抗反射光学衬底和制造方法技术

一种设置有抗反射涂层的衬底(50)，其中抗反射涂层由纳米结构层(52)组成。纳米结构可以通过如下方式来形成：沉积诸如SiO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗反射光学衬底和制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月6日提交的美国临时专利申请号62/639,063的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本公开涉及具有抗反射表面的衬底，该抗反射表面例如用于在使用光刻技术制造器件的工具中的光学元件中。
技术介绍
光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造中。对于该应用，可以将图案形成装置(替代地称为掩模或掩模版)用于生成要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个管芯或几个管芯)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知光刻装置包括：所谓的步进器，其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射每个目标部分；以及所谓的扫描仪，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射光束对图案进行扫描，同时平行或反平行于该方向同步地扫描衬底，来照射每个目标部分。通过将图案压印到衬底上，也可以将图案从图案形成装置转印到衬底上。有多种技术用于测量在光刻工艺中形成的微观结构，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。一种形式的专用检查工具是散射仪，其中将辐射束引导到衬底的表面上的目标上，并且测量散射束或反射束的性质。通过比较光束在被衬底反射或散射之前和之后的性质，可以确定衬底的各种性质。例如，这可以通过将反射光束与存储在与已知衬底性质相关联的已知测量值的库中的数据进行比较来完成。已知两种主要的散射仪类型。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上，并且测量被散射到特定窄角度范围内的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。角分辨散射仪使用单色辐射束，并且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。后一类中包括使用辐射束衍射级的相位信息的干涉法。工具内的这些和其他应用需要使用各种类型的光学组件。有利的是：为这些光学组件的表面提供抗反射(AR)涂层，以减少不必要的反射。物理气相沉积是一种用于在光学表面上沉积AR涂层的常用方法。在这样的涂层中，具有不同折射率的材料薄层被沉积在表面上，以获取低的总反射率。出于实际目的，在涂覆工艺中通常仅使用几种材料。结果，这些多层涂层具有有限的波长带宽(例如，对于可见光应用为450-700nm)和有限的入射角范围(0至30度)，在该范围内它们是有效的并且反射率小于0.5％。因此，需要能够提供在更宽的波长范围和更宽的入射角范围内有效的抗反射涂层。
技术实现思路
下面给出了一个或多个实施例的简化概述，以便提供对实施例的基本理解。该概述不是所有预期实施例的详尽概述，并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素，也不旨在界定任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。根据实施例的一个方面，公开了一种装置，该装置包括衬底和沉积在衬底上的多个层，多个层至少包括与衬底相邻的第一层和包括具有渐变折射率的抗反射涂层的第二层，抗反射涂层包括在第二层中蚀刻的多个纳米结构，第二层包括SiO2。多个层包括在第一层与第二层之间的多个交替的堆叠层，多个交替的堆叠层包括第一堆叠层和第二堆叠层，第一堆叠层包括具有第一折射率的第一材料，第二堆叠层包括具有低于第一折射率的第二折射率的第二材料。第一材料可以包括例如Ta2O5、Nb2O5、TiO2、HfO2、ZrO2或Al2O3。第二材料可以包括SiO2。第二层可以使用反应离子蚀刻被蚀刻。反应离子蚀刻可以使用碳氟化合物和O2的组合。使用反应离子蚀刻的蚀刻可以包括电感耦合等离子体源的使用。根据实施例的另一方面，公开了一种制备具有抗反射涂层的衬底的方法，该方法包括以下步骤：提供衬底，在衬底上沉积多个层，多个层至少包括包括SiO2的顶层；以及在顶层中蚀刻纳米结构以产生具有渐变折射率的抗反射涂层。在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括使用反应离子蚀刻。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括使用碳氟化合物和O2的组合。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括使用电感耦合等离子体源。在衬底上沉积多个层的步骤可以包括在沉积顶层之前在衬底上沉积多个交替的堆叠层，多个交替的堆叠层包括第一堆叠层和第二堆叠层，第一堆叠层包括具有第一折射率的第一材料，第二堆叠层包括具有低于第一折射率的第二折射率的第二材料。第一材料可以包括例如Ta2O5、Nb2O5、TiO2、HfO2、ZrO2或Al2O3。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括将衬底装载在反应离子蚀刻器的电极上的步骤，电极包括阳极氧化铝。