專利名稱：一種漫射板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及超短波長(zhǎng)光刻系統(tǒng)，更具體地說(shuō)涉及在遠(yuǎn)紫外(EUV)光刻系統(tǒng)中對(duì)電磁輻射進(jìn)行漫射性地反射。
背景技術(shù)：
光刻術(shù)是一種用來(lái)在基板表面上形成特征的方法。光刻術(shù)在制造計(jì)算機(jī)芯片的技術(shù)中是一種公知方法。通常用于計(jì)算機(jī)芯片的基板是半導(dǎo)體材料例如硅或砷化鎵。在光刻過(guò)程中，位于在光刻工具內(nèi)的平臺(tái)上的半導(dǎo)體晶片暴露于通過(guò)曝光系統(tǒng)被投射到晶片表面上的圖像中。該曝光系統(tǒng)通常包括用于將電路特征的影像投射到晶片上的劃線板(也被稱為掩模)。
該劃線板通常位于半導(dǎo)體晶片和光源之間。該劃線板通常位于光刻工具內(nèi)的劃線板平臺(tái)上，并通常用作在半導(dǎo)體芯片上印刷電路用的光掩膜。光源通過(guò)掩膜并且然后通過(guò)一系列縮小影像的光學(xué)透鏡進(jìn)行照射。然后該小的影像投射在半導(dǎo)體晶片上。這種過(guò)程類似于照像機(jī)將光線彎曲以在膠片上形成影像的過(guò)程。
在光刻過(guò)程中光起到一個(gè)整體的作用。例如在微處理器的制造中，制造功能更強(qiáng)大的微處理器的一個(gè)關(guān)鍵因素是減小在光刻過(guò)程中使用的光的波長(zhǎng)。較短的波長(zhǎng)可以制造較小的器件。而較小的器件又可以使更多的晶體管和其它電路元件蝕刻在一個(gè)硅晶片上，這樣產(chǎn)生一個(gè)功能更強(qiáng)大、速度更快的器件。
但是不斷地縮短波長(zhǎng)給芯片的制造帶來(lái)了多個(gè)挑戰(zhàn)。例如，光線的波長(zhǎng)越短，在用于聚焦光線的玻璃光學(xué)元件中吸收的光線越多。這種現(xiàn)象帶來(lái)的結(jié)果就是，一些光線不能到達(dá)硅晶片，從而導(dǎo)致在硅晶片上產(chǎn)生不清晰的電路圖案。當(dāng)波長(zhǎng)接近大約11-14納米的遠(yuǎn)紫外區(qū)域時(shí)，玻璃材料變得更具吸收性。對(duì)于在這個(gè)區(qū)域的光刻(稱之為遠(yuǎn)紫外光刻，EUVL)，要用反射鏡來(lái)代替玻璃透鏡，并且光學(xué)系統(tǒng)是反射性的，而不是折射性的。
在EUVL應(yīng)用中，對(duì)EUV照射光束量的測(cè)量始終是一個(gè)問(wèn)題。使用剪切干涉儀是光學(xué)系統(tǒng)分析的一個(gè)傳統(tǒng)方法。在折射光學(xué)系統(tǒng)中使用剪切干涉儀是已知的。對(duì)于例如在EUVL中使用的反射光學(xué)系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題。例如，在如波前診斷的某些應(yīng)用中，剪切干涉儀需要在EUV范圍內(nèi)的漫射光源。傳統(tǒng)的折射光漫射體不會(huì)在這么短的波長(zhǎng)處工作。因此制造能在EUVL系統(tǒng)的超短波長(zhǎng)處工作的反射性電磁輻射漫射體是非常有益的。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種能在例如EUVL系統(tǒng)的超短波長(zhǎng)處有效工作的反射性電磁輻射漫射體。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括在基板上制造的反射性電磁輻射漫射體。該漫射體包括具有單獨(dú)格柵單元的三維輪廓的結(jié)構(gòu)，在該三維輪廓上形成高度反射的涂層。該反射涂層基本遵循著其下三維輪廓的形狀。然后在該反射涂層上形成吸收性的光柵。由于其下存在單獨(dú)格柵單元的三維輪廓，因此光柵中的間隔會(huì)漫射性的反射入射的電磁輻射。該吸收性光柵會(huì)吸收入射在其上的電磁輻射的剩余部分。因此該光柵成為一種專門的Ronchi劃線(ruling)，它可以用于反射性光刻系統(tǒng)中的波前評(píng)估和其它光學(xué)診斷。
