特表 2023-507257 接触液浸リソグラフィのためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-22

(54)【発明の名称】接触液浸リソグラフィのためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20230215BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 501

G03F7/20 521

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022532769

(86)(22)【出願日】2020-12-08

(85)【翻訳文提出日】2022-07-28

(86)【国際出願番号】 US2020063726

(87)【国際公開番号】W WO2021133542

(87)【国際公開日】2021-07-01

(31)【優先権主張番号】16/724,925

(32)【優先日】2019-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】317015065

【氏名又は名称】ウェイモ エルエルシー

(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】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】シ，ホンチン

(72)【発明者】

【氏名】タン，イエ－ジウン

(72)【発明者】

【氏名】ダンフィ，ジェームズ

(72)【発明者】

【氏名】ジェンソーリ，シーザー

【テーマコード（参考）】

2H197

【Ｆターム（参考）】

2H197AA04

2H197AA12

2H197BA04

2H197BA17

2H197CA03

2H197CD17

2H197CD41

2H197HA03

2H197HA08

(57)【要約】

本出願は、接触液浸リソグラフィ露光ユニットおよび接触液浸リソグラフィ露光ユニットの使用方法に関する。例示的な接触露光ユニットは、流体材料を収容するように構成された容器と、容器内に配置された基板と、を含む。基板は、第１の表面および第２の表面を有し、基板は、少なくとも第１の表面上にフォトレジスト材料を含む。接触露光ユニットは、容器内に配置されたフォトマスクを含む。フォトマスクは、流体材料を含む間隙を介してフォトレジスト材料に光学的に連結される。接触露光ユニットはまた、フォトマスクとフォトレジスト材料との間の間隙を制御可能に調整するために、基板の第２の表面に所望の力を加えるために制御可能に膨張されるように構成された膨張可能なバルーンを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

露光ユニットであって、
流体材料を収容するように構成された容器と、
前記容器内に配置された基板であって、前記基板は、第１の表面および第２の表面を有し、前記基板は、少なくとも前記第１の表面上にフォトレジスト材料を含む、基板と、
前記容器内に配置されたフォトマスクであって、前記フォトマスクは、前記流体材料を含む間隙を介して前記フォトレジスト材料に光学的に連結される、フォトマスクと、
前記フォトマスクと前記フォトレジスト材料との間の前記間隙を制御可能に調整するために、前記基板の前記第２の表面に所望の力を加えるために制御可能に膨張されるように構成された膨張可能なバルーンと、を備える、露光ユニット。

【請求項2】

前記膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させるように構成された膨張装置をさらに備える、請求項１に記載の露光ユニット。

【請求項3】

少なくとも１つのプロセッサおよびメモリを有するコントローラをさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、動作を実行するために前記メモリに格納されたプログラム命令を実行し、前記動作は、
前記フォトマスクと前記フォトレジスト材料との間の所望の間隙を達成するために、膨張可能なバルーンを膨張させるように前記膨張装置を制御することを含む、請求項２に記載の露光ユニット。

【請求項4】

照明光を生成するように構成された光源をさらに備え、前記光源は、前記容器に光学的に連結され、前記光源はコリメートされた紫外線（ＵＶ）ランプである、請求項１に記載の露光ユニット。

【請求項5】

前記容器は、光学的に透明な開口部を備え、前記照明光は、前記光学的に透明な開口部を介して前記フォトレジスト材料を照明する、請求項４に記載の露光ユニット。

【請求項6】

前記光源からの前記照明光を方向付けて、前記フォトレジスト材料を所望の角度で照明し、かつ前記フォトレジスト材料における少なくとも角度付けられた構造を露光するように構成された光学部品をさらに備え、前記光学部品は、前記フォトレジスト材料を前記所望の角度で照明するために、前記照明光の少なくとも一部を反射するように配設された少なくとも１つの鏡を備える、請求項４に記載の露光ユニット。

【請求項7】

前記所望の角度は、前記基板の表面に対して実質的に４５度である、請求項６に記載の露光ユニット。

【請求項8】

前記光源と前記基板との間に配置されたアパーチャマスクをさらに備え、前記アパーチャマスクは、１つ以上の開口部を備え、各開口部は、前記フォトレジスト材料におけるそれぞれの所望の構造に対応する、請求項６に記載の露光ユニット。

【請求項9】

前記それぞれの所望の構造は、角度付けられた構造および垂直構造のうちの１つである、請求項８に記載の露光ユニット。

【請求項10】

前記照明光の第１の部分は、前記角度付けられた構造に対応する第１の開口部を通過することによって、前記少なくとも１つの鏡に向かって方向付けられる、請求項９に記載の露光ユニット。

【請求項11】

前記照明光の第２の部分は、前記フォトレジスト材料における所望の垂直構造に対応する第２の開口部を通過することによって前記基板に向かって方向付けられ、前記照明光の前記第２の部分は、前記フォトレジスト材料における前記所望の垂直構造を露光させるために実質的に法線の角度で前記フォトレジスト材料を照明する、請求項１０に記載の露光ユニット。

【請求項12】

前記流体材料は、水、グリコール、およびグリセロールのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の露光ユニット。

【請求項13】

露光ユニットであって、
流体材料を収容するように構成された容器と、
前記容器内に配置されたフォトマスクと、
前記容器内に配置された少なくとも１つのマスク洗浄装置と、を備え、前記少なくとも１つのマスク洗浄装置は、前記フォトマスクの少なくとも１つの表面を洗浄するように構成される、露光ユニット。

