[发明专利]用于光刻设备的反射光学部件及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于器件制造的光刻设备的反射光学部件，尤其涉及用在器件光刻技术中适于反射极紫外(EUV)辐射的反射光学部件。

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。光刻设备可用于例如IC制造过程中。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。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。

光刻技术被广泛地看作制造集成电路和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻技术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻技术正变成允许缩小将要制造的集成电路或其他器件和/或结构的更加关键的因素。

图案印刷的极限的理论估计可以由分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：

CD=k1*λNA---(1)]]>

其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k₁是随工艺变化的调节因子，也称为瑞利常数，CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径(NA)或通过减小k₁的值。

为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如在13-14nm范围内，或例如在5-10nm范围内，例如6.7nm或6.8nm。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于通过电子存储环提供的同步加速器辐射的源。

可以使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光器，和用于包含等离子体的源收集器模块。例如通过引导激光束到诸如合适材料(例如锡)的颗粒等燃料、或合适气体或蒸汽(例如氙气或锂蒸汽)的束上而形成等离子体。最终的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括封闭结构或腔，布置成提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。

发明内容

在电磁光谱的EUV范围(典型地，波长为5-20nm)内操作的光刻设备的当前设计中，期望提供一种高反射元件，以便调节和图案化束、用于将图案从图案形成装置转移到衬底上和用于保持光刻工具的高的产率。电磁光谱的该部分对透射损失非常敏感，因为辐射容易被大多数表面吸收。通常使用多层反射镜，例如具有钼或类金刚石碳(DLC)和硅的交替层的反射镜。这些反射镜使用协同操作的层间干涉来反射EUV辐射。使用多于50个交替的Mo/Si双层以形成反射涂层，每个双层可以具有小于10nm的厚度。其他EUV反射镜可以具有类金刚石碳与硅的多层。通常，这些反射表面可以设置有金属顶层，例如钌(Ru)层。金属顶层用以防止氧化，但是可能引起反射涂层的反射率的减小。

钌盖层可以用作保护层，其容易被清洁以去除在使用EUV光刻设备期间形成的沉积物，并抵抗氧化物形成，不会导致对EUV反射率的过度损失。然而，已经发现，钌相对容易被来自光刻设备使用期间作为污染物存在或在原位清洁过程期间作为污染物存在的硫化物的硫污染。这导致在反射表面上形成硫或硫化物，最后导致对EUV辐射的反射率的损失。污染物可以源自例如抗蚀剂、来自所用的材料以及部分来自维修活动期间反射表面暴露于其中的环境大气。

期望提供一种用于EUV反射表面的保护层，其在存在硫化物污染物的情况下保持EUV反射率，和/或可以容易地从保护层清洁硫或硫化物。