TWI834739B - 用於ｅｕｖ微影之薄膜組件和其製造方法及微影裝置 - Google Patents
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Abstract
一種用於製造用於EUV微影之一薄膜組件之方法，該方法包含：提供一堆疊，該堆疊包含：至少一個薄膜層，其由一平面基板支撐，其中該平面基板包含一內部區及圍繞該內部區之一邊界區；及一第一犧牲層，其在該平面基板與該薄膜層之間；選擇性地移除該平面基板之該內部區，其中選擇性地移除該平面基板之該內部區的該步驟包含使用對於該薄膜層及其氧化物具有一相似蝕刻速率且對於該第一犧牲層具有一實質上不同蝕刻速率的一蝕刻劑；使得該薄膜組件包含：一薄膜，其由該至少一個薄膜層形成；及一邊界，其固持該薄膜，該邊界包含該平面基板之該邊界區及位於該邊界與該薄膜層之間的該第一犧牲層。
Description
本發明係關於用於製造薄膜組件之方法，且係關於薄膜組件，以及係關於用於微影裝置之光學元件及用於製造該光學元件之方法。
微影裝置係經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。微影裝置可例如將來自圖案化器件(例如光罩)之圖案投影至提供於基板上之一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上。
由微影裝置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。相比於習知微影裝置(其可(例如)使用具有193nm之波長之電磁輻射)，使用為具有在4nm至20nm範圍內之波長之電磁輻射的EUV輻射之微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
微影裝置包括圖案化器件(例如光罩或倍縮光罩)。輻射被提供通過圖案化器件或自圖案化器件反射以在基板上形成影像。薄膜組件(亦稱作護膜)可經提供以保護圖案化器件免受空浮粒子及其他形式污染。圖案化器件之表面上之污染可造成基板上之製造缺陷。
亦可提供護膜以用於保護除圖案化器件之外的光學部件。護膜亦可用以在彼此密封之微影裝置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)或用作微影裝置之動態氣鎖之部分。
光罩組件可包括保護圖案化器件(例如，光罩)免受粒子污染之護膜。護膜可由護膜框架支撐，從而形成護膜組件。可例如藉由將護膜邊界區膠合或以其他方式附接至框架來將護膜附接至框架。框架可永久地或以可移除方式附接至圖案化器件。
薄膜組件可包含一邊界及橫越該邊界拉伸之一薄膜。(例如)由於薄膜較薄，所以難以在薄膜組件在製程中不變形之情況下製造薄膜組件。尤其當薄膜組件中之薄膜僅在邊界處被支撐(其中在薄膜下方無諸如柵格或基板之其他支撐或加強用具來提供額外機械強度)時，則薄膜組件可變得較容易可變形。此外，用於微影圖案化器件之根據需要具有大薄膜面積之護膜組件極可能在應力下變形。薄膜組件之變形可導致效能縮減、薄膜損壞或甚至分裂，此情形不當。
歸因於護膜在EUV輻射光束之光學路徑中的存在，因此需要護膜具有高EUV透射率。高EUV透射率允許較大比例入射輻射通過護膜且縮減由護膜吸收的EUV輻射之量可降低護膜之操作溫度。由於透射率至少部分取決於護膜之厚度，因此需要提供儘可能薄同時保持足以耐受微影裝置內之有時惡劣環境的可靠強度的護膜。亦需要提供一種提供具有可預測及恆定物理性質之薄膜組件之方法。若方法提供具有不同物理性質之護膜，則可係一個護膜能夠耐受微影裝置中之使用而另一護膜在較短時間段內出故障的情況。護膜如何能夠耐受使用之此不可預測性使護膜之預期壽命的極保守決策方法成為必要，此可導致護膜比可能需要替換之頻率更頻繁地替換。
因此需要提供一種用於生產護膜之方法以及根據此方法生產之護膜，該方法得到具有高EUV透射率之護膜且其可以可靠地生產具有恆定物理性質的護膜。亦需要增加護膜之壽命以便縮減裝置之停工時間。
雖然本申請案大體上在微影裝置，特別是EUV微影裝置之內容背景中提及護膜，但本發明不僅僅限於護膜及微影裝置，且應瞭解，本發明之標的物可用於任何其他適合裝置或情形中。
舉例而言，本發明之方法可同樣應用於光譜純度濾光器。一些EUV源(諸如使用電漿產生EUV輻射之彼等EUV源)不僅發射所要的「帶內」EUV輻射，而且發射非所要的(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源之情況下，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。
在微影裝置中，出於若干原因而需要光譜純度。一個原因係抗蝕劑對帶外波長之輻射敏感，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，引起對微影裝置內之圖案化器件、基板及光學件之非想要及不必要的加熱。此類加熱可引起此等元件損壞、其壽命降低及/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。
典型的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，或具備孔之其他構件)形成。在使用中，典型的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。該熱負荷可引起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基礎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)進入或離開微影裝置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「護膜」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。
另外，需要改良微影裝置內之光學元件的壽命，該等元件諸如收集器鏡面、護膜或動態氣鎖之部件。此等光學元件當在使用中時曝露至微影裝置之嚴格環境且因此可隨時間被損壞。需要防止、縮減或去除對光學元件的損壞。
在微影裝置(及/或方法)中，需要最小化正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，例如以縮減少曝光時間且增大產出率。同時，需要最小化通過微影裝置且入射於基板上之非所要的輻射(例如帶外)輻射之量。此外，需要確保微影方法或裝置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，需要提供改良型(或替代性)光譜純度濾光器，且例如提供適合用於微影裝置及/或方法中之光譜純度濾光器。
因為護膜中之任何缺陷可縮減護膜之效能及/或壽命，因此需要縮減薄膜組件(諸如護膜)在其製造期間被變形或損壞的可能性。
