專利名稱:光譜純度濾光片、光刻設(shè)備、制造光譜純度濾光片的方法和使用光刻設(shè)備制造器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光譜純度濾光片、包括這樣的光譜純度濾光片的光刻設(shè)備、用于制造光譜純度濾光片的方法和使用光刻設(shè)備制造器件的方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上(通常應(yīng)用到所述襯底的目標(biāo)部分上)的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。典型地，經(jīng)由成像將所述圖案轉(zhuǎn)移到在所述襯底上設(shè)置的輻射敏感材料(抗蝕齊IJ)層上。通常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過(guò)將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過(guò)輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描所述襯底來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分。還可以通過(guò)將所述圖案壓印到所述襯底上，而將所述圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到所述襯底上。
限制圖案印刷的關(guān)鍵因素是所使用的輻射的波長(zhǎng)入。為了能夠?qū)⒉粩嘧冃〉慕Y(jié)構(gòu)投影到襯底上，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射，其是具有在10-20nm的范圍內(nèi)(例如在13-14nm的范圍內(nèi))的波長(zhǎng)的電磁輻射。還提出，可以使用波長(zhǎng)小于IOnm的EUV輻射，例如波長(zhǎng)在5-10nm的范圍內(nèi)，諸如6. 7nm或6. 8nm。這樣的EUV輻射有時(shí)被用術(shù)語(yǔ)“軟x射線”來(lái)表達(dá)。可能的源包括例如激光產(chǎn)生等離子體源、放電產(chǎn)生等離子體源、或來(lái)自電子存儲(chǔ)環(huán)的同步加速器輻射。
基于錫(Sn)等離子體的EUV源不僅發(fā)出想要的頻帶內(nèi)EUV輻射，而且還發(fā)出頻帶外輻射，最值得注意的是在深紫外(DUV)范圍(100-400nm)內(nèi)的輻射。而且，在激光產(chǎn)生的等離子體(LPP)EUV源的情形中，來(lái)自激光器的紅外(IR)輻射(通常波長(zhǎng)是10.6 ym)呈現(xiàn)出相當(dāng)大量的不想要的輻射。因?yàn)镋UV光刻系統(tǒng)的光學(xué)元件通常在這些波長(zhǎng)處具有很大的反射率，所以如果沒(méi)有采取措施，具有相當(dāng)大的功率的不想要的輻射傳播進(jìn)入光刻工具中。
在光刻設(shè)備中，基于幾個(gè)原因，頻帶外輻射應(yīng)該被最小化。首先，抗蝕劑對(duì)頻帶外的波長(zhǎng)敏感，因此圖像品質(zhì)可能會(huì)被惡化。第二，不想要的輻射，尤其是LPP源中的10. 6 y m輻射導(dǎo)致掩模、晶片和光學(xué)元件的不想要的加熱。為了使不想要的輻射處于特定的限制內(nèi)，研制了光譜純度濾光片(SPF)。[0008]光譜純度濾光片對(duì)EUV輻射可以是反射型的或透射型的。反射型的SPF的實(shí)現(xiàn)涉及對(duì)已有的反射鏡進(jìn)行修改或插入附加的反射元件。在美國(guó)專利No. 7，050, 237中公開了反射型的SPF。透射型的SPF通常被放置在收集器和照射器之間，并且在原理上至少不會(huì)影響輻射路徑。這可能是有利的，因?yàn)檫@可能帶來(lái)靈活性以及與其它SPF的兼容性。
格柵SPF形成一類透射型SPF，其可以在不想要的輻射具有比EUV輻射大得多的波長(zhǎng)的時(shí)候使用，例如在LPP源中的10. 6 iim輻射的情況下使用。格柵SPF包含具有將要被抑制的波長(zhǎng)的量級(jí)的尺寸的孔。抑制機(jī)制可以在如現(xiàn)有技術(shù)中描述的不同類型的格柵SPF之中變化。因?yàn)镋UV輻射的波長(zhǎng)(13. 5nm)比孔的尺寸(通常>3iim)小得多，所以EUV輻射透射通過(guò)所述孔而基本上沒(méi)有衍射。
SPF可以被反射來(lái)自源的不想要的輻射的材料涂覆。這樣的涂層可以包括尤其反射IR輻射的金屬。然而，在使用中，SPF可以升溫至高于800°C的高溫。在氧化環(huán)境中的如此高的溫度可能使得反射涂層氧化，這導(dǎo)致其反射率降低。

發(fā)明內(nèi)容
