配置成保护光掩模的表膜、包括该表膜的掩模版、和制造该表膜的方法与流程

文档序号:16854076发布日期:2019-02-12 23:02阅读:256来源:国知局
配置成保护光掩模的表膜、包括该表膜的掩模版、和制造该表膜的方法与流程

本申请要求在韩国知识产权局分别于2017年7月31日和2018年6月8日提交的韩国专利申请no.10-2017-0097125以及10-2018-0065906的权益,将其公开内容全部引入本文中作为参考。

本公开内容涉及配置成保护光掩模的表膜(pellicle)、包括该表膜的掩模版(reticle)、和制造该配置成保护光掩模的表膜的方法。



背景技术:

表膜可提供在光掩模上以在光刻过程中保护光掩模免受外部污染物(例如,灰尘、光刻胶等)。表膜应对于在光刻过程中使用的光具有高的透射率,而且满足多种条件例如热耗散特性、强度、均匀性、耐久性、稳定性等。随着半导体设备/电子电路的线宽减小,在光刻过程中使用的光的波长可减小以匹配减小的线宽。



技术实现要素:

一些实例实施方式包括对于在光刻过程中使用的光源而言合适的表膜。

一些实例实施方式包括配置成保护光掩模免受外部污染物的表膜、包括该表膜的掩模版、和制造所述用于光掩模的表膜的方法。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐明,并且部分地将从所述描述明晰,或者可通过所呈现的实施方式的实践而获知。

根据一些实例实施方式,配置成保护光掩模的表膜可包括:金属催化剂层、和在金属催化剂层上的表膜膜片。表膜膜片可包括二维(2d)材料。表膜膜片可具有中央区域和边缘区域,边缘区域至少部分地围绕中央区域。金属催化剂层可支撑(支持)表膜膜片的边缘区域且可不支撑表膜膜片的中央区域。

表膜可进一步包括基底,金属催化剂层在基底上,其中基底和金属催化剂层可共同支撑表膜膜片的边缘区域且不支撑表膜膜片的中央区域。

表膜可进一步包括在基底和金属催化剂层之间的阻挡层,基底、阻挡层和金属催化剂层可共同支撑表膜膜片的边缘区域且可不支撑表膜膜片的中央区域。

金属催化剂层可具有在约1nm-约100μm范围内的厚度。

金属催化剂层可具有在约10nm-约10μm范围内的厚度。

阻挡层可包括sio2、si3n4、tin和tan的至少一种。

2d材料可包括h-bn、si、p、b、和石墨烯的至少一种。

表膜膜片可具有在约5nm-约50nm范围内的厚度。

金属催化剂层可包括pt、cu、ni、co、ag、w、mo、pd、和ru的至少一种。

表膜膜片可具有大于或等于约80%的光学透射率。

金属催化剂层的高度与基底的高度之和可在1mm-10mm的范围内。

用于光掩模的表膜可进一步包括在表膜膜片的至少一个表面上的保护膜。例如,所述保护膜可在表膜膜片的与其邻近于金属催化剂层的表面相反的表面上形成。

保护膜可包括基于碳的材料、过渡金属二硫属化物(tmd)、ru、mo、si、zr、b、和sin的至少一种。

根据一些实例实施方式,制造如上所述的配置成保护光掩模的表膜的方法可包括:在金属催化剂层上形成表膜膜片,和蚀刻支撑表膜膜片的中央区域的金属催化剂层的至少内部区域,使得金属催化剂层支撑表膜膜片的边缘区域且不支撑表膜膜片的中央区域。表膜膜片可包括二维(2d)材料。表膜膜片可包括中央区域和边缘区域,边缘区域至少部分地围绕中央区域。

所述方法可进一步包括进一步包括在基底上形成金属催化剂层,其中所述蚀刻将支撑表膜膜片的中央区域的基底和金属催化剂层的内部区域蚀刻,使得基底和金属催化剂层共同支撑表膜膜片的边缘区域且不支撑表膜膜片的中央区域。

所述方法可进一步包括在基底上形成金属催化剂层之前在基底上形成阻挡层,其中所述蚀刻将支撑表膜膜片的中央区域的基底、阻挡层和金属催化剂层的内部区域蚀刻,使得基底、阻挡层和金属催化剂层共同支撑表膜膜片的边缘区域且不支撑表膜膜片的中央区域。

