TWI849033B

TWI849033B - 光學元件

Info

Publication number: TWI849033B
Application number: TW109100141A
Authority: TW
Inventors: 吉爾達多Ｒ德爾加多; 夏儂Ｂ希爾; 西法姆馬克思
Original assignee: 美商科磊股份有限公司
Priority date: 2020-01-03
Filing date: 2020-01-03
Publication date: 2024-07-21
Also published as: TW202126843A

Abstract

本文揭示光學元件及其製造方法。此等光學元件可包括經安置於一基板上之一第一層、經安置於該第一層上之一第二層、經安置於該第二層上之一終端層，及經安置該終端層上之一覆蓋層。該覆蓋層可包括硼、氮化硼，或碳化硼。可使用一方法來製造此等光學元件，該方法包括：使用汽相沈積來沈積一第一層，使得該第一層係安置於一基板上；使用汽相沈積來沈積一第二層，使得該第二層係安置於該第一層上；使用汽相沈積來沈積一終端層，使得該終端層係安置於該第二層上；及使用汽相沈積來沈積包括硼、氮化硼或碳化硼之一覆蓋層，使得該覆蓋層係安置於該終端層上。

Description

光學元件

本發明大體上係關於半導體光刻。更特定言之，本發明大體上係關於用於EUV光學之覆蓋層。

半導體製造業之演進對良率管理且尤其是度量及檢測系統提出更高要求。臨界尺寸不斷縮小，但產業需要減少時間來達成高良率、高價值生產。最少化偵測到一良率問題至將其修復之總時間決定了一半導體製造商之投資報酬率。

製造半導體裝置(諸如邏輯及記憶體裝置)通常包含使用大量製程來處理一半導體晶圓以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。例如，光刻係涉及將一圖案自一倍縮光罩轉印至配置於一半導體晶圓上之一光阻劑之一半導體製程。半導體製程之額外實例包含(但不限於)化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沈積及離子植入。多個半導體裝置可依一配置製造於一單一半導體晶圓上且接著分離成個別半導體裝置。

極紫外光光刻(EUV)係半導體製造中之一新興光刻技術。EUV系統大致包含一雷射電漿光源及反射光學器件，其大體上包括一控制周圍環境內之鉬(Mo)矽(Si)多層(Mo：Si)。

用於EUV輻射之光學器件大體上包含通常為數奈米厚之鉬及矽之多層堆疊。光學效能因在最上表面上之操作及碳累積期間氧化矽層及鉬層而嚴重降級。施加一覆蓋層(或多個覆蓋層)來防止矽氧化且允許清除碳污染。硼非常適合於此目的，因為其與矽形成一穩定介面，抗氧化，具有低EUV吸收，且可使用低溫濺鍍程序或高溫化學汽相沈積來沈積於連續層中。

既有釕基覆蓋層無法抵抗氧化清潔方法，諸如紫外光臭氧(UVO)及電漿。必須使用原子氫(H)來清潔釕基覆蓋層，其需要大流量之氫氣(H₂)。此顯著增加光學系統之費用、設計複雜性及安全風險。

既有金屬氧化物覆蓋層(例如二氧化鈦(TiO₂)、氧化鋯(ZrO₂)及五氧化二鈮(Nb₂O₅))能抵抗氧化清潔，但其比硼吸收更多EUV光。由此，其必須小於約3nm厚。此無法提供充分保護下伏矽免於在EUV曝光期間氧化。

因此，需要用於EUV光學之改良覆蓋層。

本文揭示用於EUV光學之硼基覆蓋層及其製造方法。

在一實施例中，一種光學元件可包括安置於一基板上之一第一層、安置於該第一層上之一第二層、安置於該第二層上之一終端層及安置該終端層上之一覆蓋層。可存在一單一第一層及一單一第二層，或可存在多個該第一層或多個該第二層。

在另一實施例中，提供一種製造一光學元件之方法。該方法可包含沈積一第一層、沈積一第二層、沈積一終端層及沈積一覆蓋層。該第一層可使用汽相沈積來沈積且可經沈積使得其安置於一基板上。該第二層可使用汽相沈積來沈積且可經沈積使得其安置於該第一層上。該終端層可使用汽相沈積來沈積且可經沈積使得其安置於該第二層上。可存在一單一第一層及一單一第二層，或可存在多個該第一層或多個該第二層。該覆蓋層可使用汽相沈積來沈積且可經沈積使得其安置於該終端層上。

