TWI607960B - 包含多層鍍膜的光學元件及包含此光學元件的光學配置 - Google Patents
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Description
本申請案主張2013年4月29日申請之德國專利申請案第10 2013 207 751號的優先權，該案之全部揭露內容係視為本申請案之揭露內容的部分且以引用方式併入本申請案的揭露內容中。
本發明有關一種光學元件，其包含基板且包含塗佈於該基板的多層鍍膜。本發明亦有關一種包含至少一個此光學元件的光學配置，尤其是微影設備。
光學多層鍍膜例如可用來增加預定波長(操作波長)之輻射的反射比。設計用於軟X光或EUV波長範圍(即，通常在5nm及20nm之間的波長)之光學元件的多層鍍膜一般具有交替層，其由具有複數折射率之較高及較低實數部的材料構成。在圍繞大約13.5nm之範圍中的操作波長下，交替層通常為鉬及矽，其層厚度係彼此協調並與給定入射角的操作波長協調，致使鍍膜可實現其光學功能，及尤其確保較高反射比。
然而，在將此類及其他光學元件上的多層鍍膜加熱至如60°以上至100℃(若適當至300℃或更高)的高溫時，在多層鍍膜中可發生熱控變化，因而對光學元件的光學性質有不利的影響。尤其，若在高溫下操作時間相對較長，則利用習用鍍膜方法施加之層的週期長度將不可逆地改變。在此情況中，多層鍍膜的週期長度可取決於構成改變(例如層材料在層界面交互擴散或混合後的材料緻密化)之基礎的機制而增加或減少。由於此改變的週期長度，角相依反射波長、強度及波前通常改變，因而降低鍍膜的光學效能。
為了增加鍍膜的熱穩定性，已知在多層鍍膜的相鄰層之間提供障壁層形式的擴散障壁，以防止層材料混合。使用此障壁層的一個缺點是由障壁層引起的反射比損失隨著有效障壁厚度增加，致使鍍膜效能因厚障壁層而顯著降低。
WO 2007/090364揭示由鉬及矽(在多層鍍膜中相鄰配置)構成的層在高溫下因其界面處的交互擴散程序而容易形成矽化鉬，所述矽化鉬的形成導致反射比由於層對之層厚度及因此週期長度的不可逆減少而降低，而所述不可逆的降低引起多層鍍膜對於入射輻射的反射比最大值(或重心波長)移向較短波長。為了克服此問題，WO 2007/090364提議使用硼化矽取代矽及使用氮化鉬取代鉬。
為了解決交互擴散問題，德國專利DE 100 11 547 C2提議在矽層及鉬層之間的界面施加由Mo2C構成的障壁層，以防止各層之間的交互擴散及藉此改良多層鍍膜的熱穩定性。
以本申請人名義申請的德國專利申請案DE 10 2004
002 764 A1揭示多層鍍膜層在利用特定鍍膜方法施加多層鍍膜期間具有密度比固體形式之對應材料低的非晶形結構。諸層的初始較低密度在升高的溫度下不可逆地增加，因此造成個別層的層厚度降低，及與此相關聯地造成鍍膜的週期長度減少。這同樣具有以下後果：多層鍍膜呈現反射比最大值的波長轉移。為了解決此問題，DE 10 2004 002 764 A1提議在施加諸層期間提供超大尺寸，及預期層厚度在光學配置中使用多層鍍膜的熱處理之前因熱處理而不可逆地降低。
S.L.Nyabero等人的論文：「Interlayer growth in
Mo/B4C multilayered structures upon thermal annealing」(J.Appl.Phys,113,144310(2013))揭示Mo/B4C多層結構的週期厚度可在退火形式的熱處理後膨脹或減少。對於層厚度為3nm的鉬層，取決於B4C層的厚度觀察到兩個不同現象：在具有B4C厚度<1.5nm之多層鍍膜的情況中，鉬對已經形成之MoBxCy層間的供應佔主要部分並導致其後果為週期緊縮的緻密化。在具有B4C厚度>2nm之多層鍍膜的情況中，B及C在層間的增濃導致低密度混合物的形成及導致週期膨脹，其中在這些層厚度下，若在大約350℃的溫度下進行相對較長的熱處理，也觀察到層週期的緊縮。
