(57)【要約】【課題】  極紫外線リソグラフィ用ペリクルを提供する。【解決手段】  ペリクルは、支持層をエッチングして形成された支持層パターン、支持層パターンの上部に形成されたペリクル層、及び支持層パターンとペリクル層との間に形成されて支持層のエッチング時にエッチングを阻止するエッチング阻止層をエッチングすることによって形成されたエッチング阻止層パターンを具備する。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しながら、機械的強度及び熱的特性に優れた極紫外線フォトマスク用ペリクルを提供する。【選択図】  図１
2019091001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持層をエッチングして形成された支持層パターンと、
上記支持層パターンの上部に形成されたペリクル層と、
上記支持層パターンと上記ペリクル層との間に形成されて上記支持層のエッチング時にエッチングを阻止するエッチング阻止層をエッチングすることによって形成されたエッチング阻止層パターンと、
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】
上記ペリクル層は、中心層、及び上記中心層の両面の少なくともいずれか一面に形成され、上記中心層と異なる物質で構成された一つ以上の補強層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項３】
上記中心層は、
単結晶、無結晶、及び多結晶のいずれか一つのシリコン層にホウ素（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１種以上の物質をさらに含んで構成されたり、
モリブデンシリサイド（ＭＯＳｉ）、タングステンシリサイド、ジルコニウムシリサイド（ＺｒＳｉ）、タンタルシリサイドのうち１種以上の金属シリサイド系物質で構成されることを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項４】
上記中心層は１００ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項５】
上記補強層は、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物、又は炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）のうち１種以上の物質を含むことを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項６】
上記補強層は、上記中心層及び上記エッチング阻止層パターンとは異なる物質で構成され、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項７】
上記補強層は、５０ＭＰａ〜１５０ＭＰａの引張応力を有することを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項８】
上記エッチング阻止層パターンは、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物で構成されることを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項９】
上記エッチング阻止層パターンは、１０ｎｍ〜５００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項８に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１０】
上記エッチング阻止層パターンは、３００ＭＰａ以下の圧縮応力を有するシリコン酸化物を含んで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１１】
上記補強層のいずれか一方以上の外面に追加的に形成された補助補強層をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１２】
上記補助補強層は、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物、又は炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）のうち１種以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１３】
上記補助補強層は、上記中心層及び上記補強層とは異なる物質で構成され、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１１に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１４】
上記エッチング阻止層の材質に酸素（Ｏ）が含まれる場合、上記支持層パターンは、ＴＭＡＨを用いて上記支持層をエッチングすることによって形成されることを特徴とする、請求項2に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１５】
上記補強層の外面に形成され、シリコン（Ｓｉ）物質に酸素（Ｏ）を含むシリコン化合物を含んで形成されるエッチングマスク層をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１６】
上記エッチングマスク層を構成するシリコン（Ｓｉ）化合物は、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち一つ以上をさらに含んだり、又はクロム、金、アルミニウムなどの金属物質のうち１種以上の物質をさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１７】
上記補強層は、その外表面がナノサイズの多孔性表面で構成されることを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１８】
上記補強層の多孔性表面は、上記中心層を多孔性表面で形成することによって形成されることを特徴とする、請求項１７に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項１９】