該方法可進一步包括沈積一擴散障壁。該擴散障壁可使用汽相沈積來沈積且可經沈積使得該擴散障壁安置於該終端層上且該覆蓋層安置於該擴散障壁上。

該方法可進一步包括使用汽相沈積來沈積一終端覆蓋層。該終端覆蓋層可經沈積使得該終端覆蓋層安置於該覆蓋層上。

該覆蓋層可包括硼、氮化硼或碳化硼或其等之任何組合。

該覆蓋層可使用磁控濺鍍來沈積。

該光學元件可構成包含該光學元件之一極紫外光光刻系統。替代地，該光學元件可構成包含該光學元件之一檢測系統。

該覆蓋層可包括硼。該覆蓋層可具有或可沈積至自5nm至30nm之範圍(含5nm及30nm)內之一厚度。

該覆蓋層可包括氮化硼。該覆蓋層可具有或可沈積至自2nm至10nm之範圍(含2nm及10nm)內之一厚度。

該覆蓋層可包括碳化硼。該覆蓋層可具有或可沈積至自2nm至25nm之範圍(含2nm及25nm)內之一厚度。

該光學元件可進一步包括一擴散障壁。該擴散障壁可安置於該終端層上且可使得該覆蓋層安置於該擴散障壁上。

該擴散障壁可包括碳。

該光學元件可包括一終端覆蓋層。該終端覆蓋層可安置於該覆蓋層上。

該終端覆蓋層可包括釕、二氧化鈦、二氧化鋯或氧化鈮或其等之任何組合。

100:基板

101:第一層

102:第二層

103:序列

104:終端層

105:擴散障壁

106:覆蓋層

107:終端覆蓋層

110:光學元件

120:光學元件

130:光學元件

140:光學元件

201:沈積步驟

202:沈積步驟

203:重複

204:沈積步驟

205:沈積步驟

206:沈積步驟

207:沈積步驟

210:方法

220:方法

230:方法

240:方法

300:作圖

301:曲線

302:曲線

303:曲線

304:下限R_Crit

305:上限R_Crit

400:作圖

401:圖線

402:圖線

403:圖線

500:系統

501:基於光學之子系統

502:樣品

503:光源

504:光學元件

505:透鏡

506:載台

507:收集器

508:元件

509:偵測器

510:收集器

511:元件

512:偵測器

513:分束器

514:處理器

515:電子資料儲存單元

為較完全理解本發明之本質及目的，應參考結合附圖之以下詳細描述，其中：圖1A繪示具有一保護覆蓋層之一光學元件；圖1B繪示具有一保護覆蓋層之一光學元件；圖1C繪示具有一保護覆蓋層之一光學元件；圖1D繪示具有一保護覆蓋層之一光學元件；圖2A繪示形成具有一保護覆蓋層之一光學元件之一方法；圖2B繪示形成具有一保護覆蓋層之一光學元件之一方法；圖2C繪示形成具有一保護覆蓋層之一光學元件之一方法；圖2D繪示形成具有一保護覆蓋層之一光學元件之一方法；圖3繪示依據覆蓋層厚度而變化之一典型光學元件之反射率之一作圖；圖4繪示一繪示性光學系統之計算傳輸；及圖5繪示根據本發明之實施例之一光學系統。

相關申請案之交叉參考

本申請案主張2019年1月4日申請之美國臨時申請案第62/788,330號的優先權，該案之全部內容係以引用的方式併入本文中。

儘管將依據特定實施例來描述本發明，但其他實施例(包含未提供本文所闡述之所有益處及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。可在不背離本發明之範疇之情況下進行各種結構、邏輯、程序步驟及電子改變。因此，本發明之範疇僅藉由參考隨附申請專利範圍來界定。

本文揭示值之範圍。範圍設定一下限值及一上限值。除非另有說明，否則範圍包含所有值至最小值(下限值或上限值)之量值及所述範圍之值之間的範圍。

除非另有指示，否則本文所提供之所有範圍包含落入範圍內之所有值至第十小數位。

EUV光學會因成分矽層及鉬層氧化及碳(C)累積而嚴重降級。硼(B)基材料(如純硼(B)、氮化硼(BN)及碳化硼(B₄C))可沈積於與矽形成強鍵之密集厚層中以在EUV曝光期間抗氧化且實現碳污染清除。碳化硼已長期用作為其他材料之間的一薄(<2nm)緩衝層以防止擴散。因此，本文揭示含有用於EUV光學之硼之保護層或覆蓋層，其厚度可大於約2nm至約4nm。

硼基保護層高度抗氧化，可用作為一覆蓋或緩衝層以防止矽氧化，且可形成一表面上之碳化硼之一鈍化層以減少進一步碳污染。其可藉由分子氫、氫電漿、UVO或其他紫外光(UV)活化氧化清潔、真空紫外光(VUV)活化氧化清潔或EUV活化氧化清潔、氧電漿或其他電漿來清潔至原子級。其具有比大多數其他覆蓋材料低之一EUV吸收。此允許一較厚保護層。硼之獨特光學性質與EUV光學之相長干涉交互作用以產生8nm至12nm之間的硼層厚度之提高反射率。硼基保護層可用作為一分佈式光譜純度濾波器以抑制約130nm至約430nm之範圍內之帶外反射率，其與釕(Ru)覆蓋光學之13.5nm反射率相當。

硼之獨特光學性質與EUV光學之相長干涉交互作用以引起反射率隨硼厚度增大於約7nm至約10nm之間而提高。約9nm至約10nm之間的所得局部反射率最大值僅比絕對最大值低3.5%。類似諧振效應不發生或導致金屬氧化物或釕覆蓋材料之低很多之局部最大反射率。

約200nm至約400nm之範圍內之典型釕覆蓋鉬矽多層之帶外反射率與13.5nm處之帶內反射率相當。覆蓋大於5nm之硼使帶外反射率與帶內發射率之此比率減小十倍以上以減少無用光到達偵測器。

本文所揭示之實施例包含用於EUV光學之硼基保護覆蓋層及其製造方法。硼基保護覆蓋層可為包含光學元件之一EUV光刻系統之一組件。

如圖1A中所繪示，本發明之一實施例可為用於EUV光刻中之一光學元件110。光學元件110可包括一第一層101及安置於第一層101上之一第二層102之一序列103，其安置於一基板100上。序列103中可僅存在第一層101及第二層102之各一者，或序列103中可存在n個第一層101及n個第二層102。一終端層104可安置於序列103上，若僅存在一單一第二層102，則終端層104可安置於第二層102上；若存在n個第二層102，則終端層104可安置於第n第二層102上。一覆蓋層106可安置於終端層104上。在此例項中，光學元件110之基板上之層序列可為：(i)一或多個第一層101及第二層102、(ii)終端層104及(iii)覆蓋層106。

如圖1B中所繪示，本發明之一實施例可為用於EUV光刻中之一光學元件120。光學元件120可類似於光學元件110，但其可另外包含一擴散障壁105。依此方式，光學元件120可包括一第一層101及安置於第一層101上之一第二層102之一序列103，其安置於一基板100上。序列103 中可僅存在第一層101及第二層102之各一者，或序列103中可存在n個第一層101及n個第二層102。一終端層104可安置於序列103上，若僅存在一單一第二層102，則終端層104可安置於第二層102上；若存在n個第二層102，則終端層104可安置於第n第二層102上。一覆蓋層106可安置於終端層104上，但擴散障壁105介於終端層104與覆蓋層106之間，使得擴散障壁105安置於終端層104上且覆蓋層106安置於擴散障壁105上。換言之，光學元件120可包含安置於終端層104上之擴散障壁105，使得覆蓋層106安置於擴散障壁105上。在此例項中，光學元件120之基板上之層序列可為：(i)一或多個第一層101及第二層102、(ii)終端層104、(iii)擴散障壁105及(iv)覆蓋層106。

如圖1C中所繪示，本發明之一實施例可為用於EUV光刻中之一光學元件130。光學元件130可類似於光學元件110，但其可另外包含一終端覆蓋層107。依此方式，光學元件130可包括一第一層101及安置於第一層101上之一第二層102之一序列103，其安置於一基板100上。序列103中可僅存在第一層101及第二層102之各一者，或序列103中可存在n個第一層101及n個第二層102。一終端層104可安置於序列103上，若僅存在一單一第二層102，則終端層104可安置於第二層102上；若存在n個第二層102，則終端層104可安置於第n第二層102上。一覆蓋層106可安置於終端層104上。一終端覆蓋層107可安置於覆蓋層106上。在此例項中，光學元件130之基板上之層序列可為：(i)一或多個第一層101及第二層102、(ii)終端層104、(iii)覆蓋層106及(iv)終端覆蓋層107。

如圖1D中所繪示，本發明之一實施例可為用於EUV光刻中之一光學元件140。光學元件140可類似於光學元件110，但其可另外包含一擴散障壁105及一終端覆蓋層107。依此方式，光學元件140可包括一第一層101及安置於第一層101上之一第二層102之一序列103，其安置於一基板100上。序列103中可僅存在第一層101及第二層102之各一者，或序列103中可存在n個第一層101及n個第二層102。一終端層104可安置於序列103上，若僅存在一單一第二層102，則終端層104可安置於第二層102上；若存在n個第二層102，則終端層104可安置於第n第二層102上。一覆蓋層106可安置於終端層104上，但擴散障壁105介於終端層104與覆蓋層106之間，使得擴散障壁105安置於終端層104上且覆蓋層106安置於擴散障壁105上。換言之，光學元件120可包含安置於終端層104上之擴散障壁105，使得覆蓋層106安置於擴散障壁105上。一終端覆蓋層107可安置於覆蓋層106上。在此例項中，光學元件140之基板上之層序列可為：(i)一或多個第一層101及第二層102、(ii)終端層104、(iii)擴散障壁105、(iv)覆蓋層106及(v)終端覆蓋層107。

本發明之其他實施例係用於製造用於EUV光刻中之一光學元件之方法。

如圖2A中所繪示，本發明之一實施例可為用於製造用於EUV光刻中之一光學元件之一方法210。方法210可用於(例如)製造光學元件110。方法210可包括沈積一第一層使得第一層可安置於一基板上之沈積步驟201，其可使用(例如)汽相沈積來完成。接著可為沈積一第二層使得第二層可安置於第一層上之沈積步驟202，其可使用(例如)汽相沈積來完成。可視情況沈積高達及包含n個第一層及n個第二層之額外第一層及第二層。因此，針對n個所要第一層及n個所要第二層，可存在沈積第一層及第二層之m次重複203，其中m=n-1。依此方式，初始第一層之後的各額外第m第一層可安置於先前第m-1第二層上，直至n個第一層及n個第二層。接著可為沈積一終端層使得終端層可安置於第二層上之沈積步驟204。應注意，當可僅存在一個第二層時，終端層可經沈積使得其可安置於第二層上，及當存在n個第二層時，終端層可經沈積使得其可安置於第n第二層上。接著可為沈積一覆蓋層使得覆蓋層可安置於終端層上之沈積步驟206。在此例項中，當完成時，根據方法210所產生之基板上之層序列可為：(i)一或多個第一層及第二層、(ii)一終端層及(iii)一覆蓋層。