期望例如提供一種光譜純度濾光片，其改善輻射束的光譜純度和適用于在高溫的氧化環(huán)境中使用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光譜純度濾光片，其包括基底；穿過(guò)所述基底的多個(gè)孔；多個(gè)壁，所述壁限定了穿過(guò)所述基底的多個(gè)孔；第一層，形成在所述基底上以反射第一波長(zhǎng)的輻射；和第二層，形成在所述第一層上以防止所述第一層氧化；其中所述孔被構(gòu)造和布置成能夠使第二波長(zhǎng)的輻射的至少一部分從其中透射穿過(guò)。所述基底可以由
硅制造。第一層可以覆蓋基底的前表面，第二層可以完全覆蓋第一層。第一層可以完全覆蓋基底，第二層可以完全覆蓋第一層?？卓梢允羌?xì)長(zhǎng)縫。
多個(gè)孔可以形成在光譜純度濾光片的第一區(qū)域中，還可以包括與第一區(qū)域相鄰的光譜純度濾光片的第二區(qū)域，其中第二區(qū)域可以配置成支撐所述壁。第一區(qū)域和第二區(qū)域可以由基底形成，基底在第二區(qū)域中的厚度可以大于基底在第一區(qū)域中的厚度。
期望地，光譜純度濾光片透射EUV輻射。第二波長(zhǎng)的輻射的波長(zhǎng)可以在大約5nm和20nm之間。在一實(shí)施例中，第二波長(zhǎng)可以是大約13. 5nm。
期望地，光譜純度濾光片配置成削弱至少紅外(IR)輻射。第一波長(zhǎng)的輻射的波長(zhǎng)可以在大約750nm和100 y m之間，更具體地在大約I y m和20 y m之間。第一波長(zhǎng)的福射的波長(zhǎng)可以尤其是大約10. 6 u m,因?yàn)檫@是CO2激光器的典型波長(zhǎng)。
第二層的厚度可以是在大約0.5nm和20nm之間。第二層的厚度可以是大約5nm。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種包括光譜純度濾光片的光刻設(shè)備。光譜純度濾光片包括多個(gè)孔，包括基底；多個(gè)壁，所述壁限定了穿過(guò)所述基底的多個(gè)孔；第一層，形成在所述基底上以反射第一波長(zhǎng)的輻射；和第二層，形成在所述第一層上以防止所述第一層氧化；其中所述孔被構(gòu)造和布置成能夠使第二波長(zhǎng)的輻射的至少一部分從其中透射穿過(guò)。所述光刻設(shè)備還可以包括照射系統(tǒng)，所述照射系統(tǒng)配置成調(diào)節(jié)輻射束。光刻設(shè)備還可以包括支撐件，所述支撐件配置成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置配置成將圖案賦予輻射束以形成圖案化的輻射束。光刻設(shè)備還可以包括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)配置成將圖案化的輻射束投影到第二襯底的目標(biāo)部分上。[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制造如上文所述的光譜純度濾光片的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種方法，包括以下步驟使用蝕刻過(guò)程在基底中蝕刻多個(gè)孔以形成柵格狀濾光片部分，其中所述孔的尺寸小于或等于將被抑制的輻射的第一波長(zhǎng)，且大于將被透射的輻射的第二波長(zhǎng)；提供反射層以基本上反射第一波長(zhǎng)的輻射；和提供保護(hù)層以防止所述反射層氧化，其中所述保護(hù)層被提供到所述反射層的基本上全部的暴露的表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，所述光刻設(shè)備包括上述的光譜純度濾光片。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了使用光刻設(shè)備制造器件的方法。所述方法包括提供輻射束；圖案化所述輻射束；將所述圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；和使用
上述的光譜純度濾光片改善所述輻射束的光譜純度。
根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種多層反射鏡，所述多層反射鏡構(gòu)造和布置成反射EUV輻射，所述多層反射鏡包括多層疊層、布置成保護(hù)多層疊層免受多層反射鏡附近區(qū)域中的顆粒影響的蓋層和抗擴(kuò)散層，該抗擴(kuò)散層構(gòu)造和布置成防止多層底層和蓋層之間相互混合。蓋層可以由MoSi2形成?？箶U(kuò)散層可以由SiC形成。多層疊層可以是包括交替的Mo和Si層的疊層。


現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，且其中
圖I描述根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光刻設(shè)備；
圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光刻設(shè)備的布局；
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光譜純度濾光片的正視圖；
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光譜純度濾光片的變形的細(xì)節(jié)；和
圖5描述了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光譜純度濾光片的剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖I示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，紫外(UV)輻射或極紫外(EUV)輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA并與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，所述投影系統(tǒng)PS配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一根或更多根管芯)上。
所述照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。
所述支撐結(jié)構(gòu)支撐圖案形成裝置，即承載所述圖案形成裝置的重量。支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來(lái)保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語(yǔ)“掩模版”或“掩?！倍伎梢哉J(rèn)為與更上位的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”同義。
這里所使用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。
圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。本發(fā)明的EUV光刻術(shù)的方案采用圖I顯示的反射式圖案形成裝置。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編
程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒(méi)液或使用真空之類的其他因素所適合的。
此處使用的任何術(shù)語(yǔ)“投影透鏡”可以被認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”同義。對(duì)于EUV波長(zhǎng)，透射型材料不易獲得。因此，用于EUV系統(tǒng)中的照射和投影的“透鏡”將通常是反射型的，也就是說(shuō)，是彎曲的反射鏡。
所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的類型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。
光刻設(shè)備還可以是至少一部分襯底可以被相對(duì)高折射率的液體(例如水)覆蓋、以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間的類型。浸沒(méi)液體還可以被施加至光刻設(shè)備中的其它空間，例如在掩模和投影系統(tǒng)之間。在本領(lǐng)域中公知，浸沒(méi)技術(shù)用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。如在此處所使用的術(shù)語(yǔ)“浸沒(méi)”并不意味著諸如襯底等結(jié)構(gòu)必須浸沒(méi)在液體中，而是意味著在曝光期間液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。
參照?qǐng)D1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源和所述光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該源考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過(guò)包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時(shí))?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時(shí)設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)一起稱作輻射系統(tǒng)。
所述照射器IL可以包括配置用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整裝置(調(diào)整器)。通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為O-外部和O-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積分器和聚光器?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。
