TW201606358A - 極紫外線覆蓋層及其之製造與微影方法 - Google Patents

Abstract

本揭示案提供了一種製造極紫外線反射性構件的方法，該方法包括：提供一基板；在該基板上形成一多層堆疊，該多層堆疊包括複數個反射層對，該等反射層對具有一第一反射層與一第二反射層以形成一布拉格反射器；以及形成一覆蓋層在該多層堆疊上並覆蓋該多層堆疊，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成，並且該覆蓋層係用於藉由減少氧化與機械侵蝕來保護該多層堆疊。

Description

極紫外線覆蓋層及其之製造與微影方法

本發明大體而言係關於極紫外線微影，以及更特定言之係關於用於極紫外線微影的極紫外線反射構件的覆蓋層、製造系統和微影系統。

現代消費者和工業電子系統漸漸變得更為複雜。電子裝置需要在更小和更可撓封裝中之更高密度的電子元件。隨著元件密度增加，需要技術進步來滿足對具有較小特徵結構尺寸之較高密度裝置的需求。極紫外線(extreme ultraviolet；EUV)微影，亦稱為軟性X射線投射微影，是一種用於0.13微米和較小、最小的特徵結構尺寸的半導體器件之製造的微影製程。

極紫外線光一般可在5至50奈米的波長範圍內，極紫外線光被大部分材料強烈地吸收。由於彼原因，極紫外線系統籍由光反射而非光透射來工作。極紫外線輻射可經由一系列反射元件來投射並且被導引至半導體晶圓上以形成高密度、小型特徵結構尺寸的半導體器件，該等反射元件包括反射鏡組件和塗覆有非反射性遮罩圖案的遮罩底版。

極紫外線微影系統的反射元件可包括多層反射性材料塗層。由於極紫外線光的高功率位準，剩餘的未反射極紫外線光引起可使反射元件的反射率隨著時間推移劣化並且可導致反射元件的有限壽命的熱力加熱。

鑒於對電子元件的日益變小的特徵結構尺寸的需求，找到該等問題的答案愈加關鍵。鑒於一直增加的商業競爭壓力，以及不斷增長的消費者期望，找到該等問題的答案是關鍵的。另外，對降低成本、改良效率和效能，以及應對競爭壓力的需要增加了找到該等問題的答案的關鍵必要性的愈來愈大的急迫性。

該等問題的解決方案已經歷了長期探索，但是先前發展並未教示或暗示任何解決方案，因此該等問題的解決方案長期以來已成為熟習此項技術者的難題。

本發明提供一種製造極紫外線反射性構件的方法，該方法包括：提供基板；在該基板上形成多層堆疊，該多層堆疊包括複數個反射層對，該等反射層對具有第一反射層和第二反射層以用於形成布拉格反射器；以及形成覆蓋層在該多層堆疊上並覆蓋該多層堆疊，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、 釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成，並且該覆蓋層係用於藉由減少氧化與機械侵蝕來保護多層堆疊。

本發明提供一種極紫外線反射性構件，該極紫外線反射性構件包括：基板；多層堆疊，該多層堆疊在該基板上，該多層堆疊包括複數個反射層對，該等反射層對具有第一反射層和第二反射層；以及覆蓋層，該覆蓋層在該多層堆疊上並覆蓋該多層堆疊，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成，並且該覆蓋層係用於藉由減少氧化與機械侵蝕來保護多層堆疊。

本發明提供一種極紫外線反射性構件生產系統，該極紫外線反射性構件生產系統包括：第一沉積系統，該第一沉積系統用於在基板上沉積多層堆疊，該多層堆疊包括複數個反射層對，該等反射層對具有第一反射層和第二反射層；以及第二沉積系統，該第二沉積系統用於在該多層堆疊上形成覆蓋層，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成。

本發明的某些實施例具有除了彼等如上提及的階段或構件之外，或者作為彼等如上提及的階段或構件的替代之其他階段或者構件。當參照附圖時閱讀以下詳細描述，該等階段或者構件將對熟習此項技術者而言變得顯而易見。

100‧‧‧極紫外線微影系統

102‧‧‧極紫外線光源

104‧‧‧聚光器

106‧‧‧反射性遮罩

108‧‧‧光學縮小組件

110‧‧‧靶晶圓

112‧‧‧極紫外線光

114‧‧‧遮罩圖案

200‧‧‧極紫外線反射性構件生產系統

202‧‧‧晶圓裝載及載具傳送系統

203‧‧‧源基板

204‧‧‧遮罩底版

205‧‧‧極紫外線(EUV)反射鏡

206‧‧‧大氣傳送系統

208‧‧‧晶圓傳送真空腔室

210‧‧‧第一真空腔室

212‧‧‧第二真空腔室

214‧‧‧第一晶圓傳送系統

216‧‧‧第二晶圓傳送系統

218‧‧‧脫氣系統

220‧‧‧第一物理氣相沉積系統

222‧‧‧第二物理氣相沉積系統

224‧‧‧預清洗系統

226‧‧‧第一多陰極源

228‧‧‧化學氣相沉積系統

230‧‧‧固化腔室

232‧‧‧超光滑沉積腔室

302‧‧‧極紫外線反射性構件

304‧‧‧基板

306‧‧‧多層堆疊

308‧‧‧覆蓋層

310‧‧‧吸收層

312‧‧‧第一反射層

314‧‧‧第二反射層

316‧‧‧反射層對

802‧‧‧金屬層

902‧‧‧金屬氧化物層

1102‧‧‧腐蝕

1200‧‧‧方法

1202‧‧‧方塊

1204‧‧‧方塊

1206‧‧‧方塊

第1圖是本發明的第一實施例中的極紫外線微影系統的示意圖。

第2圖是極紫外線反射性構件生產系統的實例。

第3圖是極紫外線反射性構件的實例。

第4圖是在製造之準備階段中的第3圖的結構。

第5圖是在製造之分層階段中的第4圖的結構。

第6圖是在製造之保護階段中的第5圖的結構。

第7圖是在製造之預圖案化階段中的第6圖的結構。

第8圖是在製造之電鍍階段中的第5圖的結構。

第9圖是在製造之氧化階段中的第8圖的結構。

第10圖是在製造之預圖案化階段中的第9圖的結構。

第11圖是覆蓋層之侵蝕的一實例。

第12圖是在本發明的另外的實施例中的製造極紫外線反射性構件的方法的流程圖。

以下實施例被足夠詳細地描述，以使得熟習此項技術者能夠製造和使用本發明。應理解的是其他實施例基於本揭示案將為明顯的，並且可在不脫離本發明之範疇的前提下做出系統、製程或者機械之變化。

在以下描述中，給出眾多特定細節來提供對本發明的透徹理解。然而，將顯而易見的是，可在沒有該等特定細節的情形下實踐本發明。為了避免模糊本發明，一些熟知的電路、系統配置和製程階段並未詳細揭示。

圖示系統之實施例的該等圖式是半圖解的並且未按比例繪製，且特定言之，該等尺寸中的一些出於清晰呈現的目的而在圖式中圖示誇示。類似地，儘管圖式中的視圖出於便於描述的目的而大體地圖示為相似的取向，但是該等附圖中的此類描繪在很大程度上是任意的。一般地，本發明可以任何取向操作。

在揭示和描述具有一些共有特徵結構的多個實施例的情形中，出於說明、描述和理解該等實施例的清晰性和便利性的目的，將以相似的元件符號來描述相似或相同的特徵結構。

出於解釋目的，如本文所使用的術語「水平面」係定義為平行於遮罩底版的平面或表面的平面，與該平面的取向無關。術語「垂直」係指與剛剛 所定義的水平面垂直的方向。術語，諸如「上方」、「下方」、「底部」、「頂部」、「側面」(如在「側壁」中)、「較高」、「較低」、「上部」、「在......之上」和「在......之下」是相對於水平面定義的，如在附圖中所圖示的。

術語「在......上」指示在構件之間存在直接接觸。術語「直接在......上」指示在構件之間存在不具有介入構件之直接接觸。

如本文所使用的術語「處理」包括在形成所描述的結構的過程中按需要進行材料或光阻劑之沉積、圖案化、曝光、顯影、蝕刻、濺射、清洗、注入及/或材料或光阻劑的移除。術語「約」和「大致」指示一構件之尺寸可在工程公差內測定。

現參看第1圖，其中圖示了在本發明的第一實施例中的極紫外線微影系統100的示意圖。該極紫外線微影系統100可包括用於產生極紫外線光112的極紫外線光源102，一組反射元件，以及靶晶圓110。該等反射元件可包括聚光器104、反射性遮罩106、光學縮小組件108、遮罩底版、反射鏡，或其組合。

該極紫外線光源102可產生極紫外線光112。該極紫外線光112是具有在5至50奈米(nm)的範圍內的波長之電磁輻射。例如，該極紫外線光源 102可包括雷射器、雷射器產生的電漿、放電產生的電漿、自由電子雷射器、同步輻射，或其組合。

該極紫外線光源102可產生具有多種特性的極紫外線光112。該極紫外線光源102可產生在一定波長範圍內之寬頻極紫外線輻射。例如，該極紫外線光源102可產生具有在5至50nm範圍變化之波長的極紫外線光112。

該極紫外線光源102可產生具有窄帶寬之極紫外線光112。例如，該極紫外線光源102可產生在13.5nm的極紫外線光112。波長尖峰之中心是13.5nm。

聚光器104是用於反射和聚焦該極紫外線光112的光學單元。該聚光器104可反射並集中來自極紫外線光源102之極紫外線光112，以照射該等反射性遮罩106。

雖然該聚光器104被圖示為單一構件，但是應理解該聚光器104可包括一或複數個反射性構件，諸如凹面鏡、凸面鏡、平面鏡，或其組合，以用於反射並集中該極紫外線光112。例如，該聚光器104可以是單一凹面鏡，或具有凸面的、凹面的和平坦的光學構件的光學組件。

該反射性遮罩106是具有遮罩圖案114的反射性構件。該反射性遮罩106創建微影圖案，以形成將形成在靶晶圓110上之電路系統佈局。該反射 性遮罩106可反射該極紫外線光112。該遮罩圖案114可定義電路系統佈局的一部分。