本發明已經設計以試圖解決上文所標識之問題中的至少一些。
根據本發明之第一態樣，提供一種用於製造用於EUV微影之薄膜組件之方法，該方法包含：i)提供一堆疊，該堆疊包含：至少一個薄膜層，其由一平面基板支撐，其中該平面基板包含一內部區及圍繞該內部區之一邊界區；及一第一犧牲層，其在該平面基板與該薄膜層之間；ii)選擇性地移除該平面基板之該內部區，其中選擇性地移除該平面基板之該內部區的該步驟包含使用對於該薄膜層及其氧化物具有一相似蝕刻速率且對於該第一犧牲層具有一實質上不同蝕刻速率的一蝕刻劑；使得該薄膜組件包含：一薄膜，其至少由該一個薄膜層形成；及一邊界，其固持該薄膜，該邊界包含該平面基板之該邊界區及位於該邊界與該薄膜層之間的該第一犧牲層。
根據本發明之方法縮減藉由堆疊之過蝕刻造成的風險，過蝕刻可使最終護膜變弱並增加護膜出故障之風險。據信在其中犧牲層及薄膜層及其氧化物之蝕刻速率實質上相同的方法中，存在過蝕刻犧牲層的風險。另外，在薄膜層(或實際上堆疊中之任何其他層)及其氧化物之蝕刻速率實質上並不相同的情況下，薄膜(或其他層)之材料或其氧化物的較佳蝕刻可引起弱點(可能呈凹口形式)在薄膜組件中形成。因為任何剩餘犧牲層可縮減薄膜組件之EUV透射率，所以需要確保犧牲層自薄膜組件完全移除。然而，犧牲層之厚度以及其被蝕刻掉所藉以之速率可變化。因而，存
在薄膜組件可在比所需要時間更長的時間中被蝕刻的風險。在不希望受科學理論束縛的情況下，據信在蝕刻期間原生氧化物沿著晶界之過蝕刻可引起凹口在表面中形成。此等凹口充當最終薄膜組件中之弱點且籍此可使組件變弱。
較佳地，至少第一犧牲層為拉伸層。藉由拉伸，應理解意謂該層施加與壓縮力相對之拉伸力。在生產薄膜組件之其他方法中，第一犧牲層為壓縮層，換言之，該層施加壓縮力。在處理期間，壓縮力可引起薄膜組件起皺，其可引起薄膜組件之損壞，諸如微裂的形成，最終使薄膜組件減弱。另外，根據本發明之至少薄膜層亦可經拉伸。提供一拉伸第一犧牲層縮減犧牲層與至少一個薄膜層之間的應力差。歸因於薄膜之薄，當薄膜之兩個面之間存在壓力差時，薄膜可發生平面外變形。存在可接受的最大平面外偏轉。根據本發明之薄膜組件可包含用以抵抗平面外偏轉之預先拉緊度。將瞭解，在其他實施例中，一或多個層可實質上不具有壓縮或拉伸力。
堆疊可進一步包含在至少一個薄膜層上之第二犧牲層。以此方式，堆疊包含在第一與第二犧牲層之間的至少一個薄膜層。第一及第二犧牲層可包含相同材料或可包含不同材料。較佳地，第一及第二犧牲層包含相同材料。
該方法可進一步包含在選擇性移除平面基板之內部區之前自堆疊之至少一個面移除第二犧牲層的至少一部分。由於第二犧牲層可設置於堆疊之兩個面上且可實質上對蝕刻劑具有抵抗性，因此可能有必要自堆疊移除第二犧牲層之至少一部分以便將該至少一個薄膜層曝露於蝕刻劑。將瞭解，在第二犧牲層僅提供於堆疊之上部表面上，籍此使堆疊之下
部表面(亦即薄膜層)曝露的情況下，此步驟可能並不需要。
該方法中之此步驟將至少一個薄膜層曝露於蝕刻劑以允許蝕刻劑蝕刻掉薄膜層及平面基板之內部區。
該方法可進一步包含在堆疊上提供一抗蝕劑及圖案化該抗蝕劑。此步驟較佳地在選擇性移除平面基板之內部區之前發生。抗蝕劑之圖案化用以界定藉由後續蝕刻步驟移除的堆疊之區域。可使用任何合適類型之抗蝕劑。
抗蝕劑對由蝕刻劑進行的蝕刻具有抵抗性且保護不需要被蝕刻掉的堆疊之部分並讓需要被蝕刻掉的抗蝕劑之部分曝露。蝕刻可經允許繼續進行直至蝕刻已到達平面基板為止。
因而，該方法可進一步包含在選擇性移除平面基板之內部區之前蝕刻第二犧牲層、薄膜及第一犧牲層之至少一部分。
該方法可進一步包含在選擇性移除平面基板之內部區之前，施加保護層至堆疊之正面以保護堆疊之前側處的層免受後續蝕刻步驟。
此步驟係可選的且可用以將堆疊固持在一起同時平面基板之內部區被蝕刻。
在移除平面基板之內部區之後，可自堆疊移除保護層。此留下一堆疊，該堆疊包含具有在底部側上之可選第一犧牲層、在頂部側上之第一犧牲層、在頂部側上之第一犧牲層上的該至少一個薄膜層及在該至少一個薄膜層上之第二犧牲層的平面基板之非蝕刻邊界區，使得該至少一個薄膜層係在第一與第二犧牲層之間，且該第一犧牲層係在該至少一個薄膜層與平面基板之邊界區之間。
該方法可進一步包含自該至少一個薄膜層之上部表面移除任何剩餘第二犧牲層。
自該至少一個薄膜層之上部表面移除任何剩餘第二犧牲層的步驟可包含使用一蝕刻劑進行蝕刻，該蝕刻劑對於第二犧牲層具有實質上比對於該至少一個薄膜層及其氧化物所具有之蝕刻速率高的一蝕刻速率。較佳地，蝕刻劑以比該蝕刻劑蝕刻該至少一個薄膜層及其氧化物所藉以之速率至少大十倍以上之速率蝕刻犧牲層。
藉由使用以比蝕刻該至少一個薄膜層及其氧化物所藉以之速率高的速率蝕刻第二犧牲材料的蝕刻劑，過蝕刻之問題得以減輕。即使薄膜組件在比移除第二犧牲層所必需之時間長的時間內保持在蝕刻劑中，但由於該蝕刻劑以低速率蝕刻該至少一個薄膜層及其氧化物，因此對該至少一個薄膜層及其氧化物進行極少蝕刻。此外，凹口在表面中的形成得以避免或縮減且並不使所得薄膜組件減弱。
在任何態樣中，蝕刻劑可為化學蝕刻劑。較佳地，用以移除第二犧牲材料之蝕刻劑包含磷酸。已發現磷酸以蝕刻至少一個薄膜之材料及其氧化物所藉以的速率約25倍的速率蝕刻第二犧牲材料。因而，即使薄膜組件在比移除第二犧牲層之時間更長的時間中曝露於蝕刻劑，該蝕刻劑將不會在很大程度上蝕刻薄膜組件之剩餘部分。將瞭解，可使用對薄膜之材料及其氧化物具有相似蝕刻速率的任何蝕刻劑，且其中此蝕刻速率顯著小於用於犧牲層之蝕刻速率。
平面基板可為晶圓。較佳地，晶圓包含矽。矽為技術領域中通常使用的良好特性化之材料。
第一及第二犧牲層中之至少一者可包含氮化矽。氮化矽為
一拉伸材料，其意謂在薄膜組件之製造期間，組件不起皺，正如使用壓縮材料時的情況。另外，氮化矽對於用以蝕刻掉平面基板之內部區及其氧化物的蝕刻劑基本上惰性，因此氮化矽未與平面基板之內部區及其氧化物一起被蝕刻。另外，氮化矽在最終處理步驟中由不同蝕刻劑以比至少一個薄膜層及平面基板之邊界區高得多的速率來蝕刻。由於氮化矽可在不過蝕刻平面基板之邊界區及至少一個薄膜層的情況下被容易地移除，因此此縮減凹口形成於該至少一個薄膜層之表面中的風險，籍此使該至少一個薄膜層減弱。
該至少一個薄膜層可包含藉由結晶至少一個非晶矽層較佳形成的至少一個多晶矽層。矽具有良好EUV透射率，因此為用於該至少一個薄膜層之合適材料。該至少一個薄膜層可經塗佈有一或多種材料，該一或多種材料用以提供額外耐化學性或耐熱性，及/或其增加薄膜組件之發射率。
保護層可包含交聯聚合物。聚合物可為聚(對二甲苯)聚合物。聚合物可為聚對二甲苯或ProTek®型材料。
根據本發明之第二態樣，提供一種用於EUV微影之薄膜組件，該薄膜組件包含：一薄膜，其由包含多晶矽或單晶矽之至少一個薄膜層形成；及一邊界，其固持該薄膜；其中該邊界區係由一平面基板形成，該平面基板包含一內部區及圍繞該內部區之一邊界區，其中該邊界係藉由選擇性地移除該平面基板之該內部區而形成，其中該平面基板包含一核心層及一犧牲層，使得該邊界包含該核心
層及該犧牲層，其中該犧牲層係在該核心層與該至少一個薄膜層之間，其中一蝕刻劑中之該核心層及該至少一個薄膜層的該蝕刻速率實質上不同於該蝕刻劑中之該犧牲層的該蝕刻速率。
如上文所描述，具有在一蝕刻劑中具有一實質上不同於該核心層及該至少一個薄膜層在該蝕刻劑中之蝕刻速率的蝕刻速率的一犧牲層縮減或防止該核心層及該至少一個薄膜層的過蝕刻，籍此縮減產生減弱之薄膜組件的切口形成之風險。
該犧牲層可包含一拉伸材料。如上文所描述，拉伸犧牲層之存在意謂薄膜在製造期間不起皺且因此此進一步縮減引入薄膜組件中之可能弱點。另外，包含薄膜組件之層內的內應力更緊密匹配，從而導致較小不同應力存在於薄膜組件中，尤其在當薄膜組件可加熱至高溫(諸如500℃或甚至更高)時使用期間，使得應力建置於薄膜組件內。據信根據本發明之薄膜組件比其他護膜更穩固且可被製造成更一致規格。
犧牲層可包含氮化矽。氮化矽為一拉伸材料且因此不用來在製造期間使薄膜組件起皺。另外，氮化矽對用以蝕刻平面基板及其氧化物之某些蝕刻劑具有抵抗性，但在對該平面基板及其氧化物具有抵抗性的其他蝕刻劑之情況下氮化矽被更快速蝕刻。因此，氮化矽可用以小心地管理在薄膜組件之製造中使用的各種蝕刻步驟。
核心層可包含矽。該至少一個薄膜層可包含矽。矽具有高EUV透射率且為極好特性化及理解之材料。
核心層及至少一個薄膜層之蝕刻速率實質上小於犧牲層之蝕刻速率。如上所解釋，此防止或至少縮減藉由過蝕刻對薄膜組件所引起之損壞的可能性。
蝕刻劑可包含磷酸。將瞭解，以比核心層及至少一個薄膜層高得多的速率蝕刻犧牲層的其他蝕刻劑可在本發明之任何態樣中使用。
薄膜組件可用於圖案化器件或動態氣鎖。
根據本發明之第三態樣，提供根據本發明之第二或第五態樣或根據本發明之第一或第六態樣之方法製造的薄膜組件之使用。使用可在微影裝置中。使用可為護膜、動態氣鎖之一部分及/或光譜純度濾光器。
根據本發明之第四態樣，提供一種包含根據本發明之第二或第五態樣或根據本發明之第一或第六態樣之方法製造的薄膜組件的微影裝置。
根據本發明之第五態樣，提供一種用於微影裝置之光學元件，該光學元件包括一堆疊，其中該堆疊包括一核心、罩蓋層及在該罩蓋層與該核心之間的氧氣障壁層。
已發現在操作期間，微影裝置之光學元件變得被氧化。此限制光學元件之壽命且縮減微影裝置之可用性。已發現在保護性罩蓋層下方的光學元件之層可在操作期間變得被氧化。在不希望受科學理論束縛的情況下，據信存在於微影裝置中之水及氧氣能夠傳遞通過保護性罩蓋層並與一或多個基礎層反應。該一或多個基礎層可包含當被氧化時丟失其IR抑制能力之IR抑制層。核心層(其可包含矽)亦可變得被氧化。氧氣障壁層(其亦可為水障壁層)之存在用以保護該光學元件以免受非所要的氧化及隨之發生的效能損失。
氧氣障壁層可包括至少一個氧化矽層及至少一個氧化鋯或氧化釔層。
該至少一個氧化矽層充當用於氧氣及/或水之障壁層之部分，原因在於其抑制氧氣及/或水的通過。氧化鋯或氧化釔可充當該罩蓋層及氧氣障壁層之部分兩者。
氧氣障壁層可包括氧化鋯矽層及氧化釔矽層。氧化鋯矽層或氧化釔矽可按需要安置於氧化矽層與氧化鋯層或氧化釔層之間。
氧化矽層及氧化鋯層可在其間形成氧化鋯矽層。相似地，氧化矽層及氧化釔層可在其間形成氧化釔矽層。已意外地發現，氧化鋯矽層或氧化釔矽層提供有利氧氣障壁特性。亦意外地發現覆蓋矽層之氧化鋯層的厚度對氧化鋯層防止基礎矽層之氧化的能力僅具有極小影響。因而，在不希望受科學理論束縛的情況下，據信存在包含氧化鋯矽或氧化釔矽的充當氧氣障壁之夾層。因而，已發現可在不增加光學元件之厚度的情況下提供氧氣障壁。因而，提供一種用於微影裝置之光學元件，其中該光學元件包含作為氧氣障壁的氧化鋯矽層或氧化釔矽層。
由於已發現該等層之厚度對所提供抗氧化性具有低影響，因此已意識到該厚度為判定基礎氧化物層之生長率的界面或能量障壁之數目。因而，氧氣障壁可包含複數個交替材料層。
交替層提供在每一層之間的數個界面，其用以抑制氧氣及/或水的傳送。該等界面可為氧氣及/或水穿越的結構及/或能量障壁。為了存在界面，緊鄰層之材料需要不同。因而，該等層較佳地在不同材料之間交替。將瞭解，兩種材料可交替，但亦應瞭解，可存在經配置以提供複數個界面的三種或三種以上不同材料。
交替材料層包括氧化矽、氧化鋯、氧化鋯矽、氮化鋯、氧化釔、氮化矽、硼化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦、氮化鈦、氧化鉭及氮
化鉭，較佳地其中氧氣障壁層包含氧化矽及氧化鋯之交替層或氧化矽及氧化釔之交替層。
本申請案例示包含氧化矽及氧化鋯之交替層的氧氣障壁層。然而，其他材料可用於本發明之氧氣障壁層。已發現上文所描述的材料提供氧氣障壁能力且不會或僅僅微弱地吸收EUV輻射。因而，已發現此等材料適合用於微影裝置(尤其是EUV微影裝置)之光學元件。由於在該等材料層之間存在界面，因此此等材料可以任何組合形式使用。另外，兩種或多於兩種材料可經選擇以形成交替材料層。由於核心層可方便地由矽構成，因此方便的是具有作為形成氧氣障壁的材料中之一者的氧化矽，此係因為氧化矽可在製造期間容易地形成。將瞭解，本發明之第一至第三態樣亦適用於第四態樣。另外，由於罩蓋層可為氧化鋯或氧化釔，因此可能需要由相同材料形成氧氣障壁。實際上，罩蓋層自身可被視為多層氧氣障壁中之第一層。
光學元件可包含IR抑制層。IR抑制層可包括鉬、鈮、釕或其組合。IR抑制層可較佳地包含金屬鉬。此層用以增加光學元件之發射率並抑制非所要的IR輻射。
光學元件之核心較佳地包含兩個側。較佳地，氧氣障壁層安置於該光學元件之兩個側上。較佳地，氧氣障壁層安置於核心之每一側與核心之每一側上的各別罩蓋層之間。因而，在一個實施例中，提供一種用於微影裝置之光學元件，該光學元件包括一堆疊，其中該堆疊包括：一核心，其較佳地包含矽；一罩蓋層，其在核心之每一側上包含氧化鋯或氧化釔；一氧化矽層，其在核心之每一側上安置於核心與各別罩蓋層之間；及一氧化鋯矽層或氧化釔矽層，其安置於氧化矽層與在核心之每一側上之
氧化鋯層或氧化釔層之間。較佳地，IR抑制層安置於核心之一個側上，但IR抑制層可設置於核心之兩個側上。
該光學元件可包括在與微影輻射相互作用的微影裝置內之護膜、鏡面、動態氣鎖或任何其他元件。
氧氣障壁層可包含各自厚度約0.1至約2nm之交替材料層。由於已意外地意識到層之厚度與該等層之間的界面之存在相比較不重要，因此此允許該等層比先前已預期的薄且供應減輕氧化同時維持良好光學性質之新的方式，尤其適用於微影裝置(較佳地EUV微影裝置)。
根據本發明之第六態樣，提供一種製造用於微影裝置之光學元件之方法，該方法包含：提供一核心；在該核心之一個或兩個側上提供一第一材料；向該第一材料提供一第二材料，或在該第一材料上提供該第二材料，該第一材料及該第二材料形成一氧氣障壁層，其中該第一材料及該第二材料並不相同且係選自以下各者：氧化矽、氧化鋯、氧化鋯矽、氮化鋯、氮化矽、氧化釔、硼化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦、氮化鈦、氧化鉭及氮化鉭，較佳地其中該第一材料及該第二材料中之一者為氧化矽且另一者為氧化鋯或氧化釔。
