TW201541196A - 微影裝置、輻射源及微影系統 - Google Patents

微影裝置、輻射源及微影系統 Download PDF

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Zwol Pieter-Jan Van
Andrei Mikhailovich Yakunin
Florian Didier Albin Dhalluin
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Abstract

一種用於將圖案自圖案化器件投影至基板上之微影裝置，其包含經建構以支撐圖案化器件之圖案化器件支撐結構，及經建構以固持基板之基板支撐件。該裝置經組態以在至微影裝置之輸入端處接收處於操作波長之輻射光束且沿著輻射路徑來導向處於該操作波長之輻射光束，使得在操作中當圖案化器件係由圖案化器件支撐結構支撐且基板係由基板支撐件固持時，來自圖案化器件之圖案投影至基板上。操作波長為大約4.37奈米、大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米、大約17.1奈米、大約22.8奈米中之一者，或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之範圍內。

Description

微影裝置、輻射源及微影系統
本發明係關於一種微影裝置、輻射源及微影系統，詳言之，係關於一種用於使用或提供處於低於40奈米之波長之輻射的微影裝置、輻射源及微影系統。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。微影裝置可(例如)將圖案自圖案化器件(例如，光罩)投影至提供於基板上之輻射敏感材料(光阻)層上。
由微影裝置使用以將圖案投影至基板上之輻射之波長判定可形成於彼基板上之特徵之最小大小。使用具有13.5奈米之波長之EUV輻射之微影裝置係市售的，且相比於習知微影裝置(其可(例如)使用具有193奈米之波長之電磁輻射)在基板上提供較小特徵。亦已提議使用6.7奈米之波長之微影裝置。
本發明之一目標為提供克服或減輕與自先前技術已知之微影裝置相關聯的缺點之微影裝置。
在本發明之一第一獨立態樣中，提供一種用於將一圖案自一圖案化器件投影至一基板上之微影裝置，該微影裝置包含經建構以支撐 一圖案化器件之一圖案化器件支撐結構，及經建構以固持一基板之一基板支撐件，其中該裝置經組態以在一輸入端處接收處於一操作波長之一輻射光束且沿著一輻射路徑來導向處於該操作波長之該輻射光束，使得在操作中當一圖案化器件係由該圖案化器件支撐結構支撐且一基板係由該基板支撐件固持時，來自該圖案化器件之一圖案投影至該基板上；且該操作波長為大約4.37奈米、大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米、大約17.1奈米、大約22.8奈米中之一者，或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之範圍內。
大約4.37奈米之一波長可(例如)包含在4.37奈米±0.5奈米之一範圍內的任何波長，視情況在4.37奈米±0.3奈米之一範圍內的任何波長，視情況在4.37奈米±0.1奈米之一範圍內的一波長，視情況實質上等於4.37奈米之一波長。
大約9.49奈米之一波長可(例如)包含在9.49奈米±1奈米之一範圍內的任何波長，視情況在9.49奈米±0.5奈米之一範圍內的任何波長，視情況在9.49奈米±0.3奈米之一範圍內的一波長，視情況實質上等於9.49奈米之一波長。
大約10.5奈米之一波長可(例如)包含在10.5奈米±1奈米之一範圍內的任何波長，視情況在10.5奈米±0.5奈米之一範圍內的任何波長，視情況在10.5奈米±0.3奈米之一範圍內的一波長，視情況實質上等於10.5奈米之一波長。
大約11.3奈米之一波長可(例如)包含在11.3奈米±0.5奈米之一範圍內的任何波長，視情況在11.3奈米±0.3奈米之一範圍內的任何波長，視情況實質上等於11.3奈米之一波長。
大約17.1奈米之一波長可(例如)包含在17.1奈米±0.5奈米之一範圍內的任何波長，視情況在17.1奈米±0.3奈米之一範圍內的任何波長，視情況在17.1奈米±0.1奈米之一範圍內的一波長，視情況實質上 等於17.1奈米之一波長。
大約22.8奈米之一波長可包含在22.8奈米±0.5奈米之一範圍內的任何波長，視情況在22.8奈米±0.3奈米之一範圍內的任何波長，視情況在22.8奈米±0.1奈米之一範圍內的一波長，視情況實質上等於22.8奈米之一波長。
該微影裝置可包含複數個多層鏡面，每一多層鏡面包含由一第一材料形成之複數個層及由一第二不同材料形成之複數個另外層。該等層及該等另外層可為交替層，且可以任何合適次序被提供，使得該等層中之一者抑或該等另外層中之一者可在該等層及該等另外層之最外部。該等多層鏡面可經配置以沿著該輻射路徑之至少部分(例如，該圖案化器件支撐結構與該基板支撐件之間的輻射路徑之一部分)來導向處於該操作波長之輻射。
對於該等多層鏡面中之至少一者，該第一材料可包含：碳；碳之氮化物、氧化物或其他化合物；或一含碳合金。
對於該等多層鏡面中之至少一者，該第一材料可包含石墨烯或一石墨烯化合物。
對於該等多層鏡面中之至少一者，該第二材料可包含如下各者中之至少一者：Li、Ti、V、Ca、Co、Cr、Mn、Fe、La、Nd、Pd、Ag、In、Ce、Ni，或其氧化物、氮化物或其他化合物或合金。該操作波長可大約等於4.37奈米。
對於該等多層鏡面中之至少一者，該第一材料可包含如下各者中之至少一者：鋰；鋰之一合金或氮化物、氧化物或其他化合物；鈹；鈹之一合金或氮化物、氧化物或其他化合物。
對於該等多層鏡面中之至少一者，該第二材料可包含如下各者中之至少一者：Be、Al、Si、La、B，或其一合金或氮化物、氧化物或其他化合物。該操作波長可大約等於22.8奈米。
該操作波長可大約等於4.37奈米，且該等多層鏡面中之至少一者可包含C/Li、C/U、C/Ti、C/V、C/Ca、C/Co、C/Cr、C/Mn、C/Fe、C/La、C/Nd、C/Pd、C/Ag、C/In、C/Ce或C/Ni雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
該操作波長可大約等於22.8奈米或在22.8奈米至25.2奈米之一範圍內，且該等多層鏡面中之至少一者可包含Li/Be、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
該操作波長可大約等於9.49奈米，且該等多層鏡面中之至少一者可包含Pd/Sr、Ag/Sr、Rh/Sr、Pd/Eu、Rh/Eu或Eu/Ag雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
該操作波長可大約等於10.5奈米，且該等多層鏡面中之至少一者可包含Rh/Sr、Pd/Sr、Ru/Sr、Ag/Sr或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
該操作波長可大約等於11.3奈米，且該等多層鏡面中之至少一者可包含Ru/Be、Be/Rh、Nb/Be、Mo/Be、Ru/Sr、Rh/Sr、Be/Pd、Be/Zr、B/Be、Ag/Be或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
該操作波長可大約等於17.1奈米，且該等多層鏡面中之至少一者可包含Al/Sr、Y/Al、Be/Al、Al/Zr、Ca/Al、Nb/Al、B/Al、Al/Si、Al/Mo、La/Al或Ti/Al雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
該裝置可包含複數個反射器，其中該等反射器中之至少一者在該操作波長下之一所演算最大反射率可大於或等於60%，視情況大於或等於70%。
至少一(視情況每一)反射器之該所演算最大反射率可在60%至 99%之一範圍內，視情況在70%至99%之一範圍內。該等反射器中之至少一者(視情況每一反射器)可包含一多層鏡面。該等多層鏡面中之至少一者可包含經選擇為在該操作波長下根據圖7a及圖7b之表中所提供之反射率值具有大於或等於60%、視情況大於或等於70%的一所演算最大反射率之一多層鏡面。
該微影裝置可包含至少一吸收器，該至少一吸收器包含一比例光罩或光阻或形成一比例光罩或光阻之部分。該比例光罩可包含該圖案化器件或形成該圖案化器件之部分。該光阻可形成該基板之部分或覆蓋該基板之至少部分。
該微影裝置可經組態以用於在大約4.37奈米下操作，且該吸收器可包含Hf、Ir、Re、Os、Pt、W、Au、Ta、Mo、Cu、Ni或Zr或其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約9.49奈米下操作，且該吸收器可包含Cu、Ni、Co、Zn、ZnCu、Fe、La、黃銅或其他Cu-Zn合金、W、Os、Al、Ta或Hf或其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約10.5奈米下操作，且該吸收器可包含Cu、Ni、Co、Zn、黃銅或其他Cu-Zn合金、Fe、Ta、Re、Al、Hf、Os或Cr或其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約11.3奈米下操作，且該吸收器可包含Ni、Cu、Co、Zn、Te、Fe、Ta、W、Re、Hf、Os、Pt或Al或其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約17.1奈米下操作，且該吸收器可包含Pt、Ag、Pd、Rh、Ir、Co、Ni、Os、Au、Re、Ti、Cu、W、Te、Cr、Hf、Fe或Zn或其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約22.8奈米下操作，且該吸收器可包含Ru、Rh、Os、W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti、Cr或Hf或其一或多 者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在22.8奈米至25.1奈米之範圍內之一波長下操作，且該吸收器可包含Ru、Rh、Os、W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti、Cr或Hf或其一或多者之一合金或化合物。
該裝置可包含至少一護膜，且該護膜之材料及厚度可經選擇為提供該護膜在該操作波長下之大於或等於90%的一透射率。
在該操作波長下之該透射率可在90%至99%之一範圍內。該護膜或該等護膜中之至少一者可包含一包含圖9a及圖9b之表中之一者中所列出的一材料之護膜，其在該操作波長下針對至少20奈米、視情況至少50奈米、視情況至少100奈米之一厚度具有至少90%之一透射率。
該微影裝置可包含至少一護膜，該至少一護膜包含如下各者中之至少一者：C；Ti；Sc；Ti或Sc之一合金或氧化物、氮化物、碳化物或其他化合物；或一碳化合物或含碳合金。該操作波長可大約等於4.37奈米。
該微影裝置可包含至少一護膜，該至少一護膜包含如下各者中之至少一者：Al；Si；用B強化之Al；用B強化之Si；Al之一合金或氮化物、氧化物或其他化合物；或Si之一合金或氮化物。該操作波長可大約等於22.8奈米。
該微影裝置可經組態以用於在大約4.37奈米下操作，且該護膜可包含C、Ti、Sc或La或包括其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約9.49奈米下操作，且該護膜可包含B、C、Zr、Nb、Mo或Eu或包括其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約10.5奈米下操作，且該護膜可包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約11.3奈米下操作，且該護膜可包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約17.1奈米下操作，且該護膜可包含Al、Si、La、B或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可經組態以用於在大約22.8奈米下或在大約22.8奈米至25.2奈米之一範圍內操作，且該護膜可包含Al、Si或包括其一或多者之一合金或化合物。
該微影裝置可包含經組態以調節該輻射光束之一照明系統，及經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板上之一投影系統，其中該投影系統包含四個或四個以下多層鏡面。
該操作波長可大約等於4.37奈米，且該裝置可包含：包含C/Li雙層之至少一多層鏡面、包含C之至少一護膜，及包含Re之至少一比例光罩。
該操作波長可大約等於22.8奈米，且該裝置可包含：包含Li/Be雙層之至少一多層鏡面、包含Al之至少一護膜，及包含Ru之至少一比例光罩，
該操作波長可大約等於9.49奈米，且該裝置可包含：包含Pd/Sr雙層之至少一多層鏡面、包含B之至少一護膜，及包含Cu之至少一比例光罩。
該操作波長可大約等於10.5奈米，且該裝置可包含：包含Rh/Sr雙層之至少一多層鏡面、包含B之至少一護膜，及包含Cu之至少一比例光罩。
該操作波長可大約等於11.3奈米，且該裝置可包含：包含Ru/Be雙層之至少一多層鏡面、包含B之至少一護膜，及包含Ni之至少一比例光罩。
該操作波長可大約等於17.1奈米，且該裝置可包含：包含Al/Sr雙層之至少一多層鏡面、包含Al之至少一護膜，及包含Pt之至少一比例光罩。
該操作波長可在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該裝置可包含：包含Li/Be雙層之至少一多層鏡面、包含Al之至少一護膜，及包含Ru之至少一比例光罩。
