明 細 書
発明の名称 :
ペリクル中間体、 ペルクル、 ペリクル中間体の製造方法、 およびペリクル の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、 ペリクル中間体、 ペルクル、 ペリクル中間体の製造方法、 およ びペリクルの製造方法に関し、 より特定的には、 ペリクル膜の品質を向上す ることのできるペリクル中間体、 ペルクル、 ペリクル中間体の製造方法、 お よびべリクルの製造方法に関する。
背景技術
[0002] 半導体デバイスの製造プロセスに用いられるフォトリソグラフィ技術にお いては、 半導体ウェハにレジストを塗布し、 塗布したレジストの必要な箇所 に対してフォトマスクを用いて露光光を照射することにより、 半導体ウェハ 上に必要な形状のレジストパターンが作製される。
[0003] 半導体デバイスの製造プロセスにおいては、 半導体デバイスの微細化に伴 い、 フォトリソグラフィ技術の微細化に対する要求が高まっている。 近年で は、 露光光として従来の K r F (フッ化クリプトン) ェキシマレーザーを光 源とする光 (波長: 248 n m) や A r F (フッ化アルゴン) ェキシマレー ザーを光源とする光 (波長: 1 93 n m) などよりも短波長である E U V ( E x t r e me U l t r a V i o l e t) 光 (波長: 1 3 5 n m) な どを用いることが検討されている。
[0004] フォトリソグラフィ技術において、 レジストに対して露光光を照射する際 には、 ペリクルと呼ばれる防塵用のカバーでフォトマスクを覆うことにより 、 フォトマスクへの異物の付着が防止される。 ペリクルのペリクル膜として は、 露光光の透過性が高く、 露光光に対する耐性が高い (高温時の変質や変 形が少ない) 材料が適している。 ペリクル膜としては、 A r F世代までは有 機系薄膜が用いられていた。 しかし、 E UV世代ではより高い透過率および
耐性を有する材料として、 s i (ケイ素) 、 S i N (窒化ケイ素) 、 C (グ ラファイ ト、 グラフェン、 D LC (ダイヤモンドライクカーボン) 、 または アモルファスカーボンなど) 、 または S i C (炭化ケイ素) などよりなるぺ リクル膜を用いることが検討されている。
[0005] S i よりなるペリクル膜を含むペリクルの製造方法に関する技術として、 下記特許文献 1 には、 SO I (S i I i c o n O n I n s u l a t o r ) 基板に対して S i結晶膜よりなる環状のペリクルフレームを接着し、 S〇 I基板の S i膜および S i酸化膜を除去することで S i よりなるペリクル膜 を製造する、 ペリクルの製造方法が開示されている。
[0006] 光のェネルギーは波長の長さに反比例して大きくなるため、 露光光の波長 が短くなるとペリクル膜が露光光から受けるェネルギーは大きくなる。 この ため、 露光光の短波長化に伴って、 ペリクル膜には露光光に対するより高い 耐性が要求されており、 このようなペリクル膜の材料としては、 S i よりも 熱的および化学的に安定である S i Cの方が好適である。
[0007] S i Cよりなるペリクル膜を含むペリクルの製造方法に関する技術として 、 下記特許文献 2には、 シリコンウェハ上に L PC VD (L ow P r e s s u r e C h e m i c a l V a p o r D e p o s i t i o n) 法によ り多結晶 S i C月莫を成月莫し、 CMP (C h e m i c a l Me c h a n i c a I P o l i s h i n g) 法により多結晶 S i C膜を 1 50 n mの厚さに 研磨し、 K 0 H (水酸化カリウム) 水溶液を用いてシリコンウェハをウェッ トェッチングする製造方法が開示されている。
[0008] 下記特許文献 2の技術には、 シリコンウェハをウェッ トェッチングする際 にペリクル膜が破損しやすいという問題があった。 この問題を解決し得る技 術が下記特許文献 3には開示されている。 下記特許文献 3には、 SO I基板 を下地として S i Cよりなるペリクル膜を形成し、 SO 丨基板の中央部を除 去することにより凹部の底部にペリクル膜の裏面を露出させる製造方法が開 示されている。 下記特許文献 3の技術によれば、 S i基板とペリクル膜との 間に S i酸化膜を介在させることにより、 ペリクル膜内部の引張応力を緩和
することができ、 製造時のペリクル膜の破損を抑制することができる。 先行技術文献
特許文献
[0009] 特許文献 1 :特開 2009 _ 1 1 6284号公報
特許文献 2 :国際公開第 201 4/1 887 1 0号パンフレッ ト
特許文献 3 :特開 201 8- 1 1 5094号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0010] 特許文献 2および 3の技術には、 ペリクル膜の品質が低いという問題があ った。
[0011] 本発明は、 上記課題を解決するためのものであり、 その目的は、 ペリクル 膜の品質を向上することのできるペリクル中間体、 ペルクル、 ペリクル中間 体の製造方法、 およびべリクルの製造方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明の一の局面に従うペリクル中間体は、 S i基板と、 S i基板の表面 に形成された S i酸化膜と、 S i酸化膜の表面に形成された S i層とを備え 、 S i層は、 S i層の表面に近づくに従って CO P (C r y s t a l 〇 r i g i n a t e d P a r t i c l e) 数が減少する部分である低 C〇 P部 であって、 S i層の表面を構成する部分に形成された低 CO P部を含む。
[0013] 本発明の他の局面に従うペリクルは、 環状の平面形状を有する S i基板と 、 環状の平面形状を有し、 S i基板の表面に形成された S i酸化膜と、 環状 の平面形状を有し、 S i酸化膜の表面に形成された S i層と、 S i層の表面 に形成された S i C膜とを備え、 S i層は、 S i層の表面に近づくに従って CO P数が減少する部分である低 CO P部であって、 S i層の表面を構成す る部分に形成された低 CO P部を含む。
