 생긴다는 것을 나타낸다. 펠리클의 스트레스의 증가 또는 감소가 펠리클 파손 위험성에 대응한다면, 마스크 어셈블리는 리소그래피 장치로부터 제거되고 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
이러한 방법의 다음 단계는 마지막 오프라인 검사 후에 미리 결정된 기간이 지났는지 여부를 결정하는 것이다. "오프라인"이라는 용어는 펠리클 어셈블리가 리소그래피 장치 내에 인시츄로 있지 않는 경우(즉 마스크 어셈블리가 지지 구조체에 의해 홀딩되고 있지 않은 경우)에 발생되는 검사를 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 미리 결정된 기간은 시간의 함수로서 펠리클이 손상될 통계적 확률에 기초할 수 있다.
미리 결정된 기간이 경과되면, 마스크 어셈블리가 마스크 어셈블리 검사 툴로 전달된다. 이것은, 리소그래피 장치로부터 마스크 어셈블리를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 마스크 어셈블리는 리소그래피 장치로부터 마스크 어셈블리 검사 툴로 전달되기 위해서 컨테이너(예를 들어 도 5 에서 묘사되는 컨테이너(30)에 대응함) 내에 배치될 수 있다.
마스크 어셈블리 검사 툴은 마스크 어셈블리를 검사하여 펠리클의 손상에 대해 모니터링한다. 마스크 어셈블리 검사 툴은 펠리클의 특성(또는 두 개 이상의 특성)을 측정한다. 리소그래피 장치의 동작 중에 펠리클 파손의 위험이 증가하는 것과 연관된 특성 변화가 관찰되면(예를 들어, 펠리클이 손상된 것이 발견되면), 펠리클 어셈블리는 마스크로부터 제거되고 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
마스크 어셈블리 검사 툴에 의해 펠리클이 손상되지 않았다고 발견되면, 펠리클 어셈블리(즉 펠리클 및 펠리클 프레임)는 펠리클 프레임 분리 툴(예를 들어 상세히 전술된 바와 같음)을 사용하여 마스크로부터 분리될 수 있다. 이러한 분리 이후에, 펠리클 어셈블리는 마스크와 별개로 처리된다. 펠리클 어셈블리가 펠리클 검사 툴로 전달된다. 펠리클 어셈블리는 이렇게 전달되는 동안 밀봉 컨테이너 내에 위치될 수 있다. 마스크는 마스크 검사 툴로 전달된다. 마스크는 이렇게 전달되는 동안 밀봉 컨테이너 내에 유지될 수 있다. 펠리클 검사 툴에 의한 펠리클 어셈블리의 검사는 마스크 검사 툴에 의한 마스크의 검사와 병렬적으로 수행될 수 있다.
펠리클 검사 툴은 펠리클의 특성(또는 두 개 이상의 특성)을 측정한다. 리소그래피 장치의 동작 중에 펠리클 파손의 위험이 증가하는 것과 연관된 특성 변화가 관찰되면(예를 들어, 펠리클이 손상된 것이 발견되면), 펠리클 어셈블리는 마스크로부터 제거되고 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다. 예를 들어, 펠리클이 손상된 것으로 발견되면, 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 대체될 수 있다.
마스크가 오염된 것으로 발견되면, 마스크는 오염을 제거하기 위해 세정된다. 마스크의 세정이 오염을 제거하지 못하면, 마스크는 새로운 마스크로 교체된다.
펠리클이 미손상된 것으로 확정되면(또는 새로운 펠리클로 교체되었으면), 마스크 및 펠리클 어셈블리는 펠리클 어셈블리가 마스크 상에 탑재되는 탑재/해제(demounting)로 이송된다(예를 들어 밀봉 컨테이너를 사용함). 그러면, 펠리클 어셈블리는 리소그래피 장치로 다시 이로 인해(예를 들어 밀봉 컨테이너 내에서). 그러면 마스크 어셈블리를 사용한 기판의 노광이 리소그래피 장치에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예는 리소그래피 장치의 후속 동작 중에 펠리클 파손(펠리클 파손의 위험을 증가시키는 이라고 불릴 수 있음)의 위험을 증가시키는 펠리클의 손상에 대해서 모니터링한다. 이러한 손상이 발견되면 펠리클 어셈블리는 제거되고 다른 펠리클 어셈블리로 교체된다. 그러면 리소그래피 장치의 동작 중에 펠리클이 고장날 위험성이 최소화되기 때문에 유리하다. 리소그래피 장치의 동작 중의 펠리클 고장은 마스크 및/또는 리소그래피 장치에 오염을 야기할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
일 실시예에서(도 11 미도시), 마스크 어셈블리의 검사(예를 들어 마스크 상에 인시츄로 있는 펠리클의 검사)는 펠리클 어셈블리의 별개의 검사보다 더 자주 수행될 수 있다. 이러한 경우, 마스크 어셈블리의가 펠리클 파손의 증가된 위험과 연관된 펠리클 손상을 발견하지 않으면, 마스크 어셈블리는 마스크 및 펠리클 어셈블리를 분리하고 이들을 추가적으로 검사하지 않고서 리소그래피 장치(LA)로 복귀될 수 있다.
마스크 어셈블리 검사 툴은 펠리클의 하나 이상의 특성을 측정하기 위해서 다음 측정 기법 중 하나 이상을 사용할 수 있다: EUV 반사 측정, EUV 투과 측정, 편광 해석법, 라만 분광법, X-선 반사 측정, 현미경 검사, 공진 측정, 스캐닝 열 부하 측정, 펌프다운 또는 통기 중의 펠리클 편향. 이들이 각각 후술된다:
EUV 반사 측정 - EUV 방사선이 펠리클 상으로 디렉팅되고 센서가 펠리클의 반사에 있는 국지화된 변동을 모니터링한다. EUV 반사에 있는 국지화된 변동은 펠리클 상의 캐핑 재료의 열화(또는 다른 변화)를 나타낸다. 이러한 열화 또는 캐핑 재료의 변화는 펠리클의 파손 위험을 나타낸다. 이러한 열화 또는 다른 변화가 발견되면, 펠리클 어셈블리는 마스크로부터 제거되고 교체된다. EUV 반사 측정은 펠리클의 반사에 있는 글로벌 변동도 역시 모니터링할 수 있다. 다시 말하건대, EUV 반사에 있는 변동(이전에 측정된 값일 수 있는 반사의 기준 값에 대한)은 펠리클의 상의 캐핑 재료의 열화 또는 다른 변화를 나타낸다. 다시 말하건대, 이러한 변동이 발견되면 펠리클 어셈블리는 마스크로부터 제거되고 교체된다.
EUV 투과 측정(마스크 상에 인시츄로 있는 펠리클) - EUV 방사선 빔이 펠리클 상으로 지향된다. 펠리클을 통과하는 EUV 방사선은 마스크에 의해 반사되고 다시 펠리클을 통과한다. 이러한 반사된 EUV 방사선이 모니터링된다. 모니터링은 마스크 어셈블리가 사용되기 전에 EUV 방사선을 측정 및 매핑한 뒤, 측정된 맵을 초기 맵과 비교함으로써 수행될 수 있다. 맵들 사이의 차이가 펠리클 내의 변화 또는 마스크 내의 변화를 표시한다. 마스크의 변화로부터 펠리클의 변화를 구별하기 위해서 차이의 성질이 사용될 수 있다. 펠리클의 큰 변화가 발견되면, 펠리클 어셈블리는 교체될 수 있다. 마스크의 큰 변화가 발견되면 마스크는 세정될 수 있다.
편광 해석법 - 이러한 기법은 파장의 범위에 걸친 펠리클의 반사에 있는 변화를 측정한다. 반사된 방사선의 측정된 스펙트럼이 변화되면(예를 들어 이전에 수행된 기준 측정과 비교할 때) 이것은 펠리클의 재료 특성(예를 들어 산화)의 변화를 나타낸다. 이러한 변화는 펠리클 파손의 위험이 증가된다는 것을 표시할 수 있다. 추가하여, 재료 특성의 변화는 리소그래피 노광 중의 펠리클의 광학적 성능에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 편광 해석법에 의해 펠리클의 재료 특성에 변화가 있다고 결정되면, 펠리클 어셈블리는 교체된다.
라만 분광법 - 이러한 기법은 펠리클의 스트레스에 있는 로컬 변화를 측정한다. 라만 분광법은 단색 광의 비탄성 산란에 기초한 분광 기법이다. 단색 광은 레이저 소스로부터 제공될 수 있다. 광자가 펠리클로부터의 비탄성 산란을 겪는 경우, 그러한 광자의 주파수가 변한다. 광자의 주파수의 변화는 펠리클에 있는 스트레스에 따라 달라진다. 그러므로, 펠리클에 있는 스트레스의 변화는 라만 분광법을 사용하여 관찰될 수 있다. 펠리클에 있는 스트레스의 변화는 펠리클 파손의 위험이 증가된다는 것을 표시할 수 있다. 펠리클에 있는 스트레스의 변화는 글로벌 변화일 수 있고 또는 국지화된 변화일 수도 있다. 스트레스의 국지화된 변화는 스트레스 집중(stress concentration)이라고 불릴 수 있다. 펠리클 어셈블리는, 펠리클 파손의 위험이 증가된다는 것을 나타내는 펠리클에 있는 변화가 목격되면 교체된다.
X-선 반사 측정 - 이러한 기법은 x-선 빔을 그레이징 입사각에서 펠리클 상에 디렉팅하고, 펠리클로부터의 x-선의 경면 반사의 세기를 측정한다. 반사된 x-선의 세기는 분석되어 펠리클의 밀도, 두께 또는 거칠기 중 하나 이상을 결정한다. 거칠기는 펠리클의 표면 거칠기 이거나 펠리클의 재료 층들 사이의 경계면의 거칠기일 수 있다. 미손상 펠리클에서 기대되는 값들로부터 밀도, 두께 또는 거칠기가 크게 벗어나면, 펠리클의 파손 위험이 증가된다는 것을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 펠리클 어셈블리는 제거되고 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
현미경 검사 - 펠리클에 있는 로컬 결함에 대해 검사하기 위하여 현미경이 사용될 수 있다. 이러한 검사는 수동일 수 있고, 또는, 예를 들어 펠리클 내의 결함을 모니터링하기 위한 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 자동으로 수행될 수도 있다. 검사는 펠리클에 있는 입자 및/또는 홀의 개수 및/또는 크기 및/또는 형상을 결정할 수 있다. 펠리클 파손의 위험을 증가시키는 입자가 발견되거나 홀이 발견되면, 펠리클 어셈블리는 제거되고 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다. 예를 들어, 홀이 펠리클 내에서 발견되면, 이것은 마스크 어셈블리를 진공으로까지 펌핑하거나 마스크 어셈블리를 통기 하는 동안에(펌핑 또는 통기 중에 펠리클의 양측에 큰 압력차가 발생할 수 있음) 펠리클 파손의 위험이 수락불가능하게 커지게 할 수 있다. 펠리클 어셈블리를 교체하면 이러한 파손이 발생하는 것을 막는다.
공진 측정 - 펠리클 어셈블리에 진동이 인가되고, 진동 주파수는 공진 주파수가 발견될 때까지 조절된다. 펠리클이 손상되지 않았다는 것이 알려지는 경우, 이것은 마스크 어셈블리를 사용하기 전에 수행될 수 있다. 펠리클 어셈블리의 후속 검사 중에, 진이 펠리클 어셈블리에 다시 인가된다. 이전에 관찰된 공진 주파수 로부터의 공진 주파수의 편차는 펠리클의 스트레스의 변화 및/또는 마스크 어셈블리의 일부 다른 부분에서의 스트레스의 변화를 나타낸다. 펠리클 고장의 위험이 증가되는 것과 연관되는 손상을 나타내는 공진 주파수의 변화가 관찰되면, 펠리클 어셈블리는 교체된다.
스캐닝 열 부하 측정 - 이러한 기법에서 레이저 빔과 같은 열원이 펠리클에 위에 스캐닝된다. 동시에 펠리클의 온도가, 예를 들어 고온계(pyrometer)를 사용하여 측정된다. 고온계는 펠리클 상의 국지화된 뜨거운 영역(즉 펠리클의 나머지보다 뜨거운 영역)을 식별하기 위하여 사용될 수 있다. 핫스팟이라고도 불릴 수 있는 국지화된 뜨거운 영역이 발견되면, 이것은 펠리클의 고장 위험이 커진다는 것을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 펠리클 어셈블리는 제거되고 교체된다. 펠리클에 전달된 열은 주름 패턴이 펠리클 상에 생기게 할 것이다. 주름 패턴의 주기(또는 다른 특성)가 펠리클의 스트레스에 연관된다. 그러므로, 주름 패턴은 펠리클의 스트레스가 펠리클의 고장 위험이 증가되게 하는지 여부를 결정하기 위해서 분석될 수 있다. 고장 위험이 증가된다면, 펠리클 어셈블리는 제거되고 교체된다.
펌프다운 또는 통기 중의 펠리클 편향 - 마스크 어셈블리는 진공으로까지 펌핑다운될 수 있거나 대기압으로 송풍될 수 있는 챔버로 전달될 수 있다. 마스크 어셈블리를 수용할 때 챔버는 처음에는 대기압에 있을 수 있다. 그러면 챔버는 제어된 방식으로 진공으로까지 펌핑다운된다. 도 2 와 관련하여 상세히 전술되는 바와 같이, 갭이 펠리클 프레임과 마스크 사이에 존재하지만 이러한 갭은 상대적으로 좁고 가스 흐름을 제한한다. 결과적으로, 챔버가 진공으로 펌핑다운될 때 펠리클과 마스크 사이의 압력은 챔버의 압력보다 더 높을 것이다. 이러한 압력차가 펠리클의 외향적 편향을 야기할 것이고 이것이 적합한 센서(예를 들어 카메라)를 사용하여 측정된다. 챔버는 이제 제어된 방식으로 대기압까지 통기될 수 있다. 이것이 펠리클의 내향적 편향을 야기할 것이고, 이것도 역시 적합한 센서(예를 들어 카메라)를 사용하여 측정될 수 있다. 펠리클의 편향의 정도는 펠리클의 스트레스에 따라 달라진다. 미리 결정된 임계 값을 벗어나는 편향은 펠리클 고장의 위험이 증가된다는 것을 나타낼 수 있다.
펠리클 어셈블리가 마스크로부터 제거된 경우 펠리클의 검사는 다음 방법 중 하나 이상을 포함할 수 있다: EUV 투과 측정, EUV 반사 측정, 복굴절 측정, 편광 해석법, 푸리에 변환 적외선 분광법, 라만 분광법, X-선 반사 측정, 현미경 검사, 공진 측정, 압력차에 기인한 펠리클 변위, 펌프다운 또는 통기 도중의 펠리클 편향, 스캐닝 열 부하 측정, 프레임 변형 측정. 이들 다수는 전술된 바와 같다. 전술되지 않은 것들 또는 펠리클 어셈블리가 마스크로부터 제거된 경우 다른 형태를 가질 수 있는 것들이 이하 설명된다:
EUV 투과 측정(펠리클 어셈블리가 마스크로부터 제거됨) - EUV 방사선 빔이 펠리클 상으로 디렉팅되고, 펠리클에 의해 투과되는 EUV 방사선의 양이 펠리클의 반대면에 위치된 센서를 사용하여 측정된다. 그러면 펠리클의 투과의 국지화된 변화가 측정될 수 있다. 예를 들어, 펠리클에 대한 테스트 기준은 85 % 플러스 또는 마이너스 2%의 투과일 수 있다. 펠리클의 투과가 이보다 높으면(예를 들어 87% 이상), 이것은 펠리클로부터 재료(예를 들어 캐핑층 재료)의 손실이 발생되었음을 나타낼 수 있다. 이러한 상황에서 펠리클 고장의 위험이 증가할 수 있고, 따라서 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체될 수 있다. 펠리클의 투과가 테스트 기준보다 낮으면(예를 들어 83% 이하), 이것은 펠리클의 산화(예를 들어 캐핑층의 산화)가 발생되었다는 것을 나타낼 수 있다. 펠리클 고장의 위험은 산화에 의해서 증가할 수 있고, 따라서 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체될 수 있다.
복굴절 측정 - 광탄력성(photoelasticity) 측정이라고도 불릴 수 있는 복굴절 측정이 펠리클 필름의 스트레스에 있는 국지화된 변화를 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 복굴절은 예를 들어 방사선 빔을 펠리클을 통과시켜 디렉팅하고 방사선 빔의 편광의 변화를 측정함으로써 측정된다. 펠리클의 복굴절의 측정이 펠리클의 스트레스 및/또는 국지화된 스트레스 집중에 변화가 생기는 것을 찾기 위하여 사용될 수 있다. 펠리클 고장의 위험이 증가된다는 것을 나타내는 스트레스가 변화 또는 국지화된 스트레스 집중이 발견되면, 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체될 수 있다.
푸리에 변환 적외선 분광법 - 적외선 방사선(예를 들어 파장의 소정 범위)이 펠리클을 향해 디렉팅되고 해당 적외선 방사선의 흡수가 측정된다. 이것은 펠리클 필름의 적외선 흡수의 국지화된 변화에 대해 모니터링하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 기법은 펠리클의 방사율의 국지화된 변화를 모니터링하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 펠리클에 대한 최소 방사율 값은 0.3 으로 설정될 수 있다. 방사율(예를 들어 국지화된 방사율)이 0.3 보다 낮으면, 이것은 펠리클이 손상되었다는 것을 나타낼 수 있다. 방사율이 더 낮으면, 사용 중에 리소그래피 장치 내에서 펠리클의 온도가 국지적으로 증가하게 하고, 이것은 이제 펠리클 파손의 위험이 증가되게 한다. 그러므로 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
압력차에 기인한 펠리클 변위의 측정 - 이것은 펠리클의 일측에 가해진 압력과 다른 압력을 펠리클의 타측에 인가하는 것을 수반한다. 펠리클은 낮은 압력측으로 편향될 것이다. 편향의 정도는 펠리클의 스트레스에 따라 달라지고, 미리 결정된 임계 값을 벗어나는 편향은 펠리클 고장의 위험이 증가된다는 것을 나타낼 수 있다. 일 예에서, 2 파스칼의 압력차에 대해 500 μm의 최대 임계 편향이 설정될 수 있다. 편향이 500 μm보다 더 크면 이것은 펠리클 파손의 위험이 크다는 것을 나타내고(예를 들어 펌프다운 또는 통기 중에), 따라서 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다. 다른 예에서, 편향이 400 μm보다 적으면, 이것은 펠리클에 있는 스트레스가 원래 제작된(펠리클 프레임에 부착되지만 리소그래피 장치 내에서 사용되기 이전에) 펠리클에 있는 스트레스보다 훨씬 높다는 것을 나타낼 수 있다. 펠리클에 있는 스트레스가 크게 증가한다는 것은 리소그래피 장치에 의해 사용될 때 펠리클 파손 위험이 증가한다는 것을 의미할 수 있다. 그러므로 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
프레임 변형 측정 - 이것은 펠리클 프레임에 힘을 가해서 펠리클 프레임의 변형을 야기하고, 펠리클 프레임 변형 중에 발생하는 펠리클의 주름을 모니터링하는 것을 수반한다. 펠리클에 있는 주름의 위치는 펠리클에 있는 스트레스를 표시한다. 주름 위치의 초기 측정은 기준 측정을 제공하기 위해서 펠리클이 사용되기 전에 수행될 수 있다. 사용된 후, 기준 측정에서 발견된 것과 비교할 때 주름 위치의 변화가 있으면 펠리클의 스트레스가 변화되었다는 것을 나타낸다. 펠리클 파손의 위험이 증가하는 것과 연관된 펠리클의 스트레스의 변화가 관찰되면, 펠리클 어셈블리는 새로운 펠리클 어셈블리로 교체된다.
상세히 전술되는 바와 같이, 마스크로부터 제거된 후의 펠리클의 검사는 마스크의 검사 및/또는 세정과 병렬적으로 수행될 수 있다.
예를 들어 전술된 기법들 중 하나 이상을 사용하여 펠리클을 모니터링하면, 펠리클의 손상이 조기에 식별될 수 있고, 따라서 펠리클의 고장이 발생하기 전에 펠리클 어셈블리가 교체될 수 있다. 펠리클의 고장이 리소그래피 장치 내에서, 예를 들어 기판의 노광 중에 발생한다면, 그러면 이것은 리소그래피 장치의 골치아픈 오염을 야기할 수 있다. 이러한 이슈는, 펠리클 고장의 증가된 위험과 연관된 펠리클의 손상에 대해 모니터링하고, 이러한 손상이 발견되면 필요에 따라 펠리클을 교체함으로써 방지된다.
오염에 대한 펠리클의 검사는 펠리클 손상에 대한 검사와 동시에 수행될 수 있다.
펠리클의 손상에 대해 모니터링하는 것과 관련된 본 발명의 실시예는 본 명세서의 다른 부분에서 설명된 본 발명의 다른 실시예들과 결합될 수 있다.
마스크 어셈블리의 다양한 진보적인 양태들이 본 발명의 특정한 실시예의 콘텍스트에서 전술되고 도면에 표시된다. 다양한 방법들의 다양한 양태가 전술되었다. 기술되고 및/또는 예시된 양태들 중 임의의 것이 단일 실시예에서 결합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 일 실시예의 하나 이상의 피쳐는 다른 실시예의 하나 이상의 피쳐와 결합될 수 있다. 또한, 두 개 이상의 진보적 양태를 포함하는 일부 실시예가 설명되었지만, 오직 하나의 진보적인 양태를 포함하는 실시예들도 역시 본 발명에서 고찰된다는 것이 역시 이해될 것이다. 일반적으로, 설명된 실시예 중 임의의 것의 피쳐는 독립적으로 사용될 수 있거나 설명된 실시예의 다른 피쳐 중 임의의 것과 임의로 결합되어 사용될 수도 있다.
비록 본 명세서에서 리소그래피 장치의 맥락에서 본 발명의 실시예가 특정하게 참조되었지만, 본 발명의 실시예는 다른 장치에서도 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 마스크 검사 장치, 계측 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 마스크)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 임의의 장치의 일부가 될 수 있다. 이러한 장치는 일반적으로 리소그래피 툴이라고 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 주변(비-진공) 조건을 사용할 수 있다.
"EUV 방사선"이라는 용어는 4-20 nm의 범위 내의, 예를 들어 13-14 nm의 범위 내의 파장을 가지는 전자기 방사선을 망라하는 것을 간주될 수 있다. EUV 방사선은 10 nm 미만의, 예를 들어 4-10 nm의 범위 내의, 예컨대 6.7 nm 또는 6.8 nm의 파장을 가질 수도 있다.
본 명세서에서 IC를 제조하는 분야에 리소그래피 장치를 이용하는 것에 대해 특히 언급될 수 있지만, 본원에서 기술된 리소그래피 장치는 다른 응용예를 가질 수 있음이 이해돼야 한다. 가능한 다른 적용예는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 가이드 및 검출 패턴(guidance and detection pattern), 평판 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display), 박막 자기 헤드 등의 제조를 포함한다.
비록 본 발명의 특정한 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 위의 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 의도로 제공된다. 따라서, 다음 진술되는 청구항 및 절(clause)의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 설명된 바와 같은 본 발명에 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백해질 것이다.
1. 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 착탈식 EUV 투과 펠리클 및 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리를 수용하는 단계;
상기 마스크로부터 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 제거하는 단계;
검사 툴을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사하는 단계; 및
후속하여, 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제 1 절에 있어서,
상기 방법은,
상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크로부터 제거한 이후에, 상기 검사 툴의 검사 빔을 실질적으로 투과시키는 재료로 형성된 대체 펠리클을 홀딩하는 대체 펠리클 프레임을 상기 마스크에 부착하는 단계; 및
상기 검사 툴을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사한 이후에, 상기 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크에 부착하기 위하여, 상기 대체 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 대체 펠리클을 상기 마스크로부터 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
3. 제 1 절 또는 제 2 절에 있어서,
상기 마스크로부터 상기 펠리클 프레임을 제거하는 것은, 부착 메커니즘을 부착 피쳐로부터 결속해제하는 것을 포함하고,
상기 펠리클 프레임을 상기 마스크에 부착하는 것은, 상기 부착 메커니즘을 부착 피쳐에 결속하는 것을 포함하는, 방법.
4. 제 3 절에 있어서,
상기 부착 피쳐는 상기 마스크에 커플링되고, 상기 부착 메커니즘은 상기 펠리클 프레임에 커플링되는, 방법.
5. 제 3 절 또는 제 4 절에 있어서,
상기 부착 메커니즘을 상기 부착 피쳐로부터 결속해제함으로써 상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크로부터 제거한 이후에 상기 부착 피쳐도 상기 마스크에 커플링되어, 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사한 이후에 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클의 후속 부착을 위해 상기 부착 피쳐가 이용가능하게 하는, 방법.
6. 제 3 절 내지 제 5 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 부착 메커니즘은 돌출부를 포함하는 부착 피쳐와 결속되도록 구성되는 로킹 부재를 포함하는, 방법.
7. 제 1 절 내지 제 6 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 마스크에 후속하여 부착되는 EUV 투과 펠리클 및 펠리클 프레임은 상기 마스크로부터 제거되었던 동일한 EUV 투과 펠리클 및 펠리클 프레임인, 방법.
8. 제 1 절 내지 제 7 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 대체 펠리클은 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 비-EUV 방사선 빔을 실질적으로 투과시키는, 방법.
9. 제 8 절에 있어서,
상기 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 비-EUV 방사선 빔은 DUV 방사선 빔인, 방법.
10. 제 2 절 내지 제 7 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 대체 펠리클은 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 입자 빔을 실질적으로 투과시키는, 방법.
11. 제 10 절에 있어서,
상기 마스크 검사 툴에 의해 사용되는 입자 빔은 전자 빔인, 방법.
12. 제 2 절 내지 제 11 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 대체 펠리클은, 오직 상기 대체 펠리클을 위해서만 사용되고 상기 EUV 투과 펠리클의 부착을 위해서는 사용되지 않는 부착 메커니즘을 사용하여 상기 마스크에 부착되는, 방법.
13. 제 12 절에 있어서,
상기 대체 펠리클은, 상기 EUV 투과 펠리클의 부착 피쳐가 상기 대체 펠리클과 접촉하지 않도록 상기 마스크에 부착되는, 방법.
14. 제 1 절 내지 제 13 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 마스크는 상기 방법에 걸쳐서 청정 환경에 있는, 방법.
15. 제 1 절 내지 제 14 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 밀봉 컨테이너 내의 마스크 어셈블리를 리소그래피 장치로부터 펠리클 제거 및 부착 툴로 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
16. 제 1 절 내지 제 15 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 밀봉 컨테이너 내의 상기 마스크, 펠리클 어셈블리 또는 마스크 어셈블리 중 선택된 하나 이상을 상기 펠리클 제거 및 부착 툴로부터 마스크 검사 툴로 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
17. 제 1 절 내지 제 14 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 마스크 어셈블리가 동일한 환경에 남아 있도록, 상기 마스크 검사 툴은 상기 펠리클 제거 및 부착 툴과 통합되는, 방법.
18. 제 1 절 내지 제 17 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 상기 마스크 또는 펠리클 컨테이너를 세정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
19. 제 18 절에 있어서,
상기 부착 피쳐는 세정 도중에 상기 마스크에 커플링된 상태로 유지되는, 방법.
20. 제 18 절에 있어서,
상기 부착 피쳐는 세정 이후에 상기 마스크로부터 제거되는, 방법.
21. 제 15 절 또는 제 16 절에 있어서,
상기 밀봉 컨테이너는 상기 펠리클의 새깅을 수용하도록 구성되는 함요부를 가지는, 방법.
22. 제 21 절에 있어서,
상기 컨테이너의 함요부와 상기 마스크 어셈블리의 펠리클의 평면의 이격은 0.5 mm 내지 2 mm인, 방법.
23. 제 22 절에 있어서,
상기 컨테이너의 함요부와 상기 마스크 어셈블리의 펠리클의 평면의 이격은 0.5 mm 내지 1 mm인, 방법.
24. 마스크 및 상기 마스크에 착탈식으로 부착가능하도록 배열된 펠리클 프레임에 의해 홀딩되는 EUV 투과 펠리클을 포함하는 마스크 어셈블리를 수용하는 단계;
상기 펠리클 프레임 및 EUV 투과 펠리클을 상기 마스크로부터 제거하는 단계;
상기 마스크에 착탈식으로 부착가능하도록 배열된 대체 펠리클 프레임에 의해 홀딩되는 대체 펠리클을 상기 마스크에 부착하는 단계로서, 상기 대체 펠리클은, 검사 툴의 검사 빔을 실질적으로 투과시키는 재료로 형성되고 상기 EUV 투과 펠리클을 형성하기 위하여 사용되는 재료와 상이한 재료로 형성되는, 부착하는 단계;
상기 검사 툴 내에서 검사 빔을 사용하여 상기 마스크 상의 마스크 패턴을 검사하는 단계;
상기 대체 펠리클을 상기 마스크로부터 제거하는 단계; 및
후속하여, 상기 마스크에 펠리클 프레임에 의해 홀딩된 EUV 투과 펠리클을 부착하는 단계를 포함하는 방법.
25. 제 24 절에 있어서,
상기 대체 펠리클 프레임은, 상기 EUV 투과 펠리클 프레임과 상이한 위치에서 상기 마스크에 부착되는, 방법.
26. 마스크 어셈블리 컨테이너로서,
마스크 어셈블리가 통과하여 컨테이너 내에 배치될 수 있는 개구, 및
상기 마스크 어셈블리가 상기 컨테이너 내에 위치되는 경우 상기 개구를 밀봉하여 닫는 시일(seal)을 포함하고,
상기 컨테이너는 펠리클의 외향 새깅을 수용하도록 구성되는 바닥을 가지는, 마스크 어셈블리 컨테이너.
27. 제 26 절에 있어서,
상기 마스크 어셈블리가 밀봉 컨테이너 내에 홀딩될 때 상기 바닥은 펠리클 평면으로부터 0.5 mm 내지 1 mm 또는 그 이상 이격되는, 마스크 어셈블리 컨테이너.
28. 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 돌출부가 제공되는 마스크로서,
상기 돌출부의 하단면은 베이스의 표면에 함요부를 형성하는 립(lip)을 가지고,
상기 돌출부는 상기 함요부 내의 접착제로 상기 마스크에 부착되는, 마스크.
29. 제 28 절에 있어서,
상기 접착제의 부피는 상기 함요부의 부피보다 작은, 마스크.
30. 제 28 절 또는 제 29 절에 있어서,
상기 함요부와 마스크가 상기 접착제를 함유하는 실질적으로 밀폐된 공간을 형성하도록, 상기 접착제는 상기 마스크를 향해 상기 돌출부를 당기는, 마스크.
31. 제 28 절 또는 제 29 절에 있어서,
상기 함요부와 마스크가 접착제 탈기(outgassing)를 위해 부분적으로 개방된 공간을 형성하도록, 상기 돌출부는 상기 립 내에 개구를 포함하는, 마스크.
32. 제 28 절 내지 제 31 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 돌출부는 상기 마스크의 기판 재료에 부착되는, 마스크.
33. 펠리클 어셈블리 컨테이너로서,
펠리클 어셈블리가 통과하여 컨테이너 내에 배치될 수 있는 개구, 및
상기 펠리클 어셈블리가 상기 컨테이너 내에 위치되는 경우 상기 개구를 밀봉하여 닫는 시일을 포함하고,
상기 컨테이너는 펠리클의 외향 새깅을 수용하도록 구성되는 바닥을 가지는, 펠리클 어셈블리 컨테이너.
34. 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 적어도 3 개의 돌출부가 제공되는 마스크로서,
상기 돌출부는 상기 마스크에 착탈식으로 부착되는, 마스크.
35. 제 33 절에 있어서,
상기 돌출부는 상기 마스크의 기판 재료에 부착되는, 마스크.
36. 펠리클 어셈블리 제조 방법으로서,
기판 상에 멤브레인을 형성하고 기판 재료를 식각하여 상기 멤브레인을 노출시킴으로써 기판 둘레에 의해 지지되는 펠리클 멤브레인을 제공하는 단계;
지지 프레임을, 상기 멤브레인과 접하는 상기 기판의 부분에 부착하는 단계;
제 1 커버를 상기 기판의 일측에 그리고 제 2 커버를 기판의 반대측에 제공하고, 커버들을 함께 체결하여 펠리클 멤브레인을 포함하는 밀봉 환경을 형성하는 단계를 포함하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
37. 제 36 절에 있어서,
상기 제 1 커버는 상기 기판에 대해 체결되는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
38. 제 36 절 또는 제 37 절에 있어서,
상기 제 2 커버는 상기 기판에 대해 체결되는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
39. 제 36 절 내지 제 38 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 상기 제 1 커버와 제 2 커버를 지나서 돌출하는 상기 기판의 부분을 잘라내는 단계를 더 포함하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
40. 제 36 절 내지 제 39 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 기판은 실리콘 웨이퍼인, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
41. 제 36 절 내지 제 40 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 지지 프레임이 상기 밀봉 환경 내에 위치되도록, 상기 제 2 커버는 상기 지지 프레임을 지지하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
42. 제 36 절 내지 제 41 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 제 1 커버는 상기 펠리클 멤브레인의 새깅을 수용하도록 구성되는 함요부를 포함하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
43. 제 36 절 내지 제 42 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은 펠리클 제조 위치에서 수행되는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
44. 제 36 절 내지 제 43 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은,
펠리클 위치 툴을 상기 지지 프레임에 부착하고;
상기 제 2 커버를 상기 펠리클 어셈블리로부터 제거하며;
상기 지지 프레임을 상기 마스크에 부착하고; 그리고
상기 펠리클 위치 툴을 사용하여 상기 제 1 커버를 상기 펠리클 어셈블리로부터 제거하여, 마스크 어셈블리를 형성하는 단계를 더 포함하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
45. 제 44 절에 있어서,
상기 펠리클 위치 툴은 상기 지지 프레임 내에 제공되는 블라인드 홀 내에 수용되는 암을 포함하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
46. 제 44 절 또는 제 45 절에 있어서,
상기 방법은 마스크 숍(mask shop)에서 수행되는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
47. 제 44 절 내지 제 46 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 상기 마스크 어셈블리를 상기 컨테이너 내에 넣고 상기 컨테이너를 밀봉하는 단계를 더 포함하는, 펠리클 어셈블리 제조 방법.
48. 기판 경계부로부터 연장되는 펠리클 멤브레인, 상기 기판 경계부에 부착된 지지 프레임, 제 1 커버 및 제 2 커버를 포함하는 펠리클 어셈블리로서,
상기 제 1 커버와 제 2 커버는 상기 기판의 경계부의 서로 반대측에 제공되고, 상기 펠리클 멤브레인을 포함하는 밀봉 환경을 형성하는, 펠리클 어셈블리.
49. 제 48 절에 있어서,
상기 지지 프레임이 상기 밀봉 환경 내에 위치되도록, 상기 제 2 커버는 상기 지지 프레임을 지지하는, 펠리클 어셈블리.
50. 제 48 절 또는 제 49 절에 있어서,
상기 제 1 커버와 제 2 커버는 상기 기판 경계부에 대해 체결되는, 펠리클 어셈블리.
51. 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 돌출부가 제공되는 마스크로서,
접착제가 홈과 마스크에 의해 둘러싸인 볼륨 내의 모세관 작용에 의해 당겨지도록, 상기 돌출부의 베이스 표면은 홈을 가져서, 상기 돌출부가 접착제로 상기 마스크에 부착되고 상기 홈이 접착제 탈기를 위해 부분적으로 개방되게 하는, 마스크.
52. 마스크 어셈블리의 펠리클을 모니터링하는 방법으로서,
상기 마스크 어셈블리는 펠리클 어셈블리 및 마스크를 포함하고,
상기 방법은,
상기 펠리클의 특성을 측정하고 펠리클 파손의 위험이 증가되는 것과 연관되는 특성 변화에 대해서 모니터링하는 단계, 및
상기 변화가 관찰되면, 상기 펠리클 어셈블리를 상기 마스크로부터 제거하고, 상기 펠리클 어셈블리를 새로운 펠리클 어셈블리로 교체하는 단계를 포함하는, 펠리클 모니터링 방법.
53. 제 52 절에 있어서,
상기 펠리클의 특성은 상기 마스크 어셈블리가 리소그래피 장치 내에 인시츄로(in situ) 있는 경우 측정되는, 펠리클 모니터링 방법.
54. 제 53 절에 있어서,
상기 특성은, 상기 마스크 어셈블리의 이동을 스캐닝하는 동안의 상기 펠리클의 적외선 방출 및/또는 펠리클의 편향인, 펠리클 모니터링 방법.
55. 제 52 절 내지 제 54 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 상기 마스크 어셈블리를 마스크 어셈블리 검사 툴로 전달한 뒤 상기 마스크 어셈블리 검사 툴을 사용하여 상기 펠리클의 특성을 측정하는 단계를 포함하는, 펠리클 모니터링 방법.
56. 제 55 절에 있어서,
측정 기법: EUV 반사 측정, EUV 투과 측정, 편광 해석법(ellipsometry), 라만 분광법, X-선 반사 측정, 현미경 검사, 공진 측정, 스캐닝 열 부하 측정, 펌프다운(pumpdown) 또는 통기(venting) 도중의 펠리클 편향 중 하나 이상이 상기 펠리클의 하나 이상의 특성을 측정하기 위해서 사용되는, 펠리클 모니터링 방법.
57. 제 52 절 내지 제 56 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 상기 펠리클 어셈블리를 상기 마스크로부터 제거하고, 상기 펠리클 어셈블리를 펠리클 어셈블리 검사 툴로 전달하며, 상기 펠리클 어셈블리 검사 툴을 사용하여 상기 펠리클의 특성을 측정하는 단계를 포함하는, 펠리클 모니터링 방법.
58. 제 57 절에 있어서,
측정 기법: EUV 투과 측정(펠리클 어셈블리는 마스크로부터 제거됨), EUV 반사 측정, 복굴절 측정, 편광 해석법, 푸리에 변환 적외선 분광법, 라만 분광법, X-선 반사 측정, 현미경 검사, 공진 측정, 압력차에 기인한 펠리클 변위, 펌프다운 또는 통기 도중의 편향, 스캐닝 열 부하 측정, 프레임 변형 측정 중 하나 이상이 상기 펠리클의 하나 이상의 특성을 측정하기 위해서 사용되는, 펠리클 모니터링 방법.
Claims (8)
- 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 돌출부가 제공되는 마스크로서,
상기 돌출부의 하단면은 베이스의 표면에 함요부를 형성하는 립(lip)을 가지고,
상기 돌출부는 상기 함요부 내의 접착제로 상기 마스크에 부착되는, 마스크. - 제1항에 있어서,
상기 접착제의 부피는 상기 함요부의 부피보다 작은, 마스크. - 제1항에 있어서,
상기 함요부와 마스크가 상기 접착제를 함유하는 실질적으로 밀폐된 공간을 형성하도록, 상기 접착제는 상기 마스크를 향해 상기 돌출부를 당기는, 마스크. - 제1항에 있어서,
상기 함요부와 마스크가 접착제 탈기(outgassing)를 위해 부분적으로 개방된 공간을 형성하도록, 상기 돌출부는 상기 립 내에 개구를 포함하는, 마스크. - 제1항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 마스크의 기판 재료에 부착되는, 마스크. - 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 적어도 3 개의 돌출부가 제공되는 마스크로서,
상기 돌출부는 상기 마스크에 착탈식으로 부착되는, 마스크. - 제6항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 마스크의 기판 재료에 부착되는, 마스크. - 펠리클 프레임 부착 메커니즘을 수용하도록 구성되는 돌출부가 제공되는 마스크로서,
접착제가 홈과 마스크에 의해 둘러싸인 볼륨 내의 모세관 작용에 의해 당겨지도록, 상기 돌출부의 베이스 표면은 홈을 가짐으로써, 상기 돌출부가 접착제로 상기 마스크에 부착되고 상기 홈이 접착제 탈기를 위해 부분적으로 개방되게 하는, 마스크.
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