本申请要求于2015年11月3日提交的欧洲申请15192788.6、和2015年12月10日提交的欧洲申请15199167.6、以及2016年5月25日提交的欧洲申请16171225.2的优先权，并且它通过引用而全文合并到本文中。
本发明涉及一种用于制造隔膜组件的方法和一种隔膜组件。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底(通常是衬底的目标部分)上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ic)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于ic的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分、一个或多个管芯)上。图案的转移通常通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。
光刻术被广泛地看作制造ic和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成允许制造微型ic或其他器件和/或结构的更加关键的因素。
图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：
其中λ是所用辐射的波长，na是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，cd是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径实现：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径na或通过减小k1的值。
为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(euv)辐射源。euv辐射是波长在10-20nm范围内的电磁辐射，例如波长在13-14nm范围内。进一步地还提出可以使用具有小于10nm波长的euv辐射，例如波长在5-10nm范围内，例如6.7nm或6.8nm的波长。这样的辐射被称为术语“极紫外辐射”或“软x射线辐射”。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或者基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。
光刻设备包括图案形成装置(例如掩模或掩模板)。辐射被提供通过图案形成装置或从图案形成装置反射以在衬底上形成图像。可以提供隔膜组件以保护图案形成装置免受空气中悬浮颗粒和其它形式的污染物影响。用于保护图案形成装置的隔膜组件可以被称为薄膜。图案形成装置的表面上的污染物可能导致在衬底上制造出缺陷。隔膜组件可以包括边框/边界和横跨边框伸展的隔膜。例如由于隔膜的薄度，很难制造出一种隔膜组件并且该隔膜组件在所述过程中不发生变形。
也难以在隔膜组件在工艺中不受损的情况下制造隔膜组件。例如，所述隔膜可能在制造所述隔膜组件的工艺期间不期望地被氧化。
期望减小在隔膜组件制造期间隔膜组件诸如薄膜变形或损坏的可能性。也期望减少制造隔膜组件所花费的时间。
技术实现要素：
根据本发明的一个方面，提供一种用于制造用于euv光刻术的隔膜组件的方法，所述方法包括：设置叠层，所述叠层包括介于支撑衬底与附接衬底之间的隔膜层，其中所述支撑衬底包括内部区和第一边界区；加工所述叠层，包括选择性地移除所述支撑衬底的所述内部区，以形成隔膜组件，所述隔膜组件包括：隔膜，所述隔膜由至少所述隔膜层形成；和支撑件，其保持所述隔膜，所述支撑件至少部分地由所述支撑衬底的所述第一边界区形成
根据本发明的一个方面，提供一种用于euv光刻术的隔膜组件，所述隔膜组件包括：隔膜，和支撑件，所述支承件保持所述隔膜，所述支撑件由支撑衬底的第一边界区和附接衬底的第二边界区形成，其中所述隔膜在所述支撑衬底的所述第一边界区与所述附接衬底的所述第二边界区之间；其中通过选择性地移除所述支撑衬底的内部区和所述附接衬底的覆盖区，使得所述支撑衬底的所述第一边界区和所述附接衬底的所述第二边界区保留，来形成所述支撑件。
根据本发明的一个方面，提供一种用于制造用于光刻设备的隔膜组件的方法，所述方法包括：向支撑衬底提供隔膜层，所述支撑衬底具有至少600微米、优选地至少700微米的平均厚度；将具有小于500微米的平均厚度的附接衬底晶片结合至具备所述膜层的所述支撑衬底以形成叠层，其中所述膜层被围封于所述支撑衬底与所述附接衬底之间；和随后将结合至所述附接衬底的所述支撑衬底减薄，使所述支撑衬底的平均厚度小于500微米。优选地，支撑衬底的厚度与附接衬底的厚度实质上相同，以便形成实质上对称的叠层。
附图说明
现在将参考随附的示意性附图仅通过举例的方式描述本发明的实施例，其中相应的参考标记表示相应的部件，在附图中：
图1示出根据本发明的一实施例的光刻设备；
图2是光刻设备的更详细的视图；
图3至图19示意性地示出根据本发明的实施例的用于制造薄膜的方法的的阶段；
图20至图29示意性地描绘根据本发明的实施例的用于制造薄膜的替代方法的阶段；
图30至图37示意性地描绘根据本发明的实施例的用于制造薄膜的替代方法的阶段；
图38至图45示意性地描绘根据本发明的实施例的用于制造薄膜的替代方法的阶段；
图46至图49示意性地描绘根据本发明的实施例的用于制造薄膜的替代方法的阶段；且
图50至图52示意性地描绘根据本发明的实施例的用于制造薄膜的替代方法的阶段；
在结合附图的情况下，根据下文给出的详细描述，本发明的特征和优点将变得更加清晰；在所有附图中，类似的附图标记表示对应的元件。在附图中，类似的参考标号通常表示相同的、功能相似和/或结构相似的元件。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的包括源收集器模块so的光刻设备100。所述光刻设备100包括：
照射系统(或照射器)il，配置用于调节辐射束b(例如，euv辐射)；
支撑结构(例如掩模台)mt，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)ma并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置pm相连；
衬底台(例如晶片台)wt，构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)w，并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置pw相连；和
投影系统(例如反射式投影系统)ps，所述投影系统ps配置用于将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如包括一根或更多根管芯)上。
照射系统il可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构mt以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置ma。所述支撑结构mt可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置ma。所述支撑结构mt可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构mt可以确保图案形成装置ma位于所需的位置上(例如相对于投影系统ps)。