如圖2B中所繪示，本發明之一實施例可為用於製造用於EUV光刻中之一光學元件之一方法220。方法220可類似於方法210，但其可另外包含用於沈積一擴散障壁之一沈積步驟205。方法220可用於(例如)製造光學元件120。方法220可包括沈積一第一層使得第一層可安置於一基板上之沈積步驟201，其可使用(例如)汽相沈積來完成。接著可為沈積一第二層使得第二層可安置於第一層上之沈積步驟202，其可使用(例如)汽相沈積來完成。可視情況沈積高達及包含n個第一層及n個第二層之額外第一層及第二層。因此，針對n個所要第一層及n個所要第二層，可存在沈積第一層及第二層之m次重複203，其中m=n-1。依此方式，初始第一層之後的各額外第m第一層可安置於先前第m-1第二層上，直至n個第一層及n個第二層。接著可為沈積一終端層使得終端層可安置於第二層上之沈積步驟204。應注意，當可僅存在一個第二層時，終端層可經沈積使得其可安置於第二層上，及當存在n個第二層時，終端層可經沈積使得其可安置於第n第二層上。接著可為沈積一覆蓋層使得覆蓋層可安置於終端層上之沈積步驟206，但在沈積步驟206之前，可執行沈積步驟205。沈積步驟205可包含沈積一擴散障壁使得擴散障壁可安置於終端層上，且在沈積步驟206之後，覆蓋層可安置於擴散障壁上。在此例項中，當完成時，根據方法210所產生之基板上之層序列可為：(i)一或多個第一層及第二層、(ii)一終端層、(iii)一擴散障壁及(iv)一覆蓋層。

如圖2C中所繪示，本發明之一實施例可為用於製造用於EUV光刻中之一光學元件之一方法230。方法230可類似於方法210，但其可另外包含用於沈積一終端覆蓋層之一沈積步驟207。方法230可用於(例如)製造光學元件130。方法230可包括沈積一第一層使得第一層可安置於一基板上之沈積步驟201，其可使用(例如)汽相沈積來完成。接著可為沈積一第二層使得第二層可安置於第一層上之沈積步驟202，其可使用(例如)汽相沈積來完成。可視情況沈積高達及包含n個第一層及n個第二層之額外第一層及第二層。因此，針對n個所要第一層及n個所要第二層，可存在沈積第一層及第二層之m次重複203，其中m=n-1。依此方式，初始第一層之後的各額外第m第一層可安置於先前第m-1第二層上，直至n個第一層及n個第二層。接著可為沈積一終端層使得終端層可安置於第二層上之沈積步驟204。應注意，當可僅存在一個第二層時，終端層可經沈積使得其可安置於第二層上，及當在存在n個第二層時，終端層可經沈積使得其可安置於第n第二層上。接著可為沈積一覆蓋層使得覆蓋層可安置於終端層上之沈積步驟206。接著可為沈積一終端覆蓋層使得終端覆蓋層可安置於覆蓋層上之沈積步驟207。在此例項中，當完成時，根據方法210所產生之基板上之層序列可為：(i)一或多個第一層及第二層、(ii)一終端層、(iii)一覆蓋層及(iv)一終端覆蓋層。

如圖2D中所繪示，本發明之一實施例可為用於製造用於EUV光刻中之一光學元件之一方法240。方法240可類似於方法210，但其可另外包含用於沈積一擴散障壁之一沈積步驟205，及用於沈積一終端覆蓋層之沈積步驟207。方法240可用於(例如)製造光學元件140。方法240可包括沈積一第一層，使得第一層可被安置於一基板上之沈積步驟201，其可使用(例如)汽相沈積來完成。接著可為沈積一第二層，使得第二層可被安置於第一層上之沈積步驟202，其可使用(例如)汽相沈積來完成。可視情況沈積高達及包含n個第一層及n個第二層之額外第一層及第二層。因此，針對n個所要第一層及n個所要第二層，可存在沈積第一層及第二層之m次重複203，其中m=n-1。依此方式，初始第一層之後的各額外第m第一層可被安置於先前第m-1第二層上，直至n個第一層及n個第二層。接著可為沈積一終端層使得終端層可被安置於第二層上之沈積步驟204。應注意，當可僅存在一個第二層時，終端層可經沈積使得其可被安置於第二層上，及當存在n個第二層時，終端層可沈積使得其可被安置於第n第二層上。接著可為沈積一覆蓋層使得覆蓋層可被安置於終端層上之沈積步驟206，但在沈積步驟206之前，可執行沈積步驟205。沈積步驟205可包含沈積一擴散障壁，使得擴散障壁可被安置於終端層上，且在沈積步驟206之後，覆蓋層可被安置於擴散障壁上。接著可為沈積一終端覆蓋層使得終端覆蓋層可被安置於覆蓋層上之沈積步驟207。在此例項中，當完成時，根據方法210所產生之基板上的層序列可為：(i)一或多個第一層及第二層、(ii)一終端層、(iii)一擴散障壁、(iv)一覆蓋層，及(v)一終端覆蓋層。

沈積步驟201可為(例如)圖1A至圖1D中所繪示之一第一層101的沈積。沈積步驟202可為(例如)圖1A至圖1D中所繪示之一第二層102的沈積。重複203可為(例如)形成圖1A至圖1D中所繪示之一序列103。沈積步驟204可為(例如)圖1A至圖1D中所繪示之一終端層104的沈積。沈積步驟205可為(例如)圖1B及圖1D中所繪示之一擴散障壁105的沈積。沈積步驟206可為(例如)圖1A至圖1D中所繪示之一覆蓋層106的沈積。沈積步驟207可為(例如)圖1C及圖1D中所繪示之一終端覆蓋層107的沈積。