該光學縮小組件108是用於縮小該遮罩圖案114之影像的光學單元。極紫外線光112自反射性遮罩106之反射可以藉由光學縮小組件108來減少並且被反射到靶晶圓110上。該光學縮小組件108可包括用於縮小遮罩圖案114的影像尺寸之反射鏡和其他光學元件。例如，該光學縮小組件108可包括用於反射並聚焦極紫外線光112的凹面鏡。

該光學縮小組件108可縮小遮罩圖案114於靶晶圓110上之影像尺寸。例如，該遮罩圖案114可以由光學縮小組件108以4：1的比率在靶晶圓110上成像，以在靶晶圓110上形成由遮罩圖案114表示的電路系統。該極紫外線光112可同時掃描該反射性遮罩106和該靶晶圓110，從而在該靶晶圓110上形成遮罩圖案114。

現參看第2圖，其中圖示了極紫外線反射性構件生產系統200的實例。該極紫外線反射性構件可包括遮罩底版204、極紫外線(extreme ultraviolet；EUV)反射鏡205，或者其他反射性構件。

該極紫外線反射性構件生產系統200可生產遮罩底版、反射鏡、或反射第1圖的極紫外線光112的其他構件。該極紫外線反射性構件生產系統 200可製造將薄塗層施加到源基板203上的極紫外線反射性構件。

該遮罩底版204是用於形成第1圖的反射性遮罩106的多層結構。該遮罩底版204可使用半導體製造技術來形成。該反射性遮罩106可具有第1圖的遮罩圖案114，該遮罩圖案114形成在該遮罩底版204上以表示電子電路系統。

該極紫外線反射鏡205是在極紫外線光範圍內具反射性的多層結構。該極紫外線反射鏡205可使用半導體製造技術來形成。該遮罩底版204和該極紫外線反射鏡205可以是類似的結構，然而該極紫外線反射鏡205不具有遮罩圖案114。

該極紫外線反射性構件是該極紫外線光112的有效反射器。該遮罩底版204和該極紫外線反射鏡205可具有大於60%之極紫外線反射率。若極紫外線反射性構件反射大於60%之極紫外線光112，則該等極紫外線反射性構件是有效的。

該極紫外線反射性構件生產系統200包括晶圓裝載及載具傳送系統202，源基板203被裝載到該系統中並且從該系統卸載極紫外線反射性構件。大氣傳送系統206提供對晶圓傳送真空腔室208之進出。該晶圓裝載及載具傳送系統202可包括基板運輸箱、負載鎖，以及將基板從大氣移送至該系統內的真空的其他元件。因為該遮罩底版204是用於形成 非常小尺度的器件，所以該遮罩底版204必須在真空系統中處理以防止污染和其他缺點。

該晶圓傳送真空腔室208可包含兩個真空腔室，即第一真空腔室210和第二真空腔室212。該第一真空腔室210可包括第一晶圓傳送系統214，而該第二真空腔室212可包括第二晶圓傳送系統216。雖然該晶圓傳送真空腔室208被描述為具有兩個真空腔室，但是應理解該系統可具有任何數目的真空腔室。

該晶圓傳送真空腔室208可具有圍繞其周緣之複數個端口，以用於附接各種其他系統。該第一真空腔室210可具有脫氣系統218、第一物理氣相沉積系統220、第二物理氣相沉積系統222，以及預清洗系統224。該脫氣系統218是用於從該等基板熱解吸濕氣。該預清洗系統224是用於清洗晶圓、遮罩底版、反射鏡或者其他光學元件的表面。

該等物理氣相沉積系統，諸如第一物理氣相沉積系統220和第二物理氣相沉積系統222，可用於在源基板203上形成材料薄膜。例如，該物理氣相沉積系統可包括真空沉積系統，諸如磁控濺射系統、離子濺射系統、脈衝雷射沉積、陰極弧沉積，或其組合。該等物理氣相沉積系統，諸如磁控濺射系統，可以在源基板203上形成薄層，該等薄層包括矽 層、金屬層、合金層、氧化物層、化合物層，或其組合。

該物理氣相沉積系統可形成反射層、覆蓋層和吸收層。例如，該等物理氣相沉積系統可形成矽層、鉬層、氧化鈦層、二氧化鈦層、氧化釕層、氧化鈮層、釕鎢層、釕鉬層、釕鈮層、鉻層、鉭層、氮化物層、化合物層，或其組合。雖然一些化合物被描述為氧化物，但是應理解的是該等化合物可包括氧化物、二氧化物、具有氧原子的原子混合物，或其組合。

該第二真空腔室212可具有第一多陰極源226、化學氣相沉積系統228、固化腔室230，以及連接至該固化腔室230的超光滑沉積腔室232。例如，該化學氣相沉積系統228可包括可流動的化學氣相沉積(flowable chemical vapor deposition；FCVD)系統、電漿輔助的化學氣相沉積(plasma assisted chemical vapor deposition；CVD)系統、氣溶膠輔助的CVD、熱絲CVD系統，或者類似的系統。在另一實例中，該化學氣相沉積系統228、該固化腔室230，以及該超光滑沉積腔室232可在與該極紫外線反射性構件生產系統200分離的系統中。

該化學氣相沉積系統228可在該源基板203上形成材料薄膜。例如，該化學氣相沉積系統228可用於在該源基板203上形成多個材料層，包括 單晶層、多晶層、非晶層、磊晶層，或其組合。該化學氣相沉積系統228可形成矽層、氧化矽層、矽碳氧化物層、碳層、鎢層、碳化矽層、氮化矽層、氮化鈦層、金屬層、合金層，以及其他適用於化學氣相沉積的材料層。例如，該化學氣相沉積系統可形成平坦化層。

該第一晶圓傳送系統214能夠以連續真空在大氣傳送系統206與圍繞該第一真空腔室210的周緣的各種系統之間移動源基板203。該第二晶圓傳送系統216能夠圍繞該第二真空腔室212移動該等源基板203，同時使該等源基板203維持於連續真空中。該極紫外線反射性構件生產系統200可以連續真空狀態在該第一晶圓傳送系統214、該第二晶圓傳送系統216之間傳送源基板203與遮罩底版204。

現參看第3圖，其中圖示了極紫外線反射性構件302的實例。該極紫外線反射性構件302可為第2圖的遮罩底版204或極紫外線反射鏡205。該遮罩底版204及該極紫外線反射鏡205是用於反射第1圖的極紫外線光112的結構。

該極紫外線反射性構件302，諸如極紫外線反射鏡205，可包括基板304、多層堆疊306，以及覆蓋層308。該極紫外線反射鏡205可用於形成在第1圖的聚光器104或者第1圖的光學縮小組件108中使用的反射結構。

該遮罩底版204可包括基板304、多層堆疊306、覆蓋層308，以及吸收層310。該遮罩底版204可用於藉由以所需的電路系統佈局圖案化該吸收層310來形成第1圖的反射性遮罩106。

在以下各個部分中，為簡便起見，用於遮罩底版204的術語可與極紫外線反射鏡205的術語可互換地使用。該遮罩底版204可包括極紫外線反射鏡205的元件，其中除了形成第1圖的遮罩圖案114之外增加了吸收層310。

該遮罩底版204是光學上平坦的結構，該結構用於形成具有遮罩圖案114的反射性遮罩106。例如，該遮罩底版204的反射面可形成用於反射入射光的平坦聚焦平面，該入射光諸如第1圖的極紫外線光112。

該基板304是用於提供極紫外線反射性構件302的支撐結構的構件。該基板304可由具有低熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion；CTE)的材料製成，以在溫度變化期間提供穩定性。該基板304可具有以下性質：諸如抗機械循環、熱循環、晶體形成或其組合的穩定性。該基板304可由以下材料形成：諸如矽、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷，或其組合。

該多層堆疊306是對極紫外線光112呈反射性的結構。該多層堆疊306包括第一反射層312與第二反射層314之交替的反射層。

該第一反射層312及該第二反射層314可形成反射層對316。例如，該等交替層可由鉬與矽形成。然而，應理解的是該等交替層可由其他物質形成。在另一實例中，該第一反射層312可由矽形成，而該第二反射層314可由鉬形成。

該等交替層之每一者可具有對極紫外線光112的不同光學常數。當該等交替層的層間厚度為該極紫外線光的波長的一半時，該等交替層可提供共振反射率。例如，對於波長為13nm之極紫外線光112，該等交替層可為約6.5nm厚。應理解的是，所提供的大小與尺寸在典型構件的正常工程公差內。

該多層堆疊306可以使用物理氣相沉積技術來形成。該多層堆疊306的第一反射層312與第二反射層314可具有由物理氣相沉積技術形成的特性，該等特性包括精確厚度、低粗糙度，以及該等層之間的清潔介面。

該極紫外線反射性構件可包括該多層堆疊306，該多層堆疊306具有具不同光學性質的材料的交替薄層，從而建立布拉格反射器或反射鏡。該等交替層之每一者可具有對極紫外線光112的不同光學常數。

使用物理氣相沉積技術形成之該多層堆疊306的層之物理尺寸可經精確控制，以增大反射率。例如，該第一反射層312，諸如矽層，可具有4.1nm的厚度。該第二反射層314，諸如鉬層，可具有2.8nm的厚度。該等層厚度決定該極紫外線反射性構件的尖峰反射率波長。若層厚度是不正確的，則可減少在期望的13.5nm波長處的反射率。

該覆蓋層308是保護層，允許極紫外線光112的透射。該覆蓋層308可以直接形成在該多層堆疊306上。該覆蓋層308可保護該多層堆疊306免受污染物及機械損傷。例如，該多層堆疊306可為對氧、碳、碳氫化合物或其組合的污染敏感的。該覆蓋層308可與污染物相互作用以平衡該等污染物。

該覆蓋層308是光學上均勻的結構，該結構是極紫外線光112透明的。該極紫外線光112可穿過該覆蓋層308，從而反射離開該多層堆疊306。該覆蓋層308可具有1%至2%的總反射率損失。該等不同材料中的每一者可取決於厚度而具有不同的反射率損失，但是所有反射率損失都將在1%至2%的範圍內。

該覆蓋層308具有光滑表面。例如，該覆蓋層308的表面可具有小於0.2nm RMS(均方根量度)之粗糙度。在另一實例中，對於在1/100nm與1/1μm之間的長度，該覆蓋層308的表面可具有 0.08nm RMS的粗糙度。該RMS粗糙度將取決於其測量範圍而變化。對於100nm至1微米的特定範圍，彼粗糙度必須為0.08nm或更小。在更大的範圍中，該粗糙度將更高。

該覆蓋層308可用多種方法形成。例如，該覆蓋層308可以用磁控濺射、離子濺射系統、離子束沉積、電子束蒸發、射頻(radio frequency；RF)濺射、原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)、脈衝雷射沉積、物理氣相沉積，或其組合而形成或直接在該多層堆疊306上。該覆蓋層308可以具有由磁控濺射技術形成的物理特性，該等物理特性包括精確厚度、低粗糙度，以及該等層之間的清潔介面。該覆蓋層308可以具有由物理氣相沉積形成的物理特性，該等物理特性包括精確厚度、低粗糙度，以及該等層之間的清潔介面。

應理解的是，覆蓋層308可形成在位於多層堆疊306與覆蓋層308之間的中介層上。中介層可包括鈍化層、保護層、種晶層，或其組合。

反射率損失的一個起因為由於週期性清洗處理造成的多層堆疊306之氧化。為了防止此種氧化，在形成吸收層310之前，該覆蓋層308可以形成於或者直接形成於多層堆疊306的頂部上。

因為大部分材料對該極紫外線光112是不透明的，所以該極紫外線系統中的一般污染程度必須被最小化。若不移除，任何污染物可導致由暴露於該極紫外線光112產生的非期望的加熱與損傷。因此，在極紫外線系統中，該反射性遮罩106必須以比其他微影系統更大的頻率來清洗。

為了移除在使用期間在該反射性遮罩106上通常存在的小顆粒與其他污染物，清洗程序往往是侵蝕性的。然而，該嚴苛的清洗程序，諸如超音波清洗製程(Megasonic process)，可導致覆蓋層308的孔蝕與劣化，如此可導致該多層堆疊306的反射率損失與氧化。增強覆蓋層308的堅固性和耐用性可減少由於清洗程序造成的多層堆疊306的損傷量。

在說明性實例中，釕已經用作覆蓋層材料，因為釕為良好的蝕刻終止物並且在操作條件下是相對惰性的。然而，釕的氧化程度以及釕與氧化釕之耐化學性與行為是非常不同的，此可導致在操作與清洗期間該表面的不規則性與孔蝕。

該孔蝕可以藉由改變清洗化學物質和程序而減少到某一程度，但是往往存在相關的清洗效率損失。使用更具化學惰性和機械硬度更高的材料作為覆蓋層308可使得該反射性遮罩106持續更長時間。

在該極紫外線系統中存在的大部分污染物是來自抗蝕劑除氣的碳和碳氫化合物殘留物。減少污染物的量提供可在清洗操作之間使用更長時間的反射性遮罩106。氧化鈦也對大部分蝕刻和清洗化學物質具高低抗性，並且達成可接受的蝕刻終止，並且氧化鈦將經受住更嚴苛的清洗，具有比釕更少的表面損傷。

還可藉由用釕合金(諸如，釕鎢、釕鉬，或者釕鈮)替代釕來完成對覆蓋層308的耐化學腐蝕性和硬度的增強。該等合金增強了膜的硬度並且減少了在清洗期間對該表面的表面孔蝕和機械損傷。該等合金的耐化學性足以允許該等層繼續用作吸收蝕刻終止物，以及允許使用更嚴苛化學物質的多種清洗。

該覆蓋層308可以由硬質材料形成，以提供在清洗製程期間抗機械與化學侵蝕的恢復力，該清洗製程諸如聲學清洗製程，如兆音波清洗。該覆蓋層308可以對清洗溶劑(諸如，氫氧化銨、過氧化氫、水，或其組合)具耐化學性。

該覆蓋層308可由具有足夠抵抗清洗期間腐蝕的硬度的多種材料形成。例如，該覆蓋層308可由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成。該覆蓋層308可具有在25與50埃之間的厚度。例如，氧化鈦(TiOx)一般被視為對在清洗中使用的大部分溶劑具耐化學性。

在清洗之後，該覆蓋層308可具有可暴露於清洗製程中的物理特性。該覆蓋層308可具有以下物理特性：侵蝕痕、減少的厚度、不均勻磨損、溶劑殘留物、來自吸收層310的殘留物，或其組合。該覆蓋層308可表現出額外的物理特性，包括由清洗溶劑與覆蓋層308的材料的相互作用所引起的化學殘留物。

該覆蓋層308可具有最小硬度，該硬度與耐機械磨蝕性相關。該覆蓋層308的硬度可基於所選擇的材料與構造而變化。例如，釕可具有6.5的莫氏硬度與2.160吉帕(GPa)的布氏硬度。氧化鈦可具有5.5-6.5的莫氏硬度。氧化釕(RuOx)可具有在19-20GPa之間的布氏硬度。氧化鈮(NbOx)可具有約2GPa的布氏硬度。

該極紫外線反射性構件302，諸如極紫外線反射鏡205，可用基板304、多層堆疊306與覆蓋層308形成。該極紫外線反射鏡205具有光學上平坦的表面並且可有效與均勻地反射該極紫外線光112。

用由硬質材料(諸如，氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬，或釕鈮)形成的覆蓋層308保護多層堆疊306改良了反射率。該覆蓋層308可防止在製造與清洗操作期間對該多層堆疊306的損傷。該 覆蓋層308可防止氧化，以維持反射率並且防止在使用與清洗期間該多層堆疊306的反射率損失。

例如，該多層堆疊306可具有在62-70%之間的反射率。使用物理氣相沉積形成的該多層堆疊306可以具有在66%-67%之間的反射率。在用較硬質的材料形成的多層堆疊306上形成覆蓋層308可幫助維持在該遮罩的整個壽命期間的反射率程度。在一些情形中，高達72%之反射率可以使用低粗糙度層、在該等層之間的清潔介面、改良的層材料，或其組合來實現。使用更具彈性的較薄覆蓋層減小了由該覆蓋層308所引起的反射率損失。

已經發現，使用堅固的、化學惰性的、較硬的材料作為覆蓋層308增加了反射性遮罩106的操作壽命，並且允許對該反射性遮罩的更高效清洗。用氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成該覆蓋層308提供了更有彈性的層，以幫助減小對該反射性遮罩106的損傷。

已經發現，使用完全氧化材料(諸如，氧化鈦、氧化釕或者氧化鈮)形成覆蓋層308改良了光學效能並且減少了孔蝕。經由由於清潔製程導致的氧化造成的額外劣化水平藉由使用已經氧化的材料而降低。

已經發現，使用氧化鈦形成覆蓋層308增加了反射率並且降低了劣化。在具有存在低氧水平 或低水蒸汽水平的環境中，在碳與碳氫化合物污染方面，氧化鈦膜是自淨的，如此是由於氧化鈦的光催化性質。該光催化過程涉及深紫外光至極紫外線光的吸收，如此將提供降低帶外光的反射率之優點，帶外光促進在曝光期間觀察到的黑色邊緣問題。

已經發現，使用具有足以抗機械侵蝕和磨損的硬度的材料形成覆蓋層308增加了該遮罩底版204的操作壽命。使用如氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮之類的材料減少了由於清洗製程與其他操作製程造成的磨損量。

已經發現，形成該覆蓋層308降低了該系統中的污染物水平。使用如氧化鈦、二氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮之類的材料減少了污染物的量，如此是因為該等材料可從環境中淨化氧和碳並且防止對該多層堆疊306的污染。

該吸收層310是可吸收極紫外線光112的層。該吸收層310可用於籍由提供不反射極紫外線光112的區域來在該反射性遮罩106上形成圖案。該吸收層310可為具有對特定頻率(諸如，約13.5nm)之極紫外線光112的高吸光係數的材料。在說明性實例中，該吸收層310可由鉻、鉭、氮化物、鎳、合金，或其組合來形成。在另一實例中，該吸收層可用鉭、硼與氮的合金來形成。該吸收層310的材料是耐熱的並且具有低熱膨脹係數。

該吸收層310可形成在或者直接形成在該覆蓋層308上。該吸收層310可使用光微影製程來蝕刻，從而形成反射性遮罩106的圖案。應理解的是，可形成在中介層上之吸收層310可包括鈍化層、保護層、種晶層、平坦化層，或其組合。

該極紫外線反射性構件，諸如遮罩底版204，可形成有基板304、多層堆疊306、覆蓋層308，以及吸收層310。該遮罩底版204具有光學上平坦的表面，並且可高效與均勻地反射該極紫外線光112。該遮罩圖案114可形成有該遮罩底版204的吸收層310。

已經發現，在該覆蓋層308上形成吸收層310增加了該反射性遮罩106的可靠性。該覆蓋層308充當該吸收層310的蝕刻終止層。當第1圖的遮罩圖案114被蝕刻入該吸收層310中時，該吸收層310下方的覆蓋層308可終止該蝕刻動作來保護該多層堆疊306。

該第一反射層312、該第二反射層314、該覆蓋層308以及該吸收層310可用物理氣相沉積系統形成。該物理氣相沉積系統可包括第2圖的第一物理氣相沉積系統220、第2圖的第二物理氣相沉積系統222，或其組合。

雖然該極紫外線反射性構件圖示為具有基板304、多層堆疊306、覆蓋層308，以及吸收層 310，但是應理解的是該極紫外線反射性構件可包括其他層。可包括額外的保護層、鈍化層或其他層。例如，該極紫外線反射性構件可包括在該多層堆疊306下方的平坦化層。

現參看第4圖，其中圖示了在製造之準備階段中的第3圖的結構。該準備階段可包括提供基板304的方法。例如，該準備階段可提供用超低熱膨脹材料、矽、玻璃或其組合形成的基板304。

現參看第5圖，其中圖示了在製造之分層階段中的第4圖的結構。該分層階段可包括在該基板304上形成或者直接在該基板304上形成多層堆疊306的方法。該多層堆疊306可在該基板304上形成該第一反射層312與該第二反射層314的交替層。例如，該多層堆疊306可具有10與50個之間的鉬與矽的交替層。

現參看第6圖，其中圖示了在製造之保護階段中的第5圖的結構。該保護階段可包括在該多層堆疊306上形成覆蓋層308的方法。該多層堆疊306可包括在該基板304上的該第一反射層312與該第二反射層314的交替層。例如，該保護階段可使用磁控濺射來在該多層堆疊306上沉積金屬材料。

現參看第7圖，其中圖示了在製造之預圖案化階段中的第6圖的結構。該預圖案化階段可包括在該覆蓋層308上直接形成吸收層310的方法。例 如，該預圖案化階段可在該覆蓋層308上電鍍吸收層310。

該覆蓋層308是在該多層堆疊306上。該多層堆疊306可包括在該基板304上的該第一反射層312與該第二反射層314的交替層。

現參看第8圖，其中圖示了在製造之電鍍階段中的第5圖的結構。該金屬電鍍階段可包括藉由在該多層堆疊306上首先形成或者直接形成金屬層802來在該多層堆疊306上形成第3圖的覆蓋層308的方法。該多層堆疊306可包括在該基板304上的該第一反射層312與該第二反射層314的交替層。

例如，該電鍍階段可在該多層堆疊306上沉積金屬材料。該金屬材料可以是鈦、釕或者鈮。

現參看第9圖，其中圖示了在製造之氧化階段中的第8圖的結構。該氧化階段可包括藉由氧化金屬層802從而形成金屬氧化物層902來形成覆蓋層308的方法。

該金屬層802可直接在該多層堆疊306上。該多層堆疊306可包括在該基板304上的該第一反射層312與該第二反射層314的交替層。

例如，該氧化階段可使金屬層802暴露於氧氣，以將金屬層802(諸如，鈦、釕或者鈮)轉化成金屬氧化物層902，諸如分別由氧化鈦、氧化釕及氧化鈮形成的層。

在另一實例中，該氧化階段可氧化金屬層802的一部分，從而形成金屬氧化物層902。該覆蓋層308可包括金屬層802與金屬氧化物層902兩者。雖然該氧化階段僅圖示金屬層802與金屬氧化物層902兩者，但是應理解的是該金屬層802可被完全氧化以形成僅具有金屬氧化物層902的覆蓋層308。

該覆蓋層308可以藉由氧化該金屬層802以形成金屬氧化物層902來形成。該覆蓋層308可具有藉由氧化金屬層802形成的物理特性，該氧化包括金屬層802的部分轉化、金屬層802的完全轉化、金屬層802至金屬氧化物層902的均勻轉化，在金屬層802從該多層堆疊306暴露的側面上金屬氧化物層902的形成，或其組合。

現參看第10圖，其中圖示了在製造之預圖案化階段中的第9圖的結構。該預圖案化階段可包括在該金屬氧化物層902上直接形成吸收層310的方法。該覆蓋層308具有金屬層802，以及該金屬氧化物層902在該多層堆疊306上。

該多層堆疊306可包括在該基板304上的該第一反射層312與該第二反射層314的交替層。例如，該預圖案化階段可將該吸收層310電鍍在該金屬氧化物層902上，諸如用氧化鈦、氧化釕或者氧化鈮形成的層。

現參看第11圖，其中圖示了對覆蓋層308侵蝕的實例。該覆蓋層308可在覆蓋層308與吸收層310之間的介面處形成侵蝕1102。該侵蝕1102是其中材料已被移除的位置。該吸收層310可被蝕刻以形成第1圖的遮罩圖案114。在吸收層310的蝕刻期間，該腐蝕1102可在吸收層310的材料的移除期間形成在該覆蓋層308中。

已經發現，由氧化鈦、二氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成覆蓋層308藉由提供足夠抵抗侵蝕與腐蝕的硬度與化學恢復力而延長了遮罩底版204的壽命。

現參看第12圖，其中圖示了製造在本發明的另一實施例中的極紫外線反射性構件的方法1200的流程圖。該方法1200包括：在方塊1202中提供基板；在方塊1204中，在該基板上形成多層堆疊，該多層堆疊包括複數個反射層對，該等反射層對具有第一反射層與第二反射層以形成布拉格反射器；以及在方塊1206中，形成覆蓋層在該多層堆疊上並覆蓋該多層堆疊，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成，並且該覆蓋層係用於藉由減少氧化與機械侵蝕來保護該多層堆疊。

因此，已經發現，本發明的該極紫外線反射性構件生產系統提供用於極紫外線反射性構件 生產系統的重要的以及迄今未知的且不能利用的解決方案、性能及功能態樣。所得方法、製程、設備、裝置、產物及/或系統是簡單的、性價比高的、不複雜的，高度通用的及有效的，可驚人地以及不明顯地藉由調適已知技術來實施，並且因此容易地適合於高效及經濟地製造與習製造方法或者製程及技術完全相容的極紫外線反射性構件生產系統。

本發明的另一重要態樣是本發明有益地支援及服務降低成本、簡化製造以及增大效能的歷史趨勢。本發明的該等以及其他有價值的態樣因此促進技術狀態達到至少下一個水平。

雖然已經結合特定最佳方式描述了本發明，但是應理解的是根據上述描述，許多替代、修改與變化將變得對熟習此項技術者而言顯而易見。因此，本發明意欲涵蓋落入所包含的申請專利範圍的範疇內的所有此類替代、修改及變化。因此本文闡述或在附圖圖示的所有事物應被解釋為說明性及非限制性含義。