所述方法可进一步包括在表膜膜片的至少一个表面上形成保护膜。

表膜膜片的形成可包括直接在金属催化剂层的表面上形成表膜膜片。

蚀刻可包括使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种进行蚀刻。

根据一些实例实施方式,制造配置成保护光掩模的表膜的方法可包括:在基底上形成阻挡层,在阻挡层上形成金属催化剂层,在金属催化剂层和阻挡层之间形成表膜膜片,除去金属催化剂层,和蚀刻支撑表膜膜片的中央区域的基底和阻挡层的内部区域,使得基底和阻挡层共同支撑表膜膜片的边缘区域且不支撑表膜膜片的中央区域。表膜膜片可包括二维(2d)材料。表膜膜片可具有中央区域和边缘区域,边缘区域至少部分地围绕中央区域。

所述方法可进一步包括在表膜膜片的至少一个表面上形成保护膜。

金属催化剂层的除去以及基底和阻挡层的蚀刻各自可基于使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种进行。

二维材料可包括h-bn、si、p、b、和石墨烯的至少一种。

表膜膜片可具有在5nm-50nm范围内的厚度。

金属催化剂层可包括pt、cu、ni、co、ag、w、mo、pd、和ru的至少一种。

阻挡层可包括sio2、si3n4、tin和tan的至少一种。

保护膜可包括基于碳的材料、过渡金属二硫属化物(tmd)、ru、mo、si、zr、b、和sin的至少一种。

表膜膜片可具有大于或等于80%的光学透射率。

根据一些实例实施方式,掩模版可包括光掩模和如上所述的表膜。光掩模可包括掩模基底和设置在掩模基底上的掩模图案。表膜可设置在掩模基底上以覆盖掩模图案。

光掩模可与包括在表膜中的表膜膜片间隔在约1mm-约10mm范围内的距离。

附图说明

由结合附图考虑的实施方式的以下描述,这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会,其中:

图1为根据本发明构思的一些实例实施方式的曝光设备的示意性横截面图;

图2为根据本发明构思的一些实例实施方式的用于光掩模的表膜的横截面图;

图3a、图3b、图3c和图3d为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图;

图4为根据本发明构思的一些实例实施方式的用于光掩模的表膜的横截面图;

图5a、图5b、图5c、图5d和图5e为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图;

图6为根据本发明构思的一些实例实施方式的用于光掩模的表膜的横截面图;

图7a、图7b、图7c、图7d、图7e和图7f为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图;和

图8a、图8b和图8c为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图。

具体实施方式

现在将详细地介绍实施方式,其实例示于附图中,使得本领域普通技术人员可容易地理解。此外,应理解,实施方式可以多种方式实现,且因此,本发明构思不限于以上描述的实施方式。在附图中,为了说明的方便,省略与描述无关的部分,并且在整个说明书中,相似的附图标记用于表示彼此类似的元件。

应理解,当说明书描述一个部件“包含”或“包括”一个元件时,除非另外定义,否则不从所述部件排除另外的元件且所述部件可进一步包括另外的元件。

尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分,但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此,在不背离本公开内容的范围的情况下,下面讨论的第一元件、组分、区域、层或部分可称为第二元件、组分、区域、层或部分。

为了便于描述,在本文中可使用空间相对术语例如“在……之下”、“在……下方”、“下部”、“在……下面”、“在……上方”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解,除图中所描绘的方位之外,空间相对术语还意图包括在使用或操作中的设备的不同方位。例如,如果将图中的设备翻转,被描述为“在”另外的元件或特征“下方”、“之下”或“下面”的元件则将被定向“在”所述另外的元件或特征“上方”。因此,实例术语“在……下方”和“在……下面”可包括在……上方和在……下方两种方位。设备可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上),并且本文中所使用的空间上相对的描述词相应地进行解释。另外,当一个元件被称为“在”两个元件“之间”时,所述元件可为所述两个元件之间的唯一元件,或者可存在一个或多个另外的中间元件。

如本文中使用的,单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式,除非上下文清楚地另外指明。将进一步理解,术语“包括”和/或“包含”当用在本说明书中时,表明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、和/或组分,但不排除存在或增加一种或多种另外的特征、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。如本文中使用的,术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。表述例如“的至少一个(种)”当在要素列表之前或之后时,修饰整个要素列表而不修饰所述列表的单独要素。此外,术语“示例性(的)”意图指的是实例或例子。

当一个元件被称为“在”另外的元件“上”、“与”另外的元件“连接”、“结合”或“相邻”时,所述元件可直接在所述另外的元件上,与所述另外的元件直接连接、结合或相邻,或者可存在一个或多个另外的中间元件。相反,当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”、“与”另外的元件“直接连接”、“直接结合”或“直接相邻”时,不存在中间元件。

除非另外定义,否则在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与实例实施方式所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。术语,例如在常用词典中定义的那些,应被解释为具有与它们在本公开内容和/或相关领域的背景中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过度形式的意义进行解释,除非在本文中清楚地如此定义。