术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束b的横截面上赋予辐射束、以便在衬底w的目标部分c上形成图案的任何装置。被赋予辐射束b的图案可以与在目标部分c上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置ma可以是透射式或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(lcd)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的基质布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜基质反射的辐射束。
与照射系统il类似，投影系统ps可以包括多种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型光学部件、或其它类型的光学部件，或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用真空之类的其他因素所适合的。可以期望将真空用于euv辐射，因为其他气体可能会吸收太多的辐射。因此借助真空壁和真空泵可以在整个束路径上提供真空环境。
如此处所示，所述光刻设备100是反射型的(例如采用反射式掩模)。
光刻设备100可以是具有两个(双平台)或更多衬底台wt(和/或两个或更多的支撑结构mt)的类型。在这种“多平台”的光刻设备中，可以并行地使用附加的衬底台wt(和/或附加的支撑结构mt)，或可以在一个或更多个衬底台wt(和/或一个或更多个支撑结构mt)上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它的衬底台wt(和/或一个或更多的其它支撑结构mt)台用于曝光。
参考图1，照射系统il接收来自源收集器模块so的极紫外辐射束。用以产生euv光的方法包括但不必限于将材料转换为等离子体状态，该材料具有在euv范围内具有一个或更多个发射线的至少一种元素，例如氙、锂或锡。在通常称为激光产生等离子体(“lpp”)的一种这样的方法中，所需的等离子体可以通过使用激光束照射燃料来产生，燃料例如是具有所需的发射线元素的材料的液滴、束流或簇团。源收集器模块so可以是包括用于提供用于激发燃料的激光束的激光器(在图1中未示出)的euv辐射系统的一部分。所形成的等离子体发射输出辐射，例如euv辐射，其通过使用设置在源收集器模块中的辐射收集器收集。激光器和源收集器模块so可以是分立的实体，例如当使用co2激光器提供激光束用于燃料激发时。
在这种情况下，激光器不看作是形成光刻设备100的一部分，并且，借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统，辐射束b被从激光器传递至源收集器模块so。在其他情况下，所述源可以是源收集器模块so的组成部分，例如当源是放电产生等离子体euv产生器，通常称为dpp源。
照射系统il可以包括调节器，用于调节辐射束的角度强度分布。通常，可以对所述照射系统il的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射系统il可以包括各种其它部件，例如琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置。可以将所述照射系统il用于调节所述辐射束b，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束b入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)mt上的所述图案形成装置(例如，掩模)ma上，并且通过所述图案形成装置ma来形成图案。在已经由图案形成装置(例如，掩模)ma反射之后，所述辐射束b通过投影系统ps，所述投影系统ps将辐射束b聚焦到所述衬底w的目标部分c上。通过第二定位装置pw和位置传感器ps2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台wt，例如以便将不同的目标部分c定位于所述辐射束b的路径中。类似地，可以将所述第一定位装置pm和另一个位置传感器ps1用于相对于所述辐射束b的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)ma。可以使用掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2来对准图案形成装置(例如，掩模)ma和衬底w。
控制器500控制光刻设备100的总体操作，且尤其是执行下文进一步所示的操作过程。控制器500可被具体实施为合适地编程的通用目的计算机，该通用目的计算机包括中央处理单元、易失性和非易失性储存装置、一个或更多个输入输出装置(诸如键盘和屏幕)、一个或更多个网络连接，以及至光刻设备100的各个部分的一个或更多个接口。应了解，控制计算机与光刻设备100之间的一对一关系不是必须的。在本发明的实施例中，一个计算机可以控制多个光刻设备100。在本发明的实施例中，多个网络计算机可以用于控制一个光刻设备100。控制器500也可以被配置成控制光刻单元(lithocell)或簇(cluster)中的一个或更多个相关联的加工装置和衬底处置装置，所述光刻设备100形成所述光刻单元或簇的一部分。控制器500也可以被配置成附属于光刻单元或簇的监控系统和/或工厂车间(fab)的总控制系统。
图2更详细地示出光刻设备100，包括源收集器模块so、照射系统il以及投影系统ps。用于发射euv辐射的等离子体210可以通过等离子体源形成。euv辐射可以通过气体或蒸汽产生，例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽，其中形成发射辐射等离子体210以发射在电磁波谱的euv范围内的辐射。在一个实施例中，被激发的锡(sn)的等离子体被提供以产生euv辐射。
由发射辐射等离子体210发射的辐射从源腔211被传递到收集器腔212中。
收集器腔212可以包括辐射收集器co穿过辐射收集器co的辐射可以被聚焦在虚源点if。虚源点if通常称为中间焦点，并且该源收集器模块so布置成使得虚源点if位于包围结构220的开口221处或其附近。虚源点if是发射辐射等离子体210的像。
随后辐射穿过照射系统il，照射系统il可以包括布置成在图案形成装置ma处提供未图案化束21的期望的角分布以及在图案形成装置ma处提供期望的辐射强度均匀性的琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24。在未图案化束21在由支撑结构mt保持的图案形成装置ma处反射时，图案化的束26被形成，并且图案化的束26通过投影系统ps经由反射元件28、30成像到由衬底台wt保持的衬底w上。
在照射系统il和投影系统ps中通常可以存在比示出的元件更多的元件。此外，可以存在比图中示出的反射镜更多的反射镜，例如在投影系统ps中可以存在在图2中示出的元件以外的1-6个附加的反射元件。
可替代地，源收集器模块so可以是lpp辐射系统的一部分。。
如图1中所示出，在实施例中，光刻设备100包括照射系统il和投影系统ps。照射系统il被配置成发射辐射束b。投影系统ps通过介入空间(interveningspace)与衬底台wt分离开。投影系统ps被配置成将赋予辐射束b的图案投影至衬底w上。所述图案用于辐射束b的euv辐射。
可以至少部分抽空介于投影系统ps与衬底台wt之间的空间。可在投影系统ps的位置处由固体表面限定所述介入空间，所使用的辐射从所述固体表面被朝向衬底台wt引导。
在一实施例中，光刻设备100包括动态气锁。动态气锁包括隔膜组件80。在一实施例中，动态气锁包括由位于介入空间中的隔膜组件80覆盖的中空部。中空部位于辐射的路径周围。在一实施例中，光刻设备100包括鼓风机，所述鼓风机被配置成用气流冲刷中空部分的内部。辐射行进通过隔膜组件，之后照射到衬底w上。
