CN102395907A - 用于euv 波长范围的反射镜、包括这种反射镜的用于微光刻的投射物镜、以及包括这种投射物镜的用于微光刻的透射曝光设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于EUV波长范围的反射镜，所述反射镜包括施加在基底上的层布置，其中所述层布置包括多个层子***(P”、P’”)，每个层子***由多个单独层的至少一个周期(P2、P3)的周期序列构成，其中所述周期(P2、P3)包括由不同材料构成的两个单独层，用于高折射率层(H”、H’”)和低折射率层(L”、L’”)，并且在每个层子***(P”、P’”)内具有恒定厚度(d2、d3)，所述恒定厚度(d2、d3)与相邻层子***的周期的厚度偏离。所述反射镜的特征在于最远离所述基底的层子***(P’”)的周期(P3)的数目(N3)大于第二远离所述基底的层子***(P”)的周期(P2)的数目(N2)，并且/或者，最远离所述基底的层子***(P”’)的高折射率层(H’”)的厚度与第二远离所述基底的层子***(P”)的高折射率层(H”)的厚度偏离超过0.1nm。本发明还涉及包括这种反射镜的用于微光刻的投射物镜，并且还涉及包括这种投射物镜的投射曝光设备。

Description

用于EUV 波长范围的反射镜、包括这种反射镜的用于微光刻的投射物镜、以及包括这种投射物镜的用于微光刻的透射曝光设备
技术领域
本发明涉及一种用于EUV波长范围的反射镜。此外，本发明涉及包括这种反射镜的用于微光刻的投射物镜。而且，本发明涉及包括这种投射物镜的用于微光刻的投射曝光设备。
背景技术
用于EUV波长范围的微光刻投射曝光设备必须依赖于这样的假设：用于曝光或将掩模成像到像平面中的反射镜具有高反射率，这是因为：首先，各个反射镜的反射率值的乘积决定了投射曝光设备的总传输率，其次，EUV光源的光功率有限。
例如，DE 101 55 711A1公开了具有高反射率值的、用于约13nm的EUV波长范围的反射镜。其中所描述的反射镜由施加在基底上并具有多个单独层的序列的层布置构成，其中所述层布置包括多个层子***，每个层子***具有周期序列，其中由至少两个不同材料的单独层形成一个周期，其中各个子***的周期数和周期厚度从基底向表面减小。当入射角在0°至20°的区间中时，这种反射镜具有大于30％的反射率。
然而这些层的缺点是在指定的入射角度区间中它们的反射率不恒定，而是变化很大。然而，对于在用于微光刻的投射物镜或投射曝光设备中的具有大入射角和大入射大角变化的位置使用这种反射镜，反射镜的反射率在入射角上的大变化是不利的，这是因为这样的变化导致例如这种投射物镜或这种投射曝光设备的光瞳切趾的过大变化。在该情况下，光瞳切趾是投射物镜出瞳上的强度波动的度量。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于EUV波长范围的反射镜，其可用在投射物镜或投射曝光设备中具有大入射角和大入射大角变化的位置，并同时避免现有技术中的上述缺点。
根据本发明，通过用于EUV波长范围的包括施加在基底上的层布置的反射镜来实现此目的，其中该层布置包括多个层子***。在该情况下，每个层子***由至少一个周期的多个单独层的周期序列构成。在该情况下，所述周期包括由高折射率层和低折射率层的两个单独层，高折射率层和低折射率层不同材料构成，并且在每个层子***内具有恒定厚度，该恒定厚度与相邻层子***的周期的厚度偏离。在该情况中，最远离基底的层子***的周期数大于第二远离基底的层子***的周期数，并且/或者，最远离基底的层子***的高折射率层的厚度偏离第二远离基底的层子***的高折射率层的厚度0.1nm。在该情况中，根据本发明的反射镜的层布置的层子***相互直接接续(succeed)，而不通过另外的层子***分开。然而，为了使层子***相互适配或为了优化层布置的光学特性，可以想到通过单独隔层(interlayer)来分开层子***。
根据本发明已认识到，为了在大入射角区间上获得高且均匀的反射率，最远离基底的层子***的周期数必须大于第二远离基底的层子***的周期数。附加地或者作为替代，为了在大入射角区间上获得高且均匀的反射率，最远离基底的层子***的高折射率层的厚度应偏离第二远离基底的层子***的高折射率层的厚度超过0.1nm。
在该情况下，由于生产工程的原因，如果在此情况下层子***都由相同的材料构成，则是有利的，因为其简化了这种反射镜的制造。
另外，在层子***的数目少的情况中，如果在此情况中，最远离基底的层子***的高折射率层的厚度大于第二远离基底的层子***的高折射率层的厚度的两倍，则可获得特别高的反射率值。
另外，通过根据本发明的用于EUV波长范围的反射镜实现本发明的目的，该反射镜包括施加在基底上的层布置，其中该层布置包括多个层子***。在该情况中，每个层子***由至少一个周期的多个单独层的周期序列构成。在此情况中，所述周期包括高折射率层和低折射率层两个单个层，高折射率层和低折射率层由不同材料构成，并且在每个层子***中具有恒定厚度，该恒定厚度与相邻层子***的周期的厚度偏离。在此情况中，对于从以下入射角区间组中选择的入射角区间作为入射角区间：从0°到30°、从17.8°到27.2°、从14.1°到25.7°、从8.7°到21.4°、以及从2.5°到7.3°，反射镜在13.5nm波长具有大于35％的反射率，并具有小于或等于0.25、尤其是小于或等于0.23的PV值的反射率变化。
在此情况中，PV值被定义为所考虑的入射角区间中的最大反射率Rmax和最小反射率Rmin之间的差除以所考虑的入射角区间中的平均反射率Raverage。结果，PV＝(Rmax-Rmin)/Raverage适用。在此情况中，入射角区间被认为是对于距光轴的给定距离、由于光学设计而必须通过层设计来保证的最大入射角和最小入射角之间的角度范围。入射角区间也将被缩写为AOI区间。
根据本发明已认识到，为了获得包括用在投射物镜中具有大入射角和大入射角变化的位置处的用于EUV波长范围的反射镜的投射物镜的低光瞳切趾，反射率的所谓PV值(其作为这种反射镜的反射率在入射角上的变化的度量)对于某些入射角区间不应超过某一值。
在此情况中，应考虑相对于像差的其它原因，投射物镜中用在具有大入射角和大入射角变化的位置处的反射镜的高PV值主导投射物镜的光瞳切趾的像差，从而对于这些反射镜的高PV值，与投射物镜的光瞳切趾的像差存在1∶1的相关性(correlation)。在用于EUV微光刻的投射物镜中，该相关性约从这种反射镜的PV值为0.25开始。
有利地，根据本发明的反射镜的层布置包括至少三个层子***，其中最靠近基底的层子***的周期数大于最远离基底的层子***。另外，如果层布置包括至少三个层子***并且最靠近基底的层子***的周期数大于第二远离基底的层子***，则是有利的。这些措施促进了反射镜的反射特性与更深的层或基底脱离(decouple)，从而可在反射镜的层布置之下使用具有其它功能特性的其它层或其它基底材料。
其中最远离基底的层子***的周期数对应于9至16之间的值的用于EUV波长范围的反射镜、以及其中第二远离基底的层子***的周期数对应于2至12之间的值的用于EUV波长范围的反射镜导致反射镜总共所需要的层的限制，并因此导致反射镜制造过程中的复杂度和风险的降低。
对于用于EUV波长范围的反射镜，如果最远离基底的层子***的周期的厚度在7.2nm至7.7nm之间，则是有利的。如果最远离基底的层子***的周期的高折射率层的厚度大于3.4nm，则同样是有利的。因此，对于大入射角区间，可以实现特别高的均匀反射率。
其中最远离基底的层子***的周期的低折射率层的厚度小于第二远离基底的层子***的周期的低折射率层的厚度的2/3的用于EUV波长范围的反射镜、以及其中第二远离基底的层子***的周期的低折射率层的厚度大于5nm的用于EUV波长范围的反射镜，提供了以下优点：层设计不仅可以关于反射率本身来适配，而且可以在所关注的入射角区间上，关于相对于P偏振光的反射率的S偏振光的反射率来适配。
另外，对于根据本发明的反射镜，如果形成周期的两个单独层由钼(Mo)和硅(Si)、或钌(Ru)和硅(Si)材料构成，则是有利的。因此，可获得特别高的反射率值并同时实现制造工程优点，因为仅仅使用两种不同材料来制造反射镜的层布置的层子***。在该情况中，如果所述单独层被至少一个阻挡层(barrier layer)分开，并且该阻挡层由选自以下材料组或由以下材料组构成的材料或组合物构成：B4C、C、氮化硅(Si nitride)、碳化硅(Si carbide)、硼化硅(Si boride)、氮化钼(Mo nitride)、碳化钼(Mo carbide)、硼化钼(Moboride)、氮化钌(Ru nitride)、碳化钌(Ru carbide)和硼化钌(Ru boride)，则是有利的。这样的阻挡层抑制周期的两个单独层之间的相互扩散，因此增加了两个单独层转变(transition)中的光学对比度。通过对周期的两个单独层使用钼(Mo)和硅(Si)材料，Mo层和Si层之间的一个阻挡层就足以提供足够的对比度。在此情况下，可以省略一个周期的Si层和相邻周期的Mo层之间的第二阻挡层。在这方面，应该提供至少一个阻挡层用于分开一个周期的两个单独层，其中所述至少一个阻挡层完全可以由以上所指出的材料或其组合物中的各个构成，并且在此情况中也可呈现不同材料或组合物的层化结构。
有利地，根据本发明的反射镜包括覆盖层***，该覆盖层***包括至少一个由化学惰性材料构成的层，其作为反射镜的层布置的端层。因此，保护反射镜不受环境影响。
而且，有利的是，根据本发明的反射镜的层布置沿着反射镜表面的厚度因子具有0.9至1.05之间的值，尤其是具有0.933至1.018之间的值。因此，可以更有针对性的方式将反射镜表面的不同位置与那里要确保的不同入射角适配。