可参照可结合在下面更详细地讨论的单元和/或设备实施的动作和操作的象征性图(例如,以作业图、流程图、数据流图、结构图、方块图等形式)描述实例实施方式。尽管以具体的方式讨论,但是在具体方块中具体说明的功能或操作可与在作业图、流程图等中具体说明的流程不同地进行。例如,图示为在两个相继的方块中顺次进行的功能或操作可实际上同时进行,或者在一些情况下以相反的顺序进行。

根据一种或多种实例实施方式的单元和/设备可使用硬件、软件、和/或其组合实施。例如,硬件设备可使用处理电路实施,所述处理电路例如,但不限于处理器、中央处理单元(cpu)、控制器、算术逻辑单元(alu)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(fpga)、片上系统(soc)、可编程逻辑单元、微处理器、或能够以限定的方式响应和执行指令的任何其它设备。

软件可包括用于独立地或共同地指示或配置硬件设备如所期望地操作的计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合。计算机程序和/或程序代码可包括能够通过一种或多种硬件设备例如以上提到的硬件设备的一种或多种实施的程序或计算机可读的指令、软件组件、软件模块、数据文件、数据结构等。程序代码的实例包括由编译器产生的机器代码和使用解释器执行的更高水平的程序。

例如,当硬件设备为计算机处理设备(例如,处理器、中央处理单元(cpu)、控制器、算术逻辑单元(alu)、数字信号处理器、微型计算机、微处理器等)时,所述计算机处理设备可被配置为通过根据程序代码执行算术、逻辑、和输入/输出运算而实施程序代码。一旦程序代码被装载到计算机处理设备中,计算机处理设备便可被编程以执行程序代码,由此将计算机处理设备转变为特殊用途(专用)计算机处理设备。在一个更具体的实例中,当将程序代码装载到处理器中之后,处理器变成经编程的以执行程序代码和与其对应的运算,由此将处理器转变为特殊用途处理器。

软件和/或数据可在能够向硬件设备提供指令或数据或者通过硬件设备解释的任何类型的机器、部件、实体或虚拟设备、或者计算机存储介质或设备中恒久地或暂时性地收录。软件还可在网络结合的计算机系统上分布使得软件以分布的方式储存和执行。特别地,例如,软件和数据可通过一种或多种计算机可读的记录介质(包括本文中讨论的有形的或非瞬时性的计算机可读的存储介质)存储。

根据一种或多种实例实施方式,计算机处理设备可被描述为包括执行不同的操作和/或功能的不同的功能性单元以增加描述的清楚性。然而,计算机处理设备不意图限于这些功能性单元。例如,在一种或多种实例实施方式中,所述功能性单元的不同的操作和/或功能可通过另外的功能性单元执行。此外,所述计算机处理设备可执行所述不同的功能性单元的操作和/或功能而不将计算机处理单元的操作和/或功能细分成这些不同的功能性单元。

根据一种或多种实例实施方式的单元和/或设备还可包括一种或多种存储设备。所述一种或多种存储设备可为有形的或非瞬时性的计算机可读的存储介质例如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、固定大容量存储设备(例如磁盘驱动器)、固态(例如,nand闪存)设备、和/或能够存储和记录数据的任何其它类似的数据存储机构。所述一种或多种存储设备可配置成存储用于一种或多种操作系统和/或用于实施本文中描述的实例实施方式的计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合。所述计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合也可使用驱动机构从独立的计算机可读的存储介质装载到一种或多种存储设备和/或一种或多种计算机处理设备中。这样的独立的计算机可读的存储介质可包括通用串行总线(usb)闪存驱动器、记忆棒、蓝光/dvd/cd-rom驱动器、存储卡和/或其它类似的计算机可读的存储介质。所述计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合可经由网络接口、而不是经由本地计算机可读的存储介质从远程数据存储设备装载到所述一种或多种存储设备和/或所述一种或多种计算机处理设备中。另外,所述计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合可从远程计算系统装载到所述一种或多种存储设备和/或所述一种或多种处理器中,所述远程计算系统被配置为经由网络传输和/或分布所述计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合。所述远程计算系统可经由有线接口、空中接口、和/或任何其它类似的介质传输和/或分布所述计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合。

所述一种或多种硬件设备、所述一种或多种存储设备、和/或所述计算机程序、程序代码、指令、或其一些组合可被专门设计和配置用于实例实施方式的目的,或者它们可为针对实例实施方式的目的而进行改变和/或修饰的已知设备。

