[發明專利]反射光學元件的基板

有效

• 申請號: 201980045269.2
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN112384483B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: E.伊娃
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: C03C3/06
• 分類號: C03C3/06;C03C17/36
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

為了減少在壓緊后特別是隨長時間段推移而松弛的程度，提出了基板(51)或特別是用于EUV光刻的具有該類型的基板(51)的反射光學元件(50)，其中，基板的表面區域(511)具有表面涂層(54)。這些基板(51)的特征在于，摻雜鈦的石英玻璃至少在表面區域(511)附近具有至少1*10supgt;16/supgt;/cmsupgt;3/supgt;的Si?O?O?Si鍵的比例和/或至少1*10supgt;16/supgt;/cmsupgt;3/supgt;的Si?Si鍵的比例，或者沿著垂直于表面區域(511)的抽象線(513)、在500nm或更多的長度(517)之上具有多于5x10supgt;18/supgt;分子/cmsupgt;3/supgt;的氫含量。

本發明涉及由摻雜鈦的石英玻璃制成的用于極紫外波長范圍的反射光學元件的基板，該基板具有要涂覆的表面區域。附加地，本發明涉及用于極紫外波長范圍的反射光學元件，其具有基板使得該基板的表面區域具有反射涂層。本發明還涉及具有這樣的反射光學元件的光學系統以及具有這樣的光學系統或這樣的反射光學元件的EUV光刻設備。本申請要求將德國參考文獻的優先權全部并入本文中。

為了能夠在通過光刻方法制造例如半導體部件期間制造越來越精細的結構，采用越來越短波長的光。如果采用的操作波長范圍是在極紫外(EUV)中，例如在約5nm與20nm之間的波長處，則不再可以采用像是透射中的透鏡元件的元件，而是，照明和投射鏡頭由具有適配到相應的工作波長的反射涂層的反射鏡元件構造。

已知的零膨脹材料(在光刻操作期間占優勢的略微高于室溫的溫度范圍內，該材料熱的膨脹系數接近零)用作特別地用于EUV光刻的反射光學元件的基板材料。在此，特別重要的是玻璃陶瓷和摻雜鈦的石英玻璃。這些材料可以被制造為使得在取決于具體材料的溫度時，熱膨脹系數(在此定義為根據作為溫度的函數的相對線性膨脹的溫度的差異)變成零。這種效果可以在摻雜鈦的石英玻璃的情況下由添加劑的含量來影響，在玻璃陶瓷的情況下由嚴格控制的重新加熱循環下的重新結晶過程來影響。

EUV光刻設備依賴于以下事實：用于將掩模成像到像平面的反射光學元件相對于它們的表面形狀具有高準確度。同樣地，作為用于EUV波長范圍的反射光學元件的掩模相對于掩模的表面形狀應該具有高準確度，因為替換該掩模很大程度上反映在EUV光刻設備的操作成本中。

校正表面的常規方法典型地基于機械地或通過用離子輻射從光學元件移除基板材料。校正表面的其他方法通過用電磁輻射或優選地通過電子進行輻射來局部地壓緊光學元件的基板材料。該過程例如在WO?2013/050199?A1中描述且具有還可以用于已經涂覆的基板(特別是反射光學元件)的優點。

然而，已經發現，通過輻射由壓緊實行對表面形狀的校正示出了特別是在儲存和操作反射光學元件期間可能對成像性質具有負面效果的松弛效果。特別是，不能排除若干年后校正將完全消退。

本發明的目的是，提供改進反射光學元件的表面形狀的長期穩定性的可能性。

該目的在第一方面由用于極紫外波長范圍的反射光學元件的基板來實現，該基板由摻雜鈦的石英玻璃制成、具有要涂覆的表面區域，其中，摻雜鈦的石英玻璃至少在表面區域的附近具有至少1*10¹⁶/cm³的Si-O-O-Si鍵的比例和/或至少1*10¹⁶/cm³的Si-Si鍵的比例。

該方面和隨后的方面是基于在通過以有目標的方式改變玻璃基質的結構而壓緊基板材料之后嘗試影響松弛的方法。

假設玻璃基質中的過氧鍵(Si-O-O-Si)或Si-Si鍵(也稱為缺氧中心)形成準預先確定的斷裂點，這些鍵在高能輻照的影響下(特別是用如用于壓緊的電子)特別容易斷裂，但是這些鍵與普通的基質鍵相比不能很容易地復合。可以容易地壓緊具有這樣的非化學計量基質的基板。然而，該基板與具有化學計量基質的基板相比松弛得更少，在具有化學計量基質的基板中例如更窄的SiO₂環形成或者石英玻璃的四面體基本結構內的普通Si-O鍵斷裂。因此，在此提出的基板的表面形狀應該具有更好的長期穩定性。