制造隔膜组件的方法与流程
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月20日递交的ep申请18214904.7的优先权，该ep申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本发明涉及制造隔膜组件的方法，并且涉及隔膜组件前驱体。本发明具有结合euv光刻设备和euv光刻工具的特定但非排他性的用途。
背景技术：
光刻设备是构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于制造例如集成电路(ic)。光刻设备可以例如将图案化装置(例如掩模)处的图案投影到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定可以形成于衬底上的特征的最小尺寸。相比于常规光刻设备(其可以例如使用波长为193nm的电磁辐射)，使用波长在4-20nm的范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(euv)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。
可以使用图案化装置(例如掩模或掩模版)向光刻设备中的辐射束赋予图案。辐射被提供为穿过图案化装置或从图案化装置反射以在衬底上形成图像。图案化装置的表面上的污染可能造成衬底上的制造缺陷。可以设置隔膜组件(也称为表膜)以保护图案化装置免受空浮粒子和其他形式污染。
还可以提供表膜以用于保护除了图案化装置之外的光学组件。表膜还可以用于在光刻设备的彼此密封的区之间提供用于光刻辐射的通路。表膜还可以用作辐射滤光器(诸如光谱纯度滤光器)或用作光刻设备的动态气锁的部分。
在光刻中使用表膜是被熟知且公认的。光刻设备中的表膜是隔膜(也称为表膜隔膜)，该隔膜定位成远离图案化装置且处于在使用中的光刻设备的焦平面之外。由于表膜处于光刻设备的焦平面之外，所以落在表膜上的污染粒子处于光刻设备的焦点之外。因此，污染粒子的图像未投影到基底上。如果不存在表膜，则落在图案化装置上的污染粒子将被投影到衬底上并将缺陷引入所投影的图案中。
掩模组件可以包括保护图案化装置(例如掩模)免受粒子污染的表膜。表膜隔膜可以由表膜边界支撑，从而形成表膜组件或隔膜组件。可以例如通过将表膜边界胶合或以其他方式附接到表膜框架来将表膜附接到表膜框架。表膜框架可以永久性地或以可拆除方式附接到图案化装置。表膜隔膜还可以被称为表膜层。从包括至少一个基底和沉积于该基底上的层的叠层开始，制造表膜隔膜。
例如，因为隔膜较薄，所以难以在隔膜组件在过程中不变形或损坏的情况下制造表膜隔膜或表膜组件。隔膜组件的损坏或缺陷可能导致不期望的性能降低、使用期限缩短或者甚至分裂。需要提供一种制造表膜隔膜的方法，该表膜隔膜为表膜提供改善的良率和/或强度并且使隔膜组件的损坏或缺陷最小化。
生产表膜组件也是耗时的。因此，需要提供一种制造表膜的方法，该方法与现有方法相比具有缩短的循环时间和/或该方法允许更快地生产表膜组件。
尽管本申请总体上在光刻设备(具体地是euv光刻设备)的内容背景中提及表膜，但是本发明不仅限于表膜和光刻设备，并且应当明白的是，本发明的主题可以用于任何其他合适的设备或情形中。此外，本发明可以不特定地限制于euv光刻，并且还可以用于使用比euv更长或优选地更短的波长的辐射的光刻。
由于表膜在euv辐射束的光学路径中的存在，所以需要表膜具有较高euv透射率。高euv透射率允许较大比例的入射辐射穿过表膜。此外，减少由表膜吸收的euv辐射的量可以降低表膜的操作温度。由于透射率至少部分地依赖于表膜的厚度，所以需要提供尽可能薄同时保持足以耐受光刻设备内的有时恶劣环境的可靠强度的表膜。表膜的期望特性尽可能薄意味着表膜隔膜本身容易在制造期间遭受损坏。极薄的隔膜中的小缺陷或损坏区域对隔膜的物理性质可能是不利的。
由于表膜中的任何缺陷可能降低表膜的性能和/或缩短表膜的使用期限，所以需要降低隔膜组件(诸如表膜)在其制造期间变形或损坏的可能性。由于制造表膜的过程既耗时且成本高昂，所以还需要提高在制造期间的未受损表膜的良率。
蚀刻是用于移除部分材料的常用制造过程。在多层材料中，选择性蚀刻可以移除外层表面的一部分，使得能够曝光下层。由于蚀刻在时间方面通常以固定速率发生(并且因此，与较薄层相比，较厚层将花费较长蚀刻时间)，所以明确限定的层厚度是有益的。类似地，可以理解的是，不均匀的层厚度将依赖于层的每一部分的层厚度而在蚀刻时间方面提供差异。可能在移除比期望的材料更多的材料时发生过度蚀刻。由于层的较薄部分可能在层的较厚部分已经完成蚀刻之前被蚀刻，所以可能在具有不均匀的层厚度的膜上发生过度蚀刻。这可能导致下层或上层(依赖于正在蚀刻叠层的哪一侧)被过度蚀刻损坏。表膜制造的过度蚀刻可能造成表膜的损坏。因此，需要减小过度蚀刻的机率。还需要建立用于辅助沉积具有明确限定的层厚度的层和/或以受控方式移除部分材料以便获得具有可靠且恒定的性质的表膜隔膜和表膜组件的制造过程。
本发明已经被设计成试图解决上述问题中的至少一些问题。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供一种制造用于euv光刻的表膜隔膜和/或表膜组件的方法，其中，在限定保持表膜隔膜的表膜边界的一个或多个蚀刻步骤之后，设置形成所述表膜隔膜的至少一部分的层。
