TWI822799B - Euv護膜 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種護膜,其包含:一芯,該芯包含除了碳化矽以外之一材料;一碳化矽黏著層;及一釕罩蓋層,該釕罩蓋層與該碳化矽黏著層接觸。本發明亦描述一種製備一護膜之方法,該方法包含以下步驟:(i)設置一護膜芯;(ii)在該護膜芯上設置一碳化矽黏著層;及(iii)將一釕罩蓋層設置成與該碳化矽黏著層接觸。本發明亦提供碳化矽在一EUV護膜中作為一黏著層之用途,以及一種總成。
Description
本發明係關於一種護膜、一種製備護膜之方法、一種護膜在微影設備中之用途、一種碳化矽作為黏著層之用途、一種包含護膜之用於微影設備之總成,及一種包含護膜之微影設備。
微影設備為經建構以將所要之圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)製造中。微影設備可(例如)將圖案自圖案化裝置(例如,光罩)投影至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
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的最小大小。相比於習知微影設備(其可例如使用具有193nm之波長的電磁輻射),使用為具有在4nm至20nm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)。輻射被提供通過圖案化裝置或自圖案化裝置反射以在基板上形成影像。可提供護膜以保護圖案化裝置免受空浮粒子及其他形式之污染物影響。圖案化裝置之表面上之污染物可造成基板上之製造缺陷。
亦可提供護膜以用於保護除了圖案化裝置以外之光學組
件。護膜亦可用以在微影設備之彼此密封之區之間提供用於微影輻射之通路。護膜亦可用作濾光器,諸如光譜純度濾光器。歸因於微影設備,特別是EUV微影設備內部的有時惡劣的環境,需要護膜展現極佳的化學穩定性及熱穩定性。
光罩總成可包括保護圖案化裝置(例如,光罩)免受粒子污染之護膜。護膜可藉由護膜框架支撐,從而形成護膜總成。可例如藉由將護膜邊界區膠合至框架來將護膜附接至框架。框架可永久地或以可解除方式附接至圖案化裝置。
在使用期間,微影設備中之護膜之溫度升高至從約500℃最多至1000℃或更高的任何溫度。此等高溫可損害護膜,且因此需要改良耗散熱以便降低護膜之操作溫度且改良護膜使用壽命所用的方式。
已嘗試此情形之一種方式為將薄金屬膜(塗層)塗覆於護膜上。金屬膜增大護膜之輻射率,且藉此提高熱自護膜發出之速率,藉此致使護膜以與其吸熱相同之速率發出熱的平衡溫度降低。金屬層設置於護膜之芯的一面上,其可為例如矽晶圓。
然而,在相對低溫度下沈積於惰性基板上之金屬膜處於能量上不利的狀態,且薄金屬膜在基板上之加熱或退火導致在遠低於金屬膜之熔點的溫度下具有熱不穩定性。因而,當金屬膜被加熱時,提供充足能量以致使孔形成於金屬膜中,該等孔經由表面擴散製程形成。孔生長且最終聚結以形成形狀不規則之島狀物。膜破裂以形成孔且最終形成島狀物或液滴之此製程被稱為抗濕潤。儘管此製程在某些情形下(諸如形成催化劑粒子以用於碳奈米管之生長)可為有益的,但在其他領域中,此係極其非所要的。舉例而言,在微電子之領域中,抗濕潤致使電互連失敗,且對於
護膜,諸如EUV護膜,抗濕潤改變發射金屬層之功能性。因此,本發明之目標為延緩或防止金屬膜抗濕潤。
由於金屬層增加了護膜之熱發射率,因此當護膜變熱時,金屬膜輻射且控制護膜之溫度。當金屬膜抗濕潤以形成島狀物時,發射率極迅速地下降至可忽略的值,從而導致溫度顯著上升及隨之發生的護膜失效。
