JP2019105860A - 薄膜スペクトル純度フィルタコーティングとともに画像センサを使用するｅｕｖ化学線レチクル検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】検査技術に対する付随した需要に対処するための、改善されたＥＵＶスペクトル純度フィルタを提供する。【解決手段】極極端紫外線レチクル検査装置は、端紫外線画像センサと、極端紫外線画像センサの裏側が薄膜化された半導体基板４８上に配置された、１つまたは複数の選択されたスペクトル特性を有する薄膜コーティングスペクトル純度フィルタ１８を備える。極端紫外線画像センサは、薄膜コーティングスペクトル純度フィルタの支持構造として機能する。【選択図】図５Ｂ

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年３月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／４５３，４９３号の優先権を主張し、かかる出願は参照することにより本明細書に組み込まれる。

本出願は、極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィ集積回路（ＩＣ）ウェハ製造に関し、さらに詳細には、ＥＵＶ画像センサ上にまたはＥＵＶ画像センサに近接して位置付けられる薄膜コーティングスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）を使用するＥＵＶ化学線レチクル検査システムに関する。

より小さな半導体フィーチャに対する需要が増加し続けるのに伴い、かかる小さなフィーチャを結像可能な光学ベースの半導体検査システムに対する需要も増加し続けている。製造需要の増加を達成するために開発された１つの半導体処理技法には、極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィが含まれる。ＥＵＶリソグラフィ集積回路（ＩＣ）製造は、放電生成プラズマ源またはレーザ生成プラズマ源等のＥＵＶ光源によって発生するＥＵＶ光を使用して集積回路をシリコンウェハの中に露光するためにパターンマスクをもつレチクルを使用することを伴う。

国際公開ＷＯ２０１０／０１８０３９号 米国特許出願公開第２００６／０２１９９３１号 国際公開ＷＯ２０１０／０３４３８５号

検査技術に対する付随した需要に対処するためには、改善されたＥＵＶスペクトル純度フィルタが必要とされる。過去のＥＵＶスペクトル純度フィルタには、ガス流をベースにしたフィルタ、メッシュ状グリッドに配置される多層構造、メッシュ状グリッドに配置されるペリクル、および回折格子に基づいたフィルタが含まれる。これらのタイプのＥＵＶスペクトル純度フィルタのそれぞれが、化学的汚染、実装の難しさ、および透過効率の欠如等のいくつかの不利な点をもっている。したがって、以前のスペクトル純度フィルタで特定される欠陥を克服するスペクトル純度フィルタを生産することが望ましい。

本発明は、ＥＵＶ画像センサ上にまたはＥＵＶ画僧センサに近接して位置付けられる薄膜コーティングスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）を使用する極端紫外線（ＥＵＶ）レチクル検査システムでの上述されたニーズを満たす。本発明は、薄膜ＳＰＦを作るための方法およびレチクル検査で薄膜ＳＰＦを使用するための方法だけではなく、薄膜コーティングＳＰＦ、薄膜コーティングＳＰＦを含むレチクル検査システムでも具体化され得る。

ＥＵＶレチクル検査システムは、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）光源またはレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源、レチクルに光を届けるためのレチクル照明器、レチクルからの反射光および散乱光を集光するための対物レンズ、およびＥＵＶ画像センサを含んでよい。照明光学系のセットは、プラズマ光源とレチクルとの間に設置される。一方、対物レンズ光学部品のセットは、レチクルと画像センサとの間に設置される。所望されるスペクトル特性を有する薄膜コーティングＳＰＦは、画像センサに近接して位置付けられてよい。本発明の一態様では、ＳＰＦは、画像センサの上部ウィンドウの下側に付けられてよい。本発明の別の態様では、ＳＰＦは、レチクルと画像センサとの間の反射光路の任意の位置で画像センサに近接して設置されてよい。たとえば、ＳＰＦは、画像センサから物理的に分離されている対物レンズの鏡またはウィンドウに設置されてよい。反射光路に位置付けられた薄膜フィルタは、システムの唯一のスペクトル純度フィルタとなり、システムでの任意の他のＳＰＦに対するニーズを排除してよい。代わりに、レチクル検査システムは、入射光路に位置付けられた第２のＳＰＦに加えて、反射光路に位置付けられる薄膜ＳＰＦも含んでよい。

