TW201303382A - 製造用於ｅｕｖ投影曝光設備之反射光學構件的方法及此型式之構件 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種製造用於EUV投影曝光設備之反射光學構件(10)的方法，該構件具有含有一基體(14)的一基板(12)及配置在該基板(12)上的一反射層(20)，其中該基板(12)具有一光學操作的微結構(16)，該方法包含以下步驟：將該微結構(16)加工於該基板(12)中；在將該微結構(16)加工於該基板(12)中之後，拋光該基板(12)；將該反射層(20)塗覆至該基板(12)。一種用於EUV投影曝光設備之反射光學構件在該微結構及該反射層之間對應地具有一拋光表面。

Description

製造用於EUV投影曝光設備之反射光學構件的方法及此型式之構件
本發明有關一種製造用於EUV投影曝光設備之反射光學構件的方法，該構件具有含有基體的基板及配置在該基板上的反射層。
本發明另外有關此種反射光學構件。
如從US 7,129,010 B2中得知反射光學構件及製造該構件的方法。
在通常操作於極紫外線(EUV)波長(典型波長13.5 nm)的EUV投影曝光設備中，幾乎只利用反射表面必須滿足關於圖形精確性及粗糙度之極嚴格要求的反射鏡。為此目的，由玻璃(諸如SiO2)組成或由玻璃陶瓷(諸如微晶玻璃(Zerodur)或ULE，一種具有極低膨脹的矽酸鈦玻璃)組成的反射鏡基板一般被超拋光，直到使用原子力顯微鏡(AFM)測量之表面的微觀粗糙度通常小於0.2 nm rms為止。
然而，此型式的基板材料一般極為昂貴，且只能以高損耗的方式來處理，如，研磨、研光及拋光。無法使用習用的低價機器製造方法，諸如銑切、車削或侵蝕等。
由玻璃、玻璃陶瓷及陶瓷組成的基板材料另外還具有以下缺點：這些材料只在極高熱負載如因高輻射功率的入射而被輸入光學構件時才不適用。這在應用反射光學構件作為 EUV輻射源的集光鏡(collector mirrors)時尤其如此。導致高熱輸入的輻射功率也可因EUV輻射源連同EUV輻射發射的其他輻射(如，紅外線輻射)而發生。對上述基板材料而言，基板的導熱率一般太低，致使反射鏡大幅加熱，及其功能因反射層的變形及熱降解而降低。
對用於EUV微影之已知反射光學構件而言，當預計使此型式之反射光學構件具備光學操作的微結構時，還會出現另一問題。對用於EUV微影之反射光學構件而言，通常需要在EUV反射鏡的表面上提供此種光學操作的微結構，以使從反射鏡反射的EUV輻射可與同樣反射的泵輻射、熱輻射或UV輻射分開，或提供微結構以對EUV輻射本身具有均質化或校正效應。
在表面的微結構化中應用常用方法後，如，微影、鑽石車削、全像技術或奈米壓印，結構化表面的粗糙度一般不再符合EUV反射鏡的要求。
從序言中所提文獻US 7,129,010 B2得知的用於EUV投影曝光設備之反射光學構件(該構件可以是反射鏡或遮罩)具有一基板，該基板具有由陶瓷或玻璃陶瓷組成的基體，在該基板上塗覆由二氧化矽組成的覆蓋層。反射層係塗覆於該覆蓋層上。對此已知反射光學構件而言，因為拋光由二氧化矽組成的覆蓋層，改良了由陶瓷或玻璃陶瓷組成之基體本身的表面可為粗糙的效果。對作為遮罩之構件的組態而言，外層被結構化。
US 7,259,252 B2揭示一種製造用於EUV投影曝光設備 之反射鏡之基板的方法，其中提供由具有低膨脹係數的材料組成的基體，其表面可為粗糙。其中提出使用玻璃陶瓷(如，微晶玻璃Zerodur)作為材料。在基體被拋光後，將由半導體材料組成的覆蓋層塗覆至基體。此過程具有上文提到的缺點。
US 6,453,005 B2揭示一種由結晶矽、鑽石或SiC組成的反射鏡基板，其上塗覆非晶層，其適於進行超拋光。
US 6,469,827 B1揭示一種用於EUV投影曝光設備之聚光器系統，其中將繞射光柵(即，一種光學操作的微結構)加工於聚光器的反射鏡中。在光柵上塗覆反射多層(如，交替的矽層及鉬層)之前，在基板上製造繞射光柵。在該文獻中並未說明在基板上製造繞射光柵的方式。
US 2008/0043321 A1揭示一種製造用於EUV投影曝光設備之反射鏡的方法，其中由SiC組成之基板的複數個圓形區段具備多層塗層。在組裝個別基板區段後，拋光塗層。此多層可由矽、碳、Si3N4、B4C、SiC或鉻組成。
US 2009/0159808 A1揭示一種製造用於EUV投影曝光設備之反射鏡的方法。該方法涉及藉由鑽石車削處理在金屬基板表面處的金屬基板。之後，利用物理氣相沉積來塗覆中間層，然後塗覆多層反射塗層。基板可由鍍有磷酸鎳的鋁構成。
US 2009/0289205 A1揭示一種具備形式為繞射光柵之微結構的EUV集光鏡。反射鏡具有基板部分、由配置在基 板部分之一側上之第一複合層形成的基礎部分、及藉由在配置在基板部分之基礎部分之另一側上的第二複合層中形成槽溝或溝路而製造的反射部分。因此，在此已知光學構件之此例中，在塗覆反射層後，將光學操作的微結構加工於反射層中。可以具有良好導熱率的矽或鎳化合物製造該EUV集光鏡的基板部分。反射層由交替的矽層及鉬層構成。由於隨後將光學作用的微結構加工於反射層中，至少無法以簡單及符合成本效益的方式符合由圖形精確性及粗糙度組成的嚴格要求。