在此情况中，厚度因子是这样的因子：利用该因子，以相乘的方式在基底上的位置处实现给定层设计的层的厚度。因此，厚度因子1对应于标称(nominal)层设计。
作为另一自由度的厚度因子使得反射镜的不同位置可以被以更有针对性的方式与那里所发生的不同入射角区间适配，而反射镜层设计本身不需要改变，从而，对于跨越反射镜上的不同位置的更大入射角区间，反射镜最终产生比相关联的层设计本身所允许的反射率值更高的反射率值。因此，通过适配厚度因子，在确保大入射角之外，还可以进一步减少根据本发明的反射镜的反射率在入射角上的变化。
在此情况中，有利的是，反射镜表面的位置处的层布置的厚度因子与那里要确保的最大入射角相关，这是因为为了确保更大的最大入射角度，必须适配有更大的厚度因子。
另外，通过包括根据本发明的至少一个反射镜的投射物镜实现本发明的目的。
此外，通过根据本发明的包括这种投射物镜的用于微光刻的投射曝光设备实现本发明的目的。
参照附图，根据本发明的示例实施例的以下描述以及权利要求，本发明的其他特征和优点将变得清楚，所述附图示出了本发明的核心细节。各个特征可以分别通过它们自身单独地实现，或者在本发明的变化中，以任意期望的组合多个地实现它们。
附图说明
下面参照附图更详细地说明本发明的示例实施例，其中：
图1示出根据本发明的反射镜的示意图；
图2示出根据本发明的另一个反射镜的示意图；
图3示出根据本发明的用于微光刻的投射曝光设备的投射物镜的示意图；
图4示出投射物镜的像场的示意图；
图5示出最大入射角和入射角区间的区间长度与根据本发明的反射镜的位置相对于投射物镜中的光轴的距离之间的关系的示意图；
图6示出根据本发明的反射镜的基底上的光学使用区域(阴影线)的示意图；
图7示出根据第一示例实施例的反射镜的某些反射率值相对于入射角度的关系的示意图；
图8示出根据第一示例实施例的反射镜的另外反射率值相对于入射角度的关系的示意图；
图9示出根据第二示例实施例的反射镜的某些反射率值相对于入射角度的关系的示意图；
图10示出根据第二示例实施例的反射镜的另外反射率值相对于入射角度的关系的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于EUV波长范围的反射镜1的示意图，该反射镜1包括施加在基底S上并具有多个单独层的序列的层布置。在该情况中，层布置包括多个层子***P’、P”和P’”，分别具有不同材料H’、L’；H”、L”和H’”、L’”的至少两个单独层的周期序列，形成周期P1、P2和P3。另外，图1中，在各个层子***P’、P”和P’”内，周期P1、P2和P3具有恒定的厚度d1、d2和d3，所述恒定厚度与相邻层子***的周期的厚度偏离。在该情况下，与基底距离最远的层子***P’”具有N3个周期P3，N3比第二远离基底的层子***P”的周期P2的数目N2大。
图2示出根据本发明的用于EUV波长范围的另一反射镜1的示意图，该反射镜1包括施加在基底S上并具有多个单独层的序列的层布置。在该情况下，层布置包括多个层子***P”和P’”，分别具有不同材料H”、L”和H’”、L’”的至少两个单独层的周期序列，形成周期P2和P3。另外，在图1中，在各个层子***P”和P’”中，周期P2和P3具有恒定的厚度d2和d3，所述恒定厚度与相邻层子***的周期的厚度偏离。在该情况下，与基底距离最远的层子***P’”具有N3个周期P3，N3比第二远离基底的层子***P”的周期P2的数目N2大。作为替代或者同时，与基底距离最远的层子***P’”的高折射率层H’”的厚度与第二远离基底的层子***P”的高折射率层H”的厚度偏离超过0.1mm。特别地，例如，在仅仅两个层子***的较小数目层子***的情况下，发现：如果与基底距离最远的层子***P’”的高折射率层H’”的厚度比第二远离基底的层子***P”的高折射率层H”的厚度的两倍还大，则获得高反射率值。
关于图1和图2的根据本发明的反射镜的层布置的层子***彼此直接接续，而没有由另一层子***分开。然而，为了层子***相互适配或优化层布置的光学特性，可以想到通过单独隔层来分开层子***。
在图1和图2中标识为H、H’、H”和H’”的层是在EUV波长范围中相比于同一层子***中被标识为L、L’、L”和L’”的层、可以被指派为高折射率层的材料构成的层，参见表2中的材料的复折射率。相反地，在图1和图2中标识为L、L’、L”和L’”的层是在EUV波长范围中相比于同一层子***中被标识为H、H’、H”和H’”的层、可以被指派为低折射率层的材料构成的层。因此，术语“EUV波长范围中的高折射率和低折射率”是有关层子***的周期中的各自伙伴层的相对术语。一般地，仅在将以光学高折射率工作的层与光学上具有相对于其较低的折射率的层组合，作为层子***的周期的主要构成的情况下，层子***在EUV波长范围中起作用。硅材料通常被用于高折射率层。与硅相组合，材料钼和钌应被指派为低折射率层，参见表2中的材料的复折射率。
在图1和图2中，阻挡层B分别位于硅(Si)和钼(Mo)、以及硅(Si)和钌(Ru)构成的单独层之间。在该情况下，如果所述阻挡层由选自以下材料组或由以下材料组构成的材料或组合物构成：B4C、C、氮化硅、碳化硅、硼化硅、氮化钼、碳化钼、硼化钼、氮化钌、碳化钌和硼化钌，则是有利的。这样的阻挡层抑制周期的两个单独层之间的相互扩散，因此增加了两个单独层转变中的光学对比度。通过对周期的两个单独层使用钼(Mo)和硅(Si)材料，Mo层和Si层之间的一个阻挡层就足以提供足够的对比度。在此情况下，可以省略一个周期的Si层和相邻周期的Mo层之间的第二阻挡层。在这方面，应该提供至少一个阻挡层用于分开一个周期的两个单独层，其中所述至少一个阻挡层完全可以由以上所指出的材料或其组合物中的各个构成，并且在此情况中也可呈现不同材料或组合物的层化结构。
在根据本发明的反射镜1的情况中，层子***P’、P”和P’”的周期P1、P2和P3的数目N1、N2和N3可以分别包括高达100个周期的如图1和图2中所示的单独周期P1、P2和P3。另外，可在图1和图2中所示的层布置和基底S之间提供隔层或隔层布置，其用于层布置的应力补偿。与用于层布置本身相同的材料可用作隔层或隔层布置的材料。在隔层布置的情况下，可省略所述单独层之间的阻挡层，这是因为：隔层或隔层布置通常对反射镜的反射率产生忽略不计的贡献，因此在此情况下通过阻挡层增加对比度的问题不重要。Cr/Sc多层布置或者非晶钼或钌层同样可被考虑作为隔层或隔层布置。
在图1和图2中，根据本发明的反射镜1的层布置以覆盖层***C为端层，该覆盖层***C包括至少一个由化学惰性材料(例如Rh、Pt、Ru、Pd、Au、SiO2等)构成的层作为端层M。所述端层M因此防止反射镜表面由于外界影响的化学改变。
在图1和图2中，周期P1、P2和P3之一的厚度是对应周期的各个单独层的厚度之和，即来自于高折射率层的厚度、低折射率层的厚度和两个阻挡层的厚度。结果，图1和图2中的层子***P’、P”和P’”可以通过它们的周期P1、P2和P3具有不同的厚度d1、d2和d3的事实而彼此区别。因此，在本发明的上下文中，不同的层子***P’、P”和P’”可以被理解为它们的周期P1、P2和P3的厚度d1、d2和d3的差别超过0.1nm的层子***，这是因为低于0.1nm的差别，不能再假设层子***具有不同的光学效应。另外，在不同生产设备上的制造期间，本质相同的层子***的周期厚度可能波动该绝对值。对于具有由钼和硅构成的周期的层子***P’、P”和P’”的情况，如以上已经描述的，也可以省略周期P1、P2和P3中的第二阻挡层，从而在该情况下，周期P1、P2和P3的厚度产生于高折射率层的厚度、低折射率层的厚度和一个阻挡层的厚度。
图3示出了根据本发明的用于微光刻的投射曝光设备的、具有六个反射镜1、11的投射物镜2的示意图，该投射物镜2包括至少一个根据本发明的反射镜1。用于微光刻的投射曝光设备的任务是将掩模(也被称作掩模母版)的结构光刻地成像到像平面中的所谓晶片上。对于此目的，图3中的根据本发明的投射物镜2将物场3(其被布置在物平面5中)成像到像平面7中的像场中。携带结构的掩模(为了清楚，其在图中未示出)可被布置在物平面5中的物场3的位置处。为了取向的目的，图3示出了笛卡尔坐标***，x轴指向图平面内。在此情况中，x-y坐标平面与物平面5一致，z轴与物平面5垂直并指向下。投射物镜具有光轴9，其不穿过物场3。投射透镜2的反射镜1、11具有关于光轴旋转对称的设计表面。在该情况中，不能将所述设计表面与完成的反射镜的物理表面混淆，这是因为完成的反射镜的物理表面被相对于设计表面修整，以便确保光通过反射镜的路径。在此示例实施例中，孔径光阑13被布置在从物平面5到像平面7的光路中的第二反射镜11上。投射透镜2的效果借助于三个光线示出：主光线15和两个孔径边缘光线17和19，它们全部源自物场3的中心。主光线15相对于物平面的法线以6°的角度传播，并在孔径光阑13的平面中与光轴9相交。从物平面5看来，主光线15呈现出在入瞳平面21中与光轴相交。这在图3中通过穿过第一反射镜11的主光线15的虚线延长线示出。结果，孔径光阑13的虚像(入瞳)位于入瞳平面21中。同样地，可以利用同一构建，在从像平面7起始的主光线15的向后延长中找到投射物镜的出瞳。然而，在像平面7中，主光线15平行于光轴9，由此，这两个光线的向后投射在投射物镜2前的无穷远处产生交点，因此，投射物镜2的出瞳在无穷远处。因此，此投射物镜2是所谓的像侧远心物镜。物场3的中心在距光轴9的距离R处，并且像场7的中心在距光轴9的距离r处，以便在投射物镜的反射构造的情况下，从物场出射的辐射不发生不期望的渐晕。
