CN106663601B - 极紫外线覆盖层及其的制造与光刻方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造极紫外线反射构件的方法，其包括：提供基板；在所述基板上形成多层堆叠，所述多层堆叠包括多个反射层对，这些反射层对具有第一反射层与第二反射层以形成布拉格反射器；以及在所述多层堆叠上形成覆盖所述多层堆叠的覆盖层，所述覆盖层由氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成，并且所述覆盖层通过减少氧化与机械侵蚀来保护所述多层堆叠。

Description

极紫外线覆盖层及其的制造与光刻方法
技术领域
本发明一般涉及极紫外线光刻，具体而言，涉及用于极紫外线光刻的极紫外线反射构件的覆盖层、制造***和光刻***。
背景技术
现代消费和工业电子***变得越来越复杂。电子器件需要在更小和更柔性的封装中的更高密度的电子元件。随着元件密度增加，需要技术进步来满足对具有更小特征结构尺寸的更高密度器件的需求。极紫外线(extreme ultraviolet；EUV)光刻，也称为软X射线投射光刻(soft x‐ray projection lithography)，是一种用于0.13微米和更小的、最小的特征结构尺寸的半导体器件的制造的光刻工艺。
极紫外线光一般可在5至50纳米的波长范围内，极紫外线光被大部分材料强烈地吸收。由于此原因，极紫外线***通过光反射而非光透射来工作。极紫外线辐射可经由一系列反射元件而被投射并且被引导至半导体晶片上以形成高密度、小型特征结构尺寸的半导体器件，这些反射元件包括反射镜组件和涂覆有非反射掩膜图案的掩膜底版。
极紫外线光刻***的反射元件可包括多层反射材料涂层。由于极紫外线光的高功率水平，剩余的未反射极紫外线光会引起可使反射元件的反射率随着时间推移劣化并且可导致反射元件的有限寿命的热加热。
鉴于对电子元件的日益变小的特征结构尺寸的需求，找到这些问题的答案愈加关键。鉴于随着不断增长的消费者期望而一直增加的商业竞争压力，找到这些问题的答案是关键的。另外，对降低成本、提高效率和性能，以及应对竞争压力的需要增加了找到这些问题的答案的关键必要性的更大的急迫性。
这些问题的解决方案已经历了长期探索，但是先前发展并未指导或建议任何解决方案，因此，这些问题的解决方案长期以来已成为熟悉本领域技术人员的难题。
发明内容
本发明提供一种制造极紫外线反射构件的方法，所述方法包括：提供基板；在所述基板上形成多层堆叠，所述多层堆叠包括多个反射层对，这些反射层对具有第一反射层和第二反射层以用于形成布拉格反射器(Bragg reflector)；以及在所述多层堆叠上形成覆盖所述多层堆叠的覆盖层，所述覆盖层由氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成，并且所述覆盖层用于通过减少氧化与机械侵蚀来保护所述多层堆叠。
本发明提供一种极紫外线反射构件，所述极紫外线反射构件包括：基板；多层堆叠，所述多层堆叠在所述基板上，包括多个反射层对，这些反射层对具有第一反射层和第二反射层；以及覆盖层，所述覆盖层在所述多层堆叠上并覆盖所述多层堆叠，所述覆盖层由氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成，并且所述覆盖层用于通过减少氧化与机械侵蚀来保护多层堆叠。
本发明提供一种极紫外线反射构件生产***，所述极紫外线反射构件生产***包括：第一沉积***，用于在基板上沉积多层堆叠，所述多层堆叠包括多个反射层对，这些反射层对具有第一反射层和第二反射层；以及第二沉积***，用于在所述多层堆叠上形成覆盖层，所述覆盖层由氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成。
本发明的某些实施方式具有上述内容之外的，或代替上述内容的其它步骤或构件。当参照附图时阅读以下详细描述，这些步骤或者构件对熟悉本领域的技术人员而言将变得显而易见。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式中的极紫外线光刻***的示意图。
图2是极紫外线反射构件生产***的示例。
图3是极紫外线反射构件的示例。
图4是在制造的准备步骤中的图3的结构。
图5是在制造的分层步骤中的图4的结构。
图6是在制造的保护步骤中的图5的结构。
图7是在制造的预图案化步骤中的图6的结构。
图8是在制造的电镀步骤中的图5的结构。
图9是在制造的氧化步骤中的图8的结构。
图10是在制造的预图案化步骤中的图9的结构。
