TW201118433A - Spectral purity filter, lithographic apparatus, and method for manufacturing a spectral purity filter - Google Patents
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Description
201118433 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於光譜純度濾光器、包括此等光譜純度濾光 器之微影裝置,及用於製造光譜純度濾光器之方法。 【先前技術】 微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板 之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路 (ic)之製造中。在該情況下,圖案化器件(其或者被稱作光 罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路 圖案。可將此圖案轉印至基板(例如,矽晶圓)上之目標部 分(例如,包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通 常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上 而進行圖案之轉印…般而言,單一基板將含有經順次圖 案化,鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括:所謂的 步進器,纟中藉由-次性將整個圖案曝光至目標部分上來 輻照每一目標部分;及所謂的掃描器,其中藉由在給定方 向(掃^田」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或 反平行於此方向而同步土士摄4从甘1 + Α 』/地和榀基板來輻照每一目標部分。 :有可能藉由將圖_印至基板上而將圖案自圖案化器件 轉印至基板。 限制圖案印刷之關鍵因素為所使用之輻射的波長λ。為 =夠將愈來愈小之結構投影至基板上,已提議使用極紫 m射,其為具有㈣奈米至2〇奈米之範圍_ 13不米至14奈米之範圍内)之波長的電磁輕射。已 149832.doc 201118433 進一步提議可使用具有小於10奈米(例如,在5奈米至奈 米之範圍内(諸如6.7奈米或6.8奈米))之波長的Euv輻射: 此EUV輻射有時被稱作軟χ射線。可能的源包括(例如)雷射 產生電漿源、放電電漿源,或來自電子儲存環之同步加速 器輻射。 ' 基於錫(Sn)電漿之Ευν源不僅發射所要帶内euv輻射’ 而且發射帶外輻射,其最顯著地在深UV(DUV)範圍(1〇〇奈 米至400奈米)内。此外,在雷射產生電漿(Lpp)Euv源之情 況下,來自雷射之紅外線輻射(通常在1〇 6微米下)呈現顯 著量之非想要㈣。因為EUV微影系統之光學儀器在此等 波長下通常具有實質反射率’所以在未採取措施之情况 下’非想要輕射以顯著功率傳播至微影工具中。 在微影裝置巾,應出於若干原因而最小化帶外㈣。第 了 ’抗㈣對帶外波長敏感,且因此,可能會劣化影像品 質。第二,非想要輻射(特別為LPP源中10.6微米之輻射)導 致光罩、晶圓及光學儀器之非想要加熱。$ 了使非想要輻 射在指定限度範圍内,正開發光譜純㈣光器(spF)。 光譜純度濾光器對於EUV輻射可為反射的或透射的。反 射SPF之實施需要改質現存鏡面或***額外反射元件。透 射SPF通常置放於收集器與照明器之間,且至少原則上不 影響輕射路徑4情形可為有利的,因為其導致靈活性及 與其他SPF之相容性。 柵格SPF形成一種類別之透射spF,其可在非想要輻射 具有顯著地大於EUV輻射之波長的波長時(例如,在Lpp源 149832.doc 201118433 中1 0.6微米之輕射的情況下)加以使用。柵格spf含有孔 隙’該等孔隙具有大約為待抑制之波長之大小。抑制機制 可在不同類型之柵格SPF當中變化,如在先前技術中及進 一步在此文件中之詳細實施例中所描述。因為Ευν輻射之 波長(13.5奈米)顯著地小於孔隙之大小(通常,>3微米), 所以EUV輻射透射通過孔隙而無實質繞射。 若干先前技術光譜純度濾光器(SPF)依賴於具有微米大 小之孔隙的柵格來抑制非想要輻射。美國專利申請公開案 2006/01464 13揭示一種光譜純度濾光器(spF),其包含具有 尚達20微米之直徑的孔隙陣列。 取決於與輻射波長相比較的孔隙之大小,spF可藉由不 同機制來抑制非想要輻射。若孔隙大小小於(非想要)波長 之大約一半,則SPF反射此波長之實際上所有輻射。若孔 隙大小較大,但仍大約為該波長,則輻射被至少部分地繞 射且可被吸收於孔隙内部之波導中。 此等SPF之近似材料參數及規格係已知的。然而,在此 等規格下之製造並不簡單。最具挑戰性之規格為:直徑通 常為4微米之孔隙;通常為5微米至職米之柵格厚度 以確保最大EUV透射的在孔隙之間的極薄(通常, 且平行(非錐形)之壁。 ^ ,石夕已顯現為用於製造此等栅格之有遠景的材料,該製生 係使用自半導體製造良好地理解之光微影圖案化及各向^ 性姓刻程序而進行。對於具有經良好控制之橫截面的深孔 隙,己發現深反應性離子蝕刻(DRIE)係有遠景的,但在提 149832.doc 201118433 供製造具有所要規格之EUV光譜純度濾光器的方法時仍存 在困難。 【發明内容】 本發明之一態樣係提供一種製造一 EUV光譜純度濾光器 之方法,該方法之實施相對簡單且提供具有所要規格之一 EUV光譜純度濾光器。 