特許 6261004 ＥＵＶ用ペリクルとこれを用いたＥＵＶ用アセンブリーおよびその組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6261004

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】ＥＵＶ用ペリクルとこれを用いたＥＵＶ用アセンブリーおよびその組立方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/64 20120101AFI20180104BHJP

   G03F 1/62 20120101ALI20180104BHJP

【ＦＩ】

   G03F1/64

   G03F1/62

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-255102(P2014-255102)

(22)【出願日】2014年12月17日

(65)【公開番号】特開2015-156014(P2015-156014A)

(43)【公開日】2015年8月27日

【審査請求日】2016年11月28日

(31)【優先権主張番号】特願2014-7641(P2014-7641)

(32)【優先日】2014年1月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002060

【氏名又は名称】信越化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100159433

【弁理士】

【氏名又は名称】沼澤 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】山田 素行

(72)【発明者】

【氏名】秋山 昌次

【審査官】 赤尾 隼人

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００４２１５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−００４８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１８６１３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００７／０９４１９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１９１５６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ １／００−１／８６；７／２０

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペリクル膜をメッシュ構造体で補強したペリクル膜構造体および該ペリクル膜構造体を保持するペリクル枠で構成されるEUV用ペリクルであって、前記メッシュ構造体は、EUV光がマスク面で反射することで前記EUV用ペリクルを２回通過してウェハー上に２種類の像影として投影されるものであり、その像影のコントラスト比を２５％以下に低減させることができるスタンドオフ値が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内に設定されていることを特徴とするEUV用ペリクル。

【請求項2】

前記メッシュ構造体は、そのメッシュ単位の形状が四角形又は正六角形であることを特徴とする請求項１に記載のEUV用ペリクル。

【請求項3】

ペリクル膜をメッシュ構造体で補強したペリクル膜構造体および該ペリクル膜構造体を保持するペリクル枠で構成されるEUV用ペリクルと、側辺を有するマスクとを含んで構成されるEUV用アセンブリーであって、前記メッシュ構造体は、EUV光が前記マスクの面で反射することで前記EUV用ペリクルを２回通過してウェハー上に２種類の像影として投影されるものであり、前記ペリクルのスタンドオフ値は、前記メッシュ構造体の像影のコントラスト比を２５％以下に低減させることができる値に設定されるとともに、前記メッシュ構造体を構成する任意のメッシュ辺と前記マスクの少なくとも一つの側辺とのなす投影角度が、前記コントラスト比を２５％以下に低減させる任意のスタンドオフ値に対して、前記コントラスト比が極小となるように設定されていることを特徴とするEUV用アセンブリー。

【請求項4】

前記スタンドオフ値と前記投影角度は、共に前記コントラスト比が極小となるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のEUV用アセンブリー。

【請求項5】

前記メッシュ構造体は、そのメッシュ単位の形状が四角形又は正六角形であることを特徴とする請求項３又は４に記載のEUV用アセンブリー。

【請求項6】

ペリクル膜をメッシュ構造体で補強したペリクル膜構造体および該ペリクル膜構造体を保持するペリクル枠で構成されるEUV用ペリクルと、側辺を有するマスクとを含んで構成され、前記メッシュ構造体は、EUV光がマスク面で反射することで前記EUV用ペリクルを２回通過してウェハー上に２種類の像影として投影されるように構成されるＥＵＶ用アセンブリーの組立方法であって、前記ペリクルのスタンドオフ値を前記メッシュ構造体の像影のコントラスト比が２５％以下に低減させることができる値に設定する工程と、前記メッシュ構造体を前記マスクに相対して０°より大で３０°以下の投影角度の範囲内で回転させて、前記コントラスト比が極小になる位置に設定する工程と、を含むことを特徴とするEUV用アセンブリーの組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、極端紫外光（EUV：Extreme Ultra Violet）用（以下、「EUV用ペリクル」という）として供されるもので、ウェハー上に投影されるメッシュ構造体の像影の濃淡コントラストを低減させることができるEUV用ペリクルとこれを用いたEUV用アセンブリーおよびその組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在では、半導体デバイスの高集積化、微細化が進み、45nm程度のパターニングも実用化されつつある。このパターニングに対しては、従来のエキシマ光を用いる技術を改良した技術、すなわち、ArFを用いる液浸法や二重露光などの技術を応用して対応することが可能である。しかしながら、次世代の更に微細化した32nm以下のパターニングに対しては、もはやエキシマ光を用いた露光技術では対応することが難しく、エキシマ光に比べて極めて短波長である13.5nmを主波長とするEUV光を使用するEUV露光技術が本命視されている。

【0003】

そして、このEUV露光技術の実用化については、既にかなりの進展が見られているものの、光源、レジストやペリクルなどについては、解決すべき多くの技術的課題が残されている。例えば、製造歩留まりの低下を左右するフォトマスク上への異物の付着を防止する防塵用ペリクルについては、未だ種々の解決すべき問題があるために、EUV用ペリクルを実現する上で大きな障害となっている。また、特に問題となっていることは、ペリクルに好適な材料として、EUV光の透過率が高いということだけではなく、酸化等による経時変化がなく、化学的に安定な透過膜の材料の開発に未だ目処が立っていないことである。

【0004】

従来のEUV用ペリクル膜の材料には種々の問題があり、特に、有機材料には、EUV光を透過せずに分解したり劣化したりするという問題がある。現在のところ、EUV光の波長帯に対して完全な透明性を有するような材料は存在しないが、例えば特許文献１及び非特許文献１には、比較的透明な材料として、シリコン製の薄膜が記載されている。

【0005】

これらのシリコン製の薄膜は、EUV光の減衰を少なくする観点から、限りなく薄いことが好ましいが、一方で、これらのシリコン製の薄膜は、厚さが20nmのシリコンと15nmのルビジウムにより構成されるナノメーターオーダーの極薄膜であるために、強度的に非常に脆く、単独でEUV用ペリクルとして使用することができないという問題がある。

【0006】

この問題を解決するために、極薄膜を補強するハニカム形状の構造物とシリコン製の薄膜とを一体化させたものが提案されている。例えば特許文献２には、SOI（Silicon On Insulator）を用いるEUV用ペリクル膜を補強するために、ハニカム構造のメッシュ構造体を有するものが提案されている。

【0007】

この補強用のメッシュ構造体としては、ハニカム形状の外に、正方形ないし長方形形状、又は円形や角形など、また任意の形状の開口部を配置した板状体など、その目的に沿ったものであればどのような形状のものでも使用することができる。そして、その強度は、メッシュのピッチ、メッシュの辺幅、メッシュの辺の高さによって決定され、ピッチが狭いほど、辺幅が大きいほど、辺が高いほど強度が向上する。

【0008】

しかし、この補強用のメッシュ構造体は、EUV光を透過しないためにこの補強用のメッシュ構造体を用いる場合には、EUV光を通過させる開口部を設ける必要がある。しかも、EUV用ペリクルを通過するEUV光の減衰を最小限に抑えるために、このメッシュ構造体の開口率を高くしなければならないが、強度を向上させるとメッシュ構造体の開口率が低下してしまうために、メッシュ構造体による補強と透過率はトレードオフの関係にあるから、使用時の条件や制約に合ったEUV用ペリクルを設計しなければならないことになる。

【0009】

このようなメッシュ構造体で補強されたEUV用ペリクルは、マスクのパターン部を外部のゴミ、パーティクルから保護するために、図１０に示すようなEUV露光機で用いられる。このEUV露光機では、ステッパー内の光源１から発光されるEUV光は、ペリクル２とマスク３とからなるレチクルのマスクパターン面の垂線と４−８°の角度をなす方向から照明光として入射し、ペリクル２を通過してマスク３に到達する。このマスク３に到達したEUV光は、マスク３で反射して再度ペリクル２を通過して光学系４に入り、ウェハー５上に結像することになる。

【0010】

すなわち、EUV光は、光源１→ペリクル２→マスク３→ペリクル２→光学系４→ウェハー５の順に通過して、マスク３上のパターンをウェハー５上に投影し転写させることになるから、ペリクル２を２回通過することになる。このときに、ペリクル２が上記のようにメッシュ構造体によって補強されていれば、EUV光は、EUV光を透過しないメッシュ構造体で遮断されるので、メッシュ構造体はウェハー５上に像影として投影されることになり、露光作業に支障を来たすという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】米国特許第６６２３８９３号明細書

【特許文献2】特開２０１０−２５６４３４号

【非特許文献】

【0012】

【非特許文献1】Shroff et al. “EUV pellicle Development for Mask Defect Control,” Emerging Lithographic Technologies X, Proc of SPIE Vol.6151 615104-1(2006)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

