(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】
(24)【登録日】2024-04-24
(45)【発行日】2024-05-07
(54)【発明の名称】ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレン
(51)【国際特許分類】
G03F 1/62 20120101AFI20240425BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20240425BHJP
【ＦＩ】
G03F1/62
G03F7/20 521
G03F7/20 503
【請求項の数】
18
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022129158
(22)【出願日】2022-08-15
(62)【分割の表示】P 2022003245の分割
【原出願日】2017-04-12
(65)【公開番号】P2022160700
(43)【公開日】2022-10-19
【審査請求日】2022-08-16
(31)【優先権主張番号】16166775.3
(32)【優先日】2016-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】16195123.1
(32)【優先日】2016-10-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】16205298.9
(32)【優先日】2016-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】504151804
【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ナザレヴィッチ，マキシム，アレクサンドロヴィッチ
(72)【発明者】
【氏名】アベッグ，エリック，アキレス
(72)【発明者】
【氏名】バナジー，ニルパム
(72)【発明者】
【氏名】ブラウ，ミシェル，アレクサンダー
(72)【発明者】
【氏名】ブラウンス，デルク，ゼルヴァーティウス，ゲートルダ
(72)【発明者】
【氏名】ヤンセン，ポール
(72)【発明者】
【氏名】クリュイツィンガ，マティアス
(72)【発明者】
【氏名】レンダーリンク，エグバート
(72)【発明者】
【氏名】マキシム，ニコラエ
(72)【発明者】
【氏名】ニキペロフ，アンドレイ
(72)【発明者】
【氏名】ノッテンブーム，アーノウド，ウィレム
(72)【発明者】
【氏名】ピリエゴ，クラウディア
(72)【発明者】
【氏名】ペーテル，マリア
(72)【発明者】
【氏名】リスペンス，ガイスベルト
(72)【発明者】
【氏名】シュー，ナジャ
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン デ ケルクホフ，マーカス，アドリアヌス
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン デル ザンデ，ウィレム，ヨアン
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン ツヴォル，ピーター－ジャン
(72)【発明者】
【氏名】ヴァーバーグ，アントニウス，ウィレム
(72)【発明者】
【氏名】フェルメーレン，ヨハネス，ペトラス，マルティヌス，ベルナルドス
(72)【発明者】
【氏名】ヴレス，デイビッド，フェルディナンド
(72)【発明者】
【氏名】フォールトハイゼン，ウィレム－ピーター
(72)【発明者】
【氏名】ツドラヴコフ，アレクサンダー，ニコロフ
【審査官】菅原 拓路
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／００１３５１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１７－５２２５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２５６４３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／００４５７１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１３－５３４７２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／００８８６９９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１２４４９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００５／００４０３４５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ １／００
７／２０
９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、前記メンブレンが、ベース層と、
前記ベース層より赤外線中でより高い放射率を有する放射率層であって、不規則表面を有する放射率層と、
を含み、
前記放射率層が不規則支持表面上に設けられ、
前記放射率層が、前記不規則支持表面の不規則性が前記不規則支持表面とは反対側の前記放射率層の表面において対応する不規則性を発生するような厚さを有する、
メンブレン。
【請求項2】
前記不規則表面の不規則性が、ピーク対トラフの高さの差の平均が少なくとも２ｎｍになるようなものである、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項3】
前記不規則表面の表面トポロジーのピーク間の平均面内分離が１００ｎｍより小さい、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項4】
前記不規則支持表面が、（ｉ）平面支持層の不規則支持表面、（ｉｉ）前記ベース層の表面、又は（ｉｉｉ）（ｉ）及び（ｉｉ）の両方として形成される、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項5】
前記不規則支持表面が、平面支持層の不規則支持表面として形成され、前記平面支持層が多結晶材料を含む、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項6】
前記不規則表面がランダムな方向及びサイズを備えたファセットを有する表面であり、前記ファセットは、ゼロ次法線入射反射をランダムな方向に方向変更する、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項7】
前記不規則支持表面が、平面支持層の不規則支持表面として形成され、前記平面支持層及び前記放射率層が１ｎｍ～１０ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項8】
前記ベース層がシリコンを含む、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項9】
前記放射率層が、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、及び／又はＮｂから選択される１つ以上を含む、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項10】
キャッピング層をさらに含む、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項11】
追加の層をさらに含む、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項12】
平面支持層の表面は、前記平面支持層が前記追加の層の不規則表面上に形成されたために、不規則支持表面である、請求項１１に記載のメンブレン。
【請求項13】
前記不規則支持表面が、平面支持層の不規則支持表面として形成され、前記ベース層が前記平面支持層と接触している、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項14】
シリコンウェーハ支持部を含む、請求項１に記載のメンブレン。
【請求項15】
前記放射率層の前記不規則表面が前記シリコンウェーハ支持部から最も遠くに位置する、請求項１４に記載のメンブレン。
【請求項16】
請求項１に記載の前記メンブレンと、前記メンブレンをパターニングデバイスに取り付けるように構成されたフレームと、を含む、ペリクルアセンブリ。
【請求項17】
ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンを製造する方法であって、前記メンブレンのベース層を設けることと、
前記メンブレンの放射率層を設けることであって、前記放射率層が前記ベース層より赤外線中でより高い放射率を有し、前記放射率層が不規則支持表面上にある、前記メンブレンの放射率層を設けることと、
を含み、
前記放射率層が、前記不規則支持表面の不規則性が前記不規則支持表面とは反対側の前記放射率層の表面において対応する不規則性を発生するような厚さを有する、
方法。
【請求項18】
前記ベース層及び／又は前記ベース層上に形成された平面支持層を加工して、前記不規則支持表面を生成する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１６年４月２５日に出願された欧州特許出願第１６１６６７７５．３号及び２０１６年１０月２１日に出願された欧州特許出願第１６１９５１２３．１号及び２０１６年１２月２０日に出願された欧州特許出願第１６２０５２９８．９号の優先権を主張するものであり、これらはすべて参照により全体として本明細書に取り入れられる。
[0001] 本出願は、２０１６年４月２５日に出願された欧州特許出願第１６１６６７７５．３号及び２０１６年１０月２１日に出願された欧州特許出願第１６１９５１２３．１号及び２０１６年１２月２０日に出願された欧州特許出願第１６２０５２９８．９号の優先権を主張するものであり、これらはすべて参照により全体として本明細書に取り入れられる。
【0002】
[0002] 本発明は、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレン、パターニングデバイスアセンブリ、及び動的ガスロックアセンブリに関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。
【0004】
[0004] リソグラフィは、ＩＣ及びその他のデバイス及び／又は構造を製造する際の主要なステップの１つとして広く認識されている。しかし、リソグラフィを使用して製造される特徴の寸法がより微細になると共に、リソグラフィは小型ＩＣ又はその他のデバイス、及び／又は構造の製造を可能にするためのより決定的なファクタになってきている。
【0005】
[0005] パターン印刷の限界の理論的な推定値は式（１）に示すようなレイリーの解像基準によって得られる。
但し、λは使用される放射の波長、ＮＡはパターンを印刷するために使用される投影システムの開口数、ｋ１はレイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは印刷される特徴のフィーチャサイズ（又は、限界寸法）である。式（１）から、特徴の印刷可能な最小サイズの縮小は３つの方法で達成できることが分かる。即ち、露光波長λの短縮によるもの、開口数ＮＡの増加によるもの、又はｋ１の値の減少によるものである。
【数1】
【0006】
[0006] 露光波長を短くするため、従って、最小印刷可能サイズを縮小するために、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、１０～２０ｎｍの範囲内、例えば１３～１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。さらには、１０ｎｍ未満の波長、例えば、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍといった５～１０ｎｍの範囲内の波長を有するＥＵＶ放射が使用され得ることも提案されている。そのような放射は、極端紫外線放射又は軟ｘ線放射と呼ばれる。考えられる放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子蓄積リングによって提供されるシンクロトロン放射に基づく放射源が含まれる。
【0007】
[0007] リソグラフィ装置はパターニングデバイス（例えばマスク又はレチクル）を含む。放射は、基板上に像を形成するために、パターニングデバイスを通って提供されるか又はパターニングデバイスで反射される。空中浮遊粒子（ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ）及びその他の形の汚染からパターニングデバイスを保護するために、メンブレンアセンブリを設けることができる。パターニングデバイスを保護するためのメンブレンアセンブリはペリクルと呼ぶことができる。パターニングデバイスの表面上の汚染は基板上に製造欠陥を引き起こす可能性がある。メンブレンアセンブリは、境界（ｂｏｒｄｅｒ）と、境界の全域に引き伸ばされたメンブレンとを含むことができる。
【0008】
[0008] メンブレンが高い放射率と低い故障の可能性の組み合わせを有することは望ましい。また、メンブレンが高いＥＵＶ透過率を有することも望ましい。
【発明の概要】
【0009】
[0009] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、第１の金属の酸化物を含む第１のキャッピング層と、第２の金属とＳｉ、Ｂ、Ｃ、及びＮからなるグループから選択された追加の元素とを含む化合物を含むベース層と、第３の金属の酸化物を含む第２のキャッピング層であって、第１の金属が第２の金属とは異なり、第３の金属が第１の金属と同じであるか又はそれとは異なる第２のキャッピング層と、という順序で複数層を有するスタックを含む、メンブレンが提供される。
【0010】
[0010] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、金属と追加の元素とを含む化合物を含むメンブレン層を含み、メンブレンの両方の外面の少なくとも一部が化合物又は追加の元素の酸化物によって形成され、メンブレン層において、
金属がＭｏであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＲｕであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＺｒであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＬａであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＳｃであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＹであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＮｂであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＭｏであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＲｕであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＺｒであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＮｂであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＴｉであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＬａであり、上記追加の元素がＢであるか、又は
金属がＺｒであり、上記追加の元素がＣである、
メンブレンが提供される。
金属がＭｏであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＲｕであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＺｒであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＬａであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＳｃであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＹであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＮｂであり、上記追加の元素がＳｉであるか、
