[发明专利]多层膜反射镜及制法、光学系统、曝光装置及元件的制法

说明书

技术领域

本发明是关于一种在基板表面上形成多层膜的多层膜反射镜、多层膜反射镜的制造方法、具备该多层膜反射镜的光学系统、曝光装置以及使用该曝光装置的元件的制造方法。

背景技术

近年来，伴随着半导体积体电路的微细化的发展，已开发有投影曝光装置(Projection Exposure Equipment)，其中为提高因光的绕射极限而受限制的光学系统的析像度，而使用波长较紫外线还短(例如，11～14nm左右)的极端紫外线(Extreme Ultraviolet)以代替先前的紫外线。(例如，参照日本专利特开2003-14893号公报)。

发明内容

在上述使用极端紫外线的投影曝光装置(EUV曝光装置)中，由于不存在可透过极端紫外线的物质，因此光学系统必须由反射镜构成，使用斜入射镜片或多层膜镜片等，该斜入射镜片利用该波长域内物质的折射率稍小于1所引起的全反射，该多层膜镜片使界面上的微弱的反射光的相位一致而进行多数重迭，使得整体可获得较高反射率。

EUV微影技术中所用的反射镜，相对在波面像差(WavefrontAberrations)而言，需要形成为形状误差较小且高精度的面形状，然而其加工并不容易。故而，开发有下述技术，即：藉由逐层地削去多层膜反射镜的表面，而实质上可修正亚(sub)nm的形状误差(参照国际公开第01/41155号文件(Pamphlet))。此处，当为多层膜反射镜中所用的由钼(Mo)层及硅(Si)层所构成的多层膜的情形时，由于削去多层膜的表面而露出容易氧化的Mo层，故而需要形成一种用在防止Mo层氧化的钌(Ru)层等覆盖层。该覆盖层在功能上亦作为防止对多层膜造成碳污染(CarbonContamination)之层。

然而，Ru层在光学性上与Mo层大致相同，因此，在经削去处理后的多层膜的表面上形成Ru层以作为覆盖层后，Ru层位在与经削去处理后的Mo层的位置不同的位置，由此相对在膜加工量的反射波面的相位产生较大变化。进而，经削去的部分的反射率亦产生较大变化，从而成为产生透过率不均的主要原因。

本发明的课题在提供一种具有高精度之面形状的多层膜反射镜、多层膜反射镜的制造方法、具备该多层膜反射镜的光学系统、曝光装置以及使用该曝光装置的元件的制造方法。

本发明的多层膜反射镜2包括基板4、及构造上是第1材料层6a及第2材料层6b交替成膜在上述基板的表面上的多层膜6，上述多层膜6表面附近的上述第1材料层在面内具有厚度上的分布；其中，该多层膜反射镜2包括：中间层7，其是成膜在上述多层膜6的表面上的Si层或含有Si之层，上述中间层7的表面所处的位置与上述多层膜6的上述第2材料层6b的表面所处的位置大致相同；以及覆盖层(Capping Layer)8，其均匀地成膜在上述中间层7的表面。

又，本发明的多层膜反射镜的制造方法包括下述过程：多层膜形成过程S10，其中在基板表面上形成多层膜6，该多层膜6具有由第1材料层6a与第2材料层6b周期性地交替成膜的结构；多层膜去除过程S11，其中在藉由上述多层膜形成过程S10所形成的上述多层膜6的面内根据去除量而进行分布，以去除上述多层膜6的表面；中间层成膜过程S12，在藉由上述多层膜去除过程S11而去除的上述多层膜6的去除区域表面上形成中间层7，该中间层7具有与上述多层膜6的去除厚度大致相同的厚度、表面受到平坦化、且是Si层或含有Si之层；以及覆盖层成膜过程S13，其在藉由上述中间层成膜过程S12所形成的上述中间层7的表面上均匀地形成覆盖层8。

又，本发明的光学系统的至少一部分具备本发明的多层膜反射镜2。又，本发明的曝光装置中，光学系统306～309的至少一部分具备本发明的多层膜反射镜2。

又，本发明的元件的制造方法包括：曝光过程，使用本发明的曝光装置，将图案影像曝光转印在物体上；以及显影过程，使藉由上述曝光过程而曝光转印的上述物体上的图案显影。

附图说明

图1是第1实施形态的多层膜反射镜的剖面图。

图2是用以说明第1实施形态的多层膜反射镜的制造方法的流程图。

图3是表示第1实施形态的磁控溅镀成膜装置的结构图。

图4是用以说明多层膜反射镜的形状误差的修正图。

图5是用以说明多层膜反射镜的形状误差的修正图。

图6是表示第1实施形态的已经过形状误差修正的多层膜反射镜图。

图7是表示已经过形状误差修正的多层膜反射镜的反射率变化及相位变化图。

图8是用以说明Si单层膜的成膜方法的流程图。