根據本發明之一態樣,提供一種製造一光譜純度濾光器 之方法,该光譜純度濾光器包含複數個孔隙,該複數個孔 隙經組態以透射極紫外線輻射且抑制一第二類型之輻射的 透射,該方法包含··提供具有第一主要表面及第二主要表 面之一基礎材料;以對應於待形成於該光譜純度濾光器之 該等孔隙之間的壁的—圖案在該基礎材料之該第―表面中 形成溝渠;以-柵格材料來填充料溝渠以形成該柵格材 料之壁’及選擇性地移除該基礎材料之至少一部分,直到 該栅格材料被曝光且在該栅格材料之該等壁之間形成用以 形成該等孔隙之空間為止。 可以-導電材料來填充料溝渠。用於填充該等溝渠之 程序可包括—讀程序。可以多㉔來填充該等溝渠Ϊ以 夕B曰矽來填充3玄等溝渠之程序可包括一低壓化學氣相沈積 (LPCVD)程序或電篮辦故 定日強化學氣相沈積(PECVD)程序。該 形成該等溝渠可經έ日能A、& 再千』丄組態成使得該等溝渠具有在2微米及1〇 U米之辄圍内的—深度,及’或小於丄微米之一寬度。較佳 地’但未必,該等溝準呈古 度對寬度之一比率。有在5:1與㈣之間的範圍内的深 149832.doc 201118433 根據本發明之一態樣,提供一種根據以上方法所製造之 光譜純度濾光器。 根據本發明之一態樣’提供一種光譜純度濾光器,該光 譜純度濾光器包含:複數個互連壁,其係在該光譜純度渡 光器之一第一區域内’該等壁界定通過該光譜純度濾光器 之複數個孔隙’該複數個孔隙經組態以透射極紫外線輻射 且抑制一第二類型之輻射的透射;及一支撐框架’其係在 鄰近於該第一區域的該光譜純度濾光器之一第二區域中, 該支撐框架經組態以支撐該等壁;其中供以形成該等互連 壁之材料延伸進入該支撐框架中之一或多個開口,以便在 該支撐框架與該等互連壁之間提供一機械連接。該支撐框 架可由一第一材料(諸如單晶矽)形成,且該等互連壁可由 不同於該第一材料之一第二材料形成。舉例而言,該第二 材料可為一金屬或多晶矽。在該等壁之該第二材料延伸進 入的忒支撐框架中之該等開口中,不同於該第一材料及該 第一材料之一第二材料之一層可使該支撐框架之該第一材 料與該第二材料分離。 據本心月之態樣,提供一種輻射源及一種微影裝 置,其包含如上之—光譜純度濾光器。 據本《明之一態樣’提供一種輻射源,該輻射源包括 、光°曰純度濾光器,該光譜純度濾光器包含:複數個孔 隙’其經組態以透射極紫外線輻射且抑制一第二類型之輕 笼一透射’複數個互連壁,其係在該光譜純度濾光器之一 a域内。玄等壁界定通過該光譜純度據光器之複數個 149832.doc 201118433 孔隙;及-支樓框架,其係在鄰近於該第_區域的該光谱 純度據光器之-第二區域中,該支撑框架經組態以支樓該 等壁。供以形成該等互連壁之材料延伸進入該支樓框架中 之一或多個開口,以便在該支撐框架與該等互連壁之間提 供一機械連接。 根據本發明之—態樣,提供—種微影裝置,該微影裝置 包括:-輻射源’其經組態以產生極紫外線輕射及一第二 類型之輕射;及一光譜純度渡光器,其包含:複數個互連 ,、’其係在該光譜純度遽光器之―第_區域内,該等壁界 疋=過該光譜純度遽光器之複數個孔隙,該複數個孔隙經 ,·且也以透射該極紫外線輕射且抑制該第二類型之韓射的透 支樓框架,其係在鄰近於該第一區域的該光譜純 度〉慮光器之一第- 一 °°或十,§玄支撐框架經組態以支撐該等 .形成該等互連壁之材料延伸進入該支撑框架中之 一或多個開口,以便在該支 、 -機械連接。該裝置亦提供 一 』匕括.一支撐件,其經組態以支撐 輻射ϊΓ二r圖案化器件經組態以圖案化該極紫外線 至一基板上U'統’其經組態以將該經圖案化輻射投影 【實施方式】 現將參看隨附示意性圖彳 圖式而僅错由實例來描述本發明之 =1,料圖式中,對應元件符號指示對應部分。 圖匕隸地赌根據本發明之—實施例的微影裝置。 〜置照明系統(照明器)IL,其經組態以調節輕射 149832.doc 201118433 光束B(例如,靖4射或輻射),·支禮結構(例如,光罩 台)ML其經建構以支撐圖案化器件(例如,光翠)心,且 連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該圖案化 之第-***PM;基板台(例如,晶圓台m,其經建構 以固持基板(例如,塗佈抗蝕劍之晶圓)w,且連接至㈣ 態以根據特定參數來準確地定位該基板之第二*** pw’·及投影系統(例如,折射投影透鏡系統奶,盆經组= 以將藉由圖案化器件MA賦予至輕射光束0之圖案投影至= 板W之目標部分c(例如,包含_或多個晶粒)上。 土 照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型 之先學組件,諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他 類型之光學組件,或其任何組合。 支樓結構支擇(亦即,承載)圆案化器件。支撐結構以取 決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸 t圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖 案化器件。支樓結構可使用機械、真空、靜電或其他夹持 技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或h 其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案 化益件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文 中對術5吾「比例光罩j或「本罢 J尤卓」次先罩」之任何使用均與更通用 之術語「圖案化器件」同義。 匕本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為 才曰代可用以在輻射光束之橫截面中向輕射光束賦予圖案以 便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意1 149832.doc 201118433 如,若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的辅 助特徵,則圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中 的所要圖案。