硬件设备例如计算机处理设备可运行操作系统(os)和在os上运行的一种或多种软件应用。计算机处理设备还可响应于软件的执行而访问、存储、操纵、处理和产生数据。为了简单,一种或多种实例实施方式可作为一种计算机处理设备示范;然而,本领域技术人员将理解,硬件设备可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如,硬件设备可包括多个处理器或者一个处理器和一个控制器。另外,其它处理构造是可能的,例如并行处理器。

尽管参照具体实例和附图进行描述,但是实例实施方式的变型、添加和替换可由本领域普通技术人员根据说明书多样地进行。例如,所描述的技术可以与所描述的方法的顺序不同的顺序进行,和/或部件例如所描述的系统、构造、设备、电路等可连接或结合成与上述方法不同,或者结果可被另外的部件或等同物适当地实现。

当在本说明书中关于数值使用术语“约”或“基本上”时,意图相关的数值包括围绕所陈述的数值±10%的公差。当具体说明范围时,所述范围包括在其间的所有值,例如以0.1%的增量。

图1为根据本发明构思的一些实例实施方式的曝光设备99的示意性横截面图。

参照图1,曝光设备99可用于(例如,可实施)光刻过程以经由具有特定的(或者,替代地,预定的)波长的光将在基底70上形成的光刻胶层80图案化。曝光设备99可包括配置成发射特定的(或者,替代地,预定的)波长的光的光源90和掩模版95。掩模版95可包括配置成对光刻胶层80进行曝光操作的光掩模30和配置成保护光掩模30的表膜60。

为了在光刻胶层80上形成微小的图案,光源90可发射短波长光谱的光。详细地,光源90可发射具有大约13.3nm的波长的极远紫外线(euv)波长光谱的光。

从光源90发射的euv波长光谱的光进入掩模版95。掩模版95表示其中组合光掩模30和表膜60的结构。虽然未示出,但是光学系统例如准直透镜可进一步布置在光源90和掩模版95之间的光路中使得从光源90发射的euv波长光谱的光变成均匀地入射到掩模版95上。

光掩模30可配置成通过使用从光源90发射的euv波长光谱的光对在基底70上形成的光刻胶层80进行曝光操作。光掩模30可包括掩模基底20和以特定的(或者,替代地,预定的)图案布置在掩模基底20的表面上的掩模图案10。此外,表膜60可形成于掩模基底20的下部侧上以覆盖掩模图案10。

光掩模30可包括反射型光掩模。在这种情况下,从光源90发射的euv波长光谱的光可在通过表膜60之后进入光掩模30,并且被光掩模30反射的euv波长光谱的光可在通过表膜60之后进入在基底70上的光刻胶层80。掩模基底20可包括反射euv波长光谱的光的反射层,且掩模图案10可包括配置成吸收euv波长光谱的光的光吸收图案。虽然未示出,但是可进一步在掩模版95和光刻胶层80之间的光路上布置光学系统,例如用于聚焦(例如,“配置成聚焦”)从掩模版95出来的euv波长光谱的光的聚焦透镜。

表膜60布置在光掩模30的下部侧上并且配置成保护光掩模30免于吸收外部污染物例如灰尘或光刻胶。为此,表膜60可包括以距光掩模30特定的(或者,替代地,预定的)距离布置的表膜膜片40,使得中间空间44至少部分地由表膜60和光掩模30限定并且在表膜膜片40和光掩模30之间。表膜膜片40可与光掩模30间隔大约几mm。例如,在表膜膜片40和光掩模30之间的距离可在约1mm-约10mm的范围内。

表膜60可进一步包括布置在表膜膜片40和光掩模30之间的框架50。框架50布置在光掩模30的边缘区域上并且可支撑表膜膜片40以与光掩模30隔开一定距离。例如,框架50可具有在约1mm-约10mm范围内的高度,使得在表膜膜片40和光掩模30之间的距离在约1mm-约10mm的范围内。下面将描述构成框架50的层。

在具有上述结构的曝光设备99中,进行曝光过程(例如,曝光设备99被配置成实施曝光过程)使得从光源90发射的euv波长光谱的光在通过表膜膜片40之后进入光掩模30,并且被光掩模30反射的euv波长光谱的光在通过表膜膜片40之后进入在基底70上形成的光刻胶层80。

在图1的曝光设备99中,作为实例,光掩模30作为反射型光掩模描绘。,实例实施方式不限于此,即,光掩模30可为透射型光掩模。在这种情况下,掩模基底20可包括配置成透射入射光的透射层,且掩模图案10可包括配置成吸收入射光的吸收图案,并且光源90可设置在掩模版95上方。

如图1中所示的表膜60可为本文中描述的任意表膜以及在本文中描述的任意图中的任意表膜。重申,根据一些实例实施方式的曝光设备99可包括掩模版95,掩模版95包括表膜60,表膜60为在本文中描述的任意表膜以及在本文中描述的任意图中的任意表膜。

