特開 2022-162545 イットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022162545

(43)【公開日】2022-10-24

(54)【発明の名称】イットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクル

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/62 20120101AFI20221017BHJP

【ＦＩ】

G03F1/62

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022064507

(22)【出願日】2022-04-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0047239

(32)【優先日】2021-04-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】503257778

【氏名又は名称】コリア エレクトロニクス テクノロジ インスティチュート

【住所又は居所原語表記】２５，Ｓａｅｎａｒｉ－ｒｏ，Ｂｕｎｄａｎｇ－ｇｕ，Ｓｅｏｎｇｎａｍ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ １３５０９ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヒョン クン

(72)【発明者】

【氏名】キム，スル ギ

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヒョン ミ

(72)【発明者】

【氏名】チョ，ジン ウ

(72)【発明者】

【氏名】ソン，キ フン

【テーマコード（参考）】

2H195

【Ｆターム（参考）】

2H195BA10

2H195BC33

2H195BC34

(57)【要約】

【課題】本発明は、極紫外線を用いた露光工程に使用されるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルに関する。
【解決手段】本発明による極紫外線露光用ペリクルは、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層として具備するペリクル層を含む。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層として具備するペリクル層を含む極紫外線露光用ペリクル。

【請求項2】

前記イットリウム基盤素材は、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）、Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）、Ｙ_２Ｏ_３またはＹＦ_３を含むことを特徴とする請求項１に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項3】

前記イットリウム基盤素材は、ＹＢ_２、ＹＢ_４、ＹＢ_６、ＹＢ_１２、ＹＢ_２５、ＹＢ_５０またはＹＢ_６６を含むことを特徴とする請求項１に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項4】

前記イットリウム基盤素材は、ＹＳｉ_２またはＹ_３Ｓｉ_５を含むことを特徴とする請求項１に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項5】

前記ペリクル層は、
前記コア層と、
前記コア層の一面または両面に形成されるキャッピング層と、を含み、
前記キャッピング層の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表されることを特徴とする請求項１に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項6】

前記キャッピング層の素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含むことを特徴とする請求項５に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項7】

前記ペリクル層は、
前記コア層と、
前記コア層の一面または両面に形成される中間層と、
前記中間層の上に形成されるキャッピング層と、を含み、
前記中間層および前記キャッピング層の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表されることを特徴とする請求項１に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項8】

前記中間層およびキャッピング層の素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含むことを特徴とする請求項７に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項9】

中心部に開放部が形成された基板と、
前記開放部を覆うように前記基板の上に形成され、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層として具備するペリクル層と、を含む極紫外線露光用ペリクル。

【請求項10】

前記イットリウム基盤素材は、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）、Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）、Ｙ_２Ｏ_３またはＹＦ_３を含むことを特徴とする請求項９に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項11】

前記ペリクル層は、
前記開放部を覆うように前記基板の上に形成される前記コア層と、
前記コア層上に形成されるキャッピング層と、を含み、
前記キャッピング層の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表されることを特徴とする請求項９に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項12】

前記キャッピング層の素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含むことを特徴とする請求項１１に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項13】

前記ペリクル層は、
前記開放部を覆うように前記基板の上に形成される前記コア層と、
前記コア層の一面または両面に形成される中間層と、
前記中間層の上に形成されるキャッピング層と、を含み、
前記中間層および前記キャッピング層の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表されることを特徴とする請求項９に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【請求項14】

前記中間層およびキャッピング層の素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含むことを特徴とする請求項１３に記載の極紫外線露光用ペリクル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、露光装置に関し、より詳細には、極紫外線を用いた露光工程に使用されるマスクに設置されるイットリウム（Ｙ）系基盤の極紫外線露光用ペリクルに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体産業が発達し、半導体素子の集積度が向上するに伴い、電子機器が次第に小型化および軽量化している。半導体素子の集積度の向上のために露光技術の高度化が要求されている。

【0003】

現在、光源の波長を減少させて半導体の微細なパターンを具現する方向に技術が発展している。このうち、次世代技術である極紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ，ＥＵＶ）露光技術は、一回のレジスト工程で微細パターンを具現できる技術である。

【0004】

半導体工程に使用される極紫外線露光装置は、光源（ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ ｐｏｗｅｒ）、レジスト（ｒｅｓｉｓｔ）、ペリクル（ｐｅｌｌｉｃｌｅ）およびマスクを含む。ペリクルは、マスクに設置されて、露光工程中に発生する異物がマスクに付着するのを防止し、露光装置によって選択的に使用されている。

