光刻设备以及光谱纯度滤光片

申请号 CN201180015282.7 申请日 2011-02-03 公开(公告)号 CN102844714A 公开(公告)日 2012-12-26
申请人 ASML荷兰有限公司; 发明人 V·梅德韦杰夫; V·班尼恩; V·克里夫特苏恩; W·索尔; A·亚库宁;
摘要 一种 反射器 ,包括配置成反射第一 波长 的 辐射 的多层反射镜结构,和一个或更多个附加层。多层反射镜结构和一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收率和折射系数以及多层反射镜结构和一个或更多个附加层的厚度配置成使得从反射器的表面反射的第二波长的辐射以相消方式与从反射器内反射的第二波长的辐射干涉。
权利要求

1.一种反射器,包括:配置成反射第一波长辐射的多层反射镜结构,和一个或更多个附加层,多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收率和折射系数以及多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层的厚度,配置成使得从反射器的表面反射的第二波长的辐射以相消方式与从反射器内反射的第二波长辐射干涉。
2.如权利要求1所述的反射器,其中所述一个或更多个附加层包括基底,其中所述一个或更多个附加层还包括位于基底和多层反射镜结构中间的金属层,并且其中金属层厚度大于金属对于第二波长辐射的集肤深度。
3.如权利要求1或2所述反射器,其中所述一个或更多个附加层包括基底,其中所述一个或更多个附加层还包括位于基底和多层反射镜结构中间的吸收层,所述吸收层配置成吸收第二波长的辐射。
4.如权利要求3所述的反射器,其中所述一个或更多个附加层包括基底,其中所述一个或更多个附加层还包括位于基底和多层反射镜结构中间的金属层,其中吸收层在金属层和多层反射镜结构中间。
5.如权利要求1所述的反射器,其中所述一个或更多个附加层包括基底,并且在第二波长条件下基底的折射系数与多层反射镜结构在第二波长条件下的折射系数不同。
6.如前述权利要求任一项所述的反射器,其中多层反射镜结构包括n型和类金刚石的交替层。
7.一种反射器,包括配置成反射第一波长的辐射的多层反射镜结构,和一个或更多个附加层,
其中多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收率和折射系数以及多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层的厚度,配置成使得当多层反射镜结构接收碎片材料层时,从反射器的表面反射的第二波长的辐射以相消方式与从反射器内反射的第二波长辐射干涉,所述碎片材料层限定反射器的表面。
8.如权利要求7所述的反射器,其中在使用中碎片材料层的厚度将随着时间而增加,并且其中多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收率和折射系数以及多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层的厚度,配置成使得,当多层反射镜结构接收特定厚度的碎片材料层时,被从反射器表面反射的第二波长的辐射以相消的方式与从反射器内反射的第二波长的辐射干涉。
9.如权利要求7或8所述的反射器,其中反射器配置成使得反射器的第二波长的辐射的反射率随着碎片层厚度增加而通过最小反射率,其中最小反射率在当碎片层具有特定厚度时出现。
10.如权利要求7所述的反射器,其中在使用中碎片材料层的厚度将随时间而增大,并且其中反射器配置成使得包括多层反射镜结构在第二波长条件下的吸收率和折射系数、所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收率和折射系数、多层反射镜结构的厚度以及一个或更多个附加层的厚度的反射器的至少一个特性能够作为碎片层的厚度的函数随时间主动地改变,使得从反射器的表面反射的第二波长的辐射以相消方式与从反射器内部反射的第二波长的辐射干涉。
11.如权利要求10所述的反射器,其中反射器配置成使得反射器的温度能够被主动地改变以主动地改变反射器的所述至少一个特性。
12.如权利要求10或11所述的反射器,其中由在多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层中的至少一个内的载流子浓度的改变引起反射器的所述至少一个特性的改变。
13.一种反射器,包括配置成反射第一波长的辐射的多层反射镜结构、配置成吸收第二波长的辐射的基底、以及多层反射镜结构和基底之间的抗反射层,所述抗反射层配置成促使第二波长的辐射从多层反射镜结构通至基底,
其中多层反射镜结构和抗反射层在第二波长条件下的吸收率和折射系数,以及多层反射镜结构和抗反射层的厚度配置成使得,当多层反射镜结构接收碎片材料层时,从反射器的表面反射的第二波长的辐射少于从没有碎片材料层的反射器的多层反射镜结构反射的辐射,所述碎片材料层限定反射器的表面。
14.一种光刻设备,具有配置成收集辐射的源收集器模、配置成调节所述辐射的照射系统以及配置成将由所述辐射形成的辐射束投影到衬底上的投影系统,其中源收集器模块、照射系统和/或投影系统包括一个或更多个根据前述权利要求任一项所述的反射器。
15.一种光谱纯度滤光片,配置成反射极紫外辐射,所述光谱纯度滤光片包括:
基底;
在基底顶表面上的抗反射涂层,所述抗反射涂层配置成透射红外辐射;和多层叠层,配置成反射极紫外辐射和基本上透射红外辐射,所述多层叠层包括硅和类金刚石碳的交替层,其中所述硅是掺杂的硅和/或所述类金刚石碳是掺杂的类金刚石碳。

说明书全文

光刻设备以及光谱纯度滤光片

[0001] 相关应用的交叉引用
[0002] 本申请要求分别于2010年3月24日、5月3日以及7月15日递交的美国临时申请61/317,167、61/330,721以及61/364,725的优先权,这些美国临时申请通过引用全文并于此。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种光刻设备以及适用于此的反射器

背景技术

[0004] 光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上,通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如IC制造过程中。在这种情况下,可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如,晶片)上的目标部分(例如,包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常,通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常,单一衬底将包括相邻目标部分的网络,所述相邻目标部分被连续地图案化
[0005] 光刻技术被广泛认为是制造集成电路(IC)和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而,随着使用光刻技术形成的特征的尺寸变得越来越小,对于实现微型的IC或其他器件和/或结构的制造来说,光刻技术正变成更加关键的因素。
[0006] 图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出,如等式(1)所示:
[0007]
[0008] 其中λ是所用辐射的波长,NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径,k1是随工艺变化的调节因子,也称为瑞利常数,CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道,特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得:通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k1的值。
[0009] 为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸,已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有5-20nm范围内波长的电磁辐射,例如在13-14nm范围内波长的电磁辐射,或例如在5-10nm范围内的波长,例如6.7nm或6.8nm波长。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射。
[0010] 可以通过使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光器,和用于容纳等离子体的源收集器模。例如通过将激光束引导到燃料,例如合适材料(例如)的粒子或合适气体或蒸汽的流(例如氙气或锂蒸汽)可以产生等离子体。所形成的等离子体发射输出辐射,例如EUV辐射,其通过使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜式的正入射辐射收集器,其接收辐射并将辐射聚焦为束。源收集器模块可以包括包围结构或室,其布置成提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。
[0011] 伴随有用的带内辐射,已知的LLP源也产生无用的带外辐射,例如深紫外(DUV)和红外(IR)以及被等离子体散射(反射)的激光辐射。IR辐射是波长在0.1-500μm范围内的电磁辐射,例如在5-15μm范围内的电磁辐射。LPP源产生的带外辐射,尤其是高功率的10.6μm辐射,可能导致图案形成装置、衬底以及光学元件的不期望的升温,由此缩短其寿命。已知的光刻设备包括具有对带外辐射(例如10.6μm)的高反射率的光学元件,因此带外辐射能够以相当高的功率到达衬底。带外辐射在衬底处存在可能会导致光刻设备的成像性能下降。
[0012] 在用以产生EUV辐射束的等离子体形成过程期间,燃料通过激光束的激光能量而向等离子体的转化可能是不完全的并因此可能产生燃料碎片。碎片可以接触辐射收集器(收集由源收集器模块内的等离子体输出的辐射)并可以在辐射收集器表面上形成碎片层。碎片层在辐射收集器上的形成可以影响辐射收集器的光学性能。例如,诸如锡层等碎片层在辐射收集器上的形成可以提高辐射收集器对带外辐射的反射率。因此,带外辐射能够以相当高的功率到达衬底。这可以导致更大量的带外辐射被通过光刻设备朝向衬底引导。被通过光刻设备朝向衬底引导的更大量的带外辐射可以导致图案形成装置、衬底以及光学元件的不期望的升温,由此缩短它们的寿命。衬底处存在带外辐射还可能会导致光刻设备的成像性能的降低。
[0013] 根据其摘要,WO 2010/022839公开一种光谱纯度滤光片,配置成反射EUV辐射。光谱纯度滤光片包括基底以及基底顶表面上的抗反射涂层。抗反射涂层配置成透射IR辐射。滤光片包括多层叠层,所述多层叠层配置成反射EUV辐射并基本上透射IR辐射。

发明内容

[0014] 期望提供一种光刻设备以消除或减轻现有技术的一个或更多个问题,不管在此处还是其他地方。
[0015] 根据一方面,提供一种反射器,包括:配置成反射第一波长的辐射的多层反射镜结构,和一个或更多个附加层,多层反射镜结构和一个或更多个附加层在对第二波长的吸收系数和折射系数以及多层反射镜结构和一个或更多个附加层的厚度配置成使得从反射器的表面反射的第二波长的辐射以相消方式与从反射器内反射的第二波长辐射干涉。所述一个或更多个附加层可以包括由硅形成的基底。所述一个或更多个附加层还可以包括位于基底和多层反射镜结构中间的金属层。金属层可以由钼形成。所述一个或更多个附加层还可以包括位于基底和多层反射镜结构中间的吸收层,所述吸收层配置成吸收第二波长的辐射。吸收层可以包括光学性质基本上不受温度改变影响的材料。吸收层可以由选自下列的组的一种材料构成:WO3、TiO2、ZnO、SiO2以及SiC。吸收层还可以由掺杂半导体形成。邻近多层反射镜结构的所述一个或更多个附加层中的一层在第二波长条件下折射系数与多层反射镜结构在第二波长条件下的折射系数不同。第一波长可以是极紫外波长,第二波长可以是红外波长。
[0016] 根据本发明一方面,提供一种光刻设备,具有配置成收集辐射的源收集器模块、配置成调节所述辐射的照射系统以及配置成将由所述辐射形成的辐射束投影到衬底上的投影系统,其中源收集器模块、照射系统和/或投影系统包括根据本发明一方面的一个或更多个反射器。
[0017] 根据本发明一方面,提供一种反射器,包括配置成反射第一波长的辐射的多层反射镜结构,和一个或更多个附加层,其中多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收系数和折射系数以及多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层的厚度,配置成使得当多层反射镜结构接收碎片材料层时,从反射器的表面反射的第二波长的辐射以相消方式与从反射器内反射的第二波长辐射干涉,所述碎片材料层限定反射器的表面。反射器可以配置成使得当反射器上没有碎片层存在时反射器的第二波长的辐射的反射率小于预定阈值。反射器可以配置成使得,当反射器上存在单层碎片时,反射器的第二波长辐射的反射率小于预定阈值。
[0018] 在使用时,碎片材料层的厚度可以随时间而增大,并且多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收系数和折射系数和多层反射镜结构和一个或更多个附加层的厚度可以配置成使得,当特定厚度的碎片材料层被多层反射镜结构接收时,从反射器的表面反射的第二波长的辐射以相消方式与从反射器内反射的第二波长辐射干涉。反射器配置成使得反射器的第二波长辐射的反射率随着碎片层厚度增加而通过最小反射率,其中当碎片层具有特定厚度时出现最小反射率。碎片层的所述特定厚度可以等于或大于碎片材料的单层的厚度。
[0019] 根据本发明一方面,提供一种反射器,包括:配置成反射第一波长辐射的多层反射镜结构、配置成吸收第二波长的辐射的基底、以及在多层反射镜结构和基底之间的抗反射层,所述抗反射层配置成促进第二波长的辐射从多层反射镜结构经过到达基底,其中在第二波长条件下多层反射镜结构和抗反射层的吸收系数和折射系数以及多层反射镜结构和抗反射层的厚度配置成使得,当多层反射镜结构接收碎片材料层时从反射器的表面反射的第二波长的辐射少于从没有碎片材料层的反射器的多层反射镜结构反射的辐射,所述碎片材料层限定反射器的表面。
[0020] 在使用时,碎片材料层的厚度可以随时间而增大,并且其中多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收系数和折射系数以及所述一个或更多个附加层和多层反射镜结构的厚度,可以配置成使得,当多层反射镜结构接收特定厚度的碎片材料层时,被反射器表面反射的第二波长辐射以相消的方式与从反射器内反射的第二波长的辐射干涉。反射器可以配置成使得反射器对第二波长辐射的反射率随着碎片层厚度增加通过最小反射率,其中当碎片层具有特定厚度时出现最小反射率。反射器配置成使得当反射器上不存在碎片层时反射器对第二波长的辐射的反射率小于一预定阈值。反射器可以配置成使得当反射器上存在单层碎片层时反射器对第二波长的辐射的反射率小于一预定阈值。碎片层的所述特定厚度可以等于或大于碎片材料的单层厚度。
[0021] 在使用时碎片材料层的厚度可以随时间而增大,并且反射器配置成使得反射器的至少一个特性,包括多层反射镜结构在第二波长条件下的吸收系数和折射系数、所述一个或更多个附加层在第二波长条件下的吸收系数和折射系数、多层反射镜结构的厚度以及附加层的厚度,可以作为碎片层厚度的函数随时间主动地改变,使得从反射器的表面反射的第二波长辐射以相消方式与从反射器内部反射的第二波长辐射干涉。反射器可以配置成使得反射器的温度可以主动地改变,由此主动地改变反射器的至少一个特性。反射器的所述至少一个特性的改变可以由多层反射镜结构和所述一个或更多个附加层中的至少一个内的载流子浓度的改变引起。
[0022] 根据另一方面,提供一种光谱纯度滤光片,配置成反射极紫外辐射,所述光谱纯度滤光片包括:基底;在基底顶表面上的抗反射涂层,所述抗反射涂层配置成透射红外辐射;和多层叠层,配置成反射极紫外辐射并基本上透射红外辐射,所述多层叠层包括硅(Si)和类金刚石(DLC)的交替层,其中硅是掺杂的硅和/或类金刚石碳是掺杂的类金刚石碳。
18 -3 19 -3 18 -3
掺杂剂可以具有在5x10 cm 至5x10 cm 之间的杂质浓度,优选具有在8x10 cm 至
19 -3 19 -3
2x10 cm 之间的杂质浓度。通常大约1x10 cm 是合适的杂质浓度。
附图说明
[0023] 现在参照随附的示意性附图,仅以举例的方式,描述本发明的实施例,其中,在附图中相应的附图标记表示相应的部件,且其中:
[0024] 图1示出根据本发明一个实施例的光刻设备;
[0025] 图2更详细地示出图1的设备,包括激光产生等离子体(LPP)源收集器模块;
[0026] 图3示意地示出现有技术的光谱纯度滤光片的横截面;
[0027] 图4示意地示出根据本发明一个实施例的反射器的横截面;
[0028] 图5示出图4中示出的反射器的光学响应曲线图。
[0029] 图6示意地示出根据本发明一个实施例的反射器的横截面;
[0030] 图7示出图6中示出的反射器的光学响应曲线图。
[0031] 图8示意地示出通过根据本发明一个实施例的反射器的横截面;
[0032] 图9示意地示出图8中示出的反射器的光学响应曲线图。
[0033] 图10示意地示出通过根据本发明一个实施例的反射器的横截面;
[0034] 图11示意地示出图10中示出的反射器的光学响应曲线图。
[0035] 图12示出根据本发明一个实施例的反射器的光学响应曲线图。
[0036] 图13示出与本发明的两个其他实施例的响应对比的图12中示出的反射器的光学响应曲线图;
[0037] 图14示出没有针对于存在碎片层的情况优化的根据本发明一个实施例的反射器的带外辐射反射率的曲线图;
[0038] 图15示出表示根据本发明一个实施例的反射器的带外辐射的最小反射率作为载流子浓度函数的曲线图。
[0039] 图16示出表示反射器的多层反射镜(MLM)结构中的周期数量和载流子浓度之间的关系的曲线图;
[0040] 图17示出根据本发明一个实施例的反射器的带外辐射的反射率的曲线图。
[0041] 图18示出根据本发明一个实施例的反射器的带外辐射的反射率的曲线图。
[0042] 图19示出通过根据本发明一个实施例的反射器的示意横截面;
[0043] 图20示出通过根据本发明一个实施例的反射器的带外辐射的反射率的曲线图。
[0044] 图21示出通过另一反射器的示意横截面;
[0045] 图22示出n型掺杂剂浓度和硅的折射系数之间的关系曲线图;和[0046] 图23示出通过还一反射器的示意横截面。

具体实施方式

[0047] 图1示意地示出包括根据本发明一个实施例的源收集器模块SO的光刻设备100。所述光刻设备包括:照射系统(照射器)IL,其配置用以调节辐射束B(例如EUV辐射);支撑结构(例如掩模台)MT,其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA,并与配置用于精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连;衬底台(例如晶片台)WT,其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W,并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置PW相连;和投影系统(例如反射式投影透镜系统)PS,其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。
[0048] 照射系统IL可以包括各种类型的光学部件,例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合,以引导、成形、或控制辐射。
[0049] 所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持相应的图案形成装置MA。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台,例如,其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。
[0050] 术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。被赋予辐射束的图案可以与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应,例如集成电路。
[0051] 图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的,并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置,每一个小反射镜可以独立地倾斜,以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
[0052] 与照射系统类似,投影系统可以包括多种类型的光学部件,例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件,或其任何组合,如对所使用的曝光辐射所合适的,或对于诸如使用真空的其他因素合适的。可以期望对于EUV辐射的情况下使用真空,因为其他气体可以吸收EUV辐射。因此借助真空壁和真空可以在整个束路径上提供真空环境。
[0053] 如这里所示,光刻设备是反射类型的(例如采用反射式掩模)。
[0054] 光刻设备可以是具有两个(双台)或更多的衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中,可以并行地使用附加的台,或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时,将一个或更多个其它台用于曝光。
[0055] 参照图1,所述照射器IL接收从源收集器模块SO发出的极紫外辐射束(EUV)。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射,例如在13-14nm范围内,或例如在5-10nm范围内,例如6.7nm或6.8nm。用以产生EUV辐射的方法包括但不必限于将材料转化为等离子体状态,其具有至少一个元素,例如氙、锂或锡,其中一个或更多个发射线在EUV范围内。在一种这样的方法中,通常称为激光产生等离子体(“LPP”),所需的等离子体可以通过使用激光束照射例如具有所需线-发射元素的材料的液滴、流或簇团的燃料来产生。源收集器模块SO可以是EUV辐射系统的一部分,EUV辐射系统包括用于提供激发燃料的激光束的激光器(在图1中未示出)。所产生的等离子体发射输出辐射,例如EUV辐射,其通过使用设置在源收集器模块中的辐射收集器收集。
[0056] 激光器和源收集器模块可以是分立的实体(例如当CO2激光器被用于提供用于燃料激发的激光束)。在这种情况下,不会将激光器考虑成形成源收集器模块的一部分,并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统的帮助,将所述辐射束从激光器传到源收集器模块。在其它情况下,所述源可以是所述源收集器模块的组成部分(例如当所述源是放电产生的等离子体EUV生成器,通常称为DPP源)。
[0057] 所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的强度分布的调整器。通常,可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外,所述照射器IL可以包括各种其它部件,例如琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置,或者多小面场反射镜装置和多小面光瞳反射镜装置。照射器IL可以用于调节辐射束,以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
[0058] 所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如,掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如,掩模)MA上,并且通过所述图案形成装置来形成图案。在已经被图案形成装置(例如,掩模)MA反射后,所述辐射束B通过投影系统PS,所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器PS2(例如,干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助,可以精确地移动所述衬底台WT,例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地,可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器PS1用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如,掩模)MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如,掩模)MA和衬底W。
[0059] 图中示出的光刻设备可以用于下列模式中的至少一种:
[0060] 1.在步进模式中,在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时,将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即,单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动,使得可以对不同目标部分C曝光。
[0061] 2.在扫描模式中,在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时,将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即,单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。
[0062] 3.在另一模式中,将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止,并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时,将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中,通常可以采用脉冲辐射源,并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间,根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如,如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
[0063] 也可以采用上述使用模式的组合和/或变体,或完全不同的使用模式。
[0064] 图2更详细地示出投影设备100,包括源收集器模块SO、照射系统IL以及投影系统PS。源收集器模块SO构造并布置成使得可以在源收集器模块SO的包围结构220内保持真空环境。
[0065] 激光器LA布置成将激光能量经由激光束205沉积到由燃料供给装置200提供的例如氙(Xe)、锡(Sn)或者锂(Li)的燃料,由此产生具有几十电子伏特的电子温度的高度电离的等离子体210。在这些离子的去激发和再结合期间产生的高能辐射由等离子体发射,通过近正入射收集器光学元件CO收集和聚焦。这种源收集器模块SO通常被称为激光产生等离子体(LPP)源。所收集的辐射可以不仅包括有用的带内辐射(例如EUV辐射),还包括无用的带外辐射(例如DUV或IR辐射)。有用的带内辐射可以用于提供期望的图案至衬底,而无用的带外辐射不可用于提供期望的图案至衬底。
[0066] 激光能量经由激光束205沉积到燃料中可以由燃料产生碎片,所述碎片可以与收集器光学元件CO(也称为收集器)接触并在收集器CO的表面上形成碎片层。碎片层在辐射收集器上的形成可以影响收集器CO的光学性质。例如,收集器CO上的碎片层(例如锡层)的形成可以增加被收集器CO反射的带外辐射的量。
[0067] 由收集器光学元件CO反射的辐射被聚焦在虚源点IF。虚源点IF通常称为中间焦点,并且源收集器模块SO布置成使得中间焦点IF位于包围结构220的开口内或附近。虚源点IF是用于发射辐射的等离子体210的像。
[0068] 随后,辐射穿过照射系统IL,其可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24,琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24布置成在图案形成装置MA处提供辐射束21的期望的角度分布,以及在图案形成装置MA处提供期望的辐射强度均匀性。在辐射束21在通过支撑结构MT保持的图案形成装置MA反射之后形成图案化的束26,图案化的束26通过投影系统PS经由反射元件28、30被成像到通过晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。
