CN102483583A - 光谱纯度滤光片、光刻设备以及制造光谱纯度滤光片的方法 - Google Patents

光谱纯度滤光片、光刻设备以及制造光谱纯度滤光片的方法 Download PDF

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Abstract

一种透射型光谱纯度滤光片配置成透射极紫外辐射(λ<20nm)。滤光片包括网格状结构,包括在例如硅等载体材料中形成的多个微观孔。在该区域的至少一部分内的网格状结构被形成为以便在预期的操作条件范围内具有负的泊松比。通过形成适于在正交方向上同时膨胀或收缩的材料的网格,改善对不同热膨胀的控制。多种几何结构或形状可以实现负的泊松比。孔的几何形状可以是凹入的多边形或具有曲边的凹入的形状。这些示例包括所谓的凹入的或增大的蜂巢,其中每个孔与规则的蜂巢一样是六边形,但是形式是凹入的六边形而不是规则的六边形。

Description

光谱纯度滤光片、光刻设备以及制造光谱纯度滤光片的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年8月21日递交的美国临时申请61/235,829的优先权,其通过参考全部并入此文。
技术领域
本发明涉及光谱纯度滤光片、包括所述光谱纯度滤光片的光刻设备以及制造光谱纯度滤光片的方法。本发明还涉及微孔或网格型光学部件,通常用于EUV辐射的纯度滤光片是一个示例。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上,通常是衬底的目标部分上的机器。例如,可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下,可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而进行的。通常,单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括:所谓的步进机,在所述步进机中,通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分;以及所谓的扫描器,在所述扫描器中,通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。
限制图案印刷的关键因素是所使用的辐射的波长λ。为了能够在衬底上投影更小的结构,已经提出使用极紫外(EUV)辐射,其是具有在10-20nm范围内的波长的电磁辐射,例如在13-14nm范围内。还提出,可以使用具有小于10nm波长的EUV辐射,例如在5-10nm范围内,诸如6.7nm或6.8nm。这种EUV辐射有时候被称为软x射线。可用的源包括例如激光产生等离子体源、放电产生等离子体源或来自电子储能环的同步加速器辐射。
基于锡等离子体的EUV源不仅发生发射想要的带内EUV辐射,而且发射带外辐射,最值得关注的是深紫外(DUV)范围(100-400nm)的辐射。此外,在激光产生等离子体(LPP)EUV源的情形中,来自激光器的红外辐射(通常在10.6μm)给出大量的不想要的辐射。因为EUV光刻系统的光学元件通常在这些波长处具有显著的反射率,因此,如果不采取措施、则不想要的辐射以相当大的功率传播进入光刻工具。
在光刻设备中,因为几个原因使得带外辐射应该被最小化。首先,抗蚀剂对于带外波长敏感,并因此图像质量会被损害。第二,不想要的辐射,尤其是在LPP源中的10.6μm辐射,导致掩模、晶片以及光学元件的不想要的升温。为了将不想要的辐射带入具体限制内,正开发光谱纯度滤光片(SPF)。
光谱纯度滤光片可以是对于EUV辐射是反射的或透射的。反射型SPF的应用涉及已有反射镜的修改或插入附加的反射元件。透射型SPF通常放置在收集器和照射器之间,并且至少原则上不影响辐射路径。这可以是有利的,因为其带来灵活性和与其他SPF的兼容性。
网格SPF形成透射型SPF的一个分类,其可以在不想要的辐射的波长远大于EUV辐射的波长(例如在LPP源内10.6μm辐射的情形中)时使用。网格SPF包含尺寸为要被抑制的波长量级的孔。抑制机制可以根据现有技术中所述网格SPF的不同类型而改变,并且本文中还给出详细的实施例。因为EUV辐射波长(13.5nm)远小于孔的尺寸(通常大于3μm),因此EUV辐射透射通过孔而基本上不发生衍射。
若干种现有技术的光谱纯度滤光片(SPF)依赖于具有微米级尺寸的孔的网格以抑制不想要的辐射。美国专利申请出版物2006/0146413公开一种光谱纯度滤光片(SPF),包括直径达到20μm的孔的阵列。依赖于与辐射波长相比的孔的尺寸,SPF可以通过不同的机制抑制不想要的辐射。如果孔尺寸小于(不想要的)波长的接近一半,该SPF基本上反射所有的该波长辐射。如果孔尺寸较大,但仍然是该波长的量级,则这辐射至少部分衍射并且在孔内部以波导的形式被吸收。
这些SPF的近似材料参数和规格是已知的。然而,以这些规格进行制造并不容易。最具有挑战性的技术参数是:通常直径为4μm的孔;网格厚度通常为5-10μm;孔之间的壁极薄(通常小于1μm)且平行以确保最大的EUV透射率。
使用半导体制造中熟知的光刻图案化和各向异性蚀刻工艺,硅已经显现作为有希望用于制造这种网格的材料。对于具有被较好控制的横截面的深孔,已经发现深反应离子蚀刻(DRIE)是有前途的,但是当然还存在问题。2008年12月22日递交的美国申请第61/193,769号公开了多种用于制造的方法,其在本发明中是可以应用的。该申请的内容通过参考并于此。
不管是基于硅的网格型光谱纯度滤光片还是一种其他材料,已经发现具有合适间距的六边形网格反射来自源的红外辐射,同时透射EUV。正如从蜂巢的自然现象所知的,六边形网格与其他多边形形式相比优化了强度和材料的使用。类似地,规则的蜂巢结构优化了开口度和EUV透射率。
当网格被源照射时,其应该反射红外辐射并透射EUV。然而,两种类型的辐射的小部分(即10-20%)将被吸收。假设非常高的功率水平(可以大于1000W),将会导致网格显著升温。因为由于网格非常小的厚度导致热传导差,因此,跨经束的功率密度的变化也会在整个网格区域上带来温度梯度,并且在网格和周围的框架之间也会带来温度差异。不均匀的温度将导致不均匀的热膨胀,并因此在网格中带来应力和/或张力。
在制造之后网格部分经历变形的应用中也会产生应力和/或张力。变形会产生成为其操作环境的不想要的结果,或作为故意设置的特征。
本发明人已经认识到,刚性的紧凑的蜂巢形状还意味着这种结构不容易适应局部膨胀。此外,与大多数材料类似,其具有正的泊松比,这意味着如果其沿一个方向伸长,其将在其他方向上收缩(如果其不被其他力抵消的话)。假设通常应用的对称性,可以预期,在网格中的力将同时沿两个方向作用。此外,当变形时,规则的蜂巢结构倾向于经历鞍形(抗拆分)的弯曲,与炸薯条类似,而不是均匀地膨胀。
为了提供可以在没有损伤的情况下控制这些力的网格和支撑结构,意味着应该采用更多的材料加强该结构,其与想要的开口度(openness)是矛盾的。
发明内容
根据本发明的一方面,提供一种微观网格部件,例如EUV光谱纯度滤光片,其有效并容易制造,并且其中热膨胀和变形引起的力可以被更好地控制。本发明人已经认识到,可以应用替换的网格几何结构,其具有较小的、甚至负的泊松比,以在网格内存在外力和/或不同的膨胀的情况下在开口度和强度之间提供更佳的折衷。权利要求中限定的本发明至少对于网格的一部分应用所谓的增大的结构,而不是规则的蜂巢结构。这些结构已经被一些研究者提出并研究,特别地是:R.Lakes的Science 235,p 1038(1987);R.S.Lakes的ASME Journal of Mechanical Design,115,p696(1993);D.Prall,R.S.Lakes的Int.J.of Mechanical Sciences,39,305-314,(1996);F.C Smith and F.Scarpa的IEE Proc.-Sci.Meas.Technol.,151,p.9(2004)。
根据本发明一方面,提供一种光谱纯度滤光片,配置成透射极紫外辐射,所述光谱纯度滤光片包括大体平面的滤光片部分,所述滤光片部分包括形成在网格材料(例如硅)的壁之间的孔阵列,所述孔从滤光片部分的前表面延伸至后表面,以透射入射在所述前表面上的极紫外辐射,同时抑制第二类型的辐射的透射,其中在所述滤光片部分的增大部分内的孔的形状和排列形成为使得赋予增大部分负的泊松比。滤光片部分的厚度小于20μm。在滤光片部分的至少一部分中的孔的直径大于2μm。在滤光片部分的至少一部分中的每个孔的直径在2-10μm范围内。在滤光片部分的至少一部分中的孔可以具有在大约2-6μm范围内的周期。
根据本发明的一个实施例,提供一种用于极紫外辐射(λ<20nm)的光谱纯度滤光片,滤光片包括网格状结构,包括在例如硅等载体材料中制造的多个微观孔。在其区域的至少一部分内的网格状结构被形成为以便在操作条件的预期范围内具有负的泊松比。通过形成沿正交方向容易同时膨胀或收缩的材料的网格,控制热诱发的力变得容易得多。
网格状结构例如包括基本上平面的滤光片部分,具有多个孔,每一个孔通过从滤光片部分的前表面整个或基本上延伸至后表面的侧壁限定。在平面滤光片的区域的至少一部分内,孔的几何结构和棋盘布置适于提供负的泊松比。
多种几何结构或几何形状可以实现负的泊松比。在一类实施例中,围绕每个孔的侧壁部分能够弯曲、以便使壁部分的路径长度的改变与该壁部分的端部点之间的距离的改变没有关联。这种弯曲可以集中在直的壁部分之间的限定的铰接点处。弯曲还可以沿弧形(弯曲的)壁部分分布,作为替换或附加提供限定的铰接点。
在直的壁部分在包括这种铰接点的顶点处接合的情况下,孔的几何形状或几何结构可以是凹入的多边形。这些示例包括所谓的凹入的或增大的蜂巢,在其中每个孔如在规则的蜂巢中一样是六边形的,但是形式是凹入的六边形而不是规则的六边形。
关于孔形棋盘结构的网格结构,在增大部分内的孔的至少子集的形状可以是凹入的形状,也就是具有至少一个凹边的形状。这些示例包括凹入的多边形和具有凹的曲边的凹入形状。凹入的多边形可以具有多个直边,它们在相应的多个顶点处会合,这些顶点的内角是锐角和优角的混合。通过在顶点处的铰接作用,优角可以减小同时锐角增大,由此允许结构沿两个维度膨胀。
在增大部分内的所有孔的形状可以是均匀的,或者网格可以包括两个或多个不同形状的棋盘结构。影响对增大部分的几何结构的选择的因素包括预期的力的类型,以及对网格内开口度和均匀性的期望。滤光片部分可以包括增大的和非增大部分。滤光片部分可以包括不同几何形状或几何结构的增大部分。不同的几何结构或几何形状包括可能的不同的形状和/或相同形状的不同棋盘结构或布局。不同的几何形状还包括在相同的基础形状内的不同的角。增大部分的特性可以通过这种方式在多个区域内或连续地变化。
在保持在室温条件下和/或期望的操作条件下,增大部分可以具有大约-1的泊松比,例如在-0.8至-0.1范围内的泊松比。期望的操作条件可以包括在整个网格上超过500摄氏度的最大的局部温度,以及滤光片部分的中心与边缘的大于100度的温度差异,和/或每厘米大于20度的温度梯度。
光谱纯度滤光片可以是透射型的,包括滤光片部分,其具有多个从滤光片部分的前表面延伸至后表面的孔以透射极紫外辐射、同时抑制第二类型辐射的透射。在滤光片部分的平面内的每个孔的尺寸可以大于2μm,例如在2-10μm范围内,或在1.5-10μm范围内,或在1.5-4μm范围内,或在2-3μm范围内。这远大于感兴趣的EUV波长,但是例如与将要被抑制的远红外波长相当。
光谱纯度滤光片可以包括滤光片部分和在滤光片部分中的多个孔,滤光片部分包括硅(Si)并且具有大约10μm的厚度,每个孔通过基本上垂直的侧壁限定。
根据本发明的一个实施例,提供一种光刻设备,其包括:辐射源,配置成产生包括极紫外辐射的辐射;照射系统,配置成将辐射调节成辐射束;和支撑结构,配置成支撑图案形成装置。所述图案形成装置配置成图案化辐射束。所述设备还包括:投影系统,配置成将图案化的辐射束投影到目标材料上;和光谱纯度滤光片,配置成从其他辐射中过滤极紫外辐射。光谱纯度滤光片包括网格状结构,其至少部分具有负的泊松比。
根据本发明的一个实施例,提供一种用于制造透射型光谱纯度滤光片的方法,所述方法包括步骤:使用各向异性蚀刻工艺在半导体或其他载体材料衬底中蚀刻多个孔以形成网格状滤光片部分。
根据本发明的一个实施例,使用深反应离子蚀刻在硅衬底中实施孔的各向异性蚀刻。硅衬底的厚度大约5μm,孔的直径在2-10μm范围内,例如大约2μm至大约5μm。
本发明不限于光谱纯度滤光片的应用,而是可以应用于基于微孔或网格状元件的任何光学部件。这些元件可以用作例如污染物阱、电极等,辐射束通过这些元件并且它们遭受不同的升温。本发明还提供包括这些元件的光刻设备,以及与这里所说的SPF的制造类似的形成这些元件的方法。
附图说明
现在参照随附的示意性附图,仅以举例的方式,描述本发明的实施例,其中,在附图中相应的附图标记表示相应的部件,且其中:
图1示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备;
图2示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备的布局;
图3是根据本发明一个实施例的光谱纯度滤光片的部分正视图;
图4示意地示出规则蜂巢形式的网格部分的局部,(a)是平面图,(b)是沿线B-B’的截面图;
图5A-5D示意地示出根据本发明一个实施例的光谱纯度滤光片的示例性制造过程的概要;
图6示出规则蜂巢网格的几何结构或几何形状,(a)是松弛情况下的,(b)是受应力情况下的;
图7示出作为增大的网格部分的一个示例的凹入蜂巢网格的几何结构或几何形状,(a)是松弛情况下的,(b)是受应力情况下;
图8详细地示出在凹入蜂巢网格内的单位单元几何结构或几何形状的形式和行为;
图9示意地示出根据本发明一个实施例的具有增大部分的光谱纯度滤光片的适意性正视图;
图10(a)示出增大的和非增大的网格部分之间的边界,同时(b)和(c)示出可能的混合几何结构;和
图11和12示出根据本发明一个实施例的在光谱纯度滤光片中的应用中可用的替换的增大的网格几何形状。
具体实施方式
图1示意地示出了光刻设备的主要特征。所述光刻设备包括:照射源SO和照射系统(照射器)IL,其配置用于调节来自源的辐射束B(例如,紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)。支撑结构(例如掩模台)MT构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA,并与用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连。衬底台(例如晶片台)WT配置成用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W,并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连。投影系统PS配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件,例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合,以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构MT支撑图案形成装置。支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台,例如,其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。通常,赋予辐射束的图案将与在目标部分中形成的器件(诸如集成电路)中的特定功能层相符。应当注意,被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。基于实际的原因,目前对应EUV光刻技术的方案采用反射型图案形成装置,如图1所示。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的,并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置,每一个小反射镜可以独立地倾斜,以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统,包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合,如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。可以期望,对于EUV或电子束辐射使用真空,因为其他气体会吸收过多的辐射或电子。因此可以借助真空壁和真空泵对整个束路径提供真空环境。下面参照图2描述对于EUV的一个具体示例。
这里任何使用的术语“投影透镜”都被看作与更为上位的术语“投影系统”同义。对于EUV波长,不容易有可用的透射材料。因此,EUV系统中用于照射和投影的“透镜”将通常是反射型的,也就是说,曲面反射镜。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中,可以并行地使用附加的台,或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时,将一个或更多个其它台用于曝光。
参照图1,所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下,不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分,并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助,将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下,所述源可以是所述光刻设备的组成部分。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。
所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调节装置(调整器)AD。通常,可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外,所述照射器IL可以包括各种其它部件,例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束,以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构MT上的所述图案形成装置MA上,并且通过所述图案形成装置来形成图案。在已经被图案形成装置MA反射之后,所述辐射束B通过投影系统PS,所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF2(例如,干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助,可以精确地移动所述衬底台WT,例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地,例如在从掩模库的机械获取之后,或在扫描期间,可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器IF1(其也可以是干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。
通常,可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模支撑结构MT的移动。类似地,可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反),所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连,或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分,但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地,在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下,所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中:
1.在步进模式中,在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时,将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即,单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动,使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中,曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中,在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时,将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即,单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PL的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中,曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向),而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中,将可编程图案形成装置MA保持为基本静止,并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时,将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中,通常采用脉冲辐射源,并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间,根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式被称为“无掩模光刻术”,其使用可编程图案形成装置(例如,如上所述类型的可编程反射镜阵列)。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体,或完全不同的使用模式。
图2示意地示出实际的EUV光刻设备的侧视图。应该注意的是,虽然物理布置与图1中的设备的物理布置不同,但是操作原理是类似的。所述设备包括源-收集器模块或辐射单元3、照射系统IL以及投影系统PS。辐射单元3设置有辐射源SO,其采用气体或蒸汽,例如氙气或锂、钆或锡蒸汽,在这些气体或蒸汽中产生极高温的放电等离子体,以发射在电磁辐射光谱的EUV范围内的辐射。通过引起放电的部分电离的等离子体崩塌到光轴O上,而生成放电等离子。为了有效地产生辐射,需要10Pa分压的0.1mbar的氙、锂、钆、锡蒸汽或其他合适的气体或蒸汽。在一个实施例中,锡源作为EUV源被应用。
对于这种类型的源,一个示例是LPP源,其中CO2或其他激光被引导并聚焦在燃料点燃区域。这种类型的源的部分细节在附图的左下部分中示意地示出。点燃区域7a通过燃料传送系统7b被供给以等离子体燃料,例如熔融的锡液滴。激光束产生器可以是CO2激光器,其具有红外波长,例如10.6微米或9.4微米。替换地,可以使用其他合适的激光器,例如具有在1-11微米范围内的相应的波长。在与激光束相互作用之后,燃料液滴被转变为等离子体状态,其可以发射例如6.7nm的辐射,或任何其他选自5-20nm范围内的EUV辐射。EUV在此是一个示例,在其他应用中可以产生不同类型的辐射。在等离子体中产生的辐射通过椭圆形或其他合适的收集器7d收集、以产生源辐射束7e。
由辐射源SO发射的辐射通过源腔7经由气体阻挡件或“翼片阱”形式的污染物阱9进入收集器腔8。该污染物阱的用途是为了防止或至少减少燃料材料的进入或副产品入射到光学系统的元件上并随着时间延长而劣化它们的性能。这种污染物阱的示例在US 6,614,505和US 6,359,969中描述。
回到图2的主要部分,收集器腔8可以包括辐射收集器10,其例如是掠入射收集器,包括所谓的掠入射反射器的嵌套阵列。适用于此用途的辐射收集器在现有技术中是已知的。替换地,所述设备可以包括正入射收集器、用于收集辐射。从收集器10发射的EUV辐射束将具有特定的角展度,可以是光轴O的两侧10度大小。
通过收集器10的辐射透射通过根据本发明的光谱纯度滤光片11。要注意的是,与反射型光栅光谱纯度滤光片相比,透射型光谱纯度滤光片11不改变辐射束的方向。下文描述滤光片11的示例。
来自收集腔8中的孔的辐射被聚焦在虚源点12(即中间焦点)。离开腔8,辐射束16在照射系统IL内经由正入射反射器13、14被反射到定位在掩模版或掩模台MT上的掩模版或掩模上。形成图案化束17,其通过投影系统PS经由反射元件18、19成像到安装在晶片台或衬底台WT上的晶片W上。通常在照射系统IL和投影系统PS中存在比图中示出的多得多得元件。反射元件中的一个19前面具有NA盘20,其中具有通过其中的孔21。孔21的尺寸决定图案化辐射束17入射到衬底台WT上时其对向的角度αi
图2示出定位在收集器10的下游和虚源点12上游的光谱纯度滤光片11。在未示出的替换的实施例中,光谱纯度滤光片11可以定位在虚源点12处或收集器10和虚源点12之间的任何位置处。
在描述本发明的增大的网格部分之前,将参照图3至5,使用“规则蜂巢”结构作为示例,使用的描述光谱纯度滤光片的构造原理。如上面所述,本发明具体示例网格可以包括与具有规则蜂巢或其他非增大结构并列的增大部分。
图3是根据2008年12月22日递交的美国申请第61/193,769号形成的光谱纯度滤光片部分102F的一部分的正面视图,其可以例如被应用作为光刻设备的上述滤光片11的元件。滤光片部分102F配置成透射极紫外(EUV)辐射,同时充分地阻挡辐射源产生的第二类型辐射(“不想要的”辐射)。这种不想要的辐射可以是例如波长大于大约1μm的红外(IR)辐射,尤其大于大约10μm。具体地,将要被透射的想要的EUV辐射和不想要的第二类型的辐射(将要被阻挡)可以从相同的辐射源发射,例如光刻设备的LPP源SO。
图3是从真实样品上采集的显微照片,其中10μm的刻度标记用以帮助说明。虽然图中示出的部分是毫米横断面的一部分,但是整个滤光片部分可以根据将要应用滤光片的辐射束的宽度而具有若干厘米的尺寸。滤光片可以制成为一体或者制成为多个部分。具体应用的典型尺寸在下面的示例中给出,但是类似的结构可以应用于不同的尺寸可以是更合适的其他应用中。
图4(a)是图3的滤光片部分内的极小的区域的正面示意图,图4(b)示出相同部分沿线B-B’的横截面。在将要被描述的示例中的光谱纯度滤光片包括基本上平面的滤光片部分102F(例如滤光片膜或滤光片层)。滤光片部分102F具有(基本上平行的)多个孔104,以透射极紫外辐射并抑制或阻止第二类型辐射的透射。来自源SO的辐射入射的表面将被称为前表面,而辐射离开至照射系统IL的表面称为后表面。正如前面提起的,例如EUV辐射可以被光谱纯度滤光片透射而不改变辐射的方向。
在示出的示例中,每个孔104具有限定孔104并且从前表面一直延伸至后表面的平行的侧壁106。如图3的较宽的视图所示,包括加强肋108或其他类似结构的框架结构可以包含在网格部分内,或增加至网格部分。
参照图4(a)中示出的局部正视图,箭头t表示滤光片孔104之间的壁的厚度t。箭头p表示孔的周期。通过应用下面介绍的制造方法,厚度t可以相对小。箭头h表示滤光片部分本身的高度或厚度。基于不同的机制可以区分若干种网格SPF类型用于抑制不想要的10.6μm辐射。根据本发明一个实施例的网格尺寸可以根据这些滤光片类型的规格进行修改。
在一个实施例中,EUV辐射直接透射通过孔104,优选使用相对薄的滤光片100,以便将孔的纵横比保持为足够低以允许以相当大的角展度透射EUV。滤光片部分102F的厚度h(即,每个孔104的长度)例如小于20μm,例如在2-10μm范围内,例如在5-10μm范围内。此外,根据另一实施例,每个孔104的直径可以在100nm至10μm范围内。优选地,每一个孔104的直径在大约1.5-6μm范围内,例如在2-5μm范围。滤光片孔104之间的壁的厚度t可以小于1μm,例如在大约0.2-0.6μm范围内,具体为大约为0.5μm。EUV透射型滤光片100的孔的周期p可以在大约2-6μm范围内,尤其在3-5μm范围内,例如4μm。因此,孔可以提供占总的滤光片前表面的大约70-80%的开口面积。有利地,滤光片100配置成提供最多5%的红外(IR)透射。此外,有利地,滤光片100配置成透射至少60%的正入射的入射EUV辐射。此外,尤其地,滤光片100可以提供具有10°入射角(相对于法向方向)的EUV辐射的至少40%的透射。
图5A-5D示出用于制造滤光片部分102F的示例性工艺的步骤。该工艺将在下文简要介绍,同时更详细的介绍可以在上面提到的2008年12月22日递交的共同未决申请美国申请第61/193,769号中找到。例如,网格部分102F可以包括无支撑的硅(Si)薄膜和具有基本上垂直(即垂直于膜表面)的侧壁106的孔104阵列。孔104的直径期望大于大约100nm并且更期望大于大约1μm、以便允许EUV辐射通过光谱纯度滤光片而不发生显著的衍射。在现有技术的应用中,提出使用六边形孔用于其开口度以及机械稳定性的结合。然而,将要介绍的制造工艺或替换的工艺可以适于形成其他形状的孔和侧壁。将要通过滤光片100阻止或抑制的波长可以是将被透射的EUV波长的至少10倍。具体地,滤光片100配置成抑制或阻止DUV辐射(具有在大约100-400nm范围内的波长)的透射,和/或波长大于1μm的红外辐射(例如1-11微米范围)。
作为一个示例,滤光片网格部分102F可以通过使用各向异性蚀刻方法来制造,其中合适的示例是深反应离子蚀刻(DRIE)技术,下文中简要介绍。DRIE是具有高各向异性蚀刻比率的蚀刻方法,其允许使用所谓的博施工艺(Bosch process)在硅中制造垂直蚀刻轮廓。这例如在应用物理快报(Appl.Phys.Lett.52(1988),616)中S.Tachi、K.Tsujimoto以及S.Okudaira的文章“Low-temperature reactive ion etching and microwaveplasma etching of silicon(硅的低温反应离子蚀刻以及微波等离子体蚀刻)”中有介绍。博施工艺包括将硅表面交替地暴露至SF6等离子体和碳氟化合物(例如C4F8)等离子体。在第一阶段,以或多或少的各向同性的方式蚀刻硅,而在第二阶段,通过钝化层覆盖蚀刻的轮廓。在下一次蚀刻过程中,优选主要通过离子轰击在底部对该钝化层开口,并且再次开始蚀刻。通过重复蚀刻/钝化循环,一层接一层向下蚀刻至硅表面内,其中不发生侧向扩展。
滤光片制造方法的一个实施例包括(i)将孔图案的硬掩模应用到无支撑(freestanding)的薄的硅膜之上;和(ii)深反应离子蚀刻孔图案垂直地通过整个硅膜。制造方法的替换的实施例包括(i)将孔图案的硬掩模应用到具有硅表面的衬底上;(ii)深反应离子蚀刻孔图案垂直地进入所述硅表面至一个想要的深度,以及(iii)去除被蚀刻的孔的下面的衬底部分。
此时参照图5A,示例性制造方法从硅的平面衬底102开始。衬底102的厚度TW起初远大于滤光片部分102F的期望厚度TH。
起始材料102可以包括SOI(硅上绝缘体)晶片,例如具有例如通过氧离子注入的方式以一定深度埋入的氧化层102S的(结晶)硅晶片。SOI晶片102因此包括顶层硅层(薄膜)102F、SiO2中间层102S以及底层Si层102B。例如,晶片的厚度TW可以小于1mm,例如670微米。
图5B示出使用DRIE的结果,通过DRIE(从前侧)在顶层硅层中蚀刻(六边形孔的)孔图案,其将提供具有厚度TH的滤光片部分102F。SiO2层102S用作蚀刻阻止层(etch stop)。应该理解,在真实的滤光片中的孔的数量远大于示意图中的孔的数量。
随后,使用KOH蚀刻将在孔图案104下面延伸的底层硅层102B的至少一部分蚀刻去掉。优选地,留下底层102B的一部分以提供滤光片保持件102C的相应(下)部分。结果如图5C所示。再次,SiO2层可以用作蚀刻阻止层。
最后,使用缓冲氧化腐蚀或蚀刻去除SiO2,最终结构如图5D所示。此外,在这种情况下,优选仅去除一部分蚀刻阻止层102S,以向上开放孔104,其中底层102S的保留部分被留下,保持用以提供滤光片保持件102C的相应的部分。
如随后的图5C-5D,优选滤光片100设置有滤光片保持件102C,其在具有孔104的滤光片部分102F的外部。例如,滤光片保持件102C可以配置成围绕滤光片部分102F。优选地,滤光片保持件102C比(在该实施例的中央部分的)滤光片部分102F厚得多。例如,保持件102C的(沿平行于孔104的方向测量的)厚度可以超过20微米,例如至少0.1mm。
本发明的滤光片保持件102C是滤光片100的组成部分,基本上由滤光片部分(半导体)材料形成。例如,滤光片保持件102C可以是围绕滤光片部分102F的框架102C。在本示例中,滤光片保持件102C仍然包括蚀刻阻止层(被“埋入”在相应的衬底材料中)的一部分,以及厚度远大于滤光片部分102F的支撑部分102D。在本示例中,滤光片部分102F和支撑层102D由相同的材料形成。除了围绕整个滤光片部分102F的框架102C之外,可以形成例如图3中可以看到的结构肋108等中间框架部分。
通过上述工艺或过程制造的半导体滤光片部分102F在不作修改的情况下可以用作光谱纯度滤光片。然而,在实际的实施例中,可以应用另外的过程提供具有特定光学的和/或保护性性质的多个层,以便改善滤波片性能以及寿命。这些方法在本申请人的其他不在本优先权日出版的专利申请中作出描述。它们没有形成本发明的一部分。材料的选择和制造工艺对本发明也不是最关键的。这些实施例包括滤光片部分102F,其选自由下列项构成的组中的一个或多个:半导体部分、结晶半导体部分、掺杂半导体部分、经过涂覆的半导体部分以及至少部分被修改的半导体部分。滤光片部分102F可以包括至少一种半导体材料,其选自由下列项构成的组:硅、锗、金刚石、砷化镓、硒化锌以及硫化锌。这些实施例可以由金属、聚合物以及除了半导体以外的其他材料来制成。
当网格被源照射时,理想地它应该反射红外同时透射EUV。然而,小部分的(即10-20%)两种类型的辐射将被吸收。为了光刻设备的总的商业生产率,期望高的功率水平,其将导致网格的显著的升温。因为热传导受到网格的非常小的厚度h的限制,跨经束的功率密度的变化也在整个网格区域上引起温度梯度,并且在网格和周围的框架之间也将存在温度差异。不均匀的温度将导致不均匀的热膨胀。应力和/或张力将在网格的一部分中产生。为了控制这些因素而不会使得网格变形或损坏,本领域技术人员将自然想到加强该结构。用以实现更高的强度的方法的示例将是加厚和/或加深侧壁106、加厚和/或加深侧结构肋108和/或使肋108更靠近一起。不幸的是,这些方法的每一种将增大网格对于想要的EUV辐射的有效横截面,不期望地降低其透射率。而且,想要的和不想要的辐射吸收都增大将直接加重升温问题。
为了给设计人员提供附加的自由度来解决这些冲突的要求,本发明提出用优选具有低的负的泊松比的经修改的网格几何结构代替如图4所示的规则蜂巢结构的网格(或其一部分)。通过对蜂巢几何形状的简单的修改可以实现的这种凹入的或“增大的”结构期望能够比规则的蜂巢结构更好地处理膨胀(的差异)。也可以应用其他增大的结构。
参照图6,规则蜂巢结构具有若干极佳的性质。尽管其开口性非常大,但是该结构是相当结实的。此外,规则六边形蜂巢是用以将表面分成相等面积的多个区域(孔)的最佳方式,同时使用最少的总的周界。因为SPF中的六边形的壁具有有限的宽度,小的周长或壁意味着对EUV具有高的透射率。
然而,蜂巢的刚性的紧凑的形状还意味着,这种结构不容易适应局部的膨胀。此外,与大多数材料类似,其具有正的泊松比。这意味着,如果其沿一个方向伸长一定量(在图6(b)中的Δy),如果没有被其他力抵消,其将在另一方向上收缩(Δx)。假设通常的光学系统的对称性,可以想到,在SPF网格部分102F中,力将同时沿两个方向作用。例如,被冷的框架102C包围的热网格102F将收到来自所有侧边的压缩,而被较温暖的框架包围的冷的网格将经历来自所有侧边的张力或拉力。当沿轴向施加负载(压缩力或拉力)时泊松比v被限定为轴向应变与横向应变之比的负值。换句话说,膨胀量Δy将伴随着横向的膨胀量,近似为Δx=-vΔy(对于方形单位单元),其是收缩vΔy。严格讲,泊松比公式与轴向和横向的对数应变ε相关,但是定性的理解将对于本说明书是足够的。“传统”材料具有在0-0.5范围内,通常在0.2-0.5范围的正的泊松比。
图7示出具有凹入的蜂巢结构的修改的网格部分102F’。每个修改的孔104’具有蝶形领结状的形状,更正式地是凹入的六边形,以形成已知的增大的蜂巢。这种修改的网格具有特定的性质,即当其沿如图7(b)中示出的一个方向延伸时,其将也沿垂直方向伸长。换句话说,其具有负的泊松比。在热的网格受到冷框架限制的情况下,负的泊松比允许力更加均匀地分布在整个结构上,使得应力和张力不会一定程度上象规则蜂巢网格种那样的累计。泊松比被限定为当Δx=Δy(对于方形单位单元)时为-1。实际的结构类似于具有接近-1的比值,例如在-0.5至-1之间,但是不精确为-1。对于在本申请中想到的这些专用的多种结构,应该认识到,直接的泊松比测量是不现实的,尤其是在操作温度条件下,而且当放置在测试工作台上室温条件下也是不现实的。另一方面,它们的结构是足够简单的,以便它们的几何结构和材料构成可以被测量并且以合理的置信预测它们的增大行为。
如果存在温度的局部变化,则在整个区域上热膨胀将是不均匀的。如果在普通的蜂巢中单位单元大于其相邻的单元,这将在蜂巢的“腿”中导致极大的应力,因为没有容易的方法适应这种尺寸差异。一个单元的小的膨胀会导致“可控的”变形和弹力,但是如果大量的单元膨胀,则这些力将累积。例如,如果10个单元每一个膨胀仅1%,则在10个单元之后边缘已经偏移了单位单元的10%。如果10个单元的相邻的块不经历相同的膨胀,则应力迅速变得非常大。
图8详细示出凹入的蜂巢结构的一个单位单元的形式和行为。虚线C示出在没有应力或平衡状态下矩形单位单元的轮廓。凹入的蜂巢具有六个顶点,用V1-V6表示。边V1-V2长度为L。优角(即大于180度的角)形成在边V6-V1和V1-V2之间。锐角形成在边V1-V2和V2-V3之间等,所有的角加起来等于720度。假定这种设计是垂直对称和水平对称的(不必是这种情形),则所有的边的长度和所有角的值都可以通过长度L和角中的一个的结合来限定。选择不同的参数对可以表示相同的形状,同时对称性差的形状可以用附加的参数来限定。当然,壁厚是另一重要的参数。