本発明は、単一元素コーティングまたは単一化合物コーティングとしての薄膜コーティングの構成を期待している。さらに、単一元素の多層膜および／または単一化合物の複数の層が結合されて、多層薄膜フィルタを作成してよい。特定の実施形態では、薄膜コーティングは、実質的に１０ｎｍと１００ｎｍとの間の厚さを有する薄膜コーティングのジルコニウム（Ｚｒ）またはケイ素−ジルコニウム（Ｓｉ／Ｚｒ）を含む。また、薄膜コーティングは、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｕ）、モリブデン−ケイ素（Ｍｏ／Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）もしくは窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、または任意の他の適切な元素もしくは化合物を含んでもよい。

上記を考慮して、本発明が以前のレチクル検査システムを大幅に改良することが理解されるだろう。本発明を実現し、それによって上述された優位点を達成するための特定の構造およびプロセスは、本発明の実施態様ならびに添付の図面および特許請求の範囲の以下の詳細な説明から明らかになるだろう。上述の概要と以下の詳細な説明の両方とも例示的であり、説明的に過ぎず、必ずしも請求されている通りに本発明を制限しないことが理解されるべきである。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は本発明の実施形態を示し、概要とともに本発明の原則を説明するために役立つ。

本開示の多数の優位点は、添付の図を参照することによって当業者によってよりよく理解され得る。

ＥＵＶ画像センサ上に設置される薄膜コーティングＳＰＦを含むＥＵＶレチクル検査システムの概略図である。 ＥＵＶ画像センサに近接して設置される薄膜コーティングＳＰＦを含むＥＵＶレチクル検査システムの概略図である。 ＥＵＶ画像センサに設置される薄膜コーティングＳＰＦに加えて、第２のスペクトル純度フィルタを含む代替ＥＵＶレチクル検査システムの概略図である。 単一層、単一元素のＳＰＦをもつＥＵＶ画像センサの概念図である。 単一層、単一化合物のＳＰＦをもつＥＵＶ画像センサの概念図である。 多層ＳＰＦをもつＥＵＶ画像センサの概念図である。 ＥＵＶ画像センサに薄膜コーティングＳＰＦを付けるための機械の概念図である。 薄膜コーティングＳＰＦを備えた画像センサの概略図である。 薄膜コーティングＳＰＦ、およびＳＰＦ上に配置される材料の追加の層を備えた画像センサの概略図である。 薄膜ＳＰＦに適した帯域通過フィルタ特性を示すグラフである。 より幅広い周波数スケールでの適切な帯域通過フィルタ特性を示す図である。

ここで、添付図面に示されている、開示されている主題が詳しく参照される。事例として、本発明は、ＥＵＶ画像センサ上にまたはＥＵＶ画像センサに近接して位置付けられる薄膜コーティングスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）を含む、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）またはレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）の極端紫外線（ＵＥＶ）レチクル検査システムで具体化され得る。本発明は、ＥＵＶレチクル検査システムの反射光路に設置される任意の光学構成要素を含む、ＥＵＶ画像センサに近接して設置されるフィルムコーティングＳＰＦをもつ任意の光学構成要素を含む。本発明は、特に、画像センサの上部ウィンドウの下面に付着される薄膜コーティングＳＰＦ等、ＥＵＶ画像センサに直接的にＳＰＦを付けることを期待している。本発明は、ＳＰＦを作るための方法、およびレチクル検査システムでレチクル使用するための方法をさらに含む。

本明細書では、ＳＰＦを、画像センサ上にまたは画像センサに近接して位置付けられる薄膜コーティングとしてＳＰＦを構成することによって、以前のＳＰＦアセンブリよりも著しく改善することが認識されている。詳細には、ＥＵＶ画像センサ上にまたはＥＵＶ画像センサに近接して位置付けられるコーティングとしてＳＰＦを構成することによって、少なくとも以下の優位点が生じる。（ａ）迷光が、画像センサに入射するのを妨げる、（ｂ）フィルタ用の別個のサポート構造に対するニーズを回避する、（ｃ）以前のＳＰＦ設計で使用されたメッシュ状サポート構造よりもより強力かつより耐久性があるサポートをフィルタに提供する、（ｄ）メッシュ状サポートによって生じる陰影を排除することによってフィルタの透過効率を改善する、および（ｅ）フィルタの寿命を大幅に延ばす。