還披露了一種用于制造電磁輻射漫射體的方法。提供一種基板，其上制造有單獨(dú)格柵單元的三維輪廓。然后在該三維輪廓上形成反射涂層，從而該反射涂層基本與支撐著該涂層的輪廓相一致。在反射涂層上形成吸收性光柵。該吸收性光柵允許在入射波前上進(jìn)行例如Ronchi測(cè)試的光學(xué)診斷。
在以下的說(shuō)明書中給出了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，它們部分可以從說(shuō)明書中了解，部分可以從本發(fā)明的實(shí)踐中了解。通過(guò)在說(shuō)明書和權(quán)利要求中以及附圖中著重指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
可以理解，前面的概述和后面的詳細(xì)描述均為示例性和解釋性的，用于為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明用于顯示本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的附圖作為本說(shuō)明書的一部分，顯示了本發(fā)明的實(shí)施方案，并與說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。在全文中類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件，第一位數(shù)代表該元件首次出現(xiàn)在哪個(gè)圖中。


圖1表示具有本發(fā)明實(shí)施方案的漫射體的部分光刻系統(tǒng)。
圖2表示示例性的Ronchi光學(xué)光柵。
圖3A和3B表示理想的剪切干涉儀結(jié)果。
圖4A和4B表示隨機(jī)結(jié)構(gòu)的峰和谷輪廓的實(shí)施方案的兩個(gè)視圖。
圖5表示帶有用于剪切干涉儀的光柵的電磁輻射漫射板的實(shí)施方案。
圖6表示用于制造本發(fā)明的漫射體的方法。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明以下詳細(xì)的參考本發(fā)明的實(shí)施方案，附圖中顯示了其實(shí)施例。
圖1表示代表性的光刻系統(tǒng)100的一部分。系統(tǒng)100顯示在系統(tǒng)測(cè)試結(jié)構(gòu)中。源105給照明光學(xué)元件110提供電磁輻射。在示例性的EUV實(shí)施方案中，由于非常短的EUV波長(zhǎng)的緣故，照明光學(xué)元件是反射性的。該照明光學(xué)元件110將電磁輻射聚焦在位于劃線板平面120處的劃線板平臺(tái)(未顯示)上。劃線板平臺(tái)(未顯示)通常在光刻過(guò)程中保持著該劃線板。作為安裝在劃線板平面120處的劃線板的一種代替，安裝一個(gè)源模塊115。這對(duì)于初始系統(tǒng)安裝來(lái)說(shuō)是優(yōu)選的。如果由于熱負(fù)載導(dǎo)致的熱畸變或元件移動(dòng)造成光刻過(guò)程中系統(tǒng)性能下降，則該測(cè)試結(jié)構(gòu)還優(yōu)選用于系統(tǒng)診斷。