图4示出了拱形像场7a的平面图，诸如在图3中所示的投射物镜2中所出现的，并示出了轴与图3中的一致的笛卡尔坐标系。像场7a是环面的一部分，其中心穿过光轴9与物平面的交点。在该情况下，示出了平均半径r为34mm。这里，场在y方向的宽度d是2mm。像场7a的中心场点被标记为像场7a中的小圆。作为替代，也可由两个具有相同半径且在y方向上彼此偏移的圆弧限定弧形像场。如果投射曝光设备被作为扫描曝光机操作，则扫描方向运行在物场的较短范围的方向上(即y方向上)。
图5示出了图3的投射物镜2中从物平面5到像平面7的光路中的倒数第二个反射镜1的、最大入射角(矩形)和入射角区间的区间长度(圆)(以度数(°)为单位)相对于各个位置与光轴之间的不同半径或距离(用单位(mm)表示)的关系的示例示意图。在用于微光刻的投射物镜2具有用于EUV波长范围的六个反射镜1、11的情况下，所述反射镜1通常是必须确保最大入射角和最大入射角区间或最大入射角变化的反射镜。在本申请的上下文中，作为入射角变化的度量的入射角区间的区间长度被理解为最大和最小入射角之间以角度为单位的角度范围的数值，该角度范围为以度为单位的的度数，由于光学设计的需要，对于距光轴的给定距离，反射镜的涂层必须确保该最大和最小入射角。
根据表1的投射物镜的光学数据可被应用到图5所依赖的反射镜1的情况中。在该情况下，根据如下非球面公式，将光学设计的反射镜1、11的非球面Z(h)作为各个反射镜的非球面点与光轴之间的距离的函数给出(以单位(mm)表示)：
Z(h)＝(rho*h2)/(1+[1-(1+ky)*(rho*h)2]0.5)++c1*h4+c2*h6+c3*h8+c4*h10+c5*h12+c6*h14
其中，反射镜半径R＝1/rho，并且具有参数ky、c1、c2、c3、c4、c5和c6。在此情况中，所述参数cn被依据1/mm2n+2而关于单位mm归一化，从而使得作为距离h的函数的非球面Z(h)也以mm为单位。
Figure BDA0000098709080000101
Figure BDA0000098709080000111
表1：根据图2的设计的示意图，关于图5中的反射镜1的入射角的光学设计的数据。
可从图5中分辨出24°的最大入射角和11°的区间长度发生在反射镜1的不同位置处。结果，对于不同入射角和不同入射角区间，反射镜1的层布置必须在这些不同位置处产生大且均匀的反射率值，因为否则不能确保投射物镜2较高的总透射率和可接受的光瞳切趾。在此情况下，应该考虑：根据图2和表1中的设计，投射物镜2中作为像平面7之前的倒数第二个反射镜的反射镜1的高PV值导致光瞳切趾的大值。在该情况中，对于大于0.25的大PV值，反射镜1的PV值与投射物镜2的光瞳切趾的像差之间存在1∶1的相关性。
在图5中，条23被用于示例性地标记反射镜1上相对于光轴具有大约21°的关联最大入射角以及11°的关联区间长度的位置的具体半径和具体距离。所标记的半径在图6中对应于圆23a(以虚线表示)上在阴影线区域20内的位置，阴影线区域20表示反射镜1的光学使用区域20。
图6示出了图3中的投射物镜2的从物平面5到像平面7的光路中的倒数第二个反射镜1的完整基底S的平面图，基底S作为以光轴9为中心的实线圆。在该情况中，投射物镜2的光轴9对应于基底的对称轴9。另外，在图6中，反射镜1的光学使用区域20关于光轴偏移并以阴影方式描绘，而且圆23a以虚线方式描绘。
在该情况中，虚线圆23a位于光学使用区域中的部分对应于反射镜1的在图5中由描述条23标识的位置。结果，根据图5的数据，反射镜1沿着虚线圆23a在光学使用区域20内的部分区域的层布置，对于21°的最大入射角和大约10°的最小入射角都必须确保高反射率值。在该情况中，在考虑区间长度为11°的情况下，图5中21°的最大入射角导致大约10°的最小入射角。图6中，对于10°的入射角用箭头26的尖端并且对于21°的入射角用箭头25的尖端在虚线圆上标示了以上所提及的入射角的极值的位置。
因为在没有高技术成本的情况下，不能在基底S的位置上局部地改变层布置，并且通常关于基底的对称轴9旋转对称地施加层布置，所以沿着图6中的虚线圆23a的位置的层布置包括同一个层布置，诸如图1或图2中所示的基本构造，参考图7至图10以具体示例实施例的形式对其说明。在该情况中，应考虑具有层布置的基底S关于基底S的对称轴9的旋转对称涂层具有以下效果：层布置的层子***P’、P”和P’”的周期序列被保持在反射镜的所有位置处，并且仅依赖于与对称轴的距离的层布置的周期厚度获得在基底S上的旋转对称分布。
应考虑可通过合适的涂层技术(例如通过使用分布膜)来适配涂层的厚度在基底上的旋转对称径向分布。结果，除涂层设计本身之外，利用涂层设计的所谓厚度因子在基底上的径向分布，可获得另一自由度用于优化涂层设计。
对于所使用的波长为13.5nm的材料，使用表2中所示的复折射率n＝n-i*k来计算图7到10中所示的反射率值。在该情况中，因为例如实际薄层的折射率与图2中所提及的文献(值可能存在偏差，所以应考虑实际反射镜的反射率值可能低于图7至10中所示的理论反射率值。
