反射镜和使用反射镜的光刻装置的制作方法

专利名称：反射镜和使用反射镜的光刻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有一个反射表面的反射镜。本发明进一步涉及一种光刻投影装置，包含-一种用于提供投影辐射光束的辐射系统；-一种用于支持构图装置的支持结构，该构图装置用于根据希望的图案对投影光束进行构图；-一种用于支持衬底的衬底台；-一种用于将构图光束投影到衬底上的目标部分的投影系统；以及-一个或多个反射镜，每个反射镜具有一个反射表面。
本发明还涉及一种使用这样的光刻装置的设备制造方法和使用这样的方法或装置制造的设备。
背景技术：
在光刻装置中，可以在衬底上成像的特征的尺寸大小受到投影辐射的波长的限制。为了得到具有较高设备密度的集成电路，并且因此得到较高的工作速度，希望的是可以使较小的特征成像。尽管目前多数的光刻投影装置使用由水银灯或激态原子激光器生成的紫外光，但是已经提出使用更短的波长辐射，如在13nm附近。这样的辐射被称作极紫外线(EUV)或者软x射线，并且可能的光源包含例如激光器生成的等离子光源、放电等离子光源或者来自电子存储环的同步加速器辐射。
一些极紫外线光源，特别是等离子光源发出位于宽的频谱范围内的辐射，甚至包含红外线(IR)、可见光(VIS)、紫外线(UV)以及深紫外线。这些不希望的频率将会传播并且在照明和投影系统中导致加热问题，并且如果不受阻挡的话会导致不希望的光刻胶的曝光；尽管为了反射希望的波长，如13nm，而对照明和投影系统的多层反射镜进行了最优化，但是它们在光学上是平坦的并且在IR、可见光和UV波长处具有非常高的反射率。因此，有必要从光源中选出相对较窄的频率波段从而用于投影光束。即使在光源具有相对较窄的发射线处，也有必要抑制在该线之外的辐射，特别是在较长波长处的辐射。已经提出了将薄膜用作滤波器从而执行这种功能。但是，这样的薄膜非常脆弱并且在光刻投影装置中所必需的高功率水平的情况下会变得非常热，200-300℃C或者更高，这会导致高的热应力和裂化、升华以及氧化。薄膜滤波器通常还吸收至少50％的希望的辐射。
EP1197803描述了一种光刻投影装置，其中在该光刻投影装置的辐射系统中使用了一个光栅频谱滤波器。该光栅频谱滤波器被设计用于使所希望的波长辐射通过从而形成投影光束，以及使不希望的波长辐射偏转。该光栅频谱滤波器基本上由在所希望的波长处具有接近一致的复折射率的材料构成并且包含硅突起。该突起具有层叠锯齿轮廓或者层叠方波轮廓(EP1197803的图3和4分别显示了这两种轮廓)，并且位于具有一个反射表面的反射镜上。
US2003/0058529A1公开了一种刻蚀在反射镜衬底上的光栅结构，该光栅结构具有光栅周期并且导致衍射，US2003/0058529A1还公开了一种沉积在该光栅结构上的多层涂层。另外，US6469827B1公开了包含一系列斜面的闪耀光栅。在一种实施例中，在使一个反射多层，如交替的Si和Mo层沉积在光栅上之前，在衬底上构建该闪耀光栅。
一种劣势是，Si并不非常好地阻挡IR辐射。因此，本发明的一个目的是提供一种可以被用作滤光器的改进的反射镜，可以将这种滤光器用于光刻投影装置当中，从而从宽波段光源中选择EUV辐射以及/或者抑制不希望的频率，并且使用这样滤光器可以更有效地阻挡如IR辐射。

发明内容
根据本发明，提供了一种根据开篇段中所述的反射镜，其中该反射表面包含一个或多个包含第一材料的第一突起，以及包含一个或多个包含第二材料的第二突起，并且其中该第一材料和第二材料并不相同。可以将这样一种反射镜用作，例如正交入射反射镜或切向入射反射镜，从而反射希望的波长而阻挡不希望的波长。这在例如存在层叠突起轮廓并且希望补偿在传播通过突起的辐射的光程长度上可能存在的差的情况下可以是有优势的。因此，本发明还包含一种实施例，该实施例包含一个具有包含第一和第二突起的反射表面的反射镜，其中以这样一种方式安排该第一突起和第二突起，从而对于希望的辐射来说，产生了一种在反射表面上不发生变化的光程长度差。这意味着反射表面上的光程长度差是零，或者仅变化波长的整数倍。层叠突起轮廓可以形成一个闪耀光栅并且/或者对于所希望的波长被最优化的光栅，并且突起的材料可以是对于所希望的波长透明或者基本上透明的。
因此，在一种特定的实施例中，本发明还包含一种具有一个反射表面的反射镜，其中该反射表面包含一个或多个包含第一材料的第一突起，并且包含一个或多个包含第二材料的第二突起，其中该第一和第二突起的材料并不相同，其中这些材料对于所希望的辐射是基本上透明的，并且其中安排这些突起从而形成一个光栅。通过选择参数，例如材料(折射率)、高度和/或形状、第一和第二突起的距离(周期)以及投影光束入射到反射镜上的特定的入射角，可以获得反射希望的辐射而同时通过不同的材料从而校正传播通过的希望的波长辐射的光程长度差的反射镜，从而光程长度差在反射表面上并不发生变化。在另一个实施例中，该光栅为闪耀光栅。
在一个特定的实施例中，提供了一种反射镜，其中反射表面包含一个或多个包含第一材料的第一突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且包含一个或多个包含第二料的第二突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中该第一和第二突起的材料并不相同。这样的反射镜对于从辐射光束中选择希望的EUV波长以及偏转或吸收不希望的波长辐射，如UV、可见光或者IR，是有优势的。
在一种实施例中，这些(第一和第二)材料对于EUV辐射(如大约为13.5nm)是基本上透明的。可以按照不同的方式安排这些材料，如按照锯齿轮廓，其中这些不同的材料位于彼此的顶部，或者按照块轮廓，其中这些材料被安排为彼此相邻。如上所述，可以按照这样一种方式选择材料的不同高度从而在一个特定角度，对于必须透射通过的辐射来说，由不同材料所导致的相移之和在每一位置处都是相同的(或者基本上相同的)。因此，本发明还包含一种实施例，包含具有一个反射表面的反射镜，该反射表面包含第一和第二突起，其中按照这样一种方式安排该第一和第二突起从而对于EUV辐射，所产生的光程长度差在反射表面上不发生变化。
在一种实施例中，从Si、Be和Zr中的至少一个选择这些材料。在另一种实施例中，从Si、Be和Zr中的至少一个选择第一突起的材料或者第二突起的材料。在另一种实施例中，第一和第二突起的材料的折射率具有相对较大的差别，如Mo和Si。
在一种实施例中，还可以将本发明的反射镜描述为具有至少一个反射表面的反射镜，其中该反射表面包含一个或多个包含第一材料的第一突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且包含一个或多个包含第二材料的第二突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中该第一和第二突起的材料并不相同，并且其中这些突起包含不同的材料，其中这些突起或者具有a)锯齿轮廓，其中以这样的方式安排一个第一和一个第二突起从而它们共同形成具有一个特定周期的突起，或者具有b)方波轮廓，其中第一和第二突起彼此相邻，并且共同形成具有一个特定周期的两个不同的突起。有优势的，在投影光束的一个特定角度，对于必须透射通过的辐射来说，由不同材料所导致的相移之和在每一位置处都是相同的(或者基本上相同的)。因此，按照这样一种方式安排该第一突起和第二突起从而对于EUV辐射，所产生的光程长度差在反射表面上不发生变化。
在一种实施例中，进一步可以将本发明的反射镜描述为具有至少一个反射表面的反射镜，其中该反射表面包含一个或多个包含第一材料的第一突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且包含一个或多个包含第二材料的第二突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中该第一和第二突起的材料并不相同，其中该第一和第二突起具有一个周期，并且其中在该周期之内，在材料成分上存在差别，例如一种梯度，从而在投影光束的一个特定角度，对于必须透射通过的辐射来说，由不同材料所导致的相移之和在每一位置处都是相同的(或者基本上相同的)。因此，按照这样一种方式安排该第一突起和第二突起从而对于EUV辐射，所产生的光程长度差在反射表面上不发生变化。