本發明之目的在於提供包含多層鍍膜的光學元件、及包含至少一個此光學元件的光學配置(尤其是微影設備)，其中即使在持續相對較長時間週期的高熱負載後，仍無損或僅稍微減損多
層鍍膜的光學性質。
此目的係利用一光學元件達成，該光學元件包含：一基板；及一施加於該基板的多層鍍膜，其中該多層鍍膜包含：至少一第一層系統，其由相等建構之堆疊的配置組成，各堆疊具有至少兩層；及至少一第二層系統，其由相等建構之堆疊的配置組成，各堆疊具有至少兩層，其中在該多層鍍膜的熱負載後，第一層系統經歷堆疊厚度的不可逆收縮(取決於熱負載的強度及持續時間)，及第二層系統經歷堆疊厚度的不可逆膨脹(取決於熱負載的強度及持續時間)。第一及第二層系統之相等建構之堆疊的數目在多層鍍膜中可尤其重複複數次(週期性)。
此處提議的多層鍍膜由兩個(或更多)層系統構成，第一層系統在熱負載後(即，在熱輸入層系統諸層中後)由於尤其在層系統諸層之間界面處發生的化學或物理轉化程序而收縮(不可逆)，而在第二層系統的情況中則形成相反的效應，也就是說，層系統膨脹。由於多層鍍膜中之兩個層系統的組合，這兩個層系統在熱負載後，在個別層系統的厚度及因此週期長度中展現具有相反符號的改變，組合之多層鍍膜的週期長度或週期厚度通常在永久熱負載後(即，在持續經過複數個小時的熱負載後)僅稍微改變。
在本申請案的意義中，熱負載應理解為將多層鍍膜加熱至至少大約100℃(通常150℃或更多，尤其250℃或更多)的溫度，其中在相對較長的時間週期(通常在複數個小時的範圍中)上維持該溫度，致使上述在諸層上的物理及/或化學效應在個別堆疊之週期厚度的可測量改變中變得明顯。
本發明提議一般僅具有一個層系統的(習用)多層鍍膜
(其堆疊例如在熱負載後收縮，及其因此展現具有負號的週期改變)以第二層系統補充，其堆疊在熱負載後膨脹及因此產生具有相反符號的週期改變。此外，個別層系統之堆疊數目(即，週期數目)(各為兩個或更多)相對於彼此的比率亦可最佳化，以獲得鍍膜的最佳可能熱及光學效能。可因此達成的是，在光學元件或鍍膜處反射之輻射的重心波長在具有預定(恆定)溫度或預定溫度剖面的熱負載後，在通常儘可能長的持續時間上維持恆定。
在習用多層鍍膜的情況中，為增加層設計的熱穩定
性，藉由添加障壁層修改週期性層設計。不言可喻，第一及/或第二層系統亦可具有此類障壁層。
在一有利具體實施例中，至少一第二層系統之堆疊的
膨脹補償多層鍍膜之至少一第一層系統之堆疊的收縮。由於利用(至少一)第一層系統的膨脹補償(至少一)第二層系統的收縮，故維持多層鍍膜的平均週期長度或厚度。以此方式，可確保多層鍍膜界面相對於周圍環境的位置在永久熱負載後相對於基板表面的位置不會明顯改變。
此處提議的解決方案並不藉由添加(更多)障壁層修改
多層鍍膜的週期厚度，而是引入形式為堆疊之週期性配置的新元件，其補償原始鍍膜之週期長度或週期厚度的改變。如此處提議之多層鍍膜的設計可因此在相同熱負載下產生比習用多層鍍膜高的反射比，或替代地對於相同反射比產生較高的熱穩定性。不言可喻，第二層系統應在最大可能溫度範圍及最長可能持續時間中補償第一層系統之週期厚度的改變。
亦不言可喻，兩個或更多第一及/或第二層系統亦可存
在於多層鍍膜中，其中在此情況中，也可確保所有層系統之週期厚度的組合改變在多層鍍膜的熱負載後不會導致「平均」週期厚度改變。原則上，多層鍍膜中層系統之堆疊的配置為任意的。在多層鍍膜中分布層系統的堆疊時，應注意確保多層鍍膜的光學效能不會急遽惡化。因此，這應有關避免將對於所用輻射具有較大吸收之層系統的所有或實際上所有堆疊配置在多層鍍膜相對於周圍環境之界面頂側或與該界面相鄰處。將第二、膨脹層系統的所有或實際上所有堆疊配置與基板相鄰亦已證實對於多層鍍膜的光學性質不利。
在一具體實施例中，第二層系統之堆疊的至少一層含
