TWI835311B - 用於減少應力之金屬矽化物氮化 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於一微影裝置之表膜，其中該表膜包含氮化金屬矽化物或氮化矽，以及一種製造該表膜之方法。本發明亦揭示一種一氮化金屬矽化物或氮化矽表膜在一微影裝置中之用途。本發明亦揭示一種用於一微影裝置之表膜，其包含至少一個補償層，該至少一個補償層經選擇且經組態以抵消在曝光於EUV輻射時該表膜之透射率變化，以及一種控制一表膜之透射率的方法及一種設計一表膜的方法。

Description

用於減少應力之金屬矽化物氮化

本發明係關於一種用於微影裝置之表膜(pellicle)、一種製造用於微影裝置之表膜的方法及一種包含表膜之微影裝置，以及其用途。

微影裝置為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)之製造中。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輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

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的最小大小。相比於習知微影裝置(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。可提供表膜以保護圖案化器件免受空浮粒子及其他形式之污染影響。圖案化器件之表面上之污染可造成基板上之製造缺陷。

亦可提供表膜以用於保護除圖案化器件之外的光學組件。表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。表膜亦可用作濾光器，諸如光譜純度濾光器。歸因於微影裝置(特別是EUV微影裝置)內部有時惡劣的環境，需要表膜展現極佳的化學穩定性及熱穩定性。

舉例而言，已知表膜可包含獨立石墨烯隔膜(membrane)、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。光罩總成可包括保護圖案化器件(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器件。可藉由使石墨烯薄膜(thin film)在液體表面上浮動及將該薄膜收集至矽框架上而形成獨立石墨烯隔膜。以此方式形成之隔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隔膜。

已發現，諸如包含獨立石墨烯隔膜或其他碳基隔膜之已知表膜的壽命係有限的。

亦已發現，可在含有諸如H*及HO*之自由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，所以與自由基物種之反應可弱化表膜且最終使其失效。因此需要用作表膜之替代材料。

另外，已發現表膜之透射率可隨時間推移而變化。此會影響能夠穿過表膜之輻射量，且因此可能導致用於微影裝置中之抗蝕劑的曝光不足或過度曝光。又，若透射率降低，則此可能導致表膜在比其他情況下更高的溫度下操作，此可能導致表膜損壞及表膜之壽命縮減。因此，期望在使用期間不易發生透射率變化之替代表膜。

已研究了諸如二矽化鉬、二矽化鈮、二矽化鉭及二矽化鎢之耐火金屬矽化物，由於其化學及熱穩定性以及其導電性而用作閘極材料、歐姆接觸及加熱元件。在本發明之前，不可能使用此類材料作為表膜。

金屬矽化物化合物可用於電晶體閘極。此等可藉由在矽晶圓上沈積一層金屬矽化物化合物來形成。金屬矽化物層或膜可藉由氣相沈積技術沈積於矽上，諸如物理氣相沈積(PVD)或化學氣相沈積(CVD)。在沈積步驟中，具有高熔點之耐火金屬，諸如鉬沈積於矽晶圓上，該耐火金屬在矽晶圓上反應以形成金屬矽化物層。金屬矽化物層可具備矽或氧化矽之犧牲層，以便保護金屬矽化物層。此等分層材料已用於半導體器件中，以用於使形成於半導體基板上之矽閘電極或矽配線層或形成於單晶矽之半導體基板之主表面中的源極及汲極區或擴散配線層的電阻儘可能降低。

然而，已發現，在半導體工業中已知的用於微電子學之此類材料不適合用作表膜。應瞭解，表膜比微電子晶片大得多，且經受更惡劣的操作條件。另外，當此等材料用於微電子學時，此等材料之電子特性係最重要的，但當此等材料用作表膜時，物理特性更重要。此外，先前尚不可能製造大於約1公分乘1公分之金屬矽化物膜，且因此，已知的金屬矽化物膜不能用作表膜。

在獨立金屬矽化物膜之習知製造中，將膜加熱至約900℃或更高以使膜退火。退火允許金屬矽化物在彼特定溫度下找到最低應力狀態並增大金屬矽化物膜之密度。當允許冷卻時，金屬矽化物比在其上生長金屬矽化物膜之矽基板(例如，矽晶圓)收縮得更多，此導致冷卻後金屬矽化物層中之高張應力。為了回收金屬矽化物層，蝕刻掉晶圓之剩餘部分。金屬矽化物層在蝕刻劑中浮動且能夠被回收。然而，保留了金屬矽化物膜內之高張應力。

不希望受科學理論束縛，據信由於矽基板及金屬矽化物膜之熱膨脹係數之間的失配引起的應力，以此方式形成之金屬矽化物膜不能生長至大於1公分乘1公分的面積。詳言之，金屬矽化物膜在加熱時比矽基板膨脹得多且在冷卻時收縮得更多，從而導致金屬矽化物層中之高張應力。

有必要使金屬矽化物層退火以使金屬矽化物層緻密化。若在將材料用作微影裝置中之表膜之前不進行退火，則當在微影裝置中曝光期間加熱材料時，材料將緻密化並收縮。此將導致材料中之高張應力及表膜可能的失效。

將表膜(pellicle film)曝露於高溫之另一原因係允許高品質犧牲氧化物之沈積。犧牲氧化物層之沈積係為了允許釋放超薄表膜。藉由在高溫下沈積犧牲氧化物來避免犧牲氧化物層中之針孔。因而，表膜釋放所需的犧牲氧化物之沈積在製造程序中引入高溫。可藉由正矽酸四乙酯(TEOS)之分解來提供犧牲氧化物。在高於約600℃之溫度下，TEOS分解成二氧化矽及乙醚。

實務上，金屬矽化物層沈積於單晶矽晶圓之表面上。接著使晶圓退火，此可藉由加熱至約400至600℃之溫度，諸如500℃來實現。接著將表膜加熱至約725℃或更高之最低溫度，較佳地最低為約750℃，以允許諸如TEOS及熱氧化物之犧牲氧化物分解並使金屬矽化物層穩定。此等溫度引起金屬矽化物膜中之約0.5至1.5季帕，例如1季帕的大張應力。矽晶圓較佳地為單晶矽晶圓，但亦可使用適合於EUV透射的鍺晶圓或由其他材料構成之晶圓。

雖然此等膜具有良好密度，但張應力過高，且因此其不能生長得足夠大以在微影裝置中用作表膜，且另外由於高內應力而不穩定。

因此，期望提供一種用於製造表膜之方法，該方法允許製造金屬矽化物膜，該等金屬矽化物膜足夠大且足夠穩定以較佳地在微影裝置，特別是EUV微影裝置中用作表膜。亦期望提供一種熱穩定且化學穩定之表膜，其比已知的金屬矽化物更堅固。

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表膜，但本發明不僅僅限於表膜及微影裝置，且應瞭解，本發明之主題可用於任何其他合適之裝置或情形中。

舉例而言，本發明之方法可同樣應用於光譜純度濾光器。實務上，EUV源(諸如使用電漿產生EUV輻射的彼等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介於深UV (DUV)輻射範圍(100奈米至400奈米)內。此外，在一些EUV源，例如雷射產生電漿EUV源的狀況下，來自雷射之輻射(通常為10.6微米)亦可形成非所要的(帶外)紅外(IR)輻射之重要源。

在微影裝置中，出於若干原因而需要光譜純度。一個原因為抗蝕劑對輻射之帶外波長敏感，且因此施加至抗蝕劑之曝光圖案的影像品質可在抗蝕劑曝光至此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。此類加熱可導致此等元件損壞、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反射金屬(諸如鉬或釕)之矽隔膜形成。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。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。矽隔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、或粒子碎片或其類似者)進入或離開微影裝置之某些部分的環境中用作氣體。

