反射器制造方法及相关的反射器

文档序号:74885 发布日期:2021-10-01 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 反射器制造方法及相关的反射器 (Reflector manufacturing method and related reflector ) 是由 S·B·鲁博尔 S·T·范德波斯特 于 2020-01-28 设计创作,主要内容包括:公开了一种制造反射器的方法。该方法包括至少抛光多个基本平坦的衬底中的最上面的基本平坦的衬底的最上表面,将每个基本平坦的衬底变形为期望的形状,并且将变形的衬底接合在一起以形成所述反射器。在实施例中,使用模具来一起执行变形和接合。(A method of manufacturing a reflector is disclosed. The method includes polishing at least an uppermost surface of an uppermost substantially planar substrate of the plurality of substantially planar substrates, deforming each substantially planar substrate into a desired shape, and bonding the deformed substrates together to form the reflector. In an embodiment, the deforming and joining are performed together using a mold.)

反射器制造方法及相关的反射器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月26日提交的EP申请19159257.5的优先权,该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及、但不排他地用于量测装置的光学系统和相关联的方法。

背景技术

光刻装置是被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。例如,光刻装置可以被用于制造集成电路(IC)。例如,光刻装置可以在图案形成装置(例如,掩模)处将图案(也经常被称为“设计布局”或“设计”)投影到被设置在衬底(例如,晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了在衬底上投影图案,光刻装置可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长为365nm(i-line)、248nm、193nm和13.5nm。使用具有4-20nm范围内(例如,6.7nm或13.5nm)的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可以被用于在衬底上形成比使用例如具有193nm的波长的辐射的光刻装置更小的特征。

低-k1光刻可以被用于处理具有尺寸小于光刻装置的经典分辨率极限的特征。在这种过程中,分辨率公式可以被表示为CD=k1xλ/NA,其中λ是所采用的辐射的波长,NA是在光刻装置中投影光学器件的数值孔径,CD是“临界尺寸”(通常是打印的最小特征尺寸,但是在这种情况下是半节距)并且k1是经验分辨率因子。通常,k1越小,在衬底上复制与由电路设计者计划的形状和尺寸相似的图案以便实现特定的电气功能和性能就越困难。为了克服这些困难,可以对光刻投影装置和/或设计布局施加精密的微调步骤。例如,这些包括但不限于NA的优化、定制的照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局的各种优化(诸如,在设计布局中的光学邻近校正(OPC,有时也称为“光学和工艺校正”)),或其它通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的方法。备选地,可以使用用于控制光刻装置的稳定性的严格控制回路来改善低k1时的图案再现。

量测装置、或检查装置可以被用于确定由光刻装置在衬底上制造的图案的特性。如今,已知多种形式的光学量测技术,并且随着制造图案中的临界尺寸不断缩小,这些光学量测技术可能缺乏分辨率。一种选择是在这种量测装置中使用具有相对低的波长(例如,在软X射线或极紫外(EUV)光谱范围内)的辐射。相对低的波长可以在从0.1nm到100nm的范围内,或者在从1nm到50nm的范围内,或者在从10nm到20nm的范围内。可以通过使用高次谐波生成(HHG)原理来生成这种波长的辐射:红外(IR)辐射的短脉冲被聚焦在HHG介质(例如,特定气体)中,并且HHG介质将接收到的IR辐射的一部分IR辐射转换向软X射线或EUV辐射。由HHG生成的辐射可以包括在相对宽的光谱中的不同波长处的多个峰值。

在量测装置中,辐射束由照射子系统引导朝向衬底上的感兴趣的区域。例如,在感兴趣的区域处提供目标。优选地,辐射束被聚焦在感兴趣的区域或目标上。这种照射子系统可以包括反射光学部件,即反射器或反射镜,该反射光学部件例如在掠入射处引导辐射束。这种反射镜可以能够将软X射线和/或EUV光谱范围宽带辐射引导到传感器上,并且在一些情况下可以能够聚焦这种宽带辐射。

期望改进制造这种反射镜的现有方法。

发明内容

根据一个方面或实施例,包括制造反射器的方法,该方法包括:抛光多个基本平坦的衬底中的最上面的基本平坦的衬底的至少最上面的表面;将每个基本上平坦的衬底变形为期望的形状,以及将变形的衬底接合在一起以形成所述反射器。

还公开了根据这种方法制造的反射器,以及包括这种反射器照射子系统、量测装置和光刻装置。

本文描述的任何方面或实施例的至少一个特征可以替换本文描述的任何方面或实施例的任何对应的特征。本文描述的任何方面或实施例的至少一个特征可以与本文描述的任何其它方面或实施例组合。

附图说明

现在将参考所附示意图仅通过示例的方式描述本发明的实施例,其中:

图1描绘了光刻装置的示意图;

图2描绘了光刻单元的示意图;

图3描绘了整体光刻的示意图,表示三种关键技术之间的合作以优化半导体制造;

图4描绘了使用软X射线或EUV光谱范围中的辐射的量测装置的示意图;并且

图5描绘了根据本发明的实施例的制造反射器的建议的方法的流程图。

具体实施方式

在本文件中,术语“辐射”和“光束”被用于涵盖所有类型的电磁辐射,包括(例如,具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长的)紫外辐射和EUV(极紫外辐射,例如具有大约5nm-100nm的范围内的波长)。