在可獨立提供之本發明之一另外態樣中，提供一種經組態以將處於一操作波長之一輻射光束提供至至少一微影裝置之輻射源，該輻射源包含用於產生該輻射光束之一自由電子雷射，其中該操作波長大約等於大約4.37奈米、大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米、大約17.1奈米或大約22.8奈米中之一者，或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內。
該微影系統可進一步包含該源與該微影裝置之間的至少一光學元件，該至少一光學元件經配置以調節該輻射光束及/或導向該輻射光束，其中該光學元件包含一掠射鏡面、一凸鏡面、一凹鏡面、一散光或非球面鏡面或其他反射器或一光束分裂器元件中之至少一者。
該操作波長可大約等於4.37奈米，且該掠射鏡面可包含U、Co、Cr、Mn、Fe、V或Ni或包括其一或多者之一合金或化合物。
該操作波長可大約等於22.8奈米，且該掠射鏡面可包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U或Ti或包括其一或多者之一合金或化合物。
該操作波長可大約等於9.49奈米，且該掠射鏡面可包含Pd、Rh、Ag、Ru、Mo、Nb、Cd、B、C、Au或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物。
該操作波長可大約等於10.5奈米，且該掠射鏡面可包含Rh、Ru、Pd、Ag、Mo、Nb、B、Zr、C或Au或包括其一或多者之一合金或化合物。
該操作波長可大約等於11.3奈米，且該掠射鏡面可包含Ru、Rh、Mo、Nb、Pd、Ag、Zr、B、C、Y或Au或包括其一或多者之一合 金或化合物。
該操作波長可大約等於17.1奈米，且該掠射鏡面可包含Y、Zr、Nb、Sr、Mo、Be、B、Ti、U、C、Sc、Ru或La或包括其一或多者之一合金或化合物。
該操作波長可在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該掠射鏡面可包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U、Ti或包括其一或多者之一合金或化合物。
在可獨立提供之本發明之另一態樣中，提供一種供在一操作波長下用於一微影裝置中之多層鏡面，其中存在如下情況中之至少一者：該操作波長大約等於4.37奈米，且該多層鏡面包含C/Li、C/U、C/Ti、C/V、C/Ca、C/Co、C/Cr、C/Mn、C/Fe、C/La、C/Nd、C/Pd、C/Ag、C/In、C/Ce或C/Ni雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於22.8奈米，且該多層鏡面包含Li/Be、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於9.49奈米，且該多層鏡面包含Pd/Sr、Ag/Sr、Rh/Sr、Pd/Eu、Rh/Eu或Eu/Ag雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於10.5奈米，且該多層鏡面包含Rh/Sr、Pd/Sr、Ru/Sr、Ag/Sr或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於11.3奈米，且該多層鏡面包含Ru/Be、Be/Rh、Nb/Be、Mo/Be、Ru/Sr、Rh/Sr、Be/Pd、Be/Zr、B/Be、Ag/Be或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化 合物；該操作波長大約等於17.1奈米，且該多層鏡面包含Al/Sr、Y/Al、Be/Al、Al/Zr、Ca/Al、Nb/Al、B/Al、Al/Si、Al/Mo、La/Al或Ti/Al雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該多層鏡面包含Li/Be、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
在可獨立提供之本發明之另一態樣中，提供一種供在一操作波長下用於一微影裝置中之吸收器，其中該吸收器包含一比例光罩或光罩，且存在如下情況中之至少一者：該操作波長為大約4.37奈米，且該吸收器包含Hf、Ir、Re、Os、Pt、W、Au、Ta、Mo、Cu、Ni或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約9.49奈米，且該吸收器包含Cu、Ni、Co、Zn、ZnCu、Fe、La、黃銅或其他Cu-Zn合金、W、Os、Al、Ta或Hf或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約10.5奈米，且該吸收器包含Cu、Ni、Co、Zn、黃銅或其他Cu-Zn合金、Fe、Ta、Re、Al、Hf、Os或Cr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約11.3奈米，且該吸收器包含Ni、Cu、Co、Zn、Te、Fe、Ta、W、Re、Hf、Os、Pt或Al或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約17.1奈米，且該吸收器包含Pt、Ag、Pd、Rh、Ir、Co、Ni、Os、Au、Re、Ti、Cu、W、Te、Cr、Hf、Fe或Zn或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約22.8奈米，且該吸收器包含Ru、Rh、Os、 W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti、Cr或Hf或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長係在大約22.8奈米至大約25.1奈米之範圍內，且該吸收器包含Ru、Rh、Os、W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti、Cr或Hf或包括其一或多者之一合金或化合物。
在可獨立提供之本發明之另一態樣中，提供一種供在一操作波長下用於一微影裝置中之護膜，其中存在如下情況中之至少一者：該操作波長為大約4.37奈米，且該護膜包含C、Ti、Sc或La或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約9.49奈米，且該護膜包含B、C、Zr、Nb、Mo或Eu或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約10.5奈米，且該護膜包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約11.3奈米，且該護膜包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約17.1奈米，且該護膜包含Al、Si、La、B或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約22.8奈米，且該護膜包含Al、Si或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該護膜包含Al、Si或包括其一或多者之一合金或化合物。
在可獨立提供之本發明之另一態樣中，提供一種供在一操作波長下用於一微影系統中之掠射鏡面，且存在如下情況中之至少一者：該操作波長大約等於4.37奈米，且該掠射鏡面包含U、Co、Cr、Mn、Fe、V、Ni之一合金或化合物或包括其一或多者之一合金或化合物； 該操作波長大約等於22.8奈米，且該掠射鏡面包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U或Ti或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於9.49奈米，且該掠射鏡面包含Pd、Rh、Ag、Ru、Mo、Nb、Cd、B、C、Au或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於10.5奈米，且該掠射鏡面包含Rh、Ru、Pd、Ag、Mo、Nb、B、Zr、C或Au或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於11.3奈米，且該掠射鏡面包含Ru、Rh、Mo、Nb、Pd、Ag、Zr、B、C、Y或Au或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於17.1奈米，且該掠射鏡面包含Y、Zr、Nb、Sr、Mo、Be、B、Ti、U、C、Sc、Ru或La或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該掠射鏡面包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U、Ti或包括其一或多者之一合金或化合物。
在可獨立提供之本發明之一另外態樣中，提供一種將一圖案自一圖案化器件投影至一基板上之方法，該方法包含：使用一自由電子源來產生處於一操作波長之一輻射光束；及將該輻射光束提供至一微影裝置之一圖案化器件，使得一圖案自該圖案化器件投影至該基板上，其中該操作波長為大約4.37奈米、大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米、大約17.1奈米或大約22.8奈米中之一者，或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之範圍內。
如將對熟習此項技術者易於顯而易見，上文或下文所闡明之本 發明之各種態樣及/或特徵可與本發明之各種其他態樣及/或特徵組合。
8‧‧‧開口
10‧‧‧琢面化場鏡面器件
11‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
13‧‧‧多層鏡面
14‧‧‧多層鏡面
20‧‧‧光束分裂裝置
21‧‧‧電子源
22‧‧‧線性加速器
23‧‧‧操控單元
24‧‧‧波盪器
25‧‧‧第二操控單元
26‧‧‧射束截止器
31‧‧‧建築物
31'‧‧‧第一建築物
31"‧‧‧第二建築物
32‧‧‧環路
33‧‧‧長度
35‧‧‧寬度
37‧‧‧電氣櫃
39‧‧‧低溫冷卻櫃
40‧‧‧光學系統
47‧‧‧壁
132‧‧‧第一光學元件
134‧‧‧第二光學元件
136‧‧‧第一光學元件
138‧‧‧第二光學元件
140‧‧‧第一線/最大反射率值
142‧‧‧第二線/第二高反射率值
B‧‧‧主輻射光束/複合輻射光束/輸出輻射光束
B'‧‧‧第一輻射光束/雷射光束
B"‧‧‧第二輻射光束/雷射光束
B1‧‧‧分支輻射光束/經圖案化輻射光束
B2‧‧‧分支輻射光束
B3‧‧‧分支輻射光束
B4‧‧‧分支輻射光束
B5‧‧‧分支輻射光束
B6‧‧‧分支輻射光束
B7‧‧‧分支輻射光束
B8‧‧‧分支輻射光束
B9‧‧‧分支輻射光束
B10‧‧‧分支輻射光束
B11‧‧‧分支輻射光束/經圖案化輻射光束
B12‧‧‧分支輻射光束
B13‧‧‧分支輻射光束
B14‧‧‧分支輻射光束
B15‧‧‧分支輻射光束
B16‧‧‧分支輻射光束
B17‧‧‧分支輻射光束
B18‧‧‧分支輻射光束
B19‧‧‧分支輻射光束
B20‧‧‧分支輻射光束
E‧‧‧聚束式電子射束/相對論電子射束
E'‧‧‧電子射束/電子
FEL‧‧‧自由電子雷射
FEL'‧‧‧第一自由電子雷射
FEL"‧‧‧第二自由電子雷射
IL‧‧‧照明系統
LA1‧‧‧微影裝置
LA2‧‧‧微影裝置
LA3‧‧‧微影裝置
LA4‧‧‧微影裝置
LA5‧‧‧微影裝置
LA6‧‧‧微影裝置
LA7‧‧‧微影裝置
LA8‧‧‧微影裝置
LA9‧‧‧微影裝置
LA10‧‧‧微影裝置
LA11‧‧‧微影裝置
LA12‧‧‧微影裝置
LA13‧‧‧微影裝置
LA14‧‧‧微影裝置
LA15‧‧‧微影裝置
LA16‧‧‧微影裝置
LA17‧‧‧微影裝置
LA18‧‧‧微影裝置
LA19‧‧‧微影裝置
LA20‧‧‧微影裝置
LS‧‧‧微影系統
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧支撐結構
PS‧‧‧投影系統
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：- 圖1為包含一輻射源及複數個微影裝置之微影系統的示意性說明；- 圖2為形成圖1之微影系統之部件之微影裝置的示意性說明；- 圖3為自由電子雷射之示意性說明；- 圖4為包括包含兩個自由電子雷射之輻射源之微影系統的示意性說明；- 圖5為光學系統之示意性說明；- 圖6為針對由選定材料集合中任一者形成之多層鏡面之依據波長而變化的最大可達到反射率的曲線圖；- 圖7a及圖7b為針對由選定材料集合形成之多層鏡面之在不同波長下之週期及反射率值的表；- 圖8a及圖8b為針對在不同波長下之各種元素之吸收係數值的表；及- 圖9a及圖9b為針對在不同波長下之各種元素之為了獲得90%之透射值之最大厚度值的表；- 圖10a及圖10b為針對各種材料之在為5度之掠入射角下之所演算掠入射反射比的表。
圖1展示微影系統LS，其包含：一輻射源SO、一光束分裂裝置20及複數個微影裝置LA1至LA20。輻射源SO包含至少一自由電子雷射且經組態以產生輻射光束B(其可被稱作主光束)。主輻射光束B分裂成 複數個輻射光束B1至B20(其可被稱作分支光束)，該複數個輻射光束B1至B20中每一者係由光束分裂裝置20導向至微影裝置LA1至LA20之一不同微影裝置。分支輻射光束B1至B20可自主輻射光束B連續地分裂，其中每一分支輻射光束自主輻射光束B自先前分支輻射光束下游分裂。光束分裂裝置可(例如)包含一系列鏡面(圖中未繪示)，該等鏡面各自經組態以將主輻射光束B之一部分分裂成分支輻射光束B1至B20。
分支輻射光束B1至B20在圖1中被描繪為自主輻射光束B分裂，使得分支輻射光束B1至B20在大約垂直於主輻射光束B之傳播方向的方向上傳播。然而，在一些實施例中，分支輻射光束B1至B20可代替地自主輻射光束B分裂，使得每一分支輻射光束B1至B20之傳播方向與主輻射光束之傳播方向之間的角度實質上小於90度。此情形可允許光束分裂裝置之鏡面被配置成使得主輻射光束B以小於直角之入射角入射於鏡面上。有利的是，此情形可減低由鏡面吸收之輻射之量，且因此增加自鏡面反射且經由分支輻射光束B1至B20而提供至微影裝置LA1至LA20之輻射之量。