在图8的上部右手边,示出膨胀的单元轮廓C”,其中具有腿长度L的单元已经沿一个维度伸长并且在另一方向允许自由地膨胀,这与图7(b)中示出的类似。在没有材料的膨胀的情况下,通过顶点V1-V6的区域内的壁材料的铰接(局部弯曲),单元已经沿x和y方向延长。锐角已经展开一些,而优角已经靠拢。这种偏移的组合允许单元边界扩大,同时所有的角之和保持在720度。
在图8的底部右边,示出另一行为,其在控制由跨经网格的不同的热膨胀引起的应力方面更加显著。此时,凹入的多边形的各个腿已经显著加长为L+ΔL,同时限制单位单元膨胀。这与单元被加热使得壁材料的长度膨胀的情形类似,但是网格被框架限制或者仅仅通过网格的较冷的部分的单元围绕。在这种情况下,凹入的多边形单元的形状的变形使得优角增大,同时锐角减小。双点线C”表明,单位单元的整体尺寸增大以与壁材料的膨胀成比例地受到限制,这得益于单元同时沿x和y方向被压缩的能力。即使所有的腿膨胀,因为结构的角部处的弯曲,单位单元的尺寸不必明显地增大。以此方式,膨胀的大部分可以在一个单位单元内被吸收,并且不必传播通过该结构。换句话说,在10个单元线上腿长度增大1%不再意味着该单元线的尺寸增加单位单元的10%。
当然实际的网格的行为依赖于许多因素:作为固体材料的壁之间的简单的接头的“铰链”将具有有限的操作范围。可以优化设计,使得线性行为的区域、最大负的泊松比范围等落入其有益贡献可以被采用以获得最佳效果的实际操作条件内。用轮廓C表示的参考状态对应室温条件下的网格。替换地,优选在落入或接近名义操作温度范围、安装条件等参照状态附近进行设计。可以通过制造期间或之后的热处理,和/或网格的安装动作,有意预压或预拉网格。凹入的蜂巢不是适于形成增大网格的凹入形状的仅有的示例,下面将介绍其他的示例。
增大的网格也可以是相当牢固的,尤其是在抵抗剪切力方面。如果网格变形(弯曲),优选形成球形形状,与普通蜂巢的通常的抗拆分弯曲不同。在与本申请(代理公司案号081468-0382079)相同日期递交的相关申请中,提出使网格弯曲,以便改善透射。具体地,在束有些发散的情况下,球形曲率可以补偿使得在跨经束的每个位置处孔平行于想要的辐射。在该申请中,增大的网格或具有增大部分的网格比刚性的、规则的蜂巢有利。
图9是光谱纯度滤光片(SPF)900的前表面示意图,其具有(例如)方形的形式,并且通过周围的框架902支撑。在该框架内,通过加强肋906限定、分开四个滤光片网格部分904。在第一个示例中,每个网格部分904全部以增大的网格结构(例如上述的凹入蜂巢)形成。如果整个网格是热的、同时周围的框架是冷的,则网格将容易膨胀,但是其被框架压缩。在规则的蜂巢内,沿两个方向压缩整个网格的唯一方法是压缩(并因此缩短)蜂巢的所有的单个腿。凹入的蜂巢具有额外的自由度、以如图8所示那样使单位单元变形。这将减小网格单元的腿内的压应力。腿,即滤光片网格中的孔的侧壁,以及还有包括框架904和肋906的支撑结构因此可以是较轻的构造,否则其将需要适应膨胀力。
在SPF的实际应用中,不必选择用于整个网格区域904的一种类型的单位单元。例如规则的和凹入的蜂巢(更一般地,非增大的和增大的网格)可以结合。在这些情形中,优选在预期最大的温度梯度所在的位置(例如,在边缘处,或在强度分布中具有大的梯度的位置)处使用大部分的凹入蜂巢。此外,凹入蜂巢的形状在整个区域是可以变化的。腿之间的角度以及腿的长度可以变化,这将影响单元的对称性。在不同的区域之间或内部,壁厚不必是均匀的。
作为简单的图示,在图9中,白色圆形表示三个不同的区域Z1、Z2、Z3,其中可以应用不同的网格类型。假定通过滤光片的辐射束具有中心,则圆形部分的强度相对均匀。在中心区域Z1,可以采用规则的蜂巢网格(图6),其将与其温度成比例地、相对均匀地膨胀一定量。在中心区域外部,辐射强度和因此其升温效果会迅速下降,使得在区域Z3内的网格材料的膨胀远小于区域Z1内的网格材料的膨胀。因此,中间区域Z2遭受高的不同的热膨胀。在该示例中,区域Z2由增大的网格形成,例如凹入的蜂巢,以更好地吸收所导致的力。顺便提起,虽然支撑结构904、906在图中示出为简单的方形“窗口框架”,但是其也可以被修改以便在不同的热膨胀下更容易地变形。例如框架904、906的几何结构可以反映网格本身的较小比例的几何结构。在实际的示例中,框架结构可以是圆形的或六边形的,以更接近地遵循辐射束的圆形形状。在辐射束具有非对称的和/或更复杂的强度分布的情形中,或局部冷却会产生附加的温度差异的情形中,增大的和非增大的区域的分布可能更加复杂。
图10(a)至(c)示出不同的边界和混合网格结构。在图10(a)中,示出在区域Z1内的规则蜂巢网格怎样容易与Z2内的凹入蜂巢网格相互交界。这些区域可以例如是图9中的圆形区域。
图10(b)示出更加密切或紧密混合的网格类型。两行规则蜂巢(Z5)插在凹入蜂巢(Z4、Z6)的行之间。可以重复这种结构得到规则六边形的开口度和凹入网格的依从性质的混合。节距、每行的相对数量以及它们的取向全部都可以相当自由地变化,以实现想要的效果范围。
图10(c)示出单元类型的极其紧密的混合,其中区域Z7包括在相同的行内混合的规则和凹入的六边形单元。要注意的是,该结构将在垂直方向上非常刚性(由于在该方向上是直的壁),并且并不是在所有情况下是有利的。然而,确实示出本发明的概念范围内能够获得的设计自由度。
再次参照图10(a),可以看到,“蝶形领结”单位单元相对于图8旋转90度。通常,这些单元具有比规则的六边形较差的对称性。这种不对称,与不精确地等于-1的泊松比结合,将导致热膨胀以及应力和张力控制的不对称。为了整体上最大化结构的对称性,凹入单元的取向可以在整个网格上是变化的,例如使得单元的特定轴线基本上与热梯度对准,并且另一轴线与等温线(恒温线)对准。在圆形辐射束的简单示例中,温度梯度被期望是沿着辐射方向,同时等温线将是正切的。在凹入蜂巢网格围绕中心的规则蜂巢区域的情形中,可以想到,凹入单元结构将以六段的形式布置,每段相对于其相邻段转动60度。替换地,或附加地,不同单元方向的子区域可以设置在较大的增大部分内,使得补偿在较大部分内的局部的不对称。可以将相同的考虑应用至图10(b)和(c)中示出的混合网格区域。
六边形的棋盘形布置和直的壁不是仅有的可以用于增大网格部分的形式。弯曲壁的变形可以使用并且可以在顶点处铰接,以容纳材料的膨胀而不会伴随单元尺寸的膨胀。因此,本发明不限于一般地使用凹入的六边形或凹入的多边形。
图11示出凹入的单元的网格,其具有两个直边和两个曲边。两个直边之间的优角被单个壁的连续的凹形曲率代替。该网格内的增大的行为可以是铰接和弯曲的混合。研究增大的结构的其他工作者已经提出其他的网格类型,其也可以用于例如EUV滤光片等光学部件。
图12示出基于背景技术中提到的1996年Prall和Lakes的文章中提出的所谓的“手征性”蜂巢。在手征性蜂巢中,网格结构的节点被有效地延长,并且相邻的单元的腿不会在一点相交,而是作为圆的切线。(这些圆通过图中的小六边形近似)。因此,相对于较大的结构、通过扩大的节点的“展开(unwinding)”旋转扩大了在上述凹入蜂巢中提供增大的性质的铰接和弯曲的混合。当图中的网格膨胀,六边形节点将顺时针旋转。当网格收缩,它们将逆时针旋转。手征性蜂巢被认为比简单的结构在较宽范围的膨胀上提供性能(例如泊松比和杨氏模量)的线性和均匀性。对于本领域技术人员来说,需要设计特定的SPF或其他微孔光学部件,以决定在给定的情形中这些性质的优点是否证明采用这些可选的网格结构的增加的复杂性是有效的。对开口度、均匀性和易于制造的考虑通常将青睐较简单的几何结构。
应该理解,图1和2中的并入具有硅化物对抗性(silicidation resistance)的光谱纯度滤光片的设备可以用于光刻制造过程。这种光刻设备可以用于制造ICs、集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到,在这种替代应用的情况中,可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理,例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上,并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下,可以将所述公开的内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外,所述衬底可以处理一次以上,例如为产生多层IC,使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
上述说明是为了给出示例,而不是为了限制。因此,应该认识到,在不脱离下述权利要求的范围的情况下可以做出修改。
应该认识到,本发明的实施例可以用于任何类型的EUV源,包括但不限于放电产生等离子体源(DPP源)或激光产生等离子体源(LPP源)。然而,本发明的一个实施例可以尤其适于抑制来自通常形成激光产生等离子体源的一部分的激光源的辐射。这是因为这种等离子体源通常输出从激光器产生的二次辐射。
光谱纯度滤光片实际上可以位于辐射路径中的任何位置。在一个实施例中,光谱纯度滤光片位于接收来自EUV辐射源的含EUV的辐射并将EUV辐射传送至合适的下游EUV辐射光学系统的区域中,其中来自EUV辐射源的辐射布置成在进入光学系统之前通过光谱纯度滤光片。在一个实施例中,光谱纯度滤光片位于EUV辐射源内。在一个实施例中,光谱纯度滤光片位于EUV光刻设备内,例如照射系统或投影系统内。在一个实施例中,光谱纯度滤光片位于等离子体之后、收集器之前的辐射路径中。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施例,但是应该认识到,本发明可以以与上述不同的方式实施。

Claims (15)

1.一种光谱纯度滤光片,配置成透射极紫外辐射,所述光谱纯度滤光片包括大体平面的滤光片部分,所述滤光片部分包括形成在网格材料的壁之间的孔阵列,所述孔从滤光片部分的前表面延伸至后表面、以透射入射在所述前表面上的极紫外辐射,同时抑制第二类型的辐射的透射,其中在所述滤光片部分的增大部分内的孔的形状和排列形成为使得将负的泊松比赋予所述增大部分。
2.如权利要求1所述的滤光片,其中,在所述增大部分内的泊松比小于零或甚至小于-0.5。
3.如权利要求1或2所述的滤光片,其中,除了所述增大部分以外,所述滤光片部分还包括至少一个非增大部分,所述至少一个非增大部分具有大于0.1的泊松比。
4.如权利要求3所述的滤光片,其中,所述至少一个非增大部分被增大部分或增大部分的阵列围绕。
5.如权利要求3或4所述的滤光片,其中,所述至少一个非增大部分包括规则的六边形形状的孔。
6.如前述权利要求中任一项所述的滤光片,其中,所述增大部分包括凹入的六边形形状的孔。
7.如前述权利要求中任一项所述的滤光片,其中,所述增大部分包括凹入的多边形形状的孔。
8.如前述权利要求中任一项所述的滤光片,其中,所述滤光片部分包括多个增大部分,并且其中不同的增大部分在非操作状态下观察时具有不同的几何结构。
9.如前述权利要求中任一项所述的滤光片,其中,多个增大部分介于多个非增大部分之间。
10.如前述权利要求中任一项所述的滤光片,其中,所述滤光片部分设置有周围的框架结构,所述增大部分在使用中补偿滤光片的操作部分和所述框架结构之间的不同热膨胀。
11.一种光刻设备,包括:
辐射源,配置成产生包括极紫外辐射的辐射;
照射系统,配置成将辐射调节成辐射束;
支撑结构,配置成支撑图案形成装置,所述图案形成装置配置成图案化所述辐射束;
投影系统,配置成将图案化的辐射束投影到目标材料上;和
如前述权利要求中任一项所述的光谱纯度滤光片。
12.如权利要求11所述的设备,其中,所述辐射源包括燃料传送系统和激光辐射源,所述激光辐射源布置成将红外波长的辐射传送到包括由所述燃料传送系统传送的等离子体燃料材料的目标上、用于产生所述极紫外辐射,从而所述辐射源将极紫外和红外辐射的混合辐射朝向所述光谱纯度滤光片发射。
13.一种用于制造透射型光谱纯度滤光片的方法,所述光谱纯度滤光片配置成透射极紫外辐射,所述方法包括步骤:使用各向异性蚀刻工艺在载体材料的衬底中蚀刻多个孔以形成网格状滤光片部分,所述孔的直径远大于所述极紫外辐射的波长、同时小于将要被抑制的第二辐射的波长或与将要被抑制的第二辐射的波长相当,其中在所述滤光片部分的增大部分内的孔的形状和排列形成为使得至少在操作条件下将负的泊松比赋予所述增大部分。
14.如权利要求13所述的方法,其中,在所述增大部分内的所述孔中的每一个孔具有凹入的六边形的形式。
15.如权利要求13或14所述的方法,其中,载体材料的衬底包括具有蚀刻阻止层的半导体衬底,并且其中所述方法还包括步骤:
使用各向异性蚀刻工艺蚀刻通过半导体衬底,使得孔到达所述蚀刻阻止层;和
随后去除蚀刻阻止层。
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