制造隔膜组件的方法与流程

文档序号:25358179发布日期:2021-06-08 15:13阅读:185来源:国知局
制造隔膜组件的方法与流程
制造隔膜组件的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本申请要求2018年10月15日递交的欧洲申请18200397.0和2019年6月17日递交的欧洲申请19180527.4的优先权,所述两个欧洲申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及用于制造隔膜组件的方法,并且涉及隔膜组件,以及涉及用于光刻设备的光学元件和用于制造所述光学元件的方法。


背景技术:

4.光刻设备是构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(ic)。光刻设备可以例如将图案从图案形成装置(例如掩模)投影到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
5.由光刻设备使用以将图案投影到衬底上的辐射的波长确定了可形成于该衬底上的特征的最小大小。与常规光刻设备(其可以例如使用具有193nm的波长的电磁辐射)相比,使用作为具有在4至20nm范围内的波长的电磁辐射的euv辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。
6.光刻设备包括图案形成装置(例如掩模或掩模版)。辐射被提供穿过所述图案形成装置或从所述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(也称作表膜)以保护所述图案形成装置免受空气中悬浮的粒子和其它形式的污染物影响。所述图案形成装置的表面上的污染物可能造成所述衬底上的制造缺陷。
7.也可以提供表膜以用于保护除图案形成装置之外的光学部件。表膜也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。表膜也可以用作滤光器,诸如光谱纯度滤光器,或用作光刻设备的动态气锁的部分。
8.掩模组件可以包括保护图案形成装置(例如掩模)免受粒子污染的表膜。所述表膜可以由表膜框架支撑,从而形成表膜组件。可以例如通过将表膜边界区胶合或以其它方式附接至所述框架来将所述表膜附接至框架。所述框架可以永久地或者以可释放方式附接至图案形成装置。
9.隔膜组件可以包括边界部和横跨边界部伸展的隔膜。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。尤其是在隔膜组件中的隔膜仅在边界部处被支撑时,在隔膜下面没有诸如栅格或衬底的其它支撑件或加强装置来提供额外的机械强度,这样隔膜组件可能变得较容易变形。另外,具有对于光刻图案形成装置所需要的大的隔膜区域的隔膜组件很可能在应力下变形。隔膜组件的变形可能导致性能降低、隔膜损坏或甚至破裂,这不是期望的。
10.由于表膜在euv辐射束的光学路径中的存在,因此需要表膜具有高euv透射率。高euv透射率允许较大比例的入射辐射穿过所述表膜且减少由所述表膜吸收的euv辐射的量可以降低所述表膜的操作温度。因为透射率至少部分地取决于所述表膜的厚度,则期望提
供尽可能薄的且同时保持足以耐受光刻设备内有时恶劣环境的可靠强度的表膜。也期望提供一种提供具有可预测的和恒定物理性质的隔膜组件的方法。如果方法提供具有不同物理性质的表膜,则可以是一个表膜能够耐受光刻设备中的使用而另一表膜在较短时间段内失效或出现故障的情况。表膜如何能够耐受使用的这种不可预测性使达到表膜的预期寿命的非常保守的方法成为必要,这可能导致表膜比可能需要替换的频率更频繁地被替换。
11.因此期望提供一种用于生产表膜的方法以及根据这种方法而生产的表膜,所述方法得到具有高euv透射率的表膜且所述方法可以可靠地生产具有恒定物理性质的表膜。也期望增加表膜的寿命以便减少设备的停机时间。
12.尽管本申请总体上在光刻设备(特别是euv光刻设备)的情境中涉及表膜,但是本发明不仅限于表膜和光刻设备,并且应当了解,本发明的主题可以用于任何其它合适的设备或情形中。
13.例如,本发明的方法可以同样适用于光谱纯度滤光器。一些euv源(诸如使用等离子体来产生euv辐射的euv源)不仅发射所期望的“带内”euv辐射,而且发射不期望的(带外)辐射。这种带外辐射最显著地在深紫外(duv)辐射范围(100nm至400nm)内。此外,在一些euv源中,例如激光产生等离子体euv源的情况下,来自激光的通常在10.6微米的辐射呈现显著的带外辐射。
14.在光刻设备中,出于若干原因需要光谱纯度。一个原因是抗蚀剂对带外波长的辐射是敏感的,并且因而施加到抗蚀剂的图案的图像品质可以在若所述抗蚀剂被曝光至这种带外辐射的情况下劣化。此外,带外辐射红外线辐射(例如在一些激光产生等离子体源中的10.6微米辐射)导致对光刻设备内的图案形成装置、衬底及光学器件的不期望的和不必要的加热。这种加热可能导致这些元件损坏、它们的寿命降级、和/或投影到抗蚀剂涂覆的衬底上以及施加到抗蚀剂涂覆的衬底的图案中的缺陷或失真/变形。
15.典型的光谱纯度滤光器可以例如由涂覆有诸如钼的反射金属的硅基础结构(例如硅栅格,或具备孔隙的其它元件)形成。在使用中,典型的光谱纯度滤光器可能经受来自例如入射红外线和euv辐射的高的热负荷。所述热负荷可能导致光谱纯度滤光器的温度高于800℃。在高的头端负载下,所述涂层可能由于在反射钼涂层与底层硅支撑结构之间的线性膨胀系数的差异而分层。硅基础结构的分层及降级因氢气的存在而加速,氢气常常用作在使用光谱纯度滤光器以便抑制碎屑(例如诸如粒子等的碎屑)进入或离开所述光刻设备的某些部分的环境中的气体。因而,光谱纯度滤光器可以用作表膜,并且反之亦然。因此,本申请中对“膜”的指代也指对“光谱纯度滤光器”的指代。尽管在本申请中主要提及了表膜,但是所有特征可以同样适用于光谱纯度滤光器。
16.另外,期望改善光刻设备内的光学元件的寿命,所述光学元件诸如收集器反射镜、表膜、或动态气锁的部件。这些光学元件当在使用中时被暴露至所述光刻设备的严峻环境且因此可以变得随时间推移而被损坏。期望防止、减少或消除对光学元件的损坏。
17.在光刻设备(和/或方法)中,需要使正用以将图案施加到抗蚀剂涂覆衬底的辐射的强度损失最小化。这种情况的一个原因在于:理想地,尽可能多的辐射应当可以用于将图案施加到衬底,例如以减小曝光时间并且增大吞吐量。同时,需要使传递经过所述光刻设备并且入射于所述衬底上的非期望的辐射(例如带外)辐射的量最小化。此外,期望确保光刻方法或设备中所使用的频谱纯度滤光器具有充分的使用寿命,并且不会由于频谱纯度滤光
器可以暴露于的高的热负荷和/或频谱纯度滤光器可以暴露于的氢气(等等,诸如自由基物质,包括h*和ho*)而随时间推移快速地降级。因此,期望提供一种改进的(或者可替代的)频谱纯度滤光器,并且例如提供一种适合用于光刻设备和/或方法的频谱纯度滤光器。
18.因为表膜中的任何缺陷可能降低表膜的性能和/或寿命,因此期望降低隔膜组件(诸如表膜)在其制造期间被变形或损坏的可能性。
19.本发明已被设计成尝试解决上文所标识的问题中的至少一些问题。


技术实现要素:

