Search

JP-2026515008-A - 基板の表面を処理するための装置、方法、およびコンピュータプログラム

JP2026515008AJP 2026515008 AJP2026515008 AJP 2026515008AJP-2026515008-A

Abstract

本出願は、真空環境内で基板の表面を処理するための装置、方法、およびそのための命令を含むコンピュータプログラムに関する。装置は、表面の領域に流体を供与するように構成された流体アプリケータと、流体および／または流体によって影響された粒子を、基板の表面上で少なくともある程度移動させるように構成されたマニピュレータと、流体アプリケータおよび／またはマニピュレータを表面に対して相対位置決めするための位置決め器と、を含む。 【選択図】図１

Inventors

  • リノウ ダニエル

Assignees

  • カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240423
Priority Date
20230425

Claims (20)

  1. 真空環境内で基板（１０３）の表面（１０２）を処理するための装置（１００）であって、 － 前記表面（１０２）の領域に流体（１０５ａ、１０５ｂ）を供与するように構成された流体アプリケータ（１０４）と、 － 前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）および／または前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）によって影響された粒子を、前記基板（１０３）の前記表面（１０２）上で少なくともある程度移動させるように構成されたマニピュレータ（１０６）と、 － 前記流体アプリケータ（１０４）および／または前記マニピュレータ（１０６）を前記表面（１０２）に対して相対位置決めするための位置決め器と、を備える装置（１００）。
  2. 前記マニピュレータ（１０６）が、吸引装置、取込み装置、および／または機械的プローブを含む、請求項１に記載の装置（１００）。
  3. 前記表面（１０２）上に存在する前記流体に超音波および／またはメガ音波を導入する手段をさらに含む、請求項１または２に記載の装置（１００）。
  4. 前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）が、前記表面（１０２）上の１つまたは複数の粒子（１０１）を少なくとも部分的に可動化する、および／または少なくとも部分的に取り込むように構成される、請求項１～３のいずれかに記載の装置（１００）。
  5. 前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）がイオン液体を含み、前記イオン液体が、好ましくは、アンモニウム塩、イミダゾール塩、モルホリン塩、ホスホニウム塩、ピペリジン塩、ピリジン塩、ピロリドン塩、および／またはスルホニウム塩を含有する、請求項１～４のいずれかに記載の装置（１００）。
  6. 動作温度、好ましくは室温、における前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）が、１・１０ -6 ミリバール未満、１・１０ -7 ミリバール未満、１・１０ -8 ミリバール未満、または１・１０ -9 ミリバール未満の蒸気圧を有する、請求項１～５のいずれかに記載の装置（１００）。
  7. ガス供給および／またはガス除去のための装置（１１０）をさらに備える、請求項１～６のいずれかに記載の装置（１００）。
  8. 前記装置（１００）が、１・１０ -9 ～２・１０ 3 ミリバール、１・１０ -7 ～１・１０ 2 ミリバール、１・１０ -6 ～１ミリバール、または１・１０ -6 ～１・１０ -2 ミリバールの内部圧力を生成するように構成された真空環境を有する、請求項１～７のいずれかに記載の装置（１００）。
  9. 前記表面（１０２）に粒子ビーム（１０８）を照射するための粒子ビーム源（１０７）、および、好ましくは、前記表面（１０２）の粒子ビームに基づく結像のための少なくとも１つの検出器をさらに備える、請求項１～８のいずれかに記載の装置（１００）。
  10. 前記装置（１００）が、リソグラフィマスクの表面（１０２）を処理するように構成される、請求項１～９のいずれかに記載の装置（１００）。
  11. 前記流体アプリケータ（１０４）および／または前記マニピュレータ（１０６）の位置を、好ましくは、 － 前記流体アプリケータ（１０４）および／もしくは前記マニピュレータ（１０６）に粒子ビームを向けること、ならびに／または、 － 前記基板（１０３）と前記流体アプリケータ（１０４）および／もしくは前記マニピュレータ（１０６）との間の電流の流れを検出すること により検出するように追加的に構成される、請求項１～１０のいずれかに記載の装置（１００）。
  12. 前記表面（１０２）および／またはその上に配置された粒子（１０１）のＸ線分光を行うための装置をさらに備える、請求項１～１１のいずれかに記載の装置（１００）。
  13. 真空環境内で基板（１０３）の表面（１０２）を処理する方法であって、 － 位置決め器を用いて流体アプリケータ（１０４）および／またはマニピュレータ（１０６）を前記表面（１０２）に対して相対位置決めするステップと、 － 前記流体アプリケータ（１０４）を用いて前記表面（１０２）の領域に流体を供与するステップと、 － 前記流体および／または前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）によって影響された粒子（１０１）を、前記マニピュレータ（１０６）を用いて前記表面（１０２）上で少なくともある程度移動させるステップと、を含む方法。
  14. 前記処理することが、前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）によって影響された前記粒子（１０１）を移動させることを含み、前記方法が、前記相対位置決めの前および／または前記供与の前に前記表面（１０２）上の前記粒子（１０１）を特定するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記表面（１０２）上に存在する前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）に超音波および／またはメガ音波を導入することをさらに含む、請求項１３または１４に記載の方法。
  16. 前記マニピュレータ（１０６）による、前記特定された粒子（１０１）への機械的作用をさらに含む、請求項１３～１５のいずれかに記載の方法。
  17. 前記流体によって、好ましくは溶解、分散、および／または粒子表面の改変により、前記粒子（１０１）に影響を与えることをさらに含む、請求項１３～１６のいずれかに記載の方法。
  18. 真空室内に制御された雰囲気を生成することをさらに含む、請求項１３～１７のいずれかに記載の方法。
  19. 前記真空室内の内部圧力を前記流体（１０５ａ、１０５ｂ）に合わせることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
  20. ガスの供給をさらに含む、請求項１３～１９のいずれかに記載の方法。

