特許 7256292 液浸リソグラフィのためのイメージセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-03

(45)【発行日】2023-04-11

(54)【発明の名称】液浸リソグラフィのためのイメージセンサ

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20230404BHJP

   G02B 1/18 20150101ALI20230404BHJP

   G02B 5/22 20060101ALI20230404BHJP

   G02B 5/18 20060101ALI20230404BHJP

   G02B 1/10 20150101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 521

G03F7/20 501

G02B1/18

G02B5/22

G02B5/18

G02B1/10

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021560966

(86)(22)【出願日】2020-04-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-17

(86)【国際出願番号】 EP2020059859

(87)【国際公開番号】W WO2020212196

(87)【国際公開日】2020-10-22

【審査請求日】2021-10-25

(31)【優先権主張番号】19169598.0

(32)【優先日】2019-04-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100134256

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 武司

(72)【発明者】

【氏名】バナジー、ニルパム

(72)【発明者】

【氏名】リッケ、サンドロ

(72)【発明者】

【氏名】ベッカーズ、ヨハン、フランシスクス、マリア

(72)【発明者】

【氏名】ドンケルブローク、アラン、ヨハネス

(72)【発明者】

【氏名】グリム、ダニエル

(72)【発明者】

【氏名】ブラッケージ、ピーター

(72)【発明者】

【氏名】ラティー、ティム

(72)【発明者】

【氏名】ティルケ、マーティン

【審査官】田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１１４２２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０９３０８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０２５０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１６３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１６６７３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－００４０４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０２Ｂ １／００－１／１８

Ｇ０２Ｂ ５／１８

Ｇ０２Ｂ ５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

格子と、
放射を吸収するように構成される格子上の吸収層と、
イメージセンサの上面に設けられる疎液性コーティングと、
吸収層と疎液性層の間に設けられ、吸収層より液浸液に対する反応性が低い保護層と、
を備え、
保護層は、吸収層により近いより稠密な副層、および、疎液性コーティングにより近いより粒状の副層を備える、
液浸リソグラフィのためのイメージセンサ。

【請求項2】

保護層は酸化物によって形成される、請求項１に記載のイメージセンサ。

【請求項3】

保護層は無機物によって形成される、請求項１または２に記載のイメージセンサ。

【請求項4】

保護層はSiO₂によって形成される、請求項１から３のいずれかに記載のイメージセンサ。

【請求項5】

保護層は光学的に少なくとも半透明である、請求項１から４のいずれかに記載のイメージセンサ。

【請求項6】

格子は突出部を備え、
保護層は、突出部の頂部に垂直な第１厚さ、および、突出部の側部に垂直な第２厚さを持ち、
第１厚さは、少なくとも第２厚さの半分、かつ、多くとも第２厚さの二倍である、
請求項１から５のいずれかに記載のイメージセンサ。

【請求項7】

保護層と疎液性コーティングの間に接着促進材が設けられる、請求項１から６のいずれかに記載のイメージセンサ。

【請求項8】

格子を提供することと、
放射を吸収するように構成される吸収層を格子上に形成することと、
吸収層より液浸液に対する反応性が低い保護層を吸収層上に形成することと、
イメージセンサの上面を形成する疎液性コーティングを形成することと、
表面の粗さを高めるために保護層の表面に不活性イオンを当てることと、
を備える液浸リソグラフィのためのイメージセンサを製造する方法。

【請求項9】

格子を提供することと、
放射を吸収するように構成される吸収層を格子上に形成することと、
吸収層より液浸液に対する反応性が低い保護層を吸収層上に形成することと、
イメージセンサの上面を形成する疎液性コーティングを形成することと、
を備え、
疎液性コーティングを形成するステップは、
より低い圧力環境下でより接着性の高い副層を形成することと、
続いてより高い圧力環境下でより接着性の低い副層を形成することと、
を備える、
液浸リソグラフィのためのイメージセンサを製造する方法。

【請求項10】

保護層を形成するステップは、格子の突出部の頂部および側部に沿って実質的に一様な厚さを有する保護層を形成するために、原子層堆積を使用することを備える、請求項８または９に記載の方法。

【請求項11】

保護層を形成するステップは、原子層堆積された材料上に更なる材料をスパッタリングすることを備える、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

疎液性コーティングに対する接着性を高めるためにプラズマによって保護層の表面を活性化することを備える、請求項８から１１のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

吸収層はスパッタリングによって形成される、請求項８から１２のいずれかに記載の方法。

【請求項14】

請求項１から７のいずれかに記載のイメージセンサを備える、液浸リソグラフィのための基板テーブル。

【請求項15】

請求項１４に記載の基板テーブルと、
基板テーブルによって保持される基板上にパターニングデバイスからのパターンを投影するように構成される投影システムと、
投影システムと基板の間の空間に液浸液を提供するように構成される液体供給システムと、
を備えるリソグラフィ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願へのクロスリファレンス］
本出願は、２０１９年４月１６日に出願された欧州出願１９１６９５９８．０号の優先権を主張し、その全体が参照により本書に援用される。

【0002】

［技術分野］
本発明は、液浸リソグラフィのためのイメージセンサ、基板テーブル、リソグラフィ装置、イメージセンサを製造する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

リソグラフィ装置は、基板上に所望のパターンを適用するように構成された装置である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用されうる。リソグラフィ装置は、例えば、基板（例えばウェーハ）上に提供される放射感応性材料（レジスト）の層上に、パターニングデバイス（例えばマスク）のパターン（しばしば「デザインレイアウト」または「デザイン」ともいわれる）を投影してもよい。

【0004】

基板上にパターンを投影するためにリソグラフィ装置は電磁放射を使用してもよい。この放射の波長は、基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、365nm（ｉ線）、248nm、193nm、13.5nmである。4nmから20nmまでの範囲内、例えば6.7nmまたは13.5nmの波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置は、例えば193nmの波長の放射を使用するリソグラフィ装置より小さいフィーチャを基板上に形成するために使用されうる。

【0005】

液浸リソグラフィ装置では、液体が液体閉じ込め構造によって液浸空間に閉じ込められる。液浸空間は、パターンを結像させる投影システムの最後の光学要素、および、パターンが転写される基板または基板が載置される基板テーブルの間にある。液体は、流体シールによって液浸空間に閉じ込められてもよい。液体閉じ込め構造は、例えば液浸空間における液体の流れおよび／または位置の制御を支援するために、ガスの流れを生成または使用してもよい。ガスの流れは、液体を液浸空間に閉じ込めるためのシールの形成を支援してもよい。基板テーブルの少なくとも一部は、最後の光学要素に対する基板テーブルの動きによる液体損失を低減するために、限られた親水性を有するコーティングによって覆われる。基板テーブルに統合されるセンサの少なくとも一部は、液体損失および残りの液体の蒸発による熱負荷を低減するために、限られた親水性を有するコーティングによって覆われる。

【0006】

液浸リソグラフィ装置は、基板を支持する基板テーブルに統合されるいくつかのセンサに依存する。これらのセンサは以下のために使用される。
・参照フレームに対する基板／基板テーブルのアライメント
・レンズの（再）調整、セットアップ、熱補償
・レチクル（マスク）の熱補償
センサのマークは、基板テーブルに組み込まれた透明（石英）プレート上に形成される薄膜層の積層構造に統合され、以下の機能を担う。
・ＤＵＶのための空間透過型フィルタ（ILIAS（Integrated Lens Interferometry At Scanner）センサ、パラレルILIASセンサ（PARIS）、透過型イメージセンサ「TIS」のセンサ機能）
・可視放射「VIS」、近赤外線「NIR」、中赤外線「MIR」のための空間反射型フィルタ（SMASH（Smart Alignment Sensor Hybrid）センサ機能）

【0007】

積層構造の頂面（マークがない領域）からの反射は、レベルセンサのために使用される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上方の層は、例えば深紫外放射の露光によって劣化する。コーティングまたは層の劣化を防止するのは困難な場合がある。

【0009】

コーティングまたは層の劣化は、基板またはセンサで結像するためのビーム経路に入り込んで結像誤差を引き起こす望ましくないパーティクルを生成しうることや、コーティングまたは層が一旦劣化すると、コーティングまたは層の存在によって実現されていた所望の属性がもはや存在しないという事実を含む多くの理由で望ましくない。

【0010】

劣化に対する高い耐性を持つ吸収層のある液浸リソグラフィ装置のためのイメージセンサを提供するのが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0011】

一態様では、格子と、放射を吸収するように構成される格子上の吸収層と、イメージセンサの上面に設けられる疎液性コーティングと、吸収層と疎液性層の間に設けられ、吸収層より液浸液に対する反応性が低い保護層と、を備える液浸リソグラフィのためのイメージセンサが提供される。

【0012】

一態様では、格子を提供することと、放射を吸収するように構成される吸収層を格子上に形成することと、吸収層より液浸液に対する反応性が低い保護層を吸収層上に形成することと、イメージセンサの上面を形成する疎液性コーティングを形成することと、を備える液浸リソグラフィのためのイメージセンサを製造する方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