使用反应离子蚀刻在顶层中蚀刻纳米结构的步骤可以包括以下步骤：将衬底装载在反应离子蚀刻器的电极上，电极包括阳极氧化铝；用等离子体清洁顶层衬底的顶面；以及在顶层中蚀刻纳米结构。根据实施例的另一方面，公开了一种用于在光刻装置中使用的光学元件，光学元件包括沉积在衬底上的多个层，多个层至少包括第一层和第二层，第二层包括具有渐变折射率的抗反射涂层，抗反射涂层包括在第二层中蚀刻的多个纳米结构，第二层包括SiO2。根据实施例的另一方面，公开了一种装置，该装置包括衬底和沉积在衬底上的至少一个层，至少一个层包括具有渐变折射率的抗反射涂层，抗反射涂层包括在第二层中蚀刻的多个纳米结构，第二层包括SiO2。根据一个实施例的另一方面，公开了一种制备具有抗反射涂层的衬底的方法，该方法包括以下步骤：提供衬底；沉积包括SiO2的至少一个层；以及在至少一个层中蚀刻纳米结构以产生具有渐变折射率的抗反射涂层。下面参考附图详细描述本专利技术的其他实施例、特征和优点、以及各种实施例的结构和操作。附图说明并入本文中并且构成说明书的一部分的附图通过示例而非限制的方式示出了本专利技术的实施例的方法和系统。与详细描述一起，附图还用于解释原理，并且使得相关领域的技术人员能够制造和使用本文中提出的方法和系统。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元素。图1是诸如可以根据本文中公开的实施例的各方面来使用的光刻系统的示意图。图2是图1的光刻系统的扫描部分的示意图。图3是图1的光刻系统的替代扫描部分的示意图。图4A、4B和4C是根据本文中公开的实施例的各方面的具有抗反射涂层的衬底的图。图5是示出根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的图。图6是根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的流程图。图7是根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的流程图。图8是根据本文中公开的实施例的各方面的制造具有抗反射涂层的衬底的方法的流程图。图9是根据本文中公开的实施例的各方面的抗反射涂层的扫描电子显微照片。下面参考附图详细描述本专利技术的其他特征和优点以及本专利技术的各种实施例的结构和操作。注意，本专利技术不限于本文中描述的特定实施例。本文中提出这样的实施例仅用于说明性目的。基于本文中包含的教导，其他实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n衬底；/n沉积在所述衬底上的多个层，所述多个层至少包括与所述衬底相邻的第一层和包括抗反射涂层的第二层，所述抗反射涂层具有渐变折射率，所述抗反射涂层包括在所述第二层中蚀刻的多个纳米结构，所述第二层包括SiO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180306 US 62/639,0631.一种装置，包括：
衬底；
沉积在所述衬底上的多个层，所述多个层至少包括与所述衬底相邻的第一层和包括抗反射涂层的第二层，所述抗反射涂层具有渐变折射率，所述抗反射涂层包括在所述第二层中蚀刻的多个纳米结构，所述第二层包括SiO2。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个层包括在所述第一层与所述第二层之间的多个交替的堆叠层，所述多个交替的堆叠层包括第一堆叠层和第二堆叠层，所述第一堆叠层包括具有第一折射率的第一材料，所述第二堆叠层包括具有低于所述第一折射率的第二折射率的第二材料。


3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一材料包括Ta2O5。


4.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一材料包括Nb2O5。


5.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一材料包括TiO2。


6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一材料包括HfO2。


7.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一材料包括ZrO2。


8.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一材料包括Al2O3。


9.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二材料包括SiO2。


10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二层使用反应离子蚀刻被蚀刻。


11.根据权利要求10所述的装置，其中所述反应离子蚀刻使用碳氟化合物和O2的组合。


12.根据权利要求10所述的装置，其中使用反应离子蚀刻的蚀刻包括电感耦合等离子体源的使用。


13.一种制备具有抗反射涂层的衬底的方法，所述方法包括以下步骤：
提供衬底；
在所述衬底上沉积多个层，所述多个层至少包括顶层，所述顶层包括SiO2；以及
在所述顶层中蚀刻纳米结构，以产生具有渐变折射率的抗反射涂层。


14.根据权利要求13所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·V·凯尔卡，
申请(专利权)人：ASML控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL