[发明专利]反射镜，包含这种反射镜的投射物镜，以及包含这种投射物镜的用于微光刻的投射曝光设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种反射镜。此外，本发明涉及包含这种反射镜的投射物镜，而且本发明涉及包含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波长范围的微光刻的投射曝光设备必须依赖用于将掩模成像至像平面的反射镜具有高反射率的前提，首先这是因为单独（individual）反射镜的反射率值的乘积确定投射曝光设备的总的传输率，并且其次这是因为EUV光源的光功率是有限的。

具有高反射率值的用于在13nm左右的EUV波长范围的反射镜，可从例如DE10155711A1得知。其中所述的反射镜由施加于基底上的并具有单独层的序列的层布置构成，其中层布置包括多个表面层系，每一个表面层系具有至少两个不同材料的单独层的周期序列，该至少两个不同材料的单独层形成一个周期，其中单独层系的周期的数量和周期的厚度从基底朝着表面减少。在入射角区间在0°和20°之间的情况下，这种反射镜具有大于30％的反射率。

在该情况下，入射角被定义为在光线的入射方向和光线入射到反射镜上的一点处的反射镜表面的法线之间。在该情况下，入射角区间由在针对反射镜分别考虑的最大和最小入射角之间的角度区间产生。

然而，关于上述层不利的是，在指定的入射角区间内，上述层的反射率不恒定，而是变化的。然而，反射镜的反射率在入射角上的变化是不利的，尤其对于在用于微光刻的投射物镜中，在具有大入射角和具有大入射角变化的位置使用所述反射镜，因为这样的变化导致例如这种投射物镜的光瞳切趾过分大的变化。在该情况下，光瞳切趾为在投射物镜的出瞳上的强度波动的量度。

关于上述层还不利的是上述层透射太多的EUV辐射至基底，导致基底长时间曝光于高剂量的EUV辐射。然而，在高剂量的EUV辐射下，用于EUV反射镜的由例如来自于肖特股份有限公司(Schott AG)的或来自于康宁公司(Corning Inc.)的的材料构成的基底趋向于在体积上被致密化几个百分点的数量级。在反射镜的辐射通常不均匀的情况下，所述致密化导致反射镜的表面形状的不均匀的改变，结果，反射镜的光学成像特性在工作期间以不期望的形式改变。

为了针对EUV波长范围获得反射镜的高反射率，同样有必要避免由杂散光导致的损失，这导致使这种反射镜的表面粗糙度在所谓的HSFR范围内的严格要求，参见2000年Proc.SPIE Vol.4146中U.Dinger等人的“Mirror substrates for EUV-lithography：progress in metrology and optical fabrication technology”，尤其是对于表面粗糙度在粗糙度空间波长为10nm至1μm的HSFR范围中的定义，以及表面粗糙度在粗糙度空间波长为1μm至1mm的的MSFR范围中的定义。此外，即使经过多年高强度的EUV辐射的连续照射，所述反射镜也必须确保高反射率值和期望的光学成像质量。

在用于小于250nm波长的微光刻的投射曝光设备中的其他反射镜也必须具有在HSFR范围内的表面粗糙度的低值，以避免杂散光损失。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种反射镜，其将由杂散光导致的损失最小化。此外，本发明的目的是提供一种用于EUV波长范围的反射镜，即使在高剂量的EUV辐射下，该反射镜仍在从几个月到几年的工作期间具有长期稳定的光学特性，并且同时将由杂散光导致的损失最小化。

根据本发明，通过包含基底和层布置的反射镜来实现该目的，其中层布置被设计为使得以至少在0°和30°之间的入射角入射于反射镜上的、波长小于250nm的光的强度被反射超过20%，并且层布置包含至少一个表面层系，其由单独层的至少两个周期的周期序列构成，其中所述周期包含由用于高折射率层和低折射率层的不同材料构成的两个单独层，并且其中所述层布置包含至少一个由石墨烯（graphene）构成的层。

在本申请的情况下，包含石墨烯的层被认为是至少由碳原子的单层构成的层，其中碳原子具有sp²杂化(hybridization)。

在该情况下，术语高折射率和低折射率为相对于表面层系的周期中各自的伙伴层的相对术语。通常只有当以光学高折射率作用的层和相对于其为光学低折射率的层组合，作为表面层系的周期的主要构成时，表面层系才起作用。