【請求項14】

前記少なくとも１つのマスク洗浄装置は、少なくとも１つの流体ジェットを備える、請求項１３に記載の露光ユニット。

【請求項15】

前記少なくとも１つのマスク洗浄装置は、少なくとも１つのワイパ装置を備える、請求項１３に記載の露光ユニット。

【請求項16】

少なくとも１つのマスク洗浄装置の位置を制御可能に調整するように構成された一次元または二次元アクチュエータと、
粒子または気泡検出装置と、
少なくとも１つのプロセッサおよびメモリを有するコントローラと、をさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、動作を実行するために前記メモリに格納されたプログラム命令を実行し、前記動作は、
前記粒子または気泡検出装置から、前記フォトマスク上に存在する粒子または気泡に関する情報を受信することと、
前記受信された情報に基づいて前記一次元または二次元アクチュエータを制御することと、を含む、請求項１３に記載の露光ユニット。

【請求項17】

フォトリソグラフィ方法であって、
フォトマスクと、基板の第１の表面上に配置されたフォトレジスト材料との間の間隙を制御するために膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることを含み、前記間隙は、流体材料を含み、前記膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることは、前記基板の第２の表面に所望の力を加えることを含む、フォトリソグラフィ方法。

【請求項18】

複数の真空吸着カップを介して前記基板の前記第２の表面に膨張アセンブリを取り付けることをさらに含み、前記膨張アセンブリは、
膨張可能なバルーンと、
制御弁と、
膨張装置と、を備え、前記膨張装置は、前記制御弁を介して前記膨張可能なバルーンに連結される、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることは、前記バルーンの膨張する流体の圧力、膨張する流体の流量、または加えられる力の持続時間のうちの少なくとも１つを制御することを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

Ｓｔｅｆａｎの接着方程式に従って前記加えられる力の持続時間を判定することをさらに含み、前記膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることは、前記判定された加えられる力の持続時間中に前記膨張可能なバルーンを膨張させることを含む、請求項１９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
本出願は、２０１９年１２月２３日に出願された米国特許出願第１６／７２４，９２５号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

ライトガイドおよび他の光学装置などの様々な光学部品の製造は、斜め接触液浸リソグラフィを使用して実行され得る。このようなシナリオでは、フォトレジストにおいて鋭い角／縁を実現することは、導波路構造の高い光透過効率を実現するために有益である。しかしながら、鋭い角／縁を実現するために、基板／フォトレジストは通常、フォトマスクの非常に近くに配置される。しかしながら、フォトレジストをマスクに付着させることを回避するために、基板はマスクと直接接触していない。例えば、フォトレジストがマスクに付着すると、プロセスが失敗し得る。したがって、基板／フォトレジストとフォトマスクとの間の間隙を制御可能に調整する方法に対する必要性が存在する。

【発明の概要】

【0003】

例示的な実施形態は、接触液浸リソグラフィ露光を実行するための装置、システム、および方法に関する。

【0004】

第１の態様では、露光ユニットが提供される。露光ユニットは、流体材料を収容するように構成された容器と、容器内に配置された基板と、を含む。基板は、第１の表面および第２の表面を有する。基板は、少なくとも第１の表面上にフォトレジスト材料を含む。露光ユニットはまた、容器内に配置されたフォトマスクを含む。フォトマスクは、流体材料を含む間隙を介してフォトレジスト材料に光学的に連結される。露光ユニットはまた、フォトマスクとフォトレジスト材料との間の間隙を制御可能に調整するために、基板の第２の表面に所望の力を加えるために制御可能に膨張されるように構成された膨張可能なバルーンを含む。

【0005】

第２の態様では、露光ユニットが提供される。露光ユニットは、流体材料を収容するように構成された容器と、容器内に配置されたフォトマスクと、を含む。露光ユニットは、容器内に配置された少なくとも１つのマスク洗浄装置を含む。少なくとも１つのマスク洗浄装置は、フォトマスクの少なくとも１つの表面を洗浄するように構成される。

【0006】

第３の態様では、方法が提供される。本方法は、フォトマスクと、基板の第１の表面上に配置されたフォトレジスト材料との間の間隙を制御するために、膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることを含む。間隙は、流体材料を含む。膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることは、基板の第２の表面に所望の力を加えることを含む。

【0007】

他の態様、実施形態、および実装態様は、添付図面を適宜参照して、以下の詳細な説明を読み取ることによって、当業者には明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】例示的な実施形態による、接触液浸リソグラフィ露光ユニットを例証する。

【図2】例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニットを含むリソグラフィシステムを例証する。

【図3A】例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニットを含むシナリオを例証する。

【図3B】例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニットを含むシナリオを例証する。

【図3C】例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニットを含むシナリオを例証する。

【図3D】例示的な実施形態による、図１の接触液浸露光ユニットに関連する押圧時間に対するフィルムの厚さを例証する。

【図4】例示的な実施形態による、接触液浸リソグラフィ露光ユニットを例証する。

【図5A】例示的な実施形態による、図４の接触露光ユニットの一部を例証する。

【図5B】例示的な実施形態による、図４の接触露光ユニットの一部を例証する。

【図6】例示的な実施形態による方法を例証する。

【図7】例示的な実施形態による方法を例証する。

【発明を実施するための形態】

【0009】

例示的な方法、装置、およびシステムが本明細書において説明される。「例」および「例示的」という語は、本明細書においては、「例、事例、または例証としての役割を果たす」ことを意味するために使用されることを理解されたい。本明細書において「例」または「例示的」であるとして説明されるいずれの実施形態または特徴も、他の実施形態または特徴よりも好ましい、または有利であると必ずしも解釈されるべきではない。本明細書において提示される主題の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、他の変更を行うことができる。