在一种实施例中，本发明涉及一种反射镜，其中按照这样一种方式安排突起，从而当辐射光束照射到反射镜上时，具有希望的波长的辐射光束可以通过，而具有不希望的波长的辐射光束被偏转到其它方向并且/或者被吸收。在另一种实施例中，本发明涉及一种反射镜，其中按照这样一种方式安排突起，从而当辐射光束入射到反射镜上时，具有希望的波长的辐射光束按照预定的方向通过，而具有不希望的波长的辐射光束被偏转到其它方向并且/或者被吸收。
在本发明的另一个方面中，提供了一种根据开篇段中所述的光刻投影装置，特征在于至少一个反射表面包含一个或多个包含第一材料的第一突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且包含一个或多个包含第二材料的第二突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中该第一和第二材料并不相同。包含这样的反射镜的光刻装置的优势在于，通过该反射镜可以阻挡更多具有不希望的波长的辐射或者具有不希望的波长的更宽频谱范围的辐射。
在一种实施例中，本发明包含一种光刻装置，其中将一个或多个反射镜安排在接近辐射系统处，如在辐射采集器的表面上，或者在切向入射反射镜上，或者在一个位于辐射光源之后的多层反射镜上。
本发明还包含一种其中使用了一个或多个这种反射镜的方法。在另一种实施例中，本发明包含一种方法，其中按照这样一种方式在包含EUV辐射的辐射光束中提供一个或多个反射镜，从而使具有0到90℃之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个第一突起和一个第二突起。在另一种实施例中，按照这样一种方式安排该第一突起和第二突起从而对于EUV辐射，所产生的光程长度差在反射表面上不发生变化。这意味着投影光束内的希望的辐射的可能出现的光程长度差是零或者是波长的整数倍。在另一种实施例中，按照这样一种方式安排突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有60°到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个第一突起和一个第二突起。对于切向入射(GI)反射镜，特征角如大约在75°到85°之间。
根据本发明的下一个方面，提供了一种根据开篇段中所述的反射镜，特征在于反射表面包含一个或多个包含一种材料的突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择该种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U。
在本发明的另一个方面中，提供了一种根据开篇段中所述的光刻投影装置，特征在于至少一个反射表面包含一个根据本发明的反射镜，即具有反射表面的反射镜，该反射表面包含一个或多个包含一种材料的突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择该种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U。还可以选择这些材料的组合，并且可以选择对于EUV辐射可以传输通过的其它材料。
这样一种反射镜或这样一种装置的优势在于，当EUV辐射受到反射镜反射时，如在一定的角度，只有希望的EUV辐射才按照该角度被反射，而不希望的辐射，例如IR辐射，被上述材料吸收或基本上吸收，并且/或者被偏转或折射到其它方向。
在本发明的一种实施例中，反射镜具有一个反射表面，该反射表面具有突起，其中这些突起按照规则图案进行排列。这可以是例如一种反射表面，其中安排突起从而形成一个(闪耀)光栅，如一个一维光栅(如层叠排列的线或锯齿轮廓)或者一个二维光栅(如规则排列的立方体)。因此，本发明还包含一种具有一个反射表面的反射镜，其中安排突起从而形成一个(闪耀)光栅轮廓。
在另一种实施例中，本发明包含一个反射镜(具有一个反射表面)，其中该反射镜是切向入射反射镜，或者其中该反射镜是多层反射镜，如类似于在EP 1197803中所描述的那些。
在本发明的一种实施例中，按照这样一种方式安排突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有0°到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个突起。这导致希望的辐射的最小损耗，而具有不太希望的波长的辐射由于这些突起对这些辐射的吸收、折射或者偏转从而基本上被阻挡。对于切向入射(GI)反射镜，特征角如大约在75°到85°之间。相对于反射表面的法线测量入射角。在另一种实施例中，按照这样一种方式安排突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有60°到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个突起。
在另一种实施例中，按照这样一种方式安排突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有0°到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个突起，并且其中按照这样一种方式安排具有长度和周期的突起，从而突起的长度远远小于突起的周期(突起的长度基本小于周期)。例如，突起的长度与周期之比等于或小于1∶5(突起的周期是突起的长度的5倍)，如或者等于或小于1∶10，或者等于或小于1∶20。通过这种方式，希望的辐射在突起的顶部表面处的可能发生的衍射损耗得到了最小化，并且投影光栅可以恰好仅通过一个突起。
在另一种实施例中，本发明包含一个光刻装置，其中将一个或多个反射镜安排在接近辐射系统处，如在辐射采集器的表面上，或者在切向入射反射镜上，或者在一个多层反射镜上，该反射镜位于辐射光源之后。
根据本发明的另一方面，提供了一种设备制造方法，该方法包含-提供一个至少被一个辐射敏感材料层部分地覆盖的衬底；-使用一个辐射系统提供投影辐射光束；-使用构图装置使投影光束的横截面具有一种图案；以及-提供一个或多个反射镜，每个反射镜具有一个反射表面，特征在于，在投影光束(PB)中至少提供包含根据本发明的反射镜的反射镜中的一个，即具有一个反射表面的反射镜，该反射表面包含一个或多个包含一种材料的突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择该种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U。
该方法的优势在于，当辐射受到反射镜反射时，如在一定的角度，只有希望的辐射才按照该角度被反射，而不希望的辐射，例如IR辐射，被上述材料吸收或基本上吸收，并且/或者被偏转或折射到其它方向。这导致较好的结果，如就投影光束在辐射敏感材料的层上的空间分辨率而言。另一个优势在于，构成突起的材料并不限于对于EUV辐射(如大约13nm)具有接近一致的折射率的真实部分的材料(对于EUV辐射为Si)，而对于EP 1197803来说情况是如此。因为EP 1197803要求突起是不可见的，即从真空到突起不会出现折射率的变化(反之亦然)，并且因此，突起应该具有接近一致的折射率。
根据本发明的另一方面，提供了一种根据本发明的方法制造的设备或使用根据本发明的装置制造的设备。