制造表膜包括使用诸如但不限于化学气相沉积、蚀刻遮蔽和蚀刻的方法进行材料沉积和移除的多个步骤。在这些过程期间，处置叠层，并且可以操控叠层以将其引向期望的定向。在一些阶段中，可以翻转叠层；并且在其他阶段中，可以使用固定机构(诸如卡盘)将叠层保持在适当位置。这些卡盘可以在制造期间将力提供于叠层中的层上，这可能导致损坏。卡盘也可能刮擦或以其他方式损坏叠层中的一个或多个层。
在制造用于euv光刻的表膜隔膜和隔膜组件的其他方法中，最终形成表膜隔膜的一个或多个层在早期被沉积。这样能够使表膜隔膜层被沉积或以其他方式被设置于基本上不含污染或缺陷的清洁表面上。在将最终形成表膜隔膜的一个或多个层的沉积之后，进行进一步沉积、保护和蚀刻步骤以形成最终表膜隔膜或表膜组件。然而，在其他处理步骤期间，将形成最终表膜隔膜的一个或多个层可能被损坏。利用其他制造方法，最终表膜隔膜层由其他层覆盖，直至该过程的晚期阶段为止。因此，如果在最终表膜隔膜中存在任何缺陷或存在损坏，则这些缺陷或损坏未经覆盖，直至已经进行若干复杂且耗时的步骤为止。因此，必须在有缺陷的表膜隔膜可以被识别和处理之前进行几乎整个制造过程。在故障的识别与新表膜组件的形成之间花费的时间可以被称为学习时间。根据本发明的方法具有学习时间缩短的优点。
在根据本发明的第一方面的方法中，在该过程的比其他方法更晚的阶段设置最终形成表膜隔膜的一个或多个层。在本发明中，仅在已经发生某些蚀刻步骤之后才沉积最终表膜隔膜层。最终表膜组件包括保持表膜隔膜的表膜边界。表膜边界可以机械地或以化学方式附接到表膜框架。表膜框架可以以可拆除方式或永久性地附接到图案化装置ma。就表膜隔膜而言，应当理解，这涉及跨越表膜边界部分并且在用作表膜时由euv辐射穿过的一层或多层材料。该层还可以被称为表膜层、表膜芯层或表膜隔膜。在限定表膜边界的一个或多个蚀刻步骤已经发生之后设置形成表膜隔膜的材料。应当明白的是，这不需要已经形成表膜边界，但是需要已经限定保护该层(诸如平面基底)的、根据后续蚀刻步骤最终变为表膜边界的部分的一个或多个层。例如，其中，叠层包括形成保持表膜隔膜的最终表膜边界的硅平面基底，限定最终表膜边界的蚀刻步骤可以包括蚀刻一个或多个层，该一个或多个层用于保护通过蚀刻而最终形成表膜边界的平面基底的部分。
出人意料地，已经意识到可能在不损害最终表膜隔膜的品质的情况下，在已经进行一些蚀刻步骤之后设置最终形成最终表膜隔膜的至少一部分的层或隔膜。此外，本发明的方法还可以缩短生产表膜组件所需的时间，这是因为可以在设置将变为最终表膜隔膜的层或隔膜之前进行从叠层开始制造表膜组件或表膜隔膜所需的步骤中的一些步骤。在需要在早期阶段沉积表膜隔膜层的其他制造方法中，如果需要具有特定表膜隔膜的隔膜组件，则有必要从该过程的起始就开始形成表膜隔膜。相反，利用本发明的方法，可以在整个过程的中途有效地开始表膜隔膜层的形成，由此节省时间。
该方法可以包括提供具有正面和背面的叠层。叠层可以包括具有一个或多个层的基底。例如，该叠层可以包括平面基底，诸如硅晶片或绝缘体上硅(soi)晶片。
该方法还可以包括将保护层设置于叠层的正面上。保护层可以是能够保护该叠层的下部部分不受后续蚀刻过程影响的任何合适的材料。本发明不受保护层的性质的特定限制。
该方法还可以包括从叠层的背面选择性地移除一个或多个部分。这些部分可以用于限定最终表膜组件的表膜边界。可以通过任何合适的技术来进行这种选择性移除，并且本发明不受所使用的技术的特定限制。在制造过程(诸如抗蚀剂沉积、图案化和蚀刻)期间，必须使用固定机构(也称为卡盘)在适当位置保持或移动该叠层。在可替代制造方法中，这些卡盘可能在制造期间将力提供于表膜层上，这可能进一步导致表膜的损坏。本发明的优点是在沉积至少一个隔膜层之前完成对叠层的背面的至少一部分的选择性移除，从而确保卡盘此时不将力施加到隔膜层。这降低了表膜隔膜或层在处理期间损坏的可能性。
该方法还可以包括从叠层的正面移除保护层的至少一部分。一旦已经蚀刻叠层的背部，可以移除叠层的正面上的保护层，这是因为不再需要它来进行保护以免受蚀刻影响。可以通过任何合适的技术来实现对保护层的移除，并且本发明不受所使用的技术的特定限制。
该方法还可以包括将形成表膜隔膜的至少一部分的层设置于叠层的正面上。尽管应当明白的是，优选地将保护层设置于叠层的正面上以便在蚀刻步骤期间保护叠层的正面，但这可以不是必要的，并且可以在未将任何保护层设置于叠层的正面上的情况下蚀刻叠层的背面。由于在设置形成表膜隔膜的至少一部分的层之前已经完成对叠层的背面的蚀刻，所以这降低了对这种表膜层造成损坏的风险。本发明不受如何设置表膜层的特定限制，并且可以使用任何合适的技术，诸如化学气相沉积。
该方法还可以包括选择性地移除叠层的一个或多个部分以形成表膜组件。因此，表膜组件可以包括：表膜隔膜，其包括至少一个隔膜层；以及表膜边界，其保持表膜隔膜。可以通过任何合适的技术将一个或多个部分从叠层移除，并且本发明不受所使用的一种或多种技术的特定限制。例如，蚀刻可以用于移除一个或多个部分。该方法可以包括用于选择性地移除叠层的一个或多个部分以形成表膜组件的一个或多个步骤。
该方法还可以包括：将至少一个发射层设置于叠层的正面上，使得表膜组件包括隔膜，该隔膜包括至少一个隔膜层和至少一个发射层。优选地在已经设置所述至少一个隔膜层之后设置发射层。发射层可以设置于所述至少一个隔膜层下方，或者设置于所述至少一个隔膜层上方和下方两者。因此，发射层可以设置于表膜隔膜的前部、背部或两侧上。发射层可以用于增加表膜组件的热辐射率。表膜组件的辐射率的增加可以降低表膜的操作温度，这又可以增加表膜的使用期限。此外，发射层也可以保护隔膜层免受光刻设备内的气氛影响。例如，在表膜层包括碳的情况下，可能通过辐射使在光刻设备内的低压力氢气电离，并且氢基可以随着时间推移侵蚀碳并使表膜变弱。因此，发射层也可以保护表膜隔膜层。在将发射层设置于所述至少一个隔膜层的背部上的情况下，也可以将其设置于所述边界的内侧面上。可替代地或另外，也可以将发射层设置于所述边界的最低部分上，即边界的“足部”。尽管可能仅将发射层设置于隔膜层上，但是仅涂覆具有发射层的组件的最低面可能是更方便的。
该方法还可以包括将至少一个盖层设置于叠层的正面上，其中，盖层优选地包括二氧化硅和/或氮化硅。也可以使用其他盖层。可以通过任何合适的技术提供盖层，并且本发明不受所使用的技术的特定限制。在示例中，可以提供正硅酸四乙酯(teos)并且随后使用已知技术将其转化为二氧化硅。盖层可以用于保护叠层的表膜芯层。盖层可以与上层具有更好的兼容性，并且由此导致叠层中的层之间的较强接合。较薄层的二氧化硅易于生长成具有本领域中已知的熟知层厚度。具有熟知厚度的层对蚀刻过程是有利的，这是因为其降低了由于不均匀的层厚度而造成的层的一些区域的过度蚀刻的风险。将较薄层的二氧化硅沉积为盖层随后可以增加蚀刻的可靠性，并且可以降低隔膜损坏的机率。
该方法可以包括将抗蚀剂设置于叠层上，并且在从叠层的背面选择性地移除一个或多个部分的步骤之前使抗蚀剂图案化。本发明不受抗蚀剂的性质的特定限制，并且可以使用任何合适的抗蚀剂。该步骤将提供掩模，该掩模允许在叠层的表面上限定图案，例如允许在叠层上限定表膜边界区。可以以这种方式使抗蚀剂图案化，以便限定最终表膜组件的最终表膜边界。抗蚀剂用于保护下层免受蚀刻影响。因此，抗蚀剂的图案化用于限定叠层的通过后续蚀刻步骤被移除的区域。蚀刻剂可以是化学蚀刻剂，诸如磷酸(h3po4)和/或氢氟酸(hf)。在蚀刻之后，所得到的表膜隔膜可以包括例如在一个或两个表面上具有原生氧化物层的mosinx表膜芯层。在本文中，x意味着材料组合物中的氮的变化，也可以将该变化等效地描述为motsipnz。可替代地，在蚀刻和金属沉积之后，例如由前表面上的sin/ox/psi表膜芯层/低应力氮化物(lsn)和在叠层的背侧上的(例如在由表膜边界限定的空腔中的)mo/ru盖形成叠层。
该方法还可以包括：在从叠层的背面选择性地移除一个或多个部分的步骤期间和/或在选择性地移除叠层的一个或多个部分以形成表膜组件的步骤期间，蚀刻叠层的至少一部分。
叠层可以包括平面基底，并且优选地包括至少一个牺牲层。平面基底可以是晶片。平面基底可以形成叠层的表膜芯层。优选地，晶片包含硅。硅是本领域中通常使用的良好表征的材料。应当明白的是，可以使用其他合适的材料，并且应当明白的是，本发明不限于硅基基底(即包括硅的基底，诸如psi、sic、mosi2或mosinx)。例如，基底也可以是碳基的，诸如用于叠层的石墨烯表膜芯层或纳米碳管表膜芯层。
该方法还可以包括例如在沉积至少一个隔膜层期间沉积一个或多个其他牺牲层。这优选地紧接着对额外牺牲层的一个或多个部分的选择性移除。牺牲层可以包含氮化硅和/或氧化硅。依赖于表膜芯层的材料，也可以将其他材料用作牺牲层。
至少一个隔膜层可以包括优选地通过使至少一个非晶硅层结晶而形成的至少一个硅层。隔膜层可以包含psi。因为硅具有良好的euv透射率，所以是用于至少一个隔膜层的合适材料。至少一个隔膜层可以涂覆有一种或多种材料，该一种或多种材料用于提供额外耐化学性或耐热性，和/或该一种或多种材料增加隔膜组件的辐射率。
保护层可以包括交联聚合物。聚合物可以是聚对二甲苯聚合物。聚合物可以是parylene(帕利灵或聚对二甲苯)或
至少一个隔膜层可以设置于至少一个发射层与叠层的正面之间。应当明白的是，在一些实施例中，发射层可以设置于隔膜层的一侧或两侧上。在实施例中，隔膜层不具有发射层或其他盖层，并且隔膜层仅由至少一个表膜芯层形成。例如，表膜仅由mosinx表膜芯层形成。
至少一个发射层可以是金属性的。至少一个发射层可以包括硼或含硼材料，或zr或含zr材料。含硼材料(例如硼的金属合金，诸如二硼化锆(zrb2))能够增加表膜的辐射率并且还能够保护隔膜层。
优选地，至少一个发射层还可以包括三个金属发射层。在本实施例中，三个发射层可以包括设置于两个硼层之间的锆层，其中，锆层可以包括锆或含锆材料，并且其中，硼层可以包括硼或含硼材料。在其他可替代方案中，该发射层可以包括b、zr、ru或mo的层。可以使用其他发射层。
至少一个盖层具有盖层厚度，至少一个隔膜层具有隔膜层厚度，并且盖层厚度优选地小于隔膜层厚度。例如，盖层可以具有0.5nm至10nm(优选地1nm至5nm)的厚度。这样，隔膜层在表膜组件中提供表膜隔膜的大部分的实体强度。
该方法还可以包括：在选择性地移除叠层的一个或多个部分以形成表膜组件之后，选择性地移除所述至少一个盖层的至少一部分。
至少一个隔膜层和/或至少一个盖层和/或至少一个发射层可以进一步设置有至少一个牺牲层。该方法还可以包括例如在沉积至少一个隔膜层之前、期间或之后设置额外牺牲层。这优选地紧随对额外牺牲层的一个或多个部分的选择性移除。
根据本发明的第二方面，提供一种表膜基底，该基底包括：具有正面和背面的叠层，其中，在已经设置形成表膜隔膜的至少一部分的层之前，叠层的背面上的一个或多个层已经被选择性地移除，以限定用于保持表膜隔膜的表膜边界区。
本发明允许提供已经部分地经处理的表膜基底。由于表膜基底的处理可能花费数周时间，所以通过能够提供已经部分地经处理的表膜基底，有可能将此类基底储存起来，直至需要基底为止，并且因此缩短订购具有特定表膜隔膜的隔膜组件所花费的时间。在制造期间，表膜层中的缺陷可以被识别，在这种情况下，必须丢弃表膜并制造新表膜组件。根据本发明的以上方面，制造过程可以从提供表膜基底持续而非从起始点持续，因此缩短了制造过程的学习时间。
在实施例中，表膜基底可以不包括将形成表膜隔膜的至少一部分的层。在本实施例中，表膜基底已经被处理成使得最终表膜边界区已经被限定，但不存在形成表膜隔膜的材料。这样，可以提供和研究不同表膜隔膜材料，或者比先前更加快速地使用不同表膜隔膜材料。
在另一个实施例中，表膜基底包括将形成最终表膜隔膜的材料。然而，在已经执行限定最终表膜边界区的处理步骤之后提供该材料。
优选地，表膜基底包括位于所述正面上的至少一个保护层，优选地，所述至少一个保护层包含交联聚合物，优选地是聚对二甲苯聚合物，优选地是parylene或
叠层可以包括平面基底，并且优选地包括至少一个牺牲层；优选地其中，平面基底是晶片，可选地是硅晶片或soi晶片；并且优选地其中，至少一个牺牲层包含氮化硅。
根据本发明的另一方面，提供根据包括以上描述的方法中的任一者所述的方法制造的表膜组件。
在实施例中，根据本发明的方法具有以下结果：在蚀刻之后，表膜隔膜包括不具有其他功能盖层的mosinx芯层，或者包括具有覆盖有原生氧化物层的至少一个表面的mosinx芯层。
在实施例中，根据本发明的方法具有以下结果：在蚀刻和金属沉积之后，由所述正面上的sin/ox、psi表膜芯层、低应力氮化物(lsn)层和沉积于叠层的背面上的mo上的ru的盖层形成表膜叠层。
在本发明的另一方面中，表膜基底包括可以从下列各项中选择的表膜芯层：硅基材料，诸如psi、sic、mosi2或mosinx；或者碳基材料，诸如石墨烯膜或由碳纳米管形成的膜。
在本发明的又一方面中，表膜叠层包括sio/mosinx/mosi2的层或包括sion/mosinx/sion的层。然而，在本文中还设想了这些层中的仅两层的组合。
尽管应当明白的是，虽然通过本发明提供的最终表膜根本上与使用其他方法制造的表膜组件相同，但是在过程的后期阶段设置表膜层具有如上文所详述的若干先前尚未实现的益处。
应当明白的是，本发明的上述的方面中的任一者可以在适当的情况下与本发明的一个或多个其他方面组合。此外，相对于本发明的方面中的一者描述的可选地选用的特征可以在适当的情况下作为本发明的其他方面中的一者可选地选用的特征。
附图说明
现在将参考随附的示意性附图仅借助于示例来描述本发明的实施例，在附图中：
图1描绘包括光刻设备的光刻系统，该光刻设备包括表膜组件；
图2描绘表膜组件；
图3说明根据除了根据本发明的方法之外的方法制造表膜组件的阶段，其使用叠层的横截面进行说明；
图4说明根据本发明的实施例的制造表膜组件的阶段，其使用叠层的横截面进行说明；
图5描绘本发明的在沉积多个隔膜层之后的实施例；
图6描绘本发明的在最终蚀刻之前及之后的最终表膜组件的实施例；
图7描绘本发明的在沉积多个隔膜层之后的另一个实施例；
图8描绘本发明的在最终蚀刻之前及之后的最终表膜组件的另一个实施例；以及
图9描绘其中发射层设置于组件的背侧上的表膜组件的实施例。
根据下文结合附图所阐述之详细描述，本发明的特征和优点将变得更显而易见，在附图中，类似的附图标记始终识别对应的元件。在附图中，类似的附图标记通常指示相同、功能上相似和/或结构上相似的元件。
具体实施方式
图1示出包括根据本发明的第一方面的方法制造的表膜15(也称为表膜组件)的光刻系统。光刻系统包括辐射源so和光刻设备la。辐射源so配置成产生极紫外(euv)辐射束b并且将euv辐射束b供应到光刻设备la。光刻设备la包括：照射系统il、配置成支撑图案化装置ma(例如掩模)的支撑结构mt、投影系统ps及配置成支撑衬底w的衬底台wt。
照射系统il配置成在辐射束b入射于图案化装置ma上之前调节辐射束b。投影系统配置成将辐射束b(现在由掩模ma图案化)投影到衬底w上。衬底w可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备将经图案化辐射束b与先前形成于衬底w上的图案对准。在本实施例中，表膜组件15被描绘于辐射的路径中并且正在保护图案化装置ma。应当明白的是，表膜组件15可以位于任何所需位置并且可以用于保护光刻设备中的反射镜中的任何一个反射镜。
辐射源so、照射系统il和投影系统ps都可以被构造和配置成使其可以与外部环境隔离。可以将处于低于大气压的压力下的气体(例如氢气)提供于辐射源so中。可以在照射系统il和/或投影系统ps中提供真空。可以将处于充分地低于大气压的压力下的少量气体(例如氢气)提供于照射系统il和/或投影系统ps中。
辐射源so可以采取任何形式，并且可以例如属于可以被称为激光产生等离子体(lpp)源的类型。在可替代示例中，辐射源so可以包括一个或多个自由电子激光器。该一个或多个自由电子激光器可以配置成发射可以提供至一个或多个光刻设备的euv辐射。
辐射束b从辐射源so传送到照射系统il中，照射系统il配置成调节辐射束。照射系统il可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起向辐射束b提供期望的横截面形状和期望的角分布。辐射束b从照射系统il传递并入射于由支撑结构mt保持的图案化装置ma上。图案化装置ma受到表膜层19保护，该表膜层19由表膜边界17保持于适当位置。表膜层19和表膜边界17一起形成表膜组件15。图案化装置ma(其可以是例如掩模)反射并图案化辐射束b。除了琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11以外或者代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11，照射系统il还可以包括其他反射镜或装置。
在从图案化装置ma反射之后，被图案化的辐射束b进入投影系统ps。投影系统包括多个反射镜13、14，这些反射镜配置成将辐射束b投射到衬底台wt所保持的衬底w上。投影系统ps可以将缩减因子应用于辐射束，从而形成特征小于图案化装置ma上的对应特征的图像。例如，可以应用值为4的缩减因子。尽管在图1中的投影系统ps具有两个反射镜13、14，但是投影系统可以包括任何数目个反射镜(例如六个反射镜)。
图1所示的辐射源so可以包括未被图示的组件。例如，光谱滤光器可以设置于辐射源中。光谱滤光器可以基本上透射euv辐射，但基本上阻挡其他波长的辐射，诸如红外辐射。
如上文简要地描述的，表膜组件15包括邻近于图案化装置ma设置的表膜层19。表膜层19设置于辐射束b的路径中，使得在辐射束b从照射系统il接近图案化装置ma时并且在辐射束b由图案化装置ma朝向投影系统ps反射时，辐射束b穿过表膜层19。表膜层19包括对euv辐射基本上透明的隔膜(尽管其将吸收少量euv辐射)。表膜层19用于保护图案化装置ma免于粒子污染。表膜层19在本文中可以被称为euv透明表膜。
尽管努力维持光刻设备la内部的清洁环境，但是粒子仍可能存在于光刻设备la内部。在缺乏表膜层19的情况下，粒子可能沉积于图案化装置ma上。图案化装置ma上的粒子可能不利地影响赋予辐射束b的图案并因此影响转移至衬底w的图案。表膜层19在图案化装置ma与光刻设备la中的环境之间提供阻挡部，以便防止粒子沉积于图案化装置ma上。
在使用中，表膜层19定位在与图案化装置ma相距一定距离处，该距离足以使入射于表膜层19的表面上的任何粒子不在辐射束b的焦平面中。表膜层19与图案化装置ma之间的间距用于减小表膜层19的表面上的任何粒子赋予辐射束b图案的范围。应当明白的是，在粒子存在于辐射束b中但不在辐射束b的焦平面中的位置处(即，不在图案化装置ma的表面处)的情况下，该粒子的任一图像将不在衬底w的表面处聚焦。在一些实施例中，表膜层19与图案化装置ma之间的间距可以在例如2mm和3mm之间(例如约2.5mm)。在一些实施例中，表膜层19与图案化装置之间的间距可以是可调整的。
在一实施例中，表膜组件15用于动态气锁。在这种情况下，隔膜组件15充当用于对duv辐射进行滤光的滤光器。另外或可替代地，在实施例中，隔膜组件15是用于euv光刻的图案化装置ma的表膜。本发明的隔膜组件15可以用于动态气锁或用于表膜或用于另一目的。在实施例中，隔膜组件15包括由至少一个隔膜层形成的隔膜，该至少一个隔膜层配置成透射至少90％的入射euv辐射。为了确保最大化euv透射并最小化对成像性能的影响，优选的是仅在边界处支撑隔膜。
图2是以横截面并更详细地对表膜组件15和图案化装置ma进行的示意性说明。图案化装置ma具有经图案化表面24。表膜边界17围绕表膜层19的周边部分支撑表膜层19。表膜边界17可以附接到表膜框架22。表膜框架22可以包括附接机构(未示出)，该附接机构配置成允许表膜框架22可以以可移除方式附接到图案化装置ma(即，以允许表膜框架22可以附接到图案化装置ma并且可以从图案化装置ma拆下)。附接机构配置成与设置于图案化装置ma上的附接特征(未示出)接合。附接特征可以是例如从图案化装置ma延伸的突起部。附接机构可以例如包括与突起部接合并且将表膜框架22紧固到图案化装置ma的锁定部件。可以提供多个附接机构及相关联的附接特征。附接机构可以围绕表膜框架22分布(例如，两个附接机构在表膜框架的一侧上以及两个附接机构在表膜框架的相反侧上)。相关联的附接特征可以围绕图案化装置ma的周边分布。
图2示意性地示出污染粒子26。污染粒子26入射于表膜层19上并且由表膜层19保持。表膜层19保持污染粒子充分地远离掩模ma的经图案化表面24，使其未被光刻设备la成像于衬底上。
根据本发明的实施例的表膜组件可以允许提供在使用期间保持基本上无缺陷的掩模图案(在图案化装置上)(该掩模图案受保护以免受表膜污染)。
可以通过将表膜层19(其可以是由例如多晶硅(psi)或mosinx制成的表膜芯层)直接沉积于将用于提供表膜边界17的基底的顶部(正面)上来构造表膜组件15。例如，叠层可以是sio/mosinx/mosi2或sion/mosinx/sion。基底可以是例如硅晶片或soi晶片。在沉积表膜层19的膜之后，可以选择性地回蚀(即，在背面蚀刻)基底以移除基底的中心部分并且仅保留外部周边，从而形成表膜边界17以支撑表膜层19。将参考以下附图来论述制造过程。
图3示意性地说明根据不同于本发明的方法的可替代制造过程的制造表膜组件的阶段，其使用叠层的横截面进行说明。将该方法包括在内，以提供与本发明的方法的比较。
提供叠层100，该叠层包括平面基底30和可选的第一牺牲层31。平面基底30设置于叠层100的内部区中，并且第一牺牲层31设置于叠层100的外部区中。因此，第一牺牲层31优选地基本上包围平面基底30。平面基底30可以是例如硅晶片或soi晶片。例如，平面基底30具有诸如正方形、圆形或矩形的形状。平面基底30的形状不受特定限制，但最可能为圆形，这是因为圆形是最常用的形状。平面基底30的尺寸不受特别限制。
虽然第一牺牲层31被描绘为完全包围平面基底30，但是在一些实施例中，第一牺牲层31可以仅部分地包围平面基底30。在所描绘的实施例中，示出了单个牺牲层31，但是应当明白的是，可以存在除了牺牲层31之外的层。第一牺牲层可以包含例如氧化硅、氮化硅、正硅酸四乙酯(teos)、化学氧化物或热氧化物。
叠层100具有正面和后面(也称为背面)。该正面被定义为在制造的后期阶段中靠近表膜层的面。可以在沉积表膜层之前指定改正面和后面。这些术语用于提供对本发明的更好的理解并且用于更清楚地限定过程中的步骤。然而，该方法还意图涵盖其中叠层翻转或以其他方式旋转的情况。
至少一个表膜层32设置于第一牺牲层31上以限定叠层101。另外，虽然表膜层32被描绘为包围第一牺牲层31，但是在可替代实施例中，隔膜层32可以仅部分地包围第一牺牲层31或沉积于叠层100的一个面上。表膜层32还可以被称为表膜、隔膜层、表膜芯层或隔膜。
虽然示出了单个表膜层32，但应当明白的是，表膜层32可以包括多个层。表膜层将包括至少一个表膜芯层。表膜芯层可以包括例如多晶硅(psi)或mosinx。表膜芯层具有两个主要目的：为表膜层32提供机械强度以及允许透射辐射(例如euv)。表膜层32还可以包括至少一个额外牺牲层(未示出)。
叠层101还可以包括沉积于平面基底30上的若干其他层的材料、在表膜组件15的制造过程中具有各种保护功能的层或用于增强表膜组件15的特性(诸如对化学品/环境的耐受性和/或经改善(热)机械强度和/或经减小的成像影响(例如通过减少euv辐射的表膜反射或强化不期望的带外辐射(诸如duv或ir辐射)的反射))的层。
叠层102描绘了沉积第一抗蚀剂33的步骤。第一抗蚀剂33可以是正型抗蚀剂或负型抗蚀剂，并且该方法不受使用哪一种抗蚀剂的特定限制。第一抗蚀剂33被图案化以限定叠层103的将在后续蚀刻步骤中被蚀刻的部分。第一抗蚀剂33还可以被称为蚀刻掩模。
然后，可以通过任何合适的蚀刻构件对叠层102进行蚀刻以移除表膜层32的未被抗蚀剂33保护的部分，从而产生叠层103。该蚀刻步骤还可以移除牺牲层31的一部分或上文所描述的任何额外层(如果这样设计的话)。
然后，将保护层34施加于叠层104的前侧，以保护叠层104的正面处的表面。具体地，保护层可以保护叠层104的前侧处的层(特别是表膜层32)免受后续蚀刻步骤和/或物理接触影响。保护层34可以包括交联聚对二甲苯聚合物，例如优选地是parylene或
然后，将叠层104倒转，并且将第二抗蚀剂35沉积于叠层105的背侧上。第二抗蚀剂35可以是正型抗蚀剂或负型抗蚀剂，并且该方法不受使用哪一种抗蚀剂的特定限制。第二抗蚀剂35被图案化以限定叠层105的将在后续蚀刻步骤中被蚀刻的部分。第二抗蚀剂35还可以被称为蚀刻掩模。在该阶段，在该过程中限定最终表膜边界区，这是在已经设置表膜层之后进行的。
此时，在制造过程中，在叠层105与卡盘(未示出)之间可能发生接触。卡盘可以包括例如用于保持、移动和对准叠层的边缘触点、提升销、端效器和中心轮触点。这些接触可能在叠层105的存在有表膜层32的前侧上发生，由此提供了损坏表膜层32的较高风险。
本发明具有通过提供不同制造过程来降低此损坏风险的优点，下文将参考图4对此进行更详细的描述。
图4示意性地说明根据本发明的实施例的制造表膜组件的阶段。叠层的横截面用于进行说明。下文将论述制造阶段。所述阶段和材料中的一些与上文所描述的那些阶段和材料相当，因此所述阶段和材料将不被详细描述但可以被视为等效的。
提供叠层200，该叠层包括平面基底30和第一牺牲层31。将可选的保护层34施加于叠层200的前侧以便保护叠层201的正面处的表面。这使得在沉积表膜层32之前能够在接下来的处理步骤期间保留清洁的沉积表面。应当明白的是，在其中叠层的背面的蚀刻不造成叠层的正面损坏的风险的情况下可以不存在保护层34。即便如此，保护层34也是优选的。
将叠层201倒转，并且将第一抗蚀剂35施加于叠层202的后侧(即，背侧)。叠层201的倒转是可选的，并且可以在不倒转的情况下进行该过程。抗蚀剂35被图案化以限定叠层202的将在后续蚀刻步骤中被蚀刻并且用于限定最终表膜组件的表膜边界的部分。然后，可以通过任何合适的蚀刻构件对叠层202进行蚀刻以移除第一牺牲层31的未被抗蚀剂35保护的部分。此时刻是最终表膜组件的表膜边界已经被限定的时刻并且此时刻在已经提供设置最终表膜隔膜的材料之前。此时，在制造过程中，可能在叠层202与卡盘(未示出)之间发生接触。这些接触可能在叠层202的不存在表膜层32的前侧上发生。因此，本发明降低了表膜层32损坏的较高风险。
然后，所得到的叠层203可以用于表膜层的后续沉积，并且因此用于表膜组件制造。所得到的叠层203还可以被称为表膜基底203。表膜基底203可以在其他制造步骤之前被保留较长时间段，而不使叠层203的正面劣化或污染。因此，如果在其他制造步骤中损坏表膜层，则制造可以从叠层203(而非在可替代制造过程中的叠层100)重新开始，从而缩短过程的学习时间。
在移除了保护层34之后，至少一个表膜层32设置于叠层203上以限定新叠层204。另外，虽然表膜层32被描绘为包围整个叠层203，但是在可替代实施例中，隔膜层32可以仅部分地包围叠层203或沉积于叠层203的一个面上。表膜层还可以被称为表膜、隔膜层或隔膜。
虽然示出了单个表膜层32，但应当明白的是，可以存在除了表膜层32之外的层。表膜层可以包括至少一个表膜芯层。表膜芯层可以包含例如多晶硅(psi)或mosinx。表膜芯层具有两个主要目的：为表膜层32提供机械强度以及允许透射辐射(例如euv)。
在可替代实施例中，表膜层32还可以包括至少一个额外层、在表膜组件15的制造过程中具有各种保护功能的层或用于增强表膜组件15的特性(诸如对化学品/环境的耐受性和/或经改善(热)机械强度和/或经减小的成像影响(例如通过减少表膜反射)和/或增加辐射率的层。例如，这可以是可能已经在设置表膜层之前设置至少一个额外层(诸如硼或含硼层)的情况。将在下文以及在图5至图8中更详细地描述一些额外实施例。
在沉积了所述至少一个表膜层32之后，可以进一步处理叠层204以移除材料的部分，从而形成最终表膜组件15。选择性地移除材料的一部分允许从平面基底30和牺牲层31的周围部分移除表膜组件15。使用抗蚀剂35限定用于移除的区域。选择性地移除部分材料进一步限定了表膜层19和表膜边界17。其他处理步骤与本发明不具有特定相关性，并且因此将不在此处被详细描述。常规处理步骤包括但不限于其他抗蚀剂和/或遮蔽层的施加、蚀刻步骤和保护层的添加及移除。
可以在从平面基底30和牺牲层31的周围部分移除隔膜组件15之后进行其他处理步骤。例如，表膜组件15的表膜层32可以包括如上文所详述的额外牺牲层或盖层。可以在其他处理步骤中移除或处理这些额外层。
图5和图6描绘了本发明的优选实施例，其中，进一步限定了表膜层32的组合物。本发明的特征在于，稍后在制造过程中沉积表膜层32允许更大范围的材料，并且可以使用层厚度。这在某种程度上是由于在从叠层的背面选择性地移除一个或多个部分之后沉积表膜层32，从而使得表膜层损坏的风险降低。
在本实施例中，如在图5中最清楚地描绘的，沉积了表膜层32。在本实施例中，表膜层包括表膜芯层51、两个盖膜52和间隔膜53。表膜芯层51设置于两个盖膜52之间以形成被盖的表膜层55。表膜芯层还可以被称为表膜或芯膜。间隔膜53设置于被盖的表膜层55与牺牲层31之间。优选地，可选的额外间隔层56设置于间隔膜53与第一盖层52之间。该可选的额外间隔层56可以在未来蚀刻步骤中用作蚀刻终止部。
表膜芯层51可以包含例如多晶硅(psi)，其在euv中具有较高透射率以及为表膜组件提供强度。间隔膜53可以由例如氧化硅(优选地热氧化物)制成。间隔膜53限定用于容纳其他表膜层51、52的表面。额外间隔层56可以包括与氧化硅(例如硅)或氮化硅相比具有蚀刻选择性的任何材料。
盖层52可以优选地由氧化硅(例如二氧化硅(sio2))构成。与表膜芯层的厚度相比，盖层52优选地是薄膜。sio2的薄膜可以容易地被制造为具有明确限定的层厚度。明确限定的层厚度有益于表膜制造，这是因为不均匀的层厚度可能导致过度蚀刻，并且因此损坏表膜芯层51。因此，需要提供明确限定的层厚度的层。
如图6a中最佳地示出的，在从材料的周围部分移除表膜组件15之后，表膜层包括多个层。在该优选实施例中，表膜芯层51优选地由硅(例如多晶硅(psi))或mosinx构成，并且盖层52优选地由氧化硅(例如二氧化硅(sio2))构成。
希望的是随后移除盖层52，从而仅留下表膜芯层51，如在图6b中最清楚地看到的。这增加了表膜组件15的透射率。最终表膜组件包括支撑于表膜边界17上的表膜芯层51。表膜边界17包括设置于平面基底30与间隔膜53之间的牺牲层31，其中，间隔膜53设置于牺牲层31与可选的额外间隔膜56之间，并且间隔膜56与盖膜52相接。表膜边界17优选地在与表膜芯层51邻接之前包括由硅层、二氧化硅层、热氧化物层、可选的硅层、和二氧化硅层制成的有序层。
虽然可以使用多种方法执行盖层52的移除，但是优选地通过蚀刻执行盖层52的移除。
图7和图8描绘了本发明的优选实施例，其中，进一步限定了表膜层32的组合物。许多特征与上文所描述的那些特征相当，因此将不再进一步详细地描述它们。
在本实施例中，如在图7中最清楚地描绘的，表膜层32设置于叠层上。表膜层32沉积于第一牺牲层31上。在本实施例中，表膜层32包括表膜芯层51、第一盖膜52a、至少一个第二盖膜52b、以及及间隔膜53。优选地，表膜层32还可以包括第三盖膜52c和第四盖膜52d，其中，第二盖膜52b、第三盖膜52c和第四盖膜52d包括上部盖层52e，其也称为发射膜。表膜芯层51设置于第一盖膜52a与发射膜52e之间以形成被盖的表膜层55。间隔膜53设置于被盖的表膜层55与牺牲层31之间。如前面的实施例中一样，可选的额外间隔层56可以设置于间隔膜53与第一盖膜52a之间。该额外间隔层56可以在未来蚀刻步骤中用作蚀刻终止部。
表膜芯层51优选地由硅(例如多晶硅(psi))或mosinx构成，其在euv中具有较高透射率以及为表膜组件提供强度。间隔膜53优选地由氧化硅(例如二氧化硅(sio2))或热氧化物(例如经热处理的sio2)构成。间隔膜53限定用于容纳其他表膜层51、52a、52b、52c、52d的平坦表面。可选的额外间隔层56可以包括与氧化硅(例如硅)或氮化硅相比具有蚀刻选择性的任何材料。
第一盖层52a优选地由氧化硅(例如二氧化硅(sio2))构成。与表膜芯层51的厚度相比，第一盖层52a优选地是薄膜。
至少一个第二盖膜52b可以优选地是金属性的。在优选实施例中，第二盖膜52b、第三盖膜52c和第四盖膜52d都可以是金属性的。在该优选实施例中，第二盖膜52b和第四盖膜52d优选地由硼或含硼材料构成，并且第三盖膜52c由锆或含锆材料构成。该上部盖膜52e可以为所得到的表膜组件15提供强度和/或增加的辐射率。
本实施例优于现有技术，这是因为先前，在从材料的周围部分进行的移除之后发射层沉积于表膜隔膜上，也称为沉积于独立表膜上。由于沉积于独立表膜上而产生显著的制造困难。本发明允许在移除之前沉积发射层，因此避免了这些问题。
如在图8a中最清楚地看到的，在从材料的周围部分移除表膜组件15之后，表膜层包括多个层，这些层包括设置于第一盖膜52a与发射膜52e之间的表膜芯层51。期望随后移除第一盖层52a，从而仅留下表膜芯层51和发射膜52e。这在保留机械强度的同时增加了表膜组件15的辐射率。
可以在图8b中最清楚地看到本实施例的最终表膜组件15。表膜组件15包括支撑于表膜界17上的表膜层19，该表膜边界17包括盖层52a、可选的间隔层56、间隔层53、牺牲层31和平面基底30的部分。可选的间隔层56可以进一步被限定为包括设置于平面基底30与间隔膜53之间的牺牲层31，其中，间隔膜53设置于牺牲层与可选的间隔膜56之间，并且间隔膜与盖膜52a相接。可选的间隔层56优选地在与表膜芯层51邻接之前包括由硅层、二氧化硅层、热氧化物层、可选的硅层、以及二氧化硅层制成的有序层。
表膜层19可以进一步被限定为包括表膜芯层51，该表膜芯层51优选地由与表膜边界17邻接的硅基材料(诸如psi或mosinx)和发射层52e(优选地是金属性的)构成，其中，表膜芯层51设置于表膜边界17与发射膜52e之间。可选地，如图9中所描绘的，例如可以将至少一个额外发射层58添加到表膜层。至少一个额外发射层58可以优选地是金属性的。例如，发射层可以包括硼或含硼材料，或锆或含锆材料。此额外发射层58可以为所得到的表膜组件15提供强度和/或增加的辐射率。可以在移除平面基底30和牺牲层31的一部分之后但在已经从周围平面基底30及牺牲层31或者可选的保护层完全移除表膜组件15之前设置至少一个额外发射层58。
可以将可选的至少一个额外发射层58设置到表膜层19的下侧(即，后侧或背侧)，该下侧被限定为表膜层19的与表膜边界17邻接的平面。即，额外发射层58可以设置于表膜层19的被包含于由表膜边界17限定的空腔内的区域内。还可以将额外发射层设置到表膜边界17的外部区域。如图9中的实施例中所描绘的，最终表膜组件15可以包括位于两个发射层52e、58之间的表膜芯层51。此外，最终表膜组件15可以包括至少部分地包围表膜边界17的发射层58。
尽管在本文中可以具体地参考光刻设备在ic制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头等。可以在曝光之前或之后在例如涂覆显影系统(通常将抗蚀剂层施加到衬底并使经曝光的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检测工具中处理本文中提及的衬底。在适用的情况下，可以将本文的内容应用于这些和其他衬底处理工具。另外，可以将衬底处理一次以上，例如以便形成多层ic，使得本文中使用的术语“衬底”也可以指已经包含多个经处理层的衬底。
附图是说明性的，因此未按比例绘制。这在考虑例如表膜层的相对于例如平面基底的厚度时尤为重要。
虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但应当明白的是，可以与所描述的方式不同的其他方式来实践本发明。例如，可以用执行相同功能的其他层来替换各种层。
以上描述旨在于说明性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在不脱离以下随附的权利要求书的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！