EUV反射镜布置、包括EUV反射镜布置的光学系统以及操作包括EUV反射镜布置的光学系统的方法专利检索-极紫外光刻微电子学专利检索查询-专利查询网

EUV反射镜布置、包括EUV反射镜布置的光学系统以及操作包括EUV反射镜布置的光学系统的方法

阅读：907发布：2020-11-03

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权利要求

1.一种EUV反射镜布置，包括彼此并排布置并且共同形成所述反射镜布置的反射镜表面的多个反射镜元件，其中，每个反射镜元件具有基板和多层布置(130，830，930)，所述多层布置被施加到所述基板上并关于来自极紫外范围(EUV)的辐射具有反射效果，所述多层布置包括多个层对(135，835，935)，所述层对具有由高折射率层材料和低折射率层材料构成的交替层，
其特征在于：
所述多层布置具有活性层(140，840，940)，所述活性层布置在辐射进入表面和所述基板之间并由压电活性层材料构成，能够通过电场的作用来改变所述活性层的层厚度；以及对于每个活性层，提供电极布置，用于产生作用于所述活性层的电场,
其中，所述多层布置(130)具有第一层组(131)和第二层组(132)，所述第一层组布置在所述辐射进入表面和所述活性层(140)之间，并且具有第一数目N1个层对，所述第二层组布置在所述活性层(140)和所述基板(120)之间，并且具有第二数目N2个层对，其中，选择所述第一层组和所述第二层组的层对的数目N1和N2，使得对于照到所述辐射进入表面上的辐射的至少一个入射角，所述第一层组(131)使所述入射辐射的一部分透射通过所述活性层(140)到达所述第二层组(132)，并且由所述多层布置反射的辐射包含所述第一层组反射的第一部分(A1)和所述第二层组反射的第二部分(A2)。
2.如权利要求1所述的EUV反射镜布置，其中，当没有电场时，所述活性层具有以以下方式选择的层厚度：对于所述入射辐射的参考入射角，通过施加电场，所述多层布置的反射率能够最大改变20％。
3.如权利要求1或2所述的EUV反射镜布置，其中，所述压电活性层材料基本由钛酸钡(BaTiO3)构成。
4.如权利要求1、或2所述的EUV反射镜布置，其中，以下条件的至少一个适用：
(1)10(2)15(3)30<(N1+N2)<70并且N1>10并且N2>10
(4)N1≤N2
(5)z≥2nm
(6)z≤35nm
(7)Δz≥0.1nm
(8)0.15nm≤Δz≤2nm
其中，z是所述活性层(140)的层厚度，而Δz是通过所述电场的作用而产生的层厚度的变化。
5.一种EUV反射镜布置，包括彼此并排布置并且共同形成所述反射镜布置的反射镜表面的多个反射镜元件，其中，每个反射镜元件具有基板和多层布置(130，830，930)，所述多层布置被施加到所述基板上并关于来自极紫外范围(EUV)的辐射具有反射效果，所述多层布置包括多个层对(135，835，935)，所述层对具有由高折射率层材料和低折射率层材料构成的交替层，
其特征在于：
所述多层布置具有活性层(140，840，940)，所述活性层布置在辐射进入表面和所述基板之间并由压电活性层材料构成，能够通过电场的作用来改变所述活性层的层厚度；以及对于每个活性层，提供电极布置，用于产生作用于所述活性层的电场，其中，所述多层布置(830)具有由压电活性层材料构成的多个活性层(840)，其中，所述活性层分别与非活性层(836)交替布置。
6.如权利要求5所述的EUV反射镜布置，其中，所述活性层材料主要由(Li，Na，K)(Nb，Ti)O3类型的陶瓷材料构成。
7.如权利要求5所述的EUV反射镜布置，其中，所述活性层材料从以下组选择：铌酸钾(KNbO3)、铌酸锂(LiNbO3)、PbNb2O6以及铌酸钠钾Na0.9K0.1NbO3。
8.如权利要求5或6或7所述的EUV反射镜布置，其中，由导电的非压电活性层材料形成的单独非活性层连接至电压源的单独输出端，使得能够将影响不同活性层的电场的场强度设定为不同。
9.如权利要求1所述的EUV反射镜布置，其中，所述多层布置(930)具有第三层组(933)，所述第三层组布置在所述辐射进入表面和所述活性层(940)之间，并且具有第三数目N3个层对，其中，选择所述第三数目N3，使得对于照到所述辐射进入表面上的辐射的至少一个入射角，所述第三层组在所述入射辐射到达所述活性层之前反射或者吸收所述入射辐射。
10.如权利要求9所述的EUV反射镜布置，其中，所述第三数目N3在10和70之间。
11.如前述权利要求1-2，5-7和9-10中任一项所述的EUV反射镜布置，其中，所述电极布置具有第一电极层(142，836，942，1042)以及第二电极层(143，836，943，1043)，并且所述活性层(140，840，940，1040)布置在所述电极层之间。
12.如前述权利要求1-2，5-7和9-10中任一项所述的EUV反射镜布置，其中，为了驱动所述活性层(1040)，所述电极布置具有第一电极层(1042)，所述第一电极层被设计作为结构化层电极并且被细分为多个电极段(1042A、1042B)，该多个电极段彼此并排并且彼此电绝缘，其中所述电极段的每一个仅覆盖所述反射镜元件(1010)的总横截面区域的一部分。
13.如权利要求12所述的EUV反射镜布置，其中，所述电极布置包括与所述结构化层电极相对的公共电极，所述公共电极在多个反射镜元件或者所有反射镜元件上延伸。
14.如权利要求13所述的EUV反射镜布置，其中，所述公共电极形成在所述活性层的辐射入射侧上，与所述活性层的基板侧相对，其中，布置在所述辐射入射侧上的公共电极包括堆叠在彼此顶部上的多个单个层，以形成多层。
15.如前述权利要求1-2，5-7和9-10中任一项所述的EUV反射镜布置，其中，所述活性层是通过脉冲激光沉积(PLD)施加的PLD层。
16.如权利要求11所述的EUV反射镜布置，其中，至少一个电极层是通过脉冲激光沉积(PLD)施加的PLD层，和/或其中电极层由导电陶瓷材料构成。
17.如权利要求16所述的EUV反射镜布置，其中，所述电极层由SrRuO3或AIN构成。
18.如前述权利要求1-2，5和9-10中任一项所述的EUV反射镜布置，其中，所述压电活性层材料选自以下组：Ba(Sr,Zr)TiO3、Bi(Al,Fe)O3、(Bi,Ga)O3、(Bi,Sc)O3、CdS、(Li,Na,K)(Nb,Ta)O3、Pb(Cd,Co,Fe,In,Mg,Ni,Sc,Yb,Zn,Zr)(Nb,W,Ta,Ti)O3、ZnO、ZnS，或者包含该组的至少一个材料与至少一个其它材料的组合。
19.一种光学系统，包括至少一个如前述权利要求中任一项所述的EUV 反射镜布置。
20.如权利要求19所述的光学系统，其中，所述光学系统是微光刻投射曝光设备(1100)的照明系统(1110)或者投射镜头(1130)。
21.如权利要求20所述的光学系统，其中，所述EUV反射镜布置(1000，1170)布置在所述照明系统(1110)的在光源(1114)和待照明的照明场(1152)之间的光路中，在场平面(1172)中或者附近，所述场平面以关于所述照明场的平面(1120)光学共轭的方式定位。
22.如权利要求21所述的光学系统，其中，在所述反射镜布置(1000)的多个或者所有所述反射镜元件(1010、1011、1012)的情况中，所述活性层(1040)的层厚度能够以依赖于位置的方式改变，使得能够以依赖于位置的方式设定和改变反射镜元件的反射率R。
23.如权利要求21或22所述的光学系统，其中，所述EUV反射镜布置(1180)布置在所述照明系统的光瞳平面(1182)的区域中，所述光瞳平面被以关于所述照明场的平面(1120)进行傅里叶变换的方式定位。
24.一种操作光学系统的方法，所述光学系统包括如权利要求1至18中任一项所述的至少一个EUV反射镜布置，其中，通过选择性地驱动所述反射镜元件的单独或者所有的活性层，以依赖于位置的方式改变所述EUV反射镜布置的反射镜表面上的局部反射率分布。
25.如权利要求24所述的方法，其中，为了使所述反射率适配于偏离期望值的辐射中心波长和/或所述反射镜布置处改变的入射角分布，通过改变所述活性层的层厚度产生层周期的失谐。

说明书全文

EUV反射镜布置、包括EUV反射镜布置的光学系统以及操作包

括EUV反射镜布置的光学系统的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1前序所述的EUV反射镜布置，涉及根据权利要求16前序所述的包括EUV反射镜布置的光学系统，以及涉及根据权利要求21前序所述的操作光学系统的方法。一个优选的应用领域是EUV微光刻。其它的应用领域是EUV 显微镜学(microscopy)以及EUV掩模测量学(mask metrology)。

背景技术

[0002] 现在流行的微光刻投射曝光方法用于生产半导体组件以及其它精细结构化组件。在这种情况下，利用载有或形成待成像的结构(例如半导体组件的层的线图案)的掩模(掩模母版)或者其它图案化装置。图案位于投射曝光设备中的照明系统和投射镜头之间，在投射镜头的物表面区域中，以及用照明系统提供的照明辐射来照明图案。由图案改变的辐射作为投射辐射通过投射镜头，投射镜头将图案成像到要曝光的基板上，基板涂覆有辐射敏感层。