上記中心層の多孔性表面は乾式エッチングによって形成されることを特徴とする、請求項１８に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項２０】
上記乾式エッチングは、ＸｅＦ２とＮ２ガスを用いて行われることを特徴とする、請求項１９に記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【請求項２１】
上記多孔性表面の粗さは１ｎｍ〜１０ｎｍであることを特徴とする、請求項１７〜２０のいずれかに記載の極紫外線リソグラフィ用ペリクル。
【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するとともに、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。ウエハー上にさらに微細な回路パターンを形成するには、分解能と呼ばれる露光装備の解像力（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）が高くなる必要がある。解像力の限界を超える微細パターンを転写すると、光の回折（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）及び散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）による光干渉が発生し、元のマスクパターンとは異なる、歪んだ相が転写される問題が起きる。
【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の形成には限界があり、空気より大きい屈折率を有する液状媒体（屈折率１．４４）を用いる液浸露光（Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、露光工程を２回行う二重露光技術（Ｄｏｕｂｌｅ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、光の位相を１８０゜反転させて、隣接する透光光に対して消滅干渉を発生させる位相転移技術（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、光の干渉及び回折効果によって設計されたパターンの大きさより小さくなったり端部が丸くなったりする現象を補正する光学位相補正（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）などの様々な方法が開発されている。
【０００４】
しかしながら、ＡｒＦ波長を利用する露光技術ではより微細化した３２ｎｍ以下の回路線幅を具現し難いだけでなく、生産コストが増加し、工程複雑性が増加せざるを得ない。このことから、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する極紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ；以下、「ＥＵＶ」という。）光を使用する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。
【０００５】
一方、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。この時、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していると、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し、半導体装置の性能や収率の低下を招く。
【０００６】
そこで、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）を付着させ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しても、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一層重要視されている。
【０００７】
ペリクルを単一膜で構成する場合、１３．５ｎｍの極紫外線光に対して低い消光係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有する物質を適用すると、透過度を容易に確保することはできるが、優れた機械的、熱的特性を確保することは極めて困難である。このため、ペリクル性能を補完するための多層膜形態のペリクルが研究されている。
【０００８】
ペリクルは極紫外線用露光光の円滑且つ優れた透過のために、基本的に、１００ｎｍ以下の厚さ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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルは、支持層をエッチングして形成された支持層パターンと、上記支持層パターンの上部に形成されたペリクル層と、上記支持層パターンと上記ペリクル層との間に形成されて上記支持層のエッチング時にエッチングを阻止するエッチング阻止層をエッチングすることによって形成されるエッチング阻止層パターンとを含むことを特徴とする。
【００１１】
上記ペリクル層は、中心層、及び上記中心層の両面の少なくともいずれか一面に形成され、上記中心層と異なる物質で構成された一つ以上の補強層を含む。
【００１２】
上記中心層は、単結晶、無結晶、及び多結晶のいずれか一つのシリコン層にホウ素（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１種以上の物質をさらに含んで構成されたり、又はモリブデンシリサイド（ＭＯＳｉ）、タングステンシリサイド、ジルコニウムシリサイド（ＺｒＳｉ）、タンタルシリサイドのうち１種以上の金属シリサイド系物質で構成される。
【００１３】
上記中心層は、１００ｎｍ以下の厚さを有することが好ましい。
【００１４】
上記補強層は、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物、又は炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）のうち１種以上の物質を含む。