本文中采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广泛地解释为指通用图案形成装置,该图案形成装置可以被用于赋予具有图案化的横截面的入射辐射束,对应于要在衬底的目标部分中创建的图案。术语“光阀”也可以被用在上下文中。除了经典掩模(透射或反射、二元、相移、混合等),其它这种图案形成装置的示例包括可编程的反射器阵列和可编程的LED阵列。

图1示意性地描绘了光刻装置LA。光刻装置LA包括:照射系统(也被称为照射器)IL,被配置为调节辐射束B(例如,UV辐射、DUV辐射或EUV辐射);掩模支撑件(例如,掩模台)MT,被构造为支撑图案形成装置(例如,掩模)MA并且被连接到第一定位器PM,第一定位器PM被配置为根据某些参数准确地定位图案形成装置MA;衬底支撑件(例如,晶片台)WT,被构造为保持衬底(例如,涂覆抗蚀剂的晶片)W并且被连接到第二定位器PW,第二定位器PW被配置为根据某些参数准确地定位衬底支撑件;以及投影系统(例如,折射投影透镜系统)PS,被配置为将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个管芯)上。

在操作中,照射系统IL(例如,经由光束传递系统BD)从辐射源SO接收辐射束。照射系统IL可以包括用于引导、成形和/或控制辐射的各种类型的光学部件,诸如折射、反射、磁性、电磁、静电和/或其它类型的光学部件或其任何组合。照射器IL可以被用于调节辐射束B以在图案形成装置MA的平面处的其横截面中具有期望的空间和角度强度分布。

本文使用的术语“投影系统”PS应被广义地解释为涵盖各种类型的投影系统,包括折射、反射、折反射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统,或其任何组合,适用于曝光正在使用的辐射,和/或其它因素(诸如,浸液的使用或真空的使用)。本文对术语“投影透镜”的任何使用可以被视为与更一般的术语“投影系统”PS同义。

光刻装置LA可以是这样一种类型,其中至少一部分衬底可以由具有相对高折射率的液体(例如,水)覆盖,以便填充投影系统PS与衬底W之间的空间——这也被称为浸没式光刻。在US6952253中给出了更多关于浸没技术的信息,该文献通过引用并入本文。

光刻装置LA也可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT(也称为“双台”)的类型。在这种“多台”机器中,可以并行使用衬底支撑件WT,和/或可以在位于衬底支撑件WT中的一个衬底支撑件上的衬底W上执行准备衬底W的后续曝光的步骤,而另一个衬底支撑件WT上的另一个衬底W被用于曝光另一个衬底W上的图案。

除了衬底支撑件WT之外,光刻装置LA可以包括测量台。测量台被布置成保持传感器和/或清洁设备。传感器可以被布置为测量投影系统PS的属性或辐射束B的属性。测量台可以保持多个传感器。清洁设备可以被布置为清洁光刻装置的一部分,例如,投影系统PS的一部分或提供浸液的系统的一部分。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时,测量台可以在投影系统PS下方移动。

在操作中,辐射束B被入射在图案形成装置(例如,被保持在掩模支撑件MT上的掩模MA)上,并且通过图案形成装置MA上存在的图案(设计布局)图案化。穿过掩模MA之后,辐射束B穿过投影系统PS,投影系统PS将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置测量系统IF的帮助下,衬底支撑件WT可以被准确地移动,例如以便将辐射束B的路径中的不同的目标部分C定位在聚焦的和对齐的位置处。类似地,第一定位器PM和可能的另一个位置传感器(图1中未被明确地描绘)可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。可以使用掩模对齐标记M’1、M’2和衬底对齐标记P’1、P’2来对齐图案形成装置MA和衬底W。尽管如图所示的衬底对齐标记P’1、P’2占据专用的目标部分,但是它们可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对齐标记P’1、P’2位于目标部分C之间时,它们被称为划线对齐标记。

如图2所示,光刻装置LA可以形成光刻单元LC的一部分,有时也被称为光刻单元或(光刻)簇,该光刻单元通常还包括在衬底W上执行曝光前和曝光后工艺的装置。通常,这些装置包括:旋涂器SC以沉积抗蚀剂层,显影剂DE以显影曝光的抗蚀剂,激冷板CH和烘烤板BK,例如用于调节衬底W的温度,例如用于调节抗蚀剂层中的溶剂。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W,在不同的处理装置之间移动衬底并且将衬底W传递到光刻装置LA的进料台LB。光刻单元中的器件(通常也被统称为轨道)通常在轨道控制单元TCU的控制之下,该轨道控制单元TCU本身可以由管理控制系统SCS控制,该管理控制系统SCS还可以(例如,经由光刻控制单元LACU)控制光刻装置LA。

为了使由光刻装置LA曝光的衬底W正确地、并且一致地曝光,期望检查衬底以测量图案化的结构的属性,诸如在后续层之间的重叠误差、线宽、临界尺寸(CD)等。为此,可以在光刻单元LC中包括检查工具(未示出)。如果检测到误差,特别是如果在相同批次的其它衬底W仍待曝光或处理之前完成检查,例如,则可以对后续衬底的曝光或要在衬底W上执行的其它处理步骤进行调整。

检查装置(也可以被称为量测装置或量测工具MT)被用于确定衬底W的属性,并且特别是不同衬底W的属性如何变化或与相同衬底W的不同层相关联的属性如何随层变化。检查装置可以备选地被构造成标识衬底W上的缺陷,并且例如可以是光刻单元LC的一部分,或者可以被集成到光刻装置LA中,或者甚至可以是独立器件。检查装置可以测量潜像(曝光后抗蚀剂层中的图像)上、或半潜像(曝光后烘烤步骤PEB之后的抗蚀剂层中的图像)上、或显影后的(其中抗蚀剂的曝光部分或未曝光部分已经被去除的)抗蚀剂图像上、或甚至在蚀刻的图像(在图案转印步骤(诸如,蚀刻)之后)上的属性。

通常,光刻装置LA中的图案化工艺是工艺中的最关键步骤中的一个步骤,该工艺要求衬底W上的结构的尺寸和放置的高准确度。如图3中示意性地描绘的,为了确保该高精度,三个系统可以被组合在所谓的“整体”控制环境中。这些系统中的一个系统是光刻装置LA,该光刻装置LA(实际上)被连接到量测工具MT(第二系统)以及计算机系统CL(第三系统)。这种“整体”环境的关键是优化这三个系统之间的合作,以增强整体过程窗口并且提供严格的控制回路,以确保由光刻装置LA执行的图案化保持在过程窗口内。过程窗口限定了一系列工艺参数(例如,剂量、焦距、套刻),在该过程窗口内特定的制造过程产生了定义的结果(例如,功能性半导体器件)——通常在该过程窗口内允许光刻工艺或图案化工艺中的工艺参数改变。量测工具MT可以提供可以被用于多种目的的信息。由量测工具MT提供的信息取决于在制造过程中执行的量测测量的阶段。可以在量测工具MT与在制造过程中使用的其它工具之间创建反馈回路,例如,作为光刻、蚀刻或化学机械抛光(CMP)步骤的一部分。由本发明的方面或实施例提供的信息可以由量测工具MT用作反馈回路的一部分,或由制造过程中使用的任何其它工具使用。

计算机系统CL可以使用要被图案化的设计布局(的一部分)来预测要使用哪种分辨率增强技术并且执行计算光刻模拟和计算,以确定哪些掩模布局和光刻装置设置实现(由图3中第一标尺SC1中的双箭头描绘的)图案化过程的最大的整体过程窗口。通常,分辨率增强技术被布置为匹配光刻装置LA的图案化可能性。计算机系统CL还可以被用于检测光刻装置LA当前在过程窗口内的何处操作(例如,使用来自量测工具MT的输入),以预测是否可能由于例如(由图3中第三标尺SC3中的指向“0”的箭头描绘的)次优处理而存在缺陷。

量测工具MT可以向计算机系统CL提供输入以使能准确的模拟和预测,并且可以向光刻装置LA提供反馈,以标识例如在(由图3中第三标尺SC3中的多个箭头描绘的)光刻装置LA的校准状态中的可能的漂移。

在光刻工艺中,期望经常测量所创建的结构,例如用于过程控制和验证。进行这种测量的工具通常被称为量测工具MT。用于进行这种测量的不同类型的量测工具MT是已知的,包括扫描电子显微镜或各种形式的散射仪量测工具MT。散射仪是多功能仪器,该仪器允许通过在光瞳中或与散射仪的物镜的光瞳共轭平面中的传感器(测量通常被称为基于光瞳的测量)测量光刻工艺的参数,或者通过图像平面或与图像平面共轭的平面中的传感器(在这种情况下,测量通常被称为基于图像或场的测量)测量光刻工艺的参数。在专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中进一步描述了这种散射仪和相关联的测量技术,其全部内容通过引用并入本文。上述散射仪可以使用来自软x射线和可见光至近红外波长范围的光来测量光栅。

在第一实施例中,散射仪MT是角度分辨的散射仪。在这种散射仪中,可以将重构方法施加到测量的信号以重构或计算光栅的属性。例如,可以通过利用目标结构的数学模型来模拟散射的辐射的相互作用、并且将模拟结果与那些测量结果进行比较来产生这种重构。调整数学模型的参数,直到模拟的相互作用产生与从真实目标观察到的衍射图案相似的衍射图案为止。

在第二实施例中,散射仪MT是光谱的散射仪MT。在这种光谱的散射仪MT中,由辐射源发射的辐射被引导到目标上,并且从目标反射或散射的辐射被引导到光谱仪检测器,该光谱仪检测器测量镜面反射辐射的光谱(即,作为波长的函数的强度的测量)。根据该数据,例如,通过严格耦合波分析和非线性回归、或通过与模拟光谱库进行比较,可以重构产生检测到的光谱的目标的结构或轮廓。

在第三实施例中,散射仪MT是椭圆偏振测量散射仪。椭圆偏振测量散射仪允许通过测量用于每个偏振状态的散射的辐射来确定光刻工艺的参数。这种量测装置通过在量测装置的照射部分中使用例如合适的偏振滤光片来发射(诸如,线性、圆形或椭圆形)偏振光。适用于量测装置的源也可以提供偏振辐射。在美国专利申请11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,499、12/920,968、12/922,587、13/000,299、13/033,135、13/533,110和13/891,410中描述了现有的椭圆偏振测量散射仪的各种实施例,其全部内容通过引用并入本文。

