[發(fā)明專利]EUV范圍的反射鏡、制造該反射鏡的方法及包含該反射鏡的投射曝光設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380013152.9
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN104254891B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.休伯;G.馮布蘭肯哈根
• 申請（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司SMT有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G21K1/06
• 分類號(hào): G21K1/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 陳金林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于EUV波長范圍的反射鏡和一種制造該反射鏡的方法。此外，本發(fā)明涉及包括這種反射鏡的用于微光刻的EUV光源、EUV照明系統(tǒng)和EUV投射鏡頭。此外，本發(fā)明涉及一種用于微光刻的投射曝光設(shè)備

背景技術(shù)

EUV波長范圍的用于微光刻的投射曝光設(shè)備必須依賴用于曝光或?qū)⒀谀３上裼谙衩嬷械姆瓷溏R具有高反射率的設(shè)想，因?yàn)椋紫龋瑔为?dú)反射鏡的反射率的乘積決定投射曝光設(shè)備的總傳輸率，并且因?yàn)椋浯危珽UV光源的光功率有限。在該情況下，EUV波長范圍被理解為具有5nm至20nm之間波長的光的波長范圍。

例如，從DE 101 55 711 A1已知具有高反射率值的、用于13nm左右的EUV波長范圍的反射鏡。其中描述的反射鏡由施加在基板上且具有單獨(dú)層的序列的層布置構(gòu)成，其中該層布置包含多個(gè)層子系統(tǒng)，每個(gè)層子系統(tǒng)具有不同材料的至少兩個(gè)單獨(dú)層(其形成周期)的周期序列，其中單獨(dú)子系統(tǒng)的周期數(shù)量和周期厚度從基板朝著表面減小。

然而，關(guān)于這種反射鏡不利的是，在EUV投射曝光設(shè)備的整個(gè)壽命中，所述反射鏡在反射鏡的層布置中吸收入射到反射鏡上的所有EUV光子的約1/3。通常，高能EUV光子的吸收通過光電效應(yīng)而發(fā)生，固體中的電子被放出。結(jié)果，具有不穩(wěn)定或破壞的化學(xué)鍵的大量原子在層材料中產(chǎn)生。這種具有不穩(wěn)定鍵的原子然后可易于在原子標(biāo)度上進(jìn)行地點(diǎn)或位置的改變，因此，受影響的層的結(jié)構(gòu)改變以及因此其光學(xué)特性也改變。在連續(xù)照射的最初實(shí)驗(yàn)中，已探知到EUV反射鏡的光譜移動(dòng)。

目前，不清楚由于原子標(biāo)度上的不穩(wěn)定或破壞的鍵導(dǎo)致的精確過程。可想到的是，層材料呈現(xiàn)密度增加的狀態(tài)，其可解釋所探知的光譜移動(dòng)。對于石英玻璃和193nm情況下的VUV微光刻中的反射鏡層，已知由術(shù)語“致密”描述的這種過程。然而，還可想到的是，不穩(wěn)定的原子經(jīng)歷與相鄰層的原子或與投射曝光設(shè)備的殘余氣體氛圍的原子的化學(xué)反應(yīng)。

由于受影響層的不穩(wěn)定的原子帶來的結(jié)構(gòu)變化，除了光學(xué)特性之外，該受影響層的層應(yīng)力以及其表面粗糙度也改變。

為了設(shè)定反射鏡的層應(yīng)力，在反射鏡的制造期間，所謂的緩沖層或反應(yīng)力層(ASL)通常施加在基板和反射涂層之間，該層利用它們的張應(yīng)力補(bǔ)償反射涂層的壓應(yīng)力。然而，如果層布置中的應(yīng)力比由于反射鏡中的不穩(wěn)定原子而隨時(shí)間變化而變化，那么這不可避免地導(dǎo)致反射鏡表面形狀上的不允許變化。然后，這引起投射曝光設(shè)備的不可避免的圖像像差。

為了避免雜散光損失，EUV波長范圍的反射鏡在制造期間設(shè)有非常光滑的基板和層表面。然而，如果不穩(wěn)定原子隨時(shí)間變化而變化地引起層的在HSFR光頻范圍中的粗糙界面，那么這導(dǎo)致雜散光損失且因此導(dǎo)致投射曝光設(shè)備的總傳輸率的損失，參見U.Dinger等人發(fā)表于Proc.SPIE Vol.4146,2000的“Mirror substrates for EUV-lithography:progress in metrology and optical fabrication technology”，尤其對于表面粗糙度的以下定義，在空間波長的HSFR范圍中，粗糙度為10nm至1μm，在空間波長的MSFR范圍中，粗糙度為1μm至1mm。

此外，各層界面處的不穩(wěn)定原子還可進(jìn)入新化學(xué)鍵中，因此，無論如何已發(fā)生的層的互相擴(kuò)散加強(qiáng)，及/或因此，用于抑制互相擴(kuò)散的層(所謂的阻擋層)的效應(yīng)減弱。增強(qiáng)的互相擴(kuò)散導(dǎo)致界面處的對比度損失，并且這因此導(dǎo)致反射鏡總體反射率的損失。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于EUV波長范圍的反射鏡，其具有關(guān)于其光譜行為、其表面形狀和其雜散光損失的高的長期穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明，該目的利用對于0°和25°之間的至少一個(gè)入射角具有大于40％的反射率的EUV波長范圍的反射鏡來實(shí)現(xiàn)，該反射鏡包含基板和層布置，其中所述層布置包含至少一個(gè)非金屬單獨(dú)層，其特征在于，所述非金屬單獨(dú)層摻雜有介于10ppb和10％之間，尤其介于100ppb和0.1％之間的雜質(zhì)原子，使得非金屬單獨(dú)層獲得大于6*10¹⁰cm^-3的電荷載流子密度和/或大于1*10^-3S/m的電導(dǎo)率，尤其是大于6*10¹³cm^-3的電荷載流子密度和/或大于1S/m的電導(dǎo)率。