【００１５】
上記補強層は、上記中心層及び上記エッチング阻止層パターンとは異なる物質で構成され、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有し、５０ＭＰａ〜１５０ＭＰａの引張応力を有する。
【００１６】
上記エッチング阻止層パターンは、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物で構成される。上記エッチング阻止層パターンは、１０ｎｍ〜５００ｎｍの厚さを有する。上記エッチング阻止層パターンは３００ＭＰａ以下の圧縮応力を有するシリコン酸化物を含んで構成される。
【００１７】
上記補強層の少なくともいずれか一方の外面には補助補強層がさらに形成されてもよい。
【００１８】
上記補助補強層は、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物、又は炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）のうち１種以上の物質を含む。
【００１９】
上記補助補強層は上記中心層及び上記補強層とは異なる物質で構成され、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有する。
【００２０】
上記エッチング阻止層の材質に酸素（Ｏ）が含まれる場合、上記支持層パターンはＴＭＡＨを用いて上記支持層をエッチングすることによって形成されることが好ましい。
【００２１】
上記補強層の外面には、シリコン（Ｓｉ）物質に酸素（Ｏ）を含むシリコン化合物を含んで形成されたエッチングマスク層がさらに形成されてもよい。
【００２２】
上記エッチングマスク層を構成するシリコン（Ｓｉ）化合物は、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち一つ以上をさらに含んだり、又はクロム、金、アルミニウムなどの金属物質のうち１種以上の物質をさらに含む。
【００２３】
上記補強層は、その外表面がナノサイズの多孔性表面で構成される。
【００２４】
上記補強層の多孔性表面は、上記中心層を多孔性表面で形成することによって形成されてもよい。
【００２５】
上記中心層の多孔性表面は乾式エッチングによって形成されてもよく、上記乾式エッチングはＸｅＦ２及びＮ２ガスを用いて行われてもよい。
【００２６】
上記多孔性表面の粗さは１ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
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しながら、機械的強度及び熱的特性に優れた極紫外線フォトマスク用ペリクルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】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２】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３Ａ】図１に示した第１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３Ｂ】図１に示した第１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３Ｃ】図１に示した第１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３Ｄ】図１に示した第１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３Ｅ】図１に示した第１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３Ｆ】図１に示した第１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３Ｇ】図１に示した第１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３Ｈ】図１に示した第１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３Ｉ】図１に示した第１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４】図１の第１実施例において中心層にナノポアが形成された状態を図式的に示す図である。
【図５】図４の中心層の一部をナノポアが表現されるように示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の第１実施例に係る極紫外線フォトマスク用ペリクルを示す断面図である。
【００３０】
図１を参照すると、極紫外線フォトマスク用ペリクル１００は、フレーム層１１０及びその上部のペリクル層１２０を含む。フレーム層１１０は、下部の支持層パターン１０２ａ及び上部のエッチング阻止層パターン１０３ａを含む。ペリクル層１２０は、下部補強層１０４、中心層１０５及び上部補強層１０６を含む。
【００３１】
支持層パターン１０２ａはペリクル層１１０を支持する機能を有し、ペリクル製作完了時に、ハンドリング及び移送を容易にする役割を担う。支持層パターン１０２ａは、乾式／湿式エッチング工程が可能な物質で形成され、例えば、石英、ＳＯＩ又はシリコン（Ｓｉ）ウエハーを微細加工技術を用いて形成することができる。
【００３２】
支持層パターン１０２ａは、図３の支持層１０２の湿式エッチングによるパターニング時に、所望の形状が容易に形成されるように［１００］の結晶方向性を有し、ドーピング密度が１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ２以下であり、６インチ、８インチなどの様々な大きさ、及び４００μｍ〜８００μｍの厚さを有するシリコン（Ｓｉ）ウエハーを利用することが好ましい。
【００３３】