在散射仪MT的一个实施例中,散射仪MT适于通过测量反射光谱和/或检测配置中的不对称性来测量两个未对齐的光栅或周期性结构的套刻,该不对称性与套刻的程度有关。两个(通常重叠的)光栅结构可以被施加在两个不同的层(不一定是连续的层)中,并且可以基本上被形成在晶片上的相同的位置处。散射仪可以具有如例如在共同拥有的专利申请EP1,628,164A中描述的对称检测配置,使得任何不对称都能被清楚地区分。这提供了测量光栅中的未对齐的直接方法。可以在PCT专利申请公开No.WO2011/012624或美国专利申请US 20160161863中找到用于通过周期性结构的不对称性来测量包含作为目标的周期性结构的两层之间的重叠误差的测量的进一步的示例,其全部内容通过引用并入本文。

其它感兴趣的参数可以是焦距和剂量。如在美国专利申请US2011-0249244中描述的,可以通过散射测量(或备选地通过扫描电子显微镜)同时地确定焦距和剂量,其全部内容通过引用并入本文。可以使用单个结构,该结构具有用于焦距能量矩阵(FEM——也被称为焦距曝光矩阵)中的每个点的临界尺寸和侧壁角度测量的唯一组合。如果这些临界尺寸和侧壁角度的唯一组合可用,则可以从这些测量中唯一地确定焦距和剂量值。

量测目标可以是主要在抗蚀剂中,但也可以在例如蚀刻工艺之后由光刻工艺形成的复合光栅的集合。这些光栅衍射由测量光学器件捕获的辐射。测量光学器件的设计可以使得由散射仪使用的波长和光学器件的NA可以捕获来自量测目标的衍射级,从而可以确定诸如光栅的节距和线宽之类的参数。如前所述,衍射信号可以被用于确定两个层之间的偏移(也被称为“套刻精度”)或可以被用于重构由光刻工艺产生的原始光栅的至少一部分原始光栅。该重构可以被用于提供光刻工艺的质量的指导,并且可以被用于控制光刻工艺的至少一部分光刻工艺。目标可能具有较小的子分段,该子分段被配置为模拟目标中的设计布局的功能部分的尺寸。由于该子分段,目标将表现得更类似于设计布局的功能部分,使得整体工艺参数测量更类似于设计布局的功能部分。可以在欠填充模式或过填充模式下测量目标。在欠填充模式下,测量光束生成小于整体目标的斑点。在过填充模式下,测量光束生成大于整体目标的斑点。在这种过填充模式下,还可以同时地测量不同的目标,从而同时地确定不同的工艺参数。

使用特定目标的光刻参数的整体测量质量至少部分地由被用于测量该光刻参数的测量配方确定。术语“衬底测量方案”可以包括测量本身的一个或多个参数,所测量的一个或多个图案的一个或多个参数,或者两者。例如,如果在衬底测量方案中使用的测量是基于衍射的光学测量,则测量的参数中的一个或多个参数可以包括:辐射的波长、辐射的偏振、辐射相对于衬底的入射角度、辐射相对于衬底上的图案的取向等。例如,选择测量配方的标准中的一个标准可以是对工艺变化的测量参数中的一个测量参数的敏感性。在美国专利申请US2016-0161863和尚未公开的美国专利申请15/181,126中描述了更多示例,其全部内容通过引用并入本文。

作为光学量测方法的备选方案,还考虑使用软X射线或EUV辐射,例如波长范围在0.1nm至100nm之间或可选地在1nm至50nm之间,或可选地在10nm至20nm之间的辐射。在上述波长范围中的一个波长范围中的起作用的量测工具的一个示例是透射小角度X射线散射(如在US 2007224518A中的T-SAXS,其全部内容通过引用并入本文)。Lemaillet等人在国家自然科学基金项目2013,8681“FinFET结构的光学散射测量与X射线散射测量之间的相互比较(Intercomparison between optical and X-ray scatterometry measurements ofFinFET structures)”中讨论了使用T-SAXS的轮廓(CD)测量。众所周知,使用掠入射处的X射线(GI-XRS)和极紫外(EUV)辐射的反射测量技术可用于测量衬底上的薄膜和叠层的属性。在反射测量的一般领域内,可以施加测角技术和/或光谱技术。在测角法中,测量具有不同入射角度的反射光束的变化。另一方面,光谱反射量测(使用宽带辐射)测量以给定角度反射的波长的光谱。例如,在制造用于EUV光刻的掩模版(图案形成装置)之前,EUV反射量测已经被用于检查掩模坯。

应用的范围可能使软X射线或EUV域中的波长的使用不够充分。因此,公开的专利申请US 20130304424A1和US 2014019097A1(Bakeman等人/KLA)描述了混合量测技术,其中使用x射线进行的测量和波长在120nm和2000nm范围内的光学测量接合在一起,以获得对参数(诸如,CD)的测量。通过耦合x射线数学模型和通过一个或多个共同点的光学数学模型来获得CD测量。

图4示出了量测装置200,该量测装置可以使用软x射线或EUV辐射来确定衬底的特性,例如,晶片W上的目标T的特性。量测装置200包括:红外(IR)激光器202、HHG机制204、可选的IR阻挡元件206、照射子系统732,该照射子系统732可以包括参考检测器714、更高阶检测器750和光谱仪700。照射子系统732包括光学系统OS,在本文进一步详细描述该光学系统OS的示例。