图11是覆盖层的侵蚀的示例。
图12是在本发明的进一步的实施方式中的制造极紫外线反射构件的方法的流程图。
具体实施方式
以下实施方式被足够详细地描述，以使得熟悉本领域的技术人员能够制造和使用本发明。应理解的是其他实施方式基于本公开将是明显的，并且可在不脱离本发明的保护范围的前提下对***、工艺或者机械做出变化。
在以下描述中，将给出众多特定细节来提供对本发明的透彻理解。然而，显而易见的是，可在没有这些特定细节的情形下实践本发明。为了避免模糊本发明，一些熟知的电路、***配置和工艺步骤并未被详细公开。
表示***的实施方式的这些附图是半图解的，并且未按比例绘制，特别而言，这些尺寸中的一些出于清晰呈现的目的而在附图中被夸张表示。类似地，尽管附图中的视图出于便于描述的目的而大体地表示为相似的方向，但是这些附图中的此类描绘在很大程度上是任意的。一般地，本发明能以任何方向操作。
在公开和描述具有一些共有特征结构的多个实施方式时，为了清晰并易于说明、描述和理解这些实施方式，将以相似的元件符号来描述相似或相同的特征结构。
出于解释目的，如本文所使用的用词“水平面”定义为平行于掩膜底版的平面或表面的平面，与所述平面的方向无关。用词“垂直”是指与刚刚定义的水平面垂直的方向。用词，如在附图中所表示的那样，诸如“上方”、“下方”、“底部”、“顶部”、“侧面”(如在“侧壁”中)、“更高”、“更低”、“上部”、“在……之上”和“在……之下”是相对于水平面定义的。
用词“在……上”表明在构件之间存在直接接触。用词“直接在……上”表明在构件之间存在不具有介入构件的直接接触。
如本文所使用的用词“工艺”包括在形成所描述的结构的过程中按需要进行材料或光刻胶的沉积、图案化、曝光、显影、蚀刻、溅射、清洁、注入及/或材料或光刻胶的移除。用词“约”和“大致”表明构件的尺寸可在工程公差内测定。
现参阅图1，其中表示了在本发明的第一实施方式中的极紫外线光刻***100的示意图。所述极紫外线光刻***100可包括用于产生极紫外线光112的极紫外线光源102，一组反射元件，以及目标晶片110。这些反射元件可包括聚光器104、反射掩膜106、光学缩小组件108、掩膜底版、反射镜，或其组合。
所述极紫外线光源102可生成极紫外线光112。所述极紫外线光112是具有在5至50纳米(nm)范围内的波长的电磁辐射。例如，所述极紫外线光源102可包括激光器、激光器产生的等离子体、放电产生的等离子体、自由电子激光器、同步辐射，或其组合。
所述极紫外线光源102可生成具有多种特性的极紫外线光112。所述极紫外线光源102可产生在一定波长范围内的宽带(broadband)极紫外线辐射。例如，所述极紫外线光源102可生成具有波长在5至50nm范围内变化的极紫外线光112。
所述极紫外线光源102可产生具有窄带宽的极紫外线光112。例如，所述极紫外线光源102可生成在13.5nm的极紫外线光112。即波长峰值的中心是13.5n m。
聚光器104是用于反射和聚焦所述极紫外线光112的光学单元。所述聚光器104可反射并集中来自极紫外线光源102的极紫外线光112，以照射这些反射掩膜106。
虽然所述聚光器104被表示为单一构件，但应理解所述聚光器104可包括一个或多个反射构件，诸如凹面镜、凸面镜、平面镜，或其组合，以用于反射并集中所述极紫外线光112。例如，所述聚光器104可以是单一凹面镜，或具有凸的、凹的和平的光学构件的光学组件。
所述反射掩膜106是具有掩膜图案114的反射构件。所述反射掩膜106创建光刻图案，以形成将形成在目标晶片110上的电路布局。所述反射掩膜106可反射所述极紫外线光112。所述掩膜图案114可界定电路布局的一部分。
所述光学缩小组件108是用于缩小所述掩膜图案114的影像的光学单元。来自反射掩膜106的极紫外线光112的反射可以通过光学缩小组件108来减少并且被反射到目标晶片110上。所述光学缩小组件108可包括用于缩小掩膜图案114的图像尺寸的反射镜和其他光学元件。例如，所述光学缩小组件108可包括用于反射并聚焦极紫外线光112的凹面镜。
所述光学缩小组件108可缩小掩膜图案114在目标晶片110上的图像尺寸。例如，所述掩膜图案114可以由光学缩小组件108以4:1的比例在目标晶片110上成像，从而在目标晶片110上形成由掩膜图案114表示的电路。所述极紫外线光112可同步扫描所述反射掩膜106和所述目标晶片110，从而在所述目标晶片110上形成掩膜图案114。
现参阅图2，其中表示了极紫外线反射构件生产***200的示例。所述极紫外线反射构件可包括掩膜底版204、极紫外线(extreme ultraviolet；EUV)反射镜205，或者其他反射构件。