20.根据本发明的第一方面,提供一种用于制造用于euv光刻的隔膜组件的方法,所述方法包括:
21.i)提供叠层,所述叠层包括:
22.至少一个隔膜层,所述至少一个隔膜层由平面基底支撑,其中所述平面基底包括内部区和围绕所述内部区的边界区;和第一牺牲层,所述第一牺牲层位于所述平面基底与所述隔膜层之间;
23.ii)选择性地移除所述平面基底的所述内部区,其中选择性地移除所述平面基底的所述内部区的步骤包括使用对于所述隔膜层及其氧化物具有类似的蚀刻速率且对于所述第一牺牲层具有实质上不同的蚀刻速率的蚀刻剂;
24.使得所述隔膜组件包括:隔膜,所述隔膜至少由所述一个隔膜层形成;和边界部,所述边界部保持所述隔膜,所述边界部包括所述平面基底的所述边界区和位于所述边界部与所述隔膜层之间的所述第一牺牲层。
25.根据本发明的方法降低由所述叠层的过蚀刻所造成的风险,过蚀刻可以使最终表膜弱化并且增加表膜的故障的风险。据信,在其中所述牺牲层和所述隔膜层及其氧化物的蚀刻速率大致相同的方法中,存在过蚀刻所述牺牲层的风险。另外,在所述隔膜层(或实际上所述叠层中的任何其它层)及其氧化物的蚀刻速率大致不同的情况下,所述隔膜(或其它层)的材料或其氧化物的优选蚀刻可能导致在所述隔膜组件中形成弱点(可能呈凹口形式)。因为任何剩余牺牲层可减小所述隔膜组件的euv透射率,则期望确保所述牺牲层完全地从所述隔膜组件移除。然而,所述牺牲层的厚度以及所述牺牲层被蚀刻掉的速率可以变化。如此,存在所述隔膜组件可以被蚀刻持续比所必需的时间更长的时间的风险。在不希望受科学理论约束的情况下,据信,在蚀刻期间原生氧化物沿晶界的过蚀刻可能导致在所述表面中形成凹口。这些凹口充当最终隔膜组件中的弱点且可由此弱化所述组件。
26.优选地,至少所述第一牺牲层是拉伸层。通过拉伸,将理解到其意味着所述层施加与压缩力相反的拉伸力。在生产隔膜组件的其它方法中,所述第一牺牲层是压缩层,换句话说,所述层施加压缩力。在处理期间,所述压缩力可以引起所述隔膜组件起皱,这可以引起所述隔膜组件的损坏,诸如形成微裂纹,最终使所述隔膜组件弱化。另外,根据本发明的至少隔膜层也可以被拉伸。提供拉伸的第一牺牲层减小所述牺牲层与所述至少一个隔膜层之间的应力差。由于隔膜较薄,当所述隔膜的两个面之间存在压力差时,所述隔膜可能发生平面外变形。存在可接受的最大平面外偏转。根据本发明的所述隔膜组件可以包括用以抵抗所述平面外偏转的预先张紧度。将理解,在其它实施例中,一个或更多个层可以大致不具有压缩力或拉伸力。
27.所述叠层还可以包括位于所述至少一个隔膜层上的第二牺牲层。以这种方式,所述叠层包括所述第一牺牲层与所述第二牺牲层之间的至少一个隔膜层。所述第一牺牲层和所述第二牺牲层可以包括相同的材料或可以包括不同的材料。优选地,所述第一牺牲层和所述第二牺牲层包括相同的材料。
28.所述方法还可以包括在选择性移除所述平面基底的内部区之前从所述叠层的至少一个面移除所述第二牺牲层的至少一部分。因为所述第二牺牲层可以被设置于所述叠层的两个面上且可以大致对蚀刻剂具有耐受性,则可能有必要从所述叠层移除所述第二牺牲层的至少一部分以便将所述至少一个隔膜层暴露于所述蚀刻剂。将理解,在所述第二牺牲层仅被设置在所述叠层的上表面上,由此使所述叠层的下表面(即隔膜层)暴露的情况下,这个步骤可能不必需。
29.所述方法中的这个步骤将所述至少一个隔膜层暴露于所述蚀刻剂以允许所述蚀刻剂蚀刻掉所述隔膜层和所述平面基底的所述内部区。
30.所述方法还可包括在所述叠层上提供抗蚀剂并且图案化所述抗蚀剂。这个步骤优选地在选择性移除所述平面基底的所述内部区之前发生。抗蚀剂的图案化用以限定所述叠层的由后续蚀刻步骤移除的区域。可以使用任何合适类型的抗蚀剂。
31.所述抗蚀剂对由蚀刻剂进行的蚀刻具有耐受性并且保护所述叠层的不期望被蚀刻掉的部分并且让所述抗蚀剂的需要被蚀刻掉的部分暴露。所述蚀刻可以被允许继续进行直至蚀刻已到达所述平面基底为止。
32.如此,所述方法还可以包括在选择性移除所述平面基底的内部区之前蚀刻所述第二牺牲层、所述隔膜和所述第一牺牲层的至少一部分。
33.所述方法还可以包括在选择性移除所述平面基底的所述内部区之前,将保护层施加于所述叠层的前侧以保护在所述叠层的所述前侧处的层免受后续蚀刻步骤。
34.这个步骤是可选的并且可用来将所述叠层保持在一起而同时所述平面基底的所述内部区被蚀刻。
35.在移除所述平面基底的所述内部区之后,可以从所述叠层移除所述保护层。这留下叠层,所述叠层包括所述平面基底的非蚀刻边界区(其具有在所述底部侧上的可选的第一牺牲层、在所述顶部侧上的第一牺牲层、在所述顶部侧上的所述第一牺牲层上的所述至少一个隔膜层、和在所述至少一个隔膜层上的第二牺牲层),使得所述至少一个隔膜层位于所述第一牺牲层与所述第二牺牲层之间,并且所述第一牺牲层位于所述至少一个隔膜层与所述平面基底的所述边界区之间。
36.所述方法还可包括从所述至少一个隔膜层的所述上表面移除任何剩余的第二牺牲层。
37.从所述至少一个隔膜层的所述上表面移除任何剩余的第二牺牲层的步骤可包括使用蚀刻剂进行蚀刻,所述蚀刻剂对于所述第二牺牲层具有实质上比对于所述至少一个隔膜层及其氧化物所具有的蚀刻速率更高的蚀刻速率。优选地,所述蚀刻剂以所述蚀刻剂蚀刻所述至少一个隔膜层及其氧化物的速率的至少十倍的速率蚀刻所述牺牲层。
38.通过使用以与蚀刻所述至少一个隔膜层及其氧化物的速率相比更高的速率蚀刻所述第二牺牲材料的蚀刻剂,过蚀刻的问题被减轻。即使所述隔膜组件被保留在蚀刻剂中持续在比移除所述第二牺牲层所必需的时间更长的时间,但因为所述蚀刻剂以低速率蚀刻
所述至少一个隔膜层及其氧化物,因此对所述至少一个隔膜层及其氧化物进行非常少的蚀刻。此外,凹口在表面中的形成被避免或减少且并不弱化得到的隔膜组件。
39.在任一方面中,所述蚀刻剂可以是化学蚀刻剂。优选地,用以移除所述第二牺牲材料的所述蚀刻剂包括磷酸。已发现磷酸以蚀刻所述至少一个隔膜的材料及其氧化物的速率约25倍的速率来蚀刻所述第二牺牲材料。如此,即使所述隔膜组件被暴露于蚀刻剂持续比移除所述第二牺牲层必需的时间更长的时间,所述蚀刻剂也将不会在很大程度上蚀刻所述隔膜组件的剩余部分。将理解,可以使用对所述隔膜的材料及其氧化物具有类似的蚀刻速率的任一蚀刻剂,并且其中这种蚀刻速率显著小于可用于所述牺牲层的蚀刻速率。
40.所述平面基底可以是晶片。优选地,所述晶片包括硅。硅是技术领域中通常使用的被良好表征的材料。
41.所述第一牺牲层和所述第二牺牲层中的至少一个牺牲层可以包括氮化硅。氮化硅是拉伸材料,这意味着在所述隔膜组件的制造期间所述组件不起皱,正如当使用压缩材料时的情况一样。另外,氮化硅对于用以蚀刻掉所述平面基底的所述内部区及其氧化物的蚀刻剂是基本上惰性的,因此氮化硅不与所述平面基底的所述内部区及其氧化物一起被蚀刻。此外,氮化硅在最终处理步骤中由不同蚀刻剂以比所述至少一个隔膜层和所述平面基底的所述边界区高得多的速率来被蚀刻。因为氮化硅可以在不对所述平面基底的所述边界区和所述至少一个隔膜层进行过蚀刻的情况下被容易地移除,这降低了凹口被形成在所述至少一个隔膜层的表面中的风险,由此弱化所述至少一个隔膜层。
42.所述至少一个隔膜层可以包括优选地通过结晶至少一个非晶硅层而形成的至少一个多晶硅层。硅具有良好euv透射率,因此是用于所述至少一个隔膜层的合适的材料。所述至少一个隔膜层可以被涂覆有一种或更多种材料,所述一种或更多种材料用以提供额外的耐化学性或耐热性,和/或其增加所述隔膜组件的发射率。
43.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。所述聚合物可以是聚对二甲苯或型材料。
44.根据本发明的第二方面,提供一种用于euv光刻的隔膜组件,所述隔膜组件包括:
45.隔膜,所述隔膜由包括多晶硅或单晶硅的至少一个隔膜层形成;和
46.边界部,所述边界部保持所述隔膜;
47.其中所述边界区由平面基底形成,所述平面基底包括内部区和围绕所述内部区的边界区,其中所述边界部是通过选择性地移除所述平面基底的所述内部区而形成的,
48.其中所述平面基底包括芯部层和牺牲层,使得所述边界部包括所述芯部层和所述牺牲层,其中所述牺牲层位于所述芯部层与所述至少一个隔膜层之间,
49.其中所述芯部层和所述至少一个隔膜层在蚀刻剂中的蚀刻速率实质上不同于所述牺牲层在所述蚀刻剂中的的蚀刻速率。
50.如上文所描述的,具有在蚀刻剂中具有与所述芯部层和所述至少一个隔膜层在所述蚀刻剂中的蚀刻速率实质上不同的蚀刻速率的牺牲层降低或防止所述芯部层和所述至少一个隔膜层的过蚀刻,由此降低产生有所减弱的隔膜组件的凹口形成的风险。
51.所述牺牲层可以包括拉伸材料。如上文所描述的,拉伸的牺牲层的存在意味着所述隔膜在制造期间不起皱且因此这进一步降低被引入所述隔膜组件中的可能的弱点。此外,包括所述隔膜组件的多个层内的内应力被较紧密地匹配,从而导致较小的差应力存在
于所述隔膜组件中,尤其在当所述隔膜组件可以被加热至高温(诸如500℃或甚至更高)时的使用期间,使得应力被创建于所述隔膜组件内。据信,根据本发明的隔膜组件比其它表膜更稳固即更鲁棒且可以被制造成更一致的规格。
52.所述牺牲层可以包括氮化硅。氮化硅是拉伸材料且因此不用来在制造期间使所述隔膜组件起皱。另外,氮化硅对用以蚀刻所述平面基底及其氧化物的某些蚀刻剂具有耐受性,但在利用所述平面基底及其氧化物可耐受性的其它蚀刻剂的情况下氮化硅得以更快速地蚀刻。因而,氮化硅可以用来小心地管理在隔膜组件的制造中所使用的各个蚀刻步骤。
53.所述芯部层可以包括硅。所述至少一个隔膜层可以包括硅。硅具有高euv透射率并且是被非常良好地表征和理解的材料。
54.所述芯部层和所述至少一个隔膜层的蚀刻速率实质上小于所述牺牲层的蚀刻速率。如上文所解释的,这防止或至少降低由于过蚀刻而对隔膜组件所造成损坏的可能性。
55.所述蚀刻剂可以包括磷酸。将理解,以比所述芯部层和所述至少一个隔膜层高得多的速率蚀刻所述牺牲层的其它蚀刻剂可以在本发明的任一方面中使用。
56.隔膜组件可以用于图案形成装置或动态气锁。
57.根据本发明的第三方面,提供根据本发明的第二方面或第五方面或根据本发明的第一方面或第六方面所述的方法而制造的隔膜组件的用法。所述用法可以是在光刻设备中。所述用法可以是作为表膜、动态气锁的一部分、和/或作为光谱纯度滤光器。
58.根据本发明的第四方面,提供一种光刻设备,包括根据本发明的第二方面或第五方面或根据本发明的第一方面或第六方面所述的方法而制造的隔膜组件。
59.根据本发明的第五方面,提供一种用于光刻设备的光学元件,所述光学元件包括叠层,其中所述叠层包括芯部、覆盖层和在所述覆盖层与所述芯部之间的氧屏障层。
60.已发现在操作期间,光刻设备的光学元件变得被氧化。这限制所述光学元件的寿命并且降低所述光刻设备的可用性。已发现所述光学元件的在所述保护性覆盖层下方的层可以在操作期间变得被氧化。在不希望受科学理论约束的情况下,据信,存在于所述光刻设备中的水和氧能够传递穿过所述保护性覆盖层并且与一个或更多个基础层发生反应。所述一个或更多个基础层可以包括当被氧化时丧失其ir抑制能力的ir抑制层。所述芯部层(其可以包括硅)也可以变得被氧化。氧屏障层(其也可以是水屏障层)的存在用来保护所述光学元件免受不想要的氧化和随之发生的性能损失。
61.氧屏障层可以包括至少一个氧化硅层和至少一个氧化锆或氧化钇层。
62.所述至少一个氧化硅层充当用于氧和/或水的屏障层的部分,原因在于其抑制氧和/或水的通过。氧化锆或氧化钇可以充当所述覆盖层和氧屏障层的部分两者。
63.所述氧屏障层可以包括氧化锆硅层和氧化钇硅层。所述氧化锆硅层或氧化钇硅可以酌情设置于氧化硅层与氧化锆层或氧化钇层之间。
64.氧化硅层和氧化锆层可以形成位于在它们之间的氧化锆硅层。类似地,氧化硅层和氧化钇层可以形成位于在它们之间的氧化钇硅层。已意外地发现,氧化锆硅层或氧化钇硅层提供有利的氧屏障性质。也意外地发现,覆盖硅层的氧化锆层的厚度对氧化锆层防止基础硅层的氧化的能力仅具有非常小的影响。如此,在不希望受科学理论约束的情况下,据信,存在包括氧化锆硅或氧化钇硅的充当氧屏障的中间层。如此,已发现可以在不增加所述光学元件的厚度的情况下提供氧屏障。如此,提供一种用于光刻设备的光学元件,其中所述
光学元件包括作为氧屏障的氧化锆硅层或氧化钇硅层。
65.因为已发现所述多个层的厚度对所提供的抗氧化性具有低影响,因此已意识到,界面或能量屏障的数目确定基础氧化物层的生长速率。如此,所述氧屏障可以包括多个交替材料层。
66.所述交替层在用以抑制氧和/或水的转移的每个层之间提供一定数目的界面。所述界面可以是供氧和/或水跨越过的结构屏障和/或能量屏障。为了存在界面,紧邻层的材料需要是不同的。如此,所述多个层优选地在不同材料之间交替。将理解,两种材料可以交替,但也将理解,可以存在被布置成提供多个界面的三种或更多种不同的材料。
67.所述交替材料层包括氧化硅、氧化锆、氧化锆硅、氮化锆、氧化钇、氮化硅、硼化锆、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮化钛、氧化钽和氮化钽,优选地其中所述氧屏障层包括氧化硅和氧化锆的交替层或氧化硅和氧化钇的交替层。
68.本申请例示了包括氧化硅和氧化锆的交替层的氧屏障层。然而,其它材料可以用于本发明的氧屏障层。已发现上文所描述的材料提供氧屏障能力并且不会或仅仅微弱地吸收euv辐射。如此,已发现这些材料适合用于光刻设备(尤其是euv光刻设备)的光学元件中。因为在所述材料层之间存在界面,则这些材料可以呈任何组合形式来被使用。另外,两种或更多种材料可以被选择以形成交替材料层。因为所述芯部层可方便地由硅构成,因此方便的是具有氧化硅来作为形成氧屏障的材料中的一种材料,这是因为氧化硅可以在制造期间被容易地形成。将理解,本发明的第一方面至第三方面也适用于第四方面。另外,因为所述覆盖层可以是氧化锆或氧化钇,因此可能期望由相同的材料形成氧屏障。实际上,所述覆盖层自身可以被视为多层氧屏障中的第一层。
69.所述光学元件可以包括ir抑制层。所述ir抑制层可以包括钼、铌、钌或其组合。所述ir抑制层可优选地包括金属钼。这种层用以增加所述光学元件的发射率并且抑制不想要的ir辐射。
70.所述光学元件的芯部优选地包括两个侧。优选地,氧屏障层被设置于所述光学元件的两个侧上。优选地,所述氧屏障层被设置于芯部的每侧与芯部的每侧上的相应的覆盖层之间。如此,在一个实施例中,提供一种用于光刻设备的光学元件,所述光学元件包括叠层,其中所述叠层包括:芯部,所述芯部优选地包括硅;覆盖层,所述覆盖层在芯部的每侧上包括氧化锆或氧化钇;氧化硅层,所述氧化硅层在芯部的每侧上设置于芯部与相应的覆盖层之间;以及氧化锆硅层或氧化钇硅层,所述氧化锆硅层或氧化钇硅层设置于氧化硅层与在所述芯部的每侧上的氧化锆层或氧化钇层之间。优选地,ir抑制层设置于所述芯部的一个侧上,但ir抑制层可以设置于所述芯部的两个侧上。
71.所述光学元件可以包括在与光刻辐射相互作用的光刻设备内的表膜、反射镜、动态气锁或任何其它元件。
72.所述氧屏障层可以包括各自厚度从约0.1nm至约2nm的交替材料层。因为已意外地意识到所述多个层的厚度与所述多个层之间的界面的存在相比较不太重要,则这允许所述多个层比先前将会已预期的更薄,并且提供一种在减轻氧化的同时维持良好的光学性质的新方式,尤其适用于光刻设备(优选地euv光刻设备)中。
73.根据本发明的第六方面,提供一种制造用于光刻设备的光学元件的方法,所述方法包括:
74.提供芯部;
75.在所述芯部的一个或两个侧上提供第一材料;
76.将所述第一材料提供给第二材料,或在所述第一材料上提供所述第二材料,所述第一材料和所述第二材料形成氧屏障层,
77.其中所述第一材料和所述第二材料不同且选自以下各项:氧化硅、氧化锆、氧化锆硅、氮化硅、氮化锆、氧化钇、硼化锆、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮化钛、氧化钽和氮化钽,优选地,其中所述第一材料和所述第二材料中的一种材料是氧化硅且另一材料是氧化锆或氧化钇。
78.如上文所解释的,已意外地意识到可能提供包括多个交替薄层的氧屏障层,并且所述氧屏障层是介于为氧扩散穿过所述材料提供必要的实体屏障和/或能量屏障的多个层之间的界面。与简单地增加所述覆盖层的厚度(已发现其与基础层的氧化的减小具有非常小的相关性)相比,多层氧屏障层的提供允许多个单层是相对薄的,厚度从约0.1nm至约2nm,这避免或减小所述光学元件的透射率的任何降低。
79.所述方法可以包括在沉积所述第一材料之前提供一个或更多个ir抑制层。所述ir抑制层优选地被设置在芯部上,使得所述ir抑制层设置于芯部与氧屏障层之间。以这种方式,氧屏障层防止或减少所述ir抑制层的氧化。也将理解,所述芯部也受所述氧屏障层保护以免受氧化。
80.沉积所述第一材料和所述第二材料的步骤可以被重复至少一次以形成包括多个层的氧屏障。如所提及的,因为据信多个层之间的界面提供期望的氧屏障特性,则多层的供应导致供氧传递穿过的界面和实体/能量屏障的数目的增加。
81.提供第一材料和提供第二材料的步骤可以被重复2至10次。这个步骤被重复的精确次数将取决于期望被提供的层的数目。将理解,这个步骤在若必要的情况下可以被重复大于十次且本发明不特别地受层的精确数目限制。如此,第三材料也可以被包括在氧屏障的形成中。也可以呈现其它材料。
82.第一材料和/或第二材料可以通过以下技术来提供:物理气相沉积(pvd)、反应性溅射、共溅射、原子层沉积(ald)、等离子体增强型ald、热氧化、或湿式化学钝化,或任何其它合适的沉积技术。本发明不特别地限于用以提供光学元件的各种层的技术且可以使用任何合适的技术。
83.将理解,关于一个实施例而描述的特征可以与关于另一个实施例而描述的任何特征相组合,并且明确地考虑且在本文中披露所有这样的组合。
附图说明
84.现在将参考随附示意性附图而仅作为示例来描述本发明的实施例,在所述附图中,相对应的附图标记指示相对应的部分,并且在所述附图中:
85.图1描绘根据本发明的实施例的光刻设备;
86.图2至图9示意性地描绘根据本发明的一种用于制造表膜的方法的各阶段;
87.图10描绘根据本发明的组件与另一组件之间的比较;
88.图11示意性地描绘穿过不包括如本文所描述的氧屏障层的叠层的横截面;
89.图12示意性地描绘穿过根据本发明的实施例的叠层的横截面;以及
90.图13示意性地描绘穿过根据本发明的实施例的叠层的横截面。
91.根据以下结合附图所阐述的详细描述,本发明的特征和优点将变得更佳显而易见,在所述附图中,类似的附图标记始终标识相对应的元件。在所述附图中,类似附图标记通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。
具体实施方式
92.图1示出包括根据本发明的第二方面的、或根据本发明的第一方面所述的方法而制造的表膜15(也称作隔膜组件)的光刻系统。所述光刻系统包括辐射源so和光刻设备la。所述辐射源so配置成产生极紫外线(euv)辐射束b。所述光刻设备la包括照射系统il、配置成支撑图案形成装置ma(例如掩模)的支撑结构mt、投影系统ps和配置成支撑衬底w的衬底台wt。所述照射系统il配置成在辐射束b入射于所述图案形成装置ma上之前调节所述辐射束b。所述投影系统配置成将辐射束b(当前由掩模ma图案化)投影到所述衬底w上。所述衬底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的辐射束b与先前形成于衬底w上的图案对准。在此实施例中,表膜15被描绘于辐射的路径中且正保护所述图案形成装置ma。应当了解,表膜15可位于任何所需位置中且可以用于保护所述光刻设备中的反射镜中的任一反射镜。
93.辐射源so、照射系统il和投影系统ps可以都被构造和布置成使得它们可以与外部环境隔离。处于低于大气压力的压力的气体(例如氢气)可以提供于辐射源so中。真空可以提供于照射系统il和/或投影系统ps中。在充分地低于大气压力的压力的少量气体(例如氢气)可以提供于照射系统il和/或投影系统ps中。
94.图1中所示的辐射源so属于可以被称作激光产生等离子体(lpp)源的类型。可以例如是co2激光器的激光器被布置成经由激光束将能量积淀至诸如从燃料发射器所提供的锡(sn)之类的燃料中。尽管在以下描述中提及锡,但是可以使用任何合适燃料。燃料可以例如呈液体形式,并且可以例如是金属或合金。所述燃料发射器可以包括喷嘴,所述喷嘴被配置成沿着朝向等离子体形成区的轨迹而导向例如呈液滴形式的锡。激光束在等离子体形成区处入射于锡上。激光能量至锡中的积淀在等离子体形成区处产生等离子体。在等离子体的离子的去激发及再组合期间从等离子体发射包括euv辐射的辐射。
95.euv辐射是由近正入射辐射收集器或近法向入射辐射收集器(有时更通常被称作正入射辐射收集器或法向入射辐射收集器)收集和聚焦。所述收集器可以具有被布置成反射euv辐射(例如,具有诸如13.5nm的期望波长的euv辐射)的多层结构。所述收集器可以具有椭圆形配置,所述椭圆形配置具有两个椭圆焦点。第一焦点可以处于等离子体形成区处,并且第二焦点可以处于中间焦点处,如下文所论述的那样。
96.激光器可以与辐射源so分离。在这种情况下,激光束可以借助于包括例如合适导向反射镜和/或扩束器、和/或其它光学器件的束传输系统(图中未示出)而从激光器传递至辐射源so。激光器及辐射源so可以一起被认为是辐射系统。
97.由收集器反射的辐射形成辐射束b。辐射束b聚焦于一点处以形成等离子体形成区的图像,该图像充当用于照射系统il的虚辐射源。辐射束b聚焦于的点可以被称作中间焦点。所述辐射源so被配置为使得中间焦点位于辐射源的围封结构中的开口处或附近。
98.辐射束b从辐射源so传递至照射系统il中,该照射系统il被配置成调节所述辐射
束。所述照射系统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共同提供具有所需横截面形状及所需角分布的辐射束b。辐射束b从照射系统il传递并且入射于由支撑结构mt保持的图案形成装置ma上。所述图案形成装置ma反射和图案化所述辐射束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也可以包括其它反射镜或装置。
99.在从图案形成装置ma反射之后,经图案化的辐射束b进入投影系统ps。所述投影系统包括多个反射镜13、14,该多个反射镜13、14配置成将辐射束b投影到由衬底台wt保持的衬底w上。所述投影系统ps可以将缩减因子应用于辐射束,从而形成特征小于图案形成装置ma上的对应特征的图像。例如,可以应用为4的缩减因子。尽管在图1中所述投影系统ps具有两个反射镜13、14,但是投影系统可以包括任何数目的反射镜(例如六个反射镜)。
100.图1中所示的辐射源so可以包括未图示的部件。例如,光谱滤光器可以设置于所述辐射源中。所述光谱滤光器可以使euv辐射基本上透射,但是基本上阻断其它波长的辐射,诸如红外线辐射。
101.在实施例中,所述隔膜组件15用于动态气锁。在这样的情况下,所述隔膜组件15充当用于对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15为用于euv光刻术的图案形成装置ma的隔膜。本发明的隔膜组件15可用于动态气锁或用于隔膜或用于另一目的。在一实施例中,隔膜组件15包括由至少一个隔膜层50形成的隔膜,所述至少一个隔膜层被配置成透射至少90%的入射euv辐射。为了确保最大化的euv透射和最小化对成像性能的影响,优选地使隔膜仅在边界部处被支撑。
102.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。
103.图2至图9示意性地描绘根据本发明的用于制造隔膜组件15的方法的各阶段。
104.图2描绘包括支撑在平面基底17上的隔膜层19的叠层16。在所描绘的实施例中,示出单个隔膜层19,但将理解,可以存在多于一个隔膜层。所述平面基底17包括内部区17b和边界区17a。虚线示意性地界定内部区17b与边界区17a,但将理解,内部区17b和边界区17a的精确的相对尺寸可以根据需要而变化。另外,由于图2描绘穿过叠层16的横截面,则也应理解,边界区17a优选地形成围绕内部区17b的连续环。所述叠层还包括设置于所述平面基底17上的第一牺牲层18。所述第一牺牲层18被描绘成完全地包围所述平面基底17,但在一些实施例中,所述第一牺牲层18可以仅部分地包围所述平面基底17。所述平面基底17可以包括在其表面上的薄氧化物层,但优选地所述平面基底17大致不含氧化物层。在实施例中,所述平面基底17是绝缘体上硅(soi)衬底。在这样的soi衬底中,一对si层可以由绝缘层(例如sio2层)分离开。在这样的实施例中,si层和绝缘层的典型尺寸可以例如对于底部si层是500μm或更大,对于绝缘层是1μm或更小并且对于顶部si层是30μm或更小。通过使用soi衬底而不是si衬底,过蚀刻的不利影响可以被进一步降低,如下文将图示的。
105.所述叠层也包括设置于第一牺牲层18上的隔膜层19。此外,隔膜层19被描绘为包围所述第一牺牲层18,但在替代实施例中,隔膜层19可以仅部分地包围所述第一牺牲层18或被沉积于叠层16的一个面上。
106.所述叠层也包括第二牺牲层20。所述第二牺牲层20包围所述隔膜层19,但在替代实施例中,所述第二牺牲层可以仅部分地包围隔膜层19。在一个实施例中,所述第二牺牲层20不在隔膜层19的下面或背面上方延伸。所述叠层的下面或背面是如在各图的底部处所示出的面并且所述叠层的上面或前面是如在各图的顶部处所示出的面。
107.在本发明的实施例中,所述第二牺牲层包括正硅酸四乙酯(teos)。在实施例中,所述第二牺牲层可以借助于化学气相沉积(cvd)等等而被施加至叠层。在这样的实施例中,施加所述牺牲层的步骤例如之后紧接着是退火步骤。替代地,在这样的实施例中,退火步骤可以在沉积第二牺牲层之前被施加。在本发明的实施例中,施加硅酸硼teos(b