在先前技術中，尚無法以符合成本效益的方式解決上述提供用於EUV曝光設備之反射光學構件的問題，該反射光學構件不但要具有光學操作的微結構，且還要符合由圖形精確性及粗糙度組成的嚴格要求。
因此，本發明係基於以下目的：開發一種製造反射光學構件及序言中所提型式之光學構件的方法，以達成構件可以簡單及符合成本效益之可製造的方式具備所要光學性質的效應，及另一方面，構件符合由圖形精確性及粗糙度組成的嚴格要求。
關於序言中所提製造用於EUV投影曝光設備之反射光學構件的方法，該構件具有含有基體的基板及配置在該基板上的反射層，其中該基板具有光學操作的微結構，本發明所基於之目的係利用以下步驟來達成： 將該微結構加工於該基板中；在將該微結構加工於該基板中之後，拋光該基板；在基板被拋光後，將該反射層塗覆至該基板。
本發明所基於之目的另外利用一種用於EUV投影曝光設備之反射光學構件來達成，該構件包含具有基體的基板及配置在該基板上的反射層，其中該基板具有光學操作的微結構，及其中拋光表面出現在微結構及反射表面之間。
根據本發明用於製造反射光學構件的方法與先前技術中所追求的以下概念不同：僅在拋光之後將光學作用的微結構加工於基板中，或甚至將微結構加工於反射層中。相比之下，根據本發明的方法因以下做法而特別出眾：僅在將微結構加工於基板中之後，才執行拋光步驟。這具有優點如下：首先加工於基板中的微結構不必符合由其表面之微觀粗糙度組成的要求，因為該等要求可接著藉由拋光基板來達成。在根據本發明的方法中，在拋光基板之後，將反射層塗覆至基板。不言而喻，不必連續地直接執行加工形成微結構、拋光及塗覆反射層的步驟，而是亦可在其間插入別的步驟。
根據本發明的反射光學構件對應地具有出現在微結構及反射層之間的拋光表面。
根據本發明的光學構件可以利用根據本發明的方法，以符合成本效益及簡單的方式製造，且亦符合由微觀粗糙度組成的要求，而不用擔心要確保微結構本身已經符合該等要 求。
在本方法之一較佳組態中，直接將微結構加工於基體中。
在該構件之對應的組態中，微結構直接出現在基體中。
在此例中，其優點在於，整個基板可以一體或一件式體現，也就是說，僅由基體構成，而不必將一或複數個額外層塗覆至基體，以加工形成(即，引入)光學作用的微結構。這可在製造構件期間省下成本。
結合前述組態，在根據本發明的方法及根據本發明的構件中，較佳是規定基體由選自由金屬、金屬合金、半導體及其化合物(尤其是鋁、鋁合金、銅、銅合金、矽、鋁-矽合金或鎳)構成的群組的材料製造。
在此例中，其優點在於，不僅可藉由微結構化表面的習用方法製造微結構，且此材料挑選亦如在鑽石車削期間或在鑽石飛刀加工期間提供結構化工具的低損耗，因為上述材料夠軟而可利用習用的微結構化方法進行處理。這些材料通常展現良好的可加工性。
上述材料不僅因適於引入(即，加工形成)微結構的充分柔軟性而特別出眾，且另外還具有極良好的導熱性質，致使這些材料能夠充分地消散或均勻地散布在反射光學構件操作期間輸入的熱負載。
作為上述材料的替代方案，基體較佳可以選自由聚合材料(諸如PMMA或其他塑膠)構成的群組的材料製造。
這些材料甚至比前述材料更符合成本效益，且適於利用習用方法加工形成微結構，如，利用使用衝壓的熱壓、模製、鑄造或射出成型為結構化形狀。
作為上述組態的替代方案，根據該組態直接將微結構加工於基體中，同樣較佳的是，在加工形成微結構之前，將結構化層(較佳由比基體材料軟的材料組成)塗覆至基體，及其中將微結構加工於結構化層中。
對根據本發明的構件而言，微結構對應地出現在結構化層(較佳由比基體材料軟的材料組成)中，該結構化層係配置在基體上。
在此例中，其優點在於，此類基體可以較不適於引入微結構的材料(換言之，可以比較硬及/或比較脆)製造。在此例中，基體可以如玻璃體材料(諸如石英)或玻璃陶瓷(ULE、微晶玻璃(Zerodur)及類似物)製造。一般而言，此組態使得其可以任何所要材料製造此類基體，其中將適於引入微結構的結構化層塗覆至基體，及如利用上述習用的微結構方法，將微結構加工於結構化層中。
尤其，在此組態中，基體可以特別適於消散輸入之熱功率的材料製造，因其具有高導熱率，如，來自金屬或半導體或其複合材料的群組的材料，諸如銅、鋁、鉬、鎢、矽、碳化矽、SiSiC、AlN、AlSiC、Si3N4、AlSiC合金。
此外，在此組態中，基體可以特別因低熱膨脹而出眾的材料製造，諸如，脆性玻璃或陶瓷材料，諸如石英、矽、碳化矽、SiSiC、ULE、Zerodur。
對此組態而言，一樣較佳的是將選自由金屬、金屬合金、半導體及其化合物(尤其是鋁、銅、金、銀、鉑、NiP、結晶矽、非晶矽及其他軟金屬或材料)構成的群組的軟材料塗覆作為結構化層。
同樣地，在一較佳組態中，可將選自由聚合材料(諸如固化光阻或PMMA)構成的群組的材料塗覆作為結構化層。
在塗覆結構化層時，結構化層應遍及基板區域儘可能均勻，以便能夠均勻處理結構化層用於引入微結構，因而改良所製造之微結構的品質，及因此改良所完成之反射光學構件之光學性質的品質。
若將結構化層塗覆至基體以利引入微結構，其優點在於在塗覆結構化層之前，將促進黏著層塗覆於基體。
對根據本發明的構件而言，促進黏著層對應地可出現在基體及結構化層之間。
