(57)【要約】【課題】  極紫外線用露光光に対する透過率と機械的強度に優れた極紫外線フォトマスク用ペリクル及びその製造方法を提供する。【解決手段】  ペリクルは、支持層パターン、支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターン、及び埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられたペリクル層を有する。ペリクルは、ペリクル層の機械的強度を補強する補強層、補強層に対して機械的強度を追加的に補完する補助層、ペリクル層の熱を放出する熱放出層をさらに有することができる。【選択図】      図１Ａ
2018151622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持層パターンと、
上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、
上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられたペリクル層と、
を含むことを特徴とする、極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項２】
支持層パターンと、
上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、
上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられたペリクル層と、
上記ペリクル層上に設けられており、上記ペリクル層の機械的強度を補強する補強層と、
を含むことを特徴とする、極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項３】
支持層パターンと、
上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、
上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられた埋め込み補強層と、
上記埋め込み補強層上に設けられたペリクル層と、
を含むことを特徴とする、極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項４】
支持層パターンと、
上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、
上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられた埋め込み補強層と、
上記埋め込み補強層上に設けられたペリクル層と、
上記ペリクル層上に設けられており、上記ペリクル層の機械的強度を補強する補強層と、
を含むことを特徴とする、極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項５】
上記ペリクル層の上部又は下部又は上下両方に設けられた熱放出層をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項６】
上記熱放出層は、１つ以上の層で形成されることを特徴とする、請求項５に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項７】
上記熱放出層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣのうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、又は上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成されたことを特徴とする、請求項５に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項８】
上記熱放出層は１ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項５に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項９】
上記補強層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、又は上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成されたことを特徴とする、請求項２又は４に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１０】
上記補強層は、上記ペリクル層に比べて薄い厚さを有することを特徴とする、請求項２又は４に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１１】
上記補強層は、１ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項２又は４に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１２】
上記ペリクル層は、単結晶、多結晶又は無結晶シリコンを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１３】
上記ペリクル層は、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの１種以上の物質でドープされたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１４】
上記ペリクル層のドーピング濃度は、１０１０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上であることを特徴とする、請求項１３に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１５】
上記ペリクル層は１０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１６】
上記補強層に対して機械的強度を追加的に補完する補助層をさらに含むことを特徴とする、請求項２又は４に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１７】
上記補助層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成されたことを特徴とする、請求項１６に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１８】
ａ）Ｓｉを含む材質の支持層、上記支持層上に設けられた埋め込み酸化層、及び上記埋め込み酸化層上に設けられたＳｉを含む材質のペリクル層を具備する基板を準備する段階と、
ｂ）上記基板の両面に補強層を形成する段階と、
ｃ）上記支持層に形成された上記補強層をパターニングすることによって上記支持層の一部を露出させる補強層パターンを形成する段階と、
ｄ）上記c）段階でエッチングされた上記補強層をエッチングマスクとして上記支持層をエッチングすることによって上記埋め込み酸化層を露出させる支持層パターンを形成する段階と、
ｅ）上記補強層パターン及び上記支持層パターンをエッチングマスクとして上記埋め込み酸化層をエッチングすることによって上記ペリクル層を露出させる段階と、
を含むことを特徴とする、極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項１９】
ａ）Ｓｉを含む材質の支持層、上記支持層上に設けられた埋め込み酸化層、上記埋め込み酸化層上に設けられた埋め込み補強層、及び上記埋め込み補強層上にＳｉを含む材質のペリクル層を具備する基板を準備する段階と、
ｂ）上記基板の両面に補強層を形成する段階と、
ｃ）上記支持層に形成された上記補強層をパターニングすることによって上記支持層の一部を露出させる補強層パターンを形成する段階と、
ｄ）上記c）段階でエッチングされた上記補強層をエッチングマスクとして上記支持層をエッチングすることによって上記埋め込み酸化層を露出させる支持層パターンを形成する段階と、
ｅ）上記補強層パターン及び上記支持層パターンをエッチングマスクとして上記埋め込み酸化層をエッチングすることによって上記埋め込み補強層を露出させる段階と、
を含むことを特徴とする、極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２０】
上記ｅ）段階後に、上記補強層及び上記補強層パターンをエッチングして除去する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２１】
上記ｂ）段階後に、上記補強層上に酸化膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２２】
上記補強層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、又は上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成されたことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２３】
上記ペリクル層は、単結晶、多結晶又は無結晶シリコンを含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２４】
上記ｂ）段階前に、上記ペリクル層をボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの１種以上の物質でドープする段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２５】
上記ペリクル層のドーピング濃度は１０１０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上であることを特徴とする、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２６】
上記ペリクル層は、１０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２７】
上記ｅ）段階後に、ペリクル層の上部又は下部又は上下両方に熱放出層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２８】
上記熱放出層は１つ以上の層で形成されることを特徴とする、請求項２７に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項２９】
上記ｄ）段階では、ＴＭＡＨ、ＫＯＨ、ＥＤＰのうち一つ以上を用いた湿式エッチングによって上記支持層をエッチングすることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項３０】
上記湿式エッチングは、３０℃〜１００℃の温度で行うことを特徴とする、請求項２９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項３１】
上記湿式エッチングは、エッチング溶液の温度を段階的に又は連続的に変化させて行うことを特徴とする、請求項２９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項３２】
上記湿式エッチングは２つ以上の段階で行い、段階別エッチング溶液の温度を変化させて行うことを特徴とする、請求項３１に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項３３】
上記湿式エッチングの段階は、エッチング溶液の温度を相対的な高温から低温に変化させたり、低温から高温に変化させたり、又は高温と低温の段階を交互に変化させて行うことを特徴とする、請求項３１又は３２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項３４】
上記湿式エッチングは、エッチング溶液の濃度を段階的に又は連続的に変化させて行うことを特徴とする、請求項２９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【請求項３５】
上記湿式エッチングは、エッチング溶液の温度及び濃度をそれぞれ段階的に又は連続的に変化させて行うことを特徴とする、請求項２９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極紫外線リソグラフィ用ペリクル及びその製造方法に関し、特に、極紫外線用露光光に対する高い透過率を有し、機械的強度を改善することができる極紫外線リソグラフィ用ペリクル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ（Ｐｈｏｔｏ−ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれる露光（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）技術の発達は半導体集積回路の高集積化（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を可能にした。