在一实施例中，光刻设备100包括隔膜组件80。如上文所解释，在一实施例中，隔膜组件80用于动态气锁。在这种情况下，隔膜组件80用作用于对duv辐射进行滤光的滤光器。另外或替代地，在一实施例中，隔膜组件80为用于euv光刻术的图案形成装置ma的薄膜。本发明的隔膜组件80可用于动态气锁或用于薄膜或用于另一目的，诸如光谱纯度滤光器(spectralpurityfilter)。在一实施例中，隔膜组件80包括隔膜，所述隔膜也可称作隔膜叠层。隔膜组件80的隔膜包括隔膜层45且可选地包括盖帽膜(稍后描述)。当隔膜组件80的隔膜包括隔膜层45和至少一个盖帽膜(层)时，所述隔膜可称作隔膜叠层。隔膜层45也可以是由两种或多于两种不同材料的多个交替层形成的多层隔膜层45，在此情况下，盖帽膜将具有与多层隔膜层45中的交替层不同的材料。在一个实施例中，隔膜组件80的隔膜被配置成透射至少80％的入射euv辐射。
在一实施例中，薄膜被配置成密封图案形成装置ma以保护图案形成装置ma免受空气悬浮颗粒和其他形式的污染物影响。图案形成装置ma的表面上的污染物可以造成衬底w上的制造缺陷。例如，在一实施例中，薄膜被配置成减小颗粒可能迁移至光刻设备100中的图案形成装置ma的步进场中的可能性。
如果图案形成装置ma未受到保护，则污染物可能要求清洁或弃用图案形成装置ma。清洁图案形成装置ma会中断宝贵的制造时间，弃用图案形成装置ma成本高。更换图案形成装置ma也会中断宝贵的制造时间。
图3和4示意性地示出根据本发明的一实施例的用于制造隔膜组件80的方法的阶段。在一实施例中，用于制造隔膜组件80的方法包括提供用于叠层40的支撑衬底41。
在一实施例中，支撑衬底41是由硅形成的晶片。例如，支撑衬底41具有诸如正方形、圆形或矩形的形状。支撑衬底41的形状不受具体限制。支撑衬底41的大小不受具体限制。例如，在一实施例中，支撑衬底41具有在约100毫米至约500毫米的范围内(例如，约200毫米)的直径。支撑衬底41的厚度不受具体限制。例如，在一实施例中，支撑衬底41具有为至少300微米、可选地至少400微米的厚度。在一实施例中，支撑衬底41具有至多1000微米、可选地至多800微米的厚度。在一实施例中，支撑衬底41具有至多600微米、可选地至多400微米的厚度。在一实施例中，支撑衬底41具有约400微米的厚度。通过提供较薄的支撑衬底41，减少了支撑衬底41的需选择性地移除的量。因此，通过以较薄支撑衬底41开始，预期了本发明的实施例减小在选择性地移除支撑衬底41的部分的步骤期间所述隔膜受损或受污染的可能性。另外，通过以支撑衬底41开始，预期到本发明的实施例使得制造程序更高效。
硅可以结晶成金刚石立方晶体结构。在一实施例中，支撑衬底41包括硅的立方晶体。在一实施例中，支撑衬底41具有＜100＞晶向。
如图4中所示，在一实施例中，支撑衬底41包括牺牲层。所述牺牲层可以例如是氧化层42。所述氧化层42是支撑衬底41的部分。支撑衬底41的其余部分形成支撑衬底41的非氧化层。当支撑衬底41的非氧化层的至少一部分被去除，例如被蚀刻掉时，所述氧化层42形成蚀刻阻挡物。如图16中所示，例如，支撑衬底41被从底侧蚀刻。所述氧化层42是耐受湿法蚀刻剂的。在一实施例中，所述氧化层42可由并非氧化物层的替代牺牲层替换。
在一实施例中，氧化层42具有大于100纳米、可选地大于200纳米、以及可选地大于300纳米的厚度。例如，在一实施例中，氧化层42具有约350纳米或约400纳米的厚度。预期本发明的实施例在蚀刻支撑衬底41的至少部分的步骤中实现有所改善的鲁棒性。
在一实施例中，氧化层42在支撑衬底41的外表面上形成为薄氧化物层。在一实施例中，氧化层42由热氧化过程形成(例如)为热湿法氧化物。在一实施例中，氧化层42和用于对支撑衬底41的至少部分进行蚀刻的蚀刻剂被配置成使得相对于下伏层(例如，支撑衬底41)存在对牺牲层(例如，氧化层42)的足够好/高的选择性。例如，在一实施例中，氧化层42在蚀刻剂中的蚀刻速率小于约5纳米/分钟，例如为约3纳米/分钟。在一实施例中，氧化层42包括非晶二氧化硅。
氧化层42是可选的。在一实施例中，不提供氧化层42。如果不提供氧化层42，则可提供替代性的蚀刻终止结构，或可控制蚀刻所述支撑衬底41的步骤以便减少所述隔膜组件80的隔膜的部分被不期望地蚀刻掉的可能性。
如图5中所示，在一实施例中，叠层40包括包括下盖帽膜44。下盖帽膜44设置于支撑衬底41与隔膜层45之间。如图3中所示，在一实施例中，叠层40包括可选的下牺牲层43。下牺牲层43设置于支撑衬底41与隔膜层45之间。
当叠层40包括下牺牲层43时，下盖帽膜44设置于下牺牲层43与隔膜层45之间。在一实施例中，下盖帽膜44形成通过根据本发明的实施例的方法产生的隔膜组件80的隔膜的部分。
下牺牲层43的厚度不受具体限制。在一实施例中，下牺牲层43的厚度为至少约5纳米、可选地至少约10纳米。在一实施例中，下牺牲层43的厚度为至多约100纳米，可选地至多约50纳米。在一实施例中，下牺牲层43的厚度为至多约1000纳米且至少约5纳米，但优选地为至多100纳米且至少20纳米。
在一实施例中，下牺牲层43由诸如非晶硅的材料形成。然而，这种情况不是必须的。
将下牺牲层43淀积至叠层40上的方法不具体限制。在一实施例中，由化学气相淀积将下牺牲层43施加至叠层40，所述化学气相淀积是例如低压化学气相淀积(lpcvd)或等离子体增强型化学气相淀积(pecvd)。lpcvd产生相对高品质的层，而pecvd可理想地在低温下实现。例如，在一实施例中，由在300℃至700℃的范围内的温度下的lpcvd将下牺牲层43施加至叠层40。然而，这种情况不是必须的。例如，在一替代实施例中，由例如溅射法或由薄膜淀积法将下牺牲层43施加至叠层40。
在一实施例中，下盖帽膜44和上盖帽膜46中的每一个具有小于10纳米、优选地小于4纳米的厚度。在一实施例中，下盖帽膜44、隔膜层45以及上盖帽膜46的组合厚度为大约50纳米。在一实施例中，用于上盖帽膜46的材料与用于下盖帽膜44的材料相同。
例如，在一实施例中，隔膜层45由多晶硅或纳米晶硅形成。多晶硅或纳米晶硅具有脆性性质。因此，包括一种包括由多晶硅或纳米晶硅形成的隔膜层45的隔膜的隔膜组件80可能在隔膜组件80断裂时碎裂成许多颗粒。预期本发明的实施例实现改善隔膜组件80的机械性质。
多晶硅和纳米晶硅各自具有对euv辐射的高透射率。多晶硅和纳米晶硅各自具有良好机械强度。
然而，由多晶硅或纳米晶硅形成隔膜组件80的隔膜并非必需的。例如，在一替代实施例中，隔膜组件80的隔膜是由多晶格隔膜或氮化硅形成。隔膜组件80的隔膜通常特征是由至少层45且可选地由一个或更多个盖帽层(在膜的顶部和/或底部上)形成，且取决于隔膜组件的应用领域，所述层的个别厚度以及隔膜(叠层)的总厚度被布置成使得对至少80％的所需辐射是透明的。所需辐射可以是euv辐射，然而取决于特定应用，所需辐射也可以是(d)uv辐射、vis辐射和/或ir辐射。在后一情况下，隔膜对所需波长的所需透明度可取决于特定应用而偏离80％。例如在ir辐射的情况下，需要吸收更多，而在d(uv)的情况下，需要具有极低反射。
在另一替代实施例中，隔膜组件80的隔膜由单晶硅形成。在这种实施例中，单晶硅隔膜可通过绝缘体上硅(soi)技术形成。用于这种产品的起始材料是所谓soi晶片衬底。soi晶片衬底是包括硅载体衬底的衬底，其中在内埋式隔离sio2层的顶部上具有薄单晶硅层。在一实施例中，单晶硅层的厚度可在约5纳米至约5微米之间的范围内。在一实施例中，在soi晶片衬底用于制造方法中之前，硅膜层存在于soi晶片衬底上。
在一实施例中，用于下盖帽膜44的材料为非晶氮化硅。然而，其他材料可能是合适的。在一实施例中，下盖帽膜44足够厚以允许下盖帽膜44执行其功能。在一实施例中，下盖帽膜44的厚度为至少约1纳米、可选地至少约2纳米。在一实施例中，下盖帽膜44足够薄使得包括下盖帽膜44的隔膜组件80的隔膜具有足够良好的光学性质，特别是对euv辐射的透射。在一实施例中，下盖帽膜44的厚度为至多约10纳米、可选地至多约5纳米。在一实施例中，下盖帽膜44的厚度为约2.5纳米。