因此，根據本發明之金屬矽化物膜可用作光譜純度濾光器以濾除非所要的輻射，且其亦可用作表膜以保護微影光罩免受粒子污染。因此，在本申請案中參考「表膜」亦參考「光譜純度濾光器」(該等術語可互換)。儘管在本申請案中主要參考表膜，但所有特徵可同樣應用於光譜純度濾光器。應理解，光譜純度濾光器係一種表膜。

在微影裝置(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。此狀況之一個原因在於：理想上儘可能多的輻射應可供用於將圖案施加至基板，例如以縮減曝光時間且增大產出率。同時，需要最小化穿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，需要確保用於微影方法或裝置中之表膜具有適當的壽命，且不會隨著時間推移由於表膜可曝露至之高熱負荷及/或表膜可曝露至之氫氣(或其類似者，諸如包括H*及HO*的自由基物種)而快速退化。因此，需要提供改良式(或替代)表膜，且例如提供適合用於微影裝置及/或方法中之表膜。

此外，雖然本申請案大體上提及二矽化鉬表膜，但應瞭解，可使用任何合適的金屬矽化物材料。舉例而言，表膜可包含鋯、鈮、鑭、釔及/或鈹二矽化物。另外，與具有至少一個犧牲層之表膜相關的本發明之實施例及相關聯的方法可應用於包含氮化金屬矽化物或氮化矽之表膜，該表膜經選擇且經組態以抵消在曝光於EUV輻射時該表膜之透射率變化，或可應用於任何其他類型之表膜。

在已考慮到關於已知表膜及關於生產及設計表膜之已知方法之前述問題的情況下製造本發明。

根據本發明之第一態樣，提供一種用於一微影裝置之表膜，其中該表膜包含氮化金屬矽化物或氮化矽。

已出人意料地發現，向金屬矽化物添加氮導致與不包含氮之金屬矽化物或矽層、晶圓、膜或類似者相比的眾多優點。此等優點使得能夠提供包含金屬矽化物膜之表膜，此在以前係不可能的。金屬矽化物基板可為矽化鉬或矽化鋯基板。

藉由氮化金屬矽化物基板，氮能夠與金屬矽化物反應並在表膜基板上形成金屬-矽化物-氮化物。金屬-矽化物-氮化物層可形成於矽基板上，矽基板可為矽晶圓。相似地，可用氮摻雜純矽以便改良多晶矽表膜之強度。在此狀況下，基板實質上為純矽。

首先，已出人意料地發現，添加氮以使膜比不具有額外氮的情況下更無定形。此導致強度、耐熱性及機械負荷抵抗力增大，此由改良式抗張強度表明。

另外，氮之添加使金屬矽化物膜在退火過程期間保持在更加壓縮的狀態。因而，當金屬矽化物氮化物膜冷卻至室溫時，膜收縮之程度低於原來的情況，且因此，在室溫下，膜內之殘餘張應力較低。此外，在高功率曝光期間，膜將保持在零態密度且無應力累積，此導致約450℃至600℃之高溫。詳言之，表膜在加熱時不會收縮，此係因為添加氮會導致表膜在沈積時已經變得緻密，藉此在使用期間變得更能抵抗密度變化。

由於包括氮，另外出人意料的優點在於，金屬矽化物之氧化減少且原生氧化物厚度減小。氧化敏感性之降低改良了金屬矽化物之化學穩定性及熱穩定性，且原生氧化物厚度之減小降低了金屬矽化物上之應力。不希望受科學理論束縛，據信原生氧化物層引入壓縮應力且因此在表膜上施加張力，因此弱化該膜。相信原生氧化物層之厚度的減小會降低張應力。原生氧化物厚度之減小亦輔助改良EUV透射。重要的是，儘可能多的EUV輻射能夠穿過表膜而不被吸收，以避免減低EUV輻射之功率，且藉此降低整個裝置之效率並減小裝置之輸送量。

亦發現向金屬矽化物層添加氮會降低材料之線性熱膨脹係數。此導致由溫度變化引起之材料中的較低張應力，再次導致張應力降低，且藉此允許產生更大的膜。

氮化矽表膜亦可看到相似優點。

較佳地，金屬矽化物氮化物具有化學式M _x(Si) _yN _z，其中x ≤ y ≤ 2x，且0 ＜ z ≤ x。可根據旨在用於表膜之化合物中之金屬的性質以及操作條件來調整所添加的氮之準確量。舉例而言，與矽化鉬化合物相比較，在矽化鋯化合物中可包括更高量之氮，此係因為鋯對EUV輻射比鉬對EUV輻射更透明，且因此，儘管氮之量增加會降低EUV透射，但此藉由改良鋯之透射率來平衡。

因此，在金屬-矽化物-氮化物膜中，矽原子濃度比金屬原子濃度大。較佳地，矽原子濃度為約金屬原子濃度的兩倍，即y = 2x。應瞭解，非化學計量值係可能的。舉例而言，y之值可為x與2x之間的任何數字，包括x及2x。

因為氮之存在對於向金屬矽化物膜提供所要物理特性係必要的，所以z之值大於零。因為氮之添加降低了高濃度金屬矽化物材料的導電性，且因為EUV透射率在高氮濃度下降低，所以較佳的在金屬矽化物層中保持儘可能低的氮含量，但足夠高以表明前述優點。已發現，x小於1不會對EUV透射率產生不利影響，但提供本文中所描述之機械優點。因而，z之值小於或等於x之值。較佳地，z之值係1或更小。

較佳地，氮化矽具有化學式SiN _a，其中0.01 ≤ a ≤ 1。較佳地，a ≤ 0.5，且更佳地a ≤ 0.1。雖然已知氮摻雜矽用於微電子學，但摻雜矽中最高量之氮為約每萬個矽原子一個氮原子，亦即，0.01原子%。在本上下文中，此將意謂「a」之最大值係0.0001。在輕摻雜矽中，「a」之值將小幾個數量級。此外，在氮化矽(Si ₃N ₄)中，氮原子之比例大於矽原子，亦即，「a」＞ 1。因而，在用於微電子學時且在例如軸承或渦輪增壓器中用作散裝材料時，本發明之表膜的化學式超出範圍。

包含表膜之材料的配方不必為化學計量的。化學式應被解譯為已減小至最小公分母及/或以縮短格式展示。舉例而言，當膜之化學式係Mo ₂Si ₄N ₁時，此亦可表示為MoSi ₂N _{0 . 5}。在另一實例中，當膜之化學式係Zr ₃Si ₆N ₁時，此亦可表示為ZrSi ₂N _{0 . 33}。實際上，因為矽僅被部分氮化，所以化學式將並非化學計量的。

較佳地，金屬(M)選自包含以下各者之群：Ce、Pr、Sc、Eu、Nd、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、La、Y及Be。較佳地，金屬(M)係Mo或Zr或Be。

表膜之例示性組合物係ZrSi ₂N、MoSi ₂N、LaSi ₂N及YSi ₂N。在此等實例中之每一者中，x = 1，y = 2，且z = 1。

其他例示性組合物係Mo ₂Si ₄N、Zr ₂Si ₄N、Mo ₃Si ₆N及Zr ₃Si ₆N。如可自此等實例看出，氮原子濃度小於金屬原子濃度。較佳地，氮原子濃度小於金屬、矽及氮之總原子濃度的約25%。因而，金屬及矽較佳地構成金屬矽化物膜中金屬、矽及氮原子總數的約75%以上。換言之，金屬-矽化物-氮化物表膜中超過約75%之總原子係金屬或矽原子，其餘約25%係氮原子。

