专利名称：用于euv波长范围的反射镜、包括这种反射镜的用于微光刻的投射物镜、以及包括这种投 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于EUV波长范围的反射镜。此外，本发明涉及包括这种反射镜的用于微光刻的投射物镜。而且，本发明涉及包括这种投射物镜的用于微光刻的投射曝光设备。
背景技术：
用于EUV波长范围的微光刻投射曝光设备必须依赖于这样的假设用于将掩模曝光到像平面中或将掩模成像到像平面中的反射镜具有高反射率，这是因为首先，各个反射镜的反射率值的乘积决定了投射曝光设备的总传输率，其次，EUV光源的光功率有限。例如，DE 10155711 Al公开了具有高反射率值的、用于约13nm的EUV波长范围的反射镜。其中所描述的反射镜由施加在基底上并具有多个单独层的序列的层布置构成，其中所述层布置包括多个层子系统，每个层子系统具有周期序列，其中由至少两个不同材料的单独层形成一个周期，其中各个子系统的周期数和周期厚度从基底向表面减小。当入射角在0°至20°的区间中时，这种反射镜具有大于30%的反射率。其中，入射角度被定义为光线入射到反射镜上的点处，光线的入射方向和反射镜表面的法线之间的角度。在此情况中，入射角度区间由分别考虑的反射镜的最大与最小入射角度之间的角度间隔产生。然而以上所述层的缺点在于在指定的入射角度区间中它们的反射率不恒定，而是变化的。然而，对于在用于微光刻的投射物镜中的具有大入射角和入射角大变化的位置使用这种反射镜，反射镜的反射率在入射角上的变化是不利的，这是因为这样的变化导致例如这种投射物镜的光瞳切趾的过大变化。在该情况下，光瞳切趾是投射物镜出瞳上的强度波动的度量。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于EUV波长范围的反射镜，其可用在投射物镜或投射曝光设备中具有大入射角和入射角大变化的位置。根据本发明，通过用于EUV波长范围的包括基底和层布置的反射镜来实现此目的，其中该层布置包括多个层子系统。在该情况下，每个层子系统由至少两个周期的单独层的周期序列构成。在该情况下，所述周期包括作为高折射率层和低折射率层的两个单独层， 高折射率层和低折射率层由不同材料构成，并且在每个层子系统内具有恒定厚度，该恒定厚度与相邻层子系统的周期的厚度偏离。在这种情况下，第二远离基底的层子系统具有周期序列，使得最远离基底的层子系统的第一高折射率层直接接续(succeed)第二远离基底的层子系统的最后一个高折射率层，并且/或者最远离基底距离的层子系统的周期数大于第二远离基底的层子系统的周期数。
在该情况中，根据本发明的反射镜的层布置的层子系统相互直接接续，而不由另外的层系统分开。此外，在本申请的背景中，如果相邻层子系统的周期的厚度的偏离超过 0. lnm，则即使所述周期在高折射率层和低折射率层之间的其它方面的分配(division)是相同的，层子系统也可从相邻的层子系统中区分出来，这是因为从0. Inm的差别开始，当周期在高和低折射率之间的其它方面的分配相同时，可以认为层子系统的光学效果不同。在这种情况中，在EUV波长范围中，术语高折射率和低折射率是有关层子系统的周期中的各个伙伴层的相对术语。在EUV波长范围中，通常仅当起光学高折射率作用的层和相对于高折射率为光学低折射率的层组合到一起、作为层子系统的周期的主要构成时， 层子系统才起作用。根据本发明已认识到，为了在大入射角区间上获得高且均勻的反射率，最远离基底的层子系统的周期数必须大于第二远离基底的层子系统的周期数。此外，还认识到为了在大入射角区间上获得高且均勻的反射率，作为上述措施的替代或附加，最远离基底的层子系统的第一个高折射率层应直接接续第二远离基底的层子系统的最后一个高折射率层。另外，通过根据本发明的用于EUV波长范围的反射镜实现本发明的目的，该反射镜包括基底和层布置，其中该层布置包括多个层子系统。在该情况中，每个层子系统由单独层的至少两个周期的周期序列构成。在此情况中，所述周期包括高折射率层和低折射率层两个单独层，高折射率层和低折射率层由不同材料构成，并且所述周期在每个层子系统中具有恒定厚度，该恒定厚度与相邻层子系统的周期的厚度偏离。