【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于调节光刻设备的表膜隔膜(特别是但不限于基于碳纳米管的表膜隔膜)的透射率的设备、一种调节表膜隔膜的透射率的方法、一种用于光刻设备的表膜隔膜、一种用于光刻设备的表膜组件、以及表膜隔膜在光刻设备或方法中的用途。
技术介绍
1、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)的层上。
2、光刻设备用于将图案投影于衬底上的辐射的波长决定了可以形成于衬底上的特征的最小尺寸。相比于传统的光刻设备(其可以例如使用波长为193nm的电磁辐射)，使用euv辐射(为波长在4-20nm的范围内的电磁辐射)的光刻设备可以用于在衬底上形成更小特征。
3、光刻设备包括图案形成装置(例如掩模或掩模版)。辐射被提供通过图案形成装置或从图案形成装置反射以在衬底上形成图像。隔膜组件(也称为表膜)可以被提供以保护图案形成装置免受空气传播的粒子和其他形式的污染。图案形成装置的表面上的污染可导致衬底上的制造缺陷。
4、还可以提供表膜用于保护除了图案形成装置之外的光学部件。表膜还可以用于在光刻设备的彼此密封的区域之间提供用于光刻辐射的通道。表膜还可以用作滤波器(诸如光谱纯度滤波器)，或用作光刻设备的动态气锁的一部分。
5、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。表膜可以由表膜框架支撑，从而形成表膜组件。例如，可以通过粘合或以其他方式将表膜边界区域附接到
6、由于表膜存在于euv辐射束的光路中，因此表膜必须具有高euv透射率。高euv透射率允许更大比例的入射辐射穿过表膜。此外，减少由表膜吸收的euv辐射的量可以降低表膜的操作温度。由于透射率至少部分地取决于表膜的厚度，因此期望提供尽可能薄的表膜，同时保持足够可靠的强度以承受光刻设备内有时恶劣的环境。
7、因此，期望提供一种能够承受光刻设备(特别是euv光刻设备)的恶劣环境的表膜。特别地，期望提供一种能够承受比先前更高功率的表膜。
8、还期望增加表膜隔膜的使用寿命，以减少更换表膜隔膜的频率，从而使光刻设备的停机时间最小化。在使用中，由于扫描仪环境(温度、氢等离子体、所吸收的高能光子)的影响，表膜隔膜会劣化。这种劣化在表膜的平面上是不均匀的，并会转化为透射均匀性的失真，从而对成像产生负面影响。这可以通过对透射的(周期性)校正来减轻。
9、虽然本申请主要涉及光刻设备的背景下的表膜，特别是euv光刻设备的背景下的表膜，但本专利技术不仅限于表膜和光刻设备，并且应当理解，本专利技术的主题可以用于任何其他合适的设备或环境。
10、本专利技术是为尝试解决上述的至少一些问题而设计的。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于调节表膜隔膜的透射率的设备，所述设备包括蚀刻单元和控制器，所述蚀刻单元被配置为蚀刻表膜隔膜的材料，其中所述控制器被配置为基于表膜隔膜的预测的和/或观察的磨损图案来控制蚀刻单元蚀刻表膜隔膜。优选地，该表膜隔膜是基于碳纳米管的表膜隔膜。
2、在操作中，表膜隔膜被定位为保护掩模版免受污染物的影响。电磁辐射(诸如euv辐射)穿过表膜隔膜，并与掩模版相互作用以对电磁辐射图案化。然后，经图案化的电磁辐射穿过表膜隔膜返回，之后经图案化的电磁辐射被用于曝光晶片上的抗蚀剂。表膜和掩模版周围的环境包含氢。氢可以通过电磁辐射而转化为等离子体。表膜隔膜的材料可以通过对氢等离子体曝光而被去除，以及通过其他途径而被去除。由于表膜隔膜的环境在整个隔膜上是不均匀的，因此从表膜隔膜去除材料的速率是不均匀的。表膜隔膜需要机械稳定性和光学稳定性。虽然包括碳纳米管的表膜隔膜的机械稳定性随着材料的去除而降低，但这是相对缓慢的过程。例如，碳纳米管(cnt)表膜隔膜在碳去除率对应于96％至98％的单程透射变化之后才具有机械故障的风险。另一方面，如果光学不均匀性超过0.2％，则该表膜隔膜被视为不符合规范。在先前方式中，表膜隔膜将被更换成新的表膜隔膜。然而，这种更换需要时间，并且由于更换表膜隔膜所需的停机时间，导致设备的产量降低。本专利技术提供了一种设备，所述设备被配置为基于表膜隔膜的预测的和/或观察的磨损图案来蚀刻表膜隔膜。磨损图案(即，表膜隔膜的被去除材料的区域)受到许多因素的影响，但是可以预测表膜隔膜将如何在使用中磨损。因此，可以基于这种预测的磨损图案来蚀刻表膜隔膜。替代地或附加地，可以在使用一段时间后观察表膜隔膜的磨损图案，然后可以通过根据本专利技术的设备来蚀刻表膜隔膜以解决表膜隔膜的磨损。以这种方式，可以控制表膜隔膜的光学不均匀性，而不需要更换表膜隔膜。应当理解，基于除碳纳米管以外的材料的表膜隔膜也可能受到透射不均匀性漂移的影响，并且也可以根据本专利技术被校正。
3、该设备可以被配置为以像素阵列来蚀刻表膜隔膜的材料。由于掩模版处的从典型图案发散到0.3–0.5数值孔径(na)的衍射阶以及表膜与掩模版之间的几mm的距离，使得小于约0.3mm-0.5mm的较小的表膜隔膜透射不均匀性(诸如0.5％或更小的不均匀性)在掩模版和空间像晶片处被均匀化。由此，不需要将表膜隔膜的透射率校正到(比所述0.3mm-0.5mm)更高的分辨率。因此，该设备可以被配置为以至少0.3mm-0.5mm、0.3mm-1mm或更粗糙的分辨率(这取决于euv扫描仪环境引入的透射不均匀性的梯度)，以像素阵列来蚀刻材料。
4、像素的边缘长度可以为约0.1mm至约1mm、约0.3mm至约1mm、约0.2mm至约0.6mm、约0.3mm至约0.5mm、或大于0.5mm。由此，边缘长度可以为约0.1mm、约0.2mm、约0.3mm、约0.4mm、约0.5mm、约0.6mm、约0.7mm、约0.8mm、约0.9mm或约1.0mm。如上所述，不均匀性被平均化，因此可以根据需要多准确地控制不均匀性的要求来选择像素大小。在对不均匀性不太敏感的区域中，像素可以较大，而在对不均匀性更敏感的区域中，像素可以较小。一些表膜区域可以覆盖无图案的掩模版区域，因此具有宽松的透射均匀性规范，这样的区域可以完全排除在表膜的像素化部分蚀刻之外。
5、该设备可以被配置为在光刻设备内操作。光刻设备需要没有污染的高度受控的内部环境。因此，如果可以避免的话，期望避免将元件(包括经表膜化的掩模版)移入和移出设备，因为当这样做时存在污染风险。通过将本专利技术的设备配置为在光刻设备内操作，减少了引入额外污染的机会。该设备可以包括在扫描仪中，或可以与扫描仪分离。
6、该设备可以被配置为在表膜隔膜仍然附接至表膜支撑框架和掩模版时蚀刻表膜隔膜。表膜隔膜可以被胶粘到支撑框架，以对支撑框架提供附加的机械强度和稳定性。当表膜隔膜与支撑框架分离时，存在损坏表膜隔膜的风险以及产生污染物粒子的风险。通过在表膜隔膜的部分像素化蚀刻期间使表膜安装到掩模版，不存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于调节表膜隔膜的透射率的设备，所述设备包括蚀刻单元和控制器，所述蚀刻单元被配置为蚀刻所述表膜隔膜的材料，其中所述控制器被配置为基于所述表膜隔膜的预测的和/或观察的磨损图案来控制所述蚀刻单元以蚀刻所述表膜隔膜。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备被配置为以像素阵列来蚀刻所述表膜隔膜的材料。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述像素的边缘长度为约0.1mm至约1.0mm、可选地约0.2mm至约0.7mm、或可选地约0.3mm至约0.5mm、可选地约0.3mm、可选地约0.5mm至1mm、可选地1mm或更大。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备被配置为在光刻设备内操作。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备被配置为在所述表膜隔膜仍然附接到表膜支撑框架和掩模版时蚀刻所述表膜隔膜。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备被配置为将所述表膜隔膜蚀刻到约0.2％或更小、约0.15％或更小、约0.1％或更小、或约0.05％或更小的均匀性内、或基本上为0％的均匀性。>
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制器被配置为基于所述预测的和/或观察的磨损图案对所述表膜隔膜进行过度蚀刻，以补偿使用中的磨损图案。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述蚀刻单元包括聚焦电子束以及可选的气体源，可选地其中，所述气体源是还原气体，诸如H2或气体混合物，或所述蚀刻单元包括电子发射器或H2-和H-发生器的DC驱动阵列，或所述蚀刻单元包括AC供电的电介质阻挡放电阵列、和/或所述蚀刻单元包括氢自由基发生器。
9.一种调节表膜隔膜的透射率的方法，所述方法包括：基于所述表膜隔膜的预测和/或观察的磨损图案，按图案蚀刻所述表膜隔膜的材料的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法包括：蚀刻所述表膜隔膜，直到所述表膜隔膜的质量区域的透射率在约0.2％或更小、约0.15％或更小、约0.1％或更小、或约0.05％或更小的均匀性内。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中所述方法包括：将与预测的和/或观察的磨损图案相反的图案蚀刻到所述表膜隔膜中，可选地其中，所述方法还包括以与所述预测的和/或观察的磨损图案相反的图案过度蚀刻所述表膜隔膜，可选地其中，仅针对成像关键区域在所述表膜上施加部分蚀刻图案。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在光刻设备内蚀刻所述表膜隔膜，可选地在掩模版交换装置或掩模版库内蚀刻所述表膜隔膜。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在所述表膜隔膜仍然附接到表膜支撑框架和掩模版时蚀刻所述表膜隔膜。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中所述方法包括以一系列像素蚀刻所述表膜隔膜，可选地其中，所述像素的边缘长度为约0.1mm至约1.0mm、可选地约0.2mm至约0.7mm、或可选地约0.3mm至约0.5mm、可选地约0.3mm、可选地约0.5mm至1mm、可选地1mm或更大。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中所述方法包括：相对于所述表膜隔膜的表面对电子束进行光栅化以产生蚀刻图案。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其中所述方法包括：经由聚焦电子束和可选的气体源进行蚀刻，可选地其中，所述气体源是还原气体或气体混合物、或经由电子发射器或H2-和H-发生器的DC驱动阵列进行蚀刻、或经由AC供电的电介质阻挡放电单元阵列进行蚀刻。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的方法，其中所述蚀刻在小于100Pa的压力下的气体环境中进行，优选地在约0.01Pa至约1Pa的压力下的气体环境中进行。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述蚀刻在还原气体环境中进行，可选地所述蚀刻在含氢气体环境中进行。