[0003] 借助照明系统照明图案，照明系统从来自初始辐射源(primary radiation source)的辐射形成照明辐射，该照明辐射被引导至图案上，并且由特定的照明参数来表征，以及照到限定形状和尺寸的照明场中的图案上。在照明场中，应出现预定的局部强度分布，通常预计该分布应尽可能均匀。

[0004] 一般而言，取决于要成像的结构类型，使用不同的照明模式(所谓的照明设定)，其特征为照明系统的光瞳表面中的照明辐射的不同局部强度分布。因此可在照明场中预定特定的照明角度分布或者角度空间中照射强度(impinging intensity)的特定分布。

[0005] 为了能够生产更精细的结构，实行多种方法。例如，通过扩大投射镜头像侧数值孔径(NA)，可增加投射镜头的分辨能力。另一方法在于使用较短的电磁辐射波长。

[0006] 如果试图通过增加数值孔径来改善分辨率，则由于以下事实可出现问题：当数值孔径增加时，焦深(DOF)可减小。这是不利的，因为例如为了要结构化的基板的可达到的平坦度(flatness)和机械公差，需要至少0.1nm数量级的焦深。

[0007] 为了这个原因，此外，已经开发了一种光学系统，其以中等数值孔径来操作，并且利用来自极紫外范围(EUV)的使用的电磁辐射的短波长，特别是具有5nm和30nm之间的范围内的操作波长，基本上实现分辨率能力的增加。在具有大约13.5nm工作波长的EUV光刻的情况下，例如给定像侧数值孔径NA＝0.3，理论上可实现与大约0.15μm数量级的典型焦深结合的0.03μm数量级的分辨率。

[0008] 借助于折射光学系统，来自极紫外范围的辐射不能被聚焦或者被引导，这是因为短波长被较高波长下是透明的已知光学材料吸收。因此，反射镜系统用于EUV光刻。关于来自EUV范围的辐射具有反射效果的反射镜(EUV反射镜)通常具有基板，在基板上施加多层布置，该多层布置关于来自极紫外(EUV)范围的辐射具有反射效果并且具有大数量的层对，层对包括交替的低折射率和高折射率层材料。EUV反射镜的层对通常构造有层材料组合钼/硅(Mo/Si)或者钌/硅(Ru/Si)。

[0009] 为了确保光刻成像的最佳可能均匀性，一般尽力在由照明系统照明的照明场中产生尽可能均匀的强度分布。另外，通常尽力使特定曝光所期望的在照明系统光瞳平面中的照明光线的局部强度分布尽可能精确的接近于期望的空间强度分布，或者尽力最小化与期望的空间强度分布的偏差。这些需求不仅在光刻光学系统的交货时就必须由光刻光学系统满足，而且在光学系统的整个使用期间都必须得到保持而没有明显变化。虽然在交货情况下，可能的偏差实质上是基于设计的残留和制造的缺陷，但是使用期间的变化通常实质上是由老化现象导致的。

[0010] 在使用来自深或者非常深紫外范围(DUV或者VUV)的紫外光的光刻光学系统中，通常可通过可驱动的机械补偿器补偿可能出现的非均匀性(参见，例如US2008/113281A1或者US7,545585B2)。

[0011] 在EUV微光刻光学系统中，由于几何原因等，这些补偿器明显更难实现。举例而言，与投射镜头的物平面光学共轭并且其中场一致性(homogeneity)可以简单方式来校正的自由进入中间场平面(freely accessible intermediate field plane)通常不存在。WO2010/049020A1公开在EUV照明系统的照明场中，校正照明强度分布和照明角度分布的可能性。在US2003/0063266A1、EP1349009A2、US2008/0165925A1或者WO2009/135576A1中公开了其它校正装置。

发明内容

[0012] 本发明解决的问题是提供一种EUV反射镜布置以及配备有该EUV反射镜布置的光学系统，其可用在例如微光刻投射曝光设备中，从而在投射曝光设备的整个使用期限内确保场和光瞳中的关于预定分布的照明强度的高保真度和稳定性，并因此确保光刻成像质量。

[0013] 为了解决这个问题，本发明提供包括权利要求1的特征的EUV反射镜布置。而且，提供包括权利要求16的特征的包含EUV反射镜布置的光学系统以及包括权利要求21的特征的操作这种光学系统的方法。

[0014] 在从属权利要求中说明了有利的设计。通过引用将所有权利要求的措辞并入说明书的内容中。

[0015] 一种EUV反射镜布置，具有彼此并排布置并且共同形成所述反射镜布置的反射镜表面的多个反射镜元件。在这种情况中，反射镜元件的元件反射镜表面形成总反射镜表面的一部分。反射镜元件可以基本上填满表面区域或完全填满表面区域，或者彼此隔开一距离的方式，例如按行和列彼此并排布置。反射镜元件可为载体结构上彼此分开安装，以及如果合适，以分开间隙(interspace)的方式安装的反射镜元件。

[0016] 反射镜元件还可具有公共基板，而多层布置还可具有整个可用区域上的连续层。在这种情况中，电极布置可具有一个或者多个结构化电极，以便能够将预定强度的电场施加到活性(active)层的区域，将该活性层的区域彼此独立地指派给单独反射镜元件。

[0017] 多层布置具有多个层对，每个层对包括由相对高折射率层材料构成的层和由低(相对于高折射率层材料)折射率层材料构成的层。这种层对还可称作“双层”或者“两层”。具有较大数量层对的层布置以“分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector)”的方式起作用。在这种情况中，层布置模拟晶体，通过具有较低折射率实部的材料层形成晶体的导致布拉格反射的晶格平面。对于预定波长并且对于预定入射角(范围)，通过布拉格方程式确定层对的最佳周期厚度，并且层对的最佳周期厚度通常在1nm和10nm之间。

[0018] 除了分别由相对高折射率和相对低折射率材料组成的两个层之外，层对还可具有一个或者多个其它层，例如用于减小相邻层之间的相互扩散的插入阻挡层。

[0019] 反射镜元件的多层布置具有至少一个活性层，该活性层布置在辐射进入表面和基板之间并且由压电活性层材料构成。由于活性层材料的该材料特性，可通过施加电压来改变活性层的层厚度。对于每个活性层，提供用于产生作用于活性层的电场的电极布置。因此，视需要可使反射镜元件的活性层被彼此独立地活性化(activated)，并且从而改变它们的层厚度。作为其结果，在反射镜表面上可局部不同地影响EUV反射镜布置的反射特性。

[0020] 这利用反向压电效应(inverse piezoelectric effect)，在反向压电效应中，活性层材料在电场的作用下可逆地变形。在这种情况中，晶状(crystalline)活性层材料不经历相位变换(phrase transformation)，而在不导电活性层材料的晶体结构中仅发生正负电荷质心(centroids)的转移。

[0021] 电极布置的一个电极可与活性层触碰式接触(tuching contact)。还可在离要影响的活性层一距离处布置一个或者多个电极，只要电场可穿透填满材料或者无材料的间隙直到活性层。结果，层布置的一个或者多个层还可位于电极和活性层之间。尤其是，为了产生电场，可将电压施加到层布置的远离基板的外层和层布置的接近基板的内层之间，其中较大数量的层对分别位于电极层和活性层之间。

[0022] 在这种情况中，影响的横向分辨率(空间分辨率)依赖于单独反射镜元件的元件反射镜表面的横向尺寸。取决于该应用，横向尺寸可在例如一个或多个毫米或者厘米的范围中。例如1μm和900μm之间的较小的横向尺寸同样是可能的。可在反射镜布置的反射镜表面中提供大于10个或者大于100个或者大于1000个可彼此独立驱动的反射镜元件。提供小于10个，例如仅仅2个或者3个或者4个可分别驱动的反射镜元件，也可满足需要。这对于例如对准(alignment)目的或者校准(calibration)目是有用的。

[0023] 至少一个活性层可合并入多层布置中，可以有目标的方式，通过指定的电极布置的电驱动来改变该活性层的层厚度。

[0024] 关于多层布置的层对，有多种布置至少一个活性层的可能性。

[0025] 在一些实施例中，多层布置具有第一层组和第二层组，第一层组布置在辐射进入表面和活性层之间并且具有第一数目N1个层对，第二层组布置在活性层和基板之间并且具有第二数目N2个层对，其中选择第一层组和第二层组的层对数目N1和N2，使得对于照到辐射进入表面上的辐射的至少一个入射角，第一层组使入射辐射的一部分透射通过活性层，到达第二层组，并且由多层布置反射的辐射包含由第一层组反射的第一部分和由第二层组反射的第二部分。

[0026] 通常，在各个情况中，第一和第二层组都具有多个层对，例如在各个情况中具有10个或者更多，或者15个或者更多的层对。

[0027] 在这种情况中，远离基板的第一层组和接近基板的第二层组都对反射镜元件的总反射率有贡献。利用插入活性层，可通过施加外部电压，改变层组之间的距离(垂直于层表面测量)。将第一层组的层构造优选选择为使得对于考虑的入射角或者入射角范围，发生第一层组中的单独界面处反射的辐射部分(部分波)的相长干涉。同样的也对应优选应用于第二层组的层。插入活性层在第一层组处反射的辐射部分和第二层组处反射的辐射部分之间引入光路长度差或者相移(p1hrase shift)。通过施加外部电压，可以连续可变的方式改变相移的程度。

