TW202038016A - 包含光柵結構形式頻譜濾波器並用於投影曝光裝置中照明光學單元的反射鏡及用於在反射鏡上製作光柵結構形式頻譜濾波器的方法 - Google Patents

包含光柵結構形式頻譜濾波器並用於投影曝光裝置中照明光學單元的反射鏡及用於在反射鏡上製作光柵結構形式頻譜濾波器的方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種用於投影曝光裝置(1)之照明光學單元(4)的反射鏡,其包含光柵結構(30)形式頻譜濾波器,其中該光柵結構(30)具有15°至60°之範圍內的最大邊緣陡度(b)。

Description

包含光柵結構形式頻譜濾波器並用於投影曝光裝置中照明光學單元的反射鏡及用於在反射鏡上製作光柵結構形式頻譜濾波器的方法
本發明係關於一種用於投影曝光裝置之照明光學單元的反射鏡。本發明再者係關於一種在用於照明光學單元的反射鏡上製作光柵結構形式頻譜濾波器的方法。而且,本發明係關於一種照明光學單元及一種用於投影曝光裝置的照明系統、及一種投影曝光裝置。最後,本發明係關於一種用於製作微結構化或奈米結構化構件的方法及一種根據該方法製作的構件。
光柵結構使用作為頻譜濾波器係例如從德國專利申請案第DE 10 2012 010 093 A1號已知。本領域亟需改進此光柵結構,特別是一種用於包含此光柵結構的照明光學單元的反射鏡。
此目的可藉助例如申請專利範圍第1項之該等特徵達成。
本發明之核心之一在於形成具有定義邊緣陡度(edge steepness)的光柵結構。該光柵結構之邊緣陡度,特別是最大邊緣陡度,特別是在15°至60°之範圍內,特別是在30°至45°之範圍內。
在一實施例中,該邊緣陡度的測量係相對於該反射鏡之表面,特別是對兩光柵脊之間區域中的反射鏡之各自局部表面的切線。
該光柵結構之該等邊緣的形成特別是無底切(undercuts)。該光柵結構特別是沒有經過蝕刻底切。
根據本發明實施例,因此已認為可更好保護該光柵結構。特別是,可以此方式形成一種包含具有更好耐用性的光柵結構形式頻譜濾波器的反射鏡。
為了性能原因,本案提出一種用於投影曝光裝置中照明光學單元的反射鏡上的光柵結構,在關於該反射鏡表面通常盡可能陡峭,特別是盡可能垂直形成。令人意外地,本案發現針對該等光柵結構之耐用性之問題,特別是有關其氫氣穩定性,形成具有降低邊緣陡度的該等光柵結構可具優勢。
根據本發明之一進一步態樣,該光柵結構批覆一封閉保護層。該光柵結構特別是受到封閉保護層完全覆蓋。
有害氫氣之滲透到該光柵結構中可藉助該保護層防止。由此可防止該材料中可能導致非所需層分離的應力。在反射鏡基材(其由在有害氫氣環境中受到侵蝕的材料構成)之情況下,這種材料可受到保護。此材料可為例如錫、矽或其該等化合物。
根據本發明之一進一步態樣,該保護層係由包含鉬及/或矽之一成分的一或多層構成。該保護層亦可包含銅、銀、鉑、金、銠之成分、一金屬、一氧化物或此物質之一組合或由對應物質組成。該保護層係由特別是氫氣穩定材料構成。特別是,複數個鉬矽雙層(double plies)可用作該保護層。特別是,由複數個此層(特別是複數個此鉬矽雙層)構成的一層堆疊可用作該保護層。雙層之數量可在10至100個之範圍內,或特別是在30至80個之範圍內,或特別是在40至60個之範圍內。
鉬矽雙層特別適合該極紫外光(EUV)範圍內的應用。該反射鏡可特別為一EUV曝光裝置之構件。
根據本發明,已認知該等鉬矽雙層由於該定義邊緣陡度而可施加在該光柵結構上而無中斷,亦即在封閉層中的情況,或特別是在完全封閉層中的情況。
根據本發明之一進一步態樣,該光柵結構施加在基材上或引入基材中,其中該基材係由下列材料或其化合物之一或多者構成:非晶矽(a-Si)、二氧化矽(SiO2 )、鈦(Ti)、鉑(Pt)、金(Au)、鋁(Al)、氧化鈦(TiOx ,即TiO或Ti2 O3 )、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎳磷(NiP)、銀(Ag)、鉭(Ta)、氧化鋁(Al2 O3 )。
此材料已經過驗證值得特別是用於EUV投影曝光裝置之構件。
根據本發明之一進一步態樣,該等光柵脊之每一者具有梯形最小凸包層(convex envelope)的橫截面。該等光柵脊可特別是每一者具有梯形橫截面。這應理解為特別意指該等光柵脊穿越該等相鄰溝槽之底部在局部切線面上方突起之部分具有梯形橫截面。這可涉及等腰梯形或非等腰梯形。特別是,涉及非直角梯形。換言之,該等光柵脊具有特別是具有三個以上頂點的非矩形橫截面。
該梯形係特別是適當非退化(non-degenerate)梯形。該等光柵脊具有特別是至少四邊形橫截面。其每一者具有特別是具有三個以上頂點的橫截面。
原則上,亦可能形成具有大致四邊形之橫截面的該等光柵脊。該等光柵脊之前側特別是不必然要平行相鄰於各自光柵脊的該等溝槽之底部。
根據本發明之一進一步態樣,該等光柵脊之前側及/或相鄰光柵脊之間該等溝槽之底部在每個情況下以平面方式具體實施。該等光柵脊之前側可特別是平行於該等溝槽之底部取向。
根據本發明之一進一步態樣,以平面觀之,特別是在垂直於該等光柵脊之前側的方向上及/或在垂直於相鄰光柵脊之間該等溝槽之底部的方向上,該等光柵脊之該等側壁所構成的總面積比例為至多10%,特別是至多5%,特別是至多3%,特別是至多2%,特別是至多1%,特別是至多0.5%,特別是至多0.3%。該總面積比例在此應理解為特別意指該等側壁所構成之面積相對於反射鏡總反射表面積之比例。
反射鏡上實質上垂直於該反射鏡之法線取向之該等表面積,特別是反射鏡上相對於所有該等光柵脊之最小凸包層之法線或關於穿越平面(其穿越相鄰光柵脊之間該等溝槽之該等底部延伸)的法線傾斜小於15°,或特別是小於10°,或特別是小於5°,或特別是小於3°,或特別是小於2°,特別是小於1°之該等表面積,其可佔據該反射鏡之總反射表面積之至少90%,或特別是至少95%,或特別是至少97%,或特別是至少98%,或特別是至少99%,或特別是至少99.5%,或特別是至少99.7%。
根據本發明之一進一步態樣,該反射鏡係一收集(collector)鏡或一聚光(condenser)鏡。
本發明之一進一步目的在於改進一種用於在投影曝光裝置之照明光學單元的反射鏡上製作光柵結構形式頻譜濾波器的方法。此目的藉助包含下列步驟的方法達成: -      提供用於反射鏡本體的基材; -      在該基材上施加結構化層; -      建構該結構化層; -      建構該基材,其中下列步驟選擇性或其組合中之一或多者用於建構該基材: --     採用0°至60°之範圍內,或特別是0°至20°之範圍內的預定義蝕刻角的蝕刻,其中該蝕刻角在此係該等離子在蝕刻期間之入射角,特別是其與該法線方向的偏差; --     進行蝕刻,其中結構化層和基材具有不同蝕刻速率; --     進行蝕刻,其中該結構化層在該建構期間具有10°至90°之範圍內的側壁陡度,其中這些側壁陡度角度的測量係相對於該基材之表面; -      在該基材上施加一封閉保護層。
本發明之核心之一在於在建構該基材或組合其複數個態樣期間,藉助針對性製程實行製作具有定義邊緣陡度,特別是具有15°至60°之範圍內的邊緣陡度的光柵結構。
該等優勢從以上所說明而明白。
該保護層可特別是在該基材上生長。一般來說,該基材塗覆該保護層。
關於該保護層之詳細資訊,應參考以上的說明。
特別是,一光阻(photoresist,PR)層可用作該結構化層。根據本發明之一進一步態樣,下列方法替代例或其組合之一或多者用於建構該基材: -      採用0°至60°之範圍內(或特別是0°至20°之範圍內)的蝕刻角的惰性乾式蝕刻方法,其中該蝕刻角在此係該等離子在蝕刻期間之入射角,特別是其與該法線方向的偏差; -      惰性乾式蝕刻方法,其中該結構化層和該基材具有不同蝕刻速率; -      惰性乾式蝕刻方法,其中該結構化層在該建構期間具有10°至90°之範圍內的側壁陡度,其中這些側壁陡度角度的測量係相對於該基材之表面; -      惰性乾式蝕刻方法,其中基材與結構化層之該等蝕刻速率之比率藉助各種參數(例如蝕刻角或離子能量)設定; -      活性乾式蝕刻方法,其中基材與結構化層之該等蝕刻速率之比率透過控制蝕刻氣體之組成物設定; -      濕式化學蝕刻方法,其中基材與結構化層之該等蝕刻速率之比率透過控制蝕刻介質之組成物設定。
該等不同的方法替代例亦可彼此組合。舉例來說,具有10°至90°之範圍內的側壁陡度的經過建構結構化層,亦可在活性乾式蝕刻方法之情況下或在濕式化學蝕刻方法之情況下提供。
在活性乾式蝕刻方法之情況下,該蝕刻氣體之氧氣含量可特別是受到控制。特別是,因此該結構化層之定義蝕刻顯然可行。
根據本發明之一進一步態樣,惰性蝕刻方法和活性蝕刻方法之組合用於建構該基材。
在此組合蝕刻之情況下,該蝕刻產率透過化學性和物理性良率同時達成。因此,以上所說明該等影響可能性可組合。
根據本發明之一進一步態樣,採用0°至60°之範圍內的預定義縱向蝕刻角的蝕刻方法用於建構該基材。
根據本發明之一進一步驟態樣,採用0°至60°之範圍內的預定義橫向蝕刻角的蝕刻方法用於建構該基材。
在這種情況下,縱向蝕刻角應理解為意指垂直於該基材延伸且該光柵結構之溝槽方向所定義的平面中的蝕刻角。
在這種情況下,橫向蝕刻角應理解為意指垂直於該基材(其垂直於該光柵結構之溝槽方向)延伸的平面中的蝕刻角。
根據本發明之一進一步態樣,用於蝕刻(特別是用於建構該基材)的離子束可繞著垂直於該基材之局部表面延伸的軸傾斜,並在該蝕刻製程期間可繞著垂直於該基材之表面延伸的軸旋轉。通過這種方式,亦可建構該基材以製作具有定義邊緣陡度的光柵結構。
根據本發明之進一步態樣,下列參數之至少一者為了設定該結構化層之側壁陡度而以針對性方式控制: -      雷射光束之聚焦、接觸微影方法之曝光時間、近接曝光之距離、圖罩(特別是全像圖罩)之設計、曝光方法之波長, -      在用於建構該結構化層的微影製程中的曝光之強度, -      用於建構該結構化層的微影製程之顯影之持續時間, -      硬烘烤及/或回流。
因此,該結構化層之側壁陡度可受到影響,特別是靈活且精確設定。
本發明之進一步目的在於改進一種照明光學單元及一種用於投影曝光裝置的照明系統,及一種投影曝光裝置。
這些目的藉助一種照明光學單元及一種照明裝置,及分別一種包含根據以上說明的反射鏡的投影曝光裝置達成。該等優勢可從以上說明者而明白。
本發明之進一步目的在於改進一種用於製作微結構化或奈米結構化構件的方法、及此構件。
這些目的透過提供根據以上說明的投影曝光裝置達成。相關的優勢應再次參考以上的說明。
首先,將說明微影投影曝光裝置1之通用結構。
圖1以經向截面示意性顯示微影投影曝光裝置1。投影曝光裝置1之照明系統2具有一輻射源3及一用於曝光物平面6中的物場域5的照明光學單元4。在這種情況下,曝光設置在物場域5中且該圖示中未例示的倍縮光罩,所述倍縮光罩係由一倍縮光罩托架(同樣未例示)支承。一投影光學單元7用於將物場域5成像到影像平面9中的像場域8中。該倍縮光罩上的結構成像到設置在影像平面9中的像場域8之區域中的晶圓之光敏層上,所述晶圓同樣未在該圖示中例示,並係由晶圓托架(同樣未例示)支承。
輻射源3係具有5 nm至30 nm之間範圍內的發出使用輻射的EUV輻射源。這可為電漿源,例如一氣體放電引發電漿(Gas discharge-produced plasma,GDPP)源或一雷射引發電漿(Laser-produced plasma,LPP)源。舉例來說,錫可受到激發以藉助在10.6 μm之波長下(亦即在該紅外線範圍內)操作的二氧化碳雷射形成電漿。基於同步加速器的輻射源亦可用於輻射源3。關於此輻射源的資訊,熟習該項技藝者可例如參考專利案第US 6,859,515 B2號。從輻射源3射出的EUV輻射10透過一收集器11聚焦。對應的收集器係在專利案第EP 1 225 481 A號中已說明。在收集器11下游,EUV輻射10在入射到具有複數個場琢面13a的場琢面鏡13之前,穿越中間聚焦平面12傳播。場琢面鏡13設置在關於物平面6光學共軛的照明光學單元4之平面中。
EUV輻射10在下文中亦稱為照明光或成像光。
在場琢面鏡13下游,EUV輻射10由具有複數個光瞳琢面14a的光瞳琢面鏡14反射。光瞳琢面鏡14設置在關於投影光學單元7之光瞳平面光學共軛的照明光學單元4之光瞳平面中。借助於光瞳琢面鏡14及形式為包含以該射束路徑之次序標定的反射鏡16、17及18的轉移光學單元15的成像光學組件,亦稱為子場(subfields)或個別反射鏡群組且以下甚至更詳細加以說明的場琢面鏡13之場個別琢面13a成像到物場域5中。轉移光學單元15之最後的反射鏡18係用於切線入射的反射鏡(切線入射鏡(grazing incidence mirror) )。
圖2舉例說明且示意性例示包含光柵結構30形式頻譜濾波器的反射鏡之反射表面。光柵結構30用作用於遮蔽具有預定義範圍內的波長的輻射,特別是用於遮蔽該紅外線範圍內的波長之頻譜濾波器。
光柵結構30包含複數個光柵脊31。該等光柵脊31之每一者具有一前側32和多個側壁33。溝槽34形成在該等光柵脊31之間。該等溝槽34之每一者具有一底部35。
該等光柵脊31之每一者具有特別是梯形橫截面。該橫截面可對應於等腰梯形或非等腰梯形。其特別是非矩形。其特別是非三角形。
以平面觀之,特別是在垂直投影中,該等側壁33所構成的面積相對於反射鏡總反射表面積(特別是光柵結構30之總面積)之比例為至多10%,特別是至多5%,特別是至多3%,特別是至多2%,特別是至多1%,特別是至多0.5%,特別是至多0.3%。
該等光柵脊31一般亦可具有梯形最小凸包層的橫截面,而不是梯形橫截面。原則上,該等光柵脊31之前側32無需平行於該等相鄰溝槽34之底部35的取向。
在該等光柵脊31之前側32與該等溝槽34之底部35之間,在關於基材37的表面法線36之方向上存在偏移V。該偏移V特別是在該紅外線範圍內的四分之一波長之區域中。該偏移V特別是在1微米至10微米之範圍內。其他數值同樣可能。
該偏移V亦稱為光柵結構30之溝槽深度。關於進一步詳細資訊,應參考德國專利案第DE 10 2012 010 093 A1號。
本發明認知到具有陡峭或甚至負向(negative)側壁的該等光柵脊31之具體實施例,在保護層38已施加之後但基材未受到保護層38完全封圍的情況會有所影響。影響可以是該基材在侵蝕性環境中,特別是在包含離子化氫氣的環境中受到侵蝕。該氫氣可特別導致基材37破裂或可造成層分離的應力。
根據本發明實施例,已因此認知到若該等側壁33之每一者具有15°至60°之範圍內的側壁陡度b則具優勢。在這種情況下,亦稱為邊緣陡度的側壁陡度b係相對於相鄰於側壁33的溝槽34之底部35之區域中的局部切線面39測量到(參見圖3)。
此定義側壁陡度b具有可能確保保護層38封閉,特別是完全批覆基材37且無間隙的功效。
以下說明有關具有定義側壁陡度b的側壁33可如何藉助適合製程實施製作的各種變化例,特別是在建構結構化層40期間,特別是借助於微影製程,及/或特別是在蝕刻結構化層40和基材37期間。
特別是,由光阻(PR)構成的一層用作結構化層40。所述層可藉助建構步驟,特別是藉助微影方法靈活且精確建構。
圖4A示意性例示用於建構基材37的惰性乾式蝕刻方法。在這種類型之方法中,蝕刻使用加速指向性離子在真空中進行,其中該材料去除藉助腐蝕完全物理性進行。在這種情況下,原則上為了設定該側壁陡度b而有兩種可能性。在圖4A中所例示的變化例中,該側壁陡度b受到該等離子之入射角ew影響。該入射角ew亦稱為該蝕刻角。在這種情況下,離子束41可平行於該等溝槽34之取向傾斜。這亦稱為縱向傾斜。離子束41亦可關於該等溝槽34之取向橫向傾斜。這稱為橫向傾斜。亦可能相對於關於基材37的表面法線42傾斜離子束41,並繞著所述表面法線42旋轉經過傾斜離子束41。
由於受到結構化層40的屏蔽,形成具有小於90°之側壁陡度b的側壁33 (參見圖4B)。該側壁陡度b可透過選擇該入射角ew受到影響,特別是設定。
在惰性乾式蝕刻之情況下,該側壁陡度b亦可憑藉具有不同蝕刻速率的結構化層40和基材37受到影響。這在圖5A至圖5C經舉例說明而例示。特別從該中間產物(參見圖5B)可明白,該等蝕刻速率的不同導致影響該側壁陡度b。在此圖式及該等後續圖式中,該經過蝕刻區域在每個情況下以細密平行線方式例示。
不同蝕刻速率可特別透過針對結構化層40選擇不同光阻達成。
除了不同蝕刻速率之影響以外,該側壁陡度b可在此受到結構化層40之側壁43之陡度c影響,特別是設定。該陡度c亦稱為該光阻陡度。其可在用於建構結構化層40的微影步驟中靈活且精確選擇。
而且,在此變化例中,該側壁陡度b亦可透過選擇蝕刻角度受到影響,特別是設定。
在活性乾式蝕刻方法之情況下,蝕刻使用加速指向性離子在真空中進行,其中該材料去除藉由該等離子與該表面之該等材料之化學反應進行達最大可能程度。在這種情況下,該側壁陡度b可透過針對性選擇該等化學構件設定。在本說明書的可能蝕刻氣體是O2 (C12 、Sf6 、CF4 、CHF3 、O2 、C2 F6 、CF6 、SIC14 、BC13 )及其混合物。
舉例來說,結構化層40之定義蝕刻可藉助針對性選擇該蝕刻氣體之組成物設定,例如透過改變其的氧氣含量。結構化層40之蝕刻速率可低於(圖6A至圖6C)或高於(圖7A至圖7C)基材37之蝕刻速率。
結構化層40之該等側壁43之給定側壁陡度c可因此導致基材37中更平坦或更陡峭的側壁陡度。
組合蝕刻亦可能。在組合蝕刻之情況下,該蝕刻去除隨著化學性和物理性去除同時達成。這可例如透過使用活性蝕刻氣體,並將其指向性且以加速方式施加到其上施加有結構化層40的基材37之表面上達成。由此可組合以上所說明該等變化例,特別是為了設定該側壁陡度b的該等影響可能性。
結構化層40之該等側壁43之側壁陡度c可受到該微影製程中的各種因素影響。其可特別是受到該微影製程中的曝光之強度影響。其可受到雷射光束44之針對性聚焦影響(參見圖8A)。
透過使用一準直雷射光束44,可在結構化層40中達成較高的側壁陡度c (參見圖8B)。
用於建構結構化層40的微影製程之顯影操作亦會影響該光阻結構之側壁陡度c。該光阻之暗區(dark)去除亦始終在經過曝光結構化層40之顯影期間進行。所述暗區去除導致邊緣修整(rounding)。圖9藉由範例例示由於經過加長顯影持續時間之結果的明顯邊緣修整。
硬烘烤和回流亦可以針對性方式用於影響結構化層40之側壁陡度c。經過顯影光阻結構之熱回流可以針對性方式用於建構結構化層40,並因此影響藉助例如乾式蝕刻方法製作的該等光柵脊31之側壁陡度b。硬烘烤特別是導致該等光阻邊緣之球形或圓柱形修整。圖10A藉由範例例示其上施加具有經過建構結構化層40而無硬烘烤或在其之前的基材37。圖10B例示在硬烘烤之後已經過熱修整的對應結構。
結構化層40和基材37之不同蝕刻速率亦可在濕式化學蝕刻方法之情況下達成。如在根據圖5B的惰性乾式蝕刻方法之情況下,該側壁陡度b之對應影響因此合乎慣例(customary)。
在基材37之各向同性擴散限制蝕刻之情況下,該側壁陡度b亦可以針對性方式受到影響。在這種類型之方法之情況下,底切區域45之程度依特別是該蝕刻溶液之互相混合而定。
在建構基材37之後,光柵結構30具有封閉保護層38。保護層38特別是施加在基材37上。其可特別是沉積在基材37上。亦可允許保護層38在基材37上生長。
特別是,鉬矽雙層結構可用作該保護層。此層堆疊之詳細資訊在先前技術中為已知。
借助於投影曝光裝置1,物場域5中的倍縮光罩之至少一部分為了特別是半導體構件(例如微晶片)之微結構化或奈米結構化構件之微影製作,而成像到像場域8中的晶圓上的光敏層之區域上。依將投影曝光裝置1體現為掃描機或步進機(stepper)而定,該倍縮光罩和該晶圓在掃描機操作中連續或在步進機操作中逐步在該y方向上以時間同步方式移動。
在不脫離本發明精神或必要特性的情況下,可以其他特定形式來體現本發明。應將所述具體實施例各方面僅視為解說性而非限制性。因此,本發明的範疇如隨附申請專利範圍所示而非如前述說明所示。所有落在申請專利範圍之等效意義及範圍內的變更應視為落在申請專利範圍的範疇內。
1:投影曝光裝置;微影投影曝光裝置 2:照明系統 3:輻射源 4:照明光學單元 5:物場域 6:物平面 7:投影光學單元 8:像場域 9:影像平面 10:極紫外光(EUV)輻射;照明輻射 11:收集器 12:中間聚焦平面 13:場琢面鏡 13a:場琢面 14:光瞳琢面鏡 14a:光瞳琢面 15:轉移光學單元 16、17、18:反射鏡 30:光柵結構 31:光柵脊 32:前側 33、43:側壁 34:溝槽 35:底部 36、42:表面法線 37:基材 38:保護層;封閉保護層 39:局部切線面 40:結構化層 41:離子束 44:雷射光束;準直雷射光束 45:底切區域 b:最大邊緣陡度;側壁陡度 c:陡度;側壁陡度 ew:入射角
本發明之進一步優勢、特徵及詳細資訊可從參考附圖的複數個示例性具體實施例之說明而明白。在附圖中: 圖1                   示意性顯示穿越用於EUV投影微影的投影曝光裝置的經向截面, 圖2                   顯示包含光柵結構形式頻譜濾波器的反射鏡之示意例示圖, 圖3                   示意性顯示引用光柵脊之邊緣區域中的光柵結構, 圖4A                示意性顯示用於建構基材的方法之一第一變化例, 圖4B                舉例顯示藉助根據其上施加有結構化層的圖4A的方法建構的基材之示意例示圖, 圖5A至圖5C    示意性顯示用於建構具有一初始狀態(圖5A)、一中間產物(圖5B)及該完成經過建構基材(圖5C)的基材的方法之替代性變化例, 圖6A至圖6C    針對該結構化層中的蝕刻速率低於該基材中的情況,顯示用於建構具有一初始狀態(圖6A)、一中間產物(圖6B)及該完成經過建構基材(圖6C)的基材的方法之又一變化例, 圖7A至圖7C    針對該結構化層中的蝕刻速率高於該基材中的情況,顯示用於建構具有一初始狀態(圖7A)、一中間產物(圖7B)及該完成經過建構基材(圖7C)的基材的方法之又一變化例, 圖8A和圖8B    舉例顯示用於闡明雷射光束之聚焦對建構該結構化層之影響的示意例示圖, 圖9                   示意性顯示用於闡明經過加長顯影持續時間對結構化層之側壁陡度之功效的例示圖, 圖10A              示意性顯示引用具有結構化層而無硬烘烤的基材, 圖10B              顯示在硬烘烤之後根據圖10A的例示圖, 圖11                 示意性顯示在各向同性濕式化學蝕刻之後,引用具有所施加結構化層的基材之例示圖。
30:光柵結構
32:前側
33:側壁
34:溝槽
35:底部
37:基材
38:保護層;封閉保護層
39:局部切線面

Claims (16)

  1. 一種用於投影曝光裝置(1)中照明光學單元(4)的反射鏡 1.1      包含一頻譜濾波器,其形式為一光柵結構(30), 1.2      其中該光柵結構(30)具有複數個光柵脊(31), 1.2.1  其中該等光柵脊(31)之每一者具有一前側(32)和側壁(33),且 1.2.2  其中在每兩光柵脊(31)之間形成具有一底部(35)的一溝槽(34), 1.3      其中該光柵結構(30)具有15°至60°之範圍內的一最大邊緣陡度(b)。
  2. 如申請專利範圍第1項之反射鏡,其特徵在於該光柵結構(30)係批覆一封閉保護層(38)。
  3. 如申請專利範圍第2項之反射鏡,其特徵在於該保護層(38)係由包含鉬及/或矽之一成分的一或多層構成。
  4. 如先前所述諸申請專利範圍任一者之反射鏡,其特徵在於該光柵結構(30)施加在一基材(37)上或引入一基材(37),其中該基材(37)係由下列材料或其化合物之一或多者構成:非晶矽(a-Si)、鎳磷(NiP)、二氧化矽(SiO2 )、鈦(Ti)、鉑(Pt)、金(Au)、鋁(Al)、鈦氧化物(TiOx )、鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉭(Ta)、氧化鋁(AlOx )。
  5. 如先前所述諸申請專利範圍任一者之反射鏡,其特徵在於該等光柵脊(31)之每一者具有一梯形最小凸包層(convex envelope)的橫截面。
  6. 一種用於在供投影曝光裝置(1)中照明光學單元(4)的反射鏡上製作光柵結構(30)形式頻譜濾波器的方法,包含下列步驟: 6.1      提供用於一反射鏡本體的基材(37), 6.2      在該基材(37)上施加一結構化層(40), 6.3      建構該結構化層(40), 6.4      建構該基材(37), 6.5      其中下列方法步驟選擇性或其組合中之一或多者用於建構該基材(37): 6.5.1  採用0°至60°之範圍內的一預定義蝕刻角進行蝕刻。 6.5.2  進行蝕刻,其中結構化層(40)和基材(37)具有不同蝕刻速率, 6.5.3  進行蝕刻,其中該結構化層(40)在該建構期間具有10°至90°之範圍內的一側壁陡度, 6.6      在該基材(37)上施加一封閉保護層(38)。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法,其特徵在於下列步驟選擇性或其組合中之一或多者用於建構該基材(37): 7.1      採用0°至60°之範圍內的一蝕刻角的一惰性乾式蝕刻方法, 7.2      該結構化層(40)和該基材(37)具有不同蝕刻速率之一惰性乾式蝕刻方法, 7.3      該結構化層(40)在該建構期間具有0°至60°之範圍內的一側壁陡度(b)之一惰性乾式蝕刻方法, 7.4      一活性乾式蝕刻方法,其中基材(37)與結構化層(40)之該等蝕刻速率之一比率透過控制一蝕刻氣體之該組成物設定, 7.5      一濕式化學蝕刻方法,其中基材(37)與結構化層(40)之該等蝕刻速率之一比率透過控制一蝕刻介質之該組成物設定。
  8. 如申請專利範圍第6項和第7項擇任一者之方法,其特徵在於一惰性蝕刻方法和一活性蝕刻方法之組合用於建構該基材(37)。
  9. 如申請專利範圍第6項至第8項任一者之方法,其特徵在於採用0°至60°之範圍內的一預定義縱向蝕刻角的蝕刻方法用於建構該基材(37)。
  10. 如申請專利範圍第6項至第9項任一者之方法,其特徵在於採用0°至60°之範圍內的一預定義橫向蝕刻角的蝕刻方法用於建構該基材(37)。
  11. 如申請專利範圍第6項至第10項任一者之方法,其特徵在於下列參數之至少一者係為了設定該結構化層(40)之該側壁陡度之一針對性方式受控制:用於建構該結構化層(40)的一雷射光束之聚焦、在用於建構該結構化層(40)的一微影製程中的該曝光之強度、用於建構該結構化層(40)的一微影製程之該顯影之持續時間、硬烘烤及/或回流、該結構化層(40)結構化之後的其溫度。
  12. 一種用於投影曝光裝置(1)的照明光學單元(4),包含如申請專利範圍第1項至第5項任一者之至少一反射鏡。
  13. 一種用於投影曝光裝置(1)的照明系統(2),其包含: 13.1    如申請專利範圍第12項之一照明光學單元(4);及 13.2    一輻射源(3),其用於產生照明輻射。
  14. 一種微影投影曝光裝置(1),包含: 14.1    如申請專利範圍第12項之一照明光學單元(4),用於將來自一輻射源(3)的照明輻射(10)轉移到具有要成像的結構的一倍縮光罩上;及 14.2    一投影光學單元(7),用於將該倍縮光罩之該等結構成像到一晶圓上。
  15. 一種用於製作微結構化或奈米結構化構件的方法,其包含下列步驟: -    提供上面一層由至少部分施加一光敏材料構成的一基材, -    提供具有要成像的結構的一倍縮光罩, -    提供如申請專利範圍第14項之一投影曝光裝置(1), -    借助於該投影曝光裝置(1)將該倍縮光罩之至少一部分投影到該基材之該光敏層之一區域上。
  16. 一種如申請專利範圍第15項之方法製作的構件。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207807A1 (de) 2020-06-24 2021-12-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Element für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102020210553A1 (de) 2020-08-20 2022-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Reflektierendes optisches Element, Beleuchtungsoptik, Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zum Bilden einer Schutzschicht
DE102020213639A1 (de) 2020-10-29 2022-05-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Element, insbesondere zur Reflexion von EUV-Strahlung, optische Anordnung und Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements
DE102022200526A1 (de) 2022-01-18 2022-10-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Struktur auf einem Substrat sowie Vorrichtung zur Strukturherstellung mit einem derartigen Verfahren
DE102022202059A1 (de) 2022-03-01 2023-09-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks
DE102022203644A1 (de) 2022-04-12 2023-04-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Substrats und eines reflektiven optischen Elements für die EUV-Lithographie
DE102022207052A1 (de) 2022-07-11 2024-01-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegel für eine Projektionsbelichtungsanlage
DE102022208658A1 (de) 2022-08-22 2024-02-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Zwischenprodukt zur Herstellung eines optischen Elements für eine Projektionsbelichtungsanlage, optisches Element für eine Projektionsbelichtungsanlage, Verfahren zur Herstellung eines Zwischenprodukts und Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5907436A (en) * 1995-09-29 1999-05-25 The Regents Of The University Of California Multilayer dielectric diffraction gratings
US20020019305A1 (en) 1996-10-31 2002-02-14 Che-Kuang Wu Gray scale all-glass photomasks
US6859515B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl-Zeiss-Stiftung Trading Illumination system, particularly for EUV lithography
DE10138313A1 (de) 2001-01-23 2002-07-25 Zeiss Carl Kollektor für Beleuchtugnssysteme mit einer Wellenlänge < 193 nm
JP2002196320A (ja) 2000-12-25 2002-07-12 Victor Co Of Japan Ltd 空間光変調素子
US6522465B1 (en) 2001-09-27 2003-02-18 Intel Corporation Transmitting spectral filtering of high power extreme ultra-violet radiation
US6825988B2 (en) * 2002-09-04 2004-11-30 Intel Corporation Etched silicon diffraction gratings for use as EUV spectral purity filters
US7875863B2 (en) * 2006-12-22 2011-01-25 Asml Netherlands B.V. Illumination system, lithographic apparatus, mirror, method of removing contamination from a mirror and device manufacturing method
FR2921498B1 (fr) * 2007-09-25 2010-08-13 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique dispersif a cristal photonique tridimensionnel.
US8227778B2 (en) * 2008-05-20 2012-07-24 Komatsu Ltd. Semiconductor exposure device using extreme ultra violet radiation
WO2009144117A1 (en) 2008-05-30 2009-12-03 Asml Netherlands B.V. Radiation system, radiation collector, radiation beam conditioning system, spectral purity filter for a radiation system and method of forming a spectral purity filter
TWI525353B (zh) 2009-07-07 2016-03-11 加州太平洋生物科學公司 超高多工分析系統及方法
FR2954524B1 (fr) * 2009-12-17 2012-09-28 Ecole Polytech Reseau de diffraction reflechissant dielectrique optimise
US9594306B2 (en) * 2011-03-04 2017-03-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, spectral purity filter and device manufacturing method
JP5953656B2 (ja) * 2011-05-09 2016-07-20 株式会社ニコン 照明光学装置、露光装置、及びデバイス製造方法
FR2987139B1 (fr) * 2012-02-21 2014-09-05 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique de diffraction en reflexion a haute tenue au flux laser.
DE102012010093A1 (de) * 2012-05-23 2013-11-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Facettenspiegel
US9435921B2 (en) * 2013-08-02 2016-09-06 Globalfoundries Inc. Blazed grating spectral purity filter and methods of making such a filter
EP3076208B1 (en) * 2015-04-04 2019-06-12 Fyzikální ústav AV CR, v.v.i. Multi-layer reflective diffraction grating and use thereof
US11112618B2 (en) * 2015-09-03 2021-09-07 Asml Netherlands B.V. Beam splitting apparatus
DE102016213839A1 (de) * 2016-07-27 2016-12-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegel für ein mikrolithographisches Projektionsbelichtungssystem und Verfahren zur Bearbeitung eines Spiegels
US10458912B2 (en) 2016-08-31 2019-10-29 Kla-Tencor Corporation Model based optical measurements of semiconductor structures with anisotropic dielectric permittivity
WO2020018270A1 (en) * 2018-07-19 2020-01-23 Applied Materials, Inc. Variable height slanted grating method
EP3719545A1 (en) * 2019-04-03 2020-10-07 ASML Netherlands B.V. Manufacturing a reflective diffraction grating
DE102019215829A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-15 Asml Netherlands B.V. EUV-Kollektorspiegel

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Publication number Publication date
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US12111578B2 (en) 2024-10-08
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JP7510418B2 (ja) 2024-07-03
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JP2022509663A (ja) 2022-01-21
US20210263423A1 (en) 2021-08-26

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