有硼。原則上，對多層鍍膜的光學性質沒有嚴重有害效應(如，過強吸收)的所有材料均可用作第二層系統之堆疊的層。為了第二層系統的層在熱負載後產生膨脹，硼或硼化合物已證實有利。硼僅具有三價電子，及所以在配置例如與含有金屬材料的層相鄰之含硼層的情況中，形成硼-金屬化合物或硼-金屬複合物。該等化合物或複合物的密度通常比原始組分的密度低，因而造成堆疊的層膨脹。
在一發展中，至少一層由B4C形成。在由此材料構成的
層配置與由金屬材料構成的層相鄰的情況中，可在熱負載後偵測到膨脹。然而，不言可喻，其他硼化合物或硼本身(尤其是，如果此等配置與由金屬材料構成的層相鄰)亦可導致所得層堆疊膨脹。
尤其，由B4C構成的層可具有2nm或更多(若適當，3nm或更多)的厚度。如序言中引用的論文「Interlayer growth...」所說
明，厚度2nm或更多的B4C層結合由Mo構成的相鄰配置層導致所得堆疊膨脹，而在厚度小於1.5nm的情況中觀察到層堆疊緊縮。
在另一具體實施例中，第二層系統之堆疊的至少一層
含有金屬(尤其是過渡金屬)、或由金屬(尤其是過渡金屬)組成。如上文另外解說，尤其是在諸層之間界面處形成的金屬硼化物具有比個別組分較低的密度，也就是說，金屬硼化物的形成有利目前用途，即，用於使第二層系統的堆疊產生膨脹。
在一發展中，金屬選自包含以下項目的群組：Mo及
La。在Mo的情況中，在上文引用的論文「Interlayer growth...」中證明由Mo/B4C構成之對應堆疊的膨脹。特定金屬，尤其是過渡金屬，諸如La，在熱負載後在適合條件(形成化學化合物的適合層厚度及適合層材料)下亦展現膨脹。除了組合Mo/B4C及/或La/B4C之外，由Mo/B構成及/或由La/B構成的層堆疊亦可用於第二層系統。
在另一具體實施例中，第二層系統之堆疊的層含有硼
及金屬二者，其中存在相對於金屬為過多的硼。金屬硼化物的結構及因此密度取決於在金屬部分及硼部分之間的比率。金屬或金屬硼化物用硼增濃一般導致形成具有較低密度的化合物，致使有利的是如果在第二層系統之堆疊的層中存在過多的硼。應理解的是，過多的硼指堆疊中硼體積大於金屬、或硼層的總厚度大於金屬層。
在另一具體實施例中，第一層系統之堆疊的至少一層
由Mo或Si形成。第一層系統例如可以是以下層系統：用於反射EUV輻射(通常在13.5nm下)及通常具有與由矽構成的層交替之由鉬構成的層。不言可喻，第一層系統可替代地亦具有由其他層材料構
成的交替層，其中通常具有折射率之較高實數部的材料與具有折射率之較低實數部的材料交替，以對預定波長的輻射獲得最大可能反射比。
在一具體實施例中，第一層系統之堆疊的至少一層以
B4C形成。在此實例中，B4C用作由Si及Mo構成的層之間的障壁層，也就是說，以最大可能程度防止兩個層材料在熱負載後擴散。
第一層系統的堆疊尤其可在此情況中建構如下：Si/B4C/Mo/B4C，其中即使化合物(SixBy)(其週期厚度在經受熱應力時增加)可在Si及B4C之間的界面處形成，堆疊整個仍在熱負載後經歷緊縮，例如在S.L.Nyabero等人的論文「Thermally induced interface chemistry in Mo/B4C/Si/B4C multilayered films」(J.Appl.Phys.112,054317(2012))中所說明。不言可喻，亦可使用其他材料取代B4C作為第一層系統的障壁層。
在另一具體實施例中，第一層系統的堆疊數目對第二
層系統的堆疊數目的比率為4：2。各自層系統之堆疊數目的此比率已證實尤其有利的是如果第一層系統具有由Si/B4C/Mo/B4C組成的堆疊及第二層系統具有由Mo/B4C組成的堆疊，因為在此比率下，在熱負載後由於加熱至如大約250℃的溫度，第二層系統之堆疊的膨脹精確地補償多層鍍膜之第一層系統之堆疊的收縮。不言可喻，取決於材料類型及/或要補償的各自熱負載及/或光學元件的操作溫度，亦可設定在堆疊數目之間的其他比率，其中當然應注意確保鍍膜的光學性質不會因此選擇而惡化。