エッチング阻止層パターン１０３ａは、支持層パターン１０２ａとペリクル層１２０との間に埋め立てられ、図３のエッチング阻止層１０３の乾式／湿式エッチング時に支持層１０２とのエッチング選択比（Ｅｔｃｈｉｎｇ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）に優れたシリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物を含む。エッチング阻止層パターン１０３ａは下部補強層１０４及び中心層１０５とは異なる物質で形成され、１０ｎｍ〜５００ｎｍの厚さを有する。
【００３４】
上下部補強層１０４，１０６は、ペリクル中心層１０５の機械的強度及び熱的特性を補強するための層であり、中心層１０５の上下面にそれぞれ形成されたり、それらのいずれか一方だけが中心層１０５の一面に形成され、高い透過率を有し、ＥＵＶ工程中に発生する高温からペリクル
層１２０を保護する役割を担う。上下部補強層１０４，１０６は、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物、又は炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）のうち１種以上の物質を含み、エッチング阻止層１０３及び中心層１０５とは異なる物質で形成され、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有する。
【００３５】
ここで、上下部補強層１０４，１０６は、２ｎｍ以下の厚さを有すると、強度が低下すことがあり、１０ｎｍ以上の厚さを有すると、極紫外線露光光に対する透過率を顕著に低下させる要因になるため適用不可能であり、よって、全体ペリクルの透過率と機械的強度を考慮して最適の厚さを選択して形成する。
【００３６】
中心層１０５は、透過率の高い単結晶（Ｓｉｎｇｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌ）、無結晶（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）又は多結晶（Ｐｏｌｙ  ｃｒｙｓｔａｌ）状態の性質を含むシリコン層で形成され、ホウ素（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１種以上の物質をさらに含むことができ、又はモリブデンシリサイド（ＭＯＳｉ）、タングステンシリサイド、ジルコニウムシリサイド（ＺｒＳｉ）、タンタルシリサイドなどの、熱特性に優れた金属シリサイド系のうち１種以上の物質で構成され、エッチング阻止層パターン１０３ａ及び上下部補強層１０４，１０６とは異なる物質で形成されてもよい。中心層１０５は１００ｎｍ以下の厚さを有し、１３．５ｎｍのＥＵＶ露光光に対して８０％以上の透過率を有することが好ましい。
【００３７】
ＥＵＶは如何なる物質にもよく吸収される性質を有しており、波長が短いため熱エネルギーも強い。このため、ペリクル薄膜の放熱は非常に重要な問題である。ところが、従来の放熱問題の解決方法は、熱放出係数の良い物質を見出すことに中心をおいてきた。しかし、本願発明では、熱放出係数の良い物質を選択することに加えて、表面積を増加させる方法も考慮した。このような方法として、中心層１０５の表面にナノポアを形成して表面積を極大化することによって放熱効果が増大されるようにした。
【００３８】
すなわち、本発明において中心層１０５の熱的特性を補強するために、中心層１０５の表面に表面処理を行う。すなわち、中心層１０５の表面は、ナノサイズの微細多孔性を持つ表面で形成され、これによって、その上に積層される上部補強層１０６の外表面も多孔性表面になる。これによって、上部補強層１０６の外表面の面積が増加して放熱効果が増加する。上部補強層１０６を多孔性表面にするために、上部補強層１０６そのものをエッチングすることも可能である。しかし、材質の特性の上、エッチングによって多孔性表面を製作する際には、上部補強層１０６をエッチングするよりは中心層１０５をエッチングすることが効果的である。
【００３９】
このとき、表面の粗さは１ｎｍ〜１０ｎｍが好ましい（図４及び図５参照）。中心層１０５の表面粗さを上記の数値にすると、補強層１０６の表面粗さも上記の数値になる。より好ましい表面粗さは、３ｎｍ〜５ｎｍである。このような表面粗さが上記のように数ナノメ−トル程度である場合、薄膜表面がＥＵＶの透過均一度に及ぼす影響はわずかであり、それより大きい場合には透過均一度が低下する問題点がある。すなわち、ナノ構造によって光の散乱（ｌｉｇｈｔ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）が発生することを防止しながらも、放熱効果を増大させるには、表面粗さ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）が１ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。
【００４０】
本実施例においてフレーム層１１０の下部には複数層のパターン１０３ａ，１０４ａ，１０５ａ，１０６ａで構成された下部薄膜層パターン１３０ａが設けられており、この下部薄膜層パターン１３０ａは図１のペリクル１００を製作する過程で形成されるものであり、これについては図３に関する説明で後述する。
【００４１】
図２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。本実施例に関する説明において図１に示した実施例と実質的に同じ部分については詳細な説明を省き、同一の参照符号を与える。
【００４２】
図２を参照すると、本発明の第２実施形態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１０２ａ及びエッチング阻止層パターン１０３ａからなるフレーム層１１０と、下部補強層１０４、中心層１０５及び上部補強層１０６からなるペリクル層１２０とを具備する点で前述の第１実施例と同一である。本実施例のペリクルは、ペリクル層１２０の上面及び下面のいずれか一面又は両面に設けられた補助補強層２０１，２０２をさらに含む。
【００４３】
本実施例において、フレーム層１１０の下部には複数層のパターン２０１ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０５ａ，１０６ａ，２０２ａで構成された下部薄膜層パターン１３０ａが設けられている。この下部薄膜層パターン１３０ａは、図２のペリクルを製作する過程で形成されるものであり、後述する図３の製作過程と類似の過程によって形成され、これに関する詳細な説明は省略する。