此手法在以下情況時特別有利：基體材料例如因為缺乏傳導性而不適於利用諸如電沉積的方法塗覆結構化層時，或基體材料不適於利用氣相沉積或濺鍍塗覆結構化層時，至少不到結構化層可與基體形成緊密複合物的程度。在此例中，促進黏著層可以很有助益。
在該方法的另一較佳組態中，在引入微結構之後，直接拋光微結構化表面。
對根據本發明的構件而言，較佳是對應地規定拋光表面是微結構化表面本身。
在已將微結構加工於其中的材料夠硬，致使其適於拋光時，此手法特別適合。如果已將微結構加工於其中的材料亦適於拋光，如同如材料NiP、(非晶或結晶)矽、石英或銅的情況，此手法具有以下優點：可排除塗覆將接著拋光的另一層，因而在光學構件製造期間省下時間及成本。
作為其替代方案，在該方法之一較佳組態中，規定在拋光之前，將拋光層(較佳由比微結構化表面之材料硬的材料組成)塗覆至微結構，其中拋光層被拋光。
對根據本發明的構件而言，拋光表面對應地是配置在微結構上且包含較佳比微結構化表面之材料硬之材料之拋光層的表面。
在此例中，拋光層不必直接配置在微結構上，而是一或複數個其他層亦可座落在拋光層及微結構之間。
此手法的優點如下：首先，將微結構加工於其中之基體或結構化層的材料可以是特別適合於微結構的軟材料，而對於拋光層，則挑選可被拋光(尤其是超拋光)得特別良好的材料。供應拋光層具有優點如下：可對應地挑選拋光層以減少拋光時間及以最佳的可能方式獲得微結構。
拋光層較佳包含選自由玻璃體材料(諸如非晶矽、結晶矽或石英)或金屬材料(諸如NiP或銅)構成的群組的材料。
這些材料夠硬及緻密，且因此尤其適於作為拋光層的材料。
在該方法的另一較佳組態中，在考慮到藉由拋光移除材料的結構保留下，加工微結構。
此手法在根據前述較佳組態之一直接拋光微結構化表面時特別有利。藉由拋光可能以非所要的方式改變微結構。這可藉由以下做法加以反制：在考慮到藉由拋光對微結構進行預期改變的結構保留下，加工微結構。
例如，微結構的深度可藉由拋光變得比較小。這可利用一開始較深之微結構的組態抵銷，使得結構深度在拋光之後成為最佳。此過程亦可以局部不同的方式在光學構件上執行，以抵銷拋光程序的局部差異。
再者，如果將微結構組態為光柵結構，結構邊緣的形狀可能藉由拋光以不利的方式來更改；例如，微結構的結構邊緣可能因拋光變得比較圓。這在加工形成微結構時可藉由結構保留來預防，致使在相反的圓度或曲率下加工形成微結構。例如，萬一拋光導致微結構的邊緣被修圓，使得拋光結果是凸面曲面，這可在加工形成微結構時藉由結構保留來抵銷，致使以凹面圓度或曲率加工形成微結構。
在該方法之另一較佳組態中，將保護層塗覆至反射層作 為最終層，該反射層取決於該方法的組態而直接塗覆至微結構或塗覆至拋光層。
對根據本發明的構件而言，作為最終層的保護層對應地出現在反射層上。
此手法具有以下優點：完成的反射光學構件受到保護層的保護，尤其可抵抗機械影響及/或抵抗可能侵襲位在保護層下之層的氣體的影響。
在根據本發明的構件的另一較佳組態中，將微結構體現為波長選擇性濾波器，如，體現為繞射光柵。
在此組態中，微結構適於自EUV輻射濾除非所要的光譜範圍，諸如UV輻射或IR輻射。
在另一較佳組態中，將微結構體現為繞射光柵，其以交替方式具有凸起物及槽溝，其中每個凸起物及每個槽溝具有實質上平行於構件之光入射表面的表面，及其中該等凸起物及該等槽溝分別具有側翼，該等側翼實質上平行於構件的光軸。
亦可稱為二元光柵結構的微結構之此組態有利地適於作為波長選擇性濾波器，以抑制照在光學構件上之電磁輻射的波長或波長範圍。假使使用光學構件作為例如微結構化EUV集光鏡，則需要抑制用來產生EUV輻射之雷射輻射的波長或波長範圍，使得能夠可靠地從EUV輻射的光束路徑耦出及破壞在紅外線或近紅外線中及其功率為若干千瓦的 雷射輻射。
當構件表面並非彎曲時，凸起物及槽溝在沿著平行於構件光軸之平面的橫截面中形成矩形輪廓。如果構件表面係凹面或凸面彎曲，則根據光學構件的曲率，凸起物及槽溝面對光學構件之光入射表面的表面係為彎曲。
槽溝的深度h(或凸起物的高度h)在繞射光柵的至少一部分較佳是且至少大約符合以下條件：h=n．λ/4，其中λ是將為繞射光柵所抑制之電磁輻射的波長，及n是奇數。
如果組態為二元光柵的微結構具有槽溝的深度h或凸起物的高度h，則當輻射入射垂直於構件的表面時，二元光柵最佳抑制直接反射(即，0繞射級)中4 h及4 h/n的波長λ。與其他光柵結構形狀相比，二元光柵關於此特性為最佳。
在電磁輻射的非垂直入射下，相應地應挑選較高的槽溝深度或凸起物高度h。
另外較佳的是槽溝的深度h或凸起物的高度h在整個繞射光柵上局部有所變化。
在此例中，其優點在於，二元光柵結構在整個繞射光柵上的局部不同深度可考慮電磁輻射之局部不同的入射角，以可靠地抑制入射角在整個光學構件上有所變化的輻射。
較佳是，凸起物的凸起物寬度及槽溝的槽溝寬度在繞射光柵的至少一部分上相等。
微結構作為二元光柵之此特別簡單的組態適於要抑制之電磁輻射的垂直入射。
然而，一較佳組態提供繞射光柵的光柵常數(即，鄰近凸起物或鄰近槽溝的距離)在整個繞射光柵上局部有所變化。
利用繞射光柵的局部不同光柵常數，可對被繞射及抑制的電磁輻射(例如高功率的紅外線或近紅外線輻射)的撞擊點進行謹慎的引導控制。在EUV系統中必須破壞被繞射出及抑制的電磁輻射，其中為此目的，將被繞射出及抑制的電磁輻射引導至冷卻主體上。為了避免被繞射出及抑制的總電磁輻射衝擊冷卻主體之衝擊表面的極小局部面積，這可能導致冷卻主體因為輻射的極高功率而熔化，上述手法具有以下優點：可將被繞射出及抑制的電磁輻射全面性地散布至冷卻主體的衝擊表面上，因而可利用合適的簡單冷卻手法避免冷卻主體受到毀損。換言之，已被繞射出及抑制的電磁輻射被繞射光柵的局部變化光柵常數「散開」。
根據本發明的構件較佳是EUV投影曝光設備的集光鏡。集光鏡可在傾斜入射(尤其是掠入射)或法線入射下操作。
從以下描述及附圖可明白其他優點及特徵。
不言而喻，在不脫離本發明的範疇下，上述特徵及將在下文解釋的特徵不僅可在分別指示的組合中使用，且亦可在其他組合中使用或由這些組合本身使用。
圖1圖解用於EUV投影曝光設備之反射光學構件，該反射光學構件具備一般參考符號10。
反射光學構件10可體現為在EUV輻射源中使用的EUV集光鏡。然而，構件10亦可以是在EUV投影曝光設備的投影透鏡中或投影曝光設備之照射系統中使用的反射鏡。構件10亦可體現為反射鏡陣列，尤其可體現為微反射鏡陣列。
一般而言，光學構件10具有含有基體14的基板12，光學操作的微結構16被加工於基體中。光學操作的微結構16在此以示意圖解的繞射光柵的形式體現。然而，應理解圖1中圖解的微結構16只是舉例，並可代表可用來賦予光學構件10特定光學性質的任何其他光學操作的微結構。在所示例示性具體實施例中，微結構16用作波長選擇性濾波器，以在EUV投影曝光設備中使用光學構件10的情況中濾除特定的輻射波長，或確保僅具有特定波長的輻射在投影曝光設備中傳播為使用光。
具備微結構16的基體14靠近反射層20。在光學構件10的操作期間，反射層20的表面22代表光或輻射所施加的表面。
在根據圖1的例示性具體實施例中，基體14整體以適於利用習用方法(諸如微影、鑽石車削或銑切、全像技術或奈米壓印)將光學操作的微結構16加工形成於材料中的材料 製造。
在此例中，基體14可整體以金屬、金屬合金、半導體或上述材料的化合物製造。舉例而言，基體14可以鋁、鋁合金、銅、銅合金、矽、鋁-矽合金或鎳製造。在此重要的是，基體14的材料充分適於首先加工形成此處凹面曲面形狀及接著加工形成微結構16。
微結構16的表面24是符合由微觀粗糙度(通常應小於0.2 nm rms)組成之要求的拋光表面。
反射層20如鉬/矽多層，諸如EUV應用中所常見的。
此外，冷卻線28出現在基體14中，將冷卻線(如，冷卻介質)導引通過基體以冷卻基板12及因此冷卻光學構件10。
參考圖2a)至圖2d)，現將說明製造圖1之光學構件10的方法。
圖2a)顯示提供基體14的步驟。在此例中，基體14整體以適於引入微結構的材料製造，如上文所指示。舉例而言，基體14可以由鋁、鋁合金、銅、銅合金、矽、鋁-矽合金或鎳所製造。冷卻線28已經設在基體14中。
在根據圖2b)的下一個步驟，接著處理基體14的表面30，以獲得根據圖2b)之表面30的表面形狀。習用的機器製造處理方法可用於達成此目的。
在根據圖2c)的下一個步驟，將微結構16加工至基體14的表面30中。可利用習用的方法，諸如微影、鑽石車削或銑切、全像技術或奈米壓印，加工微結構16。在此例中，加工形成微結構所使用的方法不需要針對構件10作為EUV反射鏡的應用，製造必要的微觀粗糙度。
結果，微結構16的表面24尚不符合由微觀粗糙度組成的嚴格要求。
為了符合由微觀粗糙度組成的嚴格要求，微結構16的表面24被拋光，尤其是被超拋光(superpolished)。在拋光表面24期間，應在基體14的材料中儘可能妥善維持微結構16的表面結構。
如，利用習用的濕式拋光方法，拋光表面24。
在拋光微結構16的表面24之後，接著將如矽/鉬多層形式的反射層20塗覆至微結構16的拋光表面24。
在基體14的材料是一方面夠軟以引入微結構16但又夠硬以隨後拋光的材料時，光學構件10的組態(其中將微結構16加工至基體14的材料中及其中隨後拋光微結構16的表面24)特別有利。基體14之對應地合適的材料如銅、矽或鎳。
圖3圖解用於EUV投影曝光設備之反射光學構件的另一例示性具體實施例，該反射光學構件具備一般參考符號10a。
光學構件10a具有含有基體14a的基板12a，光學操作的微結構16a被加工於基體中，如先前的例示性具體實施例。
與先前的例示性具體實施例相比，微結構16a的表面24a並非拋光表面，而是具備微結構16a的基體14a靠近拋光層18a，拋光層又靠近反射層20a。
光學構件10a具有額外拋光層18a之此組態使選擇基體14a的材料時有更高的彈性。這是因為在此組態中，基體14a的材料僅必須適於利用習用方法使微結構16a能夠輕易地引入基體14a的材料中，但該材料並不必為了獲得所需要的微觀粗糙度，也要適於拋光(尤其是超拋光)。結果，對於基體14a的材料，可以挑選特別軟的材料，諸如鋁或銅，或甚至聚合材料，諸如PMMA及其他塑膠。
明確地說，可從比基體14a之材料硬的材料，如，石英、非晶矽或結晶矽，挑選拋光層18a，但亦設想其他非晶、結晶或多晶層作為拋光層18。金屬(諸如銅)或金屬化合物(諸如NiP)亦適合作為拋光層18的材料。適當地挑選拋光層18a的材料，可減少拋光時間。
圖4a)至圖4e)現在圖解製造圖3之光學構件10a的方法。
根據圖4a)，首先提供基體14a。在此例中，基體14a整體以適於引入(即，加工形成)微結構的材料製造，該材料對應地較軟。舉例而言，基體14a可以特別軟的材料製造， 如上文已經解釋。冷卻線28a已經設在基體14a中。
在根據圖4b)的下一個步驟，接著處理基體14a的表面30a，以獲得根據圖4b)之表面30a的表面形狀。
在根據圖4c)的下一個步驟，將微結構16a加工至基體14a的表面30a中。由於材料的軟度，可利用習用的方法執行引入微結構16a的程序，如上文所說明。
在根據圖4d)的下一個步驟中，將拋光層18a塗覆至微結構16a的表面24a，及拋光層18a隨後被拋光，尤其是超拋光，以因此獲得拋光表面26a。
以較薄的層厚度塗覆拋光層18a。拋光層18a可以如石英層或非晶矽或結晶矽層。
拋光層18a利用習用的濕式拋光方法進行拋光，致使維持微結構16a之表面24a的表面形狀，而另一方面，又可獲得所需要的微觀粗糙度。通常不將拋光層18a拋光到使拋光層18a消失的程度，而是使拋光層18a保留在微結構16a的表面24a上，及因此用作另外塗覆根據圖4e)之反射層20a的實際基板表面。
拋光層18a的厚度如在大約0.5 μm至大約100 μm的範圍中。在拋光之後，拋光層18a繼續出現在基板12的整個區域上。
因此，在光學構件10a的例示性具體實施例中，可針對 加工形成微結構16a的程序，使基體14a最佳化，而針對拋光層18a的可拋光性，使拋光層18a最佳化，以因此達成小於0.2 nm rms的微觀粗糙度。
圖5a)至圖5e)圖解製造根據圖5e)之反射光學構件10b的方法，其關於根據圖2a)至圖2d)的方法及根據圖4a)至圖4e)的方法加以修改。
根據圖5a)，第一步驟同樣地涉及提供基體14b，其具有表面30b及已加工至基體14b中的冷卻線28b。
與基體14或14a相比，基體14b可以任何所要材料製造，尤其還有不適於加工形成微結構16b(見圖5e))的材料。結果，基體14b亦可由比較硬及/或比較脆的材料組成，如，由陶瓷或玻璃陶瓷(如，ULE、Zerodur)組成。然而，基體14b亦可以上述基體14或14a的材料製造。除了上述基體14或14a的材料之外，適當的材料包括如碳化矽、SiSiC、鉬、鎢、AlN、AlSiC、Si3N4、Al-SiC合金。
首先，根據圖5b)，處理基體14b的表面30b，以獲得所要表面形狀，其在此再一次圖解為凹面。
由於基體14b的材料可能太硬或太脆而無法用來製造微結構16b，隨後將由如上文說明適於利用習用方法加工形成微結構16b之材料組成的結構化層32b塗覆至表面30b。結構化層32b因此再一次較佳是由金屬、金屬合金、半導體或其化合物組成的層，尤其是NiP、銅、鋁、金、銀、鉑金屬、非晶矽、或石英，或由聚合物組成，諸如，固化光阻、 PMMA及類似物。
結構化層32b可利用以下方式來塗覆：氣相沉積或濺鍍、電鍍或化學塗膜，及在結構化層32b以聚合材料製造的情況中，還可利用噴灑、旋塗或抗蝕塗膜。
對於預計以例如流電塗覆結構化層32b但基體14b的材料卻不導電或無法充分導電的情況，可在將結構化層32b塗覆至基體14b的表面30b的程序之前，塗覆如由鋁、鉻或其類似物組成的促進黏著層。接著可將例如可由金屬或金屬合金、金屬化合物(如，NiP)組成的結構化層32b流電塗覆至基體14b。然而，不僅對於流電塗覆結構化層32b的情況，且亦對塗覆結構化層32b的其他方法而言，事先塗覆促進黏著層可有利地取決於使用的材料。
根據圖5c)，接著將微結構16b加工至結構化層32b中，如參考圖2c)或4c)所說明。
之後，拋光層18b可被塗覆至微結構16b及被拋光，如參考圖4d)所說明，及隨後塗覆反射層20b。
然而，另一種方法是，可以省略拋光層18b且繼而拋光結構化層32b的表面24b(如果結構化層32b的材料適於此用途)，如上文參考光學構件10及製造該光學構件的方法所說明。若以如NiP或銅或矽形成結構化層32b，則亦可直接拋光微結構16b的表面24b。
在上文說明的所有例示性具體實施例中，可將最終保護 層塗覆至反射層20、20a或20b。
在根據圖1及圖2a)至圖2d)的例示性具體實施例及根據圖3及圖4a)至圖4e)的例示性具體實施例中，同樣可視需要以模製方法以可模製材料(如，金屬或聚合物)模製附有光學作用的微結構16的基體14或14a，或以射出成形方法製造附有微結構16或16a的基體14或14a。
上述所有例示性具體實施例的共同之處是，在拋光基板12、12a或12b之前，將微結構16、16a或16b加工至基板12、12a、12b中，及在加工形成微結構16、16a或16b及拋光基板12、12a或12b之後，建置反射層20、20a或20b。
參考圖6至圖8，將說明用於EUV投影曝光設備之反射光學構件10c的另一例示性具體實施例。反射構件10c是關於構件10c之微結構的組態，對圖1之光學構件10的修改。
反射光學構件10c具有基板12c，該基板具有光學操作的微結構16c被加工於其中的基體14c。基體14c靠近反射層20c，反射層的表面22c代表在光學構件10c的操作期間光或輻射所施加之光學構件10c的表面。
關於基體14c之材料的選擇及光學構件10c的製造，可參考光學構件10之對應的說明，其中下文僅說明光學構件10c相對於光學構件10的差異及其製造。
光學構件10c的微結構16c係以繞射光柵的形式體現， 其以交替方式具有凸起物40及槽溝42。
圖7以放大的比例顯示光學構件10c的細節。微結構16c的凸起物40各具有實質上平行於光學構件10c之光入射表面22c的表面44，及槽溝42各具有亦實質上平行於光入射表面22c的表面46。在此應將「實質上平行」理解為以對應的曲率提供表面44及46，使表面44及46調適於光學構件10c的曲面22c，如例示性具體實施例中所顯示。如果此光學構件係組態成平面，而非如所示的凹面彎曲，則微結構16c嚴格說來具有矩形輪廓的形狀。
凸起物40及槽溝42各具有側翼48、50，其實質上平行於光學構件10c的光軸52。
光學構件10c的微結構16c亦被表示成二元光柵。
此二元光柵特別適於抑制干擾之電磁輻射的波長或波長範圍，電磁輻射例如用來產生EUV輻射及照在光學構件10c上的紅外線或近紅外線輻射。
凸起物40具有凸起物寬度w1，及槽溝42具有槽溝寬度w2。凸起物寬度w1及槽溝寬度w2在整個繞射光柵上至少在部分上相等。光柵常數d是凸起物寬度w1及槽溝寬度w2的總和。
在圖7中，以h標示槽溝42的深度或凸起物40的高度。
槽溝42的深度h或凸起物40的高度分別至少大約符合 條件：h=n．λ/4，其中λ是要抑制之電磁輻射的波長，及n是奇數。
對於要抑制之電磁輻射的垂直入射，深度h或高度h至少大約挑選成符合條件：h=n．λ/4，而對於要抑制之電磁輻射的非垂直入射，二元光柵結構的深度h或高度h因此要挑選得比較高。
理想上，高度h或深度h可在整個繞射光柵上局部有所變化，以考慮要抑制之電磁輻射的局部不同入射角。
凸起物寬度w1及槽溝寬度w2可至少在部分上相等，但亦可局部有所變化。較佳是，尤其是光柵常數d局部有所變化，以在不同方向上引導要抑制的電磁輻射，使得被抑制及繞射出的電磁輻射可被引導至一或多個冷卻主體(未顯示)的不同撞擊點上，以避免此一或多個冷卻主體的局部熱負載太高。
圖8以又另一放大的比例顯示在塗覆反射層20c前之光學構件10c之微結構16c的細節。
實線54顯示應在拋光程序之後出現之微結構16c的理想輪廓線，使得反射層20c的表面22c在塗覆反射層20c之後也依照此輪廓線。
然而，尤其如果直接拋光微結構16c的表面24c(即，事先未塗覆拋光層)，則拋光程序將移除微結構16c之表面的材料。
如果已經以根據實線54的「理想」輪廓線加工形成微結構16c及接著拋光，則可發生微結構16c在拋光之後具有例如圖8的虛線56顯示的輪廓線。尤其是，以如由虛線56所指示的非所要方式將二元光柵結構的邊緣修圓。為了考慮到預期的材料移除，因此在如圖8中由虛線58以例示性方式圖解的結構保留下，加工形成微結構16c。根據線58的結構保留與微結構已經以「理想」輪廓線54加工形成時在拋光程序後預期的輪廓線56實質上相反。假使微結構16c以根據輪廓線58的結構保留加工形成，則微結構16c在拋光之後具有「理想」輪廓線54。
應理解，虛線58僅是在加工形成微結構16c時之結構保留的範例。
例如，以如由圖8中的虛線60顯示的更大深度或高度h加工形成槽溝42或凸起物40，可另外執行結構保留。
最後，可考慮到任意其他結構保留，以顧及因拋光微結構16c所預期的材料移除。
應理解，參考光學構件10c說明的微結構16c亦可應用於光學構件10a或10b，即，無論微結構是否直接加工至基體或結構化層中，或無論拋光層是否另外塗覆至微結構，如上文參考其他例示性具體實施例所說明。
10‧‧‧反射光學構件
10a‧‧‧反射光學構件
10b‧‧‧反射光學構件
10c‧‧‧反射光學構件
12‧‧‧基板
12a‧‧‧基板
12b‧‧‧基板
12c‧‧‧基板
14‧‧‧基體
14a‧‧‧基體
14b‧‧‧基體
14c‧‧‧基體
16‧‧‧光學操作的微結構
16a‧‧‧光學操作的微結構
16b‧‧‧光學操作的微結構
16c‧‧‧光學操作的微結構
18a‧‧‧拋光層
18b‧‧‧拋光層
20‧‧‧反射層
20a‧‧‧反射層
20b‧‧‧反射層
20c‧‧‧反射層
22‧‧‧反射層的表面
22c‧‧‧反射層的表面
24‧‧‧微結構的表面
24a‧‧‧微結構的表面
24b‧‧‧微結構的表面
24c‧‧‧微結構的表面
26a‧‧‧拋光表面
26b‧‧‧拋光表面
28‧‧‧冷卻線
28a‧‧‧冷卻線
28b‧‧‧冷卻線
30‧‧‧基體的表面
30a‧‧‧基體的表面
30b‧‧‧基體的表面
32b‧‧‧結構化層
40‧‧‧凸起物
42‧‧‧槽溝
44‧‧‧凸起物的表面
46‧‧‧槽溝的表面
48‧‧‧側翼
50‧‧‧側翼
52‧‧‧光軸
54‧‧‧實線
56‧‧‧虛線
58‧‧‧虛線
60‧‧‧虛線
d‧‧‧光柵常數
h‧‧‧槽溝的深度或凸起物的高度
w1‧‧‧凸起物寬度
w2‧‧‧槽溝寬度
本發明的例示性具體實施例圖解於圖式中且在文中參考圖式加以詳細說明。圖中： 圖1以示意截面圖顯示根據第一例示性具體實施例之用於EUV投影曝光設備之反射光學構件；圖2a)至圖2d)顯示製造圖1之反射光學構件的方法；圖3以示意截面圖顯示根據另一例示性具體實施例之用於EUV投影曝光設備之反射光學構件；圖4a)至圖4e)顯示製造圖3之反射光學構件的方法；及圖5a)至圖5e)顯示製造圖5e)圖解之反射光學構件之方法的另一例示性具體實施例，相對於圖2a)至圖2d)及4a)至圖4e)的方法加以修改；圖6以示意截面圖顯示根據另一例示性具體實施例之用於EUV投影曝光設備之反射光學構件；圖7以放大的比例顯示圖6之構件的細節；及圖8以又另一放大的比例及光學構件製造的中間階段顯示圖6及7之光學構件的細節。
10‧‧‧反射光學構件
12‧‧‧基板
14‧‧‧基體
16‧‧‧光學操作的微結構
20‧‧‧反射層
22‧‧‧反射層的表面
24‧‧‧微結構的表面
28‧‧‧冷卻線

Claims (35)

  1. 一種製造用於一EUV投影曝光設備之一反射光學構件(10；10a；10b；10c)之方法，該構件具有含有一基體(14；14a；14b；14c)之一基板(12；12a；12b；12c)及配置在該基板(12；12a；12b；12c)上之一反射層(20；20a；20b；20c)，其中該基板(12；12a；12b；12c)具有一光學操作的微結構(16；16a；16b；16c)，該方法包含以下步驟：將該微結構(16；16a；16b；16c)加工於該基板(12；12a；12b；12c)中；在將該微結構(16；16a；16b；16c)加工至該基板(12；12a；12b；12c)中之後，拋光該基板(12；12a；12b；12c)；在拋光該基板(12；12a；12b；12c)之後，將該反射層(20；20a；20b；20c)塗覆至該基板(12；12a；12b；12c)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中直接將該微結構(16；16a；16c)加工於該基體(14；14a；14c)中。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該基體(14；14a；14c)以選自由金屬、金屬合金、半導體及其化合物(尤其是鋁、鋁合金、銅、銅合金、矽、鋁-矽合金或鎳)構成的群組的一材料製造。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該基體(14；14a；14c)以選自由聚合材料(諸如PMMA)構成的群組的一材料製造。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在加工形成該微結 構(16b)之前，將較佳由比該基體(14b)之材料軟之一材料組成的一結構化層(32b)塗覆至該基體(14b)，及其中將該微結構(16b)加工至該結構化層(32b)中。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中將選自由金屬、金屬合金、半導體及其化合物(尤其是鋁、銅、金、銀、鉑、NiP、非晶矽或結晶矽)構成的群組的一材料塗覆作為該結構化層(32b)。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中將選自由聚合材料(諸如固化光阻、PMMA)構成的群組的一材料塗覆作為該結構化層(32b)。
  8. 如申請專利範圍第5至7項中任一項所述之方法，其中在塗覆該結構化層(32b)之前，將一促進黏著層塗覆至該基體(14b)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之方法，其中在加工形成該微結構(16；16b；16c)之後，直接拋光該微結構(16；16b；16c)之表面(24；24b；24c)。
  10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之方法，其中在拋光之前，將較佳由比該微結構(16a；16b)之表面(24a；24b)之材料硬的一材料組成的一拋光層(18a；18b)塗覆至該微結構(16a；16b)及其中拋光該拋光層(18a；18b)。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中將選自由玻璃體材料(諸如非晶矽或結晶矽或石英)或金屬或金屬化合物(諸如銅或NiP)構成的群組的一材料塗覆作為該拋光層(18a；18b)。
  12. 如申請專利範圍第10或11項所述之方法，其中將該反射層(20a；20b)塗覆至該拋光層(18a；18b)。
  13. 如申請專利範圍第9至12項中任一項所述之方法，其中在考慮到藉由拋光移除材料的一結構保留下，加工形成該微結構(16c)。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之方法，其中將一保護層作為最終層塗覆至該反射層(20；20a；20b；20c)。
  15. 一種用於EUV投影曝光設備之反射光學構件，該構件包含具有一基體(14；14a；14b；14c)的一基板(12；12a；12b；12c)及配置在該基板(12；12a；12b；12c)上的一反射層(20；20a；20b；20c)，其中該基板(12；12a；12b；12c)具有一光學操作的微結構(16；16a；16b；16c)，及其中一拋光表面(24；26a；24b；26b；24c)出現在該微結構(16；16a；16b；16c)及該反射層(20；20a；20b；20c)之間。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之構件，其中該微結構(16；16a；16c)直接出現在該基體(14；14a；14c)中。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之構件，其中該基體(14；14a；14c)以選自由金屬、金屬合金、半導體及其化合物(尤其是鋁、鋁合金、銅、銅合金、矽、鋁-矽合金或鎳)構成的群組的一材料製造。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之構件，其中該基體(14；14a；14c)以選自由聚合材料(諸如PMMA)構成的群組的一材料製造。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之構件，其中該微結構(16b)出現在較佳由比該基體(14b)軟之一材料的材料組成的一結構化層(32b)中，該結構化層配置在該基體(14b)上。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之構件，其中該結構化層(32b)包含選自由金屬、金屬合金、半導體及其化合物(尤其是鋁、銅、金、銀、鉑、NiP、非晶矽、結晶矽、或石英)構成的群組的一材料。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之構件，其中該結構化層(32b)包含選自由聚合材料(諸如固化光阻或PMMA)構成的群組的一材料。
  22. 如申請專利範圍第19至21項中任一項所述之構件，其中該基體(14b)以選自由鋁、鋁合金、碳化矽、SiSiC、銅、銅合金、矽、鉬、鎢、AlN、AlSiC、Si3N4、鋁-矽合金、Al-SiC合金、石英、玻璃陶瓷或PMMA構成的群組的一材料製造。
  23. 如申請專利範圍第19至22項中任一項所述之構件，其中一促進黏著層出現在該基體(14b)及該結構化層(32b)之間。
  24. 如申請專利範圍第15至23項中任一項所述之構件，其中該拋光表面(24；24b；24c)是該微結構(16；16b；16c)的表面(24；24b；24c)。
  25. 如申請專利範圍第15至23項中任一項所述之構件，其中該拋光表面(26；26b)是配置在該微結構(16a，16b)上且包含較佳比該微結構(16a，16b)之表面(24a；24b)之材料硬之一材料的一拋光層(18a；18b)的一表面。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之構件，其中該拋光層(18a；18b)包含選自由玻璃體材料(諸如非晶矽、結晶矽或石英)或金屬或金屬化合物(諸如銅或NiP)構成的群組的一材料。
  27. 如申請專利範圍第25或26項所述之構件，其中該反射層(20a；20b)配置在該拋光層(18a；18b)上。
  28. 如申請專利範圍第15至27項中任一項所述之構件，其中一保護層作為最終層出現在該反射層(20；20a；20b；20c)上。
  29. 如申請專利範圍第15至28項中任一項所述之構件，其中將該微結構(16；16a；16b)體現為一波長選擇性濾波器，如，體現為繞射光柵。
  30. 如申請專利範圍第15至29項中任一項所述之構件，其中將該微結構(16c)體現為以交替方式具有凸起物(40)及槽溝(42)的一繞射光柵，其中每個該等凸起物(40)及每個該等槽溝(42)具有實質上平行於該構件(10c)之一光入射表面(22c)的一表面(44，46)，及其中該等凸起物(40)及該等槽溝(42)分別具有實質上平行於該構件(10c)之一光軸(52)的側翼(48；50)。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之構件，其中該等槽溝(42)之一深度(h)在該繞射光柵的至少一部分至少大約符合以下條件：h=n．λ/4，其中λ是將要由繞射光柵抑制之電磁輻射的波長，及n是一奇數。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之構件，其中該等槽溝(42)的深度(h)在整個該繞射光柵上局部有所變化。
  33. 如申請專利範圍第30至32項中任一項所述之構件，其中該等凸起物(40)的凸起物寬度(w2)及該等槽溝(42)的槽溝寬度(w2)在該繞射光柵的至少一部分上相等。
  34. 如申請專利範圍第15至33項中任一項所述之構件，其中一光柵常數(d)在整個該繞射光柵上局部有所變化。
  35. 如申請專利範圍第15至34項中任一項所述之構件，其體現為在一EUV投影曝光設備中使用的一集光鏡。
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