本發(fā)明大體涉及極紫外光刻，且更特別涉及用于極紫外反射元件的多層堆疊、生產(chǎn)系統(tǒng)和光刻系統(tǒng)，所述極紫外反射元件用于極紫外光刻。

背景技術：

現(xiàn)代消費與工業(yè)電子系統(tǒng)變得越來越復雜。電子裝置需以更小、更靈活的方式封裝更高密度的電子部件。隨著部件密度增加，必需改變技術，以滿足對具有更小特征結(jié)構(gòu)尺寸的更高密度裝置的要求。亦稱作軟x射線投影光刻的極紫外光刻是用于制造0.13微米和更小的最小特征尺寸半導體裝置的光刻工藝。

通常在5至50納米(nm)波長范圍內(nèi)的極紫外光會被大多數(shù)元件強烈吸收。因此，極紫外系統(tǒng)利用反射而非光透射運作。極紫外輻射可通過一系列反射部件投影，并被引導到半導體晶片而形成高密度、小特征尺寸半導體裝置，所述反射部件包括鏡組件和涂覆非反射掩模圖案的掩模坯(mask blank)。

極紫外光刻系統(tǒng)的反射部件可包括多層反射材料涂層。由于極紫外光具有高功率水平，故其余未反射的極紫外光將引起熱加熱，導致反射部件的反射率隨時間降低，因而限制反射部件的壽命。

鑒于電子部件的特征尺寸要求日益減小，尋找問題解決方案越發(fā)重要。考量持續(xù)增長的商業(yè)競爭壓力和消費者期望，尋找問題解決方案至關重要。此外，對降低成本、提高效率與性能及符合競爭壓力的需要更大大提高尋找問題解決方案的急迫性。

盡管尋找問題解決方案已久，但先前技術發(fā)展仍未教示或建議任何解決方案，這些問題的解決方案始終困擾著本領域技術人員。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式提供制造極紫外反射元件的方法，所述方法包括：提供基板；在基板上形成多層堆疊，多層堆疊包括多個反射層對，反射層對具有由硅形成的第一反射層和由鈮或碳化鈮形成的第二反射層，以用于形成布拉格反射器；及在多層堆疊上和上面形成覆蓋層，以通過減少氧化及機械侵蝕而保護多層堆疊。

本發(fā)明的實施方式提供極紫外反射元件，極紫外反射元件包括：基板；基板上的多層堆疊，多層堆疊包括多個反射層對，反射層對具有由硅形成的第一反射層和由鈮或碳化鈮形成的第二反射層，以用于形成布拉格反射器；及在多層堆疊上和上面的覆蓋層，以通過減少氧化及機械侵蝕而保護多層堆疊。

本發(fā)明的實施方式提供極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)，所述極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)包括：第一沉積系統(tǒng)，用于在基板上沉積多層堆疊，多層堆疊包括多個反射層對，反射層對具有由硅形成的第一反射層和由鈮或碳化鈮形成的第二反射層，以用于形成布拉格反射器；及第二沉積系統(tǒng)，用于在多層堆疊上形成覆蓋層，以通過減少氧化及機械侵蝕而保護多層堆疊。

本發(fā)明的某些實施方式具有額外的其他階段或元件或具有取代上述內(nèi)容的其他階段或元件。本領域技術人員在參照附圖閱讀以下詳細描述后，這些階段或元件將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是在本發(fā)明的第一實施方式中的極紫外光刻系統(tǒng)的示例圖。

圖2是極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)的實例。

圖3是極紫外線反射元件的實例。

圖4是多層堆疊的第二實例。

圖5是多層堆疊的第三實例。

圖6是圖3在制造的提供階段(provisioning phase)的結(jié)構(gòu)。

圖7是圖6在制造的成層階段(layering phase)的結(jié)構(gòu)。

圖8是圖7在制造的保護階段的結(jié)構(gòu)。

圖9是圖8在制造的預圖案化階段的結(jié)構(gòu)。

圖10是圖4在制造的提供階段的結(jié)構(gòu)。

圖11是圖10在制造的成層階段的結(jié)構(gòu)。

圖12是圖11在制造的沉積階段的結(jié)構(gòu)。

圖13是圖12在制造的完成階段的結(jié)構(gòu)。

圖14是在本發(fā)明的進一步實施方式中，極紫外反射元件的制造方法的流程圖。

具體實施方式

以下將充分詳述實施方式，以使本領域技術人員做出及使用本發(fā)明。應理解可以本發(fā)明為基礎而明白其他實施方式，且在不背離本發(fā)明實施方式的范圍的情況下可改變系統(tǒng)、工藝或機械。