teos)而非teos。在这样的实施例中,所述退火步骤是在沉积第二牺牲层之后被施加的。当使用含硼的teos(例如包含4%至8%的硼)来代替teos时,所述隔膜层19将在退火步骤期间变成掺杂有硼,从而得到掺杂的隔膜层19。通过利用硼对隔膜层进行这样的掺杂,可以使隔膜层19对蚀刻更具耐受性,从而导致隔膜的制造过程(例如如下文所图示的制造过程)的增加的产率。所述隔膜层19的掺杂也可以导致如所制造的隔膜的增加的强度。
108.所述叠层也可以包括被沉积于所述平面基底17上的若干其它材料层,所述层在隔膜组件15的制造过程中具有各种保护性功能,或用于增强所述隔膜组件15的特性,诸如对化学品/环境的耐受性和/或改善的(热)机械强度和/或降低的成像影响(例如通过降低表膜反射)。
109.在实施例中,所述平面基底17由硅形成。例如,所述平面基底17具有诸如正方形、圆形或矩形之类的形状。所述平面基底17的形状没有受特别限制。所述平面基底17的大小没有受特别限制。
110.硅可以结晶呈金刚石立方晶体结构。在实施例中,所述平面基底17包括硅的立方体晶体。在实施例中,所述平面基底17具有<100>结晶方向。
111.所述平面基底17的在本文中另外称为边界区17a的部分形成了(在移除所述平面基底的内部区之后)所述隔膜组件15的边界部的部分。所述边界部17a保持所述隔膜组件15的隔膜19。
112.隔膜层19可以包括多晶硅(psi)。在实施例中,多晶硅是通过使非晶硅在至少一个隔膜层19中结晶而形成的。例如,在实施例中,将隔膜层19作为非晶硅层添加至所述叠层16。当温度增加时,所述非晶硅层结晶成多晶硅层。
113.替代地,如本发明中所应用的隔膜层19可以包括mosi2或mosinx。
114.图3描绘在其中所述叠层16的下面已使第二牺牲层20被移除的步骤之后的叠层16。这个步骤是可选的并且可以不是必要的,其中设置了初始叠层16而在所述下面上没有第二牺牲层。所述第二牺牲层20可以通过任何合适的手段而被移除并且本发明的方法没有受所使用特定方法的特别限制。
115.图4描绘了所述方法中的另外的步骤,其中抗蚀剂21被施加至所述叠层16。所述抗蚀剂21可以是正性抗蚀剂或负性抗蚀剂,并且所述方法没有受使用哪种抗蚀剂的特别限制。所述抗蚀剂被图案化以便限定将在后续蚀刻步骤中受蚀刻的所述叠层16的部分。
116.所述叠层16接着可以通过任何合适的蚀刻手段来被蚀刻,以移除不受抗蚀剂21保护的第二牺牲层20、隔膜层19和第一牺牲层18的一部分。此外,本发明没有特别地受限于这个步骤中所使用的蚀刻手段且可以使用任何合适的手段。图5示出在第一蚀刻步骤之后且
在移除抗蚀剂之后的所述叠层16。
117.如图6所示,保护层22接着被添加至所述叠层16的前侧以便保护位于所述叠层16的前侧处的多个层免受后续蚀刻步骤。所述保护层22可以包括交联聚(对二甲苯)聚合物。例如,聚对二甲苯c可以是无针孔的,其用于小至约600nm的层厚度。所述保护层22被施加为连续层,所述连续层基本上没有孔,使得所述连续层提供不渗透蚀刻剂的层。所述保护层22没有被添加至叠层16的背侧,使得蚀刻剂能够进入所述平面基底17以及位于所述叠层16的背侧上的任何隔膜层19。
118.图7描绘在所述平面基底17的内部区17b的体蚀刻步骤之后的所述叠层16。在所描绘的示例中,使用氢氧化四甲铵(tmah)的湿式各向异性蚀刻可以用于蚀刻掉剩余的隔膜层19以及所述平面基底17的内部区17b,但将理解,可以使用以与氮化硅相比实质上更大的速率来蚀刻硅的任何合适的蚀刻剂。tmah对于氮化硅具有实质上可忽略的蚀刻速率,因此硅平面基底17和隔膜层19是以强优先级被蚀刻的。此外,将理解,可以使用其它蚀刻剂且关键考虑因素是所选蚀刻剂很大程度上优先蚀刻所述平面基底17和所述隔膜层19的材料而不是所述第一牺牲层18的材料。将从图7看见,所述隔膜组件15现在已经被大致限定。
119.在本发明的实施例中,所述平面基底17是包括底部si层、顶部si层、以及布置于底部si层与顶部si层之间的绝缘层(例如sio2层)的soi衬底。在这样的布置中,图7中所图示的体蚀刻步骤可以被以下三个连续蚀刻步骤替换:
120.在第一蚀刻步骤中,可以例如使用tmah作为蚀刻剂来移除所述底部si层。
121.在第二蚀刻步骤中,掩埋于两个si层之间的绝缘层可以例如借助于缓冲氧化物蚀刻(boe)而被蚀刻掉。可以指出,在掩埋的氧化物层中的任何过蚀刻将不会影响所述顶部si层,这是因为与在tmah中的氧化物蚀刻相比,si在boe中蚀刻慢得多。
122.在第三蚀刻步骤中,较短的tmah蚀刻可以被执行以移除si的较薄的顶部层。因为第三蚀刻步骤可以比第一蚀刻步骤短得多,因此对牺牲层18的任何过蚀刻影响将比图7中所图示的体蚀刻步骤的影响小得多。因此,所述牺牲层18可以被制造得非常薄。通常,具有在例如150nm厚度或更小范围内的厚度的tox层(诸如5nm至100nm的tox层)可以被施加为第一牺牲层18。当被施加至soi衬底并且应用上述三步骤蚀刻过程时,可以施加具有在例如20nm或更小范围内(诸如1nm至15nm)的厚度的tox层、而不是100nm的层。作为充当所述牺牲层18的tox层的替代,也可以施加sin层。这种sin层可以例如具有约10nm或更小的厚度,诸如从1nm至5nm。应注意,作为充当所述牺牲层的teos或b

teos的替代,也可以使用sin。在实施例中,所述soi衬底的顶部si层和底部si层可以由csi制成。
123.图8描绘了在一旦已移除所述保护层22的情况下的所述叠层16。由于所述第二牺牲层20受所述保护层22的保护,则下一步骤是所述第二牺牲层20从所述叠层16移除的方法。在这样的蚀刻步骤中,蚀刻剂被选择成使得所述蚀刻剂优先蚀刻在所述隔膜层19和所述平面基底17的材料上方的第二牺牲层20的材料。在示例中,所述蚀刻剂包括磷酸,因为这种蚀刻剂以约5nm/min的速率蚀刻氮化硅,而所述蚀刻剂以约0.2nm/min的速率蚀刻氧化硅、硅和teos。如此,所述蚀刻剂以其它层的约25倍的速率蚀刻所述第二牺牲层。另外,蚀刻剂以大致相同的速率蚀刻硅及其氧化物。由于多晶硅在沉积之后发生氧化,因此形成可以迁移至晶界中的二氧化硅。在蚀刻剂以大致相同的速率蚀刻硅及其氧化物两者的情况下,在所述叠层暴露于蚀刻剂持续太长时间的情况下,所述蚀刻剂可以优先蚀刻氧化硅,由此
在表面中形成凹口,引起弱点。此外,将理解,可以使用以大致相同的速率、并且以大致比蚀刻剂蚀刻第一牺牲层的材料的速率更小的速率来蚀刻所述平面基底17的材料和所述隔膜层19的材料及其氧化物的任何蚀刻剂。
124.图9描绘隔膜组件15,所述隔膜组件15包括包含所述平面基底17的边界区17a、一层所述第一牺牲层18、以及隔膜层19的框架,其中所述第一牺牲层18设置于边界区17a与隔膜层19之间。
125.图10a和图10b描绘在最终蚀刻步骤之前根据本发明的隔膜组件15与另一方法的隔膜组件的比较。两个组件仍包括上牺牲层,但所述上牺牲层可以被移除以提供最终隔膜组件。为清楚起见,相同的附图标记用于等效的特征。图10a的组件描绘根据本发明的实施例的组件的横截面。在边界区17a上存在拉伸的第一牺牲层18。在所述拉伸的第一牺牲层18的顶部上是隔膜层19,所述隔膜层19自身拉伸,并且在所述隔膜层19的顶部上是拉伸的第二牺牲层20。因为第一牺牲层18和第二牺牲层20拉伸,则得到的叠层不起皱且是大体上平面的。相比之下,图10b描绘其中第一牺牲层18和第二牺牲层20压缩并且其中隔膜层19拉伸的组件。由于所使用层的压缩/拉伸性质的差异,则得到的叠层起皱。与本发明的隔膜组件相比,起皱可能引起隔膜组件被减弱。
126.为了研究本发明的优势,进行测试,其中本发明的隔膜组件被过蚀刻持续10分钟并且研究它们的物理性质。组件中的每个组件具有超过92%的euv透射率,所述透射率在euv应用的透射率的期望的范围内。另外,根据本发明而生产的隔膜组件的强度高于根据先前方法而生产的组件。此外,所生产的隔膜组件的强度非常一致且不生产显著弱于其它样本的样本。根据本发明的方法也比先前方法更快,导致循环时间减少约40%,并且在过程的所有阶段保持所述叠层处于拉伸状态,从而防止在生产期间由折叠引发的膜损坏。也解决了由于过蚀刻而引起的凹口形成的问题,并且形成较强的隔膜。由于较可靠地且持续地生产较强的隔膜的能力,则或许有可能可以制造甚至更薄的隔膜层,从而得到改善的euv透射率。最终,因为根据本发明而生产的隔膜包括拉伸层,则在最终隔膜组件中存在预先张紧度,这可以允许隔膜层进一步变薄而不使所述组件起皱或过度减弱。
127.图11描绘穿过叠层的示意性横截面。所述叠层包括芯部21,ir抑制层23,以及在芯部21的每侧上的覆盖层22a、22b。所述芯部21可以是硅,优选地是p

硅。已发现,具有图11中的结构的叠层对ir抑制层23敏感,和/或所述芯部21在光刻设备(具体地,euv光刻设备)中使用期间变得氧化。覆盖层22a、22b的厚度大体上大于约2nm。覆盖层可以包括金属氧化物。
128.图12描绘穿过根据本发明的实施例的叠层的示意性横截面。如同图11的叠层,所述叠层包括芯部21(优选地包括p

硅)和在所述芯部21的一侧上的ir抑制层23,但将理解,ir抑制层可以被设置于所述芯部21的另一侧上或实际上设置于所述芯部21的两个侧上。在此实施例中,所述ir抑制层包括金属钼,但所述ir抑制层可以包括钌或铌。在一些情况下,可以不存在ir抑制层23。所述叠层也包括位于所述芯部21的每侧上的氧化硅层25a、25b。所述叠层也包括覆盖层22a、22b,所述覆盖层在所描绘的实施例中包括氧化锆,但所述覆盖层可以包括氧化钇或另一合适的覆盖层材料。在氧化硅层25a、25b与覆盖层22a、22b之间存在中间层或夹层24。在所描绘的实施例中的所述中间层24包括氧化锆硅,但将理解,所述中间层的属性将取决于形成所述中间层的材料。氧化硅层和氧化锆硅层的添加导致屏障的存在,所述屏障阻碍氧和水穿过所述叠层扩散且由此保护基础ir抑制层23和芯部21层免受氧
化。所述氧化硅层的厚度可以是从约0.1nm至约3nm。所述覆盖层的厚度可以是约0.1nm至约2nm。所述中间层的厚度可以是约0.1nm至约2nm。
129.图13描绘穿过根据本发明的实施例的叠层的示意性横截面。类似于图12中的叠层,图13的叠层具备有邻近于所述覆盖层22a、22b的氧化硅层25a、25b。因为已意外地意识到所述覆盖层的厚度与作为氧屏障的所述覆盖层的有效性没有很强的相关性,则已发现多个交替材料层的存在会提供期望的氧屏障特性。例如,已发现仅仅加倍所述覆盖层的厚度对基础硅层的氧化无明显影响。当然,显著较厚的覆盖层可以减少或中断基础层的氧化,但这将会产生不再适用于光刻设备中的光学元件,例如表膜的透射率将会被减小至低于可接受程度。氧化锆覆盖层与氧化硅层之间的中间层没有被示出,但将理解,界面层将形成在邻近层之间。一定数目(n个)的材料层可以被设置以形成氧屏障层,并且n可以是1与10之间的任一数目,但将理解,本发明不特别限于十个交替层,并且可以选择提供了对氧化的足够保护以及用于光刻设备的光学性质的任何合适数目。虽然所描绘的实施例指示两种材料用于多层氧屏障,但可以使用多于两种材料。
130.将理解,图12中示出的实施例具有在多个层之间的单个界面且图13描绘其中存在多个界面的实施例。不同材料的交替薄层(从约0.1nm至约2nm)产生充当氧屏障的一定数目的界面,并且因为包括氧屏障层的层较薄,则所述叠层的透射率的减小得以减轻。
131.在本发明的实施例中,所述叠层包括p