本発明の一態様に従って、図１は、ＥＵＶ画像センサ１６の上に直接的に載せられた薄膜コーティングＳＰＦを使用する、改善されたＥＵＶレチクル検査システムの概略ブロック図である。ＥＵＶレチクル検査システム１０は、レチクル検査のためにＥＵＶ光を生成するＥＵＶ光源１１を含む。ＥＵＶ光源１１は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源または放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源のどちらかである場合がある。ＬＰＰ源は、通常、キセノン（Ｘｅ）またはスズ（Ｓｎ）等の、レーザエネルギーがガスをプラズマに電離する、電離標的が入った真空室の中に向けられるレーザ（たとえば、ＣＯ_２レーザまたはＹＡＧレーザ）を含む。電離レーザは、通常、波長が約１μｍまたは１０μｍであり、ガスのプラズマへの電離によって所望される１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放たれる。ＤＰＰ源は、通常、電離標的（ＸｅまたはＳｎ）が入ったチャンバを含み、プラズマは高パルス電圧または高パルス電流を介して生成される。また、システム１０は、照明光学系１２、および検査用のレチクル１４を受け取るためのレチクル照明位置も含む。照明光学系１２は、ＥＵＶ照明を、レチクル照明位置に向けられる狭いビームに集光するように構成された、一連の集光鏡１７ａおよび１７ｂを含んでよい。レチクルは、吸収トレースおよび１３．５ｎｍのＥＵＶ光を反射する反射領域を画定する吸収体で印刷される。ウェハ生産の間、吸収体で覆われていないレチクルの反射部分は、ＥＵＶ光をウェハ上に反射して、集積回路をウェハの中に露光する。検査のため、ＥＵＶ光は、検査用のレチクルの画像を捕捉するＥＵＶ画像センサ１６の中に反射または散乱される。

本発明の別の態様では、ＥＵＶレチクル検査システム１０は、レチクル照明位置とＥＵＶ画像センサ１６との間に設置される対物レンズ光学部品１５を含む。対物レンズ光学部品１５は、レチクル１４からの反射光または散乱光を集光し、画像センサ１６でレチクルの画像を形成するように配置される一連の鏡１９ａ、１９ｂ、１９ｃおよび１９ｄを含んでよい。本発明の別の態様では、薄膜コーティングが、ＥＵＶ画像センサの上面に、またはＥＵＶ画像センサの上面に隣接して位置付けられるもしくはＥＵＶ画像センサの上面上に嵌る別個のウィンドウに直接的に付けられてよい。特に、ＳＰＦ１８は、画像センサ１６の上面の下側に付けられてよい。

図２は、フィルムコーティングＳＰＦ１８が、ＥＵＶ画像センサ１６に近接して設置されるが、直接的にＥＵＶ画像センサ１６上にないＥＵＶレチクル検査システム１０の代替構成の概略ブロック図である。たとえば、ＳＰＦ１８は、対物レンズ光学部品１５の別個のウィンドウ上、鏡上、または別の適切な場所に設置されてよい。画像センサ１６に直接的にＳＰＦを設置すると、フィルタ用の物理サポートとして役立つために画像センサを使用するという優位点が提供される。一方、レチクルの対物レンズ側の任意の場所にある画像センサに近接する別の場所にＳＰＦ１８を設置すると、反射光路にＳＰＦを設置することによって達成される重要な優位点が達成される。

照明光学系１２および対物レンズ光学部品１５の後のＥＵＶ画像センサ上の反射光路にＳＰＦ１８を設置すると、従来のシステムに優る上述した優位点が生じる。要約すれば、これらの優位点は、ＳＰＦとＥＵＶ画像センサとの間のシステムに迷光が入射することを妨げること、およびフィルタ用の別個のサポート構造に対するニーズを回避することを含む。また、画像センサは、以前のＳＰＦ設計で使用されていたメッシュ状サポート構造よりもより強力かつより耐久性のあるサポートをフィルタに提供する。また、メッシュ状サポート構造を排除すると、メッシュ状サポートによって生じる陰影を排除することでフィルタの透過光率も改善される。さらに、入射光路ではなく反射光路にＳＰＦを設置することで、フィルタに対する熱負荷がより低くなり、高エネルギーイオンまたは粒子の数がより少なくなるため、フィルタの寿命が大幅に延びる。これらの優位点は、薄膜ＳＰＦ１８が、システムにとって必要となる唯一のスペクトル純度フィルタであり、入射光路での任意のスペクトル純度フィルタに対するニーズがないときに際立つ。