根據本文所描述之方法之任何者之沈積可尤其為汽相沈積、物理汽相沈積、化學汽相沈積、濺鍍或磁控濺鍍。

(若干)第一層101(其亦可指稱使用沈積步驟201所沈積之一或多個第一層)可包括(例如)矽(Si)。

(若干)第二層102(其亦可指稱使用沈積步驟202所沈積之一或多個第二層)可包括(例如)鉬(Mo)。

(若干)終端層104(其亦可指稱使用沈積步驟204所沈積之一終端層)可包括(例如)矽(Si)。

擴散障壁105(其亦可指稱使用沈積步驟205所沈積之一擴散障壁)可包括(例如)碳或另一適合材料或材料組合。

覆蓋層106(其亦可指稱使用沈積步驟206所沈積之一覆蓋層)可包括硼、氮化硼(BN)或碳化硼(B₄C)。當覆蓋層106包括硼時，其可具有自5nm至30nm之範圍(含5nm及30nm)內之一厚度。當覆蓋層106包括氮化硼時，其可具有自2nm至10nm之範圍(含2nm及10nm)內之一厚度。替代地，當覆蓋層106包括氮化硼時，其可具有自4nm至10nm之範圍(含4nm及10nm)內之一厚度。當覆蓋層106包括碳化硼時，其可具有自2nm至25nm之範圍(含2nm及25nm)內之一厚度。替代地，當覆蓋層106包括碳化硼時，其可具有自4nm至25nm之範圍(含4nm及25nm)內之一厚度。此等厚度範圍可係指整個覆蓋層106上之最終沈積厚度或可係指覆蓋層106之目標厚度或厚度容限。在一實施例中，當係指目標厚度時，可存在具有不同實際厚度之覆蓋層106之一成品目標厚度，但材料之平均或目標厚度落入覆蓋層106之組合物材料之本文範圍內。依此方式，覆蓋層106上之任何給定點處之實際厚度可高於或低於平均或目標厚度。在另一實施例中，當係指厚度容限時，可存在具有不同厚度之覆蓋層106之一成品厚度，但由本文給定之範圍界限為容限位準或覆蓋層106之最小及最大厚度。依此方式，覆蓋層106上之任何給定點處之實際厚度可落入厚度之給定範圍內。進一步實施例可需要覆蓋層106之一目標厚度落入組合物材料所指定之範圍內且由所描述之最小值及最大值界限。

替代地，覆蓋層106可包括硼、碳化硼及氮化硼之任何組合。在一例項中，覆蓋層可包括碳化硼覆蓋層、硼覆蓋層及氮化硼覆蓋層。

終端覆蓋層107(其亦可係指使用沈積步驟207所沈積之一終端覆蓋層)可包括(例如)釕(Ru)、二氧化鈦(TiO₂)、二氧化鋯(ZrO₂)或氧化鈮。氧化鈮可係指妮之不同氧化態，其尤其包含一氧化鈮(NbO)、二氧化鈮(NbO₂)或五氧化二妮(Nb₂O₅)。

第一層101、第二層102、終端層104、擴散障壁105、覆蓋層106及終端覆蓋層107可包括具有不同物理性質之材料，其取決於應用。例如，材料可取決於應用及所使用之沈積程序而具有不同多孔性、密度及均勻性。在一些實施例中，最佳化多孔性、密度及均勻性且其他材料可促成多孔性、密度及均勻性之一或多者最佳化。亦可存在基於應用及檢測需要所指定之一雜質容限。可尤其基於材料或製造商設定來判定此一雜質容限。

為演示硼作為一覆蓋層之可能性，使用IMD軟體及已針對硼、矽、鉬及碳化硼量測及針對二氧化鈦、釕及氮化硼計算之13.5nm處之光學常數來執行其模擬。圖3描繪展示依據不同覆蓋材料(即，釕(曲線301)、二氧化鈦(曲線302)及硼(曲線303))之覆蓋層厚度而變化之一典型Mo：Si多層光學器件之反射率R的一作圖300。R對覆蓋厚度之非單調相依性係歸因於多層光學器件固有之相長干涉。

一替代覆蓋層不應使標準2.2nm釕覆蓋多層反射鏡之反射率降低超過某一臨界量△R_Crit。就圖3中所展示之模擬而言，使用△R_Crit=3.5%(下限R_Crit(304)至上限R_Crit(305)之間)，其係可接受損失之典型表現。此將釕覆蓋及二氧化鈦覆蓋之厚度分別限制為4.5nm及2.2nm。二氧化鈦之此厚度可能不足以保護下伏矽在EUV曝光之數年期間免於氧化。

硼之一臨界厚度4.2nm應基於Si基偵測器上之既有5nm塗層之效能來提供足夠防氧化保護。若一較大反射率損失5%係使覆蓋層厚度增大一倍以上之一可接受折衷，則可使用一9.8nm硼層以利用圖3中所展示之硼曲線303中之局部最大值。

類似計算表明，4nm至5nm純氮化硼及碳化硼層亦具有可接受反射率損失。由於碳化硼被稱為一有效擴散障壁且已知氮化硼高度抗氧化及氧擴散，所以可使用以下結構(自下而上)來獲得隨時間穩定性、抗氧化性及反射率之最佳平衡：矽/碳化硼/硼/氮化硼。

為展示硼覆蓋層作為一分佈式光譜純度濾波器之效力，圖4描繪具有硼及釕塗層(即，針對2.2nm釕(由圖線401描述)、9.8nm硼(由圖線402描述)及4.4nm硼(由圖線403描述))之一繪示性4反射鏡系統之計算傳輸之一作圖400。就2.2nm釕之典型覆蓋而言，範圍200nm至400nm 內之系統傳輸與13.5nm處之帶內反射率相當。範圍130nm至430nm內之傳輸藉由使用硼覆蓋層來減少10倍至100倍，其中較厚硼導致較大抑制。此厚度趨勢在50nm至130nm範圍內反轉；因此，必須在此等兩個頻帶之抑制之間進行權衡。

圖5中展示一系統500之一實施例。系統500包含基於光學之子系統501。一般而言，基於光學之子系統501經組態以藉由將光導引至一樣品502(或使光掃描樣品502)且自樣品502偵測光來產生樣品502之基於光學之輸出。在一實施例中，樣品502包含一晶圓。晶圓可包含本技術中已知之任何晶圓。在另一實施例中，樣品包含一倍縮光罩。倍縮光罩可包含本技術中已知之任何倍縮光罩。

在圖5所展示之系統500之實施例中，基於光學之子系統501包含經組態以將光導引至樣品502之一照明子系統。照明子系統包含至少一光源。例如，如圖5中所展示，照明子系統包含光源503。在一實施例中，照明子系統經組態以依可包含一或多個斜角及/或一或多個法線角之一或多個入射角將光導引至樣品502。例如，如圖5中所展示，來自光源503之光依一斜入射角導引穿過光學元件504及接著透鏡505而至樣品502。斜入射角可包含任何適合斜入射角，其可取決於(例如)樣品502之特性而變動。

基於光學之子系統501可經組態以在不同時間依不同入射角將光導引至樣品502。例如，基於光學之子系統501可經組態以更改照明子系統之一或多個元件之一或多個特性，使得光可依不同於圖5中所展示之入射角的一入射角導引至樣品502。在一此實例中，基於光學之子系統501可經組態以移動光源503、光學元件504及透鏡505，使得光依一不同斜入射角或一法線(或近法線)入射角導引至樣品502。

在一些例項中，基於光學之子系統501可經組態以同時依一個以上入射角將光導引至樣品502。例如，照明子系統可包含一個以上照明通道，照明通道之一者可包含光源503、光學元件504及透鏡505(如圖5中所展示)且照明通道之另一者(圖中未展示)可包含類似元件，其可經不同或相同組態或可包含至少一光源及可能一或多個其他組件(諸如本文進一步所描述之組件)。若此光與其他光同時導引至樣品，則依不同入射角導引至樣品502之光之一或多個特性(例如波長、偏振等等)可不同，使得由依不同入射角照射樣品502所致之光可在(若干)偵測器處彼此區別。

在另一例項中，照明子系統可僅包含一個光源(例如圖5中所展示之光源503)且來自光源之光可由照明子系統之一或多個光學元件(圖中未展示)分離成不同光學路徑(例如基於波長、偏振等等)。接著，不同光學路徑之各者中之光可導引至樣品502。多個照明通道可經組態以在相同時間或不同時間(例如在不同照明通道用於依序照射樣品時)將光導引至樣品502。在另一例項中，相同照明通道可經組態以在不同時間將具有不同特性之光導引至樣品502。例如，在一些例項中，光學元件504可經組態為一光譜濾波器且光譜濾波器之性質可依各種不同方式(例如藉由換出光譜濾波器)改變，使得不同波長之光可在不同時間導引至樣品502。照明子系統可具有本技術中已知之任何其他適合組態，其用於依不同或相同入射角將具有不同或相同特性之光依序或同時導引至樣品502。

在一實施例中，光源503可包含一寬頻電漿(BBP)源及一極紫外光光刻(EUV)源。依此方式，由光源503產生且導引至樣品502之光可包含寬頻光或紫外光。然而，光源可包含任何其他適合光源，諸如一雷射。雷射可包含本技術中已知之任何適合雷射且可經組態以產生本技術中已知之一或若干任何適合波長之光。另外，雷射可經組態以產生單色或近單色光。依此方式，雷射可為一窄頻雷射。光源503亦可包含產生多個離散波長或波帶之光之一多色光源。

來自光學元件504之光可由透鏡505聚焦至樣品502上。儘管透鏡505在圖5中展示為一單一折射光學元件，但應瞭解，透鏡505實際上可包含將來自光學元件之光組合聚焦至樣品之若干折射及/或反射光學元件。圖5中所展示及本文所描述之照明子系統可包含任何其他適合光學元件(圖中未展示)。此等光學元件之實例包含(但不限於)(若干)偏振組件、(若干)光譜濾波器、(若干)空間濾波器、(若干)反射光學元件、(若干)變跡器、(若干)分束器(諸如分束器513)、(若干)孔隙及其類似者，其等可包含本技術中已知之任何此等適合光學元件。另外，基於光學之子系統501可經組態以基於用於產生基於光學之輸出之照明之類型來更改照明子系統之元件之一或多者。此等光學元件可具有本文所描述及(例如)圖1A中所描繪之第一層、第二層、終端層及覆蓋層。此等光學元件可另外具有一擴散障壁、一終端覆蓋層或兩者，如本文所描述及(例如)圖1B至圖1D中所描繪。此處所描述之層及障壁可適當使用(例如)本文所描述及圖2A至圖2D中所描繪之方法之一者來形成。

基於光學之子系統501亦可包含經組態以引起光掃描樣品502之一掃描子系統。例如，基於光學之子系統501可包含在基於光學之輸出產生期間將樣品502安置於其上之載台506。掃描系統可包含任何適合機械及/或機器人總成(其包含載台506)，其可經組態以移動樣品502，使得光可掃描樣品502。另外或替代地，基於光學之子系統501可經組態使得基於光學之子系統501之一或多個光學元件執行樣品502之某一光掃描。光可依任何適合方式(諸如沿一蛇形路徑或一螺旋路徑)掃描樣品502。

基於光學之子系統501進一步包含一或多個偵測通道。一或多個偵測通道之至少一者包含一偵測器，其經組態以歸因於由子系統照射樣品502而自樣品502偵測到光且回應於偵測光而產生輸出。例如，圖5中所展示之基於光學之子系統501包含兩個偵測通道：一偵測通道由收集器507、元件508及偵測器509形成且另一偵測通道由收集器510、元件511及偵測器512形成。如圖5中所展示，兩個偵測通道經組態以依不同收集角收集及偵測光。在一些例項中，兩個偵測通道經組態以偵測散射光，且偵測通道經組態以偵測依不同角自樣品502散射之光。然而，偵測通道之一或多者可經組態以自樣品502偵測另一類型之光(例如反射光)。

如圖5中所進一步展示，兩個偵測通道經展示為定位於紙面中且照明子系統亦展示為定位於紙面中。因此，在此實施例中，兩個偵測通道定位於(例如居中於)入射面中。然而，偵測通道之一或多者可定位於入射面外。例如，由收集器510、元件511及偵測器512形成之偵測通道可經組態以收集及偵測自入射面散射出之光。因此，此一偵測通道通常可指稱一「側」通道，且此一側通道可居中於實質上垂直於入射面之一平面中。

儘管圖5展示包含兩個偵測通道之基於光學之子系統501之一實施例，但基於光學之子系統501可包含不同數目個偵測通道(例如僅一個偵測通道或兩個或更多個偵測通道)。在一此例項中，由收集器510、元件511及偵測器512形成之偵測通道可形成上文所描述之一側通道，且基於光學之子系統501可包含形成為定位於入射面之對置側上之另一側通道之一額外偵測通道(圖中未展示)。因此，基於光學之子系統501可包含偵測通道，其包含收集器507、元件508及偵測器509且居中於入射面中且經組態以收集及偵測法向於或接近法向於樣品502表面之(若干)散射角之光。因此，此偵測通道通常可指稱一「頂部」通道，且基於光學之子系統501亦可包含兩個或更多個如上文所描述般組態之側通道。因而，基於光學之子系統501可包含至少三個通道(即，一個頂部通道及兩個側通道)，且至少三個通道之各者自身具有收集器，各收集器經組態以收集不同於其他收集器之各者之散射角之光。

如本文所進一步描述，包含於基於光學之子系統501中之偵測通道之各者可經組態以偵測散射光。因此，圖5中所展示之基於光學之子系統501可經組態用於樣品502之暗場(DF)輸出產生。然而，基於光學之子系統501亦可或替代地包含經組態用於樣品502之明場(BF)輸出產生之(若干)偵測通道。換言之，基於光學之子系統501可包含經組態以偵測自樣品502鏡面反射之光之至少一偵測通道。因此，本文所描述之基於光學之子系統501可經組態用於僅DF、僅BF或DF及BF成像兩者。儘管收集器之各者在圖5中展示為單一折射光學元件，但應瞭解，收集器之各者可包含一或多個折射光學晶粒及/或一或多個反射光學元件。

一或多個偵測通道可包含本技術中已知之任何適合偵測器。例如，偵測器可包含光倍增管(PMT)、電荷耦合裝置(CCD)、時間延遲積分(TDI)攝影機及本技術中已知之任何其他適合偵測器。偵測器亦可包含非成像偵測器或成像偵測器。依此方式，若偵測器係非成像偵測器，則偵測器之各者可經組態以偵測散射光之特定特性(諸如強度)，但無法經組態以偵測依據成像面內之位置而變化之此等特性。因而，由包含於基於光學之子系統之偵測通道之各者中之偵測器之各者產生之輸出可為信號或資料，但非影像信號或影像資料。在此等例項中，一處理器(諸如處理器514)可經組態以自偵測器之非成像輸出產生樣品502之影像。然而，在其他例項中，偵測器可經組態為經組態以產生成像信號或影像資料之成像偵測器。因此，基於光學之系統可經組態以依諸多方式產生光學影像或本文所描述之其他基於光學之輸出。

應注意，本文提供圖5來大體上繪示一基於光學之子系統501之一組態，其可包含於本文所描述之系統實施例中或可產生由本文所描述之系統實施例使用之基於光學之輸出。本文所描述之基於光學之子系統501組態可經更改以最佳化設計一商業輸出獲取系統時通常所執行之基於光學之子系統501之效能。另外，本文所描述之系統可使用一既有系統實施(例如藉由添加本文所描述之功能性至一既有系統)。針對一些此等系統，本文所描述之方法可經提供為系統之選用功能性(例如除系統之其他功能性之外)。替代地，本文所描述之系統可經設計為一全新系統。

處理器514可依任何適合方式(例如經由可包含有線及/或無線傳輸媒體之一或多個傳輸媒體)耦合至系統500之組件，使得處理器514可接收輸出。處理器514可經組態以使用輸出來執行若干功能。系統500可自處理器514接收指令或其他資訊。處理器514及/或電子資料儲存單元515可視情況與一晶圓檢測工具、一晶圓度量工具或一晶圓複查工具(圖中未繪示)電子通信以接收額外資訊或發送指令。例如，處理器514及/或電子資料儲存單元515可與一SEM電子通信。

本文所描述之處理器514、(若干)其他系統或(若干)其他子系統可為包含一個人電腦系統、影像電腦、大型電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備或其他裝置之各種系統之部分。(若干)子系統或系統亦可包含本技術中已知之任何適合處理器，諸如一並行處理器。另外，(若干)子系統或系統可包含具有高速處理及軟體之一平台作為一獨立或網路工具。

處理器514及電子資料儲存單元515可安置於系統或另一裝置中或否則為系統500或另一裝置之部分。在一實例中，處理器514及電子資料儲存單元515可為一獨立控制單元之部分或位於一集中品質控制單元中。可使用多個處理器514或電子資料儲存單元515。

處理器514實際上可由硬體、軟體及韌體之任何組合實施。另外，本文所描述之其功能可由一個單元執行或分配於不同組件之間，各組件繼而可由硬體、軟體及韌體之任何組合實施。使處理器514實施各種方法及功能之程式碼或指令可儲存於可讀儲存媒體(諸如電子資料儲存單元515中之一記憶體或其他記憶體)中。

若系統500包含一個以上處理器514，則不同子系統可彼此耦合，使得影像、資料、資訊、指令等等可發送於子系統之間。例如，一子系統可藉由可包含本技術中已知之任何適合有線及/或無線傳輸媒體之任何適合傳輸媒體來耦合至(若干)額外子系統。此等子系統之兩者或更多者亦可由一共用電腦可讀儲存媒體(圖中未展示)有效耦合。

處理器514可經組態以使用系統500之輸出或其他輸出來執行若干功能。例如，處理器514可經組態以將輸出發送至一電子資料儲存單元515或另一輸出媒體。處理器514可進一步如本文所描述般組態。

若系統包含一個以上子系統，則不同子系統可經彼此耦合，使得影像、資料、資訊、指令等等可被發送於子系統之間。例如，一子系統可藉由可包含本技術中已知之任何適合有線及/或無線傳輸媒體的任何適合傳輸媒體來耦合至(若干)額外子系統。此等子系統之兩者或更多者亦可係由一共用電腦可讀儲存媒體(圖中未展示)有效耦合。

處理器514可根據本文所描述之實施例中之任何者來組態。處理器514亦可經組態以使用系統500之輸出或使用來自其他源之影像或資料來執行其他功能或額外步驟。

系統500之各種步驟、功能及/或操作及本文所揭示之方法係由以下之一或多者實施：電子電路、邏輯閘、多工器、可程式化邏輯裝置、ASIC、類比或數位控制/開關、微控制器，或運算系統。實施方法(諸如本文所描述之方法)之程式指令可經由載波媒體被傳輸或儲存於載波媒體上。載波媒體可包含一輸出媒體，諸如一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁碟或光碟、一非揮發性記憶體、一固態記憶體、一磁帶，及其類似者。一載波媒體可包含一傳輸媒體，諸如一導線、電纜，或無線傳輸鏈路。例如，本發明中所描述之各種步驟可係由一單一處理器514或替代地多個處理器514實施。再者，系統500之不同子系統可包含一或多個運算或邏輯系統。因此，以上描述不應被解譯為本發明之限制，而是僅為說明。

各種優點係由本發明之實施例呈現。此等實施例包含用於EUV光學之硼基保護覆蓋層，即：使用一厚(5nm至30nm之間)硼層來保護EUV光學器件；使用具有大於或等於5nm之厚度且經最佳化於多層反射鏡之局部反射率最大值處的硼層來保護EUV光學器件；使用一厚(約2nm至約25nm之間)碳化硼層來保護EUV光學器件；使用一厚(約2nm至約 10nm之間)氮化硼層來保護EUV光學器件；使用矽/碳化硼/硼/氮化硼(自下而上)之一堆疊來保護EUV光學器件；及使用硼覆蓋層作為一分佈式光譜純度濾波器。此等實施例可提供尤其包含降低設計、製造及操作EUV光刻設備之成本及風險的優點。另外，硼基覆蓋層提供更易清潔性及多個循環的增強耐久性。歸因於不同晶體結構及尺寸及其他化學差異，使釕基覆蓋層上之本文所揭示之硼基覆蓋層的實施例實現此更易清潔性。

本文所揭示之各種實施例及實例中所描述之方法之步驟足以實施本發明之方法。因此，在一實施例中，方法基本上由本文所揭示之方法之步驟之一組合組成。在另一實施例中，方法由此等步驟組成。

儘管已相對於一或多個特定實施例描述本發明，但應瞭解，可在不背離本發明之範疇之情況下進行本發明之其他實施例。