【００４４】
補助補強層２０１，２０２は、シリコン（Ｓｉ）に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物、又は炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）のうち１種以上の物質を含み、エッチング阻止層パターン１０３ａ、中心層１０５及び補強層１０４，１０６とは異なる物質で形成され、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを有する。
【００４５】
ここで、第１実施例と同様に、中心層１０５の表面は、熱的特性を向上するために表面処理を行って、ナノサイズの微細多孔性を有する表面にする。この時、表面の粗さは、同様に、１ｎｍ〜１０ｎｍが好ましい。
【００４６】
本実施例のように補助補強層２０１，２０２をさらに具備する場合には、補助補強層を金属（ｍｅｔａｌ）系列の材質で製作することによって放熱特性を改善することが可能になるという長所がある。
【００４７】
図３Ａ〜図３Ｉは、図１に示す第１実施例に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクル１００の製造方法を順次に示す図である。
【００４８】
まず、図３Ａに示すように、本発明に係る極紫外線フォトマスク用ペリクル製造のための基礎として用いられる支持層１０２を準備する。
【００４９】
図３Ｂを参照すると、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）、熱的酸化膜工程（Ｔｈｅｒｍａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの方法を用いて、シリコン（Ｓｉ）物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物からなるエッチング阻止層１０３を、支持層１０２の上面に形成する。この時、支持層１０２の下面にもエッチング阻止層１０３と同じ層が形成される。
【００５０】
エッチング阻止層１０３は、エッチング工程時に支持層１０２とのエッチング選択比が高い物質で形成することが有利である。したがって、エッチング阻止層１０３が支持層１０２に対して十分の湿式エッチング選択比を有するようにエッチング選択比は１０４以上になることが好ましい。また、エッチング阻止層１０３は、ペリクル製作工程中にペリクル層１２０の破壊を防止するために、残留応力を最小化することが好ましい。これによって、エッチング阻止層１０３は、３００Ｍｐａ以下の圧縮応力を有するシリコン酸化膜を含んで形成することが好ましい。
【００５１】
図３Ｃを参照すると、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ）などの方法を用いて、下部補強層１０４を上部のエッチング阻止層１０３の上面に形成する。この時、下部のエッチング阻止層１０３の下面にも下部補強層１０４と同じ層が形成される。
【００５２】
下部補強層１０４はペリクル層１２０の表面シワの防止を考慮して、５０Ｍｐａ〜１５０Ｍｐａの引張応力を有するように形成することが好ましい。したがって、本発明において下部補強層１０４は機械的強度及び化学的耐久性に優れるだけでなく、ステップカバレッジ（Ｓｔｅｐ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）に優れたシリコン窒化物を含んで形成することが好ましい。
【００５３】
図３Ｄを参照すると、エピタキシャル成長（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ  ｇｒｏｗｔｈ）、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）などの方法を用いて中心層１０５を上部の下部補強層１０４の上面に形成する。この時、下部の下部補強層１０４の下面にも中心層１０５と同じ層が形成される。
【００５４】
本発明において、中心層１０５は、微細加工工程に有利であるとともに、光学的、熱的、機械的特性に優れた多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ  ｓｉｌｉｃｏｎ）を用いて形成することが好ましい。また、前述したように、本発明では中心層１０５の熱的特性を向上するために中心層１０５の表面をナノサイズの多孔性（Ｐｏｒｏｓｉｔｙ）にする。表面に微細多孔性を形成するためには乾式及び湿式方法を用いることができるが、本発明では乾式エッチング方法を用いることが好ましい。湿式エッチングの場合、表面粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を１０ｎｍ以下にし難く、粗さが大きい場合にはＥＵＶに対する透過均一度が低下するためである。好適な例として、ナノポア構造を２５ｓｃｃｍ  ＸｅＦ２と１００ｓｃｃｍ  Ｎ２ガスを用いて製作し、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）は、エッチング速度が速いため、数秒程度の短い時間で工程を進行する。
【００５５】
図３Ｅを参照すると、上部補強層１０６を上部の中心層１０５の上面に蒸着し、この時、下部の中心層１０５の下面にも上部補強層１０６と同じ層が形成される。この時、上部補強層１０６は、前述した下部補強層１０４と同じ方法で形成する。
【００５６】
図３Ｆを参照すると、熱的酸化膜工程（Ｔｈｅｒｍａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ）などの方法を用いて上部及び下部の上部補強層１０６の外面にエッチングマスク層１０７を形成する。
【００５７】