以下描述給出許多特定細節(jié)，以對本發(fā)明有更徹底的了解。然而應明白本發(fā)明可不按這些特定細節(jié)實踐。為避免讓本發(fā)明的實施方式變得晦澀難懂，并不詳述一些已知元件、系統(tǒng)構(gòu)造和工藝階段。

示出系統(tǒng)的實施方式的圖是半示意且未按比例繪制，特別地，為清楚呈現(xiàn)一些尺寸，附圖中一些尺寸被放大顯示。同樣地，雖然為便于描述，附圖中的視圖大體呈類似定向，但附圖中的描述在大多數(shù)情況下是任意的。通常，本發(fā)明可以任何定向操作。

在多個實施方式被揭示及描述為具有一些共同特征結(jié)構(gòu)的情況下，為清楚及便于說明、敘述與理解，類似和相仿的特征結(jié)構(gòu)將以相同或類似的標號表示。

為了解釋的目的，無論掩模坯的定向為何，在此所用的術語“水平”被定義為平行于掩模坯的平面或表面的平面。術語“垂直”指垂直于剛定義的水平方向的方向。如附圖中所示，諸如“上方”、“下方”、“底部”、“頂部”、“側(cè)邊”(例如“側(cè)壁”)、“較高”、“較低”、“較上”、“在……上面”和“在……底下”之類的用語是相對于水平面定義的。

術語“在……上”表示元件間有直接接觸。術語“直接在……上”表示元件間有直接接觸而無中間元件。

在此所用的術語“處理”包括形成所述結(jié)構(gòu)所需的材料或光刻膠的沉積、圖案化、曝光、顯影、蝕刻、濺射、清潔、注入和/或材料或光刻膠的移除。術語“約”和“近似”表示元件尺寸可在加工容限內(nèi)測定。

現(xiàn)參照圖1，圖1示出本發(fā)明的第一實施方式中的極紫外光刻系統(tǒng)100的示例圖。極紫外光刻系統(tǒng)100可包括用于產(chǎn)生極紫外光112的極紫外光源102、一組反射元件和目標晶片110。反射部件可包括聚光器104、反射掩模106、減光組件108、掩模坯、鏡子或上述的組合。

極紫外光源102可產(chǎn)生極紫外光112。極紫外光112為波長在5至50納米范圍內(nèi)的電磁輻射。例如，極紫外光源102可包括激光、激光產(chǎn)生的等離子體、放電產(chǎn)生的等離子體、自由電子激光、同步輻射或上述的組合。

極紫外光源102可產(chǎn)生具有各種特性的極紫外光112。極紫外光源102可產(chǎn)生一波長范圍的寬帶極紫外輻射。例如，極紫外光源102可產(chǎn)生5至50nm波長范圍的極紫外光112。

極紫外光源102可產(chǎn)生具有窄帶寬的極紫外光112。例如，極紫外光源102可產(chǎn)生13.5nm的極紫外光112。波長峰值中心為13.5nm。

聚光器104是用于反射及聚焦極紫外光112的光學單元。聚光器104可反射及聚集來自極紫外光源102的極紫外光112，以照射反射掩模106。

雖然聚光器104圖示為單一元件，但應理解聚光器104可包括一或更多反射元件，比如凹面鏡、凸面鏡、平面鏡或上述元件的組合，以用于反射及聚集極紫外光112。例如，聚光器104可為單一凹面鏡或具有凹面、凸面與平面光學元件的光學組件。

反射掩模106是具有掩模圖案114的極紫外反射元件。反射掩模106產(chǎn)生光刻圖案，以形成待形成于目標晶片110上的電路布局(circuitry layout)。反射掩模106可反射極紫外光112。

減光組件108是用于縮小掩模圖案114的圖像的光學單元?？赏ㄟ^減光組件108減小極紫外光112從反射掩模106的反射，并將極紫外光反射到目標晶片110。減光組件108可包括鏡子和其他光學元件，以縮小掩模圖案114的圖像尺寸。例如，減光組件108可包括凹面鏡，以用于反射及聚焦極紫外光112。

減光組件108可縮小目標晶片110上的掩模圖案114的圖像尺寸。例如，減光組件108可以4:1的比率使掩模圖案114成像在目標晶片110上，而于目標晶片110上形成掩模圖案114表示的電路。極紫外光112可同步掃描反射掩模106與目標晶片110，以于目標晶片110上形成掩模圖案114。

現(xiàn)參照圖2，圖2圖示極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)200的實例。極紫外反射元件可反射極紫外光。極紫外反射元件可包括掩模坯204、極紫外(EUV)鏡205或其他反射元件。

極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)200可生產(chǎn)反射圖1的極紫外光112的掩模坯、鏡子或其他元件。極紫外線反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)200可制造極紫外反射元件，以施加薄涂層至源基板203。

掩模坯204是用于形成圖1的反射掩模106的多層結(jié)構(gòu)。掩模坯204可利用半導體制造技術形成。反射掩模106可具有圖1的掩模圖案114，掩模圖案114形成于掩模坯204上，以表示電子電路。

極紫外鏡205是反射極紫外光范圍的多層結(jié)構(gòu)。極紫外鏡205可利用半導體制造技術形成。掩模坯204和極紫外鏡205可為類似結(jié)構(gòu)，然而極紫外鏡205不具有掩模圖案114。

極紫外反射元件是極紫外光112的有效反射器。掩模坯204和極紫外鏡205的極紫外反射率可大于60％。極紫外反射元件若能反射超過60％的極紫外光112即為有效。

極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)200包括晶片裝載與載具傳送系統(tǒng)202，以供源基板203裝載及讓極紫外反射元件由此卸載。大氣傳送系統(tǒng)206提供通往晶片傳送真空室208的出入口。晶片裝載與載具傳送系統(tǒng)202可包括基板運送箱、裝載閘和其他部件，以將基板從大氣傳送到系統(tǒng)內(nèi)的真空。由于掩模坯204用于形成極小型裝置，故掩模坯204必需在真空系統(tǒng)中處理，以防止污染和其他缺陷。

晶片傳送真空室208可含有兩個真空室：第一真空室210和第二真空室212。第一真空室210可包括第一晶片傳送系統(tǒng)214，第二真空室212可包括第二晶片傳送系統(tǒng)216。雖然將晶片傳送真空室208描述成具有兩個真空室，但應理解系統(tǒng)可具有任何數(shù)量的真空室。

晶片傳送真空室208可具有圍繞其周邊的多個端口，用以附接不同其他系統(tǒng)。第一真空室210可具有除氣系統(tǒng)218、第一物理氣相沉積系統(tǒng)220、第二物理氣相沉積系統(tǒng)222和預清潔系統(tǒng)224。除氣系統(tǒng)218用于使?jié)駳鈴幕鍩崦摳?。預清潔系統(tǒng)224用于清潔晶片、掩模坯、鏡子或其他光學部件的表面。

物理氣相沉積系統(tǒng)可用于在源基板203上形成材料薄膜，所述物理氣相沉積系統(tǒng)比如第一物理氣相沉積系統(tǒng)220和第二物理氣相沉積系統(tǒng)222。例如，物理氣相沉積系統(tǒng)可包括真空沉積系統(tǒng)，比如磁控濺射系統(tǒng)、離子濺射系統(tǒng)、脈沖激光沉積、陰極電弧沉積或上述系統(tǒng)的組合。諸如磁控濺射系統(tǒng)之類的物理氣相沉積系統(tǒng)可在源基板203上形成薄層，包括硅層、金屬層、合金層、化合物層或上述層的組合。

物理氣相沉積系統(tǒng)可形成反射層、覆蓋層和吸收層。例如，物理氣相沉積系統(tǒng)可形成硅層、鉬層、釕層、鈮層、鉻層、鉭層、氮化物層、碳層、化合物層或上述層的組合。雖然一些化合物描述為氧化物，但應理解化合物可包括氧化物、二氧化物、具有氧原子的原子混合物或上述物質(zhì)的組合。

第二真空室212可具有與之連接的第一多陰極源226、化學氣相沉積系統(tǒng)228、固化室230和超平滑沉積室232。例如，化學氣相沉積系統(tǒng)228可包括流式(flowable)化學氣相沉積系統(tǒng)(FCVD)、等離子體輔助化學氣相沉積系統(tǒng)(CVD)、氣溶膠輔助CVD、熱絲CVD系統(tǒng)或類似系統(tǒng)。在另一實例中，化學氣相沉積系統(tǒng)228、固化室230和超平滑沉積室232可設在不同于極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)200的系統(tǒng)中。

化學氣相沉積系統(tǒng)228可在源基板203上形成材料薄膜。例如，化學氣相沉積系統(tǒng)228可用于在源基板203上形成材料層，包括單晶層、多晶層、無定形層、外延層或上述層的組合?；瘜W氣相沉積系統(tǒng)228可形成硅層、氧化硅層、碳層、鎢層、碳化硅層、氮化硅層、氮化鈦層、金屬層、合金層和其他適合化學氣相沉積的材料的層。例如，化學氣相沉積系統(tǒng)可形成平坦化層。

第一晶片傳送系統(tǒng)214能在連續(xù)真空下在大氣傳送系統(tǒng)206與圍繞在第一真空室210周圍的各系統(tǒng)間移動源基板203。第二晶片傳送系統(tǒng)216能在第二真空室212周圍移動源基板203，同時維持源基板203處于連續(xù)真空。極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)200可在連續(xù)真空條件下在第一晶片傳送系統(tǒng)214、第二晶片傳送系統(tǒng)216之間傳送源基板203和掩模坯204。

現(xiàn)參照圖3，圖3圖示極紫外反射元件302的實例。極紫外反射元件302可為圖2的掩模坯204或圖2的極紫外鏡205。掩模坯204和極紫外鏡205為用于反射圖1的極紫外光112的結(jié)構(gòu)。

諸如極紫外鏡205之類的極紫外反射元件302可包括基板304、多層堆疊306和覆蓋層308。極紫外鏡205可用于形成反射結(jié)構(gòu)，以用于圖1的聚光器104或圖1的減光組件108。

掩模坯204可包括基板304、多層堆疊306、覆蓋層308和吸收層310。掩模坯204可被用于通過以所需電路布局圖案化吸收層310來形成圖1的反射掩模106。

在以下部分中，為簡化起見，用于“掩模坯204”的術語可與“極紫外鏡205”的術語互換使用。掩模坯204可包括極紫外鏡205的部件，并另增設吸收層310而形成圖1的掩模圖案114。

掩模坯204是光學平面結(jié)構(gòu)，用以形成具有掩模圖案114的反射掩模106。例如，掩模坯204的反射表面可形成平面焦面(flat focal plane)來反射入射光，比如圖1的極紫外光112。

基板304是向極紫外反射元件302提供結(jié)構(gòu)支撐的元件?；?04可由具有低熱膨脹系數(shù)(CTE)的材料制成，以在溫度變化期間提供穩(wěn)定性?；?04可具有諸如機械循環(huán)穩(wěn)定性、熱循環(huán)穩(wěn)定性、晶體形成穩(wěn)定性或上述性質(zhì)的組合之類的性質(zhì)?；?04可由諸如硅、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷或上述材料的組合之類的材料制成。

多層堆疊306是反射極紫外光112的結(jié)構(gòu)。多層堆疊306包括第一反射層312與第二反射層314交替的反射層。

第一反射層312和第二反射層314可構(gòu)成反射對316。多層堆疊306可包括40-60個反射對316且總共多達120個反射層。然而應理解可依需求使用更多或更少層。

第一反射層312和第二反射層314可由多種材料形成。例如，第一反射層312和第二反射層314可分別由硅和鈮形成。鈮的光學性質(zhì)決定其在多層堆疊中的表現(xiàn)。折射率的實部與虛部類似于鉬。第一反射層312可由硅形成。第二反射層314可由鈮形成。

雖然多層堆疊306被描述為具有由硅形成的第一反射層312和由鈮形成的第二反射層314，但也可具有其他構(gòu)造。例如，第一反射層312可由鈮形成，第二反射層314可由硅形成。

然而應理解交替層可由其他材料形成。在另一實例中，第二反射層314可由碳化鈮形成。

掩模坯204和極紫外鏡205的反射率取決于層間界面的銳度和層粗糙度。改變用于形成多層堆疊306的材料可改善界面銳度或?qū)哟植诙龋M而提高多層反射率。

多層堆疊306通過讓具有不同光學性質(zhì)的材料薄層交替以產(chǎn)生布拉格鏡而形成反射結(jié)構(gòu)。交替層的每層針對極紫外光112可具有不同光學常數(shù)。

多層堆疊306可以各種方式形成。例如，第一反射層312和第二反射層314可利用磁控濺射、離子濺射系統(tǒng)、脈沖激光沉積、陰極電弧沉積或?qū)映练e技術形成。

在示例性實例中，多層堆疊306可使用物理氣相沉積技術形成，比如磁控濺射。多層堆疊306的第一反射層312和第二反射層314可具有通過磁控濺射技術形成的特性，所述特性包括精確厚度、低粗糙度和干凈的層間界面。多層堆疊306的第一反射層312和第二反射層314可具有通過物理氣相沉積形成的特性，所述特性包括精確厚度、低粗糙度和干凈的層間界面。

可精確控制使用物理氣相沉積技術形成的多層堆疊306的各層的物理尺寸，以提高反射率。例如，第一反射層312(比如硅層)的厚度可為3.5nm。第二反射層314(比如鈮層)的厚度可為3.5nm。然而應理解第一反射層312和第二反射層314的厚度可根據(jù)加工要求、極紫外光112的波長和層材料的光學性質(zhì)而變化。在另一實例中，第二反射層314可由碳化鈮形成且厚度為3.5nm。