[0028] 举例来说，如果在没有电场时，引入的相移基本上是电磁辐射的一个波长或者整数个波长，则反射的辐射的第一部分和第二部分彼此相长干涉，使得反射镜元件的总反射率可位于适用于入射角范围的最大可能反射率的范围中。相反地，如果将活性层的层厚度设定为使得第一和第二部分之间的相移在一个半波长的范围中或者在三个半波长的范围中等，则在第一和第二部分之间发生相消干涉，使得由第一部分和第二部分产生的总反射率小于层组的最大可能的最大反射率。

[0029] 举例来说，如果在单次通过活性层时，光路长度的改变是工作波长的四分之一，并且如果将活性层定位在合适的深度，使得第一和第二部分具有基本上相同的强度，则可基本上完全抑制反射。在这些极端(反射镜元件的最大反射率和反射镜元件的反射的完全抑制)之间，出现许多变化，将结合示例实施例来详细解释该变化。

[0030] 合并在第一和第二层组之间的活性层以集成的法布里-珀罗干涉仪(标准具(etalons))的方式与电可调距离一起作用，该电可调距离位于活性层的具有反射效果的界面之间。

[0031] 在很多情况中，不必或者不需要改变反射镜元件的在最大反射和完全抑制反射之间的反射率。如果反射镜元件的反射度最大仅改变20％或者最大仅改变10％，通常是足够的。在一些实施例中，在没有电场时，选择活性层的层厚度，使得对于入射辐射的参考入射角，通过施加电场，多层布置的反射率可最大改变20％，尤其是最大改变10％。

[0032] 优选地，在各具有多个层对的两个相邻层组之间精确地设置一个活性层。因此，可保持小的由制造公差导致错误涂层的风险等。而且，这在辐射的透射和吸收部分之间仅导致低复杂性。然而，多层布置还可具有多于一个的活性层，其布置在具有多个层对的两个相邻层组之间并且用于这些层组的辐射的反射部分之间的可控相移。举例来说，可设置两个或者三个这样的活性层，在这些活性层之间同样置有具有多个层对的层组。

[0033] 在针对这样的合并活性层的活性层材料的选择中，应考虑确保：一方面层材料对于要透射到第二层组的辐射仅具有相对低的吸收，另一方面为了控制相移，使得层厚度有足够大的“摆动(swing)”。在一些实施例中，活性层材料基本上由钛酸钡(BaTiO3)构成。

[0034] 一般而言，对于压电活性层而言，优选的层材料在选择的EUV波长范围中，具有相对低的吸收(低的消光系数或者复折射率虚部)并且同时呈现相对大的压电效应，以便能够产生足够大的层厚度变化。压电活性层材料可为具有呈现相对大的压电效应的钙钛矿结构(perovskite structure)的材料。特别地，压电活性层材料可选自以下组：Ba(Sr，Zr)TiO3，Bi(Al，Fe)O3，(Bi，Ga)O3，(Bi，Sc)O3，CdS，(Li，Na，K)(Nb，Ta)O3，Pb(Cd，Co，Fe，In，Mg，Ni，Sc，Yb，Zn，Zr)(Nb，W，Ta，Ti)O3，ZnO，ZnS，或者包含该组的至少一个材料与至少一个其它材料的组合。在这种情况中，符号(A，B)表示在晶体结构的特定晶格位置中可出现A型元素或离子或者B型元素或离子。

[0035] 在其它实施例中，多层布置具有由压电活性层材料构成的多个活性层，其中活性层分别与由非压电活性层材料构成的层交替布置。在这种情况中，布置在活性层之间的层优选地由导电层材料构成，使得这些层可同时作为布置在这些层之间的活性层的电极层。与非活性层材料相比，活性层材料可为相对高折射率或者相对低折射率层材料。具有相对高吸收的活性层材料可有利地用作吸收层。

[0036] 在这种构造中，通过将电场施加到活性层，如果合适的话，可产生多层布置中的层周期的连续可变的变化。在这种情况中，层周期表示垂直于层对的划界外界面之间的层表面测量的距离。因此，对于给定的工作波长和给定的入射角，仅特定的层周期导致完全相长干涉并且因此导致最大反射度，通过改变层周期，可在工作波长以连续可变的方式改变反射镜元件的多层层布置的反射率。而且，影响反射的辐射的相位，使得空间解析波前影响(spatially resolving wavefront influencing)也是可能的。

[0037] 层周期的失谐(detuning)和改变还可用于使反射率适配于可能偏离期望值的中心波长，使得可执行例如整个光学系统的光源光谱或者光谱透射(spectral transmission)的变化的补偿。替代地或者附加地，对于反射镜上入射角的期望的或者非期望的变化的适配也是可能的。

[0038] 在包括由压电活性层材料构成并且与由非压电活性层材料构成的非活性层交替布置的多个活性层的实施例中，还可产生非周期的层结构。为此，由导电的非压电活性层材料形成的单独非活性层可连接到电压源的单独输出端，使得如果必要的话，可不同地设定影响不同活性层的电场的场强度。取决于施加的每对电极的电压，可获得具有不同厚度的活性层。可获得宽带光谱反射率响应(broadband spectral reflectivity response)。

[0039] 在具有多个活性层的多层布置中，需要特别考虑确保活性层材料对于所用的辐射具有低吸收。在这种联系中，已证实如果活性层材料主要或者专有地由(Li，Na，K)(Nb，Ti)O3类型陶瓷材料构成，则是有利的。这种材料例如在EP2050726A2中得到描述。从健康方面来看，这些材料也可为有利的，因为它们不包含铅(Pb)。

[0040] 特别地，活性层材料可包含以下组的材料或者由以下组的材料构成：铌酸钾(KNbO3)，铌酸锂(LiNbO3)，PbNb2O6以及铌酸钠钾(Na0.9K0.1NbO3)，或者这些材料的组合。此外，这些材料因在EUV范围中的特别低的吸收而著名。

[0041] 还可设计EUV反射镜布置，使得在基本上不影响反射率的局部分布的情况下，可对照射辐射的波前进行空间解析相位校正。特别地，这种实施例可用作EUV投射镜头中的反射镜。在这种类型的一些实施例中，多层布置具有布置在辐射进入表面和活性层之间并具有第三数目N3个层对的第三层组，其中第三数目N3被选择为使得对于照到辐射进入表面上的辐射的至少一个入射角，在入射辐射到达活性层之前，第三层组基本上完全反射或者吸收入射辐射。举例而言，可设置至少20个或者至少30个或者至少40个层对。典型地，存在少于70个或者少于60个层对。

[0042] 在这种情况中，反射镜元件的反射率(或者反射度)实际上专门由第三层组的层构造确定。通过施加电压，借助于活性层可相对于基板垂直于层表面整体而不倾斜地升高或者降低第三层组。

[0043] 如果合适，层对以及活性层的单独层的层厚度一般是几纳米的数量级。为了最小化界面粗糙度对反射镜元件的光学效应的影响，在优选实施例中规定借助于脉冲激光沉积(PLD)来施加活性层和/或可能的电极层，使得活性层和/或电极层存在作为PLD层。借助于脉冲激光沉积，可产生非常薄的具有小表面粗糙度的层。如必须，还可产生具有高压电系数的单晶(monocrystalline)压电层材料，那么其表面可在无抛光的情况下用作其它层的接触表面。

[0044] 优选地，尤其是借助于脉冲激光沉积，至少活性层施加到其上的层产生为晶状(结晶)层。这促进活性层的晶体生长。在有利的情况中，活性层可关于下面的晶状层外延(epitaxially)生长。在一些实施例中，位于基板和活性层之间的大多数或者所有层是晶状的。

[0045] 在一些实施例中，反射镜元件的电极布置具有第一电极层和第二电极层，并且活性层布置在电极层之间。因此可获得基本上垂直于层表面穿透活性层的电场，结果可特别有效地产生层厚度的变化。例如，电极层可由金属层材料或者诸如硅的半金属构成。例如，由硅构成的电极层可与由压电活性层材料构成的活性层交替布置。

[0046] 电极层可由单个层构成，或者可包括堆叠在彼此顶部上的多个单个层构成以形成层堆(或者多层)。

[0047] 在包括横向结构化层电极的一些实施例中，电极布置包括与结构化层电极相对的公共电极，公共电极在多个反射镜元件或者所有反射镜元件上延伸。当连接到电压源时，公共电极可作为用于每个电极段的公共参考电位，该每个电极段布置在活性层的与公共电极相对的另一侧上。可将电极段设定为不同电压值，以便以局部变化的方式调整活性层的厚度。

[0048] 可在活性层的基板侧上形成公共电极。在一些实施例中，公共电极形成在活性层的辐射入射侧上，例如与基板相对。在这种情况中，如果公共电极包括堆叠在彼此顶部上的多个单个层以形成层堆或多层，则是有利的。可获得反射镜布置的平滑未中断的反射表面。

[0049] 在一些实施例中，已经证实，如果电极层由导电陶瓷材料构成，例如由SrRuO3或者氮化铝(AIN)组成，则是有利的。作为电极材料的导电陶瓷材料与陶瓷活性层材料联合使用允许电极层和活性层材料之间的界面处的晶格失配(mismatch)保持较小，结果，界面区域中的层应力(stress)以及因此的层脱落(detachment)的风险可保持为低的，从而可改善层布置的寿命。

[0050] 本发明还涉及一种包括至少一个EUV反射镜布置的光学系统。特别的，光学系统可为微光刻投射曝光设备的照明系统。EUV反射镜布置可布置在照明系统的在光源和待照明的照明场之间的光路中，在以关于照明场的平面光学共轭的方式定位的场平面中或者附近。在这种情况中，EUV反射镜布置可作为场分面反射镜。替代地或者附加地，EUV反射镜布置可布置在照明系统的光瞳平面的区域中，即在以关于照明场的平面进行傅里叶变换的方式定位的平面的区域中。在这种情况中，EUV反射镜布置可作为光瞳分面反射镜。光学系统还可为微光刻投射曝光设备的投射镜头。

[0051] 在用于操作包括这种类型的至少一个EUV反射镜布置的光学系统的方法中，通过选择地驱动单独或者所有活性层，以依赖于位置的方式，可改变EUV反射镜布置的反射镜表面上的局部反射率分布。如果在这种情况中EUV反射镜布置布置在光学系统的场平面的区域中，因此可影响在所述场平面中以及在关于其光学共轭的场平面中的照明强度分布。在光瞳平面区域中的布置的情况中，通过局部地改变反射率，可以依赖于角度的方式改变照明场中的照明强度分布。

[0052] 不仅从权利要求，还从说明书和附图中呈现这些和其它特征，其中在每种情况中，单独特征可通过其本身或者以子组合的形式作为多个实现在本发明的实施例以及其它领域中，并且该单独特征可构成有利的以及固有的可保护实施例。在附图中示出示例实施例，并且下面更详细地解释该示例实施例。

附图说明

[0053] 图1以局部剖面示出EUV反射镜布置的实施例的示意性的倾斜透视图；

[0054] 图2示出一曲线图，其说明活性层的层厚度对整个层布置的反射率R和透射率T的影响；

[0055] 图3示出一曲线图，其涉及在活性层层厚度增加时，远离基板的第一层组中的层对的数目对反射率曲线的影响。

[0056] 图4A示出一曲线图，其涉及在第一层组中的恒定数目个层对的情况下，随着最接近基板的第二层组中层对数目的增加，反射率最大值区域中的反射率曲线；

[0057] 图4B示出一曲线图，其涉及第一反射率最大值区域中的反射率曲线；

[0058] 图5示出反射最大值区域中反射率曲线的曲线图，在该情况中，给定0.127nm的层厚度变化Δz，可获得大约2.5％的反射率设定范围ΔR；

[0059] 图6示出可作为光束分束器的多层布置的反射率和透射率的曲线图，该多层布置具有可以可变方式设定的透射率；

[0060] 图7示意性示出了具有活性化和非活性化反射镜元件的EUV层布置的部分；

[0061] 图8以局部剖面示出EUV反射镜布置的另一实施例的示意性的倾斜透视图。

[0062] 图9以局部剖面示出EUV反射镜布置的另一实施例的示意性的倾斜透视图；

[0063] 图10示出图10A、10B和10C中结构化层电极的不同实施例；

[0064] 图11示出具有EUV反射镜布置的实施例的EUV微光刻投射曝光设备的光学组件，该EUV反射镜布置分别用作场分面反射镜和光瞳分面反射镜。

[0065] 图12示出包括结构化电极和连续电极的实施例，该结构化电极包括活性层的基板侧上的多个多层电极段，该连续电极在活性层的辐射入射侧上的多个反射镜元件上延伸；以及

[0066] 图13示出包括可单独控制的多个活性层的实施例。

具体实施方式

[0067] 图1以局部剖面示出EUV反射镜布置100的实施例的示意性倾斜透视图。该反射镜布置具有多个反射镜元件110、111、112，在这个例子中，多个反射镜元件彼此并排布置并且每个均具有矩形横截面。每个反射镜元件可被指定为单独的反射镜并且具有矩形元件反射镜表面，其中大部分元件反射镜表面彼此邻接而没有任何间隔，或者位于彼此旁边且具有间隙，并且共同形成反射镜布置的反射镜表面115。反射镜表面全部可为平坦的(平面反射镜)或者弯曲的(例如凸反射镜、凹反射镜、圆柱形反射镜等)。

[0068] 将基于反射镜元件110而更加详细地解释反射镜的构造。每个反射镜元件具有基板120，其可由例如金属、硅、玻璃、陶瓷材料、玻璃陶瓷或者复合材料构成。在以高精度的平滑方式处理的基板表面上，通过合适的涂覆技术施加关于极紫外范围辐射具有反射效果的多层布置130。为了产生一些或者全部的单独层，例如可使用磁控溅射、电子束溅射或者离子束溅射。如果需要晶状层结构，还可利用例如脉冲层沉积(PLD)来实现涂覆。

[0069] 多层布置具有多个层对135，每个层对包含具有较高折射率实部的层材料(也称为“间隔体”)和具有较低折射率实部的层材料(也称为“吸收体”)的交替施加层。在该例子的情况中，交替施加包括钼(Mo)作为吸收体材料的相对薄层136和包括硅(Si)作为间隔体材料的相对于相对薄层136较厚的层134。层对还可包含至少一个其他层，尤其是插入阻挡层，其可由例如C、B4C、SixNv、SiC或者包括一个所述材料的合成物构成，并且意在防止界面处的相互扩散。因此可确保包括下方辐射负载(under radiation loading)的永久性清楚(sharply)限定的界面。

[0070] 层对分组成两个层组。远离基板并且接近表面的第一层组131具有第一数目N1个层对135。在该例子中，保护下面层的盖层137也施加在第一层组和远离基板的辐射进入表面之间。盖层可由例如钌、铑、金、钯、SixNy或者SiC构成或者包含一个所述材料。盖层的自由表面(free surface)形成辐射进入表面。

[0071] 接近基板的第二层组132具有第二数目N2个层对135。可将该第二层组直接施加到基板表面，但是还可提供诸如起平滑层(smoothing layer)功能的单独或者多层中间层。尤其是利用脉冲激光沉积(PLD)，优选将接近基板的第二层组的层制造为晶状层。

[0072] 由压电活性层材料构成的单独活性层140布置在第一层组131和第二层组132之间。通过施加电场至活性层材料，可改变活性层的层厚度z。为了这个目的，在与活性层直接接触的情况下，第一电极层142布置在所述活性层和第一层组之间，第二电极层143布置在活性层和第二层组之间。与活性层材料表面接触(areal contact)的电极层由导电层材料构成，并且通过导电连接而连接到可切换或者可调整的电压源145。以取决于电压源产生的电压的方式，可改变层厚度z，层厚度z在最小值Zmin(没有电场时)以及最大值Zmax之间连续变化。

[0073] 为每个反射镜元件提供相应的电极布置。电极布置可彼此独立地被驱动，使得对于每个反射镜元件，通过独立于其他反射镜元件的活性层而施加电压，可改变所述每个反射镜元件中的活性层的层厚度。

[0074] 关于间隔体和吸收体层的层厚度设计第一层组131和第二层组132，使得它们对入射角范围具有反射效果，反射镜布置意在以该入射角范围来操作。在这种情况中，接近表面的第一层组131的层对的第一数目N1被选择为使得所述层组通过布拉格反射在反射镜表面仅仅反射入射辐射的一部分，并且入射辐射的另一部分透射通过活性层140到达第二层组132。第二层组的层对的第二数目N2被选择为使得透射至第二层组的所述部分由第二层组实际上完全反射(以及，如果合适，部分吸收)。

[0075] 由第二层组132反射的部分被往回反射通过活性层并且通过第一层组。从而，通过层布置全部反射的辐射包含由第一层组反射的第一部分和由第二层组反射的第二部分。在这种情况中，多层布置的合成总反射率(即由反射度或者反射率R表示的反射强度和入射强度的比率)由第一层组131反射的部分波和第二层组132反射的部分波之间的干涉确定。在这种情况中，对于每个反射镜元件，通过改变活性层的厚度，可分别改变干涉的类型和程度，使得在预定的设定限制中，可改变相消干涉和相长干涉部分之间的权重(weighting)。在这种情况中，通过由下方第二层组132反射的部分波和由上方第一层组131反射的部分波之间的光学角度长度差(相位差)来确定干涉的程度。下文将基于计算的示例实施例更详细地解释这个基本原则。

[0076] 在计算的示例实施例中，钛酸钡(BaTiO3)用作活性层140的活性层材料。第一电极142和第二电极143分别通过由SrRuO3构成的层形成。这个导电陶瓷材料呈现与钛酸钡相接触的相对小的晶格失配(lattice dismatch)。替代地，例如，可使用氮化铝(AIN)或者一些其它导电材料，例如金属材料。如所提及的，层对135由作为吸收体材料的钼和作为间隔体材料的硅构成。

[0077] 至少基板侧上的下方电极层143呈现作为晶状层；该电极层143尤其可利用脉冲激光沉积(PLD)来产生。那么，晶体表面用作活性层生长的支撑物，活性层同样为利用PLD而施加的晶状层。由于小的晶格失配，那么如果合适的话，单晶活性层可外延生长在单晶下方电极层上。

[0078] 取决于活性层的层厚度和用于生产该活性层的涂覆方法，活性层的表面可相对粗糙。为了改善后续层的生长条件，可将平滑层(例如非晶硅构成)施加给活性层，然后，在施加下一层之前，可利用离子束将该平滑层的表面抛光平滑。所述平滑层可作为电极层。

[0079] 为了示范活性材料的层厚度z的效应，下面提出了针对EUV辐射的工作波长λ＝13.5nm和法线辐射入射(入射角AOI＝0°)的例子。在这种情况中，术语“入射角”表示光线入射方向和光线照到反射镜上的点处的反射镜表面的法线之间的角度。初始结构将由第一层组131中的10个Mo/Si层对(即，N1＝10)以及第二层组132中的同样10个Mo/Si层对(即，N2＝
10)构成。指定Mo层的层厚度为2.76nm以及Si层的层厚度为4.14nm，这导致层对堆叠的周期性长度d＝6.9nm。在各情况中，电极层142、143的层厚度为2.76nm。活性层的层厚度z是可变的。

[0080] 为了说明层厚度对整个层布置的反射率R和透射率T的影响，对于以上例子，图2示出针对上述示例说明作为层厚度z[nm]的函数的反射率R和透射率T的相应曲线图。取决于层厚度z和因此导致的层组反射的辐射部分之间的相位差，因层厚度z增加而产生周期变化，因此引起曲线中的最大值(峰值)和最小值(谷值)，其中透射率T的最大值自然位于反射率R的最小值的区域中。

[0081] 现在可关于不同的目标规定来限定层厚度z。在由水平虚线定界的第一区域R1中，在大约5nm和大约12nm的层厚度的情况中，分别存在具有最大反射率R的各区域。在这些区域中，由于反射率曲线的小梯度，对于给定的层厚度变化Δz，总反射率的变化仅仅出现相对小的设定范围(调整范围)。位于下方的第二区域R2涵盖分别在反射率最大值的左边和右边具有反射率曲线的相对大梯度的区域。对于给定的活性层的层厚度变化Δz，这里，总反射率出现特别大的设定范围AR(参见图5)，但是反射率的绝对值比最大反射率区域(区域R1)中的稍微小些。第三区域R3标明层布置的最小反射率以及相应的最大透射率的区域。如果选择了活性层的相应层厚度，则层布置还可用作具有反射率和透射率之间的可设定比率的光束分束器层。

[0082] 参考图3，现在将说明在层厚度z的增加时，远离基板的第一层组131中的层对的数目对反射率曲线的影响。在这个方面，图3示出第一反射率最大值的区域(在层厚度z大约为5nm的情况下)，其中第二数目N2＝10保持恒定，并且接近表面的第一层组中的层对的第一数目N1在N1＝10和N1＝25之间变化。可认识到，随着N1的增大，第一反射率最大值区域中的最大反射率从大约0.6增大到大约0.72，并且相邻反射率最小值的区域中的凹陷变浅，使得反射率在N1＝25的层厚度上仅仅在R＝0.6和R＝0.72之间变化。

[0083] 参考图4A示范给定第一层组中恒定数目N1＝10的层对的情况下，反射率最大值区域中的反射率如何随着最接近基板的第二层组132中的层对数目的增加而表现。随着最接近基板的第二层组中的层对数目的增加，在反射率最大值区域中，最大反射率从大约0.6增加到大约0.7，而在邻接的反射率最小值区域(在大约z＝1.5nm和z＝8.4nm处)中的反射率减小。

[0084] 由此，显然有多个第一和第二层组的配对(pairing)(对应于第一数目N1和第二数目N2)，其在绝对反射率最大值的附近产生高反射率。基于这些曲线，可分别选择第一和第二数目N1和N2的配对，其允许大设定范围，其中活性层的变化的层厚度z结合相对高的总反射率。

[0085] 应注意到的是，不能通过较大数目的层对而任意增加最大反射率。而是，例如在Mo/Si层对的情况下，经验显示在大约50个层对时出现饱和。在示例性计算中，层对的最大数目(N1+N2)被限制为48，因为较大数目的层难以对整体表现造成任何重大改变。

[0086] 设定范围(调整范围)主要通过压电活性层材料的弹性和屈服应力来确定。当超过屈服应力(σy)时，层材料开始不可逆变形。屈服应力与材料的弹性(由弹性模量E描述，也称为杨氏模量)以及材料的尺寸变化或变形有关，其中应变ε用作标准化测量(normalized measure)。在无材料可塑变形情况下是可能的层厚度的尺寸变化(应变)(εmax＝Az/z)、屈服应力和弹性模量之间的关系由εmax＝σy/E指定。在这种情况中，z是初始层厚度，并且Δz是层厚度的变化。压电材料的屈服应力典型地在1％和5％之间，并且对于BaTiO3而言为大约4.8％(R.F.Cook，C.J.Fairbanks，B.R.Lawn以及Y.-W.Mai“Crack Resistance by Interfacial Bridging：Its Role in Determining Strength Characteristics”J.Mater Res.，2,345-356(1987))。

[0087] 此外，活性层在层膨胀之前的层厚度应由zmin描述，而层厚度的变化由Δz描述。取决于反射率最大值的哪一侧作为考虑最优化程序的基础，设定范围的最小反射率和设定范围的最大反射率处的压电材料的厚度应由Zmax＝Zmin+Δz指定。使用这个信息以及BaTiO3的屈服应力(σv＝Az/zmin)，可计算Zmin、Zmax和Δz。举例而言，如果期望的最大反射比(reflectance)被设定为Rmax＝72％，并且层对数目(N1或者N2)被限制为48，则获得表1中示出的前五个反射最大值(峰值1至峰值5)的值。在这种情况中，N1＝N1以及N2＝N2适用。

[0088] 表1、2和3中示出的值Zmin、Zmax和Δz的单位分别为10-10m或者0.1nm(对应于惯用的，但一般不再允许的长度单位埃(埃))。

[0089] 在图4B中示出第一反射最大值区域(在大约5nm的层厚度的情况下)中的一个合适的解决方案，其中这里Rmax＝72％，N1＝16以及N2＝16。

[0090] 表1

[0091] N1 N2 Rmax Rmin ΔR Zmax Zmin Δz
峰值1 16 16 72.0455 71.9528 0.0927 45.50 43.4160 2.0840
峰值2 16 36 72.0044 71.5439 0.4605 115.25 109.9714 5.2786
峰值3 19 25 72.0210 71.0087 1.0123 185.75 177.2424 8.5076
峰值4 21 48 72.4302 70.8417 1.5886 255.50 243.7977 11.7023
峰值5 22 48 72.2566 69.4827 2.7739 325.25 310.3531 14.8969

[0092] 如果意在关于反射率的最大设定范围和相对高的反射比的结合优化层构造，则优选采用图2中的第二区域R2中的范围。在这个范围中，可实现大的设定范围与活性层的相对小的尺寸变化(层厚度变化)，这里不能完全达到最大反射比。然而，例如，如果最小反射率被限制到60％，则例如可在第一反射最大值的区域中获得N1＝18以及N2＝18的特别大的设定范围。在表2中汇编第一反射最大值区域中的优化结果。

[0093] 表2

[0094] N1 N2 Rmax Rmin ΔR Zmax Zmin Δz
峰值1 18 28 67.5713 65.0722 2.4992 27.7720 26.5 1.2720
峰值2 28 48 71.0973 65.1657 5.9317 94.3200 90 4.3200
峰值3 25 48 72.0965 65.1191 6.9774 169.2520 161.5 7.7520
峰值4 24 29 72.1154 65.0037 7.1117 242.6120 231.5 11.1120
峰值5 24 32 72.3050 65.0045 7.3005 314.9240 300.5 14.4240

[0095] 此外，可认识到活性层的较大绝对层厚度(对应于第二、第三、第四等反射率最大值)实现较大层厚度摆动Δz，以及因此实现反射率的较大设定范围AR。可关于活性层的吸收选择合适的折衷。

[0096] 图5示出N1＝18以及N2＝28的第一反射最大值的区域中的反射率曲线。从表2中可看出，在这个区域中，给定0.127nm的层厚度变化Δz，可获得大约2.5％的反射率的设定范围Δz。

[0097] 在一个实施例中，尤其以下条件的至少一个可成立：

[0098] (1)10＜N1＜30

[0099] (2)15＜N2＜50

[0100] (3)30＜(N1+N2)＜70且N1＞10且N2＞10

[0101] (4)N1≤N2

[0102] (5)z≥2nm

[0103] (6)z≤35nm

[0104] (7)Δz≥0.1nm

[0105] (8)0.15nm≤Δz≤2nm

[0106] 最后，还应参照图6解释所描述类型的多层布置还可用作物理光束分束器，该光束分束器具有可变化设定的透射率。图1中的具有相对较大透射值的第三区域R3尤其适合于这个应用。举例而言，图6示出在层厚度z≈1.2nm的情况下，在第二局部透射率最大值(对应于第一反射率最小值)周围的区域。这里也对于入射角度AOI＝0°进行计算。对于大约45°的入射角范围(更加适于这个应用)也出现相应结果。在考虑的范围中，为了计算目的，将最小透射率设定为30％，并且使透射率在这个水平之上变化。表3示出用于N1＝8和N2＝8示例值。在这种情况下，Tzmin和Rzmin分别是在最小层厚度zmin处的透射率和反射率，并且Tzmax和Rzmax是在最大层厚度zmax处的相应值。