氮原子濃度可小於約20%、小於約15%、小於約10%、小於約5%，或小於約1%。

表膜可進一步包含至少一個罩蓋層。表膜可包含在金屬-矽化物-氮化物或氮化矽膜每一側之罩蓋層。金屬-矽化物-氮化物或氮化矽膜可為10奈米至約40奈米厚，較佳地約15奈米至約30奈米。至少一個罩蓋層可為約0.1奈米至約10奈米厚，較佳地約1奈米至約5奈米厚。罩蓋層可包含任何合適的罩蓋材料。合適的罩蓋材料係在EUV微影裝置之環境中熱穩定且化學穩定且不會顯著抑制EUV透射通過表膜之材料。罩蓋層亦必須與表膜相容，使得其能夠黏著至氮化金屬矽化物或矽。合適的塗佈材料包括釕Ru、硼B、金屬硼化物、碳硼化物B4C、氮化硼BN或類似者。

可使用任何合適的方法，諸如化學氣相沈積或噴濺來應用罩蓋材料。

實務上，M _xSi _yN _z可在環境溫度下在晶圓上製造。接著可在合適的液體中蝕刻晶圓，且可將表膜自液體中提昇至框架上。在此狀況下，氮之添加主要增大了膜之密度，且因此增加了耐熱性。此可用於生產用於各種應用之EUV濾光器。M _xSi _yN _z亦可使用互補金屬氧化物半導體(CMOS)程序製造，該程序併有犧牲氧化物之高溫退火及高溫沈積。由於添加氮而導致的較低熱膨脹係數及由於添加氮而增強的結構變化抗性主要用於降低應力並允許製造全尺寸表膜。

根據本文中所描述之第二態樣，提供一種製造用於一微影裝置之一表膜的方法，該方法包含氮化一金屬矽化物或矽基板。

藉由用電漿噴濺金屬矽化物或矽基板來實現金屬矽化物或矽之氮化。噴濺可為反應性噴濺。電漿可為任何合適的電漿。電漿較佳地包含氮氣。較佳地，電漿包含氬氣與氮氣之混合物。包括氬氣以提供惰性氛圍。較佳地使用氬氣，此係因為氬氣比其他惰性氣體(noble gas)便宜，但可使用其他惰性氣體。

可改變氬氣與氮氣之比率。在氣體混合物中具有較大比例之氮氣將導致較大量之氮氣結合至金屬矽化物膜中。舉例而言，當氮氣流比率(以氮氣量除以氮氣加氬氣量計算)為約10%時，此導致金屬矽化物氮化物膜中之氮原子濃度為約18%。當氮氣流比率為約40%時，金屬矽化物氮化物膜中所得的氮原子濃度為約42%。相似地，隨著氮氣流比率自10%增加至40%，氧原子濃度相應地自約34%下降至約15%，此表明原生氧化物層之厚度減小。因而，氬氣與氮氣之比率可根據所需的氮化程度而改變。

形成金屬矽化物之金屬可選自包含以下各者之群：Ce、Pr、Sc、Eu、Nd、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、La、Y及Be。在此群中，鉬、鋯及鈹係較佳的元素。鉬係最佳的。

由於生產表膜之已知方法的侷限性，迄今為止，尚未有合適的方法來製造包含金屬矽化物之表膜。

氮化金屬矽化物材料先前僅用於在半導體電晶體中形成閘極，其尺寸小於表膜，且不必承受微影裝置，特別是EUV裝置之惡劣的熱及化學環境。

因此，根據本發明之第三態樣，提供一種用於一微影裝置之表膜，其可藉由或藉由根據本發明之第二態樣之方法獲得。

根據本發明之第四態樣，提供一種藉由根據本發明之第二態樣之方法製造的一表膜或根據本發明之第一態樣之一表膜在一微影裝置中的用途。

由於以前不可能製造具有用作表膜所需之所需物理特性的金屬矽化物表膜，所以尚不可能在微影裝置中使用此表膜。此外，已出人意料地意識到氮化矽會導致矽表膜之強度增大。

根據本發明之第五態樣，提供一種反應性噴濺用於製造根據本發明之第一態樣之一表膜的用途。

根據本發明之第六態樣，提供一種用於一微影裝置之總成，其包含根據本發明之前述態樣中任一者之一表膜、用於支撐該表膜之一框架及附接至該框架之一圖案化器件。

根據本發明之第七態樣，提供一種用於一微影裝置之表膜，其包含至少一個補償層，該至少一個補償層經選擇且經組態以抵消在曝光於EUV輻射時該表膜之透射率變化。

已發現，在曝光於EUV輻射時表膜之透射率發生變化。該變化可能是不可逆的。在曝光於EUV時變化可能是快速的，或變化程度可取決於表膜曝光於EUV輻射之時間長度以及所使用的功率位準。透射率變化可能由許多因素引起。舉例而言，當在EUV微影裝置中經受有時惡劣的溫度時，表膜中使用之某些材料會氧化。在使用表膜期間產生之氧化物可為揮發性的，諸如氧化矽或一氧化碳/二氧化碳。因而，此等氣態氧化物可能離開表膜，且表膜厚度將隨時間推移而減小，此將導致表膜之透射率增加。相反，某些氧化物將保留在表膜上，且此等氧化物之透射率可能比未氧化形式之材料低。透射率變化亦可能是由於在使用期間具有或不具有氧化時自表膜腐蝕或蝕刻材料引起的。

先前，表膜在使用期間之透射率變化及對表膜之壽命的限制已被認為是不可避免的，或已嘗試藉由在表膜中包括抗氧化材料來防止包含表膜之材料的氧化。可藉由自表膜移除或藉由物理改變同時保留為表膜之部分來犧牲補償層。因而，補償層可為犧牲層。

根據本發明之第七態樣的發明採用與先前技術不同的方法，藉由在曝光於EUV輻射時顯示相反的透射率變化之另一種材料來尋求平衡表膜中之一種材料的透射率變化。

較佳地，至少一個補償層包含在曝光於EUV輻射時改變的材料，以增加或降低至少一個補償層之透射率。

至少一個補償層經組態以使得該至少一個補償層之透射率變化反映表膜之透射率變化，使得表膜之總透射率基本恆定。應瞭解，表膜之透射率將不會無限地完全恆定，此係因為補償層最終將被完全犧牲。即使如此，經選擇且經組態以抵消表膜之透射率變化的補償層之存在亦將延長表膜之工作壽命。

補償層可包含二氧化矽、矽、氮化矽、碳化矽、碳、碳化硼、二氧化釕、硼、硼化鋯及鉬中之一或多者。補償層可包含能夠承受EUV微影裝置內之條件並在曝光於EUV輻射時改變其透射率的任何材料。

已發現，硼、硼化鋯及鉬在曝光於EUV輻射時展示了EUV透射率降低。不希望受科學理論束縛且為了舉例，當曝光於EUV微影裝置之操作條件時，硼可被氧化以產生三氧化二硼。三氧化二硼之EUV吸收率比硼大得多，因此在表膜上產生三氧化二硼將導致透射率降低。因而，此等材料可用於抵消EUV透射率之增加。

另一方面，已發現，二氧化矽、矽、氮化矽、碳化矽、碳、碳化硼及二氧化釕在曝光於EUV輻射時展示了EUV透射率增加，同樣，不希望受科學理論束縛且為了舉例，碳可被氧化以形成一氧化碳或二氧化碳。此兩種化合物在EUV微影裝置之操作條件下皆為氣態，因此離開表膜。隨時間推移，材料之減少將導致表膜之透射率增加。

因此，可在表膜上提供補償層，以考慮表膜材料在使用時增加或降低EUV透射率之趨勢。可調整補償層之厚度，使得其提供足夠厚之氧化物層以抵消或補償表膜材料之損失，或使得其足夠厚以提供足夠材料，材料能夠離開表膜以抵消在表膜壽命期間表膜之透射率降低。

根據本發明之第八態樣，提供一種控制一EUV表膜之透射率變化的方法，該方法包含以下步驟：提供在曝光於EUV輻射時透射率增加之至少一個層，及/或在曝光於EUV輻射時透射率降低之至少一個層。

已出人意料地意識到，藉由提供至少一個層(其可被稱作補償層)，可在EUV微影裝置中使用期間控制表膜之透射率，在曝光於EUV輻射及/或EUV微影裝置之操作條件時，該至少一個層之透射率增加或降低(適當時)。先前，已嘗試防止表膜之物理變化，諸如氧化或蝕刻，以防止表膜降解。相反，根據本發明之第八態樣之方法藉由提供補償層解決了表膜透射率變化的問題。

根據本發明之第九態樣，提供一種設計用於一微影裝置之一表膜的方法，該方法包含以下步驟：量測在曝光於EUV輻射時一表膜之透射率變化，及使用該所量測的透射率變化來選擇在曝光於EUV輻射時具有一透射率變化的一或多種材料，該變化最接近地反映該表膜之該透射率變化以包括於一更新的表膜中。一旦被選擇，可將包含補償層之材料添加至表膜，從而形成包含所識別材料的表膜。

此方法允許生產表膜，其在使用時具有比先前表膜更穩定之透射率。可藉由已知技術及裝置常規地量測表膜或可用作補償層之材料的透射率變化。因此，可量測表膜之透射率如何隨時間推移而變化，且接著匹配於顯示相反變化之材料，使得當表膜與材料組合以形成更新的表膜時，該兩者將彼此抵消，且表膜之透射率將比初始表膜更加恆定。

可在預選的時間長度上量測在曝光於EUV輻射時表膜之透射率變化。預選的時間長度與表膜在EUV微影裝置中使用之時間量大致相同。

由於表膜將較佳地在EUV微影機中使用至少一天且較佳地更長，所以將在與表膜之預期壽命具有相同數量級的時間段內量測透射率變化量度。以此方式，可判定表膜隨時間推移之透射率變化，且可更準確地選擇犧牲補償層。舉例而言，預選的時間段可在1小時與24小時之間，但必要時可長達七天。

可在預選的溫度及/或功率位準下量測在曝光於EUV輻射時表膜之透射率變化。溫度及/或功率位準與在EUV微影裝置中使用期間表膜曝露之溫度及/或功率位準大致相同。

為了提供表膜之透射率變化的合適模型，必須使表膜達到其使用條件。此允許選擇最適當的補償層以包括於更新的表膜中。舉例而言，可在約400℃直至約900℃之溫度下測試表膜。舉例而言，可在約50瓦特至約500瓦特之功率位準下測試表膜。

一旦提供了包含犧牲補償層之更新的表膜，即可對其進行進一步測試以判定更新的表膜之透射率如何在EUV微影裝置內之條件下隨時間推移而變化。基於此另外資訊，接著可藉由調整補償層，諸如藉由更改補償層之厚度、位置及/或組成來改進及改良更新的表膜。可重複此改進，直至達成最佳化表膜。

根據本發明之第十態樣，提供一種表膜，其根據本發明之第八或第九態樣之方法而設計。

與其他表膜相比，根據本發明之第十態樣之表膜將表明相對於EUV透射率改良的穩定性。

根據本發明之第十一態樣，提供一種製造用於EUV微影之一隔膜總成的方法，該方法包含：提供一堆疊，該堆疊包含：一平面基板，其中該平面基板包含：一內部區及在該內部區周圍之一邊界區；至少一個隔膜層；在該平面基板與該至少一個隔膜層之間的一氧化物層；及在該平面基板與該至少一個隔膜層之間的至少一個另外層；及選擇性地移除該平面基板之該內部區，使得該隔膜總成包含：至少由該至少一個隔膜層形成之一隔膜；及固定該至少一個隔膜層之一邊界，該邊界包含該平面基板、該至少一個另外層及位於該邊界與該至少一個隔膜層之間的該氧化物層之至少一部分。

已注意到，由於過蝕刻，一些隔膜層在製造期間易於弱化。不同蝕刻程序以不同速率蝕刻不同材料。因而，在某些蝕刻程序中，可以與另一種材料不同的速率來蝕刻一種材料。此外，在蝕刻期間，已發現，可以與同一層之其他部分不同的速率來蝕刻給定層之某些部分。詳言之，通常以比給定層之中心部分更快的速率來蝕刻給定層之邊緣部分。不希望受科學理論束縛，據信蝕刻劑流體可能在給定層之中心部分的區中比在同一層之邊緣部分更多地被蝕刻產物稀釋。因而，當與同一層之邊緣部分相比較時，在給定層之中心部分附近蝕刻速率降低，此導致不均勻的蝕刻。不均勻程度限定了被蝕刻之層的最小厚度，且最終轉換成最終隔膜總成中缺乏均勻性。此不均勻性會弱化隔膜層並導致隔膜層在使用時過早失效，或相比於其他情況，需要更頻繁地更換包含堆疊之表膜。

根據本發明之第十一態樣之方法，在平面基板與至少一個隔膜層之間存在至少一個另外層可用於減少或克服過蝕刻問題。較佳地以比氧化物層慢得多的速率蝕刻至少一個另外層。較佳地，至少一個另外層基本上對用於蝕刻氧化物層之蝕刻劑具有抗性。因而，在平面基板之批量蝕刻的步驟期間，蝕刻程序繼續蝕刻掉平面基板之內部區，直至其到達氧化物層，該氧化物層可被稱作內埋氧化物層。用於蝕刻掉平面基板之內部區的蝕刻劑可為基於氫氧化四甲基銨(TMAH)之蝕刻劑或此項技術中已知的其它合適的蝕刻劑，其選擇性地蝕刻氧化矽上之矽。氧化物層實質上對用於蝕刻掉平面基板之內部區的蝕刻劑具有抗性，且因此，蝕刻程序在到達內埋氧化物層時顯著停止或減緩。由於蝕刻劑不會蝕刻掉或僅極緩慢地蝕刻掉內埋氧化物層，所以意謂內埋氧化物層之過蝕刻風險較小。在此之後，使用能夠蝕刻掉內埋氧化物層之蝕刻劑來移除內埋氧化物層之至少一部分。合適的蝕刻劑包括此項技術中已知的緩衝氧化物蝕刻劑(BOE)。所使用的蝕刻劑比氧化物層更緩慢地蝕刻至少一個另外層，且因此，內埋氧化物層之任何過蝕刻均不會轉換成至少一個另外層。因為內埋氧化物層較薄，所以僅需要短蝕刻來移除內埋氧化物層，此降低了上覆之至少一個另外層被不均勻蝕刻的可能性。接著可使用第二蝕刻步驟來移除至少一個另外層，該第二蝕刻步驟使用TMAH蝕刻劑或選擇性地蝕刻氧化矽上之矽的其它合適的蝕刻劑。同樣，因為上覆於至少一個另外層之氧化物層對用於蝕刻掉至少一個另外層之蝕刻劑具有抗性，所以降低了過蝕刻風險，且所得的堆疊包含在至少一個隔膜層之下部表面上之更均勻的氧化物層。

本發明之第十一態樣的另外優點在於，其允許平面基板與至少一個隔膜層之間的內埋氧化物層更薄。此降低了隔膜總成起皺之趨勢，這會弱化隔膜總成，此係因為氧化層包含壓縮應力，且因此具有較薄氧化物層會降低堆疊內之壓縮應力。

較佳地，至少一個隔膜層包含氮化矽鉬，但應瞭解，本發明可應用於任何隔膜層，諸如pSi。至少一個隔膜層可為關於本發明之任何態樣描述的任一隔膜層。舉例而言，隔膜層可包含氮化金屬矽化物或矽。在使用包含HF之緩衝氧化物蝕刻劑(BOE)的情況下，氮化矽鉬對過蝕刻敏感。同樣，不希望受科學理論限制，據信當移除上覆之二氧化矽犧牲層時，氮化矽鉬中之氮化矽亦被蝕刻，藉此產生弱化該層之凹口。若蝕刻步驟持續太長時間，則整個層可能被損壞或毀壞。本發明用於克服此問題。

較佳地，至少一個另外層包含矽。較佳地，至少一個另外層包含cSi或pSi或aSi。在TMAH蝕刻劑中，矽之蝕刻速度比氧化矽快，而在BOE中，氧化矽之蝕刻速度比矽快。因而，可選擇性地移除矽層或氧化矽層，而不需要分別蝕刻上覆之氧化矽層或矽層。

可能存在另外氧化物層，其可為至少一個另外層與至少一個隔膜層之間的熱氧化物層。因而，自頂部開始之堆疊中之層的順序可為隔膜層、熱氧化物層、矽層、內埋氧化物層及平面基板。隔膜層可用一層正矽酸四乙酯(TEOS)覆蓋，其可轉化成氧化矽層。

平面基板可包含矽。矽係充分表徵之材料，其能夠承受使用中之微影裝置內的惡劣環境。

移除平面基板之內部區的步驟可包含使用TMAH蝕刻劑進行蝕刻。可將堆疊曝露於蝕刻劑，直至蝕刻劑到達內埋氧化物層。

接著可使用不同的蝕刻劑，例如BOE來移除內埋氧化物層。可使用不同的蝕刻劑，直至蝕刻劑到達可包含矽之至少一個另外層。

接著可使用使用TMAH蝕刻劑之另外蝕刻步驟來蝕刻掉至少一個另外層。可使用蝕刻劑，直至蝕刻劑到達熱氧化物層。

根據本發明之第十二態樣，提供一種用於EUV微影之隔膜總成，該隔膜總成包含：由包含氮化矽鉬之至少一個層形成的一隔膜；及固定該隔膜之一邊界；其中邊界區係由一平面基板形成，該平面基板包含一內部區及在該內部區周圍之一邊界區，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，其中該總成包含一內埋氧化物層、一矽層及在該邊界與該隔膜之間的一熱氧化物層。

根據本發明之第十二態樣之隔膜總成包含熱氧化物層，該熱氧化物層比其他總成之熱氧化物層薄。由於熱氧化物係壓縮的，所以此會導致隔膜層起皺。藉由具有更薄之氧化物層，壓縮力減小且隔膜之起皺亦減小。另外，熱氧化物之蝕刻更均勻，此導致輻射更均勻地透射通過總成。

較佳地，平面基板包含矽。

根據本發明之第十一態樣或根據本發明之第十二態樣製造的總成可用作表膜，較佳地用於EUV微影裝置中。

根據本發明之第十三態樣，提供一種製備一堆疊之方法，該方法包含以下步驟：提供一平面基板、一隔膜層及一正矽酸四乙酯層；以及使該堆疊退火，其中該正矽酸四乙酯層包括硼，使得該正矽酸四乙酯層之該硼之至少一部分在退火期間擴散至該隔膜層中。

隔膜層，諸如包含pSi及氮化矽鉬之隔膜層易於過蝕刻，此會降低層之強度並導致過早失效。期望防止過蝕刻，且此可藉由添加用作蝕刻均勻化層之額外犧牲層來實現，如上文所描述。替代地或另外，已出人意料地發現，藉由向層添加硼，可使此等隔膜層更耐蝕刻。已發現，向矽添加硼會使TMAH中之蝕刻速率降低約100倍。不希望受科學理論束縛，據信硼較佳地位於隔膜層中之晶界處。亦認為表膜對晶界處之蝕刻劑特別敏感，因此認為在晶界處存在硼是所得膜更耐蝕刻的原因。

已發現，向TEOS層添加硼並隨後退火導致硼擴散至隔膜層中。對於矽化鉬及氮化矽鉬隔膜，已發現此增加了根據本發明之此態樣之由堆疊構成的隔膜總成之物理特性的一致性，即，存在較少弱總成。另外，可生產更大的隔膜總成，且所得的隔膜總成在熱負荷測試中與不包括硼之隔膜總成相似地進行。

另外，根據此方法製造之pSi層比不包括硼之相似層強至少約50%。實際上，所測試之樣本在測試裝置之極限(3季帕)下不會失效，因此，尚未限定強度增加之準確極限。另外，包含硼之此類隔膜的EUV透射率未降低。另外，根據此方法製造之pSi隔膜的輻射率遠高於不包括硼之pSi隔膜。此增加之輻射率係有益的，此係因為其使得任何金屬蓋之效能不重要，且甚至可允許消除輻射金屬蓋。

平面基板可包含任何合適的材料。較佳地，平面基板包含矽。

隔膜層可包含任何合適的材料。較佳地，隔膜層包含矽、矽化鉬及氮化矽鉬中之至少一者。

退火可在任何合適的溫度下進行。TEOS退火之溫度在此項技術中係已知的。較佳地，退火在約400至約1000℃之溫度下進行。舉例而言，退火可在600℃、700℃、800℃或900℃以及中間溫度下進行。退火可在恆溫下進行，或可在變溫下進行。

正矽酸四乙酯層可包含約0.1至約15重量%之硼，較佳地約2至約10重量%之硼，且更佳地約4至約8重量%之硼。

TEOS層可藉由化學氣相沈積或任何其他合適的技術提供。

根據本發明之第十四態樣，提供一種堆疊，其包含一平面基板及一隔膜層，其中該隔膜層用硼摻雜。

該平面基板可包含矽。

該隔膜層可至少部分地環繞該平面基板。該隔膜層可包含矽、矽化鉬、氮化矽鉬或本文中所描述之任何其他隔膜層材料中之至少一者。

該堆疊可進一步包含在該平面基板與該隔膜層之間的一熱氧化物層。

該堆疊可進一步包含至少部分地環繞該隔膜層之一含硼TEOS層。含硼TEOS層較佳地與隔膜層接觸，以使硼原子擴散至隔膜層中。

根據本發明之第十三態樣之方法製造的堆疊或根據本發明之第十四態樣的堆疊可用於本文中所描述之任一其他方法中或用於製造根據本發明之任何態樣之總成中。舉例而言，根據本發明之第十四態樣之堆疊可用於本發明之第十二態樣之方法中。隔膜層之硼摻雜適用於本發明之所有態樣。

如上文所詳述，關於任一態樣所描述之特徵可與關於本發明之任一其他態樣所描述之特徵組合。舉例而言，根據本發明之第二態樣之表膜的特徵可與本發明之第一、第三、第四及/或第五態樣的特徵組合。另外，根據本發明之第二態樣之表膜可藉由根據本發明之第九態樣之方法而設計。除了本發明之態樣的特徵相互排斥以外，本發明之態樣的所有組合皆可彼此組合。

總體而言，本發明之方法允許製造表膜，特別是矽化鉬表膜或矽表膜，其已被氮化以改良其物理特性。所得表膜適用於諸如EUV微影裝置之微影裝置。先前尚不可能製造此表膜。根據本發明之方法製造的表膜能夠抵抗使用表膜時所達到的高溫，且亦抵抗自由基物種或其他反應性物種的侵蝕。本發明之方法允許表面積大小最大為10公分乘14公分之表膜。本發明之方法亦允許設計及製造表膜，該表膜在EUV微影機中使用時在EUV透射率的情形下顯示改良式穩定性。包含補償層之表膜將延長表膜之壽命，且將降低表膜在其壽命期間之透射率變化，且因此使一致數目個晶圓在給定時間段內成像。

現在將參考EUV微影裝置描述本發明。然而，應瞭解，本發明不限於表膜且同樣適用於光譜純度濾光器。

圖1展示根據本發明之一個實施例包括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之表膜15的微影系統。該微影系統包含輻射源SO及微影裝置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。在此種狀況下，微影裝置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器件MA。應瞭解，表膜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可皆經建構且經配置成使得其可與外部環境隔離。可將處於低於大氣壓力之壓力下的氣體(例如，氫氣)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。可將處於充分地低於大氣壓力之壓力下的少量氣體(例如，氫氣)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屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。可例如為CO ₂雷射之雷射1經配置以經由雷射光束2將能量沈積至諸如錫(Sn)之燃料中，該燃料自燃料發射器3提供。儘管在以下描述中提及錫，但可使用任何合適的燃料。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可包含噴嘴，該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡引導例如呈液滴之形式的錫。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。在電漿之離子的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奈米之所要波長的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。在此種狀況下，雷射光束2可憑藉包含例如合適導向鏡面及/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1傳遞至輻射源SO。雷射1及輻射源SO可一起被認為是輻射系統。

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經配置成使得中間焦點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反射輻射光束B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，從而形成具有小於圖案化器件MA上之對應特徵之特徵的影像。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可包括未說明之組件。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(IR)輻射。實際上，光譜濾光器可為根據本發明之任何態樣的表膜。

圖2展示根據本發明之表膜的示意性描繪。表膜15包含包夾於罩蓋層17之間的金屬-矽化物-氮化物或氮化矽層16。

術語「EUV輻射」可被認為涵蓋具有在4奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內)之波長的電磁輻射。EUV輻射可具有小於10奈米之波長，例如，在4奈米至10奈米之範圍內，諸如，6.7奈米或6.8奈米。

圖3a至圖3c展示用於針對給定表膜選擇正確補償層之步驟的示意圖。使表膜P經受微影裝置中之條件，並量測表膜P之透射率變化。表膜P在示意性圖式中經展示為由單一層構成，但此係為簡潔起見且應瞭解，表膜P可包含表膜堆疊。因而，表膜P可包含一或多個層。一旦量測了給定表膜P之透射率變化，所量測變化係透射率用於選擇補償層CL材料，其最接近地顯示透射率之相反變化。此資訊接著用以產生包含補償層CL之更新的表膜P。接著，更新的表膜可經歷相同的測試以改進補償層CL之性質。如圖3c中所展示，補償層CL之厚度已增加，但應瞭解，此並非唯一可能的變化，且其他可能的變化包括提供更薄的補償層CL、將補償層移動至表膜P之不同部分，或甚至改變包含補償層CL之材料。

作為一實例，將MoSiN _x表膜在580℃下在3帕氫氣之壓力下曝光於EUV輻射達20小時，且發現了表膜之透射率增加約1%。據信此係由於表面以氮氧化矽終止，其易受光子蝕刻影響且藉此變得更薄。另一MoSiN _x表膜用一層硼塗佈，並在約540℃下在3帕氫氣之壓力下測試20小時。此導致表膜之透射率降低約1%。因而，硼層抵消了由氮氧化矽之蝕刻引起的透射率變化。因此，可更改硼層之厚度以便產生更薄的三氧化二硼層，其經形成使得表膜之透射率變化更接近於0%。

圖4描繪根據現有方法製造之隔膜總成的橫截面。隔膜總成18包含邊界19，邊界19由平面基板製成。可使用任何合適的平面基板，但將在本文中論述矽邊界。將熱氧化物層20提供於邊界19上。在該實例中，熱氧化物層20係氧化矽層。將隔膜層21提供於氧化物層20上。隔膜層21包含氮化矽鉬，但可使用其他材料。將TEOS層22提供於隔膜層21上。隨後可處理TEOS層以形成氧化矽層。替代地，代替熱氧化物或TEOS，層20及/或22可為厚度至多10奈米之SiN層，例如在1至5奈米之範圍內。

在製造期間，基於TMAH之蝕刻劑用以蝕刻掉平面基板之內部區。為了確保移除所需量之平面基板，允許蝕刻步驟進行足夠長的時間以使蝕刻劑開始在熱氧化物層處蝕刻掉。儘管基於TMAH之蝕刻劑以低於矽之速率蝕刻氧化矽，但由於需要確保平面基板之內部區，所以蝕刻繼續並在熱氧化物層之邊緣周圍形成凹口。蝕刻步驟可能耗時多於一個小時，且過蝕刻可進行約一分鐘。因而，為了確保蝕刻劑不會蝕刻至隔膜層中，熱氧化物層需要相對較厚，其可為50奈米或更大。由於熱氧化物層係壓縮的，所以此可能引起隔膜之起皺，從而弱化該總成。另外，熱氧化物層之額外厚度可導致隔膜總成之較低EUV透射率。

圖5a描繪根據本發明製造之隔膜總成的示意性橫截面。圖5a描繪在製造初期之隔膜總成。對應於圖4中之特徵的特徵使用相同的數字。與圖4之隔膜總成相比，圖5a中所描繪之隔膜總成18另外包含內埋氧化物層24及位於邊界19與隔膜層21之間的另外層25。另外層25可為矽層。

在製造期間，如同圖4中所描繪之方法，使用TMAH蝕刻劑來批量蝕刻平面基板之內部區以提供邊界19。內埋氧化物層24用於與圖4中之熱氧化物層20相同的目的，其抗拒用於自平面基板之內部區蝕刻矽的蝕刻劑。如圖5a中所展示，此將產生在內埋氧化物層24之邊緣周圍形成的凹口23。

在圖5b中所展示之以下步驟中，使用不同的蝕刻劑，諸如BOE來移除內埋氧化物層24之內部部分。由於包含矽之上覆的另外層25耐受BOE之蝕刻，內埋氧化物層24之過蝕刻不會轉移至另外層25。以此方式，此等層充當蝕刻均化層。

隨後，如圖5c中所展示，可進行另外蝕刻步驟，其中使用諸如TMAH蝕刻劑之蝕刻劑來移除另外層25之內部區。由於另外層25比平面基板薄得多，所以熱氧化物層20曝露於蝕刻劑之時間自多於一個小時縮短至幾分鐘。此大幅度降低了熱氧化物層20過蝕刻之潛在性，此係因為潛在的過蝕刻僅持續幾秒，且藉此允許熱氧化物層20比現有製造方法中之情況薄。舉例而言，熱氧化物厚度可自50奈米或更多減小至小於50奈米。

內埋氧化物層及熱氧化物層可以相同方式或不同方式產生，且產生此等層之準確方法對本發明無特別限制。隔膜層可包含多個層。舉例而言，隔膜層可包含包夾於兩個矽化鉬層之間的氮化矽鉬層。

根據本發明之第十一態樣的方法提供一種隔膜總成，其中減少了過蝕刻，從而產生了更強且更一致的隔膜總成。此方法亦降低隔膜總成之層之間的應力失配，此係因為犧牲氧化物層可製造得更薄而無過蝕刻之風險。此減少了總成上之壓縮力並降低了起皺之風險。另外，由於可提供平面基板、內埋氧化物層及上覆矽層作為絕緣體上矽型晶圓(SOI)，所以此可減少蝕刻之前製造步驟的數目，此可降低成本及粒子污染之風險。

隔膜總成可用作表膜，較佳地用於EUV微影機中，但亦可用作光譜純度濾光器。

圖6示意性地描繪根據本發明之第十三態樣的方法。提供堆疊26，其包含平面基板27、至少部分地環繞平面基板27之視情況選用之熱氧化物層28、至少部分地環繞熱氧化物層28之隔膜層29及硼摻雜TEOS層30。在退火之前，隔膜層29實質上不含硼。硼摻雜層30中之圖案旨在指示層中之硼原子的存在及其在退火之後如何進入隔膜層29中。

在退火步驟中，將堆疊加熱至足以使硼摻雜TEOS層30中之硼擴散至隔膜層29中的溫度。此產生富含硼之隔膜層29並引起硼摻雜TEOS層30中之硼的量減少。應瞭解，並非所有硼皆可擴散至隔膜層29中，且藉由調整退火步驟之溫度及持續時間以及硼摻雜TEOS層30中之硼的濃度，可控制擴散至隔膜層29中之硼的準確量。隔膜層可包含矽、矽化鉬及氮化矽鉬中之至少一者。

含硼摻雜隔膜之總成非常適合用作EUV微影機中之表膜以及用作光譜純度濾光器。

儘管可在本文中特定地參考在微影裝置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裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之部分。此等裝置可一般被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或周圍(非真空)條件。

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。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. 一種用於一微影裝置之表膜，其中該表膜包含氮化金屬矽化物或氮化矽。 2. 如條項1之表膜，其中該氮化金屬矽化物具有化學式M _x(Si) _yN _z，其中x ≤ y ≤ 2x，且0 ＜ z ≤ x，或其中該氮化矽具有化學式SiN _a，其中0.01 ≤ a ≤ 1，較佳地其中a ≤ 0.5，更佳地其中a ≤ 0.1。 3. 如條項2之表膜，其中1 ≤ x ≤ 5。 4. 如條項2及3中任一項之表膜，其中z ≤ 1。 5. 如條項2至4中任一項之表膜，其中y = 2x。 6. 如條項1至5中任一項之表膜，其中金屬M選自包含以下各者之群：Ce、Pr、Sc、Eu、Nd、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、La、Y及Be。 7. 如條項5之表膜，其中金屬M係鋯、鉬及/或鈹。 8. 如條項1至6中任一項之表膜，其中金屬-矽化物-氮化物或氮化矽中之氮原子濃度小於約25%，小於約20%，小於約15%，小於約10%，小於約5%，或小於約1%。 9.  如條項1至8中任一項之表膜，其中該表膜進一步包含至少一個罩蓋層。 10.  如條項9之表膜，其中該表膜包含在該金屬-矽化物-氮化物或氮化矽任一側之一罩蓋層。 11.  如條項1至10中任一項之表膜，其中該金屬-矽化物-氮化物或氮化矽為約10奈米至約40奈米厚，較佳地約15奈米至約30奈米厚。 12.  如條項9至10中任一項之表膜，其中該至少一個罩蓋層為約0.1奈米至約100奈米厚，較佳地約1奈米至約5奈米厚。 13. 如條項9至12中任一項之表膜，其中該罩蓋層包含釕、硼、金屬硼化物、碳化硼及/或氮化硼。 14. 一種製造用於一微影裝置之一表膜的方法，該方法包含氮化一金屬矽化物或矽基板。 15. 如條項14之方法，其中該氮化包含用一電漿，較佳地一含氮電漿噴濺一金屬矽化物或矽基板。 16. 如條項14及15中任一項之方法，其中該金屬矽化物或矽基板係一金屬矽化物或矽膜。 17. 如條項14至16中任一項之方法，其中該電漿包含氬氣與氮氣之一混合物。 18. 如條項17之方法，其中氬氣與氮氣之比率係可變的。 19. 如條項18之方法，其中氬氣與氮氣之該比率係在約5%氮氣直至約45%氮氣之範圍內。 20. 如任一前述條項之方法，其中該金屬選自包含以下各者之群：Ce、Pr、Sc、Eu、Nd、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、La、Y及Be。 21. 如條項20之方法，其中該金屬係鋯、鉬及/或鈹。 22. 如條項14至21中任一項之方法，其中該基板包含矽，較佳地包含單晶矽。 23. 一種用於一微影裝置之表膜，其可藉由或藉由如條項14至22中任一項之方法獲得。 24. 一種藉由如條項14至22中任一項之方法製造的一表膜或如條項1至13中任一項之表膜在一微影裝置中的用途。 25. 一種反應性噴濺用於製造如條項1至13中任一項之表膜的用途。 26. 一種用於一微影裝置之總成，其包含如條項1至13中任一項之表膜、用於支撐該表膜之一框架及附接至該框架之一圖案化器件。 27.  一種用於一微影裝置之表膜，其包含至少一個補償層，該至少一個補償層經選擇且經組態以抵消在曝光於EUV輻射時該表膜之透射率變化。 28.  如條項27之表膜，其中該至少一個補償層包含在曝光於EUV輻射時改變，以增加或降低至少一個犧牲層之透射率的一材料。 29.  如條項27或28之表膜，其中該至少一個補償層包含以下各者中之一或多者：二氧化矽、矽、氮化矽、碳化矽、碳、碳化硼、二氧化釕、硼、硼化鋯及鉬。 30.  一種控制一EUV表膜之透射率變化的方法，該方法包含以下步驟：提供在曝光於EUV輻射時透射率增加之至少一個層，及/或在曝光於EUV輻射時透射率降低之至少一個層。 31.  一種設計用於一微影裝置之一表膜的方法，該方法包含以下步驟：量測在曝光於EUV輻射時一表膜之透射率變化，及使用該所量測的透射率變化來選擇在曝光於EUV輻射時具有一透射率變化的一或多種材料，該變化最接近地反映該表膜之該透射率變化以包括於一更新的表膜中。 32.  如條項31之方法，其中在一預選的時間長度上量測在曝光於EUV輻射時該表膜之該透射率變化。 33.  如條項32之方法，其中該預選的時間長度與該表膜在一EUV微影裝置中使用的時間量大致相同。 34. 如條項31至33中任一項之方法，其中在一預選的溫度及/或功率位準下量測在曝光於EUV輻射時該表膜之該透射率變化。 35. 如條項34之方法，其中該溫度及/或功率位準與在一EUV微影裝置中使用期間該表膜曝露之溫度及/或功率位準大致相同。 36. 如條項31至35中任一項之方法，其中量測在曝光於EUV輻射時該更新的表膜之該透射率變化，且該所量測的透射率變化用於判定是否需要對該更新的表膜中包括之該一或多種材料進行進一步改變。 37. 如條項36之方法，其中該方法重複一或多次以提供一表膜，該表膜在一EUV微影裝置中使用時實質上維持其透射率之一表膜。 38. 一種表膜，其根據如條項30至37中任一項之方法而設計。 39. 一種製造用於EUV微影之一隔膜總成的方法，該方法包含： 提供一堆疊，該堆疊包含： 一平面基板，其中該平面基板包含：一內部區及在該內部區周圍之一邊界區；至少一個隔膜層；在該平面基板與該至少一個隔膜層之間的一氧化物層；及在該平面基板與該至少一個隔膜層之間的至少一個另外層；及 選擇性地移除該平面基板之該內部區，使得該隔膜總成包含：至少由該至少一個隔膜層形成之一隔膜；及固定該至少一個隔膜層之一邊界，該邊界包含該平面基板、該至少一個另外層及位於該邊界與該至少一個隔膜層之間的該氧化物層之至少一部分。 40. 如條項39之方法，其中選擇該至少一個另外層以比該氧化物層慢得多的一速率進行蝕刻。 41. 如條項39或40之方法，其中藉由一蝕刻劑選擇性地移除該平面基板之該內部區，其中選擇該蝕刻劑以較佳地蝕刻氧化矽上之矽，較佳地其中該蝕刻劑係一氫氧化四甲基銨(TMAH)蝕刻劑。 42. 如條項41之方法，其中在該蝕刻該平面基板之該內部區之後，使用選擇為較佳地蝕刻矽上之氧化矽的一不同蝕刻劑來蝕刻該氧化物層之至少一部分，較佳地其中該所選的蝕刻劑係一緩衝氧化物蝕刻劑。 43. 如條項42之方法，其中在該蝕刻該氧化物層之後，使用選擇為較佳地蝕刻氧化矽上之矽的一不同蝕刻劑來蝕刻該至少一個另外層之至少一部分，較佳地其中該至少一個另外層包含矽，且較佳地其中該蝕刻劑係一氫氧化四甲基銨(TMAH)蝕刻劑。 44. 如條項39至43中任一項之方法，其中該至少一個隔膜層包含pSi、矽化鉬或氮化矽鉬中之至少一者。 45. 如條項39至44中任一項之方法，其中該至少一個另外層包含矽。 46. 如條項39至45中任一項之方法，其中將一另外氧化物層提供於該至少一個另外層與該至少一個隔膜層之間。 47. 如條項39至46中任一項之方法，其中該隔膜層用一正矽酸四乙酯(TEOS)層覆蓋，視情況其中該TEOS層含有硼。 48. 如條項39至47中任一項之方法，其中該平面基板包含矽。 49. 一種用於EUV微影之隔膜總成，該隔膜總成包含：由包含氮化矽鉬之至少一個層形成的一隔膜；及固定該隔膜之一邊界；其中邊界區係由一平面基板形成，該平面基板包含一內部區及在該內部區周圍之一邊界區，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，其中該總成包含一內埋氧化物層、一矽層及在該邊界與該隔膜之間的一熱氧化物層。 50. 如條項49之隔膜總成，其中該平面基板包含矽。 51. 一種製備一堆疊之方法，該方法包含以下步驟：提供一平面基板、一隔膜層及一正矽酸四乙酯層，以及使該堆疊退火，其中該正矽酸四乙酯層包括硼，使得該正矽酸四乙酯層之該硼之至少一部分在退火期間擴散至該隔膜層中。 52. 如條項51之方法，其中該隔膜層包含矽、矽化鉬及氮化矽鉬中之至少一者。 53. 如條項51或52之方法，其中該平面基板包含矽。 54. 如條項51至53中任一項之方法，其中該退火在約400℃至約1000℃之一溫度下進行。 55. 如條項51至54中任一項之方法，其中該正矽酸四乙酯層包含約0.1至約15重量%之硼，較佳地約2至約10重量%之硼，且更佳地約4至約8重量%之硼。 56. 一種堆疊，其包含一平面基板及一隔膜層，其中該隔膜層用硼摻雜。 57. 如條項56之堆疊，其中該平面基板包含矽。 58. 如條項56或57之堆疊，其中該隔膜層包含矽、矽化鉬或氮化矽鉬中之至少一者。 59. 如條項56至58中任一項之堆疊，其中該堆疊進一步包含在該平面基板與該隔膜層之間的一熱氧化物層。 60. 如條項56至59中任一項之堆疊，其中該堆疊進一步包含至少部分地環繞該隔膜層之一含硼TEOS層。

1:雷射 2:雷射光束 3:燃料發射器 4:電漿形成區 5:輻射收集器 6:中間焦點 7:電漿 8:開口 9:圍封結構 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:表膜 16:金屬-矽化物-氮化物或氮化矽層 17:罩蓋層 18:隔膜總成 19:邊界 20:氧化物層 21:隔膜層 22:正矽酸四乙酯(TEOS)層 23:凹口 24:內埋氧化物層 25:另外層 26:堆疊 27:平面基板 28:熱氧化物層 29:隔膜層 30:正矽酸四乙酯(TEOS)層/硼摻雜層 B:輻射光束 CL:補償層 IL:照明系統 LA:微影裝置 MA:圖案化器件/光罩 MT:支撐結構 P:表膜 PS:投影系統 SO:輻射源 W:基板 WT:基板台

現在將參考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： -  圖1描繪根據本發明之一實施例的包含微影裝置及輻射源之微影系統； -  圖2描繪根據本發明且藉由本發明之方法製造之表膜的示意圖， -  圖3a至圖3c描繪用於針對給定表膜選擇正確補償層之步驟的示意圖， -  圖4描繪根據現有方法製造之隔膜總成的示意性橫截面， -  圖5a至圖5c描繪根據本發明之第十一態樣之方法製造之隔膜總成的示意性橫截面，且 -  圖6描繪根據本發明之第十三態樣之方法的示意圖。

15:表膜

16:金屬-矽化物-氮化物或氮化矽層

17:罩蓋層

Claims (15)

1. 一種用於EUV微影之隔膜(membrane)總成，該隔膜總成包含：由包含氮化金屬矽化物之至少一個層形成的一隔膜；及固持(holding)該隔膜之一邊界。
2. 如請求項1之隔膜總成，其中該氮化金屬矽化物具有化學式M_x(Si)_yN_z，其中x、y、z每一者大於零。
3. 如請求項1之隔膜總成，其中該金屬係選自：Ce、Pr、Sc、Eu、Nd、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、La、Y或Be。
4. 如請求項1之隔膜總成，其中金屬-矽化物-氮化物中之氮原子濃度小於約25%。
5. 如請求項1之隔膜總成，其中該隔膜總成進一步包含至少一個罩蓋層(capping layer)。
6. 如請求項5之隔膜總成，其中該至少一個罩蓋層為約0.1奈米至約100奈米厚，較佳地約1奈米至約5奈米厚。
7. 如請求項1-6之任一者之隔膜總成，其進一步包含至少一個補償層，該至少一個補償層經選擇且經組態以抵消(counteract)在曝光於EUV輻射 時該隔膜之一或多個層之透射率(transmissivity)變化。
8. 如請求項7之隔膜總成，其中該至少一個補償層包含在曝光於EUV輻射時改變，以增加或降低該至少一個補償層之透射率的一材料。
9. 如請求項1之隔膜總成，其中包含氮化金屬矽化物之該層係約10奈米至約40奈米厚。
10. 如請求項1-6之任一者之隔膜總成，其中該隔膜包含氮化矽鉬(molybdenum silicon nitride)。
11. 如請求項1-6之任一者之隔膜總成，其中該隔膜總成包含在該邊界與該隔膜之間的一埋入氧化物層(buried oxide layer)。
12. 如請求項1-6之任一者之隔膜總成，其中該隔膜總成包含在該邊界與該隔膜之間的一矽層。
13. 如請求項1-6之任一者之隔膜總成，其中該隔膜總成包含在該邊界與該隔膜之間的一熱氧化物層(thermal oxide layer)。
14. 如請求項7之隔膜總成，其中該至少一補償層包含二氧化矽、矽、氮化矽、碳化矽、碳、碳化硼、二氧化釕、硼、硼化鋯及鉬中之一或多者。
15. 一種光譜純度濾光器或一種用於一EUV微影裝置之表膜，其包含如請求項1-14之任一者之隔膜總成，及用於支撐該隔膜總成之一框架。