Euv微光刻的投射鏡頭、膜元件及制造包含膜元件的投射鏡頭的方法
【專利摘要】一種投射鏡頭(PO)，該投射鏡頭利用具有來(lái)自極紫外范圍(EUV)的工作波長(zhǎng)λ的電磁輻射，將布置在該投射鏡頭的物平面(OS)中的圖案成像于該投射鏡頭的像平面(IS)中，該投射鏡頭包含多個(gè)反射鏡(M1-M6)，該多個(gè)反射鏡具有反射鏡表面，該反射鏡表面布置在該物平面及該像平面之間的投射光束路徑中，使得可利用該反射鏡將布置在該物平面中的圖案成像于該像平面中。分配的波前校正裝置(WFC)包含膜元件(FE)，該膜元件具有一膜，該膜在波前校正裝置的操作模式中布置在投射光束路徑中且在工作波長(zhǎng)λ透射照在光學(xué)使用區(qū)中的EUV輻射的主要部分。該膜元件包含：第一層，其由具有第一復(fù)數(shù)折射率n1＝(1-δ1)+iβ1的第一層材料構(gòu)成且具有在使用區(qū)上根據(jù)第一層厚度分布局部改變的第一光學(xué)層厚度；以及第二層，其由具有第二復(fù)數(shù)折射率n2＝(1-δ2)+iβ2的第二層材料構(gòu)成且具有在使用區(qū)上根據(jù)第二層厚度分布局部改變的第二光學(xué)層厚度，其中該第一層厚度分布與該第二層厚度分布不同。第一折射率的實(shí)部與1的偏差δ1相對(duì)于第一層材料的吸收系數(shù)β1較大，第二折射率的實(shí)部與1的偏差δ2相對(duì)于第二層材料的吸收系數(shù)β2較小。
【專利說(shuō)明】EUV微光刻的投射鏡頭、膜元件及制造包含膜元件的投射鏡頭的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種投射鏡頭，其利用具有極紫外范圍(EUV)中的工作波長(zhǎng)λ的電磁輻射，將布置在投射鏡頭物平面中的圖案成像于投射鏡頭像平面中。此外，本發(fā)明涉及一種尤其提供為用于這種投射鏡頭中的膜元件，以及涉及一種制造包含膜元件的投射鏡頭的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，主要的微光刻投射曝光方法用于制造半導(dǎo)體部件及其它精細(xì)結(jié)構(gòu)化的部件。在該情況中，利用載有或形成要成像的結(jié)構(gòu)的圖案(例如，一層半導(dǎo)體部件的線圖案)的掩模(掩模母版)或其它圖案化裝置。在投射曝光設(shè)備中，圖案定位在照明系統(tǒng)與投射鏡頭間的投射鏡頭的物體表面區(qū)域中，并且由照明系統(tǒng)提供的照明輻射照明。由圖案所更改的輻射作為投射輻射穿過(guò)投射鏡頭，該投射鏡頭將圖案成像于要曝光的基板上，該基板一般涂布輻射敏感層(抗蝕劑、光刻膠)。
[0003]近幾年來(lái)，為了能夠制造甚至更精細(xì)的結(jié)構(gòu)，已開(kāi)發(fā)的投射鏡頭能以中間數(shù)值孔徑工作且實(shí)質(zhì)上利用極紫外范圍(EUV)中所用電磁輻射的短波長(zhǎng)增加分辨率性能。尤其，此處使用在5nm與30nm間的范圍中的波長(zhǎng)。
[0004]由于短波長(zhǎng)被在較高波長(zhǎng)為透明的已知光學(xué)材料或其它材料大幅吸收，故無(wú)法借助折射光學(xué)元件充分聚焦或引導(dǎo)極紫外范圍中的輻射(EUV輻射)。因此，在EUV光刻中使用反射鏡系統(tǒng)。對(duì)EUV范圍中的輻射具有反射效應(yīng)的反射鏡(EUV反射鏡)通常具有基板，在基板上涂覆多層布置，該多層布置對(duì)極紫外范圍中的輻射具有反射效應(yīng)且具有交替包含相對(duì)較低折射率及相對(duì)較高折射率層材料的大量層對(duì)，并以分布式布拉格反射器的方式起作用。EUV反射鏡的層對(duì)通常以層材料組合鑰/硅(Mo/Si)及/或釕/硅(Ru/Si)構(gòu)造。
[0005]EUV投射鏡頭包含多個(gè)反射鏡，例如，四個(gè)或六個(gè)反射鏡，該多個(gè)反射鏡具有反射鏡表面，其布置在物平面及像平面之間的投射光束路徑中，使得可利用反射鏡盡可能以無(wú)像差的方式將布置在物平面中的圖案成像于像平面中。投射光束在物平面及像平面之間行進(jìn)的光線形成波前。波前與規(guī)格所預(yù)定義的波前的偏差可導(dǎo)致不容存在的成像像差。
[0006]EUV微光刻的投射鏡頭要求光學(xué)元件的制造極為精確且涂覆精確。在該情況中尤其有問(wèn)題的是，唯有在工作波長(zhǎng)(例如，13.5nm)的裝配狀態(tài)中，才能充分精確地測(cè)量光學(xué)元件的(尤其因涂覆所造成的)真實(shí)狀態(tài)。在此階段中，通常針對(duì)后續(xù)校正所要做的只是極為復(fù)雜地局部拆卸投射鏡頭以重做(rework)反射鏡。除剛體運(yùn)動(dòng)之外，幾乎不存在針對(duì)使用期效果校正以持續(xù)方式運(yùn)作的任何構(gòu)思。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)目的是簡(jiǎn)化EUV投射鏡頭在制造期間的調(diào)整工藝。另一個(gè)目的是在操作地支配成像性能變化的情況中簡(jiǎn)化后續(xù)校正。另一個(gè)目的是提供具有極佳成像性能的EUV投射鏡頭。
[0008]這些目的利用包含權(quán)利要求1、32或35的特征的投射鏡頭、利用包含權(quán)利要求29的特征的膜元件，以及利用包含權(quán)利要求37的特征的制造投射鏡頭的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009]有利的發(fā)展如從屬權(quán)利要求中所指定。通過(guò)引用，將所有權(quán)利要求的措辭并入說(shuō)明書的內(nèi)容中。
[0010]膜元件的第一層和第二層各具有特定功能并對(duì)通過(guò)的投射光束光線以限定的方式起作用，以可預(yù)定的方式改變波前的分布。優(yōu)選地，在該情況中更改波前的分布或形狀，使得導(dǎo)致像平面中像形成的波前在各層出現(xiàn)在投射光束路徑中時(shí)與缺少各層時(shí)相比更接近所要的波前分布(所需波前)。因此，借助通過(guò)各層的輻射校正波前。
[0011]在波前校正的背景中，各層(第一層和第二層)的每一個(gè)具有所求或所要主要功能及同樣必然存在的次要功能，各功能分別因第一和第二層材料的材料選擇產(chǎn)生。尤其基于材料的復(fù)數(shù)折射率或基于確定復(fù)數(shù)折射率的光學(xué)常數(shù)而進(jìn)行材料選擇。
[0012]根據(jù)η = (1- δ)+ιβ，可將材料的復(fù)數(shù)折射率η描述為折射率的實(shí)部(1- δ )及虛部的總和。在此標(biāo)記下，無(wú)因次參數(shù)δ描述折射率η的實(shí)部與值I的偏差。針對(duì)此應(yīng)用的目的，無(wú)因次參數(shù)β是吸收系數(shù)。
[0013]在第一層材料的情況中，第一折射率的實(shí)部與I的偏差大于吸收系數(shù)，其中這兩個(gè)值之間的差一般應(yīng)盡可能比較大(即，S1SS ?^)。因此可達(dá)成的是，第一層材料對(duì)通過(guò)的投射光束光線的相位或相位延遲具有相對(duì)較大的影響，而同時(shí)僅相對(duì)較小的強(qiáng)度被吸收。在此情況中，相位延遲及吸收的程度與出現(xiàn)在相應(yīng)輻射通過(guò)位置且由第一層厚度分布限定的(局部)層厚度成比例。由于第一層對(duì)于通過(guò)輻射的相位具有位置相關(guān)的、相對(duì)較大的效應(yīng)，而同時(shí)吸收同樣以位置相關(guān)的方式僅受相對(duì)較小影響，第一層的(所要)主要功能在于引入位置相關(guān)的相位延遲，而(不可避免的)次要功能在于以位置相關(guān)的方式稍微影響通過(guò)輻射的強(qiáng)度。由于第一層的主要功能，下文又將第一層稱為“波前校正層”。
[0014]在第二層材料的情況中，第一折射率的實(shí)部與I的偏差與吸收系數(shù)之間存在相反的關(guān)系。此處，吸收系數(shù)相對(duì)于偏差應(yīng)盡可能較大(即，δ2<< β2)。第二層的主要功能在于引起通過(guò)的輻射的強(qiáng)度的位置相關(guān)的衰減，其中可利用第二層厚度分布的路線(course)設(shè)定衰減的程度。(不可避免的)次要功能在于以下事實(shí):第二層對(duì)于通過(guò)的輻射的相位還具有一定的影響。然而，此影響由于第二折射率的實(shí)部與值I的相對(duì)較小偏差而相對(duì)較小。由于第二層的主要功能，下文又將第二層稱為“透射校正層”。
[0015]這里還將在光瞳平面的區(qū)域中起作用的位置相關(guān)的透射校正稱為“切趾(apodizat1n) ”。術(shù)語(yǔ)“切趾”因此指定投射鏡頭光瞳平面的區(qū)域中的位置相關(guān)的強(qiáng)度減少或位置相關(guān)的透射損失。
[0016]相比之下，在傅立葉變換場(chǎng)平面區(qū)中相對(duì)于光瞳平面起作用的位置相關(guān)的透射校正主要影響像場(chǎng)中照明均勻性或場(chǎng)均勻性。
[0017]利用在制造期間和/或在第一層和/或第二層的稍后處理期間有目標(biāo)地控制第一和第二層厚度分布，所能達(dá)成的是，第一層和第二層的組合可以所要方式以位置相關(guān)的方式校正通過(guò)光束的波前的分布，其中，同時(shí)還可以有目標(biāo)的方式設(shè)定強(qiáng)度衰減的局部分布。因此，在第一層和第二層的組合的情況中，一個(gè)層在各情況中可至少部分補(bǔ)償另一層的非所要次要功能，致使可以層組合引入波前校正，而未必引入不可控制的位置相關(guān)的透射損失。
[0018]在此情況中，第一層和第二層(若適當(dāng)，還有膜元件的一個(gè)或多個(gè)膜的其它層)的層厚度總共如此之小，使得照在光學(xué)使用區(qū)中各層的EUV輻射的主要部分(即，至少50% )透射通過(guò)各層。
[0019]為了波前校正的目的，除了投射鏡頭的反射鏡之外，包含以描述方式設(shè)計(jì)的(至少一個(gè))第一層及(至少一個(gè))第二層的基于膜的波前校正裝置還在投射光束路徑中引入光學(xué)作用層，雖然該光學(xué)作用層不可避免會(huì)引入小透射損失，但其同時(shí)亦在投射輻射的波前中引起有目標(biāo)的位置相關(guān)的干涉。可在不需要變化投射鏡頭的反射鏡的位置和/或表面形狀的情況下進(jìn)行此波前校正。借助波前校正裝置，在最初安裝及調(diào)整之后，還可執(zhí)行使用期效果的校正。
[0020]由于使用膜技術(shù)，在一些實(shí)施例中，膜元件可具有照射的EUV輻射在整個(gè)光學(xué)使用區(qū)中至少70%的透射率。在此情況中，實(shí)際上可獲得的透射主要取決于輻照的總厚度及其中所使用且不得任意減少以免危及膜的機(jī)械穩(wěn)定性的層材料。然而，在整個(gè)光學(xué)使用區(qū)中的透射率超過(guò)80 %或超過(guò)85 %的實(shí)施例是可能的。透射率一般不會(huì)超過(guò)90 %，因?yàn)闉榇四康膶⑿枰獦O薄的層厚度，而這對(duì)于膜的穩(wěn)定性非常不利。
[0021]而且，膜元件的透射率不受所實(shí)施波前校正的峰-谷值的影響。較大峰-谷值一般在至少一個(gè)場(chǎng)點(diǎn)處導(dǎo)致相位效應(yīng)的較大變化，如上文描述，這是因?yàn)榇我δ茉谠擖c(diǎn)處導(dǎo)致透射行為的擴(kuò)大變化。
[0022]為了確保所要波前校正且基本上不影響透射的輻射的偏振狀態(tài)，優(yōu)選實(shí)施例提供將膜元件或至少一個(gè)膜布置且定向在光束路徑中，使得投射光束的整個(gè)輻射以小于20° (尤其小于10° )的入射角入射在光學(xué)使用區(qū)上，該膜元件或該至少一個(gè)膜因此垂直地或大體上垂直地或以相對(duì)于膜法線方向的相對(duì)較小角度通過(guò)。因此，可在很大程度上避免偏振選擇性效應(yīng)。
[0023]膜元件可關(guān)于所要校正效應(yīng)布置在投射光束路徑中的不同位置處。在一些實(shí)施例中，在投射鏡頭中，至少一個(gè)光瞳平面位于物平面與像平面之間，膜元件布置在光瞳平面中或在光學(xué)上接近光瞳平面。這在下文稱為“接近光瞳的布置”。接著，將膜元件布置在相對(duì)于物平面和像平面的位置實(shí)質(zhì)上為傅立葉變換的位置處。在接近光瞳的布置的情況中，投射鏡頭的投射光束的以特定光線角從物場(chǎng)入射的所有光線實(shí)質(zhì)上在光學(xué)使用區(qū)內(nèi)的相同局部區(qū)中照在膜元件上。這適用于所有物場(chǎng)點(diǎn)，與其在物場(chǎng)中的位置無(wú)關(guān)。布置在光瞳平面中或接近光瞳平面的膜元件因此使得可校正波前在所有場(chǎng)點(diǎn)上的共同偏移。
[0024]還可將膜元件布置為光學(xué)上接近物平面或像平面。如果中間像平面位于物平面與像平面之間，則膜元件還可布置在中間像平面中或在光學(xué)上接近中間像平面。在光學(xué)上接近物平面、像平面、或(若適當(dāng))中間像平面的位置稱為“接近場(chǎng)的布置”或接近場(chǎng)平面的布置。在接近場(chǎng)的布置的情況中，在膜元件的光學(xué)使用區(qū)內(nèi)的不同位置在不同場(chǎng)點(diǎn)上起不同作用，使得(若適當(dāng))可校正波前像差的場(chǎng)分布。
[0025]在光學(xué)上接近場(chǎng)平面的膜元件可布置在如物平面和第一反射鏡之間的區(qū)域中。
[0026]舉例而言，可使用子孔徑比率SV量化光學(xué)元件或平面在光束路徑中的定位。
[0027]根據(jù)清楚的定義，將光學(xué)元件在投射光束路徑中的光學(xué)表面的子孔徑比率SA根據(jù)SA = DSA/Da而限定為在子孔徑直徑Dsa與光學(xué)自由直徑Dca之間的商。子孔徑直徑Dsa被指定為由從指定場(chǎng)點(diǎn)發(fā)出的光束的光線照明的光學(xué)兀件局部表面的最大直徑。光學(xué)自由直徑Doi是繞著光學(xué)元件參考軸的最小圓的直徑，其中該圓包圍由來(lái)自物場(chǎng)的所有光線照明的光學(xué)元件表面的那個(gè)區(qū)域。
[0028]在場(chǎng)平面(如，物平面或像平面)中，SV = O因此適用。在光瞳平面中，SV= I適用。因此，“接近場(chǎng)”的平面具有接近O的子孔徑比率，而“接近光瞳”的平面具有接近I的子孔徑比率。一般而言，在膜元件布置為接近光瞳的情況中，子孔徑比率優(yōu)選在0.5與I之間，尤其在0.7與I之間的范圍中。在膜元件布置為接近場(chǎng)的情況中，子孔徑比率優(yōu)選在O與0.5之間，尤其在O與0.3之間的范圍中。
[0029]第一層和第二層的相對(duì)布置有各種可能性。
[0030]第一層可相對(duì)于第二層布置，使得輻射首先通過(guò)第一層，然后通過(guò)第二層。相反的布置也是可能的。
[0031]可提供具有包含第一層和第二層二者的多層膜的膜元件。在此情況中，第一層和第二層位于相同的多層膜中，各層的相對(duì)定向及局部分配因此變得尤其精確。而且，集成在共同多層膜中具有以下優(yōu)點(diǎn):可使透射損失保持尤其較小，因?yàn)閮蓚€(gè)層均促成相同多層膜的機(jī)械穩(wěn)定性。
[0032]還可提供多于一個(gè)的膜，其中第一層安裝在第一膜上，第二層安裝在第二膜上，第二膜在物理上與第一膜分開(kāi)。此變型尤其具有以下優(yōu)點(diǎn):可制造彼此獨(dú)立且(若適當(dāng))隨后還可更簡(jiǎn)單地變化的第一層厚度分布和第二層厚度分布?？蓪⒛ぶ械囊粋€(gè)或二個(gè)實(shí)施為多層膜。
[0033]若適當(dāng)，膜元件還可包含單層膜，其中僅以第一層或僅以第二層形成膜。這種單層膜具有不均勻?qū)雍穸龋敲丛搶雍穸韧瑫r(shí)是整個(gè)膜厚度。該單層膜可與其它單層膜(由相應(yīng)其它層材料構(gòu)成)或多層膜組合。
[0034]由于接觸環(huán)境空氣(atmosphere)或由于環(huán)境空氣的運(yùn)作或污染，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，原始單層膜可形成在其表面上優(yōu)選具有不同材料(諸如，單膜層的層(ply)材料的氧化產(chǎn)物)的薄表面或點(diǎn)狀層的多層膜?？梢蚰优c環(huán)境空氣接觸而產(chǎn)生的其它可能的額外層為碳沉積物或由揮發(fā)性金屬氫化物構(gòu)成的沉積物。這還適用于在多層膜與周圍空氣之間的界面處。
[0035]為了確保輻射將通過(guò)的第一層和第二層的相互分配區(qū)的所要局部分配充分精確，在第一和第二多層膜(或單層膜)之間的極小光學(xué)和/或幾何距離是有利的。
[0036]幾何距離一般應(yīng)小于十厘米，尤其小于一厘米。從幾毫米向下至一毫米及(若適當(dāng))小于一毫米的范圍中的距離可是有利的。
[0037]優(yōu)選應(yīng)選取光學(xué)距離使得在第一和第二膜(多層膜或單層膜)的區(qū)域中，子孔徑比率實(shí)質(zhì)上相同或非常相似，致使兩個(gè)多層膜從光學(xué)觀點(diǎn)“看到”實(shí)質(zhì)上相同的投射光線。
[0038]尤其，第一和第二膜的子孔徑比率應(yīng)彼此相差小于0.05或小于0.01。
[0039]原則上，有利的是如果第二膜在光學(xué)上定位于接近第一膜或如果第二膜在關(guān)于第一膜的位置為光學(xué)共軛的位置處布置為離第一膜一距離處。在中間像在物平面及像平面之間產(chǎn)生的投射鏡頭的情況中，舉例而言，可將第一膜布置在物平面與中間像之間的第一光瞳表面的區(qū)域中，以及將第二膜布置在中間像與像平面之間的第二光瞳表面的區(qū)域中。
[0040]另一方面，在一些情況中，有利的是將膜元件定位在光瞳中或接近光瞳，以及將另一膜元件定位在場(chǎng)中或接近場(chǎng)。因此可確保的是可校正場(chǎng)恒定及場(chǎng)變化波前擾動(dòng)二者。
[0041]關(guān)于第一層材料和第二層材料的材料選擇，可單獨(dú)或組合使用以下考慮。
[0042]舉例而言，有幫助的是限定第一層材料與第二層材料的效率比Vi =效率比是對(duì)層材料關(guān)于各層的相應(yīng)主要功能的適合性所進(jìn)行的定性測(cè)量。在第一層材料的情況中，第一效率比V1= S1Z^1應(yīng)大于1，優(yōu)選大于5，理想上甚至大于10。這種層材料對(duì)于所要波前外形尤其有效，同時(shí)透射損失的位置相關(guān)性相對(duì)較小。相比之下，第二效率比V2 =δ2/β2應(yīng)小于I，其中小于0.6或甚至小于0.2的值被視為尤其有利。在此情況中，可在對(duì)波前影響較小的情況下，獲得相對(duì)大幅取決于層厚度的位置相關(guān)的強(qiáng)度衰減。
[0043]在有利的實(shí)施例中，比率V/V2(即，相應(yīng)效率比的比率)大于2。優(yōu)選的是，該比率應(yīng)大于10，理想上甚至大于20。若可能,'/V2 > 50也可適用。如果滿足這些條件，則相應(yīng)層材料尤其充分適于其任務(wù)(較小透射損失下的波前校正或?qū)Σㄇ坝绊戄^小的透射校正)。因此可使用于獲得所需功能的絕對(duì)層厚度保持較小，總透射因而可達(dá)到相對(duì)較高值。
[0044]適合的材料組合原則上取決于工作波長(zhǎng)。工作波長(zhǎng)優(yōu)選在5nm至20nm的波長(zhǎng)范圍中。
[0045]對(duì)于7nm至20nm的波長(zhǎng)范圍中的工作波長(zhǎng)而言，尤其對(duì)于約13.5nm左右的波長(zhǎng)，第一層材料優(yōu)選可選自以下組:釕(Ru)、錯(cuò)(Zr)、鑰(Mo)、銀(Nb)、鉻(Cr)、鈹(Be)、金(Au)、釔(Y)、釔硅化物(Y5Si3)、鋯硅化物(ZrSi2)或選自主要(尤其達(dá)到至少90%的程度)由這些材料之一構(gòu)成的材料合成物。
[0046]第二層材料優(yōu)選選自以下組:娃(Si)及鍺(Ge)或主要(如，達(dá)到至少90%的程度)由這些材料之一構(gòu)成的材料合成物。
[0047]如果使用在約6nm與約7nm之間的工作波長(zhǎng)，則適用于第一層的材料例如為:NbOB4C、NbO2、Nb2O5、RuO4、MoO2、Rh2O3、C、Te、In、Ba、Sn、RuO2、MoO3、La,適用于第二層的材料有:Y或Rb或主要(如，達(dá)到至少90%的程度)由這些材料之一構(gòu)成的材料合成物。
[0048]關(guān)于總透射，還應(yīng)考慮所述總透射取決于要進(jìn)行的波前校正的程度。如果使用例如鑰(Mo)作為第一層的材料，則在約7.5%透射變化及對(duì)應(yīng)透射損失下“贏得”波前PV值Inm的校正。如果僅校正較小的波前像差，則對(duì)應(yīng)的較小層厚度即已足夠，透射變化及透射損失因而也變得比較小。
[0049]可通過(guò)第一層厚度的局部變化獲得的波前校正的程度尤其取決于光學(xué)使用區(qū)中第一光學(xué)層厚度的最大局部值和最小局部值之間的所謂PV比率。在優(yōu)選實(shí)施例中，該P(yáng)V比率在2至6的范圍中。如果PV比率變得顯著小于2，則通?？蓪?shí)現(xiàn)僅相對(duì)少量的波前校正，因此應(yīng)關(guān)于所需費(fèi)用及可獲得的益處互相權(quán)衡。相比之下，如果PV比率變得顯著大于6，則最大局部層厚度一般變得如此之大，致使附帶的透射損失也非常大。
[0050]關(guān)于第二層的層厚度變化，相應(yīng)考慮可有幫助。此處，PV比率優(yōu)選也應(yīng)在2至6的范圍中。如果使用例如硅作為第二層材料，則約20nm與約70nm之間的層厚度通常將足以在可得的透射校正及引入的透射損失之間獲得良好折衷。
[0051]在兩個(gè)情況中,PV比率的計(jì)算都基于不應(yīng)達(dá)不到地(undershot)取決于材料的最小層厚度。
[0052]其中第二層厚度分布與第一層厚度分布互補(bǔ)的實(shí)施例尤其有利。此處術(shù)語(yǔ)“互補(bǔ)”不應(yīng)嚴(yán)格地以數(shù)學(xué)意義來(lái)理解，而應(yīng)以第一層及第二層優(yōu)選傾向于具有互為相反的局部層厚度分布的意義來(lái)理解。尤其，該情形使得第二層厚度分布在第一層具有第一層厚度的局部最小值的位置處具有局部最大值。透射校正層因此優(yōu)選具有“峰值”，而相關(guān)聯(lián)的波前校正層具有“谷值”。因此，可針對(duì)光學(xué)效應(yīng)達(dá)成的是，可借助第二層厚度通過(guò)波前校正層至少部分補(bǔ)償由第一層引入的透射損失的位置相關(guān)的變化。在受限的情況中，這可表示包含第一及第二層的膜元件的透射損失在整個(gè)光學(xué)使用區(qū)上基本上均勻，且僅剩下以位置相關(guān)的方式改變的波前校正。由于互補(bǔ)的層厚度分布，此外所能達(dá)成的是，膜元件的總厚度在光學(xué)使用區(qū)中僅相對(duì)較小地改變，致使可實(shí)現(xiàn)近似均勻的膜厚度，這對(duì)于機(jī)械穩(wěn)定性尤其有利。
[0053]在一些情況中，可允許投射鏡頭的透射具有例如0.1 %或I %或甚至10%的一定波動(dòng)。可使用該波動(dòng)范圍使透射校正層具有較小的局部變化。這在透射校正層是可具有校正分布相對(duì)較差的材料(例如，Si)時(shí)可為有利的。
[0054]關(guān)于波前校正的有效性，可進(jìn)一步有利的是當(dāng)在第一層和第二層的層厚度被設(shè)計(jì)成使得膜在最大波前變化區(qū)中引起工作波長(zhǎng)的至少3%的波前變化時(shí)。對(duì)于13.4nm的工作波長(zhǎng)，這將對(duì)應(yīng)于例如約0.4nm的最小波前校正。