IR激光器202为高次谐波生成(HHG)机制204提供种子。IR激光器202生成在HHG介质中的HHG机制204内聚焦的IR辐射的短驱动脉冲。HHG介质可以是气体。HHG介质根据高次谐波生成原理将IR辐射的一部分转换向软X射线和/或EUV辐射。SXR辐射的紧凑源包括HHG源,其中来自激光器的红外泵辐射通过与气态介质的相互作用被转换为较短波长辐射。例如,HHG源可从美国科罗拉多州博尔德市的KMLabs获得(http://www.kmlabs.com/)。

生成的软X射线和/或EUV辐射进入照射子系统732。在进入照射子系统之前,可选的IR阻挡元件206可以阻挡IR驱动光束的大部分IR驱动光束。照射子系统732可以包括参考测量支路,该参考测量支路包括生成参考测量信号SR的参考检测器714。参考检测器714可以是光谱仪的一部分,该光谱仪测量生成的软X射线和/或EUV辐射中的不同波长的强度。

量测装置200可以包括子系统,以在特定位置处(诸如,晶片W)接收和保持衬底。在一个实施例中,子系统是晶片台。晶片W可以包括目标T,目标T的一个或多个特性可以被确定。照射子系统732被布置成在使用中将照射辐射704引导到晶片W上的目标T上,并且照射子系统732可以被布置成将照射辐射704聚焦到目标T上。

目标T或晶片W上的任何其它结构可以散射或衍射照射辐射704。反射辐射708(即,镜面反射辐射)由光谱仪700接收。光谱仪可以包括光栅712,光栅712将辐射708反射到不同波长的反射光谱710中。反射光谱710由检测器713捕获,检测器713生成反射测量信号ST。来自目标T的高次衍射级辐射撞击在高阶检测器750上,高阶检测器750生成高阶测量信号SF。

装置200的一些装置或全部装置可以被抽真空,并且被抽真空的区域可以包括晶片W。

量测装置200可以包括接收参考测量信号SR、高阶测量信号SF和/或反射测量信号ST的处理器(未示出)和/或控制器。处理器和/或控制器可以被布置成处理这些信号以确定目标T的感兴趣的属性的测量值。可选地,处理器和/或控制器还可以通过控制IR激光器202和/或HHG机制204来控制软X射线和/或EUV辐射的生成。处理器和/或控制器还可以控制接收和保持晶片W的子系统。

在下文中讨论适于将辐射束聚焦在包括目标T的感兴趣的区域上的光学系统和另外的光学系统。所讨论的光学系统可以被用在量测装置200的照射子系统732中。请注意,它还可以被用在包括照射辐射源和衬底台以接收和保持衬底的检查装置中。

对光学系统OS或另外的光学系统OS的潜在要求可以被概括为五项:光学系统OS可以聚焦在软X射线或EUV光谱范围内的辐射,光学系统OS可以聚焦具有宽带特性(或者,包括在相对较宽的光谱中的多个波长峰值,或具有窄带特性但例如通过使用可调单色仪允许选择中心波长)的辐射,光学系统OS可以利用衍射有限焦距具有相对大的缩小,光学系统OS可以适配在相对小的体积内使得量测装置具有相对小的覆盖区,并且光学系统OS可以使用参考测量分支的参考光栅。如本文进一步描述的,光学系统的缩小可以由表观源尺寸与在感兴趣的区域处的对应的光斑之间的比率来确定,其中光学系统将表观源成像到感兴趣的区域上以形成光斑。

在一个实施例中,一个或多个反射器被用于操纵由源生成的辐射束B。辐射可以以掠入射角或接近法向入射角入射到反射器上。将理解的是,术语“反射器”可以包括或指代反射器。在一些实施例中,至少一个反射器可以包括反射元件,该反射元件可以用作反射器。在一些实施例中,至少一个反射器可以包括衍射元件,该衍射元件可以用于以下至少一项:反射辐射、衍射辐射和散射辐射。因此,衍射元件还可以用作反射器和衍射辐射。在本文中使用术语“反射器”或“反射镜”时,这可以被理解为是指通用术语“反射器”。

EUV和SXR范围内的辐射难以定向或聚焦,因为对于该波长使用折射光学元件可以只能被施加到一些非常特定的应用(例如,菲涅尔波带板)。对于大多数应用,EUV和软X射线的定向和焦距因此必须使用反射器来执行。例如,这种反射器可以包括掠入射(例如,相对于表面大约15度或更小的)反射器、或者窄带多层涂覆接近法向入射反射器(通常被称为布拉格反射镜)。因为EUV和软X射线辐射的波长非常短,因此这种辐射的反射器的外形误差、斜率误差和表面粗糙度要求非常严格,以便聚焦具有低波前像差和由于表面缺陷导致的表面散射的闪烁的光。这种反射器的表面质量通常在不同的长度标尺上被指定,或者通过功率谱密度(PSD),或者以更紧凑的方式通过参考三个不同机制的均方根(RMS)积分值:极低空间频率或外形误差(通常空间频率接近光束足迹或通光孔径的大小和/或<1mm-1),中空间频率或斜率误差(通常为0.1mm-1至1mm-1)和高空间频率或粗糙度(通常>1mm-1)。这些机制的确切定义通常由应用程序驱动。