エッチングマスク層１０７は、支持層１０２に対するエッチング選択比（Ｅｔｃｈｉｎｇ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）が高く、支持層１０２のエッチング後に除去し易い物質として、シリコン（Ｓｉ）物質に炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）のうち一つ以上を含むシリコン（Ｓｉ）化合物、又はクロム、金、アルミニウムなど金属物質のうち１種以上の物質を含んで形成する。本発明では、ステップカバレッジ（Ｓｔｅｐ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）に優れており、薄膜の密度に優れているため、相対的に表面欠点がないシリコン酸化膜を用いることが好ましい。エッチングマスク層１０７は支持層１０２の全厚さをエッチングする工程を考慮して、少なくとも１００ｎｍの厚さを有するように形成する。エッチング途中に補強層１０６又は補助補強層の一部がエッチングされるので、正確な厚さを維持し難い場合がある。これを防止するために、補強層１０６又は補助補強層の上面にエッチングマスク層１０７を設けると、補強層及び補助補強層の表面を保護し、正確な厚さを制御することができる。
【００５８】
図３Ｇを参照すると、フォトレジスト膜パターン１０８ａを基板の下面に形成した後、フォトレジスト膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして、支持層１０２の下部におけるエッチングマスク層１０７、上部補強層１０６、中心層１０５、下部補強層１０４、エッチング阻止層１０３を乾式又は湿式エッチング工程で順次にエッチングすることによって、支持層１０２を露出させる下部薄膜層パターン１３０ａを形成する。本発明ではエッチングプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）に優れた乾式エッチングを利用することが好ましい。
【００５９】
図３Ｈを参照すると、フォトレジスト膜パターン１０８ａを除去した後、ディープエッチャー（Ｄｅｅｐ  ｅｔｃｈｅｒ）、キセノンエッチャー（ＸｅＦ２  ｅｔｃｈｅｒ）などの乾式エッチング、又は水酸化カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ；以下、「ＫＯＨ」という。）、又はテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ；以下、「ＴＭＡＨ」という。）などを用いた湿式エッチング工程によって支持層１０２をエッチングすることによって、エッチング阻止層１０３を露出させる支持層パターン１０２ａを形成する。
【００６０】
本発明では、下部薄膜層パターン１３０ａとのエッチング選択比が１０４以上と非常に高いＴＭＡＨを用いて支持層１０２をエッチングすることが好ましい。さらに、エッチング阻止膜１０３の材質に酸素（Ｏ）が含まれる場合には、支持層１０２のエッチングにＴＭＡＨを使用することが特に好ましい。一方、前述したように、エッチングマスク層１０７は、シリコンに酸素、炭素、窒素のうち一つ以上を含むシリコン化合物で製造することができるが、特に、エッチングマスク層１０７も酸素（Ｏ）を含む材質である場合には、
ＴＭＡＨが支持層１０２のエッチングにおいてより適合なエッチング液になる。
【００６１】
一方、支持層パターン１０２ａを形成するための支持層１０２のエッチング時に、エッチング表面の粗さやヒロックなどのエッチング表面欠点を減少させるために、イソプロピルアルコール（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ；以下、「ＩＰＡ」という。）、トリトンＸ−１００などの界面活性剤を添加して行うことができる。
【００６２】
図３Ｉを参照すると、乾式又は湿式エッチング工程で下部補強層１０４を露出させるエッチング阻止層パターン１０３ａを形成し、エッチングマスク層１０７を除去して、本発明の実施形態に係る極紫外線リソグラフィ用ペリクルの製造を完了する。エッチング阻止層１０３のエッチングとエッチングマスク層１０７の除去を同時に行うことができる。そのために、エッチング阻止層１０３とエッチングマスク層１０７は、同一のエッチング物質によってエッチングされる物質で構成されることが好ましい。
【００６３】
エッチングマスク層１０７の除去時に、ペリクル層１３０の表面に残留しているアルカリ系エッチング溶液を脱塩水を用いて完全に除去した後、エッチング阻止層１０３及びエッチングマスク層１０７をエッチング及び除去する。本発明では、エッチング阻止層１０３及びエッチングマスク層１０７を同時にエッチング及び除去できるフッ酸（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；以下、「ＨＦ」という。）を用いることが好ましい。
【００６４】
このような本発明によれば、支持層１０２とペリクル層１２０との間にエッチング阻止層１０３が存在するので、支持層１０２をエッチングして支持層パターン１０２ａを形成する時、支持層１０２のエッチング物質によるペリクル層１２０の意図しない損傷が防止される。特に、ペリクルにおいては、非常に厚い支持層１０２の厚さに比べてペリクル層１２０の厚さ又は下部補強層１０４や下部補助補強層２０１の厚さが非常に薄いため、支持層１０２に対するエッチング選択比が非常に大きいとしても、主にＳｉＮで構成されるこれらの層に不所望のエッチングによる損傷が発生し得る。このため、本発明のようにエッチング阻止層１０３が存在する場合には上記のような損傷をより一層防止することができる。
【００６５】
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、意味の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１】
2019091001.tif 000003
【図２】
2019091001.tif 000004
【図３Ａ】
2019091001.tif 000005
【図３Ｂ】
2019091001.tif 000006
【図３Ｃ】
2019091001.tif 000007
【図３Ｄ】
2019091001.tif 000008
【図３Ｅ】
2019091001.tif 000009
【図３Ｆ】
2019091001.tif 000010
【図３Ｇ】
2019091001.tif 000011
【図３Ｈ】
2019091001.tif 000012
【図３Ｉ】
2019091001.tif 000013
【図４】
2019091001.tif 000014
【図５】
2019091001.tif 000015