如上文所解釋，已意外地意識到有可能提供包含複數個交替薄層的一氧氣障壁層，且其為該等層之間的界面，該等界面為氧氣擴散通過材料提供必要實體及/或能量障壁。與簡單地增加罩蓋層之厚度(已發現其與基礎層之氧化的減小具有極少相關性)相比，多層氧氣障壁層之供應允許個別層相對較薄，厚度約0.1nm至約2nm，此避免或縮減光學元
件之透射率的任何降低。
該方法可包含在沈積第一材料之前提供一或多個IR抑制層。IR抑制層較佳地提供於核心上，使得其安置於核心與氧氣障壁層之間。以此方式，氧氣障壁層防止或縮減IR抑制層之氧化。亦應瞭解，核心亦受氧氣障壁層保護以免受氧化。
沈積第一材料及第二材料之步驟可重複至少一次以形成包含複數個層之氧氣障壁。如所提及，由於據信層之間的界面提供所要的氧氣障壁特性，因此多層之供應導致成為氧氣傳遞通過的界面及實體/能量障壁的數目之增加。
提供第一材料及提供第二材料之步驟可重複2至10次。此步驟重複的精確次數將取決於需要提供的層之數目。將瞭解，此步驟必要時可重複大於十次且本發明不受層之精確數目特別限制。因而，第三材料亦可包括於氧氣障壁之形成中。亦可呈現其他材料。
第一及/或第二材料可藉由下述技術而提供：物理氣相沈積(PVD)、反應性濺鍍、共同濺鍍、原子層沈積(ALD)、電漿增強型ALD、熱氧化、或濕式化學鈍化，或任何其他合適之沈積技術。本發明不特別限於用以提供光學元件之各種層的技術且可使用任何合適的技術。
將瞭解，關於一個實施例描述之特徵可與關於另一實施例描述之任何特徵組合且明確地考慮且在本文揭示所有此類組合。
10:琢面化場鏡面器件
11:琢面化光瞳鏡面器件
13:鏡面
14:鏡面
15:護膜
16:堆疊
17:平面基板
17a:邊界區
17b:內部區
18:第一犧牲層
19:薄膜層
20:第二犧牲層
21:抗蝕劑/核心
22:保護層
22a:罩蓋層
22b:罩蓋層
23:IR抑制層
24:夾層
25a:氧化矽層
25b:氧化矽層
B:輻射光束
IL:照明系統
LA:微影裝置
MA:圖案化器件
MT:支撐結構
n:數目
PS:投影系統
SO:輻射源
W:基板
WT:基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分，且在該等圖式中：圖1描繪根據本發明之實施例之微影裝置；
圖2至圖9示意性地描繪根據本發明之一種用於製造護膜之方法的階段；圖10a及圖10b描繪根據本發明之組件與另一組件之間的比較；圖11示意性地描繪穿過不包括如本文所描述之氧氣障壁層的堆疊的橫截面；圖12示意性地描繪穿過根據本發明之實施例的堆疊之橫截面；且圖13示意性地描繪穿過根據本發明之實施例的堆疊之橫截面。
根據以下結合圖式所闡述之詳細描述，本發明之特徵及優點將變得更顯而易見，在該等圖式中，相似參考字符始終識別對應元件。在該等圖式中，類似參考數字通常指示相同、功能上相似及/或結構上相似之元件。
本申請案主張2018年10月15日申請之EP申請案18200397.0及2019年6月17日申請之EP申請案19180527.4之優先權，該兩個EP申請案以全文引用之方式併入本文中。
圖1展示包括根據本發明之第二態樣或根據本發明之第一態樣之方法製造的護膜15(亦稱作薄膜組件)的微影系統。該微影系統包含一輻射源SO及一微影裝置LA。輻射源SO經組態以產生極紫外線(EUV)輻射光束B。微影裝置LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件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入射於圖案化器件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(現在由光罩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。在此情況下，微影裝置使經圖案化輻射光束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保護圖案化器件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裝置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的少量氣體(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係屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。可例如為CO2雷射之雷射器經配置以經由雷射束將能量沈積至自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，且可例如係金屬或合金。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小滴之形式的錫。雷射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。在電漿之離子之去激發及再結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，其具有兩個橢圓焦點。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。
雷射器可與輻射源SO分離。在此情況下，雷射光束可藉助於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(圖中未示)而自雷射器傳遞至輻射源SO。雷射器及輻射源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器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11共同提供具有所需橫截面形狀及所需角度分佈之輻射光束B。輻射光束B自照明系統IL傳遞且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射且圖案化輻射光束B。除了琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11，照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。
在自圖案化器件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器件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可包括未說明之部件。舉例而言，光譜濾光器可提供於輻射源中。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。
在一實施例中，薄膜組件15係用於動態氣鎖。在此情況下，薄膜組件15充當用於對DUV輻射進行濾光之濾光器。另外或替代地，在一實施例中，薄膜組件15為用於EUV微影之圖案化器件MA之護膜。本發明之薄膜組件15可用於動態氣鎖或用於護膜或用於另一目的。在一實施例中，薄膜組件15包含由至少一個薄膜層形成之薄膜，該至少一個薄膜層經組態以透射至少90%的入射EUV輻射。為了確保最大化EUV透射及最小化對成像效能之影響，較佳的是使薄膜僅在邊界處被支撐。
若圖案化器件MA未受保護，則污染可需要待清潔或待捨棄之圖案化器件MA。清潔圖案化器件MA會中斷寶貴的製造時間，且捨棄圖案化器件MA成本很高。替換圖案化器件MA亦會中斷寶貴的製造時間。
圖2至圖9示意性地描繪根據本發明之一種用於製造薄膜組件15之方法的階段。
圖2描繪包含支撐於平面基板17上之薄膜層19的堆疊16。在所描繪之實施例中，展示單一薄膜層19，但將瞭解，本發明可存在多於一個薄膜層。平面基板17包含內部區17b及邊界區17a。點線示意性地定界內部區17b與邊界區17a，但將瞭解，內部區17b及邊界區17a的精確相對尺寸可視需要而變化。另外，由於圖2描繪穿過堆疊16之橫截面，因此亦應瞭解，邊界區17a較佳地形成圍繞內部區17b之連續圓環。堆疊進一
步包含安置於平面基板17上的第一犧牲層18。第一犧牲層18經描繪為完全環繞平面基板17，但在一些實施例中，第一犧牲層18可僅部分環繞平面基板17。平面基板17可包含在其表面上的薄氧化物層，但較佳地平面基板17實質上不含氧化物層。在一實施例中，平面基板17為絕緣體上矽(SOI)基板。在此SOI基板中，一對Si層可由絕緣層(SiO2層)分隔開。在此類實施例中，Si層及絕緣層之典型尺寸可例如對於底部Si層為500μm或更大，對於絕緣層為1μm或更小且對於頂部Si層為30μm或更小。藉由使用SOI基板而非Si基板，過蝕刻之不利影響可經進一步縮減，如下文將說明。
堆疊亦包含安置於第一犧牲層18上的薄膜層19。此外，薄膜層19經描繪為環繞第一犧牲層18，但在替代實施例中，薄膜層19可僅僅部分環繞第一犧牲層18或沈積於堆疊16之一個面上。
堆疊亦包含第二犧牲層20。第二犧牲層20環繞薄膜層19，但在替代實施例中，第二犧牲層可僅僅部分環繞薄膜層19。在一個實施例中，第二犧牲層20不在薄膜層19之下部或背面上方延伸。堆疊之下部或背面為如在諸圖之底部處所展示的面且堆疊之上部或前面為如在諸圖之頂部處所展示的面。
在本發明之一實施例中，第二犧牲層包含正矽酸四乙酯(TEOS)。在一實施例中，第二犧牲層可憑藉化學氣相沈積(CVD)或其類似者施加至堆疊。在此類實施例中，施加犧牲層之步驟例如後接一退火步驟。可替代地，在此類實施例中，退火步驟可在沈積第二犧牲層之前施加。在本發明之一實施例中，施加矽酸硼TEOS(B-TEOS)而非TEOS。在此類實施例中，該退火步驟係在沈積第二犧牲層之後施加。當使用含硼之
TEOS(例如含有4%至8%硼)代替TEOS時，薄膜層19將在退火步驟期間變為摻雜有硼，從而得到摻雜之薄膜層19。藉由運用硼對薄膜層進行此類摻雜，可使薄膜層19更具蝕刻抵抗性，從而導致薄膜之製造製程(例如如下文所說明之製造製程)的增加之良率。薄膜層19之摻雜亦可導致如製造的薄膜之強度增加。
堆疊亦可包含沈積於平面基板17上之若干其他材料層，該等層在薄膜組件15之製造製程中具有各種保護性功能，或用於增強薄膜組件15之特性，諸如對化學品/環境之耐受性及/或改良之(熱)機械強度及/或縮減之成像影響(例如藉由縮減護膜反射)。
在一實施例中，平面基板17係由矽形成。舉例而言，平面基板17具有諸如正方形、圓形或矩形之形狀。平面基板17之形狀不受特別限制。平面基板17之大小不受特別限制。
矽可在金剛石立方晶體結構中結晶。在一實施例中，平面基板17包含矽之立方體晶體。在一實施例中，平面基板17具有<100>結晶方向。
本文中另外稱為邊界區17a的平面基板17之部分形成(在移除平面基板之內部區之後)薄膜組件15的邊界之部分。邊界17a固持薄膜組件15之薄膜19。
薄膜層19可包含多晶矽(pSi)。在一實施例中，多晶矽係藉由使非晶矽在至少一個薄膜層19中結晶而形成。舉例而言，在一實施例中，將薄膜層19作為非晶矽層添加至堆疊16。當溫度增加時，非晶矽層結晶成多晶矽層。
可替代地，如本發明中應用的薄膜層19可包含MoSi2或
MoSiNx。
圖3描繪在其中堆疊16之下部面已使第二犧牲層20移除的步驟之後的堆疊16。此步驟係可選的且可並不係必要的，其中提供初始堆疊16而在下部面上無第二犧牲層。第二犧牲層20可藉由任何合適的手段移除且本發明方法不受所使用特定方法特別限制。
圖4描繪方法中之一另外步驟，其中抗蝕劑21經施加至堆疊16。抗蝕劑21可為正或負性抗蝕劑且方法不受使用哪一抗蝕劑而特別限制。抗蝕劑經圖案化以便界定將在後續蝕刻步驟中蝕刻的堆疊16之部分。
堆疊16接著可藉由任何合適的蝕刻手段蝕刻以移除不受抗蝕劑21保護之第二犧牲層20、薄膜層19及第一犧牲層18的一部分。此外，本發明不受特別限於在此步驟中使用的蝕刻手段且可使用任何合適的手段。圖5展示在該第一蝕刻步驟之後及在移除抗蝕劑之後的堆疊16。
如圖6中所展示，保護層22接著被添加至堆疊16之前側以便保護堆疊16之前側處的該等層免受後續蝕刻步驟。保護層22可包含交聯聚(對二甲苯)聚合物。舉例而言，聚對二甲苯C可無針孔，其用於小達約600nm之層厚度。保護層22經施加為一連續層，該連續層基本上不含孔，使得其提供不滲透蝕刻劑的層。保護層22未被添加至堆疊16之背側，使得蝕刻劑能夠進入平面基板17以及定位於堆疊16之背側上的任何薄膜層19。
圖7描繪在平面基板17之內部區17b的體蝕刻步驟之後的堆疊16。在所描繪之實例中，使用氫氧化四甲銨(TMAH)的濕式各向異性蝕刻可用於蝕刻掉剩餘薄膜層19以及平面基板17之內部區17b，但將瞭解，
可使用任何合適的蝕刻劑，該蝕刻劑以比氮化矽實質上更大的速率蝕刻矽。TMAH對於氮化矽具有實質上可忽略的蝕刻速率，因此矽平面基板17及薄膜層19係在強偏好之情況下被蝕刻。此外，將瞭解，可使用其他蝕刻劑且關鍵考慮因素為所選擇蝕刻劑很大程度上優先蝕刻平面基板17及薄膜層19而非第一犧牲層18之材料。將自圖7見到薄膜組件15現在已經實質上界定。
在本發明之一實施例中，平面基板17為包括底部Si層、頂部Si層及配置於底部Si層與頂部Si層之間的絕緣層(例如SiO2層)的SOI基板。在此配置中，圖7中所說明之體蝕刻步驟可由三個連續蝕刻步驟替換：在第一蝕刻步驟中，可例如使用TMAH作為蝕刻劑來移除底部Si層。
在第二蝕刻步驟中，內埋於兩個Si層之間的絕緣層可例如憑藉緩衝氧化物蝕刻(BOE)而蝕刻掉。可指出內埋氧化物層中之任何過蝕刻將不影響頂部Si層，此係因為與在TMAH中氧化物蝕刻相比，Si在BOE中慢得多地蝕刻。
在第三蝕刻步驟中，較短TMAH蝕刻可經執行以移除Si之較薄頂部層。因為第三蝕刻步驟可比第一蝕刻步驟短得多，因此與圖7中所說明之體蝕刻步驟之影響相比較，對犧牲層18之任何過蝕刻影響將小得多。因此，犧牲層18可製造得非常薄。通常，具有在例如150nm厚度或更小範圍內之厚度的TOX層(諸如5至100nmTOX層)可經施加為第一犧牲層18。當施加至SOI基板及應用上述三步驟蝕刻製程時，可施加具有在例如20nm或更小範圍內(諸如1至15nm)之厚度的TOX層而非100nm層。作為作
為犧牲層18之TOX層的替代，亦可施加SiN層。此SiN層可例如具有約10nm或更小之厚度，諸如1至5nm。應注意，作為作為犧牲層之TEOS或B-TEOS的替代，亦可使用SiN。在一實施例中，SOI基板之頂部Si層及底部Si層可由cSi製成。
圖8描繪在已移除保護層22後的堆疊16。由於第二犧牲層20受保護層22保護，因此下一步驟為第二犧牲層20自堆疊16移除之方法。在此蝕刻步驟中，蝕刻劑經選擇，使得其優先蝕刻在薄膜層19及平面基板17之材料上方的第二犧牲層20之材料。在一實例中，該蝕刻劑包含磷酸，因為此以約5nm/min之速率蝕刻氮化矽，而其以約0.2nm/min之速率蝕刻氧化矽、矽及TEOS。因而，該蝕刻劑更快速地以比其他層快約25倍之速率蝕刻第二犧牲層。另外，蝕刻劑以實質上相同速率蝕刻矽及其氧化物。由於多晶矽在沈積之後氧化，因此形成可遷移至晶界中的二氧化矽。在蝕刻劑以實質上相同速率蝕刻矽及其氧化物兩者之情況下，在堆疊太長時間曝露於蝕刻劑之情況下，該蝕刻劑可優先蝕刻氧化矽，籍此在表面中形成凹口，引起弱點。此外，將瞭解，可使用以實質上相同速率及以實質上小於蝕刻劑蝕刻第一犧牲層之材料所藉以之速率的速率蝕刻平面基板17之材料及薄膜層19之材料以及其氧化物的任何蝕刻劑。
圖9描繪包含該平面基板17之邊界區17a、第一犧牲層18之一層及薄膜層19之框架的薄膜組件15，其中該第一犧牲層18安置於邊界區17a與薄膜層19之間。
圖10a及圖10b描繪在最終蝕刻步驟之前根據本發明之薄膜組件15與另一方法之薄膜組件的比較。兩個組件仍包含上部犧牲層，但此可經移除以提供最終薄膜組件。為清楚起見，相同參考編號用於等效特
徵。圖10a之組件描繪根據本發明之實施例的組件之橫截面。在邊界區17a上存在第一拉伸犧牲層18。在此之頂部上為薄膜層19，其自身拉伸，且在薄膜層19之頂部上為拉伸第二犧牲層20。由於第一犧牲層18及第二犧牲層20拉伸，因此所得堆疊並不起皺且為大體上平面。相比之下，圖10b描繪其中第一犧牲層18及第二犧牲層20經壓縮且其中薄膜層19拉伸的組件。歸因於所使用層之壓縮/拉伸性質的差，所得堆疊起皺。與本發明之薄膜組件相比較，起皺可引起薄膜組件減弱。
為了研究本發明之優勢，執行測試，其中本發明之薄膜組件持續10分鐘經過蝕刻且研究其物理性質。組件中之每一者具有超過92%之EUV透射率，該透射率係在EUV應用之透射率之所要的範圍內。另外，根據本發明生產的薄膜組件之強度高於根據先前方法生產的組件。此外，所生產薄膜組件之強度非常恆定且不生產顯著弱於其他樣本的樣本。根據本發明之方法亦比先前方法快，導致約40%循環時間縮減，並使堆疊在製程之所有階段保持處於拉伸狀態中，從而防止在生產期間摺疊誘發之膜損壞。亦解決歸因於過蝕刻引起的切口形成之問題且形成較強薄膜。歸因於更可靠及持續地生產較強薄膜之能力，或許有可能製造甚至更薄之薄膜層，從而得到改良之EUV透射率。最終，由於根據本發明生產的薄膜包含拉伸層，因此在最終薄膜組件中存在預先拉緊度，其可允許薄膜層進一步變薄而不使組件起皺或過度減弱。
圖11描繪穿過堆疊之示意性橫截面。堆疊包含核心21、IR抑制層23及在核心21之每一側上的罩蓋層22a、22b。核心21可為矽，較佳地p-矽。已發現具有圖11中之結構的堆疊對IR抑制層23敏感及/或核心21在微影裝置(詳言之EUV微影裝置)中使用期間變得氧化。罩蓋層22a、
22b之厚度大體上大於約2nm。罩蓋層可包含金屬氧化物。
圖12描繪穿過根據本發明之實施例的堆疊之示意性橫截面。如同圖11之堆疊，堆疊包含核心21(較佳地包含p-矽)及在核心21之一側上的IR抑制層23，但將瞭解，IR抑制層可設置於核心21之另一側上或實際上設置於核心21之兩側上。在此實施例中，IR抑制層包含金屬鉬，但其可包含釕或鈮。在一些情況下，可不存在IR抑制層23。堆疊亦包括在核心21之每一側上的氧化矽層25a、25b。堆疊亦包括罩蓋層22a、22b，其在所描繪之實施例中包含氧化鋯，但其可包含氧化釔或另一合適之罩蓋層材料。在氧化矽層25a、25b與罩蓋層22a、22b之間存在夾層24。在所描繪之實施例中的夾層24包含氧化鋯矽，但將瞭解，夾層之性質將取決於形成夾層的材料。氧化矽層及氧化矽鋯層的添加導致一障壁之存在，該障壁阻礙氧氣及水通過堆疊擴散且藉此保護基礎IR抑制層23及核心層21以免受氧化。氧化矽層之厚度可為約0.1nm至約3nm。罩蓋層之厚度可為約0.1nm至約2nm。夾層之厚度可為約0.1nm至約2nm。
圖13描繪穿過根據本發明之實施例的堆疊之示意性橫截面。相似於圖12中之堆疊，圖13之堆疊經提供有鄰近罩蓋層22a、22b之氧化矽層25a、25b。由於已意外地意識到該罩蓋層之厚度並不與作為氧氣障壁的該罩蓋層之有效性很大程度上相關，因此已發現複數個交替材料層之存在提供所需氧氣障壁特性。舉例而言，已發現簡單地加倍該罩蓋層之厚度對基礎矽層之氧化無明顯影響。當然，顯著較厚罩蓋層可縮減或中斷基礎層之氧化，但此將產生不再適合用於微影裝置的光學元件，例如護膜之透射率將減小至可接受位準以下。氧化鋯罩蓋層與氧化矽層之間的夾層未被展示，但將瞭解，一界面層將形成於鄰近層之間。數個(n個)材料
層可經提供以形成氧氣障壁層，且n可為1與10之間的任何數目，但將瞭解，本發明不特別限於十個交替層，且任何合適的數目可經選擇，其提供對氧化之足夠保護及供用於微影裝置之光學性質。雖然所描繪實施例指示兩種材料用於多層氧氣障壁，但可使用多於兩種材料。
將瞭解，圖12中所展示的實施例具有在多個層之間的單一界面且圖13描繪其中存在複數個界面之實施例。不同材料之交替薄層(約0.1至約2nm)產生充當氧氣障壁的數個界面，且由於包含氧氣障壁層之層較薄，因此堆疊之透射率的縮減得以減輕。
在本發明之一實施例中，堆疊包含p-矽之核心層，例如具有30至60nm(較佳地約40nm)之厚度的核心層。堆疊可進一步包含釕基罩蓋層。此Ru基罩蓋層可例如藉由施加一鉬層至該核心層上及憑藉濺鍍(例如DC濺鍍)施加一Ru基層至該Mo層上而實現。在此實施例中，具有3至5nm之厚度的Mo層可例如經施加至核心層上且約相同厚度(例如範圍介於3nm至5nm)之Ru層可施加於該Mo層上。在此配置中，Ru/Mo互混層將在Mo層與Ru層之界面處實現。此互混層將為非晶形且在高結晶變換溫度之情況下將為良好障壁層。為了耐受使用期間之較高EUV功率，經施加Ru可摻合有Mo、Nb、Ta、Ti或Zr。在一實施例中，如施加之罩蓋層可為具有多個Ru/Mo界面層或多個Ru/Mo互混層之多層結構。此實施例可例如藉由交替地施加Mo層及Ru層於核心層上而實現。此堆疊可例如包含以下層序列：pSi-Mo-Ru-Mo-Ru。在Mo層與Ru層之間的每一界面處，將產生Ru/Mo互混層，從而得到以下層序列：pSi-Mo-Ru/Mo互混-Ru-Ru/Mo互混-Mo-Ru/Mo互混-Ru。在此類實施例中，歸因於多個Mo及Ru層的使用，經施加層之厚度可縮減。具有較薄罩蓋層之此多層罩蓋層(例如與具
有3至5nm之厚度的Mo及/或Ru層相比較)將具有更非晶形結構，其將實現改良之障壁特性。詳言之，導致Mo在表面處氧化的Mo穿過Ru層之擴散可得以避免或減輕。就此而言，可指出具有3至5nm的厚度之Ru層通常將結晶或半結晶。已觀察到，Ru之結晶度可為良好障壁構件之限制因素。具有更非晶形結構之多個Ru層的施加因此可提供改良之障壁層。具有多個Ru/Mo界面之多層結構可直接施加至pSi核心層上。可替代地，pSi核心層可由具有多個Ru/Mo界面之多層結構經施加至其上的SiO2層或SiON層圍封。
所提供之層不受其被提供所藉以之方法特別限制且可使用任何合適的方法。舉例而言，氧化矽層可藉由PVD自氧化矽目標，或藉由反應性濺鍍自矽目標或藉由原子層沈積方法而沈積。p-Si核心之濕式化學鈍化或p-Si核心之熱氧化可用於提供氧化矽層。相似地，氧化鋯或氧化釔或實際上本文所揭示之其他合適材料中的任一者可藉由相似技術(包括(但不限於)PVD、濺鍍或ALD)提供。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(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基板。在適用情況下，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。此外，可將基板處理多於一次，(例如)以便產生多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指已經含有多個經處理層之基板。
雖然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。舉例而言，可用執行相同功能之其他層替換各種層。
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，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍及條項之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
1.一種用於製造用於EUV微影之一薄膜組件之方法，該方法包含：i)提供一堆疊，該堆疊包含：至少一個薄膜層，其由一平面基板支撐，其中該平面基板包含一內部區及圍繞該內部區之一邊界區；及一第一犧牲層，其在該平面基板與該薄膜層之間；ii)選擇性地移除該平面基板之該內部區，其中選擇性地移除該平面基板之該內部區的該步驟包含使用對於該薄膜層及其氧化物具有一相似蝕刻速率且對於該第一犧牲層具有一實質上不同蝕刻速率的一蝕刻劑；使得該薄膜組件包含：一薄膜，其由該至少一個薄膜層形成；及一邊界，其固持該薄膜，該邊界包含該平面基板之該邊界區及位於該邊界與該薄膜層之間的該第一犧牲層。
2.如條項1之方法，其中該第一犧牲層為一拉伸層。
3.如條項1或2之方法，其中該堆疊進一步包含在該至少一個薄膜層上的一第二犧牲層。
4.如條項1至3中任一項之方法，其中該方法包含在步驟ii)之前自該堆疊之至少一個面移除該第二犧牲層的至少一部分。
5.如條項1至4中任一項之方法，其中該方法進一步包含在該堆疊上提供一抗蝕劑及在步驟ii)之前圖案化該抗蝕劑。
6.如條項5之方法，其中該方法進一步包含在步驟ii)之前蝕刻該第二犧牲層、該薄膜及該第一犧牲層的至少一部分。
7.如條項6之方法，其中在步驟ii)之前該方法進一步包含施加一保護層至該堆疊之一前側以保護在該堆疊之該前側處的該等層免受一後續蝕刻步驟。
8.如條項7之方法，其中該方法進一步包含自該堆疊移除該保護層。
9.如條項8之方法，其中該方法進一步包含自該至少一個薄膜層之該上部表面移除任何剩餘第二犧牲層。
10.如任一前述條項之方法，其中該平面基板為一晶圓，視情況一矽晶圓，及/或其中該第一及第二犧牲層中之至少一者包含氮化矽，及/或其中該至少一個薄膜層包含較佳地藉由使至少一個非晶矽層結晶而形成的至少一個多晶矽層，及/或其中該保護層包含一交聯聚合物，較佳地一聚(對二甲苯)聚合物，較佳地一聚對二甲苯或ProTEK®型材料。
11.如任一前述條項之方法，其中自該至少一個薄膜層之該上部表面移除任何剩餘第二犧牲層的該步驟包含使用一蝕刻劑蝕刻，該蝕刻劑對於該第二犧牲層具有實質上比對於該至少一個薄膜層及其氧化物所具有之該蝕刻速率高的一蝕刻速率。
12.根據條項11之方法，其中該蝕刻劑包含磷酸。
13.一種用於EUV微影之薄膜組件，該薄膜組件包含：一薄膜，其由包含多晶矽或單晶矽之至少一個薄膜層形成；及
一邊界，其固持該薄膜；其中該邊界區係由一平面基板形成，該平面基板包含一內部區及圍繞該內部區之一邊界區，其中該邊界係藉由選擇性地移除該平面基板之該內部區而形成，其中該平面基板包含一核心層及一犧牲層，使得該邊界包含該核心層及該犧牲層，其中該犧牲層係在該核心層與該至少一個薄膜層之間，其中該核心層及該至少一個薄膜層之一蝕刻劑的該蝕刻速率實質上不同於該犧牲層之該蝕刻劑的該蝕刻速率。
14.如條項13之薄膜組件，其中該犧牲層包含一拉伸材料。
15.如條項13或14之薄膜組件，其中該犧牲層包含氮化矽。
16.如條項13至15之薄膜組件，其中該核心層包含矽。
17.如條項13至16中任一項之薄膜組件，其中該核心層及該至少一個薄膜層包含矽。
18.如條項13至17中任一項之薄膜組件，其中該核心層及該至少一個薄膜層之該蝕刻速率實質上小於該犧牲層之該蝕刻速率。
19.如條項18之薄膜組件，其中該蝕刻劑包含磷酸。
20.如條項13至19中任一項之薄膜組件，其中該薄膜組件係用於一圖案化器件或一動態氣鎖。
21.如條項13至20中任一項之薄膜組件，其中該薄膜組件包含一釕基罩蓋層。
22.如條項21之薄膜組件，其中該釕基罩蓋層配置於一鉬層上。
23.如條項22之薄膜組件，其中該鉬層配置於該核心層上。
24.如條項22或23之薄膜組件，其進一步包含在該鉬層與該釕基罩
蓋層之一界面處的一Ru/Mo互混層。
25.如條項24之薄膜組件，其進一步包含多個Ru/Mo互混層。
26.根據條項1至12中任一項之方法製造的或如條項13至25中任一項之薄膜組件或如條項28至37中任一項之光學元件在一微影裝置(較佳地一EUV微影裝置)中的使用。
27.一種微影裝置，其包含根據條項1至12中任一項之方法製造的一薄膜組件或如條項13至25中任一項的一薄膜組件或如條項28至37中任一項之或根據條項38至42之方法製造的一光學元件。
28.一種用於一微影裝置之光學元件，該光學元件包括一堆疊，其中該堆疊包括一核心、一罩蓋層及在該罩蓋層與該核心之間的一氧氣障壁層。
29.如條項28之光學元件，其中該氧氣障壁層包括至少一個氧化矽層及至少一個氧化鋯或氧化釔層。
30.如條項28或29之光學元件，其中該氧氣障壁層包括一氧化鋯矽層或一氧化釔矽層。
31.如條項30之光學元件，其中該氧化鋯矽層或氧化釔矽層安置於一氧化矽層與一氧化鋯層或氧化釔矽層之間。
32.如條項28至31中任一項之光學元件，其中該氧氣障壁層包含複數個交替材料層。
33.如條項32之光學元件，其中該等交替材料層包括氧化矽、氧化鋯、氧化鋯矽、氮化鋯、氮化矽、氧化釔、硼化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦、氮化鈦、氧化鉭及氮化鉭，較佳地其中該氧氣障壁層包含氧化矽及氧化鋯或氧化釔之交替層。
34.如條項28至33中任一項之光學元件，其中該光學元件亦包括一IR抑制層，較佳地其中該IR抑制層包括鉬、鈮、釕或其組合。
35.如條項28至34中任一項之光學元件，其中該核心包含兩個側，且其中一氧氣障壁安置於該核心之每一側與在該核心之每一側上的一各別罩蓋層之間。
36.如條項28至35中任一項之光學元件，其中該光學元件包括與該微影輻射相互作用的一護膜、一鏡面、一動態氣鎖，或一微影裝置內之任何其他元件。
37.如條項32至36中任一項之光學元件，其中該氧氣障壁層包含厚度約0.1至約2nm之交替材料層。
38.一種製造用於一微影裝置之一光學元件之方法，該方法包含：提供一核心；在該核心之一個或兩個側上提供一第一材料；向該第一材料提供一第二材料，或在該第一材料上提供該第二材料，該第一材料及該第二材料形成一氧氣障壁層，其中該第一材料及該第二材料並不相同且係選自以下各者：氧化矽、氧化鋯、氧化鋯矽、氮化鋯、氮化矽、氧化釔、硼化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦、氮化鈦、氧化鉭及氮化鉭，較佳地其中該第一材料及該第二材料中之一者為氧化矽且另一者為氧化鋯或氧化釔。
39.一種製造用於一微影裝置之一光學元件之方法，其中該方法包含在沈積該第一材料之前提供一或多個IR抑制層。
40.如條項38或39之方法，其中提供一第一材料及提供一第二材料之該等步驟經重複至少一次以形成包含複數個層的一氧氣障壁層。
41.如條項40之方法，其中提供一第一材料及提供一第二材料之該步驟經重複2至10次。
42.如條項38至41中任一項之方法，其中該第一及/或第二材料係藉由物理氣相沈積(PVD)、反應性濺鍍、共同濺鍍、原子層沈積(ALD)、電漿增強型ALD、熱氧化或濕式化學鈍化或任何其他合適之沈積技術而提供。
17a:邊界區
18:第一犧牲層
19:薄膜層
Claims (15)
- 一種用於EUV微影之薄膜組件(membrane assembly)，該薄膜組件包含：一薄膜，其由包含多晶矽或單晶矽之至少一個薄膜層形成；及一邊界，其固持該薄膜；其中該邊界係為一平面基板之部分，該平面基板包含一內部區及圍繞該內部區之一邊界區，其中該邊界係藉由選擇性地移除該平面基板之該內部區而形成，其中該平面基板包含一核心層及一犧牲層，使得該邊界包含該核心層及該犧牲層，其中該犧牲層係在該核心層與該至少一個薄膜層之間，其中該核心層及該至少一個薄膜層之一蝕刻劑的蝕刻速率實質上不同於該犧牲層之該蝕刻劑的蝕刻速率，及其中該犧牲層係一拉伸層(tensile layer)。
- 如請求項1之薄膜組件，其中該犧牲層包含氮化矽。
- 如請求項1或2之薄膜組件，其中該核心層包含矽。
- 如請求項1或2之薄膜組件，其中該核心層及該至少一個薄膜層包含矽。
- 如請求項1或2之薄膜組件，其中該核心層及該至少一個薄膜層之蝕 刻速率實質上小於該犧牲層之蝕刻速率。
- 如請求項5之薄膜組件，其中該蝕刻劑包含磷酸。
- 如請求項1或2之薄膜組件，其中該薄膜組件係用於一圖案化器件或一動態氣鎖。
- 如請求項1或2之薄膜組件，其中該薄膜組件包含一釕基罩蓋層。
- 如請求項8之薄膜組件，其中該釕基罩蓋層配置於一鉬層上。
- 如請求項9之薄膜組件，其中該鉬層配置於該核心層上。
- 如請求項9之薄膜組件，其進一步包含在該鉬層與該釕基罩蓋層之一界面處的一Ru/Mo互混層。
- 如請求項11之薄膜組件，其進一步包含多個Ru/Mo互混層。
- 一種用於製造用於EUV微影之一薄膜組件之方法，該方法包含：i)提供一堆疊，該堆疊包含：至少一個薄膜層，其由一平面基板支撐，其中該平面基板包含一內部區及圍繞該內部區之一邊界區；及一第一犧牲層，其在該平面基板與該薄膜層之間； ii)選擇性地移除該平面基板之該內部區，其中選擇性地移除該平面基板之該內部區的該步驟包含使用對於該薄膜層及其氧化物具有一相似蝕刻速率且對於該第一犧牲層具有一實質上不同蝕刻速率的一蝕刻劑，其中該第一犧牲層係一拉伸層；使得該薄膜組件包含：一薄膜，其由該至少一個薄膜層形成；及一邊界，其固持該薄膜，該邊界包含該平面基板之該邊界區及位於該邊界與該薄膜層之間的該第一犧牲層。
- 如請求項13之方法，其中該方法進一步包含在該堆疊上提供一抗蝕劑及在步驟ii)之前圖案化該抗蝕劑。
- 一種微影裝置，其包含一如請求項1至12中任一項之薄膜組件或根據如請求項13或14之方法製造的一薄膜組件。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18200397.0 | 2018-10-15 | ||
| EP18200397 | 2018-10-15 | ||
| EP19180527.4 | 2019-06-17 | ||
| EP19180527 | 2019-06-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202024780A TW202024780A (zh) | 2020-07-01 |
| TWI834739B true TWI834739B (zh) | 2024-03-11 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017102379A1 (en) | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Asml Netherlands B.V. | A membrane for euv lithography |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017102379A1 (en) | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Asml Netherlands B.V. | A membrane for euv lithography |
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