EUV表膜制造技术

一种表膜包括：芯，所述芯包括不同于碳化硅的材料；碳化硅粘合层；以及钌罩盖层，所述钌罩盖层与所述碳化硅粘合层接触。还描述了一种制备表膜的方法，包括以下步骤：(i)设置表膜芯；(ii)在表膜芯上设置碳化硅粘合层；以及(iii)设置与所述碳化硅粘合层相接触的钌罩盖层。还提供一种碳化硅在EUV表膜中作为粘合层的用法，以及一种组件。以及一种组件。以及一种组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】EUV表膜
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年6月22日递交的EP申请18179320.9和2018年11月1日递交的EP申请18203954.5的优先权，上述EP申请的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术涉及表膜、制备表膜的方法、表膜在光刻设备中的用法、碳化硅作为粘合层的用法、用于包括表膜的光刻设备的组件、包括表膜的光刻设备。

技术介绍

[0004]光刻设备是构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案从图案形成装置(例如掩模)投影到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
[0005]由光刻设备使用以将图案投影到衬底上的辐射的波长确定了可形成于该衬底上的特征的最小大小。与常规光刻设备(其可以例如使用具有193nm的波长的电磁辐射)相比，使用作为具有在4至20nm范围内的波长的电磁辐射的EUV辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。
[0006]光刻设备包括图案形成装置(例如掩模或掩模版)。辐射被提供穿过所述图案形成装置或从所述图案形成装置反射以在衬底上形成图像。可以提供表膜以保护所述图案形成装置免受空气中悬浮的粒子和其它形式的污染物影响。所述图案形成装置的表面上的污染物可能造成所述衬底上的制造缺陷。
[0007]也可以提供设置以用于保护除了图案形成装置以外的光学部件。表膜也可以用于在光刻设备的彼此密封的区之间提供用于光刻辐射的通路。表膜也可以用作滤光器，诸如光谱纯度滤光器。由于光刻设备(特别是EUV光刻设备)内部的有时恶劣的环境，需要表膜展现极佳的化学稳定性和热稳定性。
[0008]掩模组件可以包括保护图案形成装置(例如掩模)免受粒子污染的表膜。所述表膜可以由表膜框架支撑，从而形成表膜组件。可以例如通过将表膜边界区胶合至所述框架来将所述表膜附接至框架。所述框架可以永久地或者以可释放方式附接至图案形成装置。
[0009]在使用期间，光刻设备中的表膜的温度升高至从约500℃至1000℃或更高的任何温度。这些高温可能损害所述表膜，并且因此需要改善耗散热以便降低所述表膜的操作温度并且改善表膜使用寿命所用的方式。
[0010]已尝试的一种方式是将薄金属膜(涂层)涂覆于所述表膜上。金属膜增大所述表膜的辐射率，并且由此提高热从所述表膜发出的速率，由此导致所述表膜以与其吸热相同的速率发出热的平衡温度有所降低。所述金属层设置于所述表膜的芯的一面上，它可以是例如硅晶片。
[0011]然而，在相对低温度沉积于惰性衬底上的金属膜处于能量上不利的状态，并且薄金属膜在衬底上的加热或退火导致在远低于所述金属膜的熔点的温度具有热不稳定性。如
此，当所述金属膜被加热时，提供充足能量以致使孔形成于所述金属膜中，所述孔经由表面扩散过程而形成。所述孔生长并且最终聚结以形成形状不规则的岛状物。膜破裂以形成孔并且最终形成岛状物或液滴的这种过程被称为脱湿(dewetting)。尽管此过程在某些情形下(诸如形成催化剂粒子以用于碳纳米管的生长)可以是有益的，但在其它领域中，这是极其不期望的。例如，在微电子领域中，脱湿致使电互连发生故障或失效，并且对于表膜(诸如EUV表膜)，脱湿改变发射金属层的功能性。因此，本专利技术的目标是推迟或防止金属膜的脱湿。
[0012]由于金属层增加了所述表膜的热发射率，因此当表膜变热时，金属膜辐射且控制所述表膜的温度。当金属膜脱湿以形成岛状物时，发射率非常迅速地下降至可忽略的值，从而导致显著的温度上升及随之发生的表膜故障或失效。
[0013]即使厚度超出特定阈值厚度的钌膜在EUV光刻设备的操作条件下是稳定的，但是金属层的厚度仍然致使所述表膜吸收更多入射EUV辐射，并且因此所述表膜的EUV透射率减小。能够传递经过所述表膜的EUV辐射的减小量意味着光刻设备的吞吐量随着需要较长曝光时间而减小。当然，虽然可能通过减小所述金属层的厚度来增大所述表膜的EUV透射率，但是这导致如上文所描述的金属层的不期望的脱湿，该脱湿导致过热并且最终导致表膜的故障或失效。
[0014]因此，期望提供一种制造表膜的方法，该表膜能够承受光刻设备(特别是EUV光刻设备)的操作条件，并且具有充足的EUV透射率以允许高的扫描器产率，即每小时经曝光的晶片的数量。还期望提供一种热稳定的且化学稳定的、并且展现可接受的EUV透射率的表膜。
[0015]此外，尽管表膜必须具有足够适应性以耐受光刻设备内部的恶劣环境，但是由于表膜是在EUV辐射的光路中，因此，期望减小由所述表膜吸收的EUV辐射的量，因为这影响到能够在给定时段中成像的晶片的数量。
[0016]因此，期望提供一种表膜，该表膜具有改善的EUV透射率，而且还展现良好性能和可靠性，并且可以被可靠地制造。
[0017]在使用期间，所述光刻设备内的辐射传递穿过低压氢气。这产生可蚀刻所述设备内的材料、或以其它方式与所述设备内的材料反应的氢基或氢等离子体。所述表膜的材料可以由氢基蚀刻，并且由此削弱所述表膜，从而潜在地导致过早的故障或失效。碳基材料易于被氢基蚀刻。例如，石墨烯薄片在无保护层情况下的寿命可以在操作期间当暴露于在光刻设备的主体中所遭遇的等离子体密度时少于一个小时。
[0018]由于改变光刻设备的表膜要求所述设备被关断且可以是耗时的，所以期望提供一种表膜，该表膜耐蚀刻以便使表膜需要被替换的频率最小化、但其仍然展现良好的EUV透射率并且制造成本低廉。尽管通过蚀刻来移除材料可以由仅增大正在受蚀刻的材料的厚度来平衡，但这是不期望的，因为使得表膜较厚将会导致穿过表膜的辐射的较低透射，由此减小设备的吞吐量。
[0019]尽管本申请总体上在光刻设备(特别是EUV光刻设备)的情境中涉及表膜，但是本专利技术不仅限于表膜和光刻设备，并且应当了解，本专利技术的主题可以用于任何其它合适的设备或情形中。
[0020]例如，本专利技术的方法可以同样适用于光谱纯度滤光器。实际的EUV源(诸如使用等
离子体来产生EUV辐射的EUV源)不仅发射所期望的“带内”EUV辐射，而且发射不期望的(带外)辐射。这种带外辐射最显著地在深紫外(DUV)辐射范围(100nm至400nm)内。此外，在一些EUV源中，例如激光产生等离子体EUV源的情况下，来自激光的通常在10.6微米的辐射呈现显著的带外辐射。
[0021]在光刻设备中，出于若干原因需要光谱纯度。一个原因是抗蚀剂对带外波长的辐射是敏感的，并且因而施加到抗蚀剂的图案的图像品质可以在若所述抗蚀剂被曝光至这种带外辐射的情况下劣化。此外，带外辐射红外线辐射(例如在一些激光产生等离子体源中的10.6微米辐射)导致对光刻设备内的图案形成装置、衬底及光学器件的不期望的和不必要的加热。这种加热可能导致这些元件损坏、它们的寿命降级、和/或投影到抗蚀剂涂覆的衬底上以及施加到抗蚀剂涂覆的衬底的图案中的缺陷或失真。
[0022]光谱纯度滤光器可以例如由涂覆有诸如钼的反射金属的硅基础结构(例如硅栅格，或具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表膜，包括：表膜芯；碳化硅粘合层；和钌罩盖层，所述钌罩盖层与所述碳化硅粘合层接触。2.根据权利要求1所述的表膜，其中，所述芯包括不同于碳化硅的材料。3.根据权利要求1或2所述的表膜，其中，所述芯包括硅、石墨烯、氮化硅、锆或其它合适的芯材料，优选地，所述芯包括氮氧化硅或石墨烯。4.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述钌罩盖层实质上覆盖所述碳化硅粘合层的全部。5.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述碳化硅粘合层直接设置于所述芯上。6.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述碳化硅粘合层比所述芯更薄。7.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述碳化硅粘合层设置于所述芯的一侧或两侧上。8.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述钌罩盖层设置于所述表膜的一侧或两侧上。9.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述碳化硅粘合层的厚度为约1nm至约5nm。10.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述钌罩盖层的厚度为约1nm至5nm。11.根据前述权利要求中任一项所述的表膜，其中，所述芯的厚度为约20nm至约60nm。12.一种制备表膜的方法，包括以下步骤：(i)设置表膜芯；(ii)在所述表膜芯上设置碳化硅粘合层；和(iii)设置与所述碳化硅粘合层相接触的钌罩盖层。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述碳化硅粘合层直接沉积于所述表膜芯上，并且其中，所述钌罩盖层直接沉积于所述碳化硅粘合层上。14.一种根据权利要求1至11中任一项所述的表膜或根据权利要求12至13中任一项所述的方法制造的表膜在光刻设备中的用法，优选地在EUV光刻设...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克西姆，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：