通常,被賦予至輕射光束之圖案將對應於目 標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。 上圖案化益件可為透射或反射的。針對Euv微影之當前提 義使用反射圖案化器件,如圖i所示。圖案化器件之實例 包括光罩、可程式化鏡面陣列,及可程式化咖面板。光 罩在微影中係熟知的,i包括諸如二元、交變相移及衰減 移之光罩類型,以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面 陣列之-貫例使用小鏡面之矩陣配置,該等小鏡面中之每 者可個別地傾斜,以便在不同方向上反射入射輕射光 束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輕射光束 中。 本文中所使用之術語「拟 .. — 奴衫系統」應被廣泛地解釋為涵 蓋任何類型之投影系統,包 c 6 匕枯折射、反射、反射折射、磁 性、電磁及靜電光學系络 〃、先或其任何組合,其適合於所使用 之曝光輻射,或適合於訣 ^ 邊如浸沒液體之使用或真空之使用 可認為本文中對術語r措旦, 夺又衫透鏡」之任何使用均與更通 用之術語「投影系統同 」丨』義。對於EUV波長,透射材料並 不易於可用。因此,EUv多w丄 u v系統中用於照明及投影之「透 鏡」將通常為反射類型, ^ 亦即,彎曲鏡面。 微影裝置可為具有兩個 .. U (雙載物台)或兩個以上基板台(及/ 或兩個或兩個以上光置A、 Q )的類型。在此等「多載物台」 M9832.doc 201118433 機器中,可並行地使用額外台,或可在一或多個台上進行 預備步驟,同時將一或多個其他台用於曝光。 微影裝置亦可為如下類型:其中基板之至少—部分可藉 由具有相對較高折射率之液體(例如,水)覆蓋,以便填^ 投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影 裝置中之其他空間’例如,t罩與投影系統之間。浸沒技 術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如 :文中所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須 浸漬於液體中’而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統 與基板之間。 參看圖1,照明器IL自輻射源s〇接收輻射光束。舉例而 言’當輻射源為準分子雷射時,輻射源與微影裝置可為分 離實體。在此等情況下,不認為輻射源形成微影裝置之部 分,且輻射光束係憑藉包含(例如)適當引導鏡面及/或光束 擴展器之光束傳送系統而自輻射源so傳遞至照明器IL。在 其他情況下,例如,當輻射源為水銀燈時,輻射源可為微 影裝置之整體部分。輻射源80及照明器江連同光束傳送系 統(在需要時)可被稱作輻射系統。 照明器IL可包含經組態以調整輻射光束之角強度分佈的 調整器件(調整器)。通常,可調整照明器之光瞳平面中之 強度分佈的至少外部徑向範圍及/或内部徑向範圍(通常分 別被稱作σ外部及σ内部)。此外,照明器比可包含各種其 他組件,諸如積光器及聚光器。照明器可用以調節輻射光 束,以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 149832.doc 12 201118433 輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如,光罩sMT) 上之圖案化器件(例如,光罩MA)上,且係藉由該圖案化器 件而圖案化。在橫穿光罩MA後,輻射光束B傳遞通過投影 系統ps,投影系統ps將該光束聚焦至基板w之目標部分匸 上。憑藉第二***PW及位置感測器IF2(例如,干涉量測 器件、線性編碼器或電容性感測器),基板台WT可準確地 移動,例如,以使不同目標部分C定位於輻射光束3之路 徑中。類似地,第一***PM及另一位置感測器IFl可用 以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於 韓射光束B之路徑而準確地定位光罩μα。 一般而言,可憑藉形成第一***ΡΜ之部分的長衝程 模組(粗略疋位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台Μτ 之移動。類似地,可使用形成第二***pw之部分的長 衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進 器(相對於掃描器)之情況下,光罩台河丁可僅連接至短衝程 致動器,或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2& 基板對準標記P1、P2來對準光罩ΜΑ及基板W。儘管如所 說明之基板對準標記佔用專用目標部分,但其可位於目標 部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。類 似地’在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中,光罩 對準標記可位於該等晶粒之間。 所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中:
