CN108878259A - 形成防尘薄膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明构思涉及一种形成用于极紫外光刻的防尘薄膜的方法，所述方法包括：在碳纳米管防尘薄膜膜片的主表面的外周区域上形成第一材料的涂层，所述防尘薄膜片包括碳纳米管膜，将所述碳纳米管防尘薄膜膜片置于防尘薄膜框架上，并且所述外周区域面向所述防尘薄膜框架的支撑表面，其中所述防尘薄膜框架的支撑表面由第二材料形成，和通过将碳纳米管防尘薄膜片和防尘薄膜支撑表面相互压靠而将碳纳米管防尘薄膜片的涂层和防尘薄膜支撑表面结合在一起。本发明构思还涉及一种形成用于极紫外光刻的掩模板的方法。

Description

形成防尘薄膜的方法

技术领域

本发明构思涉及一种形成用于极紫外光刻的防尘薄膜(pellicle)的方法以及一种形成用于极紫外光刻的掩模板(reticle)系统的方法。

背景技术

在半导体制造中，在限定器件和电路图案的过程中广泛使用各种光刻工艺。取决于要限定的特征的大小，可以使用不同的光学光刻工艺。通常，随着图案变小，使用更短的波长。在极紫外光刻(EUVL)中，经常使用约13.5nm的波长。在EUVL中，通过用EUV(极紫外)辐射照射掩模板，可以将存在于光掩模或掩模板上的图案转移至对EUV辐射敏感的层。EUV光由掩模板图案调制并成像到涂布有光致抗蚀剂的晶片上。

在常规的光刻中，通常将防尘薄膜放置在掩模板上方以保护掩模板在处理和曝光等过程中免受污染。因此，防尘薄膜将保护掩模板免受不希望的颗粒的影响，否则这会对图案转移到晶片的保真度产生负面影响。由于曝光期间防尘薄膜保持在掩模板上方，因此就吸收性、耐久性和颗粒屏蔽能力等而言，对防尘薄膜有严格的要求。

然而，就EUVL而言，已证明找到合适的防尘薄膜候选材料具有挑战性。即使对于非常薄的材料厚度，常规的深紫外(DUV)防尘薄膜也通常呈现极紫外光的过度吸收。此外，结合扫描仪环境的极紫外光的高能量易于损坏防尘薄膜膜片的材料。因此，确定与EUVL兼容的防尘薄膜设计已经证明是麻烦的。

发明内容

鉴于以上所述，本发明构思的总体目标是提供用于形成适用于EUVL的防尘薄膜的方法。通过以下所述可以理解进一步的目的。

根据本发明构思的第一方面，通过形成用于极紫外光刻的防尘薄膜的方法来实现该目的和其他目的，该方法包括：在碳纳米管防尘薄膜膜片的主表面的至少外周区域上形成第一材料的涂层，所述膜包括碳纳米管膜，将所述碳纳米管防尘薄膜置于薄膜框架上，并且所述外周区域面向所述防尘薄膜框架的支撑表面，其中所述防尘薄膜框架的支撑表面由第二材料形成，和

通过将碳纳米管防尘薄膜膜片和防尘薄膜支撑表面相互压靠而将碳纳米管防尘薄膜的涂层和防尘薄膜支撑表面结合在一起。

利用本发明的方法，通过将碳纳米管防尘薄膜膜片固定到防尘薄膜框架的支撑表面，可以形成用于极紫外光刻的防尘薄膜。

更具体地，在包括碳纳米管膜或CNT膜的碳纳米管防尘薄膜膜片的主表面的至少外周区域上形成第一材料的涂层。因此，在CNT防尘薄膜膜片的至少外周区域上形成涂层，这意味着涂层也可以覆盖CNT防尘薄膜膜片的其他区域，甚至覆盖CNT防尘薄膜膜片的整个主表面。

应该注意的是，在本申请的上下文中，术语“结合在一起”可以指任何类型的相互作用，导致在CNT防尘薄膜膜片的涂层和防尘薄膜框架的支撑表面之间的任何类型的吸引力，该吸引力大于仅仅将CNT防尘薄膜膜片放置在支撑表面上产生的吸引力。这里产生的吸引力是指在压力移除后仍然保留的力。如下面进一步描述的，结合可以是CNT防尘薄膜膜片的涂层与支撑表面之间的化学键的结果。

因此，本发明构思实现了一种形成用于极紫外光刻的防尘薄膜的方法，其中如此形成的防尘薄膜表现出相对高的机械强度和低EUV光吸收。EUV光可以具有1nm至40nm范围内的波长。更具体地说，根据本发明构思形成的防尘薄膜的CNT防尘薄膜膜片可以可靠地固定或安装到防尘薄膜的薄膜框架上。此外，通过将CNT防尘薄膜膜片的涂层和防尘薄膜支撑表面结合在一起，可以实现随着时间的推移保持坚固的耐久结合。同时，与依靠使用常规粘合剂的标准附着过程相比，如此形成的结合可以被认为是干净的，因为它不太容易释放可能污染例如EUV扫描仪的颗粒、物质和其他元素。

应该注意的是，在本申请的上下文中，术语“压制”可以指任何类型的机械压力的应用。换句话说，可以预期可以施加以将CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架的支撑表面相互压靠的任何机械压力。有利地，将至少0.1kPA的压力施加到至少一个CNT膜。

压靠可以包括施加0.1kPa至30MPa的压力，这有利于CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架的支撑表面可以结合在一起。结合可以有利地在真空条件下进行。通过施加足够低的压力，可以发生CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架的支架表面之间的冷焊，从而在CNT防尘薄膜膜片与防尘薄膜框架的支架表面之间形成强结合。

例如，可以通过在一对压制表面之间挤压CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架的支撑表面来进行压制。因此术语“压制表面”可以指任何类型的表面，其可以用于向CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架的支撑表面施加机械压力。为此，可以致动或移动一个或两个压制表面以施加机械压力。一般来说，其中一个压制表面通常被移动并压靠在另一个压制表面上，由此对CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架的支撑表面施加压力。

应该注意的是，在本申请的上下文中，术语“CNT膜”可以指CNT的任何连接布置，诸如由各个CNT或CNT束形成的网、网状物、网格或类似物。每个CNT膜的单个CNT(其可以是单壁CNT或多壁CNT，MWCNT)可以对齐以形成束。这种对齐的CNT形成的束在制造CNT膜期间往往自发地形成。因此，将重叠的CNT结合在一起可以包括将重叠的单独的CNT或重叠的CNT束结合在一起。

CNT膜的CNT或CNT束可以随机排列在CNT膜内。然而，CNT膜的CNT或CNT束可以沿着一个主导或主要方向或沿着多个主要方向排列或对齐。

CNT膜的CNT可以是单壁CNT，即SWCNT。因此，至少一个CNT膜中的每一个可以由SWCNT或SWCNT束形成。SWCNT可被描述为单个石墨烯片的圆柱形或管状分子。该至少一个CNT膜可以由直径在0.5-2nm范围内的SWCNT形成。SWCNT通常可以呈现有利的低EUV辐射吸收。

CNT膜的CNT也可以是多壁CNT(MWCNT)。因此，至少一个CNT膜中的每一个可以由MWCNT或MWCNT束形成。MWCNT可被描述为两个或更多个SWCNT或石墨烯片的同心圆柱管。该至少一个CNT膜可以由直径在5-30nm范围内的MWCNT形成。

CNT防尘薄膜膜片优选为自立式CNT防尘薄膜膜片，其可以指任何自立或自支撑的CNT膜，即其在被例如框架(诸如薄膜框架)悬挂时能够支撑其自身重量。换句话说，自立式CNT防尘薄膜膜片在尺寸适用于EUV防尘薄膜时能够支撑其自身重量，而没有任何明显的下垂。

通过使用自立式CNT防尘薄膜膜片，如此形成的防尘薄膜可以表现出相对较高的机械强度和低EUV光吸收。还可以增强防尘薄膜的颗粒保持性能和耐化学性。

CNT防尘薄膜膜片可以包括以堆叠方式彼此叠置的多个CNT膜。例如，CNT防尘薄膜膜片可以包括2、3或4个CNT膜，但是这只是为了给出一些非限制性实例。可以使用任何数量的CNT膜。CNT膜可以结合在一起以形成CNT防尘薄膜膜片。

如果CNT防尘薄膜膜片包括多于一个CNT膜，则CNT膜可以通过在不同膜的重叠CNT之间形成的结合而结合在一起。在将CNT防尘薄膜膜片布置在防尘薄膜框架上之前，CNT膜可以已经结合在一起形成CNT防尘薄膜膜片。

涂层可以形成为使得涂层形成在至少一个CNT膜的单独的CNT或单独的CNT束上。涂层可以是保形涂层。可以在CNT的表面上形成涂层，使得CNT或CNT束被涂层部分封闭或完全封闭。

根据一个实施方式，结合的操作可以包括将具有低于1毫巴压力的真空施加到CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架。低的环境压力和/或升高的温度可以有助于将CNT防尘薄膜膜片固定或冷焊到防尘薄膜框架。可以使用低于1毫巴的压力。降低压力还能够实现降低温度下的冷焊。有利地，可以使用10^-10毫巴至10^-6巴范围内的环境压力。在此范围内的环境压力能够使防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架可靠地结合。

根据一个实施方式，支撑表面可以由第一材料形成，并且涂层可以由第二材料形成，第一材料是金属或半导体，第二材料是金属或半导体。通过使支撑表面由第一材料形成并且涂层由第二材料形成，CNT防尘薄膜膜片可以通过冷焊固定到防尘薄膜框架。在冷焊过程中可以形成共晶。在相对低的温度下，第一材料和第二材料可以在界面处形成共晶。

典型的材料组合或体系也可以是金属-半导体体系，因为它们可以在相对低的温度下形成共晶。然而，也可以采用用于金属-金属体系和半导体-半导体体系的冷焊。形成共晶的材料的有利组合包括：Ru和Ge；Pd和Ge；Ru和Si；Nb和Si。

根据一个实施方式，第一材料和第二材料可以选自下组：Zr、Mo、Ru、Pd、Nb、Ge和Si，其有利之处在于可以实现CNT防尘薄膜膜片的涂层和防尘薄膜框架的支撑表面之间的界面处合适的材料组合。

根据一个实施方式，第一材料和第二材料可以是相同的材料，这是有利的，因为可以减少在结合在一起期间损坏第一材料和第二材料中的一种的风险。换句话说，如果相同的材料用于第一材料和第二材料，处理参数(例如热量、压力等)可以不必考虑材料性质的差异。

根据一个实施方式，该方法还可以包括在施加压力的同时加热CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架，这是有利的，因为可以促进结合。而且，热量和压力可以组合使得CNT膜的应力量被控制。例如，可以在施加压力的同时将CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架加热至100-500℃范围内的温度。在形成共晶的情况下，优选在施加压力的同时将CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架加热至600-900℃范围内的温度。但是，将温度保持在600℃以下可能会降低CNT防尘薄膜膜片和涂层的应力。

根据一个实施方式，结合的操作可以包括借助于机械压力将CNT防尘薄膜膜片和支撑表面压在一起，同时将具有低于1毫巴压力的真空施加到CNT防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架，这是有利的，因为可以进一步促进结合并且可以发生冷焊。有利地，机械压力可以是0.1kPa至30MPa的压力。

根据一个实施方式，该方法还可以包括增加CNT防尘薄膜膜片中的拉伸应力。在将CNT防尘薄膜膜片设置在防尘薄膜框架上之前，可以增加拉伸应力。然而，也可以在将CNT防尘薄膜膜片附着到防尘薄膜框架之后增加拉伸应力。通过对CNT防尘薄膜膜片进行热处理工艺可以提高拉伸应力。热处理工艺可包括将CNT防尘薄膜膜片加热至升高的温度(即高于室温)。另外或可选地，热处理工艺可以包括将CNT防尘薄膜膜片冷却至降低的温度(即低于室温)。

拉伸应力也可以通过机械手段增加。因此，根据一个实施方式，所述方法还可以包括在将CNT防尘薄膜膜片布置在防尘薄膜框架上之前，沿横向方向拉伸CNT防尘薄膜膜片。通过在将CNT防尘薄膜膜片布置在防尘薄膜框架上之前沿横向方向拉伸CNT防尘薄膜膜片，可以抵消CNT防尘薄膜膜片的下垂。换句话说，如果在布置到防尘薄膜框架上之前沿横向方向拉伸，则CNT防尘薄膜膜片可以表现出减少的下垂。

CNT防尘薄膜膜片可以在单个方向上拉伸，即沿单个横向或表面方向拉伸。可以在多个横向方向上拉伸CNT防尘薄膜膜片，例如在膜片边缘的法向方向上或膜片的横向径向方向上拉伸CNT防尘薄膜膜片，以给出几个实例。

根据一个实施方式，防尘薄膜框架可以包括与第二材料不同的第三材料形成的框体。通过这种设置，可以选择用于防尘薄膜框架的框体的适当材料而不影响防尘薄膜框架的支撑表面的性质。因此，可以用具有例如机械强度、热膨胀或重量方面所需性质的材料形成防尘薄膜框架的框体，而不会不利地影响防尘薄膜框架的支撑表面的结合能力或性能。

防尘薄膜框架可以由Si、SiN、SiO₂或石英形成。这些材料呈现与CNT防尘薄膜膜片的热膨胀相容的热膨胀。

为了实现期望的性质，防尘薄膜框架的框体可以由多种材料形成。例如，防尘薄膜框架的框体可以由彼此叠置的材料层的堆叠形成，或由不同材料的混合物形成。

防尘薄膜框架的支撑表面可以形成为所述防尘薄膜框架框体上的涂层，其优点在于所述防尘薄膜框架框体和所述支撑表面的性质可以基本上彼此独立地调整。而且，相同类型的防尘薄膜框架框体可以设置有不同类型的支撑表面以适应不同的需求。换句话说，相同类型的防尘薄膜框架框体可以有利地与不同种类的CNT防尘薄膜膜片或具有不同涂层的CNT防尘薄膜膜片组合。

根据一个实施方式，框体可以是空气可渗透的，这可能是有利的，因为当经历压力变化时，防尘薄膜的CNT防尘薄膜膜片可以承受较小的机械应力。利用可渗透空气的框体，空气可以在例如抽真空或增加压力期间通过框体的材料迁移。这意味着框体可以有助于平衡在防尘薄膜的CNT防尘薄膜膜片的一侧上发生的压力变化。

根据一个实施方式，涂层可以形成为覆盖CNT防尘薄膜膜片的整个主表面，这是有利的，因为相同的涂层可以用于结合以及用于提供CNT防尘薄膜膜片的期望性质。此外，涂层可以在EUVL期间保护膜片的CNT免受潜在的不利工艺环境，例如在氢等离子体清洁工艺期间。此外，通过在自立式CNT防尘薄膜膜片上形成涂层，该膜片可以表现出对极紫外光的低吸收，使得该膜片适用于EUV应用。

根据本发明构思的一个方面，公开了一种形成用于极紫外光刻的掩模板系统的方法。该方法包括：根据上面已经公开的内容形成防尘薄膜，并将该防尘薄膜安装在掩模板上。通过将上述类型的防尘薄膜安装到掩模板上，可以形成用于极紫外光刻的掩模板系统。如此形成的掩模板系统因此可有利地用于极紫外光刻，其中安装至掩模板的薄膜通过充当物理屏障来保护掩模板免受颗粒的影响。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种用于极紫外光刻的防尘薄膜，所述防尘薄膜包括：

具有支撑表面的防尘薄膜框架，和

碳纳米管防尘薄膜膜片，其包括至少一个碳纳米管膜，其中在所述碳纳米管防尘薄膜膜片的主表面的至少外周区域上提供第一材料的涂层，

其中所述防尘薄膜框架的支撑表面由第二材料形成，并且其中所述碳纳米管防尘薄膜膜片的外周区域附接到所述防尘薄膜框架的支撑表面。

碳纳米管防尘薄膜膜片和框架可以结合在一起。根据上述讨论，术语“结合在一起”可以指任何类型的相互作用，导致在CNT防尘薄膜膜片的涂层和防尘薄膜框架的支撑表面之间的任何类型的吸引力，该吸引力大于仅仅将CNT薄膜膜片放置在支撑表面上产生的吸引力。这里产生的吸引力是指在压力移除后仍然保留的力。如下面进一步描述的，结合可以是CNT防尘薄膜膜片的涂层与支撑表面之间的化学键的结果。

根据一个实施方式，支撑表面可以由第一材料形成，并且涂层可以由第二材料形成，第一材料是金属或半导体，第二材料是金属或半导体。外周区域上的涂层可以冷焊到支撑表面。因此可以通过冷焊将CNT防尘薄膜膜片固定在防尘薄膜框架上。冷焊可由共晶形成。在相对低的温度下，第一材料和第二材料可以在界面处形成共晶。

典型的材料组合或体系也可以是金属-半导体体系，因为它们可以在相对低的温度下形成共晶。然而，也可以采用用于金属-金属体系和半导体-半导体体系的冷焊。形成共晶的材料的有利组合包括：Ru和Ge；Pd和Ge；Ru和Si；Nb和Si。

根据一个实施方式，第一材料和第二材料可以选自下组：Zr、Mo、Ru、Pd、Nb、Ge和Si，其有利之处在于可以实现CNT防尘薄膜膜片的涂层和防尘薄膜框架的支撑表面之间的界面处合适的材料组合。

根据一个实施方式，第一材料和第二材料可以是相同的材料，这是有利的，因为可以减少在结合在一起期间损坏第一材料和第二材料中的一种的风险。换句话说，如果相同的材料用于第一材料和第二材料，处理参数(例如热量、压力等)可以不必考虑材料性质的差异。

附图简要说明

参考附图，通过以下说明和非限制性详述可以更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点。除非另有说明，在附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。

图1是设置在压制表面之间的CNT膜以及通过挤压CNT膜形成的CNT防尘薄膜膜片的示意性透视图。

图2是通过将碳纳米管薄膜膜片与薄膜框架结合来形成薄膜的方法的示意图。

如附图所示，特征、层和区域的尺寸为了说明的目的而被夸大，并且因此被提供来说明本发明的实施方式的一般结构。通篇中同样的附图标记表示同样的元件。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更充分地描述本发明构思，其中示出了本发明的当前优选实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应该被解释为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了透彻和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。

现在将参照附图描述形成用于EUVL的防尘薄膜的方法。根据该方法，至少在其主表面的外周区域中有涂层的CNT膜片被布置在防尘薄膜框架上，其中所述外周区域面向防尘薄膜框架的支撑表面。通过将碳纳米管防尘薄膜膜片和防尘薄膜支撑表面相互压靠而将支撑表面和CNT膜片结合在一起。

CNT膜片包括至少一个CNT膜。现在将参照图1描述用于形成适用于EUVL防尘薄膜的CNT防尘薄膜膜片102的方法。

在图1中，CNT膜104布置在第一压制表面106和第二压制表面108之间。CNT膜104可以是预制的CNT膜，或者可以结合布置在压制表面106、108之间而制造。图1的CNT 104膜是所谓的自立式CNT膜104，这意味着CNT膜104是自支撑的，即当例如从防尘薄膜框架或类似物悬挂时它可以支撑其自身的重量。或者，可以使用不能支撑其自重的不太强的CNT膜。在任一种情况下，可以将CNT膜104布置在临时载体(未示出)上，例如以过滤器的形式，例如纤维素基过滤器或纸过滤器。

如图1中示意性描绘的那样，CNT膜104的各个CNT110彼此重叠，即在CNT膜104内各个CNT110彼此交叉。CNT膜104的CNT110优选是单壁CNT，即SWCNT。但是，也可以使用双壁或多壁碳CNT，即DWCNT或MWCNT。

所显示的CNT膜104的各个CNT随机布置在CNT膜104内，即CNT110没有沿着主要或主导方向布置在CNT膜104内。然而，CNT膜104的CNT可以以有序的方式提供。例如，可以沿一个主要方向或多个主要方向提供CNT110。

在CNT膜104内CNT还可以成束，即多个单独的CNT形成束(即串或绳状结构)，其中CNT膜由多个束形成，形成对齐或随机取向的CNT束的网。因此，图1中所示的每个元件110或者可以表示CNT束。CNT束110可以包括例如2-20个单独的CNT。在CNT束110中，单独的CNT可以沿着它们的纵向方向对齐和连接CNT束的CNT也可以首尾相连地连接，使得CNT束的长度大于单个CNT的长度。通常可以通过范德华力将CNT结合。

CNT膜104的单个CNT 110(或束110)可以涂布有未示出的涂层。该涂层可以是Mo的金属涂层。该涂层可以至少部分地覆盖CNT110，即单个CNT或束被涂层部分或完全封闭，同时仍在CNT膜104内形成部分自由的CNT的网络，如图1所示。在CNT110上的涂层的厚度可以优选地在1nm至30nm的范围内，因为这可以形成对CNT膜104的CNT的可靠保护，以免在使用期间受到工艺条件的影响。甚至更优选地，可以使用1至10nm范围内的涂层厚度来实现可靠的保护和对EUV辐射的足够透射。可以使用本领域已知的任何合适的技术来形成涂层，例如通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)来形成涂层。

合适的涂层的其他实例包括B、B₄C、ZrN、Ru、SiC、TiN、a-C和石墨烯涂层，等等。换句话说，上述材料的涂层可以同样适用于上述例子。对于EVU应用，合适的涂层通常是对极紫外光表现出有限吸收的涂层。

或者，涂层不是形成在单个CNT或束110周围，而是作为涂层形成在CNT膜104的一个或两个主表面上。

为了将CNT膜104的重叠的CNT110结合在一起，CNT膜104可以在第一压制表面106和第二压制表面108之间被挤压。因此，压制表面106、108可以被挤压在一起以将机械压力施加到CNT膜104。

对涂布的CNT110的施加压力可以是大约0.1kPa或更大。施加的压力可以优选不超过30MPa。这样的压力足以使在CNT110重叠的位置处的CNT110的涂层之间发生结合，使得CNT在重叠位置处彼此粘附。应该指出的是，结合不需要发生在所有重叠的位置。所述压力在此可以指施加在CNT膜104的区域上的平均压力。

所谓的冷焊可以在CNT重叠的位置处的CNT 110的涂层之间形成。因此，在压制过程中在重叠位置发生的结合增强了CNT膜104的强度和完整性，由此形成自立式CNT防尘薄膜膜片102。可以理解，压力可以在CNT110重叠并堆叠的地方局部增加，这有助于重叠的CNT110结合在一起。为了清楚起见，已经发生结合的位置112由图1的下部中的点或结合部112表示。

更具体地，在图1的下部中，描述了通过挤压膜104形成的自立式CNT防尘薄膜膜片102如何可以包括在CNT或CNT束110彼此重叠的位置处的结合位置112。为了说明的目的，结合位置112如上所述如图1中的点所示。

可以在压制期间使CNT膜104经受低于1毫巴的真空以促进形成结合部112。有利地，可以使用10^-10毫巴至10^-6巴范围内的环境压力。为了进一步促进结合部112的形成，CNT膜104可以在压制表面106、108之间进行挤压的同时被加热。例如，可以将CNT膜104加热到20至500℃范围内的温度，同时施加压力。优选地，可以在施加压力的同时将CNT膜104加热到300℃以下的温度。

或者，CNT防尘薄膜膜片102可以通过挤压未涂布的CNT或CNT束110(即在其外表面上没有涂层的CNT)的CNT膜104来形成。在这种情况下，CNT膜104的CNT110将在CNT110重叠的位置处直接接触。同样在这种情况下，如上所述，CNT膜104在压制表面106、108之间挤压。当CNT膜104的CNT 110未被涂布时，优选施加10-30GPa范围内的压力，以便在CNT膜104的重叠CNT 110之间发生结合。在这种情况下，结合将直接发生在CNT膜104的CNT110之间。可以在CNT膜104的重叠CNT的碳原子之间形成直接键，例如共价键。

此外，多个CNT膜104可以在第一压制表面106和第二压制表面108之间以堆叠方式彼此叠置，在这种情况下，将在每个膜内以及在多个膜之间发生结合，由此形成自立式CNT防尘薄膜膜片102。

现在将描述根据上述方法形成的自立式CNT防尘薄膜膜片102的优选实施例。根据该实施方式，膜片102包括SWCNT或由SWCNT形成。单个CNT112可以具有0.5-2nm的直径。或者，膜片102包括MWCNT或由MWCNT形成。单个CNT 112可以具有5-30nm的直径。对于SWCNT和MWCNT，单个CNT 112可具有>100μm的平均长度。相邻CNT 112之间的典型间隙可以≤30±100nm。该间隙也可以称为孔径。

优选的CNT防尘薄膜膜片102可以在压制过程中由以堆叠方式彼此叠置的两个至三个CNT膜104形成。然而，在压制期间以堆叠方式彼此叠置四个或更多个CNT膜104可以实现类似的结果。

优选的CNT防尘薄膜膜片102的厚度可以在5-50nm的范围内。然而，取决于CNT防尘薄膜膜片102的孔隙率，CNT防尘薄膜膜片102的厚度可以更大。CNT防尘薄膜膜片102的重要参数是原子数量/cm²，因为原子将吸收入射到CNT防尘薄膜膜片102上的EUV光或使其衰减。换言之，原子数/cm²将影响CNT防尘薄膜膜片102的透射效率。为了实现90％的透射率，等效厚度15nm的石墨或2.266g/cm³可以用于CNT防尘薄膜膜片10中。这些值大致对应于防尘薄膜膜片102的1.7×10¹⁷个碳原子/cm²。有了这种洞察力，可以理解，重要的是形成或构建具有或不具有涂层的强CNT膜片102，该CNT膜片102具有期望的颗粒保持性，并且同时仍具有不超过1.7×10¹⁷个碳原子/cm²或不超过2.266g/cm³的碳原子密度。

具有上述特性的膜片已经进行了广泛的测量，目的在于确定上述特性以及膜片在实践中如何用于EUV防尘薄膜应用。CNT的直径和平均长度主要在生产用于形成CNT防尘薄膜膜片102的CNT膜104的过程中设定。此外，间隙或孔径受到所用CNT膜104内CNT布置密度的影响。然而，形成的CNT防尘薄膜膜片102的孔径也将受到所使用的CNT膜104的数量的影响。大量的CNT膜104将导致更致密的CNT防尘薄膜膜片102，即具有更小孔径的CNT防尘薄膜膜片102。通常，更致密或更少孔的CNT防尘薄膜膜片102将表现出更好的颗粒保留，但会遭受更强的极紫外光吸收。实际上，CNT的直径和平均长度也将影响CNT防尘薄膜膜片102的孔隙率。可以使用SEM和TEM来测量上述参数。

然而，具有上述特性的膜已证明对极紫外光表现出高稳定性。已经测得100个晶片曝光后的CNT膜片的典型透射损失小于0.1％。极紫外光的透射率通常>90％，这对于EUV防尘薄膜应用是期望的值。用于合成SWCNT和MWCNT的方法的例子包括基于电弧放电方法、激光烧蚀和CVD方法(包括浮动催化剂(气溶胶)CVD合成)的技术。气溶胶合成技术的非限制性例子见于WO 2005/085130中。在US2016/0083872中发现了用于形成对齐的CNT的示例性方法。

应该注意，上面结合图1公开的用于形成CNT防尘薄膜膜片102的方法仅仅表示形成适合于连接到防尘薄膜框架以形成EUVL防尘薄膜的CNT防尘薄膜膜片102的一种方式。类似地，自立式CNT防尘薄膜膜片的优选实施方式仅代表CNT防尘薄膜膜片的一种可能的结构。然而，也可以使用产生CNT防尘薄膜膜片102的任何其他技术，该CNT防尘薄膜膜片优选为自立型。

参考图2，示出了通过将CNT防尘薄膜膜片(例如CNT防尘薄膜膜片102)结合到防尘薄膜框架202来形成防尘薄膜200的方法。

在CNT防尘薄膜膜片102上形成涂层。可以如上所述的方式在CNT防尘薄膜膜片102上形成涂层。同样如上所述，可以在挤压CNT膜104之前或之后形成涂层。或者，为了便于附着到框架202上，可以在CNT防尘薄膜膜片102上形成单独的或附加的涂层。在任一情况下，涂层可以形成在CNT防尘薄膜膜片102的整个主表面102a处，或者仅在CNT防尘薄膜膜片102的外周区域102aa处。外周区域102aa意指CNT防尘薄膜膜片102的设置为与防尘薄膜框架202邻接并固定到防尘薄膜框架202上的区域。

待固定到防尘薄膜框架202的经涂布的CNT防尘薄膜膜片102被设置在防尘薄膜框架202的支撑表面202a上。防尘薄膜框架202的支撑表面202a通常是防尘薄膜框架202的上表面。防尘薄膜框架202可以包括多个侧壁，例如两对彼此相对的侧壁。

为了操作的目的，可以将CNT防尘薄膜膜片102、202设置在载体或临时基材101上。可以将CNT防尘薄膜膜片102转移到防尘薄膜框架202。CNT防尘薄膜膜片102的背对载体101的主表面102a可以被布置为与防尘薄膜支撑表面202a邻接。

随后，通过将CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜支撑表面202a相互压靠将CNT防尘薄膜膜片102的涂层和防尘薄膜支撑表面202a结合在一起。假如使用足够的压力，CNT防尘薄膜膜片102因此将被固定到防尘薄膜框架的支撑表面202a。假定CNT防尘薄膜膜片102的CNT110如上所述被涂布，则0.1kPa至30MPa的压力通常足以将CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜框架202的支撑表面202a结合在一起。如果使用载体101来操作CNT防尘薄膜膜片102，则可以在将CNT防尘薄膜膜片102结合到防尘薄膜202之前或之后将载体101从CNT防尘薄膜膜片102移除。

为了将涂布的CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜支撑表面202a结合在一起，支撑表面202a通常由第一材料形成，并且CNT的涂层通常由第二材料形成。几种不同的材料组合或体系将用于将CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜支撑表面202a结合在一起。

第一材料可以是金属或半导体，第二材料可以是金属或半导体。通常，支撑表面202a的材料和涂层的材料是不同的材料。可以结合在一起的相关材料组合或体系的例子是Ru和Ge，Pd和Ge，Ru和Si以及Nb和Si。上述例子可以通过冷焊结合在一起，同时形成共晶。本领域技术人员认识到，可以使用其他材料组合来将涂布的CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜支撑表面202a结合在一起，并且对于所使用的不同材料组合可以改变所需的压力。例如，防尘薄膜框架202的支撑表面202a可以由第一金属形成，而CNT防尘薄膜膜片102的涂层可以由第二金属形成。因此，可以通过选择能够形成共晶的材料组合在压制期间形成第一金属和第二金属的共晶。

此外，支撑表面202a的材料和涂层的材料可以是相同的材料。

结合的操作可以包括将具有低于1毫巴压力的真空施加到CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜框架202。可以在压制期间使CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜框架202经受低于1毫巴的真空以促进形成结合部112。有利地，可以使用10^-10毫巴至10^-6巴范围内的环境压力。

为了进一步促进结合部的形成，CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜框架202可以在相互压靠的同时被加热。例如，可以在施加压力的同时将CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜框架202加热至20-500℃范围内的温度。优选地，可以在施加压力的同时将CNT防尘薄膜膜片102和防尘薄膜框架202加热到300℃以下的温度。

防尘薄膜框架202可以由与支撑表面202a相同的材料形成，或者可以是不同的材料。换句话说，防尘薄膜框架202可以包括框体，在该框体上施加形成支撑表面202a的材料。支撑表面202a例如可以形成为防尘薄膜框架202的上表面上的薄金属或半导体涂层。通过该设置，支撑表面202a和防尘薄膜框架202的性质可以独立于彼此进行调节。例如，防尘薄膜框架202或框体可以是空气可渗透的，这降低了当防尘薄膜200受到压力波动时损坏CNT防尘薄膜膜片102的风险，这例如在转移到真空环境时可能发生。防尘薄膜框架202可以例如由Si、SiN、SiO₂或石英、或者叠层或这些材料的组合形成。举例来说，用于防尘薄膜框架202的其他材料包括金属、塑料或陶瓷材料。

该方法还可以包括在将防尘薄膜片102布置在防尘薄膜框架202上之前，沿横向方向拉伸CNT防尘薄膜膜片102。通过预拉伸CNT防尘薄膜膜片102，可以抵消膜片102的下垂。换句话说，如果在布置到防尘薄膜框架202上之前沿横向方向拉伸，则膜片可以表现出减少的下垂。有利地，可以在CNT防尘薄膜膜片102中引入大约100MPa或更大的拉伸应力。这可以转化为对于典型尺寸的防尘薄膜，薄膜偏转小于0.5毫米。

预拉伸CNT防尘薄膜膜片102可以包括将CNT防尘薄膜膜片102转移到中间可拉伸支撑件。例如，上述临时基材101可以布置为可拉伸支撑件。由于在CNT防尘薄膜膜片102和可拉伸支撑件之间的表面界面处的吸引力，CNT防尘薄膜膜片102可以附着到可拉伸支撑件。可以使用任何合适类型的可拉伸支撑件，例如可拉伸膜或弹性膜。可拉伸支撑件可以布置在适于拉伸可拉伸支撑件的拉伸工具中，其中CNT防尘薄膜膜片102可以被拉伸。随后可以将CNT防尘薄膜膜片102转移到防尘薄膜框架202。然后，可从CNT薄膜膜片102移除可拉伸支撑件。

通过其他方式，例如通过对CNT防尘薄膜膜片进行热处理工艺，也可以在CNT防尘薄膜膜片102中引入拉伸应力。热处理工艺可包括将CNT防尘薄膜膜片加热至升高的温度(即高于室温)。另外或可选地，热处理工艺可以包括将CNT防尘薄膜膜片冷却至降低的温度(即低于室温)。而且，在CNT防尘薄膜膜片上施加涂层可以增加CNT防尘薄膜膜片中的拉伸应力。

仍然参考图2，这里概念性地示出了防尘薄膜200如何安装在掩模板210上以形成掩模板系统212，其中掩模板系统212包括防尘薄膜200和掩模板210。可以使用本领域中已知的任何合适的手段，例如通过粘合剂，将防尘薄膜200安装到掩模板210。防尘薄膜框架202在掩模板210上方限定开口或孔口。防尘薄膜膜片102覆盖孔口。防尘薄膜膜片102通过防尘薄膜框架202悬挂在掩模板210的前方。防尘薄膜框架202的高度或厚度可以使得掩模板210的主表面和防尘薄膜膜片102之间的距离在1毫米到6毫米的范围内。

另外，本领域技术人员在实践要求权利的发明中，通过对附图、说明书和所附权利要求的研究能够理解和实施所揭示实施方式的变体。在权利要求中，词语“包含(包括)”不排除其它要素或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”并不排除复数形式。某些措施在相互不同的从属权利要求中被提出的事实并不意味着这些措施的组合不能被利用。

Claims (13)

1.一种形成用于极紫外光刻的防尘薄膜(200)的方法，所述方法包括：

在碳纳米管防尘薄膜膜片(102)的主表面(102a)的至少外周区域(102aa)上形成第一材料的涂层，所述膜片包括碳纳米管膜(104)，

将碳纳米管防尘薄膜膜片(102)设置在防尘薄膜框架(202)上，并且所述外周区域(102aa)面向所述防尘薄膜框架(202)的支撑表面(202a)，其中所述防尘薄膜框架(202)的支撑表面(202a)由第二材料形成，和

通过将碳纳米管防尘薄膜膜片(102)和防尘薄膜支撑表面(202a)相互压靠而将碳纳米管防尘薄膜膜片(102)的涂层和防尘薄膜支撑表面(202a)结合在一起。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合的操作包括将具有低于1毫巴压力的真空施加到碳纳米管防尘薄膜膜片(102)和防尘薄膜框架(202)。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述支撑表面由第一材料形成，所述涂层由第二材料形成，

第一材料是金属或半导体，

第二材料是金属或半导体。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一材料和所述第二材料选自下组：Zr、Mo、Ru、Pd、Nb、Ge和Si。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一材料和所述第二材料是相同的材料。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在施加压力的同时对碳纳米管防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架进行加热。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述结合的操作在向碳纳米管防尘薄膜膜片和防尘薄膜框架施加压力低于1毫巴的真空的同时，通过机械压力将碳纳米管防尘薄膜膜片(102)和支撑表面(202a)压在一起。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在将所述碳纳米管防尘薄膜膜片(102)设置在所述防尘薄膜框架(202)上之前，增加所述碳纳米管防尘薄膜膜片(102)中的拉伸应力。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述碳纳米管防尘薄膜膜片(102)设置在所述防尘薄膜框架(202)上之前，在横向方向上拉伸所述碳纳米管防尘薄膜膜片(102)。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，防尘薄膜框架(202)包括与第二材料不同的第三材料形成的框体。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述框体对空气是可渗透的。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述涂层形成为覆盖所述碳纳米管防尘薄膜膜片(102)的整个主表面(102a)。

13.一种形成用于极紫外光刻的掩模板系统(212)的方法，所述方法包括：

如前述权利要求中任一项所述形成防尘薄膜(200)，和

将所述防尘薄膜(200)安装到掩模板(210)上。