(57)【要約】フォトマスク・アセンブリ、およびリソグラフィ工程中に生成される汚染物からフォトマスク・アセンブリを保護する方法を開示する。フォトマスク・アセンブリは、ペリクル・フレームと、ペリクル・フレームの第１の面に連結されたペリクル膜とから形成されるペリクル・アセンブリを含む。ペリクル・フレームはさらに内壁および外壁を含む。ペリクル膜と反対側のペリクル・フレームの第２の面にフォトマスクを連結する。リソグラフィ工程中に生成される気中分子状汚染物質（ＡＭＣＳ）がフォトマスクを汚染するのを防止するモレキュラー・シーブをペリクル・アセンブリと結合させる。
2006504996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁および外壁を含むペリクル・フレームと前記ペリクル・フレームの第１の面に連結されたペリクル膜とを含むペリクル・アセンブリと、
前記ペリクル膜と反対側の前記ペリクル・フレームの第２の面に連結されたフォトマスクと、
前記ペリクル・アセンブリに結合され、リソグラフィ工程中に生成される気中分子状汚染物質（ＡＭＣＳ）が前記フォトマスクを汚染するのを防止するように動作可能なモレキュラー・シーブとを備える、フォトマスク・アセンブリ。
【請求項２】
前記ペリクル・フレームの内壁上に形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項３】
他の汚染物を生成することなく前記ＡＭＣＳを吸着するように動作可能な表面吸着材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項２に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項４】
金属、金属塩、金属酸化物、複合化合物、ポリマー、および有機化合物からなる群から選択された前記表面吸着材料をさらに含む、請求項３に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項５】
前記ＡＭＣＳをより小さい粒子へと分解するように動作可能な触媒材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項６】
多孔性チタニア、アナターゼ酸化チタン、白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、オスミウム、および銀からなる群から選択された前記触媒材料をさらに含む、請求項５に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項７】
ガスを中に通過させ、前記ＡＭＣＳが前記フォトマスクを汚染するのを防止するように動作可能なガス分離材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項８】
ガラス状高分子膜、部分的に炭化した非対称の中空糸、ポリシリコンカーボネート共重合体膜、フルオロポリマー膜、エポキシシリコーン被覆膜、および共重合ポリイミド被覆膜からなる群から選択された前記ガス分離材料をさらに含む、請求項７に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項９】
表面吸着材料、触媒材料、およびガス分離材料からなる群から選択されたフィルタ材料を保持するように動作可能な複数のポアを含む高表面積材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１０】
前記ポアが約５オングストローム〜約２００オングストロームの間のサイズを含む、請求項９に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１１】
高純度シリカゼオライト、ゾルゲルシリカ、およびマクロ網状ポリマーからなる群から選択された前記高表面積材料をさらに含む、請求項９に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１２】
前記ペリクル膜と前記フォトマスクと前記ペリクル・フレームの前記内壁および前記外壁との間の領域によって画定された保護された空間と、
前記ペリクル・フレーム内の前記内壁と前記外壁の間に形成され、ガスを中に通過させるように動作可能な通気開口と、
前記通気開口に結合され、前記リソグラフィ工程中にＡＭＣＳが前記保護された空間内に入るのを防止するように動作可能な前記モレキュラー・シーブとをさらに備える、請求項１に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１３】
前記ペリクル・フレームの外壁上に、前記通気開口の外側開口部に隣接して形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１２に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１４】
前記ＡＭＣＳが前記保護された領域内に入るのを防止するように動作可能な表面撥水性材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１３に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１５】
フルオロポリマー、トリフルオロメチル化剤、テトラフルオロエチレン・プラスチック、フルオロシリコーン、Ｚｄｏｌコーティング、フッ素化した自己組織化単分子膜、およびオクタデシルトリクロロシラン前駆体分子を含むコーティングからなる群から選択された前記表面撥水性材料をさらに備える、請求項１４に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１６】
前記通気開口内に形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１２に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１７】
前記ペリクル・フレーム内に位置する溝内に形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項１８】
内壁および外壁を含むペリクル・フレームと前記ペリクル・フレームの第１の面に連結されたペリクル膜とを含むペリクル・アセンブリと、
前記ペリクル・フレーム内の前記内壁と前記外壁の間に形成され、ガスを中に通過させるように動作可能な通気開口と、