在又一實例中，第一反射層312和第二反射層314可由硅和碳化鈮形成。第一反射層(比如硅層)的厚度可為4.15nm。第二反射層314(比如碳化鈮層)的厚度可為2.8nm。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)形成具有硅和鈮的多層堆疊306提供類似于硅和鉬形成的多層堆疊306的反射率。基于鈮和硅的折射率及其他物理性質(zhì)，多層堆疊306的反射率可相比于鉬和硅。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)形成具有硅和碳化鈮的多層堆疊306提供類似于硅和鉬形成的多層堆疊306的反射率。基于碳化鈮和硅的折射率及其他物理性質(zhì)，具有4.15nm硅層與2.8nm碳化鈮層的多層堆疊306提供可相比于鉬和硅的反射率。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)形成具有碳化鈮的多層堆疊306提高多層堆疊306的可靠度。碳化鈮的硬度保護多層堆疊306及增加操作壽命。

覆蓋層308是極紫外光112可穿透的保護層。覆蓋層308可直接形成在多層堆疊306上。覆蓋層308可保護多層堆疊306免受污染與機械損壞。例如，多層堆疊306可能易遭氧、碳、烴或上述物質(zhì)的組合污染。覆蓋層308會與污染物交互作用而中和污染物。

覆蓋層308是極紫外光112可穿透的光學均勻結(jié)構(gòu)。極紫外光112可穿過覆蓋層308而反射離開多層堆疊306。

覆蓋層308具有平滑表面。例如，覆蓋層308的表面粗糙度可小于0.2nm RMS(均方根粗糙度測量)。在另一實例中，覆蓋層308的表面粗糙度可為0.08nm RMS，特征表面粗糙長度在1/100nm至1/1μm之間。

覆蓋層308可以各種方式形成。例如，覆蓋層308可利用磁控濺射、離子濺射系統(tǒng)、離子束沉積、電子束蒸鍍、射頻(RF)濺射、原子層沉積(ALD)、脈沖激光沉積、陰極電弧沉積、物理氣相沉積或上述方法的組合直接形成在多層堆疊306上。覆蓋層308可具有通過磁控濺射技術形成的物理性質(zhì)，包括精確厚度、低粗糙度和干凈的層間界面。

反射率損失的原因之一為多層堆疊306因定期清潔處理而氧化。為避免氧化，可在形成吸收層310前，將覆蓋層308直接形成于多層堆疊306頂部。

因大多數(shù)材料對極紫外光112不透明，故必須將極紫外系統(tǒng)的一般污染程度減至最小。因此比起其他光刻系統(tǒng)，必須更頻繁地清潔反射掩模106。為了移除使用時反射掩模106上常見的小顆粒和其他污染物，需積極進行清潔程序。然而嚴酷的清潔程序(比如超音波振蕩處理)會造成覆蓋層308的坑蝕及劣化，這可導致多層堆疊306的氧化及反射率損失。

覆蓋層308可由硬度足以于清潔時抵擋侵蝕的各種材料形成。例如，釕可用作覆蓋層材料，因為釕是良好的蝕刻終止層且在操作條件下相對不活潑。然而應理解其他材料也可用于形成覆蓋層308。覆蓋層308的厚度可在2nm至3nm之間。在另一實例中，釕覆蓋層的厚度通?？蔀?.5nm。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)形成具有碳化鈮的覆蓋層308通過保護多層堆疊306而提高極紫外反射元件302的可靠度。碳化鈮的硬度通過減少多層堆疊306的氧化及侵蝕而保護多層堆疊306并增加操作壽命。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)形成具有附加的碳化鈮層的覆蓋層308通過保護多層堆疊306而提高極紫外反射元件302的可靠度。碳化鈮的硬度通過減少多層堆疊306的氧化及侵蝕而保護多層堆疊306并增加操作壽命。

清潔后，覆蓋層308可具有暴露于清潔工藝的物理特性。覆蓋層308可具有侵蝕痕、厚度減小、不均勻磨損、溶劑殘留、來自吸收層310的殘留或上述特征的組合的物理特性。覆蓋層308可呈現(xiàn)額外物理特性，包括清潔溶劑與覆蓋層308的材料交互作用產(chǎn)生的化學品殘留。

可利用基板304、多層堆疊306和覆蓋層308形成極紫外反射元件302，比如極紫外鏡205。極紫外鏡205具有光學平表面，且可有效并均勻地反射極紫外光112。

利用覆蓋層308保護多層堆疊306防止反射率降低。在制造及清潔操作期間，覆蓋層308可避免損壞多層堆疊306。覆蓋層308可防止氧化，以維持反射率及避免在使用及清潔時多層堆疊306的反射率損失。

例如，多層堆疊306的反射率可大于60％。由物理氣相沉積形成的多層堆疊306可具有63％-68％的反射率。使用較硬材料在多層堆疊306上面形成覆蓋層308會使反射率降低1％-2％，但覆蓋層308避免損壞多層堆疊306，及防止多層堆疊306的反射率降低。在一些情況下，采用低粗糙度層、干凈層間界面、改良的層材料或上述的組合可使反射率高達70％。

