抗反射光学衬底和制造方法与流程

文档序号:22626481发布日期:2020-10-23 19:34阅读:128来源:国知局
抗反射光学衬底和制造方法与流程
相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月6日提交的美国临时专利申请号62/639,063的优先权,其全部内容通过引用合并于此。本公开涉及具有抗反射表面的衬底,该抗反射表面例如用于在使用光刻技术制造器件的工具中的光学元件中。
背景技术
:光刻装置可以用于例如集成电路(ic)的制造中。对于该应用,可以将图案形成装置(替代地称为掩模或掩模版)用于生成要形成在ic的单个层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括管芯的一部分、一个管芯或几个管芯)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。通常,单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知光刻装置包括:所谓的步进器,其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射每个目标部分;以及所谓的扫描仪,其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射光束对图案进行扫描,同时平行或反平行于该方向同步地扫描衬底,来照射每个目标部分。通过将图案压印到衬底上,也可以将图案从图案形成装置转印到衬底上。有多种技术用于测量在光刻工艺中形成的微观结构,包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。一种形式的专用检查工具是散射仪,其中将辐射束引导到衬底的表面上的目标上,并且测量散射束或反射束的性质。通过比较光束在被衬底反射或散射之前和之后的性质,可以确定衬底的各种性质。例如,这可以通过将反射光束与存储在与已知衬底性质相关联的已知测量值的库中的数据进行比较来完成。已知两种主要的散射仪类型。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上,并且测量被散射到特定窄角度范围内的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。角分辨散射仪使用单色辐射束,并且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。后一类中包括使用辐射束衍射级的相位信息的干涉法。工具内的这些和其他应用需要使用各种类型的光学组件。有利的是:为这些光学组件的表面提供抗反射(ar)涂层,以减少不必要的反射。物理气相沉积是一种用于在光学表面上沉积ar涂层的常用方法。在这样的涂层中,具有不同折射率的材料薄层被沉积在表面上,以获取低的总反射率。出于实际目的,在涂覆工艺中通常仅使用几种材料。结果,这些多层涂层具有有限的波长带宽(例如,对于可见光应用为450-700nm)和有限的入射角范围(0至30度),在该范围内它们是有效的并且反射率小于0.5%。因此,需要能够提供在更宽的波长范围和更宽的入射角范围内有效的抗反射涂层。技术实现要素:下面给出了一个或多个实施例的简化概述,以便提供对实施例的基本理解。该概述不是所有预期实施例的详尽概述,并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素,也不旨在界定任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。根据实施例的一个方面,公开了一种装置,该装置包括衬底和沉积在衬底上的多个层,多个层至少包括与衬底相邻的第一层和包括具有渐变折射率的抗反射涂层的第二层,抗反射涂层包括在第二层中蚀刻的多个纳米结构,第二层包括sio2。多个层包括在第一层与第二层之间的多个交替的堆叠层,多个交替的堆叠层包括第一堆叠层和第二堆叠层,第一堆叠层包括具有第一折射率的第一材料,第二堆叠层包括具有低于第一折射率的第二折射率的第二材料。第一材料可以包括例如ta2o5、nb2o5、tio2、hfo2、zro2或al2o3。第二材料可以包括sio2。