【0010】

このように、本明細書において説明される例示的な実施形態は、限定を意味するものではない。本明細書において概略説明され、図に例証される本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配設する、置き換える、組み合わせる、分離する、および設計することができ、これらの構成のすべてが本明細書において想到される。

【0011】

さらに、文脈が異なることを示唆していない限り、これらの図の各々に例証されている特徴は、互いに組み合わせて使用され得る。このように、図は一般に、例証されるすべての特徴が実施形態ごとに必要である訳ではないという理解の下に、１つ以上の概略実施形態の構成態様として考えられるべきである。

【0012】

Ｉ．概要
本明細書に記載されるように、基板とフォトマスクとの間の流体材料の非常に薄い間隙を維持するためのシステムおよび方法が開示される。選択可能な力または望ましい力を基板に加えるために、調整可能な機構が使用される。一例では、基板の裏側に沿って押圧して、基板とフォトマスクとの間の間隙を制御可能に調整するために、膨張可能なバルーンが利用され得る。このようなシナリオでは、押圧力および時間を制御することによって間隙が調整され得る。膨張可能なバルーンを使用することによって、例えば、各領域要素に対してほぼ一定の力など、均一な圧力が実現され得る。これは、間隙を均一にする、または均一に維持するのを助け得る。代替的または追加的な機構は、発泡体またはばねの配列を含み得る。

【0013】

さらに、接触液浸リソグラフィの用途において、流体材料の清浄性は、高品質のリソグラフィを達成するための重要な要素である。例えば、流体材料内の小さな粒子（～０．１ｕｍ）でさえ、フォトマスクのパターンの縁にゆっくりと蓄積し得る。これらの小さな粒子は、光学ライトガイドの側壁を劣化させ得、光学ライトガイドの側壁を粗くし、ライトガイドの効率の低下をもたらす。このような粒子は、環境（周囲空気）、操作者、機器、および／または基板／フォトレジストに由来し得る。

【0014】

清浄性を達成するための可能な解決策として、流体材料中の粒子を除去するために、多段階粒子濾過に加えて、掃引流体ジェットおよび／または掃引ワイパまたは他の機械的洗浄方法が使用され得る。また、リソグラフィの光路から気泡を除去するために、フォトマスク表面全体にゆっくりとした流体の流れが提供され得る。

【0015】

ＩＩ．例示的な液浸露光ユニット
図１は、例示的な実施形態による、接触液浸リソグラフィ露光ユニット１００を例証する。接触露光ユニット１００は、流体材料１１２を収容するように構成された容器１１０を含む。いくつかの実施形態では、流体材料１１２は、水（例えば、脱イオン水）、グリコール、またはグリセロールのうちの少なくとも１つを含み得る。追加的または代替的に、流体材料１１２は、２つ以上の異なる材料（例えば、水およびグリセロール）の混合物を含み得る。本明細書に記載の接触液浸リソグラフィプロセスにおいて他の多くの流体材料が利用され得、ならびにそのようなすべての変形が本開示の範囲内で企図され、かつ可能であることが理解されるであろう。

【0016】

接触露光ユニット１００はまた、容器１１０内に配置された基板１２０を含む。基板は、第１の表面１２２および第２の表面１２４を有する。基板１２０は、フォトレジスト材料１２６を含み、フォトレジスト材料１２６は、基板１２０の少なくとも第１の表面１２２を形成し得る。例えば、基板１２０は、第１の表面１２２を形成するようにフォトレジスト材料１２６で被覆されたウェーハ／基板本体１２７を含み得る。ウェーハ／基板本体１２７の裏面は、第２の表面１２４を形成し得る。ウェーハ／基板本体１２７は、完全なウェーハ基板（例えば、６インチのウェーハ）またはウェーハ基板の一部（例えば、１ｃｍ×１ｃｍの試料）を含み得る。そのようなシナリオでは、ウェーハ／基板本体１２７は、シリコン、ガリウムヒ素、または別の半導体材料から形成され得る。他の例では、ウェーハ／基板本体１２７は、ガラスなどの別のタイプの固体材料であり得る。

【0017】

そのようなシナリオでは、基板１２０は、接触液浸リソグラフィプロセスを可能にするために、流体材料１１２（例えば、水）に浸漬され得る。したがって、流体材料１１２を清潔に保ち、かつ環境からの、または露光プロセスによって生成された粒子またはほこりがないようにすることは有益である。

【0018】

接触露光ユニット１００は、容器１１０内に配置されたフォトマスク１３０をさらに含む。フォトマスク１３０は、流体材料１１２を含む間隙１２８を介してフォトレジスト材料１２６に光学的に連結される。いくつかの実施形態では、所望の構造（例えば、角度付けられたフォトレジスト構造）を達成するために、ウェーハ（例えば、基板１２０）とフォトマスク１３０との間に均一で非常に狭い流体間隙を維持することが望ましい場合がある。本明細書に記載される「接触液浸リソグラフィ」という用語は、現像されたフォトレジストにおいて角度付けられた構造を形成するために、様々な（また潜在的に急な）入射角の（液体に浸される）フォトレジストの照明に関し、かつ／または特に関連する。