所述极紫外线反射构件生产***200可生产掩膜底版、反射镜、或反射图1的极紫外线光112的其他构件。所述极紫外线反射构件生产***200可制造将薄涂层施加到源基板203上的极紫外线反射构件。
所述掩膜底版204是用于形成图1的反射掩膜106的多层结构。所述掩膜底版204可使用半导体制造技术来形成。所述反射掩膜106可具有图1的掩膜图案114，所述掩膜图案114形成在所述掩膜底版204上以表示电子电路。
所述极紫外线反射镜205是在极紫外线光范围内具有反射性的多层结构。所述极紫外线反射镜205可使用半导体制造技术来形成。所述掩膜底版204和所述极紫外线反射镜205可以是相似的结构，但所述极紫外线反射镜205不具有掩膜图案114。
所述极紫外线反射构件是所述极紫外线光112的高效反射器。所述掩膜底版204和所述极紫外线反射镜205可具有大于60％的极紫外线反射率。若极紫外线反射构件反射大于60％的极紫外线光112，则这些极紫外线反射构件是高效的。
所述极紫外线反射构件生产***200包括晶片装载及载具传送***202，源基板203被装载到所述***中并且从所述***卸载极紫外线反射构件。大气传送***206提供对晶片传送真空腔室208的接取。所述晶片装载及载具传送***202可包括基板运输盒、负载锁，以及用于从大气移送基板至所述***内的真空的其他元件。因为所述掩膜底版204是用于形成非常小尺度的器件，所以所述掩膜底版204必须在真空***中处理以防止污染和其他缺陷。
所述晶片传送真空腔室208可拥有两个真空腔室，即第一真空腔室210和第二真空腔室212。所述第一真空腔室210可包括第一晶片传送***214，而所述第二真空腔室212可包括第二晶片传送***216。虽然所述晶片传送真空腔室208被描述为具有两个真空腔室，但应理解所述***可具有任何数目的真空腔室。
所述晶片传送真空腔室208可具有围绕其周围的多个端口，以用于连接各种其他***。所述第一真空腔室210可具有除气***218、第一物理气相沉积***220、第二物理气相沉积***222，以及预清洁***224。所述除气***218是用于从这些基板热解吸收湿气。所述预清洁***224是用于清洁晶片、掩膜底版、反射镜或者其他光学元件的表面。
这些物理气相沉积***，诸如第一物理气相沉积***220和第二物理气相沉积***222，可用于在源基板203上形成材料薄膜。例如，所述物理气相沉积***可包括真空沉积***，诸如磁控溅射(magnetron sputtering)***、离子溅射(ion sputtering)***、脉冲激光沉积、阴极电弧(cathode arc)沉积，或其组合。这些物理气相沉积***，诸如磁控溅射***，可以在源基板203上形成薄层，这些薄层包括硅层、金属层、合金层、氧化物层、化合物层，或其组合。
所述物理气相沉积***可形成反射层、覆盖层和吸收层。例如，这些物理气相沉积***可形成硅层、钼层、氧化钛层、二氧化钛层、氧化钌层、氧化铌层、钌钨层、钌钼层、钌铌层、铬层、钽层、氮化物层、化合物层，或其组合。虽然一些化合物被描述为氧化物，但应理解的是这些化合物可包括氧化物、二氧化物、具有氧原子的原子混合物，或其组合。
所述第二真空腔室212可具有与其连接的第一多阴极源226、化学气相沉积***228、固化腔室230，以及超光滑沉积腔室232。例如，所述化学气相沉积***228可包括流体化学气相沉积(flowable chemical vapor deposition；FCVD)***、等离子体辅助的化学气相沉积(chemical vapor deposition；CVD)***、气浮辅助的CVD、热丝CVD***，或者相似的***。在另一示例中，所述化学气相沉积***228、所述固化腔室230，以及所述超光滑沉积腔室232可在与所述极紫外线反射构件生产***200分离的***中。
所述化学气相沉积***228可在所述源基板203上形成材料薄膜。例如，所述化学气相沉积***228可用于在所述源基板203上形成多个材料层，包括单晶层、多晶层、非晶层、外延(epitaxial)层，或其组合。所述化学气相沉积***228可形成硅层、氧化硅层、硅碳氧化物层、碳层、钨层、碳化硅层、氮化硅层、氮化钛层、金属层、合金层，以及其他适用于化学气相沉积的材料层。例如，所述化学气相沉积***可形成平面化层。