第二层可以使用反应离子蚀刻被蚀刻。反应离子蚀刻可以使用碳氟化合物和o2的组合。使用反应离子蚀刻的蚀刻可以包括电感耦合等离子体源的使用。根据实施例的另一方面,公开了一种制备具有抗反射涂层的衬底的方法,该方法包括以下步骤:提供衬底,在衬底上沉积多个层,多个层至少包括包括sio2的顶层;以及在顶层中蚀刻纳米结构以产生具有渐变折射率的抗反射涂层。在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括使用反应离子蚀刻。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括使用碳氟化合物和o2的组合。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括使用电感耦合等离子体源。在衬底上沉积多个层的步骤可以包括在沉积顶层之前在衬底上沉积多个交替的堆叠层,多个交替的堆叠层包括第一堆叠层和第二堆叠层,第一堆叠层包括具有第一折射率的第一材料,第二堆叠层包括具有低于第一折射率的第二折射率的第二材料。第一材料可以包括例如ta2o5、nb2o5、tio2、hfo2、zro2或al2o3。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括将衬底装载在反应离子蚀刻器的电极上的步骤,电极包括阳极氧化铝。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括以下步骤:将衬底装载在反应离子蚀刻器的电极上,电极包括阳极氧化铝;用等离子体清洁顶层衬底的顶面;以及在顶层中蚀刻纳米结构。根据实施例的另一方面,公开了一种用于在光刻装置中使用的光学元件,光学元件包括沉积在衬底上的多个层,多个层至少包括第一层和第二层,第二层包括具有渐变折射率的抗反射涂层,抗反射涂层包括在第二层中蚀刻的多个纳米结构,第二层包括sio2。根据实施例的另一方面,公开了一种装置,该装置包括衬底和沉积在衬底上的至少一个层,至少一个层包括具有渐变折射率的抗反射涂层,抗反射涂层包括在第二层中蚀刻的多个纳米结构,第二层包括sio2。根据一个实施例的另一方面,公开了一种制备具有抗反射涂层的衬底的方法,该方法包括以下步骤:提供衬底;沉积包括sio2的至少一个层;以及在至少一个层中蚀刻纳米结构以产生具有渐变折射率的抗反射涂层。下面参考附图详细描述本发明的其他实施例、特征和优点、以及各种实施例的结构和操作。附图说明并入本文中并且构成说明书的一部分的附图通过示例而非限制的方式示出了本发明的实施例的方法和系统。与详细描述一起,附图还用于解释原理,并且使得相关领域的技术人员能够制造和使用本文中提出的方法和系统。在附图中,相同的附图标记表示相同或功能相似的元素。图1是诸如可以根据本文中公开的实施例的各方面来使用的光刻系统的示意图。图2是图1的光刻系统的扫描部分的示意图。图3是图1的光刻系统的替代扫描部分的示意图。图4a、4b和4c是根据本文中公开的实施例的各方面的具有抗反射涂层的衬底的图。图5是示出根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的图。图6是根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的流程图。图7是根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的流程图。图8是根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的流程图。图9是根据本文中公开的实施例的各方面的抗反射涂层的扫描电子显微照片。下面参考附图详细描述本发明的其他特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意,本发明不限于本文中描述的特定实施例。本文中提出这样的实施例仅用于说明性目的。基于本文中包含的教导,其他实施例对相关领域的技术人员将是很清楚的。具体实施方式现在参考附图描述各种实施例,其中贯穿全文,相似的附图标记用于指代相似的元素。在下面的描述中,出于解释的目的,阐述了很多具体细节以便促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而,在一些或所有情况下可能很清楚的是,在不采用以下描述的具体设计细节的情况下,可以实践以下描述的任何实施例。