[0014] 本発明のさらに他の局面に従うペリクル中間体の製造方法は、 S i層であ って、 表面に近づくに従って CO P数が減少する部分である低 CO P部であ
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つて、 表面を構成する部分に形成された低<3〇 部を含む 3 丨層を準備する 工程と、 第 1の 3 丨基板と、 第 1の 3 丨基板の表面に形成された第 1の 3 I 酸化膜とを含む第 1の酸化膜基板を準備する工程と、 第 2の 3 丨基板と、 第 2の 3 丨基板の表面に形成された第 2の 3 丨酸化膜とを含む第 2の酸化膜基 板を準備する工程と、 3 丨層の表面に対して、 第 1の 3 丨酸化膜を接合する 工程と、 第 1の 3 丨酸化膜を接合する工程の後で、 3 丨層の裏面を構成する 部分を除去する工程と、 3 丨層の裏面を構成する部分を除去する工程の後で 、 3 丨層の裏面に対して、 第 2の 3 丨酸化膜を接合する工程と、 第 2の 3 I 酸化膜を接合する工程の後で、 3 丨酸化物のエッチング速度よりも 3 丨のエ ッチング速度の方が速い条件で、 第 1の 3 丨基板をウエッ トエッチングする ことにより、 第 1の 3 丨酸化膜を露出させる工程と、 第 1の 3 丨酸化膜を露 出させる工程の後で、 第 1の 3 丨酸化膜を除去することにより、 3 丨層の表 面を露出させる工程とを備える。
[0015] 上記製造方法において好ましくは、 第 1の酸化膜基板を準備する工程にお いて、 第 1の 3 丨基板と、 第 1の 3 丨基板の表面および裏面に形成された第 1の 3 丨酸化膜とを含む第 1の酸化膜基板を準備し、 第 1の 3 丨酸化膜を接 合する工程の後で、 第 1の 3 丨酸化膜における第 1の 3 丨基板の裏面に形成 された部分を除去することにより、 第 1の 3 丨基板の裏面を露出させる工程 をさらに備える。
[0016] 上記製造方法において好ましくは、 第 2の酸化膜基板を準備する工程にお いて、 第 2の 3 丨基板と、 第 2の 3 丨基板の表面および裏面に形成された第 2の 3 丨酸化膜とを含む第 2の酸化膜基板を準備し、 第 2の 3 丨酸化膜を接 合する工程の後で、 第 2の 3 丨酸化膜における第 2の 3 丨基板の裏面に形成 された部分を除去することにより、 第 2の 3 丨基板の裏面を露出させる工程 をさらに備える。
[0017] 本発明のさらに他の局面に従うペリクルの製造方法は、 上記製造方法を用 いてペリクル中間体を製造する工程と、 3 丨層の表面に 3 丨 (3膜を形成する 工程と、 3 丨酸化物のエッチング速度よりも 3 丨のエッチング速度の方が速
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い条件で、 第 2の 3 丨基板をウエッ トエッチングすることにより、 第 2の 3 丨基板に凹部を形成し、 凹部の底部に第 2の 3 丨酸化膜を露出させる工程と 、 凹部の底部に存在する第 2の 3 丨酸化膜および 3 丨層をウエッ トエッチン グすることにより、 凹部の底部に 3 丨 (3膜を露出させる工程とを備える。 [0018] 上記製造方法において好ましくは、 ペリクル膜中間体を製造する工程の後 であって第 2の 3 丨酸化膜を露出させる工程の前に、 第 2の 3 丨基板を機械 的に研削することにより、 第 2の 3 丨基板に凹部を形成する工程をさらに備 え、 第 2の 3 丨酸化膜を露出させる工程において、 凹部の底部に存在する第 2の 3 丨基板をウエッ トエッチングすることにより、 凹部の底部に第 2の 3 I酸化膜を露出させる。
[0019] 上記製造方法において好ましくは、 凹部の底部に 3 丨 <3膜を露出させるエ 程は、 凹部の底部に存在する第 2の 3 丨酸化膜をウエッ トエッチングするこ とにより、 凹部の底部に 3 丨層を露出させる工程と、 凹部の底部に存在する 3 I層をウエッ トエッチングすることにより、 凹部の底部に 3 丨 〇膜を露出 させる工程とを含み、 3 丨 <3膜を露出させる工程において、 3 丨層のウエッ トエッチングに用いる薬液に対して 3 丨層を相対的に動かす。
発明の効果
[0020] 本発明によれば、 ペリクル膜の品質を向上することのできるペリクル中間 体、 ペルクル、 ペリクル中間体の製造方法、 およびペリクルの製造方法を提 供することができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の構成を示す断面図である。
[図 2]本発明の一実施の形態において、 3 丨 <3膜 4 0の表面 4 0 3に対して垂 直な方向から見た場合のペリクル 1の構成を示す平面図である。
[図 3]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1の工程を示 す断面図である。
[図 4]アニール処理前後の図 3の巳部拡大図である。
[図 5]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 2の工程を示
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す断面図である。
[図 6]本発明の一実施の形態におけるべリクル 1の製造方法の第 3の工程を示 す断面図である。
[図 7]本発明の一実施の形態におけるべリクル 1の製造方法の第 4の工程を示 す断面図である。
[図 8]本発明の一実施の形態におけるべリクル 1の製造方法の第 5の工程を示 す断面図である。
[図 9]本発明の一実施の形態におけるべリクル 1の製造方法の第 6の工程を示 す断面図である。
[図 10]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 7の工程を 示す断面図である。
[図 1 1]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 8の工程を 示す断面図である。
[図 12]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 9の工程を 示す断面図である。
[図 13]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1 0の工程 を示す断面図である。
[図 14]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1 1の工程 を示す断面図である。
[図 15]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1 2の工程 を示す断面図である。
[図 16]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1 2の工程 の変形例の第 1の工程を示す断面図である。
[図 17]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1 2の工程 の変形例の第 2の工程を示す断面図である。
[図 18]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1 3の工程 を示す断面図である。
[図 19]本発明の一実施の形態におけるペリクル 1の製造方法の第 1 4の工程
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を示す断面図である。
[図 20]図 1 9に示す工程において 3 丨基板 3 1がウエッ トエッチングされる 様子を模式的に示す部分拡大断面図である。
[図 21]本発明の一実施の形態における 3 丨のウエッ トエッチングの第 1の方 法を模式的に示す図である。
[図 22]本発明の一実施の形態における 3 丨のウエッ トエッチングの第 2の方 法を模式的に示す図である。
[図 23]本発明の一実施の形態における 3 丨のウエッ トエッチングの第 3の方 法を模式的に示す図である。
[図 24]図 1 に示すペリクル 1 における八部拡大図である。
[図 25]本発明の一実施の形態におけるべリクル 1の製造方法の第 1 5の工程 を示す断面図である。
[図 26]本発明の一実施の形態におけるべリクル 1の製造方法の第 1 6の工程 を示す断面図である。
[図 27]本発明の一実施の形態における(3 0 検知装置 8 0による(3 0 の検 知方法を説明する図である。
[図 28]参考例におけるペリクル 1 0 0の製造方法を示す図である。
発明を実施するための形態
[0022] 以下、 本発明の一実施の形態について、 図面に基づいて説明する。
[0023] 図 1は、 本発明の一実施の形態におけるべリクル 1の構成を示す断面図で ある。 なお図 1は、 3 丨 〇膜 4 0の表面 4 0 3に対して垂直な平面で切った 場合の断面図である。
[0024] 図 1 を参照して、 本実施の形態におけるペリクル 1 (ペリクルの一例) は . 3 I <3よりなるペリクル膜が支持基板によって部分的に支持された 3 丨 〇 自立基板であり、 支持基板 4 1 と、 ペリクル膜としての 3 丨 (3膜 4 0 (3 I 〇膜の一例) とを備えている。
[0025] 支持基板 4 1は、 3 丨基板 3 1 (3 丨基板の一例) と、 3 丨酸化膜 3 2 (
3 I酸化膜の一例) と、 3 丨層 1 0 (3 丨層の一例) とを含んでいる。 3 I
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基板 3 1、 3 丨酸化膜 3 2、 および 3 丨層 1 0の各々は、 3 丨 (3膜 4 0の表 面 4 0 3に対して垂直な方向から見た場合に環状の平面形状を有している。
[0026] 3 丨基板 3 1の表面 3 1 3には、 3 丨酸化膜 3 2が形成されている。 3 I 酸化膜 3 2の表面 3 2 3には 3 丨層 1 0が形成されている。 3 丨層 1 0の表 面 1 0 3には (1 1 1) 面が露出している。 3 丨層 1 0の表面 1 0 3には ( 1 0 0) 面や ( 1 1 0) 面が露出していてもよい。 3 丨層 1 0は、 3 丨層 1 0の表面 1 0 3を構成する部分に形成された低(3 0 部 1 1 (低(3 0 部の 一例) を含んでいる。 低〇〇 部は、 3 丨層の表面に近づくに従って〇〇 数が減少する部分である。
[0027] 3 丨層 1 0の表面 1 0 3 (支持基板 4 1の表面 4 1 3) には 3 丨 <3膜 4 0 が形成されている。 3 丨 (3膜 4 0は、 支持基板 4 1の裏面 4 1 匕および側面 4 1 〇には形成されていなくてもよいし、 支持基板 4 1の裏面 4 1 匕および 側面 4 1 〇にも形成されていてもよい。 支持基板 4 1は環状であるため、 支 持基板 4 1の中央部には凹部 4 2が形成されている。 凹部 4 2は 3 丨 (3膜 4 0によって覆われており、 凹部 4 2の底部には 3 丨 〇膜 4 0の裏面 4 0匕が 露出している。
[0028] 3 丨 〇膜 4 0は、
以下の厚さ 1 を有している。
以上であることが好ましく、 3 0 n 以下であることが 好ましい。 3 丨 〇膜 4 0は、 単結晶 3〇一 3 丨 〇、 多結晶 3〇一 3 丨 〇、 ま たはアモルファス 3 丨 〇などよりなっている。 3 丨 〇膜 4 0が 3 丨基板上に 形成される場合、 一般的に 3 丨 〇膜 4 0は 3〇一 3 丨 〇よりなっている。
[0029] 図 2は、 本発明の一実施の形態において、 3 丨 <3膜 4 0の表面 4 0 3に対 して垂直な方向から見た場合のペリクル 1の構成を示す平面図である。 図 2 では、 支持基板 4 1の形状を示す目的で、 支持基板 4 1は点線で示されてい るが、 実際には支持基板 4 1は直接には見えない。
[0030] 図 2を参照して、 3 丨 <3膜 4 0、 支持基板 4 1、 および凹部 4 2の各々は 、 任意の平面形状を有している。 3 丨 <3膜 4 0はその外周端部を環状の支持 基板 4 1 によって支持されている。 これにより、 3 丨 <3膜 4 0の機械的強度
