CN102089713B - 用于光刻设备的光学元件、包括这种光学元件的光刻设备以及制造该光学元件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光刻设备，包括光学元件，所述光学元件包括定向的碳纳米管薄层。所述光学元件具有大约20-500nm范围的元件厚度，并且在用EUV辐射垂直照射的条件下对波长范围为大约1-20nm的EUV辐射具有至少20％的透射率。定向的碳纳米管薄层本身可以用作光学元件，并且可以设计用以减少碎片和/或提高EUV与不想要的辐射的比值。薄层由于其强度不必需要支撑。本发明的光学元件可以是非支撑的。

Description

用于光刻设备的光学元件、包括这种光学元件的光刻设备以及制造该光学元件的方法
相关申请的参照援引
本申请要求于2008年8月6日递交的美国专利申请第61/136010号的权利，这里通过参考并入本发明。
技术领域
本发明涉及一种用于光刻设备的光学元件和包括这种光学元件的光刻设备。本发明还涉及一种用于制造该光学元件的方法。
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。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。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。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上而实现的。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，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同步地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形成装置将图案转移到衬底上。
在光刻设备中，可以成像到衬底上的特征的尺寸受到投影辐射的波长的限制。为了形成具有更高器件密度并因此具有更高的运行速度的集成电路，期望能够成像更小的特征。虽然目前大多数的光刻投影设备采用由汞灯或准分子激光器产生的紫外光，但是已经提出使用更短波长的辐射，例如大约13nm的波长。这种辐射被称为极紫外(EUV)或软X射线，并且可能的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或来自电子储能环的同步加速器辐射。
通常EUV辐射的源是等离子体源，例如激光产生等离子体源或放电源。任何等离子体源的共同的特征是产生快离子和原子，其从等离子体沿所有方向发射出来。这些粒子可能损坏通常是具有易碎表面的多层反射镜或掠入射反射镜的收集器和会聚器反射镜。这些表面由于从等离子体中发射的粒子的碰撞或溅射会逐渐劣化，因此反射镜的寿命缩短。溅射效应是辐射收集器或收集器反射镜的特有的问题。反射镜的用途是收集由等离子体源沿所有方向发射的辐射，并且引导辐射朝向照射***中的其他反射镜。辐射收集器定位成非常靠近等离子体源并且沿等离子体源的视线上，因此接收大量的来自等离子体的快粒子。通常，***中的其他反射镜被等离子体发射的粒子的溅射损坏的程度较轻，因为它们被一定程度遮蔽。
在不久的将来，极紫外(EUV)源将很可能使用锡(Sn)或其他金属蒸汽以产生EUV辐射。锡可能泄露到光刻设备，并且将沉积在光刻设备中的反射镜上，例如辐射收集器的反射镜。这种辐射收集器的反射镜可以具有例如钌(Ru)的EUV反射顶层。在Ru反射层上的超过大约10nm的锡(Sn)的沉积将以与块锡(bulk Sn)一样的方式反射EUV辐射。收集器的总的透射将显著下降，因为锡的反射系数远低于钌的反射系数。为了阻止来自源的碎片或由这些碎片产生的二次粒子沉积在辐射收集器上，可以使用污染物阻挡件。虽然这种污染物阻挡件或阱可以去除部分碎片，但是仍然有部分碎片将沉积在辐射收集器或其他光学元件上。
为了去除不想要的沉积物，已经讨论了多种清洁方法，包括例如在WO2008002134中描述的例如氢自由基清洁方法。
EUV辐射的源通常是等离子体源，例如激光产生等离子体源或放电源。在一些情况下，EUV源可以发射几种不同波长的光，其中一些光可以是不想要的辐射，例如深紫外(DUV)辐射和/或红外光。这种非EUV辐射在某些情况下对EUV光刻***是有害的，因为这种辐射会导致对比度的损失。因此，期望通过光谱纯度滤光片(SPF)去除这些不想要的辐射。欧洲专利申请出版物第1197803号例如描述了一种光刻投影设备，其中光栅光谱滤光片被用于过滤EUV投影束。优选地，这种光栅光谱滤光片是闪耀、掠入射、反射光栅。冷却沟道可以设置在光栅光谱滤光片的后部中或后部上。光栅光谱滤光片可以由对想要的辐射有效地不可见的材料形成。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括可选的光学元件，所述可选的光学元件在一个实施例中可以设计用以减少来自光刻设备中的源的碎片。在一个实施例中，光学元件可以设计用以减少不想要的辐射，例如深紫外(DUV)辐射和/或红外(IR)辐射。
在本发明的一个实施例中，根据该实施例，提供一种光刻设备，其包括光学元件。所述光学元件包括定向的碳纳米管薄层。所述光学元件具有大约20-500nm范围内的元件厚度并且在用EUV辐射垂直照射的条件下对波长范围为1-20nm的EUV辐射具有至少约20％的透射率。在一个实施例中，EUV辐射具有大约13-14nm范围的波长，尤其是大约13.3-13.7nm范围的波长，例如大约13.5nm波长，或具有大约6-7nm范围的波长。在一个实施例中，对于在上面限定的波长范围(例如大约13.3-13.7nm或大约6-7nm)的一个或多个中的所有的波长透射率至少为大约20％。短语“对波长范围为x-ynm的EUV辐射的透射率为至少大约20％”可以表示，对于选自示出范围的预定的波长，透射率是至少大约20％。这并不排除对于在相同范围内的其他波长，透射率较小。在整个示出的范围上的透射率是至少大约10％，更优选是至少大约20％。用以形成定向的碳纳米管薄层的一种方法例如由K.R.Atkinson等人在Physica B 394(2007)339-343中公开。