そこで、本発明の目的は、ウェハー上に投影されるメッシュ構造体の像影の濃淡コントラストを低減させることができるEUV用ペリクルとこれを用いたEUV用アセンブリーおよびその組立方法を提供することである。

【0014】

ところで、EUV用ペリクル２は、マスク３のパターン部を外部のゴミ、パーティクルから保護するためのペリクル膜をメッシュ構造体で補強して成るペリクル膜構造体と、これを保持するペリクル枠とで構成されている。そして、図１０には図示されていないが、このペリクル膜構造体は、通常、ペリクル枠の一方の面に保持され、ペリクル枠の他方の面は、マスク３のパターン面に固定される。なお、マスク３は、典型的には長方形であり側辺を有している。

【0015】

したがって、このようなEUV用ペリクルが光路上に配置された場合、ペリクル膜構造体とマスク３のパターン面とは、ペリクル枠の厚みがスペーサーとなって適当な距離を保つことになる。ここではこの距離を「スタンドオフ」と呼ぶが、ペリクル膜構造体とマスク３のパターン面との距離が短い場合、すなわちペリクル枠が薄い場合はスタンドオフ値が小さくなり、距離が広がった場合、すなわちペリクル枠が厚い場合はスタンドオフ値が大きくなることになる。

【0016】

一般のEUV露光機の場合、マスク３のパターンのイメージが正確にウェハー５上に投影されるように設計して光学系４が組まれているから、マスク３面上のパターン像は、その形状を縮小しつつもウェハー５上に正確に結像されることになる。このときに、光学系４の焦点は、マスク３の面とウェハー５の面に合わせてあり、この面以外にある物体には焦点を合わせていないから、ペリクル膜とメッシュ構造体からなるペリクル膜構造体の像は、ボケてウェハー５面上に結像することになる。

【0017】

そして、ここでいう「ボケ」とは、ペリクル膜構造体の輪郭が曖昧になると共に結像した影の部分にも光線が入射するために、ペリクル膜構造体の像影の濃淡コントラストが小さくなることである。したがって、このボケの程度が大きくなれば、ペリクル膜構造体の像影の濃淡コントラストが小さくなるから、このボケの程度が十分に大きければ、ペリクル膜構造体の像影は実質的に見えなくなることになる。

【0018】

もしもEUV光がコーヒーレンシーの高い光であればペリクル膜構造体の影はボケにならずにコントラストの大きい影像がウェハー上に転写されるであろうが、露光機の照明光は、一般にコーヒーレンシーの低い光線であり、実際にはマスク３のパターン面の垂線と４―８°の角度をなす方向から入射される角度の幅を持った光であるために、ペリクル膜構造体の影の部分にも光が回ることになるから、ボケた像となってウェハー５の面上に結像することになる。

【0019】

そこで、本発明者らは、このような「ボケ」の現象に着目し、ペリクル膜構造体を構成するメッシュ構造体のボケの程度が大きければ、このメッシュ構造体の像影の濃淡コントラストが小さくなってウェハー５面上で見えにくくなるのではないかと考えて、このメッシュ構造体の像影の濃淡コントラストを如何に低減させることができるかを検討したところ、ボケの程度を決める要因の中で、スタンドオフとメッシュ構造体の像影のコントラストとの間に特定な関係が成立すること、そして、メッシュ構造体の角度とスタンドオフ値を適切な状態に設定することでウェハー上に結像するメッシュ構造体の２種類の像影の濃淡コントラストを低減させることができることを知見し、本発明に至ったものである。

【課題を解決するための手段】

【0020】

すなわち、本発明のEUV用ペリクルは、ペリクル膜をメッシュ構造体で補強したペリクル膜構造体および該ペリクル膜構造体を保持するペリクル枠で構成されるEUV用ペリクルであって、メッシュ構造体は、EUV光がマスク面で反射することでEUV用ペリクルを２回通過してウェハー上に２種類の像影として投影されるものであり、その像影のコントラスト比を２５％以下に低減させることができるスタンドオフ値が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内に設定されていることを特徴とする。また、メッシュ構造体は、そのメッシュ単位の形状が四角形又は正六角形であることが好ましい。

【0021】

また、本発明のEUV用アセンブリーは、ペリクル膜をメッシュ構造体で補強したペリクル膜構造体およびこのペリクル膜構造体を保持するペリクル枠で構成されるEUV用ペリクルと、側辺を有するマスクとを含んで構成されるものであって、しかも、そのメッシュ構造体は、EUV光がマスクの面で反射することでEUV用ペリクルを２回通過してウェハー上に２種類の像影として投影されるものであり、ペリクルのスタンドオフ値は、メッシュ構造体の像影のコントラスト比を２５％以下に低減させることができる値に設定されているとともに、メッシュ構造体を構成する任意のメッシュ辺とマスクの少なくとも一つの側辺とのなす投影角度が、前記コントラスト比を２５％以下に低減させる任意のスタンドオフ値に対して、前記コントラスト比が極小となるように設定されていることを特徴とする。

【0022】

そして、スタンドオフ値と投影角度も、共にコントラスト比が極小となるように設定されていることが好ましく、また、メッシュ構造体も、そのメッシュ単位の形状が四角形又は正六角形であることが好ましい。

【0023】

さらに、本発明のEUV用アセンブリーの組立方法は、ペリクルのスタンドオフ値をメッシュ構造体の像影のコントラスト比が２５％以下に低減させることができる値に設定する工程と、メッシュ構造体をマスクに相対して０°より大で３０°以下の投影角度の範囲内で回転させて、コントラスト比が極小になる位置に設定する工程とを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、メッシュ構造体の像影の濃淡コントラストを低減させることができるので、露光処理にとって露光エリア全面に渡って照度が一定で均一な露光ができるというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１（ａ）〜（ｄ）は、メッシュ構造体の像影を示す模式図である。

【図2】図２（ａ）〜（ｃ）は、スタンドオフ0.1mm〜0.8mmの場合のメッシュ構造体の光学像のイメージ図である。

【図3】図３は、点模様のイメージ図から、デジタル光量データを採取する部位を示す図である。

【図4】図４は、縞模様のイメージ図から、デジタル光量データを採取する部位を示す図である。

【図5】図５は、図３又は図４に示す部位から求めた光強度と位置の関係をグラフ化したものである。

【図6】図６は、メッシュ構造体を0°、15°、30°に回転させた場合のそれぞれの模式図と点模様又は縞模様のイメージ図である。

【図7】図７は、表１の結果に基づいて、スタンドオフ値、コントラスト比及び角度の関係をグラフ化したものである。

【図8】図８は、好ましくないメッシュ構造体の形状を示すものである。

【図9】図９は、好ましくないメッシュ構造体の形状を示すものである。

【図10】図１０は、露光機の基本的な構成と光源からウェハーまでの光路を示すものである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の一実施形態について説明するが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。

【0027】

本発明のペリクル膜構造体を持つEUV用ペリクルにおいて、「スタンドオフ値」とは、側辺を有するマスク３とメッシュ構造体２との距離のことである。したがって、そのスタンドオフ値がゼロであるとは、パターン像があるマスク３とメッシュ構造体２とが接触していることを意味する。この場合は、メッシュ構造体の像影は強いコントラストを持つ影となり、入射光による像影と反射光による像影の２種類が重なったものとなる。この状態から、ペリクル膜構造体２とマスク３との距離を広げてスタンドオフをとると、メッシュ構造体の影は、入射光によるメッシュ構造体の影と反射光によるメッシュ構造体との影に分離するために、像影の濃淡コントラストが低下することになる。このような現象は、マスク３に対して入射光がある一定の角度を持って入射し、それと同じ角度で反射光が反射することによって起こる。

【0028】

そして、入射光によるメッシュ構造体の像影と反射光によるメッシュ構造体の像影とが分離する方向は、光源からペリクルに照射される入射光の方向によって決定される。これを図示すると、図１（ａ）の矢印が入射光の方向とした場合に、スタンドオフを取ることによってウェハー５に投影されるメッシュ構造体の２種類の像影は、図１（ｂ）のように、入射光の向きの方向に分離してズレることになる。このズレ量は、スタンドオフ値が広がることによって、図１（ａ）のズレ量から、図１（ｂ）→図１（ｃ）→図１（ｄ）の順に大きくなり、その位置関係は、図１の（ａ）〜（ｄ）に示すような関係となる。そして、このズレ量と２種類の像影の位置関係は、スタンドオフの広がりに伴って繰り返されることとなる。なお、図１（ａ）〜（ｄ）には、ボケの程度までは図示されていない。