Description

本特許出願は、ドイツ特許商標庁に出願された「Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Bearbeiten einer Oberflache eines Substrats」という名称の独国特許出願ＤＥ１０２０２３２０３８１６．１の優先権を主張する。これにより、同独国特許出願は参照により明示的に組み込まれる。 本発明は、基板の表面を処理する装置および方法と、対応するコンピュータプログラムとに関する。より詳細には、処理は、例えば表面の領域から粒子を除去するための表面の洗浄および／またはパージを含む。 常に増大し続けるマイクロエレクトロニクスの集積密度の結果として、基板、例えばリソグラフィ用マスク、マスクブランクまたはウェーハが、従来以上に好適な表面を備える必要性がある。例えば、リソグラフィ用マスクは、小さくなり続ける構造要素をウェーハのフォトレジスト層に結像することを目的とする。これは、ナノインプリントリソグラフィで使用されるテンプレートにも同様に当てはまる。これらの要件を満たすために、露光波長はこれまでにない短い波長に移行されている。現在はフッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザが主として露光目的に使用されており、これらのレーザは１９３ｎｍの波長で発光する。動向は、極端紫外線（ＥＵＶ）波長範囲（１０ｎｍ～１５ｎｍ）に及ぶ、これまでにない短い波長に、また対応するＥＵＶマスクに向かっている。例えば、位相マスクまたは位相シフトマスクおよび多重露光用のマスクは、解像能力の必要な増大を実現することができる。 小さくなり続ける構造要素の寸法のために、マスクの製造で不良が発生することがしばしばある。製造は高い費用を伴うため、欠陥のあるフォトマスク、フォトリソグラフィ用マスク、および同様にナノインプリントリソグラフィで使用されるテンプレートは、可能な場合には修復される。 フォトマスクの修復では、設計によって構想されないマスク上の位置に存在する吸収体パターンの一部が取り除かれることがある。また、マスクの設計が吸収パターン要素を構想しているにも関わらず吸収材料が存在しないマスク上の位置に、吸収材料が堆積されることがある。両タイプの修復法とも、フォトマスク上の不透明、透明、または反射性の部位に固着して、構造化ウェーハ上で目に見える結像欠陥をリソグラフィ露光時に生じ得る、屑片または粒子を生じさせる可能性がある。 さらなる問題は、マスクの表面、別の基板、またはフォトリソグラフィ露光システムの構成要素に固着する、環境からの粒子である。さらに、マスクの製造および／またはマスクの作動のプロセス中のマスクの取り扱いが、マスク上に固着し得る粒子を生じさせることがある。 ＥＵＶ波長範囲の電磁放射を用いて機能するフォトリソグラフィ露光システムの場合には２つのさらなる困難がある。ＥＵＶマスクの場合、構造要素を保持するマスク表面に対する満足の行く保護（例えば、ペリクル）は現在のところ存在しない。その結果、ＥＵＶマスクは、特にこの構造化表面への微粒子の固着が起きやすい。第二に、ＥＵＶ放射源は、通例、スズプラズマを使用してＥＵＶ放射線を発生させる（Oscar O. Versolato: “Physics of laser-driven tin plasma sources of EUV radiation for nanolithography”, Plasma Sources Sci. Technol. 28 (2019) 083001, doi: 10/1088/1361-6595/ab302参照）。高温のプラズマからの微粒子は、ＥＵＶ露光システムの構成要素、特にＥＵＶマスクを含む光学部品またはその要素に堆積し、それらの機能を損なう可能性がある。 