图2为根据本发明构思的一些实例实施方式的用于光掩模的表膜100的横截面图。

参照图2,表膜100可执行与图1的包括表膜膜片40和框架50的表膜60相同的功能(“共同的功能”)。表膜100可布置在掩模基底上以覆盖光掩模的掩模图案。

表膜100包括基底110、在基底110上的金属催化剂层120、和表膜膜片130。金属催化剂层120形成于基底110上。在基底110上的金属催化剂层120可支撑表膜膜片130的一个或多个边缘区域130e。换句话说,金属催化剂层120和基底110可不在表膜膜片130的中央区域130c处形成,即,表膜膜片130的仅一个或多个边缘区域130e可被金属催化剂层120和基底110共同支撑。以该方式形成的基底110和金属催化剂层120可以与图1的框架50相同的方式表现(完成任务)。当表膜100与光掩模30组合以形成掩模版(例如,掩模版95)时,基底110和金属催化剂层120可围绕掩模图案10以至少部分地限定中间空间(例如,中间空间44)。如本文中描述的,表膜膜片的“中央区域”可互换地称作表膜膜片的“中央部分”,且表膜膜片的“边缘区域”可互换地称作表膜膜片的“边缘部分”。在一些实例实施方式中,表膜膜片130的边缘区域130e可至少部分地围绕表膜膜片130的中央区域130c。例如,如图2中所示,表膜膜片130的边缘区域130e可至少部分地和/或完全地围绕表膜膜片130的中央区域130c。

重申,在金属催化剂层120上的表膜膜片130可包括二维(2d)材料,表膜膜片可具有中央区域130c和边缘区域130e,边缘区域130e至少部分地围绕中央区域130c,且基底110和金属催化剂层120可共同支撑表膜膜片130的边缘区域130e且可不支撑表膜膜片130的中央区域130c。

基底110的高度与金属催化剂层120的高度之和可在约1mm-约10mm的范围内使得表膜膜片130和光掩模30可彼此隔开特定的(或者,替代地,预定的)距离。

布置在基底110上的金属催化剂层120可包括pt、cu、ni、co、ag、w、mo、pd、和ru的至少一种。金属催化剂层120可具有在约1nm-约100μm范围内的厚度、例如在约10nm-约100μm范围内的厚度。在另一实例中,金属催化剂层120可具有大于约10nm且小于约10μm的厚度。

表膜膜片130可通过(“基于”)如下形成:在金属催化剂层120的表面120a上直接生长材料(例如,直接在金属催化剂层120的表面120a上生长材料)。表膜膜片130可包括2d材料,所述2d材料包括具有二维(2d)型晶体结构的材料。例如,表膜膜片130可包括包含h-bn(六方氮化硼)、硅(si)、磷(p)、硼(b)、和石墨烯的至少一种的2d材料。表膜膜片130可具有在约5nm-约50nm范围内的厚度。

表膜膜片130可具有高的物理化学耐久性和高的光学透射率。例如,表膜膜片130可具有大于或等于约80%的光学透射率。

可在表膜膜片130的两个(“相反的”)表面130a、130b的至少一个表面(例如表面130a)上形成保护膜。一个或多个保护膜可增强表膜膜片130的耐久性并且可减少和/或最小化表膜膜片130的变形,所述变形可由于在其中使用euv波长光谱的光的曝光过程中的热的积聚而发生。此外,所述一个或多个保护膜可向表膜膜片130提供高的物理化学耐久性以不被如下损坏:暴露于euv波长光谱的光超过一定时间或者表面清洁过程。

所述一个或多个保护膜可包括基于碳的材料、二维(2d)材料、过渡金属二硫属化物(tmd)、ru、mo、si、zr、b和sin的至少一种。基于碳的材料可包括例如无定形碳、石墨烯、纳米石墨、碳纳米片、碳纳米管、sic、和b4c的至少一种。2d材料可包括cu、ga、in、sn、ge和pb。tmd可包括金属元素例如mo、w、nb、v、ta、ti、zr、hf、tc、和re之一以及硫属元素例如s、se和te之一。

表膜膜片130和在表膜膜片130的两个表面上形成的保护膜的一个或多个边缘区域可被金属催化剂层120和基底110支撑,使得金属催化剂层120和基底110共同支撑表膜膜片130的至少一个边缘区域130e且不支撑表膜膜片130的中央区域130c。换句话说,金属催化剂层120和基底110可执行与图1的框架50相同的功能。

