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EUV反射镜和包括EUV反射镜的光学系统

阅读:132发布:2020-10-27

专利汇可以提供EUV反射镜和包括EUV反射镜的光学系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且EUV反射镜包括 基板 和施加在所述基板上的多层布置,所述多层布置对于具有来自极紫外范围(EUV)的 波长 λ的 辐射 有反射效应,并包含具有交替层的多个层对,所述交替层包含高折射率层材料和低折射率层材料。多层布置具有:周期性第一层组(LG1),具有第一数目N1>1的第一层对,所述第一层对布置在所述多层布置的辐射入射侧附近,并具有第一周期厚度P1;周期性第二层组(LG2),具有第二数目N2>1的第二层对,所述第二层对布置在所述第一层组和所述基板之间,并具有第二周期厚度P2;以及第三层组(LG3),具有第三数目N3的第三层对,所述第三层对布置在所述第一层组和所述二层组之间。所述第一数目N1大于所述第二数目N2。所述第三层组具有平均第三周期厚度P3,所述平均第三周期厚度与平均周期厚度PM=(P1+P2)/2偏差周期厚度差ΔP,其中所述周期厚度差ΔP基本上对应于四分之一波层的光学层厚度λ/4与所述第三数目N3和cos(AOIM)之乘积的商,其中,AOIM是设计所述多层布置所针对的平均入射 角 。,下面是EUV反射镜和包括EUV反射镜的光学系统专利的具体信息内容。

1.EUV反射镜,包括:
基板;以及
施加在所述基板上的多层布置,所述多层布置对于具有来自极紫外范围(EUV)的波长λ的辐射具有反射效应,并包含具有交替层的多个层对,所述交替层包含高折射率层材料和低折射率层材料;
其中,所述多层布置具有:
周期性第一层组(LG1),具有第一数目N1>1的第一层对,所述第一层对布置在所述多层布置的辐射入射侧附近,并具有第一周期厚度P1;
周期性第二层组(LG2),具有第二数目N2>1的第二层对,所述第二层对布置在所述第一层组和所述基板之间,并具有第二周期厚度P2;以及
第三层组(LG3),具有第三数目N3的第三层对,所述第三层对布置在所述第一层组和所述二层组之间,
其特征在于,
所述第一数目N1大于所述第二数目N2,
所述第三层组具有平均第三周期厚度P3,所述平均第三周期厚度与平均周期厚度PM=(P1+P2)/2偏差一周期厚度差ΔP,其中所述周期厚度差ΔP基本上对应于四分之一波层的光学层厚度λ/4与所述第三数目N3和cos(AOIM)之乘积的商,其中,AOIM是设计所述多层布置所针对的平均入射,其中,条件ΔP=x*(λ/(N3cos(AOIM)))适用于所述周期厚度差ΔP,并且其中适用条件0.2≤x≤0.35。
2.如权利要求1所述的EUV反射镜,其中,所述第三层组不具有层厚度为约λ/(2*cos(AOIM))或更大的单独层,其中优选地,所述第三层组的最大单独层厚度小于
0.9*λ/(2*cos(AOIM))。
3.如权利要求1或2所述的EUV反射镜,其中,适用条件0.25≤x≤0.35。
4.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,所述第三数目N3位于2至5的范围中。
5.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,所述第三层组具有两个或更多个层对,并具有带有基本上相同的第三周期厚度的周期性层构造,其中,所述第三层组优选地具有严格周期性层构造。
6.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,所述第三层组(LG3)具有比所述第一周期厚度和/或所述第二周期厚度小一周期厚度差ΔP的第三周期厚度P3,或者其中,所述第三层组具有比所述第一周期厚度和/或所述第二周期厚度大一周期厚度差ΔP的第三周期厚度P3。
7.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,还包括第四层组(LG4),所述第四层组具有第四数目N4的第四层对和与所述平均周期厚度PM偏差一周期厚度差ΔP的第四周期厚度P4,其中,所述周期厚度差ΔP基本上对应于四分之一波层的光学层厚度λ/4与所述第四数目N4和cos(AOIM)之乘积的商,其中,所述第四层组布置在所述第三层组和所述基板之间,所述第二层组的至少一个第二层对布置在所述第三层组和所述第四层组之间。
8.如权利要求7所述的EUV反射镜,其中,所述第四数目N4位于2至5的范围中。
9.如权利要求7或8所述的EUV反射镜,其中,所述第四层组(LG4)具有两个或更多个层对,并具有带有基本上相同的第四周期厚度的周期性层构造,其中,所述第四层组优选地具有严格周期性层构造。
10.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,所述第一层组(LG1)是严格周期性的和/或其中所述第二层组(LG2)是严格周期性的。
11.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,所述第一周期厚度P1等于所述第二周期厚度P2。
12.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,适用N1>10成立,尤其N1>
15。
13.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,第一、第二和第三层组的所有层对中的相对高折射率层材料或相对高折射率层材料的层厚度是相同的。
14.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,所有层组中的层对的层材料之一具有相同的层厚度。
15.如上述权利要求中任一项所述的EUV反射镜,其中,更高吸收性层材料的层厚度与位于层组的至少一个内的层对的周期厚度之间的比率Γ变化。
16.如权利要求15所述的EUV反射镜,其中,Γ值在层组内连续变化。
17.如权利要求15或16所述的EUV反射镜,其中,从层组的基板侧向层组的更靠近辐射入射侧的一侧,Γ值逐层对增加或减小。
18.一种光学系统,包含至少一个根据权利要求1至17中任一项所述的EUV反射镜。
19.如权利要求18所述的光学系统,其中,所述光学系统是用于微光刻投射曝光设备(WSC)的投射镜(PO)或照明系统(ILL)。

说明书全文