【0005】

極紫外線露光工程では、クリーンシステムが構築されていて、ペリクルが不要であるという期待が初期に存在した。しかしながら、実際露光装置の構築後に駆動過程で装置内部駆動部で発生する異物および光源の発振過程で生成されたスズ粒子と極紫外線感光剤によるマスクの汚染が発生することを確認した。

【0006】

したがって、極紫外線露光工程では、マスクの汚染を防止するために、ペリクルが必須の素材として認識されている。ペリクルを使用する場合、サイズ１０，０００ｎｍ未満の欠陥を無視することができる。

【0007】

このような極紫外線露光用ペリクルは、マスクをカバーするために、サイズが１１０ｍｍ×１４４ｍｍであることが要求され、光源の損失による生産性悪化を最小化するために、９０％以上の極紫外線透過率が要求されている。極紫外線露光装置内部における２０Ｇに達する物理的動きにより破損しないレベルの機械的安定性と、５ｎｍノード（ｎｏｄｅ）を基準として２５０Ｗ以上の熱的荷重に耐えることができる熱的安定性が要求されている。また、極紫外線環境で発生する水素ラジカルに反応しない化学的耐久性も要求されている。

【0008】

現在、ペリクル開発会社は、多結晶シリコン（ｐ－Ｓｉ）基盤またはＳｉＮ基盤の透過素材を開発中にある。これらの素材は、極紫外線用ペリクルの最も重要な条件である９０％以上の透過率を満たしていない。これらの素材は、極紫外線露光環境での熱的安定性、機械的安定性、および化学的耐久性に脆弱であるという欠点を有するので、特性補完のための工程開発研究が行われている。例えばＳｉＮ基盤素材の問題点を解決するための素材として、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｚｒなどの物質を選別して研究を行っているが、薄い厚さに製造して形態を維持することが難しいのが現状である。

【0009】

また、最近では、２５０Ｗレベルの照射強度を超えて３５０Ｗ以上の極紫外線出力環境で９０％以上の極紫外線透過率と、熱的、化学的および機械的に安定性を有するペリクルが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】韓国公開特許第２０１８－０１３５４９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

したがって、本発明の目的は、３５０Ｗ以上の極紫外線出力環境で９０％以上の極紫外線透過率を有するイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを提供することにある。

【0012】

本発明の他の目的は、９０％以上の高い極紫外線透過率を有し、熱的安定性、機械的安定性および化学的耐久性を有するイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記目的を達成するために、本発明は、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層として具備するペリクル層を含む極紫外線露光用ペリクルを提供する。

【0014】

前記イットリウム基盤素材は、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）、Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）、Ｙ_２Ｏ_３またはＹＦ_３を含んでもよい。

【0015】

前記イットリウム基盤素材は、ＹＢ_２、ＹＢ_４、ＹＢ_６、ＹＢ_１２、ＹＢ_２５、ＹＢ_５０またはＹＢ_６６を含んでもよい。

【0016】

前記イットリウム基盤素材は、ＹＳｉ_２またはＹ_３Ｓｉ_５を含んでもよい。

【0017】

前記ペリクル層は、前記コア層と、前記コア層の一面または両面に形成されるキャッピング層と、を含んでもよい。
前記キャッピング層の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表され得る。

【0018】

前記キャッピング層の素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含んでもよい。

【0019】

前記ペリクル層は、前記コア層と、前記コア層の一面または両面に形成される中間層と、前記中間層の上に形成されるキャッピング層と、を含んでもよい。

【0020】

前記中間層および前記キャッピング層の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表され得る。

【0021】

前記中間層およびキャッピング層の素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含んでもよい。

【0022】

また、本発明は、中心部に開放部が形成された基板と、前記開放部を覆うように前記基板の上に形成され、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層として具備するペリクル層と、を含む極紫外線露光用ペリクルを提供する。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、化学的耐久性と機械的安定性を有するイットリウム（Ｙ）を基盤とするＹ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）素材をペリクル層のコア層として使用することによって、３５０Ｗ以上の極紫外線出力環境で９０％以上の極紫外線透過率を有する極紫外線露光用ペリクルを提供できる。すなわちＹ－Ｍ素材は、イットリウムに機械的強度を補強できるＢ、高い光特性を有するＳｉなどを結合した金属基盤化合物であって、基板上に蒸着させてコア層を形成することによって、９０％以上の極紫外線透過率と０．０４％以下の反射率を有する極紫外線露光用ペリクルを提供できる。