金属がＭｏであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＲｕであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＺｒであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＮｂであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＴｉであり、上記追加の元素がＢであるか、
金属がＬａであり、上記追加の元素がＢであるか、又は
金属がＺｒであり、上記追加の元素がＣである、
メンブレンが提供される。
【0011】
[0011] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンを製造する方法であって、ベース層を設けることと、放射率層（ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｌａｙｅｒ）を設けることであって、放射率層がベース層より赤外線中でより高い放射率を有することとを含み、放射率層が不規則支持表面（ｉｒｒｅｇｕｌａｒ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｕｒｆａｃｅ）上に設けられ、不規則支持表面の不規則性が不規則支持表面とは反対側の放射率層の表面において対応する不規則性を発生するような厚さを放射率層が有する、方法が提供される。
【0012】
[0012] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンを製造する方法であって、マスクを使用して、エッチングすべき支持構造内の領域を規定することと、規定された領域にエッチングすることとを含み、マスクが複数の直線セクションを含むマスク境界線によって規定された形状を有し、各対の直接隣接する直線セクション間の内角が９０度より大きい、方法が提供される。
【0013】
[0013] 本発明の一態様により、自立部分（ｆｒｅｅｓｔａｎｄｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含むＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、自立部分の形状が複数の実質的直線セクションを含む自立部分境界線によって規定され、各対の直接隣接する直線セクション間の内角が９０度より大きい、メンブレンが提供される。
【0014】
[0014] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、ベース層と、キャッピング層であって、Ｍｏと少なくとも１つの他の金属との合金を含むキャッピング層とを含む、メンブレンが提供される。
【0015】
[0015] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、ベース層と、キャッピング層であって、ホウケイ酸ガラスを含むキャッピング層とを含む、メンブレンが提供される。
【0016】
[0016] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、ＹＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＬａＳｉ２、及びＮｂＳｉ２のうちの１つ以上を含むベース層を含む、メンブレンが提供される。
【0017】
[0017] 本発明の一態様により、波長λを有するＥＵＶ放射を使用するＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、第１の保護キャッピング層と、λ／２の厚さを有する第１の放射率層と、λ／４の厚さを有する第１のバリア層と、ベース層と、という順序で複数層のスタックを含み、第１の保護キャッピング層が第１の放射率層の屈折率及び第１のバリア層の屈折率と整合させた屈折率を有し、この複数層の厚さが、メンブレンの両側の境界面からのＥＵＶ反射間の弱め合う干渉を達成するように選択される、メンブレンが提供される。
【0018】
[0018] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンを浄化するためのクリーニングツール（ｃｌｅａｎｉｎｇ ｔｏｏｌ）であって、層流の方向がメンブレンの外面と平行になるようにチャンバを通って層流ガスフローを提供するための入口開口部と排出開口部とを含むチャンバと、チャンバ内でメンブレンを保持するように配置されたインターフェイスプレートと、インターフェイスプレートに結合され、汚染粒子がメンブレンの外面から解放されるようにメンブレンを振動させるように配置された振動ステージとを含む、クリーニングツールが提供される。代替的に、振動ステージの代わりに、メンブレンの前の音響スピーカが音波でメンブレンを振動させるように配置される。
【0019】
[0019] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンを製造する方法であって、ベース層又はベース層を含むスタックを設けることと、ベース層又はスタック上に非晶質キャッピング層を形成することとを含む、方法が提供される。
【0020】
[0020] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、ベース層と、メンブレンの外面を提供する非晶質キャッピング層とを含む、メンブレンが提供される。
【0021】
[0021] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、ベース層と、メンブレンの外面を提供するキャッピング層であって、少なくとも２０％の割合のｓｐ３炭素を有する炭素を含むキャッピング層とを含む、メンブレンが提供される。
【0022】
[0022] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、ベース層と、メンブレンの外面を提供するキャッピング層であって、アルカリ金属又はアルカリ土類金属がドープされた遷移金属を含むキャッピング層とを含む、メンブレンが提供される。
【0023】
[0023] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、そのメンブレンが、ベース層と、メンブレンの外面を提供するキャッピング層であって、Ｍ１ｘＭ２ｙＯｚを含み、Ｍ１がアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、Ｍ２が遷移金属、任意選択で希土類金属であるキャッピング層とを含む、メンブレンが提供される。
【0024】
[0024] 本発明の一態様により、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンを製造する方法であって、支持構造上に少なくとも１つのベース層を形成することと、ベース層を含む自立メンブレンを形成するためにベース層の下の選択された領域内の支持構造にエッチングすることとを含み、支持構造とベース層との熱膨張係数の差がシリコンとベース層との熱膨張係数の差より小さい、方法が提供される。
【0025】
[0025] 本発明の一態様により、自立部分を含むＥＵＶリソグラフィ用のメンブレンであって、自立部分がベース層を含み、支持構造によって支持された非自立部分に接続され、支持構造とベース層との熱膨張係数の差がシリコンとベース層との熱膨張係数の差より小さい、メンブレンが提供される。
【0026】
[0026] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】[0027]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を図示している。
【図2】[0028]リソグラフィ装置のより詳細な図である。
【図3】[0029]本発明の異なる諸実施形態によるメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図4】[0029]本発明の異なる諸実施形態によるメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図5】[0029]本発明の異なる諸実施形態によるメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図6】[0029]本発明の異なる諸実施形態によるメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図7】[0029]本発明の異なる諸実施形態によるメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図8】[0029]本発明の異なる諸実施形態によるメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図9】[0030]様々な材料の破壊靱性及び降伏強さを比較するグラフである。
【図10】[0031]様々な材料に関する降伏強さの温度依存性を示すグラフである。
【図11】[0032]理論及び実験により、異なる厚さのＭｏＳｉ２の透過率、反射率、及び吸光度を波長と相関するものとしてそれぞれ示すグラフである。
【図12】[0032]理論及び実験により、異なる厚さのＭｏＳｉ２の透過率、反射率、及び吸光度を波長と相関するものとしてそれぞれ示すグラフである。
【図13】[0032]理論及び実験により、異なる厚さのＭｏＳｉ２の透過率、反射率、及び吸光度を波長と相関するものとしてそれぞれ示すグラフである。
【図14】[0033]直径１．５ｃｍのＭｏＳｉ２メンブレンを通るＥＵＶ透過率の分布を示している。
【図15】[0034]０．６５Ｗ／ｃｍ２で２０時間露光されたＭｏＳｉ２メンブレンに関する波長によるＥＵＶ透過率の変動を示している（メンブレンの中央領域とその他の領域では著しい違いは全く見られない）。
【図16】[0035]１．８Ｗ／ｃｍ２で２０時間露光されたＭｏＳｉ２メンブレンに関する波長によるＥＵＶ透過率の変動を示している（破線は中央領域での透過率を示す）。
【図17】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図18】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図19】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図20】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図21】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図22】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図23】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図24】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図25】[0036]一実施形態によりメンブレンを製造するためのプロセスフローの例を図示している。
【図26】[0037] ポリシリコンベース層の異方性エッチングによって形成された不規則支持表面上に形成された放射率層を有するメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図27】[0038]ベース層に加えて設けられたポリシリコンの層の異方性エッチングによって形成された不規則支持表面上に形成された放射率層を有するメンブレンを製造する方法における諸ステップを断面図で概略的に図示している。
【図28】[0038]ベース層に加えて設けられたポリシリコンの層の異方性エッチングによって形成された不規則支持表面上に形成された放射率層を有するメンブレンを製造する方法における諸ステップを断面図で概略的に図示している。
【図29】[0039]メンブレンを解放するためにエッチングすべき領域を規定するために使用されるマスク（左）と、メンブレンの結果として生じる自立部分（右）の概略上面図を図示しており、マスク及び自立部分は９０度の隅を有する。
【図30】[0040]メンブレンを解放するためにエッチングすべき領域を規定するために使用されるマスク（左）と、メンブレンの結果として生じる自立部分（右）の概略上面図を図示しており、マスク及び自立部分は隅における応力集中を低減するために９０度より大きい内角を備えた隅を有する。
【図31】[0041]ベース層とキャッピング層とを有するメンブレンを断面図で概略的に図示しており、キャッピング層はＭｏと少なくとも１つの他の金属との合金を含むか又はホウケイ酸ガラスを含む。
【図32】[0042]ベース層と、ＭｏＳｉ２又はＳｉを含むキャッピング層第１サブレイヤと、Ｂを含むキャッピング層第２サブレイヤとを有するメンブレンを断面図で概略的に図示している。
【図33】[0043]本発明によりメンブレンをモニターし浄化するためのクリーニングツールを概略的に図示している。
【図34】[0044]メンブレンを製造する方法のステージを概略的に図示している。
【発明を実施するための形態】
【0028】
[0046] 図１は、本発明の一実施形態によるソースコレクタモジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示す。この装置１００は、
－放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（又はイルミネータ）ＩＬ。
－パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構成され、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
－基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
－パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、反射投影システム）ＰＳと、を含む。
－放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（又はイルミネータ）ＩＬ。
－パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構成され、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
－基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
－パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、反射投影システム）ＰＳと、を含む。
【0029】
[0047] 照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【0030】
[0048] 支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を用いて、パターニングデバイスＭＡを保持することができる。支持構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にできるフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
【0031】
[0049] 「パターニングデバイス」という用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するように、放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームＢに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃに生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【0032】
[0050] パターニングデバイスＭＡは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブル液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。
【0033】
[0051] 照明システムＩＬと同様、投影システムＰＳは、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、磁気、電磁気、静電型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、ＥＵＶ放射用には真空を使用することが望ましいことがある。従って、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供してもよい。
【0034】
[0052] 本明細書で示すように、リソグラフィ装置１００は、反射タイプである。（例えば、反射マスクを使用する。）
【0035】
[0053] リソグラフィ装置１００は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は２つ以上の支持構造ＭＴ）を有するタイプのものであってよい。そのような「マルチステージ」リソグラフィ装置においては、追加の基板テーブルＷＴ（及び／又は追加の支持構造ＭＴ）は並行して使用するか、又は別の１つ以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は別の１つ以上の他の支持構造ＭＴ）を露光に使用している間に１つ以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は１つ以上の支持構造ＭＴ）上で予備工程を実行することができる。
【0036】
[0054] 図１を参照すると、照明システムＩＬはソースコレクタモジュールＳＯから極端紫外線放射ビームを受け取る。ＥＵＶ光を生成するための方法は、ＥＵＶ範囲内に１つ以上の輝線を含み、例えば、キセノン、リチウム、又はスズなどの少なくとも１つの元素を有する材料をプラズマ状態に変換することを含むが、必ずしもこれに限定されない。しばしばレーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれるこのような方法の１つでは、必要な線発光元素を有する材料の小滴、流れ、又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することにより、必要なプラズマを生成することができる。ソースコレクタモジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するために、図１に示されていない、レーザを含むＥＵＶ放射システムの一部にすることができる。結果として生じるプラズマは出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出し、この放射はソースコレクタモジュール内に配置された放射コレクタを使用して収集される。レーザ及びソースコレクタモジュールＳＯは、例えば燃料励起のためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合に、別々の構成要素であってもよい。
【0037】
[0055] このような場合、レーザはリソグラフィ装置１００の一部を形成すると見なされず、放射ビームＢは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダなどを備えるビームデリバリシステムの助けにより、レーザからソースコレクタモジュールＳＯへと渡される。他のケースでは、例えば、放射源がしばしばＤＰＰ源と呼ばれる放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合は、放射源がソースコレクタモジュールＳＯの一体部分であってもよい。
【0038】
[0056] 照明システムＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタを備えることができる。一般に、照明システムの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれσ－ｏｕｔｅｒ及びσ－ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、照明システムＩＬは、ファセットされたフィールド及び瞳ミラーデバイスなどの様々な他のコンポーネントを含むことができる。照明システムＩＬは、放射ビームＢを調節して、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【0039】
[0057] 放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＰＳ２（例えば、干渉計装置、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＰＳ１を使用して、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。
【0040】
[0058] 図２は、ソースコレクタモジュールＳＯと照明システムＩＬと投影システムＰＳとを含むリソグラフィ装置１００をより詳細に示している。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０はプラズマ源によって形成することができる。ＥＵＶ放射は、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するように放射放出プラズマ２１０が作成される、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気、又はＳｎ蒸気などのガス又は蒸気によって生成することができる。一実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために、励起されたスズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。
【0041】
[0059] 放射放出プラズマ２１０によって放出された放射は、ソースチャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２内に渡される。
【0042】
[0060] コレクタチャンバ２１２は放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯを横断する放射は、仮想光源点ＩＦにおいて合焦することができる。仮想光源点ＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタモジュールＳＯは、仮想光源点ＩＦが閉鎖構造２２０の開口部２２１又はその付近に位置するように配置される。仮想光源点ＩＦは放射放出プラズマ２１０の像である。
【0043】
[0061] その後、放射は照明システムＩＬを横断し、この照明システムは、パターニングデバイスＭＡにおけるパターンなしビーム２１の所望の角度分布並びにパターニングデバイスＭＡにおける放射強度の所望の均一性を提供するように配置されたファセットフィールドミラーデバイス２２及びファセット瞳ミラーデバイス２４を含むことができる。支持構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡにおいてパターンなしビーム２１が反射すると、パターン付きビーム２６が形成され、そのパターン付きビーム２６は基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に反射素子２８、３０を介して投影システムＰＳによって結像される。
【0044】
[0062] 一般に、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳには示されているものより多くの要素が存在する可能性がある。さらに、図に示されているものより多くのミラーが存在する可能性があり、例えば、図２に示されているより１～６つ追加の反射素子が投影システムＰＳ内に存在してもよい。
【0045】
[0063] 代替的に、ソースコレクタモジュールＳＯはＬＰＰ放射システムの一部にすることができる。
【0046】
[0064] 図１に図示されているように、一実施形態では、リソグラフィ装置１００は照明システムＩＬと投影システムＰＳとを含む。照明システムＩＬは放射ビームＢを放出するように構成される。投影システムＰＳは介在する空間によって基板テーブルＷＴから分離される。投影システムＰＳは、放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗ上に投影するように構成される。このパターンは放射ビームＢのＥＵＶ放射のためのものである。
【0047】
[0065] 投影システムＰＳと基板テーブルＷＴとの間に介在する空間は少なくとも部分的に真空にすることができる。介在する空間は、使用された放射がそこから基板テーブルＷＴに向かって誘導される固体表面によって投影システムＰＳの位置で区切ることができる。
【0048】
[0066] 一実施形態では、リソグラフィ装置１００は動的ガスロックを含む。動的ガスロックはメンブレンアセンブリ８０を含む。一実施形態では、動的ガスロックは、介在する空間に位置するメンブレンアセンブリ８０によって覆われた中空部分を含む。中空部分は放射の経路の周りに位置する。一実施形態では、リソグラフィ装置１００は、ガスの流れで中空部分の内側を洗い流すように構成されたガスブロワ（ｇａｓ ｂｌｏｗｅｒ）を含む。放射は、基板Ｗに衝突する前にメンブレンアセンブリを通って移動する。
【0049】
[0067] 一実施形態では、リソグラフィ装置１００はメンブレンアセンブリ８０を含む。上記で説明したように、一実施形態では、メンブレンアセンブリ８０は動的ガスロックのためのものである。この場合、メンブレンアセンブリ８０は、ＤＵＶ放射をフィルタで除去するためのフィルタとして機能する。追加的に又は代替的に、一実施形態では、メンブレンアセンブリ８０はＥＵＶリソグラフィ用のパターニングデバイスＭＡのためのペリクルである。本発明のメンブレンアセンブリ８０は、動的ガスロック又はペリクル、あるいはスペクトル純度フィルタなどの他の目的に使用することができる。一実施形態では、メンブレンアセンブリ８０はメンブレン４０を含み、これはメンブレンスタック（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔａｃｋ）とも呼ばれる。一実施形態では、メンブレンは入射ＥＵＶ放射の少なくとも８０％を透過するように構成される。
【0050】
[0068] 一実施形態では、メンブレンアセンブリ８０は、空中浮遊粒子及びその他の形の汚染からパターニングデバイスＭＡを保護するために、パターニングデバイスＭＡを密閉するように構成される。パターニングデバイスＭＡの表面上の汚染は基板Ｗ上に製造欠陥を引き起こす可能性がある。例えば、一実施形態では、ペリクルは、粒子がリソグラフィ装置１００内のパターニングデバイスＭＡのステッピングフィールド内に移動する可能性を低減するように構成される。
【0051】
[0069] パターニングデバイスＭＡが非保護の状態で放置された場合、汚染によってパターニングデバイスＭＡを浄化又は廃棄することが必要になる可能性がある。パターニングデバイスＭＡを浄化することは貴重な製造時間を中断し、パターニングデバイスＭＡを廃棄することは費用のかかることである。また、パターニングデバイスＭＡを交換することも貴重な製造時間を中断するものである。
【0052】
[0070] メンブレン４０に入射するＥＵＶはメンブレン４０に熱を加えることになる。この熱はメンブレン４０の温度を上昇させることになる。現在のＥＵＶ源では、メンブレンの温度は典型的に約８００～９００℃に達する。将来のＥＵＶ源はより大きい出力を有し、より大きい熱負荷を加える可能性がある。メンブレン４０の温度が上昇しすぎる場合、メンブレン４０の性能又は寿命が低減される可能性がある。メンブレン４０が完全に故障する可能性もある。
【0053】
[0071] メンブレン４０の様々な層に使用される材料は、ａ）熱負荷抵抗を増すための放射率層を有すること、ｂ）過酷なＥＵＶスキャナ環境からメンブレンを保護し、その寿命を延ばすための外部キャッピング層（ＯＬＴ）を有すること、ｃ）これらの層のいずれかの拡散／混合を防止するためのバリア層を有することなど、様々な機能要件を満たす必要がある。
【0054】
[0072] 従って、その他の機能要件をすべて満たし、十分な製造性歩留まりのための大きいプロセスウィンドウを可能にしながら、極めて低いＥＵＶ反射率（例えば、ＥＵＶＲ＜０．０５％）を有するロバストなメンブレン４０を設計することが望ましい。
【0055】
[0073] 幾つかの既存のメンブレンに使用される材料は、良好な機械的性質及びＥＵＶ透過率を有するが、赤外線中では比較的低い放射率を有する。この低い放射率は、このような材料から作られるメンブレンが熱を放射できる速度を制限する。更なる層が全く追加されない場合、このメンブレンは使用中に熱くなりすぎて故障することになる。放射率を高め、性能を改善するために、高い放射率を備えたキャッピング層がこのようなメンブレンに追加されている。しかしながら、このようなキャッピング層は望ましくないことにＥＵＶ反射率を高める可能性がある。例えば、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、及びＮｂなどの金属は良好な放射率を有するが、比較的高い反射率を有する。さらに、キャッピング層は使用中に劣化する可能性があることが判明している。例えば、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、及びＮｂなどの金属は、保護されない場合、使用中に酸化する。フォトイオニックエッチングは、本来は高温で比較的安定しているＳｉＮ及びＳｉＯ２などの材料の劣化を引き起こす可能性がある。
【0056】
[0074] 図３は、改善されたバランスの性質を提供することが判明しているメンブレン４０を図示している。この実施形態では、メンブレン４０は、第１のキャッピング層７０とベース層６０と第２のキャッピング層８０と、という順序で複数層を有するスタックを含む。第１のキャッピング層７０は第１の金属の酸化物を含む。ベース層６０は、第２の金属と追加の元素とを含む化合物を含む。追加の元素は、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及びＮからなるグループから選択される。第２のキャッピング層８０は第３の金属の酸化物を含む。第１の金属は第２の金属とは異なる。第３の金属は第１の金属と同じであるか又は第３の金属は第１の金属とは異なる。一実施形態では、第１のキャッピング層７０と第２のキャッピング層８０のいずれか一方又は両方はメンブレン４０の外面を形成する。同図のこの向きでは、メンブレン４０は上部外面（上向き）及び下部外面（下向き）を有する。第１のキャッピング層７０は上部外面を形成する。第２のキャッピング層８０は下部外面を形成する。
【0057】
[0075] 一実施形態では、ベース層６０は赤外線中で高い放射率を有する。例えば、放射率が０（最小）と１（最大）との間で変動する場合、放射率は０．２より大きく、任意選択で０．３より大きく、任意選択で０．４より大きい可能性がある。従って、ベース層６０は、効果的に熱を放射し、メンブレン４０が過熱するのを防止する。第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０は、例えば、入射ＥＵＶ放射及び／又は酸化性の環境条件による劣化からベース層６０を保護する。一実施形態では、ベース層６０は第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０のそれぞれより厚く、任意選択で少なくとも５倍厚く、任意選択で少なくとも１０倍厚い。一実施形態では、ベース層６０は少なくとも８ｎｍ、任意選択で少なくとも１０ｎｍ、任意選択で少なくとも１５ｎｍ、任意選択で少なくとも２０ｎｍ、任意選択で少なくとも２５ｎｍの厚さを有する。一実施形態では、第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０のそれぞれは５ｎｍより小さく、任意選択で４ｎｍより小さく、任意選択で３ｎｍより小さく、任意選択で２ｎｍより小さく、任意選択で１ｎｍより小さい厚さを有する。一実施形態では、メンブレンは、例えばポリシリコン層であるメンブレンベース層と、その上に放射率層及び保護キャッピング層ＯＬＴが追加されるバリア層（例えばＳｉＮ層）とを含む。このようなメンブレンのＥＵＶ反射率（ＥＵＶＲ）は、最良一致の放射率及びＯＬＴキャッピング層を使用し、弱め合う干渉を利用することによって最小化することができる。例えば、ＥＵＶ放射が１３．５ｎｍの波長を有する場合、バリア層について「４分の１ラムダ」の厚さ、即ち１３．５ｎｍ／４≒３．３ｎｍを使用し、放射層について「２分の１ラムダ」の厚さ、即ち１３．５ｎｍ／２≒６．７ｎｍを使用し、放射率層及びＯＬＴキャッピング層の屈折率をバリア層のものと一致させることが可能であり、例えば、バリア層についてはｎ＿ＳｉＮ＝０．９７、ＯＬＴキャップ層についてはｎ＿ＯＬＴ≒０．９７、放射率層についてはｎ＿ｅｎ＝ｎ＿ＳｉＮ
２≒０．９４になる。
【0058】
[0076] 以下の表１は、メンブレンコア層（ベース層である）の周りに対称的なサンドイッチ構成を有するメンブレン４０におけるそれぞれの機能とともに最適パラメータ及び材料の選択を示している。以下の表のＳｉＯ２は、ＳｉＮバリア層と接触して、ポリシリコンコア層の上に自然に形成された薄い自然酸化物層である。厚さの値はｎｍで示す。
【表1】
【0059】
[0077] このようなメンブレン設計は、キャッピング層及びメンブレンベース層の材料に関するプロセスウィンドウを最大化することができる。この特定の設計により、Ｓｉベース層及びＳｉＮバリア層に関する非常に大きいプロセスウィンドウが可能になる。
【0060】
