专利名称：用于euv的多层反射镜、其波前光行差校正法及包含它的euv光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及微蚀刻(通过能量光束转印一个精细图案到衬底，该衬底对能量束的曝光“敏感”)。微蚀刻是用于制造诸如集成电路、显示器、磁拾取头和微型机一类微电子器件的关键技术。更具体说，本发明涉及微蚀刻，其中的能量束是“软X线”光束(还被称为“远紫外线”或“EUV”光束)，总的来说涉及EUV光学系统，和用于EUV光学系统中的光学元件(具体指反射元件)。
因此，目前迫切需要开发一种实用的“新一代”微蚀刻技术，其能够达到比光微蚀刻所获得的大得多的分辨率。“新一代”微蚀刻的主要候选目标包括使用远紫外射线(“EUV”；还被称为“软X线”)作为能量束。目前研究的EUV的波长范围在11-14纳米，这远远短于现有工艺中常规的“真空”紫外光的光微蚀刻的波长范围(150-250纳米)。EUV微蚀刻具有产生图像分辨率小于70纳米的潜力，这是传统的光微蚀刻不能达到的。
在EUV波长范围内，物质的折射率非常接近统一。因此，在这个波长范围内，不能使用依赖折射的传统的光学元件。结果，EUV用的光学元件仅限于反射元件，诸如利用从折射率略微低于统一的材料的总反射的掠入射镜和“多层”镜。后一种镜通过将从多个薄层的各个界面的微弱的反射光的对准并叠加而获得高的总反射率，这其中弱反射域以一定角度叠加构成(产生布拉格(Bragg)效应)。例如，在波长接近13.4纳米时，Mo/Si多层镜(包括交替叠放钼(Mo)和硅(Si)层)显示标准入射EUV光的67.5％的反射率。同样，在波长接近11.3纳米时，Mo/Be多层镜(包括交替叠放钼(Mo)和铍(Be)层)显示标准入射EUV光的70.2％的反射率。参见Montcalm，《Proc.SPIE》333142(1998)。
EUV微蚀刻系统主要包括EUV源、照明光学系统、光栅台、投射光学系统和衬底台。关于EUV源，可以使用激光-等离子光源、放电-等离子光源，或外部光源(例如蓄电环或同步加速器)。照明光学系统通常包括(1)反射来自光源的EUV射线，以与镜的反射平面形成掠射角的方向入射的掠入射镜，(2)多个多层镜，其反射面是多层膜，和(3)仅允许前面描述的波长范围的EUV射线通过的滤光镜。因此，光栅被所需波长的EUV射线照明。
由于还没有已知材料可以透射EUV射线到任何有用的程度，光栅是一个“反射”光栅，而不是用于光微蚀刻中的传统的透射光栅。从光栅反射的EUV射线进入投射光学系统，其将光栅图案的照明部分的缩小(缩微)图像聚焦到衬底上。该衬底(通常是半导体“晶片”)的上游面用适当的抗蚀涂层涂布，从而不会印上图像。由于EUV射线被大气吸收而衰减，各种光学系统，包括光栅和衬底都装置于真空室内，该真空室被抽真空到适当的真空度(例如1×10-5托或更小)。
典型的投射光学系统包括多个多层镜。由于目前多层镜对EUV射线的最大反射率不足100％，为了最小化在通过投射光学系统传播的过程中的EUV射线的损耗，系统应该尽可能地包括最少数目的多层镜。例如，在Jewell和Thompson的美国专利5,315,629和Jewell的美国专利5,063,586中公开了一种包括四个多层镜的投射光学系统，在Williamson的日本Kokai专利申请Hei 9-211332和美国专利5,815,310中公开了包括六个多层镜的投射光学系统。
与光流沿一个方向传播的折射光学系统相反，在反射光学系统中，当光流在系统中传播时，光流典型的是从反射镜到反射镜前后传播。由于需要尽可能避免光流被多层镜递减，很难增加反射光学系统的数值孔径(NA)。例如，在传统的四镜光学系统中，最大可获得的NA是0.15。在传统的六镜光学系统中，可获得高些的NA(实际上0.25是可能的)。通常，在投射光学系统中的多层镜的数目是偶数，这使得光网台和衬底台能够放置在投射光学系统的相对侧。
考虑到上面讨论的限制条件，在EUV投射系统中，光行差(aberration)必须用有限数目的反射面校正。由于数量少的球面镜在获得足够的光行差的校正方面的能力有限，在投射光学系统中的多层镜通常具有非球形反射面。同样，投射光学系统通常被构造成“环形场”系统，其中仅仅前面所述图像高度附近的光行差得到校正。用这样的系统转印光栅上的整个图案到衬底上。通过以各自的扫描速率移动光网台和衬底台进行曝光，它们的扫描速率由于投射光学系统的缩微因数而各不相同。
上面描述的EUV投射光学系统是“衍射限制”，并且不能达到它的特定的性能水平，除非通过系统传播的EUV射线的波前光行差可以足够小。根据Marechal’s标准，按照均方根(RMS)值，衍射限制光学系统的波前光行差的允许值通常小于或等于1/14所用波长。Born和Wolf，《光学原理》，第七版，剑桥大学出版社，第528页(1999)。要达到80％的Strehl强度或更大(用于具有光行差的光学系统与无光行差光学系统的最大点图像强度之间的比率)，Marechal’s条件是必需的。关于最佳性能，用于实际EUV微蚀刻仪器中的投射光学系统理想地显示了光行差被足够减小，从而满足这个标准。
如上所述，在强烈关注的EUV微蚀刻技术方面，所用的曝光波长主要在11到13纳米。关于在光学系统中的波前光行差(WFE)，每个多层镜的可允许的最大齿形误差(FE)表达如下FE＝(WFE)/2/(n)1/2(1)这里，n代表在光学系统中的多层镜的数目。用2除的原因是，在反射光学系统中，入射光和反射光都有齿形误差；因此，达齿形误差两倍的误差被施加到波前误差。在衍射限制光学系统中，每个多层镜的可允许的齿形误差(FE)可根据波长λ和多层镜的数目(n)表达如下FE＝λ/28/(n)1/2(2)包括四个多层镜的光学系统在波长λ＝13纳米时，FE的值是0.23纳米RMS，包括六个多层镜的光学系统FE为0.19纳米RMS。
不幸的是，制造这种高精度非球面多层镜极端困难，这是目前阻碍EUV微蚀刻走向市场的主要原因。截至目前，可以制造的非球面多层镜的最大机械精度是0.4到0.5纳米RMS。Gwyn，《远紫外线蚀刻白纸》(Extreme Vltraviolet Lithography white Paper)，EUV LLC，第17页(1998)。因此，EUV微蚀刻实现走向市场还需要在用于非球面多层镜的加工技术和测量技术方面做很大改善。
最近，公开了一种重要的技术，它提供了校正多层镜的亚纳米计齿形误差的前景，见Yamamoto第七届同步加速器射线装置国际会议，德国柏林，2000年8月21-25，POS 2-189。在这种技术中，多层镜的表面一次一个配对层(layer-pair)被局部刮平。参考图29(A)-29(B)描述了这种技术的基本原理。首先见图29(A)，其中考虑了除去一个配对层。所示表面是通过在固定的时期d内交替叠放用“A”和“B”(例如硅(Si)和钼(Mo)代表的两种物质的各层制造的多层膜。在图29(B)中，最上面的一配对层A，B(代表时间长度d)已经被除去。在图29(A)中，光程长度OP，通过具有时间长度d的一配对膜层A，B的法向入射射线用下列等式表达OP＝(nA)(dA)+(nB)(dB)(3)这里dA和dB代表层A，B的各自厚度，使得dA+dB＝d。nA和nB分别代表物质A和B各自的折射率。
在图29(B)中，一对A，B层已经从最表面被去除的、具有厚度d的区域的光程长度被给出为OP’＝nd，其中n代表真空(n＝1)的折射率。因此，从多层膜上去除其最外层的一对A，B层改变了入射光束传播的光程。这在光学上等效于校正多层镜的变化部分的反射的波前轮廓。通过去除最顶上的一对A，B层，光程的变化(即表面轮廓的变化)可以给出Δ＝OP’-OP (4)如上所述，在EUV波长区域，物质的折射率非常接近统一。因此，Δ很小，这展现了用这种方法可制造准确的波前轮廓校正的前景。
例如，考虑Mo/Si多层镜在波长13.4纳米处的辐射。在直接(法向)入射，使d＝6.8nm，dMo＝2.3nm，和dSi＝4.5nm。在λ＝13.4nm，nMo＝0.92和nSi＝0.998.计算光程得到OP＝6.6nm，OP’＝6.8nm，和Δ＝0.2nm。通过进行传统的去除最表面的一配对层Mo和Si层的表面加工步骤(具有的总厚度为6.8纳米)，可获得0.2纳米的波前轮廓校正。在Mo/Si多层膜的情况下，由于Si层的折射率接近统一，光程的变化主要依赖于Mo的存在与否，而不是各个Si层。因此，当从Mo/Si多层膜去除表面的一配对层时，就不需要准确控制Si层的厚度。例如，dSi＝4.5纳米使得去除层加工步骤停止在Si层的中间。因此，通过以几纳米计的加工精度进行层去除加工，有可能达到在0.2纳米级的波前轮廓校正。
随着叠放层的数目增加，多层镜的反射率总的增加，但增加是渐进的。即，在形成一定数目的层(例如大约50个配对层)之后，多层结构的反射率在一个特别常数处变得“饱和”，并显示不再随着另外的配对层的增加而增加。因此，当从多层膜上去除几个表面层之后，以具有足够数目的配对层以产生饱和的反射率的多层镜，不再会引起反射率明显变化。
Yamamoto方法(通过从多层膜的选定区域去除一个或多个表面配对层)得到的从反光镜反射的光束的波前轮廓的不连续校正。例如，假定如图30(A)所示的多层镜的反射面有横向轮廓。实行Yamamoto方法导致去除选定部分的表面层(图30(B))。然而，注意受影响配对层的断裂边缘。
根据Yamamoto，使用掩模技术去除表面配对层的选定区域，如图31(A)所示，其描述了其上形成有多层膜2的反光镜的衬底1。掩模3被限定在适于直接应用到多层模2的表面的光致抗蚀剂的层内。为形成掩模3，抗蚀剂被曝光以界定对应于表面配对层将要去除的多层膜2的选定区域的区域。将未曝光抗蚀剂去除，留下模型掩模3。未被掩模3保护的多层膜2的表面的区域用粒子束4等等接受溅射腐蚀，以选择性地去除表面配对层。在溅射腐蚀后，去除留下的掩模3，得到镜结构，其中表面配对层的部分5已经被去除(图31(B))。
为了清楚起见，在图29(A)-29(B)，30(A)-30(B)和31(A)-31(B)中，描述的层的数目比实际用于多层镜中的层的数目少。
根据Yamamoto进行的反射的波前校正在表面产生反射波的不连续相，尤其在表面配对层去除区域的边缘。这导致反射波前出现锯齿型(不连续)截面轮廓。不连续反射波前会产生未预料的现象，诸如衍射，这将降低光学系统的性能，严重影响获得期望的高分辨率的理想。结果，不可能获得0.2纳米以下的校正。
换句话说，以目标齿形误差0.19-0.23纳米RMS的EUV光学系统(见上面的等式(2))，如上所述，根据Yamamoto的加工单位在0.2纳米级。因此，由于Yamamoto技术不足以获得光学系统的目标齿形误差，所以需要一种能够达到更准确加工多层镜表面的方法。
另外，当如上所述去除选定的表面层局部区域时，该局部区域可能会被离子束不均匀刮削。结果，加工的表面可包括物质A曝光的部分和物质B曝光的另一部分，其中这些曝光区域的的厚度不均一。这种情况下，镜表面反射的EUV射线的反射率会有一个分布，这在整个多层镜的表面是不一样的。通常，诸如Mo这类物质在最表层。如果曝光的Mo层的厚度约等于周期性多层结构中的其它Mo层的各厚度，则随着Mo层厚度增加反射率也增加。另一方面，如果Si是最表层，则反射率随着Si层的数目的增加而降低。另外，在Mo曝光的区域，曝光的Mo倾向于氧化，这会降低这一区域的EUV反射率。
因此，无论何时在Mo/Si多层膜上进行局部加工(通常在反射率分布表面均匀地预加工)，使得多层模表面被不均匀加工，导致多层膜表面的表面反射率不均匀。如果多层镜被用于使用EUV辐射的缩微投射曝光系统，如果在用于这样的光学系统中的多层镜上产生表面反射率分布，结果将导致曝光场的不规则照明和Δ的不均匀值，这将降低曝光性能。因此，需要一种减小多层膜的表面反射率分布的方法，其中的多层膜表面已经进行了局部加工。
另外，准确的表面加工需要所需的校正在加工前被准确地确定。利用可见光(例如氦-氖激光)的Fizeau干涉仪已经被广泛应用于进行表面轮廓的测定。然而，这种测定的精度不能够满足现代对精度的要求，同时，传统的可见光干涉仪不能用于测定通过从多层膜表面局部去除材料的“校正”的表面。这是由于反射的可见光波前轮廓与EUV波长的反射的波前轮廓不同。
发明概述考虑到传统方法的缺陷和用此方法产生的多层镜，本发明提供一种多层镜，与传统的多层镜相比，它可产生具有降低的光行差的反射波前，而不降低反射镜对EUV辐射的反射率。
根据本发明的第一个方面，提供制造多层镜的方法。在该方法的实施方案中，在反射镜的衬底表面形成许多交替叠放的第一和第二材料层。第一和第二种材料关于EUV辐射具有各自不同的折射率。从多层镜表面反射的EUV辐射的波前光行差被一种方法减小，该方法包括测定(用多层镜时，EUV波长)从表面反射的波前的轮廓以获得该表面的图。该图指明用于从多层膜的表面去除一或多层的目标区域，这种去除是为了减小从该表面反射的EUV光的波前光行差。根据该图，在每个指定区域的至少一个表面层被除去。
在该实施方案中，测定步骤按“波长”(即使用多层镜时EUV波长)进行。所需的测定技术利用各种衍射光学元件，可以是下列中的任何一种剪切干涉术、点衍射干涉术、Foucalt测试术、Ronchi测试术和Hartmann测试术。可测量从单个多层镜反射的EUV光，或测量通过EUV光学系统透射的EUV光，其中的EUV光学系统包括至少一个本发明的多层镜。
在后一种方法的实施例中，多层镜被装配到透射一定波长的EUV辐射的EUV光学系统中，该波长是多层镜所用波长。以这个EUV波长，测定透过EUV光学系统的波前轮廓，以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于表面去除多层膜的一或多层，这是为了减小从表面反射的EUV光的波前光行差。根据该图，一或多层表面层被从指定区域去除。
在层形成步骤期间，用多个各包括第一层(例如含Mo)和第二层(例如含Si)的配对层可形成叠层。已提供具有对EUV辐射的良好的反射率的多层镜，每个配对层一般具有6-12纳米范围的周期。
在形成多层镜后，可以将该多层镜装配到EUV光学系统中，然后再将该光学系统装配到EUV微蚀刻系统中。
根据本发明的另一个方面，提供一种反射入射的EUV辐射的多层镜。这种多层镜的一个实施方案包括镜衬底和叠放形成于镜衬底表面的薄膜层。该叠层包括以周期性重复方式彼此交替叠放的多个薄膜第一层组和多个薄膜第二层组。每个第一层组包括至少一个具有对EUV光的折射率基本上等于对真空的折射率的第一种材料的亚层，每个第二层组包括至少一个第二种材料的亚层，和至少一个第三种材料的亚层。在本实施方案中，第一和第二层组以周期性重复的方式彼此相对交替叠放。第二和第三种材料具有基本上彼此相似，但与第一种材料的折射率完全不同的各自的折射率，如此使得叠层能够反射入射的EUV光。第二和第三材料对亚层去除条件具有不同的反应性，这样使得第一亚层去除条件优先于第二种材料的亚层去除条件，而基本上不去除下面的第三种材料亚层。同样，第二亚层去除条件将优先去除第三种材料的亚层，而基本上不去除下面的第二种材料亚层。典型的是，第二种材料可以是钼(Mo)，第三种材料可以是钌(Ru)，第一种材料可以是硅(Si)。
每个第二层组可包括多个亚层组，该亚层组各包括第二种材料的亚层和第三种材料的亚层。在这种结构中的亚层交替叠放以形成第二层组。
在本发明的另一个方法的实施方案中，在镜衬底的表面，薄膜叠层(多个薄膜第一层组和多个薄膜第二层组彼此相对交替叠放)以周期性重复方式形成。每个第一层组包括至少一个具有对EUV光的折射率基本上等于对真空的折射率的第一种材料的亚层，每个第二层组包括至少一个第二种材料的亚层，和至少一个第三种材料的亚层。第一和第二层组以周期性重复的方式彼此相对交替叠放。第二和第三种材料具有基本上彼此相似，但与第一种材料的折射率完全不同的各自的折射率，如此使得叠层能够反射入射的EUV光。第二和第三材料对亚层去除条件具有不同的反应性，这样使得第一亚层去除条件优先去除第二种材料，而基本上不去除下面的第三种材料的亚层。同样，第二亚层去除条件将优先去除第三种材料的亚层，而基本上不去除下面的第二种材料亚层。在表面第二层组的选定区域，一个或多个表面第二层组的亚层被选择性去除，从而减小从表面反射的EUV辐射的波前光行差。与从其它没有除去亚层或除去的亚层数目不同的区域反射的EUV光相比，去除一个或多个表面第二层组的亚层可产生从指定区域反射的EUV成分的相差。去除一个或多个表面第二层组的亚层可包括选择性曝光指定区域到所需的第一和第二亚层之一或两者的去除条件，以获得从表面反射的波前轮廓的指定变化。
该方法实施方案还可包括测定从表面反射的波前轮廓的步骤，以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于去除表面第二层组的一或多个亚层。
根据该方法实施方案制造的一个或多个多层镜可装配到EUV光学系统中，然后再将该光学系统装配到EUV微蚀刻系统中。
反射入射的EUV辐射的多层镜包括镜衬底和叠放形成于镜衬底表面的薄膜层。该叠层包括多个叠放的第一和第二薄膜层组。第一和第二组各包括以周期性重复方式彼此相对交替叠放的第一层和第二层。每个第一层包括具有对EUV光的折射率基本上等于对真空的折射率的第一种材料，每个第二层包括具有与第一种材料的折射率完全不同的折射率的第二种材料，如此使得叠层能够反射入射的EUV光。第一和第二组具有相似的各个周期长度，但第一和第二层具有各不相同的厚度比。期望的第一种材料是硅，期望的第二种材料是钼和/或钌。各个周期长度在6到12纳米范围。
在该实施方案中，如果Γ1代表各个第二层厚度与第一组的周期长度的比率，Γ2代表各个第二层厚度与第二组的周期长度的比率，则期望的是Γ2＜Γ1。Γ2可以这样设立，任何时候当通过去除多层镜的一或多个表层得到反射波前校正时，第二种材料的每单位厚度的校正量值符合以上所述。
在制造用于EUV光学系统的多层镜的方法的另一个实施方案中，在镜衬底的表面形成包括多个叠放的薄膜层的第一组和多个叠放的薄膜层的第二组的叠层。第一和第二组各包括以周期性重复方式彼此相对交替叠放在一起的各个第一和第二层。每个第一层包括具有对EUV光的折射率基本上等于对真空的折射率的第一种材料，每个第二层包括与第一种材料的折射率完全不同的折射率的第二种材料，如此使得叠层能够反射入射的EUV光。第一和第二组具有相似的各个周期长度，但第一和第二层具有各不相同的厚度比。在叠层表面的选定区域，表面第二组的一或多层被除去以减小从表面反射的EUV光的波前光行差。
该方法可包括测定从表面反射的波前的轮廓以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于去除表面第二层组的一或多层，这是为了减小从表面反射的EUV光的波前光行差。在叠层形成步骤和层的第二组形成期间，第二组可以形成具有许多各自的第二层，如此使得在层去除步骤期间，去除表面第二层导致从多层镜的反射波前的最大相校正。期望的第一种材料是硅，期望的第二种材料是钼和/或钌。各个周期长度在6到12纳米范围。
该方法还可包括在层去除步骤之后，形成反射率校正材料的表面层的步骤，其中的反射率校正材料具有对EUV光的折射率基本上等于对真空的折射率，至少在层去除步骤期间由于去除一或多个表面层而使反射率发生变化的区域是这样的。期望的反射率校正材料包含硅。
还有另一个多层镜的实施方案，包括一个镜衬底、一个多层叠层和覆盖层。该叠层包括形成于镜衬底表面的第一和第二种材料交替叠放的层。第一和第二种材料具有对于EUV辐射的各不相同的折射率，其中多层镜的选定区域已接受表面层的“刮削”处理，从而校正从反光镜来的反射的波前轮廓。覆盖层形成于叠层的表面。覆盖层具有稳定并持续的对特定波长的电磁辐射的高透射率。覆盖层覆盖包括选定区域在内的叠层的表面区域并具有基本上一致的厚度。期望的叠层的周期长度是在6到12纳米范围。期望的第一材料是硅或含硅的合金，期望的第二种材料是钼或含钼的合金，期望的覆盖层材料是硅或含硅的合金。覆盖层的期望的厚度是1到3纳米，或足以添加1-3纳米到表面配对层的周期长度的厚度，其中的表面配对层包括第一种材料的各个层和第二种材料的各个层。
