[发明专利]光谱纯度滤光片、光刻设备以及器件制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年9月23日递交的美国临时申请61/245,136的优先权，其通过参考全部并入本文中。

技术领域

本发明涉及光谱纯度滤光片、包括所述光谱纯度滤光片的光刻设备以及器件制造方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

限制图案印刷的关键因素是所使用的辐射的波长λ。为了能够在衬底上投影更小的结构，已经提出使用极紫外(EUV)辐射，其是具有在10-20nm范围内的波长的电磁辐射，例如在13-14nm范围内。还提出，可以使用具有小于10nm波长的EUV辐射，例如在5-10nm范围内，例如6.7nm或6.8nm。这种EUV辐射有时候被称为软x射线。可用的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或来自电子储能环的同步加速器辐射。

基于锡(Sn)等离子体的EUV源不仅发射想要的带内EUV辐射，而且发射带外辐射，最值得关注的是深紫外(DUV)范围(100-400nm)的辐射。此外，在激光产生等离子体(LPP)EUV源的情形中，来自激光的红外辐射通常在10.6μm，给出大量的不想要的辐射。因为EUV光刻系统的光学元件通常在这些波长处具有显著的反射率，如果不采取措施则不想要的辐射以相当大的功率传播进入光刻工具。

在光刻设备中，因为几个原因使得带外辐射应该被最小化。首先，抗蚀剂对于带外波长敏感，并因此图像质量会被损害。第二，不想要的辐射，尤其是在LPP源中的10.6μm辐射，会导致掩模、晶片以及光学元件的不想要的升温。为了将不想要的辐射带入具体限制内，正在开发光谱纯度滤光片(SPF)。

光谱纯度滤光片可以是对于EUV辐射为反射的或透射的。反射型SPF的实施需要对现有的反射镜进行修改或者插入附加的反射元件。在美国专利第7,050,237号中公开了一种反射型SPF。透射型SPF通常放置在收集器和照射器之间，并且原则上至少不影响辐射路径。这可以是有利的，因为其带来灵活性和与其他SPF的兼容性。

栅格SPF形成透射型SPF的一个类型，其可以在不想要的辐射波长远大于EUV辐射(例如在LPP源内10.6μm辐射的情形中)时使用。栅格SPF包含将要抑制的波长的量级尺寸的孔。抑制机制可以根据现有技术中所述栅格SPF的不同类型进行改变。因为EUV辐射的波长(13.5nm)远小于孔的尺寸(通常大于3μm)，因此EUV辐射透射通过孔而基本上不发生衍射。

SPF可以涂覆反射来自源的不想要的辐射的材料。这种涂层可以包括显著地反射IR辐射的金属。然而，在使用时，SPF会升温至大约800℃的高温。这种在氧化环境内的高温会引起反射涂层氧化，这导致其反射率的减小。

发明内容

期望例如提供一种光谱纯度滤光片，其改善想要的辐射的透射。

根据本发明的一方面，提供一种光谱纯度滤光片，具有多个孔。滤光片包括衬底和多个壁，衬底包括第一表面。壁具有限定通过衬底的多个孔的侧表面。所述侧表面相对于第一表面的法线是倾斜的。在第一表面的平面内，孔具有圆形、六边形或其它形状的横截面。孔可以是伸长的狭缝。光谱纯度滤光片可以透射EUV辐射，例如波长在大约5nm至大约20nm之间的辐射。光谱纯度滤光片可以透射大约13.5nm的第二波长辐射。替换地或附加地，光谱纯度滤光片可以配置成至少削弱红外辐射。光谱纯度滤光片可以配置成削弱波长在大约750nm至100μm之间或甚至在1μm至11μm之间的辐射。

根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括如上所述的光谱纯度滤光片。

根据本发明的一方面，提供一种制造如上所述的光谱纯度滤光片的方法。