【０００３】
現在商用化された露光工程は１９３ｎｍのＡｒＦ波長帯を利用する露光装備で転写工程を進行してウエハー上に微細パターンを形成しているが、３２ｎｍ以下の微細パターン形成には限界があるため、液浸露光（Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、二重露光（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）、位相転移（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ）、光学位相補正（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）などの種々の方法が開発されている。しかし、ＡｒＦ波長を利用する露光技術ではさらに微細化した３２ｎｍ以下の回路線幅を具現し難く、１９３ｎｍの波長に比べて非常に短波長である１３．５ｎｍ波長を主露光波長として使用する極紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ；以下、「ＥＵＶ」という。）光を用いるＥＵＶフォトリソグラフィ技術が次世代工程として注目を受けている。
【０００４】
一方、フォトリソグラフィ工程は、パターニングのための原版としてフォトマスク（Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）を使用し、フォトマスク上のパターンがウエハー（Ｗａｆｅｒ）に転写される。このとき、フォトマスクにパーティクル（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）、異物などの不純物が付着されていると、不純物によって露光光が吸収されたり反射されたりして、転写されたパターンが損傷するため、半導体装置の性能や収率の低下を招く。
【０００５】
したがって、フォトマスクの表面に不純物が付着することを防止するためにフォトマスクにペリクル（Ｐｅｌｌｉｃｌｅ）を付着する方法が行なわれている。ペリクルは、フォトマスクの表面上部に配置され、ペリクル上に不純物が付着されても、フォトリソグラフィ工程時に、焦点はフォトマスクのパターン上に一致しているので、ペリクル上のホコリ又は異物は焦点が合わず、パターンに転写されなくなる。最近では、回路線幅の微細化につれてパターンの損傷に影響を及ぼし得る不純物の大きさも減っており、フォトマスク保護のためのペリクルの役目はより重要視されている。
【０００６】
ペリクルは、極紫外線用露光光の円滑で優秀な透過のために、基本的に１００ｎｍ厚さ以下の極薄膜形態を有するペリクル層を含んで構成される。ペリクル層は、真空環境とステージの移動加速度に対する機械的信頼性、及び長期間の露光工程にも耐えられる熱的信頼性を満たさなければならず、このような要素を考慮して構成物質及び構造が決定される。
【０００７】
従来のＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を薄膜化して製作するペリクルは、極紫外線露光光に対して優れた透過率を有する単結晶シリコンからなるペリクル層を含む構造である。しかし、結晶性を有する単結晶シリコンからなるペリクル層は、特定方向に対して低い機械的強度を有するので、製造過程或いは使用中に破壊される問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、極紫外線用露光光に対する透過率及び機械的強度に優れた極紫外線フォトマスク用ペリクル及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好適な一実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルは、支持層パターンと、上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられたペリクル層とを含む。
【００１０】
本発明の好適な他の実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルは、支持層パターンと、上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられたペリクル層と、上記ペリクル層上に設けられており、上記ペリクル層の機械的強度を補強する補強層とを含む。
【００１１】
本発明の好適な更に他の実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルは、支持層パターンと、上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられた埋め込み補強層と、上記埋め込み補強層上に設けられたペリクル層とを含む。
【００１２】
本発明の好適な更に他の実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルは、支持層パターンと、上記支持層パターンの上部に形成された埋め込み酸化層パターンと、上記埋め込み酸化層パターンによって支持されて設けられた埋め込み補強層と、上記埋め込み補強層上に設けられたペリクル層と、上記ペリクル層上に設けられており、上記ペリクル層の機械的強度を補強する補強層とを含む。
【００１３】
本発明の極紫外線リソグラフィ用ペリクルは、上記ペリクル層の上部又は下部又は上下両方に設けられた熱放出層をさらに含むことができる。
【００１４】
上記熱放出層は１つ以上の層で形成される。
【００１５】
上記熱放出層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣのうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、又は上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成される。
【００１６】
上記熱放出層は１ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを有する。
【００１７】
上記補強層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、又は上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成される。
【００１８】
上記補強層は、上記ペリクル層に比べて薄い厚さを有する。上記補強層は、１ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有する。
