TW201910552A - 藉由局部熱處理之多層石墨烯膜之同時雙面塗層 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種製造用於一微影設備之一表膜的方法,該方法包含:使用輻射加熱來局部加熱該表膜,且在該表膜之兩側上沈積塗佈材料,且本發明提供根據此方法製造之表膜。本發明亦揭示具有雙面六方氮化硼塗層之一多層石墨烯表膜在一微影設備中之用途。

Description

藉由局部熱處理之多層石墨烯膜之同時雙面塗層
本發明係關於一種製造用於微影設備之表膜的方法、一種用於微影設備之表膜及一種包含表膜之微影設備、以及其用途。
微影設備為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(integrated circuit,IC)製造中。微影設備可例如將來自圖案化裝置(例如,光罩)之圖案投影至設置於基板上之一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上。
由微影設備使用以將圖案投影至基板上之輻射之波長判定可形成於彼基板上之特徵之最小大小。相比於習知微影設備(其可例如使用具有193奈米之波長之電磁輻射),使用為具有在4奈米至20奈米範圍內之波長之電磁輻射的EUV輻射之微影設備可用以在基板上形成較小特徵。
微影設備包括圖案化裝置(例如,光罩或倍縮光罩)。輻射經由該圖案化裝置提供或自其反射以在基板上形成影像。可提供表膜以保護圖案化裝置免受空浮粒子及其他形式之污染影響。圖案化裝置之表面上之污染會引起基板上之製造缺陷。
亦可提供表膜以用於保護除圖案化裝置之外的光學組件。亦可使用表膜以在彼此密封之微影設備之區域之間提供用於微影輻射之通路。表膜亦可用作濾光器,諸如光譜純度濾光器。
舉例而言,已知表膜可包含獨立石墨烯薄膜、石墨烯衍生物,包括石墨烯鹵化物、石墨烷、芙、碳奈米管或其他碳基材料。光罩總成可包含保護圖案化裝置(例如,光罩)免受粒子污染之表膜。表膜可由表膜框架支撐,從而形成表膜總成。可例如藉由將表膜邊界區域膠合至框架來將表膜附接至框架。框架可永久地或以可解除方式附接至圖案化裝置。可藉由使石墨烯之薄膜浮置於液體表面上且將該薄膜挖蝕至矽框架上或藉由背向蝕刻來形成獨立石墨烯薄膜。以此方式形成之薄膜的品質已被認為是可變且難以控制的。此外,難以可靠地產生較大石墨烯薄膜。
已發現,諸如包含獨立石墨烯薄膜或其他碳基薄膜之已知表膜的使用壽命係有限的。
亦已發現可在含有諸如H*及HO*之游離基物種的大氣中蝕刻已知表膜,且藉此已知表膜可隨時間推移隨使用而退化。因為表膜係極薄的,所以與游離基物種之反應可弱化表膜且最終使其失效。
已探究改良諸如石墨烯表膜之表膜之效能及彈性同時保持表膜材料之合乎需要的實體特性的方式。此可藉由在表膜之一側上生長耐化學及/或耐熱層來達成。一個選項係在石墨烯之一個面上生長一層六方氮化硼(h-BN)。石墨烯與六方氮化硼係在結構上極類似之互補二維材料。六方氮化硼具有低介電常數、高溫穩定性及高導熱率。其係亦化學穩定的,且能夠抵抗由游離基物種引起之蝕刻。
石墨烯及六方氮化硼層可經由已知化學氣相沈積技術獨立地生長,且有可能直接將h-BN層生長至石墨烯薄片之一側上。化學氣相沈積中使用之條件在本領域中係眾所周知的。
在產生石墨烯之一個方法中,藉由以稀釋硝酸(HNO3 :H2 O比1:3)及去離子水進行洗滌以便移除表面氧化層來製備包含銅箔(25微米厚度)之支撐表面。經清潔銅支撐表面負載至石英管中且溫度在500 mT Ar/H2 氣流(15 vol% H2 與85 vol% Ar平衡)之情況下升高至約950℃以避免銅氧化。當溫度到達950℃時,切斷氬氣及氫氣,且引入150 mTorr正己烷蒸氣約10分鐘。接著在500 mT Ar/H2 之保護下按50℃/分鐘之速率執行快速退火製程。接著將包含石墨烯層之銅支撐件傳遞至鍋爐以生長h-BN層。在800 mT Ar/H2 流動中在800℃下退火該等樣本20分鐘。鍋爐接著加熱至約1000℃20分鐘。藉由使用加熱帶來使前驅體硼烷氨(NH3 -BH3 )在130℃下昇華,且接著藉由Ar/H2 氣流將前驅體硼烷氨攜帶至反應區域。在h-BN之生長期間,在約400 mT下保持Ar/H2 氣體。典型生長時間係約10至約30分鐘。在生長之後,使鍋爐快速冷卻至室溫。
為了使石墨烯層用作表膜,有必要自上面生長石墨烯層之支撐表面移除石墨烯層。自支撐表面移除石墨烯層係困難的,且必然對石墨烯引起損壞。因此,包含以此方式形成之一層h-BN的石墨烯不適合用作表膜。另外,由於石墨烯與支撐表面之熱膨脹係數的失配,石墨烯薄膜可隨溫度增大而收縮。類似考量適用於由除石墨烯以外之材料製成的表膜。