1.在步進模式中,在將被賦予至輻射光束之整個圖案 一次性投影至目標部分C上時,使光罩台MT及基板台WT 149832.doc -13- 201118433 保持基本上靜止(亦即,單次靜態曝光)。接著,使基板台 WT在X及/或γ方向上移位’使得可曝光不同目標部分c。 在步進模式中’曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所 成像之目標部分c的大小。 2.在掃描模式中’在將被賦予至輻射光束之圖案投影 至目標部分C上時,同步地掃描光罩sMT及基板sWT (亦 即,單次動態曝光可藉由投影系統”之放大率(縮小率) 及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台Μτ之速度 及方向。在掃描模式中’曝光場之最大大小限制單次動態 -J、光中之目私部分的寬度(在非掃描方向上),而掃描運動 之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。 3.在另一模式中,在將被賦予至輻射光束之圖案投影 至目標部分C上時,使光罩台_呆持基本上靜止,從而固 持可程式化圖案化器件,且移動或掃描基板台wt。在 模式中’通常使用脈衝式輻射源,且在基板台wt之每 移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而 新可程式化圖案化器件。此操作模式^於剌於利用, 程式化圖案化器件(諸如卜 上文所提及之類型的可程式化4 面陣列)之無光罩微影。 或 亦可使用對上文所描述 完全不同的使用模式。 之使用模式之組合及/或變化 圖?描繪實務EUV微影步罟玷-立 t裒置的不意性側視圖。應注意, 儘管實體配置不同於圖1 所不之裝置的實體配置,但其掮 作原理類似。該裝置句姑 括源收集器模組或輻射單元3、照 J49832.doc 14 201118433 明系統IL及投影系統PS。輻射單元3具備輻射源7、s〇, 其可使用氣體或蒸汽(諸如Xe氣體或Li、Gd或Sn蒸汽),其 中產生極熱放電電漿,以便發射在電磁輻射光譜之EuV範 圍内的輻射。藉由導致放電之部分離子化電漿崩潰至光軸 〇上末產生放电電聚。為了輕射之有效率產生,可能需要 為(例如)10帕斯卡(0.1毫巴)之分壓的Xe、Li、Gd、Sn蒸汽 或任何其他適當氣體或蒸汽。在一實施例中,應用Sn源以 作為EUV源。 圖2之主要部分說明以放電產生電漿(Dpp)之形式的輻射 源7。該圖式中之左下部處之替代細節說明使用雷射產生 電漿(LPP)的替代形式之輻射源。在Lpp類型之輻射源中, 自燃料傳送系統7b向點火區域7a供應電漿燃料,例如,熔 融Sn小滴。雷射光束產生器7e及關聯光學系統將輻射光束 傳送至點火區域。產生器7c可為具有紅外線波長(例如, 10.6微米或9·4微米)之c〇2雷射。或者,可使用(例如)具有 在1被米至11微米之範圍内之各別波長的其他適當雷射。 /、田射光束相互作用I ’燃料小滴隨即被變換成電漿狀 態’電聚狀態可發射(例如)6.7奈米之輻射,或選自5奈米 至=奈米之範圍的任何其他。刪為此處所關注 =貫例’但在其他應用中可產生不同類型之輻射。藉由橢 形或其他適當收集器7d聚集在電浆中所產生之賴射,以 產生具有中間焦點12之源賴射光束。 由至圖2之主要部分’藉由輕射源SO發射之輕射係經 ㈣障以捕捉器」之形式的污染物捕捉器9 J49832.doc 15 201118433 而自DPP源腔室7傳遞至收集器腔室8中。下女聪 |入咐進一步描 述此情形。收集器腔室8可包括輻射收集器1〇,輕射收集 益10為(例如)包含所謂的掠入射反射器之巢套式陣列的^ 入射收集器。自先前技術知曉適於此目的之輻射收集器。 自收集器10發出之EUV輻射光束將具有特定角展度,或 許’在光軸〇之任一側多達10度。在左下部處所展示之 LPP源中,提供正入射收集器7d以用於收集來自該源之輻 射。 根據本發明之實施例’藉由收集器10傳遞之輻射透射通 過光譜純度濾光器11。應注意,與反射光柵光譜純度濾光 器對比,透射光譜純度濾光器11不改變輻射光束之方向。 下文描述濾光器11之實施例。輻射自收集腔室8中之孔隙 聚焦於虛擬源點12(亦即’中間焦點)中。自腔室8,輻射光 束16在照明系統il中經由正入射反射器13、14而反射至定 位於比例光罩或光罩台MT上之比例光罩或光罩上。形成 經圖案化光束17,經圖案化光束17係藉由投影系統以經由 反射元件18、〗9而成像至安裝晶圓W之晶圓載物台或基板 台WT,上。通常,比所示元件多之元件可存在於照明系統 IL及投影系統PS中。反射元件i 9中之一者在其前方具有 NA圓盤2 0,NA圓盤2 0具有通過其之孔隙2 1。在經圖案化 韓射光束17照射基板台WT時,孔隙21之大小判定藉由經 圖案化輻射光束1 7對向之角度aj。 圖2展示接近地定位於虛擬源點12上游之光譜純度濾光 器11。在替代貫施例(圖中未繪示)中,光譜純度濾光器j j I49832.doc -16- 201118433 可定位於虛擬源點12處,或收集器1〇與虛擬源點12之間的 任何點處。遽光器可置放於轄射路徑中之其他部位處,例 如,在虛擬源點12下游。可部署多個濾光器。 氣體障壁包括通道結構,諸如在以引用之方式併入本文 中的美國專利第6,614,505號及第6,359,969號中詳細地所描 述。此污染物捕捉器之目的係防止或至少減少燃料材料或 副產物碰撞光學系統之元件且隨著肖議多而降級复效能 的發生率。此等元件包括收集器職光譜純度據光器^ 在圖2之左底部處詳細地所展示之Lpp源的情況下,污染物 捕捉器包括保護㈣形收集器7d之第—捕捉器配置^,、且 視情況包括(諸如)以9b展示之另外捕捉器配置。氣體障壁 可藉由與污染物之化學相互作用及/或藉由帶電粒子之靜 電或電磁偏轉而擔當物理障壁(藉由流體逆流)。實務上, 使用此等方法之組合以准許輻射至照明系統中之轉移同 時在可能最大程度上阻擋電漿材料。如上述美國專利中所 解釋,可特別地注射氫自由基以用於以化學方式改質“或 其他電漿材料。 亦可施加氫自由基以用於清潔可能已經沈積於光學表面 上之sn及其他污染物。另外,可在晶圓支撐件wt附近部 署氫氣體,以作為防止來自晶圓之污染物進入系統内之較 大真空空間的緩衝器。在真空環境中,典型光阻材料^ 不必說支撐件及定位系統之組件)趨向於釋放有機材料及 其他氣體材料’此情形可隨著時間推移而污染光學組件。 出於所有此等目的’將氫源HS展示為經部署用於將氣 H9832.doc •17· 201118433
氣體供應至每一污毕必|枯扣堪^; TO 來巧杀物捕捉益配置9a、9b,且在璋處供應 至照明系統IL及投影系缔ρ ς夕_ 6 又办糸統PS之腔室。一些源可供應分子氫 氣體(Η2)以作為簡單緩衛器,品甘α 绞衝态而其他源產生H自由基。滲 透真空環境之分子氫可由兮TS 上 風j错由5亥%境_之輻射、放電等等而 變得自由基化。 圖3為光譜純度濾光器1 〇〇 之貫知例的示意性前面視圖, 其可(例如)應用為微影裝置之上述渡'光器U。本發明之渡 光器1〇0經組態以透射極紫外線(EUV)轄射。在一另外實施 例中,滤光器⑽實質上阻擋藉由韓射源產生的第二類型 之輻射’例如,紅外線_射(例如,波長大於約i微米 (特別地大於約1 〇微米)之红外娩 J 外線輻射)。特定言之,待透射 之EUV輻射及第二類型之輻 平田耵(得阻擋)可自同一輻射源(例 如,微影裝置之LPP源S0)發出。 在待描述之實施例中,止4 Λ 光G,·‘屯度濾光器1 00在該光譜純 度遽光1§之第一區域中包会皆险L , a a r匕3貫質上平坦濾光器部分ι〇2(例
如’濾光器膜或濾光器層)。 ...α„ A ^ ;因而,濾光器部分102可被稱 作「滤光器基板」1光器部分1G2具有複數個(較佳地平 行)孔隙104以透射極紫外線輕射且抑制第二類型之輻射的 透射。來自牵昌射源SO之輕射所照射之面可被稱作前面,而 輻射所離開以到達照明系# ττ > π β 4 J咬’、月糸統IL之面可被稱作後面。如上文 所提及,例如,可藉由光级妯痒、、由 °曰”’屯度/慮光斋透射EUV幸畐射而不 改變S亥幸§射之方向。在—管故办丨A- 只鈿例中,每一孔隙104具有平 行側壁,平行側壁界定孔隙 〜几丨糸1IM且疋全自前面延伸至後 面。 149832.doc -18- 201118433 光譜純度濾光器100可在鄰近於第一區域的該光譜純度 濾光器之第二區域中包括支撐框架108。支撐框架108可經 組態以提供針對濾光器部分102之結構支撐件。支撐框架 1〇8可包括用於將光譜純度濾光器1〇〇安裝至將使用光譜純 度濾光器100之裝置的部件。在一特定配置中,支撐框架 108可環繞濾光器部分丨〇〇。 濾光器100可包括獨立式薄矽(Si)膜102,及具有實質上 垂直(亦即,垂直於膜表面)側壁106之孔隙陣列104。孔隙 104之直徑理想地大於約1 〇〇奈米,且更理想地大於約1微 米,以便允許EUV輻射傳遞通過光譜純度濾光器1〇〇而無 貫質、堯射。儘管孔隙1 〇4經示意性地展示為具有圓形橫截 面(在圖3中),但其他形狀亦係可能的且可為較佳的。舉例 而言,自機械穩定性之觀點而言,如圖4所示之六邊形孔 隙可為有利的。待藉由濾光器1〇〇抑制之波長可為待透射 之EUV波長的至少10倍。特定言 < ’濾光器⑽可經組態 以抑制DUV輻射(具有在約1〇〇奈米至4〇〇奈米之範圍内的 波長)的透射,及/或具有大於丨微米之波長(例如,在丨微米 至11微米之範圍内)之红外線輻射的透射。 根據本發明之一實施例,光譜純度濾光器100之製造可 包括下文簡要地所描述之各向異性敍刻方法’其適當實例 為深反應性離子蝕刻(DRIE)之技術。DRIE為具有高各向 異性触刻速率之钱刻方法,其使能夠在Si中使用所謂的
Bosch程序來製造垂純刻剖面。舉例而言,此被描述於 S. Tachi、K. Tsujimot。、S.。㈣—之「L〇w temperat⑽ 149832.doc -19- 201118433 reactive ion etching and microwave plasma etching 〇f silicon」(Appl· Phys. Lett. 52(1988),616)中。Bosch 程序 由將Si表面交替地曝光至SF6電漿及碳氟化合物(例如,
Cj8)電漿組成。在第一階段,以或多或少的各向同性方 式來蝕刻矽’而在第二階段,藉由鈍化層來覆蓋經蝕刻剖 面。在下一蝕刻中’主要藉由離子轟擊而在底部處優先敞 開此鈍化層,且蝕刻再次開始。藉由重複蝕刻/鈍化循 環’蝕刻向下逐層進行至矽表面中而無橫向伸展。 根據一實施例’將EUV輻射直接透射通過孔隙丨〇4,其 較佳地利用相對較薄濾光器;I 〇〇,以便使該等孔隙之縱橫 比保持足夠低以允許以顯著角展度之EUV透射。舉例而 吕’滹光器部分1 02之厚度(亦即,孔隙丨〇4中之每一者的 長度)小於約20微米,例如,在約2微米至約1〇微米之範圍 (例如,約5微米至約1 〇微米之範圍)内。又,根據一實施 例,孔隙104中之每一者可具有在約1〇〇奈米至約⑺微米之 範圍内的直徑。舉例而言,孔隙1〇4可各自具有在約15微 米至約6微米之範圍(例如,約2微米至約4微米之範圍)内的 直徑。 濾光器孔隙1〇4之間的壁105之厚度φ可小於i微米,例 如,在約0.4微米至約〇.6微米之範圍β,特別為約〇5微 一般而言’孔隙之縱橫比(即,遽光器部分⑽對滤光 裔孔隙104之間的壁之厚度的比率)可在5:1至2〇]之範圍 内。麟透射渡光器⑽之孔隙可具有在約增米至約罐 未(特別為約3微米至約4微米)之範圍内(例如,約4微米)的 l49832.doc -20- 201118433 孔隙可提供總濾光器前表 週期Q2(圖4中所指示)。因此, 面的約70%至80%之敞開區域。 慮光器1 〇 〇可經組態以提供至多冰之紅外光(工R)透射。 又’渡光器100可經組態以在正入射角下透射至少6〇%之 入射刪_射。此外m1GG可提供具有約ig。之入射 角(相對— 於法線方向)之EUV輕射的至少約4〇%之透射。 在實施例中,提供一種製造如上文所指定之光譜純度 渡光器之方法。-般而言’豸方法包含:在基礎材料中形 成溝渠1如,在單晶♦晶圓中#刻溝渠;及使用溝渠作 為用以形成光譜純度濾光器之壁之柵格的模具。舉例而 言旦形成溝渠’隨即可在移除基礎材料之剩餘部分之 ㈣(諸如多晶⑻來填充溝渠’僅留存由拇格材 料形成之壁,其具有藉由原始溝渠界定之形狀。因此,光 譜純度渡光器之壁(即’分離光譜純度渡光器之孔隙的壁 105)之柵格的形成準確度係藉由基礎材料中之溝渠的形成 準確度判;t。用於藉由钮刻在單晶石夕t形成良好界定之溝 渠的技術係熟知的’ a有可能準確地提供具有上文所論述
之光譜純度渡光器之壁之所要尺寸及縱橫比的此等溝渠之 所要配置。 U 圖5至圖13描繪為了形成如上文所指定之光譜純度濾光 器100而可根據本發明之一實施例加以執行之步驟系列的 實例。如所展示’該程序始於至少為待形成之光譜純度遽 光器100之大小的基礎材料! 2〇之區段。舉例而言,基礎材 料可為如上文所論述之單晶矽晶圓。基礎材料12〇具有第 149832.doc 21 201118433 一主要表面121及第二主要表面122。 在第一步驟中,在基礎材料120之第一表面121中形成溝 渠125。如所展示,形成於基礎材料12〇之第一表面κι中 的溝渠125不會通過基礎材料丨2〇而延伸至第二表面丨22。 溝渠125對應於待形成於光譜純度濾光器中之孔隙1 〇4之間 的壁。因此’溝渠125可經配置為與待形成之光譜純度濾 光器100之孔隙104之間的壁之圖案實質上相同的圖案,且 可具有實質上相同的尺寸。詳言之,溝渠125之寬度可實 質上對應於遽光器孔隙104之間的壁的厚度,且溝渠125之 深度可實質上對應於光譜純度濾光器1 〇〇之濾光器部分1 〇2 的厚度。 舉例而言’可藉由在基礎材料120之第一表面121上的將 不形成溝渠125之區域中形成保護光罩(例如,藉由微影圖 案化)來形成基礎材料12〇之第一表面} 2】中的溝渠丨25。隨 後’可藉由如上文所論述之程序(諸如深反應性離子蝕刻) 在未受到光罩保護之區域中形成溝渠125。然而,應瞭 解’可使用其他蝕刻程序’特別係其他各向異性蝕刻程 序。可使用濕式化學蝕刻(例如’使用KOH蝕刻)以在[11 〇] 定向型矽晶圆中蝕刻溝渠丨25。 如圖7所示,可接著以蝕刻終止層13〇(即,抵抗特定蝕 刻程序之材料層)來塗佈溝渠之表面。在此情況下,蝕刻 終止層1 30應經選擇成抵抗隨後用以移除基礎材料12〇之部 分的姓刻程序’如下文所描述。舉例而言,蝕刻終止層 130可為Si〇2。詳言之,蝕刻終止層可在基礎材料12〇之第 149832.doc •22· 201118433 一表面121中的溝渠125之表面上提供覆蓋層130a。此外, 触刻終止層130可在溝渠125之間及其周圍的基礎材料12〇 之第一表面121之部分上提供塗層130b。 姓刻終止層130可為熱生長氧化物或(例如)氮化矽,其 可使用低壓化學氣相沈積(LPCVD)程序或電漿增強化學氣 相沈積(PECVD)程序加以沈積。用於形成蝕刻終止層13〇 之此等方法可為有益的’因為其提供優良步階覆蓋,即, 提供用於側壁且進入溝渠之適當覆蓋層。或者,例如,若 需要將不同材料用作蝕刻終止層13〇,則可使用其他沈積 程序(諸如錢鐘沈積)。 如圖8所示,接著,以適當材料135來填充溝渠125,以 在光譜純度濾光器100之孔隙104之間形成壁。舉例而言, 可(例如)使用低壓化學氣相沈積(LPCVD)程序或電漿增強 化學氣相沈積(PECVD)程序而以多晶矽來填充溝渠丨25。 應瞭解光5普純度濾光器1 〇〇之孔隙1 〇4之間的壁的最終尺 寸將對應於包括蝕刻終止層130之塗層13〇a(在被使用時)之 溝渠125的尺寸。在該情況下,最初形成於基礎材料咖之 第一表面12丨中的溝渠125可經形成為具有如下尺寸:該等 ^寸係使得曾藉由㈣終止層之塗層咖覆蓋之溝渠的所 得尺寸精密地具有孔隙1〇4之間的壁的所要尺寸。 在以栅格材料⑴來填充溝渠之程序期間,該栅格材料 之層m可跨越基礎材料12〇之整個第_表面i2i而形成。 舉例=言’可藉由反應性離子_或另_適#程序來移除 此過量柵格材料層136,如圖9所示。 149832.doc -23- 201118433 如圖10所示,可隨後將保護層140施加至基礎材料120之 第一表面121,以便在後續處理步驟期間防止對栅格材料 135之損害。舉例而言,保護層140可為聚醯亞胺。然而, 應瞭解,亦可使用其他適當材料。 如圖11所示’可接著自第二表面122移除基礎材料120。 詳言之,可對應於將形成光譜純度濾光器1〇〇之孔隙1〇4的 基礎材料120之第一表面121之第一區域121a而自第二表面 122之第一區域122a選擇性地移除基礎材料12〇。 可能不自鄰近於第一區域122a的第二表面122之第二區 域1 2 2 b移除基礎材料12 0。未被移除之基礎材料1 2 〇可提供 上文所論述之支撐框架108。 如圖11所示,藉由蝕刻終止層130終止用以自第二側ι22 移除基礎材料120之程序’姓刻終止層1 30環繞柵格材料 1 3 5且防止柵格材料13 5亦被移除。可藉由以下步驟來執行 該程序:(例如)使用如上文所論述之微影程序在基礎材料 120之第二表面122之第二區域122b上形成光罩,且隨後使 用反應性離子姓刻程序,以便自第二表面122之第一區域 122a移除基礎材料120。應瞭解,亦可使用其他蝕刻程 序’但如上文所論述’在該情況下,可能需要不同蝕刻終 止層130。可使用濕式化學蚀刻(例如,使用koh蝕刻)來 移除基礎材料12 0。在此情況下’餘刻終止層13 〇可為氮化 石夕。 最終,如圖12所描繪,可(例如)藉由電漿蝕刻或藉由另 一適當程序來移除#刻終止層13〇及保護層14〇(若被使 149832.doc •24· 201118433 用),從而留存光譜純度濾光器100,包含在光譜純度濾光 器1 00中之孔隙104與支撐框架〖〇8之間形成所要壁1 〇5之柵 格材料135。可藉由濕式化學蝕刻來移除蝕刻終止層13〇及 保濩層140(若被使用)。舉例而言,可使用hf來移除氮化 石夕(若被使用)。 應瞭解,可變化用於形成根據本發明之光譜純度濾光器 之私序的上述貫例’及/或可包括額外處理步驟。 舉例而言,如圖13所描繪,可以額外層15〇來塗佈光譜 純度濾光器1 00之至少一表面,額外層15〇經選擇成改良輻 射將入射之表面對第二類型之輻射(即,透射將被最小化 之輻射)的反射率。舉例而言,可施加薄金屬層15〇,以便 增加對紅外線輻射之反射率。 在一替代或額外變化中,柵格材料丨3 5可由金屬(例如, 鉬)或另一導電材料(例如,TiN)製成。在此情況下,孔隙 1 〇4之間的光譜純度濾光器i〇〇之壁i 〇5對諸如紅外線輻射 之輻射可為固有地反射的。在該情況下,可能沒有必要在 光。純度遽光器上形成額外反射層。理想地,材料經選擇 成具有接近於形成支撐框架1 08之矽之熱膨脹的熱膨脹。 若栅格材料為導電材料,則可藉由使用電錢程序沈積該 材料來填充溝渠13 5。為了執行此程序,可首先將電鍍基 底塗層施加至溝渠之基底。或者,基礎材料丨2〇可為高摻 雜矽,在該情況下,可能不使用電鍍基底塗層。 或者或另外,可藉由化學氣相沈積程序、物理氣相沈積 程序、濺鍍沈積程序或原子層沈積程序而以柵格材料13 5 149832.doc -25· 201118433 來填充溝渠125。 或者或另外’柵格材料135可經選擇成使得其抵抗用以 移除基礎材料120之蝕刻程序《在此情況下,可能不使用 蝕刻終止層130,且因此,可省略施加及移除蝕刻終止層 1 3 0之程序。同樣地’取決於所使用之其他程序,可能不 使用且可省略保護層140。 在一替代或額外變化中,代替自第二表面122移除基礎 材料120或除了自第二表面122移除基礎材料120以外,亦 可自基礎材料120之第一表面121移除基礎材料12〇,基礎 材料1 20經移除以曝光柵格材料丨3 5以形成孔隙丨〇4 ^舉例 而言,如圖9所示,在已移除過量柵格材料層136之後,可 移除經曝光蝕刻終止層13〇,即,在溝渠125之間及其周圍 的基礎材料120之第一表面121之部分上的塗層i30b。因 此’可曝光且隨後蝕刻以柵格材料135填充之溝渠125之間 的基礎材料120之第一表面121。舉例而言,可藉由電漿蝕 刻或轉由另一適當程序來移除蝕刻終止層丨3 〇之頂部表 面。同樣地’在以上實例(其中柵格材料1 3 5經選擇成使得 其抵抗用以移除基礎材料12〇之蝕刻程序)之情況下,應瞭 解’可自基礎材料12〇之第一表面m及第二表面122中之 一或兩者移除基礎材料12〇。 圖14洋細地描繪根據本發明之一實施例加以形成之光譜 純度渡光器1 〇〇之支撐框架的一部分。如所展示,除了形 成光譜純度濾光器之孔隙1〇4之間的壁1〇5的柵格材料135 之部分135a以外’柵格材料135之第二部分135b亦延伸進 149832.doc •26- 201118433 入形成支撐框架108之基礎材料120,即,對應於基礎材料 120之第二表面122之第二區域122b的基礎材料12〇。因 此,柵格材料135之第二部分135b將形成孔隙1〇4之間的壁 的柵格材料135之部分135a連接至支撐框架1〇8。 應瞭解,如圖14所描繪,在光譜純度濾光器之形成中已 使用蝕刻終止層13〇時(如上文所論述),蝕刻終止材料13〇 之層可保留於延伸進入支撐框架丨08的柵格材料之部分 135b與供以形成該支撐框架之基礎材料12〇之間的邊界 處。因此’蝕刻終止材料130可使基礎材料120與栅格材料 135分離。 應理解,可在微影製造程序中使用併有光譜純度濾光器 的圖1及圖2之裝置。此微影裝置可用於製造Ic、整合光學 系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、 液晶顯示器(LCD)、薄.膜磁頭,等等。應瞭解,在此等替 晶粒」之任何传用公丨盘承田 代應用之内容背景_,可認為本文中對術語
含有多個經處理層之基板。 的。因此,應瞭解, 以上描述意欲係說明性而非限制性 149832.doc -27- 201118433 可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對 如所描述之本發明進行修改。應瞭解,本發明之實施例可 用於任何類型之EUV源’包括(但不限於)放電產生電漿源 (DPP源)或雷射產生電漿源(LPP源)。然而,本發明之一實 施例可特別適於抑制來自一雷射源之輻射,該雷射源通常 形成一雷射產生電漿源之部分。此係因為此電漿源通常輸 出起因於雷射之二次輻射。 光譜純度濾光器可實務上位於輻射路徑中之任何地方。 在一實施例_,光譜純度濾光器位於自Euv輻射源接收含 EUV輻射且將EUV輻射傳送至適當下游Ευν輻射光學系統 之區域中,其中來自EUV輻射源之輻射經配置以在進入光 學系統之前傳遞通過光譜純度濾光器。在一實施例中,光 譜純度濾、光器處於EUV輻射源中。在一實施例中,光譜純 mu處於EUV微影裝置中’諸如處於照明系統中或處 於投影系統中。在一實施例中,光譜純度遽光器位於在電 漿之後但在收集器之前的輻射路徑中。 雖然上文已描述本發明之特^實施例,但應瞭解,可以 與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。 【圖式簡單說明】 圖1描續·根據本發明之 圖2描繪根據本發明之 圖3描繪根據本發明之 —實施例的微影裝置; —實施例的微影裝置之佈局; .—實施例的光譜純度濾光器之前
圖4描繪根據本發明之 149832.doc -28- 201118433 化之細節; 必,者氺 /, & #譜純度濾尤 圖5至圖13描繪根據本發明之一實施例的70 器之製造中之階段;及 圖1 4描繪根據本發明之光譜純度濾光器之部分之細節。 【主要元件符號說明】 5 輻射單元 7 7a 7b 7c 7d 8 9 9a 9b 10 11 12 13 14 16 17 18 19 輻射源/DPP源腔室 點火區域 燃料傳送系統 雷射光束產生器 收集器 收集器腔室 污染物捕捉器 污染物捕捉器配置 污染物捕捉器配置 輻射收集器 透射光譜純度濾光器 中間焦點/虛擬源點 正入射反射器 正入射反射器 輻射光束 經圖案化輻射光束 反射元件 反射元件 149832.doc •29- 201118433 20 21 100 102 104 105 106 108 120 121 121a 122 122a 122b 125 130 13 0 a 130b 135 135a 135b 136 140 150 NA圓盤 孔隙 光譜純度濾光器 濾光器部分 濾光器孔隙 濾光器孔隙之間的壁 側壁 支撐框架 基礎材料 第一主要表面 第一表面之第一區域 第二主要表面 第二表面之第一區域 第二表面之第二區域 溝渠 钮刻終止層 覆蓋層/塗層 塗層 栖格材料 柵格材料之部分 柵格材料之第二部分 橋格材料層 保護層 額外層/薄金屬層 149832.doc -30- 201118433 B 輻射光束 C 目標部分 HS 氫源 IF1 位置感測器 IF2 位置感測器 IL 照明系統/照明器 Ml 光罩對準標記 M2 光罩對準標記 MA 圖案化器件/羌罩 MT 支撐結構/光罩台 0 光轴 PI 基板對準標記 P2 基板對準標記 PM 第一*** PS 投影系統 PW 第二*** SO 輻射源 w 基板 WT 基板台 149832.doc -31 -
Claims (1)
- 201118433 七、申請專利範圍: 1. 一種製造一光譜純度濾光器之方法’該光譜純度濾光器 包含複數個孔隙,該複數個孔隙經組態以透射極紫外線 輻射且抑制一第二類型之輻射的透射,該方法包含: 提供具有第一主要表面及第二主要表面之一基礎材 料; 以對應於待形成於該光譜純度濾光器之該等孔隙之間 的壁的一圖案在該基礎材料之該第一表面中形成溝渠; 以一柵格材料來填充該等溝渠以形成該柵格材料之 壁;及 選擇性地移除該基礎材料之至少—部分,直到該柵格 材料被曝光且在該柵格材料之該等壁之間形成用以形成 該等孔隙之空間為止。 2.如請求項丨之製造一光譜純度濾光器之方法,其進—步 包含: 在以該柵格材料來填充該等溝渠之前’以抵抗一蝕刻 程序之一材料層來塗佈該等溝渠之至少表面;及 使用該钮刻程序以用於該選擇性地移除該基礎材料之 至少一部分。 3·如請求項2之製造一光譜純度遽光器之方法,其進_ 包含使用不同於用以自該基礎材料之該第二表面選擇,1 地移除該基礎材料之部分之該第一㈣程序的n 刻程序,以在選擇性地移除該基礎材料之至少 該步驟之後移除抵抗該第-钱刻程序之該材料。刀 i49832.doc 201118433 4. 如凊求項1、2或3之製造一光譜純度濾光器之方法,其 中該以一柵格材料來填充該等溝渠包含:將該柵格材料 之層沈積於該基礎材料之該第一表面上,使得該栅格 材料進入該溝渠;及選擇性地蝕刻該基礎材料之該第_ 表面’使得柵格材料僅保留於該等溝渠内。 5. 如請求項1、2或3之製造一光譜純度濾光器之方法,其 中在已填充該等溝渠之後,在該基礎材料之該第一表面 上形成一保護覆蓋層。 6. 如請求項5之製造一光譜純度濾光器之方法,當依附請 求項3時,其中使用該使用該第二蝕刻程序來移除該保 護覆蓋層。 7. 如請求項1、2或3之製造一光譜純度濾光器之方法,其 中該基礎材料包含單晶矽’且該在該基礎材料之該第一 表面中形成該等溝渠包含反應性離子蝕刻。 8_如請求項2或3之製造一光譜純度濾光器之方法,其中用 以塗佈該等溝渠之該表面的該材料包含氧化矽,且其中 «玄選擇性地移除該基礎材料之至少一部分包含反應性離 子触刻。 9. 如明求項3之製造一光譜純度濾光器之方法,其中該第 二姓刻程序包含電漿蝕刻。 10. 如請求項丨、2或3之製造一光譜純度濾光器之方法,其 進步包含·在已形成該等孔隙之後,以對該第二類型 之幸田射反射之一材料來塗佈該柵格材料之至少一表面。 如明求項1、2或3之製造一光譜純度濾光器之方法,其 149832.doc 201118433 中: 形成於該基礎材料之第一表面中的該等溝渠包括對應 於待形成於該光譜純度濾光器之孔隙之間的該等壁的該 等溝渠,該等溝渠係在該基礎材料之該第一表面之一第 一區域中,且形成於該基礎材料之第一表面中的該等溝 渠包括延伸進入鄰近於該第一區域的該基礎材料之該第 一表面之一第二區域的溝渠;且 該選擇性地移除該基礎材料之至少一部分經組熊成使 得自對應於該第一表面之該第一區域的該基礎材料之該 第二表面之一區域移除該基礎材料,而非自對應於該第 一表面之該第二區域的該第二表面之一區域移除該基礎 材料。 12. 13. 一種光譜純度濾光器,其係根據前述請求項中任一項之 方法加以製造。 一種光譜純度滤光器,其包含: 複數個互連壁,其係在該光譜純度濾光器之一第一區 域内’該等壁界定通過該光譜純度慮光器之複數個孔 隙’該複數個孔隙經、组態以it射極紫外,線輻射且抑制一 第二類型之輻射的透射;及 -支撐框架,其係在鄰近於該第一區域的該光譜純度 滤光器之-第二區域中,該支擇框架經組態以支撑該等 壁; 其中供以形成該等互連壁之材料延伸進入該支撐框架 中之-或多個開口 ’以便在該支擇框架與該等互連壁: 149832.doc 201118433 間提供一機械連接。 I 14. 一種輻射源,其包含一如請求項12或13中任一項之光譜 純度濾光器。 15. —種微影裝置,其包含一如請求項12或13中任一項之光 譜純度濾光器。 149832.doc -4-
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