[0078] ポリシリコンメンブレンベース層と任意の更なる機能層との最良一致を例示するために特定のＥＵＶ波長（１３．５ｎｍ）及びメンブレン材料について上述しているが、本明細書には所与のＥＵＶ波長に関する上記の基準を満たす材料と層の任意の組み合わせが含まれている。
【0061】
[0079] 一実施形態では、ベース層６０の厚さは、第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０からのＥＵＶ反射間の弱め合う干渉を達成するように選択される。弱め合う干渉は望ましいことにメンブレン４０の全体的な反射率を低減する。一実施形態では、ベース層６０の厚さは９ｎｍ＋／－２ｎｍ、好ましくは＋／－１ｎｍであり、これは第１のキャッピング層７０と第２のキャッピング層８０との間の分離によって弱め合う干渉を引き起こさせるものであることが判明している。一実施形態では、ベース層６０の厚さは１６ｎｍ＋／－２ｎｍ、好ましくは＋／－１ｎｍであり、これは第１のキャッピング層７０と第２のキャッピング層８０との間の分離によって弱め合う干渉を引き起こさせるものであることが判明している。第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０からのＥＵＶ反射間の弱め合う干渉を強化するこれらの実施形態は、第１の金属及び第３の金属のいずれか一方又は両方がＺｒを含む場合に特に効果的であることが判明している。
【0062】
[0080] 一実施形態では、第１の金属の酸化物及び第３の金属の酸化物のいずれか一方又は両方は酸素伝導酸化物（ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ）である。酸素伝導酸化物は、酸化物の格子により酸素の運搬を可能にする酸化物である。酸素伝導酸化物は酸化性の環境で特に安定しているので、第１のキャッピング層及び第２のキャッピング層に適切なものである。酸素伝導酸化物は優れたロバスト性を有することが知られており、高温の触媒作用で使用される。酸素伝導酸化物は、酸素に対する緩衝剤として作用することができるので、酸素含有量が変動する環境でその性質を適切に維持する。酸素伝導酸化物は、環境の酸素含有量の変化に応じて酸素を吸収し解放することができる。ＥＵＶ放射は多くの場合、保護層内の空格子点及びその他の欠陥の数を増加することになる。高レベルの格子酸素欠乏でも安定している酸素伝導酸化物、例えばＺｒＯ２が存在する。
【0063】
[0081] 一実施形態では、第１の金属及び第３の金属のいずれか一方又は両方は、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｌａ、Ｙ、及びＡｌからなるグループから選択され、それぞれ例えばＮｂＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３を形成する。任意選択で、第１の金属及び第３の金属のいずれか一方又は両方は、Ｚｒ及びＹからなるグループから選択される。Ｚｒの酸化物は特に効果的であることが判明している。また、Ｙの酸化物も特に効果的であることが判明している。いずれの酸化物にもドープすることができる。例えば、Ｚｒの酸化物が使用される場合、この酸化物にイットリア（Ｙ２Ｏ３）をドープしてイットリア安定化ジルコニアを形成することができる。異なる酸化物の任意の混合物を使用することもできる。
【0064】
[0082] 一実施形態では、ベース層において第２の金属と追加の元素とを含む化合物は第２の金属及び追加の元素からなる（即ち、任意選択でドーパントを除き、この化合物には他の元素は全く存在しない）。
【0065】
[0083] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＭｏであり、上記の追加の元素は、例えばＭｏＳｉ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＳｉである。一実施形態では、化合物はＭｏ及びＳｉからなる。
【0066】
[0084] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＲｕであり、上記の追加の元素は、例えばＲｕＳｉ２及び／又はＲｕＳｉ及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＳｉである。一実施形態では、化合物はＲｕ及びＳｉからなる。
【0067】
[0085] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＺｒであり、上記の追加の元素は、例えばＺｒＳｉ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＳｉである。一実施形態では、化合物はＺｒ及びＳｉからなる。
【0068】
[0086] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＬａであり、上記の追加の元素は、例えばＬａＳｉ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＳｉである。一実施形態では、化合物はＬａ及びＳｉからなる。
【0069】
[0087] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＳｃであり、上記の追加の元素は、例えばＳｃＳｉ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＳｉである。一実施形態では、化合物はＳｃ及びＳｉからなる。
【0070】
[0088] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＹであり、上記の追加の元素は、例えばＹＳｉ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＳｉである。一実施形態では、化合物はＹ及びＳｉからなる。
【0071】
[0089] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＮｂであり、上記の追加の元素は、例えばＮｂＳｉ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＳｉである。一実施形態では、化合物はＮｂ及びＳｉからなる。
【0072】
[0090] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＭｏであり、上記の追加の元素は、例えばＭｏＢ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＢである。一実施形態では、化合物はＭｏ及びＢからなる。
【0073】
[0091] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＲｕであり、上記の追加の元素は、例えばＲｕＢ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＢである。一実施形態では、化合物はＲｕ及びＢからなる。
【0074】
[0092] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＺｒであり、上記の追加の元素は、例えばＺｒＢ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＢである。一実施形態では、化合物はＺｒ及びＢからなる。
【0075】
[0093] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＮｂであり、上記の追加の元素は、例えばＮｂＢ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＢである。一実施形態では、化合物はＮｂ及びＢからなる。
【0076】
[0094] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＴｉであり、上記の追加の元素は、例えばＴｉＢ２及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＢである。一実施形態では、化合物はＴｉ及びＢからなる。
【0077】
[0095] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＬａであり、上記の追加の元素は、例えばＬａＢ６及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＢである。一実施形態では、化合物はＬａ及びＢからなる。
【0078】
[0096] 一実施形態では、ベース層６０の化合物において第２の金属はＺｒであり、上記の追加の元素は、例えばＺｒＣ及び／又は任意のその他の安定したストイキオメトリとしてのＣである。一実施形態では、化合物はＺｒ及びＣからなる。
【0079】
[0097] 本発明者らは、第１の金属がＺｒであり、第２の金属がＭｏであり、追加の元素がＳｉであり、第３の金属がＺｒであるという組み合わせが特に効果的であると判断した。
【0080】
[0098] 第１の金属の酸化物及び第３の金属の酸化物は単一金属酸化物に限定されない。一実施形態では、第１の金属の酸化物は第１の金属と１つ以上の更なる金属とを含む混合金属酸化物である。一実施形態では、第３の金属の酸化物は第３の金属と１つ以上の更なる金属とを含む混合金属酸化物である。一実施形態では、第１の金属の酸化物は第１の金属と１つ以上の更なる金属とを含む混合金属酸化物であり、第３の金属の酸化物は第３の金属と１つ以上の更なる金属とを含む混合金属酸化物である。
【0081】
[0099] 図３に示されているタイプの実施形態では、ベース層６０内で第２の金属と追加の元素とを含む化合物の少なくとも一部分は、第１のキャッピング層７０内の第１の金属の酸化物及び第２のキャッピング層８０内の第３の金属の酸化物のいずれか一方又は両方と接触している。この配置は比較的製造しやすいものである。この配置は、メンブレン４０が使用される状況で第１のキャッピング層７０内の第１の金属の酸化物及び第２のキャッピング層８０内の第３の金属の酸化物がベース層６０の適切な保護を提供する場合に使用することができる。図４～図６はより複雑な構造が提供される実施形態を示している。
【0082】
[00100] 図４は、ベース層６０が複数のベース層サブレイヤ６１～６３を含む一実施形態を図示している。ベース層サブレイヤ６１～６３のうちの少なくとも１つは、第２の金属と追加の元素とを含む化合物を含む。示されている例では、ベース層６０は、ベース層第１サブレイヤ６１と、ベース層第２サブレイヤ６２と、ベース層第３サブレイヤ６３とを含む。ベース層第２サブレイヤ６２は、ベース層第１サブレイヤ６１とベース層第３サブレイヤ６３との間に配置される。ベース層第２サブレイヤ６２は、第２の金属と追加の元素とを含む化合物を含む。ベース層第１サブレイヤ６１は追加の元素の酸化物を含む。ベース層第３サブレイヤ６３は追加の元素の酸化物を含む。
【0083】
[00101] 一実施形態では、図４に示されているように、ベース層第１サブレイヤ６１の少なくとも一部分は第１のキャッピング層７０内の第１の金属の酸化物と接触している。一実施形態では、図４に示されているように、ベース層第３サブレイヤ６３の少なくとも一部分は第２のキャッピング層８０内の第３の金属の酸化物と接触している。
【0084】
[00102] 一実施形態では、ベース層第１サブレイヤ６１及びベース層第３サブレイヤ６３はベース層第２サブレイヤ６２を使用中の損傷から保護する。ベース層第１サブレイヤ６１及びベース層第３サブレイヤ６３は、例えば抗酸化拡散バリア層として作用することができる。追加の元素がＳｉである場合、ベース層第１サブレイヤ６１及びベース層第３サブレイヤ６３のいずれか一方又は両方はシリカ（ＳｉＯ２）を含むことができる。ベース層第１サブレイヤ６１及びベース層第３サブレイヤ６３はスケールと呼ぶことができる。このスケールは、ベース層第２サブレイヤ６２上に（即ち、酸化性の環境で熱力学的に好都合であることにより）自然に形成することができる。この場合、スケールは自然スケール又は自然酸化物と呼ぶことができる。
【0085】
[00103] 第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０はベース層第１サブレイヤ６１及びベース層第３サブレイヤ６３を保護するものであり、例えばＥＵＶ光子によってこれらのサブレイヤのエッチングを防止するか又はその速度を低減する。
【0086】
[00104] 第２の金属がＭｏ又はＲｕであり、追加の元素がＳｉである場合、シリカのスケールが形成されることは特に熱力学的に好都合である。このように形成されたスケールは高密度であり、高温で安定している。
【0087】
[00105] 酸化時に保護シリカスケールを形成するというシリサイドの能力は、以下の２通りの反応の熱に基づいて判断することができる。
【0088】
[00106] 反応１：ＭＳｉ２＋Ｏ２→ＭｘＳｉｙ＋ＳｉＯ２
【0089】
[00107] 反応２：ｎＭＳｉ２＋（４ｎ＋ｋ）Ｏ２→ＭｎＯｋ＋２ｎＳｉＯ２
【0090】
[00108] 反応１はシリカスケールとシリサイドを生成する。反応２は、金属酸化物とシリカという２通りの酸化物の混合物を生成する。後者の状況は、この場合、保護スケールが全く形成されないので望ましくない。２通りの反応の熱力学的確率は、以下に示すものと同様の公式によって計算された２通りの反応の熱を使用することによって評価することができる。
【数2】
【0091】
[00109] ２９８Ｋにおける反応１のエンタルピーは酸素原子数ごとに計算され、正規化される。反応１と反応２のエンタルピーを比較することにより、どちらの反応がより熱力学的に好都合であるかを判断することが可能である。エンタルピーの温度依存性は考慮されない。この単純化は、Ｎｉｃｏｌｅｔ他のＳｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（１９７８年、２１、６６７～６７５）によって妥当であることが示されている。
【0092】
[00110] 異なるシリサイドに関する反応１及び反応２のエンタルピーの比較については以下の表２に示す。
【表2】
【0093】
[00111] 反応２のΔＨ２９８
ｒが反応１のΔＨ２９８
ｒより消極的である場合、保護シリカスケール形成は熱力学的に好都合である。この表は、シリカスケールが最も好都合に形成されるシリサイドがＲｕＳｉ２及びＭｏＳｉ２であることを示している。その上、本発明者らは、酸化の動力学を分析することにより、ＭｏＳｉ２が最も高い活性化エネルギーを有し、従って、最も酸化しにくいものである（ＭｏＳｉ２自体の酸化ではなく安定した保護層の形成に好都合である）と判断した。
【0094】
[00112] 図５は、第１のキャッピング層７０が第１のキャッピング層第１サブレイヤ７１と第１のキャッピング層第２サブレイヤ７２とを含む一実施形態を図示している。第１のキャッピング層第１サブレイヤ７１は第１の金属の酸化物を含む。第１のキャッピング層第２サブレイヤ７２は第１のキャッピング層溶着酸化物を含む。第１のキャッピング層第２サブレイヤ７２は第１のキャッピング層第１サブレイヤ７１とベース層６０との間に位置決めされる。第１のキャッピング層溶着酸化物はベース層６０上に付着して、（図４に関連して上述した実施形態におけるベース層第１サブレイヤ６１及びベース層第３サブレイヤ６３のように）ベース層６０内の第２の金属と追加の元素とを含む化合物上に形成されたシリカなどの自然酸化物によって提供されると思われるものと同様の保護を提供することができる。第１のキャッピング層溶着酸化物は、自然酸化物が（例えば高温で）第２の金属と追加の元素とを含む化合物上に容易に又は安定して形成されない場合に提供することができる。一実施形態では、自然酸化物は低い融点を有する可能性があり、例えば、これは使用時に不安定性又は故障を引き起こす可能性がある。このような場合、自然酸化物は、第１のキャッピング層溶着酸化物を付着させる前に除去することができる。一実施形態では、第１のキャッピング層溶着酸化物はシリコンの酸化物（例えばシリカ）を含む。
【0095】
[00113] 一実施形態では、第２のキャッピング層８０はこれと対応する方式で構成される。このような実施形態では、第２のキャッピング層８０は第２のキャッピング層第１サブレイヤ８１と第２のキャッピング層第２サブレイヤ８２とを含む。第２のキャッピング層第１サブレイヤ８１は第３の金属の酸化物を含む。第２のキャッピング層第２サブレイヤ８２は第２のキャッピング層溶着酸化物を含む。第２のキャッピング層第２サブレイヤ８２は第２のキャッピング層第１サブレイヤ８１とベース層６０との間に位置決めされる。一実施形態では、第２のキャッピング層溶着酸化物はシリコンの酸化物（例えばシリカ）を含む。
【0096】
[00114] 図６は、図４及び図５の実施形態の組み合わせに対応するメンブレン４０を図示している。このメンブレン４０では、ベース層６０は、図４に関連して上述したように、ベース層第１サブレイヤ６１とベース層第２サブレイヤ６２とベース層第３サブレイヤ６３とを含む。さらに、メンブレン４０は、図５に関連して上述したように、第１のキャッピング層第１サブレイヤ７１と第１のキャッピング層第２サブレイヤ７２とを備えた第１のキャッピング層７０を含む。さらに、メンブレン４０は、図５に関連して上述したように、第２のキャッピング層第１サブレイヤ８１と第２のキャッピング層第２サブレイヤ８２とを備えた第２のキャッピング層８０を含む。図４及び図５の実施形態に対する追加の層は、第２の金属と追加の元素とを含む化合物を含むベース層６０の一部分（ベース層第２サブレイヤ６２内のベース層６０の放射部分）の改善された保護を提供することにより、メンブレン４０のロバスト性を増すことができる。
【0097】
[00115] 図３～図６には、第１のキャッピング層７０と第２のキャッピング層８０を有する実施形態が示されている。しかしながら、これらの層は不可欠なものではない。例えば図７及び図８に示されているその他の実施形態では、第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０を省略することができる。このタイプのメンブレン４０はより容易に製造することができる。このようなメンブレン４０は、少なくとも限られたＥＵＶ出力について効果的に機能できることが判明している。
【0098】
[00116] 図７は、メンブレン層５０を含むメンブレン４０を図示している。メンブレン層５０は、金属と追加の元素とを含む化合物を含む。図７の実施形態では、メンブレン４０の両方の外面の少なくとも一部がメンブレン層５０内の化合物によって形成される。メンブレン層５０内の化合物は、図３～図６の実施形態における第２の金属と追加の元素とを含む化合物について上述した組成のいずれかを有することができる。メンブレン層５０の厚さは、図３～図６の実施形態におけるベース層６０について上述した厚さのいずれかにすることができる。
【0099】
[00117] 図８は、メンブレン層５０を含むメンブレン４０を図示している。メンブレン層５０は、金属と追加の元素とを含む化合物を含む。図８の実施形態では、メンブレン４０の両方の外面の少なくとも一部がメンブレン層５０内の化合物における追加の元素の酸化物によって形成される。メンブレン層５０内の化合物は、図３～図６の実施形態における第２の金属と追加の元素とを含む化合物について上述した組成のいずれかを有することができる。メンブレン５０は、メンブレン層第１サブレイヤ５１とメンブレン層第２サブレイヤ５２とメンブレン層第３サブレイヤ５３とを含む。メンブレン層第１サブレイヤ５１は、図４及び図６の実施形態におけるベース層第１サブレイヤ６１について上述した組成のいずれかを有することができる。メンブレン層第２サブレイヤ５２は、図４及び図６の実施形態におけるベース層第２サブレイヤ６２について上述した組成のいずれかを有することができる。メンブレン層第３サブレイヤ５３は、図４及び図６の実施形態におけるベース層第３サブレイヤ６３について上述した組成のいずれかを有することができる。メンブレン層第１サブレイヤ５１及びメンブレン層第３サブレイヤ５３はそれによりメンブレン層第２サブレイヤ５２を使用中の損傷から保護する。メンブレン層５０（メンブレン層サブレイヤ５１～５３のすべてを含む）の厚さは、図３～図６の実施形態におけるベース層６０について上述した厚さのいずれかにすることができる。
【0100】
[00118] 任意選択で、メンブレン４０をさらに保護するために１つ以上の更なる層を設けることができる。例えば、ベース層６０の上下に（任意の介在する層の有無にかかわらず）Ａｌ２Ｏ３の薄い層（例えば１ｎｍ以下）を設けることができる。
【0101】
[00119] 図７及び図８に示されているタイプのメンブレン４０は、熱力学的に好都合である保護シリカスケールの形成（図８の配置においてメンブレン層第１サブレイヤ５１及びメンブレン層第３サブレイヤ５３を形成すること）のために、金属がＭｏ又はＲｕであり、追加の元素がＳｉである場合に特に効果的であることが判明している。
【0102】
[00120] 上記の諸実施形態のいずれでも、メンブレン４０は、高い放射率を提供する層（ベース層６０又はメンブレン層５０）がＭｏとＳｉ又はＲｕとＳｉを含む化合物、特にＭｏとＳｉ又はＲｕとＳｉからなる化合物を含む時に特に適切に機能することが判明している。保護シリカスケールの形成は、酸化又はフォトニックエッチングによる損傷に対して高度のロバスト性を保証する。これらの化合物の熱機械特性がＥＵＶでの使用に特に適切に適合していることがさらに判明している。ＭｏＳｉ２の熱機械特性について以下に詳細に述べる。同様の考慮事項はＲｕＳｉ２に適用されることが予想される。
【0103】
[00121] 機械的に、ＭｏＳｉ２はＳｉＮに似ている（ＲｕＳｉ２についてもそれが予想される）。しかしながら、ＭｏＳｉ２はＳｉＮより厚くすることができる。それによりＭｏＳｉ２に基づくメンブレン４０は、１３．５ｎｍで依然として高いＥＵＶ透過性を有しながら、ＳｉＮに基づく対応するメンブレンより強くすることができる。さらに、ＭｏＳｉ２及びＲｕＳｉ２は本質的に高い放射率を有し、追加の金属性キャッピング層（上述のように、ＥＵＶ反射を増す傾向があるもの）を必要としないであろう。ＭｏＳｉ２からのＥＵＶ反射は０．１％未満であることが判明している。
【0104】
[00122] 図９は、様々な材料のおおよその降伏強さ及び破壊靱性を（楕円として）示している。ＭｏＳｉ２を表す楕円はグラフの中心付近に位置する。この楕円はバルクＭｏＳｉ２に関する数値を使用して描かれている。薄い皮膜の場合、この数値はより好都合なものになる。例えばペリクルとしてＥＵＶで使用するためのメンブレン４０は、少なくとも０．１ＧＰａの降伏強さ（即ち、ＭＩＮと示された破線の右側）を有する必要がある。ｐＳｉペリクル及びＳｉＮペリクルの降伏強さは同図の下方部分に破線で示されている。ＭｏＳｉ２は必要最小限を楽に上回る降伏強さを有する。さらに、ＭｏＳｉ２は（例えばｐＳｉの破壊靱性と比較して）比較的高い破壊靱性を有する。高い破壊靱性は、ＭｏＳｉ２をより薄くしてＥＵＶ透過率を改善できることを意味する。
【0105】
[00123] さらに、延性脆性遷移温度（ＤＢＴＴ）はＭｏＳｉ２の場合、１０００℃を上回る。これは、メンブレン４０が正常な使用時に達する可能性のある最高温度ＴＭＡＸ（以下の図１０に示されている）より高い。従って、ＭｏＳｉ２に基づくメンブレン４０は、ＴＭＡＸより低いＤＢＴＴを有する材料（例えば図１０にｐＳｉ ＤＢＴＴと表示された破線によって示されているｐＳｉ）より、著しいクリープ及びそれに対応する張力損失を被る可能性が低く、使用時にＤＢＴＴを通してこの材料を熱的に循環させることができる。
【0106】
[00124] 降伏強さの温度依存性は図１０に示されている。例えば、ｐＳｉ及び純粋Ｍｏとは対照的に、ＭｏＳｉ２の降伏強さは安定したままであり、１５００°Ｋまで０．１ＧＰａという最小値を上回る。
【0107】
[00125] 図１１～図１３は、使用中に熱を放射するために関連の波長範囲における異なる厚さのＭｏＳｉの吸光度（放射率に対応する）について検討した実験及び理論研究の結果を示している。吸光度（放射率）は透過率及び反射率から導出することができ、これは実験的に測定するか又は理論的に推定することができる。図１１は、この波長範囲における透過率の変動を示している。図１２は、この波長範囲における反射率の変動を示している。図１３は、この波長範囲における吸光度（放射率）の変動を示している。それぞれのグラフでは、４つの理論的に決定された曲線が提供され、３０１、３０２、３０３、及び３０４と表示され、破線として示されている。さらに、３つの実験的に決定された曲線が提供され、３１１、３１２、及び３１３と表示され、実線として示されている。各図の曲線３０１は、ＳｉＮの厚さ２５ｎｍの層（放射率に著しく貢献しないもの）の一方の側のＭｏＳｉ２の３．５ｎｍの層に関する理論的結果を示している。各図の曲線３０２は、ＳｉＮの厚さ２５ｎｍの層の両側のＭｏＳｉ２の３．５ｎｍの層に関する理論的結果を示している。各図の曲線３０３は、ｐＳｉの厚さ５０ｎｍの層（放射率に著しく貢献しないもの）の両側のＭｏＳｉ２の３．５ｎｍの層に関する理論的結果を示している。各図の曲線３０４は、ＭｏＳｉ２の厚さ３１ｎｍの層単独に関する理論的結果を示している。各図の曲線３１１は、ＳｉＮ上のＭｏＳｉ２の厚さ３．５ｎｍの層に関する実験結果を示している。各図の曲線３１２は、ＳｉＮ層の両側の厚さ３．５ｎｍの層に関する実験結果を示している。各図の曲線３１３は、ｐＳｉ層の両側のＭｏＳｉ２の厚さ３．５ｎｍの層に関する実験結果を示している。
【0108】
[00126] 図１１～図１３は、ＭｏＳｉ２の薄い層の場合でも、約０．２以上の吸光度（放射率）を達成できることを示している。ＭｏＳｉ２のより厚い層の場合、０．４より高い吸光度を達成することができる。１０～５０ｎｍの範囲内のＭｏＳｉ２の層を含むメンブレン４０では０．４を上回る吸光度（放射率）を達成するはずであると予想される。ＭｏＳｉ２の非常に薄い層の場合でも達成される高い観測放射率は、ＭｏＳｉ２が使用中に劣化して薄くなった場合でもメンブレン４０の放射率が比較的高いままになる可能性があることを示唆している。従って、熱負荷は相当な期間の間、制御下に置かれたままになる可能性がある。従って、メンブレン４０の故障を遅らせることができる。
【0109】
[00127] 直径１．５ｃｍ及び厚さ２０ｎｍを有するＭｏＳｉ２メンブレン４０の例が製造された。図１４は、メンブレン４０の例の透過率がメンブレン４０の表面上で変動することが判明したことを示している。この透過率は８４％～８８％の間で変動し、最も一般的な透過率（グラフのピーク）は約８６．５％である。例えば、密度を高めるため、酸化を低減するため、あるいはその両方のためのプロセス改善により、さらに透過率を改善できることが予想される。メンブレン４０は、吸収された２ワット／ｃｍ２超に相当するＥＵＶ出力に耐えることができた。ＥＵＶ反射率はＲｕ、Ｍｏ、及びＺｒの反射率より低かった。また、ＥＵＶ反射率も０．０５％というターゲット基準より低かった。
【0110】
[00128] 図３～図８に関連して上述したように、ＭｏＳｉ２は保護シリカスケールを形成する。実験により、このシリカスケールは吸収された０．６５Ｗ／ｃｍ２に相当するＥＵＶ出力で安定していたが、シリカスケールは１．８Ｗ／ｃｍ２に相当するＥＵＶ出力でＥＵＶ光子によってエッチングされ始めることが示唆される。これらの実験の結果については図１５及び図１６に関連して以下に説明する。
【0111】
[00129] 図１５及び図１６は、吸収された０．６５Ｗ／ｃｍ２（図１５）及び吸収された１．８Ｗ／ｃｍ２（図１６）についてＥＵＶ波長と相関するものとして透過率％の測定変動を示している。図１５の実験では、透過率はメンブレン全体にわたっておおよそ均一であることが判明した。しかしながら、図１６の実験では、メンブレン４０の中央領域でかなり高い透過率が見られた（破線で示されている）。また、中央領域は赤熱していることも判明した。これは、中央領域における保護スケールに対する除去又は損傷によりＭｏＳｉ２がエッチングで除去されたことを示唆している。
【0112】
[00130] 図１５及び図１６の実験は、図８の実施形態がより低いＥＵＶ出力用に使用できるが、より高いＥＵＶ出力には図３～図６に関連して上述したような追加の保護層を含む諸実施形態が望ましい可能性があることを示唆している。
【0113】
[00131] 図１７～図２５は、一実施形態によりメンブレン４０を製造するためのプロセスフローの例を図示している。このプロセスフローは特に限定されるわけではない。要望通りにその他の様々なプロセスフローを使用することができる。
【0114】
[00132] 図１７は、シリコンウェーハ３２０を含む開始状態を図示している。
【0115】
[00133] 図１８に示されているように、シリコンウェーハ３２０の熱酸化により酸化物層３２２が形成される。
【0116】
[00134] 次のステップでは、図１９に示されているように、ＭｏＳｉ２層３２４が酸化物層３２２上に付着する。この付着は、例えば化学蒸着（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、又は物理蒸着（ＰＶＤ）などの任意の適切な技法を使用して実行することができる。
【0117】
[00135] 次のステップでは、図２０に示されているように、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）酸化物層３２６がＭｏＳｉ２層３２４上に形成される。
【0118】
[00136] 次のステップでは、図２１に示されているように、スタックの裏面で酸化物層３２２が除去される。
【0119】
[00137] 次のステップでは、図２２に示されているように、カプセル化層（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）３２８がスタックの周りに設けられる。カプセル化層３２８は、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）又は低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）で付着させたＳｉｘＮｙマスク（例えばＳｉ３Ｎ４）を含むことができる。
【0120】
[00138] 次のステップは、図２３に示されているように、カプセル化層３２８内のウィンドウのパターン形成及びドライエッチングを含む。
【0121】
[00139] 次のステップでは、ＫＯＨエッチングを適用して、裏面上のシリコンウェーハ３２０の一部分を選択的に除去する。
【0122】
[00140] 最後に、ウェット又はドライエッチングを適用して、ＴＥＯＳ層３２６及び酸化物層３２４の少なくとも一部を除去してメンブレン４０を形成する。
【0123】
[00141] 上記の諸実施形態では、赤外線中で高い放射率を有する金属酸化物材料（第２の金属と追加の元素とを含む化合物、例えばＭｏＳｉ２）がメンブレン４０のベース層６０に使用される。使用中のロバスト性及び信頼性を改善するために様々な異なるキャッピング層を設けることができる。図２６～図２８は、赤外線中で高い放射率を有する代替メンブレン４０を生成するための製造プロセスの諸ステップの例を示している。代替メンブレンは必ずしもベース層６０内に第２の金属と追加の元素を使用するわけではない。ポリシリコンなどの標準的な材料をベース層６０に使用することができる。赤外線中の高い放射率は、ベース層６０に加えて設けられた放射率層（赤外線中で高い放射率を有する層）によって提供される。高い放射率を提供するために使用できる材料の範囲は、放射率層からの有害なＥＵＶ反射を低減するために放射率層の表面のトポロジーを適合させることによって増加される。
【0124】
[00142] この方法はベース層６０を設けることを含む。この方法は放射率層４００を設けることをさらに含む。放射率層４００は赤外線中で高い放射率を有する。例えば、放射率が０（最低）～１（最高）の間で変動する場合、放射率は０．２より大きく、任意選択で０．３より大きく、任意選択で０．４より大きくすることができる。従って、放射率層４００は、効果的に熱を放射し、メンブレン４０が使用中に過熱するのを防止する。一実施形態では、放射率層４００の放射率はベース層６０の放射率より高い。
【0125】
[00143] 一実施形態では、ベース層６０はポリシリコンを含む。
【0126】
[00144] 一実施形態では、放射率層４００は、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、及びＮｂのうちの１つ以上を含む。Ｒｕは（約１ｎｍ～１０ｎｍの厚さ範囲で設けられた場合）特に良好な放射率を提供することが判明している。滑らかな表面を有する層として設けられた場合、Ｒｕ及びその他の材料は近法線入射ＥＵＶのための比較的高い反射率を有する（Ｒｕの場合は約１％）。この高い反射率は望ましくないことにコントラストを低減する。
【0127】
[00145] 低ＥＵＶ反射ペリクルを作るために、本質的に低ＥＵＶ反射の材料を使用することなど、幾つかの主要戦略が存在する。他の戦略は、以下に記載するように、粗くした境界面及び／又は中間層を使用することである。
【0128】
[00146] 近法線入射のための反射率は、不規則支持表面上に放射率層４００を設けることによって低減される。不規則支持表面は、平面支持層（ｐｌａｎａｒ ｓｕｐｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）４０２又はベース層６０の表面（あるいは、ベース層６０の表面の不規則性が平面支持層に転写される場合はその両方）によって形成することができる。放射率層４０２は、不規則支持表面の不規則性が支持表面とは反対側の放射率層４００の表面において対応する不規則性を発生するような厚さを有する。放射率層４００の表面における不規則性は、その不規則性の規模が比較的小さい場合は表面粗さとして記述することができる。３０ｎｍのポリシリコン上の４ｎｍのＲｕの滑らかな皮膜の場合、本発明者らは、法線入射ＥＵＶ反射率Ｒ＝約１．２％であると判断した。対照的に、１ｎｍの特性長規模の粗さによって規定される不規則支持表面上に形成されたＲｕの放射率層４００はＲ＝約０．５％を有する。一実施形態では、特性長規模は、表面トポロジーのピーク対トラフの高さの差の平均として定義される。しかしながら、ピーク間の面内分離は大きすぎてはならない。典型的に、ピーク間の平均面内分離は約１００ｎｍより小さい。３ｎｍの特性長規模の粗さによって規定される不規則支持表面上に形成されたＲｕの放射率層４００は０．００１％より小さいＲを有する。諸実施形態では、放射率層４００の表面における不規則性は、少なくとも２ｎｍ、任意選択で少なくとも３ｎｍの特性長規模を有する。放射率層４００の表面における不規則性は、３ｎｍより著しく長く、ＥＵＶ波長まで、さらにそれを超える長さ規模を有する可能性がある。このような不規則表面は、ランダムな方向及びサイズを備えたファセットを有する表面として記述することができる。ファセットは、ゼロ次（法線入射）反射をランダムな方向に像の外に方向変更し、それによりコントラストに対する負の効果を低減するか又は除去する。この効果は、ファセットが表面粗さに通常関連する不規則性より著しく大きい場合でも、粗さと同様のものである。
【0129】
[00147] 不規則支持表面は様々なやり方で形成することができる。一実施形態では、ベース層６０及びベース層６０上に形成された平面支持層４０２のいずれか一方又は両方を加工して、不規則支持表面を生成する。図２６はこのタイプの方法の結果を図示している。この実施形態では、ボトムエッチングを施したシリコンウェーハ３２０は、下部キャッピング層４０１（例えばＳｉ３Ｎ４）、ポリシリコンベース層６０、平面支持層４０２、及び放射率層４００をボトムアップ式に支持する。平面支持層４０２の付着前にポリシリコンベース層６０の上面に異方性エッチングが適用される。ポリシリコンのクリスタリットサイズは、異方性エッチングによって所望の不規則性を有する上面がベース層６０に生成されるように選択される。次に、平面支持層４０２が十分に薄い層として設けられ、ベース層６０の上面の不規則性が平面支持層の上面において対応する不規則性を生成し、それにより放射率層４００のための所望の不規則支持表面を形成する。放射率層４００は同様に十分に薄い層として設けられ、平面支持層４０２の上面における不規則性が放射率層４００の表面において対応する不規則性を生成する。平面支持層４０２及び放射率層４００は例えば約１ｎｍ～約１０ｎｍの範囲内の厚さを有することができる。
【0130】
[00148] 図２７及び図２８は、シリコンウェーハ３２０とベース層６０との間に追加の層４０６が設けられる、放射率層４００を形成するための代替方法における諸ステップを図示している。一実施形態では、追加の層４０６はポリシリコンなどの多結晶材料を含む。追加の層４０６は、平面支持層４０２（例えばＳｉ３Ｎ４）の上面に付着する前に不規則上面を生成するように加工される。この加工は例えば異方性エッチングを含むことができる。ベース層６０は、例えばポリシリコンなどの多結晶層も含むことができ、平面支持層４０２上に形成される。示されている実施形態では、上部キャッピング層４０７（例えばＳｉ３Ｎ４）はベース層６０上に形成され、それにより図２７に示されている配置を提供する。その後、シリコンウェーハ３２０の一部分及び追加の層４０６の一部分を平面支持層４０２の底面（エッチストップとして作用する可能性がある）まで除去するために、バックサイドエッチングが適用される。平面支持層４０２の下面は、平面支持層４０２が元々は追加の層４０６の不規則上面上に形成されたために、不規則支持表面である。次に、放射率層４００を不規則支持表面上に付着させて、図２８の配置を生成する。放射率層４００は十分に薄い層として設けられ、不規則支持表面における不規則性が放射率層４００の両方の表面において対応する不規則性を生成する。
【0131】
[00149] 図２８に示されているタイプの配置では、ベース層６０とシリコンウェーハ３２０との間の追加の層４０６に提供された不規則性（例えば粗さ）は、ベース層６０とシリコンウェーハ３２０との間の接着性を改善することもできる。
【0132】
[00150] 不規則支持表面が多結晶材料の異方性エッチングによって形成される諸実施形態では、不規則支持表面におけるクリスタリット面の、メンブレンの法線に対する平均角度は好ましくは８５％未満、任意選択で８０％未満、任意選択で７０％未満、任意選択で６０％未満、任意選択で５０％未満である。この性質は、多結晶材料におけるクリスタリットサイズ及び異方性エッチングにおけるエッチング条件の適切な選択により達成することができる。９０度からの偏差により、クリスタリット面からの法線入射放射の鏡面反射が法線方向から離れるように誘導される。上述の９０度未満の角度の場合、鏡面反射の大部分が法線から非常に離れるように誘導されるので、その反射は結像装置によって捕捉されず、従って、コントラストに対して負の影響を及ぼすことになることが判明している。
【0133】
[00151] 図２９に概略的に図示されているように、メンブレンは典型的に、長方形のマスク４１０（左）を使用して支持構造（例えばシリコンウェーハ）の一領域を規定し、エッチングによって除去し、それによりメンブレン４０を解放して形成される。結果として生じるメンブレン４０の自立部分（右）はマスク４１０と同じ全体形状を有することになる。メンブレン４０の自立部分の形状は自立部分境界線４１２によって規定される。長方形のマスク４１０の場合、自立部分境界線４１２は真っ直ぐな４辺と９０度の隅４１４（小さい角度範囲内）を含むことになる。本発明者らは、９０度の隅４１４がメンブレン４０の自立部分において著しい応力集中を引き起こすと判断した。この応力集中は、メンブレン４０の故障の可能性を増すか及び／又はメンブレン４０の寿命を短縮するものである。応力集中は製造時にメンブレン４０のサイズのわずかな変化によって形成され、これは、メンブレン４０がもはや支持フレームにぴったり収まらない（例えば膨れだしを引き起こす）ことを意味する。
【0134】
[00152] 本発明者らは、９０度より大きい内角を備えた隅を生成すると応力集中を低減するか又は回避すると判断した。それによりメンブレン４０の信頼性及び／又は寿命を改善することができる。隅付近の光学擾乱も低減される。
【0135】
[00153] 従って、一実施形態では、例えば図３０に図示されているように、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレン４０が提供される。メンブレン４０は、マスク４１０（左）を使用してエッチングすべき支持構造の領域を規定し、次に規定された領域をエッチングして生成することができる。支持構造は、メンブレン４０の層を支持するシリコンウェーハを含むことができる。規定された領域のエッチングは、シリコンウェーハの一部分を除去してメンブレン４０を解放することを含む。メンブレン４０の一部分は自立状態になる。メンブレン４０の自立部分の形状は自立部分境界線４１２（右）によって規定される。自立部分境界線４１２は複数の実質的直線セクションを含む。図３０に示されている例では、自立部分境界線４１２は８つの実質的直線セクションを含む。各対の直接隣接する直線セクション間の内角４１６は、９０度、任意選択で少なくとも９５度、任意選択で少なくとも１００度、任意選択で少なくとも１１０度、任意選択で少なくとも１２０度より大きくなるように配置される。これは、図３０には内角のうちの１つのみについて示されているが、内角４１６のすべてが９０度より大きいことは明瞭に理解することができる。外角４１８は、１８０度から内角４１６を引いたものであり、９０度より小さくなる。それにより応力集中が低減され、メンブレンの信頼性及び／又は寿命が改善される。メンブレン４０の隅付近の光学擾乱（応力集中によって引き起こされる）も低減される。
【0136】
[00154] 異方性エッチングを使用してメンブレン４０を解放する場合、エッチングは結晶面を辿ることになる。これは、内角４１６が顕微鏡規模で隅の形態を完全に示すわけではないことを意味する可能性がある。しかしながら、この実施形態によって提供される、ある直線セクションから他の直線セクションへの遷移は、９０度の隅が設けられる場合より応力集中を低減するという点でさらに改善される。隅において失われるペリクルエリア（長方形の場合に対して）は非常に大きいものである必要はない（例えば、約１０～１００平方ミクロン程度にすることができる）。従って、隅のジオメトリの変化は、使用時にＥＵＶ放射が通過するメンブレン４０の領域を妨害しないように容易に設計することができる。
【0137】
[00155] ポリシリコン又は第２の金属と追加の元素とを含む化合物（例えばＭｏＳｉ２）から形成されたベース層６０を含むメンブレン４０は、過度な酸化からベース層を保護するＳｉＯ２などの自然酸化物（保護スケール）を形成することができる。しかしながら、この自然酸化物は、ＥＵＶ放射によってエッチングで除去され、最終的に使用中にベース層６０を完全に保護するのを止める可能性がある。本発明者らは、ホウケイ酸ガラスを含むキャッピング層がベース層６０の保護を改善できると判断した。図３１は、メンブレン４０がホウケイ酸ガラスを含むキャッピング層４２０によってそれぞれの側が保護されたベース層６０を含む配置の例を示している。ホウケイ酸ガラスを含むキャッピング層４２０は通常、ポリシリコン、第２の金属と追加の元素とを含む化合物、並びにＭｏＣ及びその他の炭化物などの様々なその他の組成を含む、多様なベース層６０の組成と組み合わせて使用することができる。
【0138】
[00156] ホウケイ酸ガラスは、ベース層６０の自然酸化物の代わりに形成することができる。代替的に、ベース層の自然酸化物をホウケイ酸ガラスに転換することによってホウケイ酸ガラスを形成することができる。代替的に、ベース層６０の自然酸化物を覆うようにホウケイ酸ガラスを形成することができる。
【0139】
[00157] 使用可能な様々なホウケイ酸ガラス組成により、キャッピング層４２０の性質の望ましい調整が可能になる。本発明者らは、例えばホウケイ酸ガラスの組成の適切な選択により自然酸化物と比較して優れた安定性を達成することが可能であると判断した。
【0140】
[00158] ホウケイ酸ガラスの薄い層を付着させるＣＭＯＳ適合方法は当技術分野で知られている（例えば、J. Leib、O. Gyenge、U. Hansen、S. Maus、K. Hauck、I. Ndip、M. ToepperによるLow Temperature Glass-Thin-Films for use in Power Applications、2011 Electronic Components and Technology Conference、978-1-61284-498-5/1lを参照）。Ｓｉの熱膨張係数（ＣＴＥ）と非常に密接に一致するＣＴＥを備えたコーティングをもたらす方法が報告されている。ベース層６０がポリシリコンを含む場合、この一致の結果、自然酸化物層（ＣＴＥが概してあまり十分に一致しない場合）と比較して高出力ＥＵＶの適用例において優れた機械的性質が得られるはずである。その上、比較的低温で軟化することができ、亀裂形成の危険性及びそれに関連する保護的性質の損失を低減する、ホウケイ酸ガラスの調合物が入手可能である。
【0141】
[00159] ホウケイ酸ガラスキャッピング層４２０を付着させるための様々な技法が入手可能である。ベース層６０が最初にベース層６０の外面上に自然酸化物（例えば１．５～２ｎｍの層のＳｉＯ２）とともに設けられる場合について、以下に３つの例を示す。
【0142】
[00160] 第１の方法例では、自然酸化物が剥離される。これは、例えばメンブレン４０をＨＦに浸漬することによって達成することができる。次に、ホウケイ酸ガラスの層（例えば厚さ数ｎｍ、例えば厚さ２ｎｍ）をベース層６０上に付着させて、キャッピング層４２０を形成する。ホウケイ酸ガラスを付着させるために、例えば、プラズマ促進電子ビーム付着を使用することができる。
【0143】
[00161] 第２の方法例では、自然酸化物の上にホウケイ酸ガラスの層を付着させる。この配置は酸化に対する保護を強化することができるが、自然酸化物の存在がＥＵＶ透過率を低減することになる。
【0144】
[00162] 第３の方法例では、自然酸化物としてのＳｉＯ２がホウケイ酸ガラスに変換される。これは、例えばＳｉＯ２をＢ２Ｏ３及びこのような変換のために当技術分野で知られているその他の添加剤と反応させることによって達成することができる。例えば、Ｂ２Ｏ３層は、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５、又は所望の性質のガラスに必要なものとともにＳｉＯ２上に同時付着させることができる。この転換を完了するために高温アニールステップを適用することができる。
【0145】
[00163] 代替実施形態では、キャッピング層４２０は、Ｍｏと、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、及びＮｂのうちの１つ以上などの少なくとも１つの他の金属との合金を含む。このようなキャッピング層４２０は、例えばポリシリコンを含むベース層６０と組み合わせて使用することができる。Ｍｏは望ましいことに赤外線中で高い放射率を有するが、室温でも空気中で酸化を被り、高温で急速に酸化することになる。Ｍｏを酸化から保護するために追加のキャッピング層を設けることができるが、これはメンブレン４０の複雑さを増すことになるであろう。Ｍｏと他の金属との合金化は、追加のキャッピング層を必要とせずにＭｏの酸化を著しく低減する。Ｍｏと約５ｗｔ％未満の他の金属との合金化は、酸化に対するＭｏの安定性を実質的に増すことが予想される（例えば、A. List、C. Mitterer、G. Mori、J. Winkler、N. Reinfried、W. KnablによるOxidation of Sputtered Thin Films of Molybdenum Alloys as Ambient Conditions、17th Plansee Seminar 2009、Vol. 1を参照）。ＭｏとＴｉとの合金化及びＭｏとＴａとの合金化は酸化に対する特に良好な保護を提供する。従って、このような合金から形成されたキャッピング層４２０は、事実上、赤外線中の高い放射率という機能と酸化に対する保護という機能の両方を提供する二機能の層である。
【0146】
[00164] 代替実施形態では、メンブレン４０には、ＹＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＬａＳｉ２、及びＮｂＳｉ２のうちの１つ以上を含むベース層６０が設けられる。これらの４つの材料のそれぞれはＭｏＳｉ２よりＥＵＶに対してより透過的である。ＹＳｉ２及びＺｒＳｉ２は特に効果的であり、ＭｏＳｉ２のＥＵＶ透過性の２倍に及ぶＥＵＶ透過性を提供する。４つの材料の放射率及び熱機械特性はＭｏＳｉ２と同様である。高い放射率は、追加の放射金属層を全く必要としないことを意味する。熱機械特性は、ベース層６０をポリシリコンの代替物より実質的に薄いものにすることができ、これも高いＥＵＶ透過率を促進するのに役立つことを意味する。ＹＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＬａＳｉ２、又はＮｂＳｉ２から形成されたベース層６０は酸化に対して安定したものにはならず、従って、酸化に対する保護を提供するためにキャッピング層４３０を設けることができる。
【0147】
[00165] このタイプのメンブレン４０の一例は図３２に示されている。メンブレン４０はＹＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＬａＳｉ２、及びＮｂＳｉ２のうちの１つ以上を含む。キャッピング層４３０が設けられる。示されている特定の例では、キャッピング層４３０はベース層６０の上面及び下面の両方に設けられる。
【0148】
[00166] 示されている例では、キャッピング層４３０はキャッピング層第１サブレイヤ４３１とキャッピング層第２サブレイヤ４３２とを含む。キャッピング層第１サブレイヤ４３１はベース層６０と接触し、キャッピング層第２サブレイヤ４３２はベース層６０とは反対側のキャッピング層第１サブレイヤ４３１の一方の側に位置決めされる。一実施形態では、キャッピング層第１サブレイヤ４３１はＭｏＳｉ２又はＳｉを含む。キャッピング層第２サブレイヤ４３２を形成するために様々な材料を使用することができる。一実施形態では、キャッピング層第２サブレイヤ４３２はＢを含む。
【0149】
[00167] １つの詳細な例では、メンブレン６０は、２０～３０ｎｍの厚さのＹＳｉ２又はＺｒＳｉ２を含むベース層６０を設けることによって製造される。次のステップでは、Ｓｉ又はＭｏＳｉ２のキャッピング層第１サブレイヤ４３１（２～４ｎｍ）がベース層６０に付設される（抗酸化バリアを提供し、スタックが典型的な製造プロセスフロー条件に対してロバストなものになるようにするため）。次のステップでは、ＥＵＶ透過率を増すためにＳｉＯ２自然酸化物が除去される（例えば、Ｈｅ／Ｈプラズマエッチングを使用する）。ＳｉＯ２自然酸化物の除去は、その後に付設されるキャッピング層第１サブレイヤ４３１とキャッピング層第２サブレイヤ４３２との間の結合を改善するダングリングボンドも提供する。次のステップでは、キャッピング層第２サブレイヤ４３２がキャッピング層第１サブレイヤ４３１（例えばＢ）上に付設される。キャッピング層第２サブレイヤ４３２はインシチュ（ｉｎ－ｓｉｔｕ）で付設され、ＳｉＯ２自然酸化物がキャッピング層第１サブレイヤ４３１上で改質しないことを保証する。