所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái)MT)上的所述圖案形成裝置(例如，掩模MA)上，并且通過(guò)所述圖案形成裝置來(lái)形成圖案。已經(jīng)穿過(guò)掩模MA之后，所述輻射束B通過(guò)投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過(guò)第二定位裝置PW和位置傳感器IF2 (例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫(kù)的機(jī)械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器IFl用于相對(duì)于所述輻射束B的路徑精確地定位掩模MA。
通常，可以通過(guò)形成所述第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短
行程模塊(精定位)的幫助來(lái)實(shí)現(xiàn)掩模臺(tái)MT的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)所述襯底臺(tái)WT的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，所述掩模臺(tái)MT可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的。可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記PU P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)掩模MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是它們可以位于目標(biāo)部分之間的空間(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個(gè)的管芯設(shè)置在掩模MA上的情況下，所述掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。
可以將所述設(shè)備用于以下模式中的至少一種中
I.在步進(jìn)模式中，在將掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在對(duì)掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(S卩，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向可以通過(guò)所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來(lái)確定。在掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了單一動(dòng)態(tài)曝光中所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描方向)。
3.在另一模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的掩模臺(tái)MT保持為基本靜止，并且在對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無(wú)掩模光刻術(shù)中。
也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。
圖2描述了實(shí)際的EUV光刻設(shè)備的示意性側(cè)視圖。將注意到，雖然物理布置不同于圖I顯示的設(shè)備，但是操作原理是類似的。所述設(shè)備包括源-收集器-模塊或輻射單元3、照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS。輻射單元3設(shè)置有輻射源7、S0，所述輻射源可以采用氣體或蒸汽(諸如例如Xe氣體或Li，Gd或Sn的蒸汽)，在所述氣體或蒸汽中產(chǎn)生了溫度非常高的放電等離子體以便發(fā)出在電磁輻射光譜的EUV范圍內(nèi)的輻射。放電等離子體通過(guò)使得放電的部分電離的等離子體在光軸O上瓦解(collapse)來(lái)產(chǎn)生。例如分壓為IOPa或0. Imbar的Xe，Li，Gd，Sn蒸汽或任何適合的其它氣體或蒸汽可能對(duì)于有效地產(chǎn)生輻射是被期望的。在一實(shí)施例中，Sn源被用作EUV源。
圖2的主要部分示出了成放電產(chǎn)生等離子體(DPP)形式的輻射源7。在該附圖的左下方處的可替代的細(xì)節(jié)顯示使用激光產(chǎn)生等離子體(LPP)的可替代形式的源。在LPP類型的源中，點(diǎn)燃區(qū)域7a被供給有來(lái)自燃料傳送系統(tǒng)7b的等離子體燃料，例如熔融的Sn的液滴。激光束產(chǎn)生器7c和相關(guān)的光學(xué)系統(tǒng)將輻射束傳送至點(diǎn)燃區(qū)域。產(chǎn)生器7c可以是CO2激光器，該CO2激光器具有例如10. 6微米或9. 4微米的紅外波長(zhǎng)?？商娲兀渌倪m合激光器可以被使用，例如具有在1-11微米的范圍內(nèi)的各個(gè)波長(zhǎng)。在與激光束相互作用時(shí)，燃料液滴被轉(zhuǎn)換成等離子體狀態(tài)，其可以發(fā)射例如6. 7nm輻射或從5_20nm的范圍選擇的任何其它的EUV輻射。EUV是此處關(guān)心的例子，盡管可以在其它應(yīng)用中產(chǎn)生不同類型的輻射。在