因此,为了聚焦辐射,需要具有非常低的表面粗糙度(例如,小于0.1nm RMS)、低斜率误差(例如,低于1μrad RMS)和低外形误差(例如,峰谷值低于1nm)的高精度光学反射器。此外,反射器衬底应当包括具有低热膨胀的材料,因为EUV辐射很容易被吸收并且被转化为热量。用于制造这种反射器的现有方法包括在衬底上的先进的抛光技术,随后可选地施加一个或多个涂层。例如,该涂层可以包括铱、钌、金或多层叠层(诸如,钼-硅)、或任何其它合适的涂层。通过抛光使衬底表面非常光滑;并且为了达到必要的光滑度,可以使用先进的抛光技术或超级抛光技术。这种超级抛光技术可以包括磁流变精加工(MRF)、离子束修磨(IBF)或弹性发射加工(EEM)。在MRF中,悬浮在载流体中的磁性颗粒的浆液被用于抛光,该抛光允许使用磁场控制流体的一些属性。IBF基于离子到衬底表面的撞击,该撞击将它们的能量中的一些能量传递给表面上的原子,导致原子从固体中喷射;这个过程也被称为溅射。EEM包括非接触加工工艺,其中细粉颗粒通过水流被带到反射镜表面。表面原子(优先选择原子簇或突出表面的峰)之间的相互作用导致表面原子的去除,从而在原子标尺上平滑表面。

尽管采用MRF、IBF或EEM的这种制造技术被示出可有效地制造用于EUV和SXR范围内的辐射的反射器,但是它们困难、昂贵并且耗时。当被抛光的表面不平坦时尤其如此。导致低粗糙度的抛光过程也具有非常低的材料去除率。这使得去除较大体积(例如,改善中低空间频率中的表面质量)变得非常耗时。此外,改善中低空间频率上的反射镜表面是确定性的过程。这意味着,在迭代过程中,表面由表面量测工具(如白光干涉仪)测量,并且所得的数据被送入抛光机以选择性地去除所期望的区域中的材料。表面量测越来越难以在具有较大曲率的衬底上执行,因此严重限制了可以被抛光到EUV或SXR波长处所需的表面质量的反射镜的最大曲率。因此,现在将描述用于制造这种反射器的改进的、更简单的方法。

所提出的方法包括将抛光/平滑步骤从反射器的成形去耦以获得必要的轮廓。建议抛光平坦表面直至非常光滑为止,这可以使用已知技术完成,然后成形反射器以创建反射器表面中的曲率。因此,创建曲率和创建非常光滑的表面成为独立的步骤。与平滑具有特定定义的轮廓的弯曲的表面相比,这种方法利用了平滑平坦表面的相对简单性。

建议该方法包括将平坦衬底(诸如,硅衬底或晶片)的集合接合在一起。例如,衬底可以与在IC制造中经受曝光、蚀刻和切割的衬底基本上相似。在一个实施例中,在认为有必要这样做时(例如,取决于所需的曲率度数),可以最初减薄单个衬底以支持所需的曲率。

图5概念性地图示了所提出的制造过程。在步骤500处,获得多个硅衬底。在可选的步骤510处,可以将硅衬底制作得更薄。例如,可以通过晶片背面研磨或蚀刻来执行该步骤。

在步骤520处,至少一个衬底的顶表面(即,当衬底被接合时,主要的最上面的反射表面)被抛光到所需的程度。该步骤可以包括最大程度地抛光将位于叠层的顶部处的衬底的顶表面,而其它表面仅需要被抛光到所选择的接合工艺所需的程度(并且如果接合工艺是基于接合剂的,则可能根本不需要抛光)。当表面仍然平坦时抛光表面是非常有利的,因为抛光弯曲的表面要困难得多。除了粗糙度,还应该在抛光步骤期间控制衬底上的厚度均匀性。每个衬底应该具有非常均匀的厚度,这是因为厚度变化将导致反射器表面的形状变化。

前述抛光技术或超级抛光技术中的任何抛光技术可以被用于至少主要的最上面的表面。其它接合表面可以使用不太大量的抛光技术,例如,使用已经用于IC制造中的晶片制备的晶片抛光工具和装置。例如,化学机械抛光(CMP)可以被用于接合表面。

在步骤530和540处,衬底被成形、堆叠并且接合在一起。在特定实施例中,这可以包括使用冷接合技术、直接接合技术或熔融接合技术(即,无粘合剂)将每个衬底单独地成形和接合到叠层。直接接合描述了没有任何附加的中间层的晶片接合工艺。接合工艺基于当材料(诸如,硅)被接合在一起时满足多种要求的两个表面之间的化学键的形成。用于接合的表面要求包括晶片表面足够干净、平坦和光滑。因此,在使用直接接合的情况下,前述抛光步骤可以包括所有衬底的抛光以促进这种接合。直接接合可以包括在室温下预接合和以高温退火的步骤。

因此,该方法可以包括将第一衬底放置在模具中并且施加足够的力,使得由模具530成形第一衬底。然后将下一个衬底放置在成形的第一衬底的顶部上,使得也由模具成形下一个衬底并且与第一衬底接合。然后,对所有衬底重复该操作。在此图示的模具是正模具(即,模具的形状被复制到最终的反射器形状),而不是将导致曲率的反转的负模具。可以使用任一类型的模具。

最后,从模具释放接合的衬底(步骤550)。最终结果类似于弯曲的硅反射镜,但没有保持其形状所需的主动支撑,并且具有无限多的支撑点。然后可以重复使用模具来制造另一个反射器。在一个实施例中,最终反射器可以具有以下所有品质中的一些且优选的品质:非常低的表面粗糙度(例如,小于0.1nm RMS)、低斜率误差(例如,低于1μrad RMS)和低外形误差(例如,低于1nm峰谷值)。