所述第一晶片传送***214能够在连续真空中在大气传送***206与围绕所述第一真空腔室210的周围的各种***之间移动源基板203。所述第二晶片传送***216能够使这些源基板203维持在连续真空中的同时围绕所述第二真空腔室212移动这些源基板203。所述极紫外线反射构件生产***200能以连续真空状态在所述第一晶片传送***214与所述第二晶片传送***216之间传送源基板203与掩膜底版204。
现参阅图3，其中表示了极紫外线反射构件302的示例。所述极紫外线反射构件302可为图2的掩膜底版204或极紫外线反射镜205。所述掩膜底版204及所述极紫外线反射镜205是用于反射图1的极紫外线光112的结构。
所述极紫外线反射构件302，诸如极紫外线反射镜205，可包括基板304、多层堆叠306，以及覆盖层308。所述极紫外线反射镜205可用于形成供图1的聚光器104或者图1的光学缩小组件108使用的反射结构。
所述掩膜底版204可包括基板304、多层堆叠306、覆盖层308，以及吸收层310。所述掩膜底版204可用于通过以所需的电路布局图案化所述吸收层310来形成图1的反射掩膜106。
在以下各个部分中，为简便起见，用于掩膜底版204的用词可与用于极紫外线反射镜205的用词互换地使用。所述掩膜底版204可包括极紫外线反射镜205的元件，并除了形成图1的掩膜图案114之外增加了吸收层310。
所述掩膜底版204是用于形成具有掩膜图案114的反射掩膜106的光学上平坦的结构。例如，所述掩膜底版204的反射面可形成用于反射入射光(诸如图1的极紫外线光112)的平坦聚焦平面。
所述基板304是用于提供极紫外线反射构件302的支撑结构的构件。所述基板304可由具有低热膨胀系数(coefficient of thermal expansion；CTE)的材料制成，以在温度变化期间提供稳定性。所述基板304可具有以下性质：诸如抗机械循环稳定性、抗热循环稳定性、抗晶体形成稳定性或其组合的稳定性。所述基板304可由以下材料形成：诸如硅、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷，或其组合。
所述多层堆叠306是反射极紫外线光112的结构。所述多层堆叠306包括交替的第一反射层312与第二反射层314的反射层。
所述第一反射层312及所述第二反射层314可形成反射层对316。例如，这些交替层可由钼与硅形成。然而，应理解的是这些交替层可由其他物质形成。在另一示例中，所述第一反射层312可由硅形成，而所述第二反射层314可由钼形成。
这些交替层的每个可具有对极紫外线光112的不同光学常数。当这些交替层的层间厚度为所述极紫外线光的波长的一半时，这些交替层可提供共振反射。例如，对于波长为13nm的极紫外线光112，这些交替层可为约6.5nm厚。应理解的是，所提供的大小与尺寸在典型构件的正常工程公差内。
所述多层堆叠306可以使用物理气相沉积技术来形成。所述多层堆叠306的第一反射层312与第二反射层314可具有由物理气相沉积技术形成的特性，这些特性包括精确厚度、低粗糙度，以及这些层之间的清洁介面。
所述极紫外线反射构件可包括所述多层堆叠306，所述多层堆叠306具有交替薄层，这些交替薄层的材料具有不同光学性质，从而建立布拉格反射器或反射镜。这些交替层的每个可具有对极紫外线光112的不同光学常数。
使用物理气相沉积技术形成的所述多层堆叠306的层的物理尺寸可被精确控制，以增大反射率。例如，所述第一反射层312，诸如硅层，可具有4.1nm的厚度。所述第二反射层314，诸如钼层，可具有2.8nm的厚度。这些层厚度决定所述极紫外线反射构件的峰值反射率波长。若层厚度是不正确的，则会减少在期望的13.5nm波长处的反射率。
所述覆盖层308是保护层，允许极紫外线光112的透射。所述覆盖层308可以直接形成在所述多层堆叠306上。所述覆盖层308可保护所述多层堆叠306免受污染物及机械损伤。例如，所述多层堆叠306为对氧、碳、碳氢化合物或其组合的污染可以是敏感的。所述覆盖层308可与污染物相互作用以中和这些污染物。
所述覆盖层308是光学上均匀的结构，所述结构对极紫外线光112是透明的。所述极紫外线光112可穿过所述覆盖层308，从而在所述多层堆叠306上进行反射。所述覆盖层308可具有1％至2％的总反射率损失。这些不同材料中的每个可根据厚度而具有不同的反射率损失，但是反射率损失总量将在1％至2％的范围内。
所述覆盖层308具有光滑表面。例如，所述覆盖层308的表面可具有小于0.2nm均方根量度(root mean square measure,RMS)的粗糙度。在另一示例中，对于1/100nm与1/1μm之间的长度，所述覆盖层308的表面可具有0.08nm RMS的粗糙度。所述RMS粗糙度将根据其测量范围而变化。对于100nm至1微米的特定范围，其粗糙度必须为0.08nm或更小。在更大的范围中，所述粗糙度将更高。
所述覆盖层308可用多种方法形成。例如，所述覆盖层308可以用磁控溅射、离子溅射***、离子束(ion beam)沉积、电子束蒸发(electron beam evaporation)、射频(radiofrequency；RF)溅射、原子层沉积(atomic layer deposition；ALD)、脉冲激光沉积、物理气相沉积，或其组合在所述多层堆叠306上或直接在所述多层堆叠306上形成。所述覆盖层308可以具有由磁控溅射技术形成的物理特性，这些物理特性包括精确厚度、低粗糙度，以及这些层之间的清洁介面。所述覆盖层308可以具有由物理气相沉积形成的物理特性，这些物理特性包括精确厚度、低粗糙度，以及这些层的间的清洁介面。
应理解的是，覆盖层308可形成在位于多层堆叠306与覆盖层308之间的中介层上。中介层可包括钝化层、保护层、种晶层(seed layer)，或其组合。
导致反射率损失的一个原因为定期清洁工艺造成的多层堆叠306的氧化。为了防止此种氧化，在形成吸收层310之前，所述覆盖层308可以形成在或者直接形成在多层堆叠306的顶部上。
因为大部分材料对所述极紫外线光112是不透明的，所以所述极紫外线***中的一般污染级别必须被最小化。若不移除污染物，任何污染物可导致由暴露在所述极紫外线光112所产生的不需要的加热与损伤。因此，在极紫外线***中，所述反射掩膜106必须以比其他光刻***更大的频率来清洁。
为了移除使用期间在所述反射掩膜106上通常存在的小颗粒与其他污染物，清洁程序往往是侵蚀性的。然而，所述严苛的清洁程序，诸如兆频超声波工艺(Megasonicprocess)，可导致覆盖层308的点蚀与劣化，如此可引起所述多层堆叠306的反射率损失与氧化。增强覆盖层308的坚固性和耐用性可减少由于清洁程序造成的多层堆叠306的损伤量。
在说明性示例中，钌被用作为覆盖层材料，因为钌为良好的蚀刻终止物并且在操作条件下相对惰性。然而，钌的氧化水平以及钌与氧化钌的耐化学性与行为是非常不同的，这会引起在操作与清洁期间所述表面的不规则性与点蚀。
所述点蚀可以通过改变用于清洁的化学物质和程序而减少到某一程度，但是往往存在清洁效率的附带损失。使用更具化学惰性和机械硬度更高的材料作为覆盖层308可使得所述反射掩膜106持续更长时间。
在所述极紫外线***中存在的大部分污染物是来自抗蚀剂除气的碳和烃残留物。减少污染物量提供可在清洁操作之间使用更长时间的反射掩膜106。氧化钛对大部分蚀刻和清洁化学物质也是高度耐受的，并且达成可接受的蚀刻终止，并且氧化钛将经受住更严苛的清洁，具有比钌更少的表面损伤。
还可通过用钌合金(诸如，钌钨、钌钼，或者钌铌)代替钌实现覆盖层308的耐化学腐蚀性和硬度的增强。这些合金增强了膜的硬度并且减少了在清洁期间对所述表面的表面点蚀和机械损伤。这些合金的耐化学性足以允许这些层继续充当吸收蚀刻终止物，以及允许使用更严苛化学物质的多种清洁。
所述覆盖层308可以由硬质材料形成，以提供在清洁工艺期间抗机械与化学侵蚀的恢复力，所述清洁工艺诸如声学清洁工艺，如兆频超声波清洁。所述覆盖层308可以对清洁溶剂(诸如氢氧化铵、过氧化氢、水，或其组合)具有耐化学性。
所述覆盖层308可由具有足够抵抗清洁期间腐蚀的硬度的多种材料形成。例如，所述覆盖层308可由氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成。所述覆盖层308可具有在25与50埃(angstrom)之间的厚度。例如，氧化钛(TiOx)一般被视为对在清洁中使用的大部分溶剂具有耐化学性。
在清洁之后，所述覆盖层308可具有暴露在清洁工艺中的物理特性。所述覆盖层308可具有以下物理特性：侵蚀痕、减少的厚度、不均匀磨损、溶剂残留物、来自吸收层310的残留物，或其组合。所述覆盖层308可表现出额外的物理特性，包括由清洁溶剂与覆盖层308的材料的相互作用所导致的化学残留物。
所述覆盖层308可具有最小硬度，所述硬度的数值与耐机械磨蚀性相关。所述覆盖层308的硬度可基于所选择的材料与结构而变化。例如，钌可具有6.5的莫氏硬度与2.160吉帕斯卡(GPa)的布氏硬度。氧化钛可具有5.5‐6.5的莫氏硬度。氧化钌(RuOx)可具有19‐20GPa之间的布氏硬度。氧化铌(NbOx)可具有约2GPa的布氏硬度。
所述极紫外线反射构件302，诸如极紫外线反射镜205，可用基板304、多层堆叠306与覆盖层308形成。所述极紫外线反射镜205具有光学上平坦的表面并且可有效与均匀地反射所述极紫外线光112。
用由硬质材料(诸如，氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼，或钌铌)形成的覆盖层308保护多层堆叠306改良了反射率。所述覆盖层308可防止在制造与清洁操作期间对所述多层堆叠306的损伤。所述覆盖层308可防止氧化，以维持反射率并且防止在使用与清洁期间所述多层堆叠306的反射率损失。
例如，所述多层堆叠306可具有在62‐70％之间的反射率。使用物理气相沉积形成的所述多层堆叠306可以具有在66％‐67％之间的反射率。在用更硬的材料形成的多层堆叠306上形成覆盖层308可帮助维持所述掩膜的在整个寿命期间的反射率程度。在一些情形中，高达72％的反射率可以通过使用低粗糙度层、在这些层之间的清洁介面、改良的层材料，或其组合来实现。使用更具弹性的更薄的覆盖层减小了由所述覆盖层308所引起的反射率损失。
已经发现，使用坚固的、化学惰性的、更硬的材料作为覆盖层308增加了反射掩膜106的操作寿命，并且允许对所述反射掩膜的更高效清洁。用氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成所述覆盖层308提供了更有弹性的层，以帮助减小对所述反射掩膜106的损伤。
已经发现，使用完全氧化材料(诸如氧化钛、氧化钌或者氧化铌)形成覆盖层308改良了光学性能并且减少了点蚀。经由因清洁工艺导致的氧化造成的额外的劣化水平通过使用已经氧化的材料而降低。
已经发现，使用氧化钛形成覆盖层308增加了反射率并且降低了劣化。在存在低水平氧气或低水平水蒸汽的环境中，氧化钛膜由于其自身的光催化性质，就碳与烃污染而言是自清洁的。所述光催化工艺涉及深紫外光至极紫外线光的吸收，从而提供降低带外光的反射率的优点，有助于在曝光期间观察到的黑色边缘问题。
已经发现，使用具有足以抗机械侵蚀和磨损的硬度的材料形成覆盖层308增加了所述掩膜底版204的操作寿命。使用类似氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌的材料减少了由于清洁工艺与其他操作工艺造成的磨损量。
已经发现，形成所述覆盖层308降低了所述***中的污染物水平。使用类似氧化钛、二氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌的材料减少了污染物的量，这是因为这些材料可从环境中清除氧和碳并且防止对所述多层堆叠306的污染。
所述吸收层310是可吸收极紫外线光112的层。所述吸收层310可用于通过提供不反射极紫外线光112的区域来在所述反射掩膜106上形成图案。所述吸收层310可为对特定频率(诸如，约13.5nm)的极紫外线光112具有高吸光系数的材料。在说明性示例中，所述吸收层310可由铬、钽、氮化物、镍、合金，或其组合形成。在另一示例中，所述吸收层可用钽、硼与氮的合金形成。所述吸收层310的材料是耐热的并且具有低热膨胀系数。
所述吸收层310可形成在所述覆盖层308上或者直接形成在所述覆盖层308上。所述吸收层310可使用光光刻工艺来蚀刻，从而形成反射掩膜106的图案。应理解的是，可形成在中介层上的吸收层310可包括钝化层、保护层、种晶层、平坦化层，或其组合。
所述极紫外线反射构件，诸如掩膜底版204，可形成有基板304、多层堆叠306、覆盖层308，以及吸收层310。所述掩膜底版204具有光学平坦的表面，并且可高效与均匀地反射所述极紫外线光112。所述掩膜图案114可形成有所述掩膜底版204的吸收层310。
已经发现，在所述覆盖层308上形成吸收层310增加了所述反射掩膜106的可靠性。所述覆盖层308充当所述吸收层310的蚀刻终止层。当图1的掩膜图案114被蚀刻入所述吸收层310中时，所述吸收层310下方的覆盖层308可终止所述蚀刻动作来保护所述多层堆叠306。
所述第一反射层312、所述第二反射层314、所述覆盖层308以及所述吸收层310可通过物理气相沉积***形成。所述物理气相沉积***可包括图2的第一物理气相沉积***220、图2的第二物理气相沉积***222，或其组合。
虽然所述极紫外线反射构件表示为具有基板304、多层堆叠306、覆盖层308，以及吸收层310，但是应理解的是所述极紫外线反射构件可包括其他层。可包括额外的保护层、钝化层或其他层。例如，所述极紫外线反射构件可包括在所述多层堆叠306下方的平坦化层。
现参阅图4，其中表示了在制造的准备步骤中的图3的结构。所述准备步骤可包括提供基板304的方法。例如，所述准备步骤可提供用超低热膨胀材料、硅、玻璃或其组合形成的基板304。