在該測(cè)試結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在源模塊115上的本發(fā)明的電磁輻射漫射體150位于劃線板平面(reticle plane)120處。投影光學(xué)元件130捕獲從電磁輻射漫射體150所反射的漫射電磁輻射，并將該反射成像在晶片平面135處。投影光學(xué)元件130可以包括如圖所示的光瞳入射122和光瞳出射124以及中間的光瞳平面126。傳感器模塊140位于晶片平面處。可以理解，電磁輻射漫射體150在EUV系統(tǒng)中是反射的，而與在更長(zhǎng)的波長(zhǎng)處(例如在深紫外或可見(jiàn)光)操作的光刻系統(tǒng)不同，后者的劃線板通常是透射的。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，帶有疊置的吸收光柵的電磁輻射漫射體150可以用作專門的Ronchi劃線。Ronchi測(cè)試是一種已知的光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試方法。在Ronchi測(cè)試中，使一束光在被進(jìn)行測(cè)試以確定其象差的光學(xué)系統(tǒng)中聚焦。衍射光柵(Ronchi光柵)被設(shè)置為與焦點(diǎn)附近的光軸相垂直，該光柵將輻射光束分解為幾個(gè)衍射級(jí)。各衍射級(jí)彼此獨(dú)立的傳播，并由光瞳中繼透鏡(反射系統(tǒng)中為反射鏡)收集，后者在觀察平面處形成測(cè)試的物體的出射光瞳的影像。在測(cè)試結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施方案中，觀察平面剛剛位于晶片平面135之后。
圖2表示可以在本發(fā)明的電磁輻射漫射體150上實(shí)施的Ronchi形狀的光柵210。圖3A-3B表示當(dāng)在光學(xué)系統(tǒng)例如光學(xué)系統(tǒng)100中使用剪切干涉儀以進(jìn)行Ronchi測(cè)試時(shí)得到的理想結(jié)果。
如圖2所示，在優(yōu)選實(shí)施例中，Ronchi光柵210是3.2微米寬，并每隔6.4微米重復(fù)(例如光柵周期d＝6.4微米)。光柵210與位于晶片平面135處的傳感器模塊140上的剪切光柵相配合。源模塊115上的Ronchi形狀的光柵210由投影光學(xué)元件130成像在晶片平面135的類似剪切光柵處。如圖3A所示，一個(gè)光柵與另一個(gè)的相對(duì)對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生了剪切干涉圖310，它帶有強(qiáng)度與波前中的誤差斜率成比例的條紋。光柵的相對(duì)移動(dòng)產(chǎn)生了依賴于時(shí)間的相位跳躍的剪切干涉圖。通過(guò)用計(jì)算機(jī)控制劃線板和晶片平臺(tái)中的一個(gè)或者兩個(gè)，可以進(jìn)行這種移動(dòng)。所得到的干涉圖案310具有條紋可見(jiàn)函數(shù)320，如圖3B所示。條紋可見(jiàn)性或者相干分布函數(shù)由Ronchi光柵劃線的傅立葉變換而給出。峰表示條紋反差最高的那些區(qū)域。例如參見(jiàn)J.C.Wyant的“White Light Extended SourceShearing Interferometer”(Applied Optics，vol.13，no.1，January1974，200-202頁(yè))，衍射級(jí)由光線的路徑長(zhǎng)度來(lái)確定。例如在第一級(jí)最大值，每個(gè)光線的路徑長(zhǎng)度與它相鄰的光線的路徑長(zhǎng)度相差正負(fù)一個(gè)波長(zhǎng)。在第三級(jí)最大值，每個(gè)光線的路徑長(zhǎng)度與它相鄰的光線的路徑長(zhǎng)度相差正負(fù)三個(gè)波長(zhǎng)。
為了測(cè)量波前，相對(duì)于晶片平臺(tái)移動(dòng)劃線板平臺(tái)或者相對(duì)于劃線板平臺(tái)移動(dòng)晶片平臺(tái)，從而產(chǎn)生按照受控的方式改變干涉圖案310的相位跳躍。然后傳感器模塊140之下或之上的CCD檢測(cè)器(未顯示)接收并測(cè)量透射的輻射。然后源模塊115可以由劃線板平臺(tái)移動(dòng)，以在光路中放置不同的衍射光柵，從而以源模塊光柵210的正交取向來(lái)測(cè)量波前。從這些觀察中，可以進(jìn)行該光學(xué)系統(tǒng)的診斷測(cè)試。
