為了在用EUV輻射（4）照射用于EUV光刻的反射光學元件（2）時，防止該反射光學元件帶電，提出了一種用于EUV光刻的光學系統，該光學系統包含：反射光學元件（2），其包括具有高反射涂層（22）的基底（21），在用EUV輻射（4）照射該基底時，該基底發出二次電子；以及帶電粒子的源（3），其布置為使得能夠將帶電粒子施加于反射光學元件（2），其中源（3）為浸沒電子槍，其將電子施加至反射光學元件（2），作為用于載流子補償的唯一手段。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于EUV光刻的光學系統，其包含反射光學元件，該反射光學元件包括基底，該基底具有高反射涂層，在用EUV輻射照射該基底時，該基底發出二次電子；以及帶電粒子的源，其布置為使得能夠將帶電粒子施加于反射光學元件。此外，本專利技術涉及一種用于EUV光刻的照明系統、一種用于EUV光刻的投射系統和具有這種光學系統的EUV光刻設備。
技術介紹
在EUV光刻中，針對半導體元件的光刻處理，反射光學元件用于軟X射線(softX-ray)至極紫外(EUV)波長范圍(例如大約在5nm和20nm之間的波長)，例如用于光掩模或多層反射鏡。因為EUV光刻設備通常具有多個光學元件，所以他們必須具有最高可能的反射率，以確保足夠的總反射率。因為多個光學元件通常串聯地布置在EUV光刻設備中，所以即使任何一個光學元件的反射率的最輕微的退化，仍對EUV光刻設備中的總反射率具有嚴重的影響。在EUV光刻設備的運行中，反射光學元件暴露于盡可能強烈的EUV輻射，以保持曝光時間盡可能短。在EUV光刻設備的內部，特別是在照明和投射系統的內部，真空條件占大多數。然而，在殘留氣體環境中不能完全消除很小比例的水、氧和碳氫化合物。通過輻射，這些殘留氣體可被分裂為活性碎片(fragment)，其可導致反射光學元件的高反射涂層的表面的污染和退化。這些活性碎片可直接由EUV輻射產生，或由EUV輻射產生的二次電子產生。侵蝕反射光學元件的表面的兩個重要過程為由吸收的水分子的分解導致的氧化和由吸收的碳氫化合物分子的分解導致的碳層的生長。這兩個過程均由光致發射的二次電子引起。每一個反射光學元件的實際最大反射率可由于頂層的污染和氧化而減小。清潔反射光學元件的污染的表面的普通方法是為其提供氫基團和離子。從US6, 642，531B1可知通過使用電子噴淋反射光學元件的表面而為其提供電荷，并且通過靜電元件將粒子從反射表面移離，來從表面移除粒子。為了減少二次電子的影響，已知電極裝置，在所述電極布置中，連接反射光學元件作為第一電極，并且第二電極布置在離反射光學元件的被照射表面的一距離處，以在任何產生的二次電子對反射光學元件的碳污染或氧化有貢獻之前，移除所產生的二次電子。減少二次電子的影響的另一種方法是將反射光學元件接地，以防止反射光學元件的表面被不受控制地充電。充電(electrical charging)具有如下缺點帶電表面吸引具有相反電荷的帶電碎片，這可引起在反射光學元件的表面上的濺射效應。為了實現用于EUV光刻的反射光學元件的接地，其中基底設有高反射涂層，可接觸高反射涂層或基底以實現載流子補償。然而，如果基底部分地或全部地由絕緣或導電性不好的材料構成，則不會出現足夠的載流子補償以避免對光學表面的充電
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供用于EUV光刻的光學系統，其在延長的時間周期上使用時確保足夠高的最大反射率。通過一種用于EUV光刻的光學系統實現該目的，該系統包含反射光學元件，該反射光學元件包括基底，該基底具有高反射涂層，在用EUV輻射照射該基底時，該基底發出二次電子；以及帶電粒子的源，其布置為使得能夠將帶電粒子施加于反射光學元件，其中所述源為浸沒電子槍(flood gun)，其將電子施加至反射光學元件，作為用于載流子補償的唯一手段(means) ο載流子源是補償由二次電子導致的電荷差的所謂浸沒電子槍，有時也被稱為浸沒源(flood source),其中,在EUV福射的影響下,反射光學元件的被照射的表面發出所述二次電子。特別地，浸沒電子槍特別地被構造為商業上可得的多種形式的電子源，其中，可在從OeV至IOOeV的范圍內非常精確地調整電子和作為整體的電子流的能量，在某些情況下，也在該范圍之外。此外，它們發出不聚焦的電子束，以實現帶電粒子向EUV輻射照明的表面的盡可能完整且均勻的施加。通過這些手段，由被表面吸引或朝著表面加速的帶電活性碎 片導致的局部充電效應以及因此的局部濺射效應，能夠被有效地防止，使得不再需要其它手段用于在使用EUV輻射照射時從反射光學元件發出的二次電子的載流子補償。因為載流子源構造為低能帶電粒子的源，所以這減少了引入的帶電粒子在他們撞擊反射光學元件的被施加了帶電粒子的表面時本身能夠弓I起派射效應的可能性。有利地調整由浸沒電子槍提供的電子的能量，使得在最大值，其對應于在每一個情況下使用的EUV輻射的能量。從OeV至IOOeV的能量范圍對應于在大約13. 5nm的區域(即在EUV光刻中最常使用的波長范 中的EUV輻射的使用。對于較小的波長，例如約7nm，該能量范圍也因此是可接受的。優選地，帶電粒子具有在大約從IOeV至40eV或甚至更小的范圍中的能量，以有效地減少任何濺射效應，并且同時提供足夠的載流子補償。使用浸沒電子槍作為用于帶電粒子的源的主要優勢在于其提供不聚焦的粒子束。優選地，擴展粒子束，使得可將帶電粒子施加于被EUV輻射照射的反射光學元件的表面的盡可能大的部分，用于載流子補償。在另一變形中，用粒子束掃描被照射的表面，以在表面上實現盡可能均勻的載流子補償。通過這些手段，能夠避免局部電荷，否則局部電荷會由于活性碎片而弓I起濺射效應。已經發現，提供諸如浸沒電子槍的帶電粒子的專用源允許帶電粒子向反射光學元件的受控制且及時的施加。特別地，由于二次電子和/或殘留氣體環境中的帶電活性碎片導致的充電過程因此可被抵消掉。通過在與使用EUV輻射照射的時間相同的時間或接近的時間，以受控制的方式將電子施加至反射光學元件，電子的施加可確保足夠的載流子補償，以防止諸如電離的殘留氣體的帶電碎片在反射光學元件的表面上的濺射效應。因此，在EUV光刻工藝的情況下，可在長運行周期確保反射光學元件的高且均勻的反射率。這里，載流子補償獨立于基底或高反射涂層的材料特性。因此，提議的光學系統可特別地具有如下反射光學元件，該反射光學元件的基底的材料具有高于IkQ的電阻率(resistivity),例如，作為這種情況，反射光學元件廣泛使用的基底具有基于玻璃陶瓷或鈦摻雜的石英玻璃的材料。特別地，不需要用于載流子補償的其它手段，例如電氣接地，因此提供了相當簡單和緊湊的光學系統，其安裝在各種EUV光刻設備中。在優選的實施例中，高反射涂層基于多層系統。需注意的是，高反射涂層是如下的涂層對于5nm至20nm的波長范圍的子范圍提供50%或更大的最大反射率，同時對于5nm至20nm的范圍中不在該子范圍內的波長顯示顯著小些的最大反射率。特別地，對于13. 5nm左右的子范圍，利用針對EUV輻射的垂直入射而優化的并且基于多層系統(例如重復交替布置的硅和鑰的層)的高反射涂層，通常實現甚至大于60%、尤其大于65%的最大反射率。對于在Inm至12. 5nm或15nm至20nm之間的波長,它們顯示了接近零的最大反射率。多層系統主要由多個重復的疊層(stack)組成，該疊層為所謂間隔層(spacer layer)和所謂吸收層(absorberlayer)的疊層,在執行EUV光刻的波長處,間隔層具有較高折射率實部的材料，吸收層具有較低折射率實部的材料。這本質上模擬了晶體，其中吸收層對應于晶體中的晶格平面，它們之間的距離由各個間隔層限定，其上發生入射的EUV輻射的布拉格反射。具有各種材料組合的多層系統的使用可以提供針對E本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：DH埃姆，M韋斯，C扎克澤克，T哈克爾，W塞茨，
申請(專利權)人：卡爾蔡司SMT有限責任公司，
類型：
國別省市：
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