[发明专利]多层反射镜

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年11月20日递交的美国临时申请61/263,226的优先权，其在此通过引用全文并入。

技术领域

本发明涉及多层反射镜，一般来说是反射光学元件，用于反射极紫外(EUV)辐射。本发明还涉及包括这种反射镜的光刻设备、用于制造多层反射镜的方法以及通过EUV光刻术制造产品的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。已知的光刻设备包括：步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案化装置将图案转移到衬底上。

限制图案印刷的关键因素是所用的辐射的波长λ。为了能够将更小的结构投影到衬底上，已经提出使用极紫外(EUV)辐射，该辐射是波长在10-20nm范围内(例如13-14nm范围内)的电磁辐射。进一步提出能够使用波长小于10nm的EUV辐射，例如在5-10nm范围内，诸如6.7nm或6.8nm。有时这种EUV辐射被称为软x射线。可能的源例如包括激光产生的等离子体源、放电等离子体源、或者来自电子储能环的同步加速器辐射。

用于EUV辐射的投影系统中的光学元件性质上通常是反射性的——曲面反射镜，因为能够以折射方式透射EUV辐射的材料不容易得到。即使对于反射光学元件，EUV辐射正入射的反射镜通常也是相对比较复杂的多层结构。例如在DE10155711A1(Fraunhofer研究所)中描述了多层反射镜(MLM)的例子。虽然实际反射镜远非理想的反射镜，然而，实际反射镜能够通过交错地设置成对的金属(通常是钼(Mo))和非金属(通常是硅(Si))层来构造。通过控制每个层对中两个层之间的厚度比，能够控制每个层对的整个厚度，并且通过一个摞一个地叠置几十个层，可以获得量级在60-70％的反射率。

基于Sn等离子的EUV源不仅发射期望的带内EUV辐射，而且发射带外辐射，最显著的是在深UV(DUV)范围(100-400nm)内的辐射。而且，在激光产生等离子体(LPP)EUV辐射源的情况下，来自激光器的红外辐射(通常在10.6μm)可能呈现大量的不想要的辐射。由于EUV光刻系统的光学装置通常具有在这些波长处的较大的反射率，因此如果不采取措施，不想要的辐射可能以大的功率传播进入光刻工具中。

在光刻设备中，由于以下几个原因，带外辐射应该被最小化。首先，抗蚀剂对带外波长敏感，因此，图像品质可能被恶化。其次，在LPP源中不想要的辐射(尤其是10.6μm辐射)导致掩模、晶片和光学装置的不想要的加热。为了使不想要的辐射处于特定的限制内，光谱纯度滤光片(SPF)正在被研发。SPF的设计和制造正面临挑战并且需要采取折衷方案。当前已知的滤光片在使最少量的不想要的辐射通过的同时，会不期望地衰减期望的EUV辐射。而且，滤光片的制造是非常昂贵的。

发明人将其注意力转向反射(MLM)表面的设计，传统上反射表面反射很大一部分不想要的辐射：有时比期望的EUV辐射的被反射部分还多。有几种选择方案用于改变MLM结构，以衰减带外辐射。在这种情况下的建议方案是在EUV反射结构顶部添加多层结构，用于衰减不想要的波长。另外，被讨论为不想要的辐射的波长范围可以被限制于UV和可见光波长，其短于1μm并且远远短于10.6μm，以及可以被限制于在当前情况中涉及的波长类似的波长。