前記ペリクル膜と反対側の前記ペリクル・フレームの第２の面に連結されたフォトマスクと、
前記ペリクル膜と前記フォトマスクと前記ペリクル・フレームの前記内壁および前記外壁との間の領域によって画定された保護された空間と、
前記通気開口に結合され、リソグラフィ工程中に生成される気中分子状汚染物質（ＡＭＣＳ）が前記保護された空間を汚染するのを防止するように動作可能なモレキュラー・シーブとを備える、フォトマスク・アセンブリ。
【請求項１９】
前記ペリクル・フレームの内壁上に、前記通気開口の内側開口部に隣接して形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１８に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２０】
他の汚染物を生成することなく前記ＡＭＣＳを吸着するように動作可能な表面吸着材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２１】
前記ペリクル・フレームの外壁上に、前記通気開口の外側開口部に隣接して形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１８に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２２】
前記ＡＭＣＳが前記保護された空間内に入るのを防止するように動作可能な表面撥水性材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項２１に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２３】
前記ＡＭＣＳをより小さい粒子に分解するように動作可能な触媒材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１８に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２４】
ガスを中に通過させ、前記ＡＭＣＳが前記保護された空間を汚染するのを防止するように動作可能なガス分離材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１８に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２５】
表面吸着材料、表面撥水性材料、触媒材料、およびガス分離材料からなる群から選択されたフィルタ材料を保持するように動作可能な複数のポアを含む高表面積材料で形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１８に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２６】
前記ポアが約５オングストローム〜約２００オングストロームの間のサイズを含む、請求項２５に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２７】
前記通気開口内に形成された前記モレキュラー・シーブをさらに備える、請求項１８に記載のフォトマスク・アセンブリ。
【請求項２８】
フォトマスクに連結されたペリクル・アセンブリを含むフォトマスク・アセンブリを設けることであって、前記ペリクル・アセンブリが、
内壁および外壁を含むペリクル・フレームの第１の面に連結されたペリクル膜と、
前記ペリクル膜と反対側で前記フォトマスクに連結された前記ペリクル・フレームの第２の面とを備える、フォトマスク・アセンブリを設けること、ならびに
リソグラフィ工程中に生成される気中分子状汚染物質（ＡＭＣＳ）が前記フォトマスクを汚染するのを防止するように動作可能なモレキュラー・シーブを前記ペリクル・アセンブリと結合させることを含む、リソグラフィ工程中に生成される汚染物からフォトマスクを保護する方法。
【請求項２９】
前記モレキュラー・シーブが、表面吸着材料、表面撥水性材料、触媒材料、ガス分離材料、および高表面積材料からなる群から選択された少なくとも１つの材料を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記結合させるステップが、前記ペリクル・フレームの一部を前記モレキュラー・シーブから形成することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記結合させるステップが、前記ペリクル・アセンブリの少なくとも一部分を前記モレキュラー・シーブでコーティングすることを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記結合させるステップが、前記モレキュラー・シーブを前記ペリクル・アセンブリに取り付けることを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
ガスを中に通過させるように動作可能な通気開口を前記ペリクル・フレームの前記内壁と前記外壁の間に形成すること、および
前記モレキュラー・シーブを前記通気開口と結合させることをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記結合させるステップが、前記モレキュラー・シーブを前記ペリクル・フレームの前記外壁と前記内壁のうちの少なくとも１つに取り付けることを含む、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にフォトリソグラフィ分野に関し、より詳細には、フォトマスク・アセンブリおよびリソグラフィ工程（lithography process）中に生成される汚染物からフォトマスク・アセンブリを保護する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造業者が、より小型のデバイスの生産を継続していくにつれ、これらのデバイスの製造に使用されるフォトマスクの必要条件は厳しくなり続ける。レチクル（reticle）またはマスクとしても知られているフォトマスクは、通常、基板上に吸収体層が形成されている複数の基板から構成されている。吸収体層は、リソグラフィ・システム内で半導体ウエハ上に転写することができる回路画像を表すパターンを含む。半導体デバイスのフィーチャ・サイズが小さくなるにつれて、フォトマスク上のそれに対応する回路画像も、より小さく、より複雑になる。したがって、マスクの品質は、強固で信頼性の高い半導体製造工程を確立する際に最も重大な要素の１つとなってきた。