应当理解,当从模具释放接合的衬底时,该接合的衬底可能稍微变形。因此,模具的形状应该包括对这种变形的预校正。例如,这可以包括(例如,使用有限元建模封装或类似工具)对释放后的变形进行建模并且计算用于期望的反射器形状的最佳校正的模具形状。

应当理解,在此描述的方法纯粹是示例性的并且可以使用不同的接合、抛光和/或模制技术。备选地或另外,在合乎逻辑或可能的情况下,可以改变任何工艺步骤的顺序。制造过程不一定是线性过程,并且如果步骤之间没有直接依赖关系,则可以并行和/或以其它顺序执行步骤。

所提出的方法,特别是在反射器的制造中使用该平坦硅晶片,可以带来额外的好处。例如,该提议开辟了当晶片仍然平坦时在顶层上图案化光栅的选项,例如以创建光谱仪光栅。在另一示例中,图案化的光栅可以包括可变线距(VLS)光栅;例如,用于成形为平坦场光谱仪。可以使用诸如图1中图示的光刻装置或扫描仪,或备选地使用全息技术而不是光刻,或备选地使用基于光学或电子束的直接写入光刻工艺来执行这种光栅的图案化。

可以利用致动器来功能化晶片层中的一个或多个晶片层以使反射镜变形。由于层中的每一层应当保持明确且均匀的厚度,因此在一个实施例中,这种致动器可以被嵌入在衬底中的一个或多个衬底中。这种致动器还可以被用于校正残留制造误差(例如,斜率误差或外形误差),例如源自部件衬底的厚度变化的那些误差。备选地或附加地,致动器可以被用于将不存在于模具中的附加的(例如,图形)部件强加到表面形状。例如,致动器可以在形状(例如,圆柱形状)的顶部添加2D自由形式校正,这是通过使用模具的弯曲工艺强加的。对于复杂的形状,可以方便地将光学表面的形状视为各种形状或图形分量的总和。原则上,应该可以实现横向长度标尺下至亚毫米的控制和校正。

例如,致动器可以包括热致动器或压电致动器。其中,热致动器更容易被集成到标准晶片处理技术,因为它们是简单的电阻元件。然而,施加这种热致动器需要仔细管理衬底内的机械应力和热梯度两者。另一方面,压电致动器可以使能更细粒度的控制,因为没有需要保持的热梯度,但需要更强的电场和更奇特的材料。

还可以在反射器内部嵌入图像传感器。例如,这种传感器可以被用于检测光束覆盖区。此外,还可以为每个像素提供附加的涂层,以产生光谱信息。一个简单的示例是利用锆的薄层覆盖像素中的一些像素,并且利用铝层覆盖其它像素,它们在5nm至50nm之间具有非常不同的传输特性。可以使用更多的材料,例如硼、硅、钼、钌。第二类示例包括施加周期性多层叠层(例如,MoSi多层),该周期性多层叠层可以被调谐以抑制选择的窄带光谱。甚至可以设想更复杂的叠层,例如,非周期性多层、终止于几个覆盖层的多层等。这些仅是几个示例,还可以设想许多其它示例。这种传感器可以被用于(例如,在扫描仪或量测工具中的)高级剂量控制(包括光瞳分辨和光谱信息)。

在随后编号的条款中公开了进一步的实施例:

1.一种制造反射器的方法,包括:

至少抛光多个基本上平坦的衬底中的所述最上面的基本上平坦的衬底的所述最上表面;

将每个基本上平坦的衬底变形为期望的形状,并且

将变形的衬底接合在一起以形成所述反射器。

2.根据条款1所述的方法,其中使用模具一起执行变形和接合步骤。

3.根据条款2所述的方法,其中变形和接合步骤包括对于每个衬底重复:

将模具中的所述衬底单独地变形;并且

将衬底接合到先前的衬底以形成限定所述反射器的堆叠。

4.根据条款3所述的方法,包括形成具有用于由于从模具释放接合的衬底的附加的变形的预校正的模具。

5.根据任何前述条款所述的方法,其中衬底的所述接合包括在没有粘合剂的情况下的熔融接合方法。

6.根据条款5所述的方法,包括抛光所述基本上平坦的衬底的所有接合的表面以促进所述熔融接合方法。

7.根据条款6所述的方法,其中最上面的衬底的所述最上表面被抛光到比其它接合表面更高的标准。

8.根据条款7所述的方法,其中使用化学抛光方法抛光所述其它接合表面。

9.根据任何前述条款所述的方法,其中所述方法使得所述反射器具有以下品质中的至少一些品质:小于0.1nm RMS的表面粗糙度、低于1μrad RMS的斜率误差和低于1nm峰谷值的外形误差。

10.根据任何前述条款所述的方法,其中所述衬底包括硅衬底。

11.根据任何前述条款所述的方法,其中使用磁流变精加工、离子束修磨或弹性发射加工工艺执行最上面的衬底的至少最上表面的抛光。

12.根据任何前述条款所述的方法,包括在接合步骤之前减薄衬底的步骤。

13.根据任何前述条款所述的方法,包括在所述变形步骤之前,在最上面的基本上平坦的衬底的最上表面之前图案化顶层上的光栅的步骤。

14.根据条款13所述的方法,其中所述光栅包括光谱仪光栅。

15.根据条款13所述的方法,其中所述光栅包括可变线距光栅;用于平坦场光谱仪。

16.根据条款13、14或15所述的方法,其中使用光刻装置执行图案化光栅的所述步骤。

17.根据条款13、14或15所述的方法,其中使用全息技术执行图案化光栅的所述步骤。

18.根据任何前述条款所述的方法,包括将至少一个致动器嵌入在基本上平坦的衬底中的一个或多个衬底中,所述致动器可操作以使所述反射器变形。

19.根据条款18所述的方法,其中所述致动器可操作以校正残留制造误差。

20.根据条款18或19所述的方法,其中所述致动器可操作以施加附加的图形分量(诸如,自由形式校正)。

21.根据条款18、19或20所述的方法,其中所述致动器包括嵌入在接合的衬底内的热致动器。

22.根据条款18、19或20所述的方法,其中致动器包括压电致动器。

23.根据任何前述条款所述的方法,包括将图像传感器嵌入在所述反射器内。

24.根据条款23所述的方法,其中所述图像检测器可操作以检测入射在其上的光束的覆盖区。

25.根据条款23或24所述的方法,其中所述图像检测器包括每个像素的多个涂层,可操作以从入射在其上的光束产生光谱信息。

26.一种根据任何前述条款的所述方法制造的反射器。

27.一种照射子系统,包括根据条款26所述的至少一个反射器。

28.一种量测装置,包括根据条款27所述的照射子系统。

29.一种光刻装置,包括根据条款27所述的照射子系统。

尽管在本文中可以具体参考在IC的制造中的光刻装置的使用,但是应当理解,本文描述的光刻装置可以具有其它应用。可能的其它应用包括:集成光学系统的制造,用于磁畴存储器的引导和检测图案,平板显示器,液晶显示器(LCD),薄膜磁头等。

尽管在本文中可以具体参考在光刻装置的上下文中的本发明的实施例,但是本发明的实施例可以被用在其它装置中。本发明的实施例可以形成掩模检查装置、量测装置或者测量或处理对象(诸如,晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置))的任何装置的一部分。这些装置通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

尽管上文已经具体参考了在光学光刻的上下文中使用本发明的实施例,但是应当理解,在上下文允许的情况下,本发明不限于光学光刻并且可以被用在其它应用(例如,压印光刻)中。

尽管在本文中具体参考了“量测装置”,但是该术语也可以指检查装置或检查系统。例如,包括本发明的实施例的检查装置可以被用于检测衬底的缺陷或衬底上的结构的缺陷。在这种实施例中,衬底上的结构的感兴趣的特性可以涉及结构中的缺陷,结构的特定部分的缺失,或衬底上的不需要的结构的存在。

在上述文件的上下文中,引入了术语HHG或HHG源。HHG是指高次谐波生成或者有时是指高阶谐波生成。HHG是非线性过程,其中由强激光脉冲照射目标(例如,气体、等离子体或固体样本)。随后,目标可以发射频率为激光脉冲的辐射频率的倍数的辐射。这种频率,即倍数,被称为激光脉冲的辐射的谐波。可以定义生成的HHG辐射是高于五次谐波的谐波,并且这些谐波被称为高次谐波。形成HHG工艺的基础的物理过程不同于与生成低次谐波(通常是2次谐波至5次谐波)的辐射相关的物理过程。低次谐波的辐射的生成与扰动理论有关。目标中的原子的(束缚)电子的轨迹基本上由主体离子的库仑电势确定。在HHG中,对HHG工艺有贡献的电子的轨迹基本上由入射激光的电场确定。在描述HHG的所谓的“三步模型”中,电子穿过库仑势垒,此时库仑势垒基本上被激光场抑制(步骤1),遵循由激光场确定的轨迹(步骤2),并且当以辐射的形式释放它们的动能和电离能量时以一定的概率重新接合(步骤3)。描述HHG与低次谐波的辐射的生成之间的差异的另一种方式是将具有光子能量高于目标原子的电离能的所有辐射定义为“高次谐波”辐射(例如,HHG生成的辐射),并且将具有低于电离能量的光子能量的所有辐射定义为非HHG生成的辐射。如果氖被用作气体目标,则具有波长小于62nm(具有高于20.18eV的光子能量)的所有辐射都是通过HHG工艺生成的。对于作为气体目标的氩气,具有高于大约15.8eV的光子能量的所有辐射都是通过HHG工艺生成的。

贯穿本公开并且在适当的情况下,术语“反射辐射”可以被认为是指“镜面反射辐射”。贯穿本公开并且在适当的情况下,术语“衍射辐射”可以被认为是指一阶辐射或更高衍射阶辐射。

本文描述的一些实施例涉及包括第一反射器m1、第二反射器m2和第三反射器m3的光学系统OS。在这种实施例中,第二反射器m2和第三反射器m3可以分别地指附加的反射器和进一步附加的反射器的示例。本文描述的一些实施例是指包括第一反射器m1、第二反射器m2、第三反射器m3和第四反射器m4的光学系统OS。在这种实施例中,第三反射器m3和第四反射器m4可以分别地指附加的反射器和进一步附加的反射器的示例。

尽管上文已经描述了本发明的特定实施例,但是应当理解,可以以不同于所描述的其它方式来实践本发明。以上描述旨在说明而非限制。因此,对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以对本发明进行如所描述的修改而不脱离下面阐述的权利要求的范围。

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