[0107] 表3

[0108]
Tzmin 30.3426 Rzmin 28.4563 zmax 94.5
Tzmax 36.1263 Rzmax 17.2831 zmin 90.1718
ΔT 5.7837 ΔT 11.1732 Δz 4.3282

[0109] 参照图7示意示出EUV反射镜布置700的功能，包括多个反射镜元件的所述EUV反射镜布置的多层布置在每个情况中都具有合并的压电活性层140，该压电活性层140在接近表面的第一层组131和接近基板的第二层组132之间。在每个情况中，连续层对的周期性应适配于所使用的入射角AOI，使得在第一层组内和在第二层组内分别出现最大反射率。而且，在没有电场时，应将活性层140的层厚z的尺寸定为使得在源自第二层组的第二部分A2和源自第一层组的第一部分A1之间出现完全相长干涉。在例子的情况中，在左侧示出的反射镜元件中，这导致在反射率最大值附近的总反射率(参见上方曲线图)。通过反射镜表面出射的光线的箭头长度来表示产生的反射辐射强度。

[0110] 如果目的因而是设定整个反射镜表面上的反射率的依赖于位置的变化，则可将不同大小的电压施加到单独反射镜元件的活性层，使得可在单独反射镜元件内建立活性层的不同层厚度。在例子的情况中，通过将电压施加到右手边的反射镜元件的活性层，导致层厚度增加Δz。与完全相长干涉(左)的情况比较，这接着导致源自第一层组的部分波(部分A1)和源自第二层组的部分波(部分A2)之间的相移，使得部分相消干涉出现。结果，在例子的情况中(参见上方曲线图)，反射总强度下降AR，其通过出射光线相对较短的箭头表示。

[0111] 应提到的是，每个反射镜元件可具有不同操作点或者活性层的不同标称(nominal)层厚度。层元件还可具有以成组方式相同的层厚度，该层厚度在两个或者多个组之间不相同。

[0112] 图8以倾斜透视和局部剖面示意示出根据另一实施例的EUV反射镜布置800。这个EUV反射镜布置也具有大数目的反射镜元件810、811、812，该反射镜元件以列和行彼此并排布置，使得它们的单独元件反射镜表面整体形成反射镜布置的总反射镜表面。通过例子更详细地解释反射镜元件810的层构造。利用合适的涂覆技术将多层布置830施加到基板820上。在多层布置厚度的大部分上，多层布置具有包括多个层对835的严格的周期构造，其中每个层对具有相对薄层836和较厚层840，相对薄层836由具有相对低折射率实部的层材料构成，较厚层840由具有相对较高折射率实部的层材料构成。

[0113] 在各个情况中，较厚层840由相同的压电活性层材料构成，并且因此形成可通过电场的作用改变其层厚度的活性层。在各个情况中，较薄层836由导电材料构成。各个相邻层836围绕单独活性层840并且作为位于相邻层之间的活性层的电极层，以产生在相邻层836之间施加电压的电场，所述电场垂直于层表面渗透位于相邻层之间的活性层840。电极层
836交替连接到具有可变化设定电压的可切换DC电压源845的各个极(pole)。

[0114] 在例子的情况中，由非导电活性层840和导电电极层836的序列形成的周期布置具有对应于层对835的层厚度的周期性长度P。通过将电压施加到电极层，可以连续可变的方式改变周期性长度，因为活性层的层厚度z以依赖于所施加电压的方式改变。

[0115] 由于作为施加电压的反应的层周期P的变化，可在工作波长影响受影响的反射镜元件的反射率。以与布拉格公式联合的方式，还可通过稍微失谐的(detuned)工作波长和/或入射角来补偿反射率的变化。而且，由于在活性层的层厚度增加的情况下，整个层堆的绝对厚度(即单独反射镜元件的基板和元件反射镜表面之间的距离)增加，所以照到反射镜表面上的辐射波前也受到影响，因为，举例而言，在元件反射镜表面上升时，通过元件反射镜表面反射的辐射的光路整体变短。因此，可相对于相邻的非活性化的(non-activated)元件反射镜表面或者上升到不同程度元件反射镜表面引入相移。因此，该实施例可同时用于波前的空间解析影响(spatially resolving influencing)，以及用于反射率的空间解析影响。

[0116] 在这个实施例中，由于活性层材料的整个相对大的厚度被辐射穿过，所以具有低吸收系数(复折射率的虚部)的材料应用作活性层材料。

[0117] 例如，层对835的数目可在10和70之间。

[0118] 在图9的EUV反射镜布置900的实施例中，反射镜元件910、911、912同样基本上以填充表面区域的方式，按行和列彼此并排布置，使得它们的矩形元件反射镜表面整体形成反射镜布置的反射镜表面。设计反射EUV辐射的多层布置930的层构造，使得EUV反射镜布置整体上可用作波前校正装置，其以空间解析方式起作用，对于不同的操作模式不出现反射率的不同空间分布。为了这个目的，多层布置从反射镜表面开始首先具有第三层组933，其由相同类型的第三数目N3个层对935构成。每个层对(双层)具有由钼构成的较薄吸收体层936和由硅构成的较厚间隔体层934。选择层对935的数目N3，使得周期堆叠反射从辐射进入表面入射的全部辐射(或吸收其中的相对小的部分)。为了这个目的，举例而言，可提供40个和50个之间的层对935。以取决于出现的入射角范围和工作波长的方式选择层对的周期，使得根据布拉格方程式，出现最大的或者几乎最大的反射率。

[0119] 由压电活性层材料构成的活性层940位于第三层组933和基板920之间。电极层942和943分别布置在活性层顶侧和下侧，其中接近基板的电极层943可直接布置在基板920上，或者在其它实施例中，布置在位于中间的中间层上。电极层942、943连接到可切换DC电压源945，利用该可切换DC电压源，在必要时，可将预定大小的DC电压施加到电极层之间，使得由电场渗透的压电活性层940以及它的层厚度z以依赖于施加电压的方式变化。

[0120] 在每个情况中，利用脉冲激光沉积(PLD)施加活性层940和相邻电极层943、942。在执行相应的方法的情况下，层可被施加为单晶层，使得随后Mo/Si层对施加其上的上部电极层942的表面具有这样低的粗糙度，从而可免除随后的抛光。

[0121] 参考图10A至10C，说明在反射镜布置的构造中使用结构化电极的一些变型。图10A以倾斜透视图示出反射镜布置1000的三个横截面矩形的反射镜元件1010、1011、1012的示意图，该反射镜布置例如可用作EUV投射曝光设备(参考图11)的照明系统的场平面的区域中的场分面反射镜。详细示出反射镜元件1010的层构造。以类似于图1的布置的情况的方式，将由多个单独层构成的多层布置1030施加至基板1020。由压电活性晶状层材料构成的单独活性层1040布置在位于辐射进入表面附近的第一层组1031和接近基板的第二层组1032之间。，两个层组在每个情况中都由具有合适层周期的多个(例如，在10和30之间)层对构成，并且在每个情况中其本身具有对穿透的EUV辐射的反射效果。利用活性层1040的电可变层厚度z，可设定特定的相移，可关于在由第二层组1032反射的第二部分和由第一层组
1031反射的第一部分之间的相移程度连续可变地设定相移。

[0122] 用于驱动活性层的电极布置具有基板侧第二电极层1043，其在反射镜元件的整个横截面上连续并且连接到可设定DC电压源1045的一个极。布置在活性层1040的相对表面上的第一电极层1042被设计为结构化层电极，并且细分为多个电极段1042A、1042B，该多个电极段彼此并排且彼此电绝缘。每个电极段仅覆盖反射镜元件的总横截面区域的一部分，例如小于50％，或者小于40％，或者小于30％，或者小于20％，或者小于10％。一般而言，单独电极段的区域是结构化层电极的总区域的至少1％或者至少5％。由非导电层材料构成的窄绝缘部分1044分别位于相邻电极段之间。在每个情况中，绝缘区域关于长边缘(x方向)倾斜延伸并且关于短边缘(y方向)倾斜延伸。其它的定向也是可能的。

[0123] 例如，可借助微光刻方法制造结构化电极1042。

[0124] 每个电极段经由分开的电线连接到DC电压源1045的另一极，并且可独立于其它电极段而被置于相对于连续的第二电极层1043的合适电位。一般而言，对于每个电极段，均有分开的可切换或者连续可变设定的DC电压源。

[0125] 为了产生在x方向上延伸的层厚度轮廓，借助于结构化电极，可以依赖于位置的方式改变活性层1040的层厚度。根据在x方向上变化的层厚度，那么建立在x方向上局部变化的反射辐射部分的相移，这样，作为其结果，还可在x方向上以依赖于位置的方式设定和改变该单独反射镜元件的反射率R。反射镜布置上方所示的示意图显示在左侧示出的电极段的区域中设定的总反射率R比相对窄侧的区域中的高，其中过渡区域位于它们之间。

[0126] 在反射镜布置1000的情况中，因此不仅可在每种情况中单独控制单独反射镜元件1010、1011、1012的反射率水平，而且还可在每个单独反射镜元件中设定具有变化的局部反射率R的期望曲线。结果，单独反射镜元件继而形成具有可关于它们的反射率单独设定的两个或者多个反射镜元件的EUV反射镜布置，其中通过电极段1042A、1042B的形状和尺寸确定所述反射镜元件的形状和尺寸。