由于反射性照明光學(xué)元件的獨(dú)特特征，在波前中產(chǎn)生小平面是一個(gè)會(huì)在超短波長(zhǎng)環(huán)境中例如EUVL系統(tǒng)中發(fā)生的問(wèn)題。例如，在光瞳入射122處的波前可能會(huì)成為小平面。根據(jù)所用的光源，該小平面會(huì)是由暗區(qū)環(huán)繞的照明峰的分布陣列。例如，大體積光源容易產(chǎn)生由大致相等的大暗間隔分開的大的小平面。當(dāng)光源的體積變小時(shí)，照亮的小平面的尺寸相對(duì)于其間的暗區(qū)也變小。在另一種情況下，該小平面會(huì)在光瞳上均勻地分布。波前計(jì)量學(xué)和剪切干涉儀領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，這種小平面的波前會(huì)給剪切干涉圖310帶來(lái)不好的影響。在傳感器模塊140處的光強(qiáng)度會(huì)不均勻。這些小平面如果未經(jīng)校正就會(huì)傳播至干涉圖310，并影響條紋可見(jiàn)函數(shù)320的信噪比(SNR)。這樣對(duì)剪切干涉儀方法會(huì)有不好的影響。
通過(guò)在劃線板平面處使用漫射反射體(漫射體)可以克服小平面波前的問(wèn)題。漫射的電磁輻射是重新指向或散射的輻射，從而可以在波前處均勻的分布。因此，即使照明系統(tǒng)產(chǎn)生小平面的波前，但是利用本發(fā)明的電磁輻射漫射體重新指向或者散射光線使得光瞳入射能被均勻地填充。當(dāng)入射照明是比進(jìn)行測(cè)試的投影光學(xué)元件低的數(shù)值孔徑(NA)時(shí)，漫射反射會(huì)仍然確保適當(dāng)?shù)墓馔畛?。事?shí)上，本發(fā)明使照明光源的NA適應(yīng)剪切干涉儀的要求。
圖4A顯示了本發(fā)明電磁輻射漫射體的一個(gè)實(shí)施方案的截面圖460。圖4B表示單獨(dú)格柵單元450的俯視圖。在基板410的表面上制造具有單獨(dú)格柵單元的三維輪廓的結(jié)構(gòu)400。單獨(dú)格柵單元450(也稱之為臺(tái)階)具有相對(duì)于基板410的零基板平面420來(lái)說(shuō)處于預(yù)定范圍內(nèi)的可變高度。在一個(gè)實(shí)施方案中，該高度在制造之前隨機(jī)選擇，然后利用例如電子束光刻的技術(shù)在基板400上形成?？梢圆捎靡阎乃惴▉?lái)用數(shù)學(xué)方法確定或者計(jì)算每個(gè)格柵單元450的隨機(jī)高度輪廓。隨機(jī)的結(jié)構(gòu)400顯示了形成峰和谷輪廓的該隨機(jī)選擇的臺(tái)階高度。如該優(yōu)選實(shí)施方案所述，隨機(jī)的結(jié)構(gòu)400可以被類比為三維格柵，或者棋盤，其中每個(gè)方塊的高度或深度是隨機(jī)變化的，或者根據(jù)預(yù)先選擇的算法而變化。在基板410上形成的這種受控的結(jié)構(gòu)400形成了電磁輻射漫射體的基礎(chǔ)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，單獨(dú)臺(tái)階450的高度范圍大約是零基板平面420加減25納米。因此從最低臺(tái)階到最高臺(tái)階的高度范圍大致是50納米。每個(gè)單獨(dú)臺(tái)階450的面積大致是100納米×100納米。如圖5所示，一個(gè)漫射板500的面積大致是400微米×400微米。該優(yōu)選實(shí)施方案的特定結(jié)構(gòu)對(duì)于EUVL系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是獨(dú)特的。在更長(zhǎng)的波長(zhǎng)處，該示例性結(jié)構(gòu)將會(huì)呈現(xiàn)為完全平滑，并且不再會(huì)漫射入射的電磁輻射。
特別重要的兩個(gè)參數(shù)是要被漫射的電磁輻射的波長(zhǎng)以及所需要的角漫射量。這些決定了單獨(dú)臺(tái)階450的平均面積以及控制該結(jié)構(gòu)的三維輪廓中的隨機(jī)變化的概率分布。根據(jù)這些參數(shù)，該領(lǐng)域的技術(shù)人員只要有本說(shuō)明書就可以利用該領(lǐng)域已知的技術(shù)設(shè)計(jì)出任意數(shù)量的不同三維格柵形狀的結(jié)構(gòu)。
采用各種方法可以制造具有設(shè)置成格柵的峰和谷輪廓的多級(jí)表面400。結(jié)構(gòu)400可以直接在基板410的頂表面(也就是第一表面)上形成。例如，然后是一系列構(gòu)圖-蝕刻步驟，其中通過(guò)蝕刻時(shí)間來(lái)控制臺(tái)階高度。采用這種方法，可以利用N個(gè)構(gòu)圖-蝕刻步驟來(lái)產(chǎn)生2N個(gè)級(jí)?；蛘?，可以在第一基板410上形成一個(gè)或者多個(gè)層，在該一個(gè)或多個(gè)層中形成結(jié)構(gòu)400。通過(guò)首先沉積由具有良好的相對(duì)蝕刻選擇性的兩種材料構(gòu)成的多層來(lái)實(shí)現(xiàn)自然的蝕刻深度控制。在沉積的多層中的層的數(shù)量應(yīng)當(dāng)大于或者等于在最終的結(jié)構(gòu)中所需的級(jí)的數(shù)量，單個(gè)層的厚度應(yīng)當(dāng)與所需的臺(tái)階高度變量相匹配。在Naulleau的US6392792B1中披露了一種示例性制造方法，顯示了該多層的用途。
優(yōu)選的制造方法利用了單個(gè)構(gòu)圖步驟，它涉及直接在光致抗蝕劑上寫上多級(jí)輪廓圖案，然后該光致抗蝕劑用作用于隨機(jī)結(jié)構(gòu)400的穩(wěn)定基板。理想的抗蝕劑材料是非常平滑的，以減少來(lái)自反射涂層的不需要的散射。例如，氫化倍半硅氧烷(hydrogen silsesquiozane)(HSQ)光致抗蝕劑具有低于1nm rms的可獲得的粗糙度。HSQ由Midland的DowCoring公司(Michigan)制造。
在結(jié)構(gòu)400的三維輪廓上，通過(guò)蒸發(fā)或其它已知的技術(shù)形成高度反射的涂層430。該涂層可以由反射在EUV范圍內(nèi)的電磁輻射的材料例如鉬/硅(MoSi)形成。MoSi可以利用已知的磁控管濺射技術(shù)來(lái)沉積。該反射涂層430基本與支撐該結(jié)構(gòu)400的峰和谷輪廓的形狀相一致。因此入射的電磁輻射可以漫射性地反射離開該表面。該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，由于該反射涂層430，結(jié)構(gòu)400的三維輪廓會(huì)產(chǎn)生某些平滑性。
然后在部分反射涂層430上形成吸收性涂層440，以產(chǎn)生光學(xué)光柵505。根據(jù)吸收涂層440的厚度，它可以與其下的反射涂層430的形狀一致。但是，由于相對(duì)大的特征尺寸，上述關(guān)于反射涂層430的平滑性影響不涉及吸收性光柵440，如圖5所示。
如圖5所示，按照光柵的形式或者條紋圖案的形式來(lái)施加吸收性涂層440，并且該涂層僅在某些部分的反射涂層430上存在。反射涂層430的覆蓋有光柵的部分取決于光學(xué)光柵505所需的特征。圖4A所示的側(cè)視圖460顯示了漫射體的覆蓋有吸收性光柵505的部分。通常采用的吸收性材料是氮化硅，它的厚度足以吸收入射在其上的電磁輻射。