在此情况中，第二远离基底的层子系统具有周期的序列，使得最远离基底的层子系统的第一个高折射率层直接接续第二远离基底的层子系统的最后一个高折射率层。此外，通过多个层子系统的EUV辐射的透射率小于10%，特别地小于2%。根据本发明已认识到，为了在大入射角区间上获得高且均勻的反射率，必须减小位于所述层布置以下的层的影响或基底的影响。这主要对于如下的层布置是必须的在该层布置中，第二远离基底的层子系统具有周期的序列，使得最远离基底的层子系统的第一个高折射率层直接接续第二远离基底的层子系统的最后一个高折射率层。减小位于层布置之下的层的影响或者基底的影响的一个简单的可能在于设计层布置使得层布置透射尽可能少的EUV辐射到层布置之下的层。这几乎使得位于层布置之下的层或基底不会对反射镜的反射特性有显著的贡献。在一个实施例中，层子系统的高折射率层和低折射率层在该情况下都由相同的多种材料构成，因为这简化了反射镜的制造。最远离基底的层子系统的周期数对应于9至16之间的值的用于EUV波长范围的反射镜、以及第二远离基底的层子系统的周期数对应于2至12之间的值的用于EUV波长范围的反射镜使得反射镜总共所需要的层受到限制，并因此使得降低了反射镜制造过程中的复杂度和风险。在另一个实施例中，根据本发明的反射镜的层布置包括至少三个层子系统，其中最靠近基底的层子系统的周期的数目大于最远离基底的层子系统的周期的数目，并且/或者大于第二远离基底的层子系统的周期的数目。这些措施促进了反射镜的反射特性与位于层布置之下的层或者基底的脱离，从而可以在反射镜层的布置之下使用具有其它功能特性的其它层或者其它基底材料。
因此，如以上已经提及的，首先可以避免位于层布置之下的层或者基底对反射镜的光学特性的干扰影响(在此情况下是对反射率的影响)，其次，位于层布置之下的层或者基底可以被充分保护，不受EUV辐射的影响。在另一实施例中，例如如果位于层布置之下的层或者基底的特性在EUV辐射下不具有长期稳定，则这种对抗EUV辐射的保护可能是必须的。作为对上述措施的附加或替代， 通过层布置与基底之间的厚度大于20nm的金属层来确保这种对抗EUV辐射的保护。这样的保护层也被称为“表面保护层(SPL) ”。在这种情况中，应考虑层布置的反射率、透射率和吸收特性关于层布置的周期数表现为非线性；特别地，反射率朝着层布置的周期数的极限值表现饱和行为。从而，上述保护层可用于将保护位于层布置之下的层或者基底不受EUV辐射影响所需的层布置的周期数减少至获得反射率特性所需的层布置的周期数目。此外，已认识到在层子系统的数目少的情况下，如果最远离基底的层布置的周期的高折射率层的厚度大于第二远离基底的层布置的周期的高折射率层的厚度的120%，尤其是大于两倍时，层布置可获得特别高的反射率值。在另一个实施例中，在层子系统的数目少的情况下，如果最远离基底的层布置的周期的低折射率层的厚度小于第二远离基底的层布置的周期的低折射率层的厚度的80%， 尤其是小于2/3时，层布置也可获得特别高的折射率值。在另一实施例中，用于EUV波长范围的反射镜的第二远离基底的层子系统的周期的低折射率层的厚度大于4nm，特别地大于5nm。结果，不仅可以关于反射率本身适配层设计，而且可以在所关注的入射角区间上关于S偏振光的反射率相对于P偏振光的反射率来适配层设计。因此，主要地，对于仅由两个层子系统构成的层布置，可以执行偏振态适配，尽管由于有限数目的层子系统而导致自由度有限。在另一个实施例中，用于EUV波长范围的反射镜的最远离基底的层子系统的周期的厚度在7. 2nm与7. 7nm之间。因此，可以实现大入射角区间的高且均勻的反射率值。而且，另一个实施例在反射镜的层布置与基底之间具有中间层或者中间层布置， 其提供层布置的应力补偿。通过这种应力补偿，在施加这些层时可以避免反射镜的变形。在根据本发明的反射镜的另一个实施例中，形成周期的两个单独层由钼(Mo)和硅(Si)、或钌(Ru)和硅(Si)材料构成。因此，可以获得特别高的反射率值并同时实现制造工程优点，因为仅使用两种不同的材料来制造反射镜的层布置的层子系统。在该情况中，在另一个实施例中，所述单独层由至少一个阻挡层(barrier layer) 分开，其中该阻挡层由选自以下材料组或由以下材料组构成的组合物构成B4C、C、氮化硅 (Si nitride)、碳化硅(Si carbide)、硼化硅(Siboride)、氮化钼(Mo nitride)、碳化钼 (Mo carbide)、硼化钼(Mo boride)、氮化钌(Runitride)JIK^T (Ru carbide)和硼化钌 (Ru boride)。这样的阻挡层抑制周期的两个单独层之间的相互扩散，因此增加了两个单独层过渡(transition)中的光学对比度。通过对周期的两个单独层使用钼(Mo)和硅(Si) 材料，从基底看去的Si层之上的一个阻挡层就足以提供足够的对比度。在此情况下，可以省略Mo层之上的第二阻挡层。在这方面，应该提供至少一个阻挡层用于分开一个周期的两个单独层，其中所述至少一个阻挡层完全可以由以上所指出的材料或其组合物中的各个构成，并且在此情况中也可呈现不同材料或组合物的层化结构。
包括B4C材料并且厚度在0. 35nm至0. 8nm之间(优选0. 4nm至0. 6nm之间)的
阻挡层实际上导致层布置的高反射率值。特别地，在层子系统由钌和硅构成的情况下，在阻挡层的厚度在0. 4nm至0. 6nm之间的值的情况下，由B4C构成的阻挡层呈现最大反射率。在另一个实施例中，根据本发明的反射镜包括覆盖层系统，该覆盖层系统包括至少一个由化学惰性材料构成的层，其作为反射镜的层布置的端层。因此，保护反射镜不受环境影响。在另一个实施例中，根据本发明的反射镜的层布置沿着反射镜表面的厚度因子具有0. 9至1. 05之间的值，尤其是具有0. 933至1. 018之间的值。因此，可以更有针对性的方式将反射镜表面的不同位置与那里出现的不同入射角适配。在此情况中，厚度因子是这样的因子利用该因子，以相乘的方式在基底上的位置处实现给定层设计的层的所有厚度。因此，厚度因子1对应于标称(nominal)层设计。作为另一自由度的厚度因子使得反射镜的不同位置可以被以更有针对性的方式与那里所发生的不同入射角区间适配，而反射镜层设计本身不需要改变，从而，对于跨越反射镜上的不同位置的更大入射角区间，反射镜最终产生比相关联的层设计本身(假设固定厚度因子1)所允许的反射率值更高的反射率值。因此，通过适配厚度因子，在确保大入射角之外，还可以进一步减少根据本发明的反射镜的反射率在入射角上的变化。在另一个实施例中，反射镜表面的位置处的层布置的厚度因子与那里所发生的最大入射角相关，这是因为对于更大的最大入射角度，更大的厚度因子对于适配是有用的。另外，通过包括根据本发明的至少一个反射镜的投射物镜实现本发明的目的。此外，通过根据本发明的包括这种投射物镜的用于微光刻的投射曝光设备实现本发明的目的。参照附图，根据本发明的示例实施例的以下描述以及权利要求，本发明的其他特征和优点将变得清楚，所述附图示出了本发明的核心细节。各个特征可以分别通过它们自身单独地实现，或者在本发明的变型中，以任意期望的组合多个地实现它们。
下面参照附图更详细地说明本发明的示例实施例，其中图1示出根据本发明的第一反射镜的示意图；图2示出根据本发明的第二反射镜的示意图；图3示出根据本发明的第三反射镜的示意图；图4示出根据本发明的用于微光刻的投射曝光设备的投射物镜的示意图；图5示出投射物镜的像场的示意图；图6示出最大入射角和入射角区间的区间长度与根据本发明的反射镜的位置相对于投射物镜中的光轴的距离之间的关系的示意图；图7示出根据本发明的反射镜的基底上的光学使用区域的示意图；图8示出根据本发明的图1的第一反射镜的某些反射率值相对于入射角度的示意图；图9示出根据本发明的图1的第一反射镜的其它反射率值相对于入射角度的示意图10示出根据本发明的图2的第二反射镜的某些反射率值相对于入射角度的示意图；图11示出根据本发明的图2的第二反射镜的其它反射率值相对于入射角度的示意图；图12示出根据本发明的图3的第三反射镜的某些反射率值相对入射角度的示意图；图13示出根据本发明的图3的第三反射镜的其它反射率相对入射角度的示意图；图14示出根据本发明的第四反射镜的某些反射率值相对入射角度的示意图；以及图15示出根据本发明的第四反射镜的其它反射率值相对于入射角度的示意图。
具体实施例方式下面参考图1、2和3说明根据本发明的各个反射镜la、lb和lc，在这些图中反射镜的对应特征具有相同的附图标记。此外，下面接着有关图3的描述，针对图1至图3概括地说明根据本发明的这些反射镜的相应特征或特性。图1示出了根据本发明的用于EUV波长范围的反射镜Ia的示意图，该反射镜Ia 包括基底S和层布置。在此情况中，层布置包括多个层子系统P’、P”和P”’，每个层子系统分别由单独层的至少两个周期Pi、P2和P3的周期序列构成，其中周期Pi、P2和P3包括作为高折射率层H’、H”和H”’和低折射率层L’、L”和L”’的两个单独层(高折射率层和低折射率层由不同材料构成)，并且在各个层子系统P’、P”和P”’内具有恒定的厚度屯、d2和d3， 所述恒定厚度与相邻层子系统的周期的厚度偏离。在此情况中，最远离基底的层子系统P”’ 具有N3个周期P3，N3比第二远离基底的层子系统P”的周期P2的数目N2大。另外，第二远离基底的层子系统P”具有周期P2的序列，使得最远离基底的层子系统P”’的第一个高折射率层H”’直接接续第二远离基底的层子系统P”的最后一个高折射率层H”。从而，在图1中，第二远离基底的层子系统P”的周期P2中的高折射率层H”和低折射率层L”的顺序与其它层子系统P’、P”’的其它周期Pp P3中的高折射率层H’、H”’和低折射率层L’、L”’的顺序反转，从而第二远离基底的层子系统P”的第一个低折射率层L”也光学有效地(actively)接续最靠近基底的层子系统P’的最后一个低折射率层L’。因此， 图1中第二远离基底的层子系统P”的层顺序也不同于以下所说明的图2和3中的所有其它层子系统的层顺序。图2示出根据本发明的用于EUV波长范围的反射镜Ib的示意图，该反射镜Ib包括基底S和层布置。在此情况中，层布置包括多个层子系统P’、P”和P”’，每个层子系统分别由单独层的至少两个周期P1UPP3的周期序列构成，其中周期P1UPP3包括作为高折射率层H’、H”和H”’和低折射率层L’、L”和L”’的两个单独层(高折射率层和低折射率层由不同材料构成)，并且在各个层子系统P’、P”和P”’内具有恒定的厚度d” d2和d3，所述恒定厚度与相邻层子系统的周期的厚度偏离。在此情况中，最远离基底的层子系统P”’具有N3个周期P3，N3比第二远离基底的层子系统P”的周期P2的数目N2大。在此情况中，与图1的示例实施例的情况不同，第二远离基底的层子系统P”具有周期P2的序列，其与其它层子系统P’和P”’的周期P1和P3的序列一致，从而最远离基底的层子系统P”’的第一个高折射率层H”’光学有效地接续第二远离基底的层子系统P”的最后一个低折射率层L”。图3示出根据本发明的用于EUV波长范围的另一反射镜Ic的示意图，该反射镜Ic 包括基底S和层布置。在此情况中，层布置包括多个层子系统P”和P”’，每个层子系统分别由单独层的至少两个周期P2和P3的周期序列构成，其中周期P2和P3包括作为高折射率层 H”和H”’和低折射率层L”和L”’的两个单独层(高折射率层和低折射率层由不同材料构成)，并且在各个层子系统P”和P”’内具有恒定的厚度d2和d3，所述恒定厚度与相邻层子系统的周期的厚度偏离。在此情况中，在根据图14和15所描述的第四示例实施例中，最远离基底的层子系统P”’具有N3个周期P3，N3比第二远离基底的层子系统P”的周期P2的数目N2大。该第四示例实施例也包括第二远离基底S的层子系统P”的层的反转顺序(作为图3中对应于反射镜Ia的反射镜Ic的说明的变型)，从而该第四示例实施例也具有如下特征最远离基底的层子系统P”’的第一个高折射率层H”’光学有效地接续第二远离基底的层子系统P”的最后一个低折射率层L”。特别地，在层子系统的数目较少(例如仅仅两个层子系统)的情况下，发现如果最远离基底的层子系统P”’的周期P3的高折射率层H”’的厚度超过第二远离基底的层子系统P”的周期P2的高折射率层H”的厚度的120%，特别是超过2倍时，获得高反射率值。关于图1到图3，根据本发明的反射镜的层布置的层子系统彼此直接接续，而未被另一层子系统分开。然而，为了层子系统相互适配或优化层布置的光学特性，可以想到通过单独中间层来分开层子系统。然而，这不适用于关于图1的第一示例实施例的两个层子系统P”和P”’以及作为关于图3的变型的第四示例实施例，这是因为P”中层序列的反转将会阻止期望的光学特性。在图1到图3中标识为H、H’、H”和H”’的层是在EUV波长范围中相比于同一层子系统中被标识为L、L’、L”和L”’的层、可以被指定为高折射率层的材料构成的层，参见表2 中的材料的复折射率。相反地，在图1到图3中标识为L、L’、L”和L”’的层是在EUV波长范围中相比于同一层子系统中被标识为H、H’、H”和H”’的层、可以被指定为低折射率层的材料构成的层。因此，术语“EUV波长范围中的高折射率和低折射率”是层子系统的周期中的各个伙伴层的相对术语。在EUV波长范围中，一般地，仅在将以光学高折射率工作的层与光学上具有比上述高折射率低的折射率的层组合、作为层子系统的周期的主要构成的情况下，层子系统起作用。硅材料通常被用于高折射率层。与硅相组合，材料钼和钌应被指定为低折射率层，参见表2中的材料的复折射率。在图1到图3中，阻挡层B分别位于由硅和钼构成或者由硅和钌构成的周期的单独层之间，所述阻挡层由选自以下材料组或由以下材料组构成的组合物构成B4C、C、氮化硅、碳化硅、硼化硅、氮化钼、碳化钼、硼化钼、氮化钌、碳化钌和硼化钌。这样的阻挡层抑制周期的两个单独层之间的相互扩散，因此增加了两个单独层过渡中的光学对比度。通过对周期的两个单独层使用钼和硅材料，从基底看去，Si层之上的一个阻挡层就足以提供足够的对比度。在此情况下，可以省略Mo层之上的第二阻挡层。在这方面，应该提供至少一个阻挡层用于分开一个周期的两个单独层，其中所述至少一个阻挡层完全可以由以上所指出的材料或其组合物中的各个构成，并且在此情况中也可呈现不同材料或组合物的层化结构。包括材料B4C的阻挡层具有0. 35nm和0. 8nm之间的厚度，优选0. 4nm和0. 6nm之间的厚度，该阻挡层实际上导致层布置的高反射率值。具体地，在层子系统由钌和硅构成的情况中，在阻挡层的厚度为0. 4nm和0. 6nm之间的值的情况下，由B4C构成的阻挡层呈现最大的反射率。在根据本发明的反射镜la、lb和Ic的情况中，层子系统P’、P”和P”’的周期Pp P2和P3的数目Ni、N2和N3可以分别包括高达100个周期的单独周期P” P2和P3,如图1到图3中所示。另外，可在图1到图3中所示的层布置和基底S之间提供中间层或中间层布置，其用于相对于基底对层布置进行应力补偿。在同一序列中，与用于层布置本身相同的材料可用作中间层或中间层布置的材料。然而，在中间层布置的情况下，可省略所述单独层之间的阻挡层，这是因为中间层或中间层布置通常对反射镜的反射率产生忽略不计的贡献，因此在此情况下通过阻挡层增加对比度的问题不重要。由交替的铬和钪层或者非晶钼或者钌层构成的多层布置同样可被考虑作为中间层或中间层布置。可以选择它们的厚度，例如大于20nm，使得足以保护下面的基底不受EUV辐射影响。在这种情况下，所述层可作为所谓的“表面保护层”(SPL)并且作为保护层提供对抗EUV辐射的保护。在图1到图3中，根据本发明的反射镜la、lb和Ic的层布置以覆盖层系统C为端层，该覆盖层系统C包括至少一个由化学惰性材料(例如他、Pt、Ru、Pd、Au、SiO2等)构成的层作为端层M。所述端层M因此防止反射镜表面由于外界影响的化学改变。在图1到3 中，除了端层M之外，覆盖层系统C由高折射率层H、低折射率层L和阻挡层B构成。在图1到图3中，周期Pp P2和P3之一的厚度是对应周期的各个单独层的厚度之和，即来自于高折射率层的厚度、低折射率层的厚度和两个阻挡层的厚度。结果，在图1到图3中，层子系统P，、P”和P”，可以由于它们的周期P”P2和P3具有不同的厚度Clpd2和d3 的事实而彼此区分。因此，在本发明的背景中，不同的层子系统P’、P”和P”’被理解为它们的周期Pi、P2和P3的厚度屯、d2和d3的差别超过0. Inm的层子系统，这是因为如果所述周期在高折射率层和低折射率层之间的其它方面的分配是相同的，则低于0. Inm的差别不能再认为层子系统具有不同的光学效果。另外，在不同生产设备上的制造期间，本质相同的层子系统的周期厚度可能在该绝对值处波动。对于具有由钼和硅构成的周期的层子系统P’、 P”和P”’的情况，如以上已经描述的，也可以省略周期PpPjP P3中的第二阻挡层，从而在该情况下，周期P1I2和P3的厚度产生于高折射率层的厚度、低折射率层的厚度和一个阻挡层的厚度。根据关于图8至15的示例实施例，图4示出了根据本发明的用于微光刻的投射曝光设备的、具有六个反射镜1、11的投射物镜2的示意图，该投射物镜2包括至少一个基于根据本发明的反射镜la、lb或Ic构造的反射镜1。用于微光刻的投射曝光设备的任务是将掩模(也被称作掩模母版)的结构光刻地成像到像平面中的所谓晶片上。为此目的，图4中的根据本发明的投射物镜2将物场3 (其被布置在物平面5中)成像到像平面7中的像场中。携带结构(为了清楚，其在图中未示出)的掩模可被布置在物平面5中的物场3的位置处。为了取向的目的，图4示出了笛卡尔坐标系统，χ轴指向图平面内。在此情况中，x-y 坐标平面与物平面5 —致，ζ轴与物平面5垂直并指向下。投射物镜具有光轴9，其不穿过物场3。投射物镜2的反射镜1、11具有关于光轴旋转对称的设计表面。在该情况中，不能将所述设计表面与完成的反射镜的物理表面混淆，这是因为完成的反射镜的物理表面被相对于设计表面修整，以便确保光通过反射镜的路径。在此示例实施例中，孔径光阑13被布置在从物平面5到像平面7的光路中的第二反射镜11上。投射物镜2的效果借助于三个光线示出主光线15和两个孔径边缘光线17和19，它们全部源自物场3的中心。主光线 15相对于物平面的法线以6°的角度传播，并在孔径光阑13的平面中与光轴9相交。从物平面5看去，主光线15呈现出在入瞳平面21中与光轴相交。这在图4中通过穿过第一反射镜11的主光线15的虚线延长线示出。结果，孔径光阑13的虚像(入瞳)位于入瞳平面 21中。同样地，可以利用同一构建，在从像平面7起始的主光线15的向后延长中找到投射物镜的出瞳。然而，在像平面7中，主光线15平行于光轴9，由此，这两个光线的向后投射在投射物镜2前的无穷远处产生交点，因此，投射物镜2的出瞳在无穷远处。因此，此投射物镜2是所谓的像侧远心物镜。物场3的中心在距光轴9的距离R处，并且像场7的中心在距光轴9的距离r处，以便在投射物镜的反射构造的情况下，从物场出射的辐射不发生不期望的渐晕。图5示出了拱形像场7a的平面图，诸如在图4中所示的投射物镜2中所出现的，并示出了轴与图4中的一致的笛卡尔坐标系。像场7a是环面的一部分，其中心是光轴9与物平面的交点。在该情况下，示出了平均半径r为34mm。这里，场在y方向的宽度d是2mm。 像场7a的中心场点被标记为像场7a中的小圆。作为替代，也可由两个具有相同半径且在y 方向上彼此偏移的圆弧限定弯曲像场。如果投射曝光设备被作为扫描曝光机操作，则扫描方向运行在物场的较短范围的方向上(即y方向上)。图6示出了图4的投射物镜2的从物平面5到像平面7的光路中的倒数第二个反射镜1的、最大入射角(矩形)和入射角区间的区间长度(圆)(以度数(° )为单位)相对于反射镜表面的位置与光轴之间的不同半径或距离(用单位(mm)表示)的关系的示例示意图。在用于微光刻的投射物镜2具有用于EUV波长范围的六个反射镜1、11的情况下， 所述反射镜1通常是必须确保最大入射角和最大入射角区间或最大入射角变化的反射镜。 在本申请的背景中，作为入射角变化的度量的入射角区间的区间长度被理解为最大和最小入射角之间以度数为单位的角度范围的角度数，由于光学设计的需要，对于距光轴的给定距离，反射镜的涂层必须确保该最大和最小入射角。入射角度区间还将被简化为AOI区间。根据表1的投射物镜的光学数据可被应用到图6所基于的反射镜1的情况中。在该情况下，根据如下非球面公式，通过非球面点相对于非球面顶点中的切线平面的垂直距离Z(h)作为非球面点相对于非球面顶点的法线的垂直距离h的函数，将光学设计的反射镜 1、11 的非球面定义为旋转对称表面:Z(h) = (rho*h2) / (1+ [1- (l+ky) * (rho*h)2]5) ++0^^+03^+03^+04^^+05^^+06^14其中，反射镜半径！？二丨/！^，并且参数！^ ^^^”^和 以匪为单位。在此情况中，所述参数cn被依据l/mm2n+2而关于单位mm归一化，从而使得作为距离h的函数的非球面Z (h)也以mm为单位。
权利要求
1.一种用于EUV波长范围的反射镜(la;lb ； lc)，所述反射镜包括基底(S)和层布置， 其中所述层布置包括多个层子系统(p”、p”’)，每个层子系统由单独层的至少两个周期(P2、 P3)的周期序列构成，其中所述周期(P2、P3)包括作为高折射率层(H”、H”’ )和低折射率层 (L”、L”’ )的两个单独层，所述高折射率层(H”、H”’ )和所述低折射率层(L”、L”’ )由不同材料构成，并且所述周期(P2、P3)在每个层子系统(P”、P”’ )内具有恒定厚度(d2、d3)，所述恒定厚度(d2、d3)与相邻层子系统的周期的厚度偏离，其特征在于第二远离基底(S)的层子系统(P”)具有所述周期(P2)的序列，使得最远离所述基底 (S)的层子系统(P”’)的第一个高折射率层(H”’)直接接续第二远离基底的层子系统(P”) 的最后一个高折射率层(H”)，并且/或者，最远离所述基底(S)的层子系统(P”’ )的周期 (P3)的数目(N3)大于第二远离基底(S)的层子系统(P”)的周期(P2)的数目(N2)。
2.一种用于EUV波长范围的反射镜(Ia)，所述反射镜包括基底(S)和层布置，其中所述层布置包括多个层子系统(P”、P”’)，每个层子系统由单独层的至少两个周期(P2、P3)的周期序列构成，其中所述周期(P2、P3)包括由作为高折射率层(H”、H”’)和低折射率层(L”、 L”’ )的两个单独层，所述高折射率层(H”、H”’ )和所述低折射率层(L”、L”’ )由不同材料构成，并且所述周期在每个层子系统(P”、P”’)内具有恒定厚度(d2、d3)，所述恒定厚度(d2、 d3)与相邻层子系统的周期的厚度偏离，其特征在于第二远离基底(S)的层子系统(P”)具有所述周期(P2)的序列，使得最远离所述基底 (S)的层子系统(P”’)的第一个高折射率层(H”’)直接接续第二远离基底(S)的层子系统 (P”)的最后一个高折射率层(H”)，并且通过所述层布置的层子系统(P”、P”’ )的EUV辐射的透射率小于10%，特别地小于2%。
3.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中所述层子系统 (P”、P”’)由相同的多种材料构成，用于所述高折射率层(H”、H”’)和所述低折射率层(L”、 L”，)。
4.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中，最远离所述基底⑶的层子系统(P”’ )的周期(P3)的数目(N3)在9至16之间，并且其中，第二远离所述基底⑶的层子系统(P”)的周期(P2)的数目(N2)在2至12之间。
5.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb)，其中所述层布置包括至少三个层子系统(P’、P”、P”’)，并且最靠近所述基底(S)的层子系统(P’ )的周期(P1) 的数目(N1)大于最远离所述基底的层子系统(P”’ )的周期(P3)的数目(N3),并且/或者大于第二远离所述基底⑶的层子系统(P”)的周期(P2)的数目(N2)。
6.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lc)，其中最远离所述基底 (S)的层子系统(P”’)的周期(P3)的高折射率层(H’”)的厚度大于第二远离所述基底(S) 的层子系统(P”)的周期(P2)的高折射率层(H”)的厚度的120%，尤其是大于两倍。
7.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lc)，其中最远离所述基底 (S)的层子系统(P”’)的周期(P3)的低折射率层(L”’)的厚度小于第二远离所述基底(S) 的层子系统(P”)的周期(P2)的低折射率层(L”)的厚度的80%，尤其是小于2/3。
8.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lc)，其中第二远离所述基底⑶的层子系统(P”)的周期(P2)的低折射率层(L”)的厚度大于4nm，尤其是大于5nm。
9.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中最远离所述基底的层子系统(P”，)的周期(P3)的厚度(d3)在7.2nm至7.7nm之间。
10.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中在所述层布置与所述基底( 之间提供中间层或中间层布置，用于所述层布置的应力补偿。
11.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lc)，其中所述层布置与所述基底(S)之间提供厚度大于20nm，尤其是大于50nm的金属层。
12.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中形成所述周期(P2, P3)的两个单独层(L”，H”，L”，，H”，)的材料是钼和硅、或者是钌和硅，并且其中所述单独层被至少一个阻挡层(B)分开，并且所述阻挡层(B)由选自以下材料组的材料或由以下材料组构成组合物构成d4C、C、氮化硅、碳化硅、硼化硅、氮化钼、碳化钼、硼化钼、氮化钌、碳化钌和硼化钌。
13.根据权利要求12的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中所述阻挡层(B) 包括材料B4C,并且所述阻挡层(B)的厚度在0. 35nm至0. 8nm之间，优选在0. 4nm至0. 6nm 之间。
14.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb；lc)，其中，覆盖层系统(C)包括至少一个由化学惰性材料构成的层(M)，并且所述覆盖层系统为所述反射镜的层布置的端层。
15.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中所述层布置沿着所述反射镜表面的厚度因子采用0. 9至1. 05之间的值，尤其是0. 933至1. 018之间的值。
16.根据权利要求15的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb；lc)，其中所述层布置在所述反射镜表面的位置处的厚度因子与那里要确保的最大入射角相关。
17.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜(la;lb;lC)，其中所述层布置包括至少三个层子系统(P’，P”，P”’)，并且其中通过所述至少三个层子系统(P’，P”，P”’ ) 的EUV辐射的透射率小于10%，尤其是小于2%。
18.根据权利要求2的用于EUV波长范围的反射镜(la)，其中，所述层子系统(P’、P”) 由相同的多种材料构成，用于所述高折射率层(H”，H”’ )和所述低折射率层(L”，L”’)，并且最远离所述基底(S)的层子系统(P”’)的周期(P3)的数目(N3)大于第二远离所述基底 (S)的层子系统(P”)的周期(P2)的数目(N2)。
19.一种用于微光刻的投射物镜，包括根据前述任一权利要求所述的反射镜(la;lb;lc)。
20.一种用于微光刻的投射曝光设备，包括根据权利要求19所述的投射物镜。
全文摘要
本发明涉及一种用于EUV波长范围的反射镜(1a；1b；1c)，所述反射镜包括基底(S)和层布置，其中所述层布置包括多个层子系统(P”、P”’)，每个层子系统由单独层的至少两个周期(P2、P3)的周期序列构成，其中所述周期(P2、P3)包括作为高折射率层(H”、H”’)和低折射率层(L”、L”’)的两个单独层，高折射率层(H”、H”’)和低折射率层(L”、L”’)由不同材料构成，并且在每个层子系统(P”、P”’)内具有恒定厚度(d2、d3)，所述恒定厚度(d2、d3)与相邻层子系统的周期的厚度偏离。所述反射镜的特征在于第二远离所述基底(S)的层子系统(P”)具有周期(P2)的序列，使得最远离基底(S)的层子系统(P”’)的第一个高折射率层(H”’)直接接续第二远离所述基底的层子系统(P”)的最后一个高折射率层(H”)，并且/或者，最远离所述基底(S)的层子系统(P”’)的周期(P3)的数目(N3)大于第二远离所述基底(S)的层子系统(P”)的周期(P2)的数目(N2)。本发明还涉及包括这种反射镜(1a；1b；1c)的用于微光刻的投射物镜，并且还涉及包括这种投射物镜的投射曝光设备。
文档编号G03F7/20GK102472976SQ201080030955
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月1日 优先权日2009年7月10日
发明者A.多多克, C.扎克泽克, G.布朗, H-J.保罗, S.米古拉 申请人:卡尔蔡司Smt有限责任公司