与光刻及其他应用中的超紫外辐射联用的材料、组件以及方法技术

描述了用于在紫外(UV)、超紫外(EUV)、和/或软X射线波长上工作的设备和系统中的纳米结构的光子学材料及相关联的组件。此类材料可用针对所选波长范围(诸如在特定UV、EUV、或软X射线波长或波长范围上)设计的纳米尺度特征来制造。此类材料可被用于制作诸如反射镜、透镜或其他光学器件、面板、光源、掩模、光刻胶之类的组件、或者用在诸如光刻、晶片图案化、生物医疗应用之类的应用或其他应用中的其他组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与光刻及其他应用中的超紫外辐射联用的材料、组件以及方法相关申请本申请是提交于2012年1月19日的题为“Materials,Components,andMethodsforUsewithExtremeUltravioletRadiationinLithography&OtherApplications(与光刻及其他应用中的超紫外辐射联用的材料、组件以及方法)”的美国临时申请第61/588601号的非临时申请，该美国临时申请的公开内容通过引用全文包括于此。背景光刻系统通常被用于制造例如器件。此类系统的分辨能力与曝光波长成比例。因此，较短的波长能改善制造中的分辨度。超紫外光刻(EUVL)使用超紫外(EUV)波长(近似120纳米至0.1纳米)上的电磁辐射。相应地，这些波长上的光子具有近似10电子伏特(eV)至12.4keV(分别对应124nm和0.1nm)范围内的能量。超紫外波长可通过诸如等离子体和同步加速器光源来人工地生成。使用EUV波长进行光刻在诸如半导体芯片等器件以及诸如聚合物电子器件、太阳能电池、生物技术、医疗技术等其他应用中具有减小特征尺寸的潜在优势。在EUV波长上，用于形成例如反光镜、透镜、光刻胶等光刻系统的组件的材料变得重要。然而，大多数材料对于EUV波长上的辐射具有高吸收率。在EUV波长上这些材料中的较高吸收降低了EUV光刻系统的性能。例如，EUV光刻系统可能需要更高的功率源来克服此吸收。
技术实现思路
本公开一般涉及与诸如光刻(EUVL)或其他应用中的紫外(UV)、超紫外(EUV)和软X射线辐射联用的材料、设备、装置以及方法。更具体地但并非排他性地，本公开涉及用在UV、EUV和软X射线应用中的材料和组件、以及此类材料和组件的制造方法以及此类材料和组件在使用EUV辐射的装置、设备、和系统中的使用方法。在某些实施例中，本公开涉及可在曝光系统中使用的元件，其中该系统或子系统包括发射具有波长的光的光源。该元件可包括具有多个结构特征的材料。这多个结构特征可将该元件对于所选波长的反射率改善至大于70％。在另一实施例中，本公开涉及可在曝光系统中使用的元件。该系统或子系统可包括发射具有波长的光的光源。该元件可包括具有多个结构特征的材料。这多个结构特征可将该元件对于所选波长的透射率改善至大于4％。在另一实施例中，本公开涉及可在曝光系统中使用的元件。该系统或子系统可包括发射具有波长的光的光源。该元件可包括具有多个结构特征的材料。这多个结构特征可控制对于所选波长的电磁辐射吸收。在一些实施例中，该曝光系统可包括光刻工具、生物技术系统、扫描或成像系统、天文系统、材料处理系统或者印刷系统。在一个实施例中，该波长小于或等于250nm。这多个结构特征可具有第一大小，该第一大小与该波长基本相关。在一个实施例中，这多个结构特征可具有介于250nm到0.01nm之间的第一大小。这多个结构特征可以是一维、二维、或者三维的，这多个结构特征在该材料中可具有周期性。该周期性可以在一个、两个、或者三个维度上。这多个结构特征可以在所述材料中以下列各项次序之一进行排列：半周期性的、非周期性的、准周期性的、渐变的、部分渐变的、对称的、分形的、螺旋的、瑞士卷状的、非平面的、片段、重复单元、形成图案、或者随机或半随机次序。该材料可包括下列一项或更多项：金属、电介质、气体、液体、化合物、半导体、聚合物、有机材料、生物材料、单原子材料、空气、碳、钼(Molybdenum)、铍、镧(Lanthanum)、碳化硼、硅、SiO2、TiO2、钌、铌、铑(Rhodium)、金、银、铜、铂、钯、锗、DNA、蛋白质、石墨烯、石墨、碳纳米管、MoS、O2、N2、He、H2、Ar、CO2。该些结构特征可包括下列一项或更多项：金属、电介质、气体、液体、化合物、半导体、聚合物、有机材料、生物材料、单原子材料、空气、碳、钼(Molybdenum)、铍、镧(Lanthanum)、碳化硼、硅、SiO2、TiO2、钌、铌、铑(Rhodium)、金、银、铜、铂、钯、锗、DNA、蛋白质、石墨烯、石墨、碳纳米管、或MoS、O2、N2、He、H2、Ar、CO2、真空或空隙。这多个结构特征可具有包含层、膜、球、块、棱锥、环、多孔结构、圆柱、链接的形状、壳、自由形式的形状、手征性结构、半球、或片段的形状或维度。该元件可以是基板、反射镜、透镜、表面、窗、小平面、滤波器、覆盖元件、压盖层、保护层、阻挡层、薄膜、涂层、内部表面区域、采集器、小滴生成器、分散材料、面板、波导、腔体、光纤、结构组件、反射元件、透射元件、检测器、波长检测器、带宽或功率监视器、传感器、光掩模、光刻胶、冷却结构、热管理机构、光源、灯、激光器、光学元件、掩模对准器、积分器、结构组件、光学器件、电学器件。在一些实施例中，该材料或结构特征通过以下处理方法之一进行清洁或后处理：化学蚀刻、激光辐射或加热。在一个实施例中，该材料或该材料的子集或该材料的方面可通过以下处理方法之一来制造：自组装、定向组装、软模板法、电成型、电镀、牺牲或脚手架材料、嵌段共聚物、自底向上技术、EUV或XUV光刻、聚焦电子或离子束、纳米印刻、原子力或扫描探针显微镜法、双光子或更多光子光刻、激光辐照、去合金化、化学蚀刻、化学表面活性剂、表面处理。在某些实施例中，本公开提供了一种制造可在波长上具有大于70％的反射率的材料的方法。该方法可包括抛光寄主层的步骤。在一些实施例中，该方法可进一步包括组装聚合或脚手架结构的步骤。而且，该方法可包括在该脚手架结构上生长主层。该方法还可包括抛光该主层的表面。进一步，该方法可包括移除该聚合或脚手架结构的步骤以使得该材料的反射率在0.1nm到250nm之间的波长上大于70％。在一些实施例中，该方法可包括通过激光辐照或化学蚀刻对一个或更多个层进行平滑处理的步骤。该聚合或脚手架结构可以是一个或更多个嵌段共聚物。在一个实施例中，该方法可进一步包括施加压盖或基板的步骤。附图说明结合下文与附图一道做出的详细描述可更加充分地领会本公开，其中：图1解说与本文描述的材料的结构相比Mo/Si多层叠层在EUV波长上的反射率特性的详情。图2解说包含结构特征的三维结构的实施例以及在EUV波长上来自包含空隙的结构的示例反射系数分布。图3解说采用本文描述的材料的光刻掩模的实施例。图4示出采用本文描述的材料的光刻胶的实施例。图5示出采用本文描述的材料的光学元件或表面的实施例。图6示出使用聚合物模板制作本文描述的材料的制造工艺的实施例。具体实施方式使用超紫外辐射的光刻可使得能够制造具有更小特征尺寸的器件。然而，大多数材料具有对EUV频谱中电磁辐射的高吸收。选择在EUV频谱中具有低吸收率的自然材料是受到限制的。相应地，大多数材料的高吸收影响EUV光刻(EUVL)系统的性能。例如，可能需要高水平的光学功率来操作EUVL系统。由于增大的光学功率，系统还可能要求大规模的热管理系统。本公开描述了能改善EUVL系统的性能的材料。本公开进一步描述了这些材料的制造、以及将这些材料用在EUVL系统的组件、装置、以及设备中。本文描述的材料、方法及系统还可被用在其中电磁辐射位于超紫外和软x射线波长中的系统中。该些材料还可改善可能使用UV、EUV、或软X射线波长的非光刻系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置成在曝光系统中使用的元件，其中所述系统或子系统包括配置成发射具有波长的光的光源，所述元件包括：具有多个结构特征的材料，所述多个结构特征具有介于250nm和0.01nm之间的第一大小；其中所述多个结构特征配置成将所述元件对于0.1nm和250nm间的波长的反射率改善至大于70％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.19 US 61/588,6011.一种配置成在曝光系统中使用的元件，其中所述元件与0.1nm和250nm之间的一个或多个期望的波长交互，所述元件包括涂层：其中，所述涂层包括两个或更多个层的叠层，其中，至少两个层中的每一个都包括多个纳米结构特征，所述多个纳米结构特征中的每一个具有介于250nm和0.01nm之间的尺寸范围；其中，在每一个层中的所述多个纳米结构特征配置成：A)将所述元件对期望的波长的反射率改善至大于70％，或B)将所述元件对期望的波长的透射率改善至大于4％，或C)控制对期望的波长的电磁辐射吸收，其中所述多个纳米结构特征配置为减少或增加所述体电磁吸收。2.一种配置成在曝光系统中使用的元件，所述元件与0.1nm和250nm之间的一个或多个波长交互，所述元件包括涂层：其中，所述涂层包括在两个或更多个维度中堆叠的构建块的组装的叠层，其中，每一个构建块是纳米结构特征，所述纳米结构特征具有介于250nm和0.01nm之间的尺寸范围；所述涂层进一步包括一种或多种不同材料的配置，材料的组合形成光子学晶体或等离子体光学晶体、或超材料；其中，所述多个纳米结构特征配置成：A)将所述元件对期望的波长的反射率改善至大于70％，或B)将所述元件对期望的波长的透射率改善至大于4％，或C)控制对期望的波长的电磁辐射吸收，其中所述多个纳米结构特征配置为减少或增加所述体电磁吸收。3.如权利要求1或2所述的曝光系统，其特征在于，所述系统包括光刻工具、生物技术系统、扫描或成像系统、天文系统、通用材料处理系统或者印刷系统。4.如权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述多个纳米结构特征中的每一个具有第一大小，所述第一大小与所述波长相关。5.如权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述多个纳米结构特征或这些层是一维、二维、或者三维的。6.如权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述多个纳米结构特征或这些层具有周期性，所述周期性可以在一个、两个、或者三个维度上。7.如权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述多个纳米结构特征在所述涂层中以下列各项次序之一进行排列：半周期性的、非周期性的、准周期性的、渐变的、部分渐变的、对称的、分形的、螺旋的、瑞士卷状的、或者随机次序。8.如权利要求1或2所述的元件，其特征在于，这些层或所述纳米结构特征选自下列一项或更多项：金属及其化合物、气体、或聚合物。9.如权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述元件选自光学元件。10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏普瑞亚·杰斯瓦尔，
申请(专利权)人：苏普瑞亚·杰斯瓦尔，
类型：发明
国别省市：美国;US