[0055]為在盡可能小的透射變化的情況下實(shí)現(xiàn)有效的波前校正，許多實(shí)施例規(guī)定第二層厚度在光學(xué)使用區(qū)中的至少一個(gè)位置處大于工作波長(zhǎng)。憑借此特征，尤其針對(duì)波前校正提供的層系統(tǒng)可與已知的多層反射鏡層明顯不同，在已知的多層反射鏡層中，個(gè)別層的層厚度通常僅是工作波長(zhǎng)的幾分之一，如四分之一波層的情況。
[0056]通常，此處所考慮類型的膜具有第一膜表面、第二膜表面及在第一和第二膜表面間測(cè)量的小于Iym的膜厚度，其中膜厚度優(yōu)選為200nm或更小，尤其為10nm或更小。在膜厚度為30nm或更小或甚至為25nm或更小的情況中，多層膜的機(jī)械穩(wěn)定性可出現(xiàn)問(wèn)題。通常,在200nm與25nm之間的膜厚度范圍一方面在機(jī)械穩(wěn)定性上,另一方面在合理透射損失下的充分大的波前校正上取得良好折衷。
[0057]此處所考慮類型的膜元件一般提供用于長(zhǎng)期使用，使得確保甚至經(jīng)過(guò)相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間(若適當(dāng)，幾年)，光學(xué)功能也大體上不變。在一些實(shí)施例中，膜在至少一個(gè)膜表面處具有外保護(hù)層，其由比直接鄰近保護(hù)層的內(nèi)層更能抵擋環(huán)境影響的保護(hù)層材料構(gòu)成。適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層材料為例如釕(Ru)或銠(Rh)，其在用于EUV范圍的多層反射鏡中偶爾還用作所謂的“蓋層”。碳(C)、銥(Ir)和硅(Si)也適合作為保護(hù)層材料。如果保護(hù)層主要由氧化物或氮化物夠構(gòu)成，尤其由Si3N4(氮化硅)構(gòu)成，則可是有利的。此材料相對(duì)于釕或銠呈現(xiàn)較低吸收，致使透射損失可維持較小。優(yōu)選的是，兩個(gè)膜表面均配備有外保護(hù)層。保護(hù)層可由外層的氧化物或氮化物形成。
[0058]在許多情況中，如果多層膜包含盡可能少的個(gè)別層，致使透射損失及界面效應(yīng)(interface effect)可維持較小,則是有利的。在優(yōu)選實(shí)施例中，多層膜包含僅單一第一層和/或僅單一第二層。因此可確保最高可能透射情況下的所要光學(xué)功能。
[0059]如果多層膜包含對(duì)于工作波長(zhǎng)具有反射減少效應(yīng)的至少一個(gè)抗反射層，則是有利的。那么，可因此改善透射?？狗瓷鋵涌删哂欣绻ぷ鞑ㄩL(zhǎng)一半的數(shù)量級(jí)的光學(xué)層厚度。例如可以直接毗鄰第一層和/或第二層的方式提供抗反射層。
[0060]替代地或附加地，多層膜可包含提供額外功能性的一個(gè)或多個(gè)功能層。例如，濾波層(或多個(gè)濾波層)可提供于一個(gè)膜表面或兩個(gè)膜表面上以減少或移除投射輻射的較不需要的波長(zhǎng)。濾波層可包含多層或衍射光柵。[0061 ] 第一層和第二層可直接彼此毗鄰。至少一個(gè)中間層還可布置在第一層和第二層之間。中間層可為例如抗反射層。取決于第一和第二層材料，還可有利的是插入擴(kuò)散阻擋層作為中間層，其例如可由C、B4C、SixNy、SiC、Mo2C、MoSi2、Y5Si3*Nb4Si或包含這些材料之一的合成物構(gòu)成。還可將該層設(shè)計(jì)為抗反射層。
[0062]多層膜包含兩個(gè)或更多的個(gè)別層。此處所考慮類型的多層膜一般用于造成投射光束路徑中的最小可能透射損失。因此，在許多情況中，有利的是如果多層膜除了第一層及第二層外還包含少于10個(gè)的其它層。例如，多層膜可包含在5和9個(gè)之間的個(gè)別層。
[0063]第一層和/或第二層可具有諸如由制造所用涂覆方法所產(chǎn)生的大體上均勻的層構(gòu)造。在許多情況中，第一層和/或第二層將主要或完全具有非晶層結(jié)構(gòu)。為了穩(wěn)定性之故，有利的是使用避免層材料結(jié)晶化的特殊措施。為此目的，特別地，還有利的是以異質(zhì)層結(jié)構(gòu)構(gòu)造第一層和/或第二層。在第一層基于鑰的情況中，特別地，有利的是，取決于所要的層厚度，在第一層中引入內(nèi)層結(jié)構(gòu)，其中由鑰構(gòu)成的相對(duì)較厚部分層通過(guò)與其相比為極薄且基本上沒(méi)有光學(xué)功能的結(jié)晶終止層分開(kāi)。在一些實(shí)施例中，結(jié)晶終止層的層厚度小于lnm，而毗鄰鑰部分層的層厚度可為兩倍或五倍以上或10倍以上的厚度。在層厚度的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意確保不會(huì)由于結(jié)晶終止層及基礎(chǔ)材料層的順序而引起任何反射效應(yīng)。這例如可通過(guò)具有非均勻?qū)雍穸鹊膫€(gè)別部分層來(lái)達(dá)成，和/或通過(guò)在邊界層之間顯著偏離λ /4的倍數(shù)的光學(xué)距離來(lái)達(dá)成。
[0064]可使膜元件或光學(xué)使用區(qū)的尺寸適配于在相應(yīng)安裝位置受到影響的投射光束的橫截面。在一些實(shí)施例中，光學(xué)使用區(qū)具有最小直徑為50nm或更大。最小直徑尤其可為10nm或更大、120nm或更大、甚至150nm或更大。這些相對(duì)較大的使用直徑尤其可應(yīng)用在投射鏡頭的光束路徑的光瞳平面區(qū)域中。
[0065]為長(zhǎng)時(shí)間確保膜元件所要的機(jī)械穩(wěn)定性，一些實(shí)施例規(guī)定膜元件具有柵格狀支撐結(jié)構(gòu)，其在光學(xué)使用區(qū)中與多層膜接觸并穩(wěn)定多層膜。柵格狀支撐結(jié)構(gòu)可具有例如蜂巢狀結(jié)構(gòu)，其具有形成六角形或其它多邊形開(kāi)口(如，三角形或四邊形、正方形或矩形開(kāi)口)的支柱。開(kāi)口的直徑例如可為小于Imm的數(shù)量級(jí)，如，小于300 μ m和/或在100 μ m與200 μ m之間。
[0066]通過(guò)壓印，可在膜上產(chǎn)生諸如蜂巢狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，致使穩(wěn)定支撐部分由膜材料構(gòu)成。
[0067]具有蜂巢狀支撐結(jié)構(gòu)的膜元件請(qǐng)見(jiàn)例如US 7，639，418 B2，且在其中用作投射曝光設(shè)備的EUV光源區(qū)中的“光譜純度濾波器”。專利US 7，982，854 B2描述膜形式的相對(duì)較薄的偏振分束元件，其在機(jī)械上可用多孔支撐結(jié)構(gòu)加以穩(wěn)定。這些偏振光學(xué)元件在光束路徑中傾斜布置，以實(shí)現(xiàn)偏振選擇性效應(yīng)。
[0068]替代地或附加地，可以特定措施改善膜元件的熱穩(wěn)定性。在一些實(shí)施例中，在光學(xué)使用區(qū)中與多層膜接觸的柵格狀支撐結(jié)構(gòu)可由熱傳導(dǎo)率顯著大于膜材料的熱傳導(dǎo)率的材料制成，以改善膜元件暴露于EUV輻射的區(qū)域的熱消散。柵格結(jié)構(gòu)或其支柱可由例如金屬材料和/或碳基材料制成。可使用銅(Cu)、鎳(Ni)、石墨烯或碳納米管(CNT)或其組合可用于形成熱傳導(dǎo)柵格。柵格尺寸及形狀可與上文描述的相似。
[0069]為了用于投射鏡頭中，優(yōu)選提供具有框架的膜元件，該框架支撐膜(單層膜或多層膜)，致使膜在光學(xué)使用區(qū)中自支撐(self-supporting)。所有框架元件因此位于光學(xué)使用區(qū)之外，并且因而不會(huì)干擾成像。
[0070]在優(yōu)選實(shí)施例中，可將膜元件并入投射光束路徑中或從投射光束路徑移除，而不用卸下投射鏡頭的反射鏡。因此，借助膜元件進(jìn)行波前校正的花費(fèi)尤其可保持特別低。這可憑借以下事實(shí)而在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn):投射鏡頭具有保持結(jié)構(gòu)使反射鏡在投射光束路徑中保持在其位置處，膜元件布置在可變化支架上，該可變化支架相對(duì)于保持結(jié)構(gòu)可移動(dòng)，使得膜元件可通過(guò)移動(dòng)可變化支架而選擇性地布置在投射光束路徑中或投射光束路徑外。因此，最初的調(diào)整及稍后需要的維護(hù)工作(若適當(dāng))變得尤其簡(jiǎn)單。對(duì)于每個(gè)所計(jì)劃的安裝位置，可在投射鏡頭上提供對(duì)應(yīng)的接入通道(access shaft)，以將膜元件定位在投射鏡頭的光束路徑中。
[0071]可以幾個(gè)方式使用膜元件的可互換性?？蛇x擇性地將可互換膜元件放入投射光束路徑中或從投射光束路徑移除?？蓪⒌谝荒ぴQ成對(duì)波前的影響不同于第一膜元件的第二膜元件。因此，可視需要針對(duì)特定應(yīng)用更改投射鏡頭的成像特性。在一些情況中，這可不用更改反射鏡的位置和/或形狀而實(shí)現(xiàn)。投射鏡頭可具有一組不同的膜元件，最終使用者可使用該不同的膜元件以視需要將投射鏡頭的成像特性適配于特定的使用者。例如，膜元件可根據(jù)照明系統(tǒng)中的照明設(shè)定集而互換，以適當(dāng)?shù)爻上裉囟▓D案。
[0072]膜元件(包含膜和保持膜的框架)可換成另一膜元件，該另一膜元件通常具有相同類型的框架但具有不同的膜。替代地，可在具有或沒(méi)有膜元件的情況下，將包括膜元件的可變化支架換成另一個(gè)可變化支架。
[0073]只要整體上確保膜元件的足夠透射，對(duì)于第一和第二層的層厚度的局部分布并無(wú)基本限制。旋轉(zhuǎn)對(duì)稱層厚度分布或徑向?qū)ΨQ層厚度分布或在波使用區(qū)中橫向蔓延的層厚度梯度因此均有可能。視需要，尤其可因此校正系統(tǒng)像差。
[0074]然而，在優(yōu)選應(yīng)用中，使用膜元件校正投射鏡頭的剩余像差，使得在優(yōu)選實(shí)施例中，通常能夠利用較高階澤尼克(Zernike)函數(shù)的迭加僅大概地描述層厚度分布，層厚度分布的形成通常取決于投射鏡頭處的隨機(jī)制造波動(dòng)。舉例而言，第一層通常在光學(xué)使用區(qū)中具有既無(wú)鏡面對(duì)稱性也無(wú)徑向?qū)ΨQ性或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的層厚度分布。
[0075]所有適合的制造方法均可用來(lái)制造具有局部改變層厚度的層厚度分布或?qū)?。在層的制造期間，可利用涂覆方法期間的適合方法實(shí)施方案，例如，通過(guò)使用適合的掩模方法產(chǎn)生局部不同程度的涂覆粒子材料流，直接產(chǎn)生不均勻的層厚度。已經(jīng)制造的層還可重新加工以因此更改層厚度的分布。舉例而言，可利用離子輔助的材料移除(離子束加工，IBF)產(chǎn)生局部不同程度的材料移除，從而例如從均勻厚度的起始層或具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱層厚度分布的起始層開(kāi)始制造第一層和/或第二層的所要(若適當(dāng))非對(duì)稱的層厚度分布。
[0076]當(dāng)使用至少一個(gè)波前校正膜元件制造投射鏡頭時(shí)，例如可采用以下程序。首先，使為投射鏡頭提供的成像反射鏡定位在保持結(jié)構(gòu)中為它們所提供的位置處，使得反射鏡表面布置在物平面與像平面之間的投射光束路徑中，使得可在物平面與像平面之間進(jìn)行成像。另外，至少一個(gè)膜元件安裝在投射光束路徑內(nèi)的預(yù)定安裝位置，例如，在光學(xué)上接近光瞳平面的區(qū)域中。
