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公開番号2025106161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-14
出願番号2024219747
出願日2024-12-16
発明の名称金属炭化物ナノチューブをベースとする極紫外線リソグラフィ用ペリクルおよびその製造方法
出願人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
代理人個人
主分類G03F 1/62 20120101AFI20250707BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】本発明は、極紫外線リソグラフィ環境で要求される極紫外線透過率といった、良好な光学的特性と化学的耐久性を有する金属炭化物ナノチューブをベースとする極紫外線リソグラフィ用ペリクルおよびその製造方法に関する。
【解決手段】本発明は、中心部分に開放部が形成されたフレーム;および、前記フレームにより支持されて前記開放部を覆い、金属炭化物ナノチューブをベースにした網状構造に形成される多孔性ペリクル膜;を含む極紫外線リソグラフィ用ペリクルおよびその製造方法を提供する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
ナノワイヤーをベースに網状構造で犠牲テンプレートを製造する段階；
前記犠牲テンプレートを形成するナノワイヤーの表面に金属炭化物前駆体を蒸着する段階；
前記金属炭化物前駆体を熱処理し、金属炭化物に形成する段階；および
前記犠牲テンプレートを形成したナノワイヤーを選択的に除去し、残っている金属炭化物で多孔性ペリクル膜を製造する段階；
を含む極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記多孔性ペリクル膜を製造する段階で、
前記多孔性ペリクル膜は、残っている前記金属炭化物が、前記ナノワイヤーの外形に対応するように金属炭化物ナノチューブで形成され、前記金属炭化物ナノチューブが網状構造を形成することを特徴とする請求項１に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項３】
前記多孔性ペリクル膜は、熱処理によって崩壊した形態を有する金属炭化物ナノチューブを含むことを特徴とする請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項４】
前記ナノワイヤーは、金属炭化物前駆体または金属炭化物に対して選択的に除去可能である素材で形成されることを特徴とする請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項５】
前記ナノワイヤーは、カーボンナノチューブ、半導体ナノワイヤー、導体ナノワイヤーおよび不導体ナノワイヤーのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項６】
前記蒸着する段階で、
前記金属炭化物前駆体は、金属、金属酸化物、前記金属または前記金属酸化物の化合物および混合物のうちの少なくとも１つを含み、
前記金属は、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イットリウム（Ｙ）およびアルミニウム（Ａｌ）のうちの少なくとも１つを含むか、
前記金属酸化物は、モリブデン酸化物（ＭｏＯ
ｘ
、１≦ｘ≦５）、ニオブ酸化物（ＮｂＯ
ｘ
、１≦ｘ≦３）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯ
ｘ
、０．２５≦ｘ≦２）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯ
ｘ
、２≦ｘ≦４）、イットリウム酸化物（ＹＯ
ｘ
、１≦ｘ≦３）およびアルミニウム酸化物（Ａｌ
ｘ
Ｏ
ｙ
）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項７】
前記蒸着する段階で、
前記金属炭化物前駆体は、原子層蒸着（ＡＬＤ）または化学気相蒸着（ＣＶＤ）で形成することを特徴とする請求項６に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項８】
前記蒸着する段階は、
物理気相蒸着（ＰＶＤ）でもって前記ナノワイヤーの表面に第１金属炭化物前駆体を形成する段階；および
原子層蒸着（ＡＬＤ）または化学気相蒸着（ＣＶＤ）でもって前記第１金属炭化物前駆体の表面に第２金属炭化物前駆体を形成する段階；
を含むことを特徴とする請求項６に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項９】
前記金属炭化物に形成する段階で、
前記金属炭化物は、モリブデン炭化物、ニオブ炭化物、ジルコニウム炭化物、ルテニウム炭化物、イットリウム炭化物およびアルミニウム炭化物のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
【請求項１０】
前記金属炭化物ナノチューブの素材がモリブデン炭化物である場合、
前記多孔性ペリクル膜の厚さが２０ｎｍ以下で極紫外線透過率が９６％以上であることを特徴とする請求項６に記載の極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル膜の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、極紫外線リソグラフィ（ｅｘｔｒｅｍｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ（ＥＵＶ）ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）技術に関し、より詳細には、極紫外線を用いたリソグラフィ工程に使用されるフォトマスクに設置される、金属炭化物ナノチューブをベースとする極紫外線リソグラフィ用多孔性ペリクル、およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
１３．５ｎｍ以下の波長を使用する極紫外線リソグラフィ技術は、半導体素子および回路の集積度を向上させるための露光およびパターニングの工程に使用されている。極紫外線リソグラフィ工程の性能と効率を向上させるための核心素材および工程技術に対する持続的な研究開発が行われている。
【０００３】
極紫外線リソグラフィ用ペリクル（ｐｅｌｌｉｃｌｅ）は、極紫外線リソグラフィ工程中に発生する汚染源が、フォトマスクに付着することを物理的に防止するための薄いペリクル膜と、フレーム等とで構成された部品である。ペリクルは、ウェハー収率およびリソグラフィ工程の生産性を向上させるための必須材と思われている。
【０００４】
しかしながら、ペリクルの、ペリクル膜に要求される条件は、９０％以上の極紫外線透過率とこれを達成するための数十ｎｍの厚さおよび１１０×１４４ｍｍサイズのフリースタンディング薄膜である。ペリクル膜は、極紫外線露光器の内部で２０Ｇの水平加速度によって破損しない機械的安定性と、２５０Ｗ以上の極紫外線出力による熱的負荷、および水素ラジカル環境で１万枚のウェハーを露光できるレベルの寿命を確保するための化学的安定性とを要求する先端薄膜技術の集約体である。このような要求条件のため、ペリクルの製作に極限の素材技術と工程技術が要求される。
【０００５】
現在、ペリクル膜を成すコア層の素材として提案された候補物質には、熱的および化学的に安定した、グラフェン、黒鉛、ＢＣＮ、Ｓｉ－ＢＮ、ＭｏＳｉ
２
、ＳｉＣ、ＺｒＳｉ
２
、Ｍｏ
２
Ｃ、カーボンナノチューブ等がある。コア層上に形成される保護層、バッファー層、または放熱層等に提案された物質としては、ＳｉＮ、Ｒｕ等がある。
【０００６】
このようなそれぞれの物質がペリクル膜に商用化されるためには、ナノメートル級の厚さの具現技術、結晶化技術、厚さ均一度の制御技術、大面積の合成技術、欠陥の制御技術等が、さらに改善されなければならないものと知られている。できるだけ単純な工程を通じて、良い特性を有するペリクル膜を具現することができる技術であるほど、量産適用が容易であるので、技術的価値が高い。
【０００７】
現在、極紫外線リソグラフィ用ペリクルの透過度を向上させるために、ペリクル膜に多数のピンホールを形成する方法が研究されている。ピンホール形成工程は、ペリクルのコア層を薄膜形態で合成した後に進行される追加工程であり、コア層に多数のピンホールを不規則に形成する工程である。このようなピンホール形成工程は、電子ビームを用いたリソグラフィ工程等のようなコストの高い工程で進行されるので、量産導入時の費用効率性（ｃｏｓｔ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を低下させることができる。したがって、さらに容易な方法で多孔性ペリクルを作成するための製造方法およびそのための素材技術が要求される状況である。
【０００８】
なお、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の網状構造を多孔性ペリクル膜に使用するペリクルが提案されて研究されている。このようなＣＮＴペリクルの場合、９０％を超過する極紫外線透過度を有しながらも、高い機械的強度を有するので、今後極紫外線リソグラフィ用ペリクル市長を先導する有望な素材および構造として指定されて研究されている。
【０００９】
しかしながら、ＣＮＴペリクルは、極紫外線スキャナ環境でＣＮＴが容易にエッチングされる短所を持っている。そのため、ＣＮＴの網状構造を保護するキャッピング層をさらに形成する必要がある。キャッピング層を具備するＣＮＴペリクルと関連して、様々な素材と工程が研究されているが、まだ量産可能な素材および工程は提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
米国公開特許第２０１９－００５６６５４号明細書（２０１９．０２．２１．）
米国公開特許第２０１９－０１２１２２９号明細書（２０１９．０４．２５．）
ヨーロッパ公開特許第０３８１１１５１号明細書（２０２１．０４．２８．）
米国公開特許第２０２２－０１４６９２８号明細書（２０２２．０５．１２．）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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