定向的碳纳米管薄层本身可以用作光学元件，例如设计用以减少碎片和/或改善EUV与不想要的辐射的比值。这种薄层由于其自身的强度，不必需要支撑。因此，本发明的光学元件可以是非支撑的。在一个实施例中，光学元件是自支撑的。
在一个实施例中，光学元件可以进一步包括EUV透明材料层，其中EUV透明材料层和纳米管薄层形成薄片。这种EUV透明材料层可以布置用以进一步提高EUV与不想要的辐射的比值和/或用以减少、甚至消除碎片的传播，同时实现EUV辐射的透射。
特别地，光学元件的EUV透明材料层包括一种或多种选自由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中的元素，更优选地，选自由B、C、Si、Sr、Ru、Mo、Y和Zr组成的组，还优选地包括Zr。透明材料层可以是金属层(对于那些在室温条件下是金属的元素)。
然而，还可以应用包括这些元素中的一种或更多种的化合物作为透明材料层。在一个实施例中，光学元件的EUV透明材料层包括从由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中选出的所述一种或多种元素的在室温条件下为固态的氧化物、硼化物以及氮化物组成的组中选出的一种或多种材料。
所述层可以是单层，或可以包括多层。
可以应用这些元素的组合作为单独的层(即“薄片”或“薄片叠层”)，或作为化合物或合金。在一个实施例中，光学元件的EUV透明材料层包括选自由SiC、B4C和Si3N4组成的组中的一种或多种材料。
所述光学元件的所述EUV透明材料层可以具有达到大约200nm，例如大约5-200nm范围，例如大约5-100nm范围的层厚度。
在一个实施例中，光学元件还包括EUV透明材料粒子，其中所述EUV透明材料粒子分散在纳米管薄层内，其中光学元件可选地还包括单个原子。该实施例可以与上述的实施例结合，即光学元件包括透明材料层和分散在纳米管薄层内的透明材料粒子。
所述光学元件的EUV透明材料粒子尤其包括选自由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中的一种或多种元素，尤其是由B、C、Si、Sr、Sc、Ru、Mo、Y以及Zr组成的组，更尤其包括Zr。透明材料粒子可以是金属粒子(对于那些在室温条件下是金属的元素)。
包括这些元素中的一种或多种的化合物可以应用作为透明材料层。在一个实施例中，光学元件的EUV透明材料粒子包括从由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中选出的所述一种或多种元素的在室温条件下为固态的氧化物、硼化物以及氮化物组成的组中选出的一种或多种材料。
可以应用这些元素的组合，作为不同类型的粒子或作为包括化合物或合金的粒子。在一个实施例中，光学元件的EUV透明材料粒子包括选自由SiC、B4C和Si3N4组成的组中的一种或多种材料，尤其是包括B4C。在一个实施例中，EUV透明材料粒子包括硅粒子和/或锆粒子。
光学元件的EUV透明材料粒子可以具有达到大约50nm范围(例如大约5-50nm)内的平均粒子尺寸。
光学元件的定向的碳纳米管薄层可以包括定向的单壁碳纳米管薄层。在一个实施例中，光学元件的定向的碳纳米管薄层可以包括定向的多壁碳纳米管薄层。
光学元件的定向的碳纳米管薄层可以具有大约10-500nm范围内的薄层厚度。如上所述，可选的EUV透明材料层的层厚度可以达到大约200nm范围内，例如大约5-200nm。总的来说，光学元件的元件厚度可以在大约20-500nm范围内。此处，元件厚度仅指的是用作光学元件的部分，即特别地用于EUV光透射的部分。可选的保持装置或可选的支撑结构不包括在上述的厚度内。
在用EUV辐射垂直照射的条件下，光学元件对于具有大约1-20nm范围内波长的EUV辐射可以具有大约30-95％范围内的透射率。透射率可以依赖于碳纳米管薄层的薄层厚度、光学透射材料层的层厚度以及可选的EUV透射粒子的粒子尺寸和密度。本领域技术人员可以以那些以便获得想要的透射率的方式选择这些参数。
本发明的实施例涉及包含光学元件的光刻设备以及光学元件本身。本发明的实施例还提供一种光学元件，其包括定向的碳纳米管薄层，所述光学元件具有大约20-500nm范围的元件厚度，并且在用EUV辐射垂直照射的条件下，光学元件对于具有大约1-20nm范围内波长的EUV辐射可以具有至少大约20％的透射率。这里描述的所有的涉及光刻设备内的光学元件的实施例还应用于光学元件本身。
在光刻设备内，在一个实施例内的光学元件可以布置作为透射光谱纯度滤光片。因而，本发明的实施例还涉及一种光谱纯度滤光片，包括根据本发明的实施例的光学滤光片。
在一个实施例中，光学元件布置为气锁。根据本发明的实施例的气锁可以具有大约50nm以上的元件厚度(即，光学元件的厚度)，例如在大约50-500nm范围内，尤其是在大约300-500nm范围内。这种气锁可以经受住相当大的压力差。因此，本发明的实施例还涉及气锁，其包括根据本发明的光学元件。
在一个实施例中，光学元件布置作为光刻设备内的窗口。这样的窗口可以是气锁，但是也可以是具有基本上相同的压力的室之间的窗口。因此，本发明的实施例还涉及根据本发明的包括光学元件的窗口。
根据本发明的一个实施例的光刻设备具有EUV辐射源以及另外的光学元件，例如反射镜等。光学元件可以布置为碎片捕获***，碎片捕获***布置在EUV辐射源的下游和另外的光学元件的上游。这种碎片捕获***在下文描述为“污染物阱”。根据本发明一个实施例的碎片捕获***可以代替污染物阱或可以附加于这种污染物阱应用在这种污染物阱的上游或下游。因此，本发明的一个实施例还涉及碎片捕获***，尤其是可布置在EUV辐射源的下游和光刻设备的另外的光学元件的上游。