由於困難及對表膜之所得損壞,不可能藉由將石墨烯層附接至諸如銅之支撐表面來以h-BN塗佈石墨烯層之一側、隨後自支撐表面移除石墨烯、翻轉石墨烯、將石墨烯層重附接至另一支撐表面、且接著在石墨烯之另一側上沈積h-BN層。
在在石墨烯膜上提供h-BN層之方法中,石墨烯膜可在框架中固持在適當的位置。框架附接至加熱盤,使得加熱盤加熱框架,這又會加熱石墨烯,亦即,主要藉由傳導來自框架之熱來加熱石墨烯。因而,包括框架及表膜之完整設備需要待加熱直至進行化學氣相沈積之溫度,約1000℃。因為石墨烯與框架具有不同膨脹係數,所以隨著溫度增大且減小,石墨烯及框架膨脹且收縮之不同程度在石墨烯上產生應力,此引起石墨烯之失效。因此,當前不存在製造用於微影設備之石墨烯表膜的可接受方式,其中石墨烯表膜在表膜之兩側上包含至少一層h-BN。類似地,當前不存在製造用於微影設備之具有相對大型表面區域之表膜的有利方式,其中表在其兩側上膜包含至少一種塗佈材料。
因此需要提供一種用於在表膜之兩側上同時沈積塗佈材料之方法。亦需要提供一種在表膜之兩側上包含塗佈材料之表膜。詳言之,需要提供一種用於在石墨烯表膜之兩側上同時形成h-BN層之方法。亦需要提供一種在石墨烯之兩側上包含h-BN塗層之h-BN塗佈石墨烯表膜。
術語「石墨烯」或「石墨烯衍生物」可包含單個層(薄片)以及多個層,諸如多達20層石墨烯。表膜薄膜愈薄,EUV輻射透射率將愈高。
儘管本申請案大體上在微影設備,詳言之EUV微影設備之上下文中提及表膜,但本發明不僅僅限於表膜及微影設備,且應理解,本發明之主題可用於任何其他適合之設備或情形中。
舉例而言,本發明之方法可同等地應用於光譜純度濾光器。切實可行的EUV源,諸如使用電漿來產生EUV輻射之EUV源,不僅發射所要「帶內」EUV輻射,而且發射不合需要之(帶外)輻射。此帶外輻射最顯著地介於深度UV (deep UV,DUV)輻射範圍(100至400奈米)內。此外,在一些EUV源,例如雷射產生電漿EUV源之狀況下,來自雷射器之輻射,通常在10.6微米下,呈現大量帶外輻射。
在微影設備中,此舉與若干原因而需要光譜純度。一個原因係抗蝕劑對輻射之帶外波長敏感,且因此施加至抗蝕劑之圖案的影像品質會在抗蝕劑曝露於此類帶外輻射之情況下惡化。此外,帶外輻射紅外輻射,例如一些雷射產生電漿源中之10.6微米輻射,引起對微影設備內之圖案化裝置、基板及光學件之非想要及不必要加熱。此類加熱可引起此等元件之損壞、其使用壽命之退化及/或投影至抗蝕劑塗佈基板上且施加至該等基板之圖案中的缺陷或變形。
舉例而言,典型光譜純度濾光器可由塗佈有諸如鉬或Ru之反射性金屬的矽薄膜形成。在使用中,典型光譜純度濾光器可經受來自例如入射紅外及EUV輻射之高熱負荷。熱負荷可使得光譜純度濾光器之溫度高於800℃,此引起塗層之最終分層。矽薄膜之分層及退化因氫氣之存在而加速,氫氣常常在使用光譜純度濾光器以便抑制碎片(例如,來自抗蝕劑之分子除氣、或粒子碎片等等)進入或離開微影設備之某些部分的環境中用作氣體。因此,光譜純度濾光器可用作表膜,且反之亦然。因此,本申請案中對「表膜」之參考亦指代「光譜純度濾光器」。儘管在本申請案中主要參考表膜,但所有特徵可同等地應用於光譜純度濾光器。
在微影設備(及/或方法)中,需要最小化用以將圖案施加至抗蝕劑塗佈基板之輻射的強度損失。此狀況之一個原因係:理想上儘可能多的輻射應可供用於將圖案施加至基板,例如以減少曝光時間且增大產出率。同時,需要最小化通過微影設備且入射於基板上之不合需要的輻射(帶外)輻射的量。此外,需要確保光刻微影方法或設備中使用之光譜純度濾光器具有充分之使用壽命,且不會由於光譜純度濾光器可曝露於之高熱負荷及/或光譜純度濾光器可曝露於之氫氣(等等,諸如游離基物種,包括H*及HO*)而隨時間推移快速退化。因此需要提供一種改良型(或替代性)光譜純度濾光器,且例如提供一種適合用於微影設備及/或方法中之光譜純度濾光器。
此外,儘管本申請按一般引用石墨烯表膜,但應瞭解,可使用任何適合之表膜材料。舉例而言,表膜可包含任何適合之碳基材料,包括石墨烷、石墨烯鹵化物、芙、碳奈米管、金屬及金屬矽化物,諸如二矽化鉬或二矽化鋯。亦應瞭解,可使用任何適合之塗佈材料,提供六方氮化硼作為一具體實例。
已考慮到在表膜上生長塗佈材料,詳言之在石墨烯表膜上生長h-BN的已知方法的前述問題來作出本發明。
根據本發明之一第一態樣,提供一種製造用於一微影設備之一表膜的方法,該方法包含:使用輻射加熱來局部加熱該表膜且在該表膜之兩側上沈積一塗佈材料。
在所謂低溫壁化學氣相沈積(Chemical Vapour Deposition,CVD)中,藉由使一電流通過該基板自身之電感直接加熱或藉由與該基板直接熱接觸之一加熱器加熱上面應進行沈積之基板。以此方式,化學氣相沈積腔室之全部內容物經加熱直至所需溫度。然而,該框架與該石墨烯表膜或該石墨烯表膜與該支撐基板之不同膨脹係數引起該框架或支撐基板與石墨烯表膜膨脹量之差異,此在該石墨烯表膜上產生應力且最終損壞該石墨烯表膜。另外,如上文所描述,當自該支撐表面移除該石墨烯時,該石墨烯將損壞,從而使其不適合用作一表膜。