微影裝置LA1至LA20可皆定位於同一垂直層級上。供定位微影裝置LA1至LA20之垂直層級可為與供定位光束分裂裝置20且自輻射源SO接收主光束B之垂直層級是實質上同一個的垂直層級。替代地，光束分裂裝置20可將分支輻射光束B1至B20中之至少一些導向至供定位微影裝置LA1至LA20中之至少一些之一或多個不同垂直層級。舉例而言，主輻射光束B可由光束分裂裝置在基層(basement)或底層垂直層級上接收。光束分裂裝置20可將至少一些分支輻射光束B1至B20導向至經定位於該光束分裂裝置上方且供定位微影裝置LA1至LA20中之至少一些之垂直層級。微影裝置LA1至LA20可定位於多個垂直層級上，且因而，光束分裂裝置20可將分支輻射光束B1至B20導向至不同垂直層級以便由微影裝置LA1至LA20接收。
輻射源SO、光束分裂裝置20及微影裝置LA1至LA20可皆經建構且經配置成使得其可與外部環境隔離。真空可提供於輻射源SO、光束分裂裝置20及微影裝置LA1至LA20中之至少部分中，以便最小化輻射之吸收。微影系統LS之不同部件可具備處於不同壓力之真空(亦即，被保持處於低於大氣壓力之壓力)。
圖2為圖1所展示之微影系統LS之微影裝置LA1的示意性描繪。微影裝置LA1包含一照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA(例如，光罩，亦被稱作比例光罩)之一支撐結構MT、一投影系統PS，及經組態以支撐基板W之一基板台WT。
照明系統IL經組態以調節由微影裝置LA1接收之分支輻射光束B1，之後該分支輻射光束B1入射於圖案化器件MA上。投影系統PS經組態以將分支輻射光束B1(現在藉由光罩MA而圖案化)投影至基板W上。基板W可包括先前形成之圖案。在此種狀況下，微影裝置將經圖案化輻射光束B1與先前形成於基板W上之圖案對準。
由微影裝置LA1接收之分支輻射光束B1自光束分裂裝置20通過照明系統IL之圍封結構中之開口8而傳遞至照明系統IL中。視情況，分支輻射光束B1可聚焦以在開口8處或附近形成中間焦點。
照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11一起提供輻射光束B1之所要橫截面形狀及所要角分佈。輻射光束B1自照明系統IL傳遞且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射且圖案化輻射光束以形成經圖案化光束B11。除了琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11，照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。舉例而言，照明系統IL可包括可獨立移動鏡面陣列。可獨立移動鏡面可(例如)有小於1毫米寬。可獨立移動鏡面可(例如)為MEMS器件。
在自圖案化器件MA反射之後，經圖案化輻射光束B11進入投影系統PS。投影系統包含複數個鏡面13、14，該複數個鏡面13、14經組態以將輻射光束B11投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS可將縮減因數應用於輻射光束，從而形成特徵小於圖案化器件MA上之對應特徵之影像。舉例而言，可應用為4之縮減因數。儘管投影系統PS在圖2中具有兩個鏡面13、14，但投影系統可包括任何數目個鏡面(例如，六個鏡面)。
自以上描述可理解，在操作中，輻射光束係在微影裝置LA1之呈開口8之形式的輸入端處被接收，且沿著輻射路徑經由圖案化器件MA而由鏡面器件10、11及鏡面13、14導向至基板台WT處之基板W。
在一些實施例中，微影系統LS可包括一或多個光罩檢測裝置(圖中未繪示)。光罩檢測裝置可包括經組態以自光束分裂裝置20接收分支輻射光束B1至B20且將分支輻射光束導向於光罩MA處之光學件(例如，鏡面)。光罩檢測裝置可進一步包括經組態以收集自光罩反射之輻射且在成像感測器處形成光罩之影像的光學件(例如，鏡面)。成像感測器處所接收之影像可用以判定光罩MA之一或多個屬性。光罩檢測裝置可(例如)相似於圖2所展示之微影裝置LA1，其中用成像感測器來替換基板台WT。
在一些實施例中，微影系統LS可包括可用以量測光罩MA之一或多個屬性之一或多個空中影像量測系統(AIMS)。舉例而言，AIMS可經組態以自光束分裂裝置20接收分支輻射光束B1至B20且使用分支輻射光束B1至B20以判定光罩MA之一或多個屬性。
輻射源SO包含可操作以產生輻射光束之自由電子雷射FEL。視情況，輻射源SO可包含一個以上自由電子雷射FEL。
自由電子雷射包含一電子源，該電子源可操作以產生聚束式相對論電子射束，且相對論電子聚束經導向通過一週期性磁場。該週期 性磁場係由波盪器產生且使電子遵循圍繞中心軸線之振盪路徑。由於由磁場造成之加速度，電子大體上在中心軸線之方向上自發地輻射電磁輻射。相對論電子與波盪器內之輻射相互作用。在某些條件下，此相互作用使電子一起聚束成微聚束，該等微聚束在波盪器內之輻射之波長下經調變，且刺激輻射沿著中心軸線之相干發射。
圖3為自由電子雷射FEL之示意性描繪，該自由電子雷射FEL包含一電子源21、一線性加速器22、一操控單元23及一波盪器24。電子源21可替代地被稱作注入器。
電子源21可操作以產生電子射束E。舉例而言，電子源21可包含光陰極或熱離子陰極及加速電場。電子射束E為包含一系列電子聚束之聚束式電子射束E。電子射束E係由線性加速器22加速至相對論能量。在一實例中，線性加速器22可包含：複數個射頻空腔，其沿著一共同軸線軸向地間隔；及一或多個射頻電源，其可操作以在電子聚束在電磁場之間傳遞時沿著該共同軸線控制該等電磁場以便使每一電子聚束加速。空腔可為超導射頻空腔。有利的是，此情形允許：以高作用區間循環施加相對大電磁場；較大光束孔徑，從而引起歸因於尾流場之較少損耗；且允許增加透射至光束(相對於通過空腔壁而耗散)之射頻之分率。替代地，空腔通常可導電(亦即，並非超導)，且可由(例如)銅形成。亦可使用其他類型之線性加速器。舉例而言，線性加速器22可包含雷射加速器，其中電子射束E傳遞通過經聚焦雷射光束且雷射光束之電場使電子加速。
射出線性加速器22之相對論電子射束E進入操控單元23。操控單元23可操作以變更相對論電子射束E之軌跡以便將電子射束E自線性加速器22導向至波盪器24。操控單元23可(例如)包含經組態以在操控單元23中產生磁場之一或多個電磁體及/或永久磁體。磁場可對電子射束E施加力，該力用以變更電子射束E之軌跡。電子射束E在離開線 性加速器22之後之軌跡係由操控單元23變更，以便將電子導向至波盪器24。
在操控單元23包含一或多個電磁體及/或永久磁體之實施例中，磁體可經配置以形成磁偶極、磁四極、磁六極及/或經組態以將力施加至電子射束E之任何其他種類之多極磁場配置中的一或多者。另外或替代地，操控單元23可包含一或多個帶電板，該一或多個帶電板經組態以在操控單元23中產生電場，使得將力施加至電子射束E。一般而言，操控單元23可包含可操作以將力施加至電子射束E以變更其軌跡之任何裝置。
操控單元23將相對論電子射束E導向至波盪器24。波盪器24可操作以沿著週期性路徑來導引相對論電子，使得電子射束E與波盪器24內之輻射相互作用以便刺激相干輻射之發射。通常，波盪器24包含複數個磁體，該複數個磁體可操作以產生使電子射束E遵循週期性路徑之週期性磁場。結果，電子大體上在波盪器24之中心軸線之方向上發射電磁輻射。波盪器24可包含複數個區段(圖中未繪示)，每一區段包含一週期性磁體結構。電磁輻射可在每一波盪器區段之開始處形成聚束。波盪器24可進一步包含用於重新聚焦電子射束E之機構，諸如，一對或多對鄰近區段之間的四極磁體。用於重新聚焦電子射束E之機構可縮減電子聚束之大小，此可改良電子與波盪器24內之輻射之間的耦合，從而增加輻射之發射之刺激。
在電子移動通過波盪器24時，該等電子與波盪器24中之電磁輻射之電場相互作用，從而與輻射交換能量。一般而言，除非條件接近於諧振條件，否則在電子與輻射之間交換之能量之量將快速振盪，該諧振條件係由如下方程式給出：
其中λ em 為輻射之波長、λ u 為波盪器週期、γ為電子之勞倫茲因數，且K為波盪器參數。A取決於波盪器24之幾何形狀：對於螺旋狀波盪器，A=1，而對於平面波盪器，A=2。實務上，每一電子聚束將具有一能量展度，但可儘可能地最小化此展度(藉由以低發射率產生電子射束E)。波盪器參數K通常為大約1且係由如下方程式給出：
其中q及m分別為電荷及電子質量，B 0 為週期性磁場之振幅，且c為光速。
諧振波長λ em 等於由移動通過波盪器24之電子自發地輻射之第一諧波波長。自由電子雷射FEL可在自放大受激發射(SASE)模式中操作。在SASE模式中之操作可需要在電子射束E進入波盪器24之前該電子射束E中之電子聚束之低能量展度。替代地，自由電子雷射FEL可包含可藉由波盪器24內之受激發射放大之晶種輻射源。
移動通過波盪器24之電子可造成輻射之振幅增加，亦即，自由電子雷射FEL可具有非零增益。可在滿足諧振條件時或在條件接近但稍微偏諧振時達成最大增益。
在進入波盪器24時符合諧振條件之電子將在其發射(或吸收)輻射時損耗(或取得)能量，使得諧振條件不再得以滿足。因此，在一些實施例中，波盪器24可漸狹。亦即，週期性磁場之振幅及/或波盪器週期λ u 可沿著波盪器24之長度而變化，以便在電子聚束經導引通過波盪器24時將該等電子聚束保持處於或接近於諧振。應注意，電子與波盪器24內之輻射之間的相互作用產生電子聚束內之能量展度。波盪器24之漸狹可經配置以最大化處於或接近於諧振之電子之數目。舉例而言，電子聚束可具有在峰值能量下處於峰值之能量分佈，且漸狹可經配置以在具有此峰值能量之電子經導引通過波盪器24時將該等電子保 持處於或接近於諧振。有利的是，波盪器之漸狹具有顯著增加轉換效率之能力。使用漸狹波盪器可將轉換效率(亦即，轉換成輻射光束B中之輻射的電子射束E之能量之部分)增加達原先的2倍以上。波盪器之漸狹可藉由沿著波盪器之長度縮減波盪器參數K來達成。此可藉由使沿著波盪器之軸線之波盪器週期λ u 及/或磁場強度B 0 與電子聚束能量匹配以確保電子聚束處於或接近於諧振條件來達成。以此方式滿足諧振條件會增加發射輻射之頻寬。
在離開波盪器24之後，電磁輻射係作為輻射光束B'被發射。輻射光束B'可形成提供至光束分裂裝置20(圖1所描繪)且形成提供至微影裝置LA1至LA20之分支輻射光束B1至B20的輻射光束B之全部或部分。
在圖3所描繪之自由電子雷射之實施例中，離開波盪器24之電子射束E'進入第二操控單元25。第二操控單元25變更離開波盪器24之電子射束E'之軌跡，以便將電子射束E'返回導向通過線性加速器22。第二操控單元25可相似於操控單元23，且可(例如)包含一或多個電磁體及/或永久磁體。第二操控單元25不影響離開波盪器24之輻射光束B'之軌跡。因此，操控單元25自輻射光束B'解耦電子射束E'之軌跡。在一些實施例中，可在到達第二操控單元25之前自輻射光束B'之軌跡解耦電子射束E'之軌跡(例如，使用一或多個磁體)。
第二操控單元25在電子射束E'離開波盪器24之後將電子射束E'導向至線性加速器22。已傳遞通過波盪器24之電子聚束可以相對於線性加速器22中之加速場(例如，射頻場)成大約180度之相位差進入線性加速器22。電子聚束與線性加速器22中之加速場之間的相位差造成電子由該等場減速。減速電子E'將其能量中之一些返回傳遞至線性加速器22中之場，藉此增加使來自電子源21的電子射束E加速之場之強度。因此，此配置恢復被提供至線性加速器22中之電子聚束之一些能量(當該等電子聚束係由線性加速器加速時)，以便使來自電子源21之 後續電子聚束加速。此配置可被稱為能量恢復LINAC。
由線性加速器22減速之電子E'係由射束截止器26吸收。操控單元23可操作以自已由線性加速器22加速之電子射束E之軌跡解耦已由線性加速器22減速之電子射束E'之軌跡。此情形可允許在經加速電子射束E經導向至波盪器24時由射束截止器26吸收經減速電子射束E'。操控單元23可(例如)可操作以產生具有與形成經加速電子射束E及經減速電子射束E'之電子聚束之實質上恆定的相位關係之週期性磁場。舉例而言，在來自經加速電子射束E之電子聚束進入操控單元23時，操控單元23可產生用以將該等電子導向至波盪器24之磁場。在來自經減速電子射束E'之電子聚束進入操控單元23時，操控單元23可產生用以將該等電子導向至射束截止器26之磁場。替代地，在來自經減速電子射束E'之電子聚束進入操控單元23時，操控單元23可產生很小磁場或不產生磁場，使得電子自操控單元23傳遞且傳遞至射束截止器26。
替代地，自由電子雷射FEL可包含一光束分裂單元(圖中未繪示)，該光束分裂單元係與操控單元23分離且經組態以在操控單元23之上游自經減速電子射束E'之軌跡解耦經加速電子射束E之軌跡。舉例而言，該光束分裂單元可操作以產生具有與形成經加速電子射束E及經減速電子射束E'之電子聚束之實質上恆定相位關係的週期性磁場。
替代地，可藉由產生實質上恆定磁場而自經減速電子射束E'之軌跡解耦經加速電子射束E之軌跡。經加速電子射束E與經減速電子射束E'之間的能量差造成該兩個電子射束之軌跡待由恆定磁場變更達不同量。因此，該兩個電子射束之軌跡將變得自彼此解耦。
射束截止器26可(例如)包括具有用於藉由高能量電子衝擊而進行放射性同位素產生之高臨限值的大量水或材料。舉例而言，射束截止器26可包括具有用於放射性同位素產生之為大約15MeV之臨限值的 鋁。藉由使線性加速器22中之電子射束E'在其入射於射束截止器26上之前減速，當電子由射束截止器26吸收時該等電子所具有之能量之量得以縮減。此情形縮減射束截止器26中所產生之誘發性輻射及次級粒子之層級。此情形移除或至少縮減自射束截止器26移除及棄置放射性廢料之需要。此情形有利，此係因為放射性廢料之移除需要週期性地關閉自由電子雷射FEL且放射性廢料之棄置可昂貴且可具有嚴重環境影響。
當作為減速器而操作時，線性加速器22可操作以將電子E'之能量縮減至低於臨限值能量。低於此臨限能量之電子可能不在射束截止器26中誘發任何顯著放射性層級。
在一些實施例中，與線性加速器22分離之減速器(圖中未繪示)可用以使已傳遞通過波盪器24之電子射束E'減速。電子射束E'可除了由線性加速器22減速以外或代替由線性加速器22減速，電子射束E'亦可由減速器減速。舉例而言，第二操控單元25可在電子射束E'係由線性加速器22減速之前將電子射束E'導向通過一減速器。另外或替代地，電子射束E'可在已由線性加速器22減速之後且在由射束截止器26吸收之前傳遞通過減速器。替代地，電子射束E'可在離開波盪器24之後不傳遞通過線性加速器22且可在由射束截止器26吸收之前由一或多個減速器減速。
視情況，自由電子雷射FEL可包含一或多個聚束壓縮機(圖中未繪示)。聚束壓縮機可被安置於線性加速器22下游或上游。聚束壓縮機經組態以聚束電子射束E中之電子且空間地壓縮電子射束E中之現有電子聚束。一種類型之聚束壓縮機包含橫向於電子射束E而定向之輻射場。電子射束E中之電子與輻射相互作用且與附近之其他電子聚束。另一類型之聚束壓縮機包含磁性軌道彎道，其中在電子傳遞通過該軌道彎道時由該電子遵循之路徑之長度取決於該電子之能量。此類 型之聚束壓縮機可用以壓縮已在線性加速器22中由電位在(例如)射頻下振盪之複數個導體加速之電子聚束。
可需要使進入波盪器24之電子聚束緊密地成聚束，且因此，具有極小位置展度。因此，可需要在電子聚束傳遞至波盪器24中之前使用一或多個聚束壓縮機來壓縮該等電子聚束，以便縮減波盪器24中之電子聚束之位置展度。因此，一分離聚束壓縮機(圖中未繪示)可被安置於操控單元23與波盪器24之間。替代地或另外，操控單元23自身可用以壓縮電子射束E中之電子聚束。由線性加速器22加速之電子聚束可具有一能量展度。舉例而言，一電子聚束中之一些電子可具有高於該電子聚束之平均能量的能量，且該聚束中之一些電子可具有低於平均能量的能量。藉由操控單元23造成的電子軌跡之變更可取決於電子之能量(例如，當軌跡係由磁場變更時)。因此，不同能量之電子可使其軌跡由操控單元23變更不同量，該等軌跡之差異可受控制以引起電子聚束之壓縮。
圖3所展示之自由電子雷射FEL容納於建築物31內。建築物31可包含壁，該等壁在自由電子雷射FEL在操作中時實質上不透射產生於該自由電子雷射FEL中的輻射。舉例而言，建築物31可包含厚混凝土壁(例如，為大約4公尺厚之壁)。建築物31之壁可進一步具備輻射屏蔽材料，諸如，導線及/或經組態以吸收中子及/或其他輻射類型之其他材料。有利的是，向建築物31之壁提供輻射吸收材料可允許縮減該建築物31之壁之厚度。然而，將輻射吸收材料添加至壁可增加建構該建築物31之成本。可添加至建築物31之壁以便吸收輻射之相對便宜材料可(例如)為土層。
除了提供建築物31之具有輻射屏蔽屬性之壁以外，建築物31亦可經組態以防止由自由電子雷射FEL產生之輻射污染該建築物31下方之地下水。舉例而言，建築物31之基層及/或地基(foundation)可具備 輻射屏蔽材料或可足夠厚以防止輻射污染該建築物31下方之地下水。在一實施例中，建築物31可經定位成至少部分地在地下。在此實施例中，地下水可環繞建築物31之外部之部分以及在該建築物31下方。因此，可圍繞建築物31之外部提供輻射屏蔽件，以便防止輻射污染環繞該建築物31之地下水。
除了在建築物31之外部屏蔽輻射以外或作為對在建築物31之外部屏蔽輻射之替代例，亦可在建築物31之內部提供輻射屏蔽件。舉例而言，輻射屏蔽件可在該建築物31內部提供於最接近發射大量輻射之自由電子雷射FEL之部分的部位處。
該建築物31具有寬度W及長度L。建築物31之寬度W及長度L係藉由電子射束E通過自由電子雷射FEL所遵循的環路32之大小予以部分地判定。環路32具有長度33及寬度35。
環路32之長度33係藉由線性加速器22之長度及波盪器24之長度予以判定。舉例而言，可需要線性加速器22之給定長度以便使電子射束E加速至足夠高能量，使得電子在波盪器24中發射所要波長之輻射。舉例而言，線性加速器22可具有大於約40公尺之長度。在一些實施例中，線性加速器22可具有高達約80公尺之長度。另外，可需要波盪器24之給定長度以便刺激波盪器24中相干輻射之發射。舉例而言，波盪器24可具有大於約40公尺之長度。在一些實施例中，波盪器24可具有高達約60公尺之長度。
環路之寬度係藉由操控單元23調整電子射束E之軌跡之曲率半徑予以判定。操控單元23中之電子射束E之曲率半徑可取決於(例如)電子射束E中之電子之速度及產生於操控單元23中之磁場之強度。產生於操控單元23中之磁場之強度增加將減低電子射束E之曲率半徑，而電子之速度增加將增加電子射束E之曲率半徑。通過操控單元23之電子射束E之曲率半徑可(例如)為大約12公尺。在一些實施例中，通過 操控單元23之電子射束E之曲率半徑可小於12公尺。舉例而言，通過操控單元23之電子射束E之曲率半徑可為大約7公尺。
電子射束E通過自由電子雷射FEL所遵循之環路32可具有大於約60公尺之長度33。在一些實施例中，環路32可具有高達約120公尺之長度33。環路32可具有大於約12公尺之寬度35。在一些實施例中，環路32可具有高達約25公尺之寬度35。
建築物31亦可容納其他組件。舉例而言，含有將電功率供應至(例如)波盪器24、操控單元23、25及/或自由電子雷射FEL之其他組件的電組件之電氣櫃37可容納於建築物31內。可有利的是將電氣櫃37提供成緊鄰波盪器24，如圖3所展示。然而，電氣櫃37可定位於相對於自由電子雷射FEL之組件之其他位置。
另外，含有經組態以將低溫冷卻提供至自由電子雷射FEL之組件的裝置之低溫冷卻櫃39可容納於建築物31內。低溫冷卻可(例如)經提供至線性加速器22且可使線性加速器22之超導空腔冷卻。可有利的是將低溫冷卻櫃39提供成緊鄰線性加速器22。此可縮減低溫冷卻櫃39與線性加速器22之間的任何能量損耗。
可需要將電氣櫃37及低溫冷卻櫃39提供於電子射束E通過自由電子雷射FEL所遵循之環路32之外部上(如圖3所展示)。將櫃37、39提供於環路32之外部上可允許容易接取該等櫃，(例如)以監視、控制、維持及/或修復容納於該等櫃37、39內之組件。如自圖3應瞭解，將櫃37、39定位於環路32之外部上可增加在建築物31內容納自由電子雷射FEL之組件所需要的建築物31之最小寬度W。建築物31亦可容納圖3中未繪示的亦可判定建築物31之尺寸之其他組件。
如圖3所展示，壁47經定位於電子射束通過自由電子雷射FEL所遵循的環路32與電氣櫃37之間。壁47亦經定位於環路32與低溫冷卻櫃39之間。壁47可屏蔽電氣櫃37及低溫櫃39使其不受由自由電子雷射 FEL中之電子射束E產生之輻射影響。此情形保護櫃37、39中之組件不受輻射損害，且可允許維修工人在自由電子雷射FEL在操作中時接取櫃37、39，而維修工人不會曝露至危險輻射位準。
在圖3所描繪之實施例中，櫃37、39被展示為容納於與電子射束通過自由電子雷射FEL所遵循之環路32是同一個的建築物31中(但由壁47屏蔽以與環路32隔離)。容納於櫃39內之低溫冷卻組件可產生振動，該等振動可經轉移至自由電子雷射FEL之組件且可不利地影響自由電子雷射FEL之對振動敏感之組件。為了防止由低溫冷卻組件產生之振動轉移至自由電子雷射之敏感部件，可將經容納有低溫冷卻櫃39之建築物31之一部分與經容納有敏感組件之該建築物之部分機械地隔離。舉例而言，低溫冷卻櫃39可與線性加速器22、操控單元23及波盪器24機械地隔離。為了提供機械隔離，經容納有低溫冷卻櫃39之建築物31之部分可(例如)具有與經容納有線性加速器22、操控單元23及波盪器24之該建築物之一部分分離的地基。
替代地，低溫冷卻櫃39及/或電氣櫃37可容納於與建築物31分離的一或多個建築物中。此情形可確保櫃37、39被屏蔽而不受由電子射束E產生之輻射影響，且自由電子雷射FEL之敏感組件係與低溫冷卻櫃39機械地隔離。
微影系統LS可包含單一自由電子雷射FEL。該自由電子雷射FEL可將輻射光束供應至光束分裂裝置20，該光束分裂裝置20將分支輻射光束提供至複數個微影裝置。輻射源SO可包含包括專用光學組件之光學系統，該等專用光學組件經組態以將自自由電子雷射FEL輸出之輻射光束B'導向至微影系統LS之光束分裂器20。因為處於所關注波長之輻射通常係由所有物質很好地吸收，所以通常使用反射光學組件(而非透射組件)以便最小化損耗。光學系統之專用光學組件可調適由自由電子雷射FEL產生之輻射光束之屬性，使得該輻射光束適於供微 影裝置LA1至LA20之照明系統IL及/或光罩檢測裝置接受。
替代地，輻射源SO可包含複數個自由電子雷射(例如，兩個自由電子雷射)，該複數個自由電子雷射可各自將一輻射光束提供至亦形成該輻射源SO之部件之光學系統。該光學系統可自複數個自由電子雷射中每一者接收一輻射光束且可將該等輻射光束組合成一複合輻射光束，該複合輻射光束被提供至光束分裂裝置20以便將分支輻射光束B1至B20提供至微影裝置LA1至LA20。
圖4為包括輻射源SO之微影系統LS的示意性描繪，該輻射源SO包含第一自由電子雷射FEL'及第二自由電子雷射FEL"。第一自由電子雷射FEL'輸出第一輻射光束B'且第二自由電子雷射FEL"輸出第二輻射光束B"。第一自由電子雷射FEL'容納於第一建築物31'內。第二自由電子雷射FEL"容納於第二建築物31"內。
第一輻射光束B'及第二輻射光束B"係由光學系統40接收。該光學系統40包含複數個光學元件(例如，鏡面)，該複數個光學元件經配置以接收第一輻射光束B'及第二輻射光束B"且輸出主輻射光束B。在第一自由電子雷射及第二自由電子雷射兩者正在操作中時，主輻射光束B為包含來自第一輻射光束B'及第二輻射光束B"兩者之輻射之複合輻射光束。將複合輻射光束B提供至光束分裂裝置20，該光束分裂裝置20將分支輻射光束B1至B20提供至微影裝置LA1至LA20。
兩個自由電子雷射經配置以提供輻射光束B'、B"以形成主輻射光束B的圖4所描繪之配置可允許在輻射被連續地提供至微影裝置LA1至LA20時關斷該等自由電子雷射中之一者。舉例而言，可自操作獲得該等自由電子雷射中之一者以便(例如)允許修復該自由電子雷射或使該自由電子雷射經歷維修。在此情況下，另一自由電子雷射可繼續提供輻射光束，該輻射光束係由光學系統40接收。在自由電子雷射中之僅一者將輻射提供至光學系統40的情況下，光學系統40可操作以形成主 輻射光束B，該主輻射光束B包含來自將輻射提供至光學系統40的自由電子雷射之輻射。此情形允許連續操作微影裝置LA1至LA20(即使在自由電子雷射中之一者係自操作被取出的情況下)。
圖5為根據本發明之一實施例的光學系統40之一實施例的示意性描繪，該光學系統40經配置以自自由電子雷射FEL'、FEL"中每一者接收輻射光束B'、B"且輸出一輸出輻射光束B。由光學系統40輸出之輻射光束B係由光束分裂裝置20(參見圖1)接收。
光學系統40包含四個光學元件：與自由電子雷射中之第一自由電子雷射FEL'相關聯的第一光學元件132及第二光學元件134；及與自由電子雷射中之第二自由電子雷射FEL"相關聯的第一光學元件136及第二光學元件138。該等光學元件132、134、136、138經配置以變更來自自由電子雷射FEL'、FEL"之輻射光束B'、B"之橫截面的大小及形狀。
詳言之，第一光學元件132、136為凸鏡面，其用以增加來自自由電子雷射FEL'、FEL"之輻射光束B'、B"之橫截面面積。儘管在圖5中第一光學元件132、136呈現為在x-y平面中實質上扁平，但其可在此平面中及在z方向上兩種情況下為凸面的。因為第一光學元件132、136為凸面，所以其將增加輻射光束B'、B"之發散度，藉此減低其下游之鏡面上的熱負荷。因此，第一光學元件132為經配置以增加自第一自由電子雷射FEL'接收之輻射光束B'之橫截面面積的發散光學元件。第一光學元件136為經配置以增加自第二自由電子雷射FEL接收之輻射光束B"之橫截面面積的發散光學元件。此情形可允許下游之鏡面具有較低規範、具有較小冷卻，且因此較不昂貴。另外或替代地，其可允許下游鏡面較接近於正入射角。實務上，由輻射源SO輸出之輻射光束B可由在光束B之路徑中串聯地配置之複數個連續、靜態、刀口鏡面分裂。增加光束B之大小(藉由(例如)使用如第一光學元件 132、136之凸鏡面)會縮減必須在光束B之路徑中定位該等鏡面之準確度。因此，此情形允許由分裂裝置20更準確地分裂輸出光束B。
第二光學元件134、138係凹面的且在形狀方面與第一光學元件互補，使得離開第二光學元件134、138之光束具有實質上零發散度。因此，在第二光學元件134、138下游，光束實質上經準直。又，儘管在圖5中第二光學元件134、138呈現為在x-y平面中實質上扁平，但其事實上在此平面中及在z方向上兩種情況下係凹面的。
可較佳的是使由光束分裂裝置20接收之輸出光束B具有與由自由電子雷射FEL'、FEL"輸出之輸出光束不同的形狀及/或強度分佈。舉例而言，對於光束分裂裝置20內之連續刀口提取鏡面之圓形光束，矩形形狀可較佳。因此，除了增加輻射光束B'、B"之橫截面面積以外，光學元件132、134、136、138亦可用以變更輻射光束B'、B"之橫截面形狀。詳言之，光學元件132、134、136、138可為散光的或非球面的且可經塑形以便確保離開第二光學元件134、138之輻射光束B'、B"之形狀相比於由自由電子雷射FEL'、FEL"產生之輻射光束B'、B"之形狀更像矩形。舉例而言，該等光學元件可經塑形成使得離開第二光學元件134、138之光束B'、B"為大體上矩形，但具有圓形隅角，但其他形狀亦係可能的。此矩形形狀之兩個維度可與在兩個垂直方向上(諸如，在x-y平面中及在z方向上)之光學元件之曲率半徑有關。有利的是，此情形允許用以將輸出輻射光束B分裂成分支輻射光束B1至B20(參見圖1)(之後該等分支輻射光束B1至B20進入微影裝置LA1至LA20)之鏡面相同或至少極相似。此情形自製造視點而言尤其有益。
當自由電子雷射FEL'、FEL"兩者接通時，光學系統40可操作以組合其輻射光束B'、B"以形成複合輻射光束B。在此實施例中，此係藉由使第一自由電子雷射FEL'之第一光學元件132及第二光學元件134在x方向上自第二自由電子雷射FEL"之第一光學元件136及第二光學 元件138偏移，使得離開第二光學元件134、138之光束B'、B"兩者彼此鄰近且相互平行來達成。詳言之，第一自由電子雷射FEL'之第一光學元件132及第二光學元件134安置於第二自由電子雷射FEL"之第一光學元件136及第二光學元件138之「下游」(相對於雷射光束B'、B"之傳播方向)。
在此配置中，光學系統40可操作以組合兩個輻射光束B'、B"以形成複合輻射光束。該複合光束為由光學系統40輸出之輸出輻射光束B。應瞭解，圖5僅僅係例示性的且可以與圖5所展示不同的方式來實施光學系統40。