现参阅图5，其中表示了在制造的分层步骤中的图4的结构。所述分层步骤可包括在所述基板304上形成或者直接在所述基板304上形成多层堆叠306的方法。所述多层堆叠306可在所述基板304上形成所述第一反射层312与所述第二反射层314的交替层。例如，所述多层堆叠306可具有10与50个之间的钼与硅的交替层。
现参阅图6，其中表示了在制造的保护步骤中的图5的结构。所述保护步骤可包括在所述多层堆叠306上形成覆盖层308的方法。所述多层堆叠306可包括在所述基板304上的所述第一反射层312与所述第二反射层314的交替层。例如，所述保护步骤可使用磁控溅射来在所述多层堆叠306上沉积金属材料。
现参阅图7，其中表示了在制造的预图案化步骤中的图6的结构。所述预图案化步骤可包括在所述覆盖层308上直接形成吸收层310的方法。例如，所述预图案化步骤可在所述覆盖层308上电镀吸收层310。
所述覆盖层308在所述多层堆叠306上。所述多层堆叠306可包括在所述基板304上的所述第一反射层312与所述第二反射层314的交替层。
现参阅图8，其中表示了在制造的电镀步骤中的图5的结构。所述金属电镀步骤可包括通过在所述多层堆叠306上首先形成或者直接形成金属层802来在所述多层堆叠306上形成图3的覆盖层308的方法。所述多层堆叠306可包括在所述基板304上的所述第一反射层312与所述第二反射层314的交替层。
例如，所述电镀步骤可在所述多层堆叠306上沉积金属材料。所述金属材料可以是钛、钌或者铌。
现参阅图9，其中表示了在制造的氧化步骤中的图8的结构。所述氧化步骤可包括通过氧化金属层802形成金属氧化物层902从而形成覆盖层308的方法。
所述金属层802可直接在所述多层堆叠306上。所述多层堆叠306可包括在所述基板304上的所述第一反射层312与所述第二反射层314的交替层。
例如，所述氧化步骤可使金属层802暴露在氧气中，以将金属层802(诸如，钛、钌或者铌)转化成金属氧化物层902，诸如分别由氧化钛、氧化钌及氧化铌形成的层。
在另一示例中，所述氧化步骤可氧化金属层802的一部分，从而形成金属氧化物层902。所述覆盖层308可包括金属层802与金属氧化物层902两者。虽然所述氧化步骤仅表示金属层802与金属氧化物层902两者，但是应理解的是所述金属层802可被完全氧化以形成仅具有金属氧化物层902的覆盖层308。
所述覆盖层308可以通过氧化所述金属层802以形成金属氧化物层902来形成。所述覆盖层308可具有通过氧化金属层802形成的物理特性，所述氧化包括金属层802的部分转化、金属层802的完全转化、金属层802至金属氧化物层902的均匀转化，在从所述多层堆叠306暴露的金属层802的一侧上金属氧化物层902的形成，或其组合。
现参阅图10，其中表示了在制造的预图案化步骤中的图9的结构。所述预图案化步骤可包括在所述金属氧化物层902上直接形成吸收层310的方法。具有金属层802以及所述金属氧化物层902的所述覆盖层308在所述多层堆叠306上。
所述多层堆叠306可包括在所述基板304上的所述第一反射层312与所述第二反射层314的交替层。例如，所述预图案化步骤可将所述吸收层310电镀在所述金属氧化物层902上，诸如用氧化钛、氧化钌或者氧化铌形成的层。
现参阅图11，其中表示了对覆盖层308侵蚀的示例。所述覆盖层308可在覆盖层308与吸收层310之间的介面处形成侵蚀1102。所述侵蚀1102是其中材料已被移除的位置。所述吸收层310可被蚀刻以形成图1的掩膜图案114。在吸收层310的蚀刻期间，所述侵蚀1102可在吸收层310的材料的移除期间形成在所述覆盖层308中。
已经发现，由氧化钛、二氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成覆盖层308通过提供足够抵抗侵蚀与腐蚀的硬度与化学弹性来改善掩膜底版204的寿命。
现参阅图12，其中表示了制造本发明的另一实施方式中的极紫外线反射构件的方法1200的流程图。所述方法1200包括：在框1202中提供基板；在框1204中，在所述基板上形成多层堆叠，所述多层堆叠包括多个反射层对，这些反射层对具有第一反射层与第二反射层以形成布拉格反射器；以及在框1206中，在所述多层堆叠上形成覆盖层并覆盖所述多层堆叠，所述覆盖层是由氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼或者钌铌形成，并且所述覆盖层用于通过减少氧化与机械侵蚀来保护所述多层堆叠。