在熱壁CVD中,該腔室由一外部電源加熱且該基板由來自腔室壁之輻射加熱。在熱壁CVD中,不存在用於導引該輻射之構件且壁在所有方向上輻射熱能。因而,將該腔室之全部內容物加熱直至所需溫度,由於該表膜與上面支撐該表膜之該框架的不同熱膨脹係數,此可引起對該表膜之損壞。
在本發明中,藉由使用輻射加熱來局部加熱該表膜,已意外地發現有可能同時以一塗佈材料塗佈一表膜之兩側。因為同時塗佈該表膜之兩側,所以減小處理步驟之數目,且表膜材料不被損壞,且因此藉由自一支撐表面移除表膜材料來使其不可用作一表膜。另外,已意外地發現輻射加熱使得表膜材料加熱至所需溫度來使該塗佈材料沈積,同時上面支撐該表膜之該框架加熱直至一更低程度。此意謂該框架膨脹程度低於在使用其他類型之加熱時觀測到,且因此不會損壞該表膜。在不希望受科學理論束縛之情況下,據信薄表膜相比於該框架之熱質量顯著更低的熱質量使得該表膜比該框架加熱得快得多。另外,該框架在一給定溫度係排出熱之速率高於該表膜排出熱之速率。因此,即使使系統到達一穩態,但由於該表膜與該框架排出熱之速率不同,該框架將到達顯著地低於該表膜之平衡溫度的一平衡溫度。因而,該框架將將比其將在其他加熱方法之情況下膨脹至一更低程度,且因此減小該表膜上之應力。此允許該表膜同時在兩側上塗佈有諸如h-BN之一塗佈材料。在兩側上以一塗佈材料塗佈該表膜同時亦可允許由塗佈程序在該表膜中產生之任何應力在該表膜之兩面之間平衡。當一次塗佈該表膜之一側時,此可引起該表膜中之力的一不平衡,此可引起損壞或糟糕的效能。在所屬領域中不存在此達成方式。
該表膜可包含任何適合之材料。較佳地,表膜材料包含石墨烯、石墨烷、石墨烯衍生物、石墨烯鹵化物、芙、碳奈米管、金屬及諸如二矽化鉬或二矽化鋯之金屬矽化物中之至少一者。最佳地,該表膜係一石墨烯表膜。
該塗佈材料可包含在一微影設備中之操作條件下化學及/或熱穩定的任何適合之材料。較佳地,該塗佈材料係六方氮化硼、石墨烯及石墨烯衍生物中之至少一者。最佳地,該塗佈材料係六方氮化硼。
可使用表膜與塗佈材料之任何適合組合。舉例而言,可在一金屬或金屬矽化物表膜上生長一石墨烯、一石墨烯衍生物或六方氮化硼塗層。該塗佈材料大體上不同於表膜薄膜之材料。
該輻射加熱可由任何適合之構件提供且較佳地由一雷射器及/或一紅外燈提供。可選擇該雷射器及/或紅外燈之功率以將該表膜加熱至在該表膜上沈積諸如h-BN之該塗佈材料所需之溫度。
較佳地,藉由將該輻射加熱導引至該表膜之表面上來提供該局部加熱,該表膜可係一石墨烯表膜。來自該雷射器及/或紅外燈之光可基本上聚焦於該表膜上。較佳地,該光不聚焦於支撐該表膜之該框架上。以此方式,僅加熱該表膜且不加熱該框架。因為不加熱該框架,所以其不膨脹且在該表膜中產生張力,由此避免損壞該表膜。應瞭解,來自該雷射器及/或紅外燈之光中的一些可落在該框架上,但該框架與該表膜之間的熱質量差以及其排出熱之速率差係使得該表膜比該框架加熱直至一更高溫度。
該輻射加熱可由定位於該腔室內之一雷射器及/或紅外燈提供。在此實施例中,該腔室不需要該雷射器及/或紅外光可通過之一窗。在替代實施例中,該雷射器及/或紅外燈定位於該腔室外部。在此實施例中,該腔室包含該雷射器及/或紅外光可傳遞至直至該腔室中及該表膜上的一窗。
該表膜較佳地支撐於該腔室中,較佳地由一框架支撐。藉由在一框架中支撐該表膜,此允許在該腔室中在正確定向上固持該表膜,同時亦允許該塗佈材料同時近接該表膜之兩側。較佳地,在該表膜之外圍周圍支撐該表膜。藉由基本上在其外圍周圍支撐該表膜,此使該表膜之中心部分曝露於該腔室內之大氣且允許諸如一層六方氮化硼之塗佈材料層在兩側上同時形成。
該腔室較佳地係一化學氣相沈積腔室。
該腔室內之大氣較佳地包含氫氣與氬氣之一混合物。可使用任何適合之氫氣與氬氣比,如此項技術中已知。類似地,可使用如此項技術中已知之任何適合之壓力及流速。可視需要修改該氫氣與氬氣比。包括氫氣以便與該腔室內之大氣中的任何氧氣反應以保護該表膜免受氧化。包括氬氣以便提供一惰性氛圍。較佳地使用氬氣,此係因為其比其他稀有氣體更便宜,但是可使用其他稀有氣體或惰性氣體。
較佳地,提供包含硼及氮之一塗佈材料源。包含硼及氮之該塗佈材料源較佳地係硼烷氨。較佳地加熱硼烷氨以使得其昇華,且氣態硼烷氨能夠擴散至包圍該石墨烯表膜之大氣中。當該硼烷氨與該經加熱石墨烯表膜接觸時,其將分解以形成h-BN層。硼烷氨源可定位於該腔室內或可獨立於該腔室而定位,藉由諸如一管道之任何適合構件使氣態硼烷氨傳遞至該腔室中。較佳地,該表膜係一多層石墨烯表膜,但可使用一單層石墨烯表膜。應瞭解,該所提供塗佈材料源將取決於正塗覆之該塗佈材料的性質。舉例來說,當該塗佈層係石墨烯或石墨烯衍生物時,該塗佈材料源可包含任何適合之碳來源。另外,可加熱該塗佈材料源以使得其昇華、沸騰、汽化及/或分解,或以其他方式夾帶於包圍表膜之環境中。
根據本發明之一第二態樣,提供一種用於一微影設備之表膜,其可由或已由根據本發明之該第一態樣之方法獲得。
由於用於生產表膜之已知方法的限制性,迄今為止,尚未存在製造具有塗佈有一塗佈材料之兩側的一表膜,特定言之適合用於一微影設備中之一表膜的適合方式。詳言之,迄今為止,尚未存在製造具有塗佈有一h-BN之兩側的一表膜的適合方式,特定言之其中塗佈同時沈積於該表膜之兩側上。
根據本發明之一第三態樣,提供一種用於一微影設備之表膜,該表膜包含至少一個石墨烯層,在該至少一個石墨烯層之每一側上塗佈有至少一個六方氮化硼層。
如上文所提及,先前尚未有可能在兩側上以一六方氮化硼層塗佈一石墨烯表膜。詳言之,先前僅有可能以六方氮化硼塗佈一石墨烯表膜之一側。儘管如此,但尚未證實有可能可靠地將在單側上塗佈有h-BN之一石墨烯樣本用作一表膜,此係因為自該支撐層移除該石墨烯層係困難的。另外,即使嘗試以h-BN塗佈一石墨烯薄片之兩側,但已知技術使得該石墨烯損壞,結果其將不可用作一表膜。包含除石墨烯以外之材料的表膜面臨著類似難題。
藉由在具有h-BN之兩側上塗佈一石墨烯表膜,保護該石墨烯免受游離基物種之攻擊且因此延長該表膜之使用壽命。另外,以h-BN塗佈該石墨烯之兩側提供該石墨烯表膜之一機械強度增強。在不希望受科學理論束縛之情況下,據信該石墨烯與該h-BN之間的晶格匹配產生一強度增強。
較佳地,該至少一個石墨烯層之每一側上的該至少一個六方氮化硼層同時施加至該至少一個石墨烯層。
將h-BN同步施加至該石墨烯表膜之兩側允許將h-BN施加至該石墨烯層之兩側而不使該石墨烯層破裂。在先前技術中,僅已知以h-BN塗層一石墨烯層之一側。此使得該石墨烯之一側易受自由基之蝕刻影響。另外,在單側上塗佈有h-BN之石墨烯比在兩側上塗佈有h-BN之石墨烯機械上更弱。
應瞭解,該石墨烯可係一或多層厚。類似地,亦應瞭解,該h-BN可係一或多層厚。
根據本發明之一第四態樣,提供一種在一微影設備中藉由根據本發明之該第一態樣之方法或根據本發明之該第二態樣或該第三態樣之表膜製造之一表膜的用途。
因為尚未有可能製造在石墨烯層之兩側上包含h-BN之石墨烯表膜,所以尚未有可能在一微影設備中使用此表膜。
根據本發明之一第五態樣,提供一種用以製造根據本發明之該第二態樣或該第三態樣之表膜之化學氣相沈積(CVD)的用途。
較佳地,該CVD係雷射器CVD,其利用光以加熱待塗佈之基板。
根據本發明之一第六態樣,提供一種用於一微影設備之總成,其包含根據本發明之該第一態樣或該第三態樣之表膜、用於支撐該表膜之一框架及附接至該框架之一圖案化裝置。
總之,本發明之方法允許製造一表膜,詳言之一石墨烯表膜,該表膜在該表膜之任一側上包含一塗佈材料,諸如h-BN。所得表膜適合用於諸如一EUV微影設備之微影設備中。先前尚未有可能製造此表膜。根據本發明之方法製造出的表膜能夠抵抗在該表膜在使用中時達成之高溫,且亦由於該表膜之任一側上的塗佈材料層而抵抗游離基物種或其他反應性物種的攻擊。
現將參考一石墨烯表膜描述本發明,在上面一層h-BN同時沈積於該表膜之每一側上。然而,應瞭解,本發明不限於表膜且同等地適用於光譜純度濾光器、以及除石墨烯以外之芯材料及除h-BN以外之塗佈材料。
圖1展示根據本發明之一個實施例包括根據本發明之第二及第三態樣或根據本發明之第一態樣之方法製造之表膜15的微影系統。該微影系統包含輻射源SO及微影設備LA。輻射源SO經組態以產生極紫外線(extreme ultraviolet,EUV)輻射光束B。微影設備LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化裝置MA (例如,光罩)之支撐結構MT、投影系統PS及經組態以支撐基板W之基板台WT。照明系統IL經組態以在輻射光束B入射於圖案化裝置MA上之前調節該輻射光束B。投影系統經組態以將輻射光束B (現由光罩MA而圖案化)投影至基板W上。基板W可包括先前形成之圖案。在此狀況下,微影設備將經圖案化輻射光束B與先前形成於基板W上之圖案對準。在此實施例中,表膜15描繪於輻射之路徑中且保護圖案化裝置MA。應瞭解,表膜15可定位於任何所需位置中且可用以保護微影設備中之任一鏡面。
輻射源SO、照明系統IL及投影系統PS可皆經建構且經配置成使得其可與外部環境隔離。處於低於大氣壓力之壓力下之氣體(例如,氫氣)可提供於輻射源SO中。真空可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。在充分地低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如,氫氣)可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。
圖1所展示之輻射源SO屬於可被稱作雷射產生電漿(laser produced plasma,LPP)源之類型。可例如係CO2 雷射器之雷射器1經配置以經由雷射光束2而將能量沈積至自燃料發射器3提供之諸如錫(Sn)之燃料中。儘管在以下描述中提及錫,但可使用任何適合燃料。燃料可例如呈液體形式,且可例如係金屬或合金。燃料發射器3可包含一噴嘴,該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡而導向例如呈小滴之形式的錫。雷射光束2在電漿形成區4處入射於錫上。雷射能量至錫中之沈積會在電漿形成區4處產生電漿7。在電漿之離子之去激發及再結合期間自電漿7發射包括EUV輻射之輻射。
EUV輻射係由近正入射輻射收集器5 (有時更通常被稱作正入射輻射收集器)收集及聚焦。收集器5可具有經配置以反射EUV輻射(例如,具有諸如13.5奈米之所要波長之EVU輻射)之多層結構。收集器5可具有橢圓形組態,其具有兩個橢圓焦點。第一焦點可處於電漿形成區4處,且第二焦點可處於中間焦點6處,如下文所論述。
雷射1可與輻射源SO分離。在此狀況下,雷射光束2可藉由包含例如適合導向鏡及/或光束擴展器及/或其他光學件之光束遞送系統(未展示)而自雷射器1傳遞至輻射源SO。雷射器1及輻射源SO可一起被認為係輻射系統。
由收集器5反射之輻射形成輻射光束B。輻射光束B聚焦於點6處以形成電漿形成區4之影像,該影像充當用於照明系統IL之虛擬輻射源。輻射光束B聚焦於之點6可被稱作中間焦點。輻射源SO經配置使得中間焦點6位於輻射源之圍封結構9中之開口8處或附近。
輻射光束B自輻射源SO傳遞至照明系統IL中,該照明系統IL經組態以調節輻射光束。照明系統IL可包括琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11。琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11一起向輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要角強度分佈。輻射光束B自照明系統IL傳遞且入射於由支撐結構MT固持之圖案化裝置MA上。圖案化裝置MA反射且圖案化輻射光束B。作為琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11的補充或替代,照明系統IL亦可包括其他鏡面或裝置。
在自圖案化裝置MA反射之後,經圖案化輻射光束B進入投影系統PS。投影系統包含複數個鏡面13、14,該等鏡面經組態以將輻射光束B投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS可將縮減因數應用於輻射光束,從而形成特徵小於圖案化裝置MA上之對應特徵的影像。舉例而言,可應用為4之減小因數。儘管投影系統PS在圖1中具有兩個鏡面13、14,但投影系統可包括任何數目個鏡面(例如,六個鏡面)。
圖1所展示之輻射源SO可包括未說明之組件。舉例而言,光譜濾光器可設置於輻射源中。光譜濾光器可實質上透射EUV輻射,但實質上阻擋其他波長之輻射,諸如紅外線輻射。實際上,光譜濾光器可係根據本發明之任何態樣的表膜。
圖2展示CVD腔室1之示意性描繪。在此實施例中,雷射器或紅外燈9定位於腔室1外部。腔室1包含允許來自雷射器或紅外燈9之光3傳遞至腔室1中且落至表膜4上之窗2。表膜4由框架5支撐在適當的位置。光3較佳地聚焦於表膜4。腔室內有含有用以塗佈表膜4之材料的坩堝6。坩堝6可包含用於固持較佳地係硼烷氨之塗佈材料之任何適合容器,且存在用於加熱硼烷氨且使其昇華之加熱構件(未展示)。該設備進一步包含氣體連接件8,氫氣與氬氣之混合物可穿過該氣體連接件傳遞至腔室1中。亦提供用於自腔室1移除空氣或其他氣體之泵7。
在使用中,石墨烯表膜4支撐於腔室1內之框架5上。腔室經密封,且藉助於泵7自腔室1移除空氣。經由氣體連接件8將氫氣與氬氣之混合物泵吸至腔室1中。坩堝6中之硼烷氨經加熱至其昇華之溫度。以此方式,腔室1內之大氣包含氣態硼烷氨。輻射熱源9照射至表膜4上以便將表膜4加熱至硼烷氨將分解且在表膜4之表面上沈積為一層h-BN之溫度。當氣態硼烷氨分解時,其同時在表膜4之兩側上形成一層h-BN。框架5之溫度可能不足以產生待形成之一層h-BN。
術語「EUV輻射」可被認為涵蓋具有介於4奈米至20奈米之範圍內,例如介於13奈米至14奈米之範圍內之波長之電磁輻射。EUV輻射可具有例如介於4奈米至10奈米之範圍內之小於10奈米的波長,諸如6.7奈米或6.8奈米。
儘管可在本文中特定地參考在微影設備之內容背景中之本發明之實施例,但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化設備)之物件之任何設備之部分。此等設備通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
儘管上文已描述本發明之特定實施例,但應瞭解,可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲係說明性的而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見,可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
1‧‧‧雷射器/化學氣相沈積(CVD)腔室
2‧‧‧雷射光束/窗
3‧‧‧光/燃料發射器
4‧‧‧電漿形成區/石墨烯表膜
5‧‧‧收集器/框架
6‧‧‧中間焦點/坩堝
7‧‧‧電漿/泵
8‧‧‧開口/氣體連接件
9‧‧‧雷射器/紅外燈/輻射熱源
10‧‧‧琢面化場鏡面裝置
11‧‧‧琢面化光瞳鏡面裝置
13‧‧‧鏡面
14‧‧‧鏡面
15‧‧‧表膜
B‧‧‧輻射光束
IL‧‧‧照明系統
LA‧‧‧微影設備
MA‧‧‧圖案化裝置
MT‧‧‧支撐結構
PS‧‧‧投影系統
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現將參考隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述本發明之實施例,其中: - 圖1描繪根據本發明之一實施例的包含微影設備及輻射源之微影系統; - 圖2描繪可在其中操作本發明之方法且可在其中形成本發明之表膜之化學氣相沈積腔室的示意圖。

Claims (20)

  1. 一種製造用於一微影設備之一表膜的方法,該方法包含:使用輻射加熱來局部加熱該表膜,且同時在該表膜之兩側上沈積一塗佈材料。
  2. 如請求項1之方法,其中該表膜包含石墨烯、石墨烷、石墨烯衍生物、石墨烯鹵化物、芙、碳奈米管、金屬及金屬矽化物,包括二矽化鉬或二矽化鋯中之至少一者。
  3. 如請求項2之方法,其中該表膜係一石墨烯表膜。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該塗佈材料係六方氮化硼、石墨烯及石墨烯衍生物中之至少一者。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該輻射加熱由一雷射器及/或一紅外燈提供。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該輻射加熱由設置於一腔室內部之一雷射器及/或紅外燈提供。
  7. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該輻射加熱由設置於一腔室外部之一雷射器及/或紅外燈提供,且該腔室包含一透明窗以允許雷射光及/或紅外光傳遞至該腔室中及該表膜上。
  8. 如請求項1至3中任一項之方法,其中藉由將該輻射加熱導引至該表膜之表面上來提供該局部加熱。
  9. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該表膜較佳地藉由一框架支撐於該腔室中。
  10. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該方法包含圍繞該表膜之外圍支撐該表膜。
  11. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該腔室係一化學氣相沈積腔室。
  12. 如請求項1至3中任一項之方法,其中一或該腔室內之大氣包含氫氣與氬氣之一混合物。
  13. 如請求項1至3中任一項之方法,其中提供一塗佈材料源。
  14. 如請求項13之方法,其中該塗佈材料源包含硼及氮,較佳地其中該塗佈材料源係硼烷氨,或其中該塗佈材料源包含碳。
  15. 如請求項13之方法,其中該方法包含加熱該塗佈材料源以使得其昇華、汽化、沸騰及/或分解。
  16. 一種用於一微影設備之表膜,其可由或已由如請求項1至15中任一項之方法獲得。
  17. 一種用於一微影設備之表膜,該表膜包含至少一個石墨烯層,在該至少一個石墨烯層之每一側上塗佈有至少一個六方氮化硼層。
  18. 一種用於一微影設備之總成,其包含由如請求項16或17之表膜、用於支撐該表膜之一框架及附接至該框架之一圖案化裝置。
  19. 一種在一微影設備中藉由如請求項1至15中任一項或如請求項16至17中任一項之方法製造之一表膜的用途。
  20. 一種用以製造由如請求項16或17之表膜之化學氣相沈積的用途。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200272047A1 (en) * 2019-02-22 2020-08-27 Applied Materials, Inc. Method of forming cnt-bnnt nanocomposite pellicle
US11860534B2 (en) 2021-08-06 2024-01-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Pellicle for an EUV lithography mask and a method of manufacturing thereof
WO2024072508A2 (en) * 2022-06-21 2024-04-04 Lintec Of America, Inc. Extreme ultraviolet pellicle with enhanced extreme ultraviolet transmission and method of producing thereof

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6358916A (ja) 1986-08-29 1988-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分子線エピタキシ−装置
AU625016B2 (en) * 1989-12-22 1992-06-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Microwave component and method for fabricating substrate for use in microwave component
JPH05106046A (ja) * 1991-10-15 1993-04-27 Fujitsu Ltd 化学気相成長装置及びx線マスクの製造方法
JPH07252662A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Hitachi Ltd 高純度複合材およびその製法
US5624722A (en) * 1995-03-07 1997-04-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Apparatus and method for depositing films on substrate via on-axis laser ablation
JP2003303771A (ja) 2002-04-11 2003-10-24 Kumamoto Technology & Industry Foundation 真空蒸着方法および装置
US20050025959A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Bellman Robert A. Hard pellicle and fabrication thereof
US20050042524A1 (en) * 2003-08-22 2005-02-24 Bellman Robert A. Process for making hard pellicles
US7314667B2 (en) * 2004-03-12 2008-01-01 Intel Corporation Process to optimize properties of polymer pellicles and resist for lithography applications
WO2005093123A1 (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Tohoku Seiki Industries, Ltd. 薄膜形成方法および薄膜形成装置
US7728503B2 (en) * 2006-03-29 2010-06-01 Ricoh Company, Ltd. Electron emission element, charging device, process cartridge, and image forming apparatus
JP4976035B2 (ja) 2006-03-29 2012-07-18 株式会社リコー 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP4934099B2 (ja) * 2008-05-22 2012-05-16 信越化学工業株式会社 ペリクルおよびペリクルの製造方法
US20110233513A1 (en) 2010-03-29 2011-09-29 International Business Machines Corporation Enhanced bonding interfaces on carbon-based materials for nanoelectronic devices
FR2966062B1 (fr) * 2010-10-13 2015-05-15 Thales Sa Procede de depot de nanoparticules sur une surface et appareil de depot de nanoparticules correspondant
US9583354B2 (en) 2011-03-30 2017-02-28 The Aerospace Corporation Systems and methods for depositing materials on either side of a freestanding film using laser-assisted chemical vapor deposition (LA-CVD), and structures formed using same
JP5638693B2 (ja) * 2011-05-18 2014-12-10 旭化成イーマテリアルズ株式会社 ペリクル、ペリクル付フォトマスク及び半導体素子の製造方法
US20130250260A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Globalfoundries Inc. Pellicles for use during euv photolithography processes
EP2862206A4 (en) 2012-06-14 2015-12-30 Tivra Corp MULTILAYER SUBSTRATE STRUCTURE, AND METHOD AND SYSTEM FOR MANUFACTURING THE SAME
WO2015072927A1 (en) * 2013-11-15 2015-05-21 National University Of Singapore Ordered growth of large crystal graphene by laser-based localized heating for high throughput production
GB2534404A (en) * 2015-01-23 2016-07-27 Cnm Tech Gmbh Pellicle
KR20180072786A (ko) 2015-10-22 2018-06-29 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치를 위한 펠리클 제조 방법, 리소그래피 장치를 위한 펠리클 장치, 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법, 펠리클 처리 장치, 및 펠리클 처리 방법
CN108885391B (zh) * 2015-12-17 2022-10-28 Asml荷兰有限公司 表膜和表膜组件
US20180174873A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Applied Materials, Inc. Apparatus And Method For Processing Thin Substrates

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EP3662324A1 (en) 2020-06-10
NL2021178A (en) 2019-02-06
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TWI775899B (zh) 2022-09-01
NL2021178B1 (en) 2020-08-13
KR20200032700A (ko) 2020-03-26
JP7122367B2 (ja) 2022-08-19
CN110998435A (zh) 2020-04-10
US20200159107A1 (en) 2020-05-21
US11947256B2 (en) 2024-04-02

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