[0127] 图10B和10C示意性示出结构化层电极的结构化(structuring)几何形状，该结构化层电极可用于单独反射镜元件的实施例中或者用于装配有多个反射镜元件的反射镜布置的反射镜元件的实施例中。整体圆形的结构化电极1050可与同样为圆形的但未细分成段的反电极(counterelectrode)结合用于横截面为圆形的反射镜元件中。在例子的情况中，结构化电极具有十二个相同形状和尺寸的单独可驱动电极段1050A、1050B，每个电极段覆盖大约30°的角范围。在每个情况中，用于将电连接连接到电压源的接触点KP设置在电极段的自由外部边缘处。例如，为了在反射镜表面设定反射率和/或反射相位的径向对称非均匀分布，可在投射镜头的单独反射镜上设置这种结构化电极布置，其中，反射行为在各个情况中可在方位角(azimuthal)方向(圆周方向)上变化，并且可以有目标的方式来设定该变化。举例而言，可设定具有两重，或者三重，或者四重，或者六重的方位角对称性的局部反射率分布。

[0128] 图10C中的结构化电极1060具有多个电极段1060A、1060B，电极片段1060A、1060B之间具有小的相互距离(mutual distance)，电极段1060A、1060B彼此电绝缘并且覆盖反射镜元件的圆形区域。代替方形电极段的方格样布置，例如还可提供其他的多边形形状，例如三角形或者六边形。活性层另一侧上的反电极(未示出)是连续的，即未细分为段。由电绝缘材料构成并且在不同方向上延伸的绝缘区域1064布置在各个方形电极段之间。邻近电极布置的圆形外部边缘的这些电极段可经由对应的第一接触点KP1从外侧直接横向接触连接。未连接到结构化电极层的外侧的内部电极段经由窄线(narrow line)接触连接，该窄线以电绝缘的方式在绝缘区域1064中的两侧上延伸到与其分别建立接触的电极段，以及延伸到第二接触点KP2。因此，可相对于反电极(未示出)，以与其他电极段分开并且独立于其它电极段的方式，将每个电极设定在特定电位，并且因此将活性层的层厚度设定在相关联的层范围中。

[0129] 借助压电活性层，在反射镜布置的总反射镜表面和/或在单独反射镜元件的表面上进行反射率曲线的空间解析设定的EUV反射镜布置可用于多种任务。下文提出在EUV微光刻投射曝光设备的照明系统的环境中的可能用途。

[0130] 图11表示EUV微光刻投射曝光设备1100的光学组件，用于以布置在投射镜头1130的物面1120的区域中的反射图案化装置或掩模的至少一个像，曝光布置在投射镜头1130的像面1160的区域中的辐射敏感基板。

[0131] 以来自初始辐射源1114的辐射操作设备。照明系统1110用于接受来自初始辐射源的辐射并且使被引导至图案上的照明辐射成形。投射镜头1130用于将图案结构成像到光敏感基板上。

[0132] 此外，初始辐射源1114可为激光等离子体源或者气体放电源或者基于同步加速器的辐射源。这种辐射源产生在EUV范围中，特别是具有5nm到30nm之间的波长的辐射520。为了能在这个波长范围中操作照明系统和投射镜头，用反射EUV辐射的组件构造照明系统和投射镜头。

[0133] 从辐射源1114射出的辐射1120被收集器(collector)1115收集，并且被引导进入照明系统1110。在这种情况中，辐射穿过中间焦平面1122，在中间焦平面1122中可设置用于分离不期望的辐射部分的装置。照明系统包括混合单元(mixing unit)1112、望远镜光学单元1116和场成形反射镜(field shaping mirror)1118。照明系统使辐射成形，并因此照明位于投射镜头1130的物平面1150中或其附近的照明场。在这种情况中，照明场的形状和尺寸确定物平面1150中有效使用的物场的形状和尺寸。

[0134] 在设备操作期间，反射掩模母版或者一些其它反射图案化装置布置在物平面1150中。在这种情况中，投射镜头具有六个反射镜，并将图案化装置的图案成像到像平面中，在像平面中布置要曝光的基板，例如半导体晶片。

[0135] 混合单元1112基本上由两个分面反射镜1170、1180构成。第一分面反射镜1170布置在照明系统的与物平面1150光学共轭的平面1172中。因此，第一分面反射镜亦称为场分面反射镜。第二分面反射镜1180布置在照明系统的与投射镜头的光瞳平面光学共轭的光瞳平面1182中。因此，第二分面反射镜亦称为光瞳分面反射镜。

[0136] 借助光瞳分面反射镜1180和成像光学组合件(assembly)，第一分面反射镜1170的单独反射面(单独反射镜)成像于物场1152中，该成像光学组合件安置在光路中的下游并且包括望远镜光学单元1116和掠入射场成形反射镜1118。

[0137] 一方面利用场分面反射镜1170的各分面，并且另一方面利用光瞳分面反射镜1180的各分面，来自辐射源的辐射光束分成多个照明通道，其中每个照明通道被精确地指定给包括场分面和光瞳分面的一对分面。后面组件将所有照明通道的辐射引到物场1152。

[0138] 场分面反射镜处的空间(局部)照明强度分布确定物场中的局部照明强度分布。光瞳分面反射镜1180处的空间(局部)照明强度分布确定物场中的照明角度强度分布。

[0139] 例如从WO2009/100856A1或者WO2010/049020A1已知具有相似基本构造的EUV投射曝光设备，以引用方式将WO2009/100856A1或者WO2010/049020A1的公开内容并入本说明的内容中。

[0140] 在所示的实施例中，可利用单独场或者光瞳分面的反射率影响依赖于通道的的透射(channel-dependent transmission)以及因此影响能量照明角度分布(energetic illumination angle distribution)。可通过场分面反射率的依赖于位置的变化来影响物场中的空间照明强度分布。

[0141] 每个分面反射镜1170、1180均是具有多个单独反射镜元件的EUV反射镜布置。其反射前表面被称为元件反射镜表面(element mirror surface)，并形成分面反射镜的分面(反射镜表面)。

[0142] 以图1中所示的EUV反射镜布置100的方式构造场分面反射镜1170和光瞳分面反射镜1180。因此每个反射镜元件具有多层布置，其中位于两个电极层之间的单独压电活性层布置在接近基板的第二层组和接近表面的第一层组之间。电极层电连接到控制装置1190，为了改变层厚度，该控制装置1190构造为视需要选择性地将电压施加到与单独活性层相关联的电极对。这可以与其它反射镜元件分开并且独立于其它反射镜元件的方式而针对每个反射镜元件来完成，使得可在相关的分面反射镜处设定层厚度变化的不同局部分布以及因此的不同局部反射率分布。

[0143] 精确控制分面反射镜的局部反射率的可能性可用于控制经过照明系统的光瞳和照明场中的照明强度分布。如果在一个或者多个照明通道中，通过电驱动改变关联的场分面的反射率和/或关联的光瞳分面的反射率，则可在特定的设定范围中以有目标的方式改变在所述照明通道中的照明强度。由于这对于多个以及所有的照明通道(如果合适的话)而言，均在独立于其它照明通道情况下是可能的，所以可通过光瞳实现照明强度分布的可控操纵，从而在照明场中以依赖于照明角度的方式精确地提供期望的强度分布。

[0144] 场分面反射镜还可具有构造有结构化电极的反射镜元件，并且因此确保每个单独反射镜元件的反射率的依赖于位置的设定(参见图10)。在这个实施例中，由于可以不依赖于位置的方式控制场分面反射镜1170在单独分面中的反射率，所以可以依赖于位置的方式使照明场1152中的局部照明强度分布接近期望的照明强度分布，该照明场1152关于场分面反射镜1170光学共轭。以这种方式，可精确地设定场均匀性的期望值。

[0145] 在像场中，单独场分面的像叠加。像场的长边平行于x方向(与扫描方向交叉)延伸，而短边平行于y方向延伸，y方向对应于扫描系统中的扫描方向。通过绝缘部分1044的倾斜(图10A)所实现的是，其进入像平面中的投射既不平行于也不垂直于扫描方向，而是关于该扫描方向倾斜。在扫描过程中，在y方向上的扫描过程中累积的(integrated)效应出现在像场中，使得在像场中实际上不出现绝缘部分的可能假象(artefact)。

[0146] 因此，对于在照明系统的光瞳和场中的强度分部，实现完全可设计的“中性滤光器(neutral filter)”。在这种情况中，可控中性滤光器的横向分辨率由彼此可分开驱动的反射镜元件的横向范围确定，或者由在照明的横截面上的反射镜元件的数目确定。

[0147] 在实施例中，通过场均匀性传感器1153监测照明场1152中的照明强度分布，并且利用光瞳强度传感器1183监测光瞳表面中的照明强度分布。与示意图不同的是，这些传感器可位于投射镜头的像平面的区域中。这些传感器连接到控制装置1190，该控制器装置1190基于传感器信号控制单独压电活性层的电极层之间的电压，以及因此控制分面反射镜的局部反射率分布。通过该控制回路永久性确保照明系统的光瞳和场中重要照明参数的高精度。

[0148] 参考图12和13解释的其它实施例利用由EUV多层反射镜的特殊层结构提供的一些特性，该EUV多层反射镜包括至少一个由压电活性层材料制造的活性层。首先，EUV多层布置中的单个层或者层堆通常呈现显著的导电率，特定电阻通常在大约3×10-6Ω×cm的范围中。因此，多层布置的层可用作接触层，如以上一些实施例中所说明的。其次，通过电场使压电活性材料活性化，从而不必在电极和压电活性材料之间建立导电接触。

