KR20240110860A - 리소그래피 장치를 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
펠리클 멤브레인의 투과율을 조정하는 장치가 제공되고, 상기 장치는 펠리클 멤브레인으로부터 재료를 에칭하도록 구성되는 에칭 유닛 및 제어기를 포함하며, 제어기는 펠리클 멤브레인의 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초하여 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 에칭 유닛을 제어하도록 구성된다. 또한, 펠리클 멤브레인의 투과율을 조정하는 방법, 및 펠리클 멤브레인, 펠리클 조립체, 및 이들의 사용이 제공된다.
Description
본 출원은 2021년 11월 25일에 출원된 EP 출원 21210412.9의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 리소그래피 장치를 위한 펠리클 멤브레인(pellicle membrane)의 투과율을 조정하는 장치에 관한 것으로, 전적인 것은 아니지만 특히 탄소 나노튜브 기반 펠리클 멤브레인, 펠리클 멤브레인의 투과율을 조정하는 방법, 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 펠리클 멤브레인, 리소그래피 장치를 위한 펠리클 조립체, 및 리소그래피 장치 또는 방법에서의 펠리클 멤브레인의 사용에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 적용시키도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)로부터 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로 패턴을 투영할 수 있다.
리소그래피 장치에 의해 기판 상으로 패턴을 투영하는 데 사용되는 방사선의 파장은 그 기판 상에 형성될 수 있는 피처(feature)들의 최소 크기를 결정한다. 4 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선인 EUV 방사선을 사용하는 리소그래피 장치가 종래의 리소그래피 장치(이는 예를 들어 193 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 사용할 수 있음)보다 기판 상에 더 작은 피처들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
리소그래피 장치는 패터닝 디바이스(예컨대, 마스크 또는 레티클)를 포함한다. 방사선이 패터닝 디바이스를 통해 제공되거나 반사되어 기판 상에 이미지를 형성한다. 펠리클이라고도 하는 멤브레인 조립체가 제공되어, 부유 입자들 및 다른 형태들의 오염으로부터 패터닝 디바이스를 보호할 수 있다. 패터닝 디바이스 표면의 오염은 기판의 제조 결함들을 야기할 수 있다.
또한, 펠리클은 패터닝 디바이스 이외의 광학 구성요소들을 보호하기 위해 제공될 수 있다. 또한, 펠리클은 서로 밀봉되는 리소그래피 장치의 구역들 사이에 리소그래피 방사선을 위한 통로를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 펠리클은 스펙트럼 퓨리티 필터(spectral purity filter)와 같은 필터로서, 또는 리소그래피 장치의 동적 가스 락(dynamic gas lock)의 일부로서 사용될 수 있다.
마스크 조립체가 입자 오염으로부터 패터닝 디바이스(예컨대, 마스크)를 보호하는 펠리클을 포함할 수 있다. 펠리클은 펠리클 프레임에 의해 지지되어, 펠리클 조립체를 형성할 수 있다. 펠리클은, 예를 들어 펠리클 보더 구역(pellicle border region)을 프레임에 접착하거나 달리 부착함으로써 프레임에 부착될 수 있다. 프레임은 패터닝 디바이스에 영구적으로 또는 해제가능하게 부착될 수 있다.
EUV 방사선 빔의 광학 경로 내의 펠리클의 존재로 인해, 펠리클은 높은 EUV 투과율을 가질 필요가 있다. 높은 EUV 투과율이 펠리클을 통하는 입사 방사선의 더 많은 부분을 허용한다. 게다가, 펠리클에 의해 흡수되는 EUV 방사선의 양을 줄이는 것이 펠리클의 작동 온도를 감소시킬 수 있다. 투과율은 적어도 부분적으로 펠리클의 두께에 의존하기 때문에, 리소그래피 장치 내의 때때로 해로운 환경을 견디도록 충분히 안정적으로 강한 상태를 유지하면서 가능한 한 얇은 펠리클을 제공하는 것이 바람직하다.
그러므로, 리소그래피 장치, 특히 EUV 리소그래피 장치의 가혹한 환경을 견딜 수 있는 펠리클을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 이전보다 더 높은 파워를 견딜 수 있는 펠리클을 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 펠리클 멤브레인의 작동 수명을 증가시켜, 펠리클 멤브레인이 교체되는 빈도를 줄이고, 이에 의해 리소그래피 장치의 중단 시간을 최소화하는 것이 바람직하다. 사용 시, 펠리클은 스캐너 환경(온도, 수소 플라즈마, 흡수된 에너지 광자)의 영향으로 인해 저하된다. 이러한 저하는 펠리클의 평면에서 균일하지 않고, 투과 균일성의 왜곡으로 이어져 이미징에 부정적인 영향을 미친다. 이는 투과의 (주기적인) 보정에 의해 완화될 수 있다.
본 출원은 일반적으로 리소그래피 장치, 특히 EUV 리소그래피 장치의 맥락에서 펠리클을 언급하지만, 본 발명은 펠리클 및 리소그래피 장치에만 제한되지 않으며, 본 발명의 주제는 여하한의 다른 적절한 장치 또는 상황들에서 사용될 수 있다는 것을 이해한다.
본 발명은 앞서 식별된 문제들 중 적어도 일부를 해결하려는 시도로 고안되었다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 펠리클 멤브레인의 투과율을 조정하는 장치가 제공되고, 상기 장치는 펠리클 멤브레인으로부터 재료를 에칭하도록 구성되는 에칭 유닛 및 제어기를 포함하며, 제어기는 펠리클 멤브레인의 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초하여 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 에칭 유닛을 제어하도록 구성된다. 바람직하게는, 펠리클 멤브레인은 탄소 나노튜브 기반 펠리클 멤브레인이다.