EUV反射镜和包括EUV反射镜的光学系统

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年1月11日提交的德国专利申请No.102013200294.7的权益,该德国专利申请的公开内容作为引用并入本文。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的EUV反射镜以及一种根据权利要求18的前序部分的包括EUV反射镜的光学系统。一个优选应用领域是EUV微光可。其它应用领域是EUV显微镜和EUV掩模度量。

背景技术

[0004] 时下盛行的微光刻投射曝光方法用于制造半导体组件及其它精细结构化组件,例如,用于微光刻的掩模。在该情况下,利用承载或形成要成像的结构的图案(例如,半导体组件层的线图案)的掩模(掩模母版)或其它图案化装置。在投射曝光设备中,图案定位在照明系统和投射透镜之间,位于投射透镜的物平面区域中,并用照明系统提供的照明辐射加以照射。由图案改变的辐射作为投射辐射通过投射透镜,该投射透镜将图案成像至要曝光的基板上,该基板涂覆有辐射敏感层且其表面位于投射透镜的像平面中,该像平面相对于物平面光学共轭。
[0005] 近几年,为了能够制造甚至更精细的结构,已开发出这样的光学系统,其能以中等数值孔径(moderate numerical aperture)操作,并基本上利用极紫外范围(EUV)范围中使用的电磁辐射的短波长(尤其处于5nm和30nm之间的范围中的操作波长)获得高分辨率性能。在具有约13.5nm的操作波长的EUV光刻的情况下,例如给定像侧数值孔径NA=0.3,理论上可获得数量级为0.03μm的分辨率以及数量级约0.15μm的典型焦深。
[0006] 极紫外范围的辐射无法借助折射光学元件聚焦或引导,因为短波长被在更高波长下可透过的已知光学材料吸收。因此,反射镜系统用于EUV光刻。一种EUV反射镜根据全反射原理在入射辐射的相对高入射下操作,也就是说以掠入射操作。多层反射镜用于法线入射或几乎法线入射。对EUV范围的辐射具有反射效应的这种反射镜(EUV反射镜)具有基板,基板上施加有多层布置,该多层布置对极紫外范围的辐射具有反射效应,并具有包含交替低折射率和高折射率层材料的大量层对。EUV反射镜的层对通常由层材料组合钼/(Mo/Si)或钌/硅(Ru/Si)构成。
[0007] 已知的是,多层反射镜的反射率或反射比在很大程度上取决于照射EUV辐射的入射角和波长。如果多层布置基本上由具有大量相同层对的周期性层序列组成,则可获得高的反射率最大值。然而,在该情况下,在反射率对入射角的依赖性的情况下及在反射率对波长的依赖性的情况下,均导致反射率曲线的半峰全宽(FWHM)的相对低值。现有技术公开了常规多层反射镜的反射率的入射角依赖性和波长依赖性的示例。
[0008] 然而,在具有相对高数值孔径的用于EUV范围的光学系统中,例如,在用于EUV微光刻的投射透镜中,在光束路径中的特定位置处,入射角可发生比较高的变化。在该方面,需要具有在分别发生的入射角范围内仅轻微变化的反射比的EUV反射镜。对于构造在入射角范围方面宽广的多层反射镜,已有许多提议。
[0009] T.Kuhlmann、S.Yulin、T.Feigl和 M.Kaiser在 SPIE会 议 录 Vol.4782(2002)的第196页至203页中的文章“EUV multilayer mirrors with tailored spectral reflectivity”描述了一种具有宽带效应(broadband effect)的EUV反射镜的特殊层构造。多层布置包含多个层组,每个层组具有不同材料的至少两个单独层(形成周期)的周期性序列。单独层组的周期数目和周期厚度从基板朝向表面减少。一个示例性实施例具有三个不同层组。利用该层构造所要实现的是,首先,从基板朝向表面的相应层组的反射最大值的峰值波长偏移至较短波长,使得通过单独层组的反射的重叠而产生整个系统的更宽反射峰值。其次,所有层组可对整个系统的反射率造成大约相同的影响。如此,可在更大波长范围或角范围内获得几乎恒定的反射率。
[0010] Z.Wang和A.G.Michette在J.Opt.A:Pure Appl.Opt.2(2000)的第452-457页中的文章“Broadband multilayer mirrors for optimum use of soft x-ray source output”,以及Z.Wang及A.G.Michette在SPIE会议录Vol.4145(2001)的第243页至253页中的文章“Optimization of depth-graded multilayer designs for EUV and X-ray optics”表明了具有宽带效应的EUV反射镜的示例,其中,借助以下事实获得宽带特性,由于最优化处理,多层涂层的单独层的层厚度在多层布置的深度方向上单独地变化。具有利用仿真程序最佳化的单独层随机序列的这种多层布置又称为“深度渐变多层”。这种多层布置的制造是困难的,因为必须在涂覆过程中连续制造具有许多不同层厚度的层。
[0011] 现有技术公开了用于法线或几乎法线入射的宽带EUV反射镜,其包含具有不同层对组的多层布置。表面层膜组布置在多层布置的辐射入射侧。相对于辐射入射侧,接着是附加层。在该附加层之后是沿基板方向的更深的层对组(深层膜组)。在该情况下,表面层膜组的反射率比靠近基板的更深层组的反射率高,由于存在附加层,反射辐射是相移的,使得与不存在附加层相比,整个多层布置的反射率峰值更低,峰值波长附近的反射率更高。附加层的光学层厚度意在对应于EUV辐射波长的大致四分之一(即,λ/4)或多层布置的周期厚度的一半或该值加上周期厚度的整数倍数。在一个示例性实施例中,附加层由硅组成,并直接布置成邻近钼/硅层对的硅层,使得具有对应于至少一半波长(即,至少λ/2)的层厚度的硅层位于多层布置内。

发明内容

[0012] 本发明解决的问题是提供一种根据权利要求1的前序部分的EUV反射镜,其在大入射角范围内仅具有少许反射比变化,并可以高精确度制造。
[0013] 为了解决该问题,本发明提供了一种包括权利要求1的特征的EUV反射镜。还提供了一种包括权利要求18的特征的光学系统,其包含EUV反射镜。
[0014] 有利发展例在从属权利要求中详细说明。所有权利要求的文字通过引用并入本说明书的内容中。
[0015] 第一和第二层组均具有两个或更多个层对,所述层对彼此直接毗邻或直接邻近,在各情况下,所述层对的特征在于相关周期厚度P1、P2。第三层组可由单个层对或多个层对(每个层对具有相关周期厚度P3)组成。