在其他实例中,公知的结构和设备以框图形式示出以便于描述一个或多个实施例。以下给出一个或多个实施例的简化概述,以便提供对实施例的基本理解。该概述不是所有预期实施例的详尽概述,并非旨在标识所有实施例的关键或重要元素,也不旨在界定任何或所有实施例的范围。然而,在更详细地描述这样的实施例之前,提供一种可以在其中实现本发明的实施例的示例环境是有益的。在下面的说明书中以及在权利要求书中,可以使用术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“垂直”、“水平”以及类似术语。除非另有说明,否则这些术语旨在仅示出相对取向和/或位置,而不是任何绝对取向,诸如相对于重力的取向。图1示意性地描绘了光刻装置。该装置包括:照射系统(照射器)il,其被配置为调节辐射束b(例如,uv辐射或duv辐射);支撑结构(例如,掩模台)mt,其被构造为支撑图案形成装置(例如,掩模)ma并且连接到被配置为根据某些参数来精确地定位图案形成装置的第一定位器pm;衬底台(例如,晶片台)wt,其被构造为保持衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)w并且连接到被配置为根据某些参数来精确地定位衬底的第二定位器pw;以及投影系统(例如,折射投影透镜系统)pl,其被配置为将通过图案形成装置ma而被赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如,包括一个或多个管芯)上。照射系统可以包括用于引导、整形或控制辐射的各种类型的光学组件,诸如折射、反射、电磁、静电或其他类型的光学组件、或其任何组合。支撑结构以如下的方式支撑(即,承载)图案形成装置的重量:该方式取决于图案形成装置的取向、光刻设备的设计和其他条件(诸如例如,图案形成装置是否被保持在真空环境中)。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹紧技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是例如框架或工作台,其可以根据需要是固定的或可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影系统处于期望位置。本文中对术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以被认为与更通用的术语“图案形成装置”同义。图案形成装置可以是透射的或反射的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程lcd面板。掩模在光刻中是众所周知的,并且包括诸如二进制、交替相移和衰减相移等掩模类型、以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵装置,每个小反射镜可以单独倾斜,以便在不同方向上反射入射的辐射束。倾斜的反射镜在辐射束中赋予图案,该辐射束被反射镜矩阵反射。如此处所示,该装置是透射型的(例如,采用透射掩模)。替代地,该装置可以是反射型的(例如,采用上述类型的可编程反射镜阵列,或者采用反射掩模)。光刻装置可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多掩模台)的类型。在这样的“多台”机器中,可以并行使用附加工作台,或者在一个或多个其他工作台上进行曝光的同时,可以在一个或多个工作台上执行制备步骤。光刻装置也可以是如下类型:其中衬底的至少一部分可以被具有相对较高折射率的液体(例如,水(在589.29nm处折射率为1.33))覆盖,以填充投影系统与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加到光刻装置中的其他空间,例如在掩模与投影系统之间。浸没技术在本领域中是众所周知的,其用于增加投影系统的数值孔径。如本文中使用的术语“浸没”并不表示诸如衬底等结构必须淹没在液体中,而是仅表示在曝光期间液体位于投影系统与衬底之间。再次参考图1,照射器il从辐射源so接收辐射束。