TW201122569A - Spectral purity filter, lithographic apparatus, and method for manufacturing a spectral purity filter - Google Patents

Description

201122569 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於光譜純度濾光器、包括此等光譜純度滤光 器之微影裝置，及用於製造光譜純度濾光器之方法。 【先前技術】 微影裝置為將所要圖案施加至基板上（通常施加至基板 之目標部分上）的機器。微影裝置可用於（例如）積體電路 (ic)之製造中。在該情況下，圖案化器件（其或者被稱作光 罩或比例光罩）可用以產生待形成於〗C之個別層上的電路 圖案。可將此圖案轉印至基板（例如，矽晶圓）上之目標告丨 分（例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒）上。超 常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料（抗蝕劑）層』 而進行圖案之轉印。-般而言，單_基板將含有經順次匿 案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括·所謂以 步進器’其中藉由—次性將整個圖案曝光至目標部分上來 輻照每-目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方 向（掃k」方向）上經由輪射光束而掃描圖案同時平行或 反平行於此方向而同步地掃描基板來輕照每—目桿部分。 亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件 轉印至基板。 限制圖案印刷之關鍵因素為所使用之輕射的波長人。i 了能夠將愈來愈小之結構投影至基板上，已提議使用極男 外線（EUV)輻射’其為具有在1〇奈米至2〇奈米之範圍内（你 如，在13奈米至14奈米之範圍内）之波長的電磁輻射。已 149774.doc 201122569 進一=提議可使用具有小賴奈米（例如，在5奈米至叫 米之範圍内（諸如6.7奈米或6.8奈米）)之波長的EUV輻射。 此EUV輕射有時被稱作軟χ射線。可能的源包括（例如）雷射 產生電聚源、放電電漿源’或來自電子儲存環之同步加速 器輻射。 基於錫（Sn)電衆之Ευν源不僅發射所要帶内輕射， 而且發射帶外輻射，其最顯著地在深uv(duv)範圍（⑽奈 米至彻奈米）内。此外，在雷射產生電衆（LPP)EUV源之情 況下來自雷射之紅外線輻射（通常在丨0.6微米下）可呈現 顯著量之非想要輻射1為刪微影系統之光學儀器在此 等波長下通常具有實質反射率，所以在未採取措施之情況 下’非想要輻#以顯著功率傳播至微影工具中。 在微影裝置中，應出於若干原因而最小化帶外輻射。第 -’抗蝕劑對帶外波長敏感，且因此，可能會劣化影像品 f。第二，非想要輻射（特別為LPP源中10.6微米之輕射）導 致光罩s曰圓及光學儀器之非想要加熱。為了使非想要輕 射在指定限度範圍π，正開發光譜純度璩光器（SPF)。光 譜純度濾、光器對於EUV轉射可為反射的或透射的。反射 SPF之實施通常需要修改現存鏡面餘人額外反射元件。 透射SPF通常置放於收集器與照明器之間，且至少原則上 不影響輕射路徑。此情形可為有利的，因為其導致靈活性 及與其他SPF之相容性。 柵格SPF形成-種類別之透射SpF ’其可在非想要轄射 具有顯著地大於刪輕射之波長的波長時(例如，在Lpp源 149774.doc 201122569 中10.6微米之輻射的情況下）加以使用。栅格spF含有孔 隙，該等孔隙具有大約為待抑制之波長之大小。抑制機制 可在不同類型之柵格SPF當中變化，如在先前技術中及進 一步在此文件中之詳細實施例中所描述。因為Euv輻射之 波長（13.5奈米）顯著地小於孔隙之大小（通常，>3微米）， 所以EUV輻射透射通過孔隙而無實質繞射。 若干先前技術光譜純度濾光器（SPF)依賴於具有微米大 小之孔隙的柵格來抑制非想要輻射。美國專利申請公開案 2006/0146413揭示一種光譜純度濾光器（spF)，其包含具有 高達20微米之直徑的孔隙陣列。取決於與輻射波長相比較 的孔隙之大小，SPF可藉由不同機制來抑制非想要輻射。 若孔隙大小小於（非想要）波長之大約一半，則spF反射此 波長之實際上所有輻射。若孔隙大小較大，但仍大約為該 波長，則輻射被至少部分地繞射且可被吸收於孔隙内部之 波導中。 此等SPF之近似材料參數及規格係已知的。然而，在此 等規格下之製造並不簡單.最具挑戰性之規格為：直徑通 常為4微米之孔隙；通常為5微米至1〇微米之柵格厚度；用 以確保最大EUV透射的在孔隙之間的極薄（通常，< 微米） 且平行（非錐形）之壁。 矽已顯現為用於製造此等柵格之有遠景的材料，該製造 係使用自半導體製造良好地理解之光微影圖案化及各向異 性蝕刻程序而進行。對於具有經良好控制之橫截面的深孔 隙’已發現深反應性離子蝕刻（DRIE)係有遠景的，但在提 149774.doc 201122569 供製造具有所需規格之EUV光譜純度濾光器的方法時仍存 在困難。 【發明内容】 本發明之一態樣係提供一種製造一 EUV光譜純度濾光器 之方法’該方法之實施相對簡單且提供具有所要規格之一 EUV光譜純度濾光器。 根據本發明之一態樣，提供一種製造一光譜純度濾光器 之方法’該光譜純度濾光器具有複數個孔隙，該複數個孔 隙經組態以透射極紫外線輻射且抑制一第二類型之輻射的 透射，該方法包含：提供具有第一主要表面及第二主要表 面之一基礎材料（諸如單晶矽）；對應於該光譜純度濾光器 之該等所需孔隙而在該基礎材料之該第一表面中形成開 口；至少以化學方式處理環繞該第一表面中之該等開口的 該基礎材料之該等表面以形成一第二材料之一層，該 材料不同於該基礎材料，且與未經處理基礎材料相比較具 有對-蝕刻程序之較大抵抗性；及使用該蝕刻程序來蝕刻 «礎材料，以便縮減至少在該等開σ附近的該基礎材料 之厚度，使得該等開口延伸通過該基礎材料。 以化學方式處理該基礎材料之該等表面以形成該第 =配少使得該基礎材料之每-表面上的該基礎 tit 該第二材料。視m刻該基礎材料 匕3使用氫氧化鉀進行蝕刻，且 料之該等表面會導致-第二材料，該基礎材 理基礎材枓相崎具有對以氫氧化鉀進行㈣之—較大抵 149774.doc 201122569 抗f生"T自5亥第一表面钱刻該基礎材料。以化學方式處理 該基礎材料之該等表面可經配置成使得形成於該基礎材料 之該第一表面中之鄰近開口之間的該基礎材料之實質上全 部均轉換成該第二材料。在該基礎材料之該第一表面中形 成開口可包含深反應性離子蝕刻。製造一光譜純度濾光器 之該方法視情況包括選擇性地移除形成於最遠離於該第一 表面的該等開口之一末端表面上的該第二材料之任何部 分’包括（例如）藉由反應性離子蝕刻。 蝕刻該基礎材料之該步驟可將圍繞該等開口的該基礎木 料之该厚度縮減至在2微米與丨〇微米之間的一範圍。該突 開口可經形成以使得分離鄰近開口之材料之寬度小於 ： 米。在該等開口附近的該基礎材料之該所得厚度對分 近開口之材料之該寬度的一比率可在5:1與2〇:1之間的一奉 圍内。該方法可進一步包括藉由對於該第二類型之輻射肩 射的-材料（諸如-金屬）來塗佈圍繞該等開口的該:礎相 料之該第一表面及該第二表面中之至少—者。 根據本發明之-態樣’提供一種根據以上方法所製造之 光譜純度濾光器。 丨玉百砰度濾光器， 譜純度遽光器包括一拇格，該柵格具有複數個孔隙， 數個孔隙經組態以透射極紫外線輻射且抑制—第二類 輻射的透射，該柵格進一步包含壁，該等壁使气等孔 此分離，…等壁實質上係由石夕化合物(諸：氮 成。 ’ 149774.doc 201122569 根據本發明之一態樣，提供一種輻射源及一種微影襄 置’其包含根據以上方法所製造之一光譜純度濾光器。" 根據本發明之-態樣，提供―種輻射源，該輻射源包括 一光譜純度濾光器，該光譜純度濾光器包括：一栅格，其 包含複數個孔隙，該複數個孔隙經組態以透射極紫外線輻 射且抑制一第二類型之輻射的透射；及壁，該等壁使該等 孔隙彼此分離，其中該等壁實質上係由石夕化合物形成。 根據本發明之一態樣，提供一種微影裝i，該微影裝置 包括：-輻射源，其經組態以產生包含極紫外線幸畐射及— 第二類型之輻射的輻射；及一光譜純度濾光器，其經組態 以透射5亥極紫外線輪射且抑制該第二類型之輕射的透射。 :亥光4純度濾光器包括：一柵格，其包含複數個孔隙，該 複數個孔隙經組態以透射該極紫外線輻射且抑制該第二類 型，輕射的透射’·及壁，該等壁使該等孔隙彼此分離，其 U等壁實質上係由石夕化合物形成。該裝置亦包括：一支 f件’其經組態以支揮一圖案化器件，該圖案化器件經組 ㈣圖案化藉由該栅格透射之該極紫外線輕射；及一投影 系統，其經組態以將該經圖案化輻射投影至 【實施方式】 一現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之 實她例’在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分。 —圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。 一 I 3 .照明系統（照明器，其經組態以調節輻射 ϋβ⑽如’ UV㈣或EUV輕射）；支樓結構（例如，光罩 249774.doc 201122569 台）歐，_其經建構以支樓圖案化器件（例如，光罩）MA，且 連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該圖案化器件 之第疋位益PM，基板台（例如，晶圓台）wt，其經建構 以固持基板（例如，塗佈抗钱劑之晶圓）w，且連接至經組 態以根據特定參數來準確地定位該基板之第二定位器 PW;及投影系統（例如，折射投影透鏡系統奶，其經组離、 以將藉由圖案化器件MA賦予至輕射光奸之圖案投影至： 板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒）上。 土 照明系統可包括用於引導、塑形或控制韓射的各 Γ光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他 顽垔之光學組件，或其任何組合。 支標結構支揮（亦即，承載）圖案化器件。支樓 決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件（; h否被㈣於真空環境中）的方式來固持圖 件。支撐結構可使用機械、0、靜電或其他夹持 持圖案化11件。支撐結構可為（例如）框架或台， 其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保；案 化益件（例如）相對於投影系統處於所要 文、 中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均二:用文 之術語「圖案化器件」同義。 文、用 本文中所使用之術語「圖荦 ^ 指代可用以在輻射光束之橫截面；向輕二解釋為 輻射先束賦予圖案以 録板之目標部分令產生圖案的任何器件。應注意，例 α右被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的辅 M9774.doc 201122569 特徵貝圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中 孕要圖案。通常’被賦予至輻射光束之圖案將對應於目 p刀中所產生之器件（諸如積體電路）中的特定功能層。 ^圖案化$件可為透射或反射的。針對印乂微影之當前提 勺吏用反射圖案化器件’如圖i所示。圖案化器件之實例 ^"括光罩、可耘式化鏡面陣列’及可程式化LCD面板。光 罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減 移之光罩類型’以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面 陣列之-實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每 一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輕射光 束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輕射光束 中。 “本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵 蓋任何類型之投影系統’包括折射、反射、反射折射、磁 性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用 之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用 的其他因素。 可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通 用之術語「投m @義。對於Euv波長，透射材料並 不易於可用。因此’ EUV系統中用於照明及投影之「透 鏡」將通常為反射類型，亦即，彎曲鏡面。 微影裝置可為具有兩個(雙载物台)或兩個以上基板台(及/ 或兩個或兩個以上光罩台)的類$。在此等「多裁物么」 機器中，可並行地使用額外台，或可在―或多μ上^ I49774.doc 201122569 預備步驟’同時將一或多個其他台用於曝光。 微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉 由具有相對較高折射率之液體（例如，水）覆蓋，以便填^ 投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影 裝置中之其他空間’例如’光罩與投影系統之間。浸沒技 術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如 本文中所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須 /X /貝於液體中’而疋僅意謂液體在曝光期間位於投影系統 與基板之間。 參看圖1，照明器IL自輻射源s〇接收輻射光束。舉例而 β “田射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為分 離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部 为，且輻射光束係憑藉包含（例如）適當引導鏡面及/或光束 擴展益之光束傳送系統而自輕射源s〇傳遞至照明^L。在 其他情況下’例如，當輕射源為水銀料，輻射源可為微 影裝置之整體部分。輻射源s〇及照明器仏連同光束傳送系 統（在需要時）可被稱作輕射系統。 照明器IL可包含經組態以調整輻射光束之角強度分佈的 調整器件(調整器）。通常，可調整照明器之光瞳平面中之 強度刀佈的至 > 外部杈向範圍及/或内部徑向範圍（通常分 別破稱作σ外部及σ内部）。此外，照明器仄可包含各種其 他組件，諸如積光器及聚光器。照明器可用以調節輻射光 束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於支撐結構（例如，光罩台MT) 149774.doc 12 201122569 上之圖案化器件（例如，光罩ΜΑ)上，且係藉由該圖案化器 件而圖案化。在橫穿光罩ΜΑ後，輻射光束Β傳遞通過投影 系統Ps，投影系統PS將該光束聚焦至基板w之目標部分c 上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF2(例如，干涉量測 器件線性編碼器或電容性感測器），基板台wt可準確地 移動，例如，以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路 徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器IF1可用 以（例如）在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於 輻射光束B之路徑而準確地定位光罩河八。 一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部分的長衝程 模、'且（粗略疋位）及短衝程模組（精細定位）來實現光罩台Μτ 之和動。類似地，可使用形成第二定位器pw之部分的長 衝程杈組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進 器（相對於掃描器）之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程 致動益’或可為固定的。可使用光罩對準標記Ml、⑽及 基板對準標記PI、P2來對準光罩MA及基板w。儘管如所 »兄明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標 部分之間的空間中（此等標記被稱為切割道對準標記卜類 似地，在一個以上晶粒提供於光罩肘八上之情形中，光罩 對準標記可位於該等晶粒之間。 所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者争： 在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案 一-人性投影至目標部分c上時，使光罩台财及基板台资 保持基本上靜止（亦即，單次靜態曝光）。接著使基板台 149774.doc • n- 201122569 WT在X及/或γ方向上移位，使得可曝光不同目標部分c。 在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所 成像之目標部分C的大小。 2_在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影 至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT及基板sWT(亦 即，單次動態曝光）。可藉由投影系統⑽之放大率（縮小率） 及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台mt之速度 及方向。在掃描模式中’曝光場之最大大小限制單次動態 曝光中之目標部分的寬度（在非掃描方向上），而掃描運動 之長度判定目標部分之高度（在掃描方向上）。 3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影 至目標部分C上時’使光罩台ΜΤ保持基本上靜止，從而固 持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台资。在此 槟式中通^使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一 移動之後或在掃㈣間的順次轄射脈衝之間根據需要而更 新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可 =化圖*化5件（諸如上文所提及之類型的可程式化鏡 面陣列）之無光罩微影。 小入：使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或 7C王不同的使用模式。 儘，繪實務EUV微影裝置的示意性側視圖。應注意， 2貫體配置不同於圖1所示之裝置的實體配置，但其操 明系『類似。該裝置包括源收集器模組或輻射單元3、照 …先IL及扠影系統ps。輻射單元3具備輻射源7 ' s〇， 149774.doc -14· 201122569 其可使用氣體或蒸汽（諸如Xe氣體或Li、蒸汽），其 中產生極熱放電電漿’以便發射在電磁輻射光譜之EUV範 圍内的H由導致放電之部分離子化電漿崩潰至光抽 0上來產生放電電漿。4了輻射之有效率產生，可能需要 為（例如）10帕斯卡（0.1毫巴）之分壓的Xe、Li、Gd、Sn蒸汽 或何^他適田氣體或洛汽。在一實施例中，應用^源以 作為EUV源。 圖2之主要部分說明以放電產生電衆(Dpp)之形式的輻射 源h該圖式中之左y部處之替代細節說明使用雷射產生 电’灵(LPP)的替代形式之輻射源。在咖類型之輻射源中， 自i’:料傳送系統7b向點火區域7a供應電漿燃料，例如，熔 融Sn小滴。雷射光束產生器&及關聯光學系統將輕射光束 傳达至點火區域。產生…可為具有紅外線波長（例如， 10.6微米或9.4微米）之c〇2雷射。或者，可使用（例如）具有 在1微米至11微米之範圍内之各別波長的其他適當雷射。 在與雷射光束相互作用後，燃料小滴隨即被變換成電浆狀 態’電漿狀態可發射(例如)6.7奈米之輻射，或選自5奈米 至^奈米之範圍的任何其他膽轄射。euv為此處所關注 之貫例’但在其他應用中可產生不同類型之輻射。藉由橢 圓形或其他適當收集H7d聚集在電漿十所產生之輕射，以 產生具有中間焦點12之源輻射光束。 返回至圖2之主要部分，藉由輻射源3〇發射之輻射係經 由以氣體mi片捕捉器」之形式的污染物捕捉器： 而自DPP源腔室7傳遞至收集器腔室8中。下文將進—步描 149774.doc -15- 201122569 述此情形。收集器腔室8可包括輻射收集器1〇，輻射收負 器10為（例如）包含所謂的掠入射反射器之巢套式陣列的掠 入射收集器。自先前技術知曉適於此目的之輻射收集器。 自收集器10發出之EUV輻射光束將具有特定角展度，或 許’在光轴0之任一側多達1 〇度。在左下部處所展示之 LPP源中，提供正入射收集器7d以用於收集來自該源之輻 射。 根據本發明之實施例，藉由收集器1〇傳遞之輻射透射通 過光譜純度濾光器11。應注意，與反射光柵光譜純度濾光 器對比，透射光譜純度濾光器丨丨不改變輻射光束之方向。 下文描述濾光器1 1之實施例。輻射自收集腔室8中之孔隙 聚焦於虛擬源點12(亦即，中間焦點）中。自腔室8 ,輻射光 束16在照明系統IL中經由正入射反射器13、14而反射至定 位於比例光罩或光罩台MT上之比例光罩或光罩上。形成 經圖案化光束17，經圖案化光束17係藉由投影系統”經由 反射疋件18、19而成像至安裝晶圓w之晶圓載物台或基板 σ WT上。通常，比所示元件多之元件可存在於照明系統 IL及投影系統ps中。反射元件19中之一者在其前方具有 ΝΑ圓盤20，ΝΑ圓盤20具有通過其之孔隙21。在經圖案化 輻射光束17照射基板台WT時，孔隙21之大小判定藉由經 圖案化輻射光束17對向之角度ai。 圖2展示接近地定位於虛擬源點12上游之光譜純度濾光 益U。在替代實施例（圖中未繪示）令，光譜純度濾光器】j 可疋位於虛擬源點12處，或收集器〗〇與虛擬源點12之間的 149774.doc 201122569 任何點處。濾光器可置放於輻射路徑中之其他部位處，例 如，在虛擬源點12下游。可部署多個濾光器。 氣體障壁可包括通道結構，諸如在以引用之方式併入本 文中的美國專利第6,614,505號及第6,359,969號中詳細地所 描述。此污染物捕捉器之目的係防止或至少減少燃料材料 或副產物碰撞光學系統之元件且隨著時間推移而降級其效 能的發生率。此等元件包括收集器1〇及光譜純度濾光器 11。在圖2之左底部處詳細地所展示之LPP源的情況下，污 染物捕捉器可包括保護橢圓形收集器7d之第一捕捉器配置 9a ’且視情況包括（諸如）以孙展示之另外捕捉器配置。氣 體障壁可藉由與污染物之化學相互作用及/或藉由帶電粒 子之靜電或電磁偏轉而擔當物理障壁（藉由流體逆流）。實 務上，使用此專方法之組合以准許輕射至照明系統中之轉 移，同時在可能最大程度上阻擋電漿材料。如上述美國專 利中所解釋，可特別地注射氫自由基以用於以化學方式改 質Sn或其他電漿材料。 亦可施加氫自由基以用於清潔可能已經沈積於光學表廷 上之Sn及其他污㈣。另夕卜可在晶圓支標件WT附近苦 署氫氣體，以作為防止來自晶圓之污染物進入系統内之幸 大真空空間的緩衝^在真空環境中’典型光阻材料㈠ 不必說支撐件及定位系統之組件）趨向於釋放有機材料石 其他氣體材料，此情形可隨著時間推移而污染光學組件。 〆出於所有此等目的’將氫源Hs展示為經部署：於^ 亂體供應至每-污染物捕捉器配置％、外，且在埠處⑹ 149774.doc 201122569 至照明系統IL及投影系統ps之腔室。一些源可供應分子氫 氣體(Η。以作為簡單緩衝器，而其他源產生H自由基。渗 透真空環境之分子氫可藉由該環境中之輻射、放電等等而 變得自由基化》 圖3為光错純度遽光器1〇〇之實施例的示意性前面視圖， 其可（例如）應用為微影裝置之上述濾光器丨丨。本發明之濾 光器100經組態以透射極紫外線（EUV)輻射。在一另外實2 例中’遽光器1GG實質上阻擋藉由輻射源產生的第二類型 輻射例如紅外線（IR)輻射（例如，波長大於約丨微米 (特別地大於約10微米)之紅外線輻射)。特定言之，待透射 之EUV輪射及第二類型之輕射（待阻擋）可自同_輕射源（例 如，微影裝置之LPP源S〇)發出。 在待描述之實施例中’光譜純度遽光HHH)在該光譜純 度渡光器之第—區域中包含實質上平坦濾光器部分10 2 (例 如’「遽光器膜或壚光器層）。因而，遽光器部分1〇2可被稱 作「濾光器基板」。濾光器部分1〇2具有複數個（較佳地平 行)孔隙104以透射極紫外線輻射且抑制第二類型之輻射的 透射。來自輕射源S〇之輕射所照射之面可被稱作前面而 幸1射所離開以到達照明系統IL之面可被稱作後面。如上文 所提及’例如’可藉由光譜純度濾光器透射輻射而不 改文。亥輻射之方向。在一實施例中，每—孔隙丨具有平 订側壁’平行側壁界定孔隙1 04且完全自前©延伸至後 面。 光4純度濾光器100可在鄰近於第一區域的該光譜純度 149774.doc -18- 201122569 慮光器之第二區域中包括支撐框架l〇8。支樓框架可經 組態以提供針對濾光器部分102之結構支撐件。支撐框架 1〇8可包括用於將光譜純度濾光器1〇〇安裝至將使用光譜純 度遽光器100之裝置的部件。在一特定配置中，支撐框架 108可環繞濾光器部分100。 遽光器100可包括獨立式薄矽（Si)膜1〇2，及具有實質上 垂直（亦即’垂直於膜表面）側壁1〇6之孔隙陣列1〇4 ^孔隙 104之直徑理想地大於約1〇〇奈米，且更理想地大於約1微 米’以便允許EUV輻射傳遞通過光譜純度濾光器i 00而無 實質繞射。儘管孔隙104經示意性地展示為具有圓形橫截 面（在圖3中），但其他形狀亦係可能的且可為較佳的。舉例 而吕’自機械穩定性之觀點而言，如圖4、圖5及圖6所示 之六邊形孔隙可為有利的。待藉由濾光器1〇〇抑制之波長 可為待透射之EUV波長的至少1 〇倍。特定言之，濾光器 100可經組態以抑制DUV輻射（具有在約1〇〇奈米至4〇〇奈米 之範圍内的波長）的透射，及/或具有大於1微米之波長（例 如’在1微米至Π微米之範圍内）之紅外線輻射的透射。 根據本發明之一實施例，光譜純度濾光器1 〇〇之製造可 包括下文簡要地所描述之各向異性姓刻方法，其適當實例 為珠反應性離子蝕刻（DRIE)之技術。DRIE為具有高各向 異性蝕刻速率之蝕刻方法’其使能夠在Si中使用所謂的 Bosch程序來製造垂直蝕刻剖面。舉例而言，此被描述於 S. Tachi、K. Tsujimoto、S. Okudaira之「Low-temperature reactive ion etching and microwave plasma etching of 149774.doc 201122569 silicon」（Appl. Phys. Lett. 52 (1988)，616)中。Β〇_ 程序 由將si表面交替地曝光至SF6電漿及碳氟化合物（例如， C4F8)電漿組成。在第一階段，以或多或少的各向同性方 式來姓刻#，而在第二階段，藉由鈍化層來覆蓋經钱刻剖 面在下餘刻中，主要藉由離子轟擊而在底部處優先敞 開此鈍化層，且蝕刻再次開始。藉由重複蝕刻/鈍化循 環，蝕刻向下逐層進行至矽表面中而無橫向伸展。 根據一實施例，將EUV輻射直接透射通過孔隙1〇4，其 較佳地利用相對較薄濾光器1〇〇，以便使該等孔隙之縱橫 比保持足夠低以允許以顯著角展度之EuV透射。舉例而 言，濾光器部分102之厚度（亦即，孔隙1〇4中之每一者的 長度）小於約20微米，例如，在約2微米至約丨〇微米之範圍 (例如’約5微米至約10微米之範圍）内。又，根據一實施 例，孔隙104中之每一者可具有在約1〇〇奈米至約1〇微米之 範圍内的直徑。舉例而言，孔隙1〇4可各自具有在約15微 米至約6微米之範圍（例如，約2微米至約4微米之範圍）内的 直徑。 渡光态孔隙104之間的壁1 05之厚度Q1可小於1微米，例 如’在約0.4微米至約0.6微米之範圍内，特別為約〇.5微 米。一般而言，孔隙之縱橫比（即，濾光器部分1〇2對濾光 器孔隙104之間的壁之厚度的比率）可在5 ·_ 1至2〇 ·· 1之範圍 内。EUV透射濾光器1〇〇之孔隙可具有在約3微米至約6微 米（特別為約3微米至約4微米）之範圍内（例如，約4微米）的 週期Q2(圖4中所指示）。因此，孔隙可提供總濾光器前表 149774.doc •20- 201122569 面的約70%至80%之敞開區域。 濾光器100可經組態以提供至多5%之紅外光（IR)透射。 又，濾光器100可經組態以在正入射角下透射至少6〇%之 入射EUV輻射。此外，濾光器1〇〇可提供具有約1〇。之入射 角（相對於法線方向）之EUV輻射的至少約4〇。/。之透射。 在用於形成如上文之光譜純度濾光器之先前已知方法 中，已證明難以提供一簡單製造方法，該簡單製造方法提 供特徵之所要形成準確度（例如，孔隙1〇4之高縱橫比）。詳 p之已而要由薄矽層形成高縱橫比之特徵，諸如鄰近孔 隙104之間的壁105，但已使用額外處理步驟以在製造期間 保護如此形成之特徵免於為移㈣以支撐时層之塊狀材 料所必要的後續蝕刻步驟。 根據本發明之一實施例，提供一種製造如上文之光譜純 度濾光器之新方法’其中將光譜純度濾光器之所要特徵 (諸如光譜純度渡光器i 0 0之孔隙i G 4 )形成於基礎材料（諸如 經選擇以實現（例如）高縱橫比之特徵之形成的單晶石幻内。 接者’以化學方式處理如此形成之特徵的表面，以便至少 將基礎材料之經曝光層轉換成與未經處理基礎材料相比較 2有對化學_之較大抵抗性的不同材料。在用以移除不 田材料之後續私序中’可進打化學敍刻而不提供針對光譜 純度濾光器之特徵的額外保護。 。。圖7至_繪根據本發明之—實施例的光譜純度遽光 器之製造中之階段。 如所展示，該程序可始於具有第一主要表面以丨及第二 149774.doc -21 · 201122569 主要表面122的基礎材料120之區段。開口 130可接著形成 於基礎材料120之第一表面121内，開口 130對應於光譜純 度濾光器之所需孔隙104。詳言之，基礎材料120之第一表 面121中之開口 13〇可具有與光譜純度濾光器1〇〇之孔隙1〇4 之所要寬度實質上相同的寬度。 如圖8所不，基礎材料120之第一表面121中之開口 130不 穿透通過該基礎材料而到達第二表面122。開口 130之深度 可實質上對應於光譜純度濾光器100之濾光器部分1〇2之厚 度。 在開口 130之間存留基礎材料12〇之壁131，其對應於光 譜純度濾光器之孔隙1 〇4之間的所要壁1 〇5。因此，基礎材 料120之剩餘壁131可具有與光譜純度濾光器之孔隙ι〇4之 間的壁105之寬度實質上相同的寬度。 舉例而έ，藉由在將不形成開口 1 3 〇的基礎材料12 〇之第 一表面121之部分上（例如）藉由微影程序形成光罩圖案 13 5且奴後姓刻經曝光基礎材料120，可形成基礎材料 120之第一表面121中之開口 13〇。舉例而言，可使用如上 文所論述之深反應性離子蝕刻。一旦形成開口 13〇，隨即 可移除剩餘光罩材料135。 如圖9所描繪，一旦已形成開口 13〇,隨即可至少以化學 方式處理分離開口 130之壁131 ’以便將基礎材料轉換成第 二材料’第二材料不同於基礎材料，且與基礎材料相比較 具有對㈣程序之較大抵抗性。應瞭解，化學處理之選擇 將取決於隨後待使用之蝕刻程序。 149774.doc •22· 201122569 只例中可使用氮化程序，其中將基礎材料丨2〇之 石夕轉換成氮化石夕。或者，化學處理程序可包括碳化、硫化 或氧化’使得基礎材料分別轉換成碳化石夕、硫化石夕或石夕氧 化物。在一實例中，可使用電聚増強氮化以將石夕轉換成達 到貫質層厚度之氮化物。 應瞭解’取決於以化學方式處理之基礎材料12〇之層的 厚度，可將開口 130之間的壁131中之基礎材料之實質上全 邛均轉換成第二材料。或者，基礎材料12〇之核心可存留 ;土 13 1之中〜處。亦應瞭解，如圖9所描繪，除了將化學 處理應用於基礎材料120之第一表面121中之開口 13〇之間 的壁130以外，亦可將化學處理應用於基礎材料12〇之外部 表面之實質上全部。 如圖10所示，若已以化學方式處理開口 130之底部表面 130a(即，最遠離於基礎材料12〇之第一表面121的開口 之末端表面）以將基礎材料12〇轉換成第二材料，則可移除 開口 130之基底130a處的第二材料之區段。 舉例而言，可藉由光罩層14〇來保護待保留的第二材料 之部分，且可藉由蝕刻來移除開口 13〇之基底13〇a處的材 料。舉例而言’可使用反應性離子蝕刻程序。詳言之，如 圖10所示，開口 130可形成於基礎材料12〇之第一表面121 之第一區域121a内，且可保留鄰近於第一區域ι21之第二 區域121b，以便形成如上文所論述之支撐框架1〇8。因 此，光罩層140可提供於基礎材料uo之第一表面m之第 二區域121b上。 £ 149774.doc -23· 201122569 隨後’第二光罩層145可提供於基礎材料i2〇之第二表面 122之區域122b上，區域122b對應於第一表面121之第二區 域121b，即，用以形成光譜純度濾光器之支撐框架1〇8的 第二表面122之部分。 可使用諸如反應性離子餘刻之蝕刻程序以自基礎材料 120之第二表面122之區域122a移除第二材料之層，區域 122a對應於將形成孔隙1 〇4的光譜純度濾光器1〇〇之區域。 如圖11所示，若下文所描述之後續蝕刻步驟產生傾斜壁而 非垂直壁’則第一材料層被移除之區域122a可猶微大於形 成開口 130的基礎材料120之第一表面m之第一區域 12 la(且對應地，藉由光罩層145保護的第二表面之區域 122b可小於基礎材料12〇之第一表面121之第二區域12比的 大小），如圖12所示。舉例而言，在各向異性蝕刻程序 中，可顯著地慢於其他方向來蝕刻矽之lu平面，使得蝕 刻程序有效地終止於此等（傾斜）平面處。 如圖12所示，可隨後自對應於將形成孔隙104之區域的 第二表面122之區域122a移除基礎材料12〇，使得自對應開 口 130下方移除基礎材料12〇之全部。因此，縮減在開口附 近的基礎材料之厚纟，直到開口自光譜純度濾光器100之 第一側穿至光譜純度濾光器100之第二側為止。 洋。之，如圖12所描繪，可藉由化學蝕刻而自第二側 122移除基礎材料12〇。舉例而言’可使用氫氧化奸 L· (Tetranethylammonium hydroxide)) ° 亦可使用氣相蝕刻'電漿蝕刻或濺鍍。 149774.doc -24· 201122569 亦應瞭解，必要時，或去 或另外’可自基礎材料12〇之 第一側121執行蝕刻程序， ^即姓刻開口 130之基底130a處 的材料。 如圖13所描繪，視情況， 月兄額外材料層150可形成於光譜 純度濾光器100之表面上， 卜 乂便改良光譜純度濾光器100對 第二類型之輻射的反射率，對 3午對於弟一類型之輻射將最小化 透射舉例而σ，如圖13所描繪，額外材料層Μ◦可形成 於基礎細0之第一表面121之剩餘部分上，如同上述， 該等剩餘部分可能已被轉換成第二材料。舉例而言，可提 供金屬層，以便改良紅外線輻射之反射率。 除了諸如以上提供用於製造具有所要規格之光譜純度滤 光器100之相對簡單程序的方法以外，孔隙104之間的栅格 結構之壁係由不同於石夕之材料形成的光譜純度滤光器之提 供可提供額外優點。舉例而言，按照以上實例，若拇格結 構之壁係由氮化矽形成，則預期此情形對於可在高功率 EUV源内預期之環境條件更穩定。詳言之，在與可預期之 溫度相比較相對較高的溫度下及在與可預期之氫自由基濃 度相比較相對較高的氫自由基濃度下，此材料可比矽穩 定，如上文所論述。此外，在將金屬塗層施加至光譜純度 滤光器100之孔隙104之間的壁105且該等壁係由矽形成 時’可能會發生反射金屬塗層之矽化。然而，按照以上實 例’若壁係由氮化矽形成，則可能不會發生此矽化。此 外，氮化矽在近紅外線範圍内具有顯著高於矽之發射率的 發射率（與矽之發射率為0.1至0.7相比較，氮化矽之發射率 149774.doc -25- 201122569 為0.9至0.95，此取決於摻雜位準及溫度）。因此，光譜純 度;慮光态100之第一表面122b上之氮化石夕塗層可增加有效 發射率，從而導致較低操作溫度。 應瞭解，可使用用於形成光譜純度濾光器1〇〇之上述方 法的變化。舉例而言’可使用壓印微影以在基礎材料12〇 之第一表面121中形成開口 13〇。或者或另外，亦可使用額 外處理步驟。 舉例而言，如圖14所示’ 一旦已將開口 13〇形成於基礎 材料120之第一表面121中，隨即在以化學方式處理基礎材 料120之表面之步驟之前，可將光罩層ι6〇提供於開口 ι3〇 之基底130a中。此情形可防止在此區域中將基礎材料ι2〇 轉換成第二材料（諸如氮化石夕）。隨後，可消除自開口 13 〇之 基底13 0a|虫刻第二材料之步驟。 或者或另外，如圖1 5所描繪，在以化學方式處理基礎材 料120以便將其轉換成第二材料之步驟之前，可將光罩層 161提供至基礎材料12〇之第二表面122之區域122a，區域 122a對應於開口 130形成於基礎材料120之第一表面121中 所在的區域。如同圖丨4所描繪之變化，此情形可消除針對 如下步驟之要求：在自第二表面122以化學方式蝕刻基礎 材料之步驟之前，蝕刻區域122a中之第二材料，如圖12所 描繪。 應理解’可在微影製造程序中使用併有光譜純度濾光器 的圖1及圖2之裝置。此微影裝置可用於製造1C、整合光學 系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、 149774.doc • 26- 201122569 液晶顯示器（LCD)、薄膜磁頭，等等。應瞭解，在此等替 「' Γ用之内☆ $ $中’可認為本文中對術語「晶圓」或 2^曰粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或厂目 刀」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系 2 (通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工 具）、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之美 板。適用時，可將本文中之揭示應用於此等及其他基減 T工具。另夕卜’可將基板處理一次以上，（例如）以便產生 多層1C，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經 含有多個經處理層之基板。 以上描述意欲係說明性而非限制性的。因此，應瞭解， 可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範嘴的情況下對 如所描述之本發明進行修改。 應瞭解，本發明之實施例可用於任何類型之Euv源，包 括(但不限於)放電產生電漿源(DPP源)或t射產生電漿源 (LPP源）。然而，本發明之一實施例可特別適於抑制來自 -雷射源之輻射’該雷射源通常形成一雷射產生電漿源之 部分。此係因為此電漿源通常輸出起因於雷射之二次輻 射。 光譜純度濾光器可實務上位於輻射路徑中之任何地方。 在-貫施例中，光譜純度遽光器位於自Euv輻射源接收含 EUV輻射且將EUV輻射傳送至適當下游£11乂輻射光學系統 之區域中，其中來自Ευν輻射源之輻射經配置以在進入光 學系統之前傳遞通過光譜純度濾光器。在一實施例中，光 149774.doc -27- 201122569 譜純度遽光器處於Euv轄射源中。 度濾光器處於EUV微影F w由 中先§日'.，.屯 於投影系統中。在一= 置中，諸如處於照明系統中或處 ,θ . 列中，光譜純度濾光器位於在電 漿之後但在收m的㈣路經中。 ::上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以 與所方式不同的其他方式來實踐本發明。 【圖式簡單說明】 圖1描繪根據本發明 圖2描繪根據本發明 圖3描繪根據本發明 視圖； 之—實施例的微影裝置； 之一實施例的微影裝置之佈局； 之—實施例的光譜純度濾光器之前 圖4描繪根據本發明> , 月之一 g施例的光譜純度濾光器之變 化之細節； 圖5描繪根據本發明之_實施例的在中間製造階段之光 碏純度濾光器之傾斜橫截面之微圖形影像； 圖6描繪圖5之光譜純度濾光器中之兩個孔隙之間的壁之 更詳細影像； 圖7至圖13描繪根據本發明之一實施例的光譜純度濾光 器之製造中之階段； 圖14描繪用於製造光譜純度濾光器之程序之步驟，其為 圖7至圖13所描繪之方法之變化；及 圖1 5描繪用於製造光譜純度濾光器之程序之步驟，其為 圖7至圖1 3所描繪之方法之變化。 【主要元件符號說明】 149774.doc •28· 201122569 3 7 7a 7b 7c 7d 8 9 9a 9b 10 11 12 13 14 16 17 18 19 20 21 100 102 104 輻射單元 輻射源/DPP源腔室 點火區域 燃料傳送系統 雷射光束產生器 收集器 收集器腔室 污染物捕捉器 污染物捕捉器配置 污染物捕捉器配置 輻射收集器 透射光譜純度濾光器 中間焦點/虛擬源點 正入射反射器 正入射反射器 輻射光束 經圖案化輻射光束 反射元件 反射元件 NA圓盤 孔隙 光譜純度濾光器 濾光器部分 濾光器孔隙

S 149774.doc -29- 201122569 105 濾光器孔隙之間的壁 106 側壁 108 支撐框架 120 基礎材料 121 第一主要表面 121a 第一表面之第一區域 121b 第一表面之第二區域 122 第二主要表面 122a 第二表面之區域 122b 第二表面之區域 130 開口 130a 底部表面/基底 131 基礎材料之壁 135 光罩圖案/光罩材料 140 光罩層 145 光罩層 150 材料層 160 光罩層 161 光罩層 B 輻射光束 C 目標部分 HS 氫源 IF1 位置感測器 IF2 位置感測器 149774.doc -30- 201122569 IL 照明系統/照明器 ΜΑ 圖案化器件/光罩 MT 支撐結構/光罩台

Ml 光罩對準標記 M2 光罩對準標記 Ο 光軸 PM 第一定位器 PS 投影系統 PW 第二定位器 P1 基板對準標記 P2 基板對準標記 SO 輻射源 W 基板 WT 基板台

S 149774.doc -31 -

Claims (1)

1. 201122569 七、申請專利範圍： 1.種製造一光譜純度濾光器之方法，該光譜純度濾光器 具有複數個孔隙，該複數個孔隙經組態以透射極紫外線 輻射且抑制一第二類型之輻射的透射，該方法包含： 提供具有第—主要表面丨第二主要表面之一基礎材 料； 對應於該光譜純度濾光器之該複數個 材料之該第一表面中形成開口； 至少以化學方式處理環繞該第—表面令之該等開口白 該基礎材料之該等表面以形成一第二材料之一層，則 二材料不同於該基礎材料，且與未經處理基礎材料㈣ 較具有對—银刻程序之較大抵抗性；及 用錢刻程序來㈣該基礎材料，以便縮減至少名 及寻開口附近的該基礎材料之厚度，使得該等開口延伸 通過该基礎材料。 料為之製造一光譜純度濾光器之方法，該基礎材 二日“夕’其中該以化學方式處理該基礎材料之該等 各者中之—者：氮化、碳化、-化及氧 化a物件:亥所件弟-材料為包含以下各者令之-者的矽 3 士 = 1切、碳切、硫切切氧化物。 或2之製造一光譜純度遽光器之方法 自 该基礎材料之—第一 '、 厚度m贫 心亥基礎材科’以便縮減其 …開口延伸通過該基礎材料，且其中不自 »亥基礎材料之—坌— /、不自 £域蝕刻該基礎材料，該第二區域 149774.doc 201122569 經選擇成使得下伏 之一結構支撐件。 基礎材料充當針對 該光譜純度濾光器 4.如請求項3之製造一光譜純度濾 包含：選擇性地移除形 。。之方法，其進-步 開口之於該第-表面的該等 等門口之#該第二材料之任何部分，該自該 含：…ΐ:表面選擇性地移除該第二材料視情況包 3反應性離子敍刻，复φ > 表面選擇性地㈣該第=自該等開口之該末端 該基礎材料之該第-表面之該第二區域。罩㈣供至 :二求項3之製造一光譜純度濾光器之方法，1進一步 …在該蝕刻該基礎材料以 基礎材料之該第二表面之#第一 /、尽度之則，自该 二材料之一層。 Χ °°或达擇性地移除該第 6.如請求項5之製造一光譜吨卢 咕_ a，％度濾先态之方法，且中自兮 料之該層 第，表面之該第一區域選擇性地移除該第 的忒步驟包含反應性離子餘刻。 如凊求項5之製造一光譜純度濾光器之方法 行該自兮筮-本品々分μ - Τ在執 μ第一表面之遠弟—區域選擇性地移除該第_ 料之該層之前，蔣一/卑一材 ㈢之刖將先罩層提供至該&礎材料之 表面之該第二區域。 '"罘— 8·:譜純度遽光器’其包含一柵格，該柵格具有複數 ::隙’該複數個孔隙經組態以透射極紫外線輻 制一第二類型之輻射的透射，該柵格進一步包含壁，吁 等壁使該等孔隙彼此分離，其中該等壁實質上^^ 149774.doc 201122569 合物形成。 9. 10 11. 12. 13. 14. 如請求項8之光譜純度濾光器，其中該矽化合物係選 由以下各者組成之群組：氮化矽、碳化矽、硫化硬 一 TJb „ 及·氧 如請求項 項之光譜 如請求項8或9之光譜純度濾光器，其係藉由一 1至7中任—項之方法製造。 一種輪射源，其包含一如請求項8至1〇中任一 純度濾光器。 種微衫裝置，其包含一如請求項8至1〇中任—項之 譜純度濾光器。 " 一種輻射源，其包含： 一光譜純度濾光器，其包含： .栅格，其包含複數個孔隙，該複數個孔隙經組態 以透射極紫外線輻射且抑制—第二類型之輻射的透射；及“ 壁，該等壁使該等孔隙彼此分離，其中該等壁實質 上係由石夕化合物形成。 一種微影裝置，其包含： 幸田射源，其經組態以產生包含極紫外線輻射及一第 二類型之輻射的輻射； 光^、’屯度濾光器，其經組態以透射該極紫外線輻射 抑制》玄第—類型之輕射的透射，該光譜純度渡光器包 柵格其包含複數個孔隙，該複數個孔隙經組態 以透射該極紫外線輻 射且抑制該第二類型之輻射的透 149774.doc 201122569 射；及 壁，該等壁使該等孔隙彼此分離，其中該等壁實質 上係由矽化合物形成； 一支撐件，其經組態以支撐一圖案化器件，該圖案化 器件經組態以圖案化藉由該柵格透射之該極紫外線輻 射；及 一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射投影至一 基板上。 149774.doc