【０００３】
フォトマスクの品質をマスクの寿命全体を通じて維持するために、製造業者は、半導体製造ツール内に存在することがある汚染物によって受ける損傷から、少なくともフォトマスクのパターン付けした側を保護するペリクル（pellicle）を開発した。ペリクルは、通常、フレームに取り付けた薄い膜を含み、このフレームは、薄い膜の上の汚染物が半導体ウエハ上へ投影されないように、焦点面の外に薄い膜を配置する高さを有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、フォトマスクの汚染は、フォトマスクおよび／または半導体製造工程中にペリクル膜の下でなお発生することがある。製造工程中に使用する有機材料または化学物質は、光子と相互に作用して気中分子状汚染物質（airborne molecular contaminant）（ＡＭＣＳ）を作り出すことがある。さらに、ＡＭＣＳは、リソグラフィ工程中に材料のガス放出によって作り出されることもある。その他のＡＭＣＳ発生源には、フォトレジスト・コーティング工程中に放出される気化したフォトレジスト、プレベークおよびポストベーク工程中の様々な化学物質の蒸発、および現像工程でフォトマスク上に使用する溶剤が含まれることがある。
【０００５】
ＡＭＣＳなどの汚染物は、例えばペリクル・フレーム内の通気孔を通り、ペリクル膜とフォトマスクの間の空間内に入り込むことがある。さらに、ペリクルをフォトマスク上に載置した後に、ＡＭＣＳまたは他の汚染物がペリクル膜の下に捕捉されることもある。ＡＭＣＳおよび他の汚染物は、フォトマスク・アセンブリに付随する光学経路内にヘーズ（haze）を作り出すことがあり、ヘーズは焦点面内の画像の明瞭さを低下させることがある。例えば、汚染物の層はフォトマスクのパターン付けした側に堆積することがあり、それによりウエハ上に投影される画像が、暗くなったり歪められたりすることがある。
【０００６】
現在、半導体業界は、フォトマスク・アセンブリおよびフォトマスク製造ツールを数マイクロメートル・サイズの微粒子から保護するために、多くの技法を実施している。しかし、ＡＭＣＳは、数オングストロームのサイズであることがあり、従来の技法は、汚染物を除去するのに有効でないことがある。例えば、従来の粒子フィルタは、約０．３マイクロメートルのポア直径を有することがあり、そのことにより、１０オングストローム程度の小ささであることがあるＡＭＣＳは、フォトマスク・アセンブリ内またはリソグラフィ・ツール内へとフィルタを通過することができる。
【０００７】
微粒子を除去するのに使用する一従来技法には、ペリクル・フレーム内に配置する化学フィルタがある。化学フィルタを形成する材料は、化学反応によって粒子状物質と結合して新規合成物（new composition）を形成することができる。しかし、この新規合成物は、別の汚染源となることがある。さらに、化学フィルタは、飽和限界に達し粒子状物質との反応が止まることがあり、飽和限界点では、化学フィルタはもはや粒子状物質がリソグラフィ・ツールを汚染するのを妨げない。
【０００８】
ペリクル・フレーム内に形成される通気孔も、粒子状物質およびＡＭＣＳがペリクル膜とフォトマスクの間の領域に入る入り口となることがある。粒子が通気孔を通過するのを防止する従来の諸技法には、汚染物がペリクル膜の下の空間に入るのを阻止するフィルタ・シートを通気孔内に追加することが含まれる。通常、これらのフィルタ・シートは、大きさが約０．５μｍ以上の範囲の粒子と約０．０２μｍ以上の範囲の分子状汚染物質とを遮断するポア・サイズを有する。したがって、０．０２μｍよりも小さい分子状汚染物質は、従来のフィルタを通過できる。
【０００９】
さらに、フィルタ・シートは、通気孔から入ってくる汚染物のみを遮断することができるだけである。製造および／または洗浄工程は、フォトマスク上またはペリクル上に化学残留物を残すことがある。化学残留物は、製造工程中に他の化学物質と反応することがある。その結果、通気孔内のフィルタ・シートに接触することなく、ペリクル膜とフォトマスクの間に分子状汚染物質が生じることがあり、それによりフォトマスク・アセンブリに付随する光学経路内にヘーズが形成されることがある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の諸教示によれば、リソグラフィ工程中に生成される汚染物からフォトマスク・アセンブリを保護することに関連する欠点および問題は、ほぼ緩和または解消された。特定の一実施形態では、フォトマスク・アセンブリは、リソグラフィ工程中に生成される気中分子状汚染物質（ＡＭＣＳ）がフォトマスクを汚染するのを防止する、ペリクル・フレームに結合されたモレキュラー・シーブを含む。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、フォトマスク・アセンブリは、ペリクル・フレームと、ペリクル・フレームの第１の面に連結されたペリクル膜とを有するペリクル・アセンブリを含む。ペリクル・フレームはさらに、内壁および外壁を含む。ペリクル・フレームの第２の面をペリクル膜と反対側でフォトマスクと連結させる。リソグラフィ工程中に生成されるＡＭＣＳがフォトマスクを汚染するのを防止するモレキュラー・シーブを、ペリクル・アセンブリと結合させる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、フォトマスク・アセンブリは、ペリクル・フレームと、ペリクル・フレームの第１の面に連結されたペリクル膜とを有するペリクル・アセンブリを含む。ペリクル・フレームはさらに、ペリクル・フレーム内の内壁と外壁の間に形成された、ガスがその中を通過できる通気開口（vent aperture）を含む。ペリクル・フレームの第２の面をペリクル膜と反対側でフォトマスクと連結させる。ペリクル膜、フォトマスク、およびペリクル・フレームの内・外壁は、保護された空間を画定する。リソグラフィ工程中に生成されるＡＭＣＳが保護された空間を汚染するのを防止するモレキュラー・シーブを通気開口と結合させる。
【００１３】
本発明のさらに別の実施形態によれば、リソグラフィ工程中に生成される汚染物からフォトマスクを保護する方法は、フォトマスクに連結されたペリクル・アセンブリを有するフォトマスク・アセンブリを設けることを含む。ペリクル・アセンブリは、内壁および外壁を含むペリクル・フレームの第１の面に連結されたペリクル膜と、ペリクル膜と反対側でペリクル・フレームの第２の面に連結されたフォトマスクとを含む。リソグラフィ工程中に生成されるＡＭＣＳがフォトマスクを汚染するのを防止するモレキュラー・シーブをペリクル・アセンブリと結合させる。