辐射源和光刻装置可以是分开的实体,例如,当辐射源是准分子激光器时。在这种情况下,不认为辐射源形成光刻装置的一部分,并且借助于包括例如合适的导向镜和/或扩束器的光束传递系统bd,将辐射束从辐射源so传递到照射器il。在其他情况下,辐射源可以是光刻装置的组成部分,例如当辐射源是汞灯时。可以将辐射源so和照射器il以及光束传递系统bd(如果需要的话)一起称为辐射系统。照射器il可以包括用于调节辐射束的角度强度分布的调节器ad。通常,可以调节照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别称为外部σ和内部σ)。另外,照射器il可以包括各种其他组件,诸如积分器in和聚光器co。照射器可以用于调节辐射束,以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。辐射束b入射在图案形成装置(例如,掩模)ma上并且由图案形成装置图案化,该图案形成装置(例如,掩模)ma被保持在支撑结构(例如,掩模台mt)上。在已经穿过掩模ma之后,辐射束b穿过投影系统pl,投影系统pl将光束聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位器pw和位置传感器if(例如,干涉测量装置、线性编码器、2d编码器或电容传感器),衬底台wt可以被精确地移动,例如,以便将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中。类似地,第一定位器pm和另一位置传感器(图1中未明确示出)可以用于相对于辐射束b的路径精确地定位掩模ma,例如,在从掩模库机械取回掩模ma之后,或者在扫描期间。通常,掩模台mt的移动可以借助于形成第一定位器pm的一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)来实现。类似地,衬底台wt的移动可以使用形成第二定位器pw的一部分的长行程模块和短行程模块来实现。图2示出了可以在本发明中使用的散射仪sm1。它包括将辐射投影到衬底w上的宽带(白光)辐射投影仪20。反射的辐射被传递到光谱仪检测器22,光谱仪检测器22测量镜面反射辐射的光谱24(即,作为波长的函数的强度)。根据该数据,可以通过处理单元pu来重构产生所检测到的光谱的结构或轮廓,例如,通过严格耦合波分析和非线性回归,或者通过与如图2的底部所示的模拟光谱库进行比较。通常,对于重构,结构的一般形式是已知的,并且一些参数从对结构的制造工艺的了解来假定,仅剩下一些结构参数需要根据散射测量数据来确定。这样的散射仪可以被配置为法向散射仪或斜入射散射仪。可以与本发明一起使用的另一种散射仪sm2在图3中示出。在该装置中,由辐射源2发射的辐射使用透镜系统30而被聚焦通过干涉滤光器32和偏振器34,被部分反射表面36反射,并且经由具有高数值孔径(na)(优选地至少为0.9,更优选地至少为0.95)的显微镜物镜38被聚焦到衬底w上。浸没式散射仪甚至可以具有数值孔径大于1的透镜。然后,被反射的辐射通过部分反射面36传输到检测器40中,以便检测散射光谱。检测器可以被定位在位于透镜系统38的焦距处的向后投影的光瞳平面42中,但是光瞳平面可以替代地用辅助光学器件(未示出)重新成像到检测器上。光瞳平面是如下平面:其中辐射的径向位置定义入射角,而角位置定义辐射的方位角。检测器优选地是二维检测器,使得可以测量衬底目标44的二维角散射光谱。检测器40可以是例如ccd或cmos传感器阵列,并且可以使用例如每帧40毫秒的积分时间。例如,参考光束经常用于测量入射辐射的强度。为此,当辐射束入射到分束器36上时,辐射束的一部分作为参考束通过分束器被传输到参考反射镜46。然后,参考束被投影到同一检测器40的不同部分上。一组干涉滤光器可以可用于在例如405-790nm或甚至更低的范围(诸如200-300nm)内选择感兴趣波长。干涉滤光器可以是可调的,而不是包括一组不同的滤光器。可以使用光栅代替干涉滤光器。检测器40可以测量单个波长(或窄波长范围)处的散射光的强度、分别在多个波长处的强度,或在一个波长范围上被积分的强度。此外,检测器可以分别测量横向磁偏振光和横向电偏振光的强度、和/或横向磁偏振光和横向电偏振光之间的相位差。