【0019】

いくつかの実施形態では、フォトリソグラフィプロセスは、露光中の基板１２０とフォトマスク１３０との間の異なる間隙によって影響され得る。一例として、基板１２０とフォトマスク１３０との間の間隙が約２０ミクロンよりも大きい場合、フォトレジスト材料１２６上のフォトマスク１３０の投影画像は焦点が合っていない可能性がある。したがって、現像されたフォトレジストは、ぼやけた照明光のために、丸みを帯びた角および他の理想的ではないものを含み得る。フォトレジスト構造が光学用途（例えば、導波路）に使用される用途の場合、導波路の丸めまたは面取りは、装置の光透過効率を低下させ得る。

【0020】

対照的に、基板１２０とフォトマスク１３０との間の流体間隙が露光中に約１０ミクロン未満である場合、現像されたフォトレジスト構造は、より明確な縁の特徴を備えてより鋭くなり得る。

【0021】

基板１２０とフォトマスク１３０との間の直接接触は、粘着、傷、および／または破損につながり得るため、基板１２０とフォトマスク１３０との間の適切な狭い間隙を達成することは困難であり得る。また、所望の間隙を物理的に維持するために薄いスペーサまたはシムを利用することは困難であり得る。例えば、スペーサまたはシムは、フォトレジストがスペーサまたはシムに付着するのを防ぐために、フォトレジストのない領域にある必要がある。さらに、厚さ約１０ミクロンのシム素材を取り扱うことは困難であり得る。

【0022】

したがって、記載された接触露光ユニット１００は、選択可能な力または望ましい力を基板に加えるために制御可能である調整可能な機構を追加的に含む。例えば、機構は、基板１２０の第２の表面１２４に所望の力を加えるために制御可能に膨張されるように構成された膨張可能なバルーン１４０を含み得る。膨張可能なバルーンは、基板に単純でありながら細かく制御可能であり、かつ均一な圧力を提供することができる。代替的または追加的な機構は、発泡体またはばねの配列を含み得る。したがって、本明細書に記載の実施形態は、フォトマスク１３０と基板１２０の第１の表面１２２との間の間隙１２８を制御可能に調整するように構成され得る。

【0023】

いくつかの実施形態では、膨張可能なバルーン１４０は、基板１２０の第２の表面１２４にわたってほぼ均一な力（各領域要素にわたってほぼ一定の力）を提供するように成形および／または膨張され得る。したがって、膨張可能なバルーン１４０は、フォトレジスト材料１２６とフォトマスク１３０との間に均一な間隙を提供するのを助け得る。膨張可能なバルーン１４０は、ネオプレンまたは別のタイプの膨張可能で柔軟な材料（例えば、ラテックス、ゴムなど）から形成され得る。いくつかの実施形態では、膨張可能なバルーン１４０は、非反射性材料および／または光吸収性材料から作製され得る。例えば、膨張可能なバルーン１４０は、ＵＶ露光光波長と同じ波長のＵＶ光を吸収する材料から作製され得る、またはＵＶ露光光波長と同じ波長のＵＶ光を吸収する材料で被覆され得る。

【0024】

いくつかの実施形態では、接触露光ユニット１００は、膨張可能なバルーン１４０を制御可能に膨張させるように構成された膨張装置１６０を追加的に含み得る。例示的な実施形態では、膨張装置１６０は、制御弁１６４を介して、液体または気体（例えば、空気）を含み得る流体を膨張可能なバルーン１４０に提供し得る。いくつかの例では、制御弁１６４は、１つ以上のマスフローコントローラ（ＭＦＣ）または他のタイプの調整可能な流れ弁を含み得る。本明細書の実施形態は、間隙１２８を調整するために基板１２０に力を提供するものとして膨張装置１６０を説明するが、基板１２０の第２の表面１２４に力を提供するように構成された他の制御可能な力の要素が可能であり、かつ企図されることが理解されるであろう。例えば、そのような制御可能な力の要素は、発泡体、圧電材料、油圧要素、またはばねの配列を含み得る。

【0025】

追加的または代替的に、接触露光ユニット１００は、少なくとも１つのプロセッサ１５２およびメモリ１５４を有するコントローラ１５０を含み得る。そのようなシナリオでは、少なくとも１つのプロセッサ１５２は、特定の動作を行うために、メモリ１５４内に格納されたプログラム命令を実行するように構成され得る。

【0026】

動作は、フォトマスク１３０とフォトレジスト材料１２６との間に所望の間隙を達成するために、膨張可能なバルーン１４０を膨張させるように膨張装置１６０を制御することを含み得る。いくつかの実施形態では、フォトマスク１３０とフォトレジスト材料１２６との間の間隙１２８は、１つ以上のセンサ１７０から受信した情報に基づいて監視および／または調整され得る。センサ１７０は、レーザー干渉計、カメラ、深度計、または別のタイプの距離測定センサを含み得る。このようにして、センサ１７０は、フォトマスク１３０とフォトレジスト材料１２６との間の実際の距離（例えば、間隙１２８）を示す情報をコントローラ１５０に提供するように構成され得る。

【0027】

いくつかの実施形態では、接触露光ユニット１００は、照明光を生成するように構成された光源１８０を追加的に含み得る。そのようなシナリオでは、光源１８０は、容器１１０に光学的に連結される。光源１８０は、例えば、コリメートされた紫外線（ＵＶ）ランプであり得る。フォトリソグラフィ方法に好適な他のタイプの光源が可能であり、かつ企図されることが理解されるであろう。

【0028】

例示的な実施形態では、容器１１０は、光学的に透明な開口部１１４を含み得る。そのようなシナリオでは、照明光は、光学的に透明な開口部１１４を介してフォトレジスト材料１２６を照明する。図１は、システム１００のいくつかの要素が容器１１０の内側にあることを例証するが、他の実施形態では、そのような要素は、容器１１０の外側にあり得、逆もまた同様であることが理解されるであろう。

【0029】

様々な実施形態では、接触露光ユニット１００はまた、フォトレジスト材料１２６を所望の角度で照明するように光源１８０からの照明光を方向付けるように、かつフォトレジスト材料１２６における少なくとも角度付けられた構造を露光するように構成された光学部品１８２を含み得る。そのようなシナリオでは、光学部品１８２は、フォトレジスト材料１２６を所望の角度で照明するために、照明光の少なくとも一部を反射するように配設された少なくとも１つの鏡を含む。

【0030】

いくつかの実施形態では、所望の角度は、基板の表面に対して実質的に４５度であり得る。他の所望の角度（例えば、基板１２０の第１の表面１２２に対して１５～８０度の角度）が可能であり、かつ企図されることが理解されるであろう。

【0031】

様々な実施形態では、接触露光ユニット１００は、光源１８０と基板１２０との間に配置されたアパーチャマスク１８４を含み得る。アパーチャマスク１８４は、１つ以上の開口部を含む。アパーチャマスク１８４の各開口部は、フォトレジスト材料１２６におけるそれぞれの所望の構造に対応し得る。いくつかの例示的な実施形態では、それぞれの所望の構造は、角度付けられた構造または垂直の構造のうちの少なくとも１つを含み得る。

【0032】

図２は、例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニット１００を含むリソグラフィシステム２００を例証する。いくつかの実施形態では、リソグラフィシステム２００は、流体供給および洗浄ユニット２１０を含む。流体供給および洗浄ユニット２１０は、１つ以上のフィルタ２１２を含み得る。一例として、フィルタ２１２は、０．２ミクロンのフィルタ（２０インチの長さ）、０．１ミクロンのフィルタ（２０インチの長さ）、および０．０４ミクロンのフィルタ（１０インチの長さ）を含み得る。しかしながら、他のタイプの粒子フィルタが可能であり、かつ企図される。

【0033】

流体供給および洗浄ユニット２１０はまた、１つ以上の流体ポンプ２１４を含み得る。追加的または代替的に、流体供給および洗浄ユニット２１０は、脱気装置２１６を含み得る。脱気装置２１６は、真空ポンプ、ダイヤフラム／膜ポンプ、または流体材料１１２からガスを除去するように構成された別のタイプのポンプを含み得る。流体供給および洗浄ユニット２１０は、流体供給ホース２０２および流体戻りホース２０４を介して、接触露光ユニット１００に連結され得る。

【0034】

リソグラフィシステム２００は、ウェーハ乾燥ユニット２２０をさらに含み得る。ウェーハ乾燥ユニット２２０は、基板１２０から水分を除去するように構成することができる。例えば、ウェーハ乾燥ユニット２２０は、基板１２０を加熱してその表面上の流体を蒸発させるように構成された加熱要素を含み得る。追加的または代替的に、ウェーハ乾燥ユニット２２０は、遠心力および／または空気流によって流体を除去するように、基板１２０を高回転で回転させるように構成され得る。

【0035】

追加的または代替的に、リソグラフィシステム２００は、ウェーハカセット積載およびウェーハ位置合わせユニット２３０を含み得る。

【0036】

図３Ａは、例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニット１００を含むシナリオ３００を例証する。シナリオ３００は、膨張アセンブリ１６２を含み、膨張アセンブリ１６２は、膨張可能なバルーン１４０を備えた装置に取り付けられた１つ以上の真空吸着カップ３０４（例えば、４つの吸着カップ）に連結された基板１２０を含み得る。

【0037】

膨張可能なバルーン１４０は、ガスポート１４２を介して動作可能に膨張され得る。インフレーションアセンブリ１６２は、支持アーム３０６を介して容器１１０に取り付けられ得、支持アーム３０６は、インフレーションアセンブリ１６２の構造的支持、および／または流体材料１１２に基板１２０を積載する／流体材料１１２から基板１２０を取り外す方法を追加的に提供し得る。

【0038】

基板１２０の第１の表面１２２は、ウェーハ／基板本体１２７上に塗布されたフォトレジスト材料１２６を含み得る。第１の表面１２２とフォトマスク１３０との間の距離は、間隙１２８として示される。いくつかの実施形態では、所望の間隙３１０は、所望のリソグラフィ条件を提供し得る。一例として、フォトマスク１３０に対して所望の間隙３１０を有する基板１２０を配設することは、フォトレジスト材料１２６に鋭い、角度付けられた構造を形成するという利点を提供し得る。いくつかの実施形態では、所望の間隙３１０は、５～１０ミクロンの間、１０～１５ミクロンの間、または０～５０ミクロンの間であり得る。他の所望の間隙が可能であり、かつ企図されることが理解されるであろう。

【0039】

初期動作として、膨張アセンブリ１６２は、ばね負荷された真空吸着カップを用いて基板１２０上に押圧され得る。いくつかの実施形態では、ばねは非常に弱い。そのようなシナリオでは、真空吸着カップはウェーハをあまり強く押し付けず、フォトマスク１３０または基板１２０の表面を傷つけにくく、またはそうでなければ損傷しにくい。

