JP5216738B2 - Optical element, lithographic apparatus, and method for manufacturing an optical element - Google Patents

Optical element, lithographic apparatus, and method for manufacturing an optical element

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JP5216738B2 JP2009236755A JP2009236755A JP5216738B2 JP 5216738 B2 JP5216738 B2 JP 5216738B2 JP 2009236755 A JP2009236755 A JP 2009236755A JP 2009236755 A JP2009236755 A JP 2009236755A JP 5216738 B2 JP5216738 B2 JP 5216738B2
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Description

本発明は、一般にリソグラフィに関し、さらに具体的には光学要素のための反射防止コーティングに関する。 The present invention relates generally to lithography, and more specifically to antireflective coatings for optical elements.

リソグラフィは、集積回路(IC)ならびに他のデバイス及び/又は構造を製造する際の重要なプロセスとして広く認識されている。リソグラフィ装置は、リソグラフィ中に用いられる機械であり、基板のターゲット部分上など、基板上に所望のパターンを適用する。リソグラフィ装置によってICを製造する間、パターニングデバイス(あるいはマスク又はレチクルと呼ばれる)が、IC内の個々の層上に形成される回路パターンを発生する。このパターンを、基板(例えばシリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば1つ又はいくつかのダイの部分を含む)上に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料(例えばレジスト)の層上に結像することで行われる。一般に、単一の基板は複数のターゲット部分を含み、これらが連続的にパターニングされる。多くの場合、ICの異なる層を製造するには、異なるレチクルを用いて異なる層上に異なるパターンを結像する必要がある。従って、リソグラフィプロセス中にレチクルを変更しなければならない。 Lithography is widely recognized as an important process in the manufacture of integrated circuits (ICs) and other devices and / or structures. A lithographic apparatus is a machine used during lithography that applies a desired pattern onto a substrate, such as on a target portion of the substrate. During the manufacture of an IC by a lithographic apparatus, a patterning device (or called a mask or a reticle) generates a circuit pattern that is formed on an individual layer in the IC. This pattern can be transferred onto a target portion (eg including part of, one, or several dies) on a substrate (eg a silicon wafer). The pattern is usually transferred by forming an image on a layer of radiation-sensitive material (for example, resist) provided on the substrate. In general, a single substrate will contain a plurality of target portions that are successively patterned. In many cases, manufacturing different layers of an IC requires imaging different patterns on different layers using different reticles. Therefore, the reticle must be changed during the lithography process.

リソグラフィ装置及びそれに含まれるパターニングデバイスは、多くの場合、放射ビームを反射し方向を変えるための1つ以上のミラーを含む。例えば、かかる装置は、個別ミラーのアレイを含むMEMS(micro-electromechanical system)を含むことが多い。かかるシステム内のミラーは、シリコン基板の表面の部分上に、高反射コーティング(例えばアルミニウム、酸化アルミニウム、酸化シリコン、及び様々な金属フッ化物の層)を堆積して、特定の方法で入射する放射を反射させることによって形成される。 A lithographic apparatus and the patterning device included therein often include one or more mirrors for reflecting and redirecting the radiation beam. For example, such devices often include a micro-electromechanical system (MEMS) that includes an array of individual mirrors. A mirror in such a system deposits a highly reflective coating (eg, a layer of aluminum, aluminum oxide, silicon oxide, and various metal fluorides) on a portion of the surface of the silicon substrate and is incident in a particular way. It is formed by reflecting.

しかしながら、コーティングされていないシリコンは、深紫外(DUV)波長において入射する放射の60%までを反射することができる(これに比べ、溶融シリカ基板又はフッ化カルシウム(CaF2)基板では同等の波長範囲にわたって反射は5%未満である)。従って、高反射コーティングによって意図的にコーティングされていない基板の部分から反射された光は、強度において、高反射コーティングでコーティングされた部分から反射された光と同等であり得る。このため、コーティングのないシリコン基板は反射光を散乱させることがあり、これが高反射コーティングでコーティングされた部分によって反射される放射と干渉する場合がある。 However, uncoated silicon can reflect up to 60% of incident radiation at deep ultraviolet (DUV) wavelengths (compared to fused silica or calcium fluoride (CaF 2 ) substrates). Reflection is less than 5% over range). Thus, the light reflected from the portion of the substrate that is not intentionally coated with the highly reflective coating can be equivalent in intensity to the light reflected from the portion coated with the highly reflective coating. Thus, an uncoated silicon substrate may scatter reflected light, which may interfere with radiation reflected by the portion coated with the highly reflective coating.

従って、シリコン基板の表面のこれらの露出部分に反射防止コーティングを適用して、入射する放射の望ましくない反射及び散乱を実質的に軽減するか排除することが多い。しかしながら、溶融シリカ又はフッ化カルシウム基板を組込んだリソグラフィ装置において用いられる既存のミラーシステムとは異なり、効率的な単一層の反射防止コーティングは一般に、シリコン基板を組込んだMEMSのような光デバイスには不可能である。上述の欠点を克服するための方法及びシステムが必要とされている。 Accordingly, antireflection coatings are often applied to these exposed portions of the surface of the silicon substrate to substantially reduce or eliminate unwanted reflections and scattering of incident radiation. However, unlike existing mirror systems used in lithographic apparatus incorporating fused silica or calcium fluoride substrates, efficient single layer anti-reflective coatings are generally optical devices such as MEMS incorporating silicon substrates. Is impossible. What is needed is a method and system for overcoming the above-mentioned drawbacks.

前述のことに鑑み、基板に入射する放射(例えば193nmのDUV放射)の反射を実質的に軽減又は排除するシリコン基板のための単一層の反射防止コーティングが求められている。この必要を満たすために、本発明の実施形態は、シリコン基板のための単一層の反射防止コーティングを対象とする。 In view of the foregoing, there is a need for a single layer anti-reflective coating for silicon substrates that substantially reduces or eliminates the reflection of radiation incident on the substrate (eg, 193 nm DUV radiation). To meet this need, embodiments of the present invention are directed to a single layer anti-reflective coating for a silicon substrate.

一実施形態において、光学要素は、シリコン基板と、シリコン基板の表面の第1の部分上に配置された反射層と、を含む。シリコン基板の表面の第2の部分上に反射防止層を配置し、反射防止層における相殺的な干渉によって反射防止層に入射する放射の反射を実質的に減少させる。 In one embodiment, the optical element includes a silicon substrate and a reflective layer disposed on the first portion of the surface of the silicon substrate. An antireflective layer is disposed on the second portion of the surface of the silicon substrate to substantially reduce reflection of radiation incident on the antireflective layer by destructive interference in the antireflective layer.

更に別の実施形態では、照明システムからの放射ビームをパターニングするように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成された支持構造と、光学要素を支持するように構成された光学要素支持に向けてパターニングしたビームを投影するように構成された投影システムと、を含むリソグラフィ装置を提供する。光学要素は、シリコン基板と、シリコン基板の表面の第1の部分上に配置された反射層と、を含む。シリコン基板の表面の第2の部分上に反射防止層を配置し、この反射防止層が、相殺的な干渉によって、反射防止層に入射する放射の反射を実質的に減少させる。 In yet another embodiment, a support structure configured to support a patterning device configured to pattern a radiation beam from an illumination system and an optical element support configured to support an optical element. And a projection system configured to project a patterned beam. The optical element includes a silicon substrate and a reflective layer disposed on the first portion of the surface of the silicon substrate. An antireflective layer is disposed on the second portion of the surface of the silicon substrate, and the antireflective layer substantially reduces the reflection of radiation incident on the antireflective layer by destructive interference.

更に別の実施形態では、光学要素を製造するための方法は、シリコン基板の表面の第1部分上に反射防止層を配置し、シリコン基板の表面の第2部分上に反射防止層を配置する。第2の配置ステップは、反射防止層に入射する放射の反射を実質的に減少させる相殺的な干渉を発生させるように酸化物層の組成及び酸化物層の厚さを決定することを含む。一実施携帯では、入射放射の波長は193nmである。   In yet another embodiment, a method for manufacturing an optical element includes disposing an antireflective layer on a first portion of a surface of a silicon substrate and disposing an antireflective layer on a second portion of the surface of the silicon substrate. . The second placement step includes determining the composition of the oxide layer and the thickness of the oxide layer to generate destructive interference that substantially reduces the reflection of radiation incident on the antireflective layer. In one implementation, the wavelength of the incident radiation is 193 nm.

本発明の更に別のフィーチャ及び利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造及び動作について、添付図面を参照して以下で詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載する具体的な実施形態に限定されないことに留意すべきである。かかる実施形態は、例示のためだけに本明細書に提示する。本明細書に包含される教示に基づいて、他の実施形態も当業者には明らかであろう。 Further features and advantages of the present invention, as well as the structure and operation of various embodiments of the present invention, are described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the specific embodiments described herein. Such embodiments are presented herein for illustrative purposes only. Other embodiments will be apparent to those skilled in the art based on the teachings contained herein.

本明細書に組込まれて本明細書の一部を成す添付図面は、本発明を例示し、記述と共に、本発明の原理を説明し、当業者による本発明の生成及び使用を可能とするのに役立つ。 The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate the invention and, together with the description, explain the principles of the invention and enable those skilled in the art to make and use the invention. To help.

反射性のリソグラフィ装置を示す。1 shows a reflective lithographic apparatus. 透過性のリソグラフィ装置を示す。1 shows a transmissive lithographic apparatus; 本発明の一実施形態による、単一層の反射防止コーティングを有する例示的な光学要素のフィーチャを概略的に示す。FIG. 2 schematically illustrates features of an exemplary optical element having a single layer anti-reflective coating, according to an embodiment of the invention. FIG. 本発明の更に別の実施形態による、単一層の反射防止コーティングを有する例示的な光学要素のフィーチャを概略的に示す。FIG. 6 schematically illustrates features of an exemplary optical element having a single layer anti-reflective coating, according to yet another embodiment of the present invention. 図2の例示的な光学要素の反射性フィーチャを示す。Figure 3 shows the reflective features of the exemplary optical element of Figure 2; 図2の例示的な光学要素の反射性フィーチャを示す。Figure 3 shows the reflective features of the exemplary optical element of Figure 2; ある波長範囲の入射光について、特定の組成及び厚さの反射防止コーティングの反射百分率を示すグラフである。6 is a graph showing the percentage of reflection of an antireflective coating of a specific composition and thickness for incident light in a wavelength range. 本発明の一実施形態による、単一層の反射防止コーティングを有する光学要素を生成するための例示的な方法を示す。2 illustrates an exemplary method for producing an optical element having a single layer anti-reflective coating, according to one embodiment of the invention.

本発明のフィーチャ及び利点は、図面と関連付けて以下に記載する詳細な説明から、いっそう明らかとなろう。図面全体を通して、同様の符号は対応する要素を識別する。図面において、同様の参照番号は通常、同一の、機能的に同様の、及び/又は構造的に同様の要素を示す。ある要素が最初に現れる図面は、対応する参照番号において最も左の数字によって示す。 The features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description set forth below when taken in conjunction with the drawings. Throughout the drawings, like numerals identify corresponding elements. In the drawings, like reference numbers typically indicate identical, functionally similar, and / or structurally similar elements. The drawing in which an element first appears is indicated by the leftmost digit (s) in the corresponding reference number.

I.概要
本発明は、シリコン基板のための単一層の反射防止コーティングを対象とする。本特許文書は、本発明のフィーチャを組込んだ1つ以上の実施形態を記載する。これらの実施形態は、単に本発明を例示するに過ぎない。本発明の範囲は開示する実施形態に限定されない。本発明は特許請求の範囲によって規定される。
I. Overview
The present invention is directed to a single layer anti-reflective coating for a silicon substrate. This patent document describes one or more embodiments that incorporate the features of this invention. These embodiments are merely illustrative of the invention. The scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments. The invention is defined by the claims.

記載する実施形態、及び、本明細書における「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」などの言及は、記載する実施形態が、ある特定のフィーチャ、構造、又は特徴を含むことができるが、全ての実施形態が必ずしもその特定のフィーチャ、構造、又は特徴を含むとは限らない場合があることを示す。さらに、かかる語句は必ずしも同一の実施形態を指していない。さらに、ある特定のフィーチャ、構造、又は特徴がある実施形態に関連付けて記載された場合、明示的に記載されているにせよ記載されていないにせよ、かかるフィーチャ、構造、又は特徴を他の実施形態と関連付けて実施することが当業者の知識の範囲内であることは、理解されよう。 The described embodiment and references herein such as “one embodiment,” “embodiment,” “exemplary embodiment,” and the like refer to a particular feature, structure, or feature that the described embodiment describes. It can be included, but indicates that all embodiments may not necessarily include that particular feature, structure, or feature. Moreover, such phrases are not necessarily referring to the same embodiment. Further, when a particular feature, structure, or feature is described in connection with an embodiment, such feature, structure, or feature may be expressed in other implementations, whether explicitly described or not. It will be understood that implementation in conjunction with the form is within the knowledge of one of ordinary skill in the art.

かかる実施形態をさらに詳細に記載する前に、本発明の実施形態を実行可能である例示的な実施形態を提示することが有益である。 Before describing such embodiments in further detail, it is beneficial to present exemplary embodiments in which embodiments of the present invention can be implemented.

II.例示的な反射性及び透過性のリソグラフィ・システム
図1A及び図1Bは、リソグラフィ装置100及びリソグラフィ装置100’をそれぞれ概略的に示す。リソグラフィ装置100及びリソグラフィ装置100’は、各々、放射ビームB(例えばDUV又はEUV放射)を調節するように構成された照明システム(イルミネータ)ILと、パターニングデバイス(例えばマスク、レチクル、又は動的パターニングデバイス)MAを支持するように構成され、パターニングデバイスMAを正確に位置決めするように構成された第1のポジショナPMに接続された支持構造(例えばマスクテーブル)MTと、基板(例えばレジストでコーティングされたウェーハ)Wを保持するように構成され、基板Wを正確に位置決めするように構成された第2のポジショナPWに接続された基板テーブル(例えばウェーハテーブル)WTと、を含む。また、リソグラフィ装置100及び100’は、パターニングデバイスMAによって放射ビームBに与えられたパターンを、基板Wのターゲット部分(例えば1つ以上のダイを含む)C上に投影するように構成された投影システムPSも有する。リソグラフィ装置100において、パターニングデバイスMA及び投影システムPSは反射性であり、リソグラフィ装置100’において、パターニングデバイスMA及び投影システムPSは透過性である。
II. Exemplary reflective and transmissive lithography system
1A and 1B schematically depict lithographic apparatus 100 and lithographic apparatus 100 ′, respectively. The lithographic apparatus 100 and the lithographic apparatus 100 ′ each include an illumination system (illuminator) IL configured to condition a radiation beam B (eg, DUV or EUV radiation) and a patterning device (eg, mask, reticle, or dynamic patterning). A support structure (eg mask table) MT configured to support the device MA and connected to the first positioner PM configured to accurately position the patterning device MA; and a substrate (eg resist coated). And a substrate table (eg, wafer table) WT connected to a second positioner PW configured to hold the substrate W and configured to accurately position the substrate W. The lithographic apparatuses 100 and 100 ′ may also be configured to project a pattern imparted to the radiation beam B by the patterning device MA onto a target portion C (eg, including one or more dies) C of the substrate W. It also has a system PS. In the lithographic apparatus 100, the patterning device MA and the projection system PS are reflective, and in the lithographic apparatus 100 ′, the patterning device MA and the projection system PS are transmissive.

