專(zhuān)利名稱(chēng):光學(xué)元件，包括該光學(xué)元件的光刻裝置以及設(shè)備制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件、包括這種光學(xué)元件的光刻裝置，并且涉及一種設(shè)備制造方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是將想要的圖案施加到基板的靶部上的機(jī)器。光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，采用構(gòu)圖結(jié)構(gòu)例如掩模來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于IC各層的電路圖案，并且該圖案可被成像到具有一層輻射敏感材料(光刻膠)的基板(例如硅片)的靶部(例如包括一個(gè)或者數(shù)個(gè)電路小片(die)部分)上。一般，單基板包含由相繼曝光的相鄰靶部構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻裝置包括所謂的步進(jìn)器和所謂的掃描儀，在所謂的步進(jìn)器中，通過(guò)將整個(gè)圖案一次性曝光在靶部上而使每個(gè)靶部受到輻射，而在所謂的分掃描儀中，通過(guò)在投射光束下沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案、并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基板而使每個(gè)靶部受到輻射。
在光刻裝置中，能夠成像到基板上的特征(feature)尺寸受到投影輻射波長(zhǎng)的限制。為了制造集成電路，使設(shè)備具有更高密度并因此具有更高的操作速度，希望能夠形成更小特征的圖像。雖然目前大多數(shù)光刻投影裝置采用的是由汞燈或者受激準(zhǔn)分子激光器產(chǎn)生的紫外光，但已經(jīng)有人提出使用更短波長(zhǎng)例13nm左右的輻射。將這種輻射稱(chēng)之為極遠(yuǎn)紫外輻射(EUV)或者軟x射線(xiàn)，可行的光源包括例如激光產(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或者來(lái)自電子存儲(chǔ)環(huán)的同步加速器的輻射。
一些極遠(yuǎn)紫外光源，特別是等離子體源，所發(fā)出的輻射覆蓋的頻率范圍寬，甚至包括紅外線(xiàn)(IR)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)(UV)和深紫外線(xiàn)。這些不希望有的頻率在照明和投影系統(tǒng)中傳播后會(huì)引起發(fā)熱問(wèn)題，并且如果不遮擋的話(huà)，會(huì)使得光刻膠產(chǎn)生不希望有的曝光。盡管為了對(duì)所需波長(zhǎng)例如13nm進(jìn)行反射而對(duì)照明和投影系統(tǒng)的多層反射鏡進(jìn)行了優(yōu)化，但是它們?nèi)栽诠鈱W(xué)上是平的并且在IR、可見(jiàn)光和UV波長(zhǎng)具有非常高的反射率。因此希望從光源中選擇波帶相對(duì)窄的頻率用于投影光束。即使光源具有相對(duì)窄的發(fā)射譜線(xiàn)，仍然希望將該譜線(xiàn)之外的特別是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的輻射濾掉。有人提出使用薄膜作為濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。然而，這種膜非常易損，并且在光刻投影裝置所必須的高功率電平中會(huì)變得很熱，達(dá)200-300℃或者更高，這導(dǎo)致高的熱應(yīng)力和裂化、升華和氧化。薄膜濾光器通常還會(huì)將所需輻射吸收至少50％。
EP1197803描述了一種光刻投影裝置，其中在光刻投影裝置的輻射系統(tǒng)中采用了光柵濾譜器。將這種光柵濾譜器設(shè)計(jì)成可以使所需的波長(zhǎng)通過(guò)以形成投影光束，而使不希望有的波長(zhǎng)偏轉(zhuǎn)。該光柵濾譜器基本上由在所需波長(zhǎng)具有接近一(unity)的復(fù)折射率的材料制得，并且包括硅凸起(這種結(jié)構(gòu)對(duì)于EUV輻射是‘不可見(jiàn)’的)。該凸起具有薄片狀的鋸齒輪廓或者薄片狀的方波輪廓(分別參見(jiàn)EP1197803的圖3和圖4)。
然而，對(duì)于這種設(shè)置，EP1197803中的濾譜器的硅凸起可能容易損壞，這會(huì)對(duì)濾光器的性能具有不利影響。此外，利用EP1197803的光學(xué)元件，不會(huì)有效電遮住紅外(IR)輻射。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明一方面是要提供另一種光學(xué)元件，其能夠?qū)λ璨ㄩL(zhǎng)的輻射(如EUV)基本上透射或者反射，或者既能透射又能反射，并且基本上減少或者消除不希望有的波長(zhǎng)的輻射(如選自于包含VUV、DUV、UV、VIS和IR輻射組中的一種或者多種輻射)。本發(fā)明另一方面是提供一種光刻裝置，其中減小了到達(dá)基板的、選自于VUV、DUV、UV、VIS和IR輻射的一種或者多種輻射的強(qiáng)度。本發(fā)明還有一方面是提供一種將光學(xué)系統(tǒng)輻射光束中選自于VUV、DUV、VIS和IR輻射的一種或者多種的輻射強(qiáng)度減小的方法。本發(fā)明還有另一方面是提供一種設(shè)備制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種光學(xué)元件，包括具有至少一個(gè)其表面上布置有一層材料的基板，選擇所述層的材料使之對(duì)于具有預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分透射，其中該材料層包括其直徑為1-500nm的顆粒；并且該層材料具有10-2000nm的層厚。
以這樣的光學(xué)元件，一束輻射中不希望有的輻射例如UV和DUV輻射的強(qiáng)度可以由于顆粒對(duì)輻射的散射例如米氏(Mie)散射和/或瑞利(Raleigh)散射，或者由于顆粒的吸收，或者由于對(duì)于不希望有的輻射的散射和吸收而得以減小。相反，以這樣的光學(xué)元件，由于該表面層對(duì)于例如所需的輻射特別是EUV輻射是透射的，因此該輻射可以基本上透過(guò)該表面層。結(jié)果，所需輻射可以到達(dá)光學(xué)元件的表面。