等離子體中產(chǎn)生的輻射被橢圓形的或其它適合的收集器7d收集，以產(chǎn)生具有中間焦點(diǎn)12的源福射束。
返回至圖2的主要部分，由輻射源SO發(fā)射的輻射被從DPP源腔7經(jīng)由成氣體阻擋件或“翼片阱”的形式的污染物阱9傳遞到收集器腔8中。這將在下文中進(jìn)一步描述。收集器腔8可以包括輻射收集器10，所述輻射收集器10例如是包括所謂的掠入射反射器的巢狀陣列的掠入射收集器。適合用于這一目的輻射收集器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。從收集器10射出的EUV輻射束將具有特定角度展度，可能是在光軸0的任一側(cè)成達(dá)10度的角度展度。在圖中左下方顯示的LPP源中，正入射收集器7d被設(shè)置用于收集來(lái)自源的輻射。
經(jīng)過(guò)收集器10的輻射透射穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光譜純度濾光片11。應(yīng)當(dāng)注意，與反射式光柵光譜純度濾光片相比，透射式光譜純度濾光片11不改變輻射束的方向。在下文描述了濾光片11的實(shí)施例。來(lái)自收集器腔8中的孔的輻射聚焦到虛源點(diǎn)12( SP中間焦點(diǎn))上。來(lái)自腔8的輻射束16在照射系統(tǒng)IL中經(jīng)由正入射反射器13、14反射到定位到掩模版臺(tái)或掩模臺(tái)MT上的掩模版或掩模上。形成了圖案化的束17，其通過(guò)投影系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件18、19成像到安裝有晶片W的晶片平臺(tái)或襯底臺(tái)WT上。在照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS中通?？梢栽O(shè)置比圖示的元件更多的元件。反射元件19中的一個(gè)在其前面具有NA盤20，所述NA盤20具有從其中穿過(guò)的孔21。孔21的尺寸確定了在圖案化的輻射束17撞擊襯底臺(tái)WT時(shí)其所對(duì)的角度a it)
圖2顯示靠近虛源點(diǎn)12的上游定位的光譜純度濾光片11。在未示出的可替代的實(shí)施例中，光譜純度濾光片11可以定位在虛源點(diǎn)12處或在收集器10和虛源點(diǎn)12之間的任何點(diǎn)處。濾光片可以放置在輻射路徑的其他部位處，例如在虛源點(diǎn)12的下游?？梢圆贾枚鄠€(gè)濾光片。
污染物阱防止或至少削減燃料材料或副產(chǎn)物入射撞擊到光學(xué)系統(tǒng)的元件上和防止或至少削減光學(xué)系統(tǒng)的元件的性能隨時(shí)間的劣化。這些元件包括收集器10和光譜純度濾光片11。在圖2的左下方詳細(xì)顯示的LPP源的情況下，污染物阱包括保護(hù)橢圓形收集器7d的第一阱布置9a和可選地另外的阱布置，諸如在9b處顯示的。如上文所述，污染物阱9可以成氣體阻擋件的形式。氣體阻擋件可以包括諸如在美國(guó)專利No. 6，614，505和No. 6，359，969中所詳細(xì)描述的通道結(jié)構(gòu)，通過(guò)引用將它們并入本文中。氣體阻擋件可以用作物理阻擋件(通過(guò)流體逆流)、通過(guò)與污染物的化學(xué)相互作用和/或通過(guò)帶電粒子的靜電或電磁偏轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐中，這些方法的組合被采用以允許將輻射傳遞到照射系統(tǒng)中而同時(shí)盡可能地最大程度地阻擋等離子體材料。如在上述的美國(guó)專利中所說(shuō)明的，尤其可以通過(guò)氫源HS注入氫基團(tuán)，用于化學(xué)地改性Sn或其它等離子體材料。
圖3是光譜純度濾光片100的實(shí)施例的示意正面視圖，其可以例如應(yīng)用作為光刻設(shè)備的上述的濾光片11。濾光片100配置成透射極紫外(EUV)輻射。在另外的實(shí)施例中，濾光片100基本上阻擋由輻射源產(chǎn)生的第二類型的輻射，例如紅外(IR)輻射、例如波長(zhǎng)比大約Iym更大的紅外輻射，尤其是波長(zhǎng)大于大約10 μ m的紅外輻射。尤其是，將被透射的EUV輻射和第二類型輻射(將被阻擋)可以從同一輻射源射出，例如光刻設(shè)備的LPP源S0。
在將被描述的實(shí)施例中的光譜純度濾光片100包括在光譜純度濾光片的第一區(qū)域中的大致平面的濾光片部分102。濾光片部分102具有多個(gè)(優(yōu)選是平行的)孔104，用以透射極紫外輻射和抑制第二類型輻射的透射。來(lái)自源SO的輻射所照射到的表面可以被稱作前表面，而輻射射向照射系統(tǒng)IL所離開的表面可以被稱作為后表面。如上文所述,例
