KR20170031199A - 극 자외선 캐핑 층 및 그 제조 및 리소그래피 방법 - Google Patents

극 자외선 캐핑 층 및 그 제조 및 리소그래피 방법 Download PDF

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Abstract

극 자외선 반사 엘리먼트의 제조의 방법은, 기판을 제공하는 단계; 기판 상에 다층 스택을 형성하는 단계 ― 다층 스택은 브랙 반사기를 형성하기 위해 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및 다층 스택 상에 그리고 위에 캐핑 층을 형성하는 단계를 포함하며, 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성되고, 캐핑 층은 산화 및 기계적 부식을 감소시킴으로써 다층 스택을 보호한다.

Description

극 자외선 캐핑 층 및 그 제조 및 리소그래피 방법{EXTREME ULTRAVIOLET CAPPING LAYER AND METHOD OF MANUFACTURING AND LITHOGRAPHY THEREOF}
[0001] 본 발명은 일반적으로, 극 자외선 리소그래피에 관한 것이고, 더 상세하게는, 극 자외선 리소그래피를 위한 극 자외선 반사 엘리먼트들을 위한 캐핑 층들, 제조 시스템들, 및 리소그래피 시스템들에 관한 것이다.
[0002] 현대의 소비자 및 산업 전자 시스템들은 끊임 없이 복잡하게 되어 가고 있다. 전자 디바이스들은 더 작고 더 유연한 패키지들에서의 더 높은 밀도의 전자 컴포넌트들을 요구한다. 컴포넌트 밀도들이 증가됨에 따라, 더 작은 피처(feature) 사이즈들을 갖는 더 높은 밀도의 디바이스들에 대한 요구를 만족시키기 위해, 기술 변화들이 요구된다. 소프트 x-레이 투영 리소그래피(soft x-ray projection lithography)라고 또한 알려져 있는 극 자외선(EUV) 리소그래피는 0.13 미크론 및 더 작은 최소의 피처 사이즈 반도체 디바이스들의 제조를 위한 포토리소그래피 프로세스이다.
[0003] 일반적으로 5 내지 50 나노미터 파장 범위에 있을 수 있는 극 자외선 광은 대부분의 재료들에 의해 강하게 흡수된다. 이러한 이유로, 극 자외선 시스템들은 광의 투과에 의해서보다는 반사에 의해 작동한다. 극 자외선 복사는, 비-반사 마스크 패턴으로 코팅된 마스크 블랭크들 및 미러 어셈블리들을 포함하는 일련의 반사 컴포넌트들을 통해 투영될 수 있고, 고 밀도의 작은 피쳐 사이즈 반도체 디바이스들을 형성하기 위해 반도체 웨이퍼들 상으로 지향될 수 있다.
[0004] 극 자외선 리소그래피 시스템들의 반사 컴포넌트들은 재료들의 반사 다층 코팅들을 포함할 수 있다. 극 자외선 광의 높은 파워 레벨들로 인해, 나머지 반사되지 않은 극 자외선 광은 시간에 걸쳐 반사 컴포넌트들의 반사도를 악화시킬 수 있는 열적 가열을 발생시키고, 반사 컴포넌트들에 대한 제한된 수명들을 초래할 수 있다.
[0005] 전자 컴포넌트들의 피처 사이즈가 점차적으로 더 작게되는 것이 필요하다는 것을 고려하면, 이러한 문제들에 대해 해답들이 발견되는 것이 점차적으로 중요하게 된다. 소비자 기대들이 증가되는 것과 함께, 끊임 없이 증가되는 상업적인 경쟁력들을 고려하면, 이러한 문제들에 대한 해답들이 발견되는 것이 중요하다. 부가적으로, 비용들을 감소시키고, 효율들 및 성능을 개선하고, 경쟁력들을 충족시키기 위한 필요성은 그러한 문제들에 대한 해답들을 발견하는 것에 대한 중요한 필요성에 한층 더 큰 긴급성을 부가한다.
[0006] 이러한 문제들에 대한 해법들이 오랫동안 추구되어 왔지만, 이전의 개발들은 어떠한 해법들도 교시하거나 또는 제안하지 않았고, 따라서, 그러한 문제들에 대한 해법들은 오랫동안 당업자에 의해 발견되지 않았다.
[0007] 본 발명은 극 자외선 반사 엘리먼트의 제조의 방법을 제공하며, 그러한 방법은, 기판을 제공하는 단계; 기판 상에 다층 스택(stack)을 형성하는 단계 ― 다층 스택은 브랙 반사기(Bragg reflector)를 형성하기 위해 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및 다층 스택 상에 그리고 위에 캐핑 층을 형성하는 단계를 포함하고, 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성되고, 캐핑 층은 산화 및 기계적 부식을 감소시킴으로써 다층 스택을 보호한다.
[0008] 본 발명은 극 자외선 반사 엘리먼트를 제공하며, 그러한 극 자외선 반사 엘리먼트는, 기판; 기판 상의 다층 스택 ― 다층 스택은 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및 다층 스택 상의 그리고 위의 캐핑 층을 포함하고, 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성되고, 캐핑 층은 산화 및 기계적 부식을 감소시킴으로써 다층 스택을 보호한다.
[0009] 본 발명은 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템을 제공하며, 그러한 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템은, 기판 상에 다층 스택을 증착하기 위한 제 1 증착 시스템 ― 다층 스택은 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및 다층 스택 상에 캐핑 층을 형성하기 위한 제 2 증착 시스템을 포함하고, 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성된다.
[0010] 본 발명의 특정한 실시예들은 위에서 언급된 것들에 부가하여 또는 그 대신에 다른 페이즈들 또는 엘리먼트들을 갖는다. 페이즈들 및 엘리먼트는, 첨부 도면들을 참조하여 취해지는 경우에 다음의 상세한 설명을 읽는 것으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다.
[0011] 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서의 극 자외선 리소그래피 시스템의 예시적인 도면이다.
[0012] 도 2는 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템의 예이다.
[0013] 도 3은 극 자외선 반사 엘리먼트의 예이다.
[0014] 도 4는 제조의 프로비저닝 페이즈(provisioning phase)에서의 도 3의 구조이다.
[0015] 도 5는 제조의 성층 페이즈(layering phase)에서의 도 4의 구조이다.
[0016] 도 6은 제조의 보호 페이즈에서의 도 5의 구조이다.
[0017] 도 7은 제조의 프리-패터닝에서의 도 6의 구조이다.
[0018] 도 8은 제조의 도금 페이즈에서의 도 5의 구조이다.
[0019] 도 9는 제조의 산화 페이즈에서의 도 8의 구조이다.
[0020] 도 10은 제조의 프리-패터닝에서의 도 9의 구조이다.
[0021] 도 11은 캐핑 층의 부식의 예이다.
[0022] 도 12는 본 발명의 추가적인 실시예에서의 극 자외선 반사 엘리먼트의 제조의 방법의 흐름도이다.
[0023] 다음의 실시예들은 당업자로 하여금 본 발명을 만들고 사용할 수 있게 할 정도로 충분히 상세하게 설명된다. 다른 실시예들이 본 개시에 기초하여 분명하게 될 것이고, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 시스템, 프로세스, 또는 기계적인 변화들이 행해질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0024] 다음의 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해, 다수의 구체적인 세부사항들이 제공된다. 그러나, 본 발명이 그러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 본 발명을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해, 몇몇 잘-알려져 있는 회로들, 시스템 구성들, 및 프로세스 페이즈들은 상세히 설명되지 않는다.
[0025] 시스템의 실시예들을 도시하는 도면들은 반-도식적이고, 실척대로 도시되지 않고, 특히, 치수들 중 몇몇은 제시의 명확서을 위한 것이고, 도면들에서 과장되어 도시된다. 유사하게, 설명의 용이함을 위한 도면들에서의 뷰들은 일반적으로 유사한 배향들을 나타내지만, 도면들에서의 이러한 도시는 대부분의 부분에 대해 임의적이다. 일반적으로, 본 발명은 임의의 배향으로 동작될 수 있다.
[0026] 다수의 실시예들이 공통으로 몇몇 피처들을 갖는 것으로 개시되고 설명되는 경우에, 그 예시, 설명, 및 이해의 명확성 및 용이함을 위해, 유사한 및 동일한 피처들이 유사한 참조 번호들로 설명될 것이다.
[0027] 설명적인 목적들을 위해, 본원에서 사용되는 바와 같은 "수평"이라는 용어는, 그 배향과 무관하게, 마스크 블랭크의 평면 또는 표면에 대해 평행한 평면으로서 정의된다. "수직"이라는 용어는 방금 정의된 바와 같은 수평에 대해 수직인 방향을 지칭한다. "상", "하", "바닥", "상단", ("측벽"에서의 같은) "측", "더 높은", "더 낮은", "상측", "위", 및 "아래"와 같은 용어들은, 도면들에서 도시된 바와 같이, 수평 평면에 대하여 정의된다.
[0028] "상"이라는 용어는 엘리먼트들 사이에 직접적인 접촉이 존재한다는 것을 표시한다. "상에 직접적으로"라는 용어는 개재하는 엘리먼트들 없이 엘리먼트들 사이에 직접적인 접촉이 존재한다는 것을 표시한다.
[0029] 본원에서 사용되는 바와 같은 "프로세싱"이라는 용어는, 설명되는 구조를 형성할 시에 요구되는 바와 같이, 재료 또는 포토레지스트의 증착, 재료 또는 포토레지스트의 패터닝, 노출, 현상, 에칭, 스퍼터링, 세정, 주입, 및/또는 제거를 포함한다. "약" 및 "대략"이라는 용어들은 엘리먼트의 사이즈가 엔지니어링 허용오차들 내에서 결정될 수 있다는 것을 표시한다.
[0030] 이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에서의 극 자외선 리소그래피 시스템(100)의 예시적인 도면이 도 1에서 도시된다. 극 자외선 리소그래피 시스템(100)은 극 자외선 광(112)을 생성하기 위한 극 자외선 광 소스(102), 반사 컴포넌트들의 세트, 및 타겟 웨이퍼(110)를 포함할 수 있다. 반사 컴포넌트들은 콘덴서(104), 반사 마스크(106), 광학 감소 어셈블리(108), 마스크 블랭크, 미러, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0031] 극 자외선 광 소스(102)는 극 자외선 광(112)을 생성할 수 있다. 극 자외선 광(112)은 5 내지 50 나노미터(nm)의 범위에서의 파장을 갖는 전자기 복사이다. 예컨대, 극 자외선 광 소스(102)는 레이저, 레이저 생성 플라즈마, 방전 생성 플라즈마, 자유-전자 레이저, 싱크로트론 복사, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0032] 극 자외선 광 소스(102)는 다양한 특성들을 갖는 극 자외선 광(112)을 생성할 수 있다. 극 자외선 광 소스(102)는 파장들의 범위에 걸쳐 광대역 극 자외선 복사를 생성할 수 있다. 예컨대, 극 자외선 광 소스(102)는 5 내지 50 nm에 있는 파장들을 갖는 극 자외선 광(112)을 생성할 수 있다.
[0033] 극 자외선 광 소스(102)는 좁은 대역폭을 갖는 극 자외선 광(112)을 생성할 수 있다. 예컨대, 극 자외선 광 소스(102)는 13.5 nm에서의 극 자외선 광(112)을 생성할 수 있다. 파장 피크의 중심은 13.5 nm이다.
[0034] 콘덴서(104)는 극 자외선 광(112)을 반사하고 포커싱하기 위한 광학 유닛이다. 콘덴서(104)는, 반사 마스크(106)를 조명하도록, 극 자외선 광 소스(102)로부터의 극 자외선 광(112)을 반사할 수 있고 집중시킬 수 있다.
[0035] 콘덴서(104)가 단일 엘리먼트로서 도시되지만, 콘덴서(104)가, 극 자외선 광(112)을 반사하고 집중시키기 위해, 오목한 미러들, 볼록한 미러들, 평탄한 미러들, 또는 이들의 조합과 같은 하나 또는 그 초과의 반사 엘리먼트들을 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 예컨대, 콘덴서(104)는 단일의 오목한 미러일 수 있거나, 또는 볼록한, 오목한 및 평탄한 광학 엘리먼트들을 갖는 광학 어셈블리일 수 있다.
[0036] 반사 마스크(106)는 마스크 패턴(114)을 갖는 반사 엘리먼트이다. 반사 마스크(106)는 타겟 웨이퍼(110) 상에 형성될 회로 레이아웃을 형성하기 위한 리소그래피 패턴을 생성한다. 반사 마스크(106)는 극 자외선 광(112)을 반사할 수 있다. 마스크 패턴(114)은 회로 레이아웃의 부분을 정의할 수 있다.
[0037] 광학 감소 어셈블리(108)는 마스크 패턴(114)의 이미지를 감소시키기 위한 광학 유닛이다. 반사 마스크(106)로부터의 극 자외선 광(112)의 반사는 광학 감소 어셈블리(108)에 의해 감소될 수 있고, 타겟 웨이퍼(110) 상으로 반사될 수 있다. 광학 감소 어셈블리(108)는 마스크 패턴(114)의 이미지의 사이즈를 감소시키기 위해 미러들 및 다른 광학 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 광학 감소 어셈블리(108)는 극 자외선 광(112)을 반사하고 포커싱하기 위한 오목한 미러들을 포함할 수 있다.
[0038] 광학 감소 어셈블리(108)는 타겟 웨이퍼(110) 상의 마스크 패턴(114)의 이미지의 사이즈를 감소시킬 수 있다. 예컨대, 마스크 패턴(114)은, 타겟 웨이퍼(110) 상에 마스크 패턴(114)에 의해 표현되는 회로를 형성하기 위해, 광학 감소 어셈블리(108)에 의해 4:1 비율로 타겟 웨이퍼(110) 상에 이미징될 수 있다. 극 자외선 광(112)은, 타겟 웨이퍼(110) 상에 마스크 패턴(114)을 형성하기 위해, 타겟 웨이퍼(110)와 동시발생적으로(synchronously) 반사 마스크(106)를 스캐닝할 수 있다.
[0039] 이제 도 2를 참조하면, 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템(200)의 예가 도 2에서 도시된다. 극 자외선 반사 엘리먼트는 마스크 블랭크(204), 극 자외선(EUV) 미러(205), 또는 다른 반사 엘리먼트를 포함할 수 있다.
[0040] 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템(200)은 마스크 블랭크들, 미러들, 또는 도 1의 극 자외선 광(112)을 반사하는 다른 엘리먼트들을 생성할 수 있다. 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템(200)은 소스 기판들(203)에 얇은 코팅들을 적용하여 극 자외선 반사 엘리먼트들을 제작할 수 있다.
[0041] 마스크 블랭크(204)는 도 1의 반사 마스크(106)를 형성하기 위한 다층 구조이다. 마스크 블랭크(204)는 반도체 제작 기법들을 사용하여 형성될 수 있다. 반사 마스크(106)는 전자 회로를 표현하기 위해 마스크 블랭크(204) 상에 형성된 도 1의 마스크 패턴(114)을 가질 수 있다.
[0042] 극 자외선 미러(205)는 극 자외선 광의 범위에서 반사하는 다층 구조이다. 극 자외선 미러(205)는 반도체 제작 기법들을 사용하여 형성될 수 있다. 마스크 블랭크(204) 및 극 자외선 미러(205)는 유사한 구조들일 수 있지만, 극 자외선 미러(205)는 마스크 패턴(114)을 갖지 않는다.
[0043] 극 자외선 반사 엘리먼트들은 극 자외선 광(112)의 효율적인 반사기들이다. 마스크 블랭크(204) 및 극 자외선 미러(205)는 60 % 초과의 극 자외선 바사도를 가질 수 있다. 극 자외선 반사 엘리먼트들은, 이들이 극 자외선 광(112)의 60 % 초과를 반사하는 경우에, 효율적이다.
[0044] 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템(200)은 웨이퍼 로딩 및 캐리어 핸들링 시스템(202)을 포함하고, 그러한 웨이퍼 로딩 및 캐리어 핸들링 시스템(202) 내로 소스 기판들(203)이 로딩되고, 그러한 웨이퍼 로딩 및 캐리어 핸들링 시스템(202)으로부터 극 자외선 반사 엘리먼트들이 언로딩된다. 대기 핸들링 시스템(206)이 웨이퍼 핸들링 진공 챔버(208)에 대한 액세스를 제공한다. 웨이퍼 로딩 및 캐리어 핸들링 시스템(202)은 대기로부터 시스템 내부의 진공으로 기판을 이송하기 위해 기판 운송 박스들, 로드락들, 및 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스들을 매우 작은 스케일로 형성하기 위해, 마스크 블랭크(204)가 사용되기 때문에, 오염 및 다른 결함들을 방지하기 위해, 마스크 블랭크(204)는 진공 시스템에서 프로세싱되어야만 한다.
[0045] 웨이퍼 핸들링 진공 챔버(208)는 2개의 진공 챔버들, 즉, 제 1 진공 챔버(210) 및 제 2 진공 챔버(212)를 포함할 수 있다. 제 1 진공 챔버(210)는 제 1 웨이퍼 핸들링 시스템(214)을 포함할 수 있고, 제 2 진공 챔버(212)는 제 2 웨이퍼 핸들링 시스템(216)을 포함할 수 있다. 웨이퍼 핸들링 진공 챔버(208)가 2개의 진공 챔버들을 갖는 것으로 설명되지만, 시스템이 임의의 수의 진공 챔버들을 가질 수 있다는 것이 이해된다.
[0046] 웨이퍼 핸들링 진공 챔버(208)는 다양한 다른 시스템들의 부착을 위해 그러한 웨이퍼 핸들링 진공 챔버(208)의 주변부 주위에 복수의 포트들을 가질 수 있다. 제 1 진공 챔버(210)는 디개스 시스템(218), 제 1 물리 기상 증착 시스템(220), 제 2 물리 기상 증착 시스템(222), 및 사전-세정 시스템(224)을 가질 수 있다. 디개스 시스템(218)은 기판들로부터 수분을 열적으로 탈착(desorbing)시키기 위한 것이다. 사전-세정 시스템(224)은 웨이퍼들, 마스크 블랭크들, 미러들, 또는 다른 광학 컴포넌트들의 표면들을 세정하기 위한 것이다.
[0047] 제 1 물리 기상 증착 시스템(220) 및 제 2 물리 기상 증착 시스템(222)과 같은 물리 기상 증착 시스템들은 소스 기판들(203) 상에 재료들의 얇은 막들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 물리 기상 증착 시스템들은 진공 증착 시스템, 예컨대 마그네트론 스퍼터링 시스템들, 이온 스퍼터링 시스템들, 펄스형 레이저 증착, 캐소드 아크 증착, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 마그네트론 스퍼터링 시스템과 같은 물리 기상 증착 시스템들은 실리콘, 금속들, 합금들, 산화물들, 화합물들 또는 이들의 조합의 층들을 포함하는 얇은 층들을 소스 기판들(203) 상에 형성할 수 있다.
[0048] 물리 기상 증착 시스템은 반사 층들, 캐핑 층들, 및 흡수체 층(absorber layer)들을 형성할 수 있다. 예컨대, 물리 기상 증착 시스템들은 실리콘, 몰리브덴, 티타늄 산화물, 티타늄 이산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 루테늄 니오븀, 크롬, 탄탈룸, 질화물들, 화합물들, 또는 이들의 조합의 층들을 형성할 수 있다. 몇몇 화합물들이 산화물로서 설명되지만, 화합물들이 산화물들, 이산화물들, 산소 원자들을 갖는 원자 혼합물들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
[0049] 제 2 진공 챔버(212)는 그러한 제 2 진공 챔버(212)에 연결된 제 1 다중-캐소드 소스(226), 화학 기상 증착 시스템(228), 경화 챔버(230), 및 울트라-스무드(ultra-smooth) 증착 챔버(232)를 가질 수 있다. 예컨대, 화학 기상 증착 시스템(228)은 유동성 화학 기상 증착 시스템(FCVD), 플라즈마 보조 화학 기상 증착 시스템(CVD), 에어로졸 보조 CVD, 핫 필라멘트 CVD 시스템, 또는 유사한 시스템을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 화학 기상 증착 시스템(228), 경화 챔버(230), 및 울트라-스무드 증착 챔버(232)는 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템(200)과 별개의 시스템에 있을 수 있다.
[0050] 화학 기상 증착 시스템(228)은 소스 기판들(203) 상에 재료의 얇은 막들을 형성할 수 있다. 예컨대, 화학 기상 증착 시스템(228)은 단-결정질 층들, 다결정질 층들, 비정질 층들, 에피택셜 층들, 또는 이들의 조합을 포함하는 재료들의 층들을 소스 기판들(203) 상에 형성하기 위해 사용될 수 있다. 화학 기상 증착 시스템(228)은 실리콘, 실리콘 산화물들, 실리콘 산탄화물, 탄소, 텅스텐, 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물, 티타늄 질화물, 금속들, 합금들, 및 화학 기상 증착에 대해 적합한 다른 재료들의 층들을 형성할 수 있다. 예컨대, 화학 기상 증착 시스템은 평탄화 층들을 형성할 수 있다.
[0051] 제 1 웨이퍼 핸들링 시스템(214)은, 연속적인 진공에서, 제 1 진공 챔버(210)의 주변부 주위의 다양한 시스템들과 대기 핸들링 시스템(206) 사이에서 소스 기판들(203)을 이동시킬 수 있다. 제 2 웨이퍼 핸들링 시스템(216)은, 연속적인 진공에서 소스 기판들(203)을 유지하면서, 제 2 진공 챔버(212) 주위에서 소스 기판들(203)을 이동시킬 수 있다. 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템(200)은, 연속적인 진공 조건들에서, 제 1 웨이퍼 핸들링 시스템(214)과 제 2 웨이퍼 핸들링 시스템(216) 사이에서 소스 기판들(203) 및 마스크 블랭크(204)를 이송할 수 있다.
[0052] 이제 도 3을 참조하면, 극 자외선 반사 엘리먼트(302)의 예가 도 3에서 도시된다. 극 자외선 반사 엘리먼트(302)는 도 2의 극 자외선 미러(205) 또는 마스크 블랭크(204)일 수 있다. 마스크 블랭크(204) 및 극 자외선 미러(205)는 도 1의 극 자외선 광(112)을 반사하기 위한 구조들이다.
[0053] 극 자외선 미러(205)와 같은 극 자외선 반사 엘리먼트(302)는 기판(304), 다층 스택(306), 및 캐핑 층(308)을 포함할 수 있다. 극 자외선 미러(205)는 도 1의 콘덴서(104) 또는 도 1의 광학 감소 어셈블리(108)에서 사용하기 위한 반사 구조들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
[0054] 마스크 블랭크(204)는 기판(304), 다층 스택(306), 캐핑 층(308), 및 흡수체 층(310)을 포함할 수 있다. 마스크 블랭크(204)는 요구되는 회로의 레이아웃으로 흡수체 층(310)을 패터닝함으로써 도 1의 반사 마스크(106)를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
[0055] 다음의 섹션들에서, 마스크 블랭크(204)를 위한 용어는 간결성을 위해 극 자외선 미러(205)의 용어와 교환가능하게 사용될 수 있다. 마스크 블랭크(204)는, 도 1의 마스크 패턴(114)을 형성하기 위해, 흡수체 층(310)이 부가적으로 부가되면서, 극 자외선 미러(205)의 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0056] 마스크 블랭크(204)는 마스크 패턴(114)을 갖는 반사 마스크(106)를 형성하기 위해 사용되는 광학적으로 평탄한 구조이다. 예컨대, 마스크 블랭크(204)의 반사 표면은 도 1의 극 자외선 광(112)과 같은 입사 광을 반사하기 위한 평탄한 초점면을 형성할 수 있다.
[0057] 기판(304)은 극 자외선 반사 엘리먼트(302)에 구조적인 지지를 제공하기 위한 엘리먼트이다. 기판(304)은 온도 변화들 동안에 안정성을 제공하기 위해 낮은 열팽창 계수(CTE)를 갖는 재료로 제조될 수 있다. 기판(304)은 기계적 사이클링, 열적 사이클링, 결정 형성, 또는 이들의 조합에 대한 안정성과 같은 특성들을 가질 수 있다. 기판(304)은 실리콘, 유리, 산화물들, 세라믹들, 유리 세라믹들, 또는 이들의 조합과 같은 재료로 형성될 수 있다.
[0058] 다층 스택(306)은 극 자외선 광(112)에 대해 반사적인 구조이다. 다층 스택(306)은 제 1 반사 층(312)과 제 2 반사 층(314)의 교번하는 반사 층들을 포함한다.
[0059] 제 1 반사 층(312) 및 제 2 반사 층(314)은 반사 층 쌍(316)을 형성할 수 있다. 예컨대, 교번하는 층들은 몰리브덴 및 실리콘으로 형성될 수 있다. 그러나, 교번하는 층들이 다른 물질들로 형성될 수 있다는 것이 이해된다. 다른 예에서, 제 1 반사 층(312)은 실리콘으로 형성될 수 있고, 제 2 반사 층(314)은 몰리브덴으로 형성될 수 있다.
[0060] 교번하는 층들 각각은 극 자외선 광(112)에 대해 유사하지 않은 광학 상수들을 가질 수 있다. 교번하는 층들은, 교번하는 층들의 두께의 주기가 극 자외선 광의 파장의 이분의 일인 경우에, 공진 반사도(resonant reflectivity)를 제공할 수 있다. 예컨대, 13 nm의 파장에서의 극 자외선 광(112)의 경우에, 교번하는 층들은 두께가 약 6.5 nm일 수 있다. 제공되는 사이즈들 및 치수들이 전형적인 엘리먼트들에 대한 일반적인 엔지니어링 허용오차들 내에 있다는 것이 이해된다.
[0061] 다층 스택(306)은 물리 기상 증착 기법을 사용하여 형성될 수 있다. 다층 스택(306)의 제 1 반사 층(312) 및 제 2 반사 층(314)은, 정밀한 두께, 낮은 거칠기, 및 층들 사이의 깨끗한 계면들을 포함하는, 물리 기상 증착 기법에 의해 형성되는 것으로 인한 특성들을 가질 수 있다.
[0062] 극 자외선 반사 엘리먼트들은, 브랙 반사기 또는 미러를 생성하는, 상이한 광학 특성들을 갖는 재료들의 교번하는 얇은 층들을 갖는 다층 스택(306)을 포함할 수 있다. 교번하는 층들 각각은 극 자외선 광(112)에 대해 유사하지 않은 광학 상수들을 가질 수 있다.
[0063] 물리 기상 증착 기법을 사용하여 형성된 다층 스택(306)의 층들의 물리적인 치수들은 반사도를 증가시키도록 정밀하게 제어될 수 있다. 예컨대, 실리콘의 층과 같은 제 1 반사 층(312)은 4.1 nm의 두께를 가질 수 있다. 몰리브덴의 층과 같은 제 2 반사 층(314)은 2.8 nm의 두께를 가질 수 있다. 층들의 두께는 극 자외선 반사 엘리먼트의 피크 반사도 파장을 좌우한다. 층들의 두께가 정확하지 않은 경우에, 원하는 파장 13.5 nm에서의 반사도가 감소될 수 있다.
[0064] 캐핑 층(308)은 극 자외선 광(112)의 투과를 허용하는 보호 층이다. 캐핑 층(308)은 다층 스택(306) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 캐핑 층(308)은 오염물들 및 기계적인 손상으로부터 다층 스택(306)을 보호할 수 있다. 예컨대, 다층 스택(306)은 산소, 탄소, 탄화수소들, 또는 이들의 조합에 의한 오염에 대해 민감할 수 있다. 캐핑 층(308)은 오염물들을 중화시키기 위해 오염물들과 상호작용할 수 있다.
[0065] 캐핑 층(308)은 극 자외선 광(112)에 대해 투명한 광학적으로 균일한 구조이다. 극 자외선 광(112)은 다층 스택(306)으로부터 반사되도록 캐핑 층(308)을 통과할 수 있다. 캐핑 층(308)은 1 % 내지 2 %의 총 반사도 손실을 가질 수 있다. 상이한 재료들 각각은 두께에 따라 상이한 반사도 손실을 가질 수 있지만, 그러한 상이한 반사도 손실 모두는 1 % 내지 2 %의 범위에 있을 것이다.
[0066] 캐핑 층(308)은 평활한 표면을 갖는다. 예컨대, 캐핑 층(308)의 표면은 0.2 nm RMS(평균 제곱근 측정) 미만의 거칠기를 가질 수 있다. 다른 예에서, 캐핑 층(308)의 표면은 1/100 nm 내지 1/1 μm의 길이에 대해 0.08 nm RMS의 거칠기를 가질 수 있다. RMS 거칠기는 그러한 RMS 거칠기가 측정되는 범위에 따라 변화될 것이다. 100 nm 내지 1 미크론의 특정한 범위의 경우에, 그러한 거칠기는 0.08 nm 또는 그 미만이 될 필요가 있다. 더 넓은 범위에 걸쳐, 거칠기는 더 높게 될 것이다.
[0067] 캐핑 층(308)은 다양한 방법들로 형성될 수 있다. 예컨대, 캐핑 층(308)은, 마그네트론 스퍼터링, 이온 스퍼터링 시스템들, 이온 빔 증착, 전자 빔 증발, 무선 주파수(RF) 스퍼터링, 원자 층 증착(ALD), 펄스형 레이저 증착, 물리 기상 증착, 또는 이들의 조합으로, 다층 스택(306) 상에 또는 다층 스택(306) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 캐핑 층(308)은, 정밀한 두께, 낮은 거칠기, 및 층들 사이의 깨끗한 계면들을 포함하는, 마그네트론 스퍼터링 기법에 의해 형성되는 것으로 인한 물리적인 특성들을 가질 수 있다. 캐핑 층(308)은, 정밀한 두께, 낮은 거칠기, 및 층들 사이의 깨끗한 계면들을 포함하는, 물리 기상 증착에 의해 형성되는 것으로 인한 물리적인 특성들을 가질 수 있다.
[0068] 캐핑 층(308)이 다층 스택(306)과 캐핑 층(308) 사이에 위치된 개재 층들 상에 형성될 수 있다는 것이 이해된다. 개재 층들은 패시베이션 층들, 보호 층들, 시드 층들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0069] 반사도 손실의 원인들 중 하나는 주기적인 세정 프로세스로 인한 다층 스택(306)의 산화이다. 이러한 산화를 방지하기 위해, 캐핑 층(308)은, 흡수체 층(310)이 형성되기 전에, 다층 스택(306)의 상단 상에 또는 다층 스택(306)의 상단 상에 직접적으로 형성될 수 있다.
[0070] 대부분의 재료들이 극 자외선 광(112)에 대해 불투명하기 때문에, 극 자외선 시스템에서의 일반적인 오염 레벨은 최소화되어야만 한다. 임의의 오염물들이, 제거되지 않는 경우에, 극 자외선 광(112)에 대한 노출로부터 원하지 않는 가열 및 손상을 초래할 수 있다. 따라서, 극 자외선 시스템에서, 반사 마스크(106)는 다른 리소그래피 시스템들에 대한 빈도보다 더 많은 빈도로 세정되어야만 한다.
[0071] 사용 동안에 반사 마스크(106) 상에서 통상적으로 발견되는 작은 입자들 및 다른 오염물들을 제거하기 위해, 세정 절차들은 종종 공격적이다. 그러나, 메가소닉(Megasonic) 프로세스와 같은 가혹한(harsh) 세정 절차들은 캐핑 층(308)의 피팅(pitting) 및 악화를 야기할 수 있고, 이는 다층 스택(306)의 산화 및 반사도 손실을 초래할 수 있다. 캐핑 층(308)의 내구성 및 경도를 증가시키는 것은 세정 절차들로 인한 다층 스택(306)의 손상의 양을 감소시킬 수 있다.
[0072] 예시적인 예에서, 루테늄이 캐핑 층 재료로서 사용되었고, 이는, 그러한 루테늄이 우수한 에칭 정지부이고, 동작 조건들 하에서 비교적 비활성이기 때문이다. 그러나, 루테늄 산화의 레벨, 및 루테늄 및 루테늄 산화물의 화학적 저항성 및 거동이 매우 상이하고, 이는 동작 및 세정 동안에 표면의 피팅 및 불규칙성들을 초래할 수 있다.
[0073] 세정 케미스트리 및 절차를 변화시킴으로써 피팅이 감소될 수 있지만, 종종, 세정 효율의 연관된 손실이 존재한다. 캐핑 층(308)을 위해 더 화학적으로 비활성이고 기계적으로 더 견고한 재료를 사용하는 것은 반사 마스크(106)가 더 오래 지속되게 할 수 있다.
[0074] 극 자외선 시스템에서 발견되는 오염의 대부분은 레지스트 아웃개싱으로부터의 탄소 및 탄화수소 잔여물이다. 오염의 양을 감소시키는 것은 세정 동작들 사이에서 더 오래 사용될 수 있는 반사 마스크(106)를 제공한다. 티타늄 산화물은 또한, 대부분의 에칭 및 세정 케미스트리들에 대해 고도로 저항적이고, 용인가능한 에칭 정지부를 만들고, 루테늄보다 더 적은 표면 손상으로 더 가혹한 세정을 견딜 것이다.
[0075] 캐핑 층(308)의 화학적 저항성 및 경도를 증가시키는 것은 또한, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀과 같은 루테늄 합금으로 루테늄을 대체함으로써 행해질 수 있다. 이러한 합금들은 막의 경도를 증가시키고, 세정 동안의 표면에 대한 기계적인 손상 및 표면 피팅을 감소시킨다. 이러한 합금들의 화학적 저항성은, 그러한 층들이 흡수체 에칭 정지부로서 계속 작용하게 허용하고, 더 가혹한 케미스트리들을 사용하는 다수의 세정들을 허용하기에 충분하다.
[0076] 캐핑 층(308)은, 메가소닉 세정과 같은 어쿠스틱(acoustic) 세정 프로세스와 같은 세정 프로세스 동안의 기계적 및 화학적 부식에 대한 복원력(resilience)을 제공하도록, 견고한 재료로 형성될 수 있다. 캐핑 층(308)은 수산화 암모늄, 과산화 수소, 물, 또는 이들의 조합과 같은 세정 용제들에 대해 화학적으로 저항적일 수 있다.
[0077] 캐핑 층(308)은 세정 동안의 부식에 저항하기에 충분한 경도를 갖는 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 예컨대, 캐핑 층(308)은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성될 수 있다. 캐핑 층(308)은 25 내지 50 옹스트롬의 두께를 가질 수 있다. 예컨대, 티타늄 산화물들(TiOx)은 일반적으로, 세정에서 사용되는 대부분의 용제들에 대해 화학적으로 저항적인 것으로 고려된다.
[0078] 세정 후에, 캐핑 층(308)은 세정 프로세스에 노출되는 것으로 인한 물리적인 특성들을 가질 수 있다. 캐핑 층(308)은 부식 마크들, 감소된 두께, 불균등한 마모, 용제 잔여물, 흡수체 층(310)으로부터의 잔여물, 또는 이들의 조합의 물리적인 특성들을 가질 수 있다. 캐핑 층(308)은 캐핑 층(308)의 재료와 세정 용제들의 상호작용에 의해 야기되는 화학 잔여물을 포함하는 부가적인 물리적인 특성들을 나타낼 수 있다.
[0079] 캐핑 층(308)은 최소의 경도를 가질 수 있다. 경도는 기계적 부식에 대한 저항성에 관련된다. 캐핑 층(308)의 경도는 선택된 구성 및 재료에 기초하여 변화될 수 있다. 예컨대, 루테늄은 2.160 기가파스칼(GPa)의 브리넬 경도(Brinell hardness) 및 6.5의 모스 경도(Mohs hardness)를 가질 수 있다. 티타늄 산화물은 5.5 내지 6.5의 모스 경도를 가질 수 있다. 루테늄 산화물들(RuOx)은 19 내지 20 GPa의 브리넬 경도를 가질 수 있다. 니오븀 산화물들(NbOx)은 약 2 GPa의 브리넬 경도를 가질 수 있다.
[0080] 극 자외선 미러(205)와 같은 극 자외선 반사 엘리먼트(302)는 기판(304), 다층 스택(306), 및 캐핑 층(308)으로 형성될 수 있다. 극 자외선 미러(205)는 광학적으로 평탄한 표면을 갖고, 극 자외선 광(112)을 효율적으로 그리고 균일하게 반사할 수 있다.
[0081] 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀과 같은 견고한 재료로 형성된 캐핑 층(308)으로 다층 스택(306)을 보호하는 것은 반사도를 개선한다. 캐핑 층(308)은 제조 및 세정 동작들 동안에 다층 스택(306)에 대한 손상을 방지할 수 있다. 캐핑 층(308)은 반사도를 유지하기 위해 산화를 방지할 수 있고, 사용 및 세정 동안에 다층 스택(306)의 반사도 손실을 방지할 수 있다.
[0082] 예컨대, 다층 스택(306)은 62 내지 70 %의 반사도를 가질 수 있다. 물리 기상 증착을 사용하여 형성된 다층 스택(306)은 66 % 내지 67 %의 반사도를 가질 수 있다. 더 견고한 재료들로 형성된 캐핑 층(308)을 다층 스택(306) 위에 형성하는 것은 마스크의 수명 전반에 걸쳐 반사도를 유지하는 것을 보조할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 낮은 거칠기 층들, 층들 사이의 깨끗한 계면들, 개선된 층 재료들, 또는 이들의 조합을 사용하여, 최고 72 %까지의 반사도가 달성될 수 있다. 더 회복력이 있는 더 얇은 캐핑 층을 사용하는 것은 캐핑 층(308)에 의해 야기되는 반사도 손실을 감소시킨다.
[0083] 캐핑 층(308)을 위해 강건하고 화학적으로 비활성이고 더 견고한 재료를 사용하는 것이 반사 마스크(106)의 동작 수명을 증가시키고, 반사 마스크들의 더 효율적인 세정을 허용한다는 것이 발견되었다. 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 캐핑 층(308)을 형성하는 것은 반사 마스크(106)에 대한 손상을 감소시키는 것을 보조하기 위한 더 회복력이 있는 층을 제공한다.
[0084] 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 또는 니오븀 산화물과 같은 완전히 산화된 재료들을 사용하여 캐핑 층(308)을 형성하는 것이 광학 성능을 개선하고, 피팅을 감소시킨다는 것이 발견되었다. 세정 프로세스로 인한 산화를 통한 부가적인 악화의 레벨은 이미 산화된 재료들을 사용함으로써 감소된다.
[0085] 티타늄 산화물을 사용하여 캐핑 층(308)을 형성하는 것이 반사도를 증가시키고, 악화를 감소시킨다는 것이 발견되었다. 낮은 레벨들의 산소 또는 수증기가 존재하는 환경에서, 티타늄 산화물 막은, 그러한 티타늄 산화물 막의 광-촉매 특성들로 인해, 탄소 및 탄화수소 오염에 관하여 자기-세정(self-cleaning)된다. 광-촉매 프로세스는 심 자외선 광 내지 극 자외선 광의 흡수를 수반하고, 이는 대역외 광의 반사율을 감소시키는 이점을 제공할 것이고, 이는 노출 동안에 보이는 블랙 보더(black boarder) 문제들에 기여한다.
[0086] 기계적 부식 및 마멸에 저항하기에 충분한 경도를 갖는 재료들을 사용하여 캐핑 층(308)을 형성하는 것이 마스크 블랭크(204)의 동작 수명을 증가시킨다는 것이 발견되었다. 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀과 같은 재료들을 사용하는 것은 세정 프로세스들 및 다른 동작 프로세스들로 인한 마멸의 양을 감소시킨다.
[0087] 캐핑 층(308)을 형성하는 것이 시스템에서의 오염물들의 레벨을 감소시킨다는 것이 발견되었다. 티타늄 산화물, 티타늄 이산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀과 같은 재료들을 사용하는 것은 오염물들의 양을 감소시키고, 이는, 재료들이 환경으로부터의 산소 및 탄소를 스캐빈지(scavenge)할 수 있고, 다층 스택(306)의 오염을 방지할 수 있기 때문이다.
[0088] 흡수체 층(310)은 극 자외선 광(112)을 흡수할 수 있는 층이다. 흡수체 층(310)은, 극 자외선 광(112)을 반사하지 않는 영역들을 제공함으로써, 반사 마스크(106) 상에 패턴을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 흡수체 층(310)은, 약 13.5 nm와 같은 극 자외선 광(112)의 특정한 주파수에 대해 높은 흡수 계수를 갖는 재료일 수 있다. 예시적인 예에서, 흡수체 층(310)은 크롬, 탄탈룸, 질화물들, 니켈, 합금들, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 다른 예에서, 흡수체 층은 탄탈룸, 붕소, 및 질소의 합금으로 형성될 수 있다. 흡수체 층(310)의 재료는 열 내성이 있고, 낮은 열팽창 계수를 갖는다.
[0089] 흡수체 층(310)은 캐핑 층(308) 상에 또는 캐핑 층(308) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 흡수체 층(310)은, 반사 마스크(106)의 패턴을 형성하기 위해, 포토리소그래피 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 흡수체 층(310)이 패시베이션 층들, 보호 층들, 시드 층들, 평탄화 층들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 개재 층들 상에 형성될 수 있다는 것이 이해된다.
[0090] 마스크 블랭크(204)와 같은 극 자외선 반사 엘리먼트는 기판(304), 다층 스택(306), 캐핑 층(308), 및 흡수체 층(310)으로 형성될 수 있다. 마스크 블랭크(204)는 광학적으로 평탄한 표면을 갖고, 극 자외선 광(112)을 효율적으로 그리고 균일하게 반사할 수 있다. 마스크 패턴(114)은 마스크 블랭크(204)의 흡수체 층(310)으로 형성될 수 있다.
[0091] 캐핑 층(308) 위에 흡수체 층(310)을 형성하는 것이 반사 마스크(106)의 신뢰성을 증가시킨다는 것이 발견되었다. 캐핑 층(308)은 흡수체 층(310)을 위한 에칭 정지 층으로서 작용한다. 도 1의 마스크 패턴(114)이 흡수체 층(310) 내로 에칭되는 경우에, 흡수체 층(310) 아래의 캐핑 층(308)은 다층 스택(306)을 보호하기 위해 에칭 작용을 정지시킬 수 있다.
[0092] 제 1 반사 층(312), 제 2 반사 층(314), 캐핑 층(308), 및 흡수체 층(310)은 물리 기상 증착 시스템들로 형성될 수 있다. 물리 기상 증착 시스템들은 도 2의 제 1 물리 기상 증착 시스템(220), 도 2의 제 2 물리 기상 증착 시스템(222), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0093] 극 자외선 반사 엘리먼트가 기판(304), 다층 스택(306), 캐핑 층(308), 및 흡수체 층(310)을 갖는 것으로 도시되지만, 다른 층들이 포함될 수 있다는 것이 이해된다. 부가적인 보호 층들, 패시베이션 층들, 또는 다른 층들이 포함될 수 있다. 예컨대, 극 자외선 반사 엘리먼트는 다층 스택(306) 아래에 평탄화 층을 포함할 수 있다.
[0094] 이제 도 4를 참조하면, 제조의 프로비저닝 페이즈에서의 도 3의 구조가 도 4에서 도시된다. 프로비저닝 페이즈는 기판(304)을 제공하기 위한 방법을 포함할 수 있다. 예컨대, 프로비저닝 페이즈는 초-저 열팽창 재료, 실리콘, 유리, 또는 이들의 조합으로 형성된 기판(304)을 제공할 수 있다.
[0095] 이제 도 5를 참조하면, 제조의 성층 페이즈에서의 도 4의 구조가 도 5에서 도시된다. 성층 페이즈는 기판(304) 상에 또는 기판(304) 상에 직접적으로 다층 스택(306)을 형성하기 위한 방법을 포함할 수 있다. 다층 스택(306)은 기판(304) 상에 제 1 반사 층(312)과 제 2 반사 층(314)의 교번하는 층들을 형성할 수 있다. 예컨대, 다층 스택(306)은 몰리브덴과 실리콘의 10개 내지 50개의 교번하는 층들을 가질 수 있다.
[0096] 이제 도 6을 참조하면, 제조의 보호 페이즈에서의 도 5의 구조가 도 6에서 도시된다. 보호 페이즈는 다층 스택(306) 상에 캐핑 층(308)을 형성하기 위한 방법을 포함할 수 있다. 다층 스택(306)은 기판(304) 상에 제 1 반사 층(312)과 제 2 반사 층(314)의 교번하는 층들을 포함할 수 있다. 예컨대, 보호 페이즈는 다층 스택(306) 상에 금속성 재료를 증착하기 위해 마그네트론 스퍼터링을 사용할 수 있다.
[0100] 이제 도 7을 참조하면, 제조의 프리-패터닝 페이즈에서의 도 6의 구조가 도 7에서 도시된다. 프리-패터닝 페이즈는 캐핑 층(308) 상에 직접적으로 흡수체 층(310)을 형성하기 위한 방법을 포함할 수 있다. 예컨대, 프리-패터닝 페이즈는 캐핑 층(308) 상에 흡수체 층(310)을 도금할 수 있다.
[0101] 캐핑 층(308)은 다층 스택(306) 위에 있다. 다층 스택(306)은 기판(304) 상의 제 1 반사 층(312)과 제 2 반사 층(314)의 교번하는 층들을 포함할 수 있다.
[0102] 이제 도 8을 참조하면, 제조의 도금 페이즈에서의 도 5의 구조가 도 8에서 도시된다. 금속 도금 페이즈는, 먼저, 다층 스택(306) 상에 또는 다층 스택(306) 상에 직접적으로 금속 층(802)을 형성함으로써, 다층 스택(306) 상에 도 3의 캐핑 층(308)을 형성하기 위한 방법을 포함할 수 있다. 다층 스택(306)은 기판(304) 상의 제 1 반사 층(312)과 제 2 반사 층(314)의 교번하는 층들을 포함할 수 있다.
[0103] 예컨대, 도금 페이즈는 다층 스택(306) 상에 금속성 재료를 증착할 수 있다. 금속성 재료는 티타늄, 루테늄, 또는 니오븀일 수 있다.
[0104] 이제 도 9를 참조하면, 제조의 산화 페이즈에서의 도 8의 구조가 도 9에서 도시된다. 산화 페이즈는 금속 산화물 층(902)을 형성하기 위해 금속 층(802)을 산화시킴으로써 캐핑 층(308)을 형성하기 위한 방법을 포함할 수 있다.
[0105] 금속 층(802)은 다층 스택(306) 바로 위에 있을 수 있다. 다층 스택(306)은 기판(304) 상의 제 1 반사 층(312)과 제 2 반사 층(314)의 교번하는 층들을 포함할 수 있다.
[0106] 예컨대, 산화 페이즈는, 티타늄, 루테늄, 또는 니오븀과 같은 금속 층(802)을, 각각, 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 및 니오븀 산화물로 형성된 층과 같은 금속 산화물 층(902)으로 변환시키기 위해, 산소에 금속 층(802)을 노출시킬 수 있다.
[0107] 다른 예에서, 산화 페이즈는 금속 산화물 층(902)을 형성하기 위해 금속 층(802)의 부분을 산화시킬 수 있다. 캐핑 층(308)은 금속 층(802) 및 금속 산화물 층(902) 양자 모두를 포함할 수 있다. 산화 페이즈가 금속 층(802) 및 금속 산화물 층(902) 양자 모두를 나타내지만, 금속 산화물 층(902)만을 갖는 캐핑 층(308)을 형성하기 위해, 금속 층(802)이 완전히 산화될 수 있다는 것이 이해된다.
[0108] 캐핑 층(308)은 금속 산화물 층(902)을 형성하기 위해 금속 층(802)을 산화시킴으로써 형성될 수 있다. 캐핑 층(308)은, 금속 층(802)의 부분적인 변환, 금속 층(802)의 완전한 변환, 금속 산화물 층(902)으로의 금속 층(802)의 균일한 변환, 다층 스택(306)으로부터 노출된 금속 층(802)의 측 상의 금속 산화물 층(902)의 형성, 또는 이들의 조합을 포함하는, 금속 층(802)을 산화시킴으로써 형성되는 것으로 인한 물리적인 특성들을 가질 수 있다.
[0109] 이제 도 10을 참조하면, 제조의 프리-패터닝 페이즈에서의 도 9의 구조가 도 10에서 도시된다. 프리-패터닝 페이즈는 금속 산화물 층(902) 상에 직접적으로 흡수체 층(310)을 형성하기 위한 방법을 포함할 수 있다. 금속 층(802) 및 금속 산화물 층(902)을 갖는 캐핑 층(308)은 다층 스택(306) 위에 있다.
[0110] 다층 스택(306)은 기판(304) 상의 제 1 반사 층(312)과 제 2 반사 층(314)의 교번하는 층들을 포함할 수 있다. 예컨대, 프리-패터닝 페이즈는 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 또는 니오븀 산화물로 형성된 층과 같은 금속 산화물 층(902) 상에 흡수체 층(310)을 도금할 수 있다.
[0111] 이제 도 11을 참조하면, 캐핑 층(308)의 부식의 예가 도 11에서 도시된다. 캐핑 층(308)은 흡수체 층(310)과 캐핑 층(308) 사이의 계면에서 부식(1102)을 형성할 수 있다. 부식(1102)은 재료가 제거된 위치이다. 흡수체 층(310)은 도 1의 마스크 패턴(114)을 형성하기 위해 에칭될 수 있다. 흡수체 층(310)의 에칭 동안에, 흡수체 층(310)의 재료의 제거 동안에, 부식(1102)이 캐핑 층(308)에 형성될 수 있다.
[0112] 티타늄 산화물, 티타늄 이산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 캐핑 층(308)을 형성하는 것이, 부식 및 침식에 저항하기에 충분한 화학적 복원력 및 경도를 제공함으로써, 마스크 블랭크(204)의 수명을 개선한다는 것이 발견되었다.
[0113] 이제 도 12를 참조하면, 본 발명의 추가적인 실시예에서의 극 자외선 반사 엘리먼트의 제조의 방법(1200)의 흐름도가 도 12에서 도시된다. 방법(1200)은, 블록(1202)에서의 기판을 제공하는 단계; 블록(1204)에서의 기판 상에 다층 스택을 형성하는 단계 ― 다층 스택은 브랙 반사기를 형성하기 위해 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및 블록(1206)에서의 다층 스택 상에 그리고 위에 캐핑 층을 형성하는 단계를 포함하며, 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성되고, 캐핑 층은 산화 및 기계적 부식을 감소시킴으로써 다층 스택을 보호한다.
[0114] 따라서, 본 발명의 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템은, 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템을 위한 중요하고 이전에 알려지지 않았고 이용가능하지 않은 해법들, 능력들, 및 기능적인 양상들을 제공한다는 것이 발견되었다. 결과적인 방법, 프로세스, 장치, 디바이스, 생성물, 및/또는 시스템은, 간단하고, 비용-효과적이고, 복잡하지 않고, 고도로 다용도이고 효과적이고, 알려져 있는 기술들을 적응시킴으로써 놀랍게 그리고 자명하지 않게 구현될 수 있고, 따라서, 통상적인 제조 방법들 또는 프로세스들 및 기술들과 완전히 호환가능한 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템들을 효율적으로 그리고 경제적으로 제조하는데 쉽게 적합하게 된다.
[0115] 본 발명의 다른 중요한 양상은, 본 발명이, 비용들을 감소시키는 것, 제조를 단순화하는 것, 및 성능을 증가시키는 것의 전통적인 경향을 유익하게 지원하고 서비싱한다는 것이다. 본 발명의 이러한 그리고 다른 유익한 양상들은 결과적으로, 기술의 상태를 적어도 다음 레벨로 발전시킨다.
[0116] 본 발명이 특정한 최상의 모드와 함께 설명되었지만, 다수의 대안들, 변형들, 및 변화들이, 전술한 설명을 고려하여, 당업자에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 포함된 청구항들의 범위 내에 속하는 그러한 대안들, 변형들, 및 변화들을 포함하도록 의도된다. 이전에 본원에서 제시된 또는 첨부 도면들에서 도시된 모든 내용들은 예시적이고 비-제한적인 의미로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 극 자외선 반사 엘리먼트를 위한 제조의 방법으로서,
    기판을 제공하는 단계;
    상기 기판 상에 다층 스택(stack)을 형성하는 단계 ― 상기 다층 스택은 브랙 반사기(Bragg reflector)를 형성하기 위해 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및
    상기 다층 스택 상에 그리고 위에 캐핑 층을 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성되고, 상기 캐핑 층은 산화 및 기계적 부식을 감소시킴으로써 상기 다층 스택을 보호하는,
    극 자외선 반사 엘리먼트를 위한 제조의 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐핑 층을 형성하는 단계는, 물리 기상 증착을 사용하여 상기 캐핑 층을 형성하는 단계, 및 20 옹스트롬 내지 50 옹스트롬의 두께를 갖는 캐핑 층 및 극 자외선 광에 대해 투명한 캐핑 층을 형성하는 단계를 포함하는,
    극 자외선 반사 엘리먼트를 위한 제조의 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐핑 층을 형성하는 단계는, 5.5 또는 그 초과의 모스 경도(Mohs hardness)를 갖는 캐핑 층을 형성하는 단계를 포함하는,
    극 자외선 반사 엘리먼트를 위한 제조의 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐핑 층을 형성하는 단계는,
    상기 다층 스택 상에 금속 층을 형성하는 단계 ― 상기 금속 층은 티타늄, 루테늄, 또는 니오븀으로 형성됨 ―; 및
    상기 캐핑 층을 형성하기 위해 상기 금속 층의 부분을 산화시킴으로써 금속 산화물 층을 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 금속 산화물 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 또는 니오븀 산화물로 형성되는,
    극 자외선 반사 엘리먼트를 위한 제조의 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐핑 층을 형성하는 단계는, 0.2 나노미터 평균 제곱근(RMS) 미만의 표면 거칠기를 갖는 캐핑 층을 형성하는 단계를 포함하는,
    극 자외선 반사 엘리먼트를 위한 제조의 방법.
  6. 극 자외선 반사 엘리먼트로서,
    기판;
    상기 기판 상의 다층 스택 ― 상기 다층 스택은 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및
    상기 다층 스택 상의 그리고 위의 캐핑 층
    을 포함하며,
    상기 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성되고, 상기 캐핑 층은 산화 및 기계적 부식을 감소시킴으로써 상기 다층 스택을 보호하는,
    극 자외선 반사 엘리먼트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐핑 층은 물리 기상 증착에 의해 형성되는 것으로 인한 특성들을 갖고, 20 옹스트롬 및 50 옹스트롬의 두께를 갖고, 상기 캐핑 층은 극 자외선 광에 대해 투명한,
    극 자외선 반사 엘리먼트.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐핑 층은 5.5 또는 그 초과의 모스 경도를 갖는,
    극 자외선 반사 엘리먼트.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 또는 니오븀 산화물로 형성된 금속 산화물 층을 포함하는,
    극 자외선 반사 엘리먼트.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐핑 층은 0.2 나노미터 평균 제곱근(RMS) 미만의 표면 거칠기를 갖는,
    극 자외선 반사 엘리먼트.
  11. 극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템으로서,
    기판 상에 다층 스택을 증착하기 위한 제 1 증착 시스템 ― 상기 다층 스택은 제 1 반사 층 및 제 2 반사 층을 갖는 복수의 반사 층 쌍들을 포함함 ―; 및
    상기 다층 스택 상에 캐핑 층을 형성하기 위한 제 2 증착 시스템
    을 포함하며,
    상기 캐핑 층은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 니오븀 산화물, 루테늄 텅스텐, 루테늄 몰리브덴, 또는 루테늄 니오븀으로 형성되는,
    극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 증착 시스템은 물리 기상 증착을 사용하여 상기 캐핑 층을 형성하기 위한 것이고, 상기 캐핑 층은 20 옹스트롬 내지 50 옹스트롬의 두께를 갖고, 상기 캐핑 층은 극 자외선 광에 대해 투명한,
    극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 증착 시스템은 5.5 또는 그 초과의 모스 경도를 갖는 캐핑 층을 형성하기 위한 것인,
    극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 증착 시스템은 티타늄 산화물, 루테늄 산화물, 또는 니오븀 산화물로 형성된 금속 산화물 층을 갖는 캐핑 층을 형성하기 위한 것인,
    극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 증착 시스템은 0.2 나노미터 평균 제곱근(RMS) 미만의 표면 거칠기를 갖는 캐핑 층을 형성하기 위한 것인,
    극 자외선 반사 엘리먼트 생산 시스템.
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