图3a至3d为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图。

参照图3a和3b,在基底110上形成金属催化剂层120。基底110可包括材料例如si、玻璃、石英、或al2o3。金属催化剂层120可包括pt、cu、ni、co、ag、w、mo、pd、和ru的至少一种。金属催化剂层120可具有在1nm-100μm范围内的厚度、例如在10nm-10μm范围内的厚度。

参照图3c,在金属催化剂层120的表面120a上形成包括二维(2d)材料的表膜膜片130。如图3c中所示,可直接在金属催化剂层120的表面120a上形成表膜膜片130。如本文中描述的,在一些实例实施方式中,可间接地(例如,不直接)在金属催化剂层120上形成表膜膜片130,使得在金属催化剂层120和形成于其上的表膜膜片130之间存在中间层(例如,如下描述的保护层150)。当直接在材料层的表面例如金属催化剂层120的表面120a上形成表膜膜片130时,表膜膜片130可直接在金属催化剂层120的表面120a上生长。表膜膜片130可包括2d材料,所述2d材料包括具有二维型晶体结构的材料。例如,表膜膜片130可包括h-bn、si、p、b、和石墨烯的至少一种。此外,表膜膜片130可具有在约5nm-约50nm范围内的厚度。

表膜膜片130可通过使用化学气相沉积(cvd)法或物理气相沉积(pvd)法形成。

此外,在图3c中,可在于金属催化剂层120上形成表膜膜片130之前在金属催化剂层120的表面120a上形成保护膜(未示出)。在形成保护膜之后,可在保护膜上形成表膜膜片130,且又可在表膜膜片130的表面130a上形成保护膜(例如,如图3d中所示的保护膜150)。即,可在表膜膜片130的两个表面130a、130b上形成保护膜,和/或除了图3d中的在表膜膜片130的表面130a上所示的保护膜150之外或者作为图3d中的在表膜膜片130的表面130a上所示的保护膜150的替代物,可在图3c中的表膜膜片130和金属催化剂层120之间形成保护膜150。然而,实例实施方式不限于此,即,可仅在表膜膜片130的表面(例如,130a和/或130b)上形成保护膜。这样,当在表膜膜片130的至少一个表面上形成保护膜时,保护膜可具有与表膜膜片130的表面粗糙度类似的表面粗糙度。

参照图3d,分别蚀刻(例如,选择性地除去)支撑表膜膜片130的中央区域130c的基底110和金属催化剂层120的至少内部区域110b和120b,使得基底110和金属催化剂层120的剩余区域共同支撑表膜膜片130的一个或多个边缘区域130e且不支撑表膜膜片130的中央区域130c。因此,表膜膜片130的一个或多个边缘区域130e可理解为被金属催化剂层120和基底110支撑,且表膜膜片130的中央区域130c可理解为未被金属催化剂层120和基底110支撑。如图3d中所示,共同支撑表膜膜片130的一个或多个边缘区域130e且不支撑表膜膜片130的中央区域130c的基底110和金属催化剂层120的剩余区域可简单地被称作基底110和金属催化剂层120。基底110和金属催化剂层120可基于使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种蚀刻。

通过蚀刻过程,基底110和金属催化剂层120可充当支撑表膜膜片130的一个或多个边缘区域130e且不支撑表膜膜片130的中央区域130c的框架。如本文中提到的,和如在至少图3d中所显示的,被描述为“不”支撑表膜膜片的中央区域的层将理解为直接支撑表膜膜片的一个或多个边缘区域并且通过表膜膜片的一个或多个边缘区域间接支撑表膜膜片的中央区域,而不直接支撑表膜膜片的中央区域。例如,如图3d中所示,金属催化剂层120和基底110将理解为共同地“直接”支撑表膜膜片130的一个或多个边缘区域130e并且共同地不“直接”支撑表膜膜片130的中央区域130c而是通过一个或多个边缘区域130e“间接”支撑中央区域130c,且因此将理解为共同支撑表膜膜片130的一个或多个边缘区域130e且不支撑表膜膜片130的中央区域130c。

图4为根据本发明构思的一些实例实施方式的用于光掩模的表膜200的横截面图。

参照图4,表膜200可执行与图1中的包括表膜膜片40和框架50的表膜60相同的功能。

表膜200包括基底210、在基底210上的阻挡层220、在阻挡层220上的金属催化剂层230、和表膜膜片240。如图4中所示,阻挡层220可在基底210和金属催化剂层230之间。基底210、阻挡层220、和金属催化剂层230可仅支撑表膜膜片240的一个或多个边缘区域240e,而非表膜膜片240的中央区域240c(例如,仅经由一个或多个边缘区域240e间接支撑中央区域240c)。

形成于基底210上的阻挡层220可将金属催化剂层230稳固地结合至基底210。通过这,可提高表膜200的耐久性。阻挡层220可包括sio2、si3n4、tin和tan的至少一种。

除阻挡层220之外的基底210、金属催化剂层230、和表膜膜片240的结构和材料与参照图2描述的结构和材料相同,且因此,将省略其描述。

图5a至5e为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图。

参照图5a和5b,在基底210上形成阻挡层220。基底210可包括材料例如si、玻璃、石英、或al2o3。阻挡层220可包括sio2、si3n4、tin和tan的至少一种。

参照图5c,在阻挡层220上形成金属催化剂层230。金属催化剂层230可包括pt、cu、ni、co、ag、w、mo、pd、和ru的至少一种。

参照图5d,在金属催化剂层230的表面230a上(直接或间接)形成包括2d材料的表膜膜片240。表膜膜片240可通过使用cvd法或pvd法形成。

参照图5e,分别蚀刻支撑表膜膜片240的中央区域240c的基底210、阻挡层220、和金属催化剂层230的至少内部区域210b、220b、230b。基底210、阻挡层220、和金属催化剂层230可基于使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种蚀刻。

通过蚀刻过程,且如图5e中所示,基底210、阻挡层220、和金属催化剂层230的剩余区域可充当(“直接”)支撑表膜膜片240的一个或多个边缘区域240e且不(“直接”)支撑表膜膜片240的中央区域240c的框架。

图6为根据本发明构思的一些实例实施方式的用于光掩模的表膜300的横截面图。

参照图6,表膜300可执行与图1的包括表膜膜片40和框架50的表膜60相同的功能。

表膜300包括基底310、在基底310上的阻挡层320、和表膜膜片330。基底310和阻挡层320可充当图1的框架50,即,基底310和阻挡层320支撑表膜膜片330的一个或多个边缘区域330e且不支撑表膜膜片330的中央区域330c。

图7a至7f为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图。

参照图7a和7b,在基底310上形成阻挡层320。基底310可包括si、玻璃、石英、或al2o3。阻挡层320可包括sio2、si3n4、tin和tan的至少一种。

参照图7c,在阻挡层320上形成金属催化剂层340。金属催化剂层340可包括pt、cu、ni、co、ag、w、mo、pd、和ru的至少一种。

参照图7d,在金属催化剂层340的下部侧(例如,下部表面340f)上(例如,在金属催化剂层340和阻挡层320之间)(直接或间接)形成包括2d材料的表膜膜片330。表膜膜片330可包括2d材料,所述2d材料包括具有二维(2d)型晶体结构的材料。例如,表膜膜片330可包括h-bn、si、p、b、和石墨烯的至少一种。当通过使用cvd法或pvd法在金属催化剂层340上沉积用于形成表膜膜片330的2d材料时,2d材料可渗透通过金属催化剂层340并且沉积在阻挡层320与金属催化剂层340之间。在这点上,通过构成阻挡层320的材料的控制以及工艺温度和压力的控制,可在金属催化剂层340的下部侧上形成包括2d材料的表膜膜片330。

参照图7e,除去金属催化剂层340。为了除去金属催化剂层340,可使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种。重申,金属催化剂层340可基于使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种除去。

参照图7f,蚀刻支撑表膜膜片330的中央区域330c的基底310和阻挡层320的分别的至少内部区域310b、320b。基底310和阻挡层320可基于使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种蚀刻。

通过以上蚀刻过程,基底310和阻挡层320可(“直接”)支撑表膜膜片330的一个或多个边缘区域330e且可不(“直接”)支撑表膜膜片的中央区域330c。

图8a至8c为用于说明根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法的横截面图。

在一些实例实施方式中,金属催化剂层可充当基底(或者,重申,基底可充当金属催化剂层),使得从表膜省略作为与金属催化剂层分开的元件的基底。

参照图8a,提供配置成充当金属催化剂层的基底410。基底410可包含包括pt、cu、ni、co、ag、w、mo、pd、和ru的至少一种的材料。在一些实例实施方式中,基底410可具有在1nm-100μm范围内的厚度,例如,在10nm-10μm范围内的厚度。因此,基底410可在此处可互换地称作“金属催化剂层”,其具有本文中描述的金属催化剂层的性质和/或特性的一些或全部。

参照图8b,在基底410的表面410a上直接形成包括二维(2d)材料的表膜膜片430。表膜膜片430可包括2d材料,所述2d材料包括具有二维型晶体结构的材料。例如,表膜膜片430可包括h-bn、si、p、b、和石墨烯的至少一种。此外,表膜膜片430可具有在约5nm-约50nm范围内的厚度。

表膜膜片430可通过使用化学气相沉积(cvd)法或物理气相沉积(pvd)法形成。

此外,在图8b中,可在于基底410上形成表膜膜片430之前在基底410的表面410a上形成保护膜(未示出)。在形成保护膜之后,可在保护膜上形成表膜膜片430,且又可在表膜膜片430的远离基底的表面上形成保护膜。即,可在表膜膜片430的相反的表面上形成保护膜。然而,实例实施方式不限于此,即,可仅在表膜膜片430的单独的表面上形成保护膜。这样,当在表膜膜片430的至少一个表面上形成保护膜时,保护膜可具有与表膜膜片430的表面粗糙度类似的表面粗糙度。

如图8b中所示,可在基底410的表面410a的有限区域410b上形成表膜膜片430,使得基底410的边缘区域410e被表膜膜片430暴露。表膜膜片430可在基底410的有限区域410b上形成为具有特定的(或者,替代地,预定的)形状和/或尺寸。

参照图8c,蚀刻(例如,选择性地除去)支撑表膜膜片430的中央区域430c的基底410的有限区域410b的至少内部区域410c,由此留下基底410的有限区域410b的剩余区域410r。另外,如在图8c中进一步显示的,可蚀刻被表膜膜片430暴露的基底410的一个或多个边缘区域410e,使得表膜膜片430和基底410的外侧表面430d和410d是齐平的或基本上齐平的(例如,在制造公差和/或材料公差范围内齐平的)。基底410可基于使用机械蚀刻方法、干蚀刻方法、和湿蚀刻方法的至少一种蚀刻。

通过蚀刻过程,基底410的剩余区域410r可充当(“直接”)支撑表膜膜片430的一个或多个边缘区域430e且不(“直接”)支撑表膜膜片430的中央区域430c(例如,经由一个或多个边缘区域430e间接支撑中央区域430c)的框架。因此,如图8c中所示,可形成包括表膜膜片430和基底410的剩余区域410r的表膜800。

在根据本发明构思的一些实例实施方式的制造用于光掩模的表膜的方法中,表膜膜片不是通过常规的转移方法形成的。在以上描述的方法中,使用生长方法在材料层上直接形成表膜膜片。

例如,当表膜膜片为图3c的表膜膜片130且所述材料层为金属催化剂层120时并且当表膜膜片130通过常规的转移方法形成时和当表膜膜片130通过生长方法直接形成时,存在在表膜膜片130与金属催化剂层120之间的粘合力的差异。

根据实验实施例,当使用常规的转移方法在金属催化剂层120上形成表膜膜片130时,在表膜膜片130与金属催化剂层120之间的粘合力为约180mpa。

另一方面,当使用生长方法在金属催化剂层120上直接形成表膜膜片130时,在表膜膜片130与金属催化剂层120之间的粘合力为约1200mpa。

所述实验结果表明,与当使用常规的转移方法在金属催化剂层120上形成表膜膜片130时相比,当使用生长方法在金属催化剂层120上直接形成表膜膜片130时在表膜膜片130与金属催化剂层120之间的粘合力大大增加。

在实验实施例中,使用硅基底作为基底110,使用ni-cu合金作为金属催化剂层120并且使用具有小于100nm的厚度的石墨烯作为表膜膜片130。而且,使用pmma支持的湿转移方法作为所述常规的转移方法且使用cvd方法作为所述生长方法。

根据本发明构思,保护光掩模免遭外部污染物的表膜膜片可具有高的物理化学耐久性而不通过如下损坏:暴露于euv波长光谱的光超过一定时间或者表面清洁过程。

此外,由于表膜膜片是通过在于金属催化剂层上直接生长2d材料之后选择性地除去金属催化剂层而形成的,因此所述表膜膜片可在不使用转移过程的情况下(例如,在不将所述表膜膜片转移到所述金属催化剂层上的情况下)形成。

此外,其中央区域被选择性地除去的金属催化剂层和基底可用作用于支撑所述表膜膜片的框架。

通过在所述表膜膜片的至少一个表面(例如,在表膜膜片的与其邻近于金属催化剂层的表面相反的表面)上形成保护膜,所述表膜膜片的耐久性可进一步增加并且可由于热积聚导致的所述表膜膜片的变形可减小和/或最小化,且因此,所述表膜的寿命可增加。

实例实施方式是实例,且因此,本领域普通技术人员将理解,在不背离本发明的精神和范围的情况下可在其中进行形式和细节方面的多种变化。因此,实施方式应仅在描述的意义上考虑且不用于限制的目的。例如,被描述为单数形式的各构成元件可以分布的形式体现。此外,以分布形式描述的构成元件可以组合形式体现。

因此,实施方式的范围不是由详细描述而是由所附权利要求限定的,并且在所述范围内的所有差别将被解释为包括在实例实施方式中。

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