儘管厚度超出特定臨限厚度之釕膜在EUV微影設備之操作條件下為穩定的,金屬層之厚度仍致使護膜吸收更多入射EUV輻射,且因此護膜之EUV透射率減小。能夠通過護膜之EUV輻射的減小量意謂微影設備之產出率隨著需要更長暴露時間而減小。當然,有可能藉由減小金屬層之厚度來增大護膜之EUV透射率,但此導致如上文所描述之金屬層之非所要抗濕潤,該抗濕潤導致過熱且最終導致護膜失效。
因此期望提供一種製造護膜之方法,該護膜能夠承受微影設備,特別是EUV微影設備之操作條件,且具有充足EUV透射率以允許高掃描器產率,亦即每小時經暴露晶圓之數目。亦期望提供一種熱穩定且化學穩定且展現可接受的EUV透射率之護膜。
此外,儘管護膜必須具有足夠彈性以耐受微影設備內部之惡劣環境,但由於護膜係在EUV輻射之光徑中,因此期望減小藉由護膜吸收之EUV輻射的量,此係由於此影響可在給定時段中經成像之晶圓的數目。
因此期望提供一種護膜,該護膜具有改良之EUV透射率,而且其亦展現良好效能及可靠性且可經可靠地製造。
在使用期間,微影設備內之輻射穿過低壓氫氣。此情形產
生可蝕刻或以其他方式與設備內之材料反應的氫基或氫氣電漿。護膜之材料可藉由氫基蝕刻,且藉此削弱護膜,從而潛在地導致過早失效。碳類材料易於由氫基蝕刻。舉例而言,石墨烯薄片在無保護層下之壽命於操作期間在暴露於在微影設備之主體中遭遇的電漿密度時可小於一個小時。
由於改變微影設備之護膜要求設備被關斷且可為耗時的,因此期望提供一種護膜,該護膜耐蝕刻以便使護膜需要被替換之頻率最小化但其仍展現良好EUV透射率且製造低廉。儘管藉由蝕刻移除材料可藉由簡單地增大經蝕刻之材料的厚度來平衡,但此為非所要的,此係由於使得護膜較厚將導致經由護膜之輻射的較低透射,藉此減小設備之輸貫量。
儘管本申請案大體上在微影設備,特別是EUV微影設備之內容背景中提及護膜,但本發明不僅僅限於護膜及微影設備,且應瞭解,本發明之主題可用於任何其他合適之設備或情形中。
舉例而言,本發明之方法可同樣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在深UV(DUV)輻射範圍(100nm至400nm)內。此外,在一些EUV源,例如雷射產生電漿EUV源之狀況下,來自雷射之通常在10.6微米下之輻射呈現顯著的帶外輻射。
在微影設備中,出於若干原因需要光譜純度。一個原因為抗蝕劑對帶外波長之輻射為敏感的,且因此施加至抗蝕劑之圖案的影像品質可在抗蝕劑曝光至此類帶外輻射之情況下劣化。此外,帶外輻射紅外線輻射,例如一些雷射產生電漿源中之10.6微米輻射,導致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。此類加熱可導致此等
元件損壞、其壽命降級及/或投影至抗蝕劑塗佈基板上及施加至抗蝕劑塗佈基板之圖案中的缺陷或失真。
光譜純度濾光器可例如由塗佈有諸如鉬之反射金屬的矽基礎結構(例如矽柵格,或具備孔隙之其他部件)形成。在使用中,光譜純度濾光器可能經受來自例如入射紅外線及EUV輻射的高熱負荷。該熱負荷可導致光譜純度濾光器之溫度高於800℃。在高熱負荷下,塗層可歸因於反射鉬塗層與底層矽支撐結構之間的線性膨脹係數的差而分層。矽基礎結構之分層及降級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屑(例如諸如粒子或其類似者之碎屑)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護膜,且反之亦然。因此,本申請案中對「膜」之參考亦指對「光譜純度濾光器」之參考。儘管在本申請案中主要參考護膜,但所有特徵可同樣應用於光譜純度濾光器。