【0029】

図１の（ｃ）に示す点線の○で囲った部分は、入射光による像影と反射光による像影の辺の交点が重なる７ヶ所の合点部分を示すものであり、これら７ヶ所の合点部分ではコントラストの強い像影が発生することが判る。また、スタンドオフがさらに広がった場合に、図１の（ｄ）の点線の楕円で囲った部分には、入射光による像影と反射光による像影の辺が重なる帯状部分が生じており、この帯状部分でもコントラストの強い像影が発生することが判る。

【0030】

本発明者らは、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示す像影が重なって高密度となる部分とメッシュ構造体の実際の像影との関係について、光学シミュレーターを用いて光学像として考察したところ、図１（ａ）〜（ｄ）に図示する像影の高コントラストな部分が実際に出現することを確認した。

【0031】

この光学シミュレーションでは、図１０に図示するように、光源１、ペリクル２、側辺を有するマスク３、光学系４及びウェハー５からなる光路を作成し、この光路には、ハニカムピッチ200μm、ハニカム辺幅３μmであるメッシュ構造体を持つEUV用ペリクルをパターンのないマスク３に相対して規定のスタンドオフ値にセットしたEUV用アセンブリーを配置し、EUV光の入射角度６°、入射光の広がり角度3.8°としてコンピューター上でシミュレーションを行った。

【0032】

図２（ａ）〜（ｃ）は、このシミュレーションの結果である光学像の一部イメージを示すものであり、白い部分が光量の多い個所で、黒い部分が光量の少ない個所である。この図２から、メッシュ構造体によって遮蔽された入射光の影響が像影に反映されていることが良く確認できる。
なお、シミュレーターには、Optical research associate 社のLight tools を使用し、投影光学系は、反射光学系と等価の屈折光学系とした。

【0033】

図２（ａ）のスタンドオフ値0.1mmの場合では、ボケの程度が少ないためにメッシュ構造体であるハニカムの模様が確認される。また、図２（ｂ）のスタンドオフ値0.5mmの場合では、点模様のパターンが確認され、図２（ｃ）のスタンドオフ値0.8mmの場合では、縦縞模様のパターンが確認される。

【0034】

これら点模様と縞模様は、形状的には、図１（ｃ）及び図１（ｄ）のハニカム形状にそれぞれ対応する模様である。すなわち、図１（ｃ）のハニカムのメッシュを構成する辺の交点が重なった合点部分が図２（ｂ）の点模様となって投影され、図１（ｄ）の帯状部分が図２（ｃ）の縞模様となって投影されていることが確認される。そこで、図１（ｃ）及び図１（ｄ）の状態となるハニカム長を計算すると、それぞれ0.55mmと0.82mmとなるから、シミュレーションの結果と良く一致している。
したがって、このことは、図１に示すような幾何的に推定した模様が実際の露光機でも同様の模様となることを意味するし、メッシュ構造体の点模様又は縞模様の出現がスタンドオフ値から推定できることを意味する。

【0035】

また、ハニカムの点模様又は縞模様は、ハニカムの辺の交点が重なった合点又は辺が重なった帯状部分によって形成されるから、これら模様は光の強度の差（コントラスト値）として確認することもできる。このことを点模様の図３によって説明すると、図３は、上記のシミュレーターを用いて、上記の寸法形状のハニカムを持つペリクルをスタンドオフ値0.4mmの場合の影像を示すものである。図３の影像の白線で囲った部位のデジタル光量データのうち、短尺方向の５デジット分のデータの平均値をその位置の代表値とし、この代表値をグラフ化したものが図５である。

【0036】

図５の横軸は、図３の白線で囲った四角の部位の上から下への位置関係を示しており、縦軸は、その位置の光強度を示している。なお、グラフには実データとスムージング後のデータを示しているが、実データではバラツキの幅が大きいのでスムージングデータを評価用データとして採用している。そして、不連続な両端域は異常値を示すことがあるため、これらデータからその両端域のデータを除いたデータについて、その最大値と最小値を求め、その光量差の割合をとれば、次式によってコントラスト比を数値化することができる。
コントラスト比 = （1−最小値／最大値）×１００

【0037】

具体的な例として、図５に示すような光強度のプロファイルからその両端域の数値を除いてその最大の光強度を最大値とし、最小の光強度を最小値として、上記の計算式に基づいてスタンドオフ値が0.4mmの場合と0.5mmの場合のコントラスト比を計算すると、0.4mmの場合ではコントラスト比は21.5%となり、0.5mmの場合ではコントラスト比は22.0%となった。

【0038】

また、縞模様の図４においても、同様の方法に基づいてコントラスト比を求めることができる。スタンドオフ値が0.7mmの場合と0.8mmの場合のコントラスト比を求めて比較すると、スタンドオフ値が0.7mmの場合ではコントラスト比は7.2%となり、スタンドオフ値が0.8mmの場合ではコントラスト比は9.1%となった。

【0039】

スタンドオフ値とコントラストの関係は、常識的には、スタンドオフ値を大きくするに従って、コントラストが小さくなり、メッシュ構造体の影の影響を弱めることになるが、この結果を見る限り、必ずしもそうではない。これは、上記のメッシュ構造体の像影の特異的な重なりによって形成される点模様又は縞模様のような模様がコントラストの周期的な変動をもたらすことに依るからである。
したがって、本発明者らは、メッシュ構造体の像影に生じるコントラストのメッシュ起因の周期的な変動を踏まえ、このコントラストが小さい値となるようにメッシュ構造体のスタンドオフ値を設定すれば、EUV用ペリクルのメッシュ構造体の像影の影響を低減させることが可能であることを見出した。

【0040】

また、メッシュ構造体は、多かれ少なかれコントラストに影響を及ぼすものであるが、本発明者らは、特に、マスク３に到達する行きと帰りのメッシュに起因する光の暗い部分同士が重なる特異的な重なりによってより暗い部分が出てしまうというコントラストの局部的な増大の出方を制御する手法として、メッシュ構造体を平面的に回転させることによって、このコントラストの周期的な変動を変化させることが可能であることも見出した。

【0041】

したがって、メッシュ構造体等を有するEUV用ペリクル２と側辺を有するマスク３とで構成されるEUV用アセンブリーを組立てる場合、図１０に図示するように、そのメッシュ構造体は、光路上にEUV光がマスク３の面で反射することでEUV用ペリクル２を２回通過してウェハー５上に２種類の像影として投影されるように配置されることになる。

【0042】

そして、そのときのペリクルのスタンドオフ値は、メッシュ構造体の像影のコントラスト比を２５％以下に低減させることができる値に設定し、メッシュ構造体を構成する任意のメッシュ辺とマスク３の少なくとも一つの側辺とのなす投影角度が０°より大で３０°以下になるように設定する。

【0043】

また、好ましくは、スタンドオフ値と投影角度が共にコントラスト比を極小とするように設定されていることが好ましく、そのために、具体的には、メッシュ構造体をマスク３に相対して０°より大で３０°以下の投影角度の範囲内で回転させて、コントラスト比が極小になるような位置に設定するのがよい。

【0044】

これをメッシュ構造体がハニカム形状の例である図６で説明すると、図６には、ハニカムの投影角度が0°、15°、30°とスタンドオフ値が0.3mm、0.5mmの場合の像影のシミュレーション結果が図示されている。また、図６の左側には、図１に図示するハニカムの平面的投影角度が0°の状態と、この0°の状態のハニカムを反時計方向に投影角度15°及び30°回転させた場合のハニカムの状態が図示されている。

【0045】

この図６から、メッシュ構造体であるハニカムをマスクに相対して０°〜３０°の投影角度の範囲内で、ある投影角度だけ回転させた場合に、ハニカムの辺の特異的な重なり状態に変化が生じることが確認できるから、スタンドオフ値0.5mmの場合のハニカムの像影について、ハニカムの投影角度0°の場合のコントラスト比と投影角度30°の場合のコントラスト比を比較してみると、投影角度0°の場合でコントラスト比は22.0%であり、投影角度30°の場合でコントラスト比は14.6%であった。この結果から、ハニカムの投影角度の違いによって、ハニカムの像影のコントラスト比に大きな違いが生じることが確認できる。

【0046】

したがって、スタンドオフ値が露光機の構造やペリクルの構造等の関係で制限される場合に、その限られたスタンドオフ値においてメッシュ構造体の特異的な重なりによってコントラスト比の局部的な増大が生じたときには、これを回避するためにメッシュ構造体を回転させてその平面的投影角度を設定してやればその像影のコントラスト比を低減させることが可能となる。

【0047】

メッシュ構造体の形状としては、ハニカム形状のようなメッシュ構造体の外に、正方形又は長方形のような形状のメッシュ構造体、円形や角形のような形状のメッシュ構造体、任意の形状の開口部を配置した板状体など、目的に沿ったものであればどのような形状のメッシュ構造体でも使用できる。しかし、６本の辺が集合している部分や影の密度の高い部分がメッシュ構造体に存在すると、メッシュ構造体の像影の重なりによって局部的なコントラストの増大を来たすので好ましくない。

【0048】

例えば、図８に示す三角形単位のメッシュ構造体は、辺の集合部が必ず６点となるために好ましくない。また、図９に示す線状ではなく面形状をくり抜いたメッシュ構造体も、メッシュ構造体の像影が重なり易いので好ましくないが、メッシュ構造体の単位が四角形又は正六角形からなるものが好ましい。

【0049】

<実施例>
以下、本発明の実施例について説明する。先ず、直径200mm、厚さ725μmのシリコン基板のハンドル基板上に、COP（Crystal Originated Particle）等の実質的に結晶欠陥が少ないシリコン単結晶(Nearly Perfect Crystal：NPC)からなる厚さ100nmの薄膜を厚さ100nmの熱酸化膜（SiO₂）を介して貼り付けたSOI(Silicon On Insulator)基板を準備した。

【0050】

このSOI基板のハンドル基板を50μmまで薄くした後に、このハンドル基板側にメッシュ構造体のハニカムをリソグラフィーでパターニングして作製した。その後、DRIE（Deep Reactive Ion Etching）により、このハニカム単位の６角形の各々の内角が曲線を有するように成形すると共に、ピッチが200μm、辺幅が3μm、辺の高さが20μmの寸法に成形した。そして、これをHF処理してBOX（Buried Oxide）膜を除去し、EUV用ペリクル膜を作製した後、このペリクル膜をアルミニウム製のペリクル枠に接着剤にて固定してEUV用ペリクル２を作製した。

【0051】

次に、Optical research associate 社のLight tools を使用して、図１０に示すような光源１、ペリクル２、側辺を有するマスク３、投影光学系４及びウェハー５から構成される光路を有する露光機を作成した。また、この露光機では、NA0.33、入射角度6°、入射光の広がり角度3.8°とし、この露光機にピッチ200μm、辺幅3μmとしたハニカム構造体を持つ上記ペリクル膜構造体をマスク３に相対して0°、15°、30°の投影角度に回転させてそれぞれセットし、パターンのないマスク３と規定のスタンドオフ値にセットしたEUV用アセンブリーを配置した。そして、それぞれのスタンドオフ値におけるウェハー５上の光学像のイメージデータをデジタルデータとして取得した。

【0052】

このイメージデータから、図３の例で説明した手法に基づいて、それぞれのコントラスト比を求めた。表２は、各ハニカムの投影角度と各スタントオフ値におけるコントラスト比を求めた結果を示すものである。また、図７は、表１の結果をグラフ化したものである。

【0053】

【表1】

【0054】

図７や表１から、ハニカムの投影角度とスタンドオフ値によってコントラス比が変動することが確認された。また、コントラスト比の変動は、0°又は15°の場合のように、スタンドオフ値を広げることによって低減する傾向を示すが、投影角度30°の場合では、必ずしもそのような傾向を示さないことも確認された。さらに、コントラスト比の変動は、スタンドオフ値が限られた、0.3mm、0.8mm及び1.0mmの場合のように、ハニカムの投影角度が大きければコントラスト比が増大する傾向を示すが、スタンドオフ値0.5mmの場合では、必ずしもそのような傾向を示さずに、むしろハニカムの投影角度が0°→15°→30°と大きければコントラスト比が低減することも確認された。

【0055】

以上の結果から、ハニカム構造体の像影のコントラスト比は、スタンドオフ値やハニカムの投影角度と３次元的な関係にあるから、ハニカムに代表されるメッシュ構造体の像影のコントラスト比を２５％以下に低減させることができる適切なスタンドオフ値に設定することが重要である。

【0056】

また、スタンドオフ値が露光機の構造やペリクルの構造等の関係で制限される場合には、限られたスタンドオフ値において、メッシュ構造体の像影のコントラスト比をさらに低減させるために、メッシュ構造体をマスク面に対して、投影角度が３０°以下の範囲になるように設定することが好ましく、さらには、そのコントラスト比が極小となるスタンドオフ値と投影角度の組合せを選択して設定することがより好ましい。

【符号の説明】

【0057】

１ 光源
２ ペリクル
３ 側辺を有するマスク
４ 光学系
５ ウェハー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】