펠리클 및 펠리클의 제조 방법

반도체 디바이스의 고집적화에 따라 리소그래피에 의해 형성되는 패턴은 미세화되고, 현재에는 45㎚ 정도의 패턴 폭의 디바이스도 실용화되고 있다. 이러한 세선(細線) 패턴은 종래의 엑시머 노광 기술의 개량 기술인 ArF 액침법이나 이중 노광법이라는 수법에 의한 리소그래피에 의해 실현 가능하다. 그러나, 이러한 엑시머 노광 기술에 의거한 리소그래피에서는 패턴 폭이 32㎚ 이하인 더욱 미세화가 요구되는 패터닝에는 대응이 곤란하고, 이것을 대신하는 새로운 노광 기술로서의 극단 자외광(EUV : Extreme Ultra Violet)을 이용한 리소그래피가 주목받고 있다. 13.5㎚를 주파장으로 하는 EUV 광을 이용한 노광 기술의 실용화를 위해서는 광원은 물론 새로운 레지스트나 펠리클 등의 개발이 불가결하지만 이중에서 광원이나 레지스트에 대해서는 이미 상당한 진전을 보이고 있는 한편, 펠리클에 관해서는 EUV용 펠리클의 실현 때문에 해결하지 않으면 안되는 기술적 과제가 미해결인 채 많이 남겨져 있다. EUV용 펠리클에 형성되는 펠리클막에는 포토마스크상으로의 이물의 부착을 방지하는 방진 기능은 물론 EUV 광에 대한 높은 투과성과 화학적 안정성이 요구되지만 이들 고투과성과 화학적 안정성이 우수한 실용적인 펠리클막의 재료 개발이라고 하는 과제의 해결에는 아직 목표가 서지 않고 있는 것이 현상황이다. 13.5㎚를 주파장으로 하는 파장대의 광에 대하여 투명한 재료는 현재 상황에서 알려져 있지 않지만 실리콘은 이 파장대의 광에 대한 투과율이 비교적 높기 때문에 EUV용의 펠리클막 재료로서 실리콘이 주목받고 있다[예를 들면, Shroff et al. "EUV pellicle Development for Mask Defect Control," Emerging Lithographic Technologies X, Proc of SPIE Vol.6151 615104-1 (2006) : (비특허문헌 1), 미국 특허 제6,623,893호 명세서 : (특허문헌 1)]. 그러나, 비특허문헌 1에서 펠리클막으로서 이용되고 있는 실리콘은 스퍼터 등의 방법으로 퇴적된 막이기 때문에 필연적으로 비정질로 되고, EUV 영역에서의 흡수 계수가 높아져서 투과율은 필연적으로 낮아지지 않을 수 없다. 또한, 특허문헌 1에 개시되어 있는 펠리클막도 그 재료는 실리콘이지만 이 실리콘막은 CVD 등의 방법으로 퇴적되는 것이 전제로 되어 있고, 이 경우의 실리콘막은 비정질 또는 다결정의 막이 되기 때문에 EUV 영역에서의 흡수 계수는 높아지지 않을 수 없다. 또한, 특허문헌 1이나 비특허문헌 1에 개시되어 있는 펠리클막과 같이, 스퍼터법이나 CVD법으로 성막된 실리콘 결정 중에는 강한 응력이 도입되기 쉽고, 해당 응력에 의해 광학막 특성이 열화되거나 불균일한 것이 되기 쉽다는 문제도 있다. [특허문헌 1] 미국 특허 제6,623,893호 명세서 [비특허문헌 1] Shroff et al. "EUV pellicle Development for Mask Defect Control," Emerging Lithographic Technologies X, Proc of SPIE Vol.6151615104-1 (2006). [비특허문헌 2] Edward D. Palik, ed., "Handbook of Optical Constants of Solids," Academic Press, Orlando (1985). [비특허문헌 3] 야마다 공편저 "클러스터 이온 빔 기초와 응용" 제4장 (닛칸고교사)