如，EUV輻射可以透射過(guò)光譜純度濾光片，而不改變輻射的方向。在一實(shí)施例中，每一孔104具有用于限定孔104和從前表面完全地延伸至后表面的側(cè)壁106。
光譜純度濾光片100可以包括在光譜純度濾光片的第二區(qū)域中的支撐框架108，第二區(qū)域與第一區(qū)域相鄰。支撐框架108可以配置成為濾光片部分102提供結(jié)構(gòu)支撐。支撐框架108可以包括用于將光譜純度濾光片100安裝至其中使用光譜純度濾光片100的設(shè)備的構(gòu)件。在一特定布置中，支撐框架108可以圍繞濾光片部分100。
濾光片100可以包括具有側(cè)壁106的孔104的陣列，該側(cè)壁106基本上垂直于前端面的表面?？壮叽?即橫跨孔的前端面的最小距離)期望大于約lOOnm，更期望地大于大約I μ m,用于允許EUV輻射穿過(guò)光譜純度濾光片100,而基本上沒(méi)有衍射?？壮叽缙谕貫榇┻^(guò)孔的輻射的波長(zhǎng)的10倍，更期望地為穿過(guò)孔的輻射的波長(zhǎng)的100倍。雖然孔104示意性地顯示具有圓形的橫截面(在圖3中)，但是其它的形狀(例如，細(xì)長(zhǎng)縫、矩形、方形等)也是可以的，且可能是期望的。例如，六邊形孔，如圖4所示，從機(jī)械穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)看可能是有利的。
被濾光片100抑制的波長(zhǎng)可以是將被透射的EUV波長(zhǎng)的至少10倍。尤其是，濾光片100可以配置成抑制DUV輻射(具有在大約100-400nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng))和/或具有大于I μ m的波長(zhǎng)的紅外輻射(例如在1-11微米的范圍內(nèi))的透射。
根據(jù)一實(shí)施例，EUV輻射直接透射通過(guò)孔104，優(yōu)選地利用相對(duì)薄的濾光片100來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于保持孔的縱橫比足夠低以允許EUV透射具有相當(dāng)大的角度展度。濾光片部分102的厚度(即每一孔104的長(zhǎng)度)例如小于大約20 μ m，例如在大約2 μ m至大約10 μ m的范圍內(nèi)。另外，根據(jù)一實(shí)施例，每一孔104可以具有在大約IOOnm至大約IOym的范圍內(nèi)的孔尺寸?？?04可以例如每個(gè)的孔尺寸在大約Ιμπι至大約5μπι的范圍內(nèi)。
在濾光片孔104之間的壁105的厚度Ql可以小于I μ m，例如在大約O. I μ m至大約O. 5 μ m的范圍內(nèi)，尤其是大約O. 4 μ m。通常，孔的縱橫比，即濾光片部分102的厚度與在濾光片孔104之間的壁的厚度之比可以在從20 : I至4 : I的范圍內(nèi)。EUV透射式濾光片100的孔可以具有在大約Ιμπι至大約10 μ m的范圍內(nèi)的周期Q2(在圖4中顯示)，尤其在大約I μ m至大約5 μ m的范圍內(nèi)，例如大約5 μ m。因此，所述孔可以提供總的濾光片前表面的大約50-90%的開口面積。[0060]濾光片100可以配置成提供至多O. 01%的紅外光(IR)透射率。另外，濾光片100可以配置成透射至少10%的以正入射射入的EUV輻射。
期望地，光譜純度濾光片被涂覆以最大化對(duì)至少一個(gè)不想要的波長(zhǎng)范圍的反射，例如IR波長(zhǎng)。例如，可以用鑰(Mo)涂覆SPF。然而，一些材料可能由于高溫和氧化性環(huán)境而遭受氧化。這導(dǎo)致涂層的反射性能降低。例如，由Mo制造的反射涂層可能在高于600°C的溫度遭受氧化。Mo涂層還可能遭受蒸發(fā)，因?yàn)殍€的氧化物具有遠(yuǎn)低于金屬的沸點(diǎn)。反射涂層的氧化還可能導(dǎo)致其發(fā)射率系數(shù)降低，這導(dǎo)致SPF的冷卻效率降低。因此期望提供抵抗反射涂層的氧化的保護(hù)。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了 SPF，其包括IR反射層的保護(hù)涂層。保護(hù)涂層是諸如MoSi2或WSi2等金屬硅化物的薄層。金屬硅化物是IR輻射的良好反射體。因此，在IR反射涂層上的金屬硅化物涂層將不會(huì)顯著地減少光譜純度濾光片的IR反射率。例如，厚
度約50-100nm的MoSi2涂層將Mo反射涂層的IR反射率從約95%減小至約85%。厚度約5nm的MoSi2涂層將對(duì)Mo反射涂層的IR反射率產(chǎn)生負(fù)面作用。金屬硅化物在高溫(高于6000C )下具有高的發(fā)射率，這改善光譜純度濾光片的冷卻。
圖5描述根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光譜純度濾光片的橫截面。光譜純度濾光片100包括孔104。光譜純度濾光片100包括基底111?；?11可以由例如Si制造。
反射層112可以形成在基底111的表面上。如圖5所示，反射層可以形成在濾光片部分102的前端面、側(cè)壁和后端面上，以完全覆蓋基底111。反射層112還可以形成在支撐框架部分108中的基底的前端面上。反射層112可以沿著支撐件部分中的基底111的側(cè)壁向下延伸直至達(dá)到所需要的深度?？蛇x地，如圖5所示，在支撐件部分中的基底111的側(cè)壁上的反射層的深度在豎直方向上與濾光片部分102中的基底111的后端面上的反射層112的表面平齊。反射層112的厚度可以例如是大約IOnm至大約200nm。反射層可以由例如Mo或W制造。反射涂層還可以由Mo和W的混合物形成。反射涂層還可以由W與另一金屬的混合物形成。W在混合物中的原子比可以大于或等于大約70%。
保護(hù)層113形成在反射層112的表面上。如圖5所示，保護(hù)層113完全覆蓋反射層112。保護(hù)層可以由諸如MoSi2或WSi2的金屬硅化物制成。典型地，基底111和金屬硅化物保護(hù)層113的膨脹系數(shù)相差2-3倍。在高溫下，這可以導(dǎo)致金屬硅化物保護(hù)層113的剝離。因此，金屬硅化物保護(hù)層113被制成很薄，使得剝離被防止。保護(hù)層113具有例如在約O. 5nm至約20nm的范圍內(nèi)、例如在大約5_10nm的范圍內(nèi)的厚度。
可以以多種方式制造光譜純度濾光片100。例如，基底111中的孔可以通過(guò)在美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng) No. US 61/193，769，US 61/222，001，US61/222, 010，US 61/237，614 和 US61/237,610中描述的工藝形成，通過(guò)引用將它們的全部?jī)?nèi)容并入本文中。
反射層112可以例如通過(guò)原子層沉積(ALD)涂覆到基底111。以這種方式，可以實(shí)現(xiàn)均勻的涂層厚度。因?yàn)橥繉拥暮穸仁蔷鶆虻模云谕姆瓷渎士梢砸宰钚〉挠捎谶^(guò)量的厚度所導(dǎo)致的EUV透射損耗來(lái)實(shí)現(xiàn)。尤其是，通過(guò)應(yīng)用ALD，可以在柵格的頂部處避免過(guò)量的涂層厚度，而同時(shí)沿著側(cè)壁保持充足的涂層厚度。涂層還可以被涂覆至濾光片部分102中的基底111的后端面。ALD使用自限性表面反應(yīng)(self-limiting surface reaction)的交替步驟以逐層沉積原子層。將被沉積的材料由前驅(qū)體提供。包括例如Mo和W等幾種金屬的ALD方法是已知的。[0068]可以使用電擊生長(zhǎng)(電沉積)來(lái)替代ALD以沉積反射層112。金屬還可以沉積到基底111上，例如通過(guò)蒸發(fā)或?yàn)R射沉積來(lái)實(shí)現(xiàn)。
保護(hù)層113可以沉積到反射層112上，例如通過(guò)CVD沉積或?yàn)R射來(lái)實(shí)現(xiàn)。MoSi2層例如還可以通過(guò)Mo和Si層的熱退火形成。
MoSi2層可以替代地用作多層反射鏡的蓋層。在圖6中顯示一實(shí)施例。圖6公開了包括多層疊層202的多層反射鏡200，該多層疊層202具有Mo層204和厚的Si層206。一個(gè)或更多的Mo層可以具有約2. 76nm的厚度。一個(gè)或更多的Si層可以具有約4. 14nm的厚度。也被稱作為蓋層208的取上層是由MoSi2形成的層?？梢栽谏w層208和多層置層202之間設(shè)置所謂的襯層(underlayer) 210，用于避免多層疊層202和蓋層208之間相互混合，諸如氧擴(kuò)散。
蓋層208用于保護(hù)多層疊層202免受可能在其附近區(qū)域中出現(xiàn)的粒子的影響。這
樣的粒子可以例如是氫粒子和/或氧粒子，它們成分子形式、原子形式或兩者兼有。MoSi2蓋層208尤其對(duì)氧粒子具有適合的耐受性，而且還對(duì)氫粒子具有適合的耐受性，這是因?yàn)槠淠褪芨咧?600°C的氧化。MoSi2具有2030°C的熔點(diǎn)和低的密度。除了 I個(gè)氧化物的單層之外，沒(méi)有發(fā)生大量的氧化。
其它材料可以替代MoSi2用作蓋層，諸如Ru或SiC。其它材料可以替代SiC用作襯層，諸如Si3N, B4C或MoSi2。
表I公開不同的蓋層和襯層與上述的多層疊層組合的所計(jì)算的反射率，該多層疊層由大約50層2. 76nm厚的Mo和4. 14nm厚的Si層形成。
表I不同的蓋層和襯層的所計(jì)算的反射率
權(quán)利要求
1.一種光譜純度濾光片，包括 基底； 穿過(guò)所述基底的多個(gè)孔； 多個(gè)壁，所述壁限定穿過(guò)所述基底的所述多個(gè)孔； 第一層，形成在所述基底上以反射第一波長(zhǎng)的輻射；和 第二層，形成在所述第一層上以防止所述第一層氧化； 其中所述孔被構(gòu)造和布置成能夠使第二波長(zhǎng)的輻射的至少一部分從其中透射穿過(guò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的光譜純度濾光片，其中所述孔形成圖案化的陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I或2所述的光譜純度濾光片，其中所述孔具有圓形橫截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I或2所述的光譜純度濾光片，其中所述孔具有六邊形橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1-4中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片，其中所述第一層從所述基底的前表面、沿著所述孔的壁延伸至同一豎直高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片，其中所述第一層由選自由Mo和W構(gòu)成的組的材料制造。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片，其中所述第一層由W和金屬的混合物制造，其中所述混合物中的W的原子比大于約70%。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1-7中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片，其中所述第二層由金屬硅化物制造。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1-8中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片，其中所述第二層由選自由MoSi2和WSi2構(gòu)成的組的材料制造。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1-9中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片，其中第二層薄，使得防止在高溫下剝離。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1-10中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片，其中所述第二層防止所述第一層在高達(dá)1400°C的溫度下氧化。
12.—種光刻設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求
1-11中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片。
13.—種制造光譜純度濾光片的方法，包括以下步驟 使用蝕刻過(guò)程在基底中蝕刻多個(gè)孔以形成柵格狀濾光片部分，其中所述孔的尺寸小于或等于將被抑制的輻射的第一波長(zhǎng)，且大于將被透射的輻射的第二波長(zhǎng)； 提供反射層以基本上反射第一波長(zhǎng)的輻射；和 提供保護(hù)層以防止所述反射層氧化，其中所述保護(hù)層，諸如由MoSi2*WSi2制造的保護(hù)層，被提供到所述反射層的基本上全部的暴露的表面上。
14.一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，包括以下步驟 提供福射束； 對(duì)所述輻射束進(jìn)行圖案化； 將所述圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；和 使用根據(jù)權(quán)利要求
1-11中任一項(xiàng)所述的光譜純度濾光片來(lái)增強(qiáng)所述輻射束的光譜純度。
15.一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，包括以下步驟 使用光譜純度濾光片增強(qiáng)輻射束的光譜純度，所述光譜純度濾光片包括基底；穿過(guò)所述基底的多個(gè)孔； 多個(gè)壁，所述壁限定穿過(guò)所述基底的所述多個(gè)孔；第一層，形成在所述基底上以反射第一波長(zhǎng)的輻射；和第二層，形成在所述第一層上以防止所述第一層氧化；其中第二波長(zhǎng)的輻射的至少一部分從所述中透射穿過(guò)；對(duì)所述輻射束進(jìn)行圖案化；和將所述圖案化的輻射束投影到第二襯底的目標(biāo)部分上。
專利摘要
一種光譜純度濾光片，包括基底、穿過(guò)所述基底的多個(gè)孔和多個(gè)壁。所述壁限定了穿過(guò)所述基底的多個(gè)孔。所述光譜純度濾光片還包括第一層，形成在所述基底上以反射第一波長(zhǎng)的輻射；和第二層，形成在所述第一層上以防止所述第一層氧化。所述孔被構(gòu)造和布置成能夠使第二波長(zhǎng)的輻射的至少一部分從其中透射穿過(guò)。
文檔編號(hào)G21K1/06GKCN102792228SQ201080040588
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2010年7月29日
發(fā)明者A·亞庫(kù)寧, M·范卡朋, V·季莫什科夫 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan