TW201543137A - 光刻之光罩 - Google Patents

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Abstract

一種光罩，用於超紫外光(EUV)光刻，其中該光罩具有低的熱膨脹係數與高的比重剛性。

Description

光刻之光罩 參照相關申請
在美國法典第35篇119條第e項下，本申請主張基於先前2014年4月2日申請的臨時專利申請號No.61/973,979的利益，且在此引入其全文作為參考。
本揭露是有關於光刻之光罩。
在標準的積體電路(IC)製造時，典型地用光刻轉移形成在光罩上的所需圖案到矽晶圓上。其中，光罩包含該圖案的放大圖(如圖案放大約4倍)。典型用在IC製造的光罩格式的一個例子，習知為”6025”格式(如光罩尺寸為長6”、寬6”以及高0.25”)。為了要持續降低最小特徵的尺寸，依賴習知為超紫外光光刻的一種光刻型式，來發展製程。再者，增加產量的需求可能導致需要更大的光罩尺寸。
當轉移圖案到晶圓上時，為了最小化誤差，隨著較小的特徵尺寸與較大的光罩，控制如粗糙度、平坦度以及缺陷尺寸/數量等的光罩品質越來越重要。此外，在某些高產量的製程中，光罩可能在掃瞄過程中遭受高加速度(如超過10 至20倍的重力加速度)。由高加速度所產生的力可能造成光罩變形，使得轉移到晶圓上的影像進一步劣化。有關於光罩的本揭露包括：一基底層，由一高比重剛性材料所組成。具有高比重剛性的光罩可在高加速度下抵抗變形，因此可防止或最小化成像的光罩圖案的變形。
本揭露不同樣態如下所列。一般來說，在第一樣態中，本揭露的標的可體現在使用於超紫外光光刻的光罩，其中該光罩包括一堇青石陶瓷的基底層。
光罩的實施例可包括一個或多個下列特色，與/或其他樣態的特色。舉例而言，在一些實施例中，該堇青石陶瓷的楊氏模數為介於約120GPa至約157GPa之間。
在一些實施例中，該堇青石陶瓷的熱膨脹係數為介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間。在一些實施例中，該堇青石陶瓷的熱膨脹係數為介於-20 parts per billion/℃至+20 parts per billion/℃之間。
在一些實施例中，申請專利範圍第1項中的光罩該堇青石陶瓷的容積密度為介於約2500kg/m3至2700kg/m3之間。
在一些實施例中，申請專利範圍第1項中的光罩該堇青石陶瓷的熱傳導係數為介於約3.0W/(m．K)至5.0W/(m．K)之間。
在一些實施例中，該基底層的厚度為約0.25英吋或更小，且該光罩一第一側的一表面積為約81平方英吋或更小。
在一些實施例中，該光罩更包含：一反射層，位在該基底層的一前表面上；一覆蓋層，位在該反射層上；一吸收層，位在該覆蓋層上；一抗反射塗布，位在該吸收層上；以及一背面塗布，位在該基底層的一背表面，其中該背表面相對於該前表面。
一般來說，在其他樣態中，本揭露的標的可體現在一種製造超紫外光光刻光罩的方法，其中該方法包括：取得一堇青石陶瓷的基底層；在該堇青石陶瓷的基底層施加全孔徑拋光或半孔徑拋光；在該基底層的一前表面沉積一反射層，其中該反射層包含複數個交替的一第一與一第二薄膜，以形成一布拉格反射器(Bragg reflector)；在該反射層上沉積一釕(Ru)的覆蓋層；在該覆蓋層上沉積一氧化鉭(TaN)的吸收層；以及圖案化該吸收層以形成一所需圖案。
在方法的一些實施例中，可包括一個或多個下列特色與/或其他樣態的特色。
舉例而言，在一些實施例中，該方法包括對該基底層施加半孔徑拋光與全孔徑拋光兩者，其中在施加全孔徑拋光之後再施加半孔徑拋光。
一般來說，在其他樣態，本揭露的標的可體現在一種照明系統，包括：一超紫外光的光源；一照明光學系統；一投影光學系統；以及一光罩，該光罩包含一堇青石陶瓷的材料，其中該照明光學系統裝配為由該光源接收該超紫外光且重定向該超紫外光到該光罩，以及其中該投影光學系統裝配為接收由該光罩反射的該超紫外光，且將反射的該超紫外光成像在 一物體上，該物體位於該投影光學系統的一成像面。
該照明系統的實施例可包括一個或多個下列特色，與/或其他樣態的特色。
舉例而言，在一些實施例中，該堇青石陶瓷的楊氏模數為介於約120GPa至約157GPa之間。
在一些實施例中，該堇青石陶瓷的熱膨脹係數在為介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間。在一些實施例中，該堇青石陶瓷的熱膨脹係數為介於-20 parts per billion/℃至+20 parts per billion/℃之間。
在一些實施例中，該堇青石陶瓷的容積密度為介於約2500kg/m3至2700kg/m3之間。
在一些實施例中，該堇青石陶瓷的熱傳導係數為介於約3.0W/(m．K)至5.0W/(m．K)之間。
在一些實施例中，該基底層的厚度為約0.25英吋或更小，且該光罩一第一側的一表面積為約81平方英吋或更小。
一般來說，在其他樣態中，本揭露的標的可體現在一種用於超紫外光光刻的光罩，其中該光罩包括：一基底層，包含一楊氏模數介於約120GPa至約157GPa之間，且一熱膨脹係數介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間，如介於-20 parts per billion/℃至+20 parts per billion/℃之間。
某些實施例可能有特定優點。舉例而言，具有由高比重剛性材料所組成基底層的光罩可在高加速度下抵抗變 形，因此可防止或最小化成像的光罩圖案的變形。在一些例子中，基底層的高比重剛性材料允許光罩製造時對特定的整體光罩剛性有較輕的總重量，與/或在較高的加速度下，可以此種高比重剛性光罩控制一固定數量的光罩形變。在一些例子中，作為基板層材料的堇青石的使用，可增加光罩的熱傳導性，使得光罩在使用中可由光罩移除更多熱。
在下列附隨的圖式與說明中，提出一個或多個實施例的細節。其他特色與優點在實施方式、圖式與申請專利範圍中顯而易見。
1‧‧‧投影曝光系統
2‧‧‧照明系統
3‧‧‧輻射源
4‧‧‧照明光學系統
5‧‧‧反射式光罩
6‧‧‧物平面
7‧‧‧投影光學系統
8‧‧‧影像場
9‧‧‧像平面
10‧‧‧超紫外光輻射
11‧‧‧蒐集器
12‧‧‧焦平面
13‧‧‧場小面鏡
14‧‧‧瞳小面鏡
15‧‧‧透射光學系統
16、17、18‧‧‧鏡
100‧‧‧反射式光罩
102‧‧‧基底層
104‧‧‧反射層
106‧‧‧覆蓋層
108‧‧‧吸收層
110‧‧‧抗反射薄膜
112‧‧‧背側塗布
200‧‧‧製程
202、204、206、208、210、212、214、216‧‧‧步驟
圖1是示意圖，繪示用於超紫外光光刻應用中的一反射式光罩的一例子。
圖2是流程圖，繪示用於製造光罩的製程的一例子。
圖3是示意圖，繪示投影曝光系統的一個例子。
圖1是示意圖，繪示用於超紫外光光刻應用的反射式光罩100的一個例子。光罩由好幾層所組成，包括基底層102、具有鉬(Molybdenum)與矽(Silicon)交替薄膜(如40對或更多對鉬/矽薄膜層)的反射層104、覆蓋層106、吸收層108以及抗反射薄膜(anti-reflection coating,ARC)110。光罩100可包括背側塗布112(如由氮化鉻(CrN)所組成)，光罩允許靜電夾持。
既然幾乎所有的物質都會吸收超紫外光，基底層 102應該由一種具有相當低熱膨脹係數(CTE)的材料形成，以防止光罩100翹曲或形成在光罩上的圖案變形。反射層104的交替薄膜形成布拉格反射器(Bragg reflector)，裝配為在入射光波長會最大化反射量(如在目前的超紫外光約13.5奈米(nm)，與/或未來工具上將考慮的6.7奈米)。覆蓋層106由如釕(Ru)的材料所形成，以防止下面反射層104的氧化。舉例而言，吸收層108可由氮化鉭硼(TaBN)組成，且以如ARC塗布層110的抗反射氧化層覆蓋。吸收層108建構為將光罩100轉移到晶圓上的所需圖案。舉例而言，圖1中所示的例子包括排列如一系列平行線的吸收層108。
為了禁止在掃描作動中因高加速度所造成的光罩變形，基底層材料包括低熱膨脹係數材料，該材料具有相當高的比重剛性。比重剛性可用材料的每質量密度的彈性模數表示，使得高比重剛性的材料具有高楊式模數或低密度其一的性質，或同時具有高楊式模數與低密度兩者。以較高的比重剛性，作為整體的光罩，使得基底層102在高加速度下可抵抗變形且可防止成像的光罩圖案的變形。或者，高比重剛性允許作為整體的光罩在遭受高加速度與速度時，仍可維持由低比重剛性所組成的基底層的光罩在低加速度與速度下時相同程度的變形。在高速度移動光罩而不增加變形，可增加產量(如每單位時間製造的矽晶圓數量)。
堇青石級的陶瓷是提供高比重剛性的材料。堇青石陶瓷典型包括氧化鎂(如MgO)、氧化鋁(如Al2O3)以及二氧化矽(SiO2)的混合物。舉例而言，由不同化學廠商所製 造的一型堇青石陶瓷具有如下的主構件的相應比例：2MgO-2Al2O3-5SiO2。此種材料也稱為”堇青石(Cordierite)”或α-cordierite。下面的表1提供由製造商京瓷(Kyocera)所生產的不同堇青石材料(CO211、CO711、CO712以及CO720)的主要性質的代表例子與提供由Schott®製造的Zerodur®的比較：
由表1中可見，堇青石材料的楊氏模數大體上超過Zerodur®的楊式模數(如約增加55%)且堇青石材料的密度只微微高於Zerodur®的密度。並且，堇青石材料的熱膨脹係數和Zerodur®的熱膨脹係數差不多，代表用於超紫外光光刻應用中的光罩基底層，堇青石會是個合適的候選者。因為當超紫外光線被吸收時，堇青石大體上不會膨脹。此外，堇青石的熱傳導性幾乎為Zerodur®熱傳導性的三倍大，使得在使用時，材料 可容易大幅移除熱。
堇青石的高楊式模數有助於在高速掃描時最小化光罩的變形，增加的剛性也可允許光罩尺寸的減小。即，為了獲得具有一特定整體剛性的基底層，比起有較低楊式模數的材料(如Zerodur®、極低膨脹率(ultra low expansion,ULE)的玻璃陶瓷以及ClearCerem®)，使用堇青石可減少重量。於是，和較低楊式模數的基底相比，若維持相同的整體光罩剛性，使用堇青石作為基底層材料時可允許減少基底層的尺寸(如厚度)。舉例而言，當維持相同的整體剛性時，由堇青石所組成的基底的厚度相對於由較低楊式模數的材料所組成的基底可減少10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或55%。
不同的堇青石陶瓷可有不同於列在表1中的值。舉例而言，堇青石陶瓷的容積密度的範圍可介於約2500kg/m3與2700kg/m3之間，包括約2500kg/m3、約2600kg/m3或約2650kg/m3。堇青石陶瓷的維氏硬度的範圍可介於7GPa至8.5GPa之間，包括約7GPa、約7.5GPa、約8.0GPa、約8.1GPa或約8.5GPa。堇青石陶瓷的抗彎強度的範圍可介於約100MPa至約300MPa之間，包括約116MPa、約85MPa、約210MPa、約230MPa、約250MPa、約290MPa或約300MPa。堇青石陶瓷的楊式模數可介於約120GPa至約157GPa之間，包括約120GPa、約125GPa、約130GPa、約135GPa、約145GPa、約150GPa、約155GPa或約157GPa。堇青石陶瓷材料的熱膨脹係數可介於0±100ppb/℃之內，包括0±100ppb/℃之內、 0±5ppb/℃之內、0±10ppb/℃之內、0±20ppb/℃之內、0±30ppb/℃之內、0±40ppb/℃之內、0±50ppb/℃之內、0±60ppb/℃之內、0±70ppb/℃之內、0±80ppb/℃之內或0±90ppb/℃之內。堇青石陶瓷的熱傳導性可介於約3.0W/(m．K)至約5.0W/(m．K)之間，包括約3.5W/(m．K)、約3.6W/(m．K)、約3.7W/(m．K)、約3.8W/(m．K)、約3.9W/(m．K)、約4.1W/(m．K)、約4.2W/(m．K)、約4.4W/(m．K)、約4.5W/(m．K)、約4.6W/(m．K)、約4.7W/(m．K)、約4.8W/(m．K)、約4.9W/(m．K)、約5.0W/(m．K)。堇青石陶瓷的體積電阻率可介於約1010Ω．m至1015Ω．m之間。
不同於如ULE與其他使用在傳統光刻中的光罩，堇青石不是透光的，因此不是直接的透明基底材料。然而，既然超紫外光光罩可被建構，使得基於由光罩的超紫外光吸收與反射的組合，成像在晶圓上的圖案被形成，而非經由光罩的穿透率。儘管堇青石不透明，堇青石可作為一可接受的基底材料。
如上所解釋，在超紫外光光刻中，當轉移圖案到晶圓上時，為了最小化誤差，控制如粗糙度、平坦度、缺陷尺寸/數量等的光罩品質是很重要的。下列的表2為一般工業所遵循的光罩的平坦度、粗糙度以及缺陷密度等提供嚴格的指導方針的例子。指導方針的例子可在國際半導體儀器與材料(SEMI)P37-0613標題為”超紫外光基底與毛胚的規格(Specification for Extreme Ultraviolet substrates and blanks)”與SEMI P40-1109標題為”超紫外光光刻光罩的安裝要求的規格(Specification for mounting requirements for Extreme Ultraviolet lithography mask)”中找到。
然而，一般來說，綜合性的堇青石陶瓷材料是多晶的，且在高產量工業應用中，當試圖達到使用超紫外光光罩的粗糙度與平坦度的嚴格需求，相應的局部不等向性是一個大挑戰。舉例而言，化學機械研磨製程或其他研磨製程的移除率可因多晶材料不同的平面方向而不同，而侷限了所能得到的最小粗糙度。
為了獲得小於0.3nm粗糙度的超低粗糙度(如0.2nm或較小的粗糙度均方根值，或0.1nm或較小的粗糙度均方根值)，使用全孔徑拋光與/或次孔徑拋光，將堇青石基底層拋光。全孔徑拋光製程(有時稱為”連續拋光”)典型參照為拋光製程，拋光機器的拋光墊大於被拋光的基底表面，使得有效的拋光區域大體上等於基底的區域。全孔徑拋光方法通常需要多個、長的、牽涉拋光、計量學以及製程變化的反覆週期(如調整磨料的型式與粒子尺寸分布、調整拋光墊的形式、調整拋光速度，與/或調整拋光壓力)，以達成所需的表面特徵。次孔徑拋光製程典型參照為拋光區域(有時稱為”點”)，大體上 為小於被拋光的基底表面的拋光製程。次孔徑拋光製程的例子包括電腦控制拋光(Computer controlled polishing,CCP)、電腦控制光學露面(Computer controlled optical surfacing,CCOS)、離子束加工(Ion beam finishing,IBF)以及磁流變加工(Magneto-rheological finishing,MRF)。本拋光製程能獲得粗糙度值小於等於均方根值0.430nm或小於約均方根值0.430nm(如均方根值在0.421nm或低於約0.421nm、均方根值在0.415nm或低於約0.415nm、均方根值在0.400nm或低於約0.400nm、均方根值在0.350nm或低於約0.350nm、均方根值在0.300nm或低於約0.300nm、均方根值在0.250nm或低於約0.250nm、均方根值在0.200nm或低於約0.200nm、均方根值在0.150nm或低於約0.150nm、均方根值在0.100nm或低於約0.100nm以及均方根值在0.050nm或低於約0.050nm)。
全孔徑與/或次孔徑加工也可用以達到所需程度的平坦度(如對前側(FS)與後側(BS)為小於或等於30nm PV)。可使用全孔徑或次孔徑拋光其中之一得到堇青石材料的平坦度程度，如在100nm或100nm以下、在50nm或50nm以下、在30nm或30nm以下、在25nm或25nm以下、在20nm或20nm以下、在15nm或15nm以下、在10nm或10nm以下、在5nm或5nm以下、在2nm或2nm以下以及在1nm或1nm以下。
如圖2所示，是具有堇青石材料作為基底層的超紫外光光罩的製程200的一個例子。該製程包括：取得(202)未加工堇青石材料；研磨(204)堇青石材料到光罩的大致尺寸；在堇青石施加全孔徑拋光(206)；選擇性施加次孔徑加工 (208)(如使用如CCP、CCOS、IBF或MRF等技術)；在該基底層的前表面沉積(210)反射層(如使用矽與鉬的交替薄膜的離子束濺鍍)；在(212)反射層上沉積覆蓋層(如使用釕的離子束濺鍍)；沉積以及圖案化(214)吸收層(如使用氧化鉭的離子束濺鍍)。吸收層可使用電子束寫入、化學蝕刻或剝離(lift-off)技術加以圖案化。在一些例子中，ARC膜形成在吸收層的表面上，且氮化鉻膜形成在基底層的後表面(216)。也可使用離子束濺鍍沉積這些膜。可在任一前述製程與間歇地在每個步驟之間的堇青石基底層上，進行表面計量學，以評估光罩的表面品質(如平坦度、粗糙度以及缺陷)。全孔徑或半孔徑拋光的額外細節，如EP 2089186所述，在此引入全文作為參考。
在一些實施例中，基底層可製造為擁有預定形狀，如輕微的凹或輕微的凸。藉由以預定形狀形成基底層，可補償來自薄膜塗布、重力與/或裝設基底層(如使用靜電吸附裝設基底層)的應力所造成的基底層的變形與扭曲。即，由薄膜應力、重力與/或裝設所導致的弓或彎可被基底層預訂的凹或凸形狀所平衡掉，使得在使用時，光罩大體上是平坦的。使用基底形成的光罩尺寸也可改變。舉例而言，在一些實施例中，光罩的前側的面積大約81平方英吋或更小、大約64平方英吋或更小、大約49平方英吋或更小、大約36平方英吋或更小、大約25平方英吋或更小。基底層的厚度為約0.25英吋或更小，如約0.20英吋或更小、約0.15英吋或更小，或約0.10英吋或更小。
在一些實施例中，固定光罩的吸附區域大體上也可由堇青石材料所組成。由與基底層相同的材料來形成吸附區域的優點是吸附區域與光罩會有相近、相符的熱膨脹係數，因此可最小化造成光罩變形的力的產生(如因為在超紫外光吸收下，光罩與吸附區域的不同膨脹所產生的力)。
在一些實施例中，堇青石類燒結體包括作為主要構件的堇青石，與一個或多個由鑭(La)、鈰(Ce)、釤(Sm)、釓(Gd)、鏑(Dy)、鉺(Er)、鐿(Yb)以及釔(Y)所組成的群體中所選出的構件(其氧化等效數量為質量比例的1至8%)。其中在該主要構件之間的一質量比例具有下列比例：3.85SiO2/MgO4.60且2.50Al2O3/MgO2.70，可用於超紫外光光罩，如作為光罩基底材料。此種材料的熱膨脹係數在±0.02ppm/K之內與楊式模數介於約120GPa至約157GPa之間。由堇青石作為主要構件與一個或多個由鑭(La)、鈰(Ce)、釤(Sm)、釓(Gd)、鏑(Dy)、鉺(Er)、鐿(Yb)以及釔(Y)所組成的群體中選出的構件(其氧化等效數量為質量比例的1至8%)，可使用在此提出的與堇青石有關的相同程序，製造與拋光上述的堇青石類燒結體所形成的超紫外光光罩。
在一些實施例中，除了堇青石之外，具有高比重剛性、低熱膨脹係數以及與堇青石相同或類似的結晶結構的材料也可作為超紫外光光罩，如作為光罩基底材料。舉例而言，由一般混合鋰(lithium)、鎂(magnesium)、鋁(aluminum)、鐵(iron)、矽(silicon)與氧(oxygen)等固體溶液晶體的氧陶瓷材料可作為光罩基底材料。固體溶液大體上由化學式 MgaLibFecAldSieOf表示(其中a,b,c,d,e以及f各別範圍介於1.8至1.9、0.1至0.3、0至0.2、3.9至4.1、6.0至7.0以及19至23之間)。此種材料的一個例子稱為NEXCERA®(如NEXCERA N113G)，由日本鋼鐵公司(Nippon Steel Inc.)販賣。MgaLibFecAldSieOf氧陶瓷的熱膨脹係數在±0.02ppm/K之內、楊式模數至少約120GPa，以及比重剛性至少約50GPa/g/cm3。可使用上述關於堇青石相同的程序，製造與拋光由MgaLibFecAldSieOf氧陶瓷所形成的超紫外光光罩。
光刻工具應用
在製造大型積體電路(如電腦晶片或類似物)時的光刻應用中，光刻工具特別有用。光刻是驅動半導體製造工業的主要技術。光刻工具的功能是在空間中將圖案化的幅射導至已塗布光阻的晶圓上。此製程牽涉決定晶圓上的哪個區域接收幅射(對齊)與在該位置施加幅射到光阻上(曝光)。
在曝光時，輻射源照射一圖案化的光罩，此動作會散射該幅射以產生空間中的圖案化輻射。在減(負)光刻的例子中，減光透鏡蒐集散射的輻射且形成光罩圖案的減(負)影像。輻射可啟動光阻中的光化學製程，將輻射圖案轉換為光阻內潛伏的影像。為了適當定位晶圓，晶圓包括對齊標記，可由專屬感測器量測晶圓上的對齊標記。對齊標記的量測位置可定義工具內的晶圓位置。隨著晶圓表面所需圖案的規格，此資訊將導引晶圓對齊相對於空間中的圖案化輻射。基於此種資訊，可移動平台(支撐已塗布光阻的晶圓)可移動晶圓，使得輻射會將晶圓的正確位置曝光。在特定光刻工具中，如光刻掃 描器，光罩也可定位在可移動平台上，可移動平台在曝光中可隨著晶圓移動。
一般來說，光刻工具也參照為曝光系統。光刻工具典型包括照明系統與晶圓定位系統。照明系統包括：輻射源，提供如超紫外光、紫外光、可見光、x光、電子或離子輻射等的輻射光，以及光罩將輻射光依照圖案分開，因此產生空間中一圖案化的輻射光。成像的輻射對晶圓上塗布的光阻進行曝光。照光系統也包括光罩平台與定位系統。光罩平台用以支撐光罩，定位系統用以調整相對於通過光罩的輻射光的光罩平台的位置。晶圓定位系統包括晶圓平台與定位系統。晶圓平台用以支撐晶圓，定位系統用以調整相對於成像的輻射光的晶圓平台的位置。積體電路的製造可包括複數個曝光步驟。
圖3是示意圖，在經向剖面，繪示作為微光刻的投影曝光系統1的例子。投影曝光系統1的照明系統2與輻射源3分離。照明系統2具有照明光學系統4，以將反射式光罩5曝光在物平面6上。反射式光罩5上的圖案因投影曝光系統1被投影，以製造微結構或奈米結構的半導體元件。投影光學系統7用以將光罩5的圖案成像在像平面9的影像場8上。光罩上的圖案被成像在晶圓上的光敏感層上，此動作發生在像平面9的影像場8上且未繪示在圖式中。光罩5可包括超紫外光光罩，如超紫外光光罩包括如在此所述的堇青石基底層。
在投影曝光系統1作動時，由未繪示的光罩支持器所夾持的光罩與由未繪示的晶圓支持器所夾持的晶圓在y方 向進行同步掃描。根據投影光學系統7的成像尺寸，也會進行相對於晶圓的相反方向的光罩掃描。
輻射源3是介於5nm與30nm之間可射出有效輻射光的超紫外光輻射源。此可為電漿源，舉例而言，為DPP源(放電激發電漿)或LDP源(雷射輔助放電電漿)。舉例而言，其他超紫外光輻射源可能基於同步或自由電子雷射(FEL)。
由輻射源3發出的超紫外光輻射10，被蒐集器11綑束。舉例而言，為EP 1,225,481 A中所習知的相關的蒐集器。在蒐集器11之後，超紫外光輻射10在入射場小面鏡13之前，傳播通過中介的焦平面12。場小面鏡13被排列在照明光學系統4的平面上，使得與物平面6光學共軛。在場小面鏡13之後，超紫外光輻射10被瞳小面鏡14所反射。瞳小面鏡14被排列在照明光學系統4的平面上，其是投影光學系統7的瞳平面，或與投影光學系統7的瞳平面光學共軛。藉由瞳小面鏡14與具有鏡16、17、18(指定的超紫外光輻射10的光束路徑)的透射光學系統15型式的成像光學模組的幫助，場小面鏡13的場小面在物場(光罩5所在處)彼此重疊而成像。透射光學系統15的尾鏡18是切線入射鏡。藉由複數個照明通道，入射光10由幅射源3被導至光罩5。和這些照明通道每個所相關聯的是場小面鏡13的場小面與其下游所排列的瞳小面鏡14的瞳小面。場小面鏡13與瞳小面鏡14的個別鏡子可由致動器加以傾斜，以將場小面與瞳小面進行相關的改變。於是，可達成照明通道的組態改變。根據不同的照明設定結果，相對於光罩5 上照明光10的照明角度的分布會不同。
已說明了一些實施例。然而，可了解的是，在不偏離本發明的精神與範疇下，不同的變化可為之。其他實施例也包含在下列申請專利範圍的範疇內。
100‧‧‧反射式光罩
102‧‧‧基底層
104‧‧‧反射層
106‧‧‧覆蓋層
108‧‧‧吸收層
110‧‧‧抗反射薄膜
112‧‧‧背側塗布

Claims (20)

  1. 一種光罩，用於超紫外光(extreme ultraviolet)光刻，該光罩包含：一堇青石(cordierite)陶瓷的基底層。
  2. 如申請專利範圍第1項的光罩，其中該堇青石陶瓷的楊氏模數介於約120GPa至約157GPa之間。
  3. 如申請專利範圍第1項的光罩，其中該堇青石陶瓷的熱膨脹係數介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間。
  4. 如申請專利範圍第2項的光罩，其中該堇青石陶瓷的熱膨脹係數介於-20 parts per billion/℃至+20 parts per billion/℃之間。
  5. 如申請專利範圍第1項的光罩，其中該堇青石陶瓷的容積密度介於約2500kg/m3至2700kg/m3之間。
  6. 如申請專利範圍第1項的光罩，其中該堇青石陶瓷的熱傳導係數介於約3.0W/(m．K)至5.0W/(m．K)之間。
  7. 如申請專利範圍第1項的光罩，其中該基底層的厚度為約0.25英吋或更小，且該光罩一第一側的一表面積為約81平方英吋或更小。
  8. 如申請專利範圍第1項的光罩，更包含：一反射層，位在該基底層的一前表面上；一覆蓋層，位在該反射層上；一吸收層，位在該覆蓋層上；一抗反射塗布，位在該吸收層上；以及 一背面塗布，位在該基底層的一背表面，其中該背表面相對於該前表面。
  9. 一種製造超紫外光光刻光罩的方法，該方法包含：取得一堇青石陶瓷的基底層；在該堇青石陶瓷的基底層施加全孔徑拋光或半孔徑拋光；在該基底層的一前表面沉積一反射層，其中該反射層包含複數個交替的一第一與一第二薄膜，以形成一布拉格反射器(Bragg reflector)；在該反射層上沉積一釕(Ru)的覆蓋層；在該覆蓋層上沉積一氧化鉭(TaN)的吸收層；以及圖案化該吸收層以形成一所需圖案。
  10. 如申請專利範圍第9項的方法，包含對該基底層施加半孔徑拋光與全孔徑拋光兩者，其中在施加全孔徑拋光之後再施加半孔徑拋光。
  11. 一種照明系統，包含：一超紫外光的光源；一照明光學系統；一投影光學系統；以及一光罩，該光罩包含一堇青石陶瓷的材料，其中該照明光學系統裝配為由該光源接收該超紫外光且重定向該超紫外光到該光罩，以及其中該投影光學系統裝配為接收由該光罩反射的該超紫外光，且將反射的該超紫外光成像在一物體上，該物體位於該投影光學系統的一成像面。
  12. 如申請專利範圍第11項的照明系統，其中該堇青石陶瓷的 楊氏模數為介於約120GPa至約157GPa之間。
  13. 如申請專利範圍第11項的照明系統，其中該堇青石陶瓷的熱膨脹係數為介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間。
  14. 如申請專利範圍第13項的照明系統，其中該堇青石陶瓷的熱膨脹係數為介於-20 parts per billion/℃至+20 parts per billion/℃之間。
  15. 如申請專利範圍第11項的照明系統，其中該堇青石陶瓷的容積密度為介於約2500kg/m3至2700kg/m3之間。
  16. 如申請專利範圍第11項的照明系統，其中該堇青石陶瓷的熱傳導係數為介於約3.0W/(m．K)至5.0W/(m．K)之間。
  17. 如申請專利範圍第11項的照明系統，其中該基底層的厚度為約0.25英吋或更小，且該光罩一第一側的一表面積為約81平方英吋或更小。
  18. 一種光罩，用於超紫外光光刻，該光罩包含：一基底層，包含一楊氏模數介於約120GPa至約157GPa之間，且一熱膨脹係數介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間。
  19. 一種裝置，包含：一超紫外光光刻光罩，該光罩包含一氧化陶瓷MgaLibFecAldSieOf基底層，其中a,b,c,d,e以及f各別介於1.8至1.9、0.1至0.3、0至0.2、3.9至4.1、6.0至7.0以及19至23之間，且該基底層包含一楊氏模數介於約120GPa至約157GPa之間與一熱膨脹係數介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間。
  20. 一種裝置，包含：一超紫外光光刻光罩，該光罩包含一基底層，其中該基底層包含作為一主要構件的一堇青石，與一個或多個由鑭(La)、鈰(Ce)、釤(Sm)、釓(Gd)、鏑(Dy)、鉺(Er)、鐿(Yb)以及釔(Y)所組成的群體中選出的一構件，該構件的氧化等效數量為質量比例的1至8%，其中在該主要構件之間的一質量比例具有下列比例：3.85SiO2/MgO4.60且2.50Al2O3/MgO2.70，以及其中該基底層包含一楊氏模數介於約120GPa至約157GPa之間與一熱膨脹係數介於-50 parts per billion/℃至+50 parts per billion/℃之間。
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