【００１４】
本発明のあるいくつかの実施形態の重要な技術的利点には、リソグラフィ構成要素内に位置する収納領域（contained area）から汚染物を除去するモレキュラー・シーブが含まれる。モレキュラー・シーブは、様々な汚染物を吸着し、撥ね返し、分解し、かつ／または分離する材料を含む。この材料は、空気分子よりは大きいが、最小サイズが約１０オングストロームであるＡＭＣＳを含む大部分の汚染物のサイズよりは小さいポア・サイズを含む。ＡＭＣＳがモレキュラー・シーブを形成する材料のポア・サイズよりも大きいサイズを有しているので、ＡＭＣＳは材料を通過するのを妨げられることがある。
【００１５】
本発明のあるいくつかの実施形態の別の重要な技術的利点には、リソグラフィ工程中にヘーズがリソグラフィ構成要素上に形成されるのを防止するモレキュラー・シーブが含まれる。リソグラフィ工程は、多数の化学物質の使用を含むことがある。ＡＭＣＳがリソグラフィ構成要素に付随する収納領域内に閉じ込められると、化学物質とＡＭＣＳの間で化学反応が起こることがある。これらの化学反応は、リソグラフィ構成要素の表面上にヘーズを形成することがある。画定された空間からＡＭＣＳを除去することにより、化学反応が低下する、あるいはなくなることさえあり、それによってヘーズがリソグラフィ構成要素内に形成されるのが妨げられる。
【００１６】
本発明の様々な実施形態に、これらの技術的利点の全てまたは一部が存在することもあればいずれも存在しないこともある。その他の技術的利点は、以下の図表、説明、および添付の特許請求の範囲から当業者には直ちに明らかとなるであろう。
【００１７】
添付の図面に関連して行う以下の説明を参照することによって、本実施形態および本実施形態の利点のより包括的で網羅的な理解を得ることができる。以下の説明では、同様の参照番号は同様の特徴を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい諸実施形態およびその利点は、図１〜図６を参照することにより最もよく理解される。図１〜図６では、同様の数字を用いて同様の部品および対応する部品を示す。
【００１９】
図１は、ペリクル載置システム内で組み立てられたフォトマスク・アセンブリ１０の断面図を示している。フォトマスク・アセンブリ１０は、ペリクル載置システムによってフォトマスク１２上に載置されたペリクル・アセンブリ１４を含む。基板１６およびパターン層１８は、マスクまたはレチクルとしても知られているフォトマスク１２を形成する。フォトマスク１２は、円形、長方形、または正方形を含むがそれらに限定されない様々なサイズおよび形状を有することができる。また、フォトマスク１２は、半導体ウエハ上に回路パターンの画像を投影するのに使用することができる１回限りの原版、５インチのレチクル、６インチのレチクル、９インチのレチクル、またはその他の適切なサイズの任意のレチクルを含むがそれらに限定されない任意の様々なフォトマスク・タイプであってもよい。さらにフォトマスク１２は、バイナリ・マスク、位相シフト・マスク（ＰＳＭ）、光近接効果補正（ＯＰＣ）マスク、またはリソグラフィ・システムで使用するのに適したその他の任意のタイプのマスクであってもよい。
【００２０】
フォトマスク１２は、リソグラフィ・システム内で電磁エネルギーに暴露されるとパターンを半導体ウエハ（明示せず）の表面上に投影する、基板１６上に形成されたパターン層１８を含む。基板１６は、水晶、合成水晶、石英ガラス、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、または約１０ナノメートル（ｎｍ）〜約４５０ｎｍの波長を有する入射光線の少なくとも７５パーセント（７５％）を透過させるその他の適当な任意の材料などの透明材料にすることができる。それに代わる一実施形態では、基板１６は、シリコン、または約１０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長を有する入射光線の約５０パーセント（５０％）を超える光を反射させるその他の適当な任意の材料などの反射材料にすることもできる。
【００２１】
パターン層１８は、クロム、窒化クロム、金属の酸炭窒化物（Ｍ―Ｏ―Ｃ―Ｎ）などの金属材料にすることができる。この場合、金属は、クロム、コバルト、鉄、亜鉛、モリブデン、ニオブ、タンタル、チタン、タングステン、アルミニウム、マグネシウム、およびシリコン、または紫外線（ＵＶ）領域、遠紫外線（ＤＵＶ）領域、真空紫外（ＶＵＶ）領域、および極紫外線領域（ＥＵＶ）内の波長を有する電磁エネルギーを吸収するその他の任意の適当な材料からなる群から選択される。それに代わる一実施形態では、パターン層１８は、ＵＶ領域、ＤＵＶ領域、ＶＵＶ領域、およびＥＵＶ領域内で約１パーセント（１％）〜約３０パーセント（３０％）の透過率を有する二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ）などの部分透過性材料にすることもできる。
【００２２】
フレーム２０とペリクル膜(pellicle film)２２は、ペリクル・アセンブリ１４を形成できる。通常、陽極酸化アルミでフレーム２０を形成するが、その代わりにステンレス鋼、プラスチック、またはリソグラフィ・システム内で電磁エネルギーに暴露されたときに劣化またはガス放出しないその他の適当な材料で形成することもできる。ペリクル膜２２およびフォトマスク１２と組み合わさって保護された空間２４を画定するフレーム２０は、内壁２６および外壁２８を含むことができる。一実施形態では、半導体製造工程中にフォトマスク・アセンブリ１０をリソグラフィ・システム内に配置すると、保護された空間２４が光学経路を画定することができる。
【００２３】
ペリクル膜２２は、ニトロセルロース、セルロース・アセテート、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（E. I. du Pont de Nemours and Company）製のテフロン（登録商標）ＡＦや旭硝子（株）製のサイトップ（登録商標）などのアモルファス・フルオロポリマー、またはＵＶ領域、ＤＵＶ領域、ＥＵＶ領域、および／またはＶＵＶ領域内の波長を通すその他の適切な膜などの材料で形成される薄膜メンブレンにすることができる。回転成形などの従来の技法によって、ペリクル膜２２を作製することができる。
【００２４】
ペリクル膜２２は、汚染物を一定の距離だけフォトマスク１２から離した状態にしておくことによって、塵粒などの汚染物からフォトマスク１２を保護する。これは、特にリソグラフィ・システム内で重要であることがある。リソグラフィ工程中、フォトマスク・アセンブリ１０は、リソグラフィ・システム内で放射エネルギー源によって生成される電磁エネルギーに暴露される。この電磁エネルギーは、水銀灯のおおよそＩ線〜Ｇ線間の波長、あるいはＤＵＶ光、ＶＵＶ光、またはＥＵＶ光などの様々な波長の光を含むことができる。リソグラフィ作業中、かなりのパーセンテージの電磁エネルギーが通過できるようにペリクル膜２２を設計する。ペリクル膜２２上に集まった汚染物は、処理されるウエハの表面でおそらくは焦点がずれることになり、したがってウエハ上に露光される画像は明瞭なものとなる。本発明の諸教示に従って形成されるペリクル膜２２は、本願で説明するように、すべてのタイプの電磁エネルギーと共に十分に使用することができ、光波に制約されない。
【００２５】
標準的なリソグラフィ工程を使用して、フォトマスク・ブランクからフォトマスク１２を形成することができる。リソグラフィ工程では、パターン層１８用のデータを含むマスク・パターン・ファイルをマスク・レイアウト・ファイルから生成することができる。マスク・レイアウト・ファイルは、集積回路用のトランジスタおよび電気接続部を表すポリゴンを含むことができる。半導体ウエハ上に集積回路を製造する場合には、マスク・レイアウト・ファイル内のポリゴンはさらに、集積回路の様々な層を表すこともできる。例えば、拡散層およびポリシリコン層のある半導体ウエハ上にトランジスタを形成することができる。したがって、マスク・レイアウト・ファイルは、拡散層上に描かれた１つまたは複数のポリゴンとポリシリコン層上に描かれた１つまたは複数のポリゴンとを含むことができる。各層用のポリゴンは、集積回路の１つの層を表すマスク・パターン・ファイルへと変換することができる。各マスク・パターン・ファイルを使用して特定の層用のフォトマスクを作り出すことができる。
【００２６】
レーザ、電子ビーム、またはＸ線リソグラフィ・システムを使用して、フォトマスク・ブランクのレジスト層に所望のパターンを投影することができる。一実施形態では、レーザ・リソグラフィ・システムは、約３６４ナノメートル（ｎｍ）の波長を有する光を発するアルゴンイオン・レーザーを使用する。それに代わる諸実施形態では、レーザ・リソグラフィ・システムは、約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの波長の光を発するレーザを使用する。レジスト層の露出領域を現像しエッチングしてパターンを生成し、パターン層１８のレジストに覆われていない部分をエッチングし、未現像のレジストを除去して基板１６上にパターン層１８を生成することによってフォトマスク１２を製造することができる。
【００２７】
一般に、モレキュラー・シーブ(molecular sieve)３０は、収納領域からＡＭＣＳを除去するように機能することができ、したがってヘーズが収納領域内の１つまたは複数の表面上に形成されるのを防止することができる。例えば、ＡＭＣＳが表面上に集まらないように、モレキュラー・シーブ３０はＡＭＣＳを吸着し、撥ね返し、かつ／または分解することができる。さらに、ガス分子はモレキュラー・シーブ３０を通過でき、ＡＭＣＳはモレキュラー・シーブ３０を通過できなくなるように、モレキュラー・シーブ３０はガス分子からＡＭＣＳを分離することもできる。
【００２８】
モレキュラー・シーブ３０を、フォトマスク・アセンブリ１０またはリソグラフィ工程で使用するその他の構成要素などのリソグラフィ構成要素と結合させることができる。モレキュラー・シーブ３０と結合させることができる構成要素には、フォトマスク・ブランク、フォトマスク、ペリクル・アセンブリ、スキャナ、ステッパ、検査／測定装置、洗浄装置、リソグラフィ構成要素用のパッケージ、およびリソグラフィ工程で使用するその他の任意の機器がある。モレキュラー・シーブ３０は、表面吸着材料、大きな表面積を有するように形成された材料、ガス分離材料、および触媒材料を含むがそれらに限定されない多様な材料から形成することができる。
【００２９】
接着剤、両面粘着テープ、ネジ、ピン、クリップ、およびモレキュラー・シーブ３０を表面に取り付けるのに適したその他の任意の手段を用いて特定の材料で作製した超薄膜を取り付けることによって、フレーム２０の内壁２６、リソグラフィ・システム（例えばスキャナ、ステッパ、検査／測定装置、洗浄装置、その他）の内壁、またはフォトマスク・アセンブリ・キャリアの内壁にモレキュラー・シーブ３０を付着させることができる。別の実施形態では、モレキュラー・シーブ３０を、接着剤と組み合わせて自己接着性の膜を形成させた特定の材料から形成される超薄膜にすることもできる。さらに別の実施形態では、堆積、電気めっき、噴霧、または結晶化技法を使用して付着させるコーティングとして、リソグラフィ・システムの内壁上またはフォトマスク・アセンブリ・キャリアの内壁上にモレキュラー・シーブ３０を形成することもできる。いくつかの実施形態では、数珠（bead）、小球（pellet）、細片（strip）、薄膜（film）、ガスケット膜(gasket membrane)、または適当な形状の任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない様々な形状にモレキュラー・シーブ３０を形成することもできる。
【００３０】
一実施形態では、リソグラフィ構成要素上でヘーズの形成、付着汚染物の成長、および／または化学反応を生じさせることがある気中分子状汚染物質（ＡＭＣＳ）の少なくとも１つのタイプを吸着するように機能する表面吸着材料でモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。ＡＭＣＳは、リソグラフィ工程中に生成される有機または無機、および／または有極性または無極性の汚染物（例えば炭化水素、有機シリコン、酸性ガス、アンモニウム・イオン・ガス、硫酸イオン・ガス、酸化ガス、シロキサン、およびフルオロカーボン）であることがある。リソグラフィ工程には、書込み工程、エッチング工程、堆積工程、洗浄工程、および露光工程が含まれ得るが、工程はそれらに限定されない。その他の実施形態では、モレキュラー・シーブ３０はさらに、リソグラフィ工程で生成される複数のタイプのＡＭＣＳを吸着する能力を有することができ、それと同時に追加のＡＭＣＳの生成を妨げることもできる。
【００３１】
さらに、吸着材料は、ＡＭＣＳが材料を通過するのを防止する小さいポア・サイズを有することもできる。ポア・サイズを、ＡＭＣＳ（例えば約５〜１００オングストローム）よりは小さいが、空気分子（例えば窒素および酸素の場合、約４オングストローム）よりは大きくすることができる。したがって、５オングストロームよりも大きい分子サイズを有するＡＭＣＳは、モレキュラー・シーブ３０によって吸着されることがあるが、それよりも小さい分子（例えば窒素および酸素）は材料を通過できる。
【００３２】
吸着材料の例には、金属、金属塩、および金属酸化物が含まれ得る。この場合、金属は、スカンジウム、イットリウム、およびランタンなどの３族の金属、チタン、ジルコニウム、およびハフニウムなどの４族の金属、バナジウム、ならびに鉄、銅、ニッケル、および亜鉛などの８〜１５族の金属からなる群から選択される。その他の例には、高純度シリカゼオライト（例えば、１つまたは複数のＭｅＯ、Ａ１２０３、ｍＳｉ０２、およびｎＨ２０を含むが、それらに限定されない化学組成を有するシリカアルミノシリケート。但し、Ｍｅは金属イオンであり、ｍはＳｉ０２とＡ１２０３のモル比を表し、約２〜約１０００の値を有することができ、ｎは多孔質材料の空洞内に含まれる水を表し、約８〜約２４の間の８の倍数の値を有することができる）、ゼオライト（例えば、１つまたは複数のＭｅＯ、Ａ１２０３、ｍＳｉ０２、およびｎＨ２０を含むが、それらに限定されない化学組成を有するもの。但し、Ｍｅは金属イオンであり、ｍはＳｉ０２とＡ１２０３のモル比を表し、約２〜約１０００の値を有することができ、ｎは多孔質材料の空洞内に含まれる水を表し、約８〜約２４の間の８の倍数の値を有することができる）、合成ゼオライト、シリカ、酸化シリカ、シリコン、およびゾルゲル（sol-gel）処理材料などの複合化合物が含まれ得る。さらに他の例には、カーボンを主成分とする化合物、高分子吸着剤、セルロースを主成分としかつ／またはキルン乾燥された吸着剤、およびＡＭＣＳを吸着できるその他の適当な任意の材料などのポリマーおよび／または有機化合物も含まれ得る。表１に示すように、表面吸着材料は、特定のタイプの汚染物を吸着できる。表１には特定の材料および汚染物を示しているが、この表は一例に過ぎず、この他の表面吸着材料および汚染物を本発明の範囲内に含めることを企図することができる。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
別の実施形態では、化学反応を起こしてＡＭＣＳを構成要素またはより小さい分子に分解する触媒材料でモレキュラー・シーブ３０を形成することもできる。これらのより小さい粒子は、特定の露光波長（例えば約２４８ナノメートルよりも下）を使用するリソグラフィ工程で非反応性であることがあり、無視できないほどの汚染物を形成する一因とはならないことがある。例えば、有機物のＡＭＣＳは、一部が酸素分子へと分解されることがある。これらの酸素分子は、フォトマスク・アセンブリ１０を汚染することなく保護された空間２４内に存在できる。
【００３５】
一実施形態では、リソグラフィ工程で見られるような紫外線または熱への暴露により、化学反応を誘発することができる。その結果、触媒材料は、生成され得る他の汚染物へとＡＭＣＳを合成するのではなく、ＡＭＣＳをより小さい粒子（例えば個別の原子）へと分解することができる。いくつかの実施形態では、保護される空間２４からＡＭＣＳを除去することができるように、モレキュラー・シーブ３０内に含まれる吸着材料にこれらのより小さい粒子を吸着させることができる。
【００３６】
一実施形態では、化学反応によって触媒を蘇らせることができ、触媒材料の寿命を延ばすことができる。触媒材料の例には、多孔性チタニア、アナターゼ酸化チタン、白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、オスミウム、銀、およびＡＭＣＳとの触媒反応をもたらすのに適したその他の任意の材料が含まれるが、材料はそれらに限定されない。
【００３７】
さらに別の実施形態では、大気からＡＭＣＳを分離するように機能するガス分離材料でモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。ガス分離材料は、酸素や窒素などの空気分子に対しては固有の透過性を有することができるが、ＡＭＣＳに対しては透過性がない。ガス分離材料の例には、ガラス状高分子膜、部分的に炭化した非対称の中空糸、ポリシリコンカーボネート共重合体膜、フルオロポリマー膜、エポキシシリコーン被覆膜、共重合ポリイミド被覆膜、および大気からＡＭＣＳを分離するのに適したその他の任意の材料が含まれるが、材料はそれらに限定されない。
【００３８】
追加の一実施形態では、効率的で完全な汚染物の化学吸着のために充分な表面積をモレキュラー・シーブがもたらすように、優れた多孔性を有する高表面積材料でモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。ほとんどの化学吸着反応および物理吸着反応は表面積の大きさに依存するので、高表面積材料で形成されたモレキュラー・シーブ３０は、材料がＡＭＣＳと相互に作用するのに必要とする時間量を減らすことができる。さらに、モレキュラー・シーブ３０は、大きな表面積のため、同時にいくつかのタイプのＡＭＣＳと相互に作用することもできる。
【００３９】
高表面積材料の例には、高純度シリカゼオライトと、ゾルゲルシリカと、スチレンモノマー、ビニルトルエンモノマー、およびビニルイソプロピルベンゼンモノマーから形成されるポリマーなどのマクロ網状ポリマー(macroreticulate polymers)と、反応が起こるのに充分な表面積を提供するその他の任意の多孔質材料とが含まれ得るが、材料はそれらに限定されない。これらの材料のポア・サイズは小さい（例えば約５〜約２００オングストロームの孔（porosity））ことがあるので、この孔によって決まる機能表面の面積は、約４０〜約１０００ｍ２／ｇ程度の大きさになることがある。
【００４０】
いくつかの実施形態では、高表面積材料を、他の材料を保持するための多数のポア(pore)のある支持材料および／またはキャリア材料にすることができる。これらの材料には、吸着材料、触媒材料、ガス分離材料、およびそれらの任意の組み合わせが含まれ得るが、材料はそれらに限定されない。この場合、大きな表面積は、吸着反応、触媒分解反応、および分離反応のための充分な反応場所を提供できる。
【００４１】
図２は、通気開口３２の開口部上に形成された少なくとも１つのモレキュラー・シーブを有するフォトマスク・アセンブリ１０の例示的な一実施形態の部分断面図を示している。いくつかの実施形態では、保護された空間２４とフォトマスク・アセンブリ１０を取り巻く大気との間で発生することがある圧力差を均衡させることを考慮した通気開口３２をペリクル・フレーム２０内に含めることができる。
【００４２】
ペリクル・フレーム２０内の内壁３６と外壁２８の間に通気開口３２を形成することができ、空気または他のガスがフォトマスク・アセンブリ１０の保護された空間２４に入るまたは出ることができるようにすることができる。図示の実施形態では、内壁２６上に通気開口３２の内側開口部を覆って、かつ外壁２８上に通気開口３２の外側開口部を覆ってモレキュラー・シーブ３０を形成して、粒子や汚染物が画定された空間２４に入るのを防止することができる。別の実施形態では、内壁２６上か外壁２８上のどちらかにモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。図１に関連して前述したのと同様に、任意の技法を使用して、モレキュラー・シーブ３０を内壁２６または外壁２８へ取り付けるおよび／またはそれらの上に形成することができる。
【００４３】
一実施形態では、図１に関連して前述したのと同様に、内壁２６上のモレキュラー・シーブ３０を、吸着材料、触媒材料、ガス分離材料、高表面積材料、またはそれらの任意の組み合わせから形成することができる。別の実施形態では、外壁３６上のモレキュラー・シーブ３０を、表面撥水性材料(surface repellant material)、触媒材料、ガス分離材料、高表面積材料、またはそれらの任意の組み合わせから形成することができる。
【００４４】
化学吸着および物理吸着がモレキュラー・シーブ３０の表面上で発生しないように、表面撥水性材料はＡＭＣＳを撥ね返すように機能することができる。ＡＭＣＳが表面上に貼り付かないように、撥水性材料の表面は低エネルギーを有することができる。したがって、表面撥水性材料は、ＡＭＣＳがフォトマスク・アセンブリ１０の保護された空間２４内に入るのをさらに防止することができる。ＡＭＣＳをフィルタに引きつけることができる表面吸着材料とは異なり、表面撥水性材料は、反応を抑え、ＡＭＣＳが保護された空間２４内に入るのを防止する「脱着」特性を有することができる。
【００４５】
一般に、表面撥水性材料は、外部環境から保護された空間２４内にＡＭＣＳが入るのを防止する。しかし、撥水性材料のポア・サイズよりも小さい窒素分子および酸素分子は材料を通過でき、そのことが圧力解放をもたらすことがある。表面撥水性材料の例には、テフロン（登録商標）（製造・販売  イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー）、フルオロポリマー、トリフルオロメチル化剤、テトラフルオロエチレン・プラスチック、フルオロシリコーン、Ｚｄｏｌコーティング、フッ素化した自己組織化単分子膜、およびオクタデシルトリクロロシラン前駆体分子を含むコーティングが含まれ得るが、材料はそれらに限定されない。
【００４６】
一実施形態では、外壁２８上に形成されるモレキュラー・シーブ３０は、大きな表面積を有する材料と撥水性材料とを兼ね備えて、大きな表面積の撥水性材料を形成することができる。したがって、モレキュラー・シーブ３０は、ＡＭＣＳが保護された空間２４に入るのを防止することができる。それと同様に、内壁２６上に形成されるモレキュラー・シーブ３０も、通気開口３２に入るいかなるＡＭＣＳも吸着する、または画定された空間２４内にあるいかなるＡＭＣＳも吸着する大きな表面積の吸着材料を含むことができる。
【００４７】
図３は、通気開口３２内部に形成されたモレキュラー・シーブ３０を含むフォトマスク・アセンブリ１０の例示的な一実施形態の部分断面図を示している。ＡＭＣＳが保護された空間２４内に入りフォトマスク・アセンブリ１０を汚染するのを防止するために、モレキュラー・シーブ３０を通気開口３２の内部に配置することができる。
【００４８】
図１および図２に関連して前述したのと同様に、表面吸着材料、表面撥水性材料、触媒材料、ガス分離材料、高表面積材料、またはそれらの任意の組み合わせでモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。図１に関連して前述したのと同様に、任意の技法を使用して通気開口３２の壁にモレキュラー・シーブ３０を取り付けることができる。さらに、モレキュラー・シーブ３０を通気開口３２の壁上に形成させたコーティングとすることもでき、このコーティングは、堆積、電気めっき、噴霧、または結晶化技法を使用して付着させる。いくつかの実施形態では、数珠、小球、細片、薄膜、ガスケット膜、またはその他の適当な任意の形状を含むがそれらに限定されない様々な形状に、モレキュラー・シーブ３０を形成することができる。
【００４９】
図４は、ペリクル・フレーム２０内の溝内に形成されたモレキュラー・シーブを含むフォトマスク・アセンブリ１０の例示的な一実施形態の部分断面図を示している。図示の実施形態では、ペリクル・フレーム２０の内壁２６近傍に溝を形成することができる。保護された空間２４内に閉じ込められたＡＭＣＳがフォトマスク・アセンブリ１０を汚染するのを防止するために、モレキュラー・シーブ３０を溝内に配置することができる。さらに、外壁２８上にも通気開口３２の外側開口部を覆ってモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。開口部を覆うこのモレキュラー・シーブは、ＡＭＣＳが通気開口３２を通って保護された空間３２に入るのを防止するように機能することができる。その他の諸実施態様では、ＡＭＣＳが通気開口３２を通過するのを防止するために、フレーム２０の外壁２８近傍にモレキュラー・シーブ３０を含む溝を形成することができる。さらに、内壁２６と外壁２８両方の近傍に、モレキュラー・シーブ３０を配置することができる溝を形成することもできる。
【００５０】
図１および図２に関連して前述したのと同様に、表面吸着材料、表面撥水性材料、触媒材料、ガス分離材料、高表面積材料、またはそれらの任意の組み合わせでモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。図１に関連して前述したのと同様に、任意の技法を使用して通気開口３２の壁にモレキュラー・シーブ３０を取り付けることができる。さらに、モレキュラー・シーブ３０は、溝の壁上に形成されるコーティングであってもよく、コーティングは、堆積、電気めっき、噴霧、または結晶化技法を使用して付着させる。いくつかの実施形態では、数珠、小球、細片、薄膜、ガスケット膜、またはその他の適当な任意の形状を含むがそれらに限定されない様々な形状に、モレキュラー・シーブ３０を形成することができる。
【００５１】
図５は、フレーム２０の内壁２６へ付着させたコーティングを含むフォトマスク・アセンブリ１０の例示的な一実施形態の部分断面図を示している。図示の実施形態では、保護された空間２４内に閉じ込められたＡＭＣＳを除去しフォトマスク１２上および／またはペリクル・アセンブリ１４上に汚染物が形成されるのを防止するために、コーティング３４を内壁２６に付着させることができる。さらに、ＡＭＣＳが通気開口３２を通過するのを防止するために、外壁２８上にも通気開口３２を覆ってモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。
【００５２】
図１に関連して前述したのと同様に、表面吸着材料、触媒材料、ガス分離材料、高表面積材料、またはそれらの任意の組み合わせでコーティング３４を形成することができる。一実施形態では、堆積、電気めっき、噴霧、または結晶化技法を使用してコーティング３４を内壁２６上に付着させることができる。図２に関連して前述したのと同様に、表面撥水性材料、触媒材料、ガス分離材料、高表面積材料、またはそれらの任意の組み合わせでモレキュラー・シーブ３０を形成することができる。図１に関連して前述したのと同様に、任意の技法を使用してフレーム２０の外壁２８にモレキュラー・シーブ３０を取り付けることができる。いくつかの実施形態では、数珠、小球、細片、薄膜、ガスケット膜、またはその他の適当な任意の形状を含むがそれらに限定されない様々な形状に、モレキュラー・シーブ３０を形成することができる。
【００５３】
図６は、撥水性層３６、ガス分離層３８、および吸着層４０を含むモレキュラー・シーブ３０から形成されるフレーム２０を有するフォトマスク・アセンブリ１０の例示的な一実施形態の部分断面図を示している。一実施形態では、モレキュラー・シーブ３０は、フレーム２０の全体を形成することができる。その他の実施形態では、フレーム２０の一部分をモレキュラー・シーブ３０で形成して、図１に関連して前述した材料からフレーム２０の残りの部分を形成するようにすることができる。これらの例では、焼結、押出し成形、鋳造、プレス成形、およびモレキュラー・シーブ３０からフレーム２０を形成するのに使用するその他の適当な任意の工程を含むがそれらに限定されない工程を用いて、モレキュラー・シーブ３０を形成することができる。
【００５４】
図示の実施形態では、モレキュラー・シーブ３０は、外壁２８の少なくとも一部を形成する撥水性層３６を含むことができる。吸着層４０は内壁２６の少なくとも一部を形成することができ、撥水性層３６と吸着層４０の間にはガス分離層３８を配置して、ＡＭＣＳがフォトマスク・アセンブリ１０を汚染するのを防止するバリアの役割をさせることができる。さらに、ガス分離層３８は、フォトマスク・アセンブリ１０を取り巻く空気と保護された空間２４内部の空気との間の隔離物（insulator）としての役割をすることもできる。
【００５５】
あるいくつかの実施形態では、モレキュラー・シーブ３０は、大きな表面積を有する材料と、吸着層３６、ガス分離層３８、および／または撥水性材料４０とを兼ね備えることができる。モレキュラー・シーブ３０は、約１０オングストロームのポア・サイズを有することがある。窒素および酸素の分子サイズは約４オングストロームであるので、窒素分子および酸素分子は高表面積材料を通過することができる。しかし、ＡＭＣＳは、約１０オングストロームよりも大きい分子サイズを有することがあり、高表面積材料によって捕捉されることがある。したがって、高表面積材料は、汚染物が保護された空間２４に入るのを防止する選択的なガス・バリアとして機能することもできる。一実施形態では、モレキュラー・シーブ３０は、通気開口３２を必要とせずに、保護された空間２４とフォトマスク・アセンブリ１０を取り巻く空気との圧力の平衡をもたらすことができる。
【００５６】
いくつかの実施形態では、リソグラフィ構成要素の表面全体の一部または全部の上にコーティングとしてモレキュラー・シーブ３０を付着させることができる。さらに、焼結、押出し成形、ゾルゲル処理、結晶化、重合、およびモレキュラー・シーブ３０をリソグラフィ・ツールと結合させるのに適したその他の製作工程などの様々な製作工程を用いて、モレキュラー・シーブ３０をリソグラフィ構成要素と結合させることができる。
【００５７】
本発明および本発明の利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義する本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、置き換え、および交替を行えることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の諸教示によるペリクル・フレームに結合されたモレキュラー・シーブを含むフォトマスク・アセンブリの断面図である。
【図２】本発明の諸教示による通気開口の開口部上に形成された少なくとも１つのモレキュラー・シーブを含むフォトマスク・アセンブリの例示的な一実施形態の部分断面図である。
【図３】本発明の諸教示による通気開口内部に形成されたモレキュラー・シーブを含むフォトマスク・アセンブリの例示的な一実施形態の部分断面図である。
【図４】本発明の諸教示によるペリクル・フレーム内の溝内部に形成されたモレキュラー・シーブを含むフォトマスク・アセンブリの例示的な一実施形態の部分断面図である。
【図５】本発明の諸教示によるペリクル・フレームの内壁上に形成されたコーティングを含むフォトマスク・アセンブリの例示的な一実施形態の部分断面図である。
【図６】本発明の諸教示によるペリクル・フレームの一部分を形成するモレキュラー・シーブを含むフォトマスク・アセンブリの例示的な一実施形態の部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2006504996.tif 000011
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