照明システムILは、放射Bの方向付け、整形、又は制御を行うために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電、又は他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらのいずれかの組合せなど、様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。 The illumination system IL can be used in various ways, such as refraction, reflection, magnetic, electromagnetic, electrostatic, or other types of optical components, or any combination thereof to direct, shape, or control the radiation B Types of optical components may be included.

支持構造MTは、パターニングデバイスMAの方位、リソグラフィ装置100及び100’の設計、ならびに、例えばパターニングデバイスMAが真空環境において保持されるか否かなどの他の条件に依存した方法で、パターニングデバイスMAを保持する。支持構造MTは、機械、真空、静電、又は他のクランピング技法を用いてパターニングデバイスMAを保持することができる。支持構造MTは、例えば、必要に応じて固定又は移動性とすることができるフレーム又はテーブルとすることができる。支持構造MTは、例えば投影システムPSに対してパターニングデバイスが所望の位置にあることを確実とすることができる。 The support structure MT is patterned in a manner that depends on the orientation of the patterning device MA, the design of the lithographic apparatuses 100 and 100 ′, and other conditions, such as for example whether or not the patterning device MA is held in a vacuum environment. Hold. The support structure MT can hold the patterning device MA using mechanical, vacuum, electrostatic or other clamping techniques. The support structure MT can be, for example, a frame or table that can be fixed or movable as required. The support structure MT may ensure that the patterning device is at a desired position, for example with respect to the projection system PS.

「パターニングデバイス」MAという言葉は、基板Wのターゲット部分Cにパターンを生成するなどのため、放射ビームBの断面にパターンを与えるために使用可能ないずれかのデバイスを指すものと広く解釈するべきである。放射ビームBに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分Cに生成されるデバイス内の特定の機能層に対応することができる。 The term “patterning device” MA should be broadly interpreted to refer to any device that can be used to pattern the cross section of the radiation beam B, such as to create a pattern in a target portion C of a substrate W. It is. The pattern imparted to the radiation beam B can correspond to a particular functional layer in the device being created in the target portion C, such as an integrated circuit.

パターニングデバイスMAは、透過性(図1Bのリソグラフィ装置100’におけるように)又は反射性(図1Aのリソグラフィ装置100におけるように)とすることができる。パターニングデバイスMAの例には、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルLCDパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいては周知であり、二進、レベンソン型(alternating)位相シフト、及びハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク・タイプ、ならびに様々なハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小さいミラーのマトリクス配列を用い、その各々が入来放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾斜させることができる。傾斜させたミラーが、ミラー・マトリクスに反射される放射ビームBのパターンを与える。 Patterning device MA may be transmissive (as in lithographic apparatus 100 ′ of FIG. 1B) or reflective (as in lithographic apparatus 100 of FIG. 1A). Examples of patterning device MA include reticles, masks, programmable mirror arrays, and programmable LCD panels. Masks are well known in lithography and include mask types such as binary, alternating phase shift, and attenuated phase shift, as well as various hybrid mask types. One example of a programmable mirror array uses a matrix array of small mirrors, each of which can be individually tilted to reflect the incoming radiation beam in a different direction. The tilted mirror provides a pattern of radiation beam B that is reflected to the mirror matrix.

「投影システム」PSという言葉は、用いる露光放射に適切な、又は液浸液の使用もしくは真空の使用などの他のファクタに適切な、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、及び静電光学システム、又はそれらのいずれかの組合せを含むいずれかのタイプの投影システムを包含することができる。EUV又は電子ビーム放射では、真空環境を使用可能である。なぜなら、他の気体があまりにも多くの放射又は電子を吸収する場合があるからである。従って、真空壁及び真空ポンプを用いて、ビーム経路全体に真空環境を提供することができる。 The term “projection system” PS refers to refraction, reflection, catadioptric, magnetic, electromagnetic, and electrostatic optics appropriate to the exposure radiation used or other factors such as the use of immersion liquid or vacuum. Any type of projection system including a system, or any combination thereof, can be included. For EUV or electron beam radiation, a vacuum environment can be used. This is because other gases may absorb too much radiation or electrons. Therefore, a vacuum environment can be provided to the entire beam path using a vacuum wall and a vacuum pump.

リソグラフィ装置100及び/又はリソグラフィ装置100’は、2つの(二段)又はもっと多くの基板テーブル(及び/又は2つ以上のマスクテーブル)WTを有するタイプとすることができる。かかる「多段」機械においては、追加の基板テーブルWTを同時に用いることができ、又は、1つ以上のテーブル上で準備ステップを実行する一方で1つ以上の他の基板テーブルWTを露光に用いることも可能である。 The lithographic apparatus 100 and / or lithographic apparatus 100 ′ may be of a type having two (dual stage) or more substrate tables (and / or two or more mask tables) WT. In such a “multi-stage” machine, additional substrate tables WT can be used simultaneously, or one or more other substrate tables WT are used for exposure while performing preparatory steps on one or more tables. Is also possible.

図1A及び図1Bを参照すると、イルミネータILは放射源SOから放射ビームを受ける。例えば放射源SOがエキシマレーザである場合、放射源SO及びリソグラフィ装置100、100’は別個のエンティティとすることができる。かかる場合、放射源SOはリソグラフィ装置100、100’の部分を形成すると考えられず、例えば適切な方向付けミラー及び/又はビームエクスパンダを含むビームデリバリシステムBD(図1B)を利用して、放射ビームBは放射源SOからイルミネータILまで進む。他の場合、例えば放射源SOが水銀ランプである場合には、放射源SOはリソグラフィ装置100、100’の一体化した部分とすることができる。放射源SO及びイルミネータILは、ビームデリバリシステムBDと共に、必要な場合には放射システムと称する場合がある。 1A and 1B, the illuminator IL receives a radiation beam from a radiation source SO. For example, if the source SO is an excimer laser, the source SO and the lithographic apparatus 100, 100 ′ may be separate entities. In such a case, the radiation source SO is not considered to form part of the lithographic apparatus 100, 100 ′, for example using a beam delivery system BD (FIG. 1B) including a suitable directing mirror and / or beam expander. Beam B travels from radiation source SO to illuminator IL. In other cases the source SO may be an integral part of the lithographic apparatuses 100, 100 ′, for example when the source SO is a mercury lamp. The radiation source SO and the illuminator IL, together with the beam delivery system BD, may be referred to as a radiation system if necessary.

イルミネータILは、放射ビームの角度強度分布を調節するためのアジャスタAD(図1B)を含むことができる。一般に、イルミネータの瞳平面において、強度分布の少なくとも外側及び/又は内側半径範囲(一般には、それぞれσ−アウタ及びσ−インナと呼ぶ)を調節することができる。さらに、イルミネータILは、インテグレータIN及びコンデンサCOなどの様々な他の構成要素(図1B)を含むことも可能である。イルミネータILを用いて、放射ビームBを調節し、その断面において所望の均一性及び強度分布を有することができる。 The illuminator IL may include an adjuster AD (FIG. 1B) for adjusting the angular intensity distribution of the radiation beam. In general, at least the outer and / or inner radial extent (commonly referred to as σ-outer and σ-inner, respectively) of the intensity distribution can be adjusted in the pupil plane of the illuminator. Further, the illuminator IL may include various other components (FIG. 1B) such as an integrator IN and a capacitor CO. The illuminator IL can be used to adjust the radiation beam B to have the desired uniformity and intensity distribution in its cross section.

図1Aを参照すると、放射ビームBは、支持構造(例えばマスクテーブル)MT上に保持されたパターニングデバイス(例えばマスク)MA上に入射し、パターニングデバイスMAによってパターニングされる。リソグラフィ装置100において、放射ビームBはパターニングデバイス(例えばマスク)MAから反射される。パターニングデバイス(例えばマスク)から反射された後、放射ビームBは投影システムPSを通過し、このシステムPSが放射ビームBを基板Wのターゲット部分C上に合焦させる。第2のポジショナPW及び位置センサIF2(例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ)を利用して、例えば放射ビームBの経路内に異なるターゲット部分Cを位置決めするように基板テーブルWTを正確に移動させることができる。同様に、第1のポジショナPM及び別の位置センサIF1を用いて、放射ビームBの経路に対してパターニングデバイス(例えばマスク)MAを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス(例えばマスク)MA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板位置あわせマークP1、P2を用いてアライメントすることができる。 Referring to FIG. 1A, the radiation beam B is incident on the patterning device (eg, mask) MA, which is held on the support structure (eg, mask table) MT, and is patterned by the patterning device MA. In the lithographic apparatus 100, the radiation beam B is reflected from the patterning device (eg mask) MA. After being reflected from the patterning device (eg mask), the radiation beam B passes through the projection system PS, which focuses the radiation beam B onto the target portion C of the substrate W. The second positioner PW and position sensor IF2 (eg interferometer device, linear encoder or capacitive sensor) are used to accurately position the substrate table WT to position different target portions C in the path of the radiation beam B, for example. Can be moved. Similarly, the patterning device (eg mask) MA can be accurately positioned with respect to the path of the radiation beam B using the first positioner PM and another position sensor IF1. Patterning device (eg mask) MA and substrate W may be aligned using mask alignment marks M1, M2 and substrate alignment marks P1, P2.

図1Bを参照すると、放射ビームBは、支持構造(例えばマスクテーブルMT)上に保持された、マスクパターンMPを有するパターニングデバイス(例えばマスクMA)上に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。マスクMAを横断した後、放射ビームBは投影システムPSを通過し、このシステムPSがビームを基板Wのターゲット部分C上に合焦させる。投影システムPSは、瞳PPU及び開口デバイスPDを含む。PDは、例えばプログラマブルLCDアレイとすることができる。第2のポジショナPW及び位置センサIF(例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ)を利用して、例えば放射ビームBの経路内に異なるターゲット部分Cを位置決めするように、基板テーブルWTを正確に移動させることができる。同様に、第1のポジショナPM及び別の位置センサ(これは図1Bに明示的に図示していない)を用いて、例えばマスクライブラリからの機械的検索後又はスキャン中に、放射ビームBの経路に対してマスクMAを正確に位置決めすることができる。 Referring to FIG. 1B, the radiation beam B is incident on the patterning device (eg, mask MA) having the mask pattern MP, which is held on the support structure (eg, mask table MT), and is patterned by the patterning device. After traversing the mask MA, the radiation beam B passes through the projection system PS, which focuses the beam onto the target portion C of the substrate W. The projection system PS includes a pupil PPU and an aperture device PD. The PD can be, for example, a programmable LCD array. The second positioner PW and position sensor IF (eg interferometer device, linear encoder or capacitive sensor) are used to accurately position the substrate table WT so as to position different target portions C in the path of the radiation beam B, for example. Can be moved to. Similarly, the path of the radiation beam B using a first positioner PM and another position sensor (which is not explicitly shown in FIG. 1B), for example after mechanical retrieval from a mask library or during a scan. Therefore, the mask MA can be accurately positioned.

一般に、マスクテーブルMTの移動は、第1のポジショナPMの一部を形成するロングストロークモジュール(粗い位置決め)及びショートストロークモジュール(微細な位置決め)を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルWTの移動は、第2のポジショナPWの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現することができる。(スキャナに対して)ステッパの場合は、マスクテーブルMTをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定することができる。マスクMA及び基板Wは、マスクアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を用いてアライメントすることができる。基板アライメントマークは、図示するように、専用のターゲット部分を占めるが、それらはターゲット位置間の空間に配置することも可能である(スクライブラインアライメントマークとして既知である)。同様に、マスクMA上に2つ以上のダイを設ける状況では、ダイ間にマスクアライメントマークを配置することができる。 In general, the movement of the mask table MT can be realized by using a long stroke module (coarse positioning) and a short stroke module (fine positioning) that form a part of the first positioner PM. Similarly, the movement of the substrate table WT can be realized using a long stroke module and a short stroke module that form part of the second positioner PW. In the case of a stepper (relative to the scanner), the mask table MT can be connected only to a short stroke actuator or fixed. Mask MA and substrate W can be aligned using mask alignment marks M1, M2 and substrate alignment marks P1, P2. The substrate alignment marks occupy dedicated target portions as shown, but they can also be placed in the space between target positions (known as scribe line alignment marks). Similarly, in situations where more than one die is provided on the mask MA, mask alignment marks can be placed between the dies.

図示のリソグラフィ装置100及び100’は以下のモードのうち少なくとも1つにて使用可能である。
1.ステップモードにおいては、支持構造MT及び基板テーブルWTは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち1回の静止露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向及び/又はY方向に移動される。
2.スキャンモードにおいては、支持構造MT及び基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する(つまり1回の動的露光)。支持構造MTに対する基板テーブルWTの速度及び方向は、投影システムPSの拡大(縮小)及び像反転特性によって求めることができる。
3.別のモードでは、支持構造MTはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルWTを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルWTを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
The illustrated lithographic apparatuses 100 and 100 ′ can be used in at least one of the following modes:
1. In step mode, the support structure MT and the substrate table WT are basically kept stationary, while the entire pattern imparted to the radiation beam is projected onto the target portion C at one time (ie one static exposure). ). Next, the substrate table WT is moved in the X and / or Y direction so that another target portion C can be exposed.
2. In scan mode, the support structure MT and the substrate table WT are scanned synchronously while a pattern imparted to the radiation beam is projected onto a target portion C (ie, one dynamic exposure). The speed and direction of the substrate table WT relative to the support structure MT can be determined by the enlargement (reduction) and image reversal characteristics of the projection system PS.
3. In another mode, the support structure MT is held essentially stationary while holding the programmable patterning device, and projects the pattern imparted to the radiation beam onto the target portion C while moving or scanning the substrate table WT. In this mode, a pulsed radiation source is typically used to update the programmable patterning device as needed each time the substrate table WT is moved or between successive radiation pulses during a scan. This mode of operation can be readily applied to maskless lithography that utilizes programmable patterning device, such as a programmable mirror array of a type as referred to above.

上述した使用モードの組合せ及び/又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。 Combinations and / or variations on the above described modes of use or entirely different modes of use may also be employed.

本文ではICの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック(通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール)、メトロロジーツール及び/又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ICを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。 Although particular reference is made herein to the use of lithographic apparatus in the manufacture of ICs, it should be understood that the lithographic apparatus described herein has other uses. For example, this is the manufacture of integrated optical systems, guidance and detection patterns for magnetic domain memories, flat panel displays, liquid crystal displays (LCDs), thin film magnetic heads, and the like. In light of these alternative applications, the use of the terms “wafer” or “die” herein are considered synonymous with the more general terms “substrate” or “target portion”, respectively. Those skilled in the art will recognize that this may be the case. The substrates described herein may be processed before or after exposure, for example, with a track (usually a tool that applies a layer of resist to the substrate and develops the exposed resist), metrology tools, and / or inspection tools. be able to. Where appropriate, the disclosure herein may be applied to these and other substrate processing tools. In addition, the substrate can be processed multiple times, for example to produce a multi-layer IC, so the term substrate as used herein can also refer to a substrate that already contains multiple processed layers.

III.シリコン基板のための例示的な単一層の反射防止コーティング
効率的な単一層の反射防止コーティングをいずれかの材料上に形成するために、コーティング材料の屈折率は、基板材料の平方根にほぼ同等でなければならない。フッ化金属、二酸化シリコン、酸化アルミニウムなどの従来の反射防止化合物は、例えば193nmのようなDUV放射範囲内のある波長範囲にわたってこの光学的な制約を満足しない。このため、シリコン基板のための従来の反射防止コーティングは、一般に、フッ化金属、二酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン、及び酸窒化シリコンなどの従来のコーティング材料の2つ以上の個別層を組込む。本明細書に提示する実施形態は、反射防止層上に入射する放射を実質的に排除するために必要な厚さ及び組成の単一層の反射防止コーティングを提供する。
III. Exemplary single layer anti-reflective coating for silicon substrates
In order to form an efficient single layer anti-reflective coating on any material, the refractive index of the coating material must be approximately equal to the square root of the substrate material. Conventional antireflective compounds such as metal fluoride, silicon dioxide, aluminum oxide do not satisfy this optical constraint over a range of wavelengths within the DUV emission range, such as 193 nm. For this reason, conventional anti-reflective coatings for silicon substrates generally incorporate two or more separate layers of conventional coating materials such as metal fluoride, silicon dioxide, aluminum oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride. The embodiments presented herein provide a single layer anti-reflective coating of the thickness and composition necessary to substantially eliminate radiation incident on the anti-reflective layer.

図2Aは、本発明の一実施形態に従った例示的な光学要素200を示す。光学要素200は、シリコン基板202、反射コーティング206、及び反射防止コーティング208を含む。反射コーティング206及び反射防止コーティング208は、シリコン基板202の表面202a上に堆積されている。一実施形態において、光学要素200はMEMSデバイスであり、反射コーティング206が形成するミラー表面は、これに入射する全ての光を実質的に反射する。反射コーティング206は、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化シリコン、又はフッ化金属などの反射性材料を堆積することによって形成することができる。反射コーディング206を形成するために用いる材料の種類は、設計要求に基づいて任意とすることができることは、当業者には認められよう。 FIG. 2A illustrates an exemplary optical element 200 according to one embodiment of the present invention. The optical element 200 includes a silicon substrate 202, a reflective coating 206, and an antireflective coating 208. A reflective coating 206 and an antireflective coating 208 are deposited on the surface 202 a of the silicon substrate 202. In one embodiment, the optical element 200 is a MEMS device and the mirror surface formed by the reflective coating 206 substantially reflects all light incident thereon. The reflective coating 206 can be formed by depositing a reflective material such as aluminum, aluminum oxide, silicon oxide, or metal fluoride. Those skilled in the art will recognize that the type of material used to form the reflective coating 206 can be arbitrary based on design requirements.

本発明の一実施形態によれば、シリコン基板202の表面202aから反射/散乱した光が反射コーティング206から反射した光と干渉することを防ぐため、特定の組成及び厚さを有する単一層の反射防止コーティング208を、反射コーティング206で覆われていないシリコン基板202の表面202aの部分上に適用する。多くの場合、反射防止コーティングは、反射コーティング206が覆っていない表面202aの全ての部分に適用される。他の場合、反射防止コーティングは、反射コーティング206が覆っていない表面202aの全ての部分には適用されない。本発明の一実施形態によれば、反射防止コーティング208上に入射する光の反射を実質的に最小限に抑えるため、反射防止コーティング208の屈折率は、下にあるシリコン基板202の屈折率の平方根にほぼ等しくなければならない。このため、シリコン基板の屈折率がnならば、反射防止コーティングの屈折率は√nにほぼ等しくなければならない。この屈折率においては、反射防止コーティング208から反射された光は下にある表面202aから反射された光と相殺的に干渉し、これによって反射防止コーティング208上に入射する光の反射を実質的に排除する。反射を最小限に抑えるための反射防止コーティング208の組成及び厚さは、部分的に、入射する放射の波長に基づいている。 According to one embodiment of the present invention, a single layer of reflection having a specific composition and thickness to prevent light reflected / scattered from the surface 202a of the silicon substrate 202 from interfering with light reflected from the reflective coating 206. A preventive coating 208 is applied over the portion of the surface 202 a of the silicon substrate 202 that is not covered by the reflective coating 206. In many cases, the antireflective coating is applied to all portions of the surface 202a that the reflective coating 206 does not cover. In other cases, the antireflective coating is not applied to all portions of the surface 202a that the reflective coating 206 does not cover. In accordance with one embodiment of the present invention, the refractive index of the antireflective coating 208 is that of the refractive index of the underlying silicon substrate 202 to substantially minimize the reflection of light incident on the antireflective coating 208. Must be approximately equal to the square root. For this reason, if the refractive index of the silicon substrate is n, the refractive index of the antireflection coating must be approximately equal to √n. At this refractive index, the light reflected from the antireflective coating 208 interferes with the light reflected from the underlying surface 202a in a destructive manner, thereby substantially reflecting the light incident on the antireflective coating 208. Exclude. The composition and thickness of the anti-reflective coating 208 to minimize reflection is based in part on the wavelength of incident radiation.

本発明の一実施形態によれば、酸化ハフニウムの反射防止コーティング208の10nmの単一層を、シリコン基板202の表面202a上に堆積して、193nmの波長を有する光の反射を最小限に抑える。所望の厚さ及び組成の酸化ハフニウムの単一層は、例えばイオンアシスト電子ビーム(ion assisted electron beam)(Eビーム)堆積を用いて堆積することができる。イオンアシスト電子ビーム堆積は、堆積チャンバ内で電子ビームを用いてハフニウムを蒸発させながら、堆積チャンバ内に制御された量の酸素を投入するステップを含む。酸化ハフニウムの組成を制御するために、堆積チャンバ内に投入される酸素のレベルと共にイオンの補助を用いる。酸素含有量を制御することによって、酸化ハフニウムの屈折率を√nに調整することが可能となる。ここで、nはシリコン基板202の屈折率である。反射コーティング206は、スパッタリング、化学気相蒸着(CVD)、又は物理気相蒸着(PVD)などの技法を用いて、シリコン基板202上に堆積することができる。反射防止コーティング208の組成及び厚さは、シリコン基板202の屈折率の平方根であるという反射防止コーティング208の屈折率の光学的な制約を満足させる単一の層コーティングを発生するように構成されている。一実施形態において、反射防止コーティング208の厚さ及び組成は、反射防止コーティング208から反射された光と下にある基板202から反射された光との間の相殺的な干渉を引き起こして、この相殺的な干渉の結果として反射防止コーティング208上に入射する光の反射が実質的に無視できるほどであるように構成されている。代替的な実施形態では、適切な厚さの、他のハフニウムの酸化物、タンタル酸化物、ニオブ、チタンの酸化物、及びシリコン窒化物を用いて、反射防止コーティング208を形成することができる。 According to one embodiment of the present invention, a 10 nm single layer of hafnium oxide antireflective coating 208 is deposited on the surface 202a of the silicon substrate 202 to minimize reflection of light having a wavelength of 193 nm. A single layer of hafnium oxide of desired thickness and composition can be deposited using, for example, ion assisted electron beam (E-beam) deposition. Ion-assisted electron beam deposition includes injecting a controlled amount of oxygen into the deposition chamber while evaporating hafnium using the electron beam in the deposition chamber. In order to control the composition of hafnium oxide, ion assistance is used along with the level of oxygen input into the deposition chamber. By controlling the oxygen content, the refractive index of hafnium oxide can be adjusted to √n. Here, n is the refractive index of the silicon substrate 202. The reflective coating 206 can be deposited on the silicon substrate 202 using techniques such as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or physical vapor deposition (PVD). The composition and thickness of the antireflective coating 208 is configured to produce a single layer coating that satisfies the optical constraints of the refractive index of the antireflective coating 208 to be the square root of the refractive index of the silicon substrate 202. Yes. In one embodiment, the thickness and composition of the antireflective coating 208 causes destructive interference between the light reflected from the antireflective coating 208 and the light reflected from the underlying substrate 202, and this cancellation. The reflection of light incident on the antireflective coating 208 as a result of general interference is configured to be substantially negligible. In alternative embodiments, other thicknesses of other hafnium oxides, tantalum oxides, niobium, titanium oxides, and silicon nitrides can be used to form the anti-reflective coating 208.

図2Bは、本発明の一実施形態に従った例示的な光学要素220を示す。光学要素220は、シリコン基板202、反射コーティング206、及び反射防止コーティング208を含む。本実施形態において、反射防止コーティング208は基板202の全表面202a上に堆積されている。反射コーティング206は、反射防止コーティング208の上に堆積されている。表面202aの全体に反射防止コーティング208を堆積することは、光学要素220を製造するのに必要なプロセスステップの数を減らすという利点がある。なぜなら、反射防止コーティングを、図2Aにおけるように表面202a上の選択的な部分上に堆積する必要がないからである。反射防止コーティング208は通常、極めて薄く、反射コーティング206の性能の妨げとならない。 FIG. 2B shows an exemplary optical element 220 according to one embodiment of the present invention. The optical element 220 includes a silicon substrate 202, a reflective coating 206, and an antireflective coating 208. In this embodiment, the antireflective coating 208 is deposited on the entire surface 202 a of the substrate 202. A reflective coating 206 is deposited over the antireflective coating 208. Depositing the anti-reflective coating 208 over the entire surface 202a has the advantage of reducing the number of process steps required to manufacture the optical element 220 . This is because it is not necessary to deposit an anti-reflective coating on selective portions on the surface 202a as in FIG. 2A. The antireflective coating 208 is typically very thin and does not interfere with the performance of the reflective coating 206.

例えば上述のようなイオンアシスト電子ビーム(Eビーム)堆積を用いて、所望の厚さ及び組成の単一層の酸化ハフニウムを堆積することができる。一実施形態においては、酸化ハフニウムの反射防止コーティング208の10nmの単一層を、シリコン基板202の表面202a全体の上に堆積して、193nmの波長を有する光の反射を最小限に抑える。反射コーティング206は、スパッタリング、化学気相蒸着(CVD)、又は物理気相蒸着(PVD)などの技法を用いて、反射防止コーティング208上に堆積することができる。 For example, ion-assisted electron beam (E-beam) deposition as described above can be used to deposit a single layer of hafnium oxide having a desired thickness and composition. In one embodiment, a 10 nm single layer of hafnium oxide anti-reflective coating 208 is deposited over the entire surface 202a of the silicon substrate 202 to minimize the reflection of light having a wavelength of 193 nm. The reflective coating 206 can be deposited on the antireflective coating 208 using techniques such as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or physical vapor deposition (PVD).

図3Aは、本発明の一実施形態に従った反射コーティング206の反射特性を示す。基板表面202a上に堆積された反射コーティング206によって、入射光320aは、ビーム322として実質的に全てが反射され、ほぼ無視できる量の光が反射コーティング206を通って基板202aに達する。反射防止コーティング208を用いて、表面202aから反射された光が反射コーティング206から反射された光と干渉することを防ぐ。 FIG. 3A illustrates the reflective properties of the reflective coating 206 according to one embodiment of the present invention. With the reflective coating 206 deposited on the substrate surface 202a, the incident light 320a is substantially entirely reflected as a beam 322, with a negligible amount of light reaching the substrate 202a through the reflective coating 206. An anti-reflective coating 208 is used to prevent light reflected from the surface 202a from interfering with light reflected from the reflective coating 206.

図3Bは、本発明の一実施形態に従った反射防止コーティング208の反射特性を概略的に示す。反射防止コーティング208の表面208aに入射する光ビーム325は、ビーム326として反射する。また、ビーム325は、部分的に反射防止コーティング208を通過して、ビーム324として表面202aから反射する。本発明の一実施形態によれば、反射防止コーティング208の組成及び厚さによって、ビーム326及びビーム324の山及び谷が相殺的に干渉し、これによって入射光325の反射は無視できる程度となる。ビーム326は、山326a、谷326b、及び山326cを含む。ビーム324は、谷324a、山324b、及び谷324cを含む。図3Bに示すように、ビーム326及びビーム324の山及び谷は逆の位相を有し、このため相殺的な干渉が生じる。山326a及び谷324aは相殺的に干渉する。同様に、山324b及び谷326b、ならびに山326c及び谷324cは相殺的に干渉し、これによって入射光325の反射は実質的になくなる。一実施形態においては、入射光325の波長が193nmであり、下にある基板202がシリコンである場合、酸化ハフニウムの反射防止コーティング208の10ナノメートル(nm)の層によって生じる反射は0.2パーセント未満である。 FIG. 3B schematically illustrates the reflective properties of the anti-reflective coating 208 according to one embodiment of the present invention. The light beam 325 incident on the surface 208 a of the antireflection coating 208 is reflected as a beam 326. The light beam 325 also partially passes through the antireflective coating 208 and is reflected from the surface 202a as a beam 324. According to one embodiment of the present invention, the composition and thickness of the anti-reflective coating 208 causes the peaks and valleys of the beam 326 and beam 324 to destructively interfere so that the reflection of incident light 325 is negligible. . Beam 326 includes peaks 326a, valleys 326b, and peaks 326c. Beam 324 includes valleys 324a, peaks 324b, and valleys 324c. As shown in FIG. 3B, the peaks and valleys of beam 326 and beam 324 have opposite phases, which causes destructive interference. The peaks 326a and valleys 324a interfere destructively. Similarly, peaks 324b and valleys 326b, and peaks 326c and valleys 324c interfere destructively, thereby substantially eliminating reflection of incident light 325. In one embodiment, if the wavelength of incident light 325 is 193 nm and the underlying substrate 202 is silicon, the reflection produced by the 10 nanometer (nm) layer of hafnium oxide anti-reflective coating 208 is 0.2. Less than a percent.

図4は、波長範囲が185nmから210nmである入射光について、厚さが10ナノメートルの酸化ハフニウムの反射防止コーティングからの反射百分率を示す。図4に見られるように、反射防止コーティングからの反射百分率は、10nmの厚さの酸化ハフニウムの特定の組成では、約193nmで最低である。特定の波長における反射百分率は、反射防止コーティング及び下にある基板を形成するために用いる材料の組成及び厚さに基づいており、実施の要件に基づいて変更可能であることは、当業者には認められよう。 FIG. 4 shows the percentage of reflection from an antireflective coating of hafnium oxide having a thickness of 10 nanometers for incident light having a wavelength range of 185 nm to 210 nm. As can be seen in FIG. 4, the percentage of reflection from the antireflective coating is lowest at about 193 nm for a specific composition of 10 nm thick hafnium oxide. Those skilled in the art will appreciate that the percentage of reflection at a particular wavelength is based on the composition and thickness of the materials used to form the anti-reflective coating and the underlying substrate and can vary based on the requirements of the implementation. Let's be recognized.

図5は、本発明の一実施形態に従った、入射光の反射を実質的に排除する反射防止コーティングを生成するために実行されるステップを示す例示的なフローチャート500を示す。フローチャート500は、図2から図3に示した例示的な実施形態を引き続き参照して説明する。しかしながら、フローチャート500はこれらの実施形態に限定されない。フローチャート500に示したいくつかのステップは、必ずしも図示した順序で実行されるわけではない。 FIG. 5 shows an exemplary flowchart 500 illustrating the steps performed to produce an anti-reflective coating that substantially eliminates reflection of incident light, in accordance with one embodiment of the present invention. The flowchart 500 will be described with continued reference to the exemplary embodiments shown in FIGS. However, the flowchart 500 is not limited to these embodiments. Some steps shown in flowchart 500 are not necessarily performed in the order shown.

ステップ502において、シリコン基板の部分上に高反射金属層を堆積する。例えば、基板202の表面202a上に、アルミニウム、酸化アルミニウム、又は酸化シリコンの高反射コーティングを堆積する。 In step 502, a highly reflective metal layer is deposited over a portion of a silicon substrate. For example, a highly reflective coating of aluminum, aluminum oxide, or silicon oxide is deposited on the surface 202a of the substrate 202.

ステップ504において、反射防止材料の表面及び下にある基板から反射された特定の波長の放射の相殺的な干渉を引き起こす反射防止材料の組成及び厚さを決定する。例えば、反射防止コーティング208の組成及び厚さは、表面208aから反射されたビーム325が基板202の表面202aから反射されたビーム324と相殺的に干渉するように決定する。一実施形態では、193nmの入射光の相殺的な干渉を引き起こす厚さ10nmの酸化ハフニウムの組成を用いる。 In step 504, the composition and thickness of the antireflective material that causes destructive interference of specific wavelengths of radiation reflected from the surface of the antireflective material and the underlying substrate is determined. For example, the composition and thickness of the anti-reflective coating 208 is determined such that the beam 325 reflected from the surface 208 a interferes with the beam 324 reflected from the surface 202 a of the substrate 202. In one embodiment, a 10 nm thick hafnium oxide composition that causes destructive interference of 193 nm incident light is used.

ステップ506において、ステップ502で記載した金属層によって覆われていないシリコン基板の部分上に、決定した組成及び厚さの反射防止層を堆積する。例えば、反射コーティング206によって覆われていないシリコン基板202の部分202a上に、決定した厚さ(10nm)及び組成(酸化ハフニウム)の反射防止コーティング208を堆積する。決定した厚さ及び組成の酸化ハフニウムの反射防止コーティングを形成するように、堆積チャンバ内でハフニウムを蒸発させ、堆積チャンバ内に制御された量の酸素を投入することによって、酸化ハフニウムを堆積することができる。酸化ハフニウムの組成を制御するためにイオンの補助を用いる場合がある。スパッタリング、CVD、又はPVDなどの技法を用いることで、表面上に高反射金属層を堆積することができる。反射層は、アルミニウム、アルミニウムの酸化物、シリコンの酸化物、及びフッ化金属化合物の1つ以上を含むことができる。反射層は、例えば193nmのような所定の入射放射に対して実質的に反射性である。 In step 506, an anti-reflective layer of the determined composition and thickness is deposited on the portion of the silicon substrate not covered by the metal layer described in step 502. For example, an anti-reflective coating 208 of a determined thickness (10 nm) and composition (hafnium oxide) is deposited on the portion 202a of the silicon substrate 202 that is not covered by the reflective coating 206. Depositing hafnium oxide by evaporating hafnium in the deposition chamber and introducing a controlled amount of oxygen into the deposition chamber to form an antireflective coating of hafnium oxide of a determined thickness and composition Can do. In some cases, ion assistance is used to control the composition of hafnium oxide. Using a technique such as sputtering, CVD, or PVD, a highly reflective metal layer can be deposited on the surface. The reflective layer can include one or more of aluminum, aluminum oxide, silicon oxide, and metal fluoride compounds. The reflective layer is substantially reflective to certain incident radiation, such as 193 nm.

IV.結論
課題を解決するための手段及び要約の項でなく、詳細な説明の項は、特許請求の範囲を解釈するための使用が意図されていることは認められよう。課題を解決するための手段及び要約の項は、本発明者(ら)によって想定されるような本発明の1つ以上の例示的な実施形態を明示するが、全ての例示的な実施形態を明示するわけではなく、従って、本発明及び特許請求の範囲を限定することは何ら意図していない。
IV. Conclusion
It will be appreciated that the detailed description section, rather than the means for solving the problem and the abstract section, is intended for use in interpreting the claims. The means for solving the problem and the summary section specify one or more exemplary embodiments of the invention as envisaged by the inventor (s), but all exemplary embodiments are It is not expressly stated and is therefore not intended to limit the invention and the scope of the claims.

本発明について、その明記した機能及び関係の実施を示す機能構築ブロックを利用して上述した。説明の便宜のため、本明細書において、これらの機能構築ブロックの境界を任意に画定した。明記した機能及び関係が適切に実行される限り、代替的な境界を画定することも可能である。 The present invention has been described above using a function building block indicating the implementation of the specified functions and relationships. For convenience of explanation, the boundaries of these functional building blocks are arbitrarily defined in this specification. Alternative boundaries can be defined as long as the specified functions and relationships are properly performed.

前述した具体的な実施形態の説明によって、本発明の全体的な性質が充分に明らかになろう。この全体的な性質は、当技術分野の知識を適用することによって、必要以上の実験を行うことなく、本発明の一般的な概念から逸脱することなく、他の者によって、かかる具体的な実施形態を様々な用途のために容易に変更及び/又は適合することができる。従って、本明細書に提示した教示及び指導に基づいて、かかる適合及び変形は、開示した実施形態の均等物の意味及び範囲内にあることが意図される。本明細書における用語及び専門語は記述のためのものであって限定ではなく、本明細書の用語及び述語は、その教示及び指導に鑑みて当業者によって解釈されることは理解されよう。 The general description of the invention will become more fully apparent from the foregoing description of specific embodiments. The overall nature of this particular nature is determined by the application of knowledge in the art, without undue experimentation, by other persons without departing from the general concept of the invention. The form can be easily changed and / or adapted for various applications. Accordingly, based on the teachings and guidance presented herein, such adaptations and modifications are intended to be within the meaning and scope of equivalents of the disclosed embodiments. It will be understood that the terms and terminology herein are for purposes of description and not limitation and that the terms and predicates herein will be interpreted by one of ordinary skill in the art in view of their teachings and guidance.

本発明の広さ及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれにも限定されることはなく、特許請求の範囲及びそれらの均等物に従ってのみ規定されるものとする。 The breadth and scope of the present invention is not limited to any of the above-described exemplary embodiments, but is to be defined only in accordance with the claims and their equivalents.

100…リソグラフィ装置、200、220…光学要素、202…シリコン基板、202a…表面、206…反射コーティング、208…反射防止コーティング、208a…表面、320a…入射光、322、324、326…ビーム、324a、324c…谷、324b…山、325…光ビーム、326…ビーム、326a、326c…山、326b…谷、AD…アジャスタ、B…放射、BD…ビームデリバリシステム、C…ターゲット部分、CO…コンデンサ、IF…位置センサ、IF1,IF2…位置センサ、IL…イルミネータ、IN…インテグレータ、M1…マスクアライメントマーク、MA…パターニングデバイス(マスク)、MP…マスクパターン、MT…マスクテーブル(支持構造)、P1…基板アライメントマーク、PD…開口デバイス、PM…ポジショナ、PPU…瞳、PS…投影システム、PW…ポジショナ、SO…放射源、W…基板、WT…基板テーブルDESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Lithographic apparatus, 200, 220 ... Optical element, 202 ... Silicon substrate, 202a ... Surface, 206 ... Reflective coating, 208 ... Antireflection coating, 208a ... Surface, 320a ... Incident light, 322, 324, 326 ... Beam, 324a 324c ... Valley, 324b ... Mountain, 325 ... Light beam, 326 ... Beam, 326a, 326c ... Mountain, 326b ... Valley, AD ... Adjuster, B ... Radiation, BD ... Beam delivery system, C ... Target part, CO ... Capacitor , IF ... position sensor, IF1, IF2 ... position sensor, IL ... illuminator, IN ... integrator, M1 ... mask alignment mark, MA ... patterning device (mask), MP ... mask pattern, MT ... mask table (support structure), P1 ... PC board alignment mark, PD ... Aperture device, PM ... positioner, PPU ... pupil, PS ... projection system, PW ... positioner, SO ... radiation source, W ... substrate, WT ... substrate table

Claims (6)

シリコン基板と、
前記シリコン基板の表面の第1の部分上に配置された反射層と、
前記シリコン基板の前記表面の前記第1の部分とは異なる第2の部分上に配置された単一層である反射防止層と、を備え、
前記反射層が、193nmの波長の放射に対して実質的に反射性であり、
前記反射防止層が、厚さ10nmの酸化ハフニウム(HfO x )で構成されており、
前記反射防止層から反射された光と前記反射防止層の下にあるシリコン基板から反射された光とが相殺的に干渉して前記反射防止層に入射する所定波長の放射の反射を実質的に排除するように構成されている、MEMSに用いられる光学要素。
A silicon substrate;
A reflective layer disposed on a first portion of the surface of the silicon substrate;
An antireflective layer that is a single layer disposed on a second portion different from the first portion of the surface of the silicon substrate;
The reflective layer is substantially reflective to radiation having a wavelength of 193 nm;
The antireflection layer is made of hafnium oxide (HfO x ) having a thickness of 10 nm ,
The light reflected from the antireflective layer and the light reflected from the silicon substrate under the antireflective layer interfere with each other in a destructive manner to substantially reflect the radiation of a predetermined wavelength incident on the antireflective layer. An optical element used in MEMS, configured to eliminate.
シリコン基板と、A silicon substrate;
前記シリコン基板の表面上に配置された単一層である反射防止層と、An antireflective layer that is a single layer disposed on the surface of the silicon substrate;
前記反射防止層の表面の部分に配置された反射層と、を備え、A reflective layer disposed on the surface portion of the antireflection layer, and
前記反射防止層が、厚さ10nmの酸化ハフニウム(HfOThe antireflection layer is made of hafnium oxide (HfO) having a thickness of 10 nm. xx )で構成されており、)
前記反射層が、193nmの波長の放射に対して実質的に反射性であり、The reflective layer is substantially reflective to radiation having a wavelength of 193 nm;
前記反射防止層から反射された光と前記反射防止層の下にあるシリコン基板から反射された光とが相殺的に干渉して前記反射防止層に入射する所定波長の放射の反射を実質的に排除するように構成されている、MEMSに用いられる光学要素。The light reflected from the antireflective layer and the light reflected from the silicon substrate under the antireflective layer interfere with each other in a destructive manner to substantially reflect the radiation of a predetermined wavelength incident on the antireflective layer. An optical element used in MEMS, configured to eliminate.
前記反射層が、アルミニウム、アルミニウムの酸化物、シリコンの酸化物及びフッ化金属化合物の1つ以上を含む、請求項1または2に記載の光学要素。 The reflective layer is aluminum, oxides of aluminum, comprises one or more oxides and the metal fluoride compound of silicon, the optical element according to claim 1 or 2. 請求項1から3のいずれか一項に記載の光学要素を含むリソグラフィ装置。 A lithographic apparatus comprising an optical element according to any one of the preceding claims. MEMSに用いられる光学要素を製造するための方法であって、
シリコン基板の表面の第1の部分上に反射層を配置するステップと、
前記シリコン基板の前記表面の前記第1の部分とは異なる第2の部分上に単一層である反射防止層を配置するステップと
備え、
前記反射層を配置するステップでは、
193nmの波長の放射に対して実質的に反射性であるように、前記反射層の組成を決定することを含み、
前記反射防止層を配置するステップでは、
酸化ハフニウム(HfO x を、イオンアシスト電子ビームを用いて、酸素含有量を制御しながら10nmの厚みに堆積すること、を含み、
これらによって、前記反射防止層から反射された光と前記下にあるシリコン基板から反射された光とが相殺的に干渉して前記反射防止層に入射する所定波長の放射の反射を実質的に排除するように構成された前記光学要素を製造する、方法。
A method for manufacturing an optical element used in MEMS, comprising:
Disposing a reflective layer on the first portion of the surface of the silicon substrate;
Placing an anti-reflection layer is a single layer on a different second portion and said first portion of said surface of said silicon substrate,
With
In the step of disposing the reflective layer,
Determining the composition of the reflective layer to be substantially reflective to radiation at a wavelength of 193 nm;
In the step of disposing the antireflection layer,
Depositing hafnium oxide (HfO x ) using an ion-assisted electron beam to a thickness of 10 nm while controlling the oxygen content;
As a result, the light reflected from the antireflection layer and the light reflected from the underlying silicon substrate interfere with each other in a destructive manner to substantially eliminate reflection of radiation having a predetermined wavelength incident on the antireflection layer. A method of manufacturing the optical element configured to:
前記反射層を配置するステップが、アルミニウム、アルミニウムの酸化物、シリコンの酸化物及びフッ化金属化合物の1つ以上を配置することである、請求項に記載の方法。 Wherein the step of disposing the anti picolinimidate is, aluminum, oxides of aluminum, is to place one or more oxides and the metal fluoride compound of silicon, The method of claim 5.
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