[0016] 在各情况下,层对包含由相对高折射率层材料构成的层和由(与其相对)低折射率层材料构成的层。这种层对又可称为“双重层”或“双层”。周期厚度基本上如下限定:
[0017]
[0018] 在该情况下,k是层对中的层数目,ni是相应层材料的折射率,di是几何层厚度。除了分别由相对高折射率和相对低折射率层材料构成的两层之外,层对还可具有一个或多个另外层,例如用于减少相邻层之间的互相扩散的插入阻挡层。
[0019] 具有大量层对的多层布置以“分布布喇格反射器”的方式发挥作用。在该情况下,层布置模仿晶体,晶体的导致布喇格反射的晶格平面由具有较低折射率实部的材料层形成。对于预定波长和预定入射或入射角范围,层对的最佳周期厚度由布喇格方程确定,并且通常在1nm和10nm之间。
[0020] 在本申请中,术语“周期性层组”指具有两个或更多个直接相邻层对的层组,所述层对的周期厚度在名义上是相同或相似的,使得周期厚度波动最多10%。
[0021] 术语“严格周期性层组”是指这样的周期性层组,其中,周期中的不同单独层厚度对于所有周期是相同的。
[0022] 每个严格周期性层组也是周期性层组,但是并非每个周期性层组一定是严格周期性层组。
[0023] 在层组的严格周期性构造的情况下,通常在制造期间,需要制造对于层材料仅相差相对较少的层厚度,结果,与周期性构造但非严格周期性构造的层布置相比,制造得以简化。
[0024] 周期性第一层组布置在多层布置的辐射入射侧附近。第一层组中的远离基板的层可与环境毗邻。然而,还可在第一层组的背离基板侧的一侧施加保护层,该保护层可由单个层或者两个或更多个层的组合形成。
[0025] 特别地,第一层组还可以是严格周期性的。
[0026] 周期性第二层组布置在第一层布组和基板之间,也就是说更靠近基板。第二层组可直接施加至基板表面。可用于例如补偿层应的一个或多个另外层可布置在基板表面和第二层组之间。
[0027] 特别地,第二层组还可以是严格周期性的。
[0028] 优选地,第一层组和第二层组二者均是严格周期性的。然而这并非必须的。
[0029] 第一层组的层对的第一数目N1大于第二层组的层对的第二数目N2。此外,第一层组比第二层组更靠近辐射入射侧。这造成靠近表面的第一层组的反射率比更靠近基板的第二层组的反射率高。
[0030] 第三层组布置在第一层组和第二层组之间。第三层组的主要功能是在第一层组内反射的局部光束和在第二层组内反射的局部光束之间产生相移,使得整个多层布置在所考虑的入射角范围中的反射率的最大值比仅由第一层组和第二层组产生而无插入第三层组的层布置的反射率低。同时实现的是,与不具有第三层组的相同层布置的情况相比,在所考虑的入射角范围中的反射率最大值周围的区域中的反射率曲线具有更高的半峰全宽值。对于给定操作波长,在所考虑的入射角范围中,这导致取决于入射角的反射率变化减少,结果,与不具有第三层组的对应EUV反射镜相比,这种EUV反射镜在更大入射角范围内具有更有用的反射率值。
[0031] 第三层组具有第三周期厚度P3,其与平均周期厚度PM=(P1+P2)/2偏差一周期厚度差ΔP。以下等式因而成立:P3=PM±ΔP。周期厚度差ΔP基本上对应于对应波长λ的四分之一波层的光学层厚度(λ/4)与第三层组的层对的第三数目N3的商。在该情况下,光学层厚度为相应层材料的几何层厚度和折射率的乘积,其在EUV波长范围中接近值1。
[0032] 在该情况下,在具有多个层对的第三层组的情况下,术语“第三周期厚度P3”是指第三层组内的周期厚度的平均值。如果这些均为恒定的,则P3对于第三层对的每个的周期厚度是相同的。然而,第三层对的周期厚度还可以变化。
[0033] 在第一和第二层组中,周期厚度也可以稍微变化,但是变化程度一般明显小于第三层组。在这方面,术语“第一周期厚度”和“第二周期厚度”指相应层组的周期厚度的平均值。
[0034] 第三层组在其效果方面可大致描述成使得涉及插入第一层组和第二层组之间的四分之一波层,但是该四分之一波层的总层厚度分布在第三层组的多个层中。在该情况下,第三层组的所有层的层厚度小于平均周期厚度PM。因此可实现的是,虽然第三层组用作相移层组,但同时不存在层厚度为约λ/(2*cos(AOIM))或更大的单独层。通过省掉位于λ/(2*cos(AOIM))范围或更大的层厚度,可简化多层布置的制造。根据本发明人的观察,生长行为可在层厚度内变化。举例而言,在制造比较厚的单独层期间,在层的层材料堆积时可发生结晶化效应,结果,难以在制造过程期间以所需精度制造特定期望层厚度。此外,更大的层厚度可导致层粗糙度增加和折射率改变。如果省掉单独层的相对大的层厚度,即可避免这些问题。
[0035] 优选地,第三层组中的最大单独层厚度小于0.9*λ/(2*cos(AOIM)),尤其小于0.85*λ/(2*cos(AOIM))或小于0.8*λ/(2*cos(AOIM))。
[0036] 特别地,关于可制造性,有利地,可选择最大层厚度甚至小于第一和第二层组中的最大层厚度。这完全避免了厚层。
[0037] 周期厚度差ΔP基本上意在对应于λ/4层(四分之一波层)的光学层厚度与第三数目N3的商。优选地,条件ΔP=x*(λ/(N3cos(AOIM)))适用于周期厚度差,其中适用0.2≤x≤0.35。在该情况下,参数AOIM对应于设计所述多层布置所针对的平均入射角。
已证明,如果参数x位于0.25和0.35之间的范围中,这将特别便利。
[0038] 相移第三层组不意在对总反射率产生明显影响。其基本上仅用于第一和第二层组之间的相移。第三层组中的层厚度选择成使得其不是或不适于作为用于该波长或入射角范围的反射器。因此,第三层组的反射率较低。第三数目N3不应太高,因为第三层组对于吸收的影响随着N3增加而增加。
[0039] 第三层组可仅由单个层对组成,使得N3=1成立。优选地,第三数目N3位于2至5的范围中,尤其为2或3。于是,可在不造成第三层组的非必要大量吸收的情形下获得期望相移。
[0040] 如果第三层组具有两个或更多个层对,则有利地,第三层组包含具有基本上相同的第三周期厚度的周期性层构造,使得涉及周期性第三层组。特别地,有利地,第三层组甚至为严格周期性的。这简化了制造。
[0041] 第一层组和/或第二层组的层对可以是第三层组的锐数。优选地,第一层组层对的第一数目N1为10或更多,尤其为15或更多,或为20或更多。由此可实现的是,靠近表面的第一层组对总反射率具有特别大的影响。
[0042] 新颖的层设计给第三层组的层厚度的构造提供了许多设计自由度。特别地,该概念使得其可避免关键层厚度。“关键层厚度”在此代表这样的层厚度,取决于层材料和制造工艺,特别难以制造这样的层厚度。例如,在一些层材料的情况下,如果层厚度超过某个值,则可发生结晶化效应,使得很难以期望精度制造高于发生结晶化的该值的层厚度值。如果选择对应的薄的层厚度,则可避免这种问题。在一些实施例中,第三层组的第三周期厚度P3比平均周期厚度PM小一周期厚度差ΔP。例如,如果意在第三层组的构造中使用大幅吸收层材料,则可选择这种变化。然而,还存在这样的实施例,其中,第三层组的第三周期厚度P3比平均周期厚度PM大一周期厚度差ΔP。
[0043] 在一些实施例中,提供具有比较薄的单独层的单个相移层组(第三层组)。然而,为了进一步均匀化反射率的入射角依赖性,有利地,提供至少一个另外相移层组。在一些实施例中,存在第四层组,其具有布置在第三层组和基板之间的第四数目N4的第四层对,其中,第二层组的至少一个第二层对布置在第三层组和第四层组之间。第四层组应具有第四周期厚度P4,与第三周期厚度P3相同的条件对其同样适用。因此,特别地,P4=PM±ΔP成立,其中优选地,ΔP=x*(λ/(N4cos(AOIM))),其中0.2≤x≤0.35成立。
[0044] 可将第四层组视为另外相移层组,其以与第三层组相距一距离插入靠近基板的第二层组内。
[0045] 第四层组的层构造可与第三层组的层构造相同或偏差。
[0046] 第四层组可仅由单个层对组成,使得N4=1。第四数目N4优选地位于2至5的范围中,尤其为2或3,使得第四层组还充当相移层组而无大幅吸收性。
[0047] 第四层组可具有周期性层构造,尤其是严格周期性层构造。
[0048] 第一和第二层组可使用不同层材料组合构造,并可具有不同周期厚度,使得P1≠P2。如果第一周期厚度P1等于第二周期厚度P2,使得平均周期厚度等于第一周期厚度或第二周期厚度,则可导致特别简单的制造。这种多层布置可描述为具有插入的第三层组和(必要时)插入的第四层组的所谓的“单堆叠(monostack)”。
[0049] 在一些实施例中,通过以下事实实现进一步简化制造且同时维持有利的光学性质,第一层组、第二层组和第三层组的所有层对中的相对高折射率层材料或相对低折射率层材料的层厚度基本上相同。如果存在第四层组,则这也可适用于第四层组。这导致生产工程上的优点,因为对于层对的层材料之一,不必“达到(hit)”不同层厚度。因此,所有层组中的层对的层材料之一具有相同层厚度。于是,必要时,仅改变用于制造第三层组和/或第四层组的其它层材料的层厚度。
[0050] 在许多实施例中,层组的层对严格周期性地构造。在非严格周期性的周期性层组的情况下,较高吸收性层材料(在Mo/Si层对的情况下为Mo)的层厚度和层对的周期厚度之间的比率由参数Γ表示。在严格周期性层组的情况下,Γ值在层组的层对中是恒定的。对于多层布置的多个层组或所有层组,该条件可适用于每个层组。结果,制造变得简单,因为仅需要“达到”几个层厚度。
[0051] 还存在这样的实施例,其中,较高吸收性层材料(吸收器)的层厚度和至少一个层组内的层对的周期厚度之间的比率Γ变化。在该情况下,优选地,通过Γ值在层组内连续变化的事实避免随机变化。从层组的基板侧向层组的更靠近辐射入射侧的一侧,Γ值逐层对增加或减小。
[0052] 对于多层布置的多个层组或所有层组,这些条件可适用于每个层组。这导致更多设计自由度。
[0053] 本发明还涉及一种包括上面或下面详细描述的类型的至少一个EUV反射镜的光学系统。
[0054] 光学系统可以是例如用于以EUV辐射操作的微光刻投射曝光设备的投射透镜或照明系统。EUV反射镜可具有平面反射镜表面或凸形或凹形弯曲反射镜表面。在投射透镜中,例如,发生最大入射角区间的反射镜还可如在此描述而构造为(合适的话)多个或所有EUV反射镜。EUV反射镜可以是可控制多反射镜阵列的单轴或多轴可倾斜单独反射镜,取决于倾斜位置,可发生不同入射角区间。宽带效应在此可特别有利。多反射镜阵列可具有在此描述的类型的多个EUV反射镜。EUV反射镜还可用在其它光学系统中,例如,用在显微镜领域中。
[0055] 这些和其它特征不仅从权利要求中出现,而且还从说明书和附图中出现,其中,单独特征分别可由其本身实现,或以本发明实施例和其它领域的子组合的形式实现为多个特征,并可构成有利且原本即受保护的实施例。本发明的示例性实施例在附图中示出,并在下面更详细地解释。

附图说明

[0056] 图1示出穿过根据第一示例性实施例的多层布置的层结构的示意性垂直截面;
[0057] 图2示出第一示例性实施例的层厚度图示;
[0058] 图3示出参考反射镜的层厚度图示,其多层布置实现为单纯的Mo/Si单堆叠;
[0059] 图4示出关于Mo/Si单堆叠(MS)和第一示例性实施例的反射率的入射角依赖性的比较图示;
[0060] 图5示出第二示例性实施例的层厚度图示;
[0061] 图6示出第三示例性实施例的层厚度图示;
[0062] 图7示出第四示例性实施例的层厚度图示;
[0063] 图8示出第五示例性实施例的层厚度图示;
[0064] 图9示出第二至第五示例性实施例的反射率的入射角依赖性;
[0065] 图10示出第六示例性实施例的层厚度图示;
[0066] 图11示出第六示例性实施例("6")和第一示例性实施例("1")的反射率的入射角依赖性;
[0067] 图12示出第七示例性实施例的层厚度图示;
[0068] 图13示出第七示例性实施例("7")和第一示例性实施例("1")的反射率的入射角依赖性;
[0069] 图14示出第八示例性实施例的层厚度图示;
[0070] 图15示出第八示例性实施例的反射率的入射角依赖性;
[0071] 图16示出说明第八示例性实施例内的周期厚度的图示;
[0072] 图17示出第九示例性实施例的层厚度图示;
[0073] 图18示出第九示例性实施例的反射率的入射角依赖性;以及
[0074] 图19示出根据本发明的一个实施例的EUV微光刻投射曝光设备的组件。

具体实施方式

[0075] 下面基于EUV反射镜的多个示例性实施例的示例解释本发明的各方面,EUV反射镜设计用于λ=13.5nm的EUV操作波长和用于区间10°≤AOI≤17.5°的入射角,也就是说用于平均入射角AOIM=13.75°。在该情况下,入射角(AOI)代表由照射在反射镜表面上的光线相对于照射点处的反射镜表面法线N形成的角度。例如,这种类型的入射角区间可出现在用于以高数值孔径操作的EUV微光刻的光学系统中。
[0076] 如已知的,在这种入射角的情况下,使用包含具有用于EUV辐射的反射效应的多层布置的多层反射镜,其包含大量层对(双层),所述层对包含由具有高折射率实部的层材料(还称为“间隔物”)和具有相比之下低折射率实部的层材料(还称为“吸收器”)构成的交替施加层。层对可例如以层材料组合钼/硅(Mo/Si)和/或钌/硅(Ru/Si)构造。在该情况下,硅分别形成间隔物材料,而Mo和/或Ru用作吸收器材料。层对可含有至少一个另外层,尤其是插入阻挡层,其可由例如C、B4C、SixNy、SiC或包含所述材料之一的合成物组成,并用来防止界面处的互相扩散。
[0077] 下面解释的示例性实施例意在说明一些基本原理。钼(Mo)和硅(Si)分别用作层材料,因此导致清楚的解释。基本原理还可用于其它波长、其它入射角区间和/或其它层材料组合。此外,基本原理独立于阻挡层和/或保护层(可额外地设置在层堆叠中)的使用而发挥作用。
[0078] 图1示出根据第一示例性实施例的多层布置的层结构的示意性垂直截面。
[0079] 图2示出相关联的层厚度图示,其中在横坐标上表示单独层的层编号LN,在纵坐标上表示单独层的几何层厚度d(单位为nm)。点状符号表示由钼构成的单独层,三角形符号表示由硅构成的单独层。基板(未示出)位于左侧,使得具有层编号1的单独层直接邻接基板。辐射入射侧相应地位于最高层编号的右方。该图解方式应用于本申请中的所有层厚度图示。。
[0080] 图3示出用于比较目的的参考反射镜REF的层厚度图示,该参考反射镜的多层布置实现为单纯的Mo/Si单堆叠。术语“单堆叠”在此代表这样的多层布置,其中,所有连续层对具有相同的层材料组合和相同的单独层厚度。
[0081] 图1的EUV反射镜具有基板SUB,基板具有以光学精度处理的基板表面,多层布置ML施加在该基板表面上,多层布置在下文中还称为“多层”。在该示例中,多层布置由52个单独层组成,钼层(带斜线)和硅层(不带斜线)交替。因此,形成26个Mo/Si层对,还称为Mo/Si双层。
[0082] 单独层或层对可再分成三个相应的周期性层组,它们布置成一个位置另一个上方,并具有不同功能。位于辐射入射侧的是周期性第一层组LG1,其具有第一数目N1=20的Mo/Si层对,还称为第一层对。以直接邻接基板SUB的方式设置的是周期性第二层组LG2,其具有第二数目N2=4的直接相邻Mo/Si层对,还称为第二层对。入射侧第一层组的层对的第一周期厚度P1和第二层组LG2的第二层对的第二周期厚度P2相同。“周期厚度”在此是指层对的单独层的光学层厚度之和,其中,在各情况下,光学层厚度是几何层厚度d与相应层材料的折射率的乘积。
[0083] 第三层组LG3布置在第一层组LG1和第二层组LG2之间,同样具有周期性层构造,但仅有N3=2的Mo/Si层对(第三层对)。第三层组LG3具有第三周期厚度P3,其与第一和第二层组的周期厚度有明显偏差。在该示例的情况下,第三周期厚度明显小于第一或第二周期厚度。这是因为两个Si层(层编号10和12)具有比第一和第二层组的Si层明显小的层厚度。
[0084] 在第一和第二层组的周期厚度的平均值PM=(P1+P2)/2与第三层组的周期厚度之间的周期厚度的差别称为周期厚度差ΔP,其在该示例(P3=PM-ΔP)的情况下具有负号。周期厚度差ΔP基本上意在对应于λ/4层的光学层厚度与第三数目N3的商。第三层组接着在第一和第二层组之间引入四分之一波层的整个层厚度,但该层厚度分布在多个单独层中。
[0085] 在该示例中,P1=P2=PM=6.96nm;P3=5.17nm=PM-1.79nm;N3=2适用。因此,x=1.79nm*cos(AOIM)/λ*N3=0.248。
[0086] 第三层组仅具有两个层对,其层厚度P3与层堆叠的其余部分有偏差。与靠近表面的第一层组LG1的影响相比,第三层组对整个多层的反射率的影响非常小,且还明显小于靠近基板的第二层组LG2的影响。由于偏差的周期厚度,第三层组对于波长和入射角范围几乎不具有任何反射效应,并且由于少数量的层而仅吸收少量辐射。第三层组LG3的一个重要效应是,第三层组在第二层组内反射的局部光束的相位与在第一层组内反射的局部光束的相位之间产生相移。
[0087] 将参考图4说明第三层组LG3产生的该相移效应。图4示出说明作为入射角AOI的函数的EUV反射镜反射系数R[%]的比较图示。在AOI≈15°处具有约68%的最大反射系数的虚线示出图3的单纯单堆叠的反射率的入射角依赖性。实线示出在第一示例性实施例(图2)的情况下的对应反射率轮廓,其包含在入射侧第一层组和基板侧第二层组之间的相移第三层组。可立即明白的是,在单纯单堆叠情况下的具有值68%的最大反射率明显高于在第一示例性实施例的情况下在相同入射角下发生的反射率。然而,反射率在入射角范围内的变化在第一示例性实施例的情况下明显比在单纯单堆叠的情况下小。在参考系统的情况下,反射比在大约60%(在10°处)和大约68%(在大约15°处)之间变化,也就是说变化大约8个百分点,但在示例性实施例的情况下,相同入射角区间的反射比仅变化大约2个百分点,更确切地说,在大约54%(在大约17°得)和56%(在大约11°处)之间变化。可看出,第三层组产生的相移在设计所述多层布置所针对的选择入射角范围中导致反射率的入射角依赖性的明显均匀化。
[0088] 图5示出第二示例性实施例的层厚度图示。多层布置以可分为四个层组的Mo/Si层对构造。邻接辐射入射侧的第一层组LG1具有周期厚度为P1的N1=21个Mo/Si层对。接着朝向基板侧的第三层组LG3具有两个层对(N2=2),在各层对中,Si层的层厚度明显小于第一层组的Si层。这导致第三层组的周期厚度P3
[0089] 第三层组LG3和第四层组LG4分别具有明显小于第一层组LG1和第二层组LG2的周期厚度P3和P4。以下条件大致适用:P3=PM-ΔP,其中ΔP≈(λ/4)/cos(AOIM)N3),及P4=PM-ΔP,其中ΔP≈(λ/4)/cos(AOIM)N4)。
[0090] 第三层组LG3在由第二层组LG2反射的局部光束和由第一层组LG1反射的局部光束之间引入相移。第四层组LG4在一方面由第二层组的更靠近基板的第一子组LG2-1反射和另一方面由更远离基板的第二子组LG2-2反射的局部光束之间引起对应相移。第三和第四层组在层堆叠中形成在彼此相距一距离的不同位置处布置的两个互相独立作用的相移层组。
[0091] 在图9中以反射率曲线"2"示出在10°及17.5°之间的入射角范围中获得的反射率轮廓。反射率在最大值RMAX=56.2%和最小值RMIN=55.4%之间变化,也就是说变化小于1个百分点。因此,可借助第二相移层组实现反射率对入射角的依赖性的均匀化。同时,Si单独层均不比第一或第二层组中的Si单独层厚,结果,特别地,避免了大致λ/(2*cos(AOIM))(对应于大约6.7nm)或更大的单独层的层厚度。
[0092] 许多其它变型例是可能的。在图6的第三示例性实施例的情况下,布置成彼此相距一距离的两个相移层组插入由具有均匀周期厚度(P1=P2)的Mo/Si层对组成的多层布置中。多层布置包含具有N1=20个层对的入射侧第一层组LG1和具有N2=10个层对的基板侧第二层组LG2。具有N3=2个层对(层编号25-28)的第三层组LG3插入第一和第二层组之间。在第二层组内,插入具有两个层对(层编号7-10)的第四层组LG4,其将第二层组再分成具有三个层对的基板侧第一子组LG2-1和具有七个层对的第二子组LG2-2,该第二子组位于第四层组和第三层组之间。
[0093] 如同图5的示例性实施例的情况,第四层组LG4具有第四周期厚度P4,其小于第二层组和第一层组的层对的周期厚度。相比之下,第三层组LG3具有周期厚度P3,其比第一层组的周期厚度P1和第二层组的P2大一周期厚度差ΔP。同时,第三层组LG3的多层周期性构造确保第三层组的单独层不具有数量级为λ/(2*cos(AOIM))或更大的层厚度。第三层组的两个Si单独层均具有几何层厚度d≈5.7nm。因此,所述单独层的光学层厚度比λ/(2*cos(AOIM))层的层厚度至少小10%。
[0094] 从图9的反射率曲线"3"中可清楚看出,在选择的入射角范围中,该多层布置的反射率在AOI=13°处的约55.7%最大值和在AOI=17.5°处的约54.4%最小值之间变化,也就是说变化小于1.5个百分点。
[0095] 图7示出第四示例性实施例的层厚度图示。单独层组的表示对应于其它示例性实施例中的表示。入射侧第一层组LG1具有N1=20个层对,基板侧第二层组LG2具有总共N2=10个层对,其再分成两个子组(基板侧子组LG2-1和远离基板的子组LG2-2)。第三层组LG3设置在第一层组LG1和第二层组LG2之间,第四层组LG4将第二层组再分成所提及的两个子组。
[0096] 第三和第四层组LG3和LG4分别由两个直接相邻Mo/Si层对(N2=2,N4=2)组成,其中Mo层的层厚度对应于第一和第二层组的Mo层的层厚度,Si层的层厚度大于第一和第二层组的Si层的层厚度。从这清楚看出,第三周期厚度P3和第四周期厚度P4比第一和第二层组的平均周期厚度大一周期厚度差ΔP。第三层组LG3和第四层组LG4二者在光学上当作相移层组,对反射率没有实质影响。虽然第三和第四层组的Si层的层厚度大于第一和第二层组,但其明显(超过10%)低于λ/(2*cos(AOIM))层的层厚度。因此,其在生产工程上很容易控制。
[0097] 从图9的曲线"4"可清楚看出反射率的入射角依赖性的均匀化效应。反射率在13.5°处的约55.5%的最大值RMAX和大约16.8°处的约54.0%的最小值RMIN之间变化,也就是说,变化小于2个百分点。
[0098] 图8示出第五示例性实施例的层厚度图示。单独层组(第一至第四层组)的表示与第二和第三示例性实施例的相同。以下成立:N1=20、N2=10、N3=3、N4=3。所有由钼构成的单独层在所有层组中具有基本上相同的层厚度。在第一和第二层组中,各Si层的层厚度相同,使得P1=P2亦成立。在布置在第一层组和第二层组之间的第三层组LG3中,Si单独层比第一和第二层组中的厚,因而造成第三周期厚度P3比平均周期厚度PM=P1=P2大一周期厚度差ΔP,其中周期厚度差ΔP基本上对应于四分之一波层的光学层厚度(λ/4)与第三数目N3的商。相比之下,在第四层组LG4中,Si单独层比第一和第二层组中的薄,因此第四周期厚度P4比平均周期厚度小一周期厚度差ΔP,其中周期厚度差ΔP基本上对应于四分之一波层的光学层厚度(λ/4)与第四数目N4的商。在此,同样地,第三和第四层组的主要光学功能在于:在基板侧层和相应远离基板的层中向相应相移层组反射的这些局部光束之间引起相移。如图9中的曲线"5"所示,在平均入射角AOIM≈13.3°周围的整个入射角范围中,这导致在大约55.8%(在10°处)最大值和在大约16.3°入射角处的54.8%最大值之间的较小反射率变化。
[0099] 如图4和9中的反射率曲线R=f(AOI)所示,对于所有示例性实施例,以下成立:在平均入射角(大约13.3°)周围大约±3.5°的入射角范围中,反射率R对入射角AOI的依赖性相对较小。对于所有示例,在反射率的相对变化ΔR=(RMAX-RMIN)/RMAX中,条件ΔR<3%(尤其ΔR<2%)适用。
[0100] 举例而言,在此处显示的所有示例性实施例中,由钼构成的单独层在所有层组中具有基本上相同的层厚度,使得仅Si单独层的层厚度变化。在层对内的层材料的均匀层厚度可简化制造,但这原则上不是必须的。层对的两个层材料的层厚度还可在层组内或在不同层组之间在生产公差外的范围中变化。
[0101] 在所有示例性实施例中,第三层组或第三和第四层组分别在相邻层组之间引入变化的层厚度,该变化对应于λ/4层的层厚度,但该λ/4层的总层厚度分布在第三和/或第四层组的多个单独层中。由此,避免单独层的有问题的较大层厚度。
[0102] 在上文显示的示例性实施例中,Mo层的层厚度在所有层组中为恒定的,Si层的层厚度则变化。Mo层的层厚度还可变化,而Si层的层厚度基本上恒定,或者Mo层和Si层二者的层厚度在层组内或在单独层组之间变化。因此,在新颖的层设计的背景中,关于层厚度的构造有极大的自由,使得对于每个层材料,可找到并产生最佳层厚度。
[0103] 在上文显示的示例性实施例中,更高吸收性层材料(在Mo/Si的情况下为Mo)的层厚度在层组(第一、第二、第三和(必要时)第四层组)内是恒定的。这尤其提供了生产工程方面的优点,但这并非必须的。下文解释的实施例中,更高吸收性层材料(Mo)的层厚度与层组的层对的周期厚度之间的比率Γ在层组内明显变化。
[0104] 在这方面,图10示出第六示例性实施例的层厚度图示。图11示出第六示例性实施例(虚线"6")的反射率的入射角依赖性相对于图2的第一示例性实施例("1")的对应值的比较。在邻接基板的第二层组LG2中,Mo层厚度从基板朝向辐射入射侧从大约4.5nm减少至大约3.7nm,同时Si层厚度以对应程度增加,使得第二层组的所有层对的周期厚度P2基本上保持恒定。接下来的第三层组LG3具有N3=2个层对,其中Mo层厚度明显大于Si层厚度。但Γ值在此为恒定。在入射侧第一层组LG1内,由于Mo层厚度首先稍微增加,然后在15个层对(层对更靠近辐射入射侧)上连续减小,所以Mo层厚度和Si层厚度同样连续变化。Si层厚度呈现互补轮廓,使得周期厚度P1在第一层组LG1中为恒定的。第一层组LG1中的层厚度轮廓尤其考虑的事实是,与吸收性不强的Si相比,可有利地使更高吸收性的Mo在辐射入射侧的层厚度。
[0105] 图11示出的反射率轮廓显示出,在大约10°和17.5°之间的入射角区间中,反射率在最大值56.4%和最小值54%之间变化小于3个百分点。绝对反射率稍微高出第一示例性实施例的值。
[0106] 图12示出第七示例性实施例,其表明,可在两个层材料(Mo和Si)之间分割插入第三层组LG3的相移效应。在先前示例性实施例中,仅层材料之一的层厚度变化以从相邻层组开始形成第三层组。在第三层组内的两个层材料的层厚度还可与相邻的第一和第二层组中的对应层厚度有所偏差。
[0107] 在该第七示例性实施例中,由包含两个Mo/Si层对的两个层对组成的第三层组LG3插入在靠近基板的第二层组LG2和入射侧第一层组LG1之间。Mo层和Si层在第三层组内的层厚度分别小于第一层组和第二层组中的对应层材料的层厚度。图13示出相关联的反射率曲线图,其中以虚线示出与第七示例性实施例相关联的反射率曲线"7",为了比较,以实线示出与第一示例性实施例相关联的反射率曲线("1")。在相似的一般轮廓下,第七示例性实施例的反射率位于比较示例以上大约0.2至0.3个百分点,反射率在所考虑的入射角区间内的变化为大约2个百分点。
[0108] 参考图14(层厚度图示)、图15(反射率的入射角依赖性)和图16(周期厚度图示)解释第八示例性实施例的性质。该多层布置设计用于λ=13.5nm和大约5.6°至大约19°的入射角范围。在该示例性实施例中,除了由Si和Mo构成的单独层,层对还具有由构成的插入阻挡层(0.4nm B4C),以减少在Mo和Si之间的互相扩散。因此,在此的“层对”由四个单独层Si、B4C、Mo、B4C组成。
[0109] 设置在基板和靠近基板的第二层组LG2之间的是两个单独层,其未形成周期,在基板和多层布置之间形成中间层。包含由钌(Ru)、钼(Mo)和硅(Si)构成的单独层的多层保护层设置在辐射入射侧上。在此同样不进一步考虑入射侧上的四个单独层。
[0110] 多层布置具有:辐射侧第一层组LG1,其具有N1=19个Mo/Si层对;第二层组LG2,其靠近基板且具有N2=10个Mo/Si层对;第三层组LG3,其布置在第一层组和第二层组之间且具有N3=6个Mo/Si层对;以及第四层组LG4,其同样具有N4=6个Mo/Si层对。
[0111] 第四层组插入第三层组和基板之间的第二层组内,使得第二层组的基板侧第一子组LG2-1具有三个层对,第二层组的具有七个层对的第二子组LG2-2位于第三和第四层组之间。
[0112] 在第一层组LG1内,更高吸收性Mo的层厚度从第三层组向辐射入射侧连续减少,Si层厚度以互补方式朝辐射入射侧增加。在第一层组内,这导致具有从第三层组朝向辐射入射侧连续减少的Γ值的恒定周期厚度P1。
[0113] 在第二层组LG2中,Γ值同样从层组向层组变化,其中,靠近第四层组LG4的Γ值具有最低值,始于第四层组的Mo层厚度在两个方向上连续增加。Si的层厚度具有互补轮廓,使得对于第二层组LG2,在所有层组中也有恒定周期厚度P2。结合图16详细解释第三和第四层组中的层厚度轮廓的特别特征。
[0114] 图15示出第八示例性实施例的作为入射角的函数的反射率轮廓,并表明反射率在大约7°和大约18.5°之间的入射角范围中小于2个百分点。
[0115] 为示出单独层组的周期厚度,图16在横坐标上显示连续层对的数目PN,在纵坐标上显示标准化周期厚度PNORM的值,该标准化周期厚度由实际周期厚度乘以因子cos(AOIM)/λ来计算。此处,平均入射角AOIM为12.3°,波长为13.5nm。
[0116] 可以看到,第一层组中的周期厚度P1和第二层组L2的层对的周期厚度P2接近PNORM=0.5。还可以看到,在第三层组LG3内和在第四层组LG4内的指定周期厚度逐层对变化。然而,在第三和第四层组内的周期厚度的平均值满足条件P3=PM±ΔP,其中ΔP=x*(λ/(N3cos(AOIM))),其中x=0.29成立。两个插入层组(分别为第三层组和第四层组)均包括“附加λ/4层”,其总层厚度相应地分布在第三层组和第四层组的多个层中。如同其它示例性实施例,在第三层组和第四层组内的所有层的层厚度小于λ/(2*cos(AOIM)),使得可避免如序言中所提到的在过厚单独层的情况下可能发生的制造问题。
[0117] 在上文举例图解的示例性实施例的情况下,相移第三层组在各情况下具有多个层对。但这并非必须的。参考图17至18解释第九示例性实施例,在该第九示例性实施例中,仅存在单个相移层组(第三层组),其中第三层组具有仅单个层对,使得N3=1成立。图17示出相关联层厚度图示。图18示出该示例性实施例(虚线曲线"9")的反射率的入射角依赖性相对于图2的第一示例性实施例("1")的对应值的比较。
[0118] 位于辐射入射侧的是周期性第一层组LG1,其具有第一数目N1=21的Mo/Si层对(第一层对)。以直接邻接基板的方式设置的是第二层组LG2,其具有第二数目N2=5的直接相邻Mo/Si层对(第二层对)。第一和第二层组的周期厚度P1和P2相应地相同。
[0119] 布置在第一层组LG1和第二层组LG2之间的是第三层组LG3,其仅具有单个Mo/Si层对(层编号11和12)。第三层组具有周期厚度P3,其明显小于其它两个层组的周期厚度P1、P2。在该示例的情况下,适用P1=P2=PM=6.96nm;P3=3.52nm=PM-3.44,使得适用ΔP=3.44nm。根据关系ΔP=x*(λ/(N3cos(AOIM))),这导致x=3.44*cos(AOIM)/λ*N3=0.247。
[0120] 根据公式ΔP=x*(λ/(N3cos(AOIM))),ΔP取决于N3。在该示例的情况下,N3=1。因此,可将第三层组设计为具有层厚度λ/(2*cos(AOIM))的单独层。然而,第三层组并非单独层,而是具有至少两个单独层的层组,即由高折射率材料构成的层和由低折射率材料构成的层。在此,借助分布在层对的两个单独层之间的所需附加层获得与具有层厚度λ/(2*cos(AOIM))的单独层的效应相似的相移效应。例如,如果利用大约(λ/4+λ/8)/(cos(AOIM))的单独层厚度,则可实现相移效应。还可提供较薄的单独层厚度,尤其是(λ/4-λ/8)/(cos(AOIM))(还见关系P3=PM±ΔP)。
[0121] 在该示例的情况下,Si层具有大约2.6nm的层厚度,Mo层具有大约1nm的层厚度。
[0122] 第九示例性实施例的反射率曲线显示出,所示入射角区间中的反射率在大约11°入射角处的大约56.4%最大值和在入射角17.5°处的大约54.6%最小值之间变化,也就是说仅变化2个百分点。这仅稍多于参考系统(曲线"1")的情况。
[0123] 至于在本申请中指示(几何或光学)层厚度的具体值或层厚度比,这些指示指的是定义多层布置的基本设计的标称层厚度。在这种基本设计的再最佳化的情形下,设计容限可导致与标称层厚度稍微偏差。在示例性实施例中,设计公差一般位于标称层厚度的±15%或±20%的范围中。其用意还在于涵盖这样的多层布置,其中,在设计公差的情形下,单独层的层厚度和单独层组的周期厚度偏离基本设计的对应标称值。在周期厚度差ΔP的情况下,对应设计公差还是可能的。
[0124] 另外,在EUV反射镜成品上,制造公差仍可导致层厚度稍微变化。每个单独层的制造公差一般应位于单独层的绝对层厚度的5%或最多10%的范围中。
[0125] 本申请所述类型的EUV反射镜可用在例如EUV微光刻领域中的各种光学系统中。
[0126] 图19举例示出根据本发明的一个实施例的EUV微光刻投射曝光设备WSC的光学组件。EUV微光刻投射曝光设备用于以反射性图案化装置或掩模M的图案的至少一个图像曝光辐射敏感基板W,该基板布置在投射透镜PO的像平面IS的区域中,所述图案布置在投射透镜的物平面OS的区域中。
[0127] 为了便于描述,指定笛卡尔xyz坐标系,其展现了附图中所示组件的相应定位关系。投射曝光设备WSC属于扫描仪类型。在投射曝光设备操作期间,掩模M和基板沿y方向同步移动并由此被扫描。
[0128] 该设备以来自主辐射源RS的辐射进行操作。照明系统ILL用于接收来自主辐射源的辐射,并用于使引导至该图案上的照明辐射成形。投射透镜PO用于将图案结构成像至光敏基板上。
[0129] 主辐射源RS尤其可以是激光等离子体源或气体放电源或基于同步加速器的辐射源。这种辐射源产生在EUV范围中的辐射RAD,尤其具有在5nm和15nm之间的波长。为了使照明系统和投射透镜能够在该波长范围中操作,它们由反射EUV辐射的组件构造。
[0130] 来自辐射源RS的辐射RAD由收集器COL收集,并被引导至照明系统ILL。照明系统包含混合单元MIX、望远镜光学单元TEL和场形成反射镜FFM。照明系统使辐射成形,并由此照明位于投射透镜PO的物平面OS中或其附近的照明场。在该情况下,照明场的形状和大小确定物平面OS中的有效使用物场OF的形状和大小。
[0131] 反射掩模母版或一些其它反射性图案化装置布在设备操作期间布置在物平面OS中。
[0132] 混合单元MIX基本上由两个分面反射镜FAC1、FAC2组成。第一分面反射镜FAC1布置在照明系统与物平面OS光学共轭的平面中。因此,第一分面反射镜还称为场分面反射镜。第二分面反射镜FAC2布置在照明系统与投射透镜的光瞳平面光学共轭的光瞳平面中。因此,第二分面反射镜还称为光瞳分面反射镜。
[0133] 借助光瞳分面反射镜FAC2和成像光学组件(布置在光束路径下游,并包含望远镜光学单元TEL和以掠入射操作的场形成反射镜FFM),第一分面反射镜FAC1的单独镜像分面(单独反射镜)成像在物场中。
[0134] 场分面反射镜FAC1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FAC2处的空间(局部)照明强度分布确定物场中的照明角强度分布。
[0135] 投射透镜PO用于将布置在投射透镜的物平面OS中的图案缩小成像于像平面IS中,像平面IS与物平面光学共轭并与物平面平行。该成像借助操作波长λ(在该示例的情况下为13.5nm)左右的来自极紫外范围(EUV)的电磁辐射实现。
[0136] 投射透镜具有六个反射镜M1至M6,所述反射镜具有反射镜表面,反射镜表面布置在物平面OS和像平面IS之间的投射光束路径PR中,使得可借助反射镜M1至M6将布置在物平面或物场OF中的图案成像在像平面或像场IF中。
[0137] 对EUV范围中的辐射具有反射效应的反射镜(EUV反射镜)M1至M6均具有基板,多层布置施加在基板上,多层布置对极紫外范围中的辐射具有反射效应,并包含大量层对,大量层对包括交替的相对低折射率和相对高折射率层材料。
[0138] 反射镜M1至M6均具有弯曲的反射镜表面,使得每个反射镜可促成成像。来自物场OF的投射光束路径的光线首先入射在稍微凸面弯曲的第一反射镜M1上,第一反射镜M1将光线反射至稍微凹面弯曲的第二反射镜M2。第二反射镜M2将光线反射至凸面的第三反射镜M3,第三反射镜M3将光线横向偏转至凹面的反射镜M4。反射镜M4将光线反射至第五反射镜M5,第五反射镜M5在几何上布置在像平面附近,并具有稍微凸面弯曲的反射镜表面,将光线反射至较大的凹面反射镜M6,反射镜M6是距像平面的最后一个反射镜,将光线聚焦在像场IF的方向中。
[0139] 投射透镜由两个局部透镜组成。在该情况下,前四个反射镜M1至M4形成第一局部透镜,其在第四反射镜M4和第五反射镜M5之间的光线路径中产生中间像IMI。中间像位于与物平面和像平面光学共轭的中间像平面中。在几何上,中间像与第六反射镜M6并排布置。第二局部透镜由第五和第六反射镜组成,以缩小的方式将中间像成像至像平面中。
[0140] 专利US 7,977,651 B2例如公开了具有该构造或相似构造的投射曝光设备和投射透镜中。该专利的公开内容作为引用并入本文。
[0141] 反射镜M1至M6中的至少一个可具有根据本发明的实施例的层构造。在角空间中具有宽带效应的反射涂层在第五反射镜M5(在此发生最大入射角区间)上可尤其有利。多个或所有反射镜M1至M6还可根据本发明的实施例进行设计。
[0142] 在照明系统ILL中,除了以掠入射操作的场形成反射镜FFM以外,所有反射镜可受益于在此所提出类型的多层宽带涂层。特别地,这还应用于分面反射镜FAC1和FAC2的多轴可倾斜单独反射镜,其因可倾斜性而可在不同入射角区间范围下操作。
[0143] 对于所有举例图解的示例性实施例(B)(除了图14以外),表A指示单独层从最靠近基板的层(LN=1)至入射侧最后层(最高层编号或最高LN值)的几何层厚度d[nm]。
[0144] 表A
[0145]
[0146]
[0147]
[0148]
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