吸收層310是能吸收極紫外光112的層。吸收層310可用于通過提供不反射極紫外光112的區(qū)域而于反射掩模106上形成圖案。吸收層310可為對極紫外光112的特定頻率具有高吸收系數(shù)的材料，所述特定頻率比如約13.5nm。在示例性實例中，吸收層310可由鉻、鉭、氮化物、鎳、合金或上述物質(zhì)的組合形成。在另一實例中，吸收層可由不同比率的鉭、硼與氮的合金形成。

吸收層310可直接形成在覆蓋層308上?？衫霉饪坦に囄g刻吸收層310，以形成反射掩模106的圖案。

可利用基板304、多層堆疊306、覆蓋層308和吸收層310形成極紫外反射元件302，比如掩模坯204。掩模坯204具有光學平表面，且可有效且均勻地反射極紫外光112?？衫醚谀Ｅ?04的吸收層310形成掩模圖案114。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在多層堆疊306頂部與覆蓋層308之間增設碳間質(zhì)層(interstitial layer)可提高反射率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在多層堆疊306上面形成碳層提高反射率。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在多層堆疊306頂部與覆蓋層308之間增設碳或碳化鈮間質(zhì)層可提高反射率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在多層堆疊306上面形成碳或碳化鈮層提高反射率。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在多層堆疊306上面形成具有鈮或碳化鈮的覆蓋層308提高反射率和操作壽命。碳化鈮提供硬保護層。由鈮或碳化鈮形成覆蓋層308能保護由鉬層與硅層形成的多層堆疊306。由鈮或碳化鈮形成的覆蓋層308能另用于或取代由釕形成的覆蓋層308。

第一反射層312、第二反射層314、覆蓋層308和吸收層310可由物理氣相沉積系統(tǒng)形成。物理氣相沉積系統(tǒng)可包括圖2的第一物理氣相沉積系統(tǒng)220、圖2的第二物理氣相沉積系統(tǒng)222或上述系統(tǒng)的組合。

雖然極紫外反射元件圖示為具有基板304、多層堆疊306、覆蓋層308和吸收層310，但應理解其他層也可包括在內(nèi)。附加的保護層、鈍化層或其他層可包括在內(nèi)。例如，極紫外反射元件在多層堆疊306之下可包括平坦化層。

現(xiàn)參照圖4，圖4圖示多層堆疊406的第二實例。多層堆疊406類似于圖3的多層堆疊306，并且使用類似元件符號。

多層堆疊406可以是極紫外反射元件402的一部分，比如圖2的掩模坯204或圖2的極紫外鏡205。掩模坯204和極紫外鏡205是用于反射圖1的極紫外光112的結(jié)構(gòu)。

極紫外鏡205可包括基板404、多層堆疊406和覆蓋層408。掩模坯204可包括基板404、多層堆疊406、覆蓋層408和吸收層410。掩模坯204可通過利用所需電路布局來圖案化吸收層410而形成圖1的反射掩模106。

在以下部分中，為簡化起見，用于“掩模坯204”的術語可與“極紫外鏡205”的術語互換使用。掩模坯204可包括極紫外鏡205的部件，并另增設吸收層410而形成圖1的掩模圖案114。

掩模坯204是光學平面結(jié)構(gòu)，用以形成具有掩模圖案114的反射掩模106?；?04是支撐極紫外反射元件402的結(jié)構(gòu)元件。

吸收層410是能吸收極紫外光112的層。吸收層410可用于通過提供不反射極紫外光112的區(qū)域而于反射掩模106上形成圖案。

覆蓋層408是對極紫外光112透明的保護層。覆蓋層408可直接形成在多層堆疊406上。覆蓋層408可保護多層堆疊406免受污染與機械損壞。

多層堆疊406是反射極紫外光112的結(jié)構(gòu)。多層堆疊406可包括第一反射層412與第二反射層414交替的反射層且阻擋層418置于各交替層間。多層堆疊406可選擇性包括阻擋層418，阻擋層418置于第一反射層412與覆蓋層408之間和第二反射層414與基板404之間。

阻擋層418是保護層。阻擋層418用于隔開第一反射層412和第二反射層414，以最小化層間化學交互作用。例如，阻擋層418可由碳、碳化鈮或具有類似性質(zhì)的材料形成。

第一反射層412和第二反射層414可構(gòu)成反射對416。多層堆疊406可包括40-60個反射對416且總共多達120個反射層。然而應理解可依需求使用更多或更少層。

第一反射層412和第二反射層414可由多種材料形成。例如，第一反射層412和第二反射層414可分別由硅和鈮形成。

多層堆疊406可具有不同構(gòu)造。例如，第一反射層412可由硅形成，第二反射層414可由鈮或碳化鈮形成。在另一實例中，第一反射層412可由鈮或碳化鈮形成，第二反射層414可由硅形成。

雖然多層堆疊406被描述為具有由硅形成的第一反射層412和由鈮形成的第二反射層414，但也可具有其他構(gòu)造。例如，第一反射層412可由鈮形成，第二反射層414可由硅形成。

然而應理解多層堆疊406可由其他材料形成。在另一實例中，第二反射層414可由碳化鈮形成。由于碳化鈮具有高硬度，故多層堆疊406可由硅與鉬形成并由鈮或碳化鈮層覆蓋。此可另用于或取代由釕形成的覆蓋層408。

掩模坯204和極紫外鏡205的反射率取決于層間界面的銳度和層粗糙度。改變用于形成多層堆疊406的材料可改善界面銳度或?qū)哟植诙?，進而提高多層反射率。

由于大多數(shù)材料吸收極紫外波長的光，故所用光學元件必須是反射的而非如其他光刻系統(tǒng)所采用的透射方式。多層堆疊406通過讓具有不同光學性質(zhì)的材料薄層交替來產(chǎn)生布拉格反射器或鏡而形成反射結(jié)構(gòu)。

交替層針對極紫外光112可各具有不同光學常數(shù)。當反射對416的厚度周期約為極紫外光112的波長的一半時，交替層將引起相長干涉。例如，就波長為13nm的極紫外光112而言，反射對416可為約6.5nm厚。

多層堆疊406可以多種方式形成。例如，第一反射層412、第二反射層414和阻擋層418可利用磁控濺射、離子濺射系統(tǒng)、脈沖激光沉積、陰極電弧沉積或上述方式的組合形成。

在示例性實例中，多層堆疊406可由物理氣相沉積技術形成，比如磁控濺射。多層堆疊406的第一反射層412、第二反射層414和阻擋層418可具有通過磁控濺射技術形成的特性，包括精確厚度、低粗糙度和干凈的層間界面。

可精確控制由物理氣相沉積技術形成的多層堆疊406的各層的物理尺寸，以提高反射率。例如，第一反射層412(比如硅層)的厚度可為3.5nm。第二反射層414(比如鈮層)的厚度可為3.5nm。阻擋層418(比如碳層)的厚度可在1與5埃之間。然而應理解第一反射層412和第二反射層414的厚度可根據(jù)加工要求、極紫外光112的波長和層材料的光學性質(zhì)而變化。

利用覆蓋層408保護多層堆疊406增進反射率。在制造及清潔操作期間，覆蓋層408可避免損壞多層堆疊406。覆蓋層408可直接設在多層堆疊406上或直接設在阻擋層418上。

例如，多層堆疊406的反射率可大于60％。由物理氣相沉積形成的多層堆疊406可具有63％-68％的反射率。使用較硬材料在多層堆疊406上面形成覆蓋層408可增進反射率。在一些情況下，采用低粗糙度層、干凈的層間界面、改良的層材料或上述的組合可使反射率達70％。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)形成具有阻擋層418的多層堆疊406且阻擋層418由碳或碳化鈮形成可提高反射率及提升可靠度。阻擋層418可減少硅化物形成并形成較平滑的層。

現(xiàn)參照圖5，圖5圖示多層堆疊506的第三實例。多層堆疊506類似圖3的多層堆疊306，并且使用類似元件符號。

多層堆疊506可為極紫外反射元件502的一部分，比如圖2的掩模坯204或圖2的極紫外鏡205。掩模坯204和極紫外鏡205為用于反射圖1的極紫外光112的結(jié)構(gòu)。

多層堆疊506可包括基板504、多層堆疊506、覆蓋層508和吸收層510。多層堆疊506可包括第一反射層512和第二反射層514，第一反射層512和第二反射層514構(gòu)成反射對516。

雖然多層堆疊506可具有由硅形成的第一反射層512和由鈮形成的第二反射層514，但也可具有其他構(gòu)造。例如，第一反射層512可由鈮或碳化鈮形成，第二反射層514可由硅形成。

多層堆疊506是反射極紫外光112的結(jié)構(gòu)。多層堆疊506可包括第一反射層512與第二反射層514交替的反射層且邊界層520置于各交替層間。多層堆疊506可在第一反射層512與覆蓋層508之間和在第二反射層514與基板504之間選擇性包括邊界層520。

邊界層520是在第一反射層512與第二反射層514之間的層。邊界層520是第一反射層512與第二反射層514的材料之間發(fā)生化學反應的結(jié)果。例如，邊界層520可為硅化物。硅化物可由硅與金屬(比如鈮)形成。

