[发明专利]多层反射镜和光刻设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层反射镜和包括这种多层反射镜的光刻设备。

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。

光刻技术被广泛地看作制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着通过使用光刻技术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻技术正变成允许制造微型IC或其他器件和/或结构的更加关键的因素。

光刻设备通常包括：配置成调节辐射束的照射系统；构造成保持图案形成装置的支撑结构，例如掩模版或掩模，图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化辐射束；构造成保持衬底的衬底台；以及投影系统，配置成将图案化辐射束投影到衬底的目标部分上。

图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：

CD=k1*λNAPS---(1)]]>

其中λ是所用辐射的波长，NA_PS是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k₁是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA_PS或通过减小k₁的值。

为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源通常配置成输出大约13.5nm和/或以下的辐射波长。因而，EUV辐射源可以构成实现印刷小的特征的重要步骤。这种辐射是极紫外辐射或软x射线，并且可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电产生等离子体源或由电子存储环提供的同步加速器辐射。

期望地，照射系统和投影系统都包括多个光学元件，以便将辐射分别聚焦在图案形成装置和衬底上想要的位置上。不幸的是，除了低密度的气体，没有已知的材料对EUV辐射是透射的。因此，使用EUV辐射的光刻设备在其照射系统内和其投影系统内不采用透射型透镜。相反，照射系统和投影系统优选包括反射镜。此外，图案形成装置期望是反射装置，例如基于相同的原因，具有反射表面的反射镜，反射表面设置有通过反射表面上的吸收材料形成的图案。

为了反射大约6.9nm波长的EUV辐射，已经提出多层反射镜，其具有金属的交替层，例如(在其他示例中)La、U(铀)或Th，以及B或B化合物，例如B₄C或B₉C。这种多层反射镜根据布拉格定律(Bragg定律)反射EUV辐射。为了获得多层反射镜的好的光学性能，期望在交替层之间具有尖锐的界面(即，过渡层)。然而，会发生隔层扩散，这降低了锐度并因此负面地影响最终的多层反射镜的光学性能(例如，反射率)。

由于形成不同的交替层的材料之间的化学相互作用，隔层会发生扩散。例如，在B和La之间的界面处，在B和La之间存在高的化学反应性，这导致形成LaB₆，并且降低B和La层之间的界面锐度。当B被B₄C代替时，也会发生这个过程。在其他的示例中，在B(或B₄C)上的La界面处，相对重的La原子到达相对轻的B(或B₄C)层原子的表面处的高动能导致La注入B(B₄C)层深度达2nm左右。这种注入可以导致La和B(硼)层之间的界面锐度下降。

发明内容