[发明专利]EUV微光刻的投射镜头、膜元件及制造包含膜元件的投射镜头的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种投射镜头，其利用具有极紫外范围(EUV)中的工作波长λ的电磁辐射，将布置在投射镜头物平面中的图案成像于投射镜头像平面中。此外，本发明涉及一种尤其提供为用于这种投射镜头中的膜元件，以及涉及一种制造包含膜元件的投射镜头的方法。

背景技术

现今，主要的微光刻投射曝光方法用于制造半导体部件及其它精细结构化的部件。在该情况中，利用载有或形成要成像的结构的图案(例如，一层半导体部件的线图案)的掩模(掩模母版)或其它图案化装置。在投射曝光设备中，图案定位在照明系统与投射镜头间的投射镜头的物体表面区域中，并且由照明系统提供的照明辐射照明。由图案所更改的辐射作为投射辐射穿过投射镜头，该投射镜头将图案成像于要曝光的基板上，该基板一般涂布辐射敏感层(抗蚀剂、光刻胶)。

近几年来，为了能够制造甚至更精细的结构，已开发的投射镜头能以中间数值孔径工作且实质上利用极紫外范围(EUV)中所用电磁辐射的短波长增加分辨率性能。尤其，此处使用在5nm与30nm间的范围中的波长。

由于短波长被在较高波长为透明的已知光学材料或其它材料大幅吸收，故无法借助折射光学元件充分聚焦或引导极紫外范围中的辐射(EUV辐射)。因此，在EUV光刻中使用反射镜系统。对EUV范围中的辐射具有反射效应的反射镜(EUV反射镜)通常具有基板，在基板上涂覆多层布置，该多层布置对极紫外范围中的辐射具有反射效应且具有交替包含相对较低折射率及相对较高折射率层材料的大量层对，并以分布式布拉格反射器的方式起作用。EUV反射镜的层对通常以层材料组合钼/硅(Mo/Si)及/或钌/硅(Ru/Si)构造。

EUV投射镜头包含多个反射镜，例如，四个或六个反射镜，该多个反射镜具有反射镜表面，其布置在物平面及像平面之间的投射光束路径中，使得可利用反射镜尽可能以无像差的方式将布置在物平面中的图案成像于像 平面中。投射光束在物平面及像平面之间行进的光线形成波前。波前与规格所预定义的波前的偏差可导致不容存在的成像像差。

EUV微光刻的投射镜头要求光学元件的制造极为精确且涂覆精确。在该情况中尤其有问题的是，唯有在工作波长(例如，13.5nm)的装配状态中，才能充分精确地测量光学元件的(尤其因涂覆所造成的)真实状态。在此阶段中，通常针对后续校正所要做的只是极为复杂地局部拆卸投射镜头以重做(rework)反射镜。除刚体运动之外，几乎不存在针对使用期效果校正以持续方式运作的任何构思。

发明内容

本发明的一个目的是简化EUV投射镜头在制造期间的调整工艺。另一个目的是在操作地支配成像性能变化的情况中简化后续校正。另一个目的是提供具有极佳成像性能的EUV投射镜头。

这些目的利用包含权利要求1、32或35的特征的投射镜头、利用包含权利要求29的特征的膜元件，以及利用包含权利要求37的特征的制造投射镜头的方法来实现。

有利的发展如从属权利要求中所指定。通过引用，将所有权利要求的措辞并入说明书的内容中。

膜元件的第一层和第二层各具有特定功能并对通过的投射光束光线以限定的方式起作用，以可预定的方式改变波前的分布。优选地，在该情况中更改波前的分布或形状，使得导致像平面中像形成的波前在各层出现在投射光束路径中时与缺少各层时相比更接近所要的波前分布(所需波前)。因此，借助通过各层的辐射校正波前。

在波前校正的背景中，各层(第一层和第二层)的每一个具有所求或所要主要功能及同样必然存在的次要功能，各功能分别因第一和第二层材料的材料选择产生。尤其基于材料的复数折射率或基于确定复数折射率的光学常数而进行材料选择。

根据n＝(1-δ)+iβ，可将材料的复数折射率n描述为折射率的实部(1-δ)及虚部iβ的总和。在此标记下，无因次参数δ描述折射率n的实部与值1的偏差。针对此应用的目的，无因次参数β是吸收系数。