将下盖帽膜44施加至叠层40的方法不受具体限制。在一实施例中，由化学气相沉积(例如，在约850℃的温度下的lpcvd)将下盖帽膜44施加至叠层。然而，在一替代实施例中，例如，由pecvd、溅射法或由薄膜淀积法将下盖帽膜44施加至叠层40。
在一实施例中，在已通过选择性地移除支撑衬底41的至少部分而使隔膜层45曝光(即，作为制造隔膜组件80的最终或接近最终步骤)之后，将下盖帽膜44和/或上盖帽膜46施加至隔膜层45。
如图6中所示，叠层40包括膜层45。隔膜组件80包括由隔膜层45且可选地由盖帽膜形成的隔膜(在隔膜叠层中)。在一实施例中，隔膜层45包括呈其同素异形体形式之一的硅，诸如非晶硅、单晶硅、多晶硅或纳米晶硅。纳米晶硅意思是包含一定非晶硅含量的多晶硅基质。在一实施例中，多晶硅或纳米晶硅是通过在隔膜层45中结晶非晶硅形成。例如，如图6中所示，在一实施例中，将隔膜层45作为非晶硅层添加至叠层40。当超出某一温度时，非晶硅层结晶成多晶硅层或纳米晶硅层。例如，作为非晶硅层的隔膜层45变换成作为多晶硅层或纳米晶硅层的隔膜层45。
在一实施例中，非晶硅层在其生长期间被原位掺杂。在一实施例中，非晶硅层在其生长之后被掺杂。通过添加p型或n型掺杂剂，硅导电性增加，这对由于euv源的功率所引起的热力学行为/性能具有积极影响。
在一实施例中，将隔膜层45施加至叠层40的顶部表面和底部表面二者。可在稍后的过程步骤中从叠层40的底侧移除隔膜层45。然而，这种情况不是必须的。在一替代实施例中，将隔膜层45仅施加至叠层40的顶侧。在叠层40的顶侧处的隔膜层45变成由制造方法生产的隔膜组件80的隔膜中的隔膜层45。
在一实施例中，由化学气相沉积法将隔膜层45施加至叠层40。例如，在一实施例中，由在约560℃的温度下的lpcvd施加隔膜层45。然而，可使用诸如pecvd、溅射法和薄膜淀积法的其他方法。
在一实施例中，隔膜层45足够薄使得其对euv辐射的透射足够高，例如大于50％。在一实施例中，隔膜层45的厚度为至多约200纳米，可选地至多约150纳米。150纳米的si隔膜将透射约77％的入射euv辐射。在一实施例中，隔膜层45的厚度为至多约100纳米。100纳米的si隔膜将透射约84％的入射euv辐射。60nm的si隔膜将会透射约90％的入射euv辐射。
在一实施例中，隔膜层45足够厚使得其在隔膜组件80被固定至光刻设备100的图案形成装置ma时以及在光刻设备100的使用期间在机械上是稳定的。在一实施例中，隔膜层45的厚度为至少约10纳米、可选地至少约20纳米，可选地至少约35纳米。在一实施例中，隔膜层45的厚度为约55纳米。
如图8中所示，在一实施例中，叠层40包括附接衬底51。膜层45在支撑衬底41与附接衬底51之间。附接衬底51是自支撑式的，即，其能够支撑其自身重量。附接衬底51可被选择成即使不受任何其他主体支撑时也保持其形状。附接衬底51不同于例如施加至叠层40且采用叠层的形状(即，与叠层共形)的材料的盖帽层，如果所述层不被施加至叠层40，则所述层将无法支撑其自身重量。
附接衬底51的材料不受具体限制。在一实施例中，附接衬底51是由能够(但并不具体限于)使用用于蚀刻所述支撑衬底41的同一蚀刻剂来蚀刻的材料形成。在一实施例中，附接衬底41包括硅。附接衬底51具有与支撑衬底41的形状对应的形状。在一实施例中，附接衬底51具有与支撑衬底41的直径类似或相同的直径。
附接衬底51连接至支撑衬底41和隔膜层55，使得支撑衬底41与膜层55不相对于彼此移动。在一实施例中，附接衬底51直接地附接至(至少部分地形成隔膜组件80的隔膜的)叠层的层。例如，在一实施例中，附接衬底51直接地附接至隔膜层45或上盖帽膜46。然而，在一替代实施例中，叠层40包括粘结层47(图8中示出)。粘结层47在隔膜层45与附接衬底51之间。附接衬底51附接至粘结层47。
在一实施例中，所述方法包括直接或间接地将附接衬底51结合至隔膜层45以便提供包括位于支撑衬底41与附接衬底51之间的隔膜层45的叠层40。在一实施例中，直接地将附接衬底51结合至隔膜层45。在一替代实施例中，间接地将附接衬底51结合至隔膜层45。例如，能够经由诸如上盖帽膜46、粘结层47或另一层这样的中间层来间接地将附接衬底51结合至隔膜层45。在一实施例中，通过使用晶片结合技术将支撑衬底41结合至附接衬底51或中间盖帽膜。将附接衬底51附接/结合至叠层40的其余部分的方法不受具体限制。例如，可使用从半导体行业已知的任何晶片结合方法来附接所述附接衬底51以形成叠层40。
在一实施例中，对支撑衬底41和/或附接衬底51抛光。叠层40具有顶侧和底侧。顶侧被描绘于图中的叠层40的顶部处。底侧被描绘于图中的叠层40的底部处。在一实施例中，在顶侧及底侧处对支撑衬底41抛光。然而，不必是这种情况。在一实施例中，在顶侧及底侧中的仅一个上对支撑衬底41抛光。在一实施例中，通过研磨和或抛光或其他减薄方法使支撑衬底41减薄。
如图9中所示出，在一实施例中，用于制造隔膜组件80的方法包括从叠层40的底侧移除隔膜层45。在一实施例中，从叠层40的底侧移除隔膜层45的步骤还包括从叠层40的底侧移除下牺牲层43、下盖帽膜44、上盖帽膜46和/或粘结层47。当然，如果根本不提供这些层中的一个或更多个或这些层中的一个或更多个未被提供至叠层40的底侧，则从叠层40的底侧移除层的步骤并非是必需的。
在一实施例中，通过蚀刻工艺(例如，干法蚀刻工艺)来执行从叠层40的底侧移除隔膜层45的步骤。在一实施例中，干法蚀刻工艺包括将隔膜层45曝光于离子轰击，所述离子轰击使得隔膜层45的部分从经曝光表面移出。在一实施例中，离子来自等离子体，诸如碳氟化合物，例如四氟化碳(cf4)。如图9中所示出，当在叠层40的底侧已经到达支撑衬底41的氧化层42时停止干法蚀刻过程。如果在叠层40的底侧处不存在氧化层42，则在已经在叠层40的底侧处到达支撑衬底41时停止干法蚀刻过程。
如图10中所示，在一实施例中，用于制造隔膜组件80的方法包括从叠层40的底侧移除氧化层42。在一实施例中，使用湿法蚀刻工艺来移除氧化层42。例如，在一实施例中，蚀刻剂可以是湿法蚀刻剂，诸如缓冲氧化物蚀刻。当在叠层40的底面处使支撑衬底41的非氧化层暴露时终止蚀刻工艺。
如图15中所示，在一实施例中，支撑衬底41包括内部区71和第一边界区72。边界区72环绕内部区71。内部区71和边界区72在支撑衬底41的平面中。在一实施例中，边界区72在支撑衬底41的平面中围绕内部区71。
如图16中所示，在一实施例中，用于制造隔膜组件80的方法包括加工叠层40的步骤，包括选择性地移除支撑衬底41的内部区71，以形成隔膜组件80。例如，选择性移除可包括蚀刻支撑衬底41。支撑衬底41的部分形成隔膜组件80的支撑件81(图19中示出)。支撑件81保持隔膜组件80的隔膜。支撑件81至少部分地由支撑衬底41形成。支撑件81可被称作隔膜组件载体。支撑件81至少部分地由支撑衬底41的边界区72形成。
如图11中所示，在一实施例中，选择性地移除支撑衬底41的内部区71的步骤包括至少在叠层40的底部表面处形成蚀刻掩模层56。在一实施例中，将蚀刻掩模层56施加至叠层40的顶部和底部二者。在一实施例中，蚀刻掩模层56对应于支撑衬底41的边界区72。在一实施例中，选择性地移除支撑衬底41的内部区71的步骤包括各向异性地蚀刻支撑衬底41的内部区71。
蚀刻掩模层56被用作一种用于从叠层40的底侧蚀刻支撑衬底41的工艺的蚀刻阻挡物。在一实施例中，通过最初利用蚀刻掩模层56覆盖叠层40的顶部表面和底部表面二者来提供蚀刻掩模层56。
在一实施例中，蚀刻掩模层56包括非晶氮化硅(例如，a-si3n4或sin)。蚀刻掩模层56对用于选择性地移除支撑衬底41的内部区71的手段(例如，如果经由湿法蚀刻完成，则对蚀刻溶液)具备耐受性。
在一实施例中，所述方法包括选择性地移除蚀刻掩模层56。如图12中所示，在一实施例中，选择性地移除蚀刻掩模层56的步骤包括将光阻层57施加至叠层40的顶侧和底侧。在一实施例中，光阻层57具有约3微米的厚度。在一实施例中，通过喷涂法施加光阻层57。光阻层57被配置成保护叠层40免受用于选择性地移除蚀刻掩模层56的蚀刻工艺。
如图13中所示，在一实施例中，选择性地移除蚀刻掩模层56的步骤包括曝光光阻层57的所选择区(例如，对应于支撑衬底41的内部区71)。这种曝光工艺被配置成限定隔膜组件区域。在一实施例中，可限定多个隔膜组件区域以用于单一支撑衬底。单一支撑衬底41可用于形成多个隔膜组件80。
如图13中所示，在一实施例中，提供曝光掩模60以便将经辐射的光图案化至光阻层57上。曝光掩模60包括掩模开口61。掩模开口61限定将对应于支撑衬底41的内部区71的区或区域。支撑衬底41的内部区71对应于隔膜组件80中具有隔膜而无支撑件81的uv辐射能够透射通过的区。
如图13中所示，提供辐射源62。辐射源62通过曝光掩模60的掩模开口61照射光阻层57。如图13中所示，形成光阻层57的曝光后的区55。
如图13中所示，在一实施例中，所述方法包括移除光阻层57的曝光后的区55。在一实施例中，使曝光后的区55溶解。应注意，在选择性地移除蚀刻掩模层56的工艺中，可使用正性掩模或负性掩模。
如图13中所示，在一实施例中，所述方法包括蚀刻对应于(例如，被溶解)曝光后的区55被移除处的区中的蚀刻掩模层56。当移除曝光后的区时，在其位置产生蚀刻开口。移除对应于蚀刻开口的区中的蚀刻掩模层56。蚀刻开口延伸至从叠层40移除蚀刻掩模层56的区中。在一实施例中，所述方法包括对蚀刻掩模层56进行干法蚀刻。
如上文所示，在一实施例中，使用光刻工艺和干法蚀刻工艺来构造叠层40。替代地，在一实施例中，使用替代的构造方法来构造叠层40的表面。图14示出在曝光后的区域的显影和蚀刻之后的叠层40。
如图15中所示，在一实施例中，用于制造隔膜组件80的方法包括移除光阻层57。在已完成选择性地移除蚀刻掩模层56的步骤之后，不再需要光阻层57。可移除光阻层57，使得其不干扰后续工艺步骤。
图16至图18示意性地示出根据本发明的实施例的用于制造用于euv光刻的隔膜组件80的方法的阶段。在一实施例中，使用诸如koh的湿法蚀刻剂来选择性地移除支撑衬底41的内部区71。因此，在一实施例中，蚀刻掩模层56是在化学上耐湿法蚀刻剂的。可使用其他湿法蚀刻剂，诸如tmah(四甲基铵氢氧化物)和edp(乙二胺及邻苯二酚的水溶液)。
图16示出在选择性地移除支撑衬底41的内部区71的步骤之后的叠层40。氧化层42保护所述隔膜免受湿法蚀刻步骤。
选择性地移除支撑衬底41的内部区71的步骤可导致隔膜组件80在其制造期间受损。在制造方法的这个阶段，叠层40特别薄。当选择性地移除支撑衬底41的内部区71时，叠层40包括极薄部分(其中已移除内部区71)与薄部分(对应于其中尚未移除支撑衬底41的边界区72的支撑件81)的混合物。这可导致叠层40上的机械应力。叠层40有可能断裂，或以其他方式不期望地受损。
通过规定叠层40包括附接衬底51，当使用湿法蚀刻剂来选择性地移除支撑衬底41的内部区71时，不必向叠层40提供其他机械保护。通过提供附接衬底51，在选择性地移除支撑衬底41的内部区71的步骤期间，附接衬底51以机械方式保护叠层40。
作为比较实例，在蚀刻支撑衬底41的步骤期间能够使用机械保护材料向叠层40提供机械保护(针对整个叠层表面或局部地)。如果这种机械保护材料作为层添加至叠层40，则在后期必须从叠层40移除机械保护材料层。可使用诸如氧化物质的移除物质来移除机械保护材料。然而，如果使用移除物质来移除机械保护材料，则隔膜组件80的隔膜可受损而较不均匀。例如，上盖帽膜46或隔膜层45的氧化可将氧原子添加至隔膜，使得隔膜在一些位置变得较厚。这种氧化将增加euv辐射的吸收率。
通过提供附接衬底51，预期隔膜组件80的膜更均匀且具有更可控形状。这是因为不需要使用移除物质来移除机械保护材料的步骤。预期的是改善隔膜组件80的成像性能(例如减少euv辐射的吸收程度)，且使得隔膜组件更均匀。
在一实施例中，用于蚀刻支撑衬底41的内部区71的蚀刻剂是koh。在koh蚀刻工艺期间提供机械保护层的缺点在于，其难以移除。在使用诸如氧化物质的移除物质来移除机械保护层的情况下，隔膜组件80的功能性降级。在一实施例中，在加工中不需要机械保护层。预期的是本发明的实施例实现规避氧化物质对隔膜组件80的影响。这是因为不再需要机械保护层。与使用已知工艺来制造的隔膜组件相比，这产生更佳品质、更可再生且更均匀的隔膜组件80。
如图17中所示，通过任何适合方法移除邻近于隔膜而存在的任何层，诸如氧化层42。因此，隔膜被释放。
如图17中所示，在一实施例中，叠层40包括下牺牲层43和/或粘结层47。在选择性移除在膜的底部处的任何层(诸如，支撑衬底41的氧化层42)的期间，下牺牲层43和/或粘结层47保护薄膜层45和任何盖帽膜。
图18示意性地示出在例如通过蚀刻移除氧化层42、下牺牲层43、氧化层52和粘结层47的步骤之后的叠层40。
在一实施例中，用于制造隔膜组件80的方法包括选择性地移除支撑衬底41的内部区71。因此，隔膜组件80包括由隔膜层45形成的膜和保持所述隔膜的支撑件81。支撑件81由支撑衬底41的边界区72形成。
支撑件81改善了隔膜组件80的隔膜的机械稳定性。这使得较容易在隔膜组件80不受损的情况下封装和运输隔膜组件80。这也使得较容易在隔膜组件80不受损的情况下由框架将隔膜组件80附接至图案形成装置ma。
在一实施例中，隔膜组件80的支撑件81被配置为连接至框架，该框架将隔膜组件80连接至图案形成装置ma。框架无需直接附接至隔膜组件80的隔膜。框架可以附接至隔膜组件80的支撑件81。这减小隔膜组件80的隔膜在将隔膜组件80装配至图案形成装置ma的过程期间受损的可能性。
如图15中所示，在一实施例中，附接衬底51包括覆盖区91和第二边界区92。在一实施例中，加工叠层40的步骤包括移除至少附接衬底51的覆盖区91。
如从图15至图16的转变中所示，在一实施例中，加工叠层40的步骤包括选择性地移除附接衬底51的覆盖区91，使得附接衬底51的第二边界区92保留在适当位置。如图15中所示，在一实施例中，当在平面图中观看时，附接衬底51的覆盖区91实质上对应于支撑衬底区41的内部区71。平面图意思是在垂直于支撑衬底41的平面的方向上观看叠层40。
然而，附接衬底51的覆盖区91不必在形状上对应于支撑衬底41的内部区71。覆盖区91的形状/图案不受具体限制。如图18和图19中所示，在选择性地移除覆盖区91的步骤之后保留的第二边界区92形成支撑件81的部分。形成隔膜组件80的支撑件81的部分的第二边界区92改善支撑件81的机械稳定性。
在一实施例中，同时执行支撑衬底41的内部区71的选择性移除和至少附接衬底51的覆盖区91的移除。能够在同一加工步骤中例如使用同一蚀刻剂来移除内部区71和覆盖区91。因此，不必在选择性地移除支撑衬底41的内部区71的步骤期间提供移除将机械稳定性提供至叠层40的附接衬底51的额外工艺步骤。预期本发明的实施例实现制造隔膜组件80所花费的时间的减少。
在一实施例中，使用蚀刻剂来执行支撑衬底的内部区71的选择性移除。在一实施例中，使用同一蚀刻剂来执行至少附接衬底51的覆盖区91的移除。因此，不必提供不同蚀刻剂以移除支撑衬底41的内部区71和附接衬底51。因此，预期本发明的实施例实现制造隔膜组件80的成本的减少。
在一实施例中，支撑衬底41具有一化学组成物，且附接衬底51具有同一化学组成物。因此，可使用同一蚀刻剂来移除支撑衬底41和附接衬底51的部分。
在一实施例中，附接衬底51的平均厚度在支撑衬底41的平均厚度的20％以内(可选地在10％以内)。在一实施例中，附接衬底51与支撑衬底41的平均厚度实质上相同。然而，厚度不必相同。如果厚度相同，则完全蚀刻穿过附接衬底51将花费的时间与支撑衬底41大致相同。然而，这并非是必要的，因为可设置诸如氧化层42、52的层以在一旦所述附接衬底51或支撑衬底41的全部厚度已被蚀刻之后终止蚀刻工艺。
通过规定选择性地移除附接衬底51的覆盖区91(保留第二边界区92)，附接衬底51的厚度促成隔膜组件80中的支撑件81的总厚度。这被示出于图19中。因此，在不降低撑件81或隔膜组件80的机械稳定性的情况下，支撑衬底41和附接衬底51的厚度可被减小。
在制造工艺期间在隔膜叠层(其变成隔膜组件80的隔膜)中产生预张力(pre-tension)，使得隔膜组件80的隔膜在使用期间将是平直且平坦的。如果不施加预张力，则隔膜可不期望地松弛或起皱(起皱也导致非均匀的隔膜厚度)。疏松或非均匀厚度隔膜可具有较不良的成像性能。然而，如果预张力过高，则隔膜可以是脆性的且更易于断裂。因此，需要将在叠层40的制造工艺中的预张力控制在目标范围内。
在一实施例中，第二边界区92有助于维持施加至隔膜组件80的隔膜的预张力。
在一实施例中，支撑衬底41的平均厚度与附接衬底51的平均厚度的总和为至少700微米。通过规定平均厚度的总和为至少700微米，支撑件81具有良好稳定性，从而提供维持任何预张力的相对强固的隔膜组件80。
使用薄衬底(400微米)可致使衬底由于所引入的应力而弯折/弯曲，从而导致晶片结合工艺中的可能问题。为了规避此类弯折，在一实施例中，将支撑衬底41选择成具有标准晶片厚度(诸如，720微米)的晶片。层的叠层被淀积于支撑衬底41上。使用较薄(诸如，400微米厚)的附接衬底51来执行晶片结合。在晶片结合步骤之后，也可使用标准晶片减薄工艺(诸如，研磨、蚀刻或其他标准晶片减薄方法)将支撑衬底41减薄至400微米。经结合衬底41和51的进一步加工步骤可与本文中进一步描述的内容相同。
在一实施例中，提供一种用于制造用于光刻设备的隔膜组件的方法，所述方法包括：向支撑衬底41提供隔膜层，支撑衬底41具有至少600微米、优选地至少700微米的平均厚度；将具有小于500微米的平均厚度的附接衬底51晶片结合至具备隔膜层的支撑衬底41以形成叠层，其中隔膜层被围封于支撑衬底41与附接衬底51之间；以及随后将结合至附接衬底51的支撑衬底41减薄，使支撑衬底41的平均厚度小于500微米。
优选地，支撑衬底41的厚度与附接衬底51的厚度实质上相同，以便形成实质上对称的叠层，这是由于以此类方式，其将在后续加工步骤中提供更短且更高效的衬底蚀刻工艺。本文中的“实质上相同”意思是支撑衬底41的厚度与附接衬底51的厚度可略微不同，例如，支撑衬底41的平均厚度可比附接衬底51的平均厚度大多达20％，优选地大多达10％，且更优选地大多达5％。相反地，支撑衬底41的平均厚度也可比附接衬底51的平均厚度小。
在一实施例中，支撑衬底41的平均厚度为至多500微米，可选地400微米。在一实施例中，附接衬底51的平均厚度为至多500微米，可选地400。通过提供各自具有至多500微米(例如，400微米)的厚度的两个衬底，蚀刻穿过衬底所花费的时间减少。因此，选择性地移除支撑衬底41的内部区71(和附接衬底51的覆盖区91)的工艺所需的时间周期减小。预期本发明的实施例实现制造隔膜组件80所花费的时间的减少。
然而，附接衬底51的第二边界区92不必形成隔膜组件80中的支撑件81的部分。在一实施例中，附接衬底51的第二边界区92连同覆盖区91一起被移除。
如上文所提及，在一实施例中，叠层包括介于支撑衬底41与隔膜层45之间的下盖帽膜44。下盖帽膜44形成隔膜组件80的隔膜的部分。另外，在一实施例中，叠层40包括介于隔膜层45与附接衬底51之间的上盖帽膜46，其中上盖帽膜46形成隔膜组件80的隔膜的部分。然而，不必是这种情况。
在一实施例中，叠层40不包括下盖帽膜44或上盖帽膜46。作为替代方案，在工艺流程结束时，可将下盖帽膜44和/或上盖帽膜46施加至隔膜层45。这允许实现隔膜的覆盖的组合和在最后工艺步骤之一处添加发射层的功能性。
具体地，在一实施例中，所述方法包括将下(即，底部)盖帽膜44施加至在支撑衬底41的内部区71的选择性移除之后被暴露的隔膜层45的表面，使得下盖帽膜44形成隔膜组件80的隔膜的部分。类似地，在一实施例中，所述方法包括将上(即，顶部)盖帽膜46施加至在至少附接衬底51的覆盖区91的移除之后被暴露的隔膜层45的表面，使得上盖帽膜46形成隔膜组件80的隔膜的部分。在一实施例中，隔膜(或隔膜叠层)包括三个层，即隔膜层45、下盖帽膜44和上盖帽膜46。然而，隔膜不必包括三个层。例如，在一实施例中，隔膜仅包括一个层，即隔膜层45。在一实施例中，隔膜包括两个、四个或五个层(即，作为隔膜叠层)。
图20至图29描绘制造隔膜组件80的替代方法的工艺步骤。图20接续图11中所示的步骤。如图20中所示，在一实施例中，从叠层40的顶侧移除蚀刻掩模层56。因此，在选择性地移除支撑衬底41的内部区71的步骤期间，蚀刻掩模层56不保护附接衬底51。
如图21中所示，在一实施例中，所述方法包括将光阻层57施加至叠层40的顶侧而非叠层40的底侧。叠层40的顶侧对应于附接衬底51所定位处。叠层40的底侧对应于支撑衬底41所定位处。
如图22中所示，随后将光阻层57施加至叠层40的底侧。因此，在一实施例中，作为双阶段工艺执行施加光阻层57的步骤。在一个阶段中，将光阻层施加至叠层40的不受蚀刻掩模层56覆盖的部分。在后续阶段中，将光阻层57施加至蚀刻掩模层56的表面。
图23中所示的步骤对应于图13中所示的步骤。在曝光步骤期间，可使用箔掩模来限定将变成隔膜组件80的隔膜的区域。将不进一步详细描述此步骤，因为其类似于关于图13所示的步骡。
图24和图25对应于图14中所示的阶段。具体地，如图24中所示显影了曝光后的区域，且随后如图25中所示蚀刻了蚀刻掩模层56。此处将不进一步详细描述这些工艺，因为它们类似于结合以上图13和图14所示的工艺。
如图26中所示，随后移除光阻层57，如上文结合图15所示。将光阻层57仅施加至叠层40的顶侧，使得仅有必要从叠层40的顶侧移除光阻层57。
图27示出在选择性地移除支撑衬底41的内部区71的工艺之后的叠层40。如图27中所示，在蚀刻步骤期间已移除附接衬底51的非氧化层的整体。具体地，已移除附接衬底51的覆盖区91和第二边界区92二者。因此，附接衬底51不形成隔膜组件的支撑件81的部分。在一实施例中，支撑衬底41的平均厚度为至少700微米，使得附接衬底51不必形成支撑件81的部分。单独的支撑衬底41能够向隔膜组件80的支撑件81提供足够的机械强度。
如图28中所示，在一实施例中，所述方法包括将光阻58施加至叠层40。施加光阻58以向叠层40添加刚度。这在选择性地移除氧化层42、52的步骤期间是有帮助的。施加光阻58的步骤同样适用于本发明的任何实施例。
如图29中所示，在一实施例中，所述方法包括从叠层40移除光阻58，以便产生隔膜组件80。
图19示意性地描绘成品隔膜组件80。隔膜组件80包括隔膜层45，隔膜层45形成隔膜的至少部分。隔膜组件包括对隔膜提供机械支撑的支撑件81。在一实施例中，隔膜组件80还包括边缘部分82。在一实施例中，所述方法包括使隔膜层45在支撑件81与边缘部分82之间断裂，以便将支撑件81和膜与边缘部分82分离开。
在一实施例中，隔膜组件80作为薄膜或动态气锁的部分而被应用。替代地，隔膜组件80可应用于诸如识别的其他滤光区域中，或应用于分束器。由此产生图34中所示的隔膜组件80。
图30至图45示意性地描绘根据一替代实施例的制造隔膜组件的方法的阶段。在这种类型的实施例中，在支撑衬底41的内部区71的选择性移除之前，支撑衬底41还包括第一边界区72周围的第一桥接区73和第一桥接区73周围的第一边缘区74(参见例如图33)。叠层40的加工包括选择性地移除第一桥接区73的第一部分73a以形成第一桥接件。叠层40的加工还包括通过切割第一桥接件或使第一桥接件断裂来将第一边缘区74与隔膜组件80分离。在一实施例中，在移除附接衬底51的覆盖区91之前，附接衬底51包括覆盖区91、覆盖区91周围的第二边界区92、第二边界区92周围的第二桥接区93和第二桥接区93周围的第二边缘区94(参见例如图33)。叠层的加工包括选择性地移除第二桥接区93的第一部分93a以形成第二桥接件。叠层的加工还包括通过切割第二桥接件或使第二桥接件断裂来将第二边缘区94与隔膜组件80分离开。在一实施例中，与第二桥接件的切割或断裂同时地执行第一桥接件的切割或断裂。
在一实施例中，如图30中所示，从支撑衬底41开始，形成叠层40。与图7中所示且上文所示的叠层40不同，支撑衬底41不示出为具有氧化层42，但可根据需要提供这层。例如，下文所论述的下蚀刻阻挡物144可包括这种氧化层。叠层40包括下盖帽膜44、隔膜层45和上盖帽膜46。下盖帽膜44、隔膜层45和上盖帽膜46可以用上文参看图1至图29的实施例中的任一个所示方式中的任一个来配置。叠层40包括下蚀刻阻挡物144和上蚀刻阻挡物146。在一实施例中，下蚀刻阻挡物144可包括上文参看图1至图29的实施例所示的氧化层42和牺牲层43中的任一个或二者，或由氧化层42和牺牲层43中的任一者或二者组成。下蚀刻阻挡物144可包括其他层。
在一实施例中，上蚀刻阻挡物146设置于隔膜层45之上。可选地，上蚀刻阻挡物146是在隔膜层45之上且与隔膜层45接触，或在设置上盖帽膜46的情况下在上盖帽膜46之上且与上盖帽膜46接触。在一实施例中，下蚀刻阻挡物144设置于隔膜层45之下。可选地，下蚀刻阻挡物144是在隔膜层45之下且与隔膜层45接触，或在设置下盖帽膜44的情况下在下盖帽膜44之下且与下盖帽膜44接触。在设置上蚀刻阻挡物146和下蚀刻阻挡物144二者的情况下，在隔膜组件80的加工期间至少移除一同将隔膜层45的一部分夹在中间的上蚀刻阻挡物146的一部分和下蚀刻阻挡物144的一部分，以释放隔膜层45且形成隔膜。在仅设置上蚀刻阻挡物146和下蚀刻阻挡物144之一的情况下，所设置的上蚀刻阻挡物146或下蚀刻阻挡物144的至少一部分将在加工期间被移除以释放隔膜层45且形成隔膜。
在一实施例中，上蚀刻阻挡物146和下蚀刻阻挡物144各自被配置成将实质上相同的张力或压缩力施加至隔膜层45。
在一实施例中，上蚀刻阻挡物146的厚度的至少50％(可选地至少80％，可选地至少90％，可选地至少95％，可选地至少98％，可选地至少99％)具有分别与下蚀刻阻挡物144的厚度的至少50％(可选地至少80％，可选地至少90％，可选地至少95％，可选地至少98％，可选地至少99％)相同的化学组成物。在一实施例中，上蚀刻阻挡物146的厚度与下蚀刻阻挡物144的厚度相差小于50％(可选地小于20％，可选地小于10％，可选地小于5％，可选地小于2％，可选地小于1％)。隔膜层45因此由上蚀刻阻挡物146和下蚀刻阻挡物144对称地支撑。
对称地支撑至少一个隔膜层45确保将相同或相似的张力或压缩力施加至隔膜层45的每一侧。由于不平衡力导致的隔膜层45的扭曲被减少。另外，在蚀刻阻挡物144和上蚀刻阻挡物146的80％或更多包括正硅酸四乙酯(teos)的情况下，如以下特定实例的情境中所示，与替代材料(诸如，热氧化物)相比，所施加的力将包括低得多的压缩力，或可甚至包括张力。较低压缩力或张力减少隔膜层45中的皱纹或蓬松纹理，皱纹或蓬松纹理可以其他方式在释放所述隔膜层45之后出现。产出率可因此增加。
在一实施例中，上蚀刻阻挡物146包括不同组成物的多个层。在一实施例中，多个层中的最厚层包括使用lpcvd或pecvd来形成的正硅酸四乙酯(teos)。在一实施例中，下蚀刻阻挡物144包括不同组成物的多个层。在一实施例中，多个层中的最厚层包括使用lpcvd或pecvd来形成的正硅酸四乙酯(teos)。
在一实施例中，下蚀刻阻挡物144按顺序包括第一下蚀刻阻挡物层、第二下蚀刻阻挡物层和第三下蚀刻阻挡物层。第一下蚀刻阻挡物层最靠近支撑衬底41。在一实施例中，第一下蚀刻阻挡物层比第二下蚀刻阻挡物层和第三下蚀刻阻挡物层更薄，且被配置成充当对抗移除工艺(例如，koh或tmah(四甲基铵氢氧化物)蚀刻)的蚀刻终止层以用于移除支撑衬底41的区。在一实施例中，第一下蚀刻阻挡物层包括氮化硅。可例如使用lpcvd在750℃至900℃的范围内的温度下(例如，在850℃下)形成氮化硅层。替代地，可使用pecvd来形成氮化硅层。在一实施例中，氮化硅层具有大致2纳米至10纳米的厚度。在一实施例中，第二下蚀刻阻挡物层包括正硅酸四乙酯(teos)层。可例如使用lpcvd在725℃下或使用pecvd来形成teos层。在一实施例中，teos层具有大致500纳米的厚度。在一实施例中，第三下蚀刻阻挡物层是牺牲层。在一实施例中，选择第三下蚀刻阻挡物层的组成物，使得选择性蚀刻能够移除所述下蚀刻阻挡物层而不移除隔膜层45的下盖帽膜44。在一实施例中，第三下蚀刻阻挡物层包括非晶硅层。在一实施例中，使用lpcvd在约500℃至620℃的范围内的温度下(例如，在约560℃下)形成非晶硅层。替代地，使用pecvd来形成非晶硅层。在一实施例中，第三下蚀刻阻挡物层为大致30纳米厚。
在一实施例中，上蚀刻阻挡物146包括第一上蚀刻阻挡物层和第二上蚀刻阻挡物层。第一上蚀刻阻挡物层最靠近隔膜层45。在一实施例中，第一上蚀刻阻挡物层是牺牲层。在一实施例中，选择第一上蚀刻阻挡物层的组成物，使得选择性蚀刻能够移除第一上蚀刻阻挡物层而不移除上盖帽层46。在一实施例中，第一上蚀刻阻挡物层包括非晶硅层。在一实施例中，使用lpcvd在约500℃至620℃的范围内的温度下(例如，在560℃下)形成非晶硅层。替代地，使用pecvd来形成非晶硅层。在一实施例中，第一上蚀刻阻挡物层是大致30纳米厚。在一实施例中，定位于第一上蚀刻阻挡物层的顶部上的第二上蚀刻阻挡物层包括teos。可例如使用lpcvd在725℃下或使用pecvd来形成teos。在一实施例中，第二上蚀刻阻挡物层具有大致500纳米的厚度。可选地，可设置第三上蚀刻阻挡物层，其具有与下蚀刻阻挡物144的第一下蚀刻阻挡物层相同的组成物，使得上蚀刻阻挡物146与下蚀刻阻挡物144完全对称。
在后续步骤中，如上文所示将附接衬底51添加至叠层40。附接衬底51可以用上文参看图1至图29所示方式中的任一个来配置。附接衬底51可晶片结合至图30的叠层40以形成图31的叠层40。可设置粘结层(未示出)。例如，可使用从半导体行业已知的任何晶片结合方法来附接附接衬底51以形成叠层40。
在一实施例中，在附接衬底51周围设置附接衬底牺牲层151。附接衬底牺牲层151可以是用与图8中所示的氧化层52相同或类似的方式配置的氧化层，或所述附接衬底牺牲层151可具有不同组成物。
例如通过对底侧抛光来加工图31的叠层40，以移除上蚀刻阻挡物146、上盖帽膜46、隔膜层45、下盖帽膜44和下蚀刻阻挡物144。随后利用蚀刻掩模层56涂覆叠层40以提供图32中所示的叠层40。
选择性地移除蚀刻掩模层56以提供图33中所示的叠层40。可使用上文参看图13及图14所示的加工来执行选择性移除。蚀刻掩模层56中的开口暴露了支撑衬底41和附接衬底51的待选择性地移除的区。如点划线所指示，支撑衬底41包括内部区71、内部区71周围(例如，围绕内部区71)的第一边界区72、第一边界区72周围(例如，围绕第一边界区72)的第一桥接区73，和第一桥接区73周围(例如，围绕第一桥接区73)的第一边缘区74。附接衬底51包括覆盖区91、覆盖区91周围(例如，围绕覆盖区91)的第二边界区92、第二边界区92周围(例如，围绕第二边界区92)的第二桥接区93，和第二桥接区93周围(例如，围绕第二桥接区93)的第二边缘区94。在蚀刻掩模层56的选择性移除之后，第一桥接区73、内部区71、第二桥接区93和覆盖区91不受蚀刻掩模层56保护。
加工图33的叠层40以选择性地移除支撑衬底41和附接衬底51的不受蚀刻掩模层56保护的部分。可例如如上文参看图16所示使用诸如koh的湿法蚀刻剂来执行加工。选择性地移除支撑衬底41中的内部区71和第一桥接区73中的第一部分73a。选择性地移除附接衬底51中的覆盖区91和第二桥接区93的第一部分93a。第一桥接区73的第二部分73b留下且形成第一桥接件。第二桥接区93的第二部分93b留下且形成第二桥接件。第一桥接件将第一边缘区74连接至第一边缘区74内的支撑衬底41的剩余部分。第二桥接件将第二边缘区94连接至第二边缘区94内的附接衬底51的剩余部分。
使用任何适合工艺来移除下蚀刻阻挡物144在隔膜层45下方的一部分以提供图35的隔膜组件80。
移除蚀刻掩模层56的剩余部分、附接衬底牺牲层151、和上蚀刻阻挡物146在隔膜层45之上的一部分，以释放隔膜且提供图36的隔膜组件80。
随后加工隔膜组件80以形成图37中所示的隔膜组件。加工包括将第一边缘区74和第二边缘区94以及形成于其上的各层与隔膜组件80分离开。这种加工可被称作分割。加工是通过切割第一桥接件和第二桥接件中的任一各或二者，或使第一桥接件及第二桥接件中的任一个或二者断裂而实现。
在一实施例中，通过将机械应力施加至隔膜组件80来使第一桥接件和第二桥接件断裂。在一替代实施例中，通过使用激光器切穿桥接件来使桥接件断裂。可使用碎屑移除工具(有时被称作薄片移除工具)来移除在第一桥接件和第二桥接件中的任一个或二者的断裂期间产生的任何碎屑或薄片。碎屑移除工具可例如在断裂期间施加吸力。
本发明人已发现，使用以下的任一个或二者来形成隔膜组件80减少了在隔膜组件80的边缘处的脆弱性且减少或避免碎屑或薄片的产生：1)第一桥接件，在第一桥接件中支撑衬底41没有被完全蚀刻穿过(例如，使得桥接区73的第二部分73b保留)；和2)第二桥接件，在第二桥接件中附接衬底51没有被完全蚀刻穿过(例如，使得第二桥接区93的第二部分93b保留)。据信，脆弱性的减少关于减少支撑衬底41、附接衬底5或该二者的材料的减薄，其中支撑衬底41、附接衬底51或该二者的侧表面接合最靠近于隔膜层45的表面。蚀刻趋向于相对于垂直方向以倾斜角(例如，约54度)进展。当允许蚀刻完全进展通过衬底时，在侧表面接合平坦表面处，倾斜角提供薄的楔形形状。在衬底不被完全蚀刻穿过的情况下，减少或避免这种减薄。例如，在第一桥接件或第二桥接件的断裂涉及沿几乎垂直的线分裂/裂开的情况下，侧表面以大致90度接合最靠近隔膜层45的表面，且不发生减薄(除了与第一桥接区73的第一部分73a的移除和第二桥接区93的第一部分93a的移除相关联的减薄以外)。
图38至图45示意性地描绘根据一实施例的制造隔膜组件的方法的阶段。这种实施例是上文参看图30至图37所论述的实施例的变型。除了以下以外，对应于图38至图45的加工步骤与对应于图30至图37的加工步骤相同。首先，与图30的叠层40不同，图38的叠层40附加地包括支撑衬底41周围的支撑衬底牺牲层141。其次，省去利用蚀刻掩模层56进行涂覆的步骤。因此，图40的叠层40不同于图32的叠层40，这是因为蚀刻掩模层56被省去。随后，替代选择性地移除蚀刻掩模层56(如上文参看图33所示)，在本实施例中，选择性地移除附接衬底牺牲层151和支撑衬底牺牲层141以提供图41中所示的叠层。附接衬底牺牲层151和支撑衬底牺牲层141中的开口暴露支撑衬底41和附接衬底51的待选择性地移除的区。后续加工接着如上文参看图34至图37所示接续，除了由于在隔膜层45之上及之下的层的对称性，并不需要从图34转变/过渡成图36的两个分开步骤，仅需要在图42与图43之间转变/过渡的单一步骤。这个步骤包括移除附接衬底牺牲层151和上蚀刻阻挡物146在隔膜层45之上的一部分、以及移除支撑衬底牺牲层141和下蚀刻阻挡物144在隔膜层45之下的一部分。从图43的布置，可如上文参看图37所示加工隔膜组件80以提供图45的隔膜组件80。替代工艺流程是在移除附接衬底牺牲层151和上蚀刻阻挡物146在隔膜层45之上的部分、以及支撑衬底牺牲层141和下蚀刻阻挡物144在隔膜层45之下的部分之前分割图42的隔膜组件80，以提供图44的隔膜组件80。在已完成所有加工之后，在分割期间产生的碎屑较不可能存在于隔膜上，这是因为在分割期间隔膜层45覆盖有其他层。随后加工隔膜组件80以移除附接衬底牺牲层151和上蚀刻阻挡物146在隔膜层45之上的部分、以及支撑衬底牺牲层141和下蚀刻阻挡物144在隔膜层45之下的部分，以提供图45的隔膜组件80。相对于图30至图37的实施例，图38至图45的实施例改进了隔膜层45周围的层的对称性。附接衬底牺牲层151和上蚀刻阻挡物146存在于隔膜层45的一侧上。支撑衬底牺牲层141和下蚀刻阻挡物144存在于隔膜层45的另一侧上。附接衬底牺牲层151可具有与支撑衬底牺牲层141相同的组成物和/或厚度。另外或替代地，上蚀刻阻挡物146可具有与下蚀刻阻挡物144相同的组成物和/或厚度。如上文所述，对称地支撑隔膜层45理想地确保将相同或相似的张力或压缩力施加至隔膜层45的每一侧。
在上文所示的所有实施例中，在隔膜组件80的分割之前执行支撑衬底41和附接衬底51的选择性移除。这并非是必需的。下文参看图46至图52论述较早执行分割的实施例。较早分割降低了在已完成所有加工之后通过分割所产生的碎屑存在于隔膜层45上的风险。
在一实施例中，支撑衬底41包括第一边界区73周围的第一边缘区74。叠层40的加工包括在选择性地移除支撑衬底41的内部区71之前将第一边缘区74和形成于第一边缘区74上的层与隔膜组件80分离。在一实施例中，附接衬底51包括覆盖区91、覆盖区91周围的第二边界区92和第二边界区92周围的第二边缘区94。叠层40的加工包括在移除附接衬底51的覆盖区91之前将第二边缘区94和成于第二边缘区94上的层与隔膜组件80分离。
在一实施例中，在第二边缘区94和形成于第二边缘区94上的层的分离的同时，执行第一边缘区74和形成于第一边缘区74上的层的分离。
在一实施例中，从图33的叠层40开始，分割叠层40以提供图46中所示的叠层40。选择性地移除内部区71及覆盖区91以提供图47中所示的隔膜组件80。例如可使用与用于由图33中所示的隔膜组件80提供图34中所示的隔膜组件80的加工类似的加工。
类似于上文参看图35至图36所示的加工而进一步加工隔膜组件80，以提供图48及图49的隔膜组件80。移除下蚀刻阻挡物144、上蚀刻阻挡物146和附接衬底牺牲层151，由此释放隔膜层45。
在一替代实施例中，从图41的叠层40开始，分割叠层40以提供图50中所示的叠层40。随后选择性地移除内部区71和覆盖区91以提供图51中所示的隔膜组件80。在后续步骤中，移除支撑衬底牺牲层141、下蚀刻阻挡物144、上蚀刻阻挡物146和附接衬底牺牲层151以提供图52中所示的隔膜组件80。此实施例获益于上文参看图38至图45所论述的隔膜层45周围的层的改进的对称性。
虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ic(集成电路)中，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学系统、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。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将此处的公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层ic，使得这里使用的术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，可以通过执行相同功能的非光阻层来替换各种光阻层。
上文描述意图是示例性的而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对所示的本发明进行修改。