表2：针对13.5nm，使用折射率n＝n-i*k
此外，对于关联图7至10的层设计，声明以下根据图1和图2的层序列的简略表达：
基底/.../(P1)*N1/(P2)*N2/(P3)*N3/覆盖层***C
其中
P1＝H’BL’B；P1＝H”BL”B；P1＝H’”BL’”B；C＝HBLM
在该情况中，圆括号之中表示的单独层的厚度使用单位nm。因此，可以如下以简略表达表示图7和8所使用的层设计：基底/.../(4.737Si 0.4B4C 2.342Mo 0.4B4C)*28/(3.443Si 0.4B4C 2.153Mo0.4B4C)*5/(3.523Si 0.4B4C 3.193Mo 0.4B4C)*15/2.918Si 0.4B4C 2Mo1.5Ru
因为在此示例中阻挡层B4C的厚度总是0.4nm厚，所以通过声明由B4C构成的0.4nm厚的阻挡层位于每个钼和硅层之间，在下文的表示中也可省略阻挡层。结果，关于图7和8的层设计可以如下简化表示：
基底/.../(4.737Si 2.342Mo)*28/(3.443Si 2.153Mo)*5/(3.523Si 3.193Mo)*15/2.918Si 2Mo 1.5Ru
相应地，关于图9和10所使用的层设计可以被简化表示为：
基底/.../(1.678Si 0.4B4C 5.665Mo 0.4B4C)*27/(3.798Si 0.4B4C 2.855Mo0.4B4C)*14/1.499Si 0.4B4C 2Mo 1.5Ru
在此层设计的情况下，由于阻挡层B4C也总是0.4nm厚，所以具有上述声明的简化表达也可被用于此层设计：
基底/.../(1.678Si 5.665B4C)*27/(3.798Si 2.855Mo)*14/1.499Si 2Mo 1.5Ru
图7示出了根据本发明的依照图1的反射镜1的第一示例实施例针对非偏振辐射的反射率值(单位％)相对于入射角度(单位°)的图。在该情况中，反射镜1的层布置的第一层子***P’由N1＝28个周期P1构成，其中周期P1包括作为高折射率层的4.737nm的硅和作为低折射率层的2.342nm的钼，且还包括两个阻挡层，每个阻挡层包括0.4nm的B4C。周期P1因此具有7.879nm的厚度d1。反射镜1的层布置的第二层子***P”由N2＝5个周期P2构成，其中周期P2包括作为高折射率层的3.433nm的硅和作为低折射率层的2.153nm的钼，且还包括两个阻挡层，每个阻挡层包括0.4nm的B4C。周期P2因此具有6.396nm的厚度d2。反射镜1的层布置的第三层子***P’”由N3＝15个周期P3构成，其中周期P3包括作为高折射率层的3.523nm的硅和作为低折射率层的3.193nm的钼，且还包括两个阻挡层，每个阻挡层包括0.4nm的B4C。周期P3因此具有7.516nm的厚度d3。反射镜1的层布置由覆盖层***C为端层，覆盖层***C由2.918nm的硅、0.4nm的B4C、2nm的钼和1.5nm的钌以所指出的顺序构成。结果，与基底距离最远的层子***P’”的周期P3的数目N3大于第二远离基底的层子***P”的周期P2的数目N2。
在图7中，具有厚度因子1的标称层设计在波长13.5nm处的反射率值(单位(％))被显示为相对于入射角(单位(°))的实线。而且，对于14.1°到25.7°的入射角区间，此标称层设计的平均反射率被描绘为实线水平条。另外，相应地，图7将13.5nm波长处且给定0.933的厚度因子时的相对于入射角的反射率值描绘为虚线，并且对于2.5°到7.3°的入射角区间，将上述层设计的平均反射率描绘为虚线条。因此，关于图7中虚线所示的反射率值的层布置的周期的厚度仅为标称层设计的周期的对应厚度的93.3％。换言之，在反射镜1的反射表面上必须确保2.5°到7.3°之间的入射角的位置处，层布置比标称层设计薄6.7％。
以对应于图7的方式，图8将13.5nm波长处且给定1.018的厚度因子时的相对于入射角的反射率值描绘为细线，并且对于17.8°到27.2°的入射角区间，将上述层设计的平均反射率描绘为细条，并且，以对应的方式，将给定0.972的厚度因子时的相对入射角的反射率值描绘为粗线，并且对于14.1°到25.7°的入射角度区间，将上述层设计的平均反射率描绘为粗条。结果，在反射镜1的反射表面上必须确保17.8°到27.2°之间的入射角的位置处，层布置比标称层设计厚1.8％，并且在反射镜1的反射表面上必须确保14.1°到25.7°之间的入射角的位置处，层布置相应地比标称层设计薄2.8％。
在表3中相对于入射角区间和厚度因子编辑了可以通过关于图7和图8的层布置获得的平均反射率和PV值。在13.5nm波长处，对于2.5°到27.2°之间的入射角，可辨识出包括上述层布置的反射镜1具有大于45％的平均反射率，并且具有小于或等于0.23的PV值的反射率变化。
Figure BDA0000098709080000151
表3：相对于入射角区间(以度数为单位)和所选择的厚度因子的、关于图7和图8的层设计的平均反射率和PV值。
图9示出了根据本发明的依照图2的反射镜1的第二示例实施例针对非偏振辐射的反射率值(单位％)相对于入射角(单位°)的图。在该情况中，反射镜1的层布置的层子***P”由N2＝27个周期P2构成，其中周期P2包括作为高折射率层的1.678nm的硅和作为低折射率层的5.665nm的钼，还包括两个阻挡层，每个阻挡层包括0.4nm的B4C。周期P2因此具有8.143nm厚度d2。反射镜1的层布置的层子***P’”由N3＝14个周期P3构成，其中周期P3包括作为高折射率层的3.798nm的硅和作为低折射率层的2.855nm的钼，还包括两个阻挡层，每个阻挡层包括0.4nm的B4C。因此周期P3具有7.453nm的厚度d3。反射镜1的层布置由覆盖层***C作为端层，覆盖层***C由1.499nm的硅、0.4nm的B4C、2nm的钼和1.5nm的钌以所指出的顺序构成。结果，与基底距离最远的层子***P’”的高折射率层H’”的厚度与第二远离基底的层子***P”的高折射率层H”的厚度偏离超过0.1nm。特别地，在该情况中，与基底距离最远的层子***P’”的高折射率层H’”的厚度大于第二远离基底的层子***P”的高折射率层H”的厚度的两倍。
在图9中，具有厚度因子1的标称层设计在波长13.5nm处的反射率值(单位(％))被显示为相对于入射角(单位(°))的实线。而且，对于14.1°到25.7°的入射角区间，此标称层设计的平均反射率被描绘为实线水平条。另外，图9将13.5nm波长处且给定0.933的厚度因子时的相对于入射角的反射率值描绘为虚线，并且对于2.5°到7.3°的入射角区间，将上述层设计的平均反射率描绘为虚线条。因此，关于图9中虚线所示的反射率值的层布置的周期的厚度仅为标称层设计的周期的对应厚度的93.3％。换言之，在反射镜1的反射表面上必须确保2.5°到7.3°之间的入射角的位置处，层布置比标称层设计薄6.7％。
以对应于图9的方式，图10将13.5nm波长处且给定1.018的厚度因子时的相对于入射角的反射率值描绘为细线，并且对于17.8°到27.2°的入射角区间，将上述层设计的平均反射率描绘为细条，并且，以对应的方式，将给定0.972的厚度因子时的相对入射角的反射率值描绘为粗线，并且对于14.1°到25.7°的入射角度区间，将上述层设计的平均反射率描绘为粗条。结果，在反射镜1的反射表面上必须确保17.8°到27.2°之间的入射角的位置处，层布置比标称层设计厚1.8％，并且在反射镜1的反射表面上必须确保14.1°到25.7°之间的入射角的位置处，层布置相应地比标称层设计薄2.8％。
在表4中相对于入射角区间和厚度因子编辑了可以通过关于图9和图10的层布置获得的平均反射率和PV值。在13.5nm波长处，对于2.5°到27.2°之间的入射角，可辨识出包括上述层布置的反射镜1具有大于39％的平均反射率，并且具有小于或等于0.22的PV值的反射率变化。
Figure BDA0000098709080000171
表4：相对于入射角区间(以度数为单位)和所选择的厚度因子的、关于图9和图10的层设计的平均反射率和PV值。

Claims (20)

1.一种用于EUV波长范围的反射镜，所述反射镜包括施加在基底上的层布置，其中所述层布置包括多个层子***(P”、P’”)，每个层子***由多个单独层的至少一个周期(P2、P3)的周期序列构成，其中所述周期(P2、P3)包括高折射率层(H”、H’”)和低折射率层(L”、L’”)的两个单独层，所述高折射率层(H”、H’”)和低折射率层(L”、L’”)由不同材料构成，并且所述周期(P2、P3)在每个层子***(P”、P’”)内具有恒定厚度(d2、d3)，所述恒定厚度(d2、d3)与相邻层子***的周期的厚度偏离，其特征在于：
对于一入射角区间，所述反射镜在13.5nm波长处具有大于35％的反射率以及小于或等于0.25、尤其是小于或等于0.23的PV值的反射率变化，所述入射角区间选自以下入射角区间组：从0°到30°、从17.8°到27.2°、从14.1°到25.7°、从8.7°到21.4°、以及从2.5°到7.3°。
2.一种用于EUV波长范围的反射镜，所述反射镜包括施加在基底上的层布置，其中所述层布置包括多个层子***(P”、P’”)，每个层子***由多个单独层的至少一个周期(P2、P3)的周期序列构成，其中所述周期(P2、P3)包括由高折射率层(H”、H’”)和低折射率层(L”、L’”)的两个单独层，高折射率层(H”、H’”)和低折射率层(L”、L’”)由不同材料构成，并且在每个层子***(P”、P’”)内具有恒定厚度(d2、d3)，所述恒定厚度(d2、d3)与相邻层子***的周期的厚度偏离，其特征在于：
最远离所述基底的层子***(P”’)的周期(P3)的数目(N3)大于第二远离所述基底的层子***(P”)的周期(P2)的数目(N2)，并且/或者，最远离所述基底的层子***(P’”)的高折射率层(H’”)的厚度与第二远离所述基底的层子***(P”)的高折射率层(H”)的厚度偏离超过0.1nm。
3.根据权利要求2的用于EUV波长范围的反射镜，其中所述层子***由相同的多种材料构成。
4.根据权利要求2的用于EUV波长范围的反射镜，其中，最远离所述基底的层子***(P’”)的高折射率层(H’”)的厚度超过第二远离所述基底的层子***(P”)的高折射率层(H”)的厚度的两倍。
5.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中所述层布置包括至少三个层子***(P’、P”、P’”)，并且最靠近所述基底的层子***(P’)的周期(P1)的数目(N1)大于最远离所述基底的层子***(P’”)，并且/或者大于第二远离所述基底的层子***(P”)。
6.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中最远离所述基底的层子***(P’”)的周期(P3)的数目(N3)对应于9至16之间的值。
7.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中第二远离所述基底的层子***(P”)的周期(P2)的数目(N2)对应于2到12之间的值。
8.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中最远离所述基底的层子***(P’”)的周期(P3)的厚度(d3)在7.2nm到7.7nm之间。
9.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中最远离所述基底的层子***(P’”)的周期(P3)的高折射率层(H’”)的厚度大于3.4nm。
10.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中最远离所述基底的层子***(P’”)的周期(P3)的低折射率层(L’”)的厚度小于第二远离所述基底的层子***(P”)的周期(P2)的低折射率层(L”)的厚度的2/3。
11.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中第二远离所述基底的层子***(P”)的周期(P2)的低折射率层(L”)的厚度大于5nm。
12.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中形成所述周期的两个单独层的材料是钼和硅或者钌和硅，并且其中所述单独层被至少一个阻挡层分开，并且所述阻挡层由选自以下材料组或由以下材料组构成的材料或组合物构成：B4C、C、氮化硅、碳化硅、硼化硅、氮化钼、碳化钼、硼化钼、氮化钌、碳化钌和硼化钌。
13.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中，覆盖层***包括至少一个由化学惰性材料构成的层(M)，并且所述覆盖层***为所述反射镜的层布置的端层。
14.根据权利要求2的用于EUV波长范围的反射镜，其中，对于一入射角区间，所述反射镜在13.5nm波长处具有大于35％的反射率并且具有小于或等于0.25、尤其是小于或等于0.23的PV值的反射率变化，所述入射角区间选自以下的入射角区间组：从0°到30°、从17.8°到27.2°、从14.1°到25.7°、从8.7°到21.4°、以及从2.5°到7.3°。
15.根据权利要求1或14的用于EUV波长范围的反射镜，其中作为PV值的反射率变化小于或等于0.18。
16.根据权利要求1或2的用于EUV波长范围的反射镜，其中所述层布置沿着所述反射镜表面的厚度因子采用0.9到1.05之间的值，尤其是0.933到1.018之间的值。
17.根据权利要求16的用于EUV波长范围的反射镜，其中所述层布置在所述反射镜表面的位置处的厚度因子与那里要确保的最大入射角相关。
18.根据权利要求1的用于EUV波长范围的反射镜，其中，所述层子***(P’、P”)由相同的多种材料构成，并且最远离所述基底的层子***(P’”)的周期(P3)的数目(N3)大于第二远离所述基底的层子***(P”)的周期(P2)的数目(N2)，并且/或者，最远离所述基底的层子***(P’”)的高折射率层(H”’)的厚度大于第二远离所述基底的层子***(P”)的高折射率层(H”)的厚度的两倍。
19.一种用于微光刻的投射物镜，包括根据前述任一权利要求所述的反射镜。
20.一种用于微光刻的投射曝光设备，包括根据权利要求19所述的投射物镜。
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