【0040】

図３Ａに例証されるように、シナリオ３００の間、膨張可能なバルーン１４０は収縮状態にあり得る。

【0041】

図３Ｂは、例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニット１００を含むシナリオ３２０を例証する。図３Ｂに例証されるように、膨張可能なバルーン１４０は、ガスポート１４２を介して膨張装置１６０によって膨張され得る。膨張可能なバルーン１４０を膨張させるために利用されるガスは、空気であり得る。しかしながら、窒素、アルゴンなどの他のガスが可能であり、かつ企図される。フォトマスク１３０に対する基板１２０の力および押圧速度を調整および／または維持するために、ガス圧力およびガス流量が監視され得、かつ制御され得る。

【0042】

例示的な実施形態では、５Ｎの力が使用され得る。しかしながら、様々な異なる押圧力（例えば、１～２０Ｎ）が可能であり、かつ想定される。いくつかの実施形態では、力は、重量または他のタイプの較正手段によって較正され得る。

【0043】

押圧力および時間を制御することによって、Ｓｔｅｆａｎの接着方程式で予測されるように、間隙が制御され得る。Ｓｔｅｆａｎの接着方程式は、押圧時間Ｔおよび押圧力Ｆの関数として、膜厚ｈ_０を予測する。

【数1】

【0044】

例として、水で満たされた間隙および１０Ｎの加えられる力の場合、Ｓｔｅｆａｎの接着方程式は、１０ミクロンの間隙を達成するのに約１０秒かかると予測する。追加的または代替的に、５Ｎの押圧力で、３０秒の押圧持続時間は１０ミクロンの間隙をもたらし得る。代替として、２Ｎなどのより低い力が利用され得る。しかしながら、低い押圧力は、同じ間隙を実現するためにより長い押圧時間を必要とし得る。さらに別の例として、１０Ｎの固定された押圧力で、１００秒の押圧持続時間は、約５ミクロンの間隙を提供し得る。

【0045】

本明細書では例証されないが、押圧力は、ロードセルまたは別の力測定方法によって測定され得ることが理解されよう。

【0046】

図３Ｃは、例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニット１００を含むシナリオ３３０を例証する。シナリオ３３０に例証されるように、間隙１２８が所望の間隙３１０に実質的に等しくなるように調整されると、膨張可能なバルーン１４０は、部分的に収縮され得る。そのようなシナリオでは、間隙１２８は、押す力または引っ張る力がないために実質的に維持され得る。

【0047】

さらに、膨張可能なバルーン１４０は、基板１２０の第２の表面１２４から引き離されるとき、第２の表面の気泡は、フォトレジストおよび／または散乱する特徴に戻る潜在的なＵＶ光反射源を回避して消散し得る。

【0048】

基板１２０がフォトマスク１３０に対して適切に位置付けられると、光源１８０は、フォトマスク１３０および基板１２０を照明光で照明するように制御され得る。

【0049】

いくつかの実施形態では、照明光の第１の部分３３４は、角度付けられた構造に対応する第１の開口部３３５を通過することによって、光学部品１８２に向かって方向付けられ得る。

【0050】

追加的または代替的に、照明光の第２の部分３３２は、フォトレジスト材料１２６の所望の垂直構造に対応する第２の開口部３３３を通過することによって、基板１２０に向かって方向付けられ得る。そのようなシナリオでは、照明光の第２の部分は、フォトレジスト材料１２６における所望の垂直構造を露光させるために、フォトレジスト材料１２６を実質的に法線の角度で照明する。

【0051】

図３Ｄは、例示的な実施形態による、図１の接触露光ユニット１００を使用する、押圧時間に対するフィルムの厚さのグラフ３４０を例証する。グラフ３４０は、所与の押圧力に対する時間の関数として２つの固体間の膜厚を予測するＳｔｅｆａｎの接着方程式に基づき得る。シナリオ３００のグラフは、１０Ｎの押圧力に対する、時間に対するフィルムの厚さを例証するが、Ｓｔｅｆａｎの接着方程式は、本開示の文脈内で利用され得る一群の曲線を提供し得ることが理解されるであろう。例えば、所望の間隙および所与の押圧力に対して、Ｓｔｅｆａｎの接着方程式は、基板とフォトマスクとの間の所望の間隙を達成するための押圧持続時間を提供し得る。即ち、本明細書に記載されるように、所望の間隙を達成するために、押圧持続時間の間、基板はフォトマスクに対して（水の層が２つの表面を分離して）押圧され得る。

【0052】

図４は、例示的な実施形態による、接触液浸リソグラフィ露光ユニット４００を例証する。接触露光ユニット４００の少なくともいくつかの要素は、接触露光ユニット１００の要素と同様であり得る。例えば、接触露光ユニット４００は、流体材料１１２を収容するように構成された容器１１０を含む。接触露光ユニット４００は、容器１１０内に配置されたフォトマスク１３０を追加的に含む。

【0053】

また、接触露光ユニット４００はまた、容器１１０内に配置された少なくとも１つのマスク洗浄装置４１０を含む。少なくとも１つのマスク洗浄装置４１０は、フォトマスク１３０の少なくとも１つの表面を洗浄するように構成される。いくつかの実施形態では、マスク洗浄装置４１０は、フォトマスク１３０上のパターン１３２を洗浄するように構成され得る。様々な例において、マスク洗浄装置４１０は、フォトマスク１３０の両側を洗浄するように構成され得る。さらに別の例では、基板１２０の片面または両面を洗浄するために、マスク洗浄装置４１０が利用され得る。追加的または代替的に、いくつかの実施形態は、容器１１０の内側に配置されたマスク洗浄装置４１０を含むが、マスク洗浄装置４１０は、容器１１０の外側に位置し得ることが理解されるであろう。例えば、マスク洗浄装置４１０は、各露光の間またはｎ回の露光後にマスクを洗浄するように構成されたロボットを表し得る。そのような場合、ロボット／マスク洗浄装置４１０は、容器１１０内に配置される必要はない。

【0054】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのマスク洗浄装置４１０は、少なくとも１つの流体ジェット４１２を含み得る。いくつかの実施形態では、流体ジェット４１２は、破片（例えば、粒子および／または塵）のフォトマスク１３０表面を洗浄するのに十分な流体掃引力を生成するように構成されたノズルを含み得る。いくつかの例では、流体ジェット４１２がフォトマスク１３０の表面を洗浄すると、システムは、フォトマスク１３０上の気泡の存在を最小限に抑えるために、減少した流体流量を含み得る「低速掃引」モードに移行し得る。

【0055】

追加的または代替的に、少なくとも１つのマスク洗浄装置４１０は、少なくとも１つのワイパ装置４１４を含み得る。

【0056】

いくつかの例では、接触露光ユニット４００は、少なくとも１つのマスク洗浄装置の、洗浄される表面（例えば、フォトマスク１３０または基板１２０）に対する位置を制御可能に調整するように構成された１次元または２次元アクチュエータ４１６を含み得る。

【0057】

様々な実施形態において、接触露光ユニット４００は、粒子または気泡検出装置４１８を含み得る。

【0058】

接触露光ユニット１００と同様に、接触露光ユニット４００は、少なくとも１つのプロセッサ１５２およびメモリ１５４を有するコントローラ１５０を含み得る。少なくとも１つのプロセッサ１５２は、特定の動作を行うために、メモリ１５４内に格納されたプログラム命令を実行する。一例として、動作は、粒子または気泡検出装置４１８から、フォトマスク１３０上に存在する粒子または気泡に関する情報を受信することを含み得る。そのようなシナリオでは、動作は、受信された情報に基づいて一次元または二次元アクチュエータ４１６を制御することを含み得る。

【0059】

図５Ａは、例示的な実施形態による、図４の接触露光ユニットの一部５００を例証する。接触露光ユニット４００の部分５００は、容器１１０およびフォトマスク１３０を含む。図５Ａに例証されるように、接触露光ユニット４００の部分５００は、１次元または２次元アクチュエータ４１６に連結されたワイパ装置４１４を含み得る。そのようなシナリオでは、ワイパ装置４１４は、フォトマスク１３０の表面をきれいにするために、拭き取り経路５１４に沿って移動され得る。追加的または代替的に、ワイパ装置４１４は、回転式歯ブラシまたはペイントローラーと同様に、回転式ワイパとして作動するように構成することができる。

【0060】

いくつかの実施形態では、ワイパ装置４１４は、アクチュエータ（例えば、１次元または２次元アクチュエータ４１６）に接続され得るピンおよびバー配設５１６を含み得る。いくつかの実施形態では、ピンおよびバー配設５１６は、フォトマスク１３０に対してワイパ装置４１４を水平にし、かつ、また押圧力を制御するために構成された１つ以上のばねを含み得る。

【0061】

いくつかの実施形態では、水などの流体は、流体入口５１５を介して提供され得る。いくつかの例では、流体は、流体入口５１５を介して、０～１００ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）の間の圧力で提供され得る。そのようなシナリオでは、流体は、ワイパ装置４１４上のオープンセル発泡体材料を飽和させ得、これは、ほこりおよび他のタイプの破片を除去するのに有益であり得る。

【0062】

また、図５Ａは、複数の流体ジェット（例えば、流体ジェット４１２ａ、４１２ｂ、および４１２ｃ）を例証する。流体ジェット４１２ａ、４１２ｂ、および４１２ｃは、１次元または２次元のアクチュエータ４１６または別のアクチュエータに連結され得る。したがって、流体ジェットの流れは、フォトマスク１３０から破片およびほこりを除去するように、フォトマスク１３０に対して（例えば、流体ジェット経路５１２に沿って）移動され得る。

【0063】

図５Ｂは、例示的な実施形態による、図４の接触露光ユニット４００の一部５２０を例証する。部分５２０は、ワイパ装置４１４の断面図を含む。図５Ｂに例証されるように、ワイパ装置４１４は、少なくとも部分的に中空であり得るワイパ本体５２６を含み得る。流体入口５１５は、（例えば、流体ポンプから）水または別の流体を受容し得る。流体は、ワイパ本体５２６を通ってスポンジワイパ５２２を通るように強制され得る。スポンジワイパ５２２は、スポンジタイプの材料（例えば、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）またはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ））を含み得る。しかしながら、他のタイプの材料（例えば、オープンセル発泡体）が可能であり、かつ企図される。図５Ｂに例証されるように、スポンジワイパ５２２は、１つ以上のクリップ５２４を介してワイパ本体５２６に取り外し可能に固定され得る。

【0064】

ワイパ装置４１４は、１軸または多軸（Ｘ、Ｙ、およびＺ）アクチュエータおよび／または移動ステージに連結され得ることが理解されよう。そのようなシナリオでは、アクチュエータまたはステージは、フォトマスクに対してワイパ装置４１４を移動させるように構成され得る。

【0065】

ＩＩＩ．例示的な方法
図６は、例示的な実施形態による方法６００を例証する。方法６００は、製造方法の１つのブロックを例証するが、より多くのブロックまたはステップが含まれ得ることが理解されるであろう。そのようなシナリオでは、様々なブロックまたはステップのうちの少なくともいくつかは、本明細書において提示される順序とは異なる順序で実行され得る。さらに、ブロックまたはステップは、追加、除外、入れ替え、および／または反復され得る。方法６００のブロックまたはステップの一部または全部は、図１および４を参照して例証および説明されるように、接触／液浸露光ユニット１００または４００によって実行され得る。

【0066】

ブロック６０２は、フォトマスク（例えば、フォトマスク１３０）と、基板（例えば、基板１２０）の第１の表面（例えば、第１の表面１２２）に沿って塗布されたフォトレジスト材料（例えば、フォトレジスト材料１２６）との間の間隙（例えば、間隙１２８）を制御するために、膨張可能なバルーン（例えば、膨張可能なバルーン１４０）を制御可能に膨張させることを含む。間隙は、流体材料（例えば、流体材料１１２）を含む。そのようなシナリオでは、膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることは、基板の第２の表面（例えば、第２の表面１２４）に所望の力を加えることを含む。

【0067】

いくつかの実施形態では、方法６００は、複数の真空吸着カップ（例えば、真空吸着カップ３０４）を介して、膨張アセンブリ（例えば、膨張アセンブリ１６２）を基板の第２の表面に取り付けることを含み得る。そのようなシナリオでは、膨張アセンブリは、膨張可能なバルーンおよび制御弁（例えば、制御弁１６４）を含む。

【0068】

膨張アセンブリは、膨張装置（例えば、膨張装置１６０）を追加的に含み得る。そのようなシナリオでは、膨張装置は、制御弁を介して膨張可能なバルーンに連結され得る。

【0069】

様々な実施形態において、膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることは、膨張可能バルーンの膨張する流体（例えば、気体および／または液体）の圧力、膨張する流体の流量、または加えられる力の持続時間のうちの少なくとも１つを制御することを含む。

【0070】

いくつかの実施形態では、方法６００は、Ｓｔｅｆａｎの接着方程式に従って加えられた力の持続時間を判定することを追加的に含み得る。そのようなシナリオでは、膨張可能なバルーンを制御可能に膨張させることは、判定された加えられた力の持続時間中に膨張可能なバルーンを膨張させることを含み得る。

【0071】

図７は、例示的な実施形態による方法７００を例証する。図７は、例示的な実施形態による方法７００を例証する。方法７００は、１つ以上の例示的な実施形態による、製造方法の様々なブロックまたはステップを含む。様々なステップのうちの少なくともいくつかは、本明細書において提示される順序とは異なる順序で実行され得ることが理解されよう。さらに、ステップは、追加、除外、入れ替え、および／または反復され得る。図１および４を参照して例証および説明されるように、ブロックまたはステップのいくつかまたはすべては、接触／液浸露光ユニット１００または４００によって実行され得る。

【0072】

ブロック７０２は、フォトマスク（例えば、フォトマスク１３０）の表面に対して、ワイパ装置（例えば、ワイパ装置４１４）または流体ジェット（例えば、４１２）のうちの少なくとも１つの位置を調整することを含む。

【0073】

ブロック７０４は、フォトマスクの表面を物理的に洗浄するために、流体（例えば、水）をワイパ装置または流体ジェットの少なくとも１つに流すことを含む。

【0074】

いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるように、方法７００は、フォトマスクをワイパ装置で物理的および／または流体的に拭くことによってフォトマスクを洗浄するように、フォトマスクに対してワイパ装置を連続的に動かすことを含み得る。

【0075】

各図に示した特定の配設は、限定的なものと見なされるべきではない。他の実施形態が、所与の図に示される各要素をより多く、またはより少なく含み得ることを理解されたい。さらに、例証される要素のうちのいくつかは、組み合わされ、または省略され得る。またさらに、例証的な実施形態は、各図に例証されていない要素を含み得る。

【0076】

情報の処理を表すステップまたはブロックは、本明細書において説明される方法または技術の特定の論理機能を実行するように構成することができる回路に対応することができる。代替的または追加的に、情報の処理を表すステップまたはブロックは、モジュール、セグメント、またはプログラムコード（関連データを含む）の一部に対応することができる。プログラムコードは、特定の論理機能または論理動作を方法または技術において実装するための、プロセッサにより実行可能な１つ以上の命令を含むことができる。プログラムコードおよび／または関連データは、ディスク、ハードドライブ、または他のストレージ媒体を含むストレージ装置などの任意のタイプのコンピュータ可読媒体上に格納することができる。

【0077】

コンピュータ可読媒体はまた、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの、データを短い期間の間格納するコンピュータ可読媒体などの非一時的コンピュータ可読媒体を含むこともできる。コンピュータ可読媒体はまた、プログラムコードおよび／またはデータを長期間にわたって格納する非一時的コンピュータ可読媒体も含むことができる。このように、コンピュータ可読媒体は、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスクまたは磁気ディスク、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）のような二次的なまたは長期永続的なストレージを含むことができる。コンピュータ可読媒体はまた、任意の他の揮発性または不揮発性のストレージシステムとすることもできる。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータ可読ストレージ媒体、または有形のストレージ装置と見なすことができる。

【0078】

様々な例および実施形態が開示されてきたが、他の例および実施形態は、当業者であれば明かであろう。様々な開示された例および実施形態は、例証の目的のためであり、限定することを意図するものではなく、その真の範囲は、以下の特許請求の範囲により示される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】