硅的芯部层,例如具有30nm至60nm(优选地约40nm)的厚度的芯部层。所述叠层还可包括钌基覆盖层。这种ru基覆盖层可以例如通过将钼层施加于所述芯部层上和借助于溅射(例如dc溅射)将ru基层施加于所述mo层上来实现。在这种实施例中,具有从3nm至5nm的范围的厚度的mo层可以例如被施加至所述芯部层上并且约相同厚度(例如在从3nm至5nm的范围的)的ru层可以被施加于所述mo层上。在这样的布置中,ru/mo互混层将在mo层与ru层的界面处实现。这种互混层将是非晶形的或无定形的并且在高结晶转变温度的情况下将是良好的屏障层。为了耐受使用期间的较高的euv功率,则所施加的ru可以与mo、nb、ta、ti或zr合金化即形成合金。在实施例中,如所施加的覆盖层可以是具有多个ru/mo界面层或多个ru/mo互混层的多层结构。这种实施例可以例如通过将mo层和ru层交替地施加于所述芯部层上来实现。这种叠层可以例如包括以下层次序:psi

mo

ru

mo

ru。在mo层与ru层之间的每个界面处,将产生ru/mo互混层,从而得到以下层次序:psi

mo

ru/mo互混

ru

ru/mo互混

mo

ru/mo互混

ru。在这样的实施例中,由于多个mo和ru层的使用,则所施加的层的厚度可以被减小。具有较薄的覆盖层的这种多层覆盖层(例如与具有3nm至5nm的厚度的mo和/或ru层相比较)将具有更非晶形结构,这将实现改善的屏障性质。具体地,导致mo在表面处氧化的mo穿过ru层的扩散可以被避免或减轻。就此而言,可以指出具有3nm至5nm的厚度的ru层将通常是结晶的或半结晶的。已观察到,ru的结晶度可以是针对良好屏障构件的限制因素。具有更非晶形结构的多个ru层的施加因而可以提供改善的屏障层。具有多个ru/mo界面的多层结构可以被直接地施加至psi芯部层上。替代地,psi芯部层可以由sio2层或sion层围封,具有多个ru/mo界面的所述多层结构被施加到sio2层或sion层上。
132.所提供的层没有受提供所述层的方法的特别限制且可以使用任何合适的方法。例如,氧化硅层可以通过pvd,从氧化硅目标来沉积,或通过反应性溅射从硅目标来沉积,或通过原子层沉积方法来沉积。p

si芯部的湿式化学钝化或p

si芯部的热氧化可以用于提供氧
化硅层。类似地,氧化锆或氧化钇或实际上本文中所披露的其它合适的材料中的任一材料可以通过类似的技术(包括但不限于pvd、溅射或ald)来提供。
133.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)、隔膜磁头等。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理,例如在轨道或涂覆显影系统(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。在适用的情况下,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。
134.虽然上文已描述了本发明的特定实施例,但是应当了解,可以用与所描述的方式不同的其它方式来实践本发明。例如,可以由执行相同功能的多个其它层替换各个层。
135.以上描述预期是说明性的,而非限制性的。因此,对于本领域技术人员将显而易见的是,可以在不背离下文所阐明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。
136.1.一种用于制造用于euv光刻的隔膜组件的方法,所述方法包括:
137.i)提供叠层,所述叠层包括:
138.至少一个隔膜层,所述至少一个隔膜层由平面基底支撑,其中所述平面基底包括内部区和围绕所述内部区的边界区;和第一牺牲层,所述第一牺牲层位于所述平面基底与所述隔膜层之间;
139.ii)选择性地移除所述平面基底的所述内部区,其中选择性地移除所述平面基底的所述内部区的步骤包括使用对于所述隔膜层及其氧化物具有类似的蚀刻速率且对于所述第一牺牲层具有实质上不同的蚀刻速率的蚀刻剂;
140.使得所述隔膜组件包括:隔膜,所述隔膜由所述至少一个隔膜层形成;和边界部,所述边界部保持所述隔膜,所述边界部包括所述平面基底的所述边界区和位于所述边界部与所述隔膜层之间的所述第一牺牲层。
141.2.根据方面1所述的方法,其中所述第一牺牲层是拉伸层。
142.3.根据方面1或2所述的方法,其中所述叠层还包括在所述至少一个隔膜层上的第二牺牲层。
143.4.根据方面1至3中任一项所述的方法,其中所述方法包括在步骤ii)之前从所述叠层的至少一个面移除所述第二牺牲层的至少一部分。
144.5.根据方面1至4中任一项所述的方法,其中所述方法还包括在步骤ii)之前在所述叠层上提供抗蚀剂和对所述抗蚀剂进行图案化。
145.6.根据方面5所述的方法,其中所述方法还包括在步骤ii)之前蚀刻所述第二牺牲层、所述隔膜和所述第一牺牲层的至少一部分。
146.7.根据方面6所述的方法,其中在步骤ii)之前,所述方法还包括将保护层施加于所述叠层的前侧以保护在所述叠层的所述前侧处的层免受后续蚀刻步骤。
147.8.根据方面7所述的方法,其中所述方法还包括从所述叠层移除所述保护层。
148.9.根据方面8所述的方法,其中所述方法还包括从所述至少一个隔膜层的上表面移除任何剩余的第二牺牲层。
149.10.根据任一前述方面所述的方法,其中所述平面基底是晶片,可选地是硅晶片,和/或其中所述第一牺牲层和第二牺牲层中的至少一个牺牲层包括氮化硅,和/或其中所述至少一个隔膜层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多晶硅层,和/或其中所述保护层包括交联聚合物,优选地是聚(对二甲苯)聚合物,优选地是聚对二甲苯或型材料。
150.11.根据任一前述方面所述的方法,其中从所述至少一个隔膜层的所述上表面移除任何剩余的第二牺牲层的步骤包括使用蚀刻剂进行蚀刻,所述蚀刻剂对于所述第二牺牲层具有实质上比对于所述至少一个隔膜层及其氧化物所具有的蚀刻速率更高的蚀刻速率。
151.12.根据方面11所述的方法,其中所述蚀刻剂包括磷酸。
152.13.一种用于euv光刻的隔膜组件,所述隔膜组件包括:
153.隔膜,所述隔膜由包括多晶硅或单晶硅的至少一个隔膜层形成;和
154.边界部,所述边界部保持所述隔膜;
155.其中所述边界区由平面基底形成,所述平面基底包括内部区和围绕所述内部区的边界区,其中所述边界部是通过选择性地移除所述平面基底的所述内部区而形成的,
156.其中所述平面基底包括芯部层和牺牲层,使得所述边界部包括所述芯部层和所述牺牲层,其中所述牺牲层位于所述芯部层与所述至少一个隔膜层之间,
157.其中蚀刻剂对所述芯部层和所述至少一个隔膜层的蚀刻速率实质上不同于所述蚀刻剂对所述牺牲层的蚀刻速率。
158.14.根据方面13所述的隔膜组件,其中所述牺牲层包括拉伸材料。
159.15.根据方面13或14所述的隔膜组件,其中所述牺牲层包括氮化硅。
160.16.根据方面13至15所述的隔膜组件,其中所述芯部层包括硅。
161.17.根据方面13至16中任一项所述的隔膜组件,其中所述芯部层和所述至少一个隔膜层包括硅。
162.18.根据方面13至17中任一项所述的隔膜组件,其中所述芯部层和所述至少一个隔膜层的蚀刻速率实质上小于所述牺牲层的蚀刻速率。
163.19.根据方面18所述的隔膜组件,其中所述蚀刻剂包括磷酸。
164.20.根据方面13至19中任一项所述的隔膜组件,其中所述隔膜组件用于图案形成装置或动态气锁。
165.21.根据方面13至20中任一项所述的隔膜组件,其中所述隔膜组件包括钌基覆盖层。
166.22.根据方面21所述的隔膜组件,其中所述钌基覆盖层被布置于钼层上。
167.23.根据方面22所述的隔膜组件,其中所述钼层被布置于所述芯部层上。
168.24.根据方面22或23所述的隔膜组件,还包括在所述钼层与所述钌基覆盖层的界面处的ru/mo互混层。
169.25.根据方面24所述的隔膜组件,还包括多个ru/mo互混层。
170.26.根据方面1至12中任一项所述的方法而制造的或根据方面13至25中任一项所述的隔膜组件或根据方面28至37中任一项所述的光学元件在优选地为euv光刻设备的光刻设备中的用法。
171.27.一种光刻设备,包括根据方面1至12中任一项所述的方法而制造的隔膜组件、
或根据方面13至25中任一项所述的隔膜组件、或根据方面28至37中任一项所述的或根据方面38至42所述的方法而制造的光学元件。
172.28.一种用于光刻设备的光学元件,所述光学元件包括叠层,其中所述叠层包括芯部、覆盖层、以及在所述覆盖层与所述芯部之间的氧屏障层。
173.29.根据方面28所述的光学元件,其中所述氧屏障层包括至少一个氧化硅层和至少一个氧化锆或氧化钇层。
174.30.根据方面28或29所述的光学元件,其中所述氧屏障层包括氧化锆硅层或氧化钇硅层。
175.31.根据方面30所述的光学元件,其中所述氧化锆硅层或氧化钇硅层被设置于氧化硅层与氧化锆层或氧化钇硅层之间。
176.32.根据方面28至31中任一项所述的光学元件,其中所述氧屏障层包括多个交替材料层。
177.33.根据方面32所述的光学元件,其中所述交替材料层包括氧化硅、氧化锆、氧化锆硅、氮化锆、氮化硅、氧化钇、硼化锆、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮化钛、氧化钽和氮化钽,优选地,其中所述氧屏障层包括氧化硅和氧化锆或氧化钇的交替层。
178.34.根据方面28至33中任一项所述的光学元件,其中所述光学元件也包括ir抑制层,优选地,其中所述ir抑制层包括钼、铌、钌或其组合。
179.35.根据方面28至34中任一项所述的光学元件,其中所述芯部包括两个侧,并且其中氧屏障设置于所述芯部的每侧与在所述芯部的每侧上的相应的覆盖层之间。
180.36.根据方面28至35中任一项所述的光学元件,其中所述光学元件包括光刻设备内与光刻辐射相互作用的表膜、反射镜、动态气锁、或任何其它元件。
181.37.根据方面32至36中任一项所述的光学元件,其中所述氧屏障层包括具有从约0.1nm至约2nm的厚度的交替材料层。
182.38.一种制造用于光刻设备的光学元件的方法,所述方法包括:
183.提供芯部;
184.在所述芯部的一个或两个侧上提供第一材料;
185.将所述第一材料提供给第二材料,或在所述第一材料上提供所述第二材料,所述第一材料和所述第二材料形成氧屏障层,
186.其中所述第一材料和所述第二材料是不同的且选自以下各项:氧化硅、氧化锆、氧化锆硅、氮化硅、氮化锆、氧化钇、硼化锆、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮化钛、氧化钽和氮化钽,优选地,其中所述第一材料和所述第二材料中的一种材料是氧化硅且另一材料是氧化锆或氧化钇。
187.39.一种制造用于光刻设备的光学元件的方法,其中所述方法包括在沉积所述第一材料之前提供一个或更多个ir抑制层。
188.40.根据方面38或39所述的方法,其中提供第一材料和提供第二材料的步骤被重复至少一次以形成包括多个层的氧屏障层。
189.41.根据方面40所述的方法,其中提供第一材料和提供第二材料的步骤被重复2至10次。
190.42.根据方面38至41中任一项所述的方法,其中通过物理气相沉积(pvd)、反应性
溅射、共溅射、原子层沉积(ald)、等离子体增强型ald、热氧化、或湿式化学钝化、或任何其它合适的沉积技术来提供所述第一和/或第二材料。
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