在本发明中，将存在于反射表面上的“突起”定义为从反射表面延伸的结构，这些突起包含一种材料，其中从以下这些材料中的至少一个选择该种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U。如果在下面这样一种情况下，即反射表面包含一个或多个包含第一材料的第一突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且包含一个或多个包含第二材料的第二突起，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，那么将存在于反射表面上的“突起”定义为从反射表面延伸的结构，突起包含一种材料，其中从以下这些材料中的至少一个选择该种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U。可以通过，例如光刻技术来制造这些突起。在这样一种技术中，将上表面抛光为具有非常好的表面粗糙度以及刻蚀出凹槽，并且由光刻胶图案规定槽脊。通过这种方式，可以获得一种特定的轮廓，如层叠块或者层叠锯齿。还可以通过使用钻石工具对(第一)材料层进行刻线(划出一条线)从而提供该轮廓。
突起可以包含一种材料，但是突起也可以包含一些材料的组合，如SiC、B4C等等。因此，短语“其中该第一材料和第二材料并不相同”例如可以意味着两个彼此相邻的突起，如在层叠方波轮廓的情况下(两个突起形成一个周期)，可以包含不同的材料，例如具有不同的高度的一个Mo和Si突起，但是该短语还可以意味着，如在层叠锯齿轮廓的情况下，位于彼此的顶部的两个突起共同形成一个周期，例如包含Mo的一个(第一)突起和包含Si的另一个(第二)突起，但是该短语还可以意味着包含不同成分(并且因此导致不同的相移和光程长度)的第一和第二突起，如包含Si的第一突起和包含SiC的第二突起。该短语还可以包含这样的第一和第二突起它们都包含如Si和Mo层，但是具有不同的层高度，从而突起是不同的并且包含不同的成分，如本发明的技术人员可以理解的那样。
突起可以具有层叠锯齿轮廓，其中这些突起具有层叠地安排在一个(反射)表面上的锯齿轮廓。可以安排轮廓从而形成一个(闪耀)一维光栅，具有一定数量的平行线(层叠锯齿突起)。突起还可以具有层叠方波轮廓，其中这些突起具有层叠地安排在一个(反射)表面上的方形或矩形结构。可以安排轮廓从而形成一个一维光栅，具有一定数量的平行线(层叠方波突起)。
还可以周期性地沿两个方向安排突起。例如，突起可以具有周期性构建的锯齿轮廓，其中突起可以是，例如在一个方向上具有锯齿轮廓并且被周期性安排的立方体或者矩形，类似于棋盘。可以安排轮廓从而形成一个(闪耀)二维光栅，具有一定数量的周期性安排的结构(周期性锯齿突起)。沿两个方向周期性安排的轮廓的另一种实施例是一种具有周期性构建的方波轮廓的结构，其中突起可以是，例如被周期性安排的立方体或者矩形，类似于棋盘。可以安排轮廓从而形成一个(闪耀)二维光栅，具有一定数量的周期性安排的立方体或者矩形(周期性方波突起)。当使用这种二维轮廓时，以一种锯齿突起(自由直立周期性锯齿突起)或块突起(自由直立周期性方波突起；具有立方体或矩形)的块结构安排突起，如本领域的技术人员所知道的那样(如US 6469827或者E.Hecht，“Optics”，第二版，第430页(第10.2.7段))。
在一种实施例中，第一和第二突起可以具有一种层叠锯齿轮廓，其中这些突起具有层叠安排在一个(反射)表面上的锯齿轮廓并且其中这些突起的周期大约为100nm到10μm(第一和第二突起的周期，这两种突起共同形成锯齿轮廓)，并且其中这些突起的高度大约为5-500nm(第一突起)。在另一种实施例中，该高度可以大约为10-100nm。可以安排轮廓从而形成一个(闪耀)一维光栅，具有一定数量的平行线(层叠锯齿突起)。可以选择闪耀角(以及由此第二突起的高度)从而在一定的入射角，例如正交入射，光程长度在该表面上是恒定的(或者仅变化波长的整数倍)。
在另一种实施例中，突起还可以具有一种层叠方波轮廓，其中这些突起具有以层叠安排在一个(反射)表面上的方形或矩形结构，并且其中这些突起的周期大约为100nm到10μm(第一和第二突起的周期，这两种突起共同形成方波轮廓)，并且其中这些突起的高度大约为5-500nm(第一突起)。在另一种实施例中，该高度可以大约为10-100nm。可以选择第二突起的高度从而在一定的入射角，例如正交入射，光程长度在表面上是恒定的(或者仅变化波长的整数倍)。可以安排轮廓从而形成一个一维光栅，具有一定数量的平行线(层叠方波突起)。
在本文的上下文中，“透射”或者“基本上透射”意味着至少有70％透射通过突起，优选地为至少80％，至少90％或者至少95％，更优选地为至少98％。在本文的上下文中，“未被吸收”或者“基本上未被吸收”意味着小于30％的辐射吸收，优选地为小于20％，小于10％或者小于5％，更优选地为小于2％。
“不希望的辐射”或者“不希望的波长”指其波长大于(或小于)意欲使用的波长的辐射。例如，当希望的是波长大约为13.5nm的EUV辐射时，波长小于大约10nm或大于大约20nm的辐射是不希望的。在另一种实施例中，当希望的是波长大约为13.5nm的EUV辐射时，波长小于大约13nm或大于大约14nm的辐射是不希望的，并且因此13到14nm之间的波长为希望的波长。频谱分离越好，使用包含根据本发明的一个反射镜的光刻装置就可以获得越好的结果和产品。在本发明中，“反射不想要的波长”或者“反射不希望的波长”或者其等价说法意味着具有不想要的(不希望的)波长的辐射受到反射。
在本发明中，将突起称为“第一”和“第二”仅是一种指示具有不同材料的不同突起的方法。这些名词并不意味着特定的顺序。
短语“通过一个突起”或者“恰好通过一个突起”指这样一种情况基本上所有投影光束的辐射，特别是具有希望的波长的辐射都通过一个突起。但是，由于光束的发散，不能排除一些辐射并不(仅仅)通过一个突起。这同样适用于其中辐射通过一个第一突起和一个第二突起的实施例。
短语“从至少其中之一选出”也可以被理解为“从包含……的组中选出”，并且还可以被理解为包含这样的材料组的组合。
本领域的技术人员可以理解，短语“0°到90°之间的入射角”意味着大于0°并且小于90°的入射角。
尽管在本文中，特别参考了将根据本发明的装置用于制造IC，但是可以清楚地理解，这样一种装置具有许多可能的应用。例如，可以将其用于制造集成光学系统、用于磁域存储器的导引和探测构图、液晶显示面板、薄膜磁头等等。本领域的技术人员可以理解，当用于这些替换的应用中时，任何在本文中对名词“刻线”、“晶片”或者“管芯”的使用应该分别被更通用的名词“掩膜”、“衬底”以及“目标部分”所替代。
在本文中，将名词“辐射”和“光束”用于包含所有类型的电磁辐射，包含紫外(UV)辐射(如波长为365、248、193、157或者126nm，或者当适用时，甚至可以为更短的波长)，但是特别包含其波长小于20nm的辐射(EUV辐射)，更优选地为大约13.5nm。


现在将仅通过例子的方式，参考其中对应的参考符号指示对应的部件的附图对本发明的实施例进行描述，并且这些附图中图1示意性地描述了根据本发明的一种实施例的光刻投影装置；图2示意性地显示了根据图1的光刻投影装置的EUV照明系统和投影光学装置的侧面视图。
图3示意性地显示了在反射表面上有以层叠锯齿轮廓出现的突起的反射镜。
图4示意性地显示了在反射表面上有以层叠方波轮廓出现的突起的反射镜。
图5示意性地描述了与图4中显示的反射镜类似的反射镜，但是其中以这样一种方式安排突起，从而包含EUV辐射的投影光束中的一部分EUV辐射仅通过一个突起。
图6示意性地描述了与图3中显示的反射镜相同的反射镜，但是在这种情况下，安排突起从而形成一个用于EUV辐射的具有层叠锯齿轮廓的衍射光栅(闪耀光栅)。
图7示意性地描述了与图4中显示的反射镜相同的反射镜，但是在这种情况下，安排突起从而形成一个用于EUV辐射的具有层叠方波轮廓的衍射光栅。
图8示意性地显示了在反射表面上有以层叠锯齿轮廓出现的突起的反射镜，其中这些突起具有两种材料并且位于彼此的顶部。
图9示意性地显示了在反射表面上有以层叠方波轮廓出现的突起的反射镜，其中这些突起具有两种材料并且彼此相邻。
具体实施例方式
应该将在这里所使用的名词“构图装置”宽泛地理解为指可以用于使入射辐射光束具有一种图案的横截面的装置，这种图案对应于将要在衬底的目标部分中生成的图案；也可以将名词“光阀”用于这一环境中。通常，所述图案对应于正在目标部分中生成的该设备中的特定功能层，例如集成电路或者其它设备(见下面)。这种构图装置的例子包含-掩膜。掩膜的概念在光刻中是为人们熟知的，并且它包含例如二进制、交替相移和衰减相移类型的掩膜以及各种混合类型的掩膜。将这样一种掩膜放置在辐射光束中会导致入射到掩膜上的辐射根据掩膜上的图案，有选择地透射(透射掩膜的情况下)或者反射(反射掩膜的情况下)。当使用掩膜时，支持结构通常是掩膜台，这确保了可以将掩膜保持在入射辐射光束中的希望的位置，并且确保如果希望的话，可以使掩膜相对于光束进行移动；-可编程反射镜阵列。这样一种设备的一个例子是具有一个黏弹性的控制层和一个反射表面的矩阵可寻址表面。这样一种装置的基本原理是(例如)反射表面的被寻址的区域将入射光作为衍射光对其进行反射，而未被寻址的区域将入射光作为非衍射光对其进行反射。使用一种适当的滤波器，可以将所述非衍射光从反射光束中滤出，而仅留下衍射光；通过这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案变得具有一定的图案。可编程反射镜阵列的一种替换的实施例使用一种微反射镜的矩阵结构，通过施加适当的局部电场或者通过使用压电驱动装置，可以使其中的每个反射镜独立地沿一个轴发生倾斜。再一次，反射镜是矩阵可寻址的，从而被寻址的反射镜将会按照不同于未寻址反射镜反射入射辐射光束的方向反射入射辐射光束；通过这种方式，反射光束根据矩阵可寻址反射镜的寻址图案变得具有一定的图案。可以使用适当的电子装置执行要求的矩阵寻址。在上述的两种情况下，构图装置都可以包含一个或多个可编程反射镜阵列。可以从例如美国专利US 5296891和US 5523193以及PCT专利申请WO 98/38597和WO98/33096得到这里所参考的反射镜阵列的更多信息，将它们包含在这样作为参考。在可编程反射镜阵列的情况下，可以将所述支持结构实现为一个框架或台，例如，根据需要它们可以是固定的或者是可移动的；以及-可编程LCD阵列。美国专利US 5229872中给出了这样一种结构的一个例子，将它包含在这里作为参考。与上面一样，在这种情况下可以将支持结构实现为一个框架或台，例如，根据需要它们可以是固定的或者是可移动的。
为了简化，本文的剩余部分可以在特定的地方特定地将自身针对于涉及掩膜和掩膜台的例子；但是，应该在前面所述的构图装置的更为宽泛的上下文中理解这些例子中讨论的基本原理。
光刻投影装置可以用于，例如制造集成电路(IC)。在这样一种情况下，构图装置可以生成一个对应于IC的单个层的电路图案，并且可以将该图案成像到涂有辐射敏感材料层(光刻胶)的衬底(硅晶片)上的目标部分(如包含一个或多个管芯)上。通常，一个单个的晶片会包含相邻目标部分的整个网络，这些目标部分通过投影系统被依次照射，并且一次照射一个。在当前的使用通过掩膜台上的掩膜从而进行构图的装置中，在两种不同类型的机器之间可能存在差异。在一种类型的光刻投影装置中，通过在一次进程中使整个掩膜图案在目标部分上曝光从而照射每个目标部分；通常将这样一种装置称作晶片分档器或者分档-重复装置。在一种被称作分档-扫描装置的替换的装置中，通过按照给定的参考方向(“扫描方向”)使用投影光束渐进地扫描掩膜图案而同时平行于此方向或反平行于此方向同步地扫描衬底台从而照射每个目标部分；因为，通常，投影系统将会有一个放大因子M(通常大于1)，所以扫描衬底台的速度V是扫描掩膜台的速度的因子M倍。可以通过US 6046792获得关于这里所描述的光刻设备的更多信息，在这里将它包含进来作为参考。
在使用光刻投影装置的制造过程中，将一个图案(如在一个掩膜中)成像到至少部分地被辐射敏感材料层(光刻胶)覆盖的衬底上。在这一成像步骤之前，该衬底可以经历各种处理，例如涂底料、涂光刻胶以及软烘烤。在曝光之后，该衬底可以经历其它处理，例如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及对成像特征的测量/检验。该处理序列被用作对设备的单个层(例如IC)进行构图的基础。然后，这样一个具有图案的层可以经历各种处理，例如刻蚀、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光等等，所有这些处理的目的都是要完成一个单独的层。如果需要几个层，那么将会为了每个新层而重复全部处理，或者其变体。最后，在衬底(晶片)上将会出现设备的阵列。然后，通过例如切割或者锯的技术使这些设备彼此分离，由此可以将这些单个的设备安装到一个载体上，连接到管脚等等。通过Peter vanZant所写的书“微芯片制造半导体工艺实践指导(MicrochipFabricationA Practical Guideto Semiconductor Processing)”，第三版，McGraw Hill出版公司，1997，ISBN 0-07-067250-4，可以获得关于这些处理的进一步的信息，在这里将它包含进来作为参考。
为了简化，此后可以将投影系统称作“透镜”；但是，应该将该名词宽泛地理解为包含各种类型的投影系统，例如包含折射光学系统、反射光学系统以及兼反射和折射的系统。辐射系统还可以包含根据用于对投影辐射光束进行定向、成形或者控制的任意这些设计类型从而进行工作的器件，并且在下面还可以将这样的器件统一称作“透镜”。而且，光刻装置可以是具有两个或多个衬底台(以及/或者两个或多个掩膜台)的一种类型。在这样的“多级”设备中，可以平行使用额外的台，或者可以在一个或多个台上执行准备步骤而同时将一个或多个其它台用于曝光。例如，在US 5969441和WO 98/40791中描述了两级光刻设备，这里将它们包含进来作为参考。
实施例1在该实施例中，大体上参考图1和2描述了一种光刻装置；大体上参考图3和4描述了本发明的反射镜。
图1示意性地描述了根据本发明的一种特定的实施例的光刻投影装置1。该装置包含-一个辐射系统LA(包含一个辐射光源)、一个光束扩展器Ex，以及一个照明系统IL，用于提供投影辐射光束PB(如157nm辐射)；-配有用于支持掩膜MA(如刻线)的掩膜支持器的一个第一物体台(掩膜台)MT，并且连接到用于准确地使掩膜相对于项PL进行定位的第一定位装置PM；-配有用于支持衬底W(如光刻胶涂覆硅晶片)的衬底支持器的一个第二物体台(衬底台)WT，并且连接到用于准确地使衬底相对于项PL进行定位的第二定位装置PW；以及-用于将掩膜MA的受照射部分成像到衬底W的目标部分C(如包含一个或多个模具)的投影系统(“透镜”)PL(如折射光学系统、兼反射和折射的系统或者反射光学系统)。
如这里所描述的，该装置是一种反射类型的装置(即具有反射掩膜)。但是，通常，它可以例如是一种透射类型的装置(具有透射掩膜)。可替换的，该装置可以使用另一种构图装置，例如上述类型的可编程反射镜阵列。
光源LA(如EUV激态原子光源或者等离子放电光源)产生辐射光束。例如，该光束直接注入到照明系统(照明器)IL中，或者在横穿例如光束扩展器Ex的调节装置后注入到照明系统(照明器)IL中。照明器IL可以包含用于设置光束中的强度分布的外和/或内径向范围(通常分别被称作σ-外和σ-内)的调整装置AM。另外，它通常包含各种其它器件，例如集成器IN和压缩器CO。通过这种方式，照射到掩膜MA上的光束PB在它的横截面上具有希望的均匀性和强度分布。
对于图1应该注意到，光源LA可以在光刻投影装置的外壳之内，但是它也可以远离光刻投影装置，并且它产生的辐射光束被导引到该装置中(如通过适当的导引反射镜)；如果光源LA是激光器，那么通常使用后一种方案。本发明和权利要求包含这两种方案。
光束PB随后与保持在掩膜台MT上的掩膜MA相交。在横穿掩膜MA之后，光束PB通过透镜PL，该透镜PL将光束PB会聚到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW(干涉测量装置IF)，可以准确地使衬底台WT移动，如从而定位光束PB路径上的不同目标部分C。类似地，可以将第一定位装置PM用于使掩膜MA相对于光束PB的路径进行准确的定位，如在从掩膜库中利用机械的方法获得掩膜MA之后，或者在扫描期间。通常，通过没有在图1中明确描述的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)可以实现物体台MT、WT的移动。但是，在使用晶片分档器的情况下(与使用分档—扫描装置的情况相反)，掩膜台MT可以只与短行程驱动器相连，或者是固定的。可以使用掩膜对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2使得掩膜MA和衬底W对准。
可以按照两种不同的模式使用所描述的装置1.在分档模式中，掩膜台MT基本上保持静止，并且整个掩膜图像在一次进程中(即“一瞬间”)都投影到目标部分C上。然后沿x和/或y方向移动衬底台WT，从而可以利用光束PB照射不同的目标部分C；以及2.在扫描模式中，基本上实施相同的方案，但不是“一瞬间”使给定的目标部分C曝光。相反地，掩膜台MT可以沿给定方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)以速度v进行移动，从而使得投影光束PB在掩膜图像上进行扫描；同时，使衬底台WT沿相同或相反的方向以速度V＝Mv同时进行移动，其中M是透镜PL的放大率(典型地，M＝1/4或1/5)。通过这种方式，可以使相对较大的目标部分曝光，而不需要以牺牲分辨率为代价。
可以将包含一个辐射光源的辐射光源LA、照明系统IL以及投影系统PL分别放置在不同的室(“盒”)中，这些室被抽成真空或者充满对于投影光束辐射透明的气体。投影光束通过这些不同的室上的开口从而穿过这些不同的室。图2较详细地显示了用于使投影光束PB从辐射光源LA到达照明系统IL的安排的例子。
图2显示了图1的光刻投影装置1的一种实施例，包含辐射系统3(即“光源采集器模块”)、照明系统IL以及投影系统PL。辐射系统3配有可以包含放电等离子光源的辐射光源LA。辐射光源LA可以使用气体或蒸气，例如Xe气体或Li蒸气，其中可以通过辐射光源的电极之间的放电产生非常热的等离子，从而发射在电磁频谱的EUV范围内的辐射。通过使电子放电的部分电离的等离子在光轴O上衰减从而产生非常热的等离子。为了有效地产生辐射，要求Xe、Li蒸气或者任意其它适合的气体或蒸气的为0.1mbar的局部压力。
当使用氙时，等离子可以在大约为13.5nm的EUV范围内发出辐射。可以将辐射光源LA发出的辐射从光源室7导引到污染物阻挡器9。污染物阻挡器9可以包含例如在欧洲专利申请EP-A-1 057079中详细描述的通道结构。
辐射系统3(即“光源采集器模块”)包含可以由切向入射采集器形成的辐射采集器10。通过辐射采集器10的辐射受到光栅频谱滤波器或反射镜11的反射，并离开该光栅频谱滤波器或反射镜从而会聚到一个孔径处的虚光源点12。在照明系统IL中，通过正交入射反射器13、14将投影光束PB反射到位于刻线或掩膜台MT上的刻线或掩膜上。形成具有一定图案的光束17，该光束在投影光学系统PL中通过反射元件18、19在晶片台或衬底台WT上成像。通常，在照明系统IL和投影系统PL中还有更多的未示出的元件。
图2的一个或多个反射镜，如图2的位于位置11的频谱滤波器或反射镜、辐射采集器10，或者正交入射反射器13、14可以是根据本发明的反射镜，并且具有层叠突起轮廓，如一种一维轮廓，其中反射表面上的突起包含一种材料，并且从以下这些材料中的至少一个选择该种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，如在后面将要解释的那样。
图3中显示了本发明的反射镜的一种实施例，其中显示了一种层叠锯齿轮廓，并且其中突起具有周期p、长度380、高度h以及角度ba。图4描述了另一种突起具有层叠方波轮廓的实施例，其中的突起具有周期p、长度380以及高度h。参考符号L指“槽脊”并且参考符号G指“凹槽”。将突起安排在反射镜300的反射表面上。
这样一种反射镜或包含这样的反射镜的装置的优势在于，当EUV受到反射镜300的反射时，如在一定的角度，只有希望的EUV辐射才按照该角度被反射，而不希望的辐射，例如IR辐射被上述材料吸收并且/或者被偏转或折射到其它方向。通过例子的方式，在图4中对此进行了说明。具有入射角α的投影光束PB入射到突起LP1(层叠突起1)的表面。部分光受到反射(未示出)并且部分光或者全部光进入突起。因为突起对于EUV辐射是透射的，所以该辐射未被吸收或基本上未被吸收地传播通过，而具有不希望的波长的辐射，如UV或IR基本上被吸收。光束可以进一步传输到层叠突起LP2所指示的下一个突起(第二突起)。在到达该突起LP2的(左)表面时，部分辐射再次受到反射(未示出)，并且部分辐射将会传播通过突起LP2。同样地，该突起LP2也会区别对待EUV辐射和具有其它波长的辐射。当投影光束PB在位置305处到达反射镜300(如多层反射镜)的表面时，投影光束PB按照角度β(当在反射镜300的表面上进行镜面反射时，β可以是α)受到反射。投影光束PB可以进一步传输通过突起LP2和LP3。通过这种方式，投影光束PB在受到本发明的反射镜反射后将会比入射到反射镜之前包含更高的EUV/非EUV辐射比。图4中显示的关于投影光束PB的传播也可以应用于图3，在图3中并不像在图4中那样使用形成层叠方波轮廓的层叠突起，而是使用层叠锯齿轮廓。
注意到图3和4(以及后面的图5和9)中并没有描述投影光束PB的折射。通过使用闪耀或最优化光栅可以进一步改善上述的比值(见实施例3)。即使当具有上述突起的反射镜在如UV波长处受到最优化或闪耀时，它也能阻挡不希望的波长(如IR)，而透射EUV辐射，这是因为Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U基本上对EUV是透射的，而对于具有EUV辐射之外的其它波长的辐射基本上是不透射的。而且，所有这些材料，包括Si，对于13.5nm辐射具有长于100nm的吸收长度。突起还可以包含材料的组合，如B4C或SiC。
本实施例的反射镜300上的突起主要以对于EUV辐射透射的滤光器和基本上对于投影光束PB的EUV辐射是透射的光栅或衍射结构的形式出现。但是，由于折射率的差别，当EUV辐射进入和离开突起的时候，可能会出现投影光束PB的EUV辐射的一些衍射损耗。这可以通过其它实施例得到解决，如实施例3、4以及7。
实施例2在第二实施例中，以这样一种方式安排突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有0到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个突起，见图5，或者基本上投影光束PB的每一部分都只通过一个突起。
以这样一种方式构建轮廓(它可以在大约13.5nm或其它EUV波长处是衍射的和最优化的)，从而辐射光束PB中包含的希望的辐射仅通过轮廓的一个周期p并且在如位置305处受到反射镜或反射镜表面300的反射。用参考符号α指示投影光束PB相对于反射镜300的入射角，而用α’1显示投影光束PB相对于突起的侧表面的入射角。入射角α’1可以保持很小从而使投影光束PB的反射最小化。另外，可以使轮廓的突起的上表面成一定的角度，如在闪耀光栅中那样，从而使在突起表面上发生的不希望的辐射反射(如具有高于EUV的波长的辐射，如UV、VIS和IR的反射)按照不同于希望的辐射的方向被导引。可以选择突起的长度380和高度h、突起被安排的周期p以及入射角α，从而投影光束PB仅通过一个突起。
可以通过使用钻石工具进行刻线(划出一条线)从而产生反射镜上的轮廓。还可以通过离子刻蚀一种正弦结构从而产生该轮廓。使用光刻技术和随后进行的离子刻蚀从而在切向入射反射镜上产生块轮廓也是一种可行的选择。图5中显示的轮廓是一个例子；只要EUV辐射基本上不被吸收(即基本上是透射的)，并且EUV辐射的衍射很小(如小于大约30％的辐射受到衍射)，那么也可以使用其它的轮廓。
图5通过例子的方式显示了层叠方波轮廓。但是，该实施例还包含这样一种配置其中使用了层叠锯齿轮廓，或者其中使用了周期性构建的锯齿轮廓或周期性构建的方波轮廓。
当使用层叠锯齿轮廓时，可以选择突起的长度380和高度h、突起被安排的周期p、角度ba以及入射角α，从而投影光束PB仅通过一个突起。
类似地，这适用于周期性构建的轮廓，但是在这样的实施例中，周期p包含两个周期，这是因为形成了一个二维结构。
该实施例还可以包含这样一种轮廓，其中突起的长度380小于周期p的一半(在图5中显示了用于层叠安排的方波轮廓的情况，但是这还可以适用于锯齿轮廓和二维轮廓)。
该实施例的反射镜上的突起主要以对于EUV辐射透射的滤光器的形式出现。
实施例3在第三实施例中，突起的轮廓形成了一个光栅，该光栅可以在如13.5nm的希望的辐射或者另一个EUV波长处得到最优化或闪耀，如将要参考图6和7解释的那样。可替换地，该光栅可以在其它的波长处，如UV、VIS或IR中的波长处得到最优化或闪耀。
在图6中，闪耀光栅具有锯齿轮廓或者反射镜300所具有的光栅常数p等于锯齿的周期的长度380。α和β分别是辐射光束PB到达表面上的突起表面的角度和受到该表面反射的角度。这些角都是相对于正交于反射镜的表面的法线n从而被定义的。可以以这样一种方式选择闪耀角从而光栅的第零阶对于不希望的辐射是最小的。而且，可以以这样一种方式选择闪耀角从而希望的辐射的衍射效率得到最大化。通过这样一种安排，在理论上可以实现100％的衍射效率(见如EP1197803，将其包含在这里作为参考)。突起的高度h和长度380确定了13.5nm透射的效率。光栅常数p确定了在图2中透射通过孔径12的波长范围(见实施例1)。
作为对闪耀光栅的替换，可以使用图7中显示的类型的层叠光栅。如图7中所示，层叠光栅具有方波表面轮廓，并且光栅常数p等于方波的一个周期p以及等于突起的长度380的二倍。可以使用例如光刻技术制造这样的光栅。通过这种技术，将上表面抛光以具有非常好的表面粗糙度并刻蚀出凹槽，由光刻胶图案定义槽脊L。
为了提取出不希望的较长波长辐射(长于希望的EUV辐射的波长)，将由例如图7中所示的相位光栅组成的衍射光栅结构应用到例如反射镜300。安排光栅从而受到光栅的“槽脊”L和“凹槽”G部分反射的射线之间的光程差(OPD)是希望的波长的波长整数倍，即OPD＝m.λeuv(1)其中n是一个整数，λeuv是希望的辐射的波长，如13.5nm。同时，对于用于其它辐射(不希望的辐射)的OPD，等式(1)通常并不成立。例如，对于某些波长，OPD在不希望的波长范围内是波长的整数倍加半个波长(如在现有技术中知道的那样)，即OPD＝(m+1/2).λud(2)其中m是一个整数，λud是不希望的波长的波长。
通过满足等式(1)，光栅并不干扰希望的辐射，这些辐射如所希望的那样受到反射镜300的反射，实际上所有希望的或基本上所有希望的辐射受到衍射从而成为零阶光束，这是因为光栅对于希望的辐射是透射的(另外见4和5)。但是，如光栅等式所确定的那样，不希望的辐射受到衍射并且对于恰好满足等式(2)的波长，衍射效率最大并且所有能量受到衍射从而不再是零阶光束(另外见如EP 1197803)。通过这种方式，不希望的辐射与形成投影光栅PB的希望的辐射在空间上分离，并且可以被适合的吸热装置或光束清除器(beam bump)吸收。
当所选择的轮廓具有光栅结构时，在一种优选的实施例中，突起的轮廓形成具有锯齿轮廓的光栅，该轮廓为了实现偏转不希望的辐射进行过最优化。在另一种实施例中，当所选择的轮廓具有光栅结构时，突起的轮廓形成具有方波轮廓的光栅，该轮廓在RUV波长处，如13.5nm处进行了最优化。
实施例4在上述的实施例中，从总体上对光刻装置进行了描述，并且描述了包含一个或多个突起的反射镜，其中突起包含一种材料，并且从以下这些材料中的至少一个选择该种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U。在实施例4中，描述了一种反射镜，它至少包含两种不同的突起，这两种突起包含两种或多种不同的材料，如参考图8和9将在后面解释的那样。这里，反射镜300包含具有不同突起(即第一突起和第二突起)的反射表面。
在该实施例中，描述了包含一个或多个第一突起LP1a和一个或多个第二突起LP1b的反射镜300，其中第一突起包含第一材料m1，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U(突起LP1a)，其中第二突起包含第二材料m2，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U(LP1b)，并且其中该第一材料和第二材料并不相同，即第一突起LP1a和第二突起LP1b包含不同的材料或者不同的材料成分，如Si和Mo、Mo和Zr、C和Si、Be和Zr等等。在另一例子中，m1是Be或Zr，并且m2是Si3N4或者SiO2。如果需要，还可以将m1和m2之外的其它材料以及/或第一和第二突起之外的其它突起应用于反射镜300上。
在图8中较详细地显示了这样一种实施例的配置。它描述了反射镜300上的层叠锯齿轮廓。与图3和6中显示的锯齿轮廓不同的是，这里的层叠锯齿轮廓包含两种材料的结构。该结构具有高度h1，并且包含第一材料m1的第一突起LP1a，并且第一突起的闪耀角为ba2，高度为h1，该结构还包含第二材料m2的第二突起LP1b，并且第二突起的闪耀角为ba3，高度为h2。(两种或多种材料的)这些突起共同形成一个突起或仅具有闪耀角ba的结构。这些突起可以形成具有周期p的规则结构。如图8中显示的反射镜300上的突起可以形成在EUV波长处闪耀的光栅，但是在另一种实施例中，这些突起还可以在其它波长处闪耀，如UV、VIS或IR波长。
可以以这样一种方式选择闪耀角ba，从而不希望的辐射相对于希望的辐射的方向发生偏转，如在上面的实施例3中那样(图6)。闪耀角ba依赖于材料m1的突起LP1a(第一突起)的角ba2、材料m2的突起LP1b(第二突起)的角ba3以及突起LP1a和LP1b的高度h1和h2，其中这两个突起在这种情况下位于彼此的顶部。
可以将图9中显示的类型的层叠轮廓用作闪耀轮廓的替换。如图9中所示，层叠轮廓具有方波表面轮廓，并且它的常数p等于图8中显示的层叠锯齿轮廓的一个周期p。这些突起按照交替的顺序彼此相邻并且具有不同的高度，即材料m1的突起LP1a具有高度h1，并且材料m2的突起LP1b具有高度h2。该图中，用参考符号380a显示材料m1的突起LP1a(第一突起)的长度，用参考符号380b显示材料m2的突起LP1b(第二突起)的长度。在图9中，长度380a和380b是相同的并且两个长度的和等于周期p。
通过基于材料的折射率从而选择材料，选择第一和第二突起的高度h1和h2、适用的长度380a和380b或者角度ba、ba2以及ba3、距离(周期p)，以及投影光束照射到反射镜上的特定的入射角，可以获得以特定的角度反射希望的辐射而同时通过不同材料来校正光程长度差的反射镜，从而光程长度差在反射表面上不发生变化，而以其它的角度吸收和偏转不希望的波长的光。
通过例子的方式在图9中对此进行了描述。这里，投影光束PB的射线r1进入材料m1的第一P1a突起，基本上透射通过该突起并且在位置305处的反射镜处或反射镜表面300上受到反射。在受到反射后，射线r1离开该突起。同样包含于投影光束PB中的射线r2进入材料m2的第一突起LP1b并且在位置306处在反射镜处或在反射镜表面300上受到反射。如果不存在该第二突起LP1b，那么光程长度(通过第一和第二突起以及真空)对于不同的射线是不同的。为了补偿光程长度中的这一差别，使用了材料m2的第二突起P1b。该材料m2具有另一种折射率。通过选择适当的突起的尺寸和入射角，如上所述，材料m2的第二突起LP1b可以补偿对于投影光束PB(投影光束PB中的不同射线)的光程差，由此提供在反射表面上并不发生变化的光程长度差。这意味着光程长度差是零或者波长的整数倍。为了确定光程长度(差)，也应将突起上的真空考虑在内。通过这种方式，光程长度，即路径长度乘以用于射线r1和r2的折射率，从进入突起LP1a和LP1b的波前WFb开始，到突起LP1a和LP1b之后的波前WFb，是相同的或者对于射线r1和r2的光程长度之间的差是波长(如13.5nm辐射)的整数倍。这里，在该实施例中对于EUV辐射生成出了不在反射表面上发生变化的光程长度差。
对于Si，其中Si对于EUV辐射具有接近一致的折射率，这样一种补偿性第二突起的存在可能就不那么必要，但是，当使用其它材料当中的一种时，该第二突起LP1b的存在可能就特别有好处了。但是，Si也生成了投影光束PB内的不同射线(如对于图9中显示的r1和r2)之间的小的光程长度差，可以通过使用包含Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U的第二突起LP1b从而补偿该光程长度差。
该实施例还包含具有反射表面的反射镜(如在光刻装置中)，其中以这样一种方式安排这些突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有0到90°之间的入射角的一部分EUV辐射，仅在一个周期p内通过一个第一突起LP1a(材料m1)和一个第二突起LP1b(材料m2)，类似于实施例2。这意味着突起380a和380b的长度小于周期p(类似于实施例2或实施例7，其中突起的长度1小于周期p的一半(在实施例2中凹槽G和槽脊L形成一个周期))。
该实施例还包含一个反射镜，其中突起的轮廓形成一个光栅，并且该光栅为在希望的波长处，如13.5nm或另一个波长处为闪耀(锯齿)或最优化(方波)。反射镜上的这些类型的轮廓可以具有一维或二维特征。因为这些突起对EUV辐射是透明的，所以希望的波长受到反射镜300的反射，并且不希望的波长辐射被吸收、折射和/或偏转。
通常，该实施例描述了一个具有至少一个反射表面300的反射镜，其中反射表面300包含一个或多个包含一种第一材料m1的突起P1a(第一突起)，反射表面300还包含一个或多个包含一种第二材料m2的突起LP1b(第二突起)，并且其中该第一和第二材料并不相同。当使用的材料对于希望的波长是透明的或者被优化从而对于希望的波长是透明的情况下，可以将这样的一个反射镜300用作滤光器。其它的波长，不希望的波长，可以被材料吸收，并且当为一个特定的波长选择了一个光栅(光栅或闪耀光栅)时，不希望的波长还可以(部分地)受到偏转。
参考图8，在一种实施例中还可以将本发明的反射镜300描述为至少具有一个反射表面的反射镜300，其中该反射表面包含一个或多个第一突起LP1a和一个或多个第二突起LP1b，其中第一突起包含第一材料m1，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，其中第二突起包含第二材料m2，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中突起LP1a和LP1b的第一和第二材料(分别是m1和m2)并不相同，并且其中突起LP1a和LP1b包含不同的材料(m1和m2)，其中突起LP1a和LP1b具有锯齿轮廓，其中以这样一种方式安排一个第一突起LP1a和一个第二突起LP1b，从而它们共同形成一个具有特定周期p的一个突起。因此，在周期p之内(沿着反射镜300的表面)，材料存在差别，例如梯度。可以在图8中看出这一点，其中在由突起LP1a和LP1b形成的突起的左侧(在h2处)，该突起包含相对较多的材料m2，而在突起的右侧(在h1处)，该突起包含相对较多的材料m1。
参考图9，在一种实施例中还可以将本发明的反射镜300描述为至少具有一个反射表面的反射镜300，其中该反射表面包含一个或多个第一突起LP1a和一个或多个第二突起LP1b，其中第一突起包含第一材料m1，其中从以下这些材料中的至少一个选择第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，其中第二突起包含第二材料m2，其中从以下这些材料中的至少一个选择第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中突起LP1a和LP1b的第一和第二材料(分别是m1和m2)并不相同，并且其中突起LP1a和LP1b包含不同的材料(m1和m2)，其中突起LP1a和LP1b具有方波轮廓，其中以彼此相邻的方式安排一个第一突起和一个第二突起(LP1a和LP1b)，从而它们共同形成具有特定周期p(380a和380b)的两个不同的突起(LP1a和LP1b)。因此，在周期p之内(沿着反射镜300的表面)，材料存在差别，例如梯度。可以在图9中看出这一点，其中突起LP1a(高度为h1，宽度为380a)包含材料m1，而突起LP1b(高度为h2，宽度为380b)包含材料m2，由此沿着周期p形成了一个梯度，在沿着反射镜300的周期的一侧具有相对较多的材料m1，在周期的另一侧具有相对较多的材料m2。
因此，参考图8(未在此图中显示)和9，对于必须透射的辐射，在投影光栅PB的一定角度，由不同材料导致的相移之和在每个位置处都是相同的(或基本上相同)。因此，以这样一种方式安排第一突起和第二突起(LP1a和LP1b)，从而对于EUV辐射，所产生的光程长度差在反射表面上并不发生变化。
该实施例还包含一种包含如在该实施例中描述的反射镜的光刻装置(见如实施例1)。
为了提供上述结构，可以通过使用钻石工具在材料m1的层上刻线、使材料m2沉积以及使用钻石工具第二次进行刻线从而提供闪耀结构。为了实现方形结构，可以使用一种光刻处理。
下面的实施例，实施例5-11，描述了可以包含在上述的实施例中描述的反射镜中的另外一些具体的特征。
实施例5在该实施例中，根据本发明的反射镜300(如在上述的实施例中描述的)，配有与反射镜进行热接触的冷却元件(见EP 1197803的图2)。为了冷却所使用的上述实施例之一中的反射镜，可以在反射镜的后表面上提供冷却通道，或者将其包含在反射镜体中。一种适合的冷却液通过冷却通道，从而使反射镜保持在一个希望的温度。
实施例6在该实施例中，根据本发明的反射镜300是一个多层反射镜，具有根据实施例4的不同材料的突起。
实施例7在该实施例中，根据本发明的反射镜300包含如实施例2中描述的反射镜(包括图5)，但是其中突起(图4中的参考符号LP1和LP2等等；图5中的参考符号301)的长度380远远小于突起的周期p。通过这种方式，希望的辐射在突起的顶部表面处可能出现的衍射损耗得到了最小化。例如，比值长度380∶p等于或小于1∶5，如突起的长度380是150nm，周期p是1250nm。在另一种实施例中，投影光束恰好仅通过一个突起。在图5中，可以从以下这些材料中的至少一个选择突起301的材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U。例如，可以选择B、C、Mo、Nb或Si，但是也可以选择Si3N4。还可以选择材料的组合，如B4C或SiC。
实施例8在该实施例中，根据本发明的反射镜300是切向入射反射器。相对于反射镜面的入射角可以是大约75到85°(见如图6中的α)。在该实施例中，这些突起，或者是作为单个突起，或者是作为第一和第二突起，都存在于辐射采集器10上(见图2)。通常，对于根据本发明的滤光器，有益的是在光束受到会聚之前使用具有突起的反射镜，如在虚光源点12中那样(见实施例1，图2)。
实施例9在该实施例中，在图2的反射镜11上存在突起，这些突起或者以单个突起的形式出现，或者以第一和第二突起的形式出现。
实施例10在该实施例中，在正交入射反射镜13或14上存在突起，这些突起或者以单个突起的形式出现，或者以第一和第二突起的形式出现。
实施例11在该实施例中，用于如光刻装置的投影光束PB中的辐射包含极紫外线辐射，如具有从8到20nm范围内的波长，特别是9到16nm，如13.5nm。
实施例12参考图8，该实施例描述了一个反射镜300，其中突起LP1a和LP1b的周期p大约为100nm到10μm(第一和第二突起的周期，共同形成锯齿轮廓)，并且其中突起的高度h1大约为10-500nm(第一突起LP1a)，如大约10-100nm。可以这样选择闪耀角(并且由此第二突起的高度)从而在一定的入射角，对于瞬时正交入射，光程长度在表面上是恒定的(或者仅变化波长的倍数)。换句话说，例如h2*n2+(h1-h2)*1＝h1*n1。假设如折射率n1或者材料m1是0.96(Zr)，折射率n2或材料m2是0.92(Mo)，并且高度h1是100nm，高度h2是50nm。可以依赖于要被施加的入射角选择高度、周期以及材料。
实施例13参考图9，突起LP1a和LP1b可以具有层叠方波轮廓，其中突起具有方形或矩形结构，也就是层叠地安排在反射镜300上，并且其中突起LP1a和LP1b的周期p大约为100nm到10μm(第一和第二突起LP1a和LP1b的周期，共同形成方波轮廓)，并且其中突起的高度(h1)大约为10-500nm(第一突起LP1a)。在另一种实施例中，高度h1可以是大约10-100nm。可以这样选择第二突起LP1a的高度h2从而在一定的入射角，对于瞬时正交入射，光程长度在表面上是恒定的(或者仅变化波长的倍数)。高度h2可以是如50nm。
实施例14在该实施例中，从以下这些材料中的至少一个选择材料Si、Be以及Zr(但是对于第一和第二突起，材料是不同的)。
实施例15在该实施例中，第一突起LP1a的材料或第二突起LP1的材料包含从以下这些材料中的至少一个选择的材料Si、Be以及Zr。
实施例16在该实施例中，第一和第二突起(LP1a和LP1b)的材料(m1和m2)的折射率差较大，这两种材料例如Mo和Si。例如，包含材料m1的突起LP1a是Mo，并且包含材料m2的突起LP1b是Si，或者与之相反。
尽管在上面已经对本发明的实施例进行了描述，但是可以理解，可以按照不同于上述实施例的方法实施本发明。对实施例和图的描述并不是要限制本发明。例如，本发明并不限于如在第一实施例中描述的光刻装置。
权利要求
1.具有反射表面的反射镜，其中该反射表面包含一个或多个包括第一材料的第一突起，还包含一个或多个包括第二材料的第二突起，并且其中该第一和第二材料并不相同。
2.根据权利要求1所述的反射镜，具有至少一个反射表面，其中该反射表面包含一个或多个包括第一材料的第一突起，其中从以下这些材料中的至少一个中选择该第一材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，该反射表面还包含一个或多个包括第二材料的第二突起，其中从以下这些材料中的至少一个中选择该第二材料Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中该第一和第二材料并不相同。
3.根据权利要求1或2所述的反射镜，其中以这样一种方式安排该第一和第二突起，从而对于EUV辐射，所生成的光程长度差在反射表面上不发生变化。
4.根据权利要求1-3之一所述的反射镜，其中该反射镜是切向入射反射镜或多层反射镜。
5.根据权利要求1-4之一所述的反射镜，其中以这样一种方式安排这些突起，从而当辐射光束入射到反射镜上时，具有希望的波长的辐射光束按照一个预定的方向通过并且具有不希望的波长的辐射光束被偏转到其它的方向和/或被吸收。
6.根据权利要求1-5之一所述的反射镜，其中安排这些突起从而形成闪耀光栅。
7.一种光刻投影装置，包含-一种用于提供投影辐射光束的辐射系统；-一种用于支持构图装置的支持结构，该构图装置用于根据希望的图案对投影光束进行构图；-一种用于支持衬底的衬底台；-一种用于将构图的光束投影到衬底上的目标部分的投影系统；以及-一个或多个反射镜，每个反射镜具有一个反射表面，其特征在于，这些反射镜中的至少一个包含根据权利要求1-6之一所述的反射镜。
8.根据权利要求7所述的光刻装置，包含具有反射表面的反射镜，该反射表面包含第一和第二突起，其中以这样一种方式安排该第一和第二突起，从而对于EUV辐射，所生成的光程长度差在反射表面上不发生变化。
9.根据权利要求7或8所述的光刻装置，其中接近于该辐射系统安排有一个或多个反射镜。
10.一种设备制造方法，包含-提供被辐射敏感材料层至少部分地覆盖的衬底；-使用辐射系统提供投影辐射光束；-使用构图装置使投影光束的横截面具有一种图案；-将具有图案的辐射光束投射到辐射敏感材料层的目标部分上；以及-提供一个或多个具有反射表面的反射镜，其特征在于，在投影光束(PB)中提供至少一个根据权利要求1-6之一所述的反射镜。
11.根据权利要求10所述的方法，其中提供了具有反射表面的反射镜，该反射表面包含第一和第二突起，其中以这样一种方式安排该第一和第二突起，从而对于EUV辐射，所生成的光程长度差在反射表面上不发生变化。
12.一种具有反射表面的反射镜，其特征在于，该反射表面包含一个或多个突起，这些突起包含从以下这些材料中的至少一个中选择的一种材料Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa以及U，并且其中以这样一种方式安排这些突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有0°到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个突起。
13.根据权利要求12所述的反射镜，其中以这样一种方式安排这些突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有60°到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个突起。
14.根据权利要求12或13所述的反射镜，其中以这样一种方式安排这些具有长度和周期的突起，从而突起的长度远远小于突起的周期。
15.包含根据权利要求12-15之一所述的反射镜的光刻装置。
16.一种设备制造方法，包含-提供被辐射敏感材料层至少部分地覆盖的衬底；-使用辐射系统提供投影辐射光束；-使用构图装置使投影光束的横截面具有一种图案；-将具有图案的辐射光束投射到辐射敏感材料层的目标部分上；以及-提供一个或多个具有反射表面的反射镜，其特征在于，在投影光束(PB)中提供至少一个根据权利要求12-15之一所述的反射镜。
17.根据权利要求17所述的方法，其中以这样一种方式安排这些突起，从而使在包含EUV辐射的投影光束中具有0°到90°之间的入射角的一部分EUV辐射仅通过一个突起。
18.根据权利要求18所述的方法，其中该投影光束的入射角在60°到90°之间。
19.根据权利要求10或11中的一个权利要求所述的方法制造的设备，或者使用根据权利要求7、8或9中的一个权利要求所述的装置制造的设备。
20.根据权利要求16-18中的一个权利要求所述的方法制造的设备，或者使用根据权利要求15所述的装置制造的设备。
全文摘要
本发明涉及具有反射表面的反射镜，反射表面包含一个或多个突起，突起材料选自Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa、U的至少之一，或者反射表面包含一个或多个第一材料的第一突起，第一材料选自Be、B、C、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa、U的至少之一，反射表面包含一个或多个第二材料的第二突起，第二材料选自Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、Ce、Pr、Pa、U的至少之一，第一与第二材料不同。本发明还涉及包含这种反射镜的光刻投影装置。本发明还涉及使用这种光刻投影装置的设备制造方法。
文档编号G02B5/18GK1576903SQ20041006350
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月8日 优先权日2003年7月9日
发明者L·P·巴克 申请人:Asml荷兰有限公司