[0069] 通常在照射系统IL和投影系统PS内存在比图示出的元件更多的元件。此外,可以存在比图中示出的反射镜更多的反射镜,例如在投影系统PS内可以存在比图2中示出的反射元件多1-6个的另外的反射元件。
[0070] 由LPP源产生的无用的带外辐射可以导致图案形成装置和光学元件的不期望的升温,这缩短了它们的寿命和/或降低将图案投影到衬底上的精确度。
[0071] 反射镜装置22、24、反射元件28、30、收集器光学元件CO以及一些已知的光学设备的源收集器模块、照射系统和/或投影系统的其他光学部件可以包括具有多层反射镜(MLM)结构的反射器。MLM结构可以具有多个交替的相对高折射系数层和相对低折射系数层。相对低折射系数层基本上不吸收配置MLM以反射的波长处的辐射。反射器还可以包括基底层,MLM结构的多个交替层被沉积到所述基底层上。已知的用于相对高折射系数层和相对低折射系数层的材料分别是钼(Mo)和硅(Si),其中待反射的辐射的波长在EUV范围内。
[0072] 所提到的MLM结构的交替的层通常是周期的,其中一个周期由多个层构成,这些层是交替结构的重复单元。在这种情况下,一个周期由高折射系数Mo层和相对低折射系数Si层构成。一个周期的厚度通常被选择为待反射的辐射波长的大约一半。以此方式,来自每个相对高折射系数层的被散射的辐射之间的相长干涉引起MLM反射期望的波长的辐射。
[0073] 这种多层反射镜结构不仅是有用的带内辐射的良好的反射器,而且是无用的带外辐射(例如红外辐射,例如10.6μm)的良好的反射器。这些多层反射镜在带外辐射的波长处的高反射率是由于钼在带外辐射的波长处的相对高的反射率(相对低的吸收率和透射率)。因为MLM结构是带外辐射的良好的反射器,因而,带外辐射能够以相当高的功率到达衬底。带外辐射在衬底处的存在可以导致光刻设备的成像性能的降低。其一个原因在于,由于带外辐射入射其上带来的衬底升温可以引起衬底的热膨胀
[0074] 图3中示出在WO2010/022839中描述的已知的光谱纯度滤光片。光谱纯度滤光片包括具有背板BP的基底38p。光谱纯度滤光片还包括具有交替反射镜层的多层反射镜结构36p。抗反射涂层AR设置在基底38p和多层反射镜结构36p之间。光谱纯度滤光片还包括在多层反射镜结构36p顶部上的盖层C。光谱纯度滤光片用作如下用途:辐射(用I表示)入射到光谱纯度滤光片上。入射辐射I包含有用的EUV辐射和无用的IR辐射。EUV辐射和IR辐射通过盖层C。多层反射镜结构内的交替的反射镜层配置成使得它们对IR辐射是透明的,同时反射EUV辐射。因此,EUV辐射被光谱纯度滤光片的多层反射镜结构36p反射(用R表示),而IR辐射被允许通过到抗反射涂层AR。抗反射涂层AR的材料和厚度被选择成使得非常少的IR辐射被在抗反射涂层AR和多层反射镜结构36p之间的界面反射。相反,IR辐射被透射进入抗反射涂层AR。抗反射涂层AR对IR辐射是透明的,因此IR辐射通过抗反射涂层AR并进入基底38p(这里用T表示)。基底的材料被选择成使得其是IR辐射的好的吸收器。因此,基底38p吸收IR辐射。背板BP可以由高导热材料形成,使得基底
38p由于吸收IR辐射产生的加热可以被驱散。
[0075] 根据本发明一个实施例的反射器34a在图4中示出。反射器34a包括多层反射镜结构36,多层反射镜结构36包括类金刚石碳(DLC)和n型硅(n-Si)的交替层(也称为交替反射镜层)。反射器还包括附加层,其在此处是硅基底38。多层反射镜结构36设置在硅基底38上。
[0076] 本发明的所有实施例的多层反射镜结构36用作带内辐射的布拉格反射器。本发明的多层反射镜结构的单个层的厚度与带外辐射的波长相比是小的。基于这个原因,本发明的多层反射镜结构可以针对带外辐射被看成具有“平均”或整体折射系数(bulk refractive index)。此外,因为多层反射镜结构可以针对带外辐射被看作具有整体折射系数,因此多层反射镜结构的层中的每一个之间的界面基本上不反射任何带外辐射。
[0077] 应该认识到,可以代替DLC和n-Si使用任何合适的材料,只要它们可以引起带内辐射的显著反射和吸收带外辐射。这种MLM结构将吸收一些带外辐射,同时反射大多数带内辐射。因此,经由任何这样的反射器传播通过光刻设备至衬底的带外辐射的量被减少。
[0078] 形成反射器34a的一部分的材料可以被选择成使得它们能够承受由于吸收带外辐射产生的热而不引起反射器34a的劣化。此外,根据本发明任意实施例的反射器可以提供作为热驱散装置,用于驱散由于吸收带外辐射产生的热。热驱散装置可以包括散热器或冷却系统。冷却系统可以是冷却系统。
[0079] 在本发明的该实施例中,现有技术的MLM的钼层已经用对有用的带内辐射(例如EUV辐射)具有良好的反射率并且在带外辐射(例如IR辐射)波长处具有显著的吸收率的另一材料替代。反射器34a与图3中现有技术的交替反射镜层不同,在图3中现有技术的交替反射镜层中交替层对IR辐射是基本上透明的,使得IR辐射将到达抗反射涂层和被透射到基底,在基底IR辐射被吸收。
[0080] 图5示出图4中示出的反射器的光学响应,其作为MLM结构36的周期数量(在图中标注有n的轴)的函数。DLC层厚度为2.8nm,n-Si层厚度为4.1nm。MLM结构36内的载19 -3
流子的浓度大约为3x 10 cm 。在图中示出对波长为10.6μm的辐射的光学响应。在图5中,实线表示被反射的入射辐射的比例,虚线表示被透射的辐射的比例,点线表示被吸收的辐射的比例。由图5可以看到,在大约220周期数处发生大约7%的最小反射。在图中,标注p的轴是入射辐射的比例。
[0081] 在MLM结构内使用带外辐射吸收率增大的材料引起MLM对带外辐射的反射率的降低。这是因为,MLM的吸收率(A)、反射率(R)以及透射率(T)由下面能量平衡方程相关联:
[0082] A+R+T=1 (2)
[0083] 材料(例如制造MLM结构的一部分的材料)的局部吸收效率(AE)在点(r)处被限定为:
[0084]
[0085] 其中ε(ω)是材料的介电常数,E(r)是点r处的电场。由该方程知道,在给定的ε的情况下为了提高在特定点r处的吸收率,材料的电场E(r)应该增大。例如通过改变构造MLM结构的材料可以改变MLM内的电场。
[0086] 改变构造MLM结构的材料的一种方法是通过将任一层和/或基底掺杂。一类掺杂材料的示例是掺杂的半导体。掺杂的半导体,例如掺杂的硅或掺杂的碳(例如掺杂的DLC)是IR辐射的良好的吸收体。通过改变半导体的掺杂,可以改变半导体内的载流子的浓度,因而改变半导体的折射系数和吸收率。例如,提高半导体内的掺杂水平可以提高载流子的浓度并因此提高半导体的折射系数和吸收率。
[0087] 再参照图5,应该认识到,反射器对IR辐射(10.6μm)的反射率在大约220个周期处降低至极小值,随后随着周期的数量增加而增大。带外(IR)辐射由不同的折射系数的两个材料之间的任一界面反射。MLM结构36内的交替层中的每一个的厚度与IR辐射波长相比非常小,因此MLM结构36可以被看作相对于IR辐射具有单一“平均”折射系数。由此可知,在图4中示出的本发明的实施例中存在三个折射系数界面:反射器34a的外部和MLM结构36之间的第一界面35(也称为反射器的辐射接收表面)、MLM结构36和基底38之间的第二界面37;以及在基底38和反射器34a的外部之间的第三界面39(也称为反射器的后表面)。
[0088] 当从每个界面的反射波之和最小时,实现从反射器的最小反射。因为交替层36和基底吸收一些带外辐射并且因为第一和第二界面35和37反射大部分带外辐射,因而从第三界面39的反射相对小,因而不需要考虑。应该认识到,在本发明的一些实施例中,从第三界面39的反射可以与从第一和第二界面35和37的反射相当。如果是这种情形,则从第三界面的反射也必须考虑。当仅考虑第一和第二界面35和37时,在辐射接收表面35处来自第一和第二界面35和37的反射之和最小时将发生最小反射。在某些情形中,来自第一和第二界面35和37的反射之和将具有零的极小值。当已经穿过MLM界面36行进、已经在界面37处反射并且已经经由MLM结构36传播回到界面35的带外辐射的入射波(用R2表示)具有与已经在界面35处反射的带外辐射(用R1表示)相同的振幅并且处于反相的时候,在辐射接收表面35处,来自第一和第二界面35和37的反射之和等于零。这可以被称为波R1和R2之间的总的相消干涉。
[0089] 虽然在辐射接收表面35处从反射器的每个折射系数界面反射的带外辐射的波长可以加起来等于零(称为总的相消干涉),可以不总是这种情形。在本发明的范围内,从每个折射系数界面反射的带外辐射的波长在辐射接收表面处求和以得出来自反射器的总的带外辐射的反射波,其与反射器的单独的MLM结构(即没有附加的层)相比具有明显小的振幅。根据本发明一个实施例的这种来自反射器的带外辐射的总反射波的明显小的振幅可以小于单独的MLM结构的带外辐射的总的反射波的50%,可以小于其25%,可以小于其10%,可以小于其5%,可以小于其1%。这被称为从辐射接收表面反射的带外辐射以相消的方式与从反射器结构内反射的带外辐射相干涉。这也可以称为带外辐射的相消干涉。
[0090] 为了实现在辐射接收表面35处的(带外辐射的)相消干涉,可以考虑多个因素:MLM结构的交替层36、基底38和反射器34a的外部环境(通常是真空)相对于带外辐射的折射系数;MLM结构的交替层36相对于带外辐射的吸收率(依赖于实施方式,基底38的吸收率);以及MLM结构36的总厚度(依赖于实施方式,基底38的厚度)。
[0091] 通过改变折射系数,可以改变在每个界面处发生的反射的量。这是因为在界面处发生的反射的量依赖于界面两侧上的材料折射系数。这些关系例如通过本领域技术人员熟知的菲涅尔方程描述。改变在每个界面处发生的反射的量将影响波R1和R2的振幅。如上所述,MLM结构36的交替层的折射系数和/或基底的折射系数可以通过对制造它们的材料掺杂和通过改变所用的掺杂剂的量(因而,载流子浓度)来改变。也可以通过由不同的材料形成改变MLM结构36的交替层和基底38改变MLM结构36的交替层的折射系数或基底38的折射系数。
[0092] 改变材料的折射系数影响辐射传播通过材料的速度。辐射传播通过材料的速度与材料的折射系数成反比。辐射波通过介质的光学路径长度由辐射通过介质的路径的几何长度与介质的折射系数的乘积给出。增大(或减小)MLM结构36的交替层的折射系数将引起通过MLM结构36的带外辐射波R2的光程增加(或减小)。改变通过MLM结构36的波R2的光程的结果是,一旦波R1和R2已经被反射器34a反射,改变MLM结构36的交替层的折射系数将改变在波R1和R2之间的光程差(因而改变相差)。
[0093] 通过改变MLM结构36的交替层的吸收率(依赖于实施方式,基底38的吸收率),可以改变波R2的振幅。一旦波R2被反射器34a反射,交替层的吸收率越大则波R2的振幅越小。如上面所述,可以通过对制造MLM结构36的交替层的材料掺杂和通过改变所用掺杂的量(因此改变载流子浓度)来改变MLM结构36的交替层的吸收率。也可以通过用不同的材料制造MLM结构36的交替层来改变MLM结构36的交替层的吸收率。
[0094] 改变MLM结构36的交替层的总厚度,一旦在波R1和R2被反射器34a反射时,将改变被反射器34a反射的波R2的振幅和波R1和R2之间的相位差两者。这是因为增大(或减小)MLM结构36的总厚度将增加(或减小)通过MLM结构36的R2的光程。通过改变波R2通过MLM结构36的光程,一旦波R1和R2被反射器34a反射时,波R1和R2之间的光程差将被改变,因而波R1和R2之间的相位差被改变。通过改变波R2必须行进通过MLM结构36的距离也可以影响被MLM结构36反射的波R2的振幅。这是因为波R2不得不通过MLM结构36的交替层行进得越远,作为带外辐射的吸收体的MLM结构36的交替层吸收波R2的比例越大。
[0095] 根据本发明一个实施例的反射器34b如图6所示。反射器34b包括具有DLC和n型硅(n-Si)的交替层的MLM结构36。反射器34b还包括附加的层。MLM结构36设置在附加的层上。所述附加的层是夹在基底38和MLM结构36之间的金属层40和硅基底38。在图示的实施例中,金属层40是厚度为100nm的钼层。
[0096] 图7示出图6中示出的反射器34b的光学响应,作为MLM结构36的交替层的周期数(在图中标记n的轴)的函数。DLC层厚度为2.8nm,n-Si层厚度为4.1nm。MLM结构3619 -3
的交替层内的载流子浓度大约为3x10 cm 。图中示出的光学响应是针对波长为10.6μm的辐射。在图7中,实线示出被反射的入射辐射的比例,点线示出被吸收的辐射比例。在图中,标记p的轴是入射辐射的比例。由图7可以看到,在大约200个周期数的情况下发生大约1%的最小反射。可以认为,这种实施方式中的最小反射比图3中示出的现有技术的小很多,因为金属层显著地阻止任何带外辐射透射通过金属层。显著地阻止任何带外辐射透射通过金属层意味着金属层可以吸收带外辐射并且反射带外辐射,使得其可以被MLM结构吸收和/或与入射到反射器上的带外辐射相消干涉。
[0097] 如上所述,金属层40显著阻止带外辐射的任何透射(通过金属层40)。这意味着,到达在金属层40和交替层36之间的界面的入射带外辐射的波R2的主要部分将被金属层40反射或吸收。在图示的实施例中,金属层是100nm厚度的钼。应该认识到,可以使用在带外辐射波长处基本上是反射的任何金属。为了金属层40能够显著地反射带外辐射,金属层的厚度应该大于在带外辐射波长情况下金属的集肤深度(skin depth)。
[0098] 在本发明的一些实施方式中,期望地,可以使用在带外辐射波长处基本上是反射的且具有高热导率的金属用于金属层,例如。金属层的高热导率可以是有利的,因为其可以允许金属层消散反射器34b内由于吸收带外辐射产生的热。
[0099] 再参照图7,可以看到,基本上没有带外IR辐射透射通过反射器34b。也可以看到,随着MLM结构36的周期数(即总厚度)减小,带外辐射的反射降低,在大约200个周期条件下减小至最小。随后,带外辐射的反射随着MLM结构36的总厚度增大而增大。如前面的实施例,当来自所有的折射系数界面的反射波在辐射接收表面35处之和为最小时将发生带外辐射的最小反射。在这种实施方式中,需要考虑的折射系数界面仅为在反射器34b的外部和MLM结构36之间的第一界面35和在MLM结构36和金属层40之间的第二界面37。不必考虑在金属层40和基底38之间的界面以及在基底38和反射器34b外部之间的界面,因为金属层40显著地阻止了任何带外辐射到达这些界面。正如前面的实施例,当仅考虑第一和第二界面35和37时,在辐射接收表面35处来自第一和第二界面35和37的反射之和为最小时将发生最小反射。在某些情况下,来自第一和第二界面35和37的反射之和可以是零。在这种条件下,所反射的波被称之为呈现总的相消干涉。当已经行进通过MLM结构36、已经在界面37处被反射以及已经经由MLM结构36行进回到界面35的带外辐射的波(用R2表示)具有与在界面35处被反射的带外辐射的波(用R1表示)相同的振幅并且相反的相位时,在辐射接收表面35处来自第一和第二界面35和37反射之和将等于零。
[0100] 为了实现在辐射接收表面35处来自第一和第二界面35和37反射之和最小,考虑若干个因素:
[0101] MLM结构的交替层36相对于带外辐射的折射系数、反射器34b的外部环境(通常是真空)的折射系数;MLM结构36的交替层相对于带外辐射的吸收率;以及金属层38相对于带外辐射的反射率;和MLM结36构的交替层的总厚度。
[0102] 可以以与上述相同的方式改变交替层的折射系数和吸收率。改变MLM结构36的交替层的总厚度、折射系数以及吸收率具有与上述实施例中相关描述相同的效果。例如,通过改变形成金属层40的金属,可以改变金属层40相对于带外辐射的反射率。改变金属层40的反射系数将在波R2已经被反射器34b反射时控制其振幅。这是因为,金属层40的反射率越大,将被金属层40反射朝向第一界面35的波R2的比例越大,与被金属层吸收相反。
[0103] 上面讨论的本发明的实施例都使用超过200个周期的MLM结构36的交替层以便实现最小的反射。可以认为,这些实施例在MLM结构中使用大量的层,因为界面37处的反射相对高。这意味着,由于MLM结构的吸收特性,MLM结构36的基本上总厚度被期望成以便削弱波R2的振幅,使得一旦波R1和R2被反射器反射时波R2的振幅基本上等于波R1的振幅。在本发明的一些实施例中,可能不希望提供具有太多周期的交替层的MLM结构。例如,用于应用交替层的可能的方法包括真空沉积,其中通过使用热蒸发、溅射阴极汽化激光烧蚀或化学蒸汽前体沉积产生所沉积的粒子。这些方法可以是耗成本和耗时的,形成交替层的数量越多,成本和制造时间越大。在这种情况下,能够提供包括较少周期的交替层的有效的MLM结构以便降低成本并减少MLM制造时间是有利的。
[0104] 根据本发明一个实施例的反射器34c如图8所示。反射器34c包括MLM结构36,MLM结构36包括DLC和n型硅(n-Si)的交替层。反射器34还包括设置在附加层上的MLM结构36。附加层是夹在基底38和MLM结构36之间的吸收层40a和硅基底38。在图示的实施例中,吸收层40a是n-Si层。然而,可以使用任何合适的材料用于吸收层40a,只要其能够显著地吸收带外辐射。用于吸收层40a的合适的材料的另一示例为p型硅(p-Si)。
[0105] 图9示出根据图8所示的反射器的反射器的光学响应,作为吸收层40a的厚度的函数(此处在图中通过轴d表示)。DLC层厚度为2.8nm,n-Si层厚度为4.1nm。存在40个19 -3
周期的MLM结构36的交替层。MLM结构36的交替层内的载流子的浓度大约为3x 10 cm 。
图中示出对于波长为10.6μm的辐射的光学响应。在图9中,实线示出被反射的入射辐射的比例,虚线表示被透射的辐射的比例,点线表示被吸收的辐射的比例。在图中,以p标记的轴是入射辐射的比例。由曲线可以看到,在大约1μm的吸收层厚度条件下得出大约5%的最小反射率。可以认为,这种实施方式中的最小反射率远小于图4中示出的实施例的反射率,因为吸收层40a(在这种情况下是n-Si)提高了被吸收的入射辐射的比例,因而减小了入射辐射被反射器34c的反射。
[0106] 如上面通过实施例讨论的,当来自所有折射系数界面的反射波之和在辐射接收表面35处为最小时发生来自反射器34c的带外辐射的最小反射。在本实施例中,存在四个折射系数界面:反射器34c外部和MLM结构36之间的第一界面35、吸收层40a和基底38之间的第二界面37;吸收层40a和MLM结构36之间的第三界面37a;以及基底38和反射器34a的外部之间的第四界面39。在本实施例中,为了简单起见,仅考虑来自第一和第二界面
35和37的反射。这是因为,可以认为在本实施例中,极少发生来自第三界面37a和第四界面39的反射。可以认为,由于MLM结构36的交替层的反射系数和吸收层40a的反射系数相似,极少发生来自第三界面37a的带外辐射的反射。还可以认为,在第四界面39处极少发生带外辐射的反射,因为极少的带外辐射透射通过基底至界面39。应该认识到,在本发明的其他实施例中,如果来自第三界面37a和第四界面39的反射显著,则可以考虑从这些界面上反射的波。
[0107] 再次,如上面那样,当一旦从反射器34c反射的波R1和R2具有相同的振幅和相反的相位时,来自折射系数界面的反射波之和在辐射接收表面35处为最小。在这种情况下,存在所谓的波R1和R2之间的总的相消干涉。为了实现这种情形,考虑若干个因素:MLM结构36的交替层、基底38、吸收层40a以及反射器34a外部的环境(通常真空)对带外辐射的折射系数;MLM结构36的交替层对带外辐射的吸收系数和吸收层40a对带外辐射的吸收率(和依赖于实施方式,基底38的吸收率);MLM结构36的总厚度;以及吸收层40a的厚度(和依赖于实施方式,基底38的厚度)。
[0108] 如前面讨论的,改变折射系数将影响在每个界面处的反射量和通过MLM结构34c的带外辐射的光程。
[0109] 如前面讨论的,改变MLM结构36的总厚度将影响辐射通过MLM结构36的光程,并且当带外辐射传播通过MLM结构36时还影响带外辐射被MLM结构36吸收的量。
[0110] 改变吸收层40a的吸收率将影响传播通过吸收层40a的波的吸收水平。例如,提高吸收层40a的吸收率将增大被吸收层40a吸收的传播通过吸收层40a的波R2的量。以此方式,如果吸收层40a的吸收率增大,一旦带外辐射已经被反射器34c反射,带外辐射的入射波R2的振幅将减小。
[0111] 改变吸收层40a的厚度将影响通过吸收层的波R2的光程和被吸收层40a吸收的波R2的量。增大吸收层40a的厚度将增大通过吸收层40a的波R2的光程,由此一旦波R1和R2被反射器34c反射则改变波R1和R2之间的光程差(和因此改变波R1和R2之间的相位差)。此外,通过增大波R2必须行进通过吸收层40a的距离,被反射器40c反射的波R2的振幅将减小,因为波R2行进通过吸收层的距离越远,作为带外辐射的吸收体的吸收层40a吸收的波R2比例越大。
[0112] 可以以上面任一个实施例描述的方式改变反射器34c内的任一层的折射系数和吸收率。
[0113] 根据本发明一个实施例的反射器34d如图10所示。结构34d包括MLM结构36,MLM结构36包括DLC和n型硅(n-Si)的交替层36。反射器34d还包括附加层。MLM结构设置在附加层上。附加层是硅基底38、邻近MLM结构36的吸收层40a以及邻近基底38的金属层40。以此方式,反射器34d形成具有下列次序的叠层:MLM结构36、吸收层40a、金属层40和基底38。在如图所示的实施例中,金属层40是100nm厚的钼(Mo)层,吸收层40a是n-Si层。与上面的实施例相同,任何合适的材料可以用于吸收层40a,只要其能够吸收带外辐射。
[0114] 图11示出根据图10所示的MLM结构的MLM结构的光学响应,其作为吸收层40a的厚度(在图中,用d标记的轴表示)的函数。DLC层厚度为2.8nm,n-Si层厚度为4.1nm。交19 -3
替层36周期为40。交替层36内的载流子的浓度大约为10 cm 。图示出针对波长10.6μm的辐射的光学响应。在图11中,实线示出入射辐射被反射的比例,虚线示出被透射的辐射比例,以及点线示出被吸收的辐射比例。在图中,以p标记的轴是入射辐射的比例。可以看到,曲线存在两个反射极小值:大约5%的第一个极小值,对应于大约2.4μm的吸收层40a厚度,大约1%的第二个极小值,对应于大约4.2μm的吸收层40a厚度。可以认为,该实施例的最小反射小于图5和7中任一个示出的实施例的最小反射,因为组合了由于金属层40带来的透射减小和由于吸收层40a带来的吸收增大的效果。
[0115] 结合前面的实施例,当来自所有折射系数界面的所有反射波之和在辐射接收表面35处最小时,带外辐射被反射器34d的反射将是最小的。如何通过改变反射器34d的层的参数实现这种效果的更多说明被省略。这是因为这种实施方式可以类比第二和第三实施例的组合以及结合第二和第三实施例实现反射波的最小和相关的这些评论应用必要的修正。
[0116] 图12示出与图10的类似的另一MLM结构的光学响应,作为吸收层40a的厚度(在图中用标记d的轴表示)的函数。MLM结构与参照图10描述的不同,其中吸收层40a是折射系数为2.05(在虚平面中为+0.06)的SiO2层,其中交替层36周期为60。图中示出针对波长为10.6μm的辐射的光学响应。在图12中,与前面相同,实线示出入射辐射的被反射的比例,虚线示出被透射的辐射比例,以及点线示出被吸收的辐射比例。在图中,以p标记的轴是入射辐射的比例。可以看到,曲线存在三个反射极小值:吸收层40a厚度大约3μm时的大约28%的第一个极小值,吸收层40a厚度大约5.6μm时的大约5%的第二个极小值以及吸收层40a厚度大约8.2μm时的小于1%的第三个极小值。
[0117] 与使用掺杂的硅(例如n-Si)层的吸收层40a(如图10所示的实施例)相对照,使用为SiO2层的吸收层40a(如上述实施例描述的)在本发明的某些应用中可以是有利的。这是因为掺杂的硅的光学性质(包括折射系数和吸收率)中的至少一些依赖于温度。如上面所述,带外辐射从反射器的极小反射将在来自所有折射系数界面的反射波之和在辐射接收表面处极小时发生。一些反射波的性质将部分依赖于吸收层40a的折射系数和吸收率。由此可知,吸收层40a的折射系数和/或吸收率可以影响带外辐射被反射器反射的量。因此,掺杂的硅吸收层的温度的改变可以引起被反射的带外辐射的量增多,这是不期望的。因为被反射器吸收的带外辐射中的一些在使用时可以被转化为热,因此反射器的温度可能将升高(由此吸收层的温度可能将升高),由此影响吸收层并因此如上所述那样影响带外辐射的反射。可以用于吸收层但是光学性质基本上不受温度影响的其他材料包括化钨(WO3)、氧化(TiO2)、氧化锌(ZnO)、碳化硅(SiC)以及其他有玻璃性状的材料。应该认识到,在本发明的任何具有吸收层的实施例中,基本上不受温度影响的合适材料可以用于吸收层40a。
[0118] 如上所述,改变交替层36内的周期数量将改变辐射在交替层内的光程,并可以因此影响带外辐射的反射器的反射率。图13示出根据本发明的实施例的三个反射器的光学响应作为吸收层的厚度(在图中用d标记的轴表示)函数的曲线。图中示出针对波长为10.6μm的辐射的光学响应。虚线是图12中示出的反射器的光学响应。除去反射器的交替层具有100个周期之外,实线示出与图12中类似的反射器的光学响应。除去反射器的交替层具有40个周期之外,点划线示出与图12中类似的反射器的光学响应。在图中,标记R的轴是被反射器反射的入射辐射的比例。由图13可以看到,增加交替层中的周期数减小在每个极小值处带外辐射的反射率并提高每个极小值之间的带外辐射的极大反射率。此外,提高交替层内的周期数减小了与带外辐射的每个反射极小值对应的吸收层的厚度。这可以由增大吸收较大部分的某些反射波的交替层的总厚度和/或由在交替层内具有较大光程的反射波引起。
[0119] 应该认识到,提供具有任意数量的附加层(即除MLM结构以外的层)在本发明的范围内。这些一个或更多个附加层可以是一个或更多个吸收层或金属层,只要从折射系数界面反射的带外辐射的所有的波之和在辐射接收表面处以相消方式干涉。
[0120] 还应该认识到,根据本发明的实施例的反射器可以包括邻近MLM结构的附加层,该附加层是吸收层,其对于带外辐射的折射系数与MLM结构对带外辐射的整体折射系数相同。在这种情况下,在MLM结构和邻近其的吸收层之间的界面处不存在反射。
[0121] 还应该认识到,虽然根据本发明的实施例的反射器被描述为是大体平坦的,但是这不是必须的。根据本发明的实施例的反射器可以是曲面的。例如,根据本发明实施例的源收集器模块的收集器光学元件可以具有曲面轮廓。可以用于照射系统或投影系统中的根据本发明的实施例的其他反射器也可以是曲面的。
[0122] 根据本发明的实施例的反射器可以与具有任何入射角的入射辐射结合操作。本领域技术人员应该认识到,入射辐射的入射角的改变将导致辐射(尤其是带外辐射)通过反射器的路径的几何长度的改变。基于这个原因,反射器的多个层的厚度可以需要根据入射辐射的入射角而改变。在根据本发明的实施例的曲面反射器的情形中,入射在反射器不同部分上的辐射可以具有不同的入射角。在这种情况下,反射器的不同部分可以具有不同的层厚度。
[0123] 在用于形成EUV辐射束的等离子体形成过程期间,将燃料通过激光束205的激光能量转化为等离子体可以是不完全的并因此可以产生燃料碎片。碎片可以与收集器CO接触,并可以在收集器CO的表面上形成碎片层。收集器CO可以是根据前面所述的本发明的实施例的反射器。收集器CO的表面上的碎片的层的存在可以对收集器CO的光学性能具有有害的影响,因为其可以增加被收集器CO反射的带外辐射的量。应该认识到,在上述本发明的任一反射器上的碎片层的存在可以对光学性能具有类似的有害的影响。
[0124] 上述本发明的反射器的特性配置成使得从反射器的辐射接收表面反射的带外辐射与在反射器结构内反射的带外辐射以相消方式干涉(下文称为相消干涉)。这些特性可以是吸收率(在带外波长条件下)、折射系数(在带外波长条件下)以及多层反射镜结构和一个或更多个其他层的厚度。如果反射器的这些特性配置用于无碎片层的反射器,倘若在反射器上形成碎片层,则带外辐射的反射辐射波之间的相消干涉的量可以减小(与没有碎片层的反射器相比)。相消干涉的量的减小将提高被反射器反射的带外辐射的量。
[0125] 如前面所述,上述的反射器具有配置成实现带外辐射的相消干涉的特性。这可以通过控制被反射器的不同部分反射的波之间的光程差和通过控制被反射器的不同部分反射的波的相对振幅来实现。
[0126] 反射器上的碎片层的表面可以限定反射器的辐射接收表面。也就是说,碎片层可以引起反射器的限定辐射接收表面的表面的改变(与没有碎片层的反射器的辐射接收表面相比)。碎片层的存在引起的辐射接收表面的改变将导致在辐射接收表面处被辐射接收表面反射的辐射的波和在反射器内被反射的辐射的波之间的光程差的改变(和由此相位差的改变)。反射辐射的波之间的光程差的改变(和由此相位差的改变)可以导致被反射器反射的带外辐射量的增加。
[0127] 碎片层还可以影响带外辐射的反射波之间的光程差(和由此在辐射的反射波之间的相消干涉的量),因为碎片层可以具有(在带外辐射的波长条件下)与MLM结构和/或反射器内的任何其他层的折射系数不同的折射系数。
[0128] 具有碎片层的反射器的带外辐射的辐射接收表面的反射率可以与不具有碎片层的反射器的辐射接收表面的反射率不同。基于这个原因,与不具有碎片层的反射器相比,对于具有碎片层的反射器,被辐射接收表面反射的带外辐射的量不同。具有碎片层的反射器的带外辐射的反射辐射波之间的相消干涉的减小水平(以及在没有碎片层条件下已经配置成特性)可以由被具有碎片层的反射器的辐射接收表面反射的带外辐射的不同的量得出(与没有碎片层的相同反射器相比)。
[0129] 由于碎片层可以吸收一些带外辐射的事实,碎片层可以附加地影响在被反射器反射的辐射的波之间的相消干涉的量。如果碎片层吸收一些带外辐射,则从具有碎片层的反射器内反射的辐射量将少于从没有碎片层的相同反射器反射的辐射的量。
[0130] 图14示出没有被针对于存在碎片层的情况进行优化的根据一个实施例的反射器的带外辐射的反射率(R)图表。反射器包括掺杂的硅(n-Si)基底,在基底上有700nm厚的ThF4抗反射层。包括40个周期的4.1nm厚的Si层和2.8nm厚的DLC层的多层反射镜结构设置在ThF4层上。反射器已经涂覆有碎片层。碎片层是锡层。所述图表示出作为碎片层厚度(d)的函数的波长为10.6μm的带外辐射的反射器的反射率。由图可以看到,被反射器反射的带外辐射的量随着碎片层的厚度增加而增大。一旦碎片层的厚度增大至大约1nm,带外辐射的反射器的反射率为大约25%。这种高水平的带外辐射的反射率在某些情形中对于光刻设备的性能可能有害。
[0131] 在一些实施例中,配置反射器使得当反射器具有碎片层时从反射器的辐射接收表面反射的带外辐射以相消的方式与从反射器结构内反射的带外辐射干涉,是有利的。以与上述反射器实施例同样的方式,配置反射器使得带外辐射以相消的方式干涉可以通过配置反射器的多层反射镜结构和一个或更多个附加层相对于带外辐射的折射系数和吸收率来实现,和通过配置反射器的多层反射镜结构和一个或更多个附加层的厚度来实现。
[0132] 如何配置反射器使得当反射器具有碎片层时发生带外辐射的相消干涉的一个示例为,配置多层反射镜(MLM)结构内的周期数量并由此配置MLM结构的厚度。另一示例为,通过使用不同材料(具有不同光学性质)形成MLM结构的层或反射器的一个或更多个其他层。由不同的材料形成反射器的层的一种方式是对反射器的材料掺杂。
[0133] 在根据本发明一个实施例的反射器形成部分的光刻设备的操作期间,碎片层的厚度可以随时间而增大。
[0134] 改变反射器上的碎片层的厚度改变被碎片层吸收的带外辐射的量并改变带外辐射的反射波之间的光程差。由此可知,根据本发明实施例的特定反射器可以配置成使得它们被对于特定厚度的碎片层进行优化(即,使得在特定厚度的碎片层条件下在反射的带外辐射的波之间的相消干涉极大)。在反射器的一些实施例中,这可以是不利的,因为当碎片层不具有已经配置反射器优化所针对的厚度时,带外辐射的波之间由反射器引起的相消干涉将不是最大的(因此,由反射器反射的带外辐射的量将不是最小值)。
[0135] 根据本发明的实施例的一些反射器可以配置成使得可以在已经构造反射器之后改变它们的特性。例如,可以在反射器处于光刻设备的原位时改变反射器的特性。可以响应于碎片层的厚度改变(例如厚度增加)而改变反射器的特性。如果反射器上的碎片层的厚度改变,则反射器的特性可以改变,使得反射器配置成使得其被及时地针对给定时刻的碎片层厚度进行优化(即,具有带外辐射的反射波的相消干涉的最大值)。
[0136] 根据本发明一个实施例的反射器的特性可以在反射器构造之后改变的一个示例为,MLM结构内的载流子浓度。应该认识到,反射器的一个或更多个其他层的载流子的浓度也可以改变。图15示出根据本发明一个实施例的反射器的带外辐射的极小反射率作为载流子浓度的函数的图表。在这种情况下,反射器没有碎片层。可以看到,随着载流子浓度增大,反射器的带外辐射的极小反射率经过一极小值。在这种情况下,当MLM结构内的自由载19 -3
流子为大约3.6x 10 cm 时,产生小于大约0.1%的带外(10.6μm)辐射的极小反射率。
[0137] 一种改变MLM结构内载流子浓度的方式是,通过改变MLM结构内的周期数量。图16示出表示反射器的MLM结构中周期数量与载流子浓度之间的关系的图表。具有如图16中的图表示出的关系的反射器与参照图15描述的反射器相同。参照图15,可以看到,MLM结构内19 -3
的载流子的优化的浓度(使得反射器具有带外辐射的最小反射率)为大约3.6x10 cm 。参
19 -3
照图16,可以看到,当MLM结构的周期数量为大约220时,载流子浓度为大约3.6x 10 cm 。
应该认识到,在反射器构造之后不能通过改变MLM结构的周期数量来改变MLM结构内的载流子的浓度。
[0138] 可以在反射器构造之后改变载流子浓度的方法的一个示例(例如,当反射器处于光刻设备内的原位处)为通过改变反射器的温度来实现。这可以通过使用已知的加热/冷却系统实现。这种系统可以是基于水的系统。提高反射器的温度将提高反射器内(例如MLM结构内)的载流子的浓度。这是因为,温度升高造成反射器内(例如MLM结构内)电子被释放。通过控制反射器的温度,可以主动地改变载流子的浓度,使得针对特定厚度的碎片层来优化反射器。在这种情形中,术语“主动改变”可以被看作包括在一定程度上控制载流子浓度。这可以例如与载流子浓度的被动改变(即以不受控的方式改变载流子浓度)对比。
[0139] 应该认识到,在本发明的某些实施例中,有利地,可以响应于碎片层的厚度改变(例如厚度增大)而改变反射器的特性。在其他实施例中,反射器的特性可以被选择成使得对特定厚度的碎片层来优化反射器(即,具有最小的带外辐射反射率)。图17和18示出两个图表,每一个示出根据本发明一个实施例的反射器的性能。两个图表示出反射器的带外辐射(10.6μm)的反射率(R)作为形成在每个反射器上的碎片层厚度(T)的函数。在每个图中描述了性能的反射器与图6中示出的具有相同的总体结构。每个反射器具有硅基底,在硅基底上具有100nm厚的钼层,在钼层上是MLM结构。MLM结构包括交替的DLC层和n-Si层,它们的厚度分别为2.8nm和4.1nm。在图17和18的每一个中,碎片层为锡。在图17中反射器的MLM结构的特性(例如周期数量和温度)已经被选择成使得MLM结构的载流
19 -3
子浓度为2.5x 10 cm 。在图18中,反射器的MLM结构的特性已经被选择成使得MLM结构
19 -3
的载流子浓度为2.0x 10 cm 。
[0140] 可以看到,图17的反射器(MLM结构的载流子浓度为2.5x 1019cm-3)在碎片层厚度为大约2nm条件下对带外辐射的最小反射率为小于大约1%。图18的反射器(MLM结构的19 -3
载流子浓度为2.0x 10 cm )在大约4nm的碎片层厚度条件下带外辐射的最小反射率为小于大约1%。由此可见,针对厚度2nm的锡碎片层优化图17的反射器,针对厚度4nm的锡碎片层优化图18的反射器。
[0141] 还可以看到,对于图17和18的反射器,带外辐射的反射器的反射率(作为碎片层的增大的厚度的函数)在特定碎片层厚度处减小至最小反射率,然后增大。在某些实施例中,反射器的性质可以用于形成具有较长工作寿命的反射器。应该认识到,反射器可以用于碎片层的厚度随时间增加的环境(例如,光刻设备的源模块内的收集器)。将图17用作示例,在被反射器反射的带外辐射的量小于10%时,包含图17的反射器的光刻设备能够有效地操作。因此光刻设备将能够有效地操作,只要带外辐射的反射率在图表中的线170以下。该图表显示,如果反射器最初没有碎片层,则光刻设备能够有效地操作。其将在碎片层的厚度增大直到碎片层的厚度恰好小于0.8nm时能够继续有效地操作。超过这个碎片层厚度,光刻设备将不能有效地操作。这可以比例如被针对没有碎片层的情况进行优化的反射器有利。如果针对没有碎片层的情况优化反射器,并且反射器具有作为碎片层厚度函数的相同的反射率改变,则光刻设备在碎片层厚度达到大约0.6nm时将不能有效地操作。因此反射器将需要更频繁地清洁,由此增加了光刻设备的停机时间。
[0142] 反射器可以配置成使得当反射器上不存在碎片时反射器对带外辐射的反射率低于预定阈值,但是不是极小值。反射率的预定阈值可以是一反射率值,低于该反射率值,光刻设备可以有效地操作,而高于该反射率值,光刻设备将不能有效地操作。当反射器上的碎片层厚度增大时,反射器的反射率将通过极小值。
[0143] 反射器对于特定厚度的碎片层的优化(与对于没有碎片层情况进行的优化对比)被比作将反射器的响应(如图17所示)向右偏移(即,沿增大碎片层厚度的方向)。将反射器的响应向右偏移意味着(对于大于出现带外辐射的最小反射率时的碎片层厚度的碎片层厚度)对于碎片层给定厚度,与被对于没有碎片层情况进行优化的反射器相比,反射器将具有更低的带外辐射的反射率。换句话说,对于带外辐射的给定反射率,已经针对特定碎片层厚度被优化的反射器的碎片层的厚度将大于针对没有碎片层情况被优化的反射器的碎片层的厚度。因为碎片层厚度在特定情形中随着时间而增大(例如当反射器是光刻设备内的收集器时),对于碎片层给定厚度降低带外辐射的反射器的反射率意味着反射器可以用于较大的时间周期。为此,在这种情形中,已经被针对特定厚度的碎片层进行优化的反射器可以用于比被针对没有碎片层情况进行优化的反射器更大的时间周期。提高可以使用(例如光刻设备内)反射器的时间周期可以是有利的,因为这将降低必须更换或清洁反射器的频率,并将因此降低反射器形成部分的任何设备的操作成本。
[0144] 应该认识到,上面参照图17给出的示例仅是一个示例,其中当带外辐射的反射器的反射率超过10%时光刻设备不能有效地操作。光刻设备(或反射器形成部分所在的其他设备)可以在带外辐射的反射器的反射率高于任何合适的给定水平时不能有效地操作。
[0145] 应该认识到,当对于特定厚度碎片层优化反射器以便延长反射器的工作寿命时,特定厚度将小于碎片层在反射器的工作寿命内被反射器接收的厚度。在一些实施例中,优化反射器所针对的碎片层的特定厚度可以小于碎片层在反射器的工作寿命内被反射器接收的厚度的一半。反射器的特性可以被选择成使得针对特定厚度的碎片层优化反射器,并且使得带外辐射的反射器反射率低于在反射器上没有碎片层的情况下的阈值。该阈值可以是一反射率值,高于该反射率值,反射器形成部分所在的设备不能有效地操作。
[0146] 针对存在碎片层情况被优化的反射器可以针对任何合适厚度的碎片层被优化。例如,可以针对小于大约5nm厚度、优选小于大约1nm厚度、更优选小于大约0.5nm厚度、进一步优选小于大约0.2nm厚度的碎片层优化反射器。在某些实施例中,可以针对接近单层碎片材料的厚度的碎片层厚度来优化反射器。当使用气体来清洁反射器(在碎片沉积于其上之前)时,单层碎片材料可以是碎片材料可以被减小到的最小厚度。在锡的情况下,单层可以具有大约0.2nm的厚度。
[0147] 反射器可以配置成使得当单层碎片存在于反射器上时,反射器对带外辐射的反射率低于预定阈值,但是不是处于最小值。反射率的预定阈值可以是一反射率值,低于该反射率值时,光刻设备可以有效地操作,高于该反射率值时,光刻设备将不能有效地操作。随着反射器上的碎片层厚度增大,反射器的反射率将通过极小值。
[0148] 也可以针对MLM结构上存在特定厚度的碎片层的情况优化包括MLM结构和抗反射层(例如抗反射涂层)的反射器。图19示出反射器ARR,其包括基底AR1,在基底上存在抗反射(AR)层AR2。MLM结构AR3沉积到AR层上。以与前面描述的实施例相同的方式,MLM结构AR3配置成反射带内辐射。在这种实施例中,如前面所述,带内辐射是EUV辐射(例如波长在13至14nm之间)。MLM结构AR3如前面所述具有厚度分别为2.8nm和4.1nm的DLC和硅的交替层。AR层AR2配置成使得其促使带外辐射从MLM结构AR3通入基底AR1。可以用于AR层的材料示例包括ThF4、YF3以及MgF2。基底AR1由吸收带外辐射的材料构成。可以用于形成基底的材料的示例包括掺杂的硅和掺杂的锗。
[0149] 反射器ARR最小化带外辐射的反射,因为AR层AR2配置成促使带外辐射通入基底AR1。由吸收带外辐射的材料形成的基底AR1吸收从MLM结构AR3通过AR层AR2进入基底AR1的带外辐射。因为带外辐射被基底AR1吸收,所以被反射器ARR反射的带外辐射的量被减少。反射器ARR以与上面所述的根据本发明的实施例的其他反射器不同的方式工作。这是因为上述其他反射器配置成引起被反射器反射的带外辐射的波的相消干涉(在反射器的辐射接收表面处)。
[0150] 由于反射器ARR通过促使带外辐射从MLM结构通入基底(与通过引起带外辐射的相消干涉相反)来最小化带外辐射的反射,MLM结构的载流子浓度(和因此带外辐射的吸收率和折射系数)不太重要。替代地,包括AR层的反射器的性能可以通过配置AR层AR2的材料和/或厚度来控制。
[0151] 反射器ARR的MLM结构AR3上存在碎片层会影响被反射器ARR反射的带外辐射的量,因为碎片层可以具有高的折射系数和高的介电常数。
[0152] 可以针对MLM结构AR3上存在碎片(未示出)的情况通过配置AR层AR2的材料和厚度来优化反射器ARR(即,使得最小化被反射的带外辐射的量)。与针对没有碎片层的情形进行优化的反射器相比,针对特定厚度的碎片层进行优化的反射器的AR层AR2的材料和/或厚度将不同。例如,如果碎片层是0.1-1nm厚度量级的锡层,则AR层(AR2)的厚度可以是950nm,与之相对比,针对没有碎片层的情形进行优化的反射器AR层(AR2)的厚度是700nm。
[0153] 图20示出包括AR层的两个反射器的带外辐射(10.6μm)的反射率(R)作为碎片层厚度(T)的函数的图表。每个反射器的结构与图19中示出的形式相同。参照图19,两个反射器具有MLM结构AR3,其具有厚度分别为2.8nm和4.1nm的DLC和硅的交替层。两者的MLM结构具有40个周期。实线的反射器具有厚度950nm的ThF4AR层和掺杂的硅(n-Si)基底。虚线的反射器具有厚度为950nm的MgF2基底和掺杂的锗(n-Ge)基底。在两种情况下,MLM结构AR3设置在AR层AR2上,其又设置在基底AR1上。该碎片层是锡层。
[0154] 可以看到,在碎片层厚度为大约3.8x10-10m的条件下虚线的反射器具有大约-102.5%的带外辐射的最小反射率,而在碎片层厚度为大约3.6x10 m的条件下实线的反射-10
器具有大约6%的带外辐射的最小反射率。由此可知,分别针对厚度大约为3.8x10 m和-10
3.6x10 的碎片层情况来优化虚线的反射器和实线的反射器。
[0155] 应该认识到,任何合适的材料都可以用于形成MLM结构、AR层和基底。这些层可以具有任何合适的厚度。带内和带外辐射可以是任何类型的辐射。碎片层可以由任何材料形成。
[0156] 图21公开另一反射器ARR。这种反射器ARR还将带外辐射最小化,因为AR层AR2配置成促使带外辐射通入基底AR1。基底AR1可以配置成透射超过50%的入射红外辐射。基底AR1的背侧(背侧背朝MLM结构AR3)可以设置有另一AR层AR2。在图21中,层AR2是ThF4层,在其背侧上具有附加的ZnSe层。不想要的红外辐射透射通过反射器ARR并且可以在其他位置被吸收。此外,在MLM结构AR3和基底AR1之间设置平滑层S。
[0157] 在图21中的MLM结构AR3包括类金刚石碳和硅的交替层。类金刚石碳层可以具有4.1nm的厚度,并且类金刚石碳层可以具有2.8nm的厚度。类金刚石碳和/或硅层被掺18 -3 19 -3 18 -3 19 -3
杂,优选地,具有5x10 cm 至5x10 cm 之间的杂质浓度,优选具有8x10 cm 至2x10 cm
19 -3
之间的杂质浓度。通常,大约1x10 cm 是合适的杂质浓度。平滑层可以是硅层,并且厚度大约为20nm。基底AR1可以由硅、二氧化硅或其他材料形成。AR层AR2厚度可以在大约
650nm和大约690nm之间,例如660nm或684nm。
[0158] 图22示出表示硅的折射系数作为硅的杂质浓度的函数的图表,在该示例中为19 -3
n-型掺杂浓度。由图22可以看到,在大约1x10 cm 的杂质条件下,折射系数的实部n的值为2.82,折射系数的虚部k的值为0.21。通过显著地减小折射系数的实部,即从较低浓
19 -3
度条件下的3.42减小至1x10 cm 浓度条件下的2.82,硅的抗反射性能改变,由此允许MLM结构中较多数量的层。
[0159] 图23公开另一反射器ARR。与图21的反射器的差异在于,基底AR配置成吸收红外辐射。AR层AR2厚度可以是640nm。再者,图23中的MLM结构AR3包括类金刚石碳和硅的交替层。类金刚石碳层厚度可以为4.1nm,类金刚石碳层厚度可以为约2.8nm。类金18 -3 19 -3
刚石碳和/或硅层被掺杂为,优选具有5x10 cm 至5x10 cm 之间的杂质浓度,优选具有
18 -3 19 -3 19 -3
8x10 cm 至2x10 cm 之间的杂质浓度。通常,大约1x10 cm 是合适的杂质浓度。平滑层
18 -3
S可以是硅层,并且厚度大约为20nm。基底AR1可以由杂质浓度为2x10 cm 的掺杂的硅形成。在该示例中,杂质浓度是n型掺杂物的浓度。当然,替代地,可以应用p型掺杂物浓度。
[0160] 虽然在本文中详述了光刻设备用在制造IC(集成电路),但是应该理解到,这里所述的光刻设备可以有其他应用,例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到,在这种替代应用的情况中,可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理,例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上,并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下,可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外,所述衬底可以处理一次以上,例如为产生多层IC,使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
[0161] 虽然上面详述了本发明的实施例在光刻设备的应用,应该注意到,本发明可以有其它的应用,例如压印光刻,并且只要情况允许,不局限于光学光刻。在压印光刻术中,图案形成装置中的拓扑限定在衬底上形成的图案。图案形成装置的拓扑可以被印刷到提供至衬底的抗蚀剂的层中,在其上通过应用电磁辐射、热、压或其组合,固化抗蚀剂。在抗蚀剂固化之后从抗蚀剂移开图案形成装置并在抗蚀剂中留下图案。
[0162] 在允许的情况下,术语“透镜”可以指的是不同类型的光学部件中的任一种或其组合,包括折射型、反射型、磁性型、电磁型以及静电型光学部件。
[0163] 在本说明书中,EUV辐射用作有用的、带内辐射和IR辐射的一个示例,并且IR辐射用作无用的带外辐射的一个示例。应该认识到,这些仅是示例,并且根据光刻设备的应用,有用的带内辐射和无用的带外辐射可以是任何波长的辐射。由此可知,本领域技术人员应该清楚的是,根据带内和带外辐射的波长,反射器的特性将可以针对这些波长进行优化。反射器的特性可以被优化成使得反射器对带内辐射具有相对高的反射率,对带外辐射具有相对低的反射率。可以被优化的反射器的特性的示例包括:基底的材料、任何吸收层的材料和/或厚度、任何金属层的材料和/或厚度、形成MLM结构的交替层的各个层的材料和/或厚度以及MLM结构的交替层的周期数量。
[0164] 还应该认识到,根据本发明的实施例的反射器可以用作任何合适类型的光刻设备中的反射器。
[0165] 以上的描述是说明性的,而不是限制性的。因此,本领域的技术人员应当理解,在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下,可以对本发明进行修改
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