WO2016043301A1 - ペリクル、ペリクルの製造方法及びペリクルを用いた露光方法 - Google Patents
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Abstract
Description
式(1)中、Iは透過光強度、I0は入射光強度を示す。透過光強度I及び入射光強度I0、ペリクル膜の厚みd、密度ρ、及びペリクル膜の質量吸収係数μには、以下の式(2)で表される関係が成り立つ。
図1は、本発明の一実施形態に係るペリクル100の模式図(斜視図)ある。図2は、ペリクル100の図1の線分AA’における断面図である。図2(a)はペリクル100の図1の線分AA’における断面図であり、図2(b)は図2(a)の一部拡大図である。ペリクル100は、ペリクル膜101を配置した第1の枠体111と、第1の枠体111を支持する第2の枠体113と、を備える。また、ペリクル100は、ペリクル膜101と第1の枠体111とを貫通する貫通孔121と、ペリクル膜101上に配置され、貫通孔121を覆うフィルタ131と、を備える(図2(a))。フィルタ131は、第1の枠体111上のペリクル膜101の領域に接着層137を介して配置される(図2(b))。なお、図2は、第1の枠体111のペリクル膜101が配置された面とは反対側の面に第2の枠体113を備えているが、第1の枠体111の側面側に第2の枠体113を備えてもよい。
本実施形態に係るペリクル100は、例えば、図3及び図4を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図3及び図4は、ペリクル100の製造工程を示す図である。
基板105を準備し、基板105上にペリクル膜101を形成する(図3(a))。基板105には、上述したように、例えば、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
フィルタ131は、上述した特性を有するフィルタが好ましく、ペリクル膜101への接着性を確保するとともに、ペリクル100の開口率を確保する観点から、幅を1mm以上4mm以下とすることが好ましい。フィルタ131を接着するタイミングは特に制限はなく、第2の枠体に固定した後で貼り付けてもよい。
実施形態1のペリクル100においては、貫通孔121が第2の枠体113よりも内側に配置されていたため、第1の枠体111の幅を第2の枠体113の幅より広くする必要がある。上述したように、ペリクルをフォトマスクに設置したときに、第1の枠体の幅はペリクルの開口率に影響する。本実施形態においては、第1の枠体の幅を狭くしつつ、貫通孔を配置する例について説明する。
本実施形態に係るペリクル200は、例えば、図6及び図7を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図6及び図7は、ペリクル200の製造工程を示す図である。
基板205を準備し、基板205上にペリクル膜201を形成する(図6(a))。基板205には、上述したように、例えば、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
実施形態2の変形例として、実施形態3のペリクル300について説明する。図8は、本発明の一実施形態に係るペリクル300の図1の線分AA’における断面図である。実施形態3のペリクル300は、第1の枠体311の溝部325をペリクル膜301に接する位置までエッチングし、貫通孔321と同程度の高さの孔323を形成する点で、実施形態2のペリクル200と異なる。その他の構成については、ペリクル200と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施形態に係るペリクル300は、例えば、図9を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図9は、ペリクル300の製造工程を示す図である。基板305を準備し、基板305上にペリクル膜301を形成する(図9(a))。基板305は、上述した基板205と同様の部材を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
実施形態2のペリクル200の別の変形例について説明する。図10は、本発明の一実施形態に係るペリクル400の図1の線分AA’における断面図である。実施形態4のペリクル400は、第1の枠体411と第2の枠体413との間に設ける接着層441を部分的な塗布により形成することにより、貫通孔421に接続し、ペリクル400の内側に開口した孔423を形成する点で、実施形態2のペリクル200と異なる。その他の構成については、ペリクル200と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施形態に係るペリクル400は、例えば、図11を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図11は、ペリクル400の製造工程を示す図である。基板405を準備し、基板405上にペリクル膜401を形成する(図11(a))。基板405は、上述した基板205と同様の部材を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
実施形態1及び実施形態2においては、ペリクル膜と第1の枠体とを貫通する貫通孔を覆うため、フィルタをペリクル膜の上面に配置した。しかし、上述したように、フォトマスクにペリクルを装着するための空間が2.5mmの高さしか存在していない。本実施形態においては、ペリクル膜に隣接して、第1の枠体上にフィルタを配置することにより、ペリクルの高さを低くする例について説明する。
本実施形態に係るペリクル500は、例えば、図14を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図14は、ペリクル500の製造工程を示す図である。基板505を準備し、基板505上にペリクル膜501を形成する(図14(a))。基板505には、上述したように、例えば、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板等を用いることができる。これらに限定されるものではないが、基板としては、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板が好ましく、シリコン基板がより好ましい。
実施形態5の変形例として、実施形態6のペリクル600について説明する。図15は、本発明の一実施形態に係るペリクル600の図1の線分AA’における断面図である。実施形態6のペリクル600は、第1の枠体611の溝部625をペリクル膜601に接する位置までエッチングし、貫通孔621と同程度の高さの孔623を形成する点で、実施形態5のペリクル500と異なる。その他の構成については、ペリクル500と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施形態に係るペリクル600は、例えば、図16を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図16は、ペリクル600の製造工程を示す図である。基板605を準備し、基板605上にペリクル膜601を形成する(図16(a))。基板605は、上述した基板505と同様の部材を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
実施形態2~6のペリクルにおいては、貫通孔に接続する溝部を第1の枠体に形成して孔を形成した。本実施形態においては、第2の枠体に貫通孔に接続する孔を形成する例について説明する。
本実施形態に係るペリクル700は、例えば、図18及び図19を参照し、以下のように製造することができる。なお、以下の製造工程は一例であって、必要に応じて製造工程の順序を変更することもできる。図18及び図19は、ペリクル700の製造工程を示す図である。基板705を準備し、基板705上にペリクル膜701を形成する(図18(a))。基板705には、上述したように、例えば、シリコン基板、サファイア基板、炭化ケイ素基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
実施形態7の変形例として、ペリクル800を示す。図20は、本発明の一実施形態に係るペリクル800の図1の線分AA’における断面図である。ペリクル800は、ペリクル膜801を配置した第1の枠体811と、第1の枠体811を支持する第2の枠体813と、を備える。また、ペリクル800は、ペリクル膜801と第1の枠体811とを貫通する貫通孔821と、ペリクル膜801上に配置され、貫通孔821を覆うフィルタ831と、を備える。
ペリクル800の製造方法の製造方法は、第2の枠体813に溝部825を形成する点において、ペリクル700の製造方法とは異なる。本実施形態においては、第2の枠体813の第1の枠体811と対向する面に、貫通孔821に接続する溝部825を形成し、接着層841を介して第1の枠体811を第2の枠体813に固定して、貫通孔821に接続し、且つ、第2の枠体813の内側の面に開口を有する孔823を形成する。その他の製造工程は、ペリクル700と同様であるため、詳細な説明は省略する。
実施形態5で説明したペリクル膜501に隣接して、第1の枠体511上にフィルタ531を配置する構成と、実施形態7の孔727を備えた第2の枠体713を組合せた例について説明する。
ペリクル900の製造方法の製造方法は、第1の枠体911の第2の枠体913と対向する面に、貫通孔921を形成する工程までが実施形態5と同様であるため、詳細な説明は省略する。第1の枠体911に貫通孔921と接続する溝部を形成しない点で、実施形態5と異なる。また、第2の枠体913の第1の枠体911と対向する面に第1の開口923を形成し、第2の枠体913の内側の面に第2の開口925を形成し、第2の枠体913の内部に2つの開口を接続する孔927を形成し、第1の開口923を貫通孔921に接続する。その他の製造工程は、ペリクル700と同様であるため、詳細な説明は省略する。
実施形態5で説明したペリクル膜501に隣接して、第1の枠体511上にフィルタ531を配置する構成と、実施形態8の孔823を備えた第2の枠体813を組合せた例について説明する。
ペリクル1000の製造方法の製造方法は、第1の枠体1011の第2の枠体1013と対向する面に、貫通孔1021を形成する工程までが実施形態5と同様であるため、詳細な説明は省略する。第1の枠体1011に貫通孔1021と接続する溝部を形成しない点で、実施形態5と異なる。また、第2の枠体1013の第1の枠体1011と対向する面に、貫通孔1021に接続する溝部1025を形成し、接着層1041を介して第1の枠体1011を第2の枠体1013に固定して、貫通孔1021に接続し、且つ、第2の枠体1013の内側の面に開口を有する孔1023を形成する。その他の製造工程は、ペリクル800と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施形態のペリクル1100の製造方法の基本的な工程は、実施形態1と同様である。実施形態1と同様に、第1の枠体1111を形成する。
本実施形態のフォトマスクへのペリクルの配置方法は、本実施形態のペリクル1100であって第2の枠体1113の少なくともペリクル膜1101を配置した第1の枠体1111を支持する面とは反対側の面に溝1116が設けられているペリクルと、フォトマスクと、を第2の枠体1113の溝1116が設けられている面とフォトマスクとが対向するように配置する配置工程と、貫通孔1116A及び1116Bを通じて溝1116の内部を減圧することにより、ペリクル1100とフォトマスクとを固定する固定工程と、を有する。
上述したフォトマスクへのペリクルの配置方法では、第1の枠体1111と第2の枠体1113を接着してペリクル1100を形成した後に、フォトマスク6500に配置した。しかし、本発明に係るフォトマスクへのペリクルの配置方法は、これに限定されるものではなく、順序を入れ替えることも可能である。一例として、第2の枠体をフォトマスクに配置した後に、第2の枠体に第1の枠体を接着してペリクルを完成させる例について説明する。
上述した実施形態に係るペリクルを用いて、極端紫外光リソグラフィによる微細加工を実現することができる。本発明に係るペリクルをフォトマスクのレチクル面に配置し、フォトマスクを露光装置の所定の位置に配置して、レチクル面から3mm以下の距離を有する空隙にペリクルを収容し、真空下で、ペリクルを配置したフォトマスクに5nm以上30nm以下の光を照射し、ペリクルを配置したフォトマスクのレチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射することにより、レジストにパターンを露光することができる。
200:ペリクル、201:ペリクル膜、205:基板、211:第1の枠体、213:第2の枠体、221:貫通孔、223:孔、225:溝部、231:フィルタ、243:接着層、251:ライナー、
300:ペリクル、301:ペリクル膜、305:基板、311:第1の枠体、313:第2の枠体、321:貫通孔、331:フィルタ、341:接着層、343:接着層、351:ライナー、
400:ペリクル、401:ペリクル膜、405:基板、411:第1の枠体、413:第2の枠体、421:貫通孔、431:フィルタ、441:接着層、443:接着層、451:ライナー、
500:ペリクル、501:ペリクル膜、505:基板、511:第1の枠体、513:第2の枠体、521:貫通孔、523:孔、525:溝部、531:フィルタ、543:接着層、551:ライナー、
600:ペリクル、601:ペリクル膜、605:基板、611:第1の枠体、613:第2の枠体、621:貫通孔、623:第1の開口、625:第2の開口、627:孔、631:フィルタ、643:接着層、651:ライナー、
700:ペリクル、701:ペリクル膜、705:基板、711:第1の枠体、713:第2の枠体、721:貫通孔、723:第1の開口、725:第2の開口、727:孔、731:フィルタ、743:接着層、751:ライナー、
800:ペリクル、801:ペリクル膜、805:基板、811:第1の枠体、813:第2の枠体、821:貫通孔、823:孔、831:フィルタ、841:接着層、843:接着層、851:ライナー、
900:ペリクル、901:ペリクル膜、911:第1の枠体、913:第2の枠体、921:貫通孔、923:孔、931:フィルタ、941:接着層、943:接着層、951:ライナー、
1000:ペリクル、1001:ペリクル膜、1011:第1の枠体、1013:第2の枠体、1021:貫通孔、1023:孔、1031:フィルタ、1041:接着層、1043:接着層、1051:ライナー、
1100:ペリクル、1101:ペリクル膜、1111:第1の枠体、1113:第2の枠体、1121:貫通孔、1131:フィルタ、1141:接着層、1143:接着層、1151:ライナー、
5000:ペリクル製造装置、5100:真空チャンバー、5200:載置台、5110:供給管、5120A:排出管、5120B:排出管、
6000:フォトマスク製造装置、6100:真空チャンバー、6110:供給管、6120A:排出管、6120B:排出管、6500:フォトマスク、
7000:フォトマスク製造装置、7100:真空チャンバー、7110:供給管、7120A:排出管、7120B:排出管、7220A:排出管、7220B:排出管、7500:フォトマスク、
1800:ペリクル、1801:ペリクル膜、1811:第1の枠体、1813:第2の枠体、1821:貫通孔、1831:フィルタ、1841:接着層、1843:接着層、1851:ライナー、1890:隙間、1900:ペリクル、1901:ペリクル膜、1911:第1の枠体、1913:第2の枠体、1921:貫通孔、1919:接着層、1943:接着層、1951:ライナー、1990:隙間
Claims (19)
- ペリクル膜を配置した第1の枠体と、
前記第1の枠体を支持する第2の枠体と、
前記第1の枠体を貫通する貫通孔と、
前記第1の枠体の前記ペリクル膜が配置された面側で前記貫通孔を覆うフィルタと、を備えることを特徴とするペリクル。 - 前記貫通孔は、前記ペリクル膜を貫通し、
前記フィルタは、前記ペリクル膜上に配置さることを特徴とする請求項1に記載のペリクル。 - 前記フィルタが前記ペリクル膜に隣接して、前記第1の枠体上に配置されることを特徴とする請求項1に記載のペリクル。
- 前記フィルタの上面が前記ペリクル膜と同一面になるように、前記フィルタが前記第1の枠体上に配置されることを特徴とする請求項3に記載のペリクル。
- 前記第1の枠体は、前記第2の枠体と対向する面に、前記貫通孔に接続する溝部を有し、
前記溝部は、前記第2の枠体との結合により、前記貫通孔に接続する孔を形成し、
前記孔は、前記第1の枠体の内側の面に開口を有することを特徴とする請求項1に記載のペリクル。 - 前記第2の枠体は、前記第1の枠体と対向する面に配置した第1の開口と、前記第2の枠体の内側の面に配置した第2の開口とを有し、
2つの前記開口は、前記第2の枠体の内部に配置された孔で接続され、
前記第1の開口が前記貫通孔に接続することを特徴とする請求項1に記載のペリクル。 - 前記第2の枠体は、前記第1の枠体と対向する面に、前記貫通孔に接続する溝部を有し、
前記溝部は、前記第1の枠体との結合により、前記貫通孔に接続する孔を形成し、
前記孔は、前記第2の枠体の内側の面に開口を有することを特徴とする請求項1に記載のペリクル。 - 前記ペリクル膜は13.5nmの波長の光に90.0%以上の透過率を有し、膜厚が20nm以上50nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のペリクル。
- 高さが2mm以下であることを特徴とする請求項1に記載のペリクル。
- 基板上にペリクル膜を形成し、
所定の位置の前記ペリクル膜を除去して前記基板を露出させ、
前記基板の一部を除去して、前記ペリクル膜を露出させて第1の枠体を形成し、前記所定の位置に前記第1の枠体を貫通する貫通孔を形成し、
前記第1の枠体の前記ペリクル膜が配置された面側に、前記貫通孔を覆うフィルタを配置し、
前記第1の枠体側の前記貫通孔が開口するように、接着層を介して前記第1の枠体を第2の枠体に固定することを特徴とするペリクルの製造方法。 - 前記貫通孔は、前記所定の位置に前記ペリクル膜を貫通して形成し、
前記ペリクル膜上に、前記貫通孔を覆うフィルタを配置することを特徴とする請求項10に記載のペリクルの製造方法。 - 前記ペリクル膜に隣接して、前記第1の枠体上に前記フィルタを配置することを特徴とする請求項10に記載のペリクルの製造方法。
- 前記フィルタの上面が前記ペリクル膜と同一面になるように、前記第1の枠体上に前記フィルタを配置することを特徴とする請求項12に記載のペリクルの製造方法。
- 前記第1の枠体の前記第2の枠体と対向する面に、前記貫通孔に接続する溝部を形成し、
接着層を介して前記第1の枠体を第2の枠体に固定して、前記貫通孔に接続し、且つ、前記第1の枠体の内側の面に開口を有する孔を形成することを特徴とする請求項10に記載のペリクルの製造方法。 - 前記第2の枠体の前記第1の枠体と対向する面に第1の開口を形成し、
前記第2の枠体の内側の面に第2の開口を形成し、
前記第2の枠体の内部に2つの前記開口を接続する孔を形成し、
前記第1の開口を前記貫通孔に接続することを特徴とする請求項10に記載のペリクルの製造方法。 - 前記第2の枠体の前記第1の枠体と対向する面に、前記貫通孔に接続する溝部を形成し、
接着層を介して前記第1の枠体を第2の枠体に固定して、前記貫通孔に接続し、且つ、前記第2の枠体の内側の面に開口を有する孔を形成することを特徴とする請求項10に記載のペリクルの製造方法。 - 膜厚が20nm以上50nm以下となる前記ペリクル膜を前記基板上に形成し、
前記ペリクル膜は13.5nmの波長の光に90.0%以上の透過率を有することを特徴とする請求項10に記載のペリクルの製造方法。 - 高さを2mm以下とすることを特徴とする請求項10に記載のペリクルの製造方法。
- 請求項1に記載のペリクルをフォトマスクのレチクル面に配置し、
前記フォトマスクを露光装置の所定の位置に配置して、前記レチクル面から3mm以下の距離を有する空隙に前記ペリクルを収容し、
真空下で、前記ペリクルを配置した前記フォトマスクに13.5nmの光を照射し、
前記ペリクルを配置した前記フォトマスクの前記レチクル面から出射した光をレジスト層が形成された基材に照射することを特徴とする露光方法。
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