JP7471156B2 - 極端紫外光集光ミラー及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
2.電子デバイスの製造装置の説明
3.極端紫外光生成装置の説明
3.1 構成
3.2 動作
4.比較例のEUV光集光ミラーの説明
4.1 構成
4.2 課題
5.実施形態1のEUV光集光ミラーの説明
5.1 構成
5.2 作用・効果
6.実施形態2のEUV光集光ミラーの説明
6.1 構成
6.2 作用・効果
以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
本開示の実施形態は、極端紫外と呼ばれる波長の光を生成する極端紫外光生成装置で用いられる極端紫外光集光ミラー及び電子デバイスの製造装置に関するものである。なお、極端紫外光をEUV光という場合がある。
図1は、電子デバイスの製造装置を示す模式図である。図1に示すように、本例の電子デバイス製造装置は、EUV光生成装置100及び露光装置200を含む。露光装置200は、複数のミラー211,212を含むマスク照射部210と、複数のミラー221,222を含むワークピース照射部220とを含む。マスク照射部210は、EUV光生成装置100から入射したEUV光101によって、反射光学系を介してマスクテーブルMTのマスクパターンを照明する。ワークピース照射部220は、マスクテーブルMTによって反射されたEUV光101を、反射光学系を介してワークピーステーブルWT上に配置された不図示のワークピース上に結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置200は、マスクテーブルMTとワークピーステーブルWTとを同期して平行移動させることにより、マスクパターンを反映したEUV光101をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで半導体デバイスを製造することができる。
3.1 構成
極端紫外光生成装置について説明する。図2は、本例の極端紫外光生成装置100の全体の概略構成例を示す模式図である。図2に示すように、本例のEUV光生成装置100には、レーザ装置LDが接続されている。本例のEUV光生成装置100は、チャンバ装置10、プロセッサPR、及びレーザ光デリバリ光学系30を主な構成として含む。
EUV光生成装置100では、例えば、新規導入時やメンテナンス時等において、チャンバ装置10内の大気が排気される。その際、大気成分の排気のために、チャンバ装置10内のパージと排気とを繰り返してもよい。パージガスには、例えば、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが用いられることが好ましい。チャンバ装置10内の大気が排気された後、チャンバ装置10内の圧力が所定の圧力以下になると、プロセッサPRは、ガス供給部73からチャンバ装置10内へのエッチングガスの導入を開始する。このときプロセッサPRは、チャンバ装置10の内部空間の圧力が所定の圧力に維持されるように、排気口10Eから排気装置75にチャンバ装置10の内部空間内の気体を排気させながら、不図示の流量調節器を制御してもよい。プロセッサPRは、圧力センサ26で計測されたチャンバ装置10の内部空間の圧力にかかる信号に基づいて、チャンバ装置10の内部空間内の圧力を略一定に保つ。このときのチャンバ装置10の内部空間内の圧力は、例えば10Pa~80Paの範囲内である。
次に、上記のEUV光生成装置100における比較例のEUV光集光ミラー50を説明する。以下の説明では、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。なお、本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。
図3は、本比較例におけるEUV光集光ミラー50の断面図である。図3に示すようにEUV光集光ミラー50は、基板51と、多層反射膜52と、保護膜53とを備える。
EUV光生成装置100を使用すると、プラズマ生成領域ARから放射されるEUV光や他の波長の光の一部を吸収することで、保護膜53の温度は上昇する。このように保護膜53の温度が上昇した状態で、プラズマ生成領域ARから放出される高速のスズイオンが保護膜53に衝突することで、保護膜53においてチタン-スズ合金が生成されて、酸化チタンが結晶化し得る。また、温度が上昇した保護膜53が高温・高濃度のスタンナンガスや水素ガスに暴露されることで、酸化チタンが結晶化し得る。また、保護膜53の温度が上昇した状態で、保護膜53の表面近傍において発生する水素プラズマやラジカルの衝突により生じる水素脆化により酸化チタンが結晶化し得る。酸化チタンの結晶化では、まず、結晶核が生成され、この結晶核が成長してサイズの大きな酸化チタン結晶となる。従って、EUV光生成装置100の長時間の使用により、サイズの大きな多数の酸化チタンの結晶がいたるところに生成され得る。このとき生じる酸化チタンの結晶は、ルチル型或いはアナターゼ型である。
次に、実施形態1のEUV光集光ミラー50の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。なお、以下、ターゲット物質の材料がスズであり、ガス供給部73から供給されるガスが水素を含む場合を例に説明をする。
図4は、本実施形態のEUV光集光ミラー50における保護膜53の概略を示す拡大図である。図4に示すように、本実施形態のEUV光集光ミラー50は、全体の各層の配置等は比較例の構成はEUV光集光ミラー50と同じであるが、保護膜53がアモルファスの酸化チタンに網目形成酸化物が混合された混合膜を含む点において、比較例のEUV光集光ミラー50と異なる。
本実施形態の保護膜53は、アモルファスの酸化チタンに網目形成酸化物が混合された混合膜を含む。酸化チタンに網目形成酸化物が混合されることで、酸化チタンに結晶核が生成されたとしても、当該結晶核は網目形成酸化物で囲まれる。このため、酸化チタンの結晶核が生成されたとしても、結晶核同士の接触を抑制することができる。また、網目形成酸化物により、チタン及び酸素イオンの移動度を抑制することができる。従って、酸化チタンの結晶核が成長することを抑制することができる。また、酸化チタンの結晶核の成長が抑制されれば、当該結晶核の生成と消失とが繰り返される。従って、酸化チタンの結晶核の成長が抑制されることで、結晶核が増えることが抑制され得、成長する結晶核の出現が抑制され得る。
次に、実施形態2のEUV光集光ミラー50の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
図7は、本実施形態のEUV光集光ミラー50における保護膜53の一例の断面を示す模式図である。図7に示すように、本実施形態の保護膜53は、アモルファスの酸化チタン層53Tと網目形成酸化物層53Gとが交互に積層された多層膜を含む点において、比較例のEUV光集光ミラー50と異なる。本実施形態では、保護膜53全体が多層膜から成る。保護膜53の層数は、図7に示される層数に限定されず、酸化チタン層53T及び網目形成酸化物層53Gがそれぞれ2層以上であり、酸化チタン層53Tと網目形成酸化物層53Gとの合計が100層以下であることが好ましい。
本実施形態の保護膜53は、2層以上のアモルファスの酸化チタン層53Tと、2層以上の網目形成酸化物層53Gとが交互に積層された多層膜を含む。このような構成であることで、酸化チタンに結晶核が生成されたとしても、保護膜53の厚み方向における当該結晶核の成長は、網目形成酸化物層53Gにより抑制され得る。また、酸化チタンの結晶核の成長が抑制されることで、当該結晶核の生成と消失とが繰り返され、結晶核が増えすぎることが抑制され得、結晶核の量が増えることが抑制され得る。本実施形態のEUV光集光ミラー50では、酸化チタンの結晶が大きくなることが抑制されることで、保護膜53の表面でのEUV光の散乱や、保護膜53のガスバリア性能の低下が抑制される。従って、本実施形態のEUV光集光ミラー50は、EUV光の反射率の低下を抑制し得る。
Claims (20)
- 基板と、
前記基板上に設けられ、極端紫外光を反射する多層反射膜と、
前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、アモルファスの酸化チタンに網目形成酸化物が混合された混合膜を含む
極端紫外光集光ミラー。 - 請求項1に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記網目形成酸化物は、SiO2,B2O3,GeO2,P2O5,As2O3,SbO3,Bi2O3,P2O3,V2O5,Sb2O5,Cb2O5,SO3,ZrO2の少なくとも1つである。 - 請求項1に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記保護膜の厚みは、2nm以上20nm以下である。 - 請求項1に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記保護膜における前記網目形成酸化物の濃度は、厚み方向において一定である。 - 請求項4に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記保護膜における前記網目形成酸化物の濃度は、50mol%以下である。 - 請求項1に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記保護膜における前記網目形成酸化物の濃度は、前記保護膜の表面側よりも前記多層反射膜側において高い。 - 基板と、
前記基板上に設けられ、極端紫外光を反射する多層反射膜と、
前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、2層以上のアモルファスの酸化チタン層と2層以上の網目形成酸化物層とが交互に積層された多層膜を含む
極端紫外光集光ミラー。 - 請求項7に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記網目形成酸化物層の網目形成酸化物は、SiO2,B2O3,GeO2,P2O5,As2O3,SbO3,Bi2O3,P2O3,V2O5,Sb2O5,Cb2O5,SO3,ZrO2の少なくとも1つである。 - 請求項7に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記保護膜の厚みは、2nm以上20nm以下である。 - 請求項9に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記酸化チタン層及び前記網目形成酸化物層の1層の厚みは、それぞれ0.2nm以上5nm以下である。 - 請求項7に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記多層反射膜上に前記網目形成酸化物層が設けられる。 - 請求項7に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記保護膜の最表層は前記酸化チタン層である。 - 請求項12に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
それぞれの前記網目形成酸化物層と前記最表層側で接する前記酸化チタン層の厚みに対するそれぞれの前記網目形成酸化物層の厚み比は、前記最表層側よりも前記多層反射膜側の方が大きい。 - 請求項13に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
前記網目形成酸化物層の厚みは前記最表層側よりも前記多層反射膜側の方が大きい。 - 内部空間にレーザ光が集光され、前記レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、
前記ターゲット物質のプラズマ化により放射される極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
を備え、
前記極端紫外光集光ミラーは、
基板と、
前記基板上に設けられ、前記極端紫外光を反射する多層反射膜と、
前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、アモルファスの酸化チタンに網目形成酸化物が混合された混合膜を含む
極端紫外光生成装置。 - 請求項15に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ターゲット物質はスズを含み、
前記チャンバ内の雰囲気は水素ガスを含む。 - 内部空間にレーザ光が集光され、前記レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、
前記ターゲット物質のプラズマ化により放射される極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
を備え、
前記極端紫外光集光ミラーは、
基板と、
前記基板上に設けられ、極端紫外光を反射する多層反射膜と、
前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、2層以上のアモルファスの酸化チタン層と2層以上の網目形成酸化物層とが交互に積層された多層膜を含む
極端紫外光生成装置。 - 請求項17に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ターゲット物質はスズを含み、
前記チャンバ内の雰囲気は水素ガスを含む。 - 極端紫外光生成装置によって極端紫外光を生成し、
前記極端紫外光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記極端紫外光を露光し、
前記極端紫外光生成装置は、
内部空間にレーザ光が集光され、前記レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、
前記ターゲット物質のプラズマ化により放射される前記極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
を備え、
前記極端紫外光集光ミラーは、
基板と、
前記基板上に設けられ、前記極端紫外光を反射する多層反射膜と、
前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、アモルファスの酸化チタンに網目形成酸化物が混合された混合膜を含む
電子デバイスの製造方法。 - 極端紫外光生成装置によって極端紫外光を生成し、
前記極端紫外光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記極端紫外光を露光し、
前記極端紫外光生成装置は、
内部空間にレーザ光が集光され、前記レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、
前記ターゲット物質のプラズマ化により放射される前記極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
を備え、
前記極端紫外光集光ミラーは、
基板と、
前記基板上に設けられ、前記極端紫外光を反射する多層反射膜と、
前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、2層以上のアモルファスの酸化チタン層と2層以上の網目形成酸化物層とが交互に積層された多層膜を含む
電子デバイスの製造方法。
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