【0150】
[00168] 対応策がない場合、キャッピング層はＥＵＶ露光条件中に劣化する可能性がある。例えば、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｂ、及びＺｒなどの金属（並びにそれぞれの合金、そのホウ化物、炭化物、又はシリサイドを含む組み合わせ）が酸化されることが観測されている。酸化はＥＵＶ透過を低減する。金属含有量及びそれに対応する導電率の低減により、酸化はメンブレンの放射率も減少させる。化学安定性は、反応性Ｏ空格子点を含む酸化物表面のために損なわれる可能性がある。キャッピング層の厚さ、組成、及び粗さの変化もＥＵＶ反射率に影響を及ぼすことになる。本発明者らは、キャッピング層の耐酸化性及び化学安定性における重要な要因は結晶の微細構造であると認識している。多くの典型的なキャッピング層、特に金属性キャッピング層は多結晶である。粒界は原子拡散のための経路を提供するので、粒界は酸化バリアとしての不十分な性能を引き起こす。また、粒界は、その不完全な構造のために粒子内部より化学的侵食を受けやすい。本発明の諸実施形態は、非晶質キャッピング層を設けることにより、改善された性能を提供する。
【0151】
[00169] 一実施形態では、メンブレン４０を製造する方法は、ベース層６０（又はベース層６０と１つ以上の他の層とを含むスタック）及びキャッピング層７０を設けることを含む。キャッピング層７０は非晶質キャッピング層である。キャッピング層７０はメンブレン４０の外面を提供する。ベース層６０及びキャッピング層７０は、例えば図３の一般的構成を採用することができる。この構成では、２つのキャッピング層（第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０）が設けられる。その他の実施形態では、キャッピング層７０は、メンブレン４０の一方の側のみに設けることができる（例えば、パターニングデバイスを保護するためのメンブレンの場合、キャッピング層７０はパターニングデバイスに面する側のメンブレン４０上に設けることができる）。ベース層６０及び任意のその他の層の組成及び厚さは、上記の諸実施形態のいずれかに記載されている通りである場合もあれば、その他の組成及び厚さが使用される場合もある。非晶質キャッピング層７０を設けることの利点は特にメンブレン４０の他の層の性質に依存するわけではない。従って、この手法は、例えばポリシリコン、ＳｉＮ、ＭｏＳｉ２、及びグラフェンを含むベース層を含む、現在のメンブレン設計及び将来のメンブレン設計に適用することができる。
【0152】
[00170] 一実施形態では、キャッピング層７０は金属性である。一実施形態では、キャッピング層７０は合金を含む。以下にさらに詳細に記載されるように、合金の使用はキャッピング層７０内の結晶化を抑止することができ、それにより非晶質状態を促進する。一実施形態では、この合金は、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃ、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙのうちの１つ以上、好ましくはＢ、Ｃ、Ｙのうちの１つ以上を含む。例えば、１）Ｒｕと、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ、Ｃ、及びＰのうちの１つ以上、２）Ｍｏと、Ｂ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｒ、及びＲｕのうちの１つ以上である。
【0153】
[00171] 一実施形態では、この合金は、Ｂ（例えば１０～２０％のＢ）がドープされたＲｕ、ＰがドープされたＲｕ、又はＭｏ（１－ｘ－ｙ）ＲｕｘＢｙを含む。これらの材料は、Ｈ、Ｏ、及びＨ２Ｏによる浸透に対して純粋Ｒｕより高い抵抗を提供する。ＥＵＶ、Ｈ２プラズマ、及び熱負荷に曝された時に増加した安定性も達成され、有益な非晶質構造はこれらの状況で保持される。表面反応特性は純粋Ｒｕと比較して改善され、例えば基板Ｗ上の金属含有レジストから発生する金属汚染物質に関するリアクタンスが小さくなる。従って、キャッピング層７０の清浄性は改善される。一実施形態では、キャッピング層内の段階的濃度プロファイルが提供され、ドーパント（例えばＢ又はＰ）の濃度はキャッピング層７０内のより深い位置よりキャッピング層７０の少なくとも１つの表面付近でより高くなり、それにより過剰な全体レベルのドーパントなしに高い清浄性を提供する。
【0154】
[00172] 粒界の欠如によって提供される増加した耐酸化性は、時間が経つにつれてＥＵＶ透過及びＥＵＶ反射の変動を低減することになる。キャッピング層７０の金属性を保持することは、放射率の変化を最小限にし、メンブレンがより長い間、高温で存続できるようにする。
【0155】
[00173] また、キャッピング層７０の非晶質性は多くの材料選択肢について反射率の低減をもたらし、メンブレン４０のキャッピング層７０とベース層６０との光学コントラストは通常、キャッピング層７０が多結晶である時と比較して、キャッピング層７０が非晶質である時の方が低くなる。
【0156】
[00174] 非晶質キャッピング層７０を有するメンブレン４０を製造するための手法の例について以下に説明する。
【0157】
[00175] 一実施形態では、非晶質キャッピング層７０を形成することは、少なくとも２種類の異なる金属を同時に付着させて（例えば、同時スパッタリングによる）合金を形成することを含む。異なるサイズで異なるタイプの金属原子は結晶化プロセスを混乱させ、それにより非晶質層の生成を促進する。この同時付着プロセス中に、形成されている層の表面に衝突する粒子のエネルギーを増すためにバイアスを加えることができ、これは位相形成を変えるものである。従って、加えられたバイアスはキャッピング層７０の非晶質化に貢献する。また、加えられたバイアスは、皮膜の微細構造に依存するキャッピング層７０のその他の特性（例えば、応力、抵抗率、接着性）を調整するために都合良く使用することもできる。
【0158】
[00176] 代替実施形態では、非晶質キャッピング層７０を形成することは、第１のガス及び第２のガスの存在下で非晶質キャッピング層７０を付着させることを含み、第２のガスの存在は、第１のガスのみの存在下で実行された同じ付着プロセスと比較して非晶質キャッピング層７０の結晶化を抑止する。アルゴン（Ａｒ）に加えられた少量の窒素（Ｎ）など、形成（例えば付着）中にこのような第２のガスを含むことは、付着させた非晶質キャッピング層７０の構造を混乱させる可能性があり、それにより結晶構造ではなく非晶質の形成を促進する。第２のガス（例えば窒素）は、付着される原子の原子移動度及び活性化エネルギーを低減する可能性がある。第２のガス（例えば窒素）は結晶化動力学を減速する可能性があり、それにより非晶相を安定化する。
【0159】
[00177] 代替実施形態では、非晶質キャッピング層７０を形成することは、ベース層６０（又はベース層６０とその他の層とを含むスタック）が結晶化を抑止するために室温未満の温度に保持されている間に実行される。従って、メンブレン４０は、付着前に予冷し、付着プロセス中に積極的に低い温度に保持することができる（例えば、冷却剤として水又はガスを使用する）。この低温は結晶粒成長を抑制し、相互拡散／中間層形成を抑制する。付着プロセスが完了すると、原子が移動し、相互拡散するために必要なエネルギーが増加している。従って、室温まで温めることはもはや相互拡散プロセスを開始するために十分ではなく、キャッピング層７０は安定した非晶相に留まることになる。
【0160】
[00178] 非晶質キャッピング層７０の非晶質化の程度は、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）測定を含む、様々な技法を使用して測定しモニターすることができ、従って、プロセス制御により製品の品質を改善するように貢献する。
【0161】
[00179] 上述した非晶質キャッピング層７０を設けることに関連する利点は、ペリクルなどのメンブレンに適用可能なだけではない。例えば、Ｈ、Ｏ、Ｈ２Ｏ、ＥＵＶ、Ｈ２プラズマ、熱負荷などに対する耐性の増加に関する利点はＥＵＶミラー又は反射レチクルにも適用可能である。さらに、例えばＢ又はＰドープのＲｕ及び／又はＭｏ（１－ｘ－ｙ）ＲｕｘＢｙが純粋Ｒｕ又はＭｏより優れた光学特性（例えば、より低いＥＵＶ吸収及びより高い反射率）を有することになることが予想される。ＥＵＶミラーの場合、Ｂ又はＰドープのＲｕ及び／又はＭｏ（１－ｘ－ｙ）ＲｕｘＢｙは、ブリスタリングを低減すること並びに任意のＺｒＯ２オーバーコーティングのための改善された下面を提供することが予想される。金属性汚染物質（例えばＳｎ）に関する反応性を低減することは、ＺｒＯ２などのオーバーコーティングを不要にする可能性もある。多層反射構造におけるＭｏ層はＢ又はＰドープのＲｕ及び／又はＭｏ（１－ｘ－ｙ）ＲｕｘＢｙで置き換えることができ、それにより層ごとにより低い粗さとより低いＥＵＶ散乱を提供する。
【0162】
[00180] 代替実施形態では、ベース層６０とキャッピング層７０とを有する、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレン４０が提供される。キャッピング層は、少なくとも２０％（８０％未満のｓｐ２炭素）、任意選択で少なくとも５０％、任意選択で少なくとも７５％、任意選択で実質的に１００％の割合のｓｐ３炭素を有する炭素を含む。キャッピング層７０はメンブレン４０の外面を提供する。ｓｐ３及びｓｐ２の両方の炭素を含有する炭素はダイヤモンド様炭素と呼ばれる。ｓｐ３炭素は高いＥＵＶＴを有し、Ｈプラズマによるエッチングに対する耐性があり、高温に耐えることができる。その上、気相から表面上に付着したｓｐ２炭素はＨプラズマで浄化することができるので、ｓｐ３炭素は光学部品の寿命に関連する問題の危険性をもたらさない。ベース層６０及びキャッピング層７０は、例えば図３の一般的構成を採用することができる。この構成では、２つのキャッピング層（第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０）が設けられる。その他の実施形態では、キャッピング層７０は、メンブレン４０の一方の側のみに設けることができる（例えば、パターニングデバイスを保護するためのメンブレンの場合、キャッピング層７０はパターニングデバイスに面する側のメンブレン４０上に設けることができる）。ベース層６０及び任意のその他の層の組成及び厚さは、上記の諸実施形態のいずれかに記載されている通りである場合もあれば、その他の組成及び厚さが使用される場合もある。キャッピング層７０は、例えば、ＭｏＳｉ２、Ｂ／Ｂ４Ｃ、ｐＳｉ、ＺｒＳｉ２、グラフェン、その他のうちの任意の１つ以上を含むベース層６０上に設けることができる。
【0163】
[00181] 一実施形態では、キャッピング層７０は、例えばＳｉ含有ベース層６０のためのホウ素及びＺｒＯ２に代わるものとして使用することができる。他の実施形態では、キャッピング層７０は、炭素、例えば多層グラフェン又はカーボンナノチューブを含むベース層６０と組み合わせて使用され、それによりＨプラズマに対する貴重な耐性を提供する。一実施形態では、すべて炭素のベース層６０とすべて炭素のキャッピング層７０を設けることにより、メンブレン６０が全体として単一化学元素から形成することができ、それによりメンブレン６０が問題のある元素とともに使用される環境をメンブレン６０が汚染する危険性を低減する。メンブレン６０は、キャッピング層７０のためにより高い温度及びＨプラズマに耐える能力があるので、グラフェンのみのペリクルより優れている。一実施形態では、ベース層６０及びキャッピング層７０の両方が炭素から形成されるが、ベース層６０はキャッピング層７０よりダイヤモンド様の性質が弱い（即ち、より低い割合のｓｐ３炭素を含有する）。従って、ベース層６０は、ｓｐ３炭素の割合がキャッピング層７０の炭素中のｓｐ３炭素の割合より低い炭素を含むことができる。ダイヤモンドは純粋ｓｐ２炭素と比較して非常に低いＩＲ放射率を有し、従って、純粋炭素のメンブレンの場合、十分に高いＩＲ放射率を提供するために純粋ｓｐ２炭素成分（又は高い割合のｓｐ２炭素を有する成分）が必要になる。
【0164】
[00182] ｓｐ３炭素の割合は層の特性に対して強い影響を及ぼす。純粋ダイヤモンドは純粋ｓｐ３であり、優れたエッチング耐性を有する（ダイヤモンドは、低エネルギーのＨ原子によりグラファイトより７５～７０００倍遅くエッチングされる）。純粋ダイヤモンドを使用する製造は挑戦的であるが、ｓｐ３及びｓｐ２の両方の炭素を含有するダイヤモンド様炭素の層は純粋ｓｐ２炭素と比較して際だって改善されたエッチング耐性を示す。
【0165】
[00183] ダイヤモンド様炭素を付着させるために、例えば、プラズマ促進ＣＶＤ、デポジション、イオンアシスト蒸着、スパッタリング、陰極真空アーク（ＣＶＡ）、プラズマ蒸着、及びパルスレーザ蒸着（ＰＬＤ）を含む、様々なプロセスが知られている。付着方法の変動は、達成されるｓｐ３／ｓｐ２比を決定することになる。従って、付着方法は、所望のｓｐ３／ｓｐ２比と相関するものとして選択することができる。超薄型皮膜は典型的に約１のｓｐ３／ｓｐ２比（５０％のｓｐ３）に達する可能性がある。
【0166】
[00184] 代替実施形態では、ベース層６０と、第２の金属がドープされた第１の金属を含むキャッピング層７０とを有する、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレン４０が提供される。キャッピング層７０はメンブレン４０の外面を提供する。一実施形態では、第１の金属は遷移金属を含む。一実施形態では、第２の金属はアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む。ベース層６０及びキャッピング層７０は、例えば図３の一般的構成を採用することができる。この構成では、２つのキャッピング層（第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０）が設けられる。その他の実施形態では、キャッピング層７０は、メンブレン４０の一方の側のみに設けることができる（例えば、パターニングデバイスを保護するためのメンブレンの場合、キャッピング層７０はパターニングデバイスに面する側のメンブレン４０上に設けることができる）。ベース層６０及び任意のその他の層の組成及び厚さは、上記の諸実施形態のいずれかに記載されている通りである場合もあれば、その他の組成及び厚さが使用される場合もある。
【0167】
[00185] 他の金属、特にアルカリ又はアルカリ土類金属、特にＳｒ又はＣａによる金属、特に遷移金属、特にＲｕのドーピングは、様々な点で改善された性能を提供する。
【0168】
[00186] ドーピングはキャッピング層７０の熱安定性を増すことができる。アルカリ土類金属は比較的高い蒸気圧を有し、従って、ドープされる材料の揮発性を低減することができる。例えば、ＳｒがドープされたＲｕの場合、Ｓｒに関連する蒸気圧の方が高いことは、Ｒｕの揮発性が低減されることを意味する。
【0169】
[00187] ドーピングは、キャッピング層７０におけるエピタキシャルひずみを緩和することによりキャッピング層７０の均一性を増すことができる。
【0170】
[00188] ドーピングはＥＵＶ透過を増すことができる。例えば、ＳｒがドープされたＲｕの場合、ＳｒはＲｕよりＥＵＶに対する透過性が著しく高いので、より高い透過性が達成される。
【0171】
[00189] ドーピングはＥＵＶ反射を増すことができる。例えば、ＳｒがドープされたＲｕの場合、Ｓｒはキャッピング層７０とベース層６０との屈折率の差を減少させる。
【0172】
[00190] アルカリ土類金属は安定した元素であり、相間離隔が発生する前により高い濃度までドープすることができる（典型的なドーピング範囲は１～１０％程度である）。その上、金属性のＳｒは、強化された導電率／放射率を促進するためにＲｕのフェルミ準位に貢献することができる。
【0173】
[00191] ドーピングは、例えば種々のＰＶＤ技法を含む、様々なやり方で実施することができ、従って、既存の製造フローに効率的に統合することができる。（別々のターゲットからの）ＳｒとＲｕの同時スパッタリングは、ＲｕにＳｒをドープする場合に適切なものになるであろう。代替的に、ＲｕターゲットにはＳｒをドープすることができるであろう。また、例えばＳｒの化学的前駆体としてのＳｒ３（ＣＯ）１２とともにＣＶＤを使用することもできる。
【0174】
[00192] ドーピングの程度は、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）、２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）、及びラザフォード後方散乱分光法（ＲＢＳ）によって測定することができる。より低い濃度のドーパントでは、測定がより困難になり、皮膜内の所望のストイキオメトリをもたらすために、付着中の金属フラックスの良好な制御が知られている。
【0175】
[00193] 代替実施形態では、ベース層６０と、Ｍ１ｘＭ２ｙＯｚを含み、Ｍ１が１つ以上のアルカリ金属及び／又は１つ以上のアルカリ土類金属を含み、Ｍ２が遷移金属、任意選択で希土類金属であるキャッピング層７０とを有する、ＥＵＶリソグラフィ用のメンブレン４０が提供される。キャッピング層７０はメンブレン４０の外面を提供する。一実施形態では、キャッピング層７０は、ＳｒＲｕＯ３、ＳｒＶＯ３、ＣａＶＯ３、Ｌａ０．６７Ｓｒ０．３３ＭｎＯ３のうちの１つ以上を含む。ベース層６０及びキャッピング層７０は、例えば図３の一般的構成を採用することができる。この構成では、２つのキャッピング層（第１のキャッピング層７０及び第２のキャッピング層８０）が設けられる。その他の実施形態では、キャッピング層７０は、メンブレン４０の一方の側のみに設けることができる（例えば、パターニングデバイスを保護するためのメンブレンの場合、キャッピング層７０はパターニングデバイスに面する側のメンブレン４０上に設けることができる）。ベース層６０及び任意のその他の層の組成及び厚さは、上記の諸実施形態のいずれかに記載されている通りである場合もあれば、その他の組成及び厚さが使用される場合もある。
【0176】
[00194] Ｍ１ｘＭ２ｙＯｚ材料はキャッピング層として様々な利点を提供する。この材料は例外的に安定しており、不揮発性である。広範囲の格子定数が使用可能であり、ひずみが少ないか又は全くないキャッピング層の形成を容易にする。柔軟なバンド構造により材料を容易に調整することができる。ドーピング及び異なるひずみを適用することにより、それぞれのフェルミ準位電子密度をシフトすることが可能であり、従って、それぞれの導電率及び放射率の制御が可能になる。
【0177】
[00195] Ｍ１ｘＭ２ｙＯｚ材料は、その他の金属及び合金と比較して、比較的高いＥＵＶ透過を有する。その上、その組成及び結晶構造の柔軟性により、メンブレン内の他の層と一致するように光学的性質を調整することが可能になり、それにより反射率を低減する。
【0178】
[00196] 高品質のＭ１ｘＭ２ｙＯｚ材料層は、ＲＦスパッタリング、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、電子ビーム蒸着、及びパルスレーザアブレーション（ＰＬＤ）などの多くの物理蒸着（ＰＤＶ）技法を使用して付着させることができる。これらの技法のいくつかは非常に高度であるので、原子層まで皮膜厚を制御することができ、これはＥＵＶリソグラフィで使用するためのメンブレン４０には特に有利である。
【0179】
[00197] Ｍ１ｘＭ２ｙＯｚ材料層の物理的性質（例えば導電率）は、４プローブＰＰＭＳ技法を使用して測定することができる。これらの層は一般に測定条件に関して非常に安定しているので、その性質を測定するために任意の面内及び面外測定技法を使用することができる。
【0180】
[00198] 例えばＭｏＳｉ２、ＺｒＳｉ２、及びその他のシリサイド、並びに多層グラフェンを含む、様々な見込みのあるベース層材料は、自立メンブレンに形成される時に過度に高い（ＭｏＳｉ２、ＺｒＳｉ２、及びその他のシリサイドの場合）又は過度に低い（多層グラフェンの場合）応力を有することが観測されている。過度に高い応力はメンブレンの早期故障を引き起こす。過度に低い応力はメンブレンの望ましくないしわを引き起こす。本発明者らは、ベース層が付着された時にベース層を支持する支持構造とベース層自体との熱膨張係数の不一致によって望ましくないレベルの応力が引き起こされると確信している。典型的なメンブレンは製造中に１つ以上の高温ステップにかけられる。例えば、密度を最適化し、使用中のメンブレンのアニーリング及び収縮を防止するために、７００℃を超える温度でアニーリングを実行することができる。付着技法は高温を使用することができる。多層グラフェンのＣＶＤは、例えば７００℃を超える温度で実行する必要がある可能性がある。これらの高温では、ベース層は弛緩してその最低応力状態になり、もっと厚い支持構造によって拘束される。アセンブリがその後、冷却されると、ベース層及び支持構造は、熱膨張係数の不一致次第で異なる量だけ縮小する。支持構造の方がより高い熱膨張係数を有する場合、支持構造はベース層より大きく収縮し、しわの寄ったベース層をもたらすことになる。支持構造の方がより低い熱膨張係数を有する場合、支持構造はベース層より小さく収縮し、ベース層に高い応力をもたらすことになる。
【0181】
[00199] 図３４及び図３５は、上述の熱膨張係数の不一致に関連する問題を低減するようなやり方でメンブレン４０が製造される、一実施形態による方法の諸ステップを図示している。この方法は、図３４に示されている配置を提供するために支持構造８０２上にベース層６０を形成することを含む。次に、支持構造８０２は、図３５に示されているようにベース層６０を含む自立メンブレン４０を形成するためにベース層６０の下の選択された領域８０４内でエッチングされる（選択された領域８０４の境界線は破線によって図示されている）。メンブレン４０は、支持構造８０２の残りの部分によって支持される非自立部分に接続された自立部分を含む（境界と呼ぶことができる）。多くの変形例が可能であるので、プロセスフローの詳細はここでは説明しないか又は図３４及び図３５には示さない。例えば、図１７～図２５に関連して上述したプロセスフローを適切に適合させたバージョンを使用することができる。
【0182】
[00200] 支持構造８０２とベース層６０との熱膨張係数の差がシリコンとベース層６０との熱膨張係数の差より小さい支持構造８０２を設けることにより、メンブレン４０においてより好都合な応力が達成される。従って、熱膨張係数の不一致は、標準的なシリコンウェーハが支持構造８０２として使用される場合より小さい。一実施形態では、支持構造８０２はサファイアを含む。一実施形態では、支持構造８０２はケイ酸塩ガラス、例えばソーダ石灰ガラスを含む。一実施形態では、支持構造８０２はクォーツを含む。これらの材料は、そうでなければ問題のあるベース層材料との良好な一致を提供する熱膨張係数を提供する。一実施形態では、ベース層６０はＭｏＳｉ２、ＺｒＳｉ２、Ｂ、及びＢ４Ｃのうちの１つ以上を含み、支持構造８０２はサファイアを含む。一実施形態では、ベース層６０はｓｐ２炭素（例えば多層グラフェン）を含み、支持構造８０２はクォーツを含む。
【0183】
[00201] 上記の諸実施形態のいずれでも、特にＥＵＶにおいて比較的高い反射率を有する層（例えばＢ）が使用される場合、ベース層６０の厚さは、ベース層６０の両側の境界面から反射されたＥＵＶ間の弱め合う干渉を達成するように選択することができる。それにより全体的な反射率が低減される。一実施形態では、ベース層６０の厚さは、９ｎｍ＋／－２ｎｍ、好ましくは＋／－１ｎｍ、１６ｎｍ＋／－２ｎｍ、好ましくは＋／－１ｎｍ、２２＋／－２ｎｍ、好ましくは＋／－１ｎｍ、及び２９＋／－２ｎｍ、好ましくは＋／－１ｎｍのうちの１つになるように選択される。これらの厚さのそれぞれは弱め合う干渉を達成することが判明している。これらの厚さは、ベース層６０がシリサイド、特にＹＳｉ２又はＺｒＳｉ２を含む場合、特にＢを含む更なる層（例えば、キャッピング層第２サブレイヤ４３２）が使用される場合、特に効果的であることが判明している。より大きい厚さで弱め合う干渉を引き起こすことも可能であるが、厚さが増すと望ましくないことにＥＵＶ透過率が低減することになる。
【0184】
[00202] 一実施形態では、メンブレン４０はペリクルとして又は動的ガスロックの一部として適用される。代替的に、メンブレン４０は、識別などの他の濾過エリアにおいて又はビームスプリッタのために適用することができる。一実施形態では、動的ガスロックはリソグラフィ装置１００内のデブリをブロックするように構成される。一実施形態では、動的ガスロックは投影システムＰＳと基板Ｗとの間に位置決めされる。動的ガスロックは、基板Ｗから又は基板Ｗ付近からの粒子が投影システムＰＳ内又はその周りの光学コンポーネントに達する可能性を低減する。同様に、動的ガスロックは照明システムＩＬを保護することができる。代替実施形態では、動的ガスロックは仮想光源点ＩＦに位置決めされる。例えば、動的ガスロックはソースコレクタモジュールＳＯと照明システムＩＬとの間に位置決めすることができる。
【0185】
[00203] 少なくとも動的ガスロックが投影システムＰＳと基板Ｗとの間に位置決めされる場合、メンブレン４０の寿命は露光された基板Ｗからガス放出された種／分子からの汚染のために短縮される可能性があることが判明している。この問題は、ＥＵＶ適用例について現在提案されているように、レジストが金属ベースの無機レジストなどの金属成分を含有する場合に特に深刻である。このようなレジストからガス放出された種は比較的小さく重い（例えば、スタンナン）可能性があり、従って、ガスフローを単独で使用して抑制するのが困難である可能性がある。一実施形態では、メンブレン４０の寿命は、金属性汚染物質に関する比較的低い親和性及び／又は高い自己浄化効率を有するキャッピング層を、少なくとも基板Ｗに面する側のメンブレン４０上に設けることによって延長される。キャッピング層は、例えばＺｒＯ２、あるいはＴｉ、Ｈｆ、Ｙ、Ｎｂ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｖ、及びＬａのうちの１つ以上のものの酸化物を含むことができる。一実施形態では、例えばＨ２を含むパージガスフローも提供される。キャッピング層とパージガスフローとの組み合わせにより、ＥＵＶ適用例において金属を含有するレジストの場合でも投影システムＰＳと基板Ｗとの間の動的ガスロックが６ヶ月より長い寿命を有することができると予想される。
【0186】
[00204] 一実施形態では、パージガスフローはキャッピング層の自己浄化を強化するように制御することができる。これは、例えば、メンブレン４０の基板側における全体的な流量及び／又は圧力を増すことによって行うことができる。メンブレン４０の表面に向かうフローパターンを改善するために上向きに角度を付けたスリットを設けることができる。このフローは、メンブレン４０の表面におけるフローパターンのデッドゾーンを最小限にするか又は回避するように制御することができる。複数のガスインレットは、動的ガスロックボリューム内の望ましくない圧力傾度を回避するために及び／又はメンブレン４０における非対称性を考慮するフローパターンを提供するために、柔軟性を提供することができる。
【0187】
[00205] 一実施形態では、フロー内で追加の水素ラジカル及び／又はイオンを生成することによってパージガスフローを改善することができる。これは、例えば高温金属フィラメント（例えばタングステン）又はマイクロ波プラズマを使用して達成することができる。水素ラジカル及び／又はイオンは、有機及び金属両方の汚染の浄化速度を高めることになる。
【0188】
[00206] 一実施形態では、基板Ｗからの汚染粒子が遭遇することになる動的ガスロックのメンブレン４０付近に位置決めされた表面（例えば、漏斗構造の内面）は、ゲッタリングを増加するように処理することができる。このような表面は例えばＲｕナノ層でコーティングすることができ、これはガス放出された金属種（例えばＳｎ）をゲッタリングすることになる。このようにして表面を処理すると、メンブレン４０自体に達する材料の量を低減し、それによりメンブレンの寿命を改善する。
【0189】
[00207] 一実施形態では、メンブレン４０は、製造、輸送、又は使用中に粒子によって汚染状態になる可能性がある。特に、メンブレン４０及びフレームを含むペリクルアセンブリの生産中に、メンブレンが汚染状態になることが考えられる。しかしながら、ＥＵＶリソグラフィの場合、このようなメンブレンは粒子なしであることが特に望ましく、そうでなければ、皮膜は損傷していると見なされ、歩留まりの低減及び高いコストをもたらす。
【0190】
[00208] 従って、メンブレン４０の表面から粒子汚染を除去するためにクリーニングツールが必要になる可能性がある。本明細書では、メンブレンを壊す危険性なしにこのような粒子汚染を除去するためにメンブレン４０の振動及び／又は追加のガス圧力差を利用するクリーニングツールを使用することが提案されている。メンブレン４０上に加えられた粒子の除去は、着脱可能な又は永続的に取り付けられたフレームを介してそれに取り付けられたメンブレン４０を有するパターニングデバイスを使用するＥＵＶリソグラフィ装置の結像性能を改善することになる。メンブレン４０は、特別に設計された輸送機器内で保護されている時に壊れずに大きい衝撃力を処理できることが判明している。加圧下及びパージフローの組み合わせを選択することにより、メンブレン４０の重要表面から粒子を移動させることは可能であった。
【0191】
[00209] 図３３は、メンブレン４０用のクリーニング装置の一例を示している。真空チャンバ５００には、１０分の１ナノメートルから数百ミクロン又はミリメートルサイズまでの直径の粒子をその表面から緩めるためにメンブレン４０を振動させるための直線振動ステージ５０１が設けられる。直線振動ステージ５０１は、メンブレン４０を支持し、それに結合するためのインターフェイスプレート５０２を取り付けるために１つ以上の結合手段を含むことができる。インターフェイスプレートには、メンブレンフレームをインターフェイスプレートに容易に取り付け、そこから取り外せるように、スタッドなどの取り付け手段を設けることができる。真空チャンバ５００の一方の側には、それを通って層流ガスフローが提供される入口開口部５０３が設けられる。排出開口部５０４は、真空チャンバ５００のもう一方の側に、好ましくは層流ガスフローの入口開口部５０３とは反対側に設けることができる。排出開口部５０３により層流ガスは好ましくはメンブレン表面と平行に流れ、解放された粒子が層流によって誘導され、真空チャンバ５００から排出できるようになっている。粒子を排出すること及び真空チャンバを通って層流を形成することをさらに支援するために排出開口部に結合された真空源又は真空クリーナを設けることは可能である（図示せず）。真空チャンバ５００は輸送機器８００の一部にすることができる。好ましくは、直線振動ステージ５０１、インターフェイスプレート５０２、及びメンブレン４０は重力に沿った垂直方向に向けられる。
【0192】
[00210] クリーニング装置は、インスペクションカメラ６００と、拡散ＬＥＤストリップ又はラインレーザなどの線光源７００を使用することにより粒子を検出するためのインライン測定方法も含むことができる。インスペクションカメラ６００は、メンブレン４０の表面から粒子によって散乱された線光源７００からの光を捕捉するのに可能な位置に設けることができる。例えば、インスペクションカメラ６００は、メンブレン表面４０からの粒子を検出するために、散乱光を捕捉するために最適な位置及び向きでメンブレン表面とは反対側に設けることができる。線光源７００は、メンブレン表面上にあるか又は直線振動ステージ５０１によってインターフェイスプレート５０２を振動させることにより層流内に誘導された粒子を照らすために、例えば入口開口部５０３の脇に設けることができる。
【0193】
[00211] 代替的に、加速度によって粒子を除去できるように、ダウンフローキャビネット内に保持しながら、垂直に取り付けられたメンブレン４０の正面に音響スピーカを配置することが可能である（図示せず）。音波で皮膜を励振することにより、汚染粒子を引き離すための高い加速度に達することができる。このようにして、メンブレン４０は、線形加速度において発生する可能性があり、潜在的にメンブレンを損傷する可能性がある高い空気流速度を経験しない。テストにより、最も効果的な粒子解放を達成するために真空条件が望ましいことが示されている。これは少なくとも部分的に水の欠如によると考えられている。一実施形態では、上記の音響クリーニングプロセスは、１）密閉容積を設け、その密閉容積を真空レベルまでポンピングすること、２）密閉容積をガス（例えば乾燥空気）で排出すること、及び３）（ガスによる排出直後に）音響クリーニングプロセスを実施すること、という順序を使用して、真空条件で実施される。
【0194】
[00212] 本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、ＬＣＤ、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、従って本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【0195】
[00213] 以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、説明したものとは別の方法で実施することができることが理解されよう。例えば、様々なフォトレジスト層を、同じ機能を実行する非フォトレジスト層と置き換えることができる。
【0196】
[00214] 上記の説明は、例示的なものであり、限定するものではない。従って、以下に示す特許請求の範囲から逸脱することなく、記載された本発明に対して変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