光学元件可以布置作为光刻设备内的掩模表层薄膜，例如布置在掩模前的最终的光学元件和掩模本身之间(因此在掩模前的最终的光学元件的下游和掩模本身的上游)。这种掩模表层薄膜可以进一步减少碎片到达目标，和/或减少不想要的辐射，例如IR(红外)和/或DUV(深紫外)辐射，和/或可以减少不想要的成分流入到光刻设备的掩模上游部件中。因此，本发明的一个实施例涉及一种掩模表层薄膜，其可布置在掩模前的最终的光学元件的下游和光刻设备的掩模的上游。
本领域技术人员应该清楚，根据本发明一个实施例的光刻设备可以包括选自由透射光谱纯度滤光片、气锁、窗口、碎片捕获***以及掩模表层薄膜组成的组中的一个或多个装置。
本发明的一个实施例还涉及一种多层反射镜，其包括定向的碳纳米管薄层作为顶层，碳纳米管薄层的薄层厚度在大约10-500nm范围之间。这种多层反射镜可以包括选自由Mo、Si、SiC、C、B、B4C和Si3N4组成的组中的交替的层。在这种反射镜的顶层，可以应用纳米管薄层，其进一步实现减少不想要的辐射和/或多层反射镜的保护。
正如上面所述，纳米管薄层本身的形成在本领域是已知的。包括透明材料层或透明材料粒子(或两者)的光学元件的具体实施例的形成也是本发明的一部分。
在本发明的实施例的一方面，提供一种用于形成光学元件的方法，光学元件包括定向的多壁碳纳米管薄层和EUV透明材料。所述方法包括提供定向的碳纳米管薄层，和(例如通过溅射)提供EUV透明材料或其前体到定向的多壁碳纳米管薄层。溅射可以包括磁控溅射，然而也可以应用其他方法，例如电子束溅射、激光溅射、等离子体辅助薄膜生长、CVD(化学气相沉积)或这些技术中的两种或多种的组合。在溅射期间，纳米管薄层可以被加热，特别是在大约100-1000℃范围内的温度下加热，例如大约500-1000℃范围内的温度下加热，例如以便进一步改善层形成和/或粒子分散。在溅射之后，所获得的产品，即具有纳米粒子的光学元件或包括透明材料层的光学元件，可以被退火，例如以便进一步改善层形成和/或粒子分散。
可选地，在溅射之后，溅射的EUV透明材料与包括选自由B、C、N以及O组成的组(尤其是选自由氮和氧(诸如氮气、氧气、一氧化氮、二氧化氮，等等)组成的组)中的一种或多种元素的流体发生反应。
附图说明
下面仅通过示例的方式，参考附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的标记表示相应的部件，在附图中：
图1示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备；
图2示意地示出根据图1的一个实施例的光刻投影设备的投影光学***和EUV照射***的侧视图；
图3a-3d示意地示出图1的光刻设备的光学元件的实施例，以及具有碳纳米管薄层作为顶层的多层反射镜；和
图4a和4b示意地示出在光刻设备内的图3a-3d的光学元件的不同布置。
具体实施例
图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备1。所述设备1包括：用于产生辐射的源SO；照射***(照射器)IL，其配置用于调节由接收自源SO的辐射得到的辐射束B(例如紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)。源SO可以设置成单独的单元。支撑结构(例如掩模台)MT配置用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置用于根据特定参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连。衬底台(例如晶片台)WT配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据特定参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连。投影***(例如折射式投影透镜***)PS配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
照射***可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构MT支撑，例如承载图案形成装置的重量。所述支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影***)。这里所使用的术语“掩模版”或“掩模”可以被看成与更为上位的术语“图案形成装置”同义。
这里使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、例如以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应该注意的是，被赋予辐射束的图案可能与在衬底的目标部分上的想要的图案不完全对应，例如如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，赋予辐射束的图案将与在目标部分中形成的器件中的特定功能层对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
这里使用的术语“投影***”应该广义地解释为包括任意类型的投影***，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学***、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里任何使用的术语“投影透镜”可以看作与更上位的术语“投影***”同义。
如这里所示的，所述设备是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述设备可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
所述光刻设备还可以是这种类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体覆盖(例如水)，以便填满投影***和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备的其他空间中，例如掩模和投影***之间的空间。浸没技术在本领域是熟知的用于提高投影***的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸入到液体中，而仅意味着在曝光过程中液***于例如投影***和该衬底之间。
参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。源SO和光刻设备可以是分立的实体(例如当源是准分子激光器)。在这种情况下，不会将源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递***BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当源是汞灯)。源SO和照射器IL与需要时的束传递***一起可以称为辐射***。
所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整装置。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器和聚光器。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过掩模MA之后，所述辐射束B通过投影***PS，所述投影***将辐射束投影到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪器件、线性编码器、或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以使用所述第一定位装置PM和另一位置传感器IF1(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)相对于辐射束B的路径精确地定位掩模MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中：
a.在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
b.在扫描模式中，在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影***PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。
c.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
在允许的情况下，术语“透镜”可以指的是不同类型的光学部件中的任一个或组合，包括折射的、反射的、磁性的、电磁的以及静电的光学部件。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外辐射(UV)(例如具有为365、248、193、157或126nm的波长λ)和极紫外(EUV或软X射线)辐射(例如具有约5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。通常，波长在大约780-3000nm(或更大)之间的辐射被认为是红外辐射。紫外指的是具有大约100-400nm波长的辐射。在光刻技术中，通常还可以应用于由汞放电灯产生的波长：G-线436nm；H-线405nm；和/或I-线365nm。VUV是真空紫外(即，被空气吸收的紫外)并且指的是具有大约100-200nm波长的辐射。DUV是深紫外并且通常指的是具有例如从126nm到248nm范围波长的辐射，并且在实施例中，用在光刻设备内的深紫外辐射可以由受激准分子激光器产生。本领域技术人员可以理解，波长在例如约5-20nm范围的辐射涉及具有至少部分位于约5-20nm范围内的特定波长带的辐射。
图2更加详细地示出投影***1，包括辐射***42、照射光学单元44以及投影***PS。辐射***42包括辐射源SO，其可以由放电等离子体形成。EUV辐射可以由气体或蒸汽(例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽)产生，在气体或蒸汽中产生极高温的等离子体以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。通过例如放电产生至少部分电离的等离子体，能够产生极高温的等离子体。为了有效产生辐射，需要例如大约10Pa分压的氙、锂、锡蒸汽或任何其他合适的气体或蒸汽。在一个实施例中，使用锡源作为EUV源。由辐射源SO发射的辐射从源室47经由定位在源室47中的开口内或开口后面的可选的气体阻挡件或污染物阱49(也表示为污染物阻挡件或箔片阱)而进入收集器室48。污染物阱49可以包括通道结构(channelstructure)。污染物阱49还可以包括气体阻挡件或气体阻挡件和沟道结构的组合。这里示出的污染物阱或污染物阻挡件49还包括现有技术已知的沟道结构。
收集器室48包括辐射收集器50(这里也表示为收集器反射镜)，其可以由掠入射收集器形成。辐射收集器50具有上游辐射收集器侧50a和下游辐射收集器侧50b。通过收集器50的辐射被光栅滤光片51反射以聚焦在位于收集器室48内的孔处的虚拟的源点52。从收集器室48，辐射束56经由正入射反射器53、54在照射光学单元44中被反射到定位在掩模版或掩模台MT上的掩模版或掩模上。形成图案化束57，其在投影***PS内经由反射元件58、59被成像到晶片台或衬底台WT上。通常在照射光学单元44和投影***PS中具有比示出的元件多的元件。可选地，依赖于光刻设备的类型，可以存在光栅光谱滤光片51。此外，可以存在比图中示出的更多的反射镜，例如可以存在除58、59以外的1-4个更多个反射元件。辐射收集器50在现有技术中是已知的。