在另一具體實施例中，多層鍍膜係設計用於反射EUV
輻射。如上文另外解說，此種多層鍍膜通常具有由具有高及低折
射率之材料構成的交替層。對於13.5nm的最大波長，具有折射率之較高實數部的層通常是矽層，及具有較低折射率的層為由鉬構成的層。取決於所要最大波長，其他材料組合，諸如鉬及鈹、釕及鈹、或鑭及B4C同樣可行。
本發明之另一方面有關光學配置，尤其是微影設備，
其包含：如上文說明的至少一光學元件。光學配置例如可以是用於曝光晶圓的EUV微影設備、或使用(EUV)輻射的某其他光學配置，例如用於測量EUV微影中所用遮罩的系統。在其他波長(如，VIS或UV波長範圍)下操作的光學配置亦可具有如上文說明所體現的一或複數個光學元件。可利用如上文說明所體現的多層鍍膜所達成的是，在預定波長下具有尤其高反射比或在抗反射鍍膜形式之多層鍍膜的情況中具有尤其低反射比的光學元件甚至在永久熱負載(如，因加熱至大約100℃或更多的溫度)後，也不改變、或僅稍微改變其光學性質。
在一具體實施例中，在光學元件反射之EUV輻射的重
心波長在光學元件為EUV輻射照射的熱負載後仍為恆定或仍然保持恆定。這可憑藉以下事實達成：第一層系統之週期厚度的收縮被第二層系統之週期厚度的對應膨脹精確地補償，致使多層鍍膜的週期厚度維持恆定(平均而言)。在此情況中，光學配置之光學元件的熱負載對應於光學元件的操作溫度，操作溫度例如因被EUV輻射加熱而產生，及(若適當)因額外溫度調節裝置(尤其加熱裝置)而產生。
在此情況中，在將光學元件引入光學配置之前，或(若
適當)在光學配置開始操作(如，在微影設備的情況中，曝光操作)
之前，若適當利用熱處理、或利用如利用短暫加熱及維持如250℃的溫度經過數分鐘的熱處理，可將多層鍍膜置於以下狀態：其中週期厚度及因此重心波長(即，最大反射比的波長)在經過極長時間週期的熱負載(在將光學元件或多層鍍膜加熱至操作溫度後)後並不改變。
從參考圖式之本發明例示性具體實施例的以下說明及從申請專利範圍更明白本發明的更多特徵及優點。個別特徵各可個別地由其本身實現，或在本發明變化中以任何所要組合實現為複數個特徵。
1‧‧‧投影曝光設備
2‧‧‧光束產生系統
3‧‧‧照明系統
4‧‧‧投影系統
5‧‧‧EUV光源
6‧‧‧光束路徑
7‧‧‧收集器鏡
9‧‧‧反射光學元件
10‧‧‧反射光學元件
11‧‧‧光罩
12‧‧‧晶圓
13‧‧‧第三反射光學元件
14‧‧‧第四反射光學元件
50‧‧‧光學元件
51‧‧‧多層鍍膜
52‧‧‧基板
53‧‧‧第一層系統
53a-53d‧‧‧層
54‧‧‧第二層系統
54a‧‧‧Mo層
54b‧‧‧B4C層
56‧‧‧光學表面
dB4C‧‧‧B4C層的厚度
dMO‧‧‧Mo層的厚度
dx‧‧‧堆疊X1至X4的厚度
dy‧‧‧堆疊Y1、Y2的厚度
X1-X4‧‧‧堆疊
Y1,Y2‧‧‧堆疊
例示性具體實施例圖解於示意圖中且在以下描述中解說。圖中：圖1顯示EUV微影設備的示意圖；圖2a、2b顯示圖1之EUV微影設備之光學元件具有多層鍍膜的示意圖；圖3顯示圖2b之多層鍍膜之第一及第二層系統的週期厚度或週期厚度隨熱負載持續期間而改變的圖解；及圖4顯示包含圖2b之多層鍍膜的光學元件的反射比在不同時間週期的熱負載後的圖解。
在以下圖式說明中，使用相同元件符號指示相同或功能上相同的組件部分。
圖1示意性顯示形式為投影曝光設備1之EUV微影
(EUV微影設備)的光學系統。投影曝光設備1包含光束產生系統2、照明系統3及投影系統4，這些系統被裝在獨立真空外殼中且被連續配置在光束路徑6(從光束產生系統2的EUV光源5發出)中。舉例而言，電漿源或同步加速器可用作EUV光源5。從光源5出現之波長範圍在大約5nm及大約20nm之間的輻射首先聚焦在收集器鏡7中，且利用單色儀(未顯示)濾出在本實例中為大約13.5nm的所要操作波長λB。