ＥＵＶ画像センサ１６上にまたはＥＵＶ画像センサに近接して位置付けられる、反射光路での薄膜コーティングＳＰＦ１８は、システムの唯一のスペクトル純度フィルタであり、入射光路での任意のフィルタに対するニーズを排除してよい。この構成は、ＥＵＶ光源１１が１０から７０ｎｍ範囲外で多大なエネルギーを生成しないときに特に有利であり、これによってスペクトル純度フィルタ対物レンズのすべてを、反射光路に設置される単一の薄膜コーティングフィルタでコスト効率よく達成できるようになる。これによって、入射光路にＳＰＦを設置するという従来の手法によって達成される優位点が、この手法での欠点によって相殺される以上であったことが明らかになったため、少なくともいくつかのＥＵＶ光源が１０から７０ｎｍの範囲外で多大な光学エネルギーを生じさせないことを認識することは、ＥＵＶ検査技術の開発においては重要な発展であった。これによって、ＳＰＦを、反射光路に設置されるより低コストで、より効果的な薄膜コーティングフィルタとして構成するという完全に新しい手法への道が開かれた。

いくつかの場合に、なんらかのタイプのスペクトル純度フィルタが依然として入射光路で正当化されることがある。それにも関わらず、この場合でさえ、少なくとも特定のフィルタ処理の機能性が、反射光路に位置付けられ、好ましくは直接的にＥＵＶ画像センサ上にまたはＥＵＶ画像センサに近接して設置される薄膜フィルタにより効果的に移されることが決定された。特に、薄膜は、１００から１２００ｎｍの範囲で光を減衰するために有利に使用できる。これは、入射光路に位置付けられる第２のＳＰＦとともに、第１の薄膜ＳＰＦフィルタが反射光路に位置付けられる２つのフィルタの協調的な設計を通して追加の設計の柔軟性を生じさせて、スペクトル純度フィルタ処理のときおり矛盾する設計目的を達成しつつ、薄膜フィルタによる主要なスペクトル純度フィルタ処理機能を達成する。

図３は、ＥＵＶ光源１１とレチクル照明位置１４との間の入射光路に設置される第２のＳＰＦ２２に加えて、ＥＵＶ画像センサ１６に設置される薄膜コーティングＳＰＦ１８を含む、代替ＥＵＶレチクル検査システム３０の概略図である。この代替システムでは、２つのフィルタは、スペクトル純度フィルタ処理の矛盾する設計目的を協調して達成するように設計されている。特に、薄膜コーティングＳＰＦ１８は、１３．５ｎｍでの所望される帯域通過特性、および１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲内での減衰を提供するように設計されてよい。一方、入射光路に設置されるＳＰＦ２２は、１０ｎｍ以下、７０ｎｍ以上、または両方の波長を減衰するように設計されてよい。たとえば、ＳＰＦ２２は、照明光学系１２にとっては不利となるだろう１０ｎｍを大幅に下回る波長で高周波エネルギーを減衰するように特に設計されてよい。別の設計目的として、ＳＰＦ２２は、レチクル画像を劣化させる、または光学部品もしくはレチクルに損傷を与えるだろう１から１０μｍ範囲の波長のＬＰＰ源のドライバレーザを減衰するように特に設計されてよい。これらの設計目的または他の特定の設計目的を達成するようにＳＰＦ２２を特に設計する能力は、ＥＵＶ画像センサ１６上にまたはＥＵＶ画像センサ１６に近接して位置付けられる薄膜ＳＰＦ１８で１００から１２００ｎｍの減衰機能を達成することによって促進される。

本発明の多様な態様に従って、ＳＰＦ薄膜コーティングは、単一層または多層膜から構成されてよい。各層は、通常、単一元素または単一化合物を含み、元素および／または化合物の多様な組合せが多層膜の画像センサに適用されてよい。図４Ａは、単一層、単一元素コーティング１８をもつＥＵＶ画像センサ１６の概念図である。図４Ｂは、単一層、単一化合物コーティング１８ｂをもつＥＵＶ画像センサ１６の概念図である。図４Ｃは、通常は各層が単一元素または単一化合物を含む多層膜から成るコーティング１８ｃをもつＥＵＶ画像センサの概念図である。