小さくなり続けるフォトリソグラフィマスクの構造寸法（measurement）は、洗浄プロセスを次第に困難にしている（T. Shimomura and T. Liang: “50 nm particle removal from EUV mask blank using standard wet clean”, Proc. of SPIE Vol. 7488, S. 74882F-1 - 74882F-8参照）。さらに、減少する露光波長の結果として、マスクの表面または露光システムの光学要素の表面に付着する、ますます小さくなりつつある異物粒子または塵粒子が、露光プロセス時にウェーハ上で目に見えるようになってきている。 これまで以上に小さくなる構造に鑑みて、個々に合わせられた解決法が、マスク、より一般には基板、の処理と洗浄のために次第に重要になってきている。特に、同じ基板の様々な欠陥を、許容できる程度の費用および不便性で解消する必要がある可能性がある。表面の処理、特に粒子の移動と表面からの個々の粒子の持ち上げおよび／または除去は、通例、難しく時間を要するプロセスである。外部の制約が、利用可能な道具および処置の選択肢を制限することがある。さらに、基板の表面に付着している粒子を基板から完全に除去することは、費用がかかり、不便であり得る。 従来技術は、表面を処理するための装置および方法の形態のいくつかの手法を開示している。それらには、基板加工の後の後処理で表面を局所的に噴射すること（米国特許出願公開第２０２２３５９１８７号、米国特許第１１０６２８９８号）、洗浄液の供与と吸引による除去のための手持ち型モジュールの使用（米国特許第１１３９２０４１号）、および、例えば材料の局所的な堆積または除去のための電気化学的な、粒子ビームに基づく方法（米国特許第７６７４７０６号）が含まれる。 しかし、これらの手法にはいくつかの不都合点がある。さらに、それらは、可能な処理具の選択の柔軟性が低く、また、しばしば別個の処理ステップを必要とする。 したがって、本発明の目的は、少なくとも基板の表面の加工の部分的な改良を可能にする装置および方法を提供することである。 この目的は、本明細書に記載される態様によって達成される。 本発明の第１の態様は、真空環境内で基板の表面を処理するための装置に関する。装置は、表面の領域に流体を供与するように構成された流体アプリケータを有する。装置は、流体を少なくともある程度（領域の外に）移動させるように構成されたマニピュレータをさらに備える。代替または追加として、マニピュレータは、流体によって影響された粒子を基板の表面上で少なくともある程度（領域の外に）移動させるように構成されてもよい。加えて、装置は、流体アプリケータおよび／またはマニピュレータを表面に対して相対位置決めするための位置決め器を備える。 このような装置は、狙いを定めた、効率的な、流体に基づく基板表面の処理を可能にし、流体は、ここでは液体を意味するものと理解される。処理動作は、例えば、粒子の除去による基板表面の洗浄を含んでよいが、例えば、リソグラフィマスクからの暗欠陥の除去も含んでよく、したがって、より高品質の基板、例えばマスクを提供することができる。通例、内部に存在する圧力および／または例えば手持ち型機器でのアクセス不可能性に起因して真空環境内で実施不可能なことが、特に使用可能な道具および／または媒体、例えば液体に関して、基板処置の装置および／または方法の一制限要因である。さらに、知られている手法は、通常、一段階の表面処理方法に従い、一回目の実施の成功またはその単純な繰り返しに依拠する。本装置は、真空および原位置における自動化されたプロセスの実施を可能にすると共に、低い周囲圧力にも関わらず液体に基づく方式でこのプロセスを行うことを可能にする。詳細には、知られている従来技術のように単に表面を洗浄剤で浸すのではなく、少なくとも１つのマニピュレータを使用して、追加的なステップにおいて、処理される領域に作用する。このプロセスは、制御された局所的な方式で実施することができ、連続するおよび／または少なくとも部分的に並行して行われるステップ間の相乗効果を利用し、したがって、処理の効率を向上させる。よって、単なる表面の洗浄に基づく手法と対照的に、例えば液体および／または粒子を特異的かつ効率的に除去することが可能である。 真空環境は、例えば真空室内で一段または多段の真空ポンプを用いて作り出すことができる。ここにおける真空室は、例えば、（粒子ビーム）顕微鏡の、および／または処理される表面を有する基板が製造の過程で当然に存在する構造物の、真空室であってよい。よって、真空環境内に装置を位置決めすることは、基板を原位置で直接に処理、例えば洗浄することができるので、時間、空間、および労力を節減する選択肢を構成する。 表面の領域に流体を供与するように構成された流体アプリケータは、例えば、流体がそこから出てくることのできるノズル（例えば、粒子ビームによるまたは静電気から生じる帯電を回避するために導電性材料から作られる、および／または非導電性材料から作られる）であってよい。代替または追加として、流体アプリケータは、流体がそこから出てくることのできる多孔材料（例えば、ポリマースポンジ）を含んでよい。いずれの場合も、流体アプリケータは、例えば表面上の５ｍｍ×５ｍｍまたは１ｍｍ×１ｍｍの領域内で、例えば粒子に接して、粒子の箇所で、および／または粒子の周りで、局所的な制御された流体の供与に適したものであってよい。したがって、流体は基本的に、述べられた領域内で供与され、それらを越えては供与されないように、供与されてよい。流体は、液滴単位で、（非）不透明膜として、および／または任意のパターンの形態で、領域内の表面に供与されてよい。流体は、ここで領域の外側に供与されてもよい。一例では、２次元の膜が表面に供与されてよく、被覆されたエリアは領域を覆うが、それを越えてもよい。 例えば、流体は、例えば、流体が、粒子の周りを流れることによって、粒子と表面との付着性の相互作用に打ち勝つのに十分に大きい力を粒子に及ぼし、それによって粒子が表面から剥離されるおよび／または緩められ、流体によって運び去られる／洗い流されるという意味で、基板表面上の粒子を洗い流してよい。追加または代替として、流体は、例えば粒子が小さい構成部分に分割／破壊されるように、粒子と相互作用することができる。これは、例えば、粒子および／またはその構成部分の流体中への少なくとも部分的な溶解および／または分散を含んでよく、その形態で、それらは少なくとも部分的に運び去られる。この例では、粒子の移動は段階的に発生してよい。すべてのこれらの例示的ケースにおいて、粒子は少なくとも部分的に除去される。 一般に、粒子との関係で本明細書に記載されるすべての態様は、他の汚染物、例えば膜、液体等、基板の表面上の他の欠陥および／または構造物（例えば、リソグラフィマスクの構造物）にも関係する。流体は、例えば、粒子、供与一般（例えば、基板表面、真空環境内の圧力等に関して）、流体アプリケータおよび／またはマニピュレータに合わせられてもよい液体を含んでよい。 マニピュレータは、流体および／または流体によって影響された粒子を、基板の表面上で少なくともある程度領域の外に移動させることができる。マニピュレータの使用は、例えば、可能な最大の効果を得るために、本明細書に記載される流体アプリケータの使用、および選択された流体の使用に正確に合わせられてよい。よって、装置は、一般に、場合によっては互いに合わせられる少なくとも２つのステップを実施するように構成されてよい。すなわち、第一に、本明細書に記載されるように、本明細書に記載されるようにそこで効果を発揮するために、流体を流体アプリケータによって表面に供与することができる。第二に、流体および／またはそれによって影響された１つまたは複数の粒子を少なくともある程度、例えば領域の外へ、移動させるために