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が支持基板 4 1 によって補強されている。 3 丨 <3膜 4 0、 支持基板 4 1、 お よび凹部 4 2の各々は、 たとえば図 2 (a) に示すように、 円の平面形状を 有していてもよいし、 図 2 (1〇) に示すように、 矩形の平面形状を有してい てもよい。 図 2 (b) では、 支持基板 4 1は四角環状の平面形状を有してい る。 さらに図 2 (〇) に示すように、 3 丨 〇膜 4 0および支持基板 4 1の各 々は円の平面形状を有しており、 凹部 4 2は矩形の平面形状を有していても よい。 凹部 4 2の大きさは任意であり、 ペリクル 1 に要求される機械的強度 などに応じて決定されてもよい。
[0031 ] 次に、 本実施の形態におけるペリクル 1の製造方法について、 図 3〜図 2
6を用いて説明する。
[0032] 図 3を参照して、 たとえば円板状の 3 丨基板 1 0を準備する。 3 丨基板 1
0は、 互いに平行な方向に延在する表面 1 0 3および裏面 1 0 13を含んでい る。 3 丨基板 1 0は、 3 丨基板 1 0の表面 1 0 3を構成する部分に低<3〇 部 1 1 を含んでいる。 〇〇 とは、 1 0 0 n m ~ 2 0 0 n のサイズを有す る八面体形状の空孔である。 〇〇 は、 3 丨基板の結晶成長中に結晶内に生 じる。
[0033] 図 4は、 アニール処理前後の図 3の巳部拡大図である。
[0034] 図 4を参照して、 3 丨基板 1 0は、 アルゴン雰囲気や水素雰囲気などの低 酸素雰囲気で、 1 1 0 0 °〇以上 1 3 0 0 °〇以下の温度で、 低(3〇 部を含ま ない 3 丨基板 1 2をアニール処理することにより得られる。 アニール処理前 の 3 丨基板 1 2内には、 多数の(3 0 1 3がほぼ均等に分散して存在してい る (図 4 (3) ) 。 アニール処理前の 3 丨基板 1 2内の平均の(3 0 濃度は 、 たとえば 1 X I 〇6個/〇 3である。
[0035] 上記のアニール処理が施されると、 3 丨基板 1 2の表面 1 2 3 (3 丨基板
1 0の表面 1 0 3) 付近に存在していた〇〇 1 3は 3 丨基板 1 2の外部に 開放される。 3 丨基板 1 2の表面 1 2 3に近い位置に存在する(3 0 1 3で あるほど、 3 丨基板 1 2の外部に開放されやすくなる。 その結果、 3 丨基板 1 0の表面 1 0 3を構成する部分に、 表面 1 0 3に近づくに従って(3 0 数
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が減少する部分である低〇〇 部 1 1が発生する (図 4 (匕) ) 。 アニール 処理後の 3 丨基板 1 0の表面 1 0 3の(3 0 濃度は、 たとえば〇〜 1個/〇 1113である。
[0036] なお、 上記のアニール処理により 3 丨基板 1 0の裏面 1 0匕を構成する部 分にも低<3〇 部が発生してもよい。 3 丨基板 1 2の(3〇?を低減させる方 法としては、 上記のアニール処理の他、 3 丨基板 1 2の作製時の結晶成長速 度を制御する方法や 3 丨 をホモエピタキシャル成長する方法などであっても よい。
[0037] 図 5を参照して、 酸化膜基板 2 0 (第 1の酸化膜基板の一例) を準備する 。 酸化膜基板 2 0は、 3 丨基板 2 1 (第 1の 3 丨基板の一例) と、 3 丨酸化 膜 2 2 (第 1の 3 丨酸化膜の一例) とを含んでいる。 3 丨基板 2 1は 3 丨基 板 1 〇と同一の平面形状を有している。 3 丨基板 2 1は、 互いに平行な方向 に延在する表面 2 1 3および裏面 2 1 匕と、 側面 2 1 〇とを含んでいる。 3 I酸化膜 2 2は、 3 丨基板
裏面 2 1 匕、 および側面 2 1 〇に形成されており、 3 丨基板 2 1全体を覆っている。 酸化膜基板 2 0は、
3 丨基板 2 1全体を熱酸化することにより作製される。 3 丨基板 2 1の表面 2 1 3に形成された 3 丨酸化膜 2 2は、 0 . 5 以上 5 以下の厚さを 有していることが好ましく、 2 の厚さを有していることがより好ましい
[0038] 同様に、 酸化膜基板 3 0 (第 2の酸化膜基板の一例) を準備する。 酸化膜 基板 3 0は、 酸化膜基板 2 0と同一の構成を有しており、 3 丨基板 3 1 (第 2の 3 丨基板の一例) と、 3 丨酸化膜 3 2 (第 2の 3 丨酸化膜の一例) とを 含んでいる。 3 丨基板 3 1は 3 丨基板 1 0と同一の平面形状を有している。
3 丨基板 3 1は、 互いに平行な方向に延在する表面 3 1 3および裏面 3 1 匕 と、 側面 3 1 〇とを含んでいる。 3 丨酸化膜 3 2は、 3 丨基板 3 1の表面 3 1 3、 裏面 3 1 匕、 および側面 3 1 〇に形成されており、 3 丨基板 3 1全体 を覆っている。 酸化膜基板 3 0は、 3 丨基板 3 1全体を熱酸化することによ り作製される。 3 丨基板 3 1の表面 3 1 3に形成された 3 丨酸化膜 3 2は、
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〇. 5 〇!以上 5 〇!以下の厚さを有していることが好ましく、 2 〇!の厚 さを有していることがより好ましい。
[0039] なお、 酸化膜基板 2 0および 3 0は、 3 丨酸化膜が 3 丨基板の表面にのみ 形成されたものであってもよい。 3 丨酸化膜 2 2および 3 2の形成方法は任 意であり、 熱酸化以外の方法であってもよい。
[0040] 図 6を参照して、 次に、 3 丨基板 1 0の表面 1 0 3に対して、 3 丨酸化膜
2 2における 3 丨基板 2 1の表面 2 1 3に形成された部分を接合する。 これ により、 3 丨基板 1 0と酸化膜基板 2 0とが互いに接合される。 以降の工程 において、 3 I基板 1 0は 3 I層 1 0となる。
[0041 ] 図 7を参照して、 3 丨層 1 0と酸化膜基板 2 0とを接合した後で、 3 丨層
1 0の裏面 1 0匕を構成する部分の 3 丨 を研削する。 低<3〇 部 1 1は除去 されず残存する。 研削後の
以下であることが好ましく、 5 0 であることがより好ましい。
[0042] 3 丨層 1 0の 3 丨の除去方法は任意であり、 研削の他、 ドライエッチング またはウエッ トエッチングなどの方法であってもよい。
[0043] 図 8を参照して、 3 丨層 1 0と酸化膜基板 2 0とを接合した後で、 3 丨酸 化膜 2 2における 3 丨基板 2 1の裏面 2 1 匕および側面 2 1 〇に形成されて いる部分を除去する。 これにより、 3 丨基板 2 1の裏面 2 1 匕および側面 2 1 〇が露出し、 3 丨酸化膜 2 2は 3 丨基板 2 1の表面 2 1 3にのみ残存する
[0044] 3 I酸化膜 2 2の除去方法は任意であり、 ドライエッチングの他、 ウエッ トエッチングまたは研削などの方法であってもよい。 酸化膜基板 2 0として . 3 I酸化膜 2 2が 3 丨基板 2 1の表面 2 1 3にのみ形成されたものを準備 した場合、 図 8に示す工程は省略されてもよい。
[0045] 図 9を参照して、 3 丨層 1 0の裏面 1 0匕を構成する部分の 3 丨 を除去し た後で、 3 丨層 1 0の裏面 1 0匕に対して、 3 丨酸化膜 3 2における 3 丨基 板 3 1の表面 3 1 3に形成された部分を接合する。 これにより、 3 丨層 1 0 と酸化膜基板 3 0とが接合される。
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[0046] 図 1 0を参照して、 3 丨層 1 0と酸化膜基板 3 0とを接合した後、 得られ た構造を上下反転させる。
[0047] 図 1 1 を参照して、 上下反転した後で、 3 丨酸化膜 3 2における 3 丨基板
3 1の裏面 3 1 13および側面 3 1 〇に形成されている部分を除去する。 これ により、 3 丨酸化膜 3 2は 3 丨基板 3 1の表面 3 1 3にのみ残存する。
[0048] 3 I酸化膜 3 2の除去方法は任意であり、 ドライエッチングの他、 ウエッ トエッチングまたは研削などの方法であってもよい。 酸化膜基板 3 0として . 3 I酸化膜 3 2が 3 丨基板 3 1の表面 3 1 3にのみ形成されたものを準備 した場合、 図 1 1 に示す工程は省略されてもよい。
[0049] 図 1 2を参照して、 上下反転した後で、 3 丨基板 2 1 をウエッ トエッチン グにより除去する。 これにより、 3 丨酸化膜 2 2の表面 2 2 3が露出する。 このウエッ トエッチングは、 3 丨酸化物のエッチング速度よりも 3 丨のエッ チング速度の方が速い条件で行われる。 3 丨基板 2 1のウエッ トエッチング の際には、 3 丨酸化膜 2 2がエッチングストッパとして機能し、 3 丨基板 2 1のエッチング速度のバラツキに起因する悪影響は、 3 丨酸化膜 2 2によっ て緩和される。 これについては図 2 0を用いて後述する。 なお、 上記の 3 I 基板 2 1のウエッ トエッチングを行う前に、 研削などの方法により 3 丨基板 2 1の一部を予め除去してもよい。
[0050] 3 I基板 2 1のウエッ トエッチングは、 ウエッ トエッチングに用いる薬液 に対して 3 丨基板 2 1 を相対的に動かすことにより行われることが好ましい 。 これについては図 2 1〜図 2 3を用いて後述する。
[0051 ] 図 1 3を参照して、 3 丨酸化膜 2 2の表面 2 2 3を露出させた後、 3 丨酸 化膜 2 2をウエッ トエッチングにより除去する。 これにより、 3 丨層 1 0の 表面 1 0 8が露出し、 ペリクル中間体 2 (ペリクル中間体の _例) が得られ る。 3 丨酸化膜 2 2をウエッ トエッチングする際には 1~1 などの薬液が用い られる。
[0052] 3 I酸化膜 2 2の除去方法はウエッ トエッチングが好ましいが、 ウエッ ト エッチングの他、 ドライエッチングまたは研削などの方法であってもよい。
[0053] ペリクル中間体 2は、 S i基板 3 1 と、 S i基板 3 1の表面 3 1 aに形成 された S i酸化膜 32と、 S i酸化膜 32の表面 32 aに形成された S i層 1 〇とを備えている。 S i層 1 0は、 S i層 1 0の表面 1 0 aを構成する部 分に形成された低 CO P部 1 1 を含んでいる。
[0054] 図 1 4を参照して、 ペリクル中間体 2を得た後、 S i層 1 0の表面 1 0 a
(低 CO P部 1 1の表面) に S i C膜 40を形成する。 S i酸化膜 32、 S i層 1 0、 および S i C膜 40の各々の厚さを上述した範囲とすることによ り、 S i C膜 40の機械的強度を確保することができ、 後に行われる図 1 5 、 図 1 9、 図 25、 および図 26に示す各層の除去工程において、 S i C膜 40にクラックが発生する事態を回避することができる。
[0055] S i C膜 40は、 たとえば、 S i層 1 0の表面 1 0 aを炭化することで得 られた S i Cよりなる下地層上に、 MB E (Mo l e c u I a r B e am E p i t a x y) 法、 または CVD (C h e m i c a l V a p o r D e p o s i t i o n) 法などを用いて成膜される。 また S i C膜 40は、 S i層 1 0の表面 1 0 aを炭化することのみによって形成されてもよい。 さら に、 S i C膜 40は、 S i層 1 0の表面 1 0 aに MB E法または CVD法な どを用いて成膜されてもよい。 S i C膜 40は低 C〇 P部 1 1 を下地として 形成されるため、 形成される S i C膜 40は高い品質を有している。
[0056] 図 1 5を参照して、 次に、 S i基板 3 1の裏面 3 1 bの中央部 RG 1の S i を除去する (S i基板 3 1の裏面 3 1 bをザグリ加工する) 。 中央部 RG 1の S iの除去は、 S i基板 3 1の中央部 RG 1の S i を機械的に研削する ことにより行われてもよい。 また、 中央部 RG 1の S iの除去は、 S i基板 3 1の裏面 3 1 bにおける中央部 RG 1 を除く領域にフォトレジストを形成 し、 形成したフォトレジストをマスクとして中央部 RG 1の S i をエッチン グすることにより行われてもよい。
[0057] また、 S iのウエッ トエッチングに用いられる薬液に対するマスクの耐性 を高める場合には、 中央部 RG 1の S iの除去は次の方法により行われても よい。
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[0058] 図 1 6を参照して、 3 丨基板 3 1の裏面 3 1 匕全面に、 3 丨酸化膜または
3 丨窒化膜よりなるマスク層 3 3を形成する。 続いてマスク層 3 3上に、 必 要な形状にバターニングしたフォトレジスト 3 4を形成する。
[0059] 図 1 7を参照して、 次に、 フォトレジスト 3 4をマスクとしてマスク層 3
3をウエッ トエッチングによりパターニングする。 これにより、 マスク層 3 3の外周部のみが残される。 マスク層 3 3が 3 丨酸化膜よりなる場合、 マス ク層 3 3のウエッ トエッチングの薬液としてはフッ酸溶液などが用いられる 。 マスク層 3 3が 3 丨窒化膜よりなる場合、 マスク層 3 3のウエッ トエッチ ングの薬液としてはリン酸溶液などが用いられる。 続いて、 パターニングさ れたマスク層 3 3をマスクとして、 混酸などの薬液を用いて中央部
1の 3 丨 をウエッ トエッチングにより除去する。 その後、 フォトレジスト 3 4お よびマスク層 3 3を除去する。 なお、 フォトレジスト 3 4は、 3 丨のウエッ トエッチングの前に除去されてもよい。
[0060] なお、 マスク層 3 3としては、 3 丨酸化膜および 3 丨酸化膜以外の酸化膜 または窒化膜が用いられてもよい。
[0061 ] 図 1 8を参照して、 中央部
1の 3 丨が除去された結果、 3 丨基板 3 1 の裏面 3 1 匕には凹部 4 2が形成される。 図 1 8において、 凹部 4 2は 3 I 基板 3 1 を貫通しない程度の深さを有しており、 凹部 4 2の底面は 3 丨 によ り構成されている。 凹部 4 2の存在により、 3 丨基板 3 1の中央部の厚さ ( 図 1 8中縦方向の長さ) は、 3 丨基板 3 1の外周部の厚さよりも薄くなる。
[0062] 図 1 9を参照して、 続いて、 3 丨基板 3 1 における凹部
に存在する部分をウエッ トエッチングにより除去する。 これにより、 凹部 4 2の底面には 3 丨酸化膜 3 2の裏面 3 2匕が露出する。 このウエッ トエッチ ングは、 3 丨酸化物のエッチング速度よりも 3 丨のエッチング速度の方が速 い条件で行われる。
[0063] 図 2 0は、 図 1 9に示す工程において 3 丨基板 2 1がウエッ トエッチング される様子を模式的に示す部分拡大断面図である。
[0064] 図 2 0を参照して、 3 丨基板 3 1 に付着する薬液の量の違いなどに起因し
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て、 平面的に見た場合に 3 丨基板 3 1のエッチング速度にはバラツキが存在 する。 特に、 3 丨基板 3 1の平面内の位置 〇のエッチング速度が、 3 丨基 板 3 1の平面内の他の位置のエッチング速度よりも遅い場合には、 エッチン グ中の位置 〇の厚さは他の位置よりも厚くなる (図 2 0 (3) ) 。 3 丨基 板 3 1のエッチングが進行するに従って (除去される 3 丨基板 3 1の量が多 くなるに従って) 、 3 丨基板 3 1の厚さのバラツキは顕著になる (図 2 0 ( ) 。
[0065] 3 丨酸化膜 3 2が存在する場合、 エッチングは、 3 丨酸化膜 3 2の裏面 3
2匕に到達すると減速する。 3 丨酸化物のエッチング速度よりも 3 丨のエッ チング速度の方が速いためである。 これにより、 位置 〇以外の位置のエッ チングは 3 丨酸化膜 3 2の裏面 3 2匕に到達した時点で減速する一方、 遅れ ていた位置 〇のエッチングは引き続き進行する (図 2 0 (〇) ) 。 その結 果、 3 丨基板 3 1は均一に除去される (図 2 0 ( ) ) 。 このようにして、
3 I酸化膜 3 2がエッチングストッパとして機能し、 3 丨基板 3 1のエッチ ング速度のバラツキに起因する悪影響は、 3 丨酸化膜 3 2によって緩和され る。
[0066] 3 丨基板 3 1のウエッ トエッチングの際に 3 丨酸化膜 3 2がエッチングス トッパとして機能したのと同様に、 3 丨基板 2 1のウエッ トエッチングの際 (図 1 2) には、 3 丨酸化膜 2 2がエッチングストッパとして機能する。
[0067] 底面
2の 3 丨のウエッ トエッチングは、 ウエッ トエッチングに用いる 薬液に対して 3 丨基板 3 1 を相対的に動かすことにより行われることが好ま しい。 3 丨基板 3 1 を動かすことには、 3 丨基板 3 1の位置を変えずに 3 I 基板 3 1 を回転させることと、 3 丨基板 3 1の位置を変える (言い換えれば . 3 I基板 3 1 を移動させる) ことと、 3 丨基板 3 1の位置を変えながら 3 I基板 3 1 を回転させることなどが含まれる。 3 丨のウエッ トエッチングに 用いる薬液としては、 たとえばフッ酸および硝酸を含む混酸や、 水酸化カリ ウム (<〇1
~1) 水溶液などが用いられる。
[0068] 3 丨のウエッ トエッチングの薬液として、 水酸化カリウム水溶液などのア
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ルカリ溶液を用いた場合、 3 丨 〇膜 4 0中に低密度で存在するピンホールを 通じて 3 丨 〇膜 4 0までもがエッチングされることがある。 3 丨 〇膜 4 0が エッチングされることを抑止し、 3 丨 〇膜 4 0の品質を良好にするためには , 3 Iのウエッ トエッチングの薬液として上述の混酸を用いることが好まし い。
[0069] 3 丨のウエッ トエッチングの際に 3 丨基板 3 1 を動かす方向は任意である
。 しかし、 3 丨基板 3 1 を動かしている間に薬液から受ける圧力により 3 I 〇膜 4 0が破損する事態を回避するためには、 以下の第 1〜第 3の方法のよ うに、 3 丨 〇膜 4 0の表面 4 0 3に対して平行な平面 (図 2 1〜図 2 3中の 平面 !_) 内の方向に 3 丨基板 3 1 を動かすことが好ましい。
[0070] 図 2 1〜図 2 3は、 本発明の一実施の形態における 3 丨のウエッ トエッチ ングの第 1〜第 3の方法を模式的に示す図である。 なお、 図 2 1〜図 2 3の 説明では、 3 丨のウエッ トエッチング直前の構造を中間体 3と記している。
[0071 ] 図 2 1 を参照して、 第 1の方法は、 スピンエッチングにより 3 丨 を除去す る方法である。 第 1の方法では、 3 丨基板 3 1の裏面 3 1 匕が上を向くよう に中間体 3を固定台 1
~1 に固定する。 そして、 矢印八
裏 面 3 1 匕と直交する方向に延在する回転軸を中心として固定台 1
~1 を回転さ せる。 このようにして、 中間体 3の位置を変えずに中間体 3を回転させた状 態で、 ウエッ トエッチングに用いる薬液 1\/1八 (エッチング液) を 3 丨基板 3 1の裏面 3 1 匕に注入する。 固定台 の回転数は、 たとえば 5 0 0〜 1 5 0 0 「 程度に設定される。
[0072] 図 2 2を参照して、 第 2の方法では、 複数の中間体 3を立てた状態で固定 に固定する。 そして、 反応容器 0 3の内部に充填された薬液 1\/1 に複 数の中間体 3を浸潰し、 3 丨 <3膜 4 0の表面 4 0 3に対して平行な平面 1_ 内で、 矢印八 2で示すように中間体 3の位置を変えながら中間体 3および 固定台 1~1 を回転させる。
[0073] 図 2 3を参照して、 第 3の方法では、 3 丨基板 3 1の裏面 3 1 匕が上を向 くように中間体 3を固定台 ! ! に固定する。 そして、 反応容器 の内部に
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充填された薬液 IV!八に中間体 3を浸潰し、 3 丨 <3膜 4 0の表面 4 0 3に対し て平行な平面 1-内で、 矢印八 3で示すように中間体 3および固定台 1~1 を直線上で往復移動させる。
[0074] 図 2 4は、 図 1 に示すペリクル 1 における八部拡大図である。 なお、 図 2 4では、 3 丨基板 3 1の幅の変化量を実際のものよりも強調して示している
[0075] 図 2 4を参照して、 フッ酸および硝酸を含む混酸は、 3 丨 を等方的にエッ チングする作用を有している。 このため、 フッ酸および硝酸を含む混酸を薬 液として用いて 3 丨のウエッ トエッチングした場合には、 その痕跡として、
3 丨基板 3 1の幅 (図 2 4中横方向の長さ) は、 3 丨 〇膜 4 0から離れる に従って (3 丨 〇膜 4 0から 3 丨基板 3 1の裏面 3 1 匕に向かって) 減少し ている。
[0076] 図 2 5を参照して、 3 丨酸化膜 3 2の裏面 3 2匕を露出させた後、 3 丨酸 化膜 3 2における凹部 4 2の底部 0 3に存在する部分をウエッ トエッチン グにより除去する。 これにより、 凹部 4 2の底面には 3 丨層 1 0の裏面 1 0 匕が露出する。 3 丨酸化膜 3 2をウエッ トエッチングする場合には 1~1 など の薬液が用いられる。
[0077] 図 2 6を参照して、 3 丨層 1 0の裏面 1 0匕を露出させた後、 3 丨層 1 0 における凹部 4 2の底面 0 4に存在する部分をウエッ トエッチングにより 除去する。 これにより、 凹部 4 2の底面には 3 丨 <3膜 4 0の裏面 4 0匕が露 出する。 以上の工程により、 図 1 に示すペリクル 1が得られる。
[0078] 3 丨層 1 0のウエッ トエッチングは、 図 2 1〜図 2 3を用いて説明した方 法と同様に、 3 丨層 1 0のウエッ トエッチングに用いる薬液に対して 3 丨層 1 0を相対的に動かすことにより行われることが好ましい。
[0079] なお、 低〇〇 部 1 1は次の方法で確認することができる。
[0080] ペリクル 1 またはペリクル中間体 2において、 3 丨 〇膜 4 0を研削で除去 することにより、 3 丨層 1 0の表面 1 0 3が露出した試料を準備する。 次に 、 〇〇 検知装置 8 0を用いて試料における 3 丨層 1 0の表面 1 0 3の〇〇
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を検知し、 〇〇 数を計測する。
[0081 ] 図 2 7は、 本発明の一実施の形態における〇〇 検知装置 8 0による〇〇
Pの検知方法を説明する図である。
[0082] 図 2 7を参照して、 〇〇 検知装置 8 0は、 レーザー光照射部 8 1
8
1 および 8 1 〇と、 ビームスブリッタ _ 8 2と、 受光部 8 3 3および 8 3匕と、 制御部 8 4とを含んでいる。 レーザー光照射部 8 1 3、 8 1 匕、 お よび 8 1 〇の各々は、 互いに異なる角度および方向から、
の表面 ( 3 丨層 1 0の表面 1 〇 3) における所定の検知位置口 に向けてレーザー光 を照射する。 レーザー光の照射条件の
_例として、 照射されるレーザー光の 波長は 4 0 5 n mであり、 出力は
[0083] ビームスブリッター 8 2は、 所定の検知位置口 で散乱されたレーザー光 を、 高い入射角で検知位置口 に入射したレーザー光の散乱光と、 低い入射 角で検知位置口 に入射したレーザー光の散乱光とに分離する。
[0084] 受光部 8 3 3は、 ビームスブリッター8 2で分離された散乱光のうち、 高 い入射角で検知位置口 に入射したレーザー光の散乱光を受光し、 受光強度 に応じた信号を出力する。 受光部 8 3匕は、 ビームスブリッター8 2で分離 された散乱光のうち、 低い入射角で検知位置〇 に入射したレーザー光の散 乱光を受光し、 受光強度に応じた信号を出力する。
[0085] 制御部 8 4は 〇 ( ㊀ 「 3 0 1^ 3 I 〇〇〇1 リ 6 「) よりなってい る。 制御部 8 4は、 受光部 8 3 3および 8 3 13の各々から出力された信号の 強度を比較することにより、 検知位置口 の凹凸を判定し、 〇〇 を検知す る。 一例として、 〇〇 検知装置 8 0が検知可能な〇〇 の最小のサイズ ( 幅) は〇. 1 〇!である。
[0086] が円板形状を有している場合には、 〇〇 検知装置 8 0は、 矢印 巳で示す方向に試料
を回転させつつ、
の中心から外周部に向か って検知位置口 を変えることにより、 試料 の表面全体の(3〇 を検知
を計測する。
[0087] その後、 3 丨層 1 0をエッチングすることにより 3 丨層 1 0の厚さを徐々
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に薄く しながら、 〇〇 検知装置 8 0を用いた試料の表面全体にわたっての 〇〇 の検知を繰り返すことにより、 試料における 3 丨層 1 0の厚さ方向の 〇〇 数の分布を得ることができる。
[0088] 本実施の形態によれば、 3 丨層 1 0における欠陥の少ない部分 (低〇〇 部 1 1) を下地として、 ペリクル膜である 3 丨 〇膜 4 0を形成することがで きるため、 ペリクル膜の品質を向上することができる。 また、 3 丨基板 3 1 のエッチングの際に 3 丨酸化膜 3 2がエッチングストッパとして機能するた め、 3 丨基板 3 1のエッチング速度のバラツキに起因する悪影響を緩和する ことができ、 ぺリクル膜にクラックへのクラックの発生を抑止することがで きる。 その結果、 ペリクル膜の製造の歩留まりを改善することができる。
[0089] 図 2 8は、 参考例におけるペリクル 1 0 0の製造方法を示す図である。
[0090] 図 2 8を参照して、 3 丨酸化膜をエッチングストッパとして用い、 かつ低
〇〇 部を下地として 3 丨 <3膜を形成し得る製造方法としては、 次の製造方 法も考えられ得る。 3 丨基板 1 0 1 と、 3 丨基板 1 0 1上に形成された 3 I 酸化膜 1 0 2と、 3 丨酸化膜 1 0 2上に形成された 3 丨層 1 0 3とを含む 3 〇 丨基板 1 1 0を準備する (図 2 8 (3) ) 。 次に、 3 0 I基板 1 1 0を低 酸素雰囲気でアニールすることにより 3 丨層 1 0 3の表面 1 0 3 3に低〇〇 部 1 0 4を形成する (図 2 8 (匕) ) 。 続いて、 3 丨層 1 0 3の表面 1 0 3 3に 3 丨 〇膜 1 0 5を形成する (図 2 8 (〇) ) 。 その後、 3 丨基板 1 0 1、 3 丨酸化膜 1 0 2、 および 3 丨層 1 0 3の中央部をエッチングすること により凹部 1 0 6を形成し、 凹部 1 0 6の底部に 3 丨 〇膜 1 0 5の裏面 1 0 5 13を露出させる (図 2 8 (〇1) ) 。
[0091 ] しかし、 この製造方法を用いた場合には、 低<3〇 部 1 0 4を形成するた めの 3〇 I基板 1 1 〇のアニール (図 2 8 (匕) ) の際に、 3 丨酸化膜 1 0 2中の 3 丨酸化物が雰囲気中にガスとして放出される、 その結果、 低酸素雰 囲気を維持することが困難となり、 低<3〇 部 1 0 4を形成することが困難 となる。
[0092] 本実施の形態の製造方法によれば、 3 丨基板 3 1のエッチング速度のバラ
\¥02020/175355 20 卩(:170? 2020 /007003
ツキに起因する悪影響を緩和しつつ、 低〇〇 部 1 1 を下地として 3 丨 〇膜 40を形成することができる。 その結果、 ペリクル膜の製造の歩留まりを改 善しつつ、 ペリクル膜の品質を向上することができる。
[0093] [その他]
[0094] 上述の実施の形態の製造方法における各工程の実施順序は、 適宜変更する ことが可能である。
[0095] 上述の実施の形態は、 すべての点で例示であって制限的なものではないと 考えられるべきである。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の 範囲によって示され、 特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべて の変更が含まれることが意図される。
符号の説明
[0096] 1 , 1 00 ペリクル (ペリクルの一例)
2 ペリクル中間体 (ペリクル中間体の一例)
3 中間体
1 0. 1 03 3 I基板または 3 丨層 (3 丨層の一例)
1 03 , 1 033 3 I層の表面
1 0匕 3 I層の裏面
1 1. 1 04 低〇〇 部 (低〇〇 部の一例)
1 2 アニール処理前の 3 丨基板
1 23 アニール処理前の 3 丨基板の表面
20, 30 酸化膜基板 (第 1および第 2の酸化膜基板の一例)
2 1 , 3 1 , 1 01 3 丨基板 (3 丨基板、 第 1の 3 丨基板、 および第 2 の 3 丨基板の一例)
2 1 3, 3 1 3 3 丨基板の表面
2 1 匕, 3 1 匕 3 I基板の裏面
2 1 〇, 3 1 〇 3 I基板の側面
22, 32, 1 02 3 I酸化膜 (3 丨酸化膜、 第 1の 3 丨酸化膜、 およ び第 2の 3 丨酸化膜の一例)
22 a, 32 a S i酸化膜の表面
32 b S i酸化膜の裏面
33 マスク層
34 フォトレジスト
40, 1 05 S i C膜 (S i C膜の一例)
40 a S i C膜の表面
40 b, 1 05 b S i C膜の裏面
4 1 支持基板
4 1 a 支持基板の表面
4 1 b 支持基板の裏面
4 1 c 支持基板の側面
42, 1 06 凹部 (凹部の一例)
80 CO P (C r y s t a l O r i g i n a t e d P a r t i c I e ) 検知装置
81 a, 81 b, 81 c レーザー光照射部
82 ビームスブリッター
83 a, 83 b 受光部
84 制御部
1 1 0 S 0 I (S i l i c o n O n I n s u l a t o r) 基板 C S 反応容器
D P 検知位置
H P 固定台
MA 薬液
P L 平面
P〇 S i基板の平面内の位置
RG 1 S i基板の裏面の中央部
R G 2, RG3, RG4 凹部の底面
WR 試料