在微影設備(及/或方法)中,需要使正用以將圖案施加至抗蝕劑塗佈基板之輻射的強度損失最小化。此狀況之一個原因在於:理想上儘可能多的輻射應可用於將圖案施加至基板,例如以減小曝光時間且增大產出率。同時,需要使通過微影設備且入射於基板上之非所要的輻射(例如帶外)輻射之量最小化。此外,需要確保微影方法或設備中使用之頻譜純度濾光器具有充分之使用壽命,且不會由於頻譜純度濾光器可暴露於之高熱負荷及/或頻譜純度濾光器可暴露於之氫氣(等等,諸如自由基物質,包括H*及HO*)而隨時間推移快速降級。因此期望提供一種改良型(或替代性)頻譜純度濾光器,且例如提供一種適合用於微影設備及/或方法之頻譜純度濾光器。
此外,儘管本申請案通常提及矽護膜,但應瞭解,可使用任何合適之護膜材料。舉例而言,護膜可包含任何合適碳類材料,包括例如石墨烯,或可包含氮(氧)化矽或鋯或任何其他合適芯材料。
在已考慮到關於製造護膜之已知方法及根據已知技術製造之護膜之前述問題的情況下來進行本發明。
根據本發明之第一態樣,提供一種護膜,該護膜包含:一護膜芯;一碳化矽黏著層;及一釕罩蓋層,該釕罩蓋層與該碳化矽黏著層接觸。
在實施例中,提供一種護膜,其包含:一芯,該芯包含除了碳化矽以外之一材料;一碳化矽黏著層;及釕罩蓋層,該釕罩蓋層與該碳化矽黏著層接觸。
在本發明之第一態樣之一實施例中,提供一種護膜,該護膜包含一石墨烯芯、一碳化矽黏著層及一釕罩蓋層,該釕罩蓋層與該碳化矽黏著層接觸。
碳化矽黏著層之存在已令人滿意地發現減小或消除釕罩蓋層之抗濕潤,其中在至多約700℃下觀測到很少抗濕潤或未觀測到抗濕潤。在藉由一薄釕層罩蓋之包含一矽芯材料的一護膜中,該釕充當增強護膜之輻射冷卻的一發射層且在使用中時降低護膜之操作溫度。即使如此,一旦溫度超出約500℃,則釕層遭受抗濕潤及島狀物形成。有可能使用具有高得多之熔點的金屬,諸如鉬,以便試圖避免或限制抗濕潤。然而,鉬在室溫下在空氣中經歷氧化,且在高溫下經充分氧化,此使得其發射率降
低且護膜之操作溫度升高。在另一方法中,矽已塗佈有鋯及硼,但此護膜之操作溫度限於低於600℃,此係由於硼可氧化且與存在於微影設備中之氫氣反應以形成氫氧化硼,該氫氧化硼在此溫度下為氣態且可使得護膜除氣。
已令人滿意地發現,包含碳化矽黏著層之護膜並不與其他護膜一樣般快速地降級,且包含碳化矽黏著層之護膜內的應力在使用時並不顯著地變更。此外,根據本發明之護膜的透射率相較於一些先前技術護膜之透射率更穩定,該等先前技術護膜之透射率在使用之後可自高於80%下降至約75%。在不希望受科學理論限制情況下,咸信,碳化矽黏著層提供一表面,該表面較好地黏附疊對釕層至護膜之芯且藉此減小釕之抗濕潤的傾向。此情形有利地產生護膜之更長壽命。較佳地,碳化矽並非完美地為平滑的,且具有至少一表面粗糙度。此情形在輻射遭遇碳化矽與釕之間的界面時減低通過護膜之EUV輻射之反射效應。
該芯可包含任何合適材料。舉例而言,芯可包含矽、石墨烯、氮化矽、鋯或任何其他合適芯材料。較佳地,芯包含矽,且可為氮氧化矽。
較佳使用矽,此係由於矽為微影領域中經良好特性化且良好定義的材料。矽亦展現良好EUV透射率,且能夠耐受微影設備內之條件。然而,應瞭解,可使用其他合適材料,且根據本發明之第一態樣,本發明不限於僅矽。其他合適材料為已知為用於護膜中的合適材料。
此外,矽可用作芯,此係由於使用已知技術來製造能夠自支撐之矽晶圓係可能的。製造足夠大以用作護膜之矽晶圓亦係可能的。在EUV微影設備中使用矽之另一優勢在於,矽吸收的通過護膜之EUV輻射
很少。即使如此,矽之發射率仍低於其他材料,因此儘管其不高度吸收EUV輻射,但矽相對緩慢地輻射熱,且因此在EUV輻射通過時變熱。
釕罩蓋層較佳地實質上覆蓋碳化矽黏著層的全部。
由於釕罩蓋層用以增大護膜之發射率,因此釕罩蓋層較佳地儘可能多地覆蓋護膜之表面。此外,由於碳化矽黏著層用以防止釕層之抗濕潤,因此較佳的是用釕覆蓋碳化矽中之任一者以使具有額外碳化矽層之益處最大化。對於所有釕較佳的是與碳化矽黏著層接觸,此係由於並不與碳化矽黏著層接觸之任何釕在使用期間可抗濕潤。