図５Ａは、ＥＵＶ画像センサに薄膜コーティング１８を付けるための機械４０の概念図である。本発明の一態様に従って、薄膜コーティングは、選択された特定のコーティングに適切な任意の方法で画像センサに直接的に付けられてよい。たとえば、薄膜コーティングは、化学蒸着法（ＣＶＰ）、物理蒸着法（ＰＶＤ）、蒸発蒸着、分子線ビームエピタキシー法（ＭＢＥ）、イオンビームスパッタリング、または現在存在しているもしくは将来開発される任意の他の適切なフィルムコーティング技術等であるが、これらに限定されない付着技法を使用して画像センサ１６上に付着されてよい。本発明の特定の実施形態では、ＳＰＦ１８は、画像センサ１６の上面の下側に付けられてよい。システムは、真空室４２およびコーティング源４４を含む。コーティングは、不純物がコーティングの中に入るのを回避するために、真空室内部で付けられる。ＥＵＶ画像センサは真空室４２に置かれ、コーティング源４４は、通常はコーティング源を加熱する、照射する、または電場もしくは磁場に露呈することによって、任意の適切な方法で活性化される。活性化は、コーティング供給を昇華させる、蒸発させる、消散させる、電離させる、プラズマ化させる、またはそれ以外の場合、ＥＵＶ画像センサ１６に移動し、ＥＵＶ画像センサ１６を被覆する材料の流れ４６を形成させる。このプロセスが層ごとに繰り返されて、ＳＰＦ１８を作成する。また、追加の薄膜材料およびコーティング技術も、現在存在するおよび将来開発されるとして利用され得る。

図５Ｂおよび図５Ｃは、本発明の一実施形態に従った薄膜ＳＰＦフィルタ１８の付着に続く画像センサ１６の概略図を示す。図５Ｂに示されるように、画像センサ（たとえば、ＣＣＤまたはＴＤＩ）は、さまざまな機能層を含んでよい。たとえば、画像センサ１６は、半導体基板４８（たとえば、ケイ素）、エピタキシャル層５２、ゲート酸化物層５３、ゲート層５４（たとえば、Ｓｉ_３Ｎ_４）、および手前側回路網５６の層を含んでよい。また、図示されていないが、画像センサ１６は、手前側回路網層５６上に配置される１つまたは複数の手前側金属層をさらに含んでよい。本発明の一実施形態では、薄膜フィルタ１８は、裏側が薄層化された半導体基板４８の上に付着されてよい。本明細書では、基板４８の裏側薄層化は、図５Ｂおよび図５Ｃに示されるように、基板４８の窪んだ部分によって示されることが留意される。この点で、薄膜層１８は、技術で既知の任意の方法で、および本明細書に上述されたように、基板４８の上に付着されてよい。追加の実施形態では、画像センサ１６が、薄膜ＳＰＦ１８の付着の前に背面ポテンシャル井戸エンジニアリングプロセスを経ることがあることが認識される。

図５Ｃに示される追加の態様では、物質の追加の層５８がＳＰＦ１８上に付着されてよい。一実施形態では、追加層５８はキャッピング層を含んでよい。本明細書では、技術で既知のどのようなキャッピング材料も本発明のキャッピング層５８として活用され得ることが留意される。ただし、キャッピング層５８が、検知のために所望される照明に対して透明である必要があることが認識される。たとえば、１３．５ｎｍの波長光を検知する場合、キャッピング層は１３．５ｎｍの波長光に対して少なくとも透明であるべきである。別の実施形態では、追加層５８は追加ＳＰＦ層を含んでよい。この点において、追加層は、第１のＳＰＦフィルタ１８によって取り扱われていない電磁スペクトルの追加部分をフィルタ処理するために活用されてよい。

図６は、本発明の一実施形態に従って、薄膜ＳＰＦのための帯域通過フィルタ特性５０を示すグラフである。図７は、より幅広い周波数スケールでの通過フィルタ特性５０を示す。適切な薄膜ＳＰＦ１８は、１３．５ｎｍ周辺のスペクトル範囲での高い透過率、および１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲の少なくとも一部内での著しい減衰を示す帯域通過特性を有する。たとえば、１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲の少なくとも一部でのＳＰＦの透過率は、１３．５ｎｍでの名目透過率の９０％以下に減衰されてよい。好ましくは、１００から１２００ｎｍのスペクトル領域全体が、図６および図７に示されるように、１３．５ｎｍで名目透過率の１０％以下に減衰される。照明器および対物レンズ鏡上のＭｏ−Ｓｉ多層コーティングは、１３．５ｎｍ周辺の狭帯域外の約１０から７０ｎｍの周波数範囲で光を吸収するため、１０から７０ｎｍ範囲内の帯域通過フィルタ特性５０の帯域幅が特に重大ではないことが留意されるべきである。したがって、それが１３．５ｎｍでの高い透過率および１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲内で所望される減衰を示すのであれば、約１０から７０ｎｍの範囲内に一般に該当することは帯域通過特性にとって十分である。

本発明の別の態様に従って，１０ｎｍと１００ｎｍとの間のコーティング厚さのジルコニウム（Ｚｒ）およびケイ素‐ジルコニウム（Ｓｉ／Ｚｒ）が、このフィルタ特性を満たす適切なＳＰＦコーティング材料であることが判明した。所望されるスペクトル特性のあるフィルタを生産するために、他の元素または化合物が、個別にまたは組み合わされて、これらのコーティングに代わってよい、またはこれらのコーティングと結合されてよいことが本明細書で留意される。本発明の一実施形態では、コーティング材料は、所望されるフィルタ特性を与えることが判明したジルコニウム（Ｚｒ）またはケイ素−ジルコニウム（Ｓｉ／Ｚｒ）を含む。追加の実施形態では、コーティング材料は、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｕ）、または他の適切な元素を含んでよい。追加のコーティング化合物は、モリブデン−シリコン（Ｍｏ／Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、および他の適切な化合物を含んでよい。上述された特定のフィルタパラメータおよびコーティングが例示的にすぎず、本発明の目的を達成しながらも、いくぶん変更または改良されてよいことが理解されるだろう。

上記を考慮して、本発明は、ＥＵＶ画像センサ上にまたはＥＵＶ画像センサに近接して位置付けられる薄膜コーティングとしてＳＰＦを構成することによって達成される、設計目的の改善されたバランスを反映する改善されたレチクル検査システムを提供する。さらに詳細には、対物レンズ光学部品の保護に対する懸念が、おもに、１００から１２００ｎｍ範囲の波長を有する帯域外光によって引き起こされる劣化に伴う懸念から生じる。しかしながら、典型的なＥＵＶ光源によって生じるスペクトルの調査から、対物レンズ光学部品にとって過剰に不利ではない、１００ｎｍと１２００ｎｍとの間の波長の帯域外光の重要ではないレベルが明らかになる。さらに、光エネルギーの小さな部分（たとえば、＜１０％）しか１２０ｎｍを超える波長では発生しない。典型的なＥＵＶ光源によって発せられる帯域外光エネルギーのほぼすべてが、レチクルのＭｏ−Ｓｉ多層および／または光学系の鏡によって効果的にフィルタ処理される１０から７０ｎｍの範囲内に在ることがさらに決定された。ＳＰＦ機能性のすべてまたは一部を反射光路に移動できるという決定によって、フィルタを、直接的にＥＵＶ画像センサの上にまたはＥＵＶ画像センサに近接して置かれる薄膜コーティングとして構成できるようになり、このことから多くの重要な利点が生じる。

入射光路に設置される従来のＳＰＦに比較して、反射光路に設置される薄膜ＳＰＦは、ソースからの高速なイオンおよび粒子にさらされず、これによりフィルタの寿命は大幅に延びる。薄膜フィルタ用のサポート構造としてＥＵＶセンサ自体を使用することによって、フィルタははるかに薄く、かつ依然として十分に堅牢に作ることができる。フィルタが薄いほど、吸収されるＥＵＶ光は少なくなり、このようにしてシステムの光スループットを上昇させる。結果として、より低い熱負荷、より低い汚染に起因するはるかに長い寿命、およびＥＵＶセンサによって提供されるより堅牢なサポート付きのはるかに薄い薄膜フィルタが生じる。さらに、薄膜フィルタは、ＤＵＶ−ＩＲ波長の実質的にすべての迷光が画像センサに到達するのも遮る。対照的に、ＤＵＶ−ＩＲ波長の光を含む相当量の迷光が、スペクトルフィルタと画像センサとの間の物理的に長い分離のために従来の系に入射できる。

従来の薄膜フィルタは壊れやすく、光成分を汚染する粒子を生じさせるため、ＥＵＶ画像センサに直接的に薄膜フィルタを設置することは、従来の別個の薄膜フィルタよりも清潔でもある。また、薄膜フィルタにかかるより低い熱負荷により、フィルタは、従来の薄膜フィルタでは可能ではないプラズマ清掃を必要とするだろう炭素汚染または酸化の影響も受けにくくなる。したがって、ＥＵＶ画像センサに直接的に設置される薄膜フィルタを活用することによって、ツール動作可能時間は増加し、整備ダウンタイムは減少し、光スループットはより大きくなり、画質は改善される。

上述された主題は、異なる他の構成要素の中に含まれる、または異なる他の構成要素と接続される、異なる構成要素を示すことがある。かかるアーキテクチャが例示的にすぎないこと、および実際には、同じ機能性を達成する多くの他のアーキテクチャを実装できることが理解されるべきである。概念的な意味では、同じ機能性を達成するための構成要素の配置は、所望される機能性が達成されるように、事実上「関連付けられている」。したがって、ある特定の機能性を達成するために結合される本明細書中のどのような２つの構成要素も、アーキテクチャまたは中間構成要素に関わりなく、所望される機能性が達成されるように、互いと「関連付けられている」として見ることができる。同様に、このように関連付けられているどのような２つの構成要素も、所望される機能性を達成するために互いに「接続」または「結合」されていると見なすこともでき、このように関連付けることができるどのような２つの構成要素も、所望される機能性を達成するために互いに「連結可能」であると見なすこともできる。

本明細書に説明される本主題の特定の態様が示され、説明されているが、本明細書の教示に基づいて、変更および修正が、本明細書に説明される主題から逸脱することなく加えられてよく、したがって添付の特許請求の範囲が、その範囲の中に、本明細書に説明される主題の真の精神および範囲内にあるすべてのかかる変更および修正を包含すべきであることが当業者にとって明らかになるだろう。

本発明の特定の実施形態が示されてきたが、本発明の多様な変更形態および実施形態が、上述の開示の範囲および精神から逸脱することなく当業者によって作成され得ることは明らかである。したがって、本発明の範囲は、本明細書に添付される特許請求の範囲だけによって制限されるべきである。

本開示およびその付随する優位点の多くが、上記説明によって理解されると考えられ、開示されている主題から逸脱することなく、またはその重要な優位点のすべてを犠牲にすることなく、構成要素の形式、構成、および配置において多様な変更を加え得ることが明らかとなるだろう。説明されている形式は説明的にすぎず、かかる変更を網羅し、含むことが、以下の特許請求の範囲の意図である。

上記を考慮して、本発明が、集積回路製造のためのＥＵＶレチクル検査において著しい改善を提供することが理解されるだろう。当業者は、上述された特定の方法およびシステムの多くの変型および適応が、以下の特許請求の範囲によって定められる本発明の精神および範囲内で実装され得ることを理解するだろう。

Claims (25)

1. 極端紫外線画像センサと、
   前記極端紫外線画像センサの裏側に窪みが形成されて薄膜化された半導体基板上に配置された、選択されたスペクトル特性を有する薄膜コーティングスペクトル純度フィルタと、
   を備え、前記極端紫外線画像センサは、前記薄膜コーティングスペクトル純度フィルタの支持構造として機能する
   極端紫外線レチクル検査装置。
2. 前記薄膜コーティングスペクトル純度フィルタが、検査中のレチクルと前記画像センサとの間の反射光路内での位置選定のために構成され、放電生成プラズマ光源と検査中の前記レチクルとの間の入射光路での位置選定のために構成される第２のスペクトル純度フィルタをさらに備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記選択されたスペクトル特性が、実質的に１３．５ｎｍでの帯域通過特性を含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記スペクトル特性が、少なくとも１３．５ｎｍ、および１３．５ｎｍでの名目透過率の９０％以下に減衰された１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲の少なくとも一部を含む帯域通過特性をさらに含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記スペクトル特性が、１３．５ｎｍでの前記名目透過率の９０％以下の前記１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲の減衰をさらに含む、請求項４に記載の装置。
6. 前記薄膜コーティングが単一層薄膜を備える、請求項１に記載の装置。
7. 前記薄膜コーティングが多層薄膜を備える、請求項１に記載の装置。
8. 前記薄膜コーティングが、ジルコニウム（Ｚｒ）またはケイ素−ジルコニウム（Ｓｉ／Ｚｒ）の内の１つまたは複数を備える、請求項１に記載の装置。
9. 前記薄膜コーティングが、実質的に１０から１００ｎｍの間の厚さを有する、請求項８に記載の装置。
10. 前記薄膜コーティングが、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｕ）の内の１つまたは複数を備える、請求項１に記載の装置。
11. 前記薄膜コーティングが、モリブデン−ケイ素（Ｍｏ／Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）または窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）の内の１つまたは複数を備える、請求項１に記載の装置。
12. 極端紫外線光源と、
    検査用のレチクルを受け取るためのレチクル照明位置と、
    極端紫外線画像センサと、
    前記極端紫外線光源と前記レチクル照明位置との間に設置される照明光学系のセットと、
    前記レチクル照明位置と前記画像センサとの間に設置される対物レンズ光学部品のセットと、
    前記極端紫外線画像センサの裏側に窪みが形成されて薄膜化された半導体基板上に配置された、選択されたスペクトル特性を有する薄膜コーティングスペクトル純度フィルタと、
    を備え、前記極端紫外線画像センサは、前記薄膜コーティングスペクトル純度フィルタの支持構造として機能する
    極端紫外線レチクル検査システム。
13. 前記極端紫外線光源が、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）光源またはレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源の内の少なくとも１つを備える、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記スペクトル特性が、実質的に１３．５ｎｍでの帯域通過特性を含む、請求項１２に記載のシステム。
15. 前記スペクトル特性が、少なくとも１３．５、および１３．５ｎｍでの名目透過率の９０％以下に減衰された１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲の少なくとも一部を含む帯域通過特性をさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記スペクトル特性が、１３．５ｎｍでの前記名目透過率の９０％以下の前記１００から１２００ｎｍのスペクトル範囲の減衰をさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記薄膜コーティングが、単一元素から本質的に成る単一層から成る、請求項１２に記載のシステム。
18. 前記薄膜コーティングが、単一化合物から本質的に成る単一層から成る、請求項１２に記載のシステム。
19. 前記薄膜コーティングが複数の層から成り、各層が、単一元素または単一化合物から本質的に成る、請求項１２に記載のシステム。
20. 前記薄膜コーティングが、ジルコニウム（Ｚｒ）またはケイ素−ジルコニウム（Ｓｉ／Ｚｒ）の内の1つまたは複数を備える、請求項１２に記載のシステム。
21. 前記薄膜コーティングが、実質的に１０ｎｍと１００ｎｍとの間の厚さを有する、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記薄膜コーティングが、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｕ）の内の1つまたは複数を備える、請求項１２に記載のシステム。
23. 前記薄膜コーティングが、モリブデン−ケイ素（Ｍｏ／Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）または窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）の内の１つまたは複数を備える、請求項１２に記載のシステム。
24. 前記極端紫外線光源と前記レチクル照明位置との間に位置付けられる第２のスペクトル純度フィルタをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
25. 極端紫外線レチクルを検査するための方法であって、
    極端紫外線光源を活用して極端紫外線光を生成することと、
    照明光学系のセットを介して前記極端紫外線光源からレチクルに前記極端紫外線光を導くことと、
    対物レンズ光学部品のセットを介して前記レチクルから反射される極端紫外線光を極端紫外線画像センサに向かって導くことと、
    前記極端紫外線画像センサの裏側に窪みが形成されて薄膜化された半導体基板上に配置された薄膜コーティングを活用して前記レチクルから反射される前記極端紫外線光の一部をフィルタ処理することであって、前記極端紫外線画像センサは、前記薄膜コーティングスペクトル純度フィルタの支持構造として機能し、前記薄膜コーティングが選択されたスペクトル特性を有する、フィルタ処理することと、
    前記画像センサを活用して前記薄膜コーティングによってフィルタ処理される前記光の一部を受け取ることと
    を含む方法。