使用宽带光源(即,具有宽的光频率或波长范围并且因此具有宽的颜色范围的光源)是可能的,这给出了大的集光率,从而允许多种波长的混合。宽带中的多个波长优选地各自具有δλ的带宽和至少2δλ的间隔(即,带宽的两倍)。辐射的几个“源”可以是扩展辐射源的不同部分,这些部分已经使用纤维束而被拆分。以这种方式,可以在多个波长处并行测量角分辨散射光谱。可以测量3d光谱(波长和两个不同角度),它包含的信息比2d光谱更多。这允许测量更多信息,从而增加了量测过程的鲁棒性。这在ep1,628,164a中有更详细的描述,其全部内容通过引用合并于此。衬底w上的目标30可以是例如(a)抗蚀剂层光栅,其被印刷以使得在显影之后,由固态抗蚀剂线形成栅条,或(b)产品层光栅,或(c)套刻的目标结构中的复合光栅叠层,其包括覆盖或交错在产品层光栅上的抗蚀剂光栅。栅条可以替代地被蚀刻到衬底中。该图案对光刻投影装置、特别是投影系统pl中的色像差敏感,并且照射对称性和这种像差的存在将在印刷光栅的变化中显现出来。因此,印刷光栅的散射数据被用于重构光栅。根据印刷步骤和/或其他散射测量过程的知识,可以将光栅的参数(诸如线宽和形状)输入到由处理单元pu执行的重构过程中。换言之,强大的光源使光束穿过掩模版上的标记。光线落在标记中(例如tis或paris板)的光栅上。例如,asmlpas5500使用的晶片对准标记是衍射光栅。x和y方向都有标记。这些标记用hene激光在632.8nm附近的单个波长下被照射。反射波表现出被聚焦在传感器上的亮线和暗线的衍射图样。稍微移动载物台,以获知与传感器相匹配的最佳位置,并且然后该载物台位置被用于计算载物台位置,以将管芯放置在光学柱的中心下方。例如,可以用任何类型的对准传感器,例如smash(smart对准传感器混合)传感器来获取数据,如美国专利no.6,961,116所述,其通过引用整体并入本文,该专利采用具有单个检测器和四个不同波长的自参考干涉仪,并且以软件或athena(使用高阶对准增强的高级技术)提取对准信号,如美国专利no.6,297,876所述,其通过引用整体并入,该专利将七个衍射级中的每个引导到专用检测器。该系统可以包括附加组件,诸如量测平台,例如yieldstar,其基于角分辨高na散射仪,并且可以在单次测量中测量套刻、cd和焦距。诸如刚刚描述的那些系统使用各种光学元件。这些光学元件通常由被称为光学衬底的衬底材料制成,该光学衬底被涂覆、成形等以形成光学元件。通常,期望为光学元件提供减少不必要的反射的抗反射涂层。期望抗反射涂层在宽的波长和入射角范围上起作用。如此低的反射率也增加了通过光学器件的透射率。用于涂层或纳米结构/蚀刻层的材料具有可忽略的吸收和散射。因此,通过优化反射,还优化了透射。一种类型的抗反射涂层具有渐变折射率,其中涂层的折射率从衬底的折射率到入射介质(通常是空气)的折射率连续地或以很小的步长变化。这种抗反射涂层将在非常宽的波长带和宽入射角范围内具有接近0%的反射率。根据一个方面,光学组件的表面包括诸如sio2等材料。已经确定,可以以在sio2的表面中产生纳米结构层(具有亚微米长度、宽度或两者的结构)的方式蚀刻sio2。可以使该层表现出从该层的底部到顶部(暴露部分)逐渐变化的折射率。纳米结构是随机分布的,并且具有随机的形状和大小,其中一些呈金字塔形,而另一些则呈棒或圆锥形。图4a示出了其中衬底50本身由诸如熔融二氧化硅等材料制成的情况。在这种情况下,可以将纳米层(纳米结构层)52直接蚀刻到衬底50上。在附图中,出于说明的目的,放大了纳米结构相对于其他层的厚度的尺寸。图4b示出了如下实例:其中衬底被提供有包括诸如sio2等材料的层54,该层54然后被蚀刻以产生纳米层52。纳米层52中的纳米结构具有产生渐变折射率的作用,该渐变折射率始于位于顶层之下的层的折射率并且终止于较低折射率。图4c描绘了由光学衬底50组成的光学元件。层56、58、60、62、64和66在衬底50之上。这些层可以是折射率在较高折射率与较低折射率之间交替的材料层。例如,诸如ta2o5、nb2o5、tio2、hfo2、zro2或al2o3等较高折射率材料层可以与诸如sio2等较低折射率材料层交替。在本文中,“较高”和“较低”用于指示相对折射率,即,交替层之一中的材料的折射率高于交替层中的另一层中使用的材料的折射率。顶层52是已经被蚀刻以产生纳米结构的诸如sio2等材料层。这些纳米结构通常具有随机分布的金字塔或棒状结构。特别地,对于沉积在表面上的涂层中的sio2(二氧化硅)的示例,在反应离子蚀刻(rie)设备中,可以使用碳氟化合物或碳氟化合物(例如,chf3、ch2f2、c4f6、c4f8或cf4)和o2等离子体的组合,来选择性地蚀刻sio2。rie设备中离子的产生可以通过使用电感耦合等离子体(icp)源来辅助。层52可以被概念化为添加在叠层上方的层、或叠层的最上层,尽管层52通常将比叠层中的层厚。图4c示出了具有六层的叠层和附加的顶层的装置,但是本领域普通技术人员将理解,可以使用任何数目的层,并且可以选择它们的厚度,以最优化对光学元件的表面的反射率的降低。堆叠层可以利用常规的物理气相沉积来沉积。层52也可以通过物理气相沉积来沉积,并且可以具有在约100nm至约500nm范围内的厚度。通常,可以通过改变厚度、材料、层数等来改变叠层的光学性质。可以对这些参数进行反向工程,以产生具有与层52最匹配的光学性质的叠层,使得叠层和纳米层的组合产生最低反射率。层52被蚀刻以产生纳米结构,并且因此产生有利的梯度折射率分布,以从叠层的组合获取低反射。调节沉积的叠层的厚度和组成,使得当在顶层中使用rie或icp/rie的组合来蚀刻纳米结构时,从整个叠层获取低反射。对于熔融二氧化硅衬底,不需要涂层叠层(coatingstack)的这些基础层(baselayer),并且使用rie或icp/rie的组合来直接蚀刻衬底以产生渐变折射率。现在将结合图5描述用于制造诸如图4c所示的光学衬底的工艺。在该图的最左侧部分中,制备衬底50以接收涂层叠层。在中央部分中,包括层56和58的涂层叠层沉积在衬底50上,其中各层具有在较低折射率与较高折射率之间交替的相应折射率,并且顶层52是诸如sio2等材料的相对较厚的层。在该图的最右侧部分中,最顶层被蚀刻以产生纳米结构。图6描述了本发明的实施例的另一方面。在步骤s70中,提供衬底。在步骤s72中,在衬底上沉积叠层。在步骤s74中,在叠层上沉积sio2层。在这一点上,可以使用洗涤剂和轻微研磨剂,通过水性清洁工艺,来清洁衬底和被添加的层。在步骤s76中,在反应离子蚀刻室中蚀刻衬底。rie室的电极可以由例如铝或阳极氧化铝制成。rie蚀刻工艺可以通过使用电感耦合等离子体(icp)源来辅助。在蚀刻之前,可以用氩等离子体清洁衬底和电极的表面(例如,压力为约10mtorr至约50mtorr,icp功率为约0w至约2000w,rie功率为约100w至约600w,ar流速为约5sccm(每分钟标准立方厘米)至约20sccm,清洁时间为约10s至约300s)。纳米结构的蚀刻深度和空间尺寸可以通过蚀刻参数(诸如气体成分、icp和/或rie功率、压力、温度和蚀刻时间)来控制。为了蚀刻涂覆的衬底,工艺参数可以是例如:压力为约10mtorr至约100mtorr,icp功率为约0w至约2000w,rie功率为约100w至约600w,chf3流速为约5sccm至约100sccm,o2流速为约5sccm至约100sccm,蚀刻时间为约30s至约300s。图7示出了用于制造具有抗反射涂层的衬底的工艺的另一种构思。在步骤s80中,使用例如物理气相沉积在衬底上沉积叠层。在步骤s82中,使用例如物理气相沉积在叠层上沉积sio2层。再次,在这一点上,可以通过使用洗涤剂和轻微研磨剂,通过水性清洁工艺,来清洁衬底和被添加的层。在步骤s84中,将涂覆的衬底装载到rie室中。rie室的电极可以由例如铝或阳极氧化铝制成。rie蚀刻工艺可以具有电感耦合等离子体(icp)源。在步骤s86中,例如用氩等离子体清洁衬底和电极(例如,压力为约10mtorr至约50mtorr,icp功率为约0w至约2000w,rie功率为约100w至约600w,氩气流速为约5sccm至约20sccm,清洁时间为约10s至约300s)。在步骤s88中,将纳米结构蚀刻到涂覆的衬底中。纳米结构的蚀刻深度和空间尺寸可以通过蚀刻参数(诸如气体成分、icp和/或rie功率、压力、温度和蚀刻时间)来控制。为了蚀刻涂覆的衬底,工艺参数可以是例如:压力为10-100mtorr,icp功率为0-2000w,rie功率为100-600w,chf3流速为5-100sccm,o2流速为5-100sccm,蚀刻时间为30s-300s。作为该过程的示例,衬底可以是基于铅的光学玻璃,诸如sf2。从第1层开始的随后的基础层涂层叠层可以沉积在衬底上。层编号材料厚度(nm)1sio245.32ta2o516.03sio281.14ta2o528.95sio240.66ta2o5167.07sio240.18ta2o513.19sio2186.0图8描述了本发明的实施例的另一方面。在步骤s90中,提供衬底。在步骤s92中,在衬底上沉积sio2层。在这一点上,可以使用洗涤剂和轻微研磨剂,通过水性清洁工艺,来清洁衬底和该层。在步骤s76中,在反应离子蚀刻室中蚀刻该层。rie室的电极可以由例如铝或阳极氧化铝制成。rie蚀刻工艺可以通过使用电感耦合等离子体(icp)源来辅助。在蚀刻之前,可以用氩等离子体清洁衬底和电极的表面(例如,压力为约10mtorr至约50mtorr,icp功率为约0w至约2000w,rie功率为约100w至约600w,ar流速为约5sccm至约20sccm,清洁时间为约10s至约300s)。纳米结构的蚀刻深度和空间尺寸可以通过蚀刻参数(诸如气体成分、icp和/或rie功率、压力、温度和蚀刻时间)来控制。为了蚀刻涂覆的衬底,工艺参数可以是例如:压力为约10mtorr至约100mtorr,icp功率为约0w至约2000w,rie功率为约100w至约600w,chf3流速为约5sccm至约100sccm,o2流速为约5sccm至约100sccm,蚀刻时间为约30s至约300s。图9是使用诸如上述工艺在熔融二氧化硅中蚀刻的纳米结构的扫描电子显微镜获取的图像。可以看出,空间特征的宽度主要小于约100nm,并且空间特征是随机分布的。当从上方观察时,这些特征通常是圆形的或弓形的。调节所有层的厚度,使得当顶部sio2层被蚀刻为具有纳米结构时,会导致在宽波长范围内产生低反射。抗反射纳米结构蚀刻工艺可以通过如下的方式来适应具有不同折射率和化学成分的各种衬底:添加基础层涂层叠层,并且随后蚀刻顶层二氧化硅层。特别地,可以通过首先在衬底之上沉积sio2层并且在所沉积的层中蚀刻纳米结构来执行优化过程。然后在具有纳米结构的衬底上进行反射测量,并且商业软件被用于对蚀刻结构的有效折射率梯度和厚度进行建模。关于蚀刻的纳米结构(该纳米结构作为高/低折射率材料的下方叠层(underlyingstack)的顶层)的该信息用于优化基础层,目的是在所需要的波长和入射角范围内减少整个叠层的反射(增加透射)。可以使用以下条款进一步描述实施例:1.一种装置,包括:衬底;沉积在所述衬底上的多个层,所述多个层至少包括与所述衬底相邻的第一层和包括抗反射涂层的第二层,所述抗反射涂层具有渐变折射率,所述抗反射涂层包括在所述第二层中蚀刻的多个纳米结构,所述第二层包括sio2。2.根据条款1所述的装置,其中所述多个层包括在所述第一层与所述第二层之间的多个交替的堆叠层,所述多个交替的堆叠层包括第一堆叠层和第二堆叠层,所述第一堆叠层包括具有第一折射率的第一材料,所述第二堆叠层包括具有低于所述第一折射率的第二折射率的第二材料。3.根据条款2所述的装置,其中所述第一材料包括ta2o5。4.根据条款2所述的装置,其中所述第一材料包括nb2o5。5.根据条款2所述的装置,其中所述第一材料包括tio2。6.根据条款2所述的装置,其中所述第一材料包括hfo2。7.根据条款2所述的装置,其中所述第一材料包括zro2。8.根据条款2所述的装置,其中所述第一材料包括al2o3。9.根据条款2所述的装置,其中所述第二材料包括sio2。10.根据条款1所述的装置,其中所述第二层使用反应离子蚀刻被蚀刻。11.根据条款10所述的装置,其中所述反应离子蚀刻使用碳氟化合物和o2的组合。12.根据条款10所述的装置,其中使用反应离子蚀刻的所述蚀刻包括电感耦合等离子体源的使用。13.一种制备具有抗反射涂层的衬底的方法,所述方法包括以下步骤:提供衬底;在所述衬底上沉积多个层,所述多个层至少包括顶层,所述顶层包括sio2;以及在所述顶层中蚀刻纳米结构,以产生具有渐变折射率的抗反射涂层。14.根据条款13所述的方法,其中在所述顶层中蚀刻纳米结构的所述步骤包括使用反应离子蚀刻。15.根据条款14所述的方法,其中使用反应离子蚀刻在所述顶层中蚀刻纳米结构的步骤包括:使用碳氟化合物和o2的组合。16.根据条款14所述的方法,其中使用反应离子蚀刻在所述顶层中蚀刻纳米结构的步骤包括:使用电感耦合等离子体源。17.根据条款13所述的方法,其中在所述衬底上沉积多个层的所述步骤包括:在沉积所述顶层之前,在所述衬底上,沉积多个交替的堆叠层,所述多个交替的堆叠层包括第一堆叠层和第二堆叠层,所述第一堆叠层包括具有第一折射率的第一材料,所述第二堆叠层包括具有低于所述第一折射率的第二折射率的第二材料。18.根据条款17所述的方法,其中所述第一材料包括ta2o5。19.根据条款17所述的方法,其中所述第一材料包括nb2o5。20.根据条款17所述的方法,其中所述第一材料包括tio2。21.根据条款17所述的方法,其中所述第一材料包括hfo2。22.根据条款17所述的方法,其中所述第一材料包括zro2。23.根据条款17所述的方法,其中所述第一材料包括al2o3。24.根据条款14所述的方法,其中使用反应离子蚀刻在所述顶层中蚀刻纳米结构的步骤包括:将所述衬底装载在反应离子蚀刻器的电极上的步骤,所述电极包括阳极氧化铝。25.根据条款14所述的方法,其中使用反应离子蚀刻在所述顶层中蚀刻纳米结构的步骤包括以下步骤:将所述衬底装载在反应离子蚀刻器的电极上,所述电极包括阳极氧化铝;用等离子体清洁所述顶层衬底的顶面;以及在所述顶层中蚀刻纳米结构。26.一种用于在光刻装置中使用的光学元件,所述光学元件包括沉积在所述衬底上的多个层,所述多个层至少包括第一层和第二层,所述第二层包括具有渐变折射率的抗反射涂层,所述抗反射涂层包括在所述第二层中蚀刻的多个纳米结构,所述第二层包括sio2。27.一种装置,包括:衬底;以及沉积在所述衬底上的至少一个层,所述至少一个层包括具有渐变折射率的抗反射涂层,所述抗反射涂层包括在所述第二层中蚀刻的多个纳米结构,所述第二层包括sio2。28.一种制备具有抗反射涂层的衬底的方法,所述方法包括以下步骤:提供衬底;沉积包括sio2的至少一个层;以及在所述至少一个层中蚀刻纳米结构,以产生具有渐变折射率的抗反射涂层。尽管上面可能已经在光学光刻的背景下具体参考了本发明的实施例的使用,但是应当理解,本发明可以在其他应用中使用,例如压印光刻,并且在上下文允许的情况下,不仅限于光刻。在压印光刻中,图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将图案形成装置的形貌压入供应给衬底的抗蚀剂层中,然后通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后,将图案形成装置移出抗蚀剂,从而在其中留下图案。上面已经借助于示出特定功能及其关系的实现的功能构建块描述了本发明。为了方便描述,本文中已经任意定义了这些功能构建块的边界。只要适当执行指定的功能及其关系,就可以定义其他边界。对特定实施例的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般性质,以至于在不脱离本发明的一般概念的情况下,其他人可以通过应用本领域技术人员的知识而容易地修改和/或适应于这样的特定实施例的各种应用,而无需过度的实验。因此,基于本文中给出的教导和指导,这样的适配和修改旨在在所公开的实施例的等同形式的含义和范围内。应当理解,本文中的措词或术语是出于描述而非限制的目的,使得本说明书的术语或措辞将由技术人员根据教导和指导来解释。本发明的广度和范围不应当由任何上述示例性实施例限制,而应当仅根据所附权利要求及其等同物来限定。以上描述包括多个实施例的示例。当然,不可能为了描述前述实施例的目的而描述组件或方法的每种可能的组合,但是本领域普通技术人员可以认识到,各种实施例的很多其他的组合和置换是可能的。因此,所描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的改变、修改和变化。此外,就在详细描述或权利要求中使用术语“包括(includes)”的程度而言,这样的术语旨在以与术语“包括(comprising)”相似的方式是包括性的,因为当在权利要求中用作过渡术语时,解释为“包括(comprising)”。此外,尽管可以以单数形式描述或要求保护所描述的方面和/或实施例的要素,但是可以想到复数形式,除非明确指出对单数形式的限制。另外,除非另有说明,否则任何方面和/或实施例的全部或一部分可以与任何其他方面和/或实施例的全部或一部分一起使用。当前第1页12
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