因此，已经发现，本发明的所述极紫外线反射构件生产***为极紫外线反射构件生产***提供重要的以及迄今未知的且不能利用的解决方案、性能及功能形态。所得到的方法、工艺、设备、器件、产物及/或***是简单的、性价比高的、不复杂的，高度通用的及有效的，可惊人地以及不明显地通过适应已知技术来实施，并且因此容易适合于高效及经济地制造与常规制造方法或者工艺及技术完全相容的极紫外线反射构件生产***。
本发明的另一重要形态是本发明有益地支援及服务降低成本、简化制造以及增大性能的历史趋势。从而本发明的这些以及其他有价值的形态进一步将该技术状态至少提升到下一个水平。
虽然已经结合特定最佳方式描述了本发明，但是应理解的是根据上述描述，许多替代、修改与变化对于对应本技术领域的专业人员而言将是显而易见的。因此，本发明意欲涵盖包含在权利要求范畴内的所有此类替代、修改及变化。因此本文阐述或在附图中表示的所有事物应被解释为说明性及非限制性含义。

Claims (17)

1.一种制造极紫外线反射构件的方法，包含以下步骤：
提供基板；
在所述基板上形成多层堆叠，所述多层堆叠包括多个反射层对，所述多个反射层对具有第一反射层与第二反射层以形成布拉格反射器；以及
在所述多层堆叠上形成覆盖所述多层堆叠的覆盖层，所述覆盖层由钌钨形成，并且所述覆盖层通过减少氧化与机械侵蚀来保护所述多层堆叠。
2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述多层堆叠的步骤包括：形成具有所述第一反射层的所述多层堆叠和形成所述第二反射层，所述第一反射层由4.1纳米厚的硅形成，所述第二反射层由2.8纳米厚的钼形成。
3.如权利要求1所述的方法，其中形成所述覆盖层的步骤包括：使用物理气相沉积形成所述覆盖层，以及形成厚度在20埃与50埃之间的所述覆盖层，并且所述覆盖层对极紫外线光是透明的。
4.如权利要求1所述的方法，其中形成所述覆盖层的步骤包括：形成具有5.5或更大的莫氏硬度的所述覆盖层。
5.如权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：在所述覆盖层上形成吸收层并覆盖所述覆盖层，所述吸收层由铬、钽、氮化物、镍或上述物质的组合形成。
6.如权利要求1所述的方法，其中形成所述覆盖层的步骤包括：形成具有小于0.2纳米均方根(RMS)的表面粗糙度的所述覆盖层。
7.一种极紫外线反射构件，包含：
基板；
多层堆叠，所述多层堆叠在所述基板上，所述多层堆叠包括多个反射层对，所述多个反射层对具有第一反射层与第二反射层；以及
覆盖层，所述覆盖层在所述多层堆叠上并覆盖所述多层堆叠，所述覆盖层由钌钨形成，并且所述覆盖层通过减少氧化与机械侵蚀来保护所述多层堆叠。
8.如权利要求7所述的极紫外线反射构件，其中所述多层堆叠包括由4.1纳米厚的硅形成的所述第一反射层和由2.8纳米厚的钼形成的所述第二反射层。
9.如权利要求7所述的极紫外线反射构件，其中所述覆盖层具有通过物理气相沉积形成的特性，所述覆盖层具有20埃与50埃之间的厚度，并且所述覆盖层对极紫外线光是透明的。
10.如权利要求7所述的极紫外线反射构件，其中所述覆盖层具有5.5或更大的莫氏硬度。
11.如权利要求7所述的极紫外线反射构件，其进一步包括：吸收层，所述吸收层在所述覆盖层上并覆盖所述覆盖层，所述吸收层由铬、钽、氮化物、镍或上述物质的组合形成。
12.如权利要求7所述的极紫外线反射构件，其中所述覆盖层具有小于0.2纳米均方根(RMS)的表面粗糙度。
13.一种极紫外线反射构件生产***，包含：
第一沉积***，所述第一沉积***用于在基板上沉积多层堆叠，所述多层堆叠包括多个反射层对，所述反射层对具有第一反射层与第二反射层；以及
第二沉积***，所述第二沉积***用于在所述多层堆叠上形成覆盖层，所述覆盖层由钌钨形成。
14.如请求项13所述的极紫外线反射构件生产***，其中所述第一沉积***用于形成由4.1纳米厚的硅形成的所述第一反射层和由2.8纳米厚的钼形成的所述第二反射层。
15.如权利要求13所述的极紫外线反射构件生产***，其中所述第二沉积***用于使用物理气相沉积形成所述覆盖层，所述覆盖层具有20埃与50埃之间的厚度，并且所述覆盖层对极紫外线光是透明的。
16.如权利要求13所述的极紫外线反射构件生产***，其中所述第二沉积***用于形成具有5.5或更大的莫氏硬度的所述覆盖层。
17.如权利要求13所述的极紫外线反射构件生产***，其中所述第二沉积***用于形成具有小于0.2纳米均方根(RMS)的表面粗糙度的所述覆盖层。
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