JP2007528608A - Euv光源光学要素 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特にプラズマ原料物質がMLM材料の1つ又はそれよりも多くと反応性であるプラズマ発生EUV光源チャンバにおいて使用するための様々な2元層材料を用いるMLMスタックと単一及び2元キャップ層を含むキャップ層とを含むプラズマ発生EUV光源光学要素、例えば反射器を形成するための機器及び方法。
【選択図】図6
Description
関連出願
本出願は、代理人整理番号2004−0088−01であって2004年11月1日出願の「LPPのEUV光源」という名称の米国特許出願出願番号第10/979,945号、及び代理人整理番号2004−0044−01であって2004年7月27日出願の「EUV光源」という名称の出願番号第10/900,839号、及び代理人整理番号2003−0125−01であって2004年3月17日出願の「高繰返し数のLPPのEUV光源」という名称の出願番号第10/803,526号、及び代理人整理番号2003−0083−01であって2004年3月10日出願の「EUV光のための集光器」という名称の出願番号第10/798,740号の一部継続出願である代理人整理番号2004−0023−01であって2004年12月22日出願の「EUV光源光学要素」という名称の米国特許出願出願番号第11/021,261号に対する優先権を主張するものであり、これらの各々の開示内容は、引用により組み込まれている。
Takenaka他著「Mo/Si、MoSi2/Si、及びMo5Si3/Si多層膜軟X線ミラーの耐熱性」、J.Appl.Phys.78,5227(1995)は、Mo5Si3/Siの組合せを説明しているが、本出願人によって提案されるSi−MoSi2−Mo5Si3−MoSi2の組合せを説明していない。
拡散遮蔽層24を通過する2元層30内への原料物質の拡散、及び層32と層33の間の例えばケイ化リチウムである原料物質のケイ化物の形成は、Mo/Si界面でのMo及び/又はSiの粗さということを発生させる可能性がある。これは、高温での2元層30の熱安定性を劣化させる可能性があり、個別の2元層30のかつMLM全体としての反射率に影響を与える可能性もある。
例えば、n型ドーパントであるドーパント材料の導入を伴う例えばほぼ13.5nmEUVでのEUV光を反射させるための多層膜ミラー20’での2元層30のSi層34’は、リチウムの溶解度を低下させる。これは、リチウムの拡散によるシリコン層34’の浸透を解消し(又は、少なくとも強く低減し)、Mo/Si界面でのケイ化物の形成を阻止し、又は強く低減させる。例えば、Mo/Si界面である2元層30の材料の界面での混合及び反応区域の減少は、より鋭く形成された多層膜境界を持続可能にし、より高い反射率とより良好な熱安定性とをもたらす。
MLMコーティングのSiスペーサ層34’は、n型ドープされている(抵抗性〜10−30Ωcm)。コーティングがマグネトロンスパッタリングのようなスパッタリング技術によって形成される時には、これは、例えば適切なn型ドープスパッタターゲットの使用によって行うことができる。より高い温度であっても、Si層34’内へのリチウム拡散が低減される。
Mo−Ru/ZrN/Y−Zr/ZrNの中間障壁層を有する2元層を使用する多層膜ミラーに関するピーク反射率は、層の合金組成にもよるが、13.5nmで約R=50%とすることができる。反射率は、Y−Zr層に対しては高いイットリウム含量で、Mo−Ru層に対しては高いモリブデン含量でより高くすることができる。
別の構成概念は、適切な時間で異なるドーパントを混合することによってCVD処理を変更することを伴う可能性があると考えられ、そのことは、それぞれの層の屈折率及び伝導度を調整するのに役立たせることができる。基本的には、最終ミラーは、依然としてSiCであろうが、密度及び導電率を調節するために少量のドーパントを含んでいる。SiC内のSi及びSiCの拡散(自己拡散)は非常に遅いので、この概念は、高温での13.5nm放射波ミラーの熱損傷に関する懸念を解消することになる。熱的劣化は、促進された拡散であり、例えば300℃−500℃又はそれよりも高い温度で使用されるMo/Siミラーで観察され、それは、これらの材料が本質的に金属性である(化合物でなく)からである。中間層は、例えば>500℃の作動に関してMo/Siミラーを改良するために使用することができ、SiCスタックミラーに対してもまた有用であると立証することができる。
リチウムの拡散/挿入/浸透を防止し、下に重なる(高温)多層膜ミラーコーティングをリチウムから保護する、上に自生イットリア酸化物(又はイットリウム−ジルコニア)層を有するイットリウム(又はイットリウム−ジルコニウム合金)から成る保護層。別の良好な組合せは、上部オーバーコート層としての(例えば、約3nm厚の)ルテニウムと下側オーバーコート層としての(例えば、約4nm厚の)イットリウムとを有する2重層から成る保護層とすることができる。(あるいは、イットリウム(又は、イットリウム−ジルコニウム合金)の下側オーバーコート層の上の上部オーバーコート層としてのRu−Mo合金、又は上部オーバーコート層としてのRuで覆われたMo。)
本発明の実施形態の態様に従って、層内に堆積されている原子の移動度を高めて上部の粗度を低下させるためのMLMスタック層堆積中の基板の加熱を本出願人は開示し、特許請求の範囲はそれに関するものであり、それは、多層スタックにおけるより良好な温度安定性を究極的にもたらすものである。生成された層は、堆積の密度の増大によってもまた機能強化される。これは、約600℃までのより良好な反射率での利用の促進を可能にすることができることになる。また、表面粗度の低下も結果として得られ、これは、界面障壁機能を促進させて反射率を高める。通常のMo/Siへの加熱は、高温でのより多くの混合を生じさせる可能性があるが、例えば、MoSi2/Si、Mo2C/Si、Mo/SiC、Mo/SiB6である混合の傾向の少ない層、及び式中XがC、SiC、Si窒化物、Si酸窒化物及びホウ化物及びホウ窒化物であるMo/X/Si/Xの間の障壁層に対しては堆積中の加熱による混合はより少ない可能性がある。これは、例えば、Y及びその化合物に対しても適用することができ、ホウ化物、炭化物、及び酸窒化物は、良好な拡散障壁であり、非常に薄い層において低反射率及び低吸収性を有する。これらの材料は、例えば、シリコンの酸化によって形成されている時のSiO2を窒素、ホウ素、又は窒化ホウ素でドープすることによって形成することができる。
102 基板
104 2元層
110 サンドイッチ層
120 キャップ層
Claims (75)
- 多層スタック、
を含み、
前記多層スタックは、第2の材料でドープされた第1の材料を含む該多層スタック内の少なくとも1つの2元層を含む、
ことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記第1の材料は、誘電体を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の機器。 - 前記少なくとも1つの層は、スペーサ層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の機器。 - 前記少なくとも1つの層は、スペーサ層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項2に記載の機器。 - 前記第1の材料は、シリコンを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の機器。 - 前記第2の材料は、n型ドーパントを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項5に記載の機器。 - 前記少なくとも1つの2元層内の少なくとも1つの層は、シリコンを含む組合せである、
ことを更に含むことを特徴とする請求項6に記載の機器。 - 多層膜ミラースタック、
を含み、
前記多層膜ミラースタックは、
EUV透明金属を含む第1の層と、反応性EUVプラズマ原料物質の化合物を含むEUV吸収性材料を含む第2の層とを含む2元キャップ層を含むキャップ層、
を含む、
ことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記反応性EUVプラズマ材料は、リチウムを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項8に記載の機器。 - 前記化合物は、3−9族周期数5の金属の少なくとも1つを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項9に記載の機器。 - 前記化合物は、該化合物の酸化物を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項10に記載の機器。 - 前記化合物は、LiNbO3を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の機器。 - 前記2元キャップ層において、前記第1の層は、スペーサ層を含み、前記第2の層は、吸収体層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項12に記載の機器。 - 前記第2の層は、上部層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項13に記載の機器。 - 前記2元キャップ層と前記多層スタックの残りとの間の真空含有層、
を更に含むことを特徴とする請求項14に記載の機器。 - 吸収体層を形成する材料の第1の層とスペーサ層を形成する該材料の第2の層とを含む多層膜ミラースタック、
を含み、
前記第1の層は、前記第2の層と異なる密度である、
ことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記第1及び第2の層の少なくとも一方は、導電率を高めるためにドープされている、
ことを更に含むことを特徴とする請求項16に記載の機器。 - 前記材料は、シリコンの化合物である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項17に記載の機器。 - 前記材料は、SiとCの組合せを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項18に記載の機器。 - 前記材料は、SiCを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項19に記載の機器。 - Mo吸収体層とイットリウムを含むスペーサ層とを含む2元キャップ層を含む多層膜ミラースタック、
を含むことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記スペーサ層は、イットリウムの化合物を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項21に記載の機器。 - 前記スペーサ層は、イットリアを含む、
ことを含むことを特徴とする請求項21に記載の機器。 - 前記多層膜ミラースタックは、前記2元キャップ層と同じ材料を含む複数の2元層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項23に記載の機器。 - 前記多層膜ミラースタックは、前記2元キャップ層とは異なる少なくとも1つの材料を含む複数の2元層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項24に記載の機器。 - 前記少なくとも1つの材料は、シリコンを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項25に記載の機器。 - 前記多層膜ミラースタックは、前記2元キャップ層と同じ材料を含む少なくとも1つの他の2元層と、該2元キャップ層とは異なる少なくとも1つの材料を含む少なくとも1つの他の2元層との組合せを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項26に記載の機器。 - 2元層内の第1の層と2元層内の第2の層との中間にある少なくとも1つの中間拡散障壁層、
を更に含むことを特徴とする請求項27に記載の機器。 - 前記中間拡散障壁層は、フッ化物又は酸化物を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項28に記載の機器。 - 前記中間層は、希土類金属フッ化物、窒化物、及び酸化物、耐熱金属フッ化物、窒化物、及び酸化物、他の窒化物、ホウ化物、及びケイ化物から成る群から選択された材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項29に記載の機器。 - イットリウム−ジルコニウム合金又はイットリウム−ジルコニア合金を含むキャップ層を含む多層膜ミラースタック、
を含むことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記キャップ層は、金属性吸収層を含む2元キャップ層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項31に記載の機器。 - 前記金属性吸収層は、Ruを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項32に記載の機器。 - Ruを含む上面コーティング層の下側に前記イットリウム−ジルコニウム又はイットリウム−ジルコニア層を含む2元キャップ層、
を更に含むことを特徴とする請求項32に記載の機器。 - 前記上部コーティング層は、Ru合金を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項33に記載の機器。 - 前記Ru合金は、Ru−Moを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項33に記載の機器。 - 酸窒化ケイ素拡散障壁層、
を含むことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記酸窒化ケイ素層は、SiO2層をNでドープすることにより又はSiO2層を窒素環境内で反応性スパッタリングすることにより形成される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項37に記載の機器。 - 前記拡散障壁層は、キャップ層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項38に記載の機器。 - 前記拡散障壁層は、2元キャップ層の一部を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項39に記載の機器。 - プラズマ発生EUV光源反射要素を作製する方法であって、
層内に堆積されている原子の移動度を高め、かつ上面の粗度を低下させるために、多層膜ミラースタック層の堆積中に基板を加熱する段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記加熱する段階はまた、前記層の密度を高めることも達成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項41に記載の方法。 - 吸収体材料の第2の化合物を含む第1のサンドイッチ吸収体層と該吸収体材料の第3の化合物を含む第2のサンドイッチ吸収体層との中間にある該吸収体材料の第1の化合物を含むサンドイッチ吸収体層を含む吸収体層を含む複数の2元層、
を含むことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記吸収体材料の前記第2の化合物は、該吸収体材料の前記第3の化合物と同じである、
ことを更に含むことを特徴とする請求項43に記載の機器。 - 前記第1の化合物と前記第2の化合物との界面は、相平衡の状態にあり、該第1の化合物の前記第3の化合物との界面も相平衡の状態にある、
ことを更に含むことを特徴とする請求項44に記載の機器。 - 前記第1の化合物は、該第1の化合物の吸収体特徴付けを担う吸収体材料成分を前記第2の化合物又は前記第3の化合物よりも高い割合で含有している、
ことを更に含むことを特徴とする請求項45に記載の機器。 - 前記第1の化合物は、第1の金属ケイ化物であり、前記第2及び第3の化合物の少なくとも一方は、第2の金属ケイ化物である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項46に記載の機器。 - 前記第1の化合物は、Mo5Si3であり、前記第2及び第3の化合物は、MoSi2である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項47に記載の機器。 - 前記2元層は、前記第2及び第3の材料との界面が相平衡の状態にある材料を含むスペーサ層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項48に記載の機器。 - スペーサ材料合金を含むスペーサ層と吸収体材料合金を含む吸収体層とを各々が含む複数の2元層を含む多層膜ミラースタック、
を含むことを特徴とするプラズマ生成EUV光源反射器要素。 - 各スペーサ層と吸収体層の間の中間障壁層、
を更に含むことを特徴とする請求項50に記載の機器。 - 前記スペーサ材料合金は、Y−Zrを含み、前記吸収体材料層は、Mo−Ruを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項51に記載の機器。 - ホウ化物、窒化物、及び炭化物から成る群から選択された材料を含む中間障壁層、
を更に含むことを特徴とする請求項52に記載の機器。 - 前記スペーサ層及び前記吸収体層と同じ材料を含み、かつその上部層がスペーサ層を含む2元キャップ層、
を更に含むことを特徴とする請求項53に記載の機器。 - 前記障壁層は、アモルファス材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項54に記載の機器。 - スペーサ材料合金を含むスペーサ層と吸収体材料合金を含む吸収体層とを各々が含む複数の2元層を含む多層膜ミラースタックと、
窒化物、ホウ化物、及び炭化物から成る群から選択された材料を含む上部拡散障壁層と、
を含み、
前記上部拡散層は、前記吸収体材料合金の上に置かれている、
ことを特徴とするプラズマ生成EUV光源反射器要素。 - 複数の2元層と、リチウム拡散障壁層及びハロゲンエッチング障壁層を含むキャップ層とを含む多層膜ミラースタック、
を含むことを特徴とするプラズマ生成EUV光源反射器要素。 - 前記キャップ層は、フッ素を含有する材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項57に記載の機器。 - 前記障壁層は、MgF2又はLiFを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項58に記載の機器。 - 第1の吸収体層材料を含む吸収体層の上に重なる第1のスペーサ層材料を含むスペーサ層を含む第1の2元キャップ層と、第2のスペーサ層材料を含むスペーサ層の上に重なる第2のスペーサ層材料を含むスペーサ層を含む第2の2元キャップ層とを含む2重2元キャップ層、
を含むことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記第1の吸収体材料は、前記第2の吸収体材料と同じであり、前記第1のスペーサ材料は、前記第2のスペーサ材料とは異なっている、
ことを更に含むことを特徴とする請求項60に記載の機器。 - 前記2重2元キャップ層は、実質的に反射要素全体を通して繰り返され、下に重なる2重2元スタック層を該2重2元キャップ層の下に形成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項61に記載の機器。 - 最初の2重2元キャップ層を含む上に重なる2重2元キャップ層又は該2重2元キャップ層を現在形成している直接上に重なる2重2元スタック層の劣化時に2重2元キャップ層を形成する連続的に下に重なる2重2元スタック層、
を更に含むことを特徴とする請求項62に記載の機器。 - 前記第1のスペーサ層は、イットリウムを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項63に記載の機器。 - 前記第1のスペーサ層は、イットリウムを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項64に記載の機器。 - 前記第1及び第2の吸収体材料は、Moを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項65に記載の機器。 - 前記第2のスペーサ材料は、Siを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項66に記載の機器。 - 第1のスペーサ層材料を含むスペーサ層の上に重なる第1の吸収体層材料を含む吸収体を含むスペーサ層を含む2元キャップ層と、
前記2元キャップ層の下に重なる第2の吸収体材料を含む第2の吸収体層と第2のスペーサ材料を含むスペーサ層とを含む複数の規則的な2元スタック層と、
前記複数の2元スタック層の間に分散した、前記第1の吸収体材料及び前記第1のスペーサ材料を含む分散2元スタック層と、
を含むことを特徴とするプラズマ発生EUV光源反射要素。 - 前記分散2元スタック層は、周期的に分散されている、
ことを更に含むことを特徴とする請求項68に記載の機器。 - 前記複数の規則的なスタック層は、中間混合境界層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項69に記載の機器。 - 前記複数の規則的なスタック層は、中間混合境界層を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項70に記載の機器。 - 前記第1の吸収体材料は、Moを含み、前記第1のスペーサ材料は、Yを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項71に記載の機器。 - 前記第2の吸収体材料は、Moを含み、前記第2のスペーサ材料は、シリコン化合物を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項72に記載の機器。 - 前記シリコン化合物は、SiCである、
ことを更に含むことを特徴とする請求項73に記載の機器。 - プラズマ発生EUV光源反射要素を形成する方法であって、
第1の材料を含むスタック内の少なくとも1つの2元層を含む多層スタックを準備し、該第1の材料を第2の材料でドープする段階、
を含むことを特徴とする方法。
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