圖5顯示了帶有上層吸收光柵440的漫射板500的大結(jié)構(gòu)?？梢栽谠茨K115上安裝一個(gè)或多個(gè)漫射板500，以制造電磁輻射漫射體150。所顯示的兩個(gè)分開的漫射板500具有正交取向的吸收光柵505。在一個(gè)實(shí)施方案中，該吸收光柵505大致是3.2微米寬，并大致每隔6.4微米就重復(fù)，這樣使得光柵之間的反射間隔為3.2微米寬。在一個(gè)替換實(shí)施方案中，吸收光柵505寬度大致是6.4微米，并大致每隔12.8微米就重復(fù)，這樣使得光柵505之間的反射間隔為6.4微米寬。該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知道，光柵的尺寸和周期性取決于要進(jìn)行的測(cè)試的特殊需要。例如，光柵的尺寸可以由特定測(cè)試所需要的剪切量來(lái)確定?？梢孕纬刹煌叽绲墓鈻?，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。
吸收性光柵505通常是在整個(gè)隨機(jī)結(jié)構(gòu)400上沿對(duì)角線取向，并通常在整個(gè)漫射板500的區(qū)域上延伸。如圖所示，在吸收性光柵505之間有反射區(qū)域，它因?yàn)槲挥谄湎碌碾S機(jī)結(jié)構(gòu)400的峰和谷輪廓而漫射性的反射電磁輻射。光柵的尺寸和方向不僅取決于電磁輻射的波長(zhǎng)，而且取決于在剪切干涉儀中使用的其它參數(shù)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的那樣。
上述公開的最終結(jié)果是所設(shè)計(jì)的反射性電磁輻射漫射體150在EUV波長(zhǎng)處是有效的。在漫射板500上層疊的是吸收性光柵505，它起到專門的Ronchi劃線的作用，用于超短波長(zhǎng)光刻系統(tǒng)例如EUVL系統(tǒng)的光學(xué)分析。再參考圖1，來(lái)自源105的電磁輻射提供給源模塊115。源模塊115含有包括一個(gè)或者多個(gè)漫射板500的電磁輻射漫射體150。電磁輻射會(huì)漫射性地反射至投影光學(xué)元件130，沒(méi)有小平面的吸收性光柵505的影像會(huì)出現(xiàn)在傳感器模塊140上，用于利用例如剪切干涉儀的波前分析。因此理想的干涉圖310可以用作各種光學(xué)診斷。
在一個(gè)替換實(shí)施例中，吸收性光柵505可以省去。在該實(shí)施方案中，帶有反射性涂層430的結(jié)構(gòu)400的格柵形狀的峰和谷輪廓會(huì)起到電磁輻射漫射體的作用，它可以用在需要EUV光的漫射光源的地方。
圖6顯示了制造本發(fā)明的電磁輻射漫射板500的方法(步驟610-630)。漫射板500在基板上形成。通常，該基板是半導(dǎo)體材料例如硅或者砷化鎵。
在步驟610中，在基板上制造具有單獨(dú)的格柵單元的三維結(jié)構(gòu)。如上所述，通過(guò)該領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方法可以獲得多級(jí)表面。例如，可以采用在多層基板上的一系列構(gòu)圖-蝕刻步驟，以及直接在單層光致抗蝕劑上寫入多級(jí)輪廓。在一個(gè)實(shí)施方案中，單獨(dú)的格柵單元的高度是在大約50納米的預(yù)定范圍內(nèi)隨機(jī)選擇的。隨機(jī)高度選擇的特定算法取決于要被漫射性反射的輻射的波長(zhǎng)。波長(zhǎng)越小，單獨(dú)格柵單元可用高度的范圍越短。在漫射EUV輻射的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，用于單獨(dú)格柵單元高度的預(yù)定范圍是50nm。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以產(chǎn)生一種算法來(lái)滿足上述標(biāo)準(zhǔn)。