発明の実施形態は、対応する参照符号が対応する部分を示す模式的な図面を参照して、例示的に記述される。

【0014】

【図1】リソグラフィ装置を模式的に示す。

【0015】

【図2】リソグラフィ装置で使用される液体閉じ込め構造を模式的に示す。

【0016】

【図3】本発明のイメージセンサの断面図である。

【0017】

【図4】本発明のイメージセンサの一部の拡大断面図である。

【0018】

【図5】比較例のイメージセンサの断面図である。

【0019】

【図6】比較例のイメージセンサの一部の拡大断面図である。

【0020】

【図7】比較例のイメージセンサの劣化を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本書において、「放射」および「ビーム」の用語は、紫外線放射（例えば、365、248、193、157、126nmの波長を有するもの）を含む全てのタイプの電磁放射を包含するために使用される。

【0022】

本書で使用される「レチクル」、「マスク」、「パターニングデバイス」の用語は、入射する放射ビームに、基板のターゲット部分に生成されるパターンに対応するパターン形成された断面を付与するために使用されうる一般的なパターニングデバイスを指すものと広義に解釈される。「ライトバルブ」の用語も、この文脈で使用されうる。典型的なマスク（透過型または反射型、バイナリ型、位相シフト型、ハイブリッド型等）に加え、他のこのようなパターニングデバイスの例はプログラマブルミラーアレイおよびプログラマブルＬＣＤアレイを含む。

【0023】

図１は実施形態のリソグラフィ装置を模式的に示す。装置は以下の構成を備える。
・オプションで、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するように構成される照明システム（イルミネータ）ＩＬ
・パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、所定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成される第１ポジショナＰＭに接続される支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ
・所定のパラメータに従ってテーブルの表面、例えば基板Ｗの表面を正確に位置決めするように構成される第２ポジショナＰＷに接続され、一または複数のセンサを支持するセンサテーブル、または、基板（例えばレジストで覆われた製品基板）Ｗを保持するように構成される基板テーブルまたはウェーハテーブルＷＴ等の支持テーブル
・パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えばダイの部分、一つのダイ、複数のダイを含む）上に投影するように構成される投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳ

【0024】

リソグラフィ装置は、投影システムＰＳと基板Ｗの間の液浸空間を満たすために、基板Ｗの少なくとも一部が超純水（UPW）のような水等の比較的高い屈折率を有する液浸液によって覆われるタイプでもよい。液浸液は、パターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳの間等のリソグラフィ装置内の他の空間に適用されてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を高めるために使用されうる。「液浸」の用語は、基板Ｗ等の構造が液浸液に浸らなければならないことを意味するのではなく、露光中に液浸液が投影システムＰＳと基板Ｗの間に位置することのみを意味する。投影システムＰＳから基板Ｗへのパターン形成された放射ビームＢの経路の全体が液浸液を通過する。投影システムＰＳの最後の光学要素と基板Ｗの間に液浸液を提供するために、液体閉じ込め構造が投影システムＰＳの最後の光学要素と投影システムＰＳに対向するステージまたはテーブルの対向面の間の液浸空間の境界の少なくとも一部に沿って延びる。

【0025】

稼働中、照明システムＩＬは、例えばビームデリバリシステムＢＤを介して、放射源ＳＯからの放射ビームを受け取る。照明システムＩＬは、放射の方向付け、成形、制御等のために、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型等の様々なタイプの光学コンポーネント、および／または、他のタイプの光学コンポーネント、これらの任意の組合せを含んでもよい。照明システムＩＬは放射ビームＢを調整するために使用され、その断面における所望の空間または角度の強度分布がパターニングデバイスＭＡの平面上で実現される。

【0026】

用語「投影システム」ＰＳは、使用される露光放射、および／または、液浸液または真空の使用等の他の要素にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、アナモルフィック型、磁気型、電磁気型および／または静電型の光学システム、これらの任意の組合せを含む様々なタイプの投影システムを包含するものと広義に解釈されるべきである。用語「投影レンズ」は、より包括的な用語「投影システム」と同義に解釈されうる。