[0077]在此投射鏡頭上，接著首先執(zhí)行慣用的調(diào)整操作，其可包括例如個(gè)別反射鏡的剛體運(yùn)動(dòng)和/或個(gè)別反射鏡的操縱器支撐變形。在這些調(diào)整操作下，可嘗試使所產(chǎn)生的波前盡可能接近所要的規(guī)格。在該情況中，通過(guò)測(cè)量(若適當(dāng)，通過(guò)多次測(cè)量)確定投射鏡頭的波前像差。舉例來(lái)說(shuō)，為此目的，可使用干涉測(cè)量。
[0078]在該第一調(diào)整階段之后，投射鏡頭中一般仍有剩余像差，其不再能得到校正或僅能利用反射鏡上的操縱以相當(dāng)大的花費(fèi)來(lái)進(jìn)行校正。
[0079]基于測(cè)量的波前像差，接著從測(cè)量的波前像差計(jì)算投射光束路徑中的校正位置((至少一個(gè))膜元件位于此處)的位置相關(guān)的波前校正。
[0080]接著使用所需的波前校正計(jì)算其中第一層和/或第二層的層厚度分布必須更改以獲得所要波前校正的方式。
[0081]在此之后以第一層和第二層的所要層分布完成膜元件。在該情況中，可使用材料移除和/或材料構(gòu)建方法。
[0082]在此之后重新安裝更改的(處理的)膜元件及另外確定包括現(xiàn)已修改的膜元件的投射鏡頭的波前像差。可多次(若適當(dāng))重復(fù)處理膜元件及后續(xù)測(cè)量的程序，直到包括適配于其的膜元件的投射鏡頭滿足預(yù)定的規(guī)格。
[0083]逐步(反復(fù))完成膜元件的一個(gè)可能性在于首先施加僅一個(gè)支撐層或多個(gè)支撐層及第一層，以有效促成所要的波前校正。在此之后共同進(jìn)行膜元件的安裝及測(cè)量，以及基于該安裝及測(cè)量，考慮稍后要施加的第二層的光學(xué)效應(yīng)，計(jì)算第一層的目標(biāo)層厚度分布。
[0084]之后，接著例如利用離子輻照(離子束加工)局部不同地處理第一層，使得出現(xiàn)所要的第一層厚度分布。接著施加具有計(jì)算的局部改變層厚度的第二層。接著再次在提供的位置處安裝因此進(jìn)一步完成的膜元件，以及進(jìn)行另一測(cè)量以檢查膜元件是否提供所要的波前校正。如果情況并非如此，可進(jìn)行另一材料移除處理(此次為第二層的材料移除處理)，以消除可能的剩余像差?？啥啻?若適當(dāng))重復(fù)此步驟。如果第一層和第二層接著共同具有所要的光學(xué)效應(yīng)，則可施加所要其它層(若適當(dāng))，例如，外保護(hù)層，以完成膜元件。
[0085]替代地，還可從未處理的原始層堆開(kāi)始，原始層堆包含:施加的第一層，可從一側(cè)進(jìn)行離子輻照(離子束加工，IBF);以及第二層，可從另一側(cè)(一般與第一側(cè)相對(duì))進(jìn)行離子輻照。因此，接著可從一側(cè)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)處理循環(huán)以獲得一層的所需層表面。同樣可從另一側(cè)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)處理循環(huán)以獲得另一層的所需層表面。
[0086]接著在所提供的安裝位置處安裝膜元件，使配備有膜元件的投射鏡頭僅具有被視為可接受的較小剩余像差。
[0087]例如，優(yōu)選在膜元件在投射光束路徑中的情況下進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量(acceptancemeasurement) 0可在已經(jīng)安裝(以及例如可互換)的膜元件或沒(méi)有膜元件或具有恒定層厚度的未經(jīng)表面處理膜元件的情況下，可進(jìn)行為了制造適當(dāng)表面處理的校正構(gòu)件(膜元件)的目的的測(cè)量。
[0088]本發(fā)明還涉及一種制造微光刻投射曝光設(shè)備的投射鏡頭的方法，其包含以下步驟:
[0089]在所提供位置處安裝多個(gè)反射鏡，使得反射鏡表面布置在物平面與像平面之間的投射光束路徑中，使得可利用反射鏡將布置在物平面中的圖案成像于像平面中；
[0090]確定該投射鏡頭的波前像差；
[0091]從該投射鏡頭的波前像差計(jì)算安裝位置的位置相關(guān)的波前校正；
[0092]處理膜元件使得如果該膜元件在該安裝位置處插入該投射光束路徑中，則由該膜元件進(jìn)行該波前校正；
[0093]在該安裝位置處安裝已處理的膜元件。
[0094]因此，在該情況中，首先在無(wú)膜元件的情況下測(cè)量投射鏡頭。
[0095]還可實(shí)施該方法使得在確定波前像差之前，在投射光束路徑內(nèi)的預(yù)定安裝位置處安裝膜元件，以及在確定波前像差之后，從投射光束路徑移除膜元件且接著處理該膜元件。
[0096]還可利用如本說(shuō)明書中描述的一個(gè)薄片元件或多個(gè)薄片元件以影響設(shè)計(jì)用于或并入使用EUV輻射檢驗(yàn)反射掩模(掩模母版)的部分的光學(xué)掩模檢驗(yàn)系統(tǒng)的投射鏡頭的波前。構(gòu)成用于微光刻投射曝光設(shè)備的投射鏡頭通常是縮小的光學(xué)成像系統(tǒng)，而構(gòu)成用于掩模檢驗(yàn)系統(tǒng)的投射鏡頭則通常是產(chǎn)生大于物體的像的放大光學(xué)成像系統(tǒng)。專利申請(qǐng)US2012/140454 Al揭露構(gòu)成用于掩模檢驗(yàn)系統(tǒng)的放大投射鏡頭的實(shí)例，根據(jù)該公開(kāi)內(nèi)容，該掩模檢驗(yàn)系統(tǒng)可配備有一個(gè)或多個(gè)薄片元件。薄片元件可為永久安裝的或可互換的。如本說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)“投射鏡頭”將包含放大及縮小的光學(xué)成像系統(tǒng)二者。
[0097]不僅從權(quán)利要求，還從說(shuō)明書及附圖明白以上及其它特征，其中個(gè)別特征各可通過(guò)個(gè)別特征自身來(lái)實(shí)現(xiàn)，或以本發(fā)明實(shí)施例及其它領(lǐng)域中的子組合的形式實(shí)現(xiàn)為多個(gè)特征，并可構(gòu)成有利且原本即受保護(hù)的實(shí)施例。本發(fā)明示例實(shí)施例在附圖中示出并在下文中得到更詳細(xì)地解釋。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0098]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的EUV微光刻投射曝光設(shè)備的組件；
[0099]圖2顯示用于波前校正的多層膜的一個(gè)實(shí)施例的示意截面；
[0100]圖3以復(fù)數(shù)折射率的δ-β示圖顯示適于構(gòu)造波前校正膜的一些層材料，其中圖3Α示出用于λ = 13.5nm的層材料，圖3B示出用于λ = 6.9nm的層材料；
[0101]圖4-6基于層厚度分布的具體實(shí)例顯示由Mo構(gòu)成的第一層和由Si構(gòu)成的第二層的光學(xué)效應(yīng)的相互作用；
[0102]圖7顯示穿過(guò)以光學(xué)上定位為彼此接近的、在空間上分開(kāi)的膜布置第一層和第二層的實(shí)施例的示意截面；
[0103]圖8顯示穿過(guò)第一層和第二層布置在穩(wěn)定膜基板的相對(duì)側(cè)上的多層膜的實(shí)施例的示意截面；以及
[0104]圖9顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的EUV微光刻投射曝光設(shè)備的組件。

【具體實(shí)施方式】
[0105]圖1顯不根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的EUV微光刻投射曝光設(shè)備WSC的光學(xué)組件。EUV微光刻投射曝光設(shè)備用于以反射式圖案化裝置或掩模M的圖案的至少一個(gè)像曝光輻射敏感基板W，該基板布置在投射鏡頭PO的像平面IS的區(qū)域中，該圖案布置在投射鏡頭的物平面OS的區(qū)域中。
[0106]為有助于描述，指定笛卡爾xyz坐標(biāo)系統(tǒng)，從笛卡爾xyz坐標(biāo)系統(tǒng)可看出圖中圖解的組件的相應(yīng)位置關(guān)系。投射曝光設(shè)備WSC屬于掃描儀類型。掩模M及基板在投射曝光設(shè)備操作期間在y方向中同步移動(dòng)并因此被掃描。
[0107]該設(shè)備以主要輻射源RS的輻射進(jìn)行操作。照明系統(tǒng)ILL用于接收主要輻射源的輻射，并用于使引導(dǎo)于圖案上的照射輻射成形。投射鏡頭PO用于將圖案結(jié)構(gòu)成像于光敏基板上。
[0108]主要輻射源RS尤其可以是激光等離子體源或氣體放電源或基于同步加速器的輻射源。這種輻射源產(chǎn)生在EUV范圍中的輻射RAD，尤其具有在5nm和15nm之間的波長(zhǎng)。為了使照明系統(tǒng)和投射鏡頭能夠在該波長(zhǎng)范圍中操作，使用反射EUV輻射的組件構(gòu)造照明系統(tǒng)和投射鏡頭。
[0109]利用收集器COL收集發(fā)自輻射源RS的輻射RAD，并將其引導(dǎo)至照明系統(tǒng)ILL中。照明系統(tǒng)包含混合單元MIX、望遠(yuǎn)鏡光學(xué)單元TEL及場(chǎng)形成反射鏡FFM。照明系統(tǒng)使輻射成形，并因此照明位于投射鏡頭PO的物平面OS中或與OS接近的照明場(chǎng)。在該情況中，照明場(chǎng)的形狀及大小決定物平面OS中有效使用物場(chǎng)OF的形狀及大小。
[0110]反射掩模母版或某個(gè)其它反射式圖案化裝置在設(shè)備操作期間布置在物平面OS中。
[0111]混合單元MIX實(shí)質(zhì)上由兩個(gè)分面反射鏡FAC1、FAC2構(gòu)成。第一分面反射鏡FACl布置在照明系統(tǒng)與物平面OS為光學(xué)共軛的平面中。因此，第一分面反射鏡還稱為“場(chǎng)分面反射鏡”。第二分面反射鏡FAC2布置在照明系統(tǒng)的與投射鏡頭的光瞳平面為光學(xué)共軛的光瞳平面中。因此，第二分面反射鏡還稱為“光瞳分面反射鏡”。
[0112]借助光瞳分面反射鏡FAC2及成像光學(xué)組合件(其布置在光束路徑下游，并包含望遠(yuǎn)鏡光學(xué)單元TEL及以掠入射操作的場(chǎng)形成反射鏡FFM)，第一分面反射鏡FACl的個(gè)別反射鏡分面(個(gè)別反射鏡)成像于物場(chǎng)中。
[0113]場(chǎng)分面反射鏡FACl處的空間(局部)照明強(qiáng)度分布決定物場(chǎng)中的局部照明強(qiáng)度分布。光瞳分面反射鏡FAC2處的空間(局部)照明強(qiáng)度分布決定物場(chǎng)中的照明角強(qiáng)度分布。
[0114]投射鏡頭PO用于將布置在投射鏡頭的物平面OS中的圖案縮小成像于像平面IS中，像平面IS與物平面光學(xué)共軛并與物平面平行。利用極紫外范圍(EUV)中工作波長(zhǎng)λ (在該示例的情況中為13.5nm)左右的電磁輻射進(jìn)行成像。
[0115]投射鏡頭包含六個(gè)反射鏡Ml至M6，該反射鏡具有反射鏡表面，該反射鏡表面布置在物平面OS與像平面IS之間的投射光束路徑PR中，使得可利用反射鏡Ml至M6將布置在物平面或物場(chǎng)OF中的圖案成像于像平面或像場(chǎng)IF中。在該情況中，在物平面與像平面之間行進(jìn)的投射光束的光線形成波前WF。
[0116]對(duì)EUV范圍中的輻射具有反射效應(yīng)的反射鏡(EUV反射鏡)M1至M6各包含基板，在基板上施加多層布置，其對(duì)極紫外范圍中的輻射具有反射效應(yīng)并包含交替包含相對(duì)較低折射率及相對(duì)較高折射率層材料的大量層對(duì)并以分布式布拉格反射器的方式起作用。
[0117]層對(duì)(雙層)包含交替施加層，其包含:具有較高折射率實(shí)部的層材料(還稱為“間隔物”)，及相對(duì)于前者具有較低折射率實(shí)部的層材料(還稱為“吸收體”)?？梢匀玷€/硅(Mo/Si)和/或釕/硅(Ru/Si)的層材料組合構(gòu)造層對(duì)。在該情況中，硅分別形成間隔物材料，而Mo和/或Ru分別用作吸收體材料。層對(duì)可包含至少一個(gè)其它層，尤其是插入阻擋層，其可由如C、B4C, SixNy、SiC構(gòu)成或由包含這些材料之一的合成物構(gòu)成，并用來(lái)防止界面處的互相擴(kuò)散。
[0118]反射鏡Ml至M6各具有彎曲的反射鏡表面，使得每個(gè)反射鏡均促成成像。來(lái)自物場(chǎng)OF的投射光束路徑的光線首先入射在稍微凸彎曲的第一反射鏡Ml，第一反射鏡Ml將光線反射至稍微凹彎曲的第二反射鏡M2。第二反射鏡M2將光線反射至凸的第三反射鏡M3，第三反射鏡M3將光線橫向偏轉(zhuǎn)至凹反射鏡M4。凹反射鏡M4將光線反射至第五反射鏡M5上，第五反射鏡M5在幾何上布置位接近像平面且具有稍微凸彎曲的反射鏡表面并將光線反射至較大的凹反射鏡M6，反射鏡M6是像平面的最后一個(gè)反射鏡并將光線聚焦在像場(chǎng)IF的方向中。
[0119]投射鏡頭由兩個(gè)部分鏡頭構(gòu)成。在該情況中，前四個(gè)反射鏡Ml至M4形成第一部分鏡頭，其在第四反射鏡M4與第五反射鏡M5之間的光線路徑中產(chǎn)生中間像MI。中間像位于關(guān)于物平面及像平面光學(xué)共軛的中間像平面中。在幾何上，中間像布置在第六反射鏡M6旁邊。第二部分鏡頭由第五和第六反射鏡構(gòu)成，以縮小的方式將中間像成像至像平面中。
[0120]具有此構(gòu)造或相似構(gòu)造的投射曝光設(shè)備和投射鏡頭例如在專利US 7，977，651 B2中公開(kāi)。該專利的公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入該說(shuō)明書的內(nèi)容中。
[0121 ] 投射鏡頭PO包含波前校正裝置WFC，其包含具有光學(xué)使用區(qū)UA的膜元件FE，其在圖解的波前校正裝置的操作模式下布置在投射光束路徑PR中。對(duì)EUV輻射為部分透射的多層膜MF布置在第二反射鏡M2和第三反射鏡M3之間的單一光束路徑中。從光學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，多層膜MF位于第一部分鏡頭的光瞳平面PSl與在光學(xué)上相對(duì)較接近光瞳表面PSl的中間像MI之間。例如，子孔徑比率在膜元件的位置處可在0.8與0.95之間的范圍中。
[0122]多層膜MF為大體上平面的光學(xué)構(gòu)件且位于投射光束路徑中，使得輻射基本上垂直地(即，基本上平行于多層膜MF的表面法線N)通過(guò)多層膜MF。在光線方向與表面法線N之間測(cè)量的入射角在小于10°的范圍中。因此避免偏振選擇性效應(yīng)，使得多層膜MF的透射基本上與通過(guò)的光線的電場(chǎng)向量的偏振狀態(tài)或振動(dòng)方向無(wú)關(guān)。
[0123]膜元件FE具有機(jī)械穩(wěn)定框架R，其以基本上環(huán)形的方式構(gòu)成并支撐多層膜MF，使得多層膜在光學(xué)使用區(qū)UA中自支撐。所有框架元件因此位于光學(xué)使用區(qū)之外。自支撐膜可為緊繃的或下垂的。若適當(dāng)，其可具有稍微起皺的形式。
[0124]在其它實(shí)施例中，提供柵格狀支撐結(jié)構(gòu)以將多層膜穩(wěn)定在光學(xué)使用區(qū)中，該支撐結(jié)構(gòu)在光學(xué)使用區(qū)中與多層膜接觸并穩(wěn)定該多層膜。柵格狀支撐結(jié)構(gòu)可具有例如蜂巢狀結(jié)構(gòu)，其具有形成六角形開(kāi)口的支柱。包含這種支撐結(jié)構(gòu)的膜元件請(qǐng)見(jiàn)例如US 7，639，418B2，且在其中用作在投射曝光設(shè)備的EUV光源區(qū)中的“光譜純度濾波器”。
[0125]圖2顯示多層膜MF的一個(gè)實(shí)施例的示意截面，可在圖1的膜元件FE中或別處使用該多層膜MF。多層膜包含六個(gè)具有不同功能的層，在一些實(shí)施例中，可利用在層堆的一側(cè)的選用支撐結(jié)構(gòu)CS在機(jī)械上穩(wěn)定該多層膜。在安裝狀態(tài)中，輻射基本上垂直于膜平面(x_y平面)通過(guò)多層膜。從輻射出射側(cè)(圖中底部)，層堆始于第一外保護(hù)層PC1，在其上施加有第一抗反射層AR1。在此之后為第一層LI，其具有相對(duì)較小的折射率實(shí)部或折射率實(shí)部與值I的相對(duì)較大偏差δ i以及還有相對(duì)較低的第一吸收系數(shù)β 10第二抗反射層AR2施加于第一層上。該第二抗反射層載有由第二層材料構(gòu)成的第二層L2,與第一層材料相比,第二層材料僅具有折射率實(shí)部與I的相對(duì)較小偏差S2，但繼而具有相對(duì)較高的吸收系數(shù)δ2。層堆在輻射入射側(cè)終止于第二外保護(hù)層PC2。
[0126]與示意圖中所顯示的相比，第一層的層厚度Cl1在光學(xué)使用區(qū)內(nèi)沿橫向方向改變，致使Cl1 = f (X，y)成立。相同道理對(duì)應(yīng)地適用于第二層L2。第一層厚度Cl1因此沿x方向及y方向改變。第二層L2也具有局部改變的層厚度d2，其可沿X方向及y方向二者局部變化。層厚度變化的程度無(wú)疑超出制造支配的層厚度變化的程度。
[0127]外保護(hù)層PCl、PC2可例如由釕、銠或氮化硅構(gòu)成，其中氮化硅由于其在工作波長(zhǎng)(13.5nm)的低吸收而可為有利的。若適當(dāng)，可省略第一保護(hù)層PCl和/或第二保護(hù)層PC2。有時(shí)通過(guò)表面層的氧化而具有外保護(hù)層即已足夠。
[0128]此處，抗反射層AR1、AR2各具有約6nm的幾何層厚度，這在所用層材料(如，Mo/Si或Ru/Si)的情況中對(duì)應(yīng)于約λ/2的光學(xué)層厚度，因此造成反射減少且因而在此方面造成透射增加效應(yīng)。還可省略第一抗反射層ARl和/或第二抗反射層AR2。
[0129]第一層LI及第二層L2主要對(duì)于膜的光學(xué)效應(yīng)很重要。第一層LI的主要功能在于以位置相關(guān)的方式在通過(guò)的光線中引入取決于第一層的局部光學(xué)層厚度的相位延遲Δ P，因此造成局部不同的相位延遲且因而造成對(duì)通過(guò)波前的波前校正。然而，由于非零吸收(non-vanishing absorpt1n),第一層材料還引入通過(guò)的福射強(qiáng)度的位置相關(guān)的衰減，相對(duì)較厚區(qū)中的衰減程度比相對(duì)較薄區(qū)中的大。這造成一般非所要的位置相關(guān)的強(qiáng)度衰減效應(yīng)。第二層L2的主要功能是以一方式抵消第一層引入的透射衰減，使得在光學(xué)使用區(qū)上整體建立投射鏡頭所需的強(qiáng)度分布，例如，在整個(gè)使用區(qū)上的均勻衰減或具有基本上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱特性(切趾從光瞳平面中心上升或下降至邊緣)的衰減。同時(shí)，第二層材料由于折射率的實(shí)部與值I的相對(duì)較小的偏差S 2而用于對(duì)波前僅具有較小效應(yīng)，若適當(dāng)，可在第一層的層厚度分布的設(shè)計(jì)中將此納入考慮。
[0130]圖3A圖解適于構(gòu)造用于工作波長(zhǎng)λ = 13.5nm的波前校正膜的一些層材料。示圖在X軸上顯示復(fù)數(shù)折射率的實(shí)部與值I的偏差S，在y軸上顯示吸收系數(shù)β。在直線S=β左方的材料尤其適合作為第二層材料，而在該直線右方的材料結(jié)合比較低的折射率實(shí)部具有較低吸收，并且因此尤其適合用于波前校正層(第一層)。示圖中的數(shù)值得自于Τ.Tsarfati 的論文“Surface and Interface Dynamics in Multilayered Systems，，(2009,ISBN 978-90-5335-197-0，第一章，第12頁(yè))中的對(duì)應(yīng)示圖。
[0131]下列表A顯示尤其可在工作波長(zhǎng)13.5nm使用的各種層材料的有效比率V = δ/β的對(duì)應(yīng)值。
[0132]表A
[0133]

Mo 11.84
Y11.51

Ru 6.66
Nb 12.75
Zr10_92

RuSi 5.82
Si3N4 2.88
ZrSi2 6.19
Si0.55

Ge0.17
[0134]圖3B顯示工作波長(zhǎng)λ = 6.9nm的對(duì)應(yīng)示圖。舉例而言，可以看出銣(Rb)、鍶(Sr)或釔(Y)適合作為第二層的材料，至于第一層，則可使用例如Nb0B4C、Nb02、Nb205、Ru04、Mo02、詘203、(:、了6、111、8&、511、1?1102、]\1003、1^、8、84(:、8“硼氮化物)、2102 或主要由這些材料之一構(gòu)成的材料合成物。這些值為理論值，如可經(jīng)由以下取得:http://henke.lbl.gov/optical_constants/getdb2.html。
[0135]以下基于結(jié)合圖4至6的具體實(shí)例解釋第一層和第二層的光學(xué)效應(yīng)的相互作用。
[0136]圖4A顯不從由鑰(Mo)構(gòu)成的第一層LI和施加于第一層LI上由娃(Si)構(gòu)成的第二層L2選出的部分，其中兩個(gè)層的層厚度沿X方向(標(biāo)準(zhǔn)化X軸)局部改變。兩個(gè)層各以部分陰影線方式顯示并具有2nm的平均厚度及與此平均厚度具有正負(fù)偏差的區(qū)域。在鑰層中，增加最大值Inm的層厚度出現(xiàn)在X = -0.8和X = -0.6之間的I區(qū)中，減少Inm至最小值Inm的層厚度出現(xiàn)在X = 0.6和X = 0.8之間的IV區(qū)中。在娃層中，增加最大值Inm的局部層厚度出現(xiàn)在X = -0.4和X = -0.2之間的II區(qū)中，具有層厚度僅Inm的局部層厚度最小值出現(xiàn)在X = 0.2和X = 0.4之間的III區(qū)中。
[0137]兩個(gè)層對(duì)于沿z方向通過(guò)的EUV輻射均具有相位延遲效應(yīng)和強(qiáng)度衰減效應(yīng)。然而，這些效應(yīng)根據(jù)相應(yīng)層的局部層厚度及光學(xué)常數(shù)δ和β而不同。以下大致成立:S1 =δ (Mo) = 0.076、β ! = β (Mo) = 0.006、δ 2 = δ (Si) = 0.001 及 β 2 = β (Si) = 0.002。
[0138]首先，參考圖5，將僅考慮鑰層(第一層)，其層厚度分布再次示于圖5Α中。圖5B顯示第一層(鑰層)的波前效應(yīng)Λ P J以納米為單位)，圖5C顯示第一層的透射減少效應(yīng)，即，相對(duì)透射損失。對(duì)計(jì)算波前效應(yīng)而言，折射率的實(shí)部(ι-s)或偏差S1很重要，其中值δ i = 0.08表示通過(guò)的波前的相位速度從值I減少到值0.92。整體因此所引起的相位延遲線性取決于局部層厚度屯。在I區(qū)中，局部層厚度(3nm)超出平均層厚度lnm，使得此處Inm以上的第一層材料具有相位延遲效應(yīng)。可在圖5B中看出相對(duì)于平均相位延遲的對(duì)應(yīng)相位延遲。IV區(qū)中的情形相反，因?yàn)榇颂巸HInm的鑰在層厚度最小值的區(qū)域中具有效應(yīng)。因此，形成與平均相位延遲(由2nm的Mo造成)相比較小的相位延遲。
[0139]強(qiáng)度衰減Λ I的程度還取決于層厚度d。以下大致成立:
[0140]Δι = 1_θ-((οΑ)<ι{?)
[0141]在該情況中，層厚度d在指數(shù)函數(shù)的指數(shù)中。在I區(qū)中，尤其高的相對(duì)透射損失由于局部厚度最大值而產(chǎn)生，而最小相對(duì)透射損失由于第一層厚度的局部層厚度最小值而發(fā)生在IV區(qū)中。
[0142]第二層(硅層)的層厚度分布示于圖6A中。此處層厚度具有稍微更復(fù)雜的分布，因?yàn)閷雍穸壤缭贗區(qū)中由于鑰層的局部層厚度最大值且在III區(qū)中由于Si層的局部最小值而尤其小(最小值僅lnm)，而層厚度在II及IV區(qū)各呈現(xiàn)局部最大值。
[0143]圖6B顯示第二層(Si層)的對(duì)應(yīng)波前效應(yīng)Λ P 2(以納米為單位)，而圖6C顯示第二層依據(jù)X軸上的位置的相對(duì)透射損失ΛΙ2。
[0144]兩個(gè)層的效應(yīng)在波前通過(guò)時(shí)在位置上正確地相加。包含由Mo構(gòu)成的第一層和由Si構(gòu)成的第二層的多層膜的波前效應(yīng)示于圖4Β中。圖4C對(duì)應(yīng)地顯示多層膜的相對(duì)透射損失的位置相關(guān)性。
[0145]圖4Β在相位延遲Λ P的軸上以相同比例顯示對(duì)兩個(gè)層的波前的效應(yīng)?？梢钥闯觯@現(xiàn)顯著較大相位延遲的鑰主導(dǎo)第一區(qū)I和第四區(qū)IV中的波前效應(yīng)的分布。與其相比，II和III區(qū)(其中出現(xiàn)硅層的特別大的絕對(duì)層厚度(II區(qū))和特別小的絕對(duì)層厚度(III區(qū)))中的相位延遲效應(yīng)僅非常小。
[0146]在對(duì)透射的總效應(yīng)的情況中(圖4C)，可以看出硅層使鑰層引起的強(qiáng)度衰減的絕對(duì)程度變得更均勻。由于Si層的補(bǔ)償效應(yīng)，最大和最小局部強(qiáng)度損失之間的差異小于純Mo層的情況。
[0147]第一層和第二層不需要出現(xiàn)在相同的膜中。圖7舉例顯示穿過(guò)膜元件FE的一個(gè)實(shí)施例的示意截面，其中第一層和第二層布置在空間上分開(kāi)但在光學(xué)上定位為彼此接近的膜中。第一膜Fl具有薄膜基板或薄膜支撐層SUB1，其上施加有具有局部改變的層厚度的第一層LI (如，由鑰構(gòu)成)。第一膜由機(jī)械穩(wěn)定的第一框架Rl保持，其框架部件全部位于光學(xué)使用區(qū)UA之外。第一框架Rl利用螺絲釘或以某個(gè)其它方法以固定但可釋放的方式連接至等同的第二框架R2。第二框架支撐第二膜F2。第二膜F2具有薄膜基板(膜支撐層)SUB2,其上施加有具有局部改變的層厚度的第二層L2(如，由娃構(gòu)成)。在膜之間垂直于膜平面的幾何距離為幾毫米，如，在Imm與1mm之間。因此，在安裝狀態(tài)中，該膜實(shí)際上布置在通過(guò)的投射光束的相同位置(基本上相同的子孔徑比率)上。兩個(gè)層L1、L2的層厚度分布互補(bǔ)。兩個(gè)膜的機(jī)械穩(wěn)定性基本上由膜基板或膜支撐層的穩(wěn)定性決定。膜基板或膜支撐層如可由硅或聚合材料構(gòu)成。
[0148]均勻厚度的膜基板或膜支撐層針對(duì)最佳透射結(jié)合足夠穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)，具有如在10至lOOnm、優(yōu)選20nm至50nm的范圍中的厚度。膜Fl的膜層LI和膜F2的膜層L2的材料分別可等同于膜支撐層SUBl和SUB2各自的材料，以及甚至在用相同材料的制造工藝期間，無(wú)法區(qū)別制造膜層(LI或L2)與相關(guān)聯(lián)膜支撐層(SUB1或SUB2)。
[0149]清潔設(shè)備(未示出)可安裝在兩個(gè)膜Fl和F2及框架Rl和R2之間，該清潔設(shè)備按特定的時(shí)間間隔以凈化氣體(例如，氫)凈化在膜Fl和F2之間的空隙。
[0150]在該實(shí)施例中，后續(xù)處理(如，利用離子束)可自由使用兩個(gè)層(第一層和第二層)，因此簡(jiǎn)化層厚度分布的優(yōu)化。
[0151]圖8舉例顯示包含多層膜MF的膜元件FE的一個(gè)實(shí)施例的示意截面，其中第一層及第二層布置在膜支撐層SUB的相反側(cè)。因此，彼此獨(dú)立的兩個(gè)層可供處理及后續(xù)層厚度分布變化自由使用。膜支撐層SUB例如可由Mo或Si構(gòu)成或可由Mo和Si構(gòu)成的多層構(gòu)成。此處，第一層LI及第二層L2的材料也分別可等同于膜支撐層SUB的材料，以及在制造工藝期間不需要區(qū)別施加層LI和L2及膜支撐層SUB。
[0152]圖7和圖8分別未示出由于第一層LI和第二層L2具有足夠的穩(wěn)定性而省掉膜支撐層SUB及SUBl及SUB2的可能選項(xiàng)。
[0153]在圖7和圖8的實(shí)施例的情況中，上文詳細(xì)陳述的相同情形原則上適用于層材料的選擇。因此，請(qǐng)參考那里的描述。
[0154]圖9顯示配備有或可配備有基于膜的波前校正裝置的另一投射鏡頭PO的實(shí)例。等同于或?qū)?yīng)于圖1的元件的元件具有相同名稱。包括光學(xué)數(shù)據(jù)的投射鏡頭的構(gòu)造在對(duì)應(yīng)于EP I 950 594 Al (圖2)的US 2008/0170310 Al中得到描述。該文獻(xiàn)內(nèi)容在此方面通過(guò)引用而并入該說(shuō)明書的內(nèi)容中。
[0155]示圖顯示從五個(gè)隔開(kāi)物場(chǎng)點(diǎn)發(fā)出的三個(gè)個(gè)別光線的各個(gè)光束路徑。
[0156]從物平面OS開(kāi)始，個(gè)別光線首先由第一反射鏡Ml反射，接著連續(xù)由第二至第六反射鏡M2至M6反射，第二至第六反射鏡M2至M6各覆蓋有高反射多層涂層。
[0157]反射鏡Ml、M3及M5具有凸的基本形狀，即，該反射鏡可由凸的最佳匹配表面描述。反射鏡M2、M4及M6具有凹的基本形狀，S卩，該反射鏡可由凹的最佳匹配表面描述。在以下描述中，為了簡(jiǎn)化，僅將此類反射鏡稱為凸的或凹的。凸的第三反射鏡M3提供良好的匹茲伐(Petzval)校正。
[0158]與五個(gè)物場(chǎng)點(diǎn)的特定照明方向相關(guān)聯(lián)的個(gè)別光線在投射鏡頭PO的光瞳平面PSl中組合，第三反射鏡M3布置為鄰近光瞳平面PSl。第三反射鏡M3因此還稱為光瞳反射鏡。用于限定投射光束界限的孔徑光闌可布置在光瞳平面PSl中。可以機(jī)械且可互換光闌或以直接在反射鏡M3上的對(duì)應(yīng)涂層的形式提供該孔徑光闌。
[0159]反射鏡Ml至M4將物平面OS成像于中間像平面IIS中。投射鏡頭的中間像側(cè)數(shù)值孔徑為0.2。反射鏡Ml至M4形成第一部分成像光學(xué)單元，其具有3.2x的縮小成像比例。下游反射鏡M5和M6形成投射鏡頭的另一部分成像光學(xué)單元，其具有2.5x的縮小成像比例。在中間像平面IIS的區(qū)域中，在第六反射鏡M6中形成通孔0P6，投射光束在從第四反射鏡M4朝向第五反射鏡M5反射時(shí)通過(guò)該通孔。第五反射鏡M5繼而具有中央通孔0P5，投射光束通過(guò)該通孔在第六反射鏡M6與像平面IS之間通過(guò)。
[0160]第五反射鏡M5布置為接近另一光瞳平面PS2,其與第一光瞳平面PSl共軛。通常，該另一光瞳平面PS2位于在第五反射鏡M5與第六反射鏡M6之間的投射光束路徑中，使得物理上可得到的光闌平面存在于該另一光瞳平面PS2的位置處。
[0161]投射鏡頭在光瞳平面PS1、PS2之一中具有以位于中心的方式布置的遮擋光闌。該遮擋光闌遮擋投射光束路徑的分配給中央通孔0P5、0P6的部分光線。因此，投射鏡頭的設(shè)計(jì)還稱為具有中央光瞳遮擋的設(shè)計(jì)。
[0162]將中央物場(chǎng)點(diǎn)連接至入射光瞳平面PSl中投射鏡頭的入射光瞳中的中央照明點(diǎn)的特定個(gè)別光線在下文又稱為中央場(chǎng)點(diǎn)的主光線CR。在第六反射鏡M6反射后，中央場(chǎng)點(diǎn)的主光線CR與像平面IS大約形成直角，即，約平行于投射曝光設(shè)備的z軸行進(jìn)。像場(chǎng)為矩形。
[0163]投射鏡頭PO的所有六個(gè)反射鏡Ml至M6均實(shí)施為無(wú)法由旋轉(zhuǎn)對(duì)稱函數(shù)描述的自由形式表面。
[0164]投射鏡頭PO提供多個(gè)位置用于插入波前校正裝置的膜元件。
[0165]在一個(gè)實(shí)施例中，多層膜的形式的第一膜元件FEl布置在第一位置POSl，其在光學(xué)上接近第二和第三反射鏡間的光束路徑中的第一光瞳平面PSl。因此，可在整個(gè)場(chǎng)上均勻地校正波前像差。子孔徑比率SV在該情況中為約0.7至0.95。
[0166]另一實(shí)施例試圖利用膜元件校正波前像差的場(chǎng)分布。為此目的，將相應(yīng)適配的膜元件(如，多層膜形式的第二膜元件FE2)插入第二位置P0S2處，其在物平面與第一反射鏡Ml之間光學(xué)上接近物平面OS。子孔徑比率SV在該情況中為約0.05至0.3。
[0167]舉例而言，可設(shè)計(jì)膜元件使得可校正或減少圖像像差垂直于掃描方向(y方向)(即，沿著像場(chǎng)的長(zhǎng)軸)的線性或非線性分布的程度。
[0168]膜元件還可布置在接近光瞳的位置和接近場(chǎng)的位置處。該變型顯示于圖9中。
[0169]為了圖解投射光束路徑中的位置，圖9還以平行于z方向的平面視圖圖解第一膜元件FEl和第二膜元件?？稍诟髑闆r中看到圓形框架R，該框架支撐部分透明、自支撐的多層膜MF。投射光束與膜表面的交叉點(diǎn)的區(qū)域分別為所謂的“覆蓋區(qū)(footprint)” FPl和FP2。此區(qū)由投射光束照明，其中從矩形物場(chǎng)OF的(無(wú)限數(shù)目個(gè))場(chǎng)點(diǎn)發(fā)出的所有光束促成覆蓋區(qū)的照明?？梢钥闯?，接近物平面OS處，覆蓋區(qū)FPl具有物場(chǎng)的大約(在真實(shí)系統(tǒng)中為狹長(zhǎng)的)矩形形狀，角落區(qū)是圓的。接近光瞳平面PSl處，覆蓋區(qū)FP2幾乎為圓形。包圍覆蓋區(qū)的最小圓將具有直徑Da。此直徑在此稱為光學(xué)自由直徑。
[0170]每個(gè)物場(chǎng)點(diǎn)是光束(輻射錐)的起點(diǎn)，其孔徑角由物體側(cè)數(shù)值孔徑?jīng)Q定。每個(gè)光束與子孔徑SA相關(guān)聯(lián),其對(duì)應(yīng)于光學(xué)表面(此處為膜表面)上由從單一物場(chǎng)點(diǎn)發(fā)出的光束所照明的區(qū)域。給定表面上的子孔徑可由其子孔徑直徑Dsa表征。接近物平面(或不同場(chǎng)平面)處，該子孔徑或其直徑相對(duì)較小。在光瞳平面的區(qū)域中，理想上，不同場(chǎng)點(diǎn)的所有子孔徑應(yīng)該重疊，每個(gè)光束照明整個(gè)使用的光瞳。
[0171]可定性地看出接近場(chǎng)的第一膜元件FEl的子孔徑比率SV = DsaZDq^H對(duì)較小(如，在約0.05與0.3之間)，而在光學(xué)上布置為接近光瞳平面PSl的第二膜元件FE2的SV接近值1，如，在0.7與0.95之間。
[0172]下文將舉例解釋實(shí)際設(shè)計(jì)膜元件的方式。該描述適用于所有實(shí)施例。
[0173]膜元件的任務(wù)是根據(jù)目標(biāo)規(guī)定設(shè)定投射鏡頭的波前變化和/或透射變化。
[0174]此任務(wù)的起始點(diǎn)是在一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)點(diǎn)處的波前和/或透射?？赏ㄟ^(guò)測(cè)量和/或模擬獲得這些波前和/或透射。另外可對(duì)多個(gè)場(chǎng)點(diǎn)使用外插法和/或內(nèi)插法。以此方式獲得的這些數(shù)據(jù)是以下描述的優(yōu)化步驟的起始點(diǎn)，并分別稱為波前數(shù)據(jù)和/或透射數(shù)據(jù)。
[0175]在第一步驟中，在此假設(shè)可利用膜元件的“完美波前校正層”來(lái)校正波前?！巴昝啦ㄇ靶Ｕ龑印北焕斫鉃槔碚搶樱湓诠ぷ鞑ㄩL(zhǎng)λ的復(fù)數(shù)折射率η為n = 0+0i，使得Inm波前校正層減少(層厚度差異)因此轉(zhuǎn)換成Inm波前相位。光線模型化為移動(dòng)無(wú)限快的構(gòu)思取自斯維特(Sweatt)模型。作為說(shuō)明性替代方案，還可使用以下理論層:其在工作波長(zhǎng)λ的復(fù)數(shù)折射率η為η = 0.9+0i，使得Inm波前校正層減少(層厚度差異)轉(zhuǎn)換成0.1nm波前相位。在該情況中，在計(jì)算波前校正層厚度之后，該厚度必須乘以因子0.1，以獲得“完美波前校正層”。
[0176]在給定波前數(shù)據(jù)下，對(duì)于限定于投射鏡頭的光束路徑中的膜元件位置，現(xiàn)在憑借適當(dāng)公式化的優(yōu)化問(wèn)題計(jì)算完美波前校正層。為此目的，首先計(jì)算所謂的基本變形。這些基本變形可具有例如具有特定最大振幅(例如，lnm)的澤尼克多項(xiàng)式的形式，該多項(xiàng)式限定于完全包含膜元件的定位于光束路徑中的膜的光學(xué)上使用區(qū)(光學(xué)使用區(qū))的圓形區(qū)域上。除了澤尼克多項(xiàng)式，還可使用樣條或B-樣條或非均勻有理B-樣條(nurb)，其計(jì)算的場(chǎng)同樣完全包含膜元件的膜的光學(xué)上使用區(qū)。對(duì)于因此獲得的這些基本變形(例如，36或64或100個(gè)澤尼克和/或25或49或100個(gè)樣條或B-樣條或非均勻有理B-樣條)，借助光學(xué)設(shè)計(jì)程序計(jì)算其光學(xué)敏感性。即，計(jì)算完美波前校正層中基本變形的波前效應(yīng)。
[0177]接著將基本變形解譯為操縱器自由度。那么，優(yōu)化問(wèn)題在于利用該自由度盡可能充分接近所要(逐個(gè)場(chǎng)點(diǎn))波前效應(yīng)。這例如可通過(guò)求解最小化問(wèn)題來(lái)完成:
[0178]min||Mc - ρ\? + \\Gxf2
[0179]在此情況中，M表示nXm矩陣，其具有演變成η個(gè)初級(jí)圖像像差的m個(gè)基本變形。這些初級(jí)圖像像差例如可為不同場(chǎng)點(diǎn)處的逐像素波前值、這些波前在不同場(chǎng)點(diǎn)處的選擇的澤尼克系數(shù)或其迭加。向量P以預(yù)定方式描述波前數(shù)據(jù)^表示要尋找的操縱向量，其描述要迭加的基本變形的振幅；G是適合的加權(quán)矩陣(weight matrix),例如，具有純量倍數(shù)的單位矩陣。此處提出的方法即所謂的吉洪諾夫正則化(Tikhonov regularizat1n)，其例如詳細(xì)描述于 A.Rieder 的“Keine Problemen mit inversen Problemen (No problems withinverse problems) ”, Vieweg, 2003,第70頁(yè)(實(shí)例3.3.11)及第四章。其還解釋如何將最小化問(wèn)題變換成方程系統(tǒng)，以利用已知方法之一(例如，高斯消去法)求解此問(wèn)題。替代地，還可查閱網(wǎng)頁(yè):http://en.wikipedia.0rg/wiki/Tikhonov_regularizat1n(檢視于 2012年8月2日)
[0180]另一個(gè)可能的方法在有關(guān)不同問(wèn)題的WO 2010/034674 Al中得到描述。
[0181]使用此方法導(dǎo)致膜元件的“完美波前校正層”的分布的規(guī)定，其特征在于:描述位置相關(guān)的層厚度的函數(shù)w:=w(X，y)。函數(shù)w可具有正層厚度值和負(fù)層厚度值二者。以下進(jìn)一步描述消除負(fù)層厚度值的方法。
[0182]應(yīng)該提到的是，上文描述的程序僅是計(jì)算完美波前校正層的一個(gè)示例性程序。
[0183]如果預(yù)計(jì)僅校正投射鏡頭的透射行為，則可以函數(shù)w = w(x，y) = O描述波前校正層。
[0184]在第二步驟中，首先假設(shè)可以膜元件的“完美透射校正層”校正透射分布。
[0185]一開(kāi)始應(yīng)呈現(xiàn)在工作波長(zhǎng)λ具有復(fù)數(shù)折射率η= (1-δ)+?β的材料。如果光線覆蓋此材料的路徑長(zhǎng)度d，則透射t為
[0186]t = exp (_(4π/λ)(1β)。
[0187]此處不利的是，透射不再隨著材料厚度線性改變而是在指數(shù)地改變。這所具有的效應(yīng)是，首先簡(jiǎn)化問(wèn)題成線性方程系統(tǒng)的方法失敗。
[0188]相比之下，如果考慮對(duì)數(shù)透射In t，其由以下指定
[0189]In t = - (4 π / λ ) d β ,
[0190]則可看出對(duì)數(shù)透射隨著材料厚度線性改變。
[0191]“完美對(duì)數(shù)透射校正層”被理解為復(fù)數(shù)折射率n = 0+li的理論層。
[0192]對(duì)于給定的透射數(shù)據(jù)T (x，y)，計(jì)算對(duì)數(shù)透射數(shù)據(jù)In T (x，y)。這永遠(yuǎn)可行，因?yàn)槊總€(gè)點(diǎn)(X，y)的透射T(x，y)大于O。對(duì)于限定在投射鏡頭的光束路徑中的膜元件位置，憑借適當(dāng)公式化的優(yōu)化問(wèn)題計(jì)算完美對(duì)數(shù)透射校正層。
[0193]接著求解優(yōu)化問(wèn)題。為此目的，首先再一次計(jì)算所謂的基本變形。這些基本變形可具有例如具有特定最大振幅(例如，lnm)的澤尼克多項(xiàng)式的形式，該澤尼克多項(xiàng)式限定在完全包含膜元件定位于光束路徑中的膜的光學(xué)上使用區(qū)的圓形區(qū)域上。除了澤尼克多項(xiàng)式，還可使用樣條或B-樣條或非均勻有理B-樣條(nurb)，其計(jì)算的場(chǎng)同樣完全包含膜元件的膜的光學(xué)上使用區(qū)。對(duì)于因此獲得的這些基本變形(例如，36或64或100個(gè)澤尼克和/或25或49或100個(gè)樣條或B-樣條或非均勻有理B-樣條)，借助光學(xué)設(shè)計(jì)程序計(jì)算其光學(xué)敏感性。即，計(jì)算完美透射校正層中基本變形的透射效應(yīng)及接著確定對(duì)數(shù)透射效應(yīng)。
[0194]接著將基本變形解譯為操縱器自由度。那么，優(yōu)化問(wèn)題在于利用該自由度盡可能充分接近所要(逐個(gè)場(chǎng)點(diǎn))波前效應(yīng)。這例如可通過(guò)求解最小化問(wèn)題來(lái)完成:
[0195]min|A(y-g|;+I母I;
[0196]在該情況中，N表示kX I矩陣，其具有演變成k個(gè)初級(jí)圖像像差的I個(gè)基本變形。這些初級(jí)圖像像差例如可為不同場(chǎng)點(diǎn)處的逐像素透射前沿值(transmiss1n frontvalues)、這些透射前沿在不同場(chǎng)點(diǎn)處的選擇的澤尼克系數(shù)或其迭加。向量q以預(yù)定義方式描述對(duì)數(shù)透射數(shù)據(jù)；7表示要尋找的操縱向量，其描述要迭加的基本變形的振幅；H是適合的加權(quán)矩陣，例如，具有純量倍數(shù)的單位矩陣。如波前數(shù)據(jù)的情況一樣，求解所產(chǎn)生的最小化問(wèn)題。
[0197]使用此方法導(dǎo)致膜元件的完美對(duì)數(shù)透射校正層的分布的規(guī)定，其特征在于:描述位置相關(guān)的對(duì)數(shù)層厚度的函數(shù)S: = s(X，y)。
[0198]應(yīng)該提到的是，上文描述的程序僅是計(jì)算完美對(duì)數(shù)透射校正層的一個(gè)示例性程序。
[0199]如果預(yù)計(jì)僅校正投射鏡頭的波前行為，則可以函數(shù)s = s(x，y) = O描述對(duì)數(shù)透射校正層。
[0200]所有信息現(xiàn)在用于轉(zhuǎn)變成真實(shí)材料。因此，使第一層的材料M1具有復(fù)數(shù)折射率
[0201]Ii1 = (1- δ j)+i β
[0202]第二層的材料M2具有復(fù)數(shù)折射率
[0203]n2 = (1- δ 2) +i β 2?
[0204]舉例而言，可使用鑰(Mo)作為第一層的材料，可使用硅(Si)作為第二層的材料。因此預(yù)期確定第一及第二材料的材料厚度IH1 = Hi1 (X, y)及m2 = m2 (x, y),即，第一及第二層厚度，使得在每個(gè)點(diǎn)(x，y)處滿足方程系統(tǒng)
[0205]δ Jin1 (x, y) + δ 2m2 (x, y) = w (x, y)
[0206]exp (-4 / λ ( β 典(x, y) + β 2m2 (x, y))) = exp (s (x, y))。
[0207]例如，尺寸101X101或201X201或501X501的格子上的點(diǎn)(x，y)的適當(dāng)離散化產(chǎn)生要求解的方程系統(tǒng)，因此產(chǎn)生關(guān)于要在充分精細(xì)網(wǎng)格上估計(jì)的材料厚度HidPm2的信息。通過(guò)對(duì)第二方程式求對(duì)數(shù)，此方程系統(tǒng)甚至可簡(jiǎn)化成線性方程系統(tǒng):
[0208]δ Jin1 (x, y) + δ 2m2 (x, y) = w (x, y)
[0209]-4 / λ ( β Jiii1 (x, y) + β 2m2 (x, y)) = s (x, y)。
[0210]對(duì)于離散化網(wǎng)格的每個(gè)點(diǎn)(x，y)，可以慣用方法(如，高斯消去法)求解此方程系統(tǒng)，并獲得局部材料厚度In1 = Hi1 (X, y)和m2 = m2 (x, y)。
[0211]在該情況中，函數(shù)Hi1 = Hi1U,y)和m2 = m2(x，y)可具有正函數(shù)值和負(fù)函數(shù)值二者，并需要產(chǎn)生可從這些理論材料厚度實(shí)現(xiàn)的厚度規(guī)定。首先，限定材料M1和M2的材料最小厚度(I1(Xj)和d2(x,y),所實(shí)現(xiàn)的膜元件必須超出此材料最小厚度。材料最小厚度可局部改變或?yàn)楹愣ǖ摹?br> [0212]例如，在其中使用Mo作為第一層的材料的情況中，可選取5nm或1nm或20nm的與位置無(wú)關(guān)的最小厚度。例如，在其中使用Si作為第二層的材料的情況中，可選取1nm或20nm或50nm的與位置無(wú)關(guān)的最小厚度。
[0213]接著計(jì)算材料厚度規(guī)定
[0214]Iih (.ν, r) = m' (χ, ν) + i/, (.v, r) -m' (λ、)’)
[0215]和
[0216]t"2(x'.v) =r) + c/:(Λ-,>')-ηι?η(ι.ri m2(x,y)






o
[0217]顯而易見(jiàn)，在其全部范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)波前校正，其僅是變化相位效應(yīng)的問(wèn)題。然而，透射校正僅實(shí)現(xiàn)為高達(dá)小于I的常數(shù)因子，因?yàn)樵谒紤]的工作波長(zhǎng)的任何層厚度導(dǎo)致可觀的透射損失，系統(tǒng)透射僅可通過(guò)增加材料厚度而降低。
[0218]圖10基于數(shù)值實(shí)例顯示使用上文描述程序獲得的明顯結(jié)果:圖1OA圖解預(yù)計(jì)要在包含多層的膜元件上實(shí)現(xiàn)的“完美波前校正層”的分布d/ [nm]。在“完美波前校正層”w(X，y)的最高標(biāo)高與最深谷值間的差異的PV值約1.4nm。因此校正具有最大相位差約1.4nm的波前分布。另外假設(shè)膜元件僅用于校正由波前校正層引起的透射變化。因此可假設(shè)“完美對(duì)數(shù)透射校正層” s U，y)等于作為常數(shù)的O。
[0219]選取鑰(Mo)作為波前校正層的材料，并選取硅(Si)作為透射校正層的材料。兩個(gè)材料均促成波前校正。圖1OB顯示通過(guò)求解方程系統(tǒng)所獲得的波前校正層的計(jì)算的層厚度分布d/ [nm]。在該情況中，可注意到出現(xiàn)正層厚度值和負(fù)層厚度值二者。
[0220]圖1OB的計(jì)算的層厚度值已換算成圖1OC中的可實(shí)施的層厚度值Cl1 [nm]。為此目的，已將具有恒定層厚度的層加入計(jì)算的層厚度分布，使得因此獲得的層厚度的最小值大于或等于針對(duì)此材料指定的最小層厚度。舉例而言，在圖1OC中，選取值5nm作為鑰(Mo)的指定最小層厚度。此程序是可能的，因?yàn)樵诖吮尘爸?，具有厚?0nm或10nm或500nm的恒定層并不會(huì)顯著影響波前分布。
[0221]圖1OD顯示通過(guò)求解方程系統(tǒng)所獲得的透射校正層的計(jì)算的層厚度分布d2’ [nm]。在該情況中再次出現(xiàn)正層厚度和負(fù)層厚度。舉例而言，如果選取20nm作為硅的指定最小層厚度的值，那么這造成圖1OE圖解的透射校正層的可實(shí)施層厚度分布d2[nm]。
[0222]圖1OF顯示膜元件的多層的厚度分布:在下方較薄的變化鑰層上施加上方較厚的變化硅層。在位置X = 0.75和X = 0.5，可容易辨別出兩個(gè)層的厚度的互補(bǔ)行為。兩個(gè)層還可互換，即，還可在較厚硅層上施加較薄鑰層。
[0223]圖1OG顯示圖1OA中預(yù)定義的波前分布與利用圖1OF描述的膜元件的多層膜產(chǎn)生的波前分布的偏差A(yù)WF。該偏差為恒定的且因此在光學(xué)上中立。
[0224]圖1OH圖解利用圖1OF描述的膜元件的多層的透射分布。如初始所預(yù)定義的，該透射分布沒(méi)有變化。此處圖解的約83.6%的透射T僅考慮圖1OF中圖解的兩個(gè)層。如已解釋，膜元件可包含可另外降低透射的其它層或支撐結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種投射鏡頭(PO)，其利用具有極紫外范圍(EUV)中的工作波長(zhǎng)λ的電磁輻射，將布置在所述投射鏡頭的物平面(OS)中的圖案成像于所述投射鏡頭的像平面(IS)中，所述投射鏡頭包含: 多個(gè)反射鏡(Μ1-Μ6)，其具有反射鏡表面，所述反射鏡表面布置在所述物平面與所述像平面之間的投射光束路徑中，使得能夠利用所述反射鏡將布置在所述物平面中的圖案成像于所述像平面中， 其特征在于: 波前校正裝置(WFC)，其包含膜元件，所述膜元件具有膜，所述膜在所述波前校正裝置的操作模式中布置在所述投射光束路徑中且在所述工作波長(zhǎng)λ透射照在光學(xué)使用區(qū)中的EUV輻射的主要部分，其中所述膜元件包含: 第一層(LI)，其由具有第一復(fù)數(shù)折射率Ii1= (1-S1Hi P1的第一層材料構(gòu)成且具有第一光學(xué)層厚度，所述第一光學(xué)層厚度根據(jù)第一層厚度分布在所述使用區(qū)上局部改變；以及 第二層(L2)，其由具有第二復(fù)數(shù)折射率η2= (1-δ2)+?β2的第二層材料構(gòu)成且具有第二光學(xué)層厚度，所述第二光學(xué)層厚度根據(jù)第二層厚度分布在所述使用區(qū)上局部改變， 其中，所述第一層厚度分布與所述第二層厚度分布不同，以及 其中，所述第一折射率的實(shí)部與I的偏差S工相對(duì)于所述第一層材料的吸收系數(shù)β工較大，所述第二折射率的實(shí)部與I的偏差S2相對(duì)于所述第二層材料的吸收系數(shù)β2較小。
2.如權(quán)利要求1所述的投射鏡頭，其中，所述膜元件布置在所述投射光束路徑中，使得投射光束的所有光線均以小于20°、尤其小于10°的入射角入射在所述光學(xué)使用區(qū)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的投射鏡頭，其中，所述膜元件對(duì)于照射在整個(gè)光學(xué)使用區(qū)中的EUV輻射具有至少70%的透射率，其中所述透射率優(yōu)選在70%至90%之間。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述投射鏡頭具有至少一個(gè)光瞳平面在所述物平面與所述像平面之間，并且所述膜元件布置在所述光瞳平面中或在光學(xué)上布置為接近所述光瞳平面。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述投射鏡頭具有在光學(xué)上接近所述物平面或所述像平面的膜元件，和/或其中，中間像平面位于所述物平面與所述像平面之間，且膜元件布置在所述中間像平面中或在光學(xué)上接近所述中間像平面，其中所述膜元件優(yōu)選布置在所述物平面與直接在所述物平面后的第一反射鏡(Ml)之間。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述膜元件包含含有所述第一層及所述第二層的多層膜。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述第一層安裝于第一膜上，所述第二層安裝于所述膜元件的第二膜上，所述第二膜在物理上與所述第一膜分離。
8.如權(quán)利要求7所述的投射鏡頭，其中，在所述第一膜與所述第二膜之間的幾何距離小于十厘米，尤其小于一厘米，和/或在所述第一膜及所述第二膜之間的光學(xué)距離以這樣的方式設(shè)定尺寸，使得所述第一膜與第二膜的子孔徑比率彼此相差小于0.05、尤其小于0.01。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述工作波長(zhǎng)在5nm與20nm之間，其中第一效率比V1= S1/P1大于5、優(yōu)選大于10，和/或其中第二效率比V2= δ2/β2*于0.6、優(yōu)選小于0.2。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，V1= δ1/β1&ν2= δ2/β2，&及其中比率V1ZiV2大于2、優(yōu)選大于10、尤其大于20。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述工作波長(zhǎng)在7nm至20nm的波長(zhǎng)范圍中，所述第一層材料選自以下組:釕(Ru)、鋯(Zr)、鑰(Mo)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鈹(Be)、金(Au)、釔(Y)、釔硅化物(Y5Si3)、鋯硅化物(ZrSi2)或主要由所述材料之一構(gòu)成的材料合成物，和/或所述第二層材料選自以下組:硅(Si)及鍺(Ge)或主要由這些材料之一構(gòu)成的材料合成物。
12.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述工作波長(zhǎng)在6nm與7nm之間的波長(zhǎng)范圍中，所述第一層材料選自以下組:NbOB4C、NbO2, Nb2O5, RuO4, MoO2, Rh203、C、Te、In、Ba、Sn、RuO2, MoO3> La、B、B4C, BN、ZrO2或主要由這些材料之一構(gòu)成的材料合成物，和/或所述第二層材料選自以下組=Y或Rb或主要由這些材料之一構(gòu)成的材料合成物。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，在所述光學(xué)使用區(qū)中所述第一光學(xué)層厚度的最大局部值與最小局部值之間的第一 PV比率在2至6的范圍中，和/或其中，在所述光學(xué)使用區(qū)中所述第二光學(xué)層厚度的最大局部值與最小局部值之間的第二 PV比率在2至6的范圍中。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述第二層厚度分布與所述第一層厚度分布互補(bǔ)。
15.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述第一層的層厚度與所述第二層的層厚度設(shè)計(jì)成使得在最大波前變化的區(qū)域中，所述膜引起所述工作波長(zhǎng)的至少3%的波前變化。
16.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述第二層厚度在所述光學(xué)使用區(qū)中至少一個(gè)位置處大于所述工作波長(zhǎng)。
17.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述第一層在所述光學(xué)使用區(qū)中具有非對(duì)稱第一層厚度分布，其既無(wú)鏡面對(duì)稱性亦無(wú)徑向?qū)ΨQ性或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。
18.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，膜具有第一膜表面、第二膜表面及在所述第一膜表面與第二膜表面間測(cè)得的小于I μ m的膜厚度，其中所述膜厚度優(yōu)選為300nm或更小，尤其在200nm與25nm之間的范圍中。
19.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，膜在至少一個(gè)膜表面處具有外保護(hù)層，其由比直接鄰近所述保護(hù)層的內(nèi)層更能抵擋環(huán)境影響的保護(hù)層材料構(gòu)成，其中所述保護(hù)層材料優(yōu)選選自以下組:釕(Ru)、銠(Rh)、碳(C)、硅(Si)及氮化硅(Si3N4)。
20.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，膜包含僅單個(gè)第一層和/或僅單個(gè)第二層。
21.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，多層膜包含至少一個(gè)抗反射層，其對(duì)所述工作波長(zhǎng)具有反射減少效應(yīng)且其優(yōu)選以直接毗鄰第一層和/或第二層的方式布置。
22.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，至少一個(gè)中間層布置在所述第一層與所述第二層之間，其中所述中間層優(yōu)選為抗反射層和/或擴(kuò)散阻擋層，其尤其由C、B4C、SixNy、SiC、Mo2C, MoSi2, Y5Si3或Nb4Si或包含這些材料之一的合成物構(gòu)成。
23.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，多層膜除了所述第一層和所述第二層之外還包含少于10個(gè)其它層。
24.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述第一層和/或所述第二層以異質(zhì)層結(jié)構(gòu)構(gòu)造，其中基于鑰的第一層優(yōu)選具有內(nèi)層結(jié)構(gòu)，其中由鑰構(gòu)成的相對(duì)較厚的部分層由與其相比較薄的結(jié)晶終止層分開(kāi)。
25.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述光學(xué)使用區(qū)具有的最小直徑為50mm或更大,其中所述最小直徑尤其為10mm或更大。
26.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述膜元件具有柵格狀支撐結(jié)構(gòu)，其在所述光學(xué)使用區(qū)中與所述膜接觸并穩(wěn)定所述膜，其中所述柵格狀支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)選具有蜂巢狀結(jié)構(gòu)，其具有形成六角形或其它多邊形開(kāi)口的支柱。
27.如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述膜元件具有框架，所述框架支撐所述膜，使得所述膜在所述光學(xué)使用區(qū)中為自支撐的。
28.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，所述投射鏡頭具有保持結(jié)構(gòu)以將所述反射鏡保持在它們?cè)谒鐾渡涔馐窂街械奈恢锰帲约八瞿ぴ贾迷诳勺兓Ъ苌?，所述可變化支架相?duì)于所述保持結(jié)構(gòu)是可移動(dòng)的，使得所述膜元件能夠通過(guò)所述可變化支架的移動(dòng)而選擇性地布置在所述投射光束路徑中或在所述投射光束路徑外，其中針對(duì)膜元件的每個(gè)安裝位置，優(yōu)選在所述投射鏡頭上提供接入通道，以將所述膜元件定位在所述投射鏡頭的所述光束路徑中。
29.一種膜元件，尤其是用于EUV微光刻投射曝光設(shè)備的投射鏡頭的膜元件，包含: 膜，其在所述極紫外范圍(EUV)的工作波長(zhǎng)λ處透射照射在光學(xué)使用區(qū)中的所述膜元件上的EUV輻射的主要部分，其中所述膜元件包含: 第一層，其由具有第一復(fù)數(shù)折射率H1 = (1-的第一層材料構(gòu)成且具有第一光學(xué)層厚度，所述第一光學(xué)層厚度根據(jù)第一層厚度分布在所述使用區(qū)上局部改變；以及 第二層，其由具有第二復(fù)數(shù)折射率H2 = (1- δ2)+?β2的第二層材料構(gòu)成且具有第二光學(xué)層厚度，所述第二光學(xué)層厚度根據(jù)第二層厚度分布在所述使用區(qū)上局部改變， 其中，所述第一層厚度分布與所述第二層厚度分布不同，以及 其中，所述第一折射率的實(shí)部與I的偏差S工相對(duì)于所述第一層材料的吸收系數(shù)β工較大，所述第二折射率的實(shí)部與I的偏差S2相對(duì)于所述第二層材料的吸收系數(shù)β2較小。
30.如權(quán)利要求29所述的膜元件，其中，所述膜元件對(duì)于照射在整個(gè)光學(xué)使用區(qū)中的EUV輻射具有至少70%的透射率，其中所述透射率優(yōu)選在70%與90%之間。
31.如權(quán)利要求29或30所述的膜元件，其特征在于:權(quán)利要求第6至27中至少一項(xiàng)的特征部分的特征。
32.—種投射鏡頭(PO)，其利用極紫外范圍(EUV)中的工作波長(zhǎng)λ左右的電磁輻射，將布置在所述投射鏡頭的物平面(OS)中的圖案成像于所述投射鏡頭的像平面(IS)中，所述投射鏡頭包含: 多個(gè)反射鏡(Μ1-Μ6)，其具有反射鏡表面，所述反射鏡表面布置在所述物平面與所述像平面之間的投射光束路徑中，使得布置在所述物平面中的圖案能夠利用所述反射鏡成像于所述像平面中，其中在所述物平面與所述像平面之間行進(jìn)的投射光束的光線形成波前， 其特征在于: 波前校正裝置(WFC)，其包含膜元件，所述膜元件在所述波前校正裝置的至少一個(gè)操作模式下布置在所述投射光束路徑中且透射照在光學(xué)使用區(qū)中所述膜元件上的EUV輻射的主要部分， 其中，所述波前由所述膜元件改變，使得在所述膜元件出現(xiàn)在所述投射光束路徑中時(shí)，導(dǎo)致所述像平面中的像形成的所述波前與不存在所述膜元件時(shí)相比更接近所述波前的所要分布。
33.如權(quán)利要求32所述的投射鏡頭，其中，所述膜元件布置在所述投射光束路徑中，使得所述投射光束的所有光線以小于20°、尤其小于10°的入射角入射在所述光學(xué)使用區(qū)上。
34.如權(quán)利要求32或33所述的投射鏡頭，其中，至少一個(gè)光瞳平面位于所述物平面與所述像平面之間，以及其中，所述膜元件布置在所述光瞳平面中或在光學(xué)上接近所述光瞳平面。
35.一種投射鏡頭(PO)，其利用極紫外范圍(EUV)中的工作波長(zhǎng)λ左右的電磁輻射，將布置在所述投射鏡頭的物平面(OS)中的圖案成像于所述投射鏡頭的像平面(IS)中，所述投射鏡頭包含: 多個(gè)反射鏡(Μ1-Μ6)，其具有反射鏡表面，所述反射鏡表面布置在所述物平面與所述像平面之間的投射光束路徑中，使得布置在所述物平面中的圖案能夠利用所述反射鏡成像于所述像平面中，其中，在所述物平面及所述像平面之間行進(jìn)的投射光束的光線形成波前， 其特征在于: 第一膜，以及 第二膜，其與所述第一膜分離， 其中，所述膜的每一個(gè)在所述極紫外范圍中的工作波長(zhǎng)λ透射照在光學(xué)使用區(qū)中的所述膜上的EUV輻射的主要部分。
36.如權(quán)利要求35項(xiàng)所述的投射鏡頭，其中，至少一個(gè)光瞳平面位于所述物平面與所述像平面之間，以及其中，所述第一膜和/或所述第二膜布置在所述光瞳平面中或在光學(xué)上接近所述光瞳平面。
37.一種制造微光刻投射曝光設(shè)備的投射鏡頭的方法，包含以下步驟: 在所提供位置處安裝多個(gè)反射鏡，使得反射鏡表面布置在所述物平面與所述像平面之間的投射光束路徑中，使得能夠利用所述反射鏡將布置在所述物平面中的圖案成像于所述像平面中； 確定所述投射鏡頭的波前像差； 從所述投射鏡頭的波前像差計(jì)算安裝位置的位置相關(guān)的波前校正； 處理膜元件，使得如果所述膜元件在所述安裝位置處插入所述投射光束路徑中，則由所述膜元件進(jìn)行所述波前校正； 在所述安裝位置處安裝所述已處理的膜元件。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，在確定所述波前像差之前，膜元件安裝在所述投射光束路徑內(nèi)的預(yù)定安裝位置處，在確定所述波前像差之后，所述膜元件從所述投射光束路徑移除且隨后得到處理，使得如果所述膜元件在所述安裝位置處插入所述投射光束路徑中，則由所述膜元件進(jìn)行所述波前校正。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK104136999SQ201380008896
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月10日
【發(fā)明者】B.比特納, N.瓦布拉, S.施耐德, R.施耐德, H.瓦格納, C.沃爾德, R.伊利尤, T.?？颂蛊? T.格魯納, W.保羅斯, H.施密特 申請(qǐng)人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司