【0024】

また、Ｙ－Ｍ素材をコア層として含む本発明による極紫外線露光用ペリクルは、９０％以上の高い極紫外線透過率を有し、熱的安定性、機械的安定性および化学的耐久性を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１実施形態によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを示す断面図である。

【図2】図１のＡ部分の拡大図である。

【図3】図１のコア層の素材に使用されるＹ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）の融点を示すグラフである。

【図4】本発明の第２実施形態によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを示す拡大図である。

【図5】本発明の第３実施形態によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを示す拡大図である。

【図6】本発明の第１実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【図7】本発明の第２実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【図8】本発明の第３実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【図9】本発明の第４実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【図10】本発明の第５実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【図11】本発明の第６実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

下記の説明では、本発明の実施形態を理解するのに必要な部分のみが説明され、その他の部分の説明は、本発明の要旨を不明にしない範囲で省略されることに留意しなければならない。

【0027】

以下で説明される本明細書および請求範囲に使用される用語や単語は、通常的や辞書的な意味に限定して解すべきものではなく、発明者は、自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念として適切に定義できるという原則に基づいて本発明の技術的思想に符合する意味や概念として解すべきである。したがって、本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想を全部表すものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例がありえることを理解しなければならない。

【0028】

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。

【0029】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを示す図である。また、図２は、図１のＡ部分の拡大図である。

【0030】

図１および図２を参照すると、第１実施形態による極紫外線露光用ペリクル１００（以下「ペリクル」という）は、中心部に開放部１３が形成された基板１０と、開放部１３を覆うように基板１０の上に形成され、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層２１として具備するペリクル層２０と、を含む。ペリクル層２０は、基板１０に積層されて形成されるコア層２１およびキャッピング層２７、２９を含んでもよい。キャッピング層２７、２９は、コア層２１の一面または両面に形成されてもよい。

【0031】

ペリクル１００は、半導体およびディスプレイ製造工程中、露光工程でマスクを異物から保護する消耗性素材である。すなわちペリクル１００は、マスクの上に被覆される薄い薄膜であり、カバーとしての役割をする。ウェハーに転写される光は、マスクで焦点を合わせて露光を進めるので、一定の距離に離れているペリクル１００に異物が混入しても、焦点が合わないため、ユーザが作ろうとするパターンのサイズに影響を及ぼさないようにして、不良パターンの形成を減らすことができる。

【0032】

これによって、ペリクル１００は、露光工程中にマスクの異物から保護しつつ、不良パターンを最小化して、半導体およびディスプレイ製造工程の収率を高めることができる。また、ペリクル１００の使用によってマスクの寿命を延ばすことができる。

【0033】

以下、このような本発明によるペリクル１００について具体的に説明する。

【0034】

基板１０は、ペリクル層２０を支持し、ペリクル１００を製造する過程および製造完了後にペリクル１００のハンドリングおよび移送を容易に行うことができる。基板１０は、シリコンなどのエッチング工程が可能な素材で形成されてもよい。例えば基板１０の素材は、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、金属酸化物、金属窒化物、黒鉛、非晶質炭素などがあり、当該素材が積層された構造も可能であり、これに限定されるものではない。ここで、金属は、Ｃｒ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｎｉなどが可能であり、これらに限定されるものではない。

【0035】

基板１０の中心部に形成された開放部１３は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような微細加工技術を用いて形成できる。すなわち基板１０の中心部を微細加工技術で除去して、開放部１３を形成する。開放部１３にペリクル層２０が露出する。

【0036】

また、ペリクル層２０は、コア層２１およびキャッピング層２７、２９を含む。

【0037】

ここで、コア層２１は、極紫外線の透過率を決定する層である。コア層２１は、極紫外線に対する９０％以上の透過率を有し、熱を効果的に放出してペリクル層２０が過熱するのを防止する。

【0038】

このようなコア層２１は、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材で形成される。イットリウム基盤素材は、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）、Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）、Ｙ_２Ｏ_３またはＹＦ_３を含む。Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）は、ＹＢ_２、ＹＢ_４、ＹＢ_６、ＹＢ_１２、ＹＢ_２５、ＹＢ_５０またはＹＢ_６６を含んでもよい。Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）は、ＹＳｉ_２またはＹ_３Ｓｉ_５を含んでもよい。

【0039】

ここで、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）は、Ｍｅｔａｌ－Ｂ素材のように、図３に示されたように、高い融点（ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）を有するので、熱的安定性に優れ、機械的強度が高い特性を有する。Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）は、多様な組成を有していてもよいが、ＹＢ_２、ＹＢ_４、ＹＢ_６、ＹＢ_１２、ＹＢ_２５、ＹＢ_５０またはＹＢ_６６は、安定相を有する。例えばＹＢ_４は、約３１００℃の融点を有し、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）のうち最も安定相を形成する。

【0040】

コア層２１の素材にイットリウム基盤素材を使用する理由は、次のとおりである。

【0041】

化学的耐久性と機械的安定性を有するイットリウム（Ｙ）を基盤とするＹ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）素材をコア層２１の素材に使用することによって、３５０Ｗ以上の極紫外線出力環境で９０％以上の極紫外線透過率を有するペリクル１００を提供できるためである。すなわちＹ－Ｍ素材は、イットリウムに機械的強度を補強できるＢ、高い光特性を有するＳｉなどを結合した金属基盤化合物であって、基板１０上に蒸着させてコア層２１を形成することによって、９０％以上の極紫外線透過率と０．０４％以下の反射率を有するペリクル１００を提供できる。

【0042】

また、キャッピング層２７、２９は、コア層２１の極紫外線の透過率の低下を最小化しつつ、ペリクル層２０に熱的安定性、機械的安定性および化学的耐久性を提供する。すなわちキャッピング層２７、２９は、コア層２１の保護層であって、コア層２１から発生した熱を外部に効果的に放出して熱的安定性を提供する。キャッピング層２７、２９は、コア層２１の機械的強度を補完して機械的安定性を提供する。また、キャッピング層２７、２９は、水素ラジカルと酸化からコア層２１を保護して化学的耐久性を提供する。

【0043】

このようなキャッピング層２７、２９は、コア層２１の一面または両面に形成されてもよい。第１実施形態によるキャッピング層２７、２９は、コア層２１の下部面に形成された第１キャッピング層２７と、コア層２１の上面に形成された第２キャッピング層２９と、を含む。

【0044】

第１キャッピング層２７は、基板１０とコア層２１との間に介在され、ＫＯＨに抵抗性を有する素材で形成され、コア層２１の素材が基板１０に拡散するのを防止する機能も担当する。

【0045】

第１および第２キャッピング層２７、２９の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表される素材を含む。例えばＹ－Ｍ－α素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含んでもよい。

【0046】

第１および第２キャッピング層２７、２９の素材にＹ－Ｍ－α素材を使用する理由は、次のとおりである。

【0047】

従来のペリクルにおいて、高い極紫外線透過率を確保するために、キャッピング層は、５ｎｍ以下の厚さに形成する必要があった。しかしながら、第１および第２キャッピング層２７、２９の素材として、コア層２１に使用されるＹ－Ｍ素材にα素材を含まれたＹ－Ｍ－α素材を使用することによって、キャッピング層２７、２９を１０ｎｍの厚さに形成しても、９０％以上の高い極紫外線透過率を有し、熱的安定性、機械的安定性および化学的耐久性を有するペリクル１００を提供できる。

【0048】

このようにＹ－Ｍ素材をコア層２１として含む第１実施形態によるペリクル１００は、９０％以上の高い極紫外線透過率を有し、熱的安定性、機械的安定性および化学的耐久性を提供できる。

【0049】

このような第１実施形態によるペリクル１００は、次のような製造工程で製造できる。まず、開放部１３が形成されていない状態の基板１０の上に第１キャッピング層２７、コア層２１および第２キャッピング層２９をこの順に積層してペリクル層２０を形成する。

【0050】

この際、第１キャッピング層２７、コア層２１および第２キャッピング層２９は、それぞれＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、電子ビーム蒸着（ｅ－ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）またはスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工程で形成できる。

【0051】

また、ペリクル層２０下の基板１０の中心部を除去して、ペリクル層２０の下部面が露出する開放部１３を形成することによって、第１実施形態によるペリクル１００を得ることができる。すなわち第１キャッピング層２７下の基板１０の中心部をウエットエッチングを通じて除去して、開放部１３を形成する。開放部１３に第１キャッピング層２７が露出する。

【0052】

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを示す拡大図である。

【0053】

図４を参照すると、第２実施形態によるペリクルは、中心部に開放部が形成された基板と、開放部を覆うように基板の上に形成され、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層２１として具備するペリクル層１２０と、を含む。ペリクル層１２０は、基板１０に積層されて形成されるコア層２１と、中間層２５およびキャッピング層２７、２９を含む。中間層２５およびキャッピング層２７、２９は、それぞれコア層２１の一面または両面に形成されてもよい。

【0054】

第２実施形態によるペリクルは、中間層２５が追加されたことを除いて、第１実施形態によるペリクル（図１の１００）と同じ構造を有する。

【0055】

コア層２１は、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材で形成される。イットリウム基盤素材は、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）、Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）、Ｙ_２Ｏ_３またはＹＦ_３を含む。Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）は、ＹＢ_２、ＹＢ_４、ＹＢ_６、ＹＢ_１２、ＹＢ_２５、ＹＢ_５０またはＹＢ_６６を含んでもよい。Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）は、ＹＳｉ_２またはＹ_３Ｓｉ_５を含んでもよい。

【0056】

キャッピング層２７、２９は、コア層２１の下面に形成された第１キャッピング層２７と、コア層２１の上面に形成された第２キャッピング層２９と、を含む。

【0057】

第１および第２キャッピング層２７、２９の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表される素材を含む。例えばＹ－Ｍ－α素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含んでもよい。

【0058】

中間層２５は、コア層２１とキャッピング層２７、２９との間に介在される。中間層２５は、熱膨張による熱応力緩和と拡散防止のための保護層としての機能をする。中間層２５は、コア層２１と界面を形成するキャッピング層２７、２９間の結合力を高めるバッファー層としての機能を担当することができる。第２実施形態による中間層２５は、コア層２１と第２キャッピング層２９との間に形成された例を開示した。

【0059】

このような中間層２５の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表される素材を含む。例えばＹ－Ｍ－α素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含んでもよい。

【0060】

このようにＹ－Ｍ素材をコア層２１として含む第２実施形態によるペリクルは、９０％以上の高い極紫外線透過率を有し、熱的安定性、機械的安定性および化学的耐久性を提供できる。

【0061】

このような第２実施形態によるペリクルは、次のような製造工程で製造できる。まず、開放部１３が形成されていない状態の基板１０の上に第１キャッピング層２７、コア層２１、中間層２５および第２キャッピング層２９をこの順に積層して、ペリクル層１２０を形成する。

【0062】

この際、第１キャッピング層２７、コア層２１、中間層２５および第２キャッピング層２９は、それぞれＣＶＤ、ＡＬＤ、電子ビーム蒸着またはスパッタリング工程で形成できる。

【0063】

また、ペリクル層１２０下の基板１０の中心部を除去して、ペリクル層１２０の下面が露出する開放部を形成することによって、第２実施形態によるペリクルを得ることができる。すなわち第１キャッピング層２７下の基板の中心部をウエットエッチングを通じて除去して、開放部を形成する。開放部に第１キャッピング層２７が露出する。

【0064】

［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルを示す拡大図である。

【0065】

図５を参照すると、第３実施形態によるペリクルは、中心部に開放部が形成された基板と、開放部を覆うように基板の上に形成され、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材をコア層２１として具備するペリクル層２２０と、を含む。ペリクル層２２０は、基板１０に積層されて形成されるコア層２１、中間層２３、２５およびキャッピング層２７、２９を含む。

【0066】

第３実施形態によるペリクルは、中間層２３、２５が追加されたことを除いて、第１実施形態によるペリクル（図１の１００）と同じ構造を有する。

【0067】

コア層２１は、Ｙ－Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つ）で表されるイットリウム基盤素材で形成される。イットリウム基盤素材は、Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）、Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）、Ｙ_２Ｏ_３またはＹＦ_３を含む。Ｙ－Ｂ_ｘ（ｘ≧２）は、ＹＢ_２、ＹＢ_４、ＹＢ_６、ＹＢ_１２、ＹＢ_２５、ＹＢ_５０またはＹＢ_６６を含んでもよい。Ｙ－Ｓｉ_ｘ（ｘ≧１）は、ＹＳｉ_２またはＹ_３Ｓｉ_５を含んでもよい。

【0068】

キャッピング層２７、２９は、コア層２１の下面に形成された第１キャッピング層２７と、コア層２１の上面に形成された第２キャッピング層２９と、を含む。

【0069】

第１および第２キャッピング層２７、２９の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表される素材を含む。例えばＹ－Ｍ－α素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含んでもよい。

【0070】

中間層２３、２５は、コア層２１とキャッピング層２７、２９との間に介在される。中間層２３、２５は、熱膨張による熱応力緩和と拡散防止のための保護層としての機能をする。中間層２３、２５は、コア層２１と界面を形成するキャッピング層２７、２９間の結合力を高めるバッファー層としての機能を担当することができる。第２実施形態による中間層２３、２５は、コア層２１と第１キャッピング層２７との間に形成される第１中間層２３と、コア層２１と第２キャッピング層２９との間に形成される第２中間層２５と、を含む。

【0071】

このような第１および第２中間層２３、２５の素材は、Ｙ－Ｍ－α（Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、ＯおよびＦのうち一つであり、αは、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎ、ＯおよびＲｕのうち一つ）で表される素材を含む。例えばＹ－Ｍ－α素材は、ＹＣ_ｘＳｉ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘＢ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＳｉ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≧１）、ＹＣ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＳｉ_ｘ（ｘ≧１）、ＹＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮ_ｘ（ｘ≧１）、ＳｉＯ_２、Ｂ_４ＣまたはＲｕＣを含んでもよい。

【0072】

このようにＹ－Ｍ素材をコア層２１として含む第３実施形態によるペリクルは、９０％以上の高い極紫外線透過率を有し、熱的安定性、機械的安定性および化学的耐久性を提供できる。

【0073】

このような第２実施形態によるペリクルは、次のような製造工程で製造できる。まず、開放部１３が形成されていない状態の基板１０の上に第１キャッピング層２７、第１中間層２３、コア層２１、第２中間層２５および第２キャッピング層２９をこの順に積層して、ペリクル層１２０を形成する。

【0074】

この際、第１キャッピング層２７、第１中間層２３、コア層２１、第２中間層２５および第２キャッピング層２９は、それぞれＣＶＤ、ＡＬＤ、電子ビーム蒸着またはスパッタリング工程で形成できる。

【0075】

また、ペリクル層２２０下の基板１０の中心部を除去して、ペリクル層２２０の下面が露出する開放部を形成することによって、第３実施形態によるペリクルを得ることができる。すなわち第１キャッピング層２７下の基板の中心部をウエットエッチングを通じて除去して、開放部を形成する。開放部に第１キャッピング層２７が露出する。

【0076】

［実験例］
このような本発明によるペリクルの３５０Ｗ以上の極紫外線出力環境での透過率と反射率を確認するために、図６～図１１による第１～第６実験例によるペリクルに対するシミュレーションを行った。

【0077】

第１～第６実験例によるペリクルは、第１実施形態によるペリクル層を含む。すなわちペリクル層は、第１キャッピング層、コア層および第２キャッピング層を含む。第１および第２キャッピング層の素材は、ＳｉＮ_ｘである。コア層の素材は、イットリウム基盤素材である。

【0078】

第１キャッピング層の厚さが５ｎｍの場合、コア層は、０～３０ｎｍ、キャッピング層は、０～１０ｎｍに厚さを変更しつつ、第１～第６実験例によるペリクルの３５０Ｗの極紫外線出力環境での透過率と反射率をシミュレーションした。

【0079】

第１～第６実験例によるコア層の素材は、Ｙ、ＹＢ_２、ＹＢ_４、ＹＢ_６、ＹＢ_１２、およびＹＢ_６６である。

【0080】

第１～第６実験例によるペリクルは、「ＳｉＮ＿Ｃ（０ｎｍ）＿ＹＢｘ＿ＳｉＮ（５ｎｍ）」で表示した。「ＳｉＮ（５ｎｍ）」は、第１キャッピング層を示す。「ＹＢｘ」は、コア層を示し、ｘは、０、２、４、６、１２および６６である。「Ｃ（０ｎｍ）」は、中間層を示すが、第１および第６実験例では、中間層を適用しなかった。また、「ＳｉＮ」は、第２キャッピング層を示す。

【0081】

第１実験例
図６は、本発明の第１実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【0082】

図６を参照すると、第１実験例によるペリクルは、「ＳｉＮ＿Ｃ（０ｎｍ）＿Ｙ＿ＳｉＮ（５ｎｍ）」で表示した。

【0083】

コア層の厚さが３０ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１０ｎｍ以下である場合、透過率は、９０％以上である。

【0084】

また、コア層の厚さが３０ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１～４ｎｍ、または７～１０ｎｍの場合、透過率は、０．０４％以下であることを確認できる。

【0085】

第２実験例
図７は、本発明の第２実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【0086】

図７を参照すると、第２実験例によるペリクルは、「ＳｉＮ＿Ｃ（０ｎｍ）＿ＹＢ２＿ＳｉＮ（５ｎｍ）」で表示した。

【0087】

コア層の厚さが２４ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１０ｎｍ以下である場合、透過率は、９０％以上である。

【0088】

また、コア層の厚さが３０ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが２～５ｎｍ、または８～１０ｎｍである場合、透過率は、０．０４％以下であることを確認できる。

【0089】

第３実験例
図８は、本発明の第３実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【0090】

図８を参照すると、第３実験例によるペリクルは、「ＳｉＮ＿Ｃ（０ｎｍ）＿ＹＢ４＿ＳｉＮ（５ｎｍ）」で表示した。

【0091】

コア層の厚さが２３ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１０ｎｍ以下である場合、透過率は、９０％以上である。

【0092】

また、コア層の厚さが３０ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１～５ｎｍ、または８～１０ｎｍである場合、透過率は、０．０４％以下であることを確認できる。

【0093】

第４実験例
図９は、本発明の第４実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【0094】

図９を参照すると、第４実験例によるペリクルは、「ＳｉＮ＿Ｃ（０ｎｍ）＿ＹＢ６＿ＳｉＮ（５ｎｍ）」で表示した。

【0095】

コア層の厚さが２４ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１０ｎｍ以下である場合、透過率は、９０％以上である。

【0096】

また、コア層の厚さが３０ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１～５ｎｍ、または８～１０ｎｍである場合、透過率は、０．０４％以下であることを確認できる。

【0097】

第５実験例
図１０は、本発明の第５実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【0098】

図１０を参照すると、第５実験例によるペリクルは、「ＳｉＮ＿Ｃ（０ｎｍ）＿ＹＢ１２＿ＳｉＮ（５ｎｍ）」で表示した。

【0099】

コア層の厚さが２１ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１０ｎｍ以下である場合、透過率は、９０％以上である。

【0100】

また、コア層の厚さが３０ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１～５ｎｍ、または８～１０ｎｍである場合、透過率は、０．０４％以下であることを確認できる。

【0101】

第６実験例
図１１は、本発明の第６実験例によるイットリウム系基盤の極紫外線露光用ペリクルの透過率および反射率を示すグラフである。

【0102】

図１１を参照すると、第６実験例によるペリクルは、「ＳｉＮ＿Ｃ（０ｎｍ）＿ＹＢ６６＿ＳｉＮ（５ｎｍ）」で表示した。

【0103】

コア層の厚さが２２ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１０ｎｍ以下である場合、透過率は、９０％以上である。

【0104】

また、コア層の厚さが３０ｎｍ以下であり、キャッピング層の厚さが１～５ｎｍ、または８～１０ｎｍである場合、透過率は、０．０４％以下であることを確認できる。

【0105】

このように第１～第６実験例によれば、コア層の素材にイットリウム基盤素材を使用することによって、９０％以上の極紫外線透過率と０．０４％以下の反射率を有するペリクルを提供できることを確認できる。

【0106】

また、コア層の保護層に使用されるキャッピング層を１０ｎｍの厚さに形成しても、９０％以上の極紫外線透過率と０．０４％以下の反射率を有するペリクルを提供できることを確認できる。

【0107】

なお、本明細書と図面に開示された実施形態は、理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態以外にも、本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であるということは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって自明なものである。

【符号の説明】

【0108】

１０ 基板
１３ 開放部
２０、１２０、２２０ ペリクル層
２１ コア層
２３、２５ 中間層
２３ 第１中間層
２５ 第２中間層
２７、２９ キャッピング層
２７ 第１キャッピング層
２９ 第２キャッピング層
１００ 極紫外線露光用ペリクル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】