在制造用于EUV光学系统的多层镜的方法的另一个实施方案中，在镜衬底的表面形成了薄膜叠层。该叠层包括以周期性重复方式彼此相对交替叠放的第一种材料的多层和第二种材料的多层。第一和第二种材料具有对于EUV辐射的各不相同的折射率，从多层镜的选定区域去除一或多个表面层，以校正来自镜的反射波前轮廓。覆盖层形成于叠层的表面。如上所述，覆盖层具有稳定并持续的对特定波长的电磁辐射的高透射率。覆盖层覆盖包括选定区域在内的叠层的表面区域并具有基本上一致的厚度。期望的叠层的周期长度是在6到12纳米范围。另外，期望的第一种材料是硅或含硅的合金，期望的第二种材料是钼或含钼的合金，期望的覆盖层材料是硅或含硅的合金。覆盖层的期望的厚度是1到3纳米，或足以添加1-3纳米到表面配对层的周期长度的厚度，其中的表面配对层包括第一种材料的各个层和第二种材料的各个层。
在制造多层镜的方法的另一个实施方案中，在镜衬底的表面形成了具有对于EUV辐射的各不相同的折射率的、交替叠放的第一种材料和第二种材料的叠层。该叠层具有前面所述的周期长度。在该叠层的表面的选定区域，一个或多个表面配对层按照要求被除去，从而以一种方式校正表面的反射波前轮廓，这种方式使得对应于配对层、位于选定区域外周的剩余边缘具有光滑的、梯级的布局。配对层去除步骤可以是，例如小工具校正加工，离子束处理，或化学蒸汽加工。期望的第一种材料包含硅，第二种材料包含诸如钼和/或钌这类材料。期望的周期长度为6到12纳米。
本发明还包括用各种在本发明领域内的方法的实施方案生产的多层镜，以及包括用这种方法制造的多层镜或根据在本发明领域内的任何反光镜实施方案构造的其它反光镜的EUV光学系统。本发明还包括装配有本发明领域内的EUV光学系统的EUV微蚀刻系统。多层镜、以及包括这种多层镜的EUV光学系统和EUV微蚀刻系统特别适用在12-15纳米波长范围的EUV辐射。
本发明前述的和另外的特点和优势在通过下面参考附图进行的详细描述中将变得更加明显。
图1(B)是沿图1(A)的线A-A的正面图。
图1(C)是在进行了计算的校正后的图1(B)的正面图。
图2是显示用作测定由多层镜反射的波前轮廓的剪切干涉术的示意图。
图3是显示用作测定由多层镜反射的波前轮廓的点衍射干涉术的示意图。
图4是显示如图3所示的用于方案中的PDI板的平面图。
图5是显示用Foucault测试术测定从多层镜反射的波前轮廓的示意图。
图6是显示用Ronchi测试术测定从多层镜反射的波前轮廓的示意图。
图7是显示用于图6所示的Ronchi测试术方案的光栅的平面图。
图8是显示用Hartmann测试术测定从多层镜反射的波前轮廓的示意图。
图9是显示用于图8所示的Hartmann测试术方案的板的平面图。
图10是显示用作测定由EUV光学系统透射的波前轮廓的剪切干涉术的示意图。
图11是显示用点衍射干涉术测定由EUV光学系统透射的波前轮廓的示意图。
图12是显示用Foucault测试术测定由EUV光学系统透射的波前轮廓的示意图。
图13是显示用Ronchi测试术测定由EUV光学系统透射的波前轮廓的示意图。
图14是显示用Hartmann测试术测定由EUV光学系统透射的波前轮廓的示意图。
图15(A)-15(B)是显示将根据本发明的一个方面进行的用于多层镜的波前校正加工(图15(A))，与传统的波前校正方法进行比较的各个正面图。
图16(A)-16(B)是显示根据小工具校正加工的多层膜表面加工方法的各个正面图。
图17(A)-17(B)是显示根据离子束加工的多层膜表面加工方法的各个正面图。
图18(A)-18(B)是显示根据化学蒸汽加工(CVM)的多层膜表面加工方法的各个正面图。
图19是显示多层镜已经根据本发明的一个实施方案进行表面加工以减小波前光行差的正面图。
图20是显示多层镜已经根据本发明的另一个实施方案进行表面加工以减小波前光行差的正面图。
图21是显示反射率和光程长度中的变化Δ作为传统的多层膜的Γ的各个函数的图表。
图22是显示根据本发明的实施方案的多层镜的正面示意图。
图23是显示反射率和光程长度中的变化Δ作为根据本发明的一个实施方案的多层镜的Γ的各个函数的图表。
图24是显示根据本发明的实施方案，应用到多层镜的顶层的第二多层膜的层数(N)和反射率(R)。
图25(A)-25(B)是显示多层膜在分别经传统的加工之前和之后以控制反射波前的相差的各个正面图。
图26是显示根据本发明的实施方案，具有减小的表面反射率分布的多层膜的正面图。
图27是显示用图26所示的方法获得的表面反射率分布缩减的示例性图表。
图28是包括根据本发明的一个方面校正的多层镜的EUV微蚀刻仪的概略图。
图29(A)-29(B)是显示根据常规的实践，通过去除多层膜的表面配对层获得的反射波前相校正的原理的各个正面图。
图30(A)-30(B)是显示根据常规的实践，通过分别进行波前轮廓校正之前和之后的反射波前的各个正面图。
图30(C)是显示当与图30(B)相比，通过本发明的一个方面可达到的波前轮廓校正的改进的正面图。
图31(A)-31(B)是显示用离子束加工进行的传统的多层膜表面加工方法的各个正面图。
为了确定将要进行的多层镜的校正量，以多层镜将要使用的波长测定来自多层镜的反射波前。图1(A)-1(C)描述了确定多层镜的镜表面何处将要进行校正的一般方面，下面将要描述可获得如图1(A)所示的示例性轮廓的轮廓所用的各种测定技术。
图1(A)所示的轮廓是用两种尺寸表示的轮廓线。等值线间距(相邻轮廓线之间的距离)代表与去除镜的多层膜的一层表面配对层相关的表面校正Δ的量。通过一个实施例，如在上面的发明背景部分中所讨论的钼/硅多层膜，在λ＝13.4纳米处Δ＝0.2纳米，d＝6.8纳米(其中dMo＝2.3纳米，dSi＝4.5纳米)。图1(B)显示了沿线A-A的正截面轮廓。为了校正这个轮廓，根据图1(A)中的等值线图，具有最大高度的多层膜的表面部分被一层一层地除去。在图1(A)中，与轮廓相关的数代表在各个区域中将要除去以达到等效于0.2纳米(在d＝6.8纳米，λ＝13.4纳米)的表面轮廓校正的配对层的数目。例如，中间左手边轮廓线代表将要从多层膜的表面除去三个配对层的区域。图1(C)代表在校正后的正轮廓线，其中”PV”(峰-到-谷)尺寸被减小到Δ。反射的波前轮廓的测定在特定的波长，可以用任何技术测定从多层镜反射的波前的轮廓。这些技术总结如下。剪切干涉术图2显示了剪切干涉术，其中从EUV源11发出的EUV射线12被多层镜13反射。反射的波前14被透射衍射光栅15分裂，并被入射到图像探测器16。零级射线17(从光栅15沿直线传播)和±第一级衍射射线18(沿被衍射改变的各个光程传播)被横向移位，从而在图像探测器16上彼此重叠。记录所得到的干涉图案。干涉图案包括表面斜度数据，从多层镜13反射的波前的轮廓可通过这个斜度数据的数学积分而计算。光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是对应入射EUV辐射的例如图像信号板或CCD(电荷耦合装置)。点衍射干涉术点衍射干涉术(PDI)可用于反射波前的波长测定。该技术如图3所示用于多层镜，其中从光源11发出的EUV光的射线12被多层镜13反射。反射的波前14被透射衍射光栅15分裂。一个PDI板19放置在汇聚衍射射线17、18的位置。
如图4所示，PDI板19限定一个相对大的孔20和相对小的孔(“小孔”)21。衍射光栅15的栅距和从小孔21到大孔20轴间距离使被衍射光栅15分裂的波前光、零级光17通过小孔21，第一级衍射光18通过大孔20。通过小孔21的射线被衍射形成没有光行差的球形波前，同时，通过相对大的孔20的波前包括多层镜13的反射表面的光行差。在图像探测器16上监控由这些重叠的波前形成的干涉图案。通过这个干涉图案计算从多层镜13反射的波前的轮廓。由于光源11必须提供能够显示较大量干涉的EUV光，所以尤其需要诸如同步加速器辐射光源或X射线激光这类光源。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。Foucalt测试术图5显示了Foucalt测试术，其中从EUV光源11发出的EUV光12被多层镜13反射到图像探测器16。锐边22位于反射的射线14的收敛性点23处。当锐边22沿光轴的法线方向移动时，从由图像探测器16接受到的图案中探测到的变化计算从多层镜13反射的波前的轮廓。光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。Ronchi测试术图6显示了Ronchi测试术，其中从EUV光源11发出的EUV光12被多层镜13反射到图像探测器16。一个Ronchi光栅24位于反射的射线14的收敛性点23处。如图7所示，Ronchi光栅24典型的是一种界定多个长方形矩形孔25的不透明板。得到的形成于图像探测器16上的线图案受多层镜13的光行差影响。通过分析该图案计算从多层镜13反射的波前的轮廓。光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。Hartman测试术图8显示了Hartman测试术，其中从EUV光源11发出的EUV光12被多层镜13反射到图像探测器16。位于多层镜13前方的是界定一系列多个孔27的板26，如图9所示。因此，入射到图像探测器16的光是以分别对应于各个小孔27的单个小束光的形式。从小束光的位置移动计算从多层镜13反射的波前的轮廓。EUV光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。
Hartman测试的变异是Shack-Hartmann测试。在用于可见光的Shack-Hartmann测试中，用微透镜取代了用于Hartman测试中界定一系列孔27的板26。微透镜阵列位于目标光学元件的光孔的位置。用波带片代替微透镜阵列，Shack-Hartmann测试可用于测定反射的EUV波前轮廓。透射的波前轮廓的测定在一些情况下，如果在上述干涉技术测定方法中遇到精度不够的问题时，将很难进行从多层镜反射的波前的波长测定。在这种情况下，可以配置一种利用适当光学元件(在EUV波长区域没有可用的折射光学元件)和将进行评估的多层镜，以及通过光学系统透射的波前的波长测定的EUV光学系统模型。由光学系统透射的波前的波长测定比测定多层镜的表面容易进行。原因如下在EUV光学系统中的大多数表面是球形的。非球形表面比球形表面的测定困难的多。但是，即使目标光学系统的一个或多个表面是非球形的，但通过光学系统透射的波前将是球形的因此很容易测定。根据上面的等式(1)，光学系统的波前光行差(WFE)的容许限度大于多层镜的齿形误差(FE)的容许限度。因此，测定波前比测定多层镜的表面容易。可利用光学设计软件从透射的波前测定的结果计算将应用的多层镜的反射表面的各个校正。后序程序类似于测量各多层镜反射表面的轮廓的相应程序测定透射波前轮廓的示例性技术总结如下剪切干涉术图10显示了用剪切干涉术测定透射的一定波长的波前。从EUV光源11发出的EUV光12被EUV光学系统30透射。透射的射线31通过穿过透射衍射光栅32分裂，并入射到图像探测器16上。在图像探测器16上，零级射线33(沿穿过所述系统的直线传播)和第一级衍射射线34(沿被衍射改变的直线的变化的各个光程传播)被横向移位，从而彼此重叠。记录所得到的干涉图案。由于干涉图案包括表面斜度数据，由EUV光学系统30透射的波前的轮廓可通过这个斜度数据的数学积分而计算。光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是产生响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD(电荷耦合装置)。点衍射干涉术图11显示了点衍射干涉术(PDI)，其中从光源11发出的射线12被EUV光学系统30透射。透射的射线31的波前通过穿过透射衍射光栅32被分裂。一个PDI板19放置在汇聚射线的位置。如图4所示，PDI板19限定一个相对大的孔20和相对小的孔21。衍射光栅32的栅距和从小孔21到大孔20的轴间距离使被衍射光栅32分裂的射线的波前的衍射级别，零级射线通过小孔21，第一级衍射射线通过大孔20。通过小孔21的射线被衍射形成光行差很小的球形波前，同时，通过孔20的射线包括EUV光学系统30的光行差。在图像探测器16上探测由这些重叠的波前形成的干涉图案。通过这个干涉图案计算从EUV光学系统30透射的波前的轮廓。由于光源11必须提供能够显示较大量干涉的EUV光，所以只能使用诸如同步加速器辐射光源或X射线激光这类光源。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。Foucalt测试图12显示了用于获得透射的EUV波前的波长测定的Foucalt测试。从EUV光源11发出的EUV光的射线12被EUV光学系统30透射并入射到图像探测器16。锐边22位于透射的射线31的收敛性点35处。当锐边22沿光轴Ax的法线方向移动时，从由图像探测器16接收到的图案中探测到的变化计算从EUV光学系统30透射的波前的轮廓。光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。Ronchi测试图13显示了用于获得透射的波前的波长测定的Ronchi测试，其中从光源11发出的射线12被EUV光学系统30透射并入射到图像探测器16。一个Ronchi光栅24位于射线的收敛性点处。如图7所示，Ronchi光栅24典型的是一种界定多个长方形矩形孔25的不透明板。由于形成于图像探测器16上的线图案是光学系统30中光行差的函数，通过分析该图案计算从EUV光学系统30透射的波前的轮廓。光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。Hartman测试图14显示了用于获得透射的EUV波前的波长测定的Hartman测试，其中从EUV光源11发出的光12被EUV光学系统30透射并入射到图像探测器16。位于EUV光学系统30透射下游的是界定一系列孔27的板26，如图9所示。入射到图像探测器16的光是以分别对应于各个小孔27的单个小束光的形式。从小束光的位置移动计算从EUV光学系统30透射的射线31的波前轮廓。光源11可以是例如同步加速器辐射光源、激光-等离子光源、电子-放电-等离子光源或X射线激光。图像探测器16可以是响应EUV辐射的例如图像信号板或CCD。
Hartman测试的变异是Shack-Hartmann测试。在用于可见光的Shack-Hartmann测试中，用微透镜阵列取代了用于Hartman测试中界定一系列孔27的板26。微透镜阵列位于目标光学系统的光孔的位置。用波带片代替微透镜阵列，Shack-Hartmann测试可用于测定透射的EUV波前轮廓。
尽管在本文的上面所述的各种测试方法描述了在波长13.4纳米处的Mo/Si多层膜用于EUV微蚀刻的情况，这些参数并不是对本发明的限制。该方法可用于其它波长范围的等同的设备和其它多层膜材料。
用上面描述的任何测试方法得到的结果提供目标多层镜或包括一个或多个这种多层镜的EUV光学系统的轮廓线。根据该轮廓线，多层镜的选定区域以控制的方式被除去，该控制的方式导致多层膜的一个或多个表面层被部分或完全除去。根据本发明的一个方面，加工产生从加工区域到非加工区域的平滑过渡。
图15(A)显示了这个平滑过渡，描述了具有缺乏梯级布局特征的截面的轮廓。图15(A)显示了镜衬底41，其上形成了层A和B的示例性多层膜42。区域43被加工，它的边缘具有倾斜轮廓44。(比较图15(A)与图15(B)显示的具有梯度边缘46的传统的加工区域45)。如图15(B)所示，传统的梯级46从加工区域45的边界上升。这种梯级布局产生“校正”的反射波前的齿形上升部分，如图30(B)所示。相反，根据本发明的一个方面的加工，产生如图30(C)所示的平滑的校正波前轮廓47，这对于诸如衍射等没有负面影响。比较图30(B)和30(C)，在校正加工后用于波前误差的RMS值也可被最小化。小工具校正加工在多层镜或其他反射光学元件的表面，用任何“小工具校正加工方法”可获得平滑的校正波前轮廓，这种小工具校正加工包括机械抛光、离子束加工和化学蒸汽加工(CVM)。图16(A)和16(B)显示了机械抛光机。先看图16(A)，具有相对小直径的尖端51(例如，可以约为10毫米)的抛光工具50，在贴紧多层膜42的表面时绕工具的轴旋转。在工具50的尖端51和多层膜42的表面之间如抛光研磨剂(未显示)被应用到多层膜42的表面。这种加工处理的速度受下列因素的影响(a)应用到抛光工具50上的轴负载，(b)相对于目标材料(在这种情况下是多层膜42的表面)的移动速度的抛光工具50的角速度，和(c)抛光工具50的尖端51在多层膜42的表面的驻留时间。以这种方法，应该理解在抛光工具50的尖端51的周围的抛光力小于中心的抛光力。得到的不同的加工产生加工区域45的平滑的截面轮廓，如图16(B)所示。
尽管图16(A)-16(B)描绘了具有球形尖端51的抛光工具50，但并不限于这种球形尖端。另外，抛光工具50还可以具有例如盘形尖端。用盘形尖端抛光工具，周围抛光力低于抛光工具的中心的抛光力，这也可产生如图16(B)所示的平滑的表面轮廓截面。
图17(A)-17(B)描绘了用掩模3的离子束加工。与图31(A)-31(B)所示的掩模3位于多层模2的表面的方法不同，图17(A)中的掩模3位于偏离多层模2的表面一个距离h。掩模3可以是适当的不锈钢盘，其界定通过蚀刻或其他适当的方法在盘上形成的孔3a。离子4朝向面对多层模2的表面的掩模3。通过孔3a的离子撞击并局部腐蚀多层模2的表面。关于加工，离子4可以是氩或其它惰性气体。或者，离子4可以是其它任何活性离子种类，诸如氟离子或氯离子。根据所用离子源的特性，离子束通常没有校准，但更适合相对于离子束传播轴呈现一个散射角。得到的朝向多层模2的表面的离子束的空间分布产生加工区域52(图17(B)所示)，典型的这个加工区域比对应的孔3a宽，并显示锥形的台肩和平滑的正面轮廓。通过变化距离h可以调整台肩轮廓和加工区域52的宽度。掩模3与多层模2的表面的距离h越大，相对于孔3a加工区域52就越宽。
图18(A)-18(B)描绘了化学蒸汽加工(CVM)，在这个过程中工件(多层镜)54被电气接地，如图所示。通过将电极55放置在靠近多层模2的表面的所需区域，同时应用射频(RF)电压58(以约接近100MHz的频率)到电极55进行加工。同时，从喷嘴56向多层模2的表面释放活性气体混合物(例如氦和六氟化硫(SF6))。在这种条件下，在电极55和多层膜2的表面之间产生等离子体57。在该实施例中，等离子体57包括与多层膜2的表面起反应的氟离子并产生具有高蒸汽压的反应产物。因此，靠近电极尖端56的多层膜2的表面被腐蚀。处理速度是等离子体57的密度的函数，因此，直接在电极55下方的速度最大，在电极55周围的速度变慢。得到的不同加工速率产生如图18(B)所示的平滑的正面轮廓。
尽管在本文的前面的描述中是结合用在13.4纳米波长特征的EUV微蚀刻中的反射多层镜中的钼/硅多层膜，应该理解这不是限制条件。上面讨论的同样原理可以用相同设备应用到适合用其它波长的多层膜中，这种膜材料可以用除了钼和硅之外的其它材料构成。
在任何情况下，当从多层膜的表面进行一或多层表面加工时，通过减小断续布局的入射，当校正从多层镜的表面反射的EUV光的波前轮廓时，多层镜的光学特性不会倾向于衰减(尤其被衍射所致)。选择性活性离子蚀刻也可以使用选择性活性离子蚀刻获得从多层镜反射的平滑的校正波前轮廓。在使用这种技术时，不同的薄膜材料的不同的蚀刻率可以以有用的方式应用。
通过一个实施例，考虑多层膜包括多个配对层(各有6.8纳米厚)，配对层由钼(各有2.4纳米厚)和硅(各有4.4纳米厚)组成。通过使用RIE从多层膜去除一个表面配对层可得到约0.2纳米的校正的表面轮廓。得到的校正主要是由于去除了钼层。然而，很难停止去除钼层的厚度到所需的钼层厚度。
为了更好的控制去除所需厚度的钼层，将钼层配制成层组，该层组包括各个多种物质的亚层，其中该层组具有2.4纳米的总厚度。不同的物质显示被RIE各不相同的腐蚀率。通过将钼层构成各个层组，通过利用各亚层在RIE特性的不同，可控制用RIE蚀刻层组的深度。
例如，关于EUV辐射，Ru(钌)具有非常接近钼的折射率，所以钌可以与至少一个钼亚层一起用作亚层材料。换句话说，在多层镜中至少一个表面钼层用各个钼“层组”替代，这个层组总厚度与原来的钼层的厚度相同(例如2.4纳米)。层组包括至少一个钼亚层，和至少一个钌亚层。各种材料的亚层以交替的方式形成。由于在EUV区域内钌具有接近钼的折射率，各层组的光学特性与单独由钼构成的层相同，因此对于多层镜的反射率的影响很小。
当如上面所述进行层组的RIE时，可设计RIE参数以去除钼优先于去除钌，或设计成去除钌优先于去除钼。例如，“钼亚层去除RIE”包括优先与钼而不是钌反应的活性化学物质，其可用于去除最顶层的钼亚层。去除最顶层的钼亚层，暴露下面的对占优势的RIE条件具有一定抗蚀性的钌亚层。结果，RIE介导的从多层镜的表面去除材料停止于钌亚层。相反，“钌亚层去除RIE”包括优先与钌而不是钼反应的活性化学物质，其可用于去除最顶层的钌亚层。去除最顶层的钌亚层，暴露下面的对占优势的RIE条件具有一定抗蚀性的钼亚层。结果，RIE介导的从多层镜的表面去除材料停止于钼亚层。
上面描述的选择性RIE技术使得将要去除的钼和钌亚层选择性地从最顶层的层组去除。一次一亚层。但对于各包括仅两个亚层的层组来说并不限于这种技术。每个层组可交替地包括多个配对的亚层，每个配对的亚层可包括钼亚层和钌亚层。例如，层组可包括三个钼和钌亚层的配对层，钼和钌亚层交替叠放在层组中以形成例如2.4纳米总厚度的层组。在该实施例中，钼和钌亚层的各自厚度是0.4纳米。
继续该实施例，如果在最顶层组中的最顶的亚层是钼，进行钼亚层去除RIE接着钌亚层去除RIE可以先去除层组中最顶层的钼亚层接着再去除最顶层的钌亚层。因此，从层组总的去除0.8纳米的表面材料，留下层组中两对钼和钌亚层。通过去除0.8纳米表面材料，可得到表面轮廓的0.067纳米的校正。如果仅去除了一个亚层，可得到0.033纳米的校正。
总的来说，如果钼层组通过交替叠放钼和钌亚层，一共由z个亚层构成(取代原来的钼层)，得到的层组将具有z/2对亚层，每个亚层的厚度将是(2.4纳米)/z。这将提供表面轮廓每个亚层(0.2纳米)/z的校正。通过另一个实施例，如果z＝4(两对亚层)，则每个亚层的校正量将是0.05纳米。通过再一个实施例，如果z＝10(五对亚层)，则每个亚层的校正量将是0.02纳米。
用卤素气体，诸如氯化物和氟化物，或氯气和氧气进行RIE。这些气体被离子化(inoized)并导向目标表面，引起目标表面腐蚀。目标材料选定的组合可根据所用的特定的蚀刻气体和将要被蚀刻的目标表面的材料特性蚀刻。通过使用与特定的目标材料迅速反应的适当的反应气体，与特定的目标材料反应很慢或完全不反映的反应气体对照，进行选择性蚀刻，从而使得能够创立复杂而精细的表面轮廓。为了终止和控制蚀刻处理，不被给定气体蚀刻的层作为保护亚层，从而使蚀刻不会穿过保护亚层继续深入。
在上面描述的实施例中，包括由钼和钌亚层交替组成的层组，可选择RIE参数使有利于钼亚层的蚀刻(其中下面的钌亚层作为保护层)，或有利于钌亚层的蚀刻(其中下面的钼亚层作为保护层)。因此，层组中的钼和钌亚层可以一次一亚层地被去除。
因此，在多层镜的多层膜中的钼/硅配对层，用由至少一个钼亚层和至少一个钌亚层组成的层组代替钼层。通过结合这种能够选择性地去除最顶层组的最顶层的钼亚层或最顶层的钌亚层的RIE方案，在表面加工期间，与使用传统方法去除常规的0.2纳米或更大的增量相比，可以从多层膜去除较小深度增量的材料。最佳反射率如上所述，由于从多层膜(由物质A和B组成的交替层)上去除层产生的光程长度的变化Δ可以从下列等式得出Δ＝nd-(nAdA+nBdB)其中n代表真空的折射率，nA代表物质A的折射率，nB代表物质B的折射率，d代表多层膜的周期长度，dA代表物质A的层厚度，dB代表物质B的层厚度。
为了获得高的反射率，多层膜通常由具有与真空的折射率完全不同的折射率的物质(例如钼、钌或铍)，和具有与真空的折射率基本相同的折射率的物质(例如硅)的多层构成。在本文中，物质“A”代表具有与真空的折射率完全不同的折射率的物质，物质“B”代表具有与真空的折射率基本相同的折射率的物质。用Γ代表物质A的层厚度与多层膜的周期长度(d)的比率。在进行局部加工多层镜以获得从多层镜反射的EUV光的校正波前期间，多层膜的光程长度变化主要发生在物质A层被去除之后。去除物质B仅引起光程长度发生很小的变化。因此，可通过减小Γ值，而保持d为常数使由于从多层膜中去除一层引起的光程长度变化Δ最小化。
然而，改变Γ引起多层膜对EUV光的反射率发生变化。不过，有一个对应于最大反射率的Γ值(Γm)。从Γm减小Γ引起反射率迅速降低。图21描绘了这种关系，其中曲线图的数据是从计算钼/硅多层膜(d＝6.8纳米，叠层数目等于50对)对直接入射到膜上的13.4纳米EUV光的反射率(R；in％)。横坐标是Γ值，左边的坐标是反射率，右边的坐标是Δ值。直线是右边坐标的数据，曲线是左边坐标的数据。从图21可以看出，减小Γ值以最小化从多层膜去除每个配对层的Δ值产生反射率的迅速降低。
通过实施例，并参考图22，第一多层膜61(由物质A和B交替形成的层)放置在其对应于最大反射率的Γ值(即Γ1)处。第二多层膜62(由物质A和B交替形成的层)接着叠放在第一多层膜61上。第二多层膜62具有Γ值(即Γ2)，其中Γ2＜Γ1，这样的结构获得所需的变化Δ。在该实施例中，Γ1＝1/3，d＝6.8纳米，叠放的配对层的数目(N)是N1＝40。图23中曲线的数据是计算钼/硅多层膜对直接入射到多层膜上的13.4纳米EUV光的反射率获得的。在图23中，横坐标是Γ2，范围从Γ2＝0到0.5；左边的坐标是反射率(R；in％)，右边的坐标是光程长度变化Δ值。通过将图23与图21进行比较，可以看出在很广的范围内降低Γ导致反射率有相对小的变化。因此，伴随从多层膜去除每一层引起的光程长度的变化Δ可以降到最小，而对多层膜的反射率R没有明显影响。
期望第一多层膜61最好获得最大反射率R。叠放在第一多层膜61上形成的第二多层膜62期望被配置成使得能够获得所需的光程长度变化Δ。对于一次去除第二多层膜62的表面部分的一层，多层镜的总反射率增加，如图24所示。图24中曲线的数据是计算钼/硅多层膜对直接入射到多层膜上的13.4纳米EUV光的反射率获得的。多层包括第二多层膜62，其中d＝6.8纳米，Γ2≠Γ1，N2＝10，叠放在第一多层膜61上，其中d＝6.8纳米，Γ1＝1/3，N1＝40。曲线对应于0.2纳米光程长度的不同变化，Δ＝0.1纳米，Δ＝0.05纳米，Δ＝0.02纳米，取决于Γ的差异。随着从第二多层膜上一层接一层去除层(即N2从10依次降低)，多层镜的总反射率增加。例如，在以Δ＝0.05纳米，N2＝10形成第二多层膜时，再去除层之前的反射率R是65.2％。去除5个配对层引起R增加到68.2％，去除10个配对层引起R增加到72.5％。因此，从多层膜的表面上去除每一配对层引起的光程长度变化Δ越小，去除的层数越多，反射率变化越大。
多层镜的反射率的这些变化在校正反射率波前轮廓之后可引起表面反射率的不规则。然而，从表面反射率不规则的整个容许限度看，可以确定最佳光程变化Δ和将要去除的层数。
在表面反射率不规则的容许限度很严格的情况下，具有与真空的折射率有很小差异的折射率的物质在已经进行校正加工之后(见下文)可形成于多层镜的表面，以确保反射率均匀校正。例如，在λ＝13.4纳米时，硅的折射率是0.998，这实际上等于1。因此，形成表面硅层引起很小的多层镜的多层膜的光程长度变化。
硅的吸收系数(“a”)是a＝1.4×10-3((纳米)-1)。在传播距离x后，光强度缩小exp(-ax)。例如，通过形成37纳米厚的硅层，反射率可降低10％。但是，通过形成表面硅层获得的光程长度变化Δ是0.07纳米，这种小变化是可以接受的。
尽管以上是用13.4纳米的EUV波长的钼/硅多层膜描述本实施方案的，应该理解并不仅限于此。上面讨论的其它波长范围的结构和其他多层膜也都可以使用。另外，构成第一多层膜61和第二多层膜62的材料A，B也可以不同。降低反射率的保护层的变异图25(A)描绘了根据该实施方案形成于EUV反射镜上的多层膜65的横向正面图。通过实施例，描绘的多层膜65是钼和硅叠放的交替层(例如N＝80配对层)，周期长度d＝7纳米，钼层厚度与d的比率(Γ)是Γ＝0.35。叠层形成于镜衬底(未显示，可参见图15(A)-15(B))上。在形成多层膜65之后，用上面描述的任何技术(例如离子束加工)将膜的表面区域加工，以获得从表面反射的EUV波前的校正。得到的轮廓见图25(B)。
在加工后，多层膜65暴露的表面用形成有2纳米厚的硅覆盖层“覆盖”，如图26所示。在图26的反光镜中，在多层膜65的表面的加工区域的周期长度(d)随着在加工表面的位置而变化。
如上所述，从硅/钼多层膜对EUV辐射的反射率在N＝50配对层时达到最大饱和。然而，由于表面加工可以去除超过10层的表面层，可以形成诸如80配对层这样较大的数目。同时，由于从加工步骤中去除的表面材料的量根据表面的位置不断变化，加工表面(无论是钼还是硅)具有各种轮廓，入射射线对其具有相应的入射角度。
在加工后表面硅覆盖层66使多层膜65达到均匀的反射率。为了说明这个效应，可参考图27，它通过一个实施例显示了包括2纳米厚的硅覆盖层的表面的反射率(O)和没有硅覆盖层的表面的反射率(·)。目标多层镜具有由钼和硅交替形成的多层膜，入射的EUV辐射具有(非偏振)λ＝13.5纳米，和88度入射角。横坐标列出了进行过加工的多层膜的最顶层的代表性条件。
在通过加工暴露了钼的区域，随着最顶层的钼层的厚度增加反射率也逐渐增加。在这个特定的多层膜中，钼层的最大厚度是2.45纳米。因此，最顶层的钼层的最大厚度是2.45纳米。在通过加工暴露了硅的区域，随着硅层的厚度增加反射率稍微降低。在多层膜中最大硅层厚度为4.55纳米时，反射率等于初始的反射率。
在该实施例中，表面反射率变化的量值约为1.5％。相反，如果在加工后形成2纳米厚的硅表面覆盖层66，在钼层暴露于最顶层的区域反射率明显降低，在通过加工使硅暴露的区域反射率基本上没有降低。因此，表面的反射率变化的量值减小到0.7％，这是没有硅覆盖层66的一半。
除了减小反射率变化以外，硅覆盖层可以避免暴露的钼(尤其过度暴露的钼)被氧化。因此，该实施方案(包括硅覆盖层)在减小反光镜的表面的反射率变化的同时提供高精度的反射波前。
用于形成覆盖层的材料不限于硅。覆盖层材料可以是能够减小反光镜的反射率变化的各种材料。因此，有覆盖层的结果就是多层镜的反射率的绝对值没有减小。
尽管该实施方案用一个实施例进行描述，该实施例中的多层镜包括交替的钼和硅层，但并不限于此。考虑将要从多层镜反射的辐射的波长、所需的反射镜的热稳定性，和其他特性或优势条件，可以用各种其它材料。另外，各个层不限于是单一元素，而是各个层都可以是多种元素的化合物，或多种元素或化合物的混合物。
尽管在本文中描述的该实施方案的多层膜包括80对配对的叠层，但并不仅限于此。多层膜反射镜可具有各种数目的配对层，这依赖于所需的反射镜的规格，优势条件，将从反射镜反射的辐射的特征，和其他因素。
尽管在本文中描述的该实施方案的Γ＝0.35(其中Γ是钼层厚度与多层膜的周期长度d的比率)，但并不仅限于此。该比率可以是任何其它值，并且在多层膜的全厚或在多层膜的全表面区域不需要保持恒定。EUV光学系统EUV光学系统90的代表性实施方案包括一个或多个多层镜，其中的多层镜是按照图28所示的上述方法构造的。描述的EUV光学系统90包括照明光学系统IOS(包括多层镜IR1-IR4)和投射光学系统POS(包括多层镜PR1-PR4)，以一个用于EUV微蚀刻系统的实例性的结构安装。在照明光学系统IOS的上游是EUV光源S，在描述的实施方案中，是一个激光-等离子光源，它包括激光器91、等离子形成材料的光源92和聚光镜93。照明光学系统IOS位于EUV光源S和光网M之间。从光源S发出的EUV光在传播到第一多层镜IR1之前从掠入射镜94反射。光网M是反射率光网，典型的是安装于光网台95上。投射光学系统POS位于光网M和衬底W(典型的是具有上游面涂布有抗EUV腐蚀物质的半导体晶片)之间。衬底W典型的是位于衬底台96上。EUV光源S(特别是等离子材料光源92和聚光镜93)位于一个分开的真空腔97内，真空腔97位于一个较大的真空腔98内。衬底台96可位于也装在较大的真空腔98内的真空腔99内。工作实施例1在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。在每个这样形成的多层镜上，将要加工的多层膜的表面区域通过分析由反射镜产生的反射波前来识别。按照每个多层镜的要求，通过利用图16(A)-16(B)所述的小工具校正抛光加工法，一次一配对层地、局部地从该多层膜表面去除一个或多个层校正各个表面。从多层膜42去除每一配对层，光程长度将改变0.2nm。关于加工，抛光工具50的尖端51包括10毫米直径的聚氨酯球。在抛光期间，精细的氧化锆颗粒液浆用作研磨剂。应用到多层膜42表面的加工的量通过调整施加到抛光工具50上的轴向负载，抛光工具50的旋转速率和抛光工具50在多层膜42的表面的驻留时间来调整。局部化的加工将每个表面校正到轮廓差不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例2在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
在制造每个多层镜期间，将被加工的各个多层膜的表面区域通过分析该反射镜产生的反射波前进行识别。按照每个多层镜的要求，通过利用图17(A)-17(B)所述的离子束加工法，一次一配对层地、局部地从该多层膜表面去除一个或多个层校正各个表面。从多层膜2去除每一配对层，光程长度将改变0.2nm。该加工是在真空腔中利用Kaufman型离子源产生的氩离子进行的。因为所获得的离子束加工的范围随时间变化，所以事先测定关于该多层膜的局部加工比，并且通过控制已知位置的加工时间来控制该已知位置的加工范围。覆盖层3是不锈钢盘，通过蚀刻在其中形成开口。根据以前的经验优化该覆盖层3离多层膜2的表面的距离h，以获得该多层膜的加工区域52的光滑纵剖面。局部化的加工将每个表面校正到轮廓差不大于0.15nmRMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)。工作实施例3在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，将被加工的各个多层膜的表面区域通过分析该反射镜产生的反射波前进行识别。按照每个多层镜的要求，通过利用图18(A)-18(B)所述的CVM方法，一次一配对层地、局部地从该多层膜表面去除一个或多个层校正各个表面。从多层膜2去除每一配对层，光程长度将改变0.2nm。加工是在真空腔内用具有5毫米直径的钨电极55进行的。射频(RF)电压58(100MHz)被施加到电极55，同时，在多层模2的表面和电极55的尖端之间的区域释放氦和六氟化硫SF6混合物。该气体混合物被射频电压58离子化产生包含氟离子和氟自由基的等离子体57，氟自由基与硅和钼在多层膜2的表面局部反应，在室温条件下产生气体反应产物。在用真空泵加工期间该反应产物被不断蒸发。由于获得CVM的量与加工时间成正比，预先测定在多层膜2上的局部加工率，通过控制局部的加工时间可以调整在给定区域的加工程度。局部化的加工将每个表面校正到轮廓差不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例4在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。下一步，用图2所示的剪切干涉术测定在波长λ＝13.4纳米处每个多层镜的反射表面的波长轮廓。关于光源11，所用的是激光-等离子光源。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线(如图1(A)所示)。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例5在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。下一步，用图3所示的点衍射干涉术测定在波长λ＝13.4纳米处每个多层镜的反射表面的波前轮廓。关于光源11，所用的是波荡器(同步加速器光源类型)光源。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例6在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。下一步，用图5所示的Foucalt测试方法测定在波长λ＝13.4纳米处每个多层镜的反射表面的波前轮廓。关于光源11，所用的是电子-放电-等离子光源。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例7在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。下一步，用图6所示的Ronchi测试方法测定在波长λ＝13.4纳米处每个多层镜的反射表面的波前轮廓。关于光源11，所用的是X射线激光光源。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例8在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。下一步，用图8所示的Hartmann测试方法测定在波长λ＝13.4纳米处每个多层镜的反射表面的波前轮廓。关于光源11，所用的是激光-等离子光源。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例9在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。每个多层镜被装入到镜筒中，通过它测定每个透射的波前，同时调整以最小化波前光行差。用图10所示的剪切干涉术测定在波长λ＝13.4纳米处透射的波前。关于光源11，所用的是激光-等离子光源。从测定的波前光行差中，用光学设计软件计算多层镜的反射表面的校正。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例10在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。每个多层镜被装入到镜筒中，通过它测定每个透射的波前，同时调整以最小化波前光行差。用图11所示的点衍射干涉术测定在波长λ＝13.4纳米处透射的波前。测定所用的光源是波荡器(同步加速器光源类型)光源。从测定的波前光行差中，用光学设计软件计算多层镜的反射表面的校正。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例11在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。每个多层镜被装入到镜筒中，通过它测定每个透射的波前，同时调整以最小化波前光行差。用图12所示的Foucalt测试术方法测定在波长λ＝13.4纳米处透射的波前。关于测量光源11，所用的是激光-等离子光源。从测定的波前光行差中，用光学设计软件计算多层镜的反射表面的校正。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例12在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。每个多层镜被装入到镜筒中，通过它测定每个透射的波前，同时调整以最小化波前光行差。用图13所示的Ronchi测试术测定在波长λ＝13.4纳米处透射的波前。关于光源11，所用的是电子-放电-等离子光源。从测定的波前光行差中，用光学设计软件计算多层镜的反射表面的校正。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例13在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。首先，用离子束溅射方法形成d＝6.8纳米的50层多层膜。每个多层镜被装入到镜筒中，通过它测定每个透射的波前，同时调整以最小化波前光行差。用图14所示的Hartmann测试术方法测定在波长λ＝13.4纳米处透射的波前。关于测量光源11，所用的是X-射线激光源。从测定的波前光行差中，用光学设计软件计算多层镜的反射表面的校正。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nm RMS。
校正的多层镜组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。工作实施例14形成一个多层镜71(图19)，其中多层膜的周期长度是6.8纳米。在图19中，描述的层数少于实际的层数。配对层包括的各周期长度是4.4纳米硅层72和2.4纳米层组73。最顶层是硅层72，各个层72、73以交替的方式叠放。每个层组73包括由钌亚层73a和钼亚层73b组成的各个配对的亚层，其中各个亚层具有的厚度是1.2纳米。
在图中，区域74没有接受RIE。区域75经过RIE处理以除去最顶层硅层72和第一钌亚层73a。区域76经过RIE处理以除去不仅最顶层硅层72和第一钌亚层73a，而且还有第一钼亚层73b。在区域76中，RIE作用到大约第二硅层72的中间。
如上所述，去除区域75中的硅层72没有提供明显的校正。从区域75去除的钌亚层73a的厚度是1.2纳米，它提供(当去除后)0.1纳米表面轮廓的校正。同样，从区域76去除的亚层73a、73b的总厚度是2.4纳米(不包括硅层72)，它提供(当亚层73a、73b被去除后)0.2纳米表面轮廓的校正。尽管下面的硅层72也从区域76中去除了一部分，去除的硅层不影响多层镜的波前光行差。由于在该实施例中获得的校正的单位(0.1纳米)是传统单位0.2纳米的一半，与传统的方法相比，该实施例在波前控制的精度方面提供两倍的改进。
在该实施例中，当进行RIE以去除表面材料时，用氧气去除钌亚层73a。当蚀刻达到下面的钼亚层73b时钌亚层73a的蚀刻停止。因此，去除表面材料得到控制。为去除钼亚层73b，使用CF4气体。尽管使用CF4的RIE作用到下面的硅层72一定程度，但对于波前校正没有任何副作用。
在RIE期间，反应气体被离子化和辐射化，导致由气体形成的离子朝向固定的方向运动。因此，在镜71的不准被用RIE处理的多层膜表面的区域被掩模遮盖。结果，被辐射化的离子仅仅在将要RIE处理的区域。因此，在区域74、75和76中很容易进行不同的处理。
校正的多层镜被装配到EUV微蚀刻系统的光学系统中。使用该校正系统，可以观察小至30纳米的线-空间图案分辨率。工作实施例15形成一个多层镜81(图20)，其中多层膜的周期长度是6.8纳米。在图20中，描述的层数少于实际的层数。配对层包括各周期长度是4.4纳米硅层82和2.4纳米层组83。最顶层是硅层82，各个层82、83以交替的方式叠放。每个层组83包括由钌亚层83a和钼亚层83b组成的三个配对的亚层，其中各个亚层具有的厚度是0.4纳米。
在图中，区域84没有接受RIE。区域85经过RIE处理以除去最顶层硅层82和第一钌亚层83a。区域86经过RIE处理以除去不仅最顶层硅层82和第一钌亚层83a，而且还有第一钼亚层83b。在区域86中，RIE已经作用到下一钌亚层83a。
如上所述，去除区域85中的硅层82没有提供明显的校正。从区域85去除的钌亚层83a的厚度是0.4纳米，它提供(当去除后)0.03纳米表面轮廓的校正。同样，从区域86去除的亚层83a、83b的总厚度是0.8纳米(不包括硅层82)，它提供(当亚层83a、83b被去除后)0.067纳米表面轮廓的校正。由于在该实施例中获得的校正的单位(0.1纳米)是传统单位0.2纳米的1/6，与传统的方法相比，该实施例在波前控制的精度方面提供六倍的改进。
在该实施例中，当进行RIE以去除表面材料时，用氧气去除钌亚层83a。当蚀刻达到下面的钼亚层83b时钌亚层83a的蚀刻停止。因此，去除表面材料得到控制。为去除钼亚层83b，使用了氯气。使用氯气的RIE作用到下面的钌亚层83a后停止。
在RIE期间，反应气体被离子化和辐射化，导致由气体形成的离子朝向固定的方向运动。因此，在镜81的不准被用RIE处理的多层膜表面的区域被掩模遮盖。结果，被辐射化的离子仅仅在将要RIE处理的区域。因此，在区域84、85和86中很容易进行不同的处理。
校正的多层镜被装配到EUV微蚀刻系统的光学系统中。使用该校正系统，可以观察小至30纳米的线-空间图案分辨率。工作实施例16在这个工作实施例中，目标EUV投射光学系统(如使用在EUV微蚀刻装置的)包括六个非球面多层镜。该投射光学系统具有0.25的数值孔径(NA)、4∶1的缩小比以及环形曝光区域。该非球面多层镜利用传统的表面研磨处理技术制造而成，轮廓精度达到0.5nmRMS。该多层镜组装到投射光学系统，它展示了2.4nm RMS的波前光行差。为了满足在波长13.4nm时使用，该波前光行差必须是大约1nmRMS或更小。因此，该反射镜的轮廓精度是不可接受的。
为生产各多层镜，在非球形镜衬底表面形成钼/硅多层膜。该多层膜有两部分。第一部分具有周期长度d＝6.8纳米，Γ1＝1/3，和N1＝40配对层。第二部分叠放在第一部分之上，具有周期长度d＝6.8纳米，Γ1＝0.1，和N2＝10配对层。该多层膜由离子溅射方法形成。
每个多层镜用上面描述的方法测定其反射波前轮廓，和按照要求在选定区域一层一层去除的各个多层膜的表面层的一或多层得到校正。去除多层膜(其Γ2＝0.1)第二部分的一层导致仅0.05纳米的光程长度变化。通过以这种方法校正多层镜，每个反射镜的波前轮廓被校正到0.15nm RMS内。
多层镜被装入到镜筒中，通过它测定每个透射的波前，同时调整以最小化波前光行差。用图14所示的Hartmann测试术测定在波长λ＝13.4纳米处透射的波前。用于这个测定的光源是X-射线激光源。从测定的波前光行差中，用光学设计软件计算多层镜的反射表面的校正。根据这些测定结果，可产生每个多层镜的各个轮廓线曲线。轮廓线间距设置为0.2纳米表面高度，这等于通过去除多层膜的一个配对层所得到的反射表面的校正轮廓。根据它们各自的轮廓线曲线，多层膜表面的选定区域按照需要被一层一层除去以校正反射表面。在校正多层镜后，每个波前光行差被减小到不大于0.15nmRMS。
校正的多层镜被组装到透镜镜筒，并以减少产生的投射光学系统的波前光行差的方式互相对齐。所获得的系统波前光行差为0.8nmRMS，这对于衍射限制成像性能来说可以认为是足够了。
这样制造的投射光学系统被组装到EUV微蚀刻系统，该系统被用于进行测试微蚀刻曝光。利用该微蚀刻系统，可成功地分辨精细的线-空间(line-and-space)图案(具有30nm那样宽度的线和空间)的图像。
本文中用代表性的实施方案和实施例对本发明进行了描述，应该理解本发明并不限于这些实施方案和实施例。相反，本发明旨在包括所有在本发明的精神和领域内的，如所附的权利要求所定义的修改、变化和等效物。
权利要求
1.一种制造多层镜的方法，其中在反射镜的衬底表面形成有许多交替叠放的第一和第二材料层，并且第一和第二材料对于EUV辐射具有各自不同的折射率，用于降低从多层镜表面反射的EUV辐射的波前光行差的方法包括在该多层镜所用EUV波长下，测定透射过EUV光学系统的波前的轮廓，以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于表面去除需要降低从表面反射的EUV光的波前光行差的多层膜的一或多层；并且根据该图，去除指定区域中的一或多层表面层。
2.如权利要求1所述的方法，其中该测定步骤利用衍射光学元件进行。
3.如权利要求2所述的方法，其中该测定步骤通过由加工干涉测定法(shearing interferometry)、点衍射-干涉测定法、Foucalt测试、Ronchi测试和Hartmann测试组成的组中选择的技术实现。
4.一种制造多层镜的方法，其中在反射镜的衬底表面形成有许多交替的第一和第二材料层，并且该第一和第二材料对于EUV辐射具有各自不同的折射率，用于降低从多层镜表面反射的EUV辐射的波前光行差的方法包括将该多层镜放置在能透射该多层镜所用EUV波长的EUV辐射的EUV光学系统中；在该多层镜所用EUV波长下，测定透射过EUV光学系统的波前的轮廓，以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于表面去除需要降低从表面反射的EUV光的波前光行差的多层膜的一或多层；并且根据该图，去除指定区域中的一或多层表面层。
5.如权利要求4所述的方法，其中该测定步骤利用衍射光学元件进行。
6.如权利要求5所述的方法，其中该测定步骤通过由加工干涉测定法(shearing interferometry)、点衍射-干涉测定法、Foucalt测试、Ronchi测试和Hartmann测试组成的组中选择的技术进行。
7.如权利要求4所述的方法，其中在EUV光学系统放置多个独立的多层镜。
8.一种制造用于EUV光学系统的多层镜的方法，包括在反射镜的衬底表面形成有许多交替叠放的第一和第二材料层；该第一和第二材料对于EUV辐射具有各自不同的折射率；在该多层镜所用EUV波长下，测定透射过EUV光学系统的波前的轮廓，以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于表面去除需要降低从表面反射的EUV光的波前光行差的多层膜的一或多层；并且根据该图，去除指定区域中的一或多层表面层。
9.如权利要求8所述的方法，其中该形成步骤包括形成多组配对层，每组配对层包括一层含钼的材料和一层含硅的材料，该叠层中的层交替叠放。
10.如权利要求9所述的方法，其中各个配对层具有6到12纳米的周期。
11.如权利要求8所述的方法，其中该测定步骤利用衍射光学元件进行。
12.如权利要求11所述的方法，其中该测定步骤通过由加工干涉测定法(shearing interferometry)、点衍射-干涉测定法、Foucalt测试、Ronchi测试和Hartmann测试组成的组中选择的技术进行。
13.一种多层镜，由权利要求1所述的方法制造。
14.一种多层镜，由权利要求4所述的方法制造。
15.一种多层镜，由权利要求8所述的方法制造。
16.一种EUV光学系统，包括至少一个如权利要求13所述的多层镜。
17.一种EUV光学系统，包括至少一个如权利要求14所述的多层镜。
18.一种EUV光学系统，包括至少一个如权利要求15所述的多层镜。
19.一种EUV微蚀刻装置，包括至少一个如权利要求16所述的EUV光学系统。
20.一种EUV微蚀刻装置，包括至少一个如权利要求17所述的EUV光学系统。
21.一种EUV微蚀刻装置，包括至少一个如权利要求18所述的EUV光学系统。
22.一种反射入射EUV辐射的多层镜，包括镜衬底；以及形成在该镜衬底表面上的薄膜叠层，该叠层包括周期性重复地彼此相对交替叠放的多个薄膜第一层组和多个薄膜第二层组，每个第一层组包括至少一个具有对EUV光的折射率基本上等于真空的折射率的第一种材料的亚层，每个第二层组包括至少一个第二种材料的亚层和至少一个第三种材料的亚层，第一和第二层组以周期性重复的方式彼此相对交替叠放，第二和第三种材料具有基本上彼此相似但与第一种材料的折射率完全不同的各自的折射率，以使得叠层能够反射入射的EUV光，并且第二和第三材料对亚层去除条件具有不同的反应性，这样第一亚层去除条件会优先地去除第二种材料的亚层，而基本上不去除下面的第三种材料的亚层，同样，第二亚层去除条件将优先地去除第三种材料的亚层，而基本上不去除下面的第二种材料亚层。
23.如权利要求22所述的多层镜，其中第二种材料包括钼，而第三种材料包括钌。
24.如权利要求22所述的多层镜，其中第一种材料包括硅。
25.如权利要求22所述的多层镜，其中每个第二层组包括多个亚层集，每个亚层集包括一个第二材料亚层和一个第三材料亚层，交替地叠放这些亚层以形成第二层组。
26.一种制造用于EUV光学系统的多层镜的方法，包括在镜衬底表面上形成薄膜叠层，该叠层包括以周期性重复地彼此相对交替叠放的多个薄膜第一层组和多个薄膜第二层组，每个第一层组包括至少一个具有对EUV光的折射率基本上等于真空的折射率的第一种材料的亚层，每个第二层组包括至少一个第二种材料的亚层和至少一个第三种材料的亚层，第一和第二层组以周期性重复的方式彼此相对交替叠放，第二和第三种材料具有基本上彼此相似但与第一种材料的折射率完全不同的各自的折射率，以使得叠层能够反射入射的EUV光，并且第二和第三材料对亚层去除条件具有不同的反应性，这样得第一亚层去除条件将优先地去除第二种材料的亚层，而基本上不去除下面的第三种材料的亚层，同样，第二亚层去除条件将优先地去除第三种材料的亚层，而基本上不去除下面的第二种材料亚层；以及在表面第二层组的选定区域，选择性地去除一个或多个表面第二层组的亚层以减小从表面反射的EUV辐射的波前光行差。
27.如权利要求26所述的方法，其中与从其它没有去除亚层或去除的亚层数目不同的区域反射的EUV光相比，去除一个或多个表面第二层组的亚层产生从指定区域反射的EUV成分的相差。
28.如权利要求26所述的方法，其中去除一个或多个表面第二层组的亚层包括按照要求选择性地使指定区域暴露在第一和第二亚层之一或两者的去除条件中，以获得从表面反射的波前轮廓的指定变化。
29.如权利要求26所述的方法，还包括测定从表面反射的波前轮廓的步骤，以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于去除表面第二层组的一或多个亚层。
30.一种多层镜，利用权利要求26所述的方法生产。
31.一种EUV光学系统，包括至少一种如权利要求30所述的多层镜。
32.一种EUV微蚀刻装置，包括如权利要求31所述的EUV光学系统。
33.一种EUV光学系统，包括至少一种如权利要求22所述的多层镜。
34.一种EUV微蚀刻装置，包括如权利要求33所述的EUV光学系统。
35.一种反射入射EUV辐射的多层镜，包括镜衬底；以及形成在镜衬底表面的薄膜层，该叠层包括多个叠放的第一和第二薄膜层组，第一和第二组各包括以周期性重复方式彼此相对交替叠放的第一层和第二层，每个第一层组包括具有对EUV光的折射率基本上等于对真空的折射率的第一种材料，每个第二层包括具有与第一种材料的折射率完全不同的折射率的第二种材料，以使得叠层能够反射入射的EUV光，第一和第二组具有相似的各自周期长度，但第一和第二层具有各自不相同的厚度比。
36.如权利要求35所述的多层镜，其中第一种材料是硅，而第二种材料是从钼和或钌组成的组中选择的。
37.如权利要求35所述的多层镜，其中各自的周期长度在6到12纳米范围内。
38.如权利要求35所述的多层镜，其中Γ1代表各个第二层厚度与第一组的周期长度的比率；Γ2代表各个第二层厚度与第二组的周期长度的比率；并且Γ1＜Γ2。
39.如权利要求38所述的多层镜，其中Γ2这样设立任何时候当通过去除多层镜的一或多个表层得到反射波前校正时，第二种材料的每单位厚度的校正量值如以上所述。
40.一种制造用于EUV光学系统的多层镜的方法，包括在镜衬底表面上形成包括多个层叠的薄膜层的第一组和多个层叠的薄膜层的第二组，第一和第二组各包括以周期性重复方式彼此相对交替叠放在一起的各个第一和第二层，每个第一层包括具有对EUV光的折射率基本上等于真空的折射率的第一种材料，每个第二层包括与第一种材料的折射率完全不同的折射率的第二种材料，以使得叠层能够反射入射的EUV光，第一和第二组具有相似的各自周期长度，但第一和第二层具有各自不相同厚度比在叠层表面的选定区域，去除表面第二组的一或多层以减小从表面反射的EUV光的波前光行差。
41.如权利要求40所述的方法，还包括测定从表面反射的波前的轮廓以获得表明目标区域的表面的图，该目标区域用于去除表面第二层组的一或多层以减小从表面反射的EUV光的波前光行差。
42.如权利要求40所述的方法，其中在叠层形成步骤，Γ1代表各个第二层厚度与第一组的周期长度的比率；Γ2代表各个第二层厚度与第二组的周期长度的比率；并且Γ2＜Γ1。
43.如权利要求42所述的方法，其中在形成叠层的步骤中，Γ2这样设立在进行去除层的步骤以进行反射波前校正时，第二种材料的每单位厚度的校正量值如以上所述。
44.如权利要求40所述的方法，其中在形成叠层的步骤中和第二层组的形成期间，第二组具有多个各自的第二层，以使得在层去除步骤期间，去除表面第二层产生从多层镜的反射波前的最大相校正。
45.如权利要求40所述的方法，其中第一种材料是硅，而第二种材料是从钼和钌组成的组中选择的。
46.如权利要求40所述的方法，其中各自的周期长度在6到12纳米范围内。
47.如权利要求40所述的方法，还包括在层去除步骤之后，形成反射率校正材料的表面层的步骤，其中的反射率校正材料，至少在层去除步骤期间由于去除一或多个表面层而反射率发生变化的区域，对EUV光的折射率基本上等于真空的折射率。
48.如权利要求47所述的方法，其中反射率校正材料包含硅。
49.一种多层镜，利用权利要求41所述的方法生产。
50.一种EUV光学系统，包括至少一种如权利要求49所述的多层镜。
51.一种EUV微蚀刻装置，包括如权利要求50所述的EUV光学系统。
52.一种EUV光学系统，包括至少一种如权利要求35所述的多层镜。
53.一种EUV微蚀刻装置，包括如权利要求52所述的EUV光学系统。
54.一种多层镜，包括镜衬底；多个包括形成在镜衬底表面的第一和第二种材料交替叠放的层的叠层，第一和第二种材料具有对于EUV辐射的各不相同的折射率，其中多层镜的选定区域已进行表面层的刮削处理，以校正反光镜的反射波前轮廓；以及形成于叠层表面上的覆盖层，该覆盖层具有稳定并持续的对特定波长的电磁辐射的高透射率，该覆盖层覆盖包括选定区域在内的叠层的表面区域并具有基本上一致的厚度。
55.如权利要求54所述的多层镜，其中叠层具有长度在6到12纳米范围内的周期。
56.如权利要求54所述的多层镜，其中第一材料是硅或含硅的合金；第二种材料是钼或含钼的合金；以及覆盖层材料是硅或含硅的合金。
57.如权利要求56所述的多层镜，其中覆盖层具有1到3纳米的厚度，或足以使表面配对层的周期长度增加1～3纳米的厚度，其中表面配对层包括第一种材料的各个层和第二种材料的各个层。
58.一种制造用于EUV光学系统的多层镜的方法，包括在镜衬底的表面形成薄膜叠层，该薄膜叠层包括以周期性重复地彼此相对交替叠放的第一种材料的多层和第二种材料的多层，第一和第二种材料对于EUV辐射的具有各自不相同的折射率；从多层镜的选定区域去除一或多个表面层，以校正该镜的反射波前轮廓；以及于叠层的表面形成覆盖层，该覆盖层具有稳定一致的、对特定波长的电磁辐射的高透射率的材料，该覆盖层覆盖包括选定区域在内的叠层的表面区域并具有基本上一致的厚度。
59.如权利要求58所述的方法，其中叠层的周期长度在6到12纳米范围内。
60.如权利要求58所述的方法，其中第一材料是硅或含硅的合金；第二种材料是钼或含钼的合金；以及覆盖层材料是硅或含硅的合金。
61.如权利要求58所述的方法，其中该覆盖层具有1到3纳米的厚度，或足以使表面配对层的周期长度增大1～3纳米的厚度，其中表面配对层包括第一种材料的各个层和第二种材料的各个层。
62.一种多层镜，利用权利要求58所述的方法生产。
63.一种EUV光学系统，包括至少一种如权利要求62所述的多层镜。
64.一种EUV微蚀刻装置，包括如权利要求63所述的EUV光学系统。
65.一种EUV光学系统，包括至少一种如权利要求54所述的多层镜。
66.一种EUV微蚀刻装置，包括如权利要求65所述的EUV光学系统。
67.一种制造多层镜的方法，包括在镜衬底表面上形成具有对于EUV辐射的各不相同的折射率的、交替叠放的第一种材料和第二种材料的叠层，该叠层具有前面所述的周期长度；以及在该叠层表面的选定区域，按照要求去除一个或多个表面配对层以校正表面的反射波前轮廓，并使位于选定区域之外的剩余的相应配对层的边缘具有光滑分级的布局。
68.如权利要求67所述的方法，其中配对层去除步骤包括从小工具校正加工、离子束处理和化学蒸汽加工组成的组中选择的技术。
69.如权利要求67所述的方法，其中第一种材料包含硅，第二种材料包含从钼和钌组成的组中选择的材料。
70.如权利要求67所述的方法，其中周期长度在6到12纳米范围内。
71.一种多层镜，利用权利要求67所述的方法生产。
72.一种EUV光学系统，包括如权利要求71所述的多层镜。
73.一种EUV微蚀刻装置，包括如权利要求72所述的EUV光学系统。
全文摘要
用于“远紫外线”(“软X射线”或”EUV”)光学系统的多层镜。每个多层镜包括多个交替叠放的第一种材料和第二种材料的层。第一种材料的折射率近似于真空,第二种材料的折射率完全不同于第一种材料的,以提供反射镜对EUV辐射的反射。从表面反射的EUV光的波前轮廓通过去除(”加工”)这个叠层的选定区域的至少一个表面层而得到校正。加工区域具有平滑的梯度边缘,而不是不连贯的边缘。该叠层可包括第一和第二层组,这使得加工的单元可以非常小,这样增加了精度,从而可进行波前光行差的校正。还公开了用于测定反射镜的反射波前轮廓的各种波长技术。镜表面可包括具有高透明性耐蚀材料构成的覆盖层。
文档编号G02B5/08GK1350185SQ01135499
公开日2002年5月22日 申请日期2001年10月22日 优先权日2000年10月20日
发明者白石雅之, 村上胜彦, 近藤洋行, 神高典明 申请人:株式会社尼康