[0149] 根据图12所示的实施例的EUV反射镜布置包括基板1220，形成在基板上的第二层组1243，形成在第二层组1243上、由压电活性层材料制成的活性层1240，以及在反射镜布置的辐射入射侧上形成在活性层1240上的第一层组1242。每个层组可由具有交替的高和低折射率材料的多个层对(例如Mo/Si对或者Ru/Si对)构成。第二层组1243在横向上细分为较小部分1243A、1243B、1243C，每个较小部分限定反射镜元件1210、1211、1212等的横向尺寸。层组的相邻的较小部分通过形成在第二层组的直接相邻较小部分之间的插入绝缘部分1244而彼此电分离。每个较小部分形成结构化电极的一段。

[0150] 与此相对照，第一层组1242的层在反射镜布置的整个可用横截面上连续延伸(不间断)。这个实施例利用以下事实：形成多层布置中的层对的层材料具有足够的导电性，使得层组可用作电极以提供穿过活性层1240的期望电场。为了该目的，辐射入射侧上的第一层组1242的一些或者所有单独层电连接到电压源1245的一个输出端。每个较小部分1243A至1243C通过基板1220电连接到电压源1245的分离的输出端。在这个电路中，第一层组1242用作反射镜布置中多个反射镜元件的每个单个反射镜的公共电极。单独电压值U1、U2和/或U3可设定在公共电极1242的参考电位和活性层1240的相对侧上的单个电极段1243A、1243B、1243C之间。

[0151] 可以如下的制造工艺来制造如实施例1200中所示的反射镜布置。在第一步骤中，第二层组1243的各层可形成在基板上作为连续层。在第二步骤中，通过合适的工艺(例如光刻工艺)将层布置结构化，以使各层横向分段，以及以任意期望的形状提供形成绝缘部分1244的绝缘材料的空间，使得可形成具有期望形状(例如方形、六角形、三角形等)的较小部分。接着可以合适的工艺插入绝缘材料。之后，通过合适的工艺可形成辐射入射侧上的所有的后续层，作为反射镜布置的整个有用区域上延伸的连续层。通过随后的涂覆层，在形成结构化第二层组1243之后出现在自由表面上的任何残留结构化粗糙度可变平，从而可获得具有一致特性的大有用区域。可注意到：将在整个有用区域上延伸的连续层组(第一层组
1242)用作公共电极层有助于减少电连接单独反射镜元件所需的电接触的数目。

[0152] 反射镜布置的层结构可包括除参考图12所提及的那些层之外的附加层。例如，如果需要，由电绝缘材料制成的一个或者多个绝缘层可形成在电极层组1242、1243和压电活性层1240之间。

[0153] 在以上图8中所示的实施例的变型中，夹有插入活性层的每对电极层连接到相同的DC电压源845，因此允许以相同的相对量同步地调整活性层的单独厚度。类似于由图12中的第一层组1242形成的公共第一电极，通过使用提供公共参考电位的公共参考电极可获得相似的结果。在这种布置中，活性层串联电连接。如果在所有压电层上，电场的场强度足够强，则布置正确运作。

[0154] 可将图13中的EUV反射镜布置1300的实施例视为图8中所示的实施例的变型。在形成在基板1320上的层结构中，由压电材料制成的活性层1340与插入的相对薄层1336交替布置，该插入的相对薄层1336由具有折射率实部的材料制成，该折射率实部小于形成较厚活性层1340的压电材料的折射率实部。较薄层1336导电，并且用作电极层，其影响插入到各电极层对之间的各个活性层1340。

[0155] 当在图8的实施例中的相邻的电子层之间施加相同的电压时，图13中所示的电连接的变型允许单独调整每个活性层1340的厚度。为此，围绕每个单独活性层1340的电极层1336电连接到电压源的单独输出端，从而可独立于作用于其它活性层上的场强度而设定影响每个活性层1340的电场强度。结果，每个活性层1340的厚度可单独设定，并且不同于层堆中的其它活性层的厚度。取决于设定在相邻电极层之间的单独电压U1、U2、Un-1，层结构可偏离严格周期的层序列，从而单独反射镜元件对于较宽范围入射角可呈现出相对高的反射比。换言之，可获得EUV反射镜布置的光谱宽带响应，并且可通过分别设定电极对的单独电压来调整最大反射率和足够的带宽响应之间的合适的折衷。

[0156] 在图9所示实施例的变型中，可以类似于图12所示的构造的方式，通过由第三层组933形成的单个连续顶部电极替换形成在活性层940的光入射侧上的单独电极942。换言之，基板侧上的单独电极943可如所示形成，并且通过与图12中所示的绝缘部分类似的绝缘部分与横向相邻的电极分离。通过由导电材料制成的单个电极层替换图12中的单独多层电极
1243A至1243C，还可获得类似的层。

[0157] 可从图10A的实施例得到这里未详细示出的另一实施例，图10A的实施包括活性层1040一侧上的结构化电极1042。如以上所讨论的，结构化电极1042细分为合适数目的单独电极段1042A、1042B，该单独电极段1042A、1042B通过绝缘部分1040横向分开并且彼此电绝缘。通过在结构化电极上直接形成连续绝缘层，可获得电绝缘。

[0158] 在图10A中所示的实施例的变型中，类似于图12中所示的方式，结构化电极形成在活性层的基板侧上并且连接到电压源的单独输出端。以类似于图12中公共电极1242所示的方式，所有单独反射镜元件共有的公共参考电极可设置在活性层的相对侧上。

[0159] 基于示例实施例，已经解释了EUV反射镜布置在微光刻投射曝光设备的照明系统中的的一些可能用途。替代地或附加地，还可规定根据EUV反射镜布置的实施例，确定照明系统的望远镜光学单元1116的至少一个反射镜和/或确定投射镜头1130的至少一个反射镜。

[0160] EUV反射镜布置的总反射镜表面可以平面反射镜的方式为平的。还可将EUV反射镜布置设计为凸或者凹弯曲的反射镜表面。例如，单独反射镜表面在各情况中均为平面表面。但是这并非强制的。反射镜元件的单独或者所有单独反射镜表面还可为凸或者凹弯曲的。

[0161] 在示例实施例中，在每种情况中限定EUV反射镜布置的单独反射镜表面的相对定向(relative orientation)，其中活性层的层厚度中的电感应变化(electrical induced change)仅仅导致所述反射镜表面相对于基板的上升和下降。此外，借助于独立的致动器，EUV反射镜布置的单独或者所有单独反射镜元件还可相对于彼此倾斜，从而以有目标的方式改变反射辐射的照明角度分布(参考，例如WO2009/100856A1)。

[0162] 单独反射镜元件的形状可适应于所期望的应用。举例而言，如果EUV反射镜布置意在用作场分面反射镜，则单独反射镜表面可为具有预定长宽比的矩形或者是弓形弯曲的。在意在用作光瞳分面反射镜的EUV反射镜布置的情况中，除多边形横截面之外，单独反射镜元件的圆形横截面也可为有用的。

[0163] 连续的层对区域中多层布置的层构造可适应于争取的应用。如果对于相对小的入射角范围需要高的最大反射率，则全周期序列的层对是有利的。相反，如果需要角度空间中的宽带构造和/或光谱宽带构造，还可组合具有不同周期的层对(参见，例如DE10155711B4或者wO2010/118928A1)。对了减少反射率对入射角的依赖，原则上还可以US7,382,527B2中公开的方式构造层布置。尤其是，对于多层布置的层对可提供不同材料配对(material pairing)。

[0164] 原则上，还可在仅具有单个反射镜元件的反射镜的情况中提供所描述的多层布置的层构造。因此，例如可利用层布置的以电感应方式变化的层周期，来执行对稍微不同的中心波长的适配和/或对改变的入射角的适配。而且，可适配总强度或者剂量(dose)。

[0165] 当使用结构化层电极时(例如参见图10)，照到单独反射镜元件上的辐射的反射率和/或相位的依赖于位置的控制是可能的。

[0166] 不只可在投射微光刻的光学系统中使用本发明的实施例。举例而言，在x射线显微镜领域中的使用也是可能的，特别是在EUV掩模测量学领域中的使用也是可能的。举例而言，一个或者多个反射镜布置可用于空中图像监测系统(Aerial Image Monitoring System，AIMS)或用于光化图案化掩模检测系统(Actinic Patterned Mask Inspection，APMI)或者用于光化坯检测系统(Actinic Blank Inspection System，ABI)。例如在国际公开WO2011/012267A1和WO2011/012266A1中公开用于EUV AIMS系统的透镜。同样可设想在EUV系统测量学、例如光化系统干涉仪(actinic system interferometer)中的应用。另外，可设想在EUV天文学领域以及在同步加速器系统或者FEL光束线(FEL＝自由电子激光器)中的光学组合件中的应用。

[0167] 对于13.5nm的中心波长构造示例实施例。对于其它波长(波长范围)，例如对于大约6.8nm的中心波长，可优化其它示例实施例。在这种情况中，尤其还可使用其它层材料(例如La/B4C组合)用于层对的交替层。在较短中心波长的情况中，与以上所描述的例子相比较，增加层组中层对的数目是有利的。

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