【００１９】
上記ペリクル層は、単結晶、多結晶又は無結晶シリコンを含む。上記ペリクル層は、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの１種以上の物質でドープされる。
【００２０】
上記ペリクル層のドーピング濃度は、１０１０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上である。上記ペリクル層は、１０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有する。
【００２１】
本発明の極紫外線リソグラフィ用ペリクルは、上記補強層に対して機械的強度を追加的に補完する補助層をさらに含むことができる。
【００２２】
上記補助層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成される。
【００２３】
一方、本発明の他の側面によれば、ａ）Ｓｉを含む材質の支持層、上記支持層上に設けられた埋め込み酸化層、及び上記埋め込み酸化層上に設けられたＳｉを含む材質のペリクル層を具備する基板を準備する段階と、ｂ）上記基板の両面に補強層を形成する段階と、ｃ）上記支持層に形成された上記補強層をパターニングすることによって上記支持層の一部を露出させる補強層パターンを形成する段階と、ｄ）上記c）段階でエッチングされた上記補強層をエッチングマスクとして上記支持層をエッチングすることによって上記埋め込み酸化層を露出させる支持層パターンを形成する段階と、ｅ）上記補強層パターン及び上記支持層パターンをエッチングマスクとして上記埋め込み酸化層をエッチングすることによって上記ペリクル層を露出させる段階とを含むことを特徴とする極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法が提示される。
【００２４】
本発明の好適な他の実施例によれば、ａ）Ｓｉを含む材質の支持層、上記支持層上に設けられた埋め込み酸化層、上記埋め込み酸化層上に設けられた埋め込み補強層、及び上記埋め込み補強層上にＳｉを含む材質のペリクル層を具備する基板を準備する段階と、ｂ）上記基板の両面に補強層を形成する段階と、ｃ）上記支持層に形成された上記補強層をパターニングすることによって上記支持層の一部を露出させる補強層パターンを形成する段階と、ｄ）上記c）段階でエッチングされた上記補強層をエッチングマスクとして上記支持層をエッチングすることによって上記埋め込み酸化層を露出させる支持層パターンを形成する段階と、及びｅ）上記補強層パターン及び上記支持層パターンをエッチングマスクとして上記埋め込み酸化層をエッチングすることによって上記埋め込み補強層を露出させる段階とを含むことを特徴とする極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法が提示される。
【００２５】
上記ｅ）段階後に、上記補強層及び上記補強層パターンをエッチングして除去する段階をさらに含むことができる。
【００２６】
上記ｂ）段階後に、上記補強層上に酸化膜を形成する段階をさらに含むことができる。
【００２７】
上記補強層は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、又は上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成される。
【００２８】
上記ペリクル層は、単結晶、多結晶又は無結晶シリコンを含むことができる。
【００２９】
上記ｂ）段階前に、上記ペリクル層をボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの１種以上の物質でドープする段階をさらに含むことができる。
【００３０】
上記ペリクル層のドーピング濃度は１０１０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上である。上記ペリクル層は、１０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有する。
【００３１】
上記ｅ）段階後に、ペリクル層の上部又は下部又は上下両方に設けられた熱放出層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００３２】
上記熱放出層は、１つ以上の層で形成することができる。
【００３３】
上記ｄ）段階では、ＴＭＡＨ、ＫＯＨ、ＥＤＰのうち一つ以上を用いた湿式エッチングによって上記支持層をエッチングする。
【００３４】
上記湿式エッチングは、３０℃〜１００℃の温度で行う。上記湿式エッチングは、エッチング溶液の温度を段階的に又は連続的に変化させて行うことができる。
【００３５】
上記湿式エッチングは、２つ以上の段階で行い、段階別エッチング溶液の温度を変化させて行うことができる。
【００３６】
上記湿式エッチングの段階は、エッチング溶液の温度を相対的な高温から低温に変化させたり、低温から高温に変化させたり、高温と低温の段階を交互に変化させて行うことができる。
【００３７】
上記湿式エッチングは、エッチング溶液の濃度を段階的に又は連続的に変化させて行うことができる。上記湿式エッチングは、エッチング溶液の温度及び濃度をそれぞれ段階的に又は連続的に変化させて行うことができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、極紫外線用露光光に対して、厚さを最小化して高い透過率を維持するとともに、機械的強度及び熱伝導率に優れた極紫外線リソグラフィ用ペリクルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】本発明の第１実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの変形例を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの変形例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の第３実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの変形例を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの変形例を示す図である。
【図５Ａ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図５Ｂ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図５Ｃ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図５Ｄ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図５Ｅ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図６Ａ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの他の製造方法を順次に示す図である。
【図６Ｂ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの他の製造方法を順次に示す図である。
【図６Ｃ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの他の製造方法を順次に示す図である。
【図６Ｄ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの他の製造方法を順次に示す図である。
【図６Ｅ】図２Ａに示した第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの他の製造方法を順次に示す図である。
【図７Ａ】図４Ａに示した第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図７Ｂ】図４Ａに示した第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図７Ｃ】図４Ａに示した第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図７Ｄ】図４Ａに示した第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【図７Ｅ】図４Ａに示した第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造方法を順次に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の極紫外線用ペリクルはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を薄膜化して製造する。ここで、ＳＯＩ基板は、単結晶シリコン層、埋め込み酸化層及びシリコン基板（支持層）が積層された基本構造の他に、用途及び機能によって変形された構造、例えば、単結晶シリコン層、窒化物を含む膜、埋め込み酸化層及びシリコン基板を含むＳＯＮＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ  ａｎｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、又は上記ＳＯＮＯＩ基板から埋め込み酸化層が除去された単結晶シリコン層、窒化物を含む膜及びシリコン基板を含むＳＯＮＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ；以下、「ＳＯＮＩ」という。）基板で製造することができる。また、基板内でペリクル層として用いられるシリコン層は、単結晶シリコン層の他にも、多結晶又は無結晶シリコン層、又は単結晶、多結晶、無結晶のうちの２つ以上又は全部が含まれているシリコン層で構成されてもよい。
【００４１】
図１Ａは、本発明の第１実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。図１Ａを参照すると、本発明の第１実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル１００は、フレーム層１３０及びペリクル層１０６を含む。フレーム層１３０は支持層パターン１０２ａ及び埋め込み酸化層パターン１０４ａで構成される。
【００４２】
支持層パターン１０２ａはペリクル層１０６を支持する役割を担い、シリコン（Ｓｉ）ウエハーをエッチング工程などで加工して形成することができ、４００μｍ〜７００μｍの厚さを有する。
【００４３】
埋め込み酸化層（Ｂｕｒｉｅｄ  ｏｘｉｄｅ：ＢＯＸ）パターン１０４ａは支持層パターン１０２ａ及びペリクル層１０６の間に埋められ、ＳｉＯ２からなり、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの厚さを有し、好ましくは、１００ｎｍ〜７００ｎｍの厚さを有する。埋め込み酸化層パターン１０４ａは、図１のような構造のペリクル１００が完成された後には、支持層パターン１０２ａと共にフレーム層１３０をなしてペリクル層１０６を支持する機能を担い、ペリクル１００の製作工程では、支持層パターン１０２ａの形成のためのエッチング時にエッチング阻止層の役割を担う。これについては、図５Ａ〜図５Ｅを参照する製作工程に関する説明で詳細に記述する。
【００４４】
ペリクル層１０６は、単結晶、無結晶及び多結晶状態の性質を含むシリコン層で形成される。ペリクル層１０６は、機械的及び熱的特性を向上させるために、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの１種以上の物質を含むことができる。これらの物質はドーピングによってペリクル層１０６に含浸され、ドーピング工程時に、ドーピング濃度は１０１０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上が好ましい。
【００４５】
ペリクル層１０６は１０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有し、好ましくは、２０ｎｍ〜７０ｎｍの厚さを有する。従来技術に関する説明において前述したように、極紫外線露光光の優れた透過のためには、ペリクル層１０６は基本的に１００ｎｍ以下の厚さを有することが好ましく、その厚さが薄いほど露光光の透光率は高くなる。しかし、ペリクル層１０６がその形態を維持するための最小限の機械的強度を有するためには、上記のように少なくとも１０ｎｍ以上の厚さを有することが好ましい。また、ＥＵＶを用いるフォトマスクの場合、通常、露光光を透過させずに反射させる方式で使用され、したがって、露光光は入射時及び反射時にペリクル層１０６を２回通過するので、ペリクル層１０６における露光光の吸収を２０％以下にさせるためには、ペリクル層１０６の光透過率は９０％以上になるようにすることが好ましい。ところが、１００ｎｍ以上の厚さではペリクル層１０６の光透過率を９０％以上に維持し難いので、ペリクル層１０６の厚さは１００ｎｍ以下になることが好ましい。
【００４６】
図１Ｂは図１Ａの変形例であり、本変形例の極紫外線リソグラフィ用ペリクル１００は、フレーム層１３０、ペリクル層１０６及び熱放出層１１２を含む。ここで、フレーム層１３０及びペリクル層１０６は、上述した図１Ａにおけると同一であり、熱放出層１１２はペリクル層１０６の上部又は下部又は上下両方に形成される。また、熱放出層１１２は１層以上で形成される。
【００４７】
熱放出層１１２は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣのうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成される。熱放出層１１２は、１ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを有し、好ましくは、１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有する。熱放出層１１２は、極紫外線露光工程時に極紫外線リソグラフィ用ペリクルの表面温度が高まると、これを抑制して温度を下げる役割を担うことによって、ペリクル１００の熱的特性を改善させることができる。
【００４８】
図２Ａは、本発明の第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。本実施例、以下の実施例及び変形例において、図１Ａ及び図１Ｂに示した実施例における構成要素に対応する構成要素には同一の参照符号を与え、材質や厚さのような、その細部構成が異なる点についてのみ述べ、同じ場合については具体的な説明を省略する。したがって、以下の実施例及び変形例において、各構成要素について詳細に記載されない部分はいずれも、前の実施例において記述された内容を含む。
【００４９】
図２Ａを参照すると、本発明の第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル２００は、図１Ａの第１実施例のペリクル１００に比べて、ペリクル層１０６の上面に補強層１１０をさらに含む。また、フレーム層１３０は、支持層パターン１０２ａの下部に補強層パターン１１０ａをさらに含み、この補強層パターン１１０ａは、図５Ａ〜図５Ｅを参照する製作工程に関する説明で後述されるように、補強層１１０の形成のための蒸着によって形成される。
【００５０】
補強層１１０は、ペリクル層１０６の機械的強度を補強するための層であり、ペリクル層１０６の破損を防止する。補強層１１０及び補強層パターン１１０ａは、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、イオンビーム蒸着（Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの方法を用いて形成される。
【００５１】
補強層１１０は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成される。
【００５２】
また、補強層１１０は、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）を含んで構成されてもよい。ここで、グラフェン、ＣＮＴは、ＥＵＶに対する光透過率が非常に優れているため、補強層１１０によるペリクル２００の光透過率の低下を最小化することができ、且つ、その機械的特性に優れているため、ペリクル層１０６の機械的強度を増加させる。
【００５３】
補強層１１０は、ペリクル層１０６の極紫外線用露光光による透過率に及ぶ影響を最小化するために、ペリクル層１０６に比べて薄い厚さを有することが好ましい。これによって、補強層１１０及び補強層パターン１１０ａは１ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有し、好ましくは、１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有する。
【００５４】
図面に示してはいないが、ペリクル層１０６上に、より具体的には、補強層１１０上に補助層をさらに含むことができる。上記補助層は、上述した補強層１１０を構成する物質のいずれか一つの物質からなり、補強層１１０を構成する物質と同じ材質の物質で形成することができるが、他の材質の物質で形成することが好ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有する。補助層は、補強層１１０によっても不足し得る機械的強度をさらに補完する機能を有する。
【００５５】
図２Ｂは図２Ａの変形例であり、本変形例の極紫外線リソグラフィ用ペリクル２００は、フレーム層１３０、ペリクル層１０６、補強層１１０、及びペリクル層１０６の下部又は補強層１１０の上部又はこれら両方に熱放出層１１２を含む。また、熱放出層１１２は１層以上で形成される。ここで、熱放出層１１２は図１Ｂにおけると同一である。
【００５６】
図３Ａは、本発明の第３実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。図３Ａに示す本発明の第３実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル３００は、図１Ａの第１実施例のペリクル１００に比べて、ペリクル層１０６と埋め込み酸化層１０４ａの間に埋め込み補強層１０５をさらに含む。
【００５７】
埋め込み補強層１０５は、例えば、単結晶シリコンで形成されるペリクル層１０６の機械的強度を向上させることができる。また、埋め込み補強層１０５は、シリコン（Ｓｉ）単独で、又はシリコン（Ｓｉ）に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうちの１種以上の物質を含んで形成することができる。埋め込み補強層１０５は、極紫外線露光光による吸収係数が低く、表面粗さが低い物質で構成されることが好ましい。
【００５８】
埋め込み補強層１０５は１ｎｍ〜３０ｎｍの厚さを有することが好ましく、極紫外線露光光に対する透過率を向上させるためには１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有することが好ましい。
【００５９】
図３Ｂは図３Ａの変形例であり、本変形例の極紫外線リソグラフィ用ペリクル３００は、フレーム層１３０、埋め込み補強層１０５、ペリクル層１０６及びペリクル層１０６の上部又は埋め込み補強層１０５の下部又はこれ両方に熱放出層１１２を含む。また、熱放出層１１２は１層以上で形成される。ここで、熱放出層１１２は図１Ｂにおけると同一である。
【００６０】
図４Ａは、本発明の第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルを示す断面図である。図４Ａの極紫外線リソグラフィ用ペリクル４００は、図２Ａに示した第２実施例における補強層１１０及び図３Ａに示した第３実施例における埋め込み補強層１０５の両方を具備する構成を有する。
【００６１】
図４Ｂは図４Ａの変形例であり、本変形例の極紫外線リソグラフィ用ペリクル4００は、フレーム層１３０、埋め込み補強層１０５、ペリクル層１０６、補強層１１０及び補強層１１０の上部又は埋め込み補強層１０５の下部又はこれら両方に熱放出層１１２を含む。また、熱放出層１１２は１層以上で形成される。ここで、熱放出層１１２は図１Ｂにおけると同一である。
【００６２】
図５Ａ〜図５Ｅは、図２Ａに示した本発明の第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル２００の製造方法を順次に示す図である。
【００６３】
図５Ａを参照すると、本発明に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル２００の製造のための基礎として用いられる支持層１０２、埋め込み酸化層１０４及びペリクル層１０６を含むＳＯＩ基板を準備する。ここで、ペリクル層１０６は、極紫外線露光光工程時に適正温度以下に維持され得るように、ドーピング及びイオンインプラント（Ｉｏｎ  Ｉｍｐｌａｎｔ）を用いてボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの１種以上の物質を含むことができる。ドーピング工程時にドーピング濃度は１０１０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上であり、上記ドーピング及びイオンインプラントを用いた不純物を含有する工程後には、単結晶シリコン層は無結晶又は多結晶状態の性質を有するので、特定方向に対する機械的特性を改善することができる。
【００６４】
図５Ｂを参照すると、ＳＯＩ基板の上面と下面に補強層１１０を形成する。補強層１１０は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオビウム（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは整数）のうち少なくとも１種の物質を含んで構成されたり、上記物質にシリコン（Ｓｉ）を含むシリサイド物質で構成されたり、上記１種以上の物質及びシリサイド物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで構成される。
【００６５】
また、補強層１１０は、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ−Ｔｕｂｅ：炭素ナノチューブ）を含んで構成することができる。ここで、補強層１１０を炭素ナノチューブで製作する場合、炭素ナノチューブを形成する方法には、電気放電法、レーザー蒸着法、化学気相蒸着法（熱化学気相蒸着法、プラズマ化学気相蒸着法）、気相合成法などを用いることができる。本願発明では化学気相蒸着法の中でもプラズマ化学気相蒸着法を用いて炭素ナノチューブを形成する。プラズマ化学気相蒸着法は熱化学気相蒸着法に比べてより低温で炭素ナノチューブを形成することができるという長所がある。
【００６６】
上記炭素ナノチューブは、まず、ＳＯＩ基板上に触媒金属としてＦｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）などの触媒金属の層を適度の厚さに形成する。本発明では、特に、ＲＦマグネトロンスパッタ（ＲＦ  Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ  Ｓｐｕｔｔｅｒ）方法を用いて適度の厚さのＦｅ（鉄）を形成している。次に、触媒金属が形成されている基板を熱ＣＶＤ装置の反応炉に入れて熱処理を進行する。その後、触媒金属を微細な大きさのナノパーティクルにさせた後、炭素を含有する炭化ガスを反応炉の内部に注入しつつ高温の温度で炭素ナノチューブを成長させて形成する。補強層１１０をグラフェンで製作する場合にもその方法は炭素ナノチューブで製作する場合と同一である。
【００６７】
図５Ｃを参照すると、基板の下面に形成された補強層１１０上にレジスト膜を形成した後にパターニングしてレジストパターン１１３ａを形成し、このレジストパターン１１３ａをエッチングマスクとして下面の補強層１１０をエッチングしてパターニングすることによって、支持層１０２の一部を露出させる補強層パターン１１０ａを形成する。
【００６８】
図５Ｄを参照すると、レジストパターン１１３ａを除去した後、乾式エッチング、又はＫＯＨ、ＴＭＡＨ及びＥＤＰなどのエッチング溶液を用いた湿式エッチング工程によって、補強層パターン１１０ａをエッチングマスクとして支持層１０２をエッチングして、埋め込み酸化層１０４を露出させる支持層パターン１０２ａを形成する。このとき、上記エッチング工程は湿式エッチング工程を利用することが好ましく、上記湿式エッチングは３０℃〜１００℃のエッチング溶液で行うことが好ましい。また、上記湿式エッチングは、エッチング溶液の温度を段階的に又は連続的に変化させて行い、具体的に、上記湿式エッチングは２つ以上の段階で行い、段階別エッチング溶液の温度を変化させて行うことが好ましい。上記湿式エッチングの段階は、エッチング溶液の温度を、相対的な高温から低温に変化させたり、低温から高温に変化させたり、高温と低温の段階を交互に変化させつつ行うことができる。なお、湿式エッチング時に、上記エッチング溶液は、温度の変化と共に、その濃度を段階的に又は連続的に変化させて行うことができる。
【００６９】
支持層１０２とペリクル層１０６は同一のＳｉ物質を含有しているため、埋め込み酸化層１０４がないと、支持層１０２のエッチング時にペリクル層１０６が損傷する。しかし、埋め込み酸化層１０４がエッチング阻止層の役割を担っているため、ペリクル層１０６が支持層１０２エッチング時にエッチング物質から保護される。一方、ペリクル層１０６の上面は補強層１１０によって支持層１０２のエッチング物質から保護される。
【００７０】
図５Ｅを参照すると、補強層パターン１１０ａ及び支持層パターン１０２ａをエッチングマスクとして埋め込み酸化層１０４を乾式又は湿式エッチング工程でエッチングすることによって、ペリクル層１０６を露出させる埋め込み酸化層パターン１０４ａを形成し、本発明の第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル２００の製造を完了する。
【００７１】
一方、補強層１１０及び補強層パターン１１０ａを必要によって除去し、最終的に本発明の第１実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル１００の製造を完了することもできる。第１実施例のペリクル１００は、ペリクル層１０６の上部に補強層１１０がない構造であるので、図５Ｂの工程と違い、補強層１１０を基板の上下部に別個に形成する工程を行わなくてもよい。しかし、図５Ｂのように補強層１１０を形成する工程を行う場合には、ペリクル層１０６の上部にも補強層１１０が形成されるので、支持層１０２のエッチング時に上部の補強層１１０がエッチング阻止層の機能を有し、ペリクル層１０６の上部が支持層１０２エッチング物質から損傷することが防止される。
【００７２】
したがって、図１Ａの構造を有するペリクル１００の製作時にも、図５Ａ〜図５Ｅのような工程を経た後、最終的に上部の補強層１１０及び下部の補強層パターン１１０ａを除去する工程を経て製作することが好ましい。
【００７３】
図６Ａ〜図６Ｅは、図２Ａに示した本発明の第２実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル２００の他の製造方法を順次に示す図である。
【００７４】
本発明の極紫外線リソグラフィ用ペリクル２００は、上述した図５Ａ〜図５Ｅと比較して、酸化膜１１４をさらに形成する工程を利用する方法で製造することができる。
【００７５】
具体的に、図６Ａを参照すると、図５Ａと同様に、支持層１０２、埋め込み酸化層１０４及びペリクル層１０６を含むＳＯＩ基板を準備する。
【００７６】
図６Ｂを参照すると、上記ＳＯＩ基板の上面及び下面にＬＰＣＶＤなどの蒸着方法で窒化シリコン（ＳｉＮ）の補強層１１０を形成した後、補強層１１０上に酸化膜１１４を形成する。酸化膜１１４は、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ及びＥＤＰなどの湿式エッチング液による、窒化シリコンからなる補強層１１０のダメージを防ぐために形成し、酸化膜１１４はファーネス（Ｆｕｒｎａｃｅ）及びＣＶＤなどを用いて製造する。
【００７７】
図６Ｃを参照すると、図５Ｃに示した工程と同様に、レジストパターン１１３ａを用いて酸化膜１１４及び補強層１１０を乾式エッチングして支持層１０２を露出させる。
【００７８】
図６Ｄを参照すると、図５Ｄに示した工程と同様に、支持層を湿式エッチングして埋め込み酸化層１０４を露出させる。このとき、上記湿式エッチング工程は、上述した図５Ｄの工程と同一である。
【００７９】
図６Ｅを参照すると、図５Ｅに示した工程と同様に、湿式エッチングして基板の上面及び下面の酸化膜１１４ａと埋め込み酸化層１０４を除去する。
【００８０】
ここで、補強層１１０及び補強層パターン１１０ａは必要によって除去し、最終的に本発明の第１実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル１００を製造することができる。
【００８１】
なお、図５Ｅ又は図６Ｅの工程を行った後、ペリクル層１０６を基準に上部又は下部又は上下両方に種々の成膜方法のいずれか一つを用いて熱放出層１１２をさらに形成することによって、図１Ｂ及び図２Ｂのような構造を製作することができる。
【００８２】
図７Ａ〜図７Ｅは、図４Ａに示した第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル４００の製造方法を順次に示す図である。
【００８３】
図７Ａを参照すると、本発明に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル４００の製造のための基礎として用いられる支持層１０２、埋め込み酸化層１０４、埋め込み補強層１０５及びペリクル層１０６を含むＳＯＮＯＩ基板を準備する。ここで、ペリクル４００の製造のための基礎として用いられる上記ＳＯＮＯＩ基板は、埋め込み酸化層１０４が存在しなく、支持層１０２、埋め込み補強層１０５及びペリクル層１０６を含むＳＯＮＩ基板に取り替えてもよい。すなわち、本実施例では、埋め込み酸化層１０４がない基板を使用しても、埋め込み補強層１０５が支持層１０２のエッチング時にエッチング阻止層の機能を有するので、ペリクル層１０６の損傷が防止される。
【００８４】
図７Ｂ〜図７Ｄに示す工程は、前述した図５Ｂ〜図５Ｄに示した工程と同様であり、図６Ｂのように酸化膜１１４を形成する工程を含んで行ってもよい。
【００８５】
図７Ｅを参照すると、埋め込み酸化層１０４を乾式又は湿式エッチング工程でエッチングして埋め込み補強層１０５を露出させる埋め込み酸化層パターン１０４ａを形成する。これで、本発明の第４実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル４００の製造が完了する。ここで、補強層１１０及び補強層パターン１１０ａを必要によって選択的に除去し、最終的に本発明の第３実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル３００を製造することもできる。
【００８６】
なお、図７Ｅの工程を行った後、ペリクル層１０６を基準に上部又は下部又は上下両方に様々な成膜方法のいずれか一つを用いて熱放出層１１２をさらに形成することによって、図３Ｂ及び図４Ｂのような構造を製作することができる。
【００８７】
＜各実施例に対する透過率評価＞
本発明の上記１第１〜第４実施例のペリクル１００，２００，３００，４００を製造し、極紫外線露光光による各構造の透過率をＣＳＭ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）装備を用いて評価した。実験の結果、第１〜第４実施例のペリクル１００，２００，３００，４００は、１３．５ｎｍ波長帯で８０％以上の透過率を有することが確認できた。
【００８８】
以上、図面を参照しつつ本発明の実施例を用いて本発明を具体的に説明したが、実施例は単に本発明の例示及び説明をするための目的で用いられたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために用いられたものではない。したがって、本発明の技術の分野における通常の知識を有する者であれば実施例から様々な変形及び同等な他の実施例が可能であるということが理解できるだろう。したがって、本発明の真の技術力保護の範囲は、特許請求の範囲における技術的事項によって定められるべきであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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