在步驟620中，在單獨(dú)格柵單元的三維輪廓上形成反射涂層。該反射涂層基本與支撐它的單獨(dú)格柵單元的三維輪廓的形狀一致。對(duì)于EUV輻射，該反射性涂層可以是鉬化硅(MoSi)。利用已知的技術(shù)例如磁控管濺射來(lái)在峰和谷輪廓上沉積MoSi。
最后，在步驟630中，在反射性涂層上優(yōu)選是沿著三維格柵的對(duì)角線形成吸收性光柵。吸收性光柵的尺寸可以根據(jù)要進(jìn)行的光學(xué)診斷的特定需要來(lái)變化。在用于EUV剪切干涉儀的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，光柵的吸收性部分大致是3.2微米寬，并大致每隔6.4微米就重復(fù)。氮化硅是用于吸收性涂層的普通材料。
可以理解，盡管上述公開主要是就通常使用反射性光學(xué)元件(例如源模塊115和傳感器模塊140)的EUV光刻系統(tǒng)而言的，但是本發(fā)明同樣可以用于在由適合的透射/折射元件代替反射元件的光刻系統(tǒng)中使用的其它波長(zhǎng)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以在形式和細(xì)節(jié)上作出各種改變。因此，本發(fā)明的范圍不限于上述任何的示例性實(shí)施方案，而只是由以下的權(quán)利要求和其等效物來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種電磁輻射漫射體，包括具有第一和第二表面的基板，所述第一表面具有帶單獨(dú)格柵單元的三維輪廓的結(jié)構(gòu)；形成在所述第一表面上的反射性涂層，所述反射性涂層與所述結(jié)構(gòu)相一致；以及形成在所述反射性涂層上的吸收性光柵，所述吸收性光柵包括間隔；其中，所述吸收性光柵吸收電磁輻射的第一部分，而穿過(guò)所述間隔的該電磁輻射的第二部分被所述反射性涂層漫射性地反射。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中，所述單獨(dú)的格柵單元具有在預(yù)定范圍內(nèi)隨機(jī)選擇的高度。
3.如權(quán)利要求2的裝置，其中，所述預(yù)定范圍大約是50納米。
4.如權(quán)利要求2的裝置，其中，每一個(gè)所述單獨(dú)的格柵單元均具有大約100納米×100納米的面積。
5.如權(quán)利要求2的裝置，其中，所述吸收性光柵對(duì)角地穿過(guò)所述單獨(dú)的格柵單元取向。
6.如權(quán)利要求5的裝置，其中，所述吸收性光柵大約是3.2微米寬，并且大約每隔6.4微米就重復(fù)。
7.一種電磁輻射漫射體，包括具有第一和第二表面的基板，所述第一表面具有帶單獨(dú)格柵單元的三維輪廓的結(jié)構(gòu)；形成在所述第一表面上的反射性涂層，其與所述結(jié)構(gòu)相一致，并且漫射性地反射遠(yuǎn)紫外輻射；以及形成在所述反射性涂層上的吸收性光柵，其中，所述吸收性光柵吸收電磁輻射的第一部分，而穿過(guò)所述吸收性光柵之間的間隔的該電磁輻射的第二部分被所述反射性涂層漫射性地反射。
8.如權(quán)利要求7的漫射體，其中。所述單獨(dú)的格柵單元具有在預(yù)定范圍內(nèi)隨機(jī)選擇的高度。
9.如權(quán)利要求8的裝置，其中，所述預(yù)定范圍大約是50納米。
10.如權(quán)利要求8的裝置，其中，所述單獨(dú)的格柵單元大約是100納米×100納米。
11.如權(quán)利要求7的裝置，其中，所述吸收性光柵對(duì)角地穿過(guò)所述單獨(dú)的格柵單元取向。
12.如權(quán)利要求7的裝置，其中，所述吸收性光柵大約是3.2微米寬，并且大約每隔6.4微米就重復(fù)。
13.一種在基板上制造電磁輻射漫射體的方法，包括(a)在基板的第一表面中制造單獨(dú)格柵單元的三維輪廓；(b)在所述三維輪廓上形成反射性涂層，該涂層與所述三維輪廓相一致；以及(c)在所述反射性涂層上形成吸收性光柵。
14.如權(quán)利要求13的方法，還包括為所述單獨(dú)格柵單元隨機(jī)選擇高度；以及根據(jù)所述隨機(jī)選擇的高度制造所述單獨(dú)格柵單元。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中，所述隨機(jī)選擇高度的步驟對(duì)所述單獨(dú)格柵單元的所述高度進(jìn)行隨機(jī)選擇，從而使得所述高度的范圍在0至大約50納米的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求14的方法，包括，制造面積大約為100納米×100納米的單獨(dú)格柵單元。
17.如權(quán)利要求13的方法，還包括將所述吸收性光柵對(duì)角地穿過(guò)所述單獨(dú)格柵單元取向。
18.如權(quán)利要求13的方法，其中，所述形成吸收性光柵的步驟在所述反射性涂層上形成大約3.2微米寬的吸收性光柵部分，并且大約每隔6.4微米重復(fù)一個(gè)吸收性光柵部分。
19.一種光刻系統(tǒng)，包括電磁輻射源；設(shè)置在第一光學(xué)平面處的電磁輻射漫射體，所述漫射體具有一個(gè)帶單獨(dú)格柵單元的三維輪廓的基板，所述三維輪廓由與所述基板相一致的反射性涂層所覆蓋，其中，所述反射性涂層還由吸收性光柵所覆蓋，該吸收性光柵用于吸收所述電磁輻射的第一部分，而所述電磁輻射的穿過(guò)所述吸收性光柵之間的間隔的第二部分被所述反射性涂層漫射性地反射；以及設(shè)置在第二光學(xué)平面處的電磁輻射傳感器；其中，入射在所述漫射體上的電磁輻射被漫射性地反射并在所述傳感器處被接收。
20.如權(quán)利要求19的光刻系統(tǒng)，其中，所述電磁輻射源是遠(yuǎn)紫外輻射源。
21.如權(quán)利要求19的光刻系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)平面是劃線板平面。
22.如權(quán)利要求19的光刻系統(tǒng)，其中，所述第二光學(xué)平面是晶片平面。
23.如權(quán)利要求19的光刻系統(tǒng)，其中，所述單獨(dú)格柵單元具有在預(yù)定范圍內(nèi)隨機(jī)選擇的高度。
24.如權(quán)利要求23的光刻系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定范圍是50納米。
25.如權(quán)利要求23的光刻系統(tǒng)，其中，所述單獨(dú)格柵單元的面積大約為100納米×100納米。
26.如權(quán)利要求19的裝置，其中，所述吸收性光柵沿著所述單獨(dú)格柵單元對(duì)角地取向。
27.如權(quán)利要求19的裝置，其中，所述吸收性光柵大約是3.2微米寬，并且大致每隔6.4微米就重復(fù)。
全文摘要
一種在基板上制造的電磁輻射漫射體，可以在遠(yuǎn)紫外(EUV)波長(zhǎng)處有效工作。該漫射體包括具有峰和谷輪廓的隨機(jī)結(jié)構(gòu)，在其上蒸發(fā)有高度反射的涂層，反射性涂層基本上采取其下的峰和谷輪廓的形狀。然后在反射性涂層上制造吸收性光柵，該光柵間隔會(huì)因?yàn)槠湎碌碾S機(jī)結(jié)構(gòu)的輪廓而漫射性地反射電磁輻射，該吸收性光柵會(huì)吸收電磁輻射。因此該光柵成為一個(gè)專門的Ronchi劃線，它可以用于超短波長(zhǎng)反射光刻系統(tǒng)例如EUV光刻系統(tǒng)的波前評(píng)估和其它光學(xué)診斷。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1519590SQ20041000190
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者沃爾特·H·奧古斯丁, 理查德·A·貢汀, A 貢汀, 沃爾特 H 奧古斯丁 申請(qǐng)人:Asml控股股份有限公司