將已關於光束產生系統2之波長及空間分布而處理的輻射引入照明系統3中，照明系統在本實例中具有第一及第二反射光學元件9、10。兩個反射光學元件9、10將輻射引向作為另一反射光學元件的光罩11上，光罩具有利用投影系統4按縮小比例成像於晶圓12上的結構。為此目的，在投影系統4中提供第三及第四反射光學元件13、14。應加以指明的是，照明系統3及投影系統4二者各可具有僅一個或三個、四個、五個或更多反射光學元件。
以下參考圖2a、2b藉由實例圖解諸如可在圖1之投影曝光設備1的一或複數個光學元件7、9、10、11、13、14上實現之兩個光學元件50的結構。光學元件50各包含基板52，其由具有較低熱膨脹係數的基板材料(如，Zerodur®、ULE®或Clearceram®)組成。
在圖2a、2b圖解之反射光學元件50的情況中，將多層鍍膜51各塗佈基板52上。圖2a、2b圖解之光學元件50的多層鍍膜51包含第一層系統53及第二層系統54。第一層系統53由四個堆疊X1至X4的配置組成，其構造在各情況中均相等：四個堆疊X1至X4的每一者由依序為Si/B4C/Mo/B4C的四個層53a-d組成。在此情況中，第一層系統53對應於反射EUV輻射的習用層系統，其中提供
形式為由B4C構成之兩個層53b、53d的層系統障壁層以增加熱穩定性。在持續相對較長時間週期的熱負載後，堆疊X1至X4的厚度dx相對於在施加後形成的厚度減少(此處：dX=6.9nm，其中dMO=1.9nm；dB4C=1nm；dSi=3nm)，也就是說，堆疊X1至X4收縮。堆疊X1至X4的收縮可實質上歸因於在層53a-d之間的界面處在層材料Si、Mo、B4C之間形成化學化合物，其具有的密度比其構成組分高。
第二層系統54由各具有相等層構造的兩個堆疊Y1、Y2的配置組成：各堆疊Y1、Y2由依序為Mo/B4C的兩個層54a、54b組成。B4C層54b具有厚度dB4C為2nm或更多，較佳為3nm或更多(在本例中，dB4C=4.2nm)，而所示實例中的Mo層54a具有厚度dMO為大約3nm且藉由例如濺鍍施加。在此處說明的實例中，第一層系統53的堆疊X1至X4及第二層系統54的堆疊Y1、Y2整個形成週期性配置，也就是說，圖2a顯示的堆疊配置X4、Y2、Y1、X3、X2、X1在多層鍍膜51中複數次重複，更精確地說，在本實例中重複八次。然而，多層鍍膜51中堆疊X1至X4、Y1、Y2之此週期性配置並非絕對必要。
第二層系統54之堆疊Y1、Y2的厚度dY=7.2nm，在施加期間產生的該厚度在熱負載後增加，也就是說，堆疊Y1、Y2在熱負載後膨脹。有關產生膨脹之第二層系統54之堆疊Y1、Y2的適合設計細節，請參考序言中引用的論文「Interlayer growth...」，該論文以引用方式併入本申請案內容中。
圖2b顯示光學元件50，其與圖2a顯示的光學元件50的不同之處僅在於：多層鍍膜51中第二層系統54之堆疊Y1、Y2的配
置及第一層系統53之堆疊X1至X4之層53a-d的順序(Mo/B4C/Si/B4C)。原則上，在多層鍍膜51中，第二層系統54之堆疊Y1、Y2及第一層系統53之堆疊X1至X4的配置係任意的，只要不以不利的方式影響多層鍍膜的光學性質即可。
尤其，這應有關避免將第二層系統54的所有十六個堆疊Y1、Y2配置與圖2a、2b中顯示的光學表面56(其形成相對於真空周圍環境的界面)相鄰，以免多層鍍膜51的反射比降低至過大的程度，因為第二層系統54的堆疊Y1、Y2比第一層系統53的堆疊X1至X4對於EUV輻射具有更高吸收。為了避免改變多層鍍膜51的光譜反射比行為，也不應將第二層系統54的十六個堆疊Y1、Y2配置與基板52相鄰。已經證實有利的是如果以在多層鍍膜51上分布的方式配置第二層系統54的(8×2=16)堆疊Y1、Y2，如根據圖2a、2b之週期性配置的情況。然而，第二層系統54的堆疊Y1、Y2亦可以非週期性配置分布在多層鍍膜上。舉例而言，在同一個多層鍍膜51中，圖2a顯示的堆疊配置X4、Y2、Y1、X3、X2、X1可與圖2b顯示的堆疊配置X4、X3、X2、X1、Y2、Y1組合。
為了保護各自光學元件50不受真空周圍環境的物質污染，在圖2a、2b顯示的實例中，將保護層系統(未圖解)施加於多層系統51，該保護層系統可由一或複數個層形成且對本考量不重要，及因此在此不以任何更多細節加以說明。
在圖2a、2b顯示之光學元件的情況中，選擇第一層系統53之堆疊X1至X4的數目對第二層系統54之堆疊Y1、Y2的數目的比率，致使第一層系統53之堆疊X1至X4全部在熱負載後的收縮被第二層系統54之堆疊Y1、Y2全部的膨脹精確地補償，致使多層鍍
膜51的平均週期厚度及因此在相對於真空的界面56及光學元件50之基板52的頂側之間的距離保持恆定。
不言可喻，取代B4C層54b，第二層系統54亦可包含由其他材料構成(例如由硼構成)的層，及亦可使用其他(尤其金屬)材料，明確地說過渡金屬，諸如La，取代鉬層54a。在由硼及金屬構成之層組合的情況中，已經證實有利的是如果第二層系統54的各自堆疊Y1、Y2具有過多的硼，也就是說，如果各自堆疊Y1、Y2中的硼體積(顯著)超過金屬材料的體積。
圖3顯示圖2b之第一層系統53之堆疊X1至X4全部的週期厚度隨熱負載持續時間的改變，在圖3顯示之圖解的情況中，藉由(永久)加熱至250℃的溫度產生熱負載。如可從針對Mo/B4C及Mo/B4C/Si/B4C顯示的曲線得知，兩個層系統53、54之週期厚度的增加及減少作用精確地彼此抵消，致使多層鍍膜51的平均週期厚度改變隨著時間維持恆定(參見中間曲線)。如同樣可在圖3中看出，週期厚度相對於所施加厚度的改變並非零(其在此歸因於此處將不以更多細節說明的效應)，而是週期厚度直接在熱處理開始時改變，致使在短時間(通常幾分鐘)後建立定值。
如圖3圖解之多層鍍膜51之週期厚度的熱行為亦影響光學元件50(更精確地說，多層鍍膜51)的波長相依(標準化)反射比R，這在圖4之熱處理時間的三個不同點處顯示：第一反射比曲線(實線)顯示多層鍍膜51在鍍膜後(即，在熱處理開始之前)的反射比R；第二反射比曲線(點劃線)顯示在250℃熱處理10分鐘後的反射比R；及第三反射比曲線(虛線)顯示在250℃熱處理60小時後的反射比R。
如從比較圖4的第二及第三反射比曲線可見，波長相依反射比R及因此還有重心波長λZ(其理想上對應於操作波長λB)在大約10分鐘的短暫熱處理後不再改變，也就是說，多層鍍膜的重心波長λZ在此時間週期後維持恆定。可在多層鍍膜51的設計中考慮在(短暫)熱處理10分鐘之情況中的反射比曲線轉移，也就是說，可利用在界定多層鍍膜51之層53a-d、54a、54b的厚度時的限度考慮該轉移。在此情況中，在EUV微影設備1中操作光學元件50之前，可執行如10分鐘的短暫熱處理以將多層鍍膜51變成其中重心波長λZ不再改變且對應於所要波長的狀態。
不言可喻，可針對光學元件的期望熱負載或操作溫度調適多層鍍膜的設計(也就是說，尤其層厚度且還有層材料)。由於EUV微影設備1之光學元件7、9、10、11、13、14的熱負載或操作溫度通常不同，可尤其針對各光學元件7、9、10、11、13、14建立針對期望操作溫度調適之多層鍍膜51的專屬層設計。
由於隨著時間為恆定的週期長度，多層鍍膜51反射之輻射的角相依反射波長、強度及波前在熱負載後通常不會改變，也就是說，維持多層鍍膜51的光學效能及增加多層鍍膜或相關聯光學元件50的壽命。不言可喻，此處提議的補償不限於上文說明的材料，而是原則上可使用整體補償各自層系統之堆疊厚度之膨脹及收縮的多樣性材料，只要其使用不會使多層鍍膜的光學性質急遽降低即可。例如對於所用輻射具有過高吸收係數的材料便會發生這種情況。
不言可喻，並無法在所有情況中(實際上)完全補償各自層系統之堆疊厚度的膨脹及緊縮。即使在此情況中，一般仍可以
上述方式獲得其光學效能在升高溫度下操作期間比僅由一個層系統組成的多層鍍膜減少程度較少的多層鍍膜51。
50‧‧‧光學元件
51‧‧‧多層鍍膜
52‧‧‧基板
53‧‧‧第一層系統
53a-53d‧‧‧層
54‧‧‧第二層系統
54a‧‧‧Mo層
54b‧‧‧B4C層
56‧‧‧光學表面
dB4C‧‧‧B4C層的厚度
dMO‧‧‧Mo層的厚度
dx‧‧‧堆疊X1至X4的厚度
dy‧‧‧堆疊Y1、Y2的厚度
X1-X4‧‧‧堆疊
Y1,Y2‧‧‧堆疊
Claims (13)
- 一種光學元件(50)，包含：一基板(52)；及塗佈於該基板(52)上的多層鍍膜(51)，其中該多層鍍膜(51)包含：至少一第一層系統(53)，其由相等建構之堆疊(X1至X4)的配置組成，各堆疊具有至少兩層(53a-d)；及至少一第二層系統(54)，其由相等建構之堆疊(Y1、Y2)的配置組成，各堆疊具有至少兩層(54a、54b)，其中在該多層鍍膜(51)的熱負載後，該第一層系統(53)經歷該等堆疊(X1至X4)之厚度(dX)的不可逆收縮，及該第二層系統(54)經歷該等堆疊(Y1、Y2)之厚度(dY)的不可逆膨脹。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學元件，其中該至少一第二層系統(54)之該等堆疊(Y1、Y2)的膨脹補償該多層鍍膜(51)之該至少一第一層系統(53)之該等堆疊(X1至X4)的收縮。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之光學元件，其中該第二層系統(54)之該等堆疊(Y1、Y2)的至少一層(54b)含有硼。
- 如申請專利範圍第3項所述之光學元件，其中該層(54b)由B4C形成。
- 如申請專利範圍第4項所述之光學元件，其中由B4C構成的該層(54b)具有2nm或更多的厚度(d)。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學元件，其中該第二層系統(54)之該等堆疊(Y1、Y2)的至少一層(54a)含有一金屬或由一金屬組成。
- 如申請專利範圍第5項所述之光學元件，其中該金屬選自包含：Mo及La的群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學元件，其中該第二層系統(54)之該等堆疊(Y1、Y2)的該等層(54a、54c)的至少一層含有硼及一金屬，其中存在相對於該金屬為過多的硼。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學元件，其中該第一層系統(53)之該等堆疊(X1至X4)的至少一層(53a、53c)由Mo或Si形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學元件，其中該第一層系統(53)之該等堆疊(X1至X4)的至少一層(53b、53d)由B4C形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學元件，其中該第一層系統(53)之該等堆疊(X1至X4)數目與該第二層系統(54)之該等堆疊(Y1、Y2)數目的比率為4：2。
- 一種光學配置，包含：如申請專利範圍先前任一項所述之至少一光學元件(7、9、10、11、13、14、50)。
- 如申請專利範圍第12項所述之光學配置，其中該光學元件(7、9、10、11、13、14、50)在藉由EUV輻射(6)照射的熱負載後，在該光學元件(7、9、10、11、13、14、50)反射之該EUV輻射(6)的重心波長(λZ)為恆定。
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