再次參看圖4，建築物31'、31"經組態以實質上防止由操作自由電子雷射產生之輻射(除了輻射光束B'、B"以外)自該等建築物31'、31"傳播。因此，在分離建築物內部容納第一及第二自由電子雷射會允許安全地進行對該等自由電子雷射中之一者之維修及/或修復，同時另一自由電子雷射繼續操作。舉例而言，可自操作取出第一電子雷射FEL'以便允許修復該第一自由電子雷射FEL'或使該第一自由電子雷射FEL'經歷維修。在此期間，第二自由電子雷射FEL"可繼續操作以便將輻射提供至光學系統40且提供至微影裝置LA1至LA20。因此，將在第二建築物31"中歸因於第二自由電子雷射FEL"之操作而產生輻射。然而，危險輻射位準歸因於由第二建築物31"之壁提供之輻射屏蔽而未離開第二建築物31"且未進入第一建築物31'。因此，第一建築物可由維修工人安全地進入以便修復第一自由電子雷射FEL'或對第一自由電子雷射FEL'進行維修。
基於用以產生輻射之自由電子雷射之使用，諸如圖1至圖5之微影系統的微影系統之特徵在於：一般而言，可產生在系統之操作範圍內之任何所要波長。此係藉由向自由電子雷射中之電子提供對應於所要波長之能量來達成。因此，系統不限於使用諸如13.5奈米或6.7奈米 之僅一個特定波長，如可為針對電漿源之狀況。舉例而言，可產生在範圍4奈米至40奈米內的任何所要波長。因此，舉例而言，可選擇允許建構具有反射率比經組態以反射13.5奈米輻射之多層鏡面之反射率高的多層鏡面。
本文中應認識到，藉由波長之合適選擇，有可能使具有所要或可接受特性之材料範圍可用以形成光學器件(例如，多層鏡面、護膜或吸收器)，而形成微影系統之微影裝置或其他組件之部件。舉例而言，藉由波長之合適選擇，在本文中發現，具有可接受特性之材料範圍可用於供形成形成微影系統之部件之光學器件中使用，或對於至少一些材料，可藉由操作波長之合適選擇而最佳化或改良光學或其他特性。
圖6為針對由選定材料對集合中之任一者形成之多層鏡面之依據波長而變化的最大可達到反射率值的曲線圖。在此狀況下，反射率值為理論上針對300K之溫度自用於各種選定材料對之折射率值而判定的在正入射角下之反射率值，該等選定材料對具有可供形成多層鏡面之所演算層週期(例如，厚度)。反射率值之溫度相依變化被預期為針對材料保持呈固態所處之溫度係相對低的，但實務上多層鏡面器件中之諸層之間的漫射可隨著溫度增加而增加。應理解，實務上，實際反射率值可歸因於可在真實器件中發生的缺陷而小於最大可達到反射率，然而，圖6明確展示可達到反射率值可如何隨波長而變化。A.V.Vinogradov及B.Ya.Zeldovich之Applied Optics(16，1，89至93，1977年)中提供用於多層鏡面之理論反射率值之演算的實例，且根據彼文件之教示來執行圖6、圖7a及圖7b所展示之反射率之演算，然而，可使用任何合適方法以演算或以其他方式判定多層鏡面反射率值。
圖6中標繪兩條線，第一線140為針對在研究中之選定材料對集合之依據波長而變化的最大可達到反射率值之標繪圖。第二線142為 針對在研究中之選定材料對集合之依據波長而變化的第二高可達到反射率值之標繪圖。
提供最大反射率值140及第二高反射率值142之該等材料對隨著波長改變而改變，且針對該等波長之若干選定波長在圖6之曲線圖上指示供獲得最大及第二高反射率值之特定材料對。舉例而言，圖6中指示：在4.37奈米之波長下，針對UC(例如，具有鈾及碳之交替層之多層鏡面)獲得用於自在研究中之材料對建構之多層鏡面之最大可達到反射率值，且針對LiC獲得第二高反射率值。相似地，在9.49奈米之波長下，針對PdSr獲得最大反射率值且針對AgSr獲得第二高反射率值；在10.5奈米之波長下，針對RhSr獲得最大反射率值且針對PdSr獲得第二高反射率值；在11.3奈米之波長下，針對RuBe獲得最大反射率值且針對BeRh獲得第二高反射率值；在17.1奈米之波長下，針對AlSr獲得最大反射率值且針對YA1獲得第二高反射率值；且在22.8奈米之波長下，針對BeLi獲得最大反射率值且針對BaLi獲得第二高反射率值。
圖7a及圖7b展示指示針對自供獲得圖6之標繪圖之材料對中之至少一些建構的多層鏡面在某些選定波長下之最大可達到反射率之值的表。針對固體純材料(例如，固體元素)之許多不同組合來執行演算，其中若某些固體材料看來太有害或以其他方式不能實行，則不考慮該等固體材料，例如，鈈。圖6以及圖7a及圖7b中展示相關結果之選擇。該等表亦展示針對在研究中之材料對之多層鏡面之週期(例如，第一層及第二層之每一重複配置之厚度)及針對在研究中之材料對的第一層及第二層之每一重複配置之頂部層(例如，第一層及第二層之最外部)之比率。儘管圖7a及圖7b之表提及頂部層及底部層，但在實施例中該等層中之任一者可為頂部層或底部層，且該等層中之任一者可為最外部層。出於演算之目的，假定鏡面之總厚度及層之總數目實 際上係無限的，但實務上，層之總數目可取決於所討論之操作波長及特定鏡面而在數十或數百內，例如，在40與400之間。層之重複配置之週期及每一層之相對厚度係取決於每一材料之折射率及多層鏡面係在研究中之波長。在圖7a及圖7b之表中，針對在特定波長下之一材料對之週期及相對厚度為將提供用於由處於彼波長之彼材料對建構的多層鏡面之最大所演算反射率值之週期及相對厚度。
在圖7a及圖7b之表中，在每一所指示波長下，藉由演算最大可達到多層鏡面反射率值而對材料對排序，其中最高反射率值處於左側。已發現，儘管可演算如針對在特定波長下之特定材料對可獲得之最大可達到反射率值，但其他材料對亦可提供彼波長下之可接受反射率值。舉例而言，針對4.37奈米之波長，在表7中用於LiC之材料對之最高所演算反射率值為84%，但各種材料對提供大於60%之最大理論反射率值，此情形係可接受的。
可為特定實施例可接受之反射率可取決於操作波長、微影裝置之鏡面數目或其他屬性及/或待執行之微影操作或待形成之微影結構之屬性而變化。取決於所討論之微影裝置(例如，提供於輻射路徑上之多層鏡面之數目)，在4.37奈米下，大約60%或更大之理論最大反射率值有可能可接受，且因此，可在建構根據特定實施例之用於在4.37奈米下之操作之微影裝置時在各種可能多層鏡面材料對之間得到選擇。大約70%或大約90%之反射率之較高臨限值對至少一些實施例適用，例如，具有較高操作波長之至少一些實施例。
實務上，用於真實器件之實際反射率值很可能低於理論最大值，因此，當指定在選擇用於特定實施例之多層鏡面之材料時之理論最大反射率值應為大約60%或某其他值時，假定自實際多層鏡面獲得之實際反射率值可低於該理論最大值。舉例而言，藉由器件達成之實際反射率值實務上在一些狀況下可比理論最大值低10%至15%，或低 10%至25%，其中實際值與理論值之間的差通常傾向於在較低波長下較高。舉例而言，在4.37奈米下，大約60%之反射率之實際值可針對反射率之理論值為大約80%的一些鏡面來達成。
儘管當選擇操作波長及選擇用於微影裝置之多層鏡面之材料時高反射率值可至關重要，但在所選擇波長下之其他光學組件之屬性及所選擇材料之其他屬性亦至關重要，如下文中關於特定實施例予以進一步論述。舉例而言，據發現，可用作吸收器(例如，比例光罩或光阻)或用作護膜之材料之光學效能在作出操作波長之選擇時亦可至關重要。
圖8a及圖8b為用於圖7a及圖7b之表之主題的在波長下之各種元素之吸收係數值的表。在300K下針對各種固體元素獲得吸收係數值，但為了清楚起見，圖7a及圖7b中僅包括用於彼等元素之選定子集之值。在每一波長下，按照吸收係數值對表中所識別之材料進行排序，使得對於每一波長，具有最高吸收係數值之材料係在表之左側。
吸收係數值通常被預期為隨著波長下降而下降。然而，自圖8a及圖8b之表可見，在4.37奈米下之最高吸收係數值(例如，針對Ir、Os、Re、W、Pt而獲得)係相似於在6.62奈米下之最高吸收係數值(例如，針對Os、W、Re、Cu、Ta、Ni而獲得)。
當選擇用於微影裝置之吸收器(例如，比例光罩或光阻)之材料時，高吸收係數值可至關重要，此係因為其可使能夠使用較薄材料層以獲得所需吸收位準。當選擇合適操作波長時，具有足夠高吸收係數值之材料之可用性可為一顯著因素。具有可接受吸收係數值之材料範圍之可用性可允許在彼等材料當中選擇具有一或若干特定所要屬性(例如，機械或熱穩定度)、無毒性、無放射性或易於處理、製造或儲存的吸收器材料。
除了具有合適吸收或反射率屬性之材料之可用性以外，具有其 他所要屬性之材料之可用性在選擇合適操作波長時亦可為顯著考慮因素。舉例而言，適於用作護膜(例如，適於用作覆蓋光罩MA(亦被稱作比例光罩)之保護層)且具有所要屬性之材料之可用性亦可為顯著考慮因素。
圖9a及圖9b為針對為圖8a及圖8b之主題的元素之為了獲得90%透射比率之所需材料厚度(以奈米為單位)(若用以形成護膜)的表。圖9a及圖9b之表實際上可被認為表示圖8a及圖8b之表之反向，可經呈現使得在給定波長下為了得到90%透射率針對材料給出厚度。在選擇用於微影之操作波長時考量可用護膜材料及此等材料之最大厚度以獲得可接受護膜效能及屬性可至關重要。
本文中(例如)基於圖6至圖9所展示之結果應認識到，儘管自由電子雷射源可用以獲得處於任何選定操作波長之輻射，但在選擇用於微影應用之波長時考量在可能波長下之可用材料之屬性(詳言之，具有合適反射率、吸收率、透射率或其他屬性之材料之可用性)可至關重要。
轉向特定實施例之細節，在某些實施例中，微影系統(諸如，圖1至圖5之微影系統)經組態以在4.37奈米之波長下操作。
藉由將操作波長縮減至4.37奈米，與(例如)為13.5奈米或6.7奈米之常用或所提議操作波長形成對比，可縮減可產生之微影特徵之最小大小。自圖6亦可見，針對由本文中已考慮之材料對形成之多層鏡面在4.37奈米之波長下存在最大反射率值之強峰值。
此外，藉由縮減波長以及潛在地使能夠生產較小微影特徵，原則上可縮減對微影裝置之投影系統中之光學組件之最小數值孔徑要求為吾人所知((例如)參見P.Kuerz等人之「Optics for EUV Lithography」(2008 International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography，2008年9月28日-2008年10月1日，Lake Tahoe，California)；及 P.Kearney之「High-NA EUV Challenges and Promise」(IEUVI Mask TWG meeting，2013年2月24日))。經組態以在4.37奈米之波長下操作之某些實施例之特徵在於：因為可歸因於短波長而放寬數值孔徑要求，所以包括於投影系統PS中之多層鏡面13、14之數目可縮減至四個或更少。藉由縮減鏡面之數目，又可縮減每一個別多層鏡面所需要之最小反射率值，此係因為累積反射率值隨著輻射路徑中鏡面之數目縮減而縮減。
因此，在經組態以在大約4.37奈米下操作之某些實施例中，用於多層鏡面13、14之材料經選擇為使得每一多層鏡面具有針對多層鏡面之理想版本而演算的為大約60%之最大理論可達到反射率之最小值(實務上，所獲得之最大反射率之實際值通常將低於該理論最大值)。相比而言，下文所論述且經組態以在較高波長下(例如，在大約9.49奈米、10.5奈米、11.3奈米、17.1奈米、22.8奈米下，或在大約22.8奈米與大約25.2奈米之間(例如，大約25.2奈米))操作之其他實施例可具有對較高(例如，大約70%或大約90%)之最大可達到多層鏡面反射率之最小值之約束。
更詳細地考慮經組態以在大約4.37奈米下操作之實施例，自(例如)圖7a及圖7b之表可見，存在可提供為至少大約60%之最大所演算多層反射率之各種材料對。實施例不限於包括僅由圖7a及圖7b之表中所識別之材料對形成的多層鏡面。取而代之，可提供所需反射率之材料之任何合適組合可用於多層鏡面。
在經組態以用於在大約4.37奈米下操作之某些實施例中，提供具有一具有四個多層鏡面之投影系統PS之微影裝置，每一多層鏡面係C/Li多層鏡面(包含碳及鋰之交替層)。相似地，在彼等實施例之一些實施例中，照明系統IL之鏡面10、11亦可為C/Li多層鏡面。C/Li多層鏡面具有實質上如圖7a及圖7b之表中給出之週期與厚度比率(週期為 2.19奈米且在此狀況下之頂部(Li)層對週期之比率為0.49)，且在此狀況下，具有大約400雙層之厚度(亦即，C層及Li層一起之總厚度為大約400×2.19奈米)。C/Li多層鏡面之C層抑或Li層可在該等C層或Li層之最外部，其中最外部層為彼等層中之使處於操作波長之輻射將在操作中首先到達之一層。多層鏡面亦包括最外部保護層，例如，實質上透明金屬氧化物或氮化物之頂蓋層，諸如，ZrO2或ZrN。頂蓋層可保護底層不受氫氣干擾或氧化。在此狀況下之投影系統可具有小於0.5之數值孔徑(NA)，且在投影系統PS中代替6個或8個鏡面，僅需要4個鏡面。在替代實施例中，較大數目個鏡面視需要可包括於投影系統PS中。舉例而言，在一些實施例中，六個鏡面可包括於投影系統PS中。
儘管自圖7a之表可見，先前段之實施例之C/Li鏡面不提供與(例如)C/U鏡面一樣高的理論反射率，但反射率值可接受。
在替代實施例中，代替C/Li鏡面來使用C/U實施例以獲得每鏡面大於80%之反射率、大約0.75%之頻寬及大約0.5之數值孔徑。
如自圖7a及圖7b之表亦可見，存在可提供在4.37奈米之波長下之可接受多層鏡面反射率值的各種材料對以及C/Li或C/U，且在此等可接受材料對當中，可取決於其他因素以及反射率之值而作出選擇。舉例而言，可取決於可用性、成本、處置或處理之簡易性、多層鏡面製造之簡易性、毒性位準、放射性位準、強度、穩固性、抗降級性或其他因素中之一或多者而作出用於多層鏡面之材料之選擇。
在諸如4.37奈米之較低波長下，碳及氧傾向於比在較高波長下對輻射更透明，此意謂可在操作期間發生的鏡面上之碳污染以及材料之氧化在較低波長下比在較高波長下可造成較小反射率損耗。
在其他實施例(例如，經組態以用於在大約4.37奈米下操作之其他實施例)中，替代以碳為基礎之鏡面係用於微影裝置、光束分裂裝置20或光學系統40中。舉例而言，在一些另外實施例中，多層鏡面為 C/Ti、C/V、C/Ca、C/Co、C/Cr、C/Mn、C/Fe、C/La、C/Nd、C/Pd、C/Ag、C/In、C/Ce或C/Ni多層鏡面。如同已被描述之某些C/Li多層實施例一樣，針對在大約4.37奈米之波長下之操作，雙層之總數目可為大約400。然而，可使用任何合適數目個雙層。在經組態以用於在其他波長下操作且可包含其他材料之其他實施例中，雙層之總數目可不同。舉例而言，在用於大約9.49奈米、10.5奈米、11.3奈米或17.1奈米之操作波長之一些實施例中，雙層之總數目可為大約50至100。在用於大約22.8奈米之操作波長之一些實施例中，雙層之總數目可為大約100。
根據多層鏡面之建構之已知方法，某些實施例之多層鏡面除了可包括反射層對(例如，先前段中所識別之反射層)以外，亦可包括其他層，例如，間隔、保護或另外反射層。因此，舉例而言，C/U、C/Li、C/Ti、C/V、C/Ca、C/Co、C/Cr、C/Mn、C/Fe、C/La、C/Nd、C/Pd、C/Ag、C/In、C/Ce或C/Ni多層鏡面中之至少一些可包括額外保護、間隔、另外反射層或其他層或組件。
實施例之多層鏡面不限於圖7a及圖7b中所指示之材料，且可使用其他材料。舉例而言，在一些另外實施例中，代替先前段中所指示之金屬層，多層鏡面包括合金層，或氧化物或氮化物層，或硼化物或碳化物層，或其他碳化合物或金屬化合物層，例如，金屬氧化物或金屬氮化物層，或金屬硼化物或金屬碳化物層。因此，在一些實施例中，多層鏡面之重複層中之一者包含碳，且重複層之另一者包含Li、Ti、V、Ca、Co、Cr、Mn、Fe、La、Nd、Pd、Ag、In、Ce或Ni或其他金屬中之一者之氧化物、氮化物或其他化合物，或合金。一般而言，氧化物及氮化物可變得更多地吸收處於較高波長之輻射。
在經組態以用於在4.37奈米下操作之實施例中，亦存在提供合適光學屬性以用作微影系統中之吸收器(例如，用作光罩或比例光罩， 或用作光阻)之各種材料之選擇。自圖8a及圖8b之表可見，在4.37奈米下之各種材料之吸收屬性係與針對至少一些材料在6.7奈米下之吸收屬性相似。因此，在一些實施例中，亦可在4.37奈米下使用經開發供在6.7奈米下使用之已知光罩及比例光罩，且光阻及比例光罩/光罩製作可相似於供在6.7奈米下使用之光阻及比例光罩/光罩之製作。
舉例而言，在經組態以用於在4.37奈米下操作之某些實施例中，使用以鉿為基礎或以氧化鉿為基礎之光罩或比例光罩或光阻。舉例而言，諸如M.Trikeriotis等人之關於浸潤微影擴展之第6次國際會議(2009年10月22日至23日)或M.Trikeriotis等人之Development of an Inorganic Photoresist for DUV,EUV and Electron Beam Imaging(SPIE 7639，Advances in Resist Materials and Processing Technology，XXVII，76390E(2010年3月26日))中所描述之以氧化鉿為基礎之光阻可在經組態以用於在大約4.37奈米下操作之某些實施例中用作光阻。亦可使用任何其他合適吸收器材料，例如，適於供在4.37奈米下使用之光罩、比例光罩或光阻材料。
在一些實施例中，Hf、Ir、Re、Os、Pt、W或Au或合金或其化合物(例如，其氧化物)係用以形成供在4.37奈米之波長下使用之光罩或比例光罩。相似地，在一些實施例中，彼等材料亦用於供在4.37奈米之波長下使用之光阻中。在一些實施例中，Ta、Mo、Cu、Ni、Zr或合金或其化合物係用以形成供在4.37奈米之波長下使用之光罩、比例光罩或光阻，但潛在地彼等材料中之一些可比其他命名材料中之至少一些更易於氧化。可使用保護層或用以避免或縮減氧化之其他措施。
在經組態以用於在4.37奈米下操作之實施例中，亦可使用各種護膜材料。圖9a及圖9b之表提供用以在4.37奈米下提供90%之光透射率之各種材料的最大厚度。來自該表之任何合適材料或其衍生物可選自供在4.37奈米下用作護膜之表。護膜材料之選擇不限於圖9a及圖9b之 表中所指示之材料，且可使用在可接受厚度位準下提供所要透射率屬性的任何合適護膜材料。舉例而言，圖9a及圖9b之表中所列出之材料中的至少一些之氧化物或碳化物可在一些實施例中用作護膜。
在經組態以用於在大約4.37奈米下操作之一些實施例中，微影系統之一或多個護膜包含碳、鈧、鈦、鑭，或彼等材料中之一或多者之合金或氧化物或其他化合物，例如，氧化鈦或碳化鈦。可使此等護膜比當前針對13.5奈米在開發中之至少一些以矽為基礎之護膜厚，同時保持在4.37奈米下之可接受透射屬性(例如，具有90%之透射比率)。較厚護膜相比於較薄護膜通常被預期為熱-機械方面更強。護膜可包括一或多個額外鈍化層或其他層。在經組態以用於在大約4.37奈米下操作之一些實施例中，護膜為具有280奈米之厚度及90%之透射比率的以碳為基礎之護膜，例如，C或TiC。
在經組態以用於在大約4.37奈米下操作之一個特定實施例中，微影裝置包含：四個多層鏡面，每一多層鏡面包含大約400個C/Li雙層；包含C之一護膜；包含Re之一比例光罩；及包含氧化鉿之一光阻。
自關於經組態以用於在大約4.37奈米下操作之實施例之描述可理解：對於至少一些此等實施例，可獲得用於微影系統中之多層鏡面之相對高反射率，可縮減多層鏡面之數目，且可存在可接受供用作多層鏡面、吸收器或護膜之各種材料之選擇。用於處於4.37奈米之輻射之多層鏡面之頻寬係相似於針對至少一些實施例在6.7奈米下可獲得的多層鏡面之頻寬。此外，原則上，使用處於4.37奈米之源輻射之實施例相比於使用較高波長輻射之實施例可能夠產生較小尺度微影特徵。另外，碳及氧化物沈積或污染(例如，鏡面表面上之沈積或污染)傾向於在較低波長下變得愈來愈透明。因此，藉由在處於或接近於4.37奈米下操作，可在至少一些實施例之狀況下縮減或消除碳清潔循環。
儘管在一些實施例中可存在在4.37奈米下操作之益處，但在一些狀況下，散粒雜訊可在4.37奈米下比在例如13.5奈米之較高波長之狀況高三倍。替代實施例經組態以在其他較高波長下操作，例如，大約等於在圖6之反射率標繪圖中看到峰值之波長的波長。
在一些實施例中，提供經組態以在22.8奈米之波長下操作之微影系統，諸如，圖1至圖5之微影系統。自圖6之標繪圖以及圖7a及圖7b之表可見，用於所考慮之材料之最大可達到多層鏡面反射率在22.8奈米下達到其最高值(針對Li/Be為87%)。供經組態以在22.8奈米下操作之實施例中使用之多層鏡面材料不限於Li/Be，且在經組態以在22.8奈米下操作之此等實施例中可使用提供可接受反射率值之材料之任何合適組合。
在經組態以在22.8奈米下操作之某些實施例中，至少六個或八個多層鏡面提供於微影裝置之投影系統PS中。在一些此等實施例中，用於每一多層鏡面之最小反射率值被約束為大於或等於大約70%，且在經受彼約束之此等實施例中可選擇任何合適多層鏡面材料。
在經組態以在22.8奈米下操作之某些實施例中，提供包含Li/Be((例如，包含鋰及鈹之交替層)、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li中之任一者之多層鏡面作為投影系統PS及/或照明系統IL之鏡面。頂部層厚度之週期及頂部層厚度對用於彼等多層鏡面之週期之比率可如圖7a之表中所指示。因此，可提供微影裝置之高數值孔徑(>0.5)的以鋰為基礎之多層鏡面投影系統PS。
Li/Be鏡面可各自提供高達87%之理論反射率，且實務上，相比於組態以用於在例如4.37奈米之較低波長下操作之相同材料之鏡面，可獲得每鏡面反射率之10%的增益(在假定為(例如)大約80%之真實鏡面效能的情況下)。相比於可針對較低波長之狀況，在例如22.8奈米之較高波長下之真實器件之實際反射率值有可能可更接近於最大理論 值。在一些實施例中，多層鏡面之雙層堆疊之厚度在經組態以用於在22.8奈米下操作之實施例中比在較低波長下大，且在一些狀況下，此可意謂層界面處之漫射效應及粗糙度效應可造成較低反射損耗及/或閃焰。
經組態以用於在處於或接近於22.8奈米之波長下操作之Li/Be、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li多層鏡面中之至少一些或其他多層鏡面在一些實施例中可包括額外保護、間隔、另外反射層或其他層或組件。
實施例之多層鏡面不限於圖6至圖9中所指示之材料，且可使用其他材料。舉例而言，在經組態以在大約22.8奈米下操作之一些實施例中，多層鏡面包括合金層或金屬化合物層，來代替先前段中所指示之層。因此，在一些實施例中，重複層中之一者或兩者包含Li、Be、Al、Si、La、B或其他金屬中之一者或另一者之化合物或合金。
在經組態以用於在22.8奈米下操作之實施例中，亦存在提供合適光學屬性以用作微影系統中之吸收器(例如，用作光罩或比例光罩，或用作光阻)之各種材料之選擇。舉例而言，可使用以鉿為基礎或以氧化鉿為基礎之光罩或比例光罩或光阻，且自圖8a及圖8b可見，Hf提供在22.8奈米下比在4.37奈米下之大約三倍改良型吸收效能。
在替代實施例中亦可使用例如光罩、比例光罩或光阻材料之任何其他合適吸收器材料，且在假定在22.8奈米下比在較低波長下通常較高吸收係數值的情況下，可能吸收器材料之選擇可比在較低波長下之選擇寬。可歸因於在22.8奈米下之較高吸收係數而需要較不厚材料以產生(例如)比例光罩，且因此，在一些狀況下，比例光罩設計可更直接。在一些實施例中，Re或Os或以Re為基礎或以Os為基礎之材料(例如，Re或Os之合金或氧化物或其他化合物)可用以形成比例光罩或光罩。在其他實施例中，比例光罩或光罩可包含Ru、Rh、Os、W、Pd、Re、Ag、Pt、Ti或Cr中之一或多者，或彼等材料中之一或多者之 合金或氧化物或其他化合物。其他金屬氧化物(特別是包括高吸收金屬之金屬氧化物)亦可適合用於大約22.8奈米之波長之比例光罩或光罩，此係因為許多氧化物吸收處於此等波長之大量輻射。
在經組態以用於在22.8奈米下操作之微影系統中，可使用任何合適護膜。舉例而言，在經組態以用於在22.8奈米下操作之一些實施例中，可使用包含Al或Si或合適Al或Si化合物或合金(例如，用B強化之Al、用B強化之Si；Al合金，或Si合金)之護膜。在一些實施例中，薄氮化矽層可用作護膜之保護層。相似地，在一些實施例中，薄氧化鋁層可用作保護或額外護膜層。在經組態以用於在大約22.8奈米下操作之一個實施例中，護膜為具有65奈米之厚度及90%之透射比率的Al護膜。
在經組態以用於在大約22.8奈米下操作之一個特定實施例中，微影裝置包含：若干多層鏡面，每一多層鏡面包含大約100個Li/Be雙層；包含Al之一護膜；包含Ru之一比例光罩；及包含氧化鉿之一光阻。
針對圖7a及圖7b之表中所指示之材料，經組態以供在22.8奈米下使用之多層鏡面之週期通常大於經組態以用於在13.5奈米下操作之相同材料之多層鏡面之週期。在一些狀況下，用於多層鏡面之較大週期可導致歸因於(例如)漫射之較低閃焰及較低輻射損耗。因此，在一些狀況下，對於對應多層鏡面材料，可在22.8奈米之操作波長下比在13.5奈米之操作波長下獲得每鏡面較小損耗。此外，具有較大週期之多層鏡面在一些狀況下可比具有較小週期之多層鏡面(例如，圖7a及圖7b之表之經組態以用於在4.37奈米下操作的具有大約2.2奈米之週期之多層鏡面)更容易製造。
儘管在一些狀況下在經組態以用於在22.8奈米下操作之微影裝置之投影系統PS中相比於可為經組態以用於在較低波長下操作之對應系 統之狀況需要更多鏡面(例如，6個或8個鏡面)，但來自每一鏡面之損耗之縮減在一些狀況下可縮減鏡面之數目增加的影響。較高數值孔徑系統可為一種可能性。
若存在每鏡面較小損耗，則在操作波長下之來自源之功率之產出率可歸因於鏡面處之損耗縮減而較高。彼情形在一些狀況下可將對源之功率要求放寬(例如)高達五倍。若存在每鏡面較小損耗且又若可縮減所施加功率，則在一些狀況下亦可縮減(例如)歸因於起泡、輻射損害、熱負荷或其他降級機制之鏡面之降級。彼情形在一些狀況下可導致組件之較長壽命。
在一些實施例中，在一些狀況下，相比於經組態以用於在例如13.5奈米之較低波長下操作之鏡面，可在大約22.8奈米之操作波長下針對以Li為基礎或其他多層鏡面可獲得的較高數值孔徑(例如，>0.5)可使可獲得之解析度偏移低70%(例如，可在數值孔徑相同的情況下發生的大約70%之解析度之惡化)。
一般而言，當在22.8奈米下操作時比在例如13.5奈米或4.37奈米之較低波長下操作時散粒雜訊顯著較低。此外，雙重圖案化在22.8奈米下係可能的，此可提供較小特徵之形成。因為每鏡面透射損耗可低，晶圓處之輻射劑量可高且因此晶圓之產出率可高，所以對於經組態以用於在22.8奈米下操作之至少一些實施例，雙重圖案化可在經濟上可行。在一些較低波長下，自單一圖案化可得到之特徵大小較低，且因此可較不常使用雙重圖案化(即使使用的話)。
儘管在一些狀況下在組態用於在大約22.8奈米下操作之微影裝置方面可存在顯著益處，但此微影裝置相比於在13.5奈米下之操作提供較低解析度。此外，一般而言，碳、氧化物及氮化物在22.8奈米下比在較低波長下吸收更多光，因此，可更頻繁地需要進行多層鏡面之碳清潔。又，在一些狀況下，在22.8奈米下比在13.5奈米下更可能發生 氧化相關反射率損耗。
待用於特定實施例之操作波長之選擇可考量在彼波長下操作之特定特性，包括彼波長下之材料之屬性及潛在益處或缺點，應牢記意欲藉由實施例使用微影技術而形成之該或該等器件之所要屬性，例如，最小特徵大小及容許度。
已描述經組態以用於在大約4.37奈米及22.8奈米之波長下操作之特定實施例。在另外實施例中，圖1至圖5之微影系統經組態以用於基於供在其他操作波長下使用之多層鏡面及其他組件之合適材料之選擇而在此等其他操作波長下操作。舉例而言，在一些另外實施例中，微影系統經組態以用於在圖6之標繪圖中展示多層鏡面反射率之峰值的在4奈米至40奈米之範圍內之其他波長下操作，或在使材料可具有所要屬性之其他波長下(諸如，在大約9.49奈米、10.5奈米、11.3奈米或17.1奈米下)操作，或在使材料具有可接受反射率或吸收屬性且具有需要材料或其他屬性之波長下操作。
在一些實施例中，微影系統經組態以用於在大約22.8奈米至大約25.2奈米之範圍內的任何合適波長下操作。可見，最大多層鏡面反射率值在22.8奈米下在峰值之後下降，但其保持相對高且材料範圍可用於在彼等波長下用作多層鏡面、吸收器及護膜，諸如，圖7至圖9中所列出之具有合適吸收係數或反射率值的材料，或此等材料之氧化物、碳化物、氮化物或其他衍生物。
針對大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米或大約17.1奈米或大約22.8奈米至大約25.2奈米之操作波長，可選擇用於多層鏡面、護膜或吸收器(例如，光罩或光阻)之任何合適材料。
在經組態以用於在大約9.49奈米下操作之一些實施例中，多層鏡面係由(例如)Pd/Sr、Ag/Sr、Rh/Sr、Pd/Eu、Rh/Eu或Eu/Ag雙層，或(對於每一雙層之兩個層中之一者)其合金或化合物形成。在一些實施 例中，護膜可由(例如)B、C、Zr、Nb、Mo、Eu中之一或多者或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。在一些實施例中，比例光罩可由(例如)Cu、Ni、Co、Zn、ZnCu、Fe La、黃銅或其他Cu-Zn合金、W、Os、Al、Ta、Hf中之一或多者或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。光阻可(例如)由包括Hf(例如，包括氧化鉿)之材料形成。在經組態以用於在大約9.49奈米下操作之一個特定實施例中，多層鏡面包含大約50至100個Pd/Sr雙層，護膜包含B，比例光罩包含Cu，且光阻係由包含氧化鉿之材料形成。
在經組態以用於在大約10.5奈米下操作之一些實施例中，多層鏡面包含(例如)Rh/Sr、Pd/Sr、Ru/Sr、Ag/Sr或Mo/Sr雙層，或(對於每一雙層之兩個層中之一者)其合金或化合物。在一些實施例中，護膜可由(例如)B、Zr、C、Nb或Mo中之一或多者或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。在一些實施例中，比例光罩可由(例如)Cu、Ni、Co、Zn、黃銅或其他Cu-Zn合金、Fe、Ta、Re、Al、Hf、Os或Cr中之一或多者或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。光阻可(例如)由包括Hf(例如，包括氧化鉿)之材料形成。在經組態以用於在大約10.5奈米下操作之一個特定實施例中，多層鏡面包含大約50至100個Rh/Sr雙層，護膜包含B，比例光罩包含Cu，且光阻係由包含氧化鉿之材料形成。
在經組態以用於在大約11.3奈米下操作之一些實施例中，多層鏡面包含(例如)Ru/Be、Be/Rh、Nb/Be、Mo/Be、Ru/Sr、Rh/Sr、Be/Pd、Be/Zr、B/Be、Ag/Be或Mo/Sr雙層，或(對於每一雙層之兩個層中之一者)其合金或化合物。在一些實施例中，護膜可由(例如)B、Zr、C、Nb或Mo中之一或多者或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。彼等護膜中之一些可需要為薄的以在11.3奈米下使用，例如，針對C為大約24奈米，或針對Mo為大約20奈米。在一些實施例 中，比例光罩可由(例如)Ni、Cu、Co、Zn、Te、Fe、Ta、W、Re、Hf、Os、Pt或Al中之一或多者形成，或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。光阻可(例如)由包括Hf(例如，包括氧化鉿)之材料形成。在經組態以用於在大約11.3奈米下操作之一個特定實施例中，多層鏡面包含大約50至100個Ru/Be雙層，護膜包含B，比例光罩包含Ni，且光阻係由包含氧化鉿之材料形成。
在經組態以用於在大約17.1奈米下操作之一些實施例中，多層鏡面包含(例如)Al/Sr、Y/Al、Be/Al、Al/Zr、Ca/Al、Nb/Al、B/Al、Al/Si、Al/Mo、La/Al或Ti/Al雙層，或(對於每一雙層之兩個層中之一者)其合金或化合物。在一些實施例中，護膜可由(例如)Al、Si、La、B或Zr中之一或多者或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。在一些實施例中，比例光罩可由(例如)Pt、Ag、Pd、Rh、Ir、Co、Ni、Os、Au、Re、Ti、Cu、W、Te、Cr、Hf、Fe或Zn中之一或多者或彼等材料中之任一或多者之合金或化合物形成。光阻可(例如)由包括Hf(例如，包括氧化鉿)之材料形成。在經組態以用於在大約17.1奈米下操作之一個特定實施例中，多層鏡面包含大約50至100個Al/Sr雙層，護膜包含Al，比例光罩包含Pt，且光阻係由包含氧化鉿之材料形成。
在經組態以用於在大約22.8奈米與大約25.2奈米之間的範圍內操作之實施例中，一般而言，可使用與用於經組態以用於在22.8奈米下操作之實施例之材料相同或相似的材料以用於多層鏡面、護膜、比例光罩及光阻，但鎂亦可在該範圍之較高波長下(例如，在大約25.2奈米下)用於多層鏡面中。
一般而言，氧化鉿適於包括於用於經組態以用於在本文所論述之所有操作波長下操作的實施例之光阻材料中。一般而言，被描述為在一特定操作波長下用於比例光罩的金屬中任一者之氧化物亦可在彼 操作波長下潛在地用作光阻材料。
已結合各種實施例提及，Sr、Be或Y可用於微影系統之某些組件中，例如，用於多層鏡面中。應注意，Be有毒性，Sr具高反應性且Y易於在空氣中燃燒，因此，彼等材料可需要在組件製造期間小心處置。針對包括Sr或Y之實施例，很可能提供抗氧化或其他保護，例如，在多層鏡面上使用一或多個保護層。相似地，Zr可容易氧化，且因此，可結合彼材料使用抗氧化措施，例如，多層鏡面上之保護層。
已結合各種實施例提及，C或碳化合物可用於微影系統之某些組件中，例如，用於多層鏡面或護膜中。可使用任何合適形式之碳，例如，視需要可使用石墨烯或石墨烯化合物。
上文之描述係關於為使得微影裝置經組態以用於在選定波長下(例如，在大約4.37奈米或22.8奈米下，或在大約9.49奈米、10.5奈米、11.3奈米或17.1奈米下，或在22.8奈米與25.2奈米之間)操作之用於該裝置之組件的材料之選擇。亦可取決於微影系統經組態以用於操作之特定波長來選擇用於微影系統之其他部分之組件以及微影裝置LA的材料。舉例而言，可基於微影系統之預期操作波長來選擇供形成光學系統40、光束分裂裝置20或源SO之掠射鏡面或其他反射器之材料，且在一些實施例中，用以形成微影裝置之多層鏡面或其他反射器之相同或相似材料亦用以形成光學系統40或光束分裂裝置20之掠射鏡面或其他反射器。
在圖10a及圖10b中針對各種材料提供使用菲涅耳反射係數而演算的在5度之掠入射角下之所演算掠入射反射比之表。
自圖10a及圖10b之表可見，在4.37奈米之波長下，鈾具有89%之最高掠射反射比，且可在一些實施例中用於掠射鏡面中。亦可在一些實施例中用於掠射鏡面中之Co、Cr、Mn、Fe、V、Ni具有>60%之反射比，此表示顯著損耗，但將掠射角降低至2度或3度會改良針對彼等 材料之情形。若在大約4.37奈米之波長下在特定實施例中使用使用所考慮材料的掠射鏡面，則在一些狀況下，吾人可必須接受大損耗或轉而降低掠射角，或使用鈾。
關於其他實施例，在大約9.49奈米之操作波長下，Pd、Rh、Ag、Ru、Mo、Nb、Cd、B、C、Au、Zr在5度掠射角下具有>85%之反射比(R)，且可在一些實施例中用於掠射鏡面中。在大約10.5奈米之操作波長下，Rh、Ru、Pd、Ag、Mo、Nb、B、Zr、C、Au在5度掠射角下具有>85%之反射比(R)，且可在一些實施例中用於掠射鏡面中。在大約11.3奈米之操作波長下，Ru、Rh、Mo、Nb、Pd、Ag、Zr、B、C、Y、Au在5度掠射角下具有>85%之反射比(R)，且可在一些實施例中用於掠射鏡面中。在大約17.1奈米之操作波長下，Y、Zr、Nb、Sr、Mo、Be、B、Ti、U、C、Sc、Ru、La在5度掠射角下具有>85%之反射比(R)，且可在一些實施例中用於掠射鏡面中。在大約22.8奈米之操作波長下，Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U、Ti在5度掠射角下具有>85%之反射比(R)，且可在一些實施例中用於掠射鏡面中。
對於操作波長中每一者，針對彼波長之所列出材料中之兩者或兩者以上的混合物或化合物可在一些實施例中用於掠射鏡面中。
已描述供在所描述操作波長下使用的特定實施例中之用於多層鏡面、吸收器及護膜之材料之選擇。可使用任何合適技術(例如，已知多層鏡面、比例光罩、光阻或護膜製造技術)來形成各種實施例之多層鏡面、比例光罩、光阻及護膜。舉例而言，可使用用以沈積材料層之濺鍍技術來製造多層鏡面。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文 所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
140‧‧‧第一線/最大反射率值
142‧‧‧第二線/第二高反射率值

Claims (27)

  1. 一種用於將一圖案自一圖案化器件投影至一基板上之微影裝置，該微影裝置包含經建構以支撐一圖案化器件之一圖案化器件支撐結構，及經建構以固持一基板之一基板支撐件，其中該裝置經組態以在一輸入端處接收處於一操作波長之一輻射光束且沿著一輻射路徑來導向處於該操作波長之該輻射光束，使得在操作中當一圖案化器件係由該圖案化器件支撐結構支撐且一基板係由該基板支撐件固持時，來自該圖案化器件之一圖案投影至該基板上；且該操作波長為大約4.37奈米、大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米、大約17.1奈米、大約22.8奈米中之一者，或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之範圍內。
  2. 如請求項1之微影裝置，其包含複數個多層鏡面，每一多層鏡面包含由一第一材料形成之複數個層及由一第二不同材料形成之複數個另外層。
  3. 如請求項2之微影裝置，其中對於該等多層鏡面中之至少一者，該第一材料包含：碳；碳之氮化物、氧化物或其他化合物；或一含碳合金。
  4. 如請求項2或3之微影裝置，其中對於該等多層鏡面中之至少一者，該第一材料包含石墨烯或一石墨烯化合物。
  5. 如請求項2或3之微影裝置，其中對於該等多層鏡面中之至少一者，該第二材料包含如下各者中之至少一者：Li、Ti、V、Ca、Co、Cr、Mn、Fe、La、Nd、Pd、Ag、In、Ce、Ni，或其氧化物、氮化物或其他化合物或合金。
  6. 如請求項2或3之微影裝置，其中該操作波長大約等於4.37奈米。
  7. 如請求項2之微影裝置，其中對於該等多層鏡面中之至少一者，該第一材料包含如下各者中之至少一者：Li；Li之一合金或氮化物、氧化物或其他化合物；Be；Be之一合金或氮化物、氧化物或其他化合物。
  8. 如請求項2或7之微影裝置，其中對於該等多層鏡面中之至少一者，該第二材料包含如下各者中之至少一者：Be、Al、Si、La、B，或Be、Al、Si、La或B之一合金或氮化物、氧化物或其他化合物。
  9. 如請求項2或7之微影裝置，其中該操作波長大約等於22.8奈米。
  10. 如請求項2之微影裝置，其中存在如下情況中之至少一者：該操作波長大約等於4.37奈米，且該等多層鏡面中之至少一者包含C/Li、C/U、C/Ti、C/V、C/Ca、C/Co、C/Cr、C/Mn、C/Fe、C/La、C/Nd、C/Pd、C/Ag、C/In、C/Ce或C/Ni雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於22.8奈米或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該等多層鏡面中之至少一者包含Li/Be、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於9.49奈米，且該等多層鏡面中之至少一者包含Pd/Sr、Ag/Sr、Rh/Sr、Pd/Eu、Rh/Eu或Eu/Ag雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於10.5奈米，且該等多層鏡面中之至少一者包含Rh/Sr、Pd/Sr、Ru/Sr、Ag/Sr或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於11.3奈米，且該等多層鏡面中之至少一者包含Ru/Be、Be/Rh、Nb/Be、Mo/Be、Ru/Sr、Rh/Sr、Be/Pd、 Be/Zr、B/Be、Ag/Be或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於17.1奈米，且該等多層鏡面中之至少一者包含Al/Sr、Y/Al、Be/Al、Al/Zr、Ca/Al、Nb/Al、B/Al、Al/Si、Al/Mo、La/Al或Ti/Al雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
  11. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其包含複數個反射器，其中該等反射器中之至少一者在該操作波長下之一所演算最大反射率大於或等於60%，視情況大於或等於70%。
  12. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其中該微影裝置包含至少一吸收器，該至少一吸收器包含一比例光罩或光阻或形成一比例光罩或光阻之部分。
  13. 如請求項12之微影裝置，其中存在如下情況中之至少一者：該微影裝置經組態以用於在大約4.37奈米下操作，且該吸收器包含Hf、Ir、Re、Os、Pt、W、Au、Ta、Mo、Cu、Ni或Zr或其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約9.49奈米下操作，且該吸收器包含Cu、Ni、Co、Zn、ZnCu、Fe、La、黃銅或其他Cu-Zn合金、W、Os、Al、Ta或Hf或其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約10.5奈米下操作，且該吸收器包含Cu、Ni、Co、Zn、黃銅或其他Cu-Zn合金、Fe、Ta、Re、Al、Hf、Os或Cr或其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約11.3奈米下操作，且該吸收器包含Ni、Cu、Co、Zn、Te、Fe、Ta、W、Re、Hf、Os、Pt或Al或其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約17.1奈米下操作，且該吸收器 包含Pt、Ag、Pd、Rh、Ir、Co、Ni、Os、Au、Re、Ti、Cu、W、Te、Cr、Hf、Fe或Zn或其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約22.8奈米下操作，且該吸收器包含Ru、Rh、Os、W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti、Cr或Hf或其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在22.8奈米至25.1奈米之範圍內之波長下操作，且該吸收器包含Ru、Rh、Os、W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti、Cr或Hf或其一或多者之一合金或化合物。
  14. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其包含至少一護膜，其中該護膜之材料及厚度經選擇為提供該護膜在該操作波長下之大於或等於90%的一透射率。
  15. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其包含至少一護膜，其中存在如下情況中之至少一者：該微影裝置經組態以用於在大約4.37奈米下操作，且該護膜包含C、Ti、Sc或La或包括其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約9.49奈米下操作，且該護膜包含B、C、Zr、Nb、Mo或Eu或包括其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約10.5奈米下操作，且該護膜包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約11.3奈米下操作，且該護膜包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約17.1奈米下操作，且該護膜包含Al、Si、La、B或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物；該微影裝置經組態以用於在大約22.8奈米下或在大約22.8奈米至25.2奈米之一範圍內操作，且該護膜包含Al、Si或包括其一或 多者之一合金或化合物。
  16. 如請求項15之微影裝置，其中該微影裝置經組態以用於在大約22.8奈米下操作，且該至少一護膜包含用B強化之Al、用B強化之Si、Al之氮化物或氧化物或Si之氮化物中的至少一者。
  17. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其包含經組態以調節該輻射光束之一照明系統，及經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板上之一投影系統，其中該投影系統包含四個或四個以下多層鏡面。
  18. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其中存在如下情況中之一者：該操作波長大約等於4.37奈米，且該裝置包含：包含C/Li雙層之至少一多層鏡面、包含C之至少一護膜，及包含Re之至少一比例光罩；該操作波長大約等於22.8奈米，且該裝置包含：包含Li/Be雙層之至少一多層鏡面、包含Al之至少一護膜，及包含Ru之至少一比例光罩；該操作波長大約等於9.49奈米，且該裝置包含：包含Pd/Sr雙層之至少一多層鏡面、包含B之至少一護膜，及包含Cu之至少一比例光罩；該操作波長大約等於10.5奈米，且該裝置包含：包含Rh/Sr雙層之至少一多層鏡面、包含B之至少一護膜，及包含Cu之至少一比例光罩；該操作波長大約等於11.3奈米，且該裝置包含：包含Ru/Be雙層之至少一多層鏡面、包含B之至少一護膜，及包含Ni之至少一比例光罩；該操作波長大約等於17.1奈米，且該裝置包含：包含Al/Sr雙 層之至少一多層鏡面、包含Al之至少一護膜，及包含Pt之至少一比例光罩；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該裝置包含：包含Li/Be雙層之至少一多層鏡面、包含Al之至少一護膜，及包含Ru之至少一比例光罩。
  19. 一種經組態以將處於一操作波長之一輻射光束提供至至少一微影裝置之輻射源，該輻射源包含用於產生該輻射光束之一自由電子雷射，其中該操作波長為大約4.37奈米、大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米、大約17.1奈米或大約22.8奈米中之一者，或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內。
  20. 一種微影系統，其包含一如請求項19之輻射源；及至少一如請求項1至18中任一項之微影裝置。
  21. 如請求項20之微影系統，其進一步包含該源與該微影裝置之間的至少一光學元件，該至少一光學元件經配置以調節該輻射光束及/或導向該輻射光束，其中該光學元件包含一掠射鏡面、一凸鏡面、一凹鏡面、一散光或非球面鏡面或其他反射器或一光束分裂器元件中之至少一者。
  22. 如請求項21之微影系統，其中該光學元件包含一掠射鏡面，且存在如下情況中之至少一者：該操作波長大約等於4.37奈米，且該掠射鏡面包含U、Co、Cr、Mn、Fe、V或Ni或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於22.8奈米，且該掠射鏡面包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U或Ti或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於9.49奈米，且該掠射鏡面包含Pd、Rh、Ag、Ru、Mo、Nb、Cd、B、C、Au或Zr或包括其一或多者之一 合金或化合物；該操作波長大約等於10.5奈米，且該掠射鏡面包含Rh、Ru、Pd、Ag、Mo、Nb、B、Zr、C或Au或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於11.3奈米，且該掠射鏡面包含Ru、Rh、Mo、Nb、Pd、Ag、Zr、B、C、Y或Au或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於17.1奈米，且該掠射鏡面包含Y、Zr、Nb、Sr、Mo、Be、B、Ti、U、C、Sc、Ru或La或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該掠射鏡面包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U、Ti或包括其一或多者之一合金或化合物。
  23. 一種供在一操作波長下用於一微影裝置中之多層鏡面，其中存在如下情況中之至少一者：該操作波長大約等於4.37奈米，且該多層鏡面包含C/Li、C/U、C/Ti、C/V、C/Ca、C/Co、C/Cr、C/Mn、C/Fe、C/La、C/Nd、C/Pd、C/Ag、C/In、C/Ce或C/Ni雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於22.8奈米，且該多層鏡面包含Li/Be、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於9.49奈米，且該多層鏡面包含Pd/Sr、Ag/Sr、Rh/Sr、Pd/Eu、Rh/Eu或Eu/Ag雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於10.5奈米，且該多層鏡面包含Rh/Sr、 Pd/Sr、Ru/Sr、Ag/Sr或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於11.3奈米，且該多層鏡面包含Ru/Be、Be/Rh、Nb/Be、Mo/Be、Ru/Sr、Rh/Sr、Be/Pd、Be/Zr、B/Be、Ag/Be或Mo/Sr雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長大約等於17.1奈米，且該多層鏡面包含Al/Sr、Y/Al、Be/Al、Al/Zr、Ca/Al、Nb/Al、B/Al、Al/Si、Al/Mo、La/Al或Ti/Al雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該多層鏡面包含Li/Be、Li/Al、Li/Si、La/Li或B/Li雙層，或對於每一雙層之兩個層中之一者包含其一合金或化合物。
  24. 一種供在一操作波長下用於一微影裝置中之吸收器，其中該吸收器包含一比例光罩或光罩，且存在如下情況中之至少一者：該操作波長為大約4.37奈米，且該吸收器包含Hf、Ir、Re、Os、Pt、W、Au、Ta、Mo、Cu、Ni或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約9.49奈米，且該吸收器包含Cu、Ni、Co、Zn、ZnCu、Fe、La、黃銅或其他Cu-Zn合金、W、Os、Al、Ta或Hf或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約10.5奈米，且該吸收器包含Cu、Ni、Co、Zn、黃銅或其他Cu-Zn合金、Fe、Ta、Re、Al、Hf、Os或Cr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約11.3奈米，且該吸收器包含Ni、Cu、Co、Zn、Te、Fe、Ta、W、Re、Hf、Os、Pt或Al或包括其一或多者 之一合金或化合物；該操作波長為大約17.1奈米，且該吸收器包含Pt、Ag、Pd、Rh、Ir、Co、Ni、Os、Au、Re、Ti、Cu、W、Te、Cr、Hf、Fe或Zn或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約22.8奈米，且該吸收器包含Ru、Rh、Os、W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti或Cr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長係在大約22.8奈米至大約25.1奈米之範圍內，且該吸收器包含Ru、Rh、Os、W、Re、Pd、Ag、Pt、Ti或Cr或包括其一或多者之一合金或化合物。
  25. 一種供在一操作波長下用於一微影裝置中之護膜，其中存在如下情況中之至少一者：該操作波長為大約4.37奈米，且該護膜包含C、Ti、Sc或La或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約9.49奈米，且該護膜包含B、C、Zr、Nb、Mo或Eu或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約10.5奈米，且該護膜包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約11.3奈米，且該護膜包含B、Zr、C、Nb或Mo或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約17.1奈米，且該護膜包含Al、Si、La、B或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長為大約22.8奈米，且該護膜包含Al、Si或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該護膜包含Al、Si或包括其一或多者之一合金或化合物。
  26. 一種供在一操作波長下用於一微影系統中之掠射鏡面，且存在如下情況中之至少一者：該操作波長大約等於4.37奈米，且該掠射鏡面包含U、Co、Cr、Mn、Fe、V、Ni之一合金或化合物或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於22.8奈米，且該掠射鏡面包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U或Ti或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於9.49奈米，且該掠射鏡面包含Pd、Rh、Ag、Ru、Mo、Nb、Cd、B、C、Au或Zr或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於10.5奈米，且該掠射鏡面包含Rh、Ru、Pd、Ag、Mo、Nb、B、Zr、C或Au或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於11.3奈米，且該掠射鏡面包含Ru、Rh、Mo、Nb、Pd、Ag、Zr、B、C、Y或Au或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長大約等於17.1奈米，且該掠射鏡面包含Y、Zr、Nb、Sr、Mo、Be、B、Ti、U、C、Sc、Ru或La或包括其一或多者之一合金或化合物；該操作波長係在自大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內，且該掠射鏡面包含Be、La、Y、B、Sc、Sr、Zr、Si、C、Pr、Nb、U、Ti或包括其一或多者之一合金或化合物。
  27. 一種將一圖案自一圖案化器件投影至一基板上之方法，該方法包含：使用一自由電子源來產生處於一操作波長之一輻射光束；及將該輻射光束提供至一微影裝置之一圖案化器件，使得 一圖案自該圖案化器件投影至該基板上，其中該操作波長為大約4.37奈米、大約9.49奈米、大約10.5奈米、大約11.3奈米、大約17.1奈米或大約22.8奈米中之一者，或在大約22.8奈米至大約25.2奈米之一範圍內。
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