19.根据权利要求9至18中任一项所述的方法，其中所述方法还包括引入等离子体。
20.根据权利要求9至19中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：使所述表膜隔膜接地或电偏压。
21.根据权利要求9至20中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：相对于彼此移动蚀刻单元和所述表膜隔膜。
22.根据权利要求9至21中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在所述表膜隔膜上方扫描电子束以实现蚀刻。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述电子束的电流为约0.01mA至约100mA，优选地所述电子束的电流为约0.1mA至约10mA。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于调节表膜隔膜的透射率的设备，所述设备包括蚀刻单元和控制器，所述蚀刻单元被配置为蚀刻所述表膜隔膜的材料，其中所述控制器被配置为基于所述表膜隔膜的预测的和/或观察的磨损图案来控制所述蚀刻单元以蚀刻所述表膜隔膜。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备被配置为以像素阵列来蚀刻所述表膜隔膜的材料。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述像素的边缘长度为约0.1mm至约1.0mm、可选地约0.2mm至约0.7mm、或可选地约0.3mm至约0.5mm、可选地约0.3mm、可选地约0.5mm至1mm、可选地1mm或更大。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备被配置为在光刻设备内操作。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备被配置为在所述表膜隔膜仍然附接到表膜支撑框架和掩模版时蚀刻所述表膜隔膜。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备被配置为将所述表膜隔膜蚀刻到约0.2％或更小、约0.15％或更小、约0.1％或更小、或约0.05％或更小的均匀性内、或基本上为0％的均匀性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制器被配置为基于所述预测的和/或观察的磨损图案对所述表膜隔膜进行过度蚀刻，以补偿使用中的磨损图案。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述蚀刻单元包括聚焦电子束以及可选的气体源，可选地其中，所述气体源是还原气体，诸如h2或气体混合物，或所述蚀刻单元包括电子发射器或h2-和h-发生器的dc驱动阵列，或所述蚀刻单元包括ac供电的电介质阻挡放电阵列、和/或所述蚀刻单元包括氢自由基发生器。
9.一种调节表膜隔膜的透射率的方法，所述方法包括：基于所述表膜隔膜的预测和/或观察的磨损图案，按图案蚀刻所述表膜隔膜的材料的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法包括：蚀刻所述表膜隔膜，直到所述表膜隔膜的质量区域的透射率在约0.2％或更小、约0.15％或更小、约0.1％或更小、或约0.05％或更小的均匀性内。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中所述方法包括：将与预测的和/或观察的磨损图案相反的图案蚀刻到所述表膜隔膜中，可选地其中，所述方法还包括以与所述预测的和/或观察的磨损图案相反的图案过度蚀刻所述表膜隔膜，可选地其中，仅针对成像关键区域在所述表膜上施加部分蚀刻图案。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在光刻设备内蚀刻所述表膜隔膜，可选地在掩模版交换装置或掩模版库内蚀刻所述表膜隔膜。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中所述方法包括：在所述表膜隔膜仍然附接到表膜支撑框架和掩模版时蚀刻所述表膜隔膜。
【专利技术属性】
技术研发人员：A·尼基帕罗夫，T·W·范德伍德，保罗·亚历山大·维梅伦，Z·S·豪厄林，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：
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