작동 시, 펠리클 멤브레인은 오염물로부터 레티클을 보호하기 위해 위치된다. EUV 방사선과 같은 전자기 방사선이 펠리클 멤브레인을 통과하고, 전자기 방사선을 패터닝하도록 레티클과 상호작용한다. 그 후, 패터닝된 전자기 방사선은 다시 펠리클 멤브레인을 통과하며, 이후 패터닝된 전자기 방사선이 사용되어 웨이퍼 상의 레지스트를 노광한다. 펠리클과 레티클 주위의 환경은 수소를 포함한다. 수소는 전자기 방사선에 의해 플라즈마로 전환될 수 있다. 펠리클 멤브레인으로부터의 재료가 수소 플라즈마에 대한 노출에 의해, 및 다른 경로들에 의해 제거될 수 있다. 펠리클 멤브레인의 환경이 멤브레인 전체에 걸쳐 균일하지 않기 때문에, 펠리클 멤브레인으로부터 재료가 제거되는 속도는 균일하지 않다. 펠리클 멤브레인은 기계적 안정성 및 광학적 안정성을 모두 필요로 한다. 탄소 나노튜브를 포함하는 펠리클 멤브레인의 기계적 안정성은 재료가 제거됨에 따라 감소하지만, 이는 비교적 느린 과정이다. 예를 들어, 탄소 나노튜브(CNT) 펠리클 멤브레인은 탄소 제거 후 96 % 내지 98 %의 단일 패스 투과 변화에 대응하는 기계적 고장의 위험이 있다. 반면에, 광학적 비-균일성이 0.2 %를 초과하는 경우, 펠리클 멤브레인은 사양을 벗어난 것으로 간주된다. 이전에는, 펠리클 멤브레인이 새로운 펠리클 멤브레인으로 교환되었을 것이다. 하지만, 이러한 교체는 시간이 걸리고, 펠리클 멤브레인을 교체하는 데 필요한 중단 시간으로 인해 장치의 스루풋이 감소된다. 본 발명은 펠리클 멤브레인의 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초하여 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 구성되는 장치를 제공한다. 마모 패턴, 즉 재료가 제거되는 펠리클 멤브레인의 영역들은 많은 인자들에 의해 영향을 받지만, 펠리클 멤브레인이 사용 중에 어떻게 마모될지를 예측하는 것이 가능하다. 그러므로, 이러한 예측된 마모 패턴에 기초하여 펠리클 멤브레인을 에칭하는 것이 가능하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 펠리클 멤브레인의 마모 패턴은 사용 주기 후에 관찰될 수 있고, 펠리클 멤브레인은 펠리클 멤브레인의 마모를 설명하기 위해 본 발명에 따른 장치에 의해 에칭될 수 있다. 이러한 방식으로, 펠리클 멤브레인을 교체할 필요 없이 펠리클 멤브레인의 광학적 비-균일성이 제어될 수 있다. 또한, 탄소 나노튜브 이외의 재료에 기초한 펠리클도 투과 비-균일성 드리프트를 겪을 수 있으며, 본 발명에 따라 보정될 수 있음을 이해할 것이다.
장치는 픽셀들의 어레이에서 펠리클 멤브레인으로부터 재료를 에칭하도록 구성될 수 있다. 레티클에서 0.3 내지 0.5의 개구수(Numerical Aperture: NA)로 통상적인 패턴으로부터 갈라지는 회절 차수들, 및 수 mm의 펠리클과 레티클 사이의 거리로 인해, 약 0.3 내지 0.5 mm보다 작은, 0.5 % 이하와 같은 펠리클 멤브레인 투과에서의 작은 비-균일성은 레티클 및 에어리얼 이미지 웨이퍼에서 평균된다. 이러한 것으로서, (상기 0.3 내지 0.5 mm보다) 더 높은 분해능에 대한 펠리클 멤브레인의 투과를 보정할 필요는 없다. 그러므로, 장치는 EUV 스캐너 환경에 의해 도입된 투과 비-균일성의 기울기에 의존하여, 적어도 0.3 내지 0.5 mm, 0.3 내지 1 mm 또는 더 조악한 분해능을 갖는 픽셀들의 어레이에서 재료를 에칭하도록 구성될 수 있다.
픽셀들은 약 0.1 mm 내지 약 1 mm, 약 0.3 mm 내지 약 1 mm, 약 0.2 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.3 mm 내지 약 0.5 mm의, 또는 0.5 mm보다 큰 에지 길이를 가질 수 있다. 이러한 것으로서, 에지 길이는 약 0.1 mm, 약 0.2 mm, 약 0.3 mm, 약 0.4 mm, 약 0.5 mm, 약 0.6 mm, 약 0.7 mm, 약 0.8 mm, 약 0.9 mm 또는 약 1.0 mm일 수 있다. 언급된 바와 같이, 비-균일성은 평균되므로, 픽셀 크기는 비-균일성이 얼마나 정확하게 제어되어야 하는지에 대한 요건에 따라 선택될 수 있다. 비-균일성에 덜 민감한 영역들에서 픽셀들은 더 클 수 있는 반면, 비-균일성에 더 민감한 영역들에서 픽셀들은 더 작을 수 있다. 일부 펠리클 영역들은 패턴이 없는 레티클 영역들을 덮을 수 있고, 따라서 투과 균일성에 대한 완화된 사양을 가질 수 있으며, 이러한 영역들은 펠리클의 픽셀화된 부분 에칭으로부터 완전히 제외될 수 있다.
장치는 리소그래피 장치 내에서 작동하도록 구성될 수 있다. 리소그래피 장치는 오염이 없는 고도로 제어된 내부 환경을 필요로 한다. 그러므로, 오염의 위험이 있으므로 회피될 수 있는 경우에 장치 안팎으로 [펠리클화(pelliclize)된 레티클을 포함한] 요소들을 이동시키지 않는 것이 바람직하다. 리소그래피 장치 내에서 작동하도록 본 발명의 장치를 구성함으로써, 추가적인 오염을 도입할 가능성이 감소된다. 장치는 스캐너에 포함될 수 있거나, 또는 스캐너로부터 분리될 수 있다.
장치는 펠리클 멤브레인이 펠리클 지지 프레임 및 레티클에 여전히 부착되어 있는 동안 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 구성될 수 있다. 펠리클 멤브레인은 추가적인 기계적 강도 및 안정성을 제공하기 위해 지지 프레임에 접착될 수 있다. 펠리클 멤브레인이 지지 프레임으로부터 분리될 때, 펠리클 멤브레인이 손상될 위험이 있을 뿐 아니라 오염 입자들이 생성될 위험이 있다. 펠리클 멤브레인의 픽셀화된 부분 에칭 기간 동안 레티클 상에 펠리클이 장착되어 있으면, 중대한 입자들로의 레티클 오염의 위험이 없다(펠리클은 이 처리 기간 동안에도 레티클을 보호함).
장치는 적어도 이러한 투과에 민감한 패턴을 포함하는 레티클 영역에 걸쳐, 약 0.2 % 이하, 약 0.15 % 이하, 약 0.1 % 이하, 약 0.05 % 이하, 또는 실질적으로 0 %의 균일성 이내로 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 구성될 수 있다.
제어기는 사용 시 마모 패턴을 보상하기 위해 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초하여 펠리클 멤브레인을 오버에칭(over-etch)하도록 구성될 수 있다. 사용 시, 펠리클 멤브레인은 상이한 속도들로 마모될 것이고, 따라서 멤브레인의 비-균일성이 변화할 것이다. 일부 영역들은 다른 영역들보다 더 높은 속도로 마모될 것이고, 따라서 이 상이한 영역들의 투과율은 시간이 지남에 따라 상이한 속도들로 변화할 것이다. 펠리클 멤브레인의 특정 영역의 에칭 또는 마모 속도는 그 중에서도 레티클 국부적 패턴 반사율, 냉각 또는 가열 이방성, 및 플라즈마 농도에 의해 영향을 받는다. 실시예들에서, 장치는 실질적으로 균일한 투과율을 갖도록 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 장치는 마모가 덜 발생하는 펠리클 멤브레인의 영역들을 오버에칭하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식에서, 사용 동안, 이러한 영역들의 투과율은 마모가 더 많이 발생하는 영역들의 투과율보다 적게 변화한다. 시간이 지남에 따라, 더 큰 마모를 겪는 영역들의 투과율이 마모가 덜 발생하는 영역들을 "따라잡을" 것이다. 계속 사용하면, 더 큰 마모를 겪는 영역들은 상이한 영역들 간의 비-균일성이 사양을 벗어나게 될 때까지 계속 마모될 것이다. 예를 들어, 장치는 마모가 덜 발생하는 영역들을 오버에칭하도록 구성되어, 이러한 영역들과 더 높은 마모 영역들 사이에, 예를 들어 0.2 %의 비-균일성이 존재하도록 할 수 있다. 시간이 지남에 따라, 비-균일성은 0 %를 향해 감소한 후, -0.2 %로 계속될 것이다(마이너스 기호는 비-균일성이 0.2 %만큼 덜 투과하는 더 높은 마모 영역들로부터 0.2 %만큼 더 투과하는 것으로 역전되었음을 나타냄). 이러한 방식으로, 펠리클 멤브레인은 실질적으로 균일한 투과율을 갖도록 에칭된 경우보다 2 배 더 오랫동안 사양 내에서 유지될 수 있다. 중요한 것은 소위 품질 영역의 투과율이고, 투과율 균일성은 멤브레인 전체가 아닌 품질 영역에 대한 균일성의 차이와 관련됨을 이해할 것이다.
에칭 유닛은 여하한의 적절한 에칭 수단을 포함할 수 있다. 에칭 유닛은 선택적인 가스 소스를 갖는 포커싱 전자 빔 에칭기(focused electron beam etcher)를 포함할 수 있다. 선택적인 가스 소스는 환원 가스, 예컨대 H2, 또는 가스 혼합물을 제공하도록 구성될 수 있다. 에칭 유닛은 전자 방출기 및/또는 H2 - 및 H- 발생기의 DC-구동 어레이를 포함할 수 있다. 에칭 유닛은 AC-파워 유전체 장벽 방전 유닛을 포함할 수 있다. 에칭 유닛은 수소 라디칼 발생기를 포함할 수 있다. 수소 라디칼 발생기는 펠리클 멤브레인에 균일한 플럭스를 제공하도록 구성될 수 있다. 에칭 유닛은 펠리클을 접지하거나 바이어싱(bias)하는 메카니즘을 포함할 수 있다.
에칭 유닛은 플라즈마를 도입하도록 구성될 수 있다. 플라즈마는 약 10 W 이하와 같은 저전력일 수 있다. 플라즈마는 멤브레인으로부터 탄소를 더 신속하게 에칭하기 위해 수소 라디칼 플럭스 및/또는 수소 이온 플럭스에 추가하여 도입될 수 있다.
가스 혼합물은 적어도 하나의 희가스(noble gas)를 포함할 수 있다. 가스 또는 가스 혼합물은 수소를 포함할 수 있다. 가스 또는 가스 혼합물의 압력은 약 100 Pa 미만, 바람직하게는 약 10 Pa 미만, 바람직하게는 약 1 Pa 미만일 수 있다. 가스 또는 가스 혼합물의 압력은 약 0.01 내지 약 1 Pa일 수 있다.
이러한 에칭 수단은 탄소에 선택적이며, 레티클을 교란시키지 않는다. 이러한 것으로서, 펠리클을 제거할 필요 없이 제자리에서 이러한 에칭 수단을 작동시키는 것이 가능하다. 이는 리소그래피 장치의 중단 시간을 감소시킨다. 또한, 이들은 에칭이 100 초 이내에 완료되게 하고, 긴 열화(thermalization)를 필요로 하지 않는다. 또한, 펠리클의 투과율을 빠르게 조정할 수 있음으로써, 이는 생산을 계속하기 위해 두 번째 레티클을 가질 필요성을 제거한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 펠리클 멤브레인의 투과율을 조정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 펠리클 멤브레인의 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초한 패턴으로 펠리클 멤브레인으로부터 재료를 에칭하는 단계를 포함한다. 마모 패턴은 스캐너/일루미네이터 설정, EUV 소스 파워, 이미지에 대한 EUV 도즈, 및 레티클 패턴 또는 평균 반사율에 의존한다. 바람직하게는, 펠리클 멤브레인은 탄소 나노튜브 기반 펠리클 멤브레인이다.
본 발명의 제 1 실시형태와 같이, 본 발명의 방법은 리소그래피 장치에서 사용 시 펠리클 멤브레인이 에칭될 방식을 고려하기 위해 펠리클 멤브레인의 선택적 에칭을 제공한다. 이전에는, 펠리클 멤브레인의 에칭이 펠리클 멤브레인의 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴과 무관하였다. 상기 방법은 펠리클 멤브레인의 마모 패턴을 결정하는 단계 및/또는 펠리클 멤브레인의 마모 패턴을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 펠리클 멤브레인의 품질 영역의 투과율이 약 0.2 % 이하, 약 0.15 % 이하, 약 0.1 % 이하, 또는 약 0.05 % 이하의 균일성 내에 있을 때까지 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.
펠리클 멤브레인의 품질 영역의 투과율을 약 0.2 % 이하로 균일하도록 에칭함으로써, 펠리클 멤브레인은 사양 내에 있을 수 있다.
상기 방법은 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴의 역인 패턴을 펠리클 멤브레인으로 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.
작동 시, 펠리클 멤브레인은 그 표면에 걸쳐 상이한 속도들로 마모되거나 에칭될 것이다. 이는 마모 패턴을 생성할 것이다. 마모 패턴은 모델링 또는 이전 관찰에 기초하여 예측될 수 있다. 마모 패턴은 주어진 시간 주기 후에 관찰될 수 있다. 시간이 지남에 따라, 마모가 가장 심한 영역들은 마모가 덜 발생하는 다른 영역들과 상이한 투과율을 가질 것이다. 이는 투과율의 차이가 사양 한계를 초과하는 펠리클 멤브레인의 비-균일성을 유도하는 지점까지 펠리클 멤브레인, 특히 품질 영역의 비-균일성을 증가시킬 것이다. 어느 경우든, 펠리클 멤브레인의 보정 에칭은 마모 패턴에 기초하여 수행되어, 이러한 비-균일성을 보정하고 펠리클 멤브레인을 다시 사양 내로 가져올 수 있다. 역 패턴을 에칭함으로써, 펠리클 멤브레인의 투과율이 보정될 수 있다.
상기 방법은 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴의 역인 패턴으로 펠리클 멤브레인을 오버에칭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
설명된 바와 같이, 사용 후, 펠리클 멤브레인의 품질 영역의 상이한 부분들의 투과율은 서로에 대해 변화되었을 것이다. 동일한 조건들 하에, 마모 패턴은 일관될 것이며, 따라서 펠리클 멤브레인의 소정 부분들을 오버에칭하는 것이 가능하다. 이러한 것으로서, 사용 시 마모가 덜 발생하는 영역들은 사용 시 마모가 더 발생하는 영역들보다 상대적으로 더 투과성이도록 에칭될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용 시, 마모가 가장 심한 영역들은 다른 영역들보다 빠르게 마모될 것이며, 따라서 마모가 심한 영역들의 투과율이 마모가 적은 영역들의 투과율을 따라잡을 것이다. 계속 작동 시, 마모가 심한 영역들은 비-균일성으로 인해 펠리클 멤브레인이 교체되거나 재단장되어야 할 때까지 더 많이 마모될 것이다. 펠리클 멤브레인의 소정 부분들을 오버에칭함으로써, 펠리클 멤브레인의 작동 수명이 효과적으로 2 배가 될 수 있다.
상기 방법은 리소그래피 장치 내에서, 선택적으로 레티클 교환 디바이스 또는 레티클 라이브러리(reticle library) 내에서 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.
리소그래피 장치들은 입자들의 형태일 수 있는 오염으로부터 가능한 한 자유로운 것이 매우 바람직하다. 이러한 것으로서, 리소그래피 장치 내에서 본 발명의 방법을 수행함으로써, 장치는 밀봉된 시스템으로 유지될 수 있고 오염물이 부주의하게 장치로 유입될 위험이 적기 때문에, 오염의 위험이 감소된다.
상기 방법은 펠리클 멤브레인이 펠리클 지지 프레임 및 레티클에 여전히 부착되어 있는 동안 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.
펠리클 멤브레인이 매우 얇기 때문에, 이들은 흔히 더 견고한 펠리클 지지 프레임에 의해 지지된다. 펠리클 멤브레인은 펠리클 지지 프레임에 접착될 수 있으며, 따라서 이들이 분리되는 경우, 펠리클 멤브레인 자체가 손상될 위험이 있을 뿐 아니라, 펠리클 멤브레인 또는 더 넓은 리소그래피 장치의 오염을 초래할 수 있는 입자 생성의 위험이 있다. 상기 방법은 일련의 픽셀들에서 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함할 수 있으며, 선택적으로 픽셀들은 약 0.1 mm 내지 약 1.0 mm, 선택적으로 약 0.2 mm 내지 약 0.7 mm, 또는 선택적으로 약 0.3 mm 내지 약 0.5 mm, 선택적으로 약 0.3 mm, 선택적으로 약 0.5 mm 내지 1 mm, 선택적으로 1 mm 이상의 에지 길이를 갖는다.
본 발명의 제 1 실시형태와 관련하여 설명된 바와 같이, 약 0.3 mm, 0.5 mm 또는 1 mm보다 작은 비-균일성들이 레티클 또는 웨이퍼에서 평균되기 때문에, 표면에 걸쳐 연속적이기보다는 일련의 픽셀들로서 부분적으로 펠리클 멤브레인을 에칭하는 것이 가능하다. 이는 에칭 공정이 다른 방식보다 더 빠르게 수행되게 한다. 소정 영역들에서 픽셀들은 더 작을 수 있고, 다른 영역들에서 사용되는 픽셀들은 더 클 수 있음을 이해할 것이다.
상기 방법은 에칭 패턴을 생성하기 위해 펠리클 멤브레인의 표면에 걸친 에칭 전자 빔의 래스터화(rasterization)를 포함할 수 있다. 에칭 패턴은 펠리클 멤브레인의 관찰 및/또는 예측된 마모 패턴을 고려할 것이다.
상기 방법은 포커싱 전자 빔 에칭기 및 선택적인 가스 소스 -선택적으로, 가스 소스는 환원 가스 또는 가스 혼합물임- 를 통해, 또는 전자 방출기 또는 H2 - 또는 H- 발생기의 DC-구동 어레이를 통해, 또는 1-차원 또는 2-차원 어레이로 배치되는 AC-파워 유전체 장벽 방전 유닛을 통해 에칭하는 단계를 포함할 수 있으며, 통상적으로 DC 또는 AC 플라즈마 에칭기들에서의 유닛들의 크기는 부분 에칭 픽셀들의 필요한 크기보다 작거나 같다.
여하한의 선택적 에칭 방법이 이용될 수 있다. 바람직하게는, 에칭 방법은 탄소를 향해 선택적이고, Ru, Ta, Cr과 같은 레티클의 재료들은 에칭하지 않는다.
에칭 단계는 100 Pa 미만, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 1 Pa의 압력의 분위기에서 이루어질 수 있다.
에칭은 환원 분위기, 선택적으로 수소 함유 분위기에서 이루어질 수 있다.
상기 방법은 플라즈마를 도입하는 단계를 포함할 수 있다. 플라즈마는 탄소 나노튜브 기반 펠리클 멤브레인을 에칭하는 능력을 갖는다. 상기 방법은, 예를 들어 수소 라디칼 발생기(고온 필라멘트)에 의해 원자 수소를 도입하는 단계를 포함할 수 있으며, 라디칼은 전자 빔에 의해 CNT의 에칭을 가속하는 능력을 갖는다.
상기 방법은 펠리클 멤브레인을 접지하거나 전기적으로 바이어싱하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 에칭 수율을 변화시키는 표면에 부딪히는 이온들 및/또는 전자들의 에너지가 제어되게 하며, 이는 또한 입사 전자 빔의 전류에 의한 펠리클(및/또는 레티클)의 원치 않는 대전을 방지하게 한다.
상기 방법은 에칭 유닛 및 펠리클 멤브레인을 서로에 대해 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 에칭 유닛은 펠리클 멤브레인의 전체를 한 번에 에칭할 수 있을 정도로 클 필요는 없으며, 따라서 유닛 및 펠리클 멤브레인은 서로에 대해 이동되어 에칭 유닛이 펠리클 멤브레인의 표면을 에칭하게 할 수 있다.
상기 방법은 에칭을 수행하기 위해 펠리클 멤브레인에 걸쳐 전자 빔을 스캐닝하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 것으로서, 에칭 유닛 및/또는 펠리클 멤브레인을 이동시키는 것에 추가적으로 또는 대안적으로, 에칭의 위치는 전자 빔을 지향시킴으로써 제어될 수 있다.
전자 빔의 전류는 약 0.01 mA 내지 약 100 mA, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 10 mA일 수 있다.
전자 빔은 200 ㎲ 미만, 바람직하게는 100 ㎲ 미만에서 약 10 % 내지 약 90 %의 변조를 가질 수 있다.
전자 빔 에너지는 약 30 eV 내지 약 3 keV, 바람직하게는 약 100 eV 내지 약 300 eV일 수 있다.
펠리클 멤브레인에서의 전자 빔 스폿 직경은 약 1 mm 이하, 바람직하게는 약 0.3 mm 이하일 수 있다. 일반적으로, 전자 빔 스폿 직경은 필요한 부분 에칭 픽셀의 크기와 같거나 더 작아야 한다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 탄소 나노튜브 기반 펠리클 멤브레인이 제공되고, 상기 펠리클 멤브레인은 사용 시 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴의 역인 에칭 패턴을 포함한다.
본 발명의 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 관련하여 설명된 바와 같이, 사용 시 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴의 역인 패턴으로 에칭되는 펠리클 멤브레인을 제공함으로써, 사양을 벗어나게 되고 교체 또는 재단장을 필요로 하기 전 펠리클의 작동 수명을 효과적으로 2 배로 늘리는 것이 가능하다.
본 발명의 제 4 실시형태에 따르면, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 펠리클 멤브레인을 포함하는 펠리클 조립체가 제공된다.
본 발명의 제 5 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치 또는 방법에서의 본 발명의 여하한의 실시형태에 따른 장치, 방법, 펠리클 멤브레인, 또는 펠리클 조립체의 사용이 제공된다.
일 실시예에 관하여 설명된 특징들은 또 다른 실시예에 관하여 설명된 여하한의 특징들과 조합될 수 있으며, 이러한 모든 조합들은 본 명세서에서 명시적으로 고려되고 개시됨을 이해할 것이다.
이제 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 레티클, 원 상태의(pristine) CNT 펠리클 및 리소그래피 장치에서 사용된 CNT 펠리클을 도시하는 도면;
도 3은 원 상태의 펠리클에 의해 보호된 레티클 및 사용된 펠리클에 의해 보호된 레티클의 프린트된 이미지의 개략적인 표현들을 도시하는 도면;
도 4는 균질화된 CNT 펠리클 투과를 유도하기 위한 마모 패턴에 상보적인 예시적인 에칭 패턴을 도시하는 도면;
도 5는 상이한 투과율의 구역들이 가장 투과성인 구역의 투과율로 에칭되는 패턴을 갖는 CNT 펠리클을 유도하기 위한 마모 패턴에 상보적인 예시적인 에칭 패턴을 도시하는 도면;
도 6은 본 발명에 따른 에칭 유닛의 일 실시예를 도시하는 도면; 및
도 7은 본 발명에 따른 에칭 유닛의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
동일한 참조 기호들이 대응하는 요소들을 전부 식별하는 도면들에 관련하여 취해질 때 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 본 발명의 특징들 및 장점들이 더 명백해질 것이다. 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 레티클, 원 상태의(pristine) CNT 펠리클 및 리소그래피 장치에서 사용된 CNT 펠리클을 도시하는 도면;
도 3은 원 상태의 펠리클에 의해 보호된 레티클 및 사용된 펠리클에 의해 보호된 레티클의 프린트된 이미지의 개략적인 표현들을 도시하는 도면;
도 4는 균질화된 CNT 펠리클 투과를 유도하기 위한 마모 패턴에 상보적인 예시적인 에칭 패턴을 도시하는 도면;
도 5는 상이한 투과율의 구역들이 가장 투과성인 구역의 투과율로 에칭되는 패턴을 갖는 CNT 펠리클을 유도하기 위한 마모 패턴에 상보적인 예시적인 에칭 패턴을 도시하는 도면;
도 6은 본 발명에 따른 에칭 유닛의 일 실시예를 도시하는 도면; 및
도 7은 본 발명에 따른 에칭 유닛의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
동일한 참조 기호들이 대응하는 요소들을 전부 식별하는 도면들에 관련하여 취해질 때 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 본 발명의 특징들 및 장점들이 더 명백해질 것이다. 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 펠리클(15)(멤브레인 조립체라고도 할 수 있음)을 포함하는 리소그래피 시스템을 나타낸다. 리소그래피 시스템은 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치(LA)를 포함한다. 방사선 소스(SO)는 극자외(EUV) 방사선 빔(B)을 발생시키도록 구성된다. 리소그래피 장치(LA)는 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(MA)(예를 들어, 마스크)를 지지하도록 구성되는 지지 구조체(MT), 투영 시스템(PS) 및 기판(W)을 지지하도록 구성되는 기판 테이블(WT)을 포함한다. 조명 시스템(IL)은 빔이 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사하기 전에 방사선 빔(B)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된다. 투영 시스템은 기판(W) 상으로 [이제 마스크(MA)에 의해 패터닝된] 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성된다. 기판(W)은 앞서 형성된 패턴들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 리소그래피 장치는 패터닝된 방사선 빔(B)을 기판(W) 상에 앞서 형성된 패턴과 정렬한다. 이 실시예에서, 펠리클(15)은 방사선의 경로에서 패터닝 디바이스(MA)를 보호하는 것으로 도시된다. 펠리클(15)은 여하한의 필요한 위치에 놓일 수 있으며, 리소그래피 장치 내의 여하한의 거울들을 보호하기 위해 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
방사선 소스(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)은 모두 외부 환경으로부터 격리될 수 있도록 구성되고 배치될 수 있다. 방사선 소스(SO)에는 대기압 아래의 압력에서의 가스(예를 들어, 수소)가 제공될 수 있다. 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에는 진공이 제공될 수 있다. 대기압 훨씬 아래의 압력에서의 소량의 가스(예를 들어, 수소)가 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에 제공될 수 있다.
도 1에 나타낸 방사선 소스(SO)는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라고 칭해질 수 있는 타입으로 이루어진다. 예를 들어, CO2 레이저일 수 있는 레이저가 레이저 빔을 통해, 연료 방출기(fuel emitter)로부터 제공되는 주석(Sn)과 같은 연료로 에너지를 축적(deposit)하도록 배치된다. 다음 설명에서는 주석이 언급되지만, 여하한의 적절한 연료가 사용될 수 있다. 연료는 예를 들어 액체 형태일 수 있고, 예를 들어 금속 또는 합금일 수 있다. 연료 방출기는 플라즈마 형성 구역을 향해 궤적을 따라, 예를 들어 액적(droplet)들의 형태로 주석을 지향시키도록 구성된 노즐(nozzle)을 포함할 수 있다. 레이저 빔은 플라즈마 형성 구역에서 주석 상에 입사한다. 주석으로의 레이저 에너지의 축적이 플라즈마 형성 구역에서 플라즈마를 생성한다. EUV 방사선을 포함한 방사선이 플라즈마의 이온들의 탈-여기(de-excitation) 및 재조합(recombination) 동안 플라즈마로부터 방출된다.
EUV 방사선은 근수직 입사 방사선 컬렉터(near normal incidence radiation collector)(때로는 더 일반적으로 수직 입사 방사선 컬렉터라고 함)에 의해 수집되고 포커싱된다. 컬렉터는 EUV 방사선(예를 들어, 13.5 nm와 같은 원하는 파장을 갖는 EUV 방사선)을 반사하도록 배치되는 다층 구조체를 가질 수 있다. 컬렉터는 2 개의 타원 초점들을 갖는 타원형 구성을 가질 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 제 1 초점이 플라즈마 형성 구역에 있을 수 있고, 제 2 초점이 중간 포커스에 있을 수 있다.
레이저는 방사선 소스(SO)로부터 분리되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 레이저 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울들 및/또는 빔 익스팬더(beam expander), 및/또는 다른 광학기를 포함한 빔 전달 시스템(도시되지 않음)의 도움으로 레이저로부터 방사선 소스(SO)로 통과될 수 있다. 레이저 및 방사선 소스(SO)는 함께 방사선 시스템인 것으로 간주될 수 있다.
컬렉터에 의해 반사되는 방사선이 방사선 빔(B)을 형성한다. 방사선 빔(B)은 플라즈마 형성 구역의 이미지를 형성하도록 일 지점에 포커싱되고, 이는 조명 시스템(IL)에 대한 가상 방사선 소스로서 작용한다. 방사선 빔(B)이 포커싱되는 지점은 중간 포커스라고 칭해질 수 있다. 방사선 소스(SO)는 중간 포커스가 방사선 소스의 포위 구조체(enclosing structure) 내의 개구부(opening)에 또는 그 근처에 위치되도록 배치된다.
방사선 빔(B)은 방사선 소스(SO)로부터, 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(IL)으로 통과한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 거울 디바이스(facetted field mirror device: 10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(facetted pupil mirror device: 11)를 포함할 수 있다. 패싯 필드 거울 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(11)는 함께 방사선 빔(B)에 원하는 단면 형상 및 원하는 각도 분포를 제공한다. 방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)으로부터 통과하고, 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사한다. 패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔(B)을 반사하고 패터닝한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 거울 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(11) 대신에, 또는 이에 추가하여 다른 거울들 또는 디바이스들을 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)로부터의 반사 후, 패터닝된 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)에 들어간다. 투영 시스템은 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 방사선 빔(B)을 투영하도록 구성되는 복수의 거울들(13, 14)을 포함한다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔에 감소 인자(reduction factor)를 적용하여, 패터닝 디바이스(MA) 상의 대응하는 피처들보다 작은 피처들을 갖는 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 4의 감소 인자가 적용될 수 있다. 투영 시스템(PS)은 도 1에서 2 개의 거울들(13, 14)을 갖지만, 투영 시스템은 여하한 수의 거울들(예를 들어, 6 개의 거울들)을 포함할 수 있다.
도 1에 나타낸 방사선 소스(SO)는 예시되지 않은 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 필터(spectral filter)가 방사선 소스 내에 제공될 수 있다. 스펙트럼 필터는 EUV 방사선에 대해 실질적으로 투과성이지만, 적외 방사선과 같은 방사선의 다른 파장들에 대해서는 실질적으로 차단성일 수 있다.
일 실시예에서, 멤브레인 조립체(15)는 EUV 리소그래피용 패터닝 디바이스(MA)를 위한 펠리클이다. 본 발명의 멤브레인 조립체(15)는 동적 가스 락 또는 펠리클 또는 또 다른 목적으로 사용될 수 있다. 최대화된 EUV 투과 및 최소화된 이미징 성능에 대한 영향을 보장하기 위해, 멤브레인은 보더에서만 지지되는 것이 바람직하다.
패터닝 디바이스(MA)가 보호되지 않은 상태로 남겨지는 경우, 오염으로 인해 패터닝 디바이스(MA)가 세정되거나 폐기되어야 할 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)를 세정하는 것은 귀중한 제조 시간을 중단시키고, 패터닝 디바이스(MA)를 폐기하는 것은 비용이 많이 든다. 패터닝 디바이스(MA)를 교체하는 것도 귀중한 제조 시간을 중단시킨다.
도 2는 레티클(100), 원 상태의 CNT 펠리클(200), 및 리소그래피 장치에서 사용된 CNT 펠리클(300)을 도시한다. 레티클(100)은 블랭크(blank: 120) 상의 흡수재(110)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 레티클(100)은 상이한 평균 반사율들을 갖는 패터닝된 구역들(101, 102, 103)을 포함한다. 원 상태의 CNT 펠리클(200)은 균일한 CNT 메시(mesh: 220), 및 보더 또는 프레임(210)을 포함한다. 사용된 CNT 펠리클(300)은 웨이퍼들을 노광할 때 사용되었으므로, EUV 방사선에 더 투명해졌다. 패터닝된 구역들(101, 102, 103) 위의 구역들(321, 322, 323)은 EUV 플라즈마 에칭으로 인해 훨씬 더 많은 탄소를 손실하고, 아래놓인 패터닝된 구역들(101, 102, 103)의 증가된 반사율 및 이에 따른 더 많은 투과율이 얻어진다. 이러한 것으로서, 사용 시 시간이 지남에 따라, 한때 균일한 투과율을 가졌던 원 상태의 펠리클은 균일하지 않게 되고, 결국 이는 펠리클 멤브레인이 사양을 벗어나게 할 것이다. 펠리클 멤브레인이 사양을 벗어나기 전에 개선 조치가 취해지며, 따라서 펠리클 멤브레인은 사양을 벗어나기 전 적절한 기간에 교체 및/또는 재단장될 것임을 이해할 것이다.
도 3은 원 상태의 펠리클에 의해 보호되는 레티클(410)의 프린트된 이미지 및 사용된 펠리클에 의해 보호되는 레티클(420)의 프린트된 이미지의 개략적인 표현들을 도시한다. 원 상태의 펠리클이 사용되는 경우, 구역들(411, 412, 413)은 사양 내에 있는 임계 치수로 프린트된다. 파선으로 도시된 바와 같이, 사용된 펠리클에 의해 보호되는 레티클(420)에 의해 생성된 이미지는 구역들 중 적어도 일부 421, 422에 대해서는 최적이 아닌 성능 및 보정가능하지 않은 도즈를 제공하고, 하나의 구역 423에 대해서만 최적이므로, 구역 423만이 설계 임계 치수로 프린트된다. 구역들 421, 422는 사양을 벗어난 임계 치수를 가지며, 이는 투과율 델타에 비례한다.
도 4는 균질화된 CNT 펠리클 투과를 유도하기 위한 마모 패턴에 상보적인 예시적인 에칭 패턴을 도시한다. 펠리클(300)의 묘사는 상이한 투과율들을 갖도록 마모된 구역들(321, 322, 323)을 포함하는 펠리클의 마모 패턴을 나타낸다. 패턴(350)은 펠리클(300)의 마모 패턴의 역인 에칭 프로파일이며, CNT 펠리클의 투과율이 균질화되어 균일한 투과율(364)을 갖는 CNT 펠리클 멤브레인(360)을 제공할 수 있도록 구성된다. 이러한 것으로서, 에칭 패턴은 펠리클 멤브레인의 관찰 또는 예측된 마모 패턴에 기초하여 결정된다.
도 5는 관찰 또는 예측된 마모 패턴에 상보적인 대안적인 에칭 패턴을 도시한다. 도 4에 도시된 것과는 달리, 마모 패턴은 펠리클(323) 상의 가장 투명한 패치의 레벨로, 패터닝된 구역들에 대해서만 CNT 펠리클 투과율을 균질화하도록 구성된다. 이러한 것으로서, 펠리클이 처리된 후, 패터닝된 레티클 구역들은 균질한 투과(381, 382, 383)를 제공한다. 이러한 것으로서, 구역 373이 가장 투과성이 높기 때문에, 다른 패터닝된 구역들 371, 372는 구역 373과 동일한 투과율을 갖도록 에칭될 수 있다. 구역들(371, 372, 373)의 크기, 형상, 개수 및 위치는 예시적이며, 보호되고 있는 특정 레티클에 따라 변경될 것임을 이해할 것이다.
도 6은 CNT 펠리클 멤브레인들을 에칭하는 데 사용될 수 있는 에칭 유닛의 일 실시예를 도시한다. 상기 유닛은 저압 가스 또는 가스 혼합물, 예컨대 수소를 함유하는 제어 환경(500)을 포함한다. 가스 혼합물은 산소, 수소, 물, 과산화수소, 또는 수소, 산소, 질소 및 탄소 중 1 이상을 포함하는 다른 분자 가스들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 가스 혼합물은 희가스를 포함할 수 있다. 제어 환경(500)은 리소그래피 장치 내에 위치될 수 있다. 제어 환경(500)은 펠리클화된 레티클(522, 521, 520) 및 스테이지(511)에 매달려 있는 포커싱 전자 빔(512)의 소스(510)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 환경(500)에는 전자 빔(512)의 프로그레시브 스캔(progressive scan)을 가능하게 하는 전극들의 시스템이 제공된다. 펠리클(520)은 접지될 수 있다(540). 선택적으로, 수소 라디칼 발생기 또는 플라즈마 소스(530)가 펠리클에 균질한 플럭스로 이온 및/또는 라디칼(531)을 제공한다. 전자 빔에 의한 CNT 펠리클의 에칭 속도는 수소 라디칼 또는 수소 이온의 존재 시 증가된다. 상기 장치는 사전설정된 패턴에 따라 CNT 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 에칭 유닛을 제어하도록 구성되는 제어기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 그러므로, 이 에칭 유닛은 에칭 픽셀들의 형태와 같이 펠리클의 미리 정의된 위치들에 일정한 에너지로 미리 정의된 전하 밀도를 전달하도록 구성될 수 있다. 제거되는 탄소의 양은 전하 밀도의 함수이다.
도 7은 CNT 펠리클 멤브레인들을 에칭하는 데 사용될 수 있는 에칭 유닛의 또 다른 실시예를 도시한다. 상기 유닛은 저압 가스, 예컨대 수소를 함유하는 제어 환경(600)을 포함한다. 제어 환경(600)은 펠리클화된 레티클(640, 630)을 포함한다. 개별적으로 제어되는 고전압(HV) 전극들(610, 611)의 시스템(602)이 펠리클 위에 제공된다. 전극들은 펠리클의 표면으로부터 약 0.3 내지 3 mm만큼 분리될 수 있다. 각각의 HV 전극은 유전체 재료로 부분적으로 또는 완전히 감싸여, HV 전극들이 전기장 집중기로서 작용하는 펠리클을 가리키는 뾰족한 노출된 특징부들을 갖도록 할 수 있다. 전극들은 접지된 공통 평면(612) 상에 제공될 수 있다. 제어기(601)가 제공되고, 결과적인 에칭이 EUV 유도 에칭과 상보적이도록 각각의 개별 전극에 대한 전류, 전압, ON 시간 또는 듀티 사이클을 제어하도록 구성될 수 있다. 이는 전체 펠리클에, 또는 레티클의 반사 구역들 위의 구역들에만 적용될 수 있다. 전극들은 약 0.3 mm 내지 약 3 mm만큼 분리될 수 있다. 전극들은 약 10 V 내지 약 1 kV의 전압에서 작동할 수 있다. 가스 압력은 약 0.01 내지 약 100 Pa일 수 있다. 펠리클은 접지될 수 있다(540, 620).
이러한 것으로서, 본 발명은 (비-균일한) EUV 플라즈마 환경에 의해 야기되는 CNT 펠리클 투과 비-균일성의 피드백 또는 피드포워드 보정을 제공한다. 본 발명의 일반적인 이점은 펠리클화된 레티클에 대해 이러한 보정을 제공할 가능성이며, 이는 이러한 처리 동안 레티클에 오염물이 침착되지 않을 것을 보장하고, 주어진 펠리클의 유용한 수명을 연장시킨다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해할 것이다.
앞선 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있음을 분명히 알 것이다.
Claims (29)
- 펠리클 멤브레인(pellicle membrane)의 투과율을 조정하는 장치로서,
상기 장치는 상기 펠리클 멤브레인으로부터 재료를 에칭하도록 구성되는 에칭 유닛 및 제어기를 포함하며,
상기 제어기는 상기 펠리클 멤브레인의 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초하여 상기 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 상기 에칭 유닛을 제어하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 장치는 픽셀들의 어레이에서 상기 펠리클 멤브레인으로부터 재료를 에칭하도록 구성되는, 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 픽셀들은 약 0.1 mm 내지 약 1.0 mm, 선택적으로 약 0.2 mm 내지 약 0.7 mm, 또는 선택적으로 약 0.3 mm 내지 약 0.5 mm, 선택적으로 약 0.3 mm, 선택적으로 약 0.5 mm 내지 1 mm, 선택적으로 1 mm 이상의 에지 길이를 갖는, 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 리소그래피 장치 내에서 작동하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 상기 펠리클 멤브레인이 펠리클 지지 프레임 및 레티클에 여전히 부착되어 있는 동안 상기 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 약 0.2 % 이하, 약 0.15 % 이하, 약 0.1 % 이하, 또는 약 0.05 % 이하, 또는 실질적으로 0 %의 균일성 이내로 상기 펠리클 멤브레인을 에칭하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는 사용 시 상기 마모 패턴을 보상하기 위해 상기 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초하여 상기 펠리클 멤브레인을 오버에칭(over-etch)하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에칭 유닛은 포커싱 전자 빔(focused electron beam) 및 선택적인 가스 소스를 포함하고, 선택적으로 상기 가스 소스는 환원 가스, 예컨대 H2, 또는 가스 혼합물이거나, 또는 전자 방출기들 및/또는 H2 - 및 H- 발생기들의 DC-구동 어레이를 포함하거나, 또는 AC-파워 유전체 장벽 방전 어레이를 포함하거나, 및/또는 수소 라디칼 발생기를 포함하는, 장치. - 펠리클 멤브레인의 투과율을 조정하는 방법으로서,
상기 펠리클 멤브레인의 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴에 기초한 패턴으로 상기 펠리클 멤브레인으로부터 재료를 에칭하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 방법은 상기 펠리클 멤브레인의 품질 영역의 투과율이 약 0.2 % 이하, 약 0.15 % 이하, 약 0.1 % 이하, 또는 약 0.05 % 이하의 균일성 내에 있을 때까지 상기 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 방법은 상기 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴의 역(inverse)인 패턴을 상기 펠리클 멤브레인으로 에칭하는 단계를 포함하고, 선택적으로 상기 방법은 상기 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴의 역인 패턴으로 상기 펠리클 멤브레인을 오버에칭하는 단계를 더 포함하며, 선택적으로 이미징을 위해 중대한 영역들에 대해서만 상기 펠리클에 부분 에칭 패턴이 부과되는, 방법. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 리소그래피 장치 내에서, 선택적으로 레티클 교환 디바이스 또는 레티클 라이브러리(reticle library) 내에서 상기 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 상기 펠리클 멤브레인이 펠리클 지지 프레임 및 레티클에 여전히 부착되어 있는 동안 상기 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 일련의 픽셀들에서 상기 펠리클 멤브레인을 에칭하는 단계를 포함하고, 선택적으로 상기 픽셀들은 약 0.1 mm 내지 약 1.0 mm, 선택적으로 약 0.2 mm 내지 약 0.7 mm, 또는 선택적으로 약 0.3 mm 내지 약 0.5 mm, 선택적으로 약 0.3 mm, 선택적으로 약 0.5 mm 내지 1 mm, 선택적으로 1 mm 이상의 에지 길이를 갖는, 방법. - 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 에칭 패턴을 생성하기 위해 상기 펠리클 멤브레인의 표면에 대한 전자 빔의 래스터화(rasterization)를 포함하는, 방법. - 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 포커싱 전자 빔 및 선택적인 가스 소스를 통해 -선택적으로, 상기 가스 소스는 환원 가스 또는 가스 혼합물임- , 또는 전자 방출기들 또는 H2 - 및 H- 발생기들의 DC-구동 어레이를 통해, 또는 AC-파워 유전체 장벽 방전 유닛 어레이를 통해 에칭하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에칭하는 단계는 100 Pa 미만, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 1 Pa의 압력의 분위기에서 이루어지는, 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 에칭하는 단계는 환원 분위기, 선택적으로 수소 함유 분위기에서 이루어지는, 방법. - 제 9 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 플라즈마를 도입하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 9 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 상기 펠리클 멤브레인을 접지하거나 전기적으로 바이어싱(bias)하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 9 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 에칭 유닛 및 상기 펠리클 멤브레인을 서로에 대해 이동시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 9 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 에칭을 수행하기 위해 상기 펠리클 멤브레인에 걸쳐 전자 빔을 스캐닝하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 전자 빔의 전류는 약 0.01 mA 내지 약 100 mA, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 10 mA인, 방법. - 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
상기 전자 빔은 200 ㎲ 미만, 바람직하게는 100 ㎲ 미만에서 약 10 % 내지 약 90 %의 변조를 갖는, 방법. - 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
전자 빔 에너지는 약 30 eV 내지 약 3 keV, 바람직하게는 약 100 eV 내지 약 300 eV인, 방법. - 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
빔 스폿 크기는 약 1 mm 미만, 바람직하게는 약 0.3 mm 미만인, 방법. - 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 탄소 나노튜브 기반 펠리클 멤브레인으로서,
사용 시 예측 및/또는 관찰된 마모 패턴의 역인 에칭 패턴을 포함하는, 펠리클 멤브레인. - 제 27 항에 따른 펠리클 멤브레인을 포함하는 펠리클 조립체로서,
선택적으로, 상기 펠리클 멤브레인은 지지 프레임과 맞물리는, 펠리클 조립체. - 리소그래피 장치 또는 방법에서의, 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 장치, 방법, 펠리클 멤브레인, 또는 펠리클 조립체의 사용.
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