【0027】

リソグラフィ装置は、二つ以上の支持テーブル、例えば、二つ以上の支持テーブル、または、一または複数の支持テーブルおよび一または複数のクリーニング、センサまたは測定テーブルの組合せを有するタイプでもよい。例えば、リソグラフィ装置は、投影システムの露光側に位置する二つ以上のテーブルを備えるマルチステージ装置であり、各テーブルが一または複数の物体を備えるおよび／または保持する。例えば、一または複数のテーブルは、放射感応性基板を保持してもよい。例えば、一または複数のテーブルは、投影システムからの放射を測定するためのセンサを保持してもよい。例えば、マルチステージ装置は、放射感応性基板を保持するように構成される第１テーブル（すなわち支持テーブル）および放射感応性基板を保持するように構成されない第２テーブル（以下では、測定、センサおよび／またはクリーニングテーブル等を包括的かつ例示的に指すものとする）を備える。第２テーブルは、放射感応性基板と異なる一または複数の物体を備えてもよいおよび／または保持してもよい。このような一または複数の物体は、投影システムからの放射を測定するセンサ、一または複数のアライメントマーク、および／または、クリーニングデバイス（例えば、液体閉じ込め構造をクリーニングするもの）から選択される一または複数のものを含んでもよい。

【0028】

稼働中、放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上のパターン（デザインレイアウト）に入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターン付与される。パターニングデバイスＭＡを通過した放射ビームＢは、投影システムＰＳによって基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に照射される。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉デバイス、リニアエンコーダ、二次元エンコーダ、静電容量センサ）によって、例えば異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路上の正確な照射位置に位置決めするために、基板テーブルＷＴは正確に駆動されうる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび他の位置センサ（図１では明示されない）は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために使用されうる。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置決めされてもよい。図示の基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は専用のターゲット部分を占めるが、これらはターゲット部分Ｃの間の空間に位置してもよい（これらはスクライブラインアライメントマークとして知られている）。

【0029】

コントローラ５００は、リソグラフィ装置の全体の動作を制御し、特に以下で記述される動作プロセスを実行する。コントローラ５００は、中央処理装置、揮発性および不揮発性ストレージ、キーボードやスクリーン等の一または複数の入力および出力デバイス、一または複数のネットワーク接続、リソグラフィ装置の様々な部分に対する一または複数のインターフェースを備える適切にプログラムされた汎用コンピュータによって実現される。と理解される 制御コンピュータとリソグラフィ装置の間の一対一の関係は不要であると理解される。一つのコンピュータは複数のリソグラフィ装置を制御しうる。ネットワークに接続された複数のコンピュータは、一つのリソグラフィ装置を制御するために使用されうる。コントローラ５００は、リソグラフィ装置が一部を形成するリソセルまたはクラスタにおいて、一または複数の関係付けられた処理デバイスおよび基板ハンドリングデバイスを制御するように構成されてもよい。コントローラ５００は、リソセルまたはクラスタの監視制御システムおよび／またはファブ（製造工場）の全体制御システムの下位ユニットとして構成されてもよい。提案される局所液浸システムでは、液体閉じ込め構造１２が、投影システムＰＳの最後の光学要素１００と投影システムＰＳに対向するステージまたはテーブルの対向面の間の液浸空間１０の境界の少なくとも一部に沿って延びる。テーブルは稼働中に駆動され、ほとんど静止しないため、テーブルの対向面という表現が用いられる。一般的に、テーブルの対向面は、基板Ｗ、基板テーブルＷＴ（例えば基板Ｗを囲む基板テーブル）、または両方の表面である。このような配置を図２に示す。以下で記述される図２の配置は、前述の図１のリソグラフィ装置に適用されてもよい。

【0030】

図２は、液体閉じ込め構造１２を模式的に示す。液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最後の光学要素１００と基板テーブルＷＴまたは基板Ｗの間の液浸空間１０の境界の少なくとも一部に沿って延びる。一実施形態では、シールが液体閉じ込め構造１２と基板Ｗ／基板テーブルＷＴの表面の間に形成される。シールは、ガスシール１６（ガスシールを有するこのようなシステムは欧州特許出願公報番号EP-A-1,420,298に開示されている）または液体シール等の非接触シールでもよい。

【0031】

液体閉じ込め構造１２は、液体等の液浸流体を供給し、液浸空間１０に閉じ込めるように構成される。液浸流体は、液体開口の一つ、例えば開口１３ａを通じて液浸空間１０内に導入される。液浸流体は、液体開口の一つ、例えば開口１３ｂを通じて除去されてもよい。液浸流体は、少なくとも二つの液体開口、例えば開口１３ａおよび開口１３ｂを通じて液浸空間１０内に導入されてもよい。いずれの液体開口が、液浸流体を供給するために使用され、オプションで液浸液を除去するために使用されるかは、基板テーブルＷＴの移動方向によって変わりうる。

【0032】

液浸流体は、稼働中に液体閉じ込め構造１２の底面とテーブルの対向面（すなわち、基板Ｗの表面、および／または、基板テーブルＷＴの表面）の間に形成されるガスシール１６によって、液浸空間１０に閉じ込められてもよい。ガスシール１６のガスは、液体閉じ込め構造１２と基板Ｗおよび／または基板テーブルＷＴの間の隙間に、ガスインレット１５を介して所定圧力下で提供される。ガスはガスアウトレット１４と関係付けられたチャネルを介して取り出される。ガスインレット１５での過圧、ガスアウトレット１４での真空レベルおよび隙間の幾何学的形状は、液浸流体を閉じ込める内側への高速ガス流が発生するように調整される。液体閉じ込め構造１２と基板Ｗおよび／または基板テーブルＷＴの間の液浸流体にガスが加える力によって、液浸流体が液浸空間１０に閉じ込められる。液浸流体の境界にメニスカス３２０が形成される。このようなシステムは、米国特許出願公報番号US2004-0207824に開示されている。他の液体閉じ込め構造１２を本発明の実施形態で使用してもよい。

【0033】

石英基板、放射のビームとの相互作用のための一または複数の下層、例えば水が少なくとも75°好ましくは少なくとも90°の後退接触角を示す限られた親水性を有する外層（疎液性コーティング、疎水性コーティングまたはコーティングとも呼ばれる）を備えるイメージセンサを参照して、本発明が以下で詳述される。

【0034】

図３は、本発明に係るイメージセンサ１７の断面図である。図３に示されるように、一実施形態ではイメージセンサ１７が基板プレート２００を備える。一実施形態では、基板プレート２００は石英（SiO₂）プレートである。イメージセンサ１７のマークは、基板プレート２００の頂部上に形成される薄膜の積層構造３００に統合される。基板プレート２００は基板テーブルＷＴに統合される。

【0035】

薄膜の積層構造３００は任意の数の層を備えてもよい。図３に示されるように、一実施形態では積層構造３００は少なくとも四つの層を備える。層３１０、３２０および３３０は、上方からイメージセンサ１７上に投影されるＤＵＶ放射を吸収するための層、かつ、基板プレート２００の下方の変換層８００によって放射されうる基板プレート２００の下方からの放射を吸収するための層である。変換層８００は、ＤＵＶ放射が照射されると可視光を放射するように構成される。層３１０、３２０および３３０は、イメージセンサ１７の格子を形成する。

【0036】

図３に示されるように、一実施形態ではイメージセンサ１７が吸収層３５０を備える。吸収層３５０は、層３１０、３２０および３３０によって形成される格子上に形成される。一実施形態では、吸収層３５０は放射を吸収するように構成される。一実施形態では、吸収層３５０は、VISおよび／またはNIRおよび／またはMIR放射を反射する。

【0037】

稼働中のイメージセンサ１７は、液体閉じ込め構造１２の下方を通過するように構成される。イメージセンサ１７が液体閉じ込め構造１２の下方を通過する時、イメージセンサ１７は液浸液に覆われる。イメージセンサ１７は液体閉じ込め構造１２の下方を通過した後に液浸液から隔離される。

【0038】

図３に示されるように、一実施形態ではイメージセンサ１７が疎液性コーティング４００を備える。疎液性コーティング４００はイメージセンサ１７の上面に設けられる。疎液性コーティング４００は、イメージセンサ１７上または積層構造３００上に残される液体を低減するために、イメージセンサ１７および／またはイメージセンサ１７の周りに適用される。

【0039】

リソグラフィ装置におけるイメージセンサ１７の使用の説明に続いて、これらの層の目的および製造が詳細に記述される。イメージセンサは以下の機能を担う。
・深紫外線（ＤＵＶ）のための空間透過型フィルタ（PARIS、ILIAS、TIS機能）
・VIS、NIR、MIRのための空間反射型フィルタ（SMASH機能）

【0040】

また、積層構造３００の頂面（マークがない領域）からの反射は、他のセンサによって使用されうる。

【0041】

図３に示されるように、一実施形態ではイメージセンサ１７が保護層５００を備える。保護層５００は、吸収層３５０と疎液性層４００の間に設けられる。保護層５００は、吸収層３５０を保護するためのものである。一実施形態では、保護層５００は吸収層３５０より液浸液（例えば水）に対する反応性が低い。保護層５００は液浸液が吸収層３５０と接触することを防ぐ。

【0042】

疎液性コーティング４００はＤＵＶ放射の露光によって収縮および劣化する。これは疎液性コーティング４００における穴の発生に繋がりうる。液体閉じ込め構造１２からの液浸液は、疎液性コーティング４００の下方の層と接触しうる。保護層５００が設けられない場合、液浸液が疎液性コーティング４００に発生した穴を通じて吸収層３５０と接触しうる。液浸液が吸収層３５０に接触すると、吸収層３５０は酸化等によって劣化しうる。

【0043】

吸収層３５０が酸化すると、層３１０、３２０および３３０によって形成される格子のパターンが変化しうる。これはオーバーレイの不正確性の増加および／または生産性の低下をもたらしうる。加えて、吸収層３５０の酸化は、疎液性コーティング４００のイメージセンサ１７からの剥離を引き起こしうる。これは、リソグラフィ装置におけるフォーカスの正確性を低下させ、リソグラフィプロセスの歩留まりを低下させうる。発明の一実施形態では、オーバーレイ性能の向上および／または生産性の向上および／またはフォーカスの改善および／または歩留まりの向上を達成することが期待される。

【0044】

図７は、比較例のイメージセンサ１７の平面図である。平面視の図７には疎液性コーティング４００が剥離した剥離領域２０が見られる。これは下方の積層構造３００の残りを露出させる。図７は吸収層３５０のために使用された材料の酸化物が形成された酸化領域１９も示す。発明の実施形態は、図７に示される剥離領域２０および酸化領域１９を低減することが期待される。

【0045】

一実施形態では、保護層５００が酸化物によって形成される。酸化物によって形成される保護層５００を提供することによって、保護層５００は液浸液に対する反応性がより低くなる。これは、液浸液に接触した時の保護層５００の安定性がより高くなることを意味する。

【0046】

一実施形態では、保護層５００は無機物によって形成される。一実施形態では、保護層５００はSiO₂によって形成される。SiO₂は無機酸化物材料である。あるいは、保護層５００は、アルミニウム酸化物またはジルコニウム酸化物等の他の材料によって形成されてもよい。

【0047】

一実施形態では、保護層５００は、疎液性コーティング４００と同様の光学特性を有する。これは、イメージセンサ１７の光学性能に対する保護層５００の影響を低減する。一実施形態では、保護層５００は光学的に少なくとも半透明である。保護層５００は半透明または透明でもよい。

【0048】

図３に示されるように、一実施形態では格子が穴１０１によって分離された突出部を備える。図４は、本発明の実施形態に係るイメージセンサ１７の部分のイメージである。図４に示されるように、一実施形態では保護層５００が突出部の頂部に垂直な第１厚さｔ_ｔを持つ。保護層５００は突出部の側部に垂直な第２厚さｔ_ｓを持つ。一実施形態では、第１厚さｔ_ｔは第２厚さｔ_ｓの少なくとも半分である。一実施形態では、第１厚さｔ_ｔは第２厚さｔ_ｓの多くとも二倍である。第１厚さｔ_ｔおよび第２厚さｔ_ｓは互いに比較的同様の大きさである。例えば、第１厚さｔ_ｔは、第２厚さｔ_ｓより多くとも20%、オプションで多くとも10%大きくてもよい。一実施形態では、第１厚さｔ_ｔは、第２厚さｔ_ｓの少なくとも80%、オプションで少なくとも90%である。

【0049】

これは保護層５００が実質的にコンフォーマルにコーティングされることを意味する。これは回折格子フィーチャのエッジが一様に覆われることを担保する。

【0050】

保護層５００は吸収層３５０上に形成される。一実施形態では、保護層５００を形成するステップが、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用することを備える。これによって、保護層５００が、層３１０、３２０および３３０によって形成される格子の突出部の頂部および側部に沿って実質的に一様な厚さを持つ。ＡＬＤは、吸収層３５０上に極めてコンフォーマルな保護層５００のコーティングを実現するために使用されうる。

【0051】

一実施形態では、保護層５００を形成するステップは、原子層堆積された材料上に更なる材料をスパッタリングすることを更に備える。このように、保護層５００を形成するプロセスはマルチステップの積層プロセスでもよい。このようなマルチステッププロセスによって、保護層５００の微細構造がより正確に制御される。

【0052】

ＡＬＤは、吸収層３５０により近い（例えば隣接する）より稠密な副層を形成するために使用されうる。続くスパッタリングは、疎液性コーティング４００により近い（例えば隣接する）より粒状の副層を形成するために使用されうる。より稠密な副層は、吸収層３５０のより良い保護を提供するように構成される。より粒状の副層は、疎液性コーティング４００に対するより良い接着を実現するように構成される。これは、より粒状の副層が、ＡＬＤを使用して形成されたより稠密な副層と比べて、より大きな総表面積（粒状故の粗さによる）の表面を有するためである。

【0053】

図５は、比較例のイメージセンサ１７の断面図である。図５に示される比較例のイメージセンサ１７は、疎液性コーティング４００と吸収層３５０の間に保護層５００を有しない。

【0054】

図６は、このような比較例のイメージセンサ１７の部分の拡大イメージである。図６に示されるように、疎液性コーティング４００を通って吸収層３５０に接触する水によって、チタン酸化物のストリーク１８が形成される。これに対して、図４では保護層５００が提供されるため、チタン酸化物が形成されない。

【0055】

一実施形態では、疎液性コーティング４００と保護層５００の間の接着強度は、疎液性コーティング４００と吸収層３５０の間の接着強度より低い。

【0056】

一実施形態では、イメージセンサ１７を製造する方法は、疎液性コーティング４００に対する接着性を高めるための保護層５００の表面２１のプラズマ活性化を備える。酸素プラズマ等の反応性イオンプラズマが、保護層５００の表面２１を処理するために使用されうる。表面処理は、疎液性コーティング４００の形成より前に実行されうる。プラズマ活性化は、例えば表面２１上にラジカルを形成することによって、保護層５００の表面２１を活性化する。これによって、保護層５００と疎液性コーティング４００の間の接着性が高められる。

【0057】

一実施形態では、接着促進材が保護層５００と疎液性コーティング４００の間に提供される。接着促進材は、疎液性コーティング４００と保護層５００の間の化学結合をブリッジするように構成される。考えられる接着促進材の例はHMDSおよびOTSを含む。他の接着促進材が使用されてもよい。

【0058】

一実施形態では、イメージセンサ１７を製造する方法が、表面２１の粗さを高めるために保護層５００の表面２１に不活性イオンを当てることを備える。これによって表面２１の総表面積が大きくなり、疎液性コーティング４００に対する接着性が高まる。保護層５００の表面粗さは、非反応性エッチングを使用することによって調整されうる。保護層５００の表面２１は、表面２１上の山と谷の間の表面２１に垂直な方向の距離が多くとも10nmであるような粗さを有してもよい。

【0059】

一実施形態では、疎液性コーティング４００を形成するステップが、より低い圧力環境でより接着性の高い副層を形成することと、続いてより高い圧力環境でより接着性の低い副層を形成することと、を備える。疎液性コーティング４００を形成するための成膜パラメータは、保護層５００との結合を強めるために最適化されうる。一実施形態では、より接着性の高い副層は多くとも10nmの厚さを持つ。疎液性コーティング４００の厚さの残りは、より接着性の低い副層によって形成される。成膜パラメータを変えることによって、疎液性コーティング４００は、保護層５００に対してより良く接着する部分から、イメージセンサ１７上に残る液体を低減する機能をより良く果たす部分に遷移するように形成されうる。

【0060】

一実施形態では、吸収層３５０がスパッタリングによって形成される。スパッタリングは、例えばＡＬＤに比べて低い温度で実行されうる。より低い温度の使用によって、製造中のイメージセンサ１７がより良く保護される。

【0061】

一実施形態では、保護層５００はアモルファスである。保護層５００をアモルファスにすることによって、保護層５００のイメージセンサ１７に対する光学的な干渉を低減できる。例えば、アモルファス層は複屈折性ではない。

【0062】

イメージセンサ１７は基板テーブルＷＴ上にマウントされうる。イメージセンサ１７は基板テーブルＷＴと一体的に構成されてもよい。

【0063】

イメージセンサ１７を製造する一つの方法が図３を参照して以下に記述される。
１）総厚100nm程度（例えば50-200nm）のBlue Chrome（CrO_x-Cr-CrO_x）の連続的な層３１０、３２０、３３０が石英基板プレート２００上に形成される。Blue Chrome３１０、３２０、３３０は、基板プレート２００下に配置される変換層８００からの可視光の二次反射を最小化することが求められる。この変換層８００はＤＵＶを、センサによって検知される可視光に変換する。投影システムＰＳからのＤＵＶは、Blue Chrome３１０、３２０、３３０にパターン形成された穴１０１を通過する。CrO_xの組成は、Cr₂O₃、CrO_xN_yまたはCrO_xN_yC_zである。Blue Chrome３１０、３２０、３３０内の層は、10-80nmの厚さのCrO_xからなる下層３１０、5-60nmの厚さのCrからなる中層３２０、20-100nmの厚さのCrO_xからなる上層３３０である。
２）PARIS/ILIAS/TIS/SMASHマークのパターン（一次元または二次元格子）および他のマークがリソグラフィによって形成され、石英表面（エッチストップとして機能する）が露出するまでBlue Chrome３１０、３２０、３３０がエッチングされる。スルーホール１０１がパターンを形成する。
３）総厚が最大300nmまたは100nm未満のTiNの吸収層３５０が、Blue Chrome３１０、３２０、３３０および基板プレート２００の頂部上にパターンに従って形成される（例えばスパッタリングによって）。この吸収層３５０は、VIS/NIR/MIRの反射による測定のためのマークを提供し、これらのマークによって石英（VIS/IR/ＤＵＶ）を通じた光の漏れが防がれる。この層は放射ブロッキング層ともいえる。
４）総厚が100nmのSiO₂の保護層５００が吸収層３５０上に形成される。前半の保護層５００はＡＬＤによって形成されうる。後半の保護層５００はスパッタリングによって形成されうる。この保護層５００は吸収層３５０を液浸液から保護する。
５）限られた親水性を有する疎液性コーティング４００（Lipocer（登録商標）等の好ましくはメチル基を持つSi-O-Si-Oバックボーンを有する無機ポリマー等）が保護層５００の頂部上に適用される。以下ではLipocerが言及される（しかしこれに限定する趣旨ではない）。例えば、疎液性コーティング４００は、任意の無機および／または有機シリコンポリマーを備えてもよい。ポリマーは、メチル、エチル、プロピル、フェニル、ビニルから選択される一または複数の基を有してもよい。Lipocerは保護層５００上に形成され、イメージセンサ１７を有する基板テーブルＷＴが液体閉じ込め構造１２の下方から移動する際の水の損失を最小化する。外層（Lipocer）の厚さは典型的には1-300nmであるが、それより大きく例えば最大500nmでもよい。
６）測定手順のために高いＤＵＶドーズが予想されるセンサプレート上のいくつかのスポットでは、Lipocerが設けられない、例えば除去される（典型的にスポットは約100μm四方であるが、より大きく例えば2cm四方でもよい）。

【0064】

いくつかのスポットではTiNも除去されることで、ＤＵＶがBlue Chrome３１０、３２０、３３０の穴１０１を通じて石英プレート２００の表面に到達する。このようなスポットは通常TIS、ILIASおよびPARIS（図３参照）上にある。

【0065】

外層４００が例えばTiNの吸収層３５０上に形成される例について前述したが、同等の特性を有する任意の他の窒化物が使用されてもよい（例えばCrN、AlTiN、TiAlNおよびZrN等）。

【0066】

イメージセンサおよび限られた親水性を有する疎液性の層またはコーティングに関して発明を前述した。しかし、発明は他のセンサやセンサとは異なる物体（例えばレンズ要素、基板テーブル等）の表面に適用されうる。

【0067】

リソグラフィ装置の用途に関してＩＣの製造に具体的に言及したが、本リソグラフィ装置は他の用途、例えば、集積光学システム、磁気ドメインメモリのためのガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造等に用いてもよいと理解される。当業者は、このような代替的な用途の文脈において、「ウェーハ」または「ダイ」の用語は、それぞれより包括的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義に解釈されうると理解する。ここでの基板は、例えば、トラック（典型的には、基板にレジスト層を適用して露光レジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツールにおいて、露光の前または後に処理されてもよい。適用可能な場合、本開示はこのような他の基板処理ツールに適用されうる。更に、例えば複数層のＩＣを生成するために基板は複数回に亘って処理されてもよく、「基板」の用語は複数の処理済の層を既に含む基板を指してもよい。

【0068】

「放射」および「ビーム」の用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば約365、248、193、157または126nmの波長を有するもの）を含む全てのタイプの電磁放射を包含する。

【0069】

「レンズ」の用語は、文脈が許す限り、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型および静電型の光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントの任意の一つまたは組合せを指してもよい。

【0070】

具体的な実施形態を前述したが、発明の実施形態は記述されたものと異なる態様で実施されてもよいと理解される。以上の記述は例示であり、本発明を限定する趣旨ではない。従って、本発明の範囲から逸脱することなく、記述された発明に変更を加えうることは当業者にとって自明である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】