302‧‧‧極紫外線反射性構件

304‧‧‧基板

306‧‧‧多層堆疊

308‧‧‧覆蓋層

310‧‧‧吸收層

312‧‧‧第一反射層

314‧‧‧第二反射層

316‧‧‧反射層對

Claims (20)

1. 一種製造一極紫外線反射性構件的方法，該方法包括以下步驟：提供一基板；在該基板上形成一多層堆疊，該多層堆疊包括複數個反射層對，該等反射層對具有一第一反射層與一第二反射層以形成一布拉格反射器；以及形成一覆蓋層在該多層堆疊上並覆蓋該多層堆疊，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成，並且該覆蓋層係用於藉由減少氧化與機械侵蝕來保護該多層堆疊。
2. 如請求項1所述之方法，其中形成該多層堆疊之步驟包括：形成具有該第一反射層的該多層堆疊以及形成該第二反射層，該第一反射層是由4.1奈米厚的矽形成，該第二反射層是由2.8奈米厚的鉬形成。
3. 如請求項1所述之方法，其中形成該覆蓋層之步驟包括：使用物理氣相沉積形成該覆蓋層，以及形成厚度在20埃與50埃之間的該覆蓋層，並且該覆蓋層對極紫外線光是透明的。
4. 如請求項1所述之方法，其中形成該覆蓋層之步驟包括：形成具有5.5或更大的一莫氏硬度的該覆蓋層。
5. 如請求項1所述之方法，其中形成該覆蓋層之步驟包括：在該多層堆疊上形成一金屬層，該金屬層是由鈦、釕或者鈮形成；以及藉由氧化該金屬層的一部分來形成一金屬氧化物層，該金屬氧化物層是由氧化鈦、氧化釕或者氧化鈮形成，以用於形成該覆蓋層。
6. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：形成一吸收層在該覆蓋層上並覆蓋該覆蓋層，該吸收層是由鉻、鉭、氮化物、鎳或前述物質的組合所形成。
7. 如請求項1所述之方法，其中形成該覆蓋層之步驟包括：形成具有小於0.2奈米均方根(RMS)之一表面粗糙度的該覆蓋層。
8. 一種極紫外線反射性構件，該極紫外線反射性構件包括：一基板；一多層堆疊，該多層堆疊在該基板上，該多層堆疊包括複數個反射層對，該等反射層對具有一第一反射層與一第二反射層；以及一覆蓋層，該覆蓋層在該多層堆疊上並覆蓋該多層堆疊，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成，並且該覆蓋層係用於藉 由減少氧化與機械侵蝕來保護該多層堆疊。
9. 如請求項8所述之極紫外線反射性構件，其中該多層堆疊包括該第一反射層及該第二反射層，該第一反射層是由4.1奈米厚的矽形成，該第二反射層是由2.8奈米厚的鉬形成。
10. 如請求項8所述之極紫外線反射性構件，其中該覆蓋層具有藉由物理氣相沉積形成的該等特性，該覆蓋層具有在20埃與50埃之間的一厚度，並且該覆蓋層對極紫外線光是透明的。
11. 如請求項8所述之極紫外線反射性構件，其中該覆蓋層具有5.5或更大的一莫氏硬度。
12. 如請求項8所述之極紫外線反射性構件，其中該覆蓋層包括一金屬氧化物層，該金屬氧化物層是由氧化鈦、氧化釕或者氧化鈮形成。
13. 如請求項8所述之極紫外線反射性構件，進一步包括：一吸收層，該吸收層在該覆蓋層上並覆蓋該覆蓋層，該吸收層是由鉻、鉭、氮化物、鎳或前述物質的組合所形成。
14. 如請求項8所述之極紫外線反射性構件，其中該覆蓋層具有小於0.2奈米均方根(RMS)之一表面粗糙度。
15. 一種極紫外線反射性構件生產系統，該 系統包括：一第一沉積系統，該第一沉積系統用於在一基板上沉積一多層堆疊，該多層堆疊包括複數個反射層對，該反射層對具有一第一反射層與一第二反射層；以及一第二沉積系統，該第二沉積系統用於在該多層堆疊上形成一覆蓋層，該覆蓋層是由氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢、釕鉬或者釕鈮形成。
16. 如請求項15所述之極紫外線反射性構件生產系統，其中該第一沉積系統是用於形成該第一反射層及該第二反射層，該第一反射層是由4.1奈米厚的矽形成，該第二反射層是由2.8奈米厚的鉬形成。
17. 如請求項15所述之極紫外線反射性構件生產系統，其中該第二沉積系統是用於使用物理氣相沉積形成該覆蓋層，該覆蓋層具有在20埃與50埃之間的一厚度，並且該覆蓋層對極紫外線光是透明的。
18. 如請求項15所述之極紫外線反射性構件生產系統，其中該第二沉積系統是用於形成具有5.5或更大之一莫氏硬度的該覆蓋層。
19. 如請求項15所述之極紫外線反射性構 件生產系統，其中該第二沉積系統是用於形成具有一金屬氧化物層的該覆蓋層，該金屬氧化物層是由氧化鈦、氧化釕或者氧化鈮形成。
20. 如請求項15所述之極紫外線反射性構件生產系統，其中該第二沉積系統是用於形成具有小於0.2奈米均方根(RMS)之一表面粗糙度的該覆蓋層。