多層堆疊506可包括阻擋層518。阻擋層518是保護層。例如，阻擋層518可由碳形成且厚度在1和5埃之間。阻擋層518可形成在多層堆疊506與覆蓋層508之間。另一阻擋層518可形成在多層堆疊506與基板504之間。

阻擋層518可形成在第一反射層512與第二反射層514之間，以改質(zhì)邊界層520。阻擋層518可通過抑制硅化物形成而減小邊界層520的厚度。

現(xiàn)參照圖6，圖6圖示圖3在制造的提供階段的結(jié)構(gòu)。提供階段可包括提供基板304的方法。例如，提供階段可提供由硅形成的基板304。

現(xiàn)參照圖7，圖7圖示圖6在制造的成層階段的結(jié)構(gòu)。成層階段可包括直接在基板304上形成多層堆疊306的方法。多層堆疊306可于基板304上形成第一反射層312與第二反射層314的交替層。例如，多層堆疊306可具有40至80個鈮與硅的交替層。

現(xiàn)參照圖8，圖8圖示圖7在制造的保護階段的結(jié)構(gòu)。保護階段可包括形成覆蓋層308至多層堆疊306上的方法。多層堆疊306可包括基板304上的第一反射層312與第二反射層314的交替層。例如，保護階段可利用磁控濺射沉積金屬材料至多層堆疊306上。

現(xiàn)參照圖9，圖9圖示圖8在制造的預圖案化階段的結(jié)構(gòu)。預圖案化階段可包括直接在覆蓋層308上形成吸收層310的方法。例如，預圖案化階段可在覆蓋層308上形成吸收層310。

覆蓋層308位于多層堆疊306上面。多層堆疊306可包括基板304上的第一反射層312與第二反射層314的交替層。

現(xiàn)參照圖10，圖10圖示圖4在制造的提供階段的結(jié)構(gòu)。提供階段可包括提供基板404的方法。例如，提供階段可提供由超低熱膨脹材料形成的基板404。在另一實例中，基板404可由硅、玻璃或上述材料的組合形成。

現(xiàn)參照圖11，圖11圖示圖10在制造的成層階段的結(jié)構(gòu)。成層階段可包括在基板404上形成第二反射層414的方法。

現(xiàn)參照圖12，圖12圖示圖11在制造的沉積階段的結(jié)構(gòu)。沉積階段可包括在第二反射層414上形成第一反射層412和阻擋層418的方法。

成層階段和沉積階段可依需求反復進行多次，以完成在基板404上形成圖4的多層堆疊406的圖4的反射對416。例如，多層堆疊406可具有40-60個硅與鈮的交替層且碳層位于交替層之間。多層堆疊406可形成在基板404上。

現(xiàn)參照圖13，圖13圖示圖12在制造的完成階段的結(jié)構(gòu)。完成階段可包括在多層堆疊406上形成覆蓋層408及直接在覆蓋層408上形成吸收層410。多層堆疊406可包括第一反射層412和第二反射層414且阻擋層418位于第一反射層412與第二反射層414之間。

現(xiàn)參照圖14，圖14是在本發(fā)明的進一步的實施方式中，極紫外反射元件的制造方法1400的流程圖。方法1400包括：在方塊1402中，提供基板；在方塊1404中，在基板上形成多層堆疊，多層堆疊包括多個反射層對，反射層對具有由硅形成的第一反射層和由鈮或碳化鈮形成的第二反射層，以用于形成布拉格反射器；及在方塊1406中，在多層堆疊上和上面形成覆蓋層，以通過減少氧化及機械侵蝕而保護多層堆疊。

因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明實施方式的極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)提供重要且迄今未知、不可得的解決方案、極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)的能力和功能方面。所得方法、工藝、設備、裝置、產(chǎn)品和/或系統(tǒng)既易懂、具有成本效益、不復雜、多功能又有效，且出人意料地、非顯而易見地可應用已知技術來實現(xiàn)，因此毫無困難地適于有效且經(jīng)濟地制造完全與傳統(tǒng)制造方法或工藝與技術相容的極紫外反射元件生產(chǎn)系統(tǒng)。

本發(fā)明實施方式的另一重要方面為有益地支持及協(xié)助降低成本、簡化制造及提高性能的歷史趨勢。本發(fā)明實施方式的這些和其他有益方面因而將技術狀態(tài)推進到至少下一等級。

雖然已結(jié)合具體的最佳模式描述本發(fā)明，但應理解根據(jù)前面的描述，許多替代方式、修改與變化對本領域技術人員而言將是顯而易見的。故旨在使本發(fā)明涵蓋落在權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)的所有替代方式、修改與變化。在此提及或附圖中圖示的所有事項應解釋為示例性的，而無限定之意。