碳化矽黏著層較佳地直接設置於芯上。以此方式,在芯與碳化矽黏著層之間不存在額外層。添加額外層可能會增大護膜之製造的複雜度,且會潛在地在護膜中引入非所要缺陷,此可導致護膜之過早失效。此外,額外層可減低護膜透射率。
碳化矽黏著層較佳地薄於芯。由於黏著層之作用係為了改良釕層至護膜之黏著,因此碳化矽黏著層之厚度較佳為從約1至約5nm。對於碳化矽黏著層而言,此情形足以減小或消除釕層之抗濕潤,同時亦提供良好透射率。
釕罩蓋層可設置於護膜之一或兩側上。在護膜之一側上具有釕罩蓋層之優勢為,護膜相較於在護膜之兩側上具有釕罩蓋層之類似護膜具有較好透射率,但具有較低發射率。另一方面,在護膜之兩側上具有釕罩蓋層之優勢為,存在較好發射率,但以透射率降低為代價。
釕層之厚度可為從約1至約5nm。若釕層過薄,則釕層更易發生抗濕潤且可能並不具有所要求之發射率。另一方面,若釕層過厚,則任何進一步增大其厚度將不增大發射率,而是將減小透射率。因此需要
具有一釕層,該釕層足夠厚以提供最大發射率,而且足夠薄以不減小透射率達過大程度或引起抗濕潤。
芯厚度可為從約20至約60nm。由於芯提供護膜之大部分實體強度,因此芯大體上厚於塗層。為了具有高透射率,芯較佳地儘可能地薄,但其仍需要足夠後以支撐護膜之重量且足夠有彈性以耐受處置及使用。
根據本發明之第二態樣,提供一種製備一護膜之方法,該方法包含以下步驟:設置一護膜芯;在該護膜芯上設置一碳化矽黏著層;及將一釕罩蓋層設置成與該碳化矽黏著層接觸。
碳化矽黏著層可藉由任何合適手段設置於護膜上。碳化矽黏著層可直接沈積於護膜芯上。沈積可藉由例如化學氣相沈積或濺鍍實現。碳化矽黏著層可藉由在惰性氛圍下藉由聚合物諸如聚(甲基矽烷)的熱分解提供。矽芯材料可運用碳原子轟擊以便形成碳化矽黏著層。
釕罩蓋層可藉由任何合適手段設置於碳化矽黏著層上。舉例而言,釕可藉由化學氣相沈積或濺鍍直接沈積於黏著層上。
根據本發明之第二態樣的方法提供製備根據本發明之第一態樣之護膜的可靠方法。
根據本發明之第三態樣,提供碳化矽作為針對EUV護膜之釕罩蓋層之黏著層的使用。
應瞭解,本發明可用於除EUV護膜外之其他用途,且適合於非EUV護膜以及光譜純度濾光器。已令人滿意地發現,碳化矽黏著層與釕罩蓋層之組合在用於EUV微影機器中時減小或消除釕的抗濕潤。碳化矽可與為護膜提供結構強度之護膜芯接觸。在不希望受科學理論限制情況
下,咸信碳化矽提供表面,釕可有利地接合至該表面且可至少部分減輕釕與護膜芯之間的晶體結構之任何差異,藉此引起護膜中之較低應力且亦減小或消除抗濕潤。
根據本發明之一第四態樣,提供一種用於微影設備之總成,該總成包含根據本發明之第一態樣或根據本發明之第二態樣之方法製造的一護膜。該總成可進一步包含用於支撐護膜之框架。該總成可進一步包含一倍縮光罩。
根據本發明之第五態樣,提供一種微影設備,其包含根據本發明之第四態樣之總成。
根據本發明之一第六態樣,提供一種根據本發明之第一至第三態樣中任一者的護膜,其中該護膜具有高於87%之一EUV透射率。
應瞭解,一較高透射率為所要的,此係由於其允許較大數目個晶圓在給定時段內被成像。此外,藉由吸收較少輻射,護膜將在較低溫度下操作,其可有助於延長護膜之操作壽命。
較佳地,根據本發明之任何態樣的護膜透射率在護膜已加熱高達操作溫度之後實質上不改變,且允許被冷卻至少一次。較佳地,透射率改變為約±2%,更佳地約±1%,且甚至更佳地為約±0.5%。
碳化矽黏著層之存在提供相較於其他護膜更具彈性之護膜,且因此根據本發明之護膜的物理參數為更恆定的且改變小於其他護膜的物理參數。此情形導致暴露至EUV輻射之前及之後的護膜透射率大部分不改變。
需要提供一種護膜,該護膜護膜給予高EUV透射率,同時仍保持護膜的耐受微影設備內之惡劣條件的能力。當前EUV護膜為懸置於
框架中的極薄(小於約100nm)獨立隔膜。
根據本發明之一第七態樣,提供一種護膜,該護膜包含一面上之含碳覆蓋層及對置面上之非含碳覆蓋層。
已令人滿意地認識到,微影設備內之氫電漿密度並非均勻的,且護膜與倍縮光罩之間的氫電漿密度相較於在設備之其他部分處低得多。因此,不管含碳材料易於藉由氫基蝕刻,但已令人滿意地認識到,護膜之在使用中面向護膜與倍縮光罩之間的區域之面可為含碳的,且仍具有足夠壽命以供用作護膜。在此情形下,在護膜允許護膜之歷時至少20小時,較佳至少40小時,較佳至少60小時,較佳至少80小時且甚至更佳地至少100小時的操作情況下,認為壽命為足夠的。
由於對置面暴露至較高氫電漿密度,因此若此面為含碳的,則將很可能以非所要高速率進行蝕刻且縮短護膜的操作壽命。因此,對置面較佳包含實質上耐受氫電漿蝕刻的材料。舉例而言,對置面上之非含碳覆蓋層可包含MoSi2、Si3N4、C3N4、ZrN或SiC,或任何其他合適材料。非含碳覆蓋層可包含金屬層。非含碳覆蓋層可包含金屬氧化物或氮化物。藉由含碳,應理解,此術語意謂材料按重量計包含大部分碳。較佳地,含碳覆蓋層包含至少90wt%、較佳地至少95wt%且更佳地約99wt%碳。非含碳覆蓋層可為與護膜之芯相同的材料。非含碳覆蓋層可與芯層為連續的。在其他實施例中,非含碳覆蓋層包含不同於芯層的材料。
含碳覆蓋層可經定序,及/或可為非晶形的定序碳化合物包括石墨烯及石墨。因此,含碳覆蓋層可為石墨。已發現,非晶碳相較於石墨碳以快出30倍的速度蝕刻。因此,石墨碳層預期為持續大大長於非晶碳層。此外,石墨覆蓋層並非預期為自SiC或pSi芯材料抗濕潤。抗濕潤可導
致島狀物形成,且顯著地減小護膜之發射率,從而導致護膜之較高操作溫度及可能的過早失效。此外,運用根據本發明之第七態樣的護膜,EUV反射之量係在規範內。應瞭解,覆蓋層中之一或兩者可包含表面氧化物。含碳覆蓋層充當發射層以便相對於未經塗佈護膜增大護膜的發射率。
護膜較佳包含一芯。較佳地,芯包含碳化矽或pSi,但應瞭解,可使用在上面可提供含碳覆蓋層之任何其他芯材料。
根據本發明之第八態樣,提供一種微影設備,其包含根據本發明之第七態樣之護膜,其中含碳覆蓋層係在護膜之倍縮光罩側上。
應瞭解,根據本發明之第七態樣之護膜為不對稱的在於,每一面之覆蓋層材料不同。亦應瞭解,在微影設備中,護膜之一個面相較於其他件更靠近於倍縮光罩。由於已令人滿意地認識到,有可能自碳製成一個覆蓋層且所得護膜仍將具有合理壽命,同時在使用中,護膜需要定向於微影設備內,使得含碳覆蓋層暴露至在護膜與倍縮光罩之間發現的較低密度氫基。技術人員將熟悉微影設備之組態,且將就地認識到護膜具有倍縮光罩側,即面向倍縮光罩之側;及非倍縮光罩側,即遠離倍縮光罩的側。
石墨層可藉由任何合適方法設置於芯層上,且根據本發明之護膜並不特別受提供石墨層藉由的方法限制。舉例而言,石墨覆蓋層可藉由在1300℃下矽自碳化矽薄片之表面的昇華而生長。另一選項為使用施加至芯層材料之石墨前驅體材料塗佈碳化矽或其他合適芯材料,且接著藉由EUV暴露或在約1000℃下退火而轉換為石墨烯類碳。其他方法包括自還原氧化石墨烯形成膜,或藉由化學氣相沈積形成膜。
應瞭解,本發明之第一態樣至第八態樣可以任何組合來組
合,且關於一個態樣描述之特徵可與關於本發明之另一態樣描述之特徵組合。
綜上所述,根據本發明之護膜相較於其他護膜展現降低之抗濕潤且具有穩定EUV透射率,即使在使用之後。根據本發明之護膜能夠抵抗有時在護膜在使用中達成的高溫。根據本發明之一個態樣的護膜包含一碳類覆蓋層,其製造低廉且提供良好EUV透射率以及增大之發射率。
現將參看矽類護膜描述本發明。然而,應瞭解,本發明不限於矽類護膜,且同樣適用於光譜純度濾光器以及除了矽以外之芯材料。
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:護膜
16:護膜芯
17:碳化矽黏著層
18:釕罩蓋層
19:護膜芯
20:含碳覆蓋層
21:非含碳覆蓋層
B:極紫外線(EUV)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
現將參看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描繪根據本發明之一態樣之護膜的示意圖;且- 圖3描繪根據本發明之一態樣之護膜的示意圖。
圖1展示微影系統,其包括根據本發明之第一或第七態樣或根據本發明之第二態樣之方法製造的護膜15。該微影系統包含一輻射源SO及一微影設備LA。輻射源SO經組態以產生極紫外線(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。在此種狀況下,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,護膜15描繪於輻射之路徑中且正保護圖案化裝置MA。應瞭解,護膜15可位於任何所需位置中且可用以保護微影設備中之鏡面中的任一者。
輻射源SO、照明系統IL及投影系統PS可皆經建構及配置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中所展示之輻射源SO係屬於可被稱作雷射產生電漿(laser produced plasma,LPP)源之類型。可例如為CO2雷射之雷射經配置以經由雷射光束將能量沈積至自例如燃料發射器提供之諸如錫(Sn)的燃料中。儘管在以下描述中提及錫,但可使用任何合適燃料。燃料可(例如)呈液體形式,且可(例如)為金屬或合金。燃料發射器可包含噴嘴,該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區之軌跡而導向例如呈液滴之形式的錫。雷射光束在電漿形成區處入射於錫上。雷射能量至錫中之沈積在電漿形成區處產生電漿。在電漿之離子的去激發及再組合期間自電漿發射包括EUV輻射之輻射。
EUV輻射係由近正入射輻射收集器(有時更通常被稱作正入射輻射收集器)收集及聚焦。收集器可具有經配置以反射EUV輻射(例如,具有諸如13.5nm之所要波長的EUV輻射)的多層結構。收集器可具有橢圓形組態,該橢圓形組態具有兩個橢圓焦點。第一焦點可處於電漿形成區處,且第二焦點可處於中間焦點處,如下文所論述。
雷射可與輻射源SO分離。在此種狀況下,雷射光束可憑藉包含例如合適導向鏡及/或光束擴展器及/或其他光學件之光束遞送系統(圖中未示)而自雷射傳遞至輻射源SO。雷射及輻射源SO可一起被認為是輻射系統。
由收集器反射之輻射形成輻射光束B。
輻射光束B聚焦於一點處以形成電漿形成區之影像,該影像充當用於照明系統IL之虛擬輻射源。輻射光束B聚焦之點可被稱作中間焦點。輻射源SO經配置使得中間焦點位於輻射源之圍封結構中之開口處或附近。
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共同提供具有所需橫截面形狀及所需角分佈之輻射光束B。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反射及圖案化輻射光束B。除了琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11以外或代替琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11,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,該複數個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之縮減因數。儘管在圖1中投影系統PS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中所展示之輻射源SO可包括未繪示之組件。舉例而
言,光譜濾光器可設置於輻射源中。光譜濾光器可使EUV輻射實質上透射,但實質上阻斷其他波長之輻射,諸如紅外線輻射。
圖2為根據本發明之護膜之橫截面的示意性描繪。護膜包含護膜芯16、碳化矽黏著層17及釕罩蓋層18。護膜芯16與碳化矽黏著層17接觸,且黏著層17與釕罩蓋層18接觸。應瞭解,在護膜芯16與碳化矽黏著層17之間存在一或多個層。亦應瞭解,碳化矽黏著層17可設置於護膜之兩個面上。類似地,應瞭解,釕罩蓋層18可設置於護膜之兩個面上。所展示之橫截面為示意性的,且未按比例繪製。
在生產圖2之護膜的方法中,碳化矽黏著層17可藉由任何合適手段例如化學氣相沈積而設置於護膜芯上。一旦已沈積了碳化矽黏著層17,便可隨後沈積釕罩蓋層18。該方法可包含在沈積步驟之間的額外步驟,諸如退火。
圖3為根據本發明之一態樣之護膜之橫截面的示意性描繪。護膜包含護膜芯19、較佳地為石墨層之含碳覆蓋層20,及非含碳覆蓋層21。應瞭解,在本發明之任何態樣中,在護膜內可存在額外層。在使用中,含碳覆蓋層20經定向以面向倍縮光罩(圖案化裝置MA)。
本發明亦可藉由以下條項描述:
條項1.一種護膜,其包含:一護膜芯;一碳化矽黏著層;及一釕罩蓋層,該釕罩蓋層與該碳化矽黏著層接觸。
條項2.如條項1之護膜,其中該芯包含除了碳化矽以外之一材料。
條項3.如條項1或2之護膜,其中該芯包含矽、石墨烯、氮化矽、鋯或
其他合適芯材料,較佳地,該芯包含氮氧化矽或石墨烯。
條項4.如前述條項中任一項之護膜,其中該釕罩蓋層實質上覆蓋該碳化矽黏著層的全部。
條項5.如前述條項中任一項之護膜,其中該碳化矽黏著層直接設置於該芯上。
條項6.如前述條項中任一項之護膜,其中該碳化矽黏著層薄於該芯。
條項7.如前述條項中任一項之護膜,其中該碳化矽黏著層設置於該芯之一或兩側上。
條項8.如前述條項中任一項之護膜,其中一釕罩蓋層設置於該護膜之一或兩側上。
條項9.如前述條項中任一項之護膜,其中該碳化矽黏著層之厚度為從約1至約5nm。
條項10.如前述條項中任一項之護膜,其中該釕罩蓋層之厚度為從約1至5nm。
條項11.如前述條項中任一項之護膜,其中該芯厚度為從約20至約60nm。
條項12.一種製備一護膜之方法,其包含以下步驟:(i)設置一護膜芯;(ii)在該護膜芯上設置一碳化矽黏著層;及(iii)將一釕罩蓋層設置成與該碳化矽黏著層接觸。
條項13.如條項12之方法,其中該碳化矽黏著層直接沈積於該護膜芯上,且其中該釕罩蓋層直接沈積於該碳化矽黏著層上。
條項14.一種如條項1至11中任一項或根據如條項12至13中任一項之方
法製造之一護膜之用途,該護膜用於一微影設備中,較佳地用於一EUV微影設備中。
條項15.一種碳化矽之用途,該碳化矽作為一黏著層而用於一EUV護膜之一釕罩蓋層。
條項16.一種用於一微影設備之總成,該總成包含如條項1至11中任一項或根據一如條項12或13之方法製造之一護膜,及用於支撐該護膜之一框架。
條項17.如條項16之總成,其進一步包含一倍縮光罩。
條項18.一種微影設備,其包含如條項16或17中任一項之總成。
條項19.如前述條項中任一項之護膜,其中該護膜具有高於87%之一EUV透射率。
條項20.一種護膜,其包含一個面上之一含碳覆蓋層及對置面上的一非含碳覆蓋層。
條項21.如條項20之護膜,其進一步包含一護膜芯,該含碳覆蓋層配置於該護膜芯之一個面上,且該非含碳覆蓋層配置於該護膜芯之一對置面上。
條項22.如條項21之護膜,其中該護膜芯之一個面為該護膜的一面向倍縮光罩側。
條項23.如條項20、21或22之護膜,其中該非含碳覆蓋層實質上耐EUV誘發之電漿蝕刻。
條項24.如條項23之護膜,其中該非含碳覆蓋層包含MoSi2、Si3N4、C3N4、ZrN、SiC、一金屬、一金屬氮化物或一金屬氧化物。
條項25.如條項20至24中任一項之護膜,其中該含碳覆蓋層經定序。
條項26.如條項25之護膜,其中該含碳覆蓋層為石墨。
條項27.如條項20至26中任一項之護膜,其中該護膜芯包含碳化矽或pSi。
條項28.一種微影設備,其包含如條項20至27中任一項之護膜,其中含碳覆蓋層係在該護膜之該面向倍縮光罩側上。
雖然上文已描述了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。以上描述意欲為說明性,而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見的是,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。
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:護膜
B:極紫外線(EUV)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
Claims (15)
- 一種護膜,其包含一個面上之一含碳覆蓋層(carbonaceous cover layer)及一對置面(opposing face)上的一非含碳覆蓋層,其進一步包含一護膜芯(pellicle core),該含碳覆蓋層配置於該護膜芯之一個面上,且該非含碳覆蓋層配置於該護膜芯之一對置面上,其中該護膜芯之該一個面為該護膜的一面向倍縮光罩側(reticle-facing side of the pellicle)。
- 如請求項1之護膜,其中該含碳覆蓋層包含至少90wt%之碳。
- 如請求項1或2之護膜,其中該護膜芯包含矽、石墨烯、氮化矽、鋯或氮氧化矽。
- 如請求項1或2之護膜,其中該非含碳覆蓋層實質上耐EUV誘發之電漿蝕刻。
- 如請求項1或2之護膜,其中該非含碳覆蓋層包含MoSi2、Si3N4、C3N4、ZrN、SiC、一金屬、一金屬氮化物或一金屬氧化物。
- 如請求項1或2之護膜,其中該含碳覆蓋層經定序。
- 如請求項1或2之護膜,其中該非含碳覆蓋層包含:一碳化矽黏著層(silicon carbide adhesion layer);及 一釕罩蓋層(ruthenium capping layer),該釕罩蓋層與該碳化矽黏著層接觸。
- 如請求項7之護膜,其中該碳化矽黏著層直接設置於該護膜芯上。
- 如請求項7之護膜,其中該碳化矽黏著層薄於該護膜芯。
- 如請求項7之護膜,其中該碳化矽黏著層之厚度為從約1至約5nm。
- 如請求項7之護膜,其中該釕罩蓋層之厚度為從約1至約5nm。
- 如請求項7之護膜,其中該護膜芯厚度為從約20至約60nm。
- 如請求項1或2之護膜,其中該護膜具有高於87%之一EUV透射率。
- 一種用於一微影設備之總成,該總成包含如請求項1至13中任一項之一護膜及用於支撐該護膜之一框架。
- 一種微影設備,其包含如請求項1至13中任一項之護膜,其中該含碳覆蓋層係在該護膜之該面向倍縮光罩側上。
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