代替掠入射反射镜作为收集器反射镜50，还可以应用正入射收集器。收集器反射镜50，如这里在实施例中更详细地描述成具有反射器142、143以及146的巢状收集器并尤其在图2中示意地示出的，还被用作收集器的示例(或收集器反射镜)。因此，在可应用的情况下，例如掠入射收集器的收集器反射镜50还可以理解为一般意义的收集器，并且在具体实施例中还可以是正入射收集器。因此，替代(钌涂层)掠入射收集器或除了(钌涂层)掠入射收集器以外，可以应用多层正入射收集器。多层收集器上的锡沉积物可以期望是用于反射。例如在(在源内的或照射器内的)这种反射镜上的仅约1nm的锡的沉积物可能导致至少大约10％的反射损失。然而，多层反射镜反射带辐射与反射EUV辐射一样好，甚至更好。这可能导致相对于由等离子体发射的辐射，甚至在晶片处反射出较高的带辐射含量。此外，等离子体源(如源SO的实施例)的用于产生等离子体的激光辐射(例如二氧化碳激光器发射10.6μm的辐射(也称为红外IR))的部分可能透射进入到光刻设备1中。
此外，代替如图2所示光栅51，还可以应用透射光学滤光片，或者在一个实施例中，根本不使用滤光片51。对EUV辐射透射并且对紫外(UV)辐射较少透射甚至基本上吸收UV辐射的光学滤光片在现有技术中是已知的。因此这里“光栅光谱纯度滤光片”还表示为“光谱纯度滤光片”，其包括光栅或透射滤光片。在图2中未示出，但是包括作为可选的光学元件的可以是例如布置在收集器反射镜50上游的EUV透射光学滤光片，或照射单元44和/或透射***PS内的光学EUV透射滤光片。
在一个实施例中(也可以见上文)，辐射收集器50可以是掠入射收集器。收集器50沿光轴O对准。源SO或其图像位于光轴O上。辐射收集器50可以包括反射器142、143、146(也已知为Wolter型反射器，包括若干个Wolter型反射器)。有时它们也称为壳。这些反射器(或壳)142、143、146可以是巢状，并且关于光轴O旋转对称。在图2(以及其他图)中，内反射器用附图标记142表示，中间反射器用附图标记143表示，外反射器用附图标记146表示。辐射收集器50包围特定的体积，即外反射器146内的体积。通常，外反射器146内的这种体积是圆周地闭合，但是可以存在一些小的开口。所有反射器142、143、146包括多个表面，所述表面的至少一部分包括反射层或多个反射层。因此，反射器142、143或146(可以存在更多的反射器，并且这里包括具有多于3个反射器或壳的辐射收集器50(也称为收集器反射镜)的实施例)至少部分地设计用于反射和收集来自源SO的EUV辐射，并且反射器的至少一部分可以不设计用以反射和收集EUV辐射。例如，反射器的后侧的至少一部分可以不设计用以反射和收集EUV辐射。后面部分也可以称为后侧。在这些反射层的表面上，附加地，存在用于保护的盖层或作为设置在反射层的表面的至少一部分上的光学滤光片。
辐射收集器50通常放置在源SO的附近或源SO的图像附近。反射器142、143、146的每一个可以包括至少两个相邻的反射表面，较远离源SO的反射表面相对于较靠近源SO的反射表面被放置成与光轴O成较小的角度。在这种方式中，掠入射收集器50配置成产生沿光轴O传播的(E)UV辐射束。至少两个反射器可以基本上同轴地放置，并且基本上关于光轴O旋转对称地延伸。应该认识到，辐射收集器50可以具有在外反射器146的外表面上的其他特征，或围绕外反射器146的其他特征，例如保护性保持装置、加热器等。附图标记180表示两个反射器，例如反射器142和143之间的间距。
参照图1和2，根据本发明的光学元件可以布置在光刻设备1内的不同位置处，并且(因此)可以具有不同的用途或功能。下面将参照图3a-3d描述用在光刻设备1内的光学元件，图3a-3d中示出根据本发明的光学元件的多个实施例。光学元件用附图标记100表示。
参照图3a-3c，光学元件100包括定向的碳纳米管薄层110(此处也称为“薄层”或“纳米管薄层”)。术语“定向的”指的是纳米管的轴线。纳米管可以是非定向的或定向的。在本发明中，纳米管是定向的，其取向优选基本上平行于薄层的表面，并因此优选基本上垂直于光束的传播方向或平行于光轴。
在图3a中，示出这种定向的纳米管薄层，薄层用附图标记110表示，定向的纳米管用附图标记120表示。薄层110具有上表面和下表面，分别用附图标记111和112表示。本领域技术人员应该清楚，术语“上”和“下”是相对的，并且不限于如图3a-3c示意地示出的光学元件100在水平结构中的的应用。
通过示例，纳米管薄层110被保持装置190包围，但是这种保持装置190是可选的，并且不限于任何方式。
光学元件100具有在大约20-500nm范围内的元件厚度d1。纳米管薄层110具有薄层厚度d2，其在该示意地示出的实施例中等于光学元件100的元件厚度。通常，薄层110将基本上是平的，具有分别平行的表面111和112。
通过示例，示出辐射束201入射到光学元件100上，并且示出由光学元件100透射的透射辐射束202。前面的束是上游束；后面的束是下游束。相对于上游束，透射的辐射具有相对多的EUV辐射，或更精确地说，EUV辐射与不想要的例如IR和/或DUV辐射等辐射的比值增大。在用EUV辐射垂直照射的情况下，光学元件100对于具有大约1-20nm范围的波长的EUV辐射具有至少大约20％的透射率，更特别的是，在用EUV辐射垂直照射的情况下，光学元件100对于具有大约1-20nm范围的波长的EUV辐射具有大约30-95％的透射率。透射率尤其依赖于碳纳米管薄层110的薄层厚度、可选的透射材料层(见下文)的层厚度以及可选的EUV透射粒子(见下文)的粒子尺寸和密度。本领域技术人员可以以这种方式选择那些参数，使得获得想要的透射率。
定向的碳纳米管薄层110本身可以用作光学元件100，例如设计用以减少碎片和/或提高EUV与不想要的辐射的比值。
这种薄层110由于其自身的强度因而不必需要支撑。因此，本发明的光学元件100可以是非支撑的。因此，在一个实施例中，光学元件100是自支撑的。没有支撑结构可以实现较好的透射和/或实现比具有支撑结构的情况具有较均匀的透射，例如在美国专利第7250620号中描述的那样。纳米管薄层110的抗拉强度可以例如在大约100-1500MPa范围内，或甚至以上，例如大约200-1000MPa。纳米管薄层110的另一优点是相对低的密度。其密度在大约100-1000kg/m3范围内，例如大约500kg/m3。
在一个实施例中，光学元件100还可以包括EUV透明材料层150，见图3b。EUV透明材料层150和纳米管薄层110形成薄片。在图3a中，纳米管薄层110的顶表面111与EUV透明材料层150的底表面152接触。这里还表示为“材料层”的EUV透明材料层150还具有顶表面151。这种EUV透明材料层150可以布置成进一步提高EUV与不想要的辐射的比值和/或布置成减少或甚至消除碎片的传播，同时允许EUV辐射的透射。例如，纳米管薄层110对不想要的辐射的吸收可能在光谱区域的某些部分中是不充分的或不足的；材料层150可以补充这种不足，由此提供光学元件100的一个实施例，相对于EUV辐射其甚至较好地减少不想要的辐射。例如，碳可以相对强地吸收大约45到105nm之间的辐射，而锆可以相对强地吸收在大约25到45nm范围的辐射，以及在大约85-150nm范围的辐射。
光学元件100的EUV透明材料层150可以包括选自由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中的一种或多种元素，更具体地，包括选自由B、C、Si、Sr、Sc、Ru、Mo、Y和Zr组成的组中的一种或多种元素，甚至更具体地，包括Zr元素。透明材料层150可以是金属层(对于在室温条件下可以是金属的那些元素)。例如，透明材料层150可以包括金属硅层或金属锆层。特别地，使用Zr(锆)，因为其消除不想要的辐射并且作为金属相对稳定。此外，可以应用这些元素中的两种或多种的合金。在这种方式中，想要的和不想要的辐射的透射率可以调整。
包括这些元素中的一种或多种的化合物可以应用作为透明材料层150。在具体的实施例中，光学元件100的EUV透明材料层150包括从由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中选出的所述一种或多种元素的在室温条件下是固态的氧化物、硼化物以及氮化物组成的组中选出的一种或多种材料。这种***的示例是例如氧化硅、氧化锆等。因此，可以应用氧化物和/或硼化物和/或氮化物。特别地，应用这些在大约200℃、尤其是大约400℃以上，例如在大约400-800℃范围条件下是固态的氧化物、硼化物以及氮化物。结合碳纳米管薄层110使用材料层150，尤其是金属材料层150，例如Si、Zr、Ru、Th、Mo等的金属材料层150的另一潜在的优点在于，在材料层150中产生的热可以相对容易地被纳米薄层110消散，因为碳纳米管薄层110的相对高的热发射系数，例如优选热发射系数б＞大约0.9，例如在大约0.9-1之间的范围。
材料层150可以是单层，或者可以包括多个层。在图3a的示意地示出的实施例中，示出单层。然而，这种层可以由多个层(这些层中的两个或多个彼此相对比时，可以由不同的材料构成)构成。
此外，可以应用这些元素的组合，作为单独的层(即“薄片”或“薄片叠层”)，或作为化合物或合金。因此，在一个实施例中，光学元件100的EUV透明材料层150包括选自由SiC、B4C以及Si3N4组成的组中的一种或多种材料。在另一实施例中，EUV透明材料层150包括硅层和锆层，或更精确地，光学元件100包括前面提到的定向的碳纳米管薄层110和硅和锆层的薄片，其中一个层连接到纳米管薄层并且另一层连接到前面的层。在另一实施例中，透明材料层150包括连接到纳米管薄层110的硅或锆金属层，和包括位于该硅或锆层的顶部上的Si3N4(例如也用于保护)的另一透明材料层150，由此形成纳米管薄层110、硅或锆金属层以及Si3N4层的薄片。如果透明材料层的材料是金属、合金、氧化物、碳化物等，则用附图标记155表示。
特别地，光学元件100的EUV透明材料层150可以具有大约5-200nm范围的层厚度d3。特别地，光学元件100的定向的碳纳米管薄层110可以具有大约10-500nm范围的薄层厚度d2。总的来说，光学元件100的元件厚度d1优选在大约20-500nm范围内。这里，元件厚度d1仅指的是用作光学元件100的部分，即特别用于透射EUV光的透射。可选的保持装置或可选的支撑结构并不包含在内。
在一个实施例中，如图3c示意地示出的，光学元件100还包括EUV透明材料粒子160，其中EUV透明材料粒子160分散在纳米管薄层110内。该实施例可以与上述的实施例组合，即光学元件100包括透明材料层150和分散在纳米管薄层内的透明材料粒子160。这种实施方式没有示意地示出，但是可以看作图3b和3c示意地示出的实施例的结合。
光学元件100的EUV透明材料粒子160可以包括选自由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中的一种或多种元素，更具体地，包括选自由B、C、Si、Sr、Sc、Ru、Mo、Y和Zr组成的组中的一种或多种元素，甚至更具体地，包括Zr元素。透明材料粒子160可以是金属粒子160(对于那些在室温条件下可以是金属的元素)。例如，透明材料粒子160可以包括金属硅层粒子160或金属锆粒子160。
包括这些元素中的一种或多种的化合物可以应用作为透明材料层150。在一个实施例中，光学元件100的EUV透明材料粒子160可以包括从由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中选出的所述一种或多种元素的在室温条件下是固态的氧化物、硼化物以及氮化物组成的组中选出的一种或多种材料。这种***的示例是例如氧化硅、氧化锆等。因此，可以应用氧化物和/或硼化物和/或氮化物。特别地，应用这些在大约200℃以上、尤其是大约400℃以上，例如在大约400-800℃范围条件下是固态的氧化物、硼化物以及氮化物。
结合碳纳米管薄层110使用材料层150，尤其是金属材料粒子160，例如Si、Zr、Ru、Th、Mo等的金属材料粒子160的一个潜在的优点在于，在材料粒子160中产生的热可以相对容易地被纳米薄层110消散，因为碳纳米管薄层110具有相对高的热发射系数。
这些元素的组合可以应用作为不同类型的粒子160或作为包括化合物或合金的粒子160。因此，在一个实施例中，光学元件100的EUV透明粒子160可以包括选自由SiC、B4C以及Si3N4组成的组中的一种或多种材料，尤其是B4C。在另一实施例中，EUV透明材料粒子160包括硅粒子160和锆粒子160。在一个实施例中，EUV透明材料粒子160可以包括B4C粒子160。
优选地，光学元件100的EUV透明材料粒子160可以具有达到大约50nm范围的平均粒子尺寸。粒子尺寸(范围)可以通过例如SEM来确定。平均粒子尺寸尤其指的是平均粒子尺寸的数量。
在一个实施例中，光学元件100的定向的碳纳米管薄层110包括定向的单壁碳纳米管薄层100。然而，在另一实施例中，光学元件100的定向的碳纳米管薄层100包括定向的多壁碳纳米管薄层100。
本发明的一个实施例涉及多层反射镜300，其包括定向的碳纳米管薄层110作为位于这种多层反射镜300上的顶层，碳纳米管薄层110具有大约10-500nm范围的薄层厚度d2。这种实施例在图3d中示意地示出。多层反射镜300s在本领域是已知的，例如美国专利第6,449,086号中的多层反射镜。这种多层反射镜300s可以包括选自由Mo、Si、SiC、C、B、B4C以及Si3N4组成的组中的交替的层，例如熟知的Si-Mo多层反射镜300s。图3d示意地示出交替的层321/322，例如Si/Mo，的多层反射镜叠层310，其具有多层反射镜叠层顶部表面301，在顶部表面301上布置光学元件100。因此，期望地，光学元件100仅包括碳纳米管薄层110。因此，在这种多层反射镜叠层310的顶部(即，表面301)上，可以应用纳米管薄层110，这实现进一步减少不想要的辐射，和/或保护多层反射镜300。这种多层反射镜可以用作在光刻设备1内的任何正入射反射镜。参照图2和4b，反射镜51、53、54等可以包括根据本发明的这种多层反射镜300。
本发明的一个实施例涉及包括光学元件100的光刻设备1以及光学元件100自身。光刻设备1的实施例在图1和2中大体地示出；图4a和4b中示意地示出具有光学元件100的光刻设备1的非限制的实施例。
根据本发明的光刻设备1具有EUV辐射源SO和例如反射镜51、53、54、58、59等另外的光学元件。光学元件100可以布置作为布置在EUV辐射源下游和另外的光学元件下游的碎片捕获***100a。上面所述的一种已知的碎片捕获***作为“污染物阱”(也称为“箔片阱”)，用附图标记49示出。这种污染物阱(例如静止的和/或旋转的箔片)在现有技术中是已知的，例如Shmaenok等人在1998年2月的Proceedings of the SPIE-TheInternational Society for Optical Engineering Volume：3331 Pages：90-4，1998(会议信息：Emerging Lithographic Technologies II，Santa Clara，CA，USA，23-25)中描述的。根据本发明的一个实施例的碎片捕获***100a可以替换这种污染物阱49或可以作为这种污染物阱49的附加部件在这种污染物阱49的上游或下游应用。在图4a和4b中，碎片捕获***100a布置在EUV辐射源SO的下游和光刻设备1的另外的光学元件的上游。在图4a和4b中，没有示出已知的污染物阱49，但是在一个实施例中仍然可以存在这种污染物阱49。
在光刻设备1内，在一种实施方式中光学元件100可以布置作为透射光谱纯度滤光片100b。
此外，光学元件100可以布置作为光刻设备1内的掩模表层薄膜100c，即在掩模MA前面的最终光学元件100和掩模MA本身之间(因此在掩模MA前面的最终光学元件100的下游，掩模MA本身的上游)。这种掩模表层薄膜100c还可以减少碎片到达目标(晶片)，和/或减少例如红外(IR)和/或DUV辐射等不想要的辐射，和/或可以减少不想要的成分进入到光刻设备1的掩模上游部件中。例如，通过这种表层薄膜100c可以防止或抑制来自抗蚀剂的化合物或在光刻处理期间产生的化合物进入光刻设备1的掩模上游部件中。表层薄膜在现有技术中是已知的，例如可以从美国专利第7379154中得到。
在一个实施例中，光学元件100可以布置成气锁100d。气锁(Gas-lock)可以用作在(暂时)具有不同压力的两个隔室之间的中间装置。气锁在现有技术中是已知的，例如在Shmaenok等人的文章中描述的(见上文)。通常，气锁是窄的开口，通过开口快速泵吸气体，使得与流动相对抗的分子扩散被抑制。根据本发明一个实施例的气锁100d可以优选具有元件厚度d1(即光学元件100的厚度)在50nm以上，优选在300-500nm范围内。这种气锁100d可以承受相当大的压力差。因此，本发明的气锁100d可以是对气体闭合或封闭的，但是对EUV辐射是透射的。
在一个实施例中，光学元件100可以布置成光刻设备1内的窗口100e。例如，这种窗口100e可以是气锁100d，但是也可以是具有基本上相同的压力的隔室之间的窗口100e。因此，本发明的一个实施例还涉及窗口100e，其包括根据本发明的实施例的光学元件100。
正如本领域技术人员知道的，根据本发明的光刻设备1包括选自由透射光谱纯度滤光片100b、气锁100d、窗口100e、碎片捕获***100a、掩模表层薄膜100c组成的组中的一个或多个装置。
如上所述，纳米管薄层本身的形成在现有技术中是已知的(见上文)。包括透明材料层150或透明材料粒子160(或两者)的光学元件100的具体实施例的形成也是本发明的一部分。
在一个实施例中，本发明提供一种用于形成光学元件100的方法，光学元件100包括定向的多壁碳纳米管薄层110和EUV透明材料，所述方法包括提供定向的碳纳米管薄层110，并且溅射EUV透明材料或其前体到定向的多壁碳纳米管薄层110。优选地，溅射包括磁控溅射，也可以使用其他技术。合适的技术可以包括磁控溅射、电子束溅射、激光溅射、等离子体辅助薄膜生长、CVD(化学气相沉积)或这些技术中的两种或多种的组合(例如激光溅射与等离子体结合)。在溅射期间，纳米管薄层可以在大约100-500℃范围的温度下进行加热，例如以便进一步改善层的形成和/或粒子160的分散。在溅射之后，所获得的产物，即具有纳米粒子160(其可以包括原子)的光学元件100或包括透明材料层150的光学元件100可以进行退火，用于例如进一步改善层形成和/或粒子160的分散。
可选地，在溅射之后，溅射的EUV透明材料可以与流体反应，该流体包括选自由B、C、N、O组成的组中的一种或多种元素，尤其是选自由N和O(例如N2、O2、NO、NO2等)组成的组。例如，可以溅射金属，例如Zr或Si，然后在包括氮或氧(例如N2、O2)的气氛中退火具有溅射的金属的光学元件100，由此可以分别形成锆的氮化物或硅的氮化物以及氧化锆和氧化硅。
这里的术语“基本上”在一个实施例中指的是“完全地或全部地”。在另一实施例中，尤其在涉及值的时候，其例如指的是大约95-100％。本领域技术人员理解术语“基本上”。同样，这里术语“至少部分”在一个实施例中指的是“完全地或全部地”。在另一实施例中，其可以例如指的是大约95-100％。术语“包括”还包括术语“包括”意味着“组成”的实施例。
虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs(集成电路)中，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学***、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该看到，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、测量工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将这里公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情况中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其它应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。使用动词“包括”以及其变形形式并不排除在权利要求中提到的那些以外的元件或元素和步骤。元件或元素前面的“一”或“一个”并不排除存在多个这种元件或元素。
本发明不限于光刻设备1的应用或用在如在实施例中描述的光刻设备1。此外，附图通常仅包括对理解本发明必要的元件和特征。除此之外，光刻设备1的附图是示意的，并且不成比例。本发明不限于在示意图中示出的这些元件。此外，本发明不限于如图1或2描述的光刻设备1。本领域技术人员将能理解到，上面描述的实施例是可以组合的。

Claims (15)

1.一种光刻设备，包括光学元件，所述光学元件包括定向的碳纳米管薄层，所述光学元件具有20-500nm范围内的元件厚度，并且在用EUV辐射垂直照射的条件下对波长范围为1-20nm的EUV辐射具有至少20%的透射率，
其中，所述光学元件还包括EUV透明材料粒子，其中所述EUV透明材料粒子分散在纳米管薄层内。
2.如权利要求1所述的光刻设备，其中，所述光学元件还包括EUV透明材料层，其中所述EUV透明材料层和纳米管薄层形成薄片。
3.如权利要求2所述的光刻设备，其中，所述光学元件的所述EUV透明材料层包括选自由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中的一种或多种元素。
4.如权利要求2所述的光刻设备，其中，所述光学元件的所述EUV透明材料层包括从由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中选出的所述一种或多种元素的在室温条件下为固态的氧化物、硼化物以及氮化物组成的组中选出的一种或多种材料。
5.如权利要求2所述的光刻设备，其中，所述光学元件的所述EUV透明材料层包括选自由SiC、B4C和Si3N4组成的组中的一种或多种材料。
6.如权利要求1所述的光刻设备，其中，所述光学元件的所述EUV透明材料粒子包括选自由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中的一种或多种元素。
7.如权利要求1所述的光刻设备，其中，所述光学元件的所述EUV透明材料粒子包括从由Be、B、C、Si、P、S、K、Ca、Sc、Sr、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Ba、La、Ce、Pr、Ir、Au、Pa和U组成的组中选出的所述一种或多种元素的在室温条件下为固态的氧化物、硼化物以及氮化物组成的组中选出的一种或多种材料。
8.如权利要求1所述的光刻设备，其中，所述光学元件的所述EUV透明材料粒子包括选自由SiC、B4C和Si3N4组成的组中的一种或多种材料。
9.如权利要求1所述的光刻设备，其中所述光学元件的所述EUV透明材料粒子包括B4C。
10.一种光学元件，包括定向的碳纳米管薄层，所述光学元件具有20-500nm范围内的元件厚度，并且在用EUV辐射垂直照射的条件下对波长范围为1-20nm的EUV辐射具有至少20%的透射率，其中所述光学元件还包括EUV透明材料粒子，其中所述EUV透明材料粒子分散在纳米管薄层内。
11.一种多层反射镜，包括作为顶层的根据权利要求10所述的光学元件。
12.根据权利要求11所述的多层反射镜，其中，所述多层反射镜包括选自由Mo、Si、SiC、C、B、B4C和Si3N4组成的组中的交替层。
13.一种用于形成光学元件的方法，所述光学元件包括定向的多壁碳纳米管薄层和EUV透明材料，所述EUV透明材料的粒子分散在所述多壁碳纳米管薄层内，所述方法包括提供定向的碳纳米管薄层，并且溅射EUV透明材料或其前体至所述定向的多壁碳纳米管薄层。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在溅射期间，在100-1000℃范围的温度下加热所述多壁碳纳米管薄层。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，在溅射之后，所溅射的EUV透明材料与流体反应，所述流体包括选自由B、C、N以及O组成的组中的一种或多种元素。
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