本發(fā)明的該層材料或者表面層可以通過(guò)例如涂布(如浸漬涂布)、噴涂等提供在光學(xué)元件上。由于整個(gè)表面層具有這些顆粒，因此對(duì)該層的小破壞例如僅僅由于除去一些顆?？赡軐?duì)光學(xué)元件的光學(xué)性質(zhì)具有小的影響。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，顆粒由一種對(duì)于波長(zhǎng)為λ的輻射具有相對(duì)低的虛部的復(fù)折射率的材料構(gòu)成。復(fù)折射率定義為n~=n-j*k,]]>其中n是復(fù)折射率的實(shí)部，k是虛部。例如，對(duì)于EUV應(yīng)用(其中顆粒對(duì)于EUV輻射至少部分透射)，光學(xué)元件的表面層可以是這樣的一層其中的顆粒包括一種材料，該材料選自于Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U中的至少一種。在本發(fā)明的實(shí)施例中，也可以選擇材料的組合例如B4C，SiC等。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了一種光學(xué)元件，其中顆粒包括一種在預(yù)定波長(zhǎng)λ具有接近一的復(fù)折射率的材料。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，顆粒包括一種材料，其選自于Si、K和Rb(對(duì)EUV輻射n-1≤0.01)中的至少一種，由于這些元件相對(duì)于其它元件具有的復(fù)折射率接近一。例如，光學(xué)元件可以是一種其中的顆粒包括Si的光學(xué)元件。使用Si的好處是，硅對(duì)于EUV輻射是透射的并且對(duì)于EUV輻射(例如，約13.5nm的輻射)也是“不可見(jiàn)”的。這是由于硅的復(fù)折射率接近于1，并且比K或者Rb的更接近于1。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，顆粒包括一種材料，其選自于Be、P、K、S、Ca、Sr和Ba中的至少一種(對(duì)EUV輻射n-1≤0.02)，在本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例中，顆粒包括一種材料，其選自于B、C、Sc、Y和Zr(對(duì)EUV輻射n-1≤0.05)中的至少一種。因此，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，顆粒包括一種材料，其對(duì)EUV輻射的復(fù)折射率限定在n-1≤0.05例如n-1≤0.02或者例如n-1≤0.01內(nèi)。有利的是，這種材料對(duì)具有所需波長(zhǎng)λ的輻射是“不可見(jiàn)”的(因此具有所需波長(zhǎng)的輻射不會(huì)被散射、反射、折射或者衍射)。
還可以影響表面層效果的一個(gè)參數(shù)是層厚。例如，已經(jīng)證明，光學(xué)元件上的顆粒數(shù)量越多，其效果將越強(qiáng)(例如通過(guò)吸收具有不希望有的波長(zhǎng)的輻射例如DUV輻射而濾掉不希望有的波長(zhǎng))。
應(yīng)該理解，本發(fā)明的光學(xué)元件可以是濾光器、光柵、反射鏡和透鏡中的一種(或多種)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，表面層包括直徑為1-100nm的顆粒。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，表面層具有10-500nm、甚至更大的層厚。通過(guò)將層厚選擇在這個(gè)范圍內(nèi)，并且通過(guò)選擇入射角，輻射束的反射和/或透射輻射會(huì)因相消干涉而具有少量的IR輻射。在本發(fā)明中，更大的表面層厚度也可以增強(qiáng)對(duì)VUV、UV、DUV和VIS的吸收。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，表面層包括10-200nm的層厚。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供一種光學(xué)元件，其中材料表面包括凸起，從而使得在該層材料上形成空腔和高地。這種凸起能夠用來(lái)產(chǎn)生光柵結(jié)構(gòu)。以這種方式，可以有利地提供一種可以減少I(mǎi)R輻射的光學(xué)元件。這一點(diǎn)通過(guò)對(duì)輻射光束選擇一定的入射角并且通過(guò)選擇最大高度差、凸起周期和凸起的寬度及形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種光學(xué)元件，其中周期性地布置凸起，并且凸起的周期在200-5000nm范圍內(nèi)，高度差在10-500nm范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光刻裝置，它包括至少一個(gè)本發(fā)明所述的光學(xué)元件。這種光刻裝置可以包括構(gòu)造和設(shè)置為提供輻射光束的輻射系統(tǒng)；構(gòu)造和設(shè)置為支承構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)，該構(gòu)圖結(jié)構(gòu)構(gòu)造和設(shè)置為依照所希望的圖案來(lái)構(gòu)圖光束；用于容納基板的基板臺(tái)；構(gòu)造和設(shè)置為能夠?qū)⒃搱D案化光束投影到基板的靶部的投影系統(tǒng)；以及在輻射光路內(nèi)的至少一個(gè)光學(xué)元件，其包括具備至少一個(gè)其上布置了一材料層的表面的基板，該層材料對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分透射，其中該材料表面包括直徑在1-500nm范圍內(nèi)的顆粒；并且該材料層具有10-2000nm的層厚。
在本發(fā)明的又一方面，提供了一種減小光學(xué)系統(tǒng)輻射束中選自于VUV、DUV、UV、VIS和IR輻射中的一種或者多種的輻射強(qiáng)度的方法，該方法包括將輻射光束投影到本發(fā)明所述的至少一個(gè)光學(xué)元件上。
在本發(fā)明的另外一個(gè)方面中，其著眼于一種設(shè)備制造方法，其中使用了本發(fā)明所述的光學(xué)元件。這種方法可以包括提供一束輻射；對(duì)該束輻射構(gòu)圖；將圖案化的輻射束投影到一層輻射敏感材料的靶部；使該輻射透過(guò)布置在至少一個(gè)光學(xué)元件上的材料層，選擇所述這層材料使之對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分透射，其中材料表面包括直徑在1-500nm范圍內(nèi)的顆粒；并且其中該材料層具有在10-2000nm范圍內(nèi)的層厚。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，提供了一種方法，其中提供了多個(gè)不同的光學(xué)元件，例如，具有不同層厚的濾光器或者具有不同周期性布置的凸起的濾光器，或者它們的組合。以這種方式，其可以濾掉更寬范圍的波長(zhǎng)，例如在IR內(nèi)的。
依照本發(fā)明的再一方面，提供了一種設(shè)備，它是根據(jù)本發(fā)明所述的方法或者采用本發(fā)明所述的裝置制造的。
在本發(fā)明上下文中，“光學(xué)元件”包括一個(gè)或者多個(gè)選自于濾光器、光柵、反射鏡和透鏡的元件。這種光學(xué)元件，如濾光器、光柵、反射鏡或者透鏡可以是平面或者曲面的，并且可以以層、薄片、器件等形式存在。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，這些光學(xué)元件可以對(duì)例如預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射是炫耀(blaze)或者最優(yōu)化的。它們對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射，如果是透鏡則也可以是透射性的，或者，如果是反射鏡則也可以是反射性的，或者，如果是光柵則也可以是衍射性的。一些光學(xué)元件可以產(chǎn)生一種或者多種這些光學(xué)效果，參見(jiàn)例如申請(qǐng)?zhí)枮?3077155的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)以及申請(qǐng)?zhí)枮?3077850的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)。本發(fā)明所述的光學(xué)元件至少包括具有顆粒的材料表面。該光學(xué)元件也可以包括其它層、部件、裝置等。此外，應(yīng)該指出，這些額外層也可以置于光學(xué)元件的表面和本發(fā)明所述的表面層之間。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“透射”或者“基本透射”指的是通過(guò)一個(gè)透射層例如EUV透射層的透射率大于零，優(yōu)選的是，例如至少30％，或者至少50％，至少70％，至少80％，例如至少90％或者至少95％，更優(yōu)選是至少98％。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“不吸收”或者“基本不吸收”指的是對(duì)輻射的吸收小于100％，優(yōu)選小于70％，或者小于50％，或者小于30％，小于20％，例如小于10％或者小于5％，更優(yōu)選是小于2％。術(shù)語(yǔ)“透射”和“不吸收”不僅僅取決于材料的透射率或者吸收率，而且取決于其它因素例如層厚。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“不可見(jiàn)”指的是復(fù)折射率
接近一(例如n-1≤0.05且k≤0.01)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“不希望有的輻射”或者“不希望有的波長(zhǎng)”指的是具有其波長(zhǎng)大于(或者小于)想要使用的波長(zhǎng)的輻射。這指的是，例如當(dāng)想要波長(zhǎng)λ大約13.5nm的EUV輻射時(shí)，波長(zhǎng)小于大約10nm或者大于大約20nm的輻射就是不想要的。這意味著短語(yǔ)“具有波長(zhǎng)λ的輻射”不打算限該輻射具有無(wú)限小的帶寬λ。應(yīng)該理解，光學(xué)元件可以設(shè)計(jì)用于一個(gè)具體的波長(zhǎng)λ或者一定范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。還應(yīng)該理解，光學(xué)元件例如由于二級(jí)效應(yīng)等原因也可以用于不同波長(zhǎng)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“層”描述的是與其它層和/或與其它媒介如真空(在使用中)之間具有一個(gè)或者多個(gè)邊界表面的層。應(yīng)該理解，“層”也可以指結(jié)構(gòu)的一部分。術(shù)語(yǔ)“層”還可以指多層。這些層能夠是例如彼此緊靠或者一層疊一層等。它們還可以包括一種材料或者材料的組合。還應(yīng)該指出，這里使用的術(shù)語(yǔ)“層”描述的是連續(xù)或者不連續(xù)的層。例如，也可以將表面上的凸起視為單獨(dú)的層或者視為不連續(xù)層。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“填充(packing)”描述的是已填充的體積量。在本文中，100％填充描述的是不存在有空的空間(例如Si層)的連續(xù)層。相反，具有硅顆粒的層是這樣的層在顆粒之間不是所有的空間都被填充，以這種組合，將獲得一個(gè)小于100％的填充。本發(fā)明的表面層基本上包括顆粒。這里使用的術(shù)語(yǔ)“表面密度”描繪了在某一表面上方的層中顆粒的數(shù)量，以每平方米的顆粒數(shù)來(lái)計(jì)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，包括顆粒在內(nèi)的表面層的“高度”可能因小的局部高度差而在這種層的整個(gè)表面上變化。因此，這里使用的術(shù)語(yǔ)“高度”指的是平均高度。應(yīng)該指出，例如由填充和表面密度(假定是沒(méi)有凸起的連續(xù)層)能夠?qū)С鰧雍窕蛘邔痈摺?br> 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，表面層可以包括“凸起”。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光學(xué)元件可以包括“凸起”。應(yīng)該理解，這種凸起是具有一定高度、寬度和長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)。位于表面上的這些凸起可以具有薄片狀的鋸齒輪廓。以這樣的設(shè)置，凸起具有薄片狀地設(shè)置在(反射鏡)表面上的鋸齒輪廓。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，能夠設(shè)置該輪廓以形成(炫耀的)1D光柵，具有一定數(shù)量的平行線(xiàn)(薄片狀鋸齒凸起)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該凸起還可以具有薄片狀方波輪廓，其中該凸起具有薄片狀地設(shè)在在表面上的方形或者矩形結(jié)構(gòu)。應(yīng)該理解，能夠設(shè)置該輪廓以形成具有一定數(shù)量平行線(xiàn)(薄片狀方波凸起)的1D光柵。
還應(yīng)該理解，也可沿兩個(gè)方向周期性地設(shè)置這些凸起。例如，這些凸起可以具有周期性構(gòu)造的鋸齒輪廓。以這種設(shè)置，凸起可以是例如周期性設(shè)置例如棋盤(pán)狀的立方或者長(zhǎng)方形，其沿一個(gè)方向具有鋸齒輪廓。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，能夠設(shè)置該輪廓以形成具有一定數(shù)量周期性設(shè)置的結(jié)構(gòu)(周期性鋸齒凸起)的(炫耀)2D光柵。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了一個(gè)沿兩個(gè)方向周期性設(shè)置的輪廓。該設(shè)置對(duì)應(yīng)于一個(gè)具有周期性構(gòu)造的方形輪廓的結(jié)構(gòu)。以這種設(shè)置，該凸起能夠是例如立方形或者矩形，其如棋盤(pán)一樣周期性地設(shè)置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，能夠設(shè)置該輪廓以形成具有一定數(shù)量周期性設(shè)置的立方形或者矩形(周期性方波凸起)的(炫耀)2D光柵。當(dāng)使用這樣的2D輪廓時(shí)，該凸起被設(shè)置為一種鋸齒凸起的遮擋結(jié)構(gòu)(自立式周期鋸齒凸起)或者遮擋凸起(自立式周期方波凸起；具有立方形或者矩形)，正如美國(guó)專(zhuān)利6469827或者E.Hecht所著“Optics(光學(xué))”第二版p.430(10.2.7段)中所公開(kāi)的一樣。
這些凸起或者高地形成“輪廓”，例如規(guī)則輪廓(如光柵)，并且在這種光學(xué)元件的表面上提供“空腔”(相對(duì)于鄰近區(qū)域較深的區(qū)域)?？蓪⑦@些空腔視為位于凸起或者高地之間的區(qū)域(2D而言(2D speaking))。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，這些凸起可以是平面的或者可以具有一樣的高度。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，這些空腔也可以是平的或者具有一樣的深度(由于空腔的深度通常等于凸起的高度)。這意味著凸起的高度是一個(gè)預(yù)定的最大高度差。如果凸起和空腔不是平的，則該位于空腔底部(表面)和高地頂部(表面)之間的最大高度差是預(yù)定的最大高度。應(yīng)該理解，可以確定位于高地(的頂表面)和空腔(的底表面)之間的該最大高度差，并且該高度差是“預(yù)定最大高度差”。
在本發(fā)明中，這里使用的術(shù)語(yǔ)“材料”也可以解釋為各種材料的組合。
短語(yǔ)“具有直徑為1-500nm的顆?！敝傅氖怯性S多具有這種直徑的顆粒。然而，應(yīng)該理解，可以有一些直徑在該范圍之外的顆粒。還應(yīng)該理解，本發(fā)明的表面層可以包括具有不同顆粒尺寸范圍的顆粒的組合，例如具有直徑范圍在1-20的多個(gè)顆粒和具有直徑范圍在50-500的多個(gè)顆粒的組合。這種組合可以提供更好的填充。此外，這些顆粒可以具有任意形狀。而且，應(yīng)指出的是，提到的術(shù)語(yǔ)“直徑”不意味著這些顆粒必須是球狀的。
盡管在本文中，具體地談到本發(fā)明所述的裝置用于制造IC，但是應(yīng)該理解這些光刻裝置可能具有其它應(yīng)用。例如，它可用于制造集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示器LCD)、薄膜磁頭等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在這種可替換的用途范圍中，文中任何術(shù)語(yǔ)“晶片”或者“電路小片(die)”的使用應(yīng)認(rèn)為分別可以由更普通的術(shù)語(yǔ)“基底”和“靶部”代替。這里提到的基底，可以在曝光之前或者之后在例如軌道(一種典型的在基底上涂布光刻膠并且將曝光的光刻膠進(jìn)行顯影的裝置)或計(jì)量或檢查工具上進(jìn)行處理。可適用的是，這里公開(kāi)的內(nèi)容可應(yīng)用于這種或其它的基板處理工具。此外，例如，為了產(chǎn)生多層IC，可以對(duì)基底進(jìn)行多次處理，這里使用的術(shù)語(yǔ)“基底”還可以是指已經(jīng)包含多個(gè)處理層的基底。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“光束”包含所有類(lèi)型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有365、248、193、157或者126nm的波長(zhǎng)λ)和極遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm的波長(zhǎng))，和粒子束，如離子束或者電子束。通常，認(rèn)為波長(zhǎng)在大約780-3000nm(或者更大)的輻射是IR輻射。UV指的是波長(zhǎng)在大約100-400nm的輻射。能由放電汞燈產(chǎn)生的波長(zhǎng)也通常應(yīng)用在光刻中G-線(xiàn)436nm；H-線(xiàn)405nm；和/或I-線(xiàn)365nm。VUV是真空UV(也即空氣所吸收的UV)并且指的是波長(zhǎng)近似100-200nm。DUV是深UV，并且通常用于光刻中，由受激準(zhǔn)分子激光器產(chǎn)生如126nm-248nm的波長(zhǎng)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖結(jié)構(gòu)”應(yīng)廣義地解釋為能夠給入射的輻射光束賦予帶圖案的截面的結(jié)構(gòu)，以便在基底的靶部產(chǎn)生圖案。應(yīng)指出的是，賦予投射光束的圖案可以不和基底靶部所要的圖案完全一致。一般地，賦予投影束的圖案與在靶部中形成的器件如集成電路這樣的特殊功能層相對(duì)應(yīng)。
構(gòu)圖結(jié)構(gòu)可以是透射型或者反射型。構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的例子包括掩模、程控反射鏡陣列和程控LCD面板。掩模在光刻領(lǐng)域眾所周知，掩模類(lèi)型包括如二元型、交替相移型和衰減相移型，以及各種混合掩模類(lèi)型。程控反射鏡陣列的一個(gè)例子是采用小型反射鏡矩陣設(shè)置，每個(gè)反射鏡可以分別傾斜，從而能夠以不同的方向反射入射光束。以這種方式，反射光束形成圖案。
支承結(jié)構(gòu)支承也即承受構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的重量。它根據(jù)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的取向、光刻裝置的設(shè)計(jì)和其它條件例如構(gòu)圖結(jié)構(gòu)是否固定于真空環(huán)境中來(lái)容納構(gòu)圖結(jié)構(gòu)。支承可以采用機(jī)械夾具、真空或者其它夾緊技術(shù)，例如真空條件下的靜電夾緊。該支承結(jié)構(gòu)可以是例如框架或者工作臺(tái)，它能夠按照要求固定或者移動(dòng)，并且可以確保構(gòu)圖結(jié)構(gòu)處于比如相對(duì)于投射系統(tǒng)而言想要的位置。這里使用的任何術(shù)語(yǔ)“劃線(xiàn)板”或者“掩模”應(yīng)認(rèn)為可以由更普通的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖結(jié)構(gòu)”等同替代。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“投射系統(tǒng)”應(yīng)廣義地解釋為各種類(lèi)型的投射系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)、反射光學(xué)系統(tǒng)和兼反折射光學(xué)系統(tǒng)，只要其有適當(dāng)?shù)膽?yīng)用即可，如使用曝光輻射，或者別的因素如使用浸液或者使用真空。這里使用的術(shù)語(yǔ)“透鏡”應(yīng)認(rèn)為可以由更普通的術(shù)語(yǔ)“投射系統(tǒng)”等同替代。
照明系統(tǒng)也可以包含各種類(lèi)型的光學(xué)組件，包括用于對(duì)輻射投射光束導(dǎo)向、整形和控制的折射、反射以及反折射光學(xué)組件，并且這種光學(xué)組件在下文還可以籠統(tǒng)或者特別地稱(chēng)作“透鏡”。
光刻裝置可以具有兩個(gè)(雙級(jí)式)或者多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或者多個(gè)掩模臺(tái))。在這種“多級(jí)式”機(jī)器中，可以并行使用附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而其他一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)用于曝光。
還有一種光刻裝置，它的基底用折射率相對(duì)較高的液體如水浸沒(méi)，使其充滿(mǎn)基底和投射系統(tǒng)的最后元件之間的空間。還可以在光刻裝置的其他空間加入浸液，例如，在掩模和投射系統(tǒng)的第一元件之間。用于增大投射系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的浸沒(méi)技術(shù)在本領(lǐng)域眾所周知。



現(xiàn)在將參照附圖僅以示例的方式來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中對(duì)應(yīng)的參考符號(hào)表示對(duì)應(yīng)的部件，其中圖1示意性地繪出本發(fā)明實(shí)施例所述的光刻裝置；圖2示意性地繪出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例、圖1所示光刻投影裝置中的EUV照明系統(tǒng)和投影光學(xué)元件的側(cè)視圖。
圖3示意性地繪出依照本發(fā)明實(shí)施例、包括具有顆粒的表面層的光學(xué)元件。
圖4a示意性地繪出依照本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)元件，該光學(xué)元件包括具有顆粒的表面層，且該表面層還包括凸起。
圖4b示意性地繪出依照本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)元件，該光學(xué)元件包括具有顆粒的表面層，且該表面層包括凸起。
具體實(shí)施方式
圖1示意性地繪出依照本發(fā)明一個(gè)特定實(shí)施例的光刻裝置。該裝置包括照明系統(tǒng)(照明器)IL，其設(shè)置為可提供輻射投影光束PB(例如UV或者EUV輻射)。第一支承結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其設(shè)置為可支承構(gòu)圖結(jié)構(gòu)(例如掩模)MA并與可將該構(gòu)圖結(jié)構(gòu)相對(duì)于投影系統(tǒng)(“透鏡”)PL精確定位的第一定位設(shè)備PM相連?；迮_(tái)(例如晶片臺(tái))WT設(shè)置為能夠容納基板(例如涂有光刻膠的晶片)W，并與可將基板相對(duì)于投影系統(tǒng)PL精確定位的第二定位設(shè)備PW相連。投影系統(tǒng)(例如反射投影透鏡)PL通過(guò)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)MA將賦予投影光束PB的圖案成像到基板W的靶部C(例如包括一個(gè)或者多個(gè)電路小片)。
如這里所述，該裝置為反射型(例如采用了上面所提到的反射掩?；蛘叱炭胤瓷溏R陣列型)?；蛘?，該裝置可以是透射型(例如采用了透射掩模)。
照明器IL接收來(lái)自于輻射源SO的輻射光束。該輻射源和光刻裝置可以是兩個(gè)分開(kāi)的部分，例如當(dāng)該輻射源是等離子體放電源時(shí)。在這種情況下，不認(rèn)為該輻射源是構(gòu)成光刻裝置的一部分，而且，輻射光束通常借助于包括例如合適的聚光鏡和/或光譜純度濾波器在內(nèi)的聚束器，穿過(guò)輻射源SO達(dá)到照明器IL。在另一情況中，該輻射源可以構(gòu)成裝置整體的一部分，例如當(dāng)該輻射源是一個(gè)汞燈的時(shí)候?？蓪⑤椛湓碨O和照明器IL稱(chēng)之為輻射系統(tǒng)。
照明器IL可以包括用于調(diào)整光束角強(qiáng)度分布的調(diào)整裝置。一般能夠至少調(diào)整照明器光瞳平面的強(qiáng)度分布的外徑和/或內(nèi)徑向量(通常分別稱(chēng)為σ-外和σ-內(nèi))。照明器提供調(diào)整過(guò)的、截面上均勻性和強(qiáng)度分布符合要求的輻射束，將其稱(chēng)作投射光束PB。
投射光束入射到掩模臺(tái)MT所容納的掩模MA上。經(jīng)掩模MA反射后，投射光束PB穿過(guò)透鏡PL，該透鏡將光束聚焦于基底W的靶部C。借助于第二定位裝置PW和位置傳感器IF2(如干涉儀設(shè)備)，能夠很容易地將基底臺(tái)WT移動(dòng)，例如，可以在光束PB的光路中將不同的靶部C定位。類(lèi)似地，例如在從掩模庫(kù)中機(jī)械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM和位置傳感器IF1將掩模MA相對(duì)于光束PB的光路進(jìn)行精確定位。一般地，借助于構(gòu)成定位裝置PM和PW一部分的長(zhǎng)沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT、WT的移動(dòng)。可是，在步進(jìn)器中(與分步掃描裝置相對(duì))，掩模臺(tái)MT只能與短沖程致動(dòng)裝置連接，或者固定。使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和基底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2，可以對(duì)準(zhǔn)掩模MA和基底W。
所示的裝置可以按照下面的優(yōu)選模式使用在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT基本保持不動(dòng)，整個(gè)賦予投射光束的圖案以單“閃”方式(即單一靜態(tài)曝光)投射到靶部C上。然后將基底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，以便使不同的靶部C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單一靜態(tài)曝光中成像的靶部C的尺寸。
在掃描模式中，掩模臺(tái)和基底臺(tái)WT受到同步掃描，同時(shí)，將賦予投射光束的圖案投射到靶部C上(即單一動(dòng)態(tài)曝光)。投射系統(tǒng)PL的圖像反轉(zhuǎn)特性和放大(特性決定基底臺(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向。在掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制單一動(dòng)態(tài)曝光中的靶部的寬度(非掃描方向上)，而掃描動(dòng)作的長(zhǎng)度決定了靶部的高度(掃描方向上)。
在另一模式中，使容納程控構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的掩模臺(tái)MT基本保持不動(dòng)，并將基底臺(tái)WT移動(dòng)或者掃描，此時(shí)將賦予投射光束的圖案投射到靶部C。在該模式下，通常采用脈沖輻射源，并且在每次將基底臺(tái)WT移動(dòng)之后或者在掃描期相繼的輻射脈沖之間，將程控構(gòu)圖結(jié)構(gòu)按要求更新?？梢匀菀椎貙⑦@種操作模式應(yīng)用于利用程控構(gòu)圖結(jié)構(gòu)的無(wú)掩模光刻中，例如上面所述的程控反射鏡陣列中。
也可以將上述模式組合和/或變化使用，或者使用完全不同的模式。
圖2更詳細(xì)地繪出依照本發(fā)明實(shí)施例的投影裝置1。該投影裝置包括輻射系統(tǒng)42、照明光學(xué)單元44和投影系統(tǒng)PL。輻射系統(tǒng)42可以包括可由放電等離子體構(gòu)成的輻射源SO。通過(guò)氣體或者蒸氣例如Xe氣或者Li蒸氣可以產(chǎn)生EUV輻射，其中在所述氣體或者蒸氣中產(chǎn)生高熱等離子體，從而發(fā)出電磁波譜中EUV范圍內(nèi)的輻射。高熱等離子體是通過(guò)電子放電產(chǎn)生部分離子化的等離子體并使部分離子化的等離子體在光軸O上坍塌而產(chǎn)生的。Xe或者Li蒸氣或者任何其它合適的氣體或者蒸氣要有效地產(chǎn)生輻射可能需要例如10Pa的分壓。輻射源SO發(fā)出的輻射通過(guò)輻射源室47，經(jīng)由氣障(gas barrier)結(jié)構(gòu)或者污染捕集器contamination trap)49進(jìn)入集光器室48。該氣障結(jié)構(gòu)49包括一個(gè)通道結(jié)構(gòu)，例如歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP1057079或者EP1223468中詳細(xì)描述的一樣，這里將其引入作為參考。
集光器室48包括集輻射器50，它可以由掠入射集光器形成。穿過(guò)集光器50的輻射經(jīng)光柵濾譜器51反射后在集光器室48的開(kāi)口處的虛源點(diǎn)52聚集。從集光器室48出來(lái)后，投影光束56在照明光學(xué)單元44中的正入射反射器53，54上反射，到達(dá)位于劃線(xiàn)板或者掩模臺(tái)MT上的劃線(xiàn)板或者掩模。然后，形成圖案化的光束57并經(jīng)由投影系統(tǒng)PL中的反射元件58，59在晶片臺(tái)或者基板臺(tái)WT上成像。盡管圖2中沒(méi)有示出，但是應(yīng)該理解，在照明光學(xué)單元44和投影系統(tǒng)PL中可以有其它的元件。
應(yīng)指出，圖2所示的聚束器50可以是工業(yè)中所通常采用的聚束器。本發(fā)明中可用的聚束器的一個(gè)例子是例如專(zhuān)利申請(qǐng)EP1186957中所述的(特別參見(jiàn)圖3和4)。
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的一種光學(xué)元件。在該圖中，光學(xué)元件300，可以是例如反射鏡。然而，根據(jù)本發(fā)明，它也可以是其它的光學(xué)元件。如果光學(xué)元件是反射鏡，那么該反射鏡可以是例如掠入射反射鏡、正入射反射鏡或者多層反射鏡。
在本實(shí)施例中，也即在該光學(xué)元件是反射鏡的實(shí)施例中，光學(xué)元件可以是例如圖2所示的反射鏡51、反射鏡53、反射鏡54、反射鏡58或者反射鏡59。應(yīng)該注意，依照本發(fā)明的光學(xué)元件(該光學(xué)元件包括反射鏡)也可以同時(shí)用于這些位置中的多處。如圖3所示，在反射鏡300的基板302的上表面存在一個(gè)高度或者厚度為hsl的表面層SL或者表面材料。該表面層SL包括多個(gè)直徑為401的顆粒400。
下表列出可以用作顆粒的非專(zhuān)用材料。該表列出這些材料的兩種不同厚度也即10和100nm的透射率。應(yīng)該注意，該表中所列出的所有材料在EUV區(qū)域內(nèi)的復(fù)折射率非常接近一。因此，這些顆粒對(duì)于EUV輻射的散射可以忽略，并因此不包括在透射率的估算中。表1所列材料的透射率給出的分別是針對(duì)厚度為10nm和100nm的理論片材。因此，把該表中給出的數(shù)值分別視為直徑為10nm和100nm的顆粒的透射率的較好初步估計(jì)(first estimate)。
表1具有顆粒的層對(duì)EUV輻射的透射率(對(duì)100％填充的估計(jì))




表1列出厚度為10nm和100nm的體(bulk)材料的透射率。該透射率可作為由同種材料構(gòu)成且直徑為10nm和100nm的顆粒的透射率近似值。該表表明，直徑為10nm的顆粒其透射率比直徑為100nm的顆粒的透射率更高。因此，較小的顆粒比較好。
接下來(lái)的表估算了對(duì)顆粒半徑為1-10nm并包括Si、C、Mo或Au在內(nèi)的層的透射率。表面密度描述的是每m2中的顆粒數(shù)量，表面密度(單位m-2)如下。
表2具有以半徑、表面密度和材料為參數(shù)的顆粒的層對(duì)波長(zhǎng)13.5nm和100nm輻射的透射率。


這個(gè)估算的透射率顯示，采用硅時(shí)各參數(shù)的組合表現(xiàn)出最好的對(duì)比度(13.5nm的透射率和100nm的透射率)。
圖3中例示了表面層對(duì)輻射束即輻射束PB的效果。輻射束相對(duì)于基板302上表面的法線(xiàn)的入射角為α。如果，例如顆粒400的直徑為1-500nm(例如1-100nm)并且包括例如Si，那么包括EUV輻射在內(nèi)的輻射光束PB基本上可以透過(guò)表面層SL并且在反射鏡300的表面反射(以角β)。在圖3中，用光線(xiàn)r1表示，反射光線(xiàn)為r2。
部分輻射光束PB可包括不希望有的波長(zhǎng)的輻射，例如DUV、UV、VIS和/或IR輻射。由于顆粒400的散射作用，例如米氏(Mie)散射和/或瑞利(Raleigh)散射，這些不希望有的波長(zhǎng)輻射中至少一部分被散射掉，從而不會(huì)到達(dá)反射鏡300的表面。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，顆粒400被設(shè)計(jì)成具有對(duì)于EUV輻射來(lái)說(shuō)接近一的復(fù)折射率。因此，EUV輻射將基本上沒(méi)有吸收地和/或基本上不會(huì)散射地穿過(guò)顆粒400傳播。然而，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，還將顆粒400設(shè)計(jì)為相對(duì)于其它波長(zhǎng)的輻射來(lái)說(shuō)其復(fù)折射率不接近一。因而，在本實(shí)施例中，一部分輻射，也即不希望有的波長(zhǎng)的輻射將發(fā)生折射和/或散射，和/或由顆粒400吸收。這樣，圖3中以光線(xiàn)r2表示的反射的輻射包括很少不希望有的波長(zhǎng)的輻射。
因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，反射鏡300提供了過(guò)濾功能，這能夠有利地用于例如光刻裝置中，使得來(lái)自于VUV、DUV、UV、VIS和IR輻射中的一種或者多種輻射減少或者將其濾掉，同時(shí)允許EUV輻射通過(guò)。應(yīng)該理解，這種(額外的)過(guò)濾功能也可以用于除反射鏡之外的其它光學(xué)元件。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，例如可通過(guò)涂布(如浸漬涂布)、噴涂等方法在光學(xué)元件上提供表面層。應(yīng)注意的是，在本發(fā)明中，由于將顆粒簡(jiǎn)單地移動(dòng)、除去或者部分重組，因此對(duì)層的較小破壞會(huì)有一點(diǎn)不利影響。這對(duì)于光學(xué)元件的過(guò)濾功能可能僅僅導(dǎo)致可以忽略或者小的降低。相反，對(duì)EP1197803中Si凸起的破壞可能導(dǎo)致過(guò)濾功能大大降低。
圖4a示意性地繪出本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)元件。參考符號(hào)300與實(shí)施例1一樣指的是反射鏡，但是根據(jù)本發(fā)明它也可以表示其它光學(xué)元件。
如圖4a所示，在光學(xué)元件300的基板302的上表面沉積了具有顆粒400的表面層或者材料SL層。然而，在圖4a中，該表面層SL包括凸起301，這樣產(chǎn)生一個(gè)具有凸起301(也表示為L(zhǎng))和空腔G(凹槽)的輪廓。凸起301也包括本發(fā)明所述的顆粒400。在圖4a中，位于凸起301(L)和空腔G之間的預(yù)定最大高度差用參考符號(hào)h表示。表面層SL的高度用hsl表示，具有基本上連續(xù)的表面層的那部分表面層的高度(不包括凸起301的高度h)用參考符號(hào)hsl’表示。凸起301的寬度用參考符號(hào)380表示。從圖4a可以看出，凸起可以形成由凸起301構(gòu)成的周期為p的規(guī)則形狀。在圖4a中，顆粒400的直徑為401。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，表面層SL可以包括例如硅顆粒，其直徑為1-500nm且層厚度hsl’大約為50nm，預(yù)定最大高度差為大約500nm。
應(yīng)指出的是，通過(guò)例如選擇周期p為200-500nm，可以形成光柵輪廓。還應(yīng)指出的是，包括具有這種光柵輪廓的表面層SL的光學(xué)元件300可以具有額外的過(guò)濾功能。因而，不僅因顆粒對(duì)輻射的散射或者吸收可將DUV，UV和VIS濾掉，而且由于光柵輪廓，也可以將IR輻射部分地濾掉，或者可以更為有效地濾掉(相對(duì)于沒(méi)有凸起301的表面層SL)。通過(guò)舉例，這在圖4b中得到更詳細(xì)的說(shuō)明，該圖示出本發(fā)明另一實(shí)施例所述的光學(xué)元件。
圖4b對(duì)應(yīng)著圖4a所示實(shí)施例的一個(gè)變例，它示出只具有凸起301的表面層或者材料SL層。在該實(shí)施例中，表面層SL是一個(gè)不連續(xù)的層。應(yīng)該注意，在圖4b中，高度hsl指的是凸起的(平均)高度。
從圖4b中可以看出，輻射光束PB包括兩類(lèi)射線(xiàn)射線(xiàn)r1和射線(xiàn)r1’。射線(xiàn)r1穿過(guò)凸起301而傳播并且到達(dá)光學(xué)元件300的表面。射線(xiàn)r1’沒(méi)有穿過(guò)凸起301而到達(dá)表面層SL的表面。在本圖中，入射角α’(或者光線(xiàn)r1和r1’)是相對(duì)于光學(xué)元件300的表面來(lái)定義的，為90°。在圖4b所示的實(shí)施例中，具有所需波長(zhǎng)的輻射(例如EUV輻射)將基本無(wú)吸收地穿過(guò)凸起301，并且基本上不會(huì)產(chǎn)生相位改變。這是由于表面層SL包括一種對(duì)EUV輻射至少部分地透射的材料，更具體地說(shuō)，一種對(duì)EUV具有接近一的復(fù)折射率的材料，相反，在該實(shí)施例中，其它波長(zhǎng)的輻射(不希望有的波長(zhǎng)的輻射)可以由表面層SL吸收和/或散射。
在圖4b中，散射的光線(xiàn)用射線(xiàn)r3表示。此外，應(yīng)該注意，透過(guò)凸起301具有不希望有的波長(zhǎng)的輻射(如射線(xiàn)r1)將與射線(xiàn)r1’之間存在一個(gè)相位差。由于干涉，這很可能會(huì)減少或者至少部分地消除不希望有的波長(zhǎng)的輻射。因此，通過(guò)選擇高度hsl、寬度301、周期p、表面層SL的材料和入射角α’，可以提供能夠?qū)⒉幌Ｍ械牟ㄩL(zhǎng)的輻射例如IR輻射濾掉的濾光器。
例如，一個(gè)在100nm薄硅過(guò)濾器上具有200nm寬、400nm高、1000nm周期的突起的簡(jiǎn)單凸起結(jié)構(gòu)可以將這種過(guò)濾器對(duì)波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?500到2000nm的透射率的值減小到低于4％。應(yīng)注意，硅對(duì)于大約13.5nm的EUV輻射來(lái)說(shuō)在光學(xué)上幾乎等于真空。因此，EUV投影光束并不會(huì)受到硅凸起結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)性的影響。對(duì)于13.5nm的輻射來(lái)說(shuō)，已經(jīng)證明，在零級(jí)可以透射大約75.3％的光束，而在更高的干涉級(jí)上可以透射1.2％的光束(假設(shè)100％填充)。
應(yīng)該理解，其它結(jié)構(gòu)，例如兩維光柵、線(xiàn)性調(diào)頻脈沖光柵(chirped grating)、炫耀光柵和其它線(xiàn)條(bar)結(jié)構(gòu)也可以用于本發(fā)明的其它實(shí)施例中。
應(yīng)指出，圖3中的表面層或者材料SL層的高度即高度hsl，和圖4a中表面層SL的高度即高度hsl’，表示的是表面層SL的某部分的(平均)高度，這部分是光學(xué)元件300的基板302的上表面上閉合表面層的那部分。相反，應(yīng)該指出的是，圖4b中的光學(xué)元件包括半連續(xù)層，其在光學(xué)元件300上面提供了一個(gè)非閉合的表面。圖4a中的高度hsl’是連續(xù)表面層的有效高度，且不包括凸起301的高度。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3和圖4a示意性表示的實(shí)施例，可以選擇光學(xué)元件300上連續(xù)層的高度(圖3中的高度hsl和圖4a中的高度hsl’)，使之可以更有效地遮住例如IR輻射。通過(guò)選擇該高度(圖3中的hsl和圖4a中的hsl’)等于
可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
在該實(shí)施例中，
是表面層對(duì)于波長(zhǎng)λun的輻射的有效復(fù)折射率。λun指的是不希望有的波長(zhǎng)的輻射，尤其是IR輻射。由于IR輻射的波長(zhǎng)比顆粒尺寸大的多，因此該輻射不可能區(qū)分單獨(dú)的顆粒。因此，可將該表面層“視”為一個(gè)具有平均折射率的體材料，也即有效復(fù)折射率(將表面層SL上填充部分的折射率和該層上未填充部分的折射率求平均值)。當(dāng)輻射光束PB垂直地到達(dá)表面時(shí)，入射角α＝0，且高度等于
通過(guò)在10nm-500nm范圍內(nèi)選擇層厚hsl’，可以增加額外的過(guò)濾功能，因?yàn)?，以表面層SL這樣的層厚hsl(hsl’)，由于例如相消干涉甚至?xí)行У貫V掉IR輻射。
雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是顯而易見(jiàn)，本發(fā)明可以不同于上述方式來(lái)實(shí)施。此說(shuō)明書(shū)不欲限定本發(fā)明。
此外，盡管這些實(shí)施例具體描述了EUV應(yīng)用以及EUV光學(xué)元件，但是應(yīng)該理解的是，本發(fā)明也能這樣實(shí)施，即把光學(xué)元件設(shè)置為可在其它光譜范圍例如DUV、VUV、UV或者VIS內(nèi)工作。應(yīng)該指出的是，對(duì)于理解本發(fā)明所必須的元件和特征已經(jīng)在附圖中繪出，并且本發(fā)明不限于這些元件。例如，應(yīng)該理解，在光學(xué)元件的基板上可以存在其它層，并且光學(xué)元件的其它表面可以用這層材料來(lái)覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件，包括具有至少一個(gè)其上布置了一材料層的表面的基板，選擇所述材料層，使之對(duì)具有預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分地透射，其中該層材料包括其直徑在1-500nm范圍內(nèi)的顆粒并且該材料層具有10-2000nm范圍內(nèi)的層厚。
2.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中所述顆粒對(duì)EUV輻射至少部分透射。
3.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中所述顆粒包括一種對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)λ具有接近一的復(fù)折射率的材料。
4.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中所述顆粒包括選自于Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U中至少一種的材料。
5.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中所述光學(xué)元件是選自于濾光器、光柵、反射鏡和透鏡的元件。
6.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中該材料層包括凸起，所述凸起在該材料層內(nèi)形成了空腔和高地。
7.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中所述空腔和所述高地具有預(yù)定的最大高度差。
8.如權(quán)利要求
6所述的光學(xué)元件，其中所述凸起是周期性設(shè)置的，并且凸起的周期在200-5000nm范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求
7所述的光學(xué)元件，其中所述高度差在10-500nm范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中該材料層具有10-500nm范圍內(nèi)的層厚。
11.如權(quán)利要求
6所述的光學(xué)元件，其中所述凸起具有薄片狀鋸齒輪廓、方波輪廓和矩形波輪廓中的一種輪廓。
12.如權(quán)利要求
6所述的光學(xué)元件，其中所述凸起沿一個(gè)方向周期性設(shè)置從而形成1-D光柵，或者沿兩個(gè)方向設(shè)置形成2-D光柵。
13.如權(quán)利要求
6所述的光學(xué)元件，其中該材料層是不連續(xù)層。
14.如權(quán)利要求
13所述的光學(xué)元件，其中在這些凸起之間提供有空的空間。
15.如權(quán)利要求
14所述的光學(xué)元件，其中設(shè)置所述凸起使之對(duì)透過(guò)所述凸起的不希望有的輻射產(chǎn)生180°相移。
16.如權(quán)利要求
1所述的光學(xué)元件，其中該材料層的厚度基本上等于 其中λun是不希望有的輻射波長(zhǎng)，neff是該材料層的平均折射率，α是該輻射的入射角。
17.一種減小光學(xué)系統(tǒng)輻射光束中VUV、DUV、UV、VIS和IR輻射中一種或者多種的輻射強(qiáng)度的方法，該方法包括將該輻射光束投影到至少一個(gè)光學(xué)元件上，所述光學(xué)元件包括具有至少一個(gè)其上布置了一層材料的表面的基板，選擇所述材料層使之對(duì)具有預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分透射，其中所述材料表面包括直徑在1-500nm范圍內(nèi)的顆粒，并且該層材料具有10-2000nm范圍內(nèi)的層厚。
18.一種設(shè)備制造方法，包括提供一束輻射；對(duì)該輻射束構(gòu)圖；將圖案化的輻射束投影到一層輻射敏感材料的靶部，并且，使該輻射通過(guò)布置在至少一個(gè)光學(xué)元件上的一材料層，選擇所述材料層使之對(duì)具有預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分地透射，其中該材料表面包括直徑在1-500nm范圍內(nèi)的顆粒，并且該材料層具有10-2000nm范圍的層厚。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求
18所述的方法制造的設(shè)備。
20.如權(quán)利要求
18所述的設(shè)備制造方法，其中所述的至少一個(gè)光學(xué)元件是透鏡。
21.如權(quán)利要求
18所述的設(shè)備制造方法，其中所述的至少一個(gè)光學(xué)元件是反射鏡。
22.一種光刻投影裝置，包括輻射系統(tǒng)，將其構(gòu)造并設(shè)置為提供輻射束；支承結(jié)構(gòu)，將其構(gòu)造并設(shè)置為支承構(gòu)圖結(jié)構(gòu)，構(gòu)造并設(shè)置所述構(gòu)圖結(jié)構(gòu)，使之根據(jù)想要的圖案對(duì)所述光束進(jìn)行構(gòu)圖；用于容納基板的基板臺(tái)；投影系統(tǒng)，將其構(gòu)造并設(shè)置為將圖案化的光束投影到該基板的靶部上；以及至少一個(gè)位于該輻射路徑內(nèi)的光學(xué)元件，其包括具有至少一個(gè)其上布置了一材料層的表面的基板，選擇所述材料層，使之對(duì)具有預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分透射，其中所述材料表面包括直徑在1-500nm范圍內(nèi)的顆粒，并且該材料層具有10-2000nm范圍內(nèi)的層厚。
23.一種設(shè)備制造方法，包括提供輻射束，該輻射束包括EUV輻射的波長(zhǎng)以及至少一種不希望有的輻射的波長(zhǎng)；對(duì)該輻射束構(gòu)圖；將圖案化的輻射束投影到一層輻射敏感材料的靶部，以及使該輻射束通過(guò)布置在至少一個(gè)光學(xué)元件上的一材料層，用于選擇性濾掉該至少一種不希望有的輻射。
24.如權(quán)利要求
23所述的設(shè)備制造方法，其中所述至少一個(gè)光學(xué)元件是反射鏡。
25.如權(quán)利要求
23所述的設(shè)備制造方法，其中所述至少一個(gè)光學(xué)元件是透鏡。
專(zhuān)利摘要
一種光學(xué)元件，包括具有至少一個(gè)其上布置了一材料層的表面的基板，選擇該材料層使之對(duì)具有預(yù)定波長(zhǎng)λ的輻射至少部分透射。該材料表面包括直徑在1－500nm范圍內(nèi)的顆粒，并且該層材料具有10－2000nm范圍內(nèi)的層厚。不希望有的輻射，例如UV和DUV輻射，通過(guò)顆粒的散射例如米氏散射和/或瑞利散射，和/或通過(guò)顆粒的吸收而基本上減少或者減弱，同時(shí)所需的輻射對(duì)于該光學(xué)元件的表面是透射的。
文檔編號(hào)G21K1/06GKCN1648776SQ200510051841
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2005年1月20日
發(fā)明者L·P·巴克 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan