TW202239019A - 用於製造極紫外光波長範圍的反射光學元件的製程及反射光學元件 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種用於製造極紫外光波長範圍的反射光學元件的製程，其在基材上具有一多層系統形式的反射塗層，其中該多層系統具有至少兩不同材料的多個相互交替層，該等不同材料在極紫外波長範圍內的波長處具有不同折射率的實部，其中該等至少兩材料之一者的一層隨著與該基材的距離增加，而形成具有配置在相同材料的前者與最接近層之間的一或多層之堆疊，其建議於其沉積期間或之後拋光至少一層，使得在生成的反射光學元件中，所有層上的粗糙度比在具有由多個未拋光層所組成的多層系統形式的一反射塗層的相對應反射光學元件中的粗糙度不顯著，並應用50個以上的堆疊。更佳者，選擇該層厚度，使得至少一堆疊中的至少兩材料之一者的層之厚度與（多個）相鄰堆疊中的該材料的多個層之厚度相差超過10%。如此所生成的反射光學元件具有提高的反射率。

Description

用於製造極紫外光波長範圍的反射光學元件的製程及反射光學元件

本發明關於一種製造用於極紫外光波長範圍的反射光學元件之方法，其在基材上具有一多層系統形式的反射塗層，其中該多層系統具有至少兩不同材料的多個相互交替層，該等不同材料在極紫外波長範圍內的波長處具有不同折射率的實部，其中該等至少兩材料之一者的一層隨著與該基材的距離增加，而形成具有配置在相同材料的前者與最接近層之間的一或多層之堆疊；並有關一種由該方法所生成的反射光學元件。本申請案主張2021年3月15日的德國專利申請案第10 2021 202 483.1號的優先權，其揭露內容在此使以引用方式併入本文供參考。

在EUV微影裝置中，諸如基於多層系統的多個光遮罩或多個反射鏡之用於極紫外（EUV）波長範圍（例如約5nm與20 nm之間的波長）的反射光學元件是用於半導體元件的微影。由於EUV微影裝置通常具有複數個反射光學元件，因此其必須具有僅可能高的反射率，以確保足夠高的整體反射率。

A. Kloidt等人在Thin Solid Films，228（1993）154-157的「藉由離子撞擊對超薄Mo/Si之多層中的界面進行平滑處理（Smoothing of interfaces in ultrathin Mo/Si multilayers by ion bombardment）」中揭露在軟x-ray波長範圍 （亦即介於0.1nm和5nm之間）的中對週期性多層系統的多層進行離子輔助拋光在其相對應用之後可導致反射率的增加。為此，研究由鉬與矽所組成的22個週期，厚度為2.6 nm的多層系統。

本發明之一目的是提供一種具有良好反射率的反射光學元件。

此目的藉由一種用於極紫外光波長範圍的反射光學元件的方法所達成，其在基材上具有一多層系統形式的反射塗層，其中該多層系統具有至少兩不同材料的多個相互交替層，該等不同材料在極紫外波長範圍內的波長處具有不同折射率的實部，其中該等至少兩材料之一者的一層隨著與該基材的距離增加，而形成具有配置在相同材料的前者與最接近層之間的一或多層之堆疊，其中至少一層在其沉積期間或之後進行拋光，使得在生成的反射光學元件中，所有層上的粗糙度比在具有由多個未拋光層所組成的多層系統形式的一反射塗層的相對應反射光學元件中的粗糙度不顯著，並應用50個以上的堆疊。

已發現，與具有由多達50個堆疊之未拋光層所組成的多層系統形式的反射塗層之相對應的反射光學元件相比，至少一層的拋光及在形成反射塗層的多層系統中提供超過50個堆疊可實現反射率的增加。具有光學功能之多層系統的多個單獨層可藉由物理、化學或物理化學沉積來施加。

在特別較佳的實施例中，選擇多個層厚度使得在至少一堆疊中的至少兩材料中之一者的至少一層的厚度與在相鄰堆疊中之該材料的該層的厚度相差超過10%。已令人驚訝發現，與具有由多個粗糙層所組成之相對應多層系統的反射光學元件相比，可實現之反射率的增加可以比由多層所組成之反射光學元件的情況高約一數量級，從堆疊到在具有製造公差範圍內的光學功能的整個多層系統上的堆疊，其厚度是恆定的。

有利地，為了獲得在反射率之高的提升，對在每個堆疊中的至少一層進行拋光。事實上，為了能夠與超過50個堆疊的多個堆疊一起獲得特別高的反射率增加，則優先拋光每個單層。

關於藉由與具有相對多層系統的反射光學元件相比之反射率的良好增加，而該多層系統由作為具有多達50個堆疊之反射塗層的多個未拋光層組成，則已發現當應用55至70個堆疊，較佳者為60至70個堆疊的時候是有利的。

有利地，至少一層的拋光是藉由離子輔助拋光、反應式離子輔助拋光、電漿輔助拋光、反應式電漿輔助拋光、偏壓電漿輔助拋光、藉由以脈衝直流電流的磁控管霧化的方式進行拋光，或是原子層拋光。該拋光可在至少一層的沉積之前或期間或之後進行。不管進行拋光的接合點如何，任何方法都可用的，包括例如離子輔助拋光（亦參考US 6,441,963 B2；A. Kloidt等人（1993），Thin Solid Films 228（1-2），154至157中的「藉由離子撞擊對超薄Mo/Si之多層中的界面進行平滑處理」；E. Chason等人（1993），MRS Proceedings，317，91中的「離子濺鍍期間表面粗糙與平滑的動力學」）、電漿輔助拋光（亦參考DE 10 2015 119 325 A1）、反應式離子輔助拋光（亦參考Ping，使用HCl氣體對GaN進行化學輔助離子束蝕刻的研究，Appl. Phys. Lett. 67（9）1995 1250）、反應式電漿輔助拋光（亦參考US 6,858,537 B2）、電漿浸潤式拋光（亦參考US 9,190,239 B2）、偏壓電漿輔助拋光（亦參考S. Gerke等人（2015），「偏壓電漿輔助射頻磁控濺鍍沉積無水非晶矽」，Energy Procedia 84，105至109），藉由以脈衝直流電流的磁控管霧化的方式進行拋光（亦參考Y. Pei（2009），Acta Materialia，57，5156-5164中的「奈米複合薄膜的生長：從動態粗糙化到動態平滑化」）、原子層拋光（亦參考US 8,846146 B2；Keren J. Kanarik、Samantha Tan及Richard A. Gottscho，原子層蝕刻：重新思考蝕刻藝術，物理化學快報雜誌2018年9月（16），4814-4821，DOI：10.1021/acs.jpclett.8b00997）。替選地，還可將兩或多個拋光方法彼此組合，例如使其同時或依序進行。

在一進一步態樣中，該目的是藉由上述方法所生產的反射光學元件而實現的。

已經發現，如此生成的反射光學元件或EUV波長範圍與相對應的反射光學元件相比具有更高的反射率，該反射光學元件具有由多個未拋光層所組成的多層系統作為具有多達50個堆疊的反射塗層。

在特別較佳的實施例中，在至少一堆疊中的反射光學元件具有至少兩材料之一者的至少一層，其厚度與在相鄰堆疊中所述材料的該層的厚度相差超過10%。已經發現，令人驚訝的是，與具有由多個粗糙層所組成之相對應多層系統的反射光學元件相比，可實現之反射率的增加可以比由多層所組成之反射光學元件的情況高約一數量級，從堆疊到在具有製造公差範圍內的光學功能的整個多層系統上的堆疊，其厚度是恆定的。

有利係，反射光學元件具有兩堆疊，其中至少兩材料之一者的該層的厚度與相對應相鄰堆疊中該材料的該層的厚度相差10%以上。這具有生成具有良好平均反射率生產的優點，而在該塗佈操作期間之塗佈參數僅有輕微的變化。

較佳地，反射光學元件的所有對疊的至少一半具有至少兩材料之一者的該層的至少一厚度，其與相對應相鄰堆疊中相對應材料的該層的厚度相差超過10%。因此可以非常靈活的方式提供反射光學元件進行各種不同的應用，尤其是光學類型的應用。

有利地，反射光學元件之該等多層系統的該等層具有恆定的粗糙度或在遠離該基材的方向上縮減的粗糙度。因此，與具有由該等未拋光層所組成的該等多層系統並具有多達50個作為反射塗層之堆堆疊的該等反射光學元件相比，其可實現特別良好的反射率增加。或者，該反射光學系統之該等多層系統的該層在遠離該基材的方向上具有上升的粗糙度，與相對應之由該等未拋光層所組成的該等反射光學元件的情況相比，其粗糙度的上升較小。這允許在一定程度上減少對各個層之拋光的要求，因此能夠減少與塗佈製程相關的成本與不便，但仍然發現反射率增加。該上升尤其可為線性、二次性或指數。

在一些較佳的實施例中，反射光學元件的粗糙度不大於0.2nm。在0.2nm或更小的粗糙度的情況下，與具有更高粗糙度與50或更小的堆疊數量的反射光學元件相比，反射光學元件可具有顯著增加的反射率。

更佳地，特別是用於EUV顯影或晶圓或遮罩檢查系統中，反射光學元件包括鉬和矽作為在極紫外波長範圍內的波長具有不同折射率之實部的至少兩材料。

本文所提出的一方法用於在基材上生成多層系統形式的反射塗層之極紫外波長範圍的反射光學元件，其中該多層系統具有至少兩不同材料的多個相互交替層，該等不同材料在極紫外波長範圍內的波長處具有不同折射率的實部，其中該等至少兩材料之一者的一層隨著與該基材的距離增加，而形成具有配置在相同材料的前者與最接近層之間的一或多層之堆疊，其具有以下態樣：

至少一層是在其沉積期間或之後進行拋光，使得在生成的該反射光學元件中，所有層的粗糙度比在具有由該等未拋光層之該多層系統所組成的多層系統形式之反射塗層的對應反射光學元件中的粗糙度上升不顯著。

應用超過50個堆疊，較佳者為55到70個堆疊。

在非常特別較佳實施例中，選擇該層厚使得至少一堆疊中的至少兩材料之一者的層之厚度與相鄰堆疊中該材料之層的厚度相差超過10%。

圖1顯示以下列方式生成之一反射光學元件50的結構示意圖，該方式為在基材59上具有呈一多層系統54形式的反射塗層，在本示例中，多層系統54具有一材料的多層，該多層是由在例如進行一圖形曝光的工作波長處具有一相對高之折射率實部的材料（也稱為間隙子57）以及在工作波長處具有一相對低之折射率實部的材料（也稱為吸收體56），以一交替方式塗敷到一基材51，該多層是以吸收體-間隙子成對而形成堆疊55。從某種意義上說，這模擬了一晶體，其晶格平面對應於發生在布拉格反射的多個吸收層處。通常，一EUV微影裝置或一光學系統的多個反射光學元件進行設計，使得最大反射率的相對波長是與微影製程或例如晶圓或多個遮罩檢查系統的其他應用的工作波長基本一致。

該等個別層56、57以及重複堆疊55的各厚度在最簡單的情況下在整個多層系統54上可為恆定，或者在多層系統54的面積或總厚度上變化，這取決於所要達到之光譜或角度相關的反射輪廓或在工作波長下所要達到的最大反射率。當在整個多層系統54上的層厚度大致上恆定時，亦即在製造公差的範圍內，亦參考週期55而不是堆疊55。在本文所討論的較佳實施例中，層厚度係經選擇，使得至少一堆疊55'中的至少兩材料之一者的層之厚度與相鄰堆疊55中之該材料的層的厚度相差超過10%。在圖1所示的例子中，除了一堆疊55'之外，所有堆疊55作為週期55由兩層56、57所組成，而每一層在多層系統54的整個厚度上具有恆定的厚度。此等堆疊亦可稱為雙層。在改型中，亦可在一堆疊中提供多於兩層，每一層均具有在EUV波長範圍內之固定波長處具有不同複折射率的不同材料。圖1所示的不同週期的堆疊55'是具有比相鄰堆疊55明顯更厚的一間隙子層57'。在一變異態樣中，該間隙子層可亦經選擇以比相鄰堆疊中的更薄，或者該吸收層與相鄰堆疊中的該等吸收層相比可具有大於10%的厚度變化。間隙子層與吸收層或任何其他層同樣可具有不同的厚度。圖1所示例子顯示只有一堆疊與其他堆疊之週期性不同的最簡單情況。在進一步的變異態樣中，這可多於一到所有堆疊的情況。在後者情況下，有一完全非週期性的多層系統。該等反射光學元件憑藉其形成反射塗層之具有降低的週期性的多層系統，而具有提高的寬帶容量。這意味著，在固定角度範圍內之EUV波長範圍內的入射輻射的固定波長處，其比相對應之多個窄帶反射光學元件具有更高的平均反射率。在一固定的入射角下，其在一固定波長範圍內同樣具有比相應的該等窄帶反射光學元件更高的平均反射率。

此外，為了增加在相應之工作波長下可能的最大反射率，還可藉由用更多或更少的吸收材料補充由吸收體56及間隙子57所組成的基本結構以一受控方式影響反射分佈圖。為此，在一些堆疊中的吸收體及/或間隙子材料可相互互換，或者該等堆疊可由一個以上的吸收體及/或間隙子材料所構成。再者，其亦可在間隙子層與吸收層57、56之間提供多個附加層作為多個擴散阻障。例如對於13.5nm的工作波長而言，通常材料組合是以鉬作為吸收體材料並以矽作為間隙子材料。此處的週期55通常具有大約6.7nm的厚度，其中間隙子層57通常比吸收體層56厚。另外的常規材料組合則包括釕/矽或鉬/鈹。為防止相互擴散而存在的任何擴散阻障可由例如碳、碳化硼、氮化矽、碳化矽或包含這些材料之一者的組合物所組成。此外，其亦可能在多層系統54之上提供亦可具有多層的一保護層53，以保護多層系統54免受污染或損壞。

用於EUV微影之該等反射光學元件的典型基材材料是矽、碳化矽、矽滲透碳化矽、石英玻璃、摻鈦石英玻璃、玻璃以及玻璃陶瓷。特別是在此基材材料的情況下，為了保護基材59免受輻射損傷，例如不需要的緻密化，其還可能在多層系統54與基材59之間提供一層，該層是由對EUV波長範圍內的輻射具有高吸收性的材料所組成，該材料是用於反射光學元件50的操作。再者，基材亦可由銅、鋁、銅合金、鋁合金或銅鋁合金所組成。在基材59與具有光學功能的多層系統54之間，亦可存在一或多個層或層系統，其採用除了光學功能之外的功能，例如補償或減少在形成一反射塗層之多層系統54中所引起的多個層應力。

在圖1中的舉例顯示出的反射光學元件50中，該等層56、56'、57之至少一層在其施加期間及/或之後已進行拋光。該等層藉由任何已知的物理、化學或物理化學沉積方法進行塗敷，特別是例如磁控濺鍍、離子束輔助濺鍍、電子束蒸鍍以及脈衝雷射塗佈（包括PLD（脈衝雷射沉積）方法）。較佳地，每一堆疊55、55'中的至少一層已經進行拋光。更佳地，每一單層都已進行拋光。該拋光可在至少一層的沉積之前或期間或之後進行。端視進行拋光的時間，其可使用任何所需的方法，包括例如離子輔助拋光、電漿輔助拋光、反應式離子輔助拋光、反應式電漿輔助拋光、電漿浸潤式拋光、偏壓電漿輔助拋光、藉由脈衝直流電流的磁控霧化拋光或是原子層拋光。其亦可將兩或多個拋光方法相互結合，例如同時或依序進行。在一些變異態樣中，多層系統的該等層可具有例如恆定的粗糙度或在遠離基材之方向上減小的粗糙度。在進一步的變異態樣中，例如，該多層系統的該等層可具有在遠離基材的方向上以線性方式上升的粗糙度，與由該等未拋光層所構成之一相應反射光學元件的情況相比，該粗糙度上升幅度更小。在又另一變異態樣中，例如，該多層系統的多個層可具有在遠離基材的方向上以二次方之方式上升的粗糙度，與由該等未拋光層所組成之一相應反射光學元件的情況相比，該粗糙度上升幅度更小。

以下將舉例說明具有不同粗糙度級數的一些實施例，首先參考一些具有一純週期性結構的反射光學元件，亦即僅由雙層所組成。本文舉例方式所討論的例子是針對13.5 nm波長最佳化的反射光學元件以及類垂直入射，該最佳化的反射光學元件則例如用於EUV微影，而該類垂直入射即與表面法線大致呈0°的入射角。在由矽所組成的基材上，其具有作為間隙子層之矽以及作為吸收體層之鉬的雙層，相對反射光學元件的所有雙層在製造精確度範圍內都是相同的。

圖2所示的例子首先顯示多個反射光學比較元件，而其表面的粗糙度隨著層數或從基材所計數之雙層數的增加而以線性方式增加（虛線）。當將由70個雙層所組成的一多層系統塗敷到該基材上時，粗糙度從尚未塗佈的基材表面上的0.10 nm上升到幾乎0.40 nm的數值。粗糙度是rms粗糙度或均方根粗糙度，確定從中線的平均方差的平方，亦即表面的理想級數。針對此目的相關的局部頻率範圍為10 nm至100 µm。藉由比較這些粗糙的反射光學元件，考慮相對應的反射光學元件，其中，在本文所示的例子中，該多層系統的所有層都已經進行拋光，以使均方根粗糙度作為所施加層數的函數保持恆定（實線）。

所具體比較的是分別具有40至70個雙層的反射光學元件，其相對的層厚度已針對最大反射率進行最佳化。相對的層厚度則繪製在圖3中。隨著雙層數量的增加，間隙子層的厚度也略有增加，亦即此處之矽層的厚度，而吸收體層的厚度亦相對應下降，亦即此處之鉬層的厚度。對於具有該等未拋光層的該等反射光學比較元件以極具有該等拋光層的該等反射光學比較元件都是這種情況，兩情況的層厚度實際上是沒有差異。此處所說明的其他例子亦具有基於鉬以及矽的多層系統。圖4顯示在13.5 nm波長與幾乎0°之入射角下的反射率百分比以及相對應反射光學元件之雙層數量的函數關係，具體來說，一實線是表示具有該等拋光層的該等反射光學元件，而虛線表示具有該等未拋光層的該等反射光學元件。在具有該等粗糙未拋光層的該等反射光學元件的情況下，反射率在大約50個雙層時達到最大值，並且隨著雙層數量的增加而再次下降。相反，在具有該等拋光層的該等反射光學元件的情況下，令人驚訝的是，其可檢測到反射率的成比例增加，這會導致反射率曲線因拋光而以相同的進程產生一位移。尤其是在超過50個雙層的情況下，反射率有大於成比例的增益。為了更清楚看到此效果，圖4中的兩反射率級數繪製在圖5中，常態化為具有50個雙層的相應反射光學元件的反射率。在70個雙層的情況下，可以藉由拋光在該基材的塗佈中之該多層系統的各層來實現超過0.3%的反射率上升。

相對地，還檢查具有形成一反射塗層之一多層系統的多個反射光學元件，所述多層系統具有一粗糙度以線性方式上升的多個拋光層，但與剛剛闡明的具有多層系統的反射光學比較元件相比具有更低的斜率，而該多層系統具有形成反射塗層的多個粗糙層。圖6顯示作為層數函數的兩粗糙度級數（虛線表示具有該等未拋光層的該等反射光學元件，實線表示具有該等拋光層的該等反射光學元件）。如圖6及圖4所示，當將由70個雙層所組成的多層系統應用於基材時，此處所呈現之具有該等未拋光層（虛線）的反射光學比較元件的粗糙度從尚未塗佈之基材表面上的0.10 nm上升到幾乎0.40 nm的值。在具有該等拋光層之該等反射光學元件（實線）的情況下，在70個雙層的情況下粗糙度上升到0.15 nm。在圖7中，以百分比為單位繪製相對應的反射率作為雙層數量的函數，並常態化為具有50個未拋光層之反射光學元件的反射率。同樣，在13.5 nm波長處的反射率是在幾乎為零的入射角處的反射率。

此外，對於具有由多個粗糙層所組成之多個多層系統的該等反射光學比較元件與具有由如反射塗層之該等拋光層所組成的多個多層系統作為該等反射的反射光學元件，亦已檢查粗糙度隨著層數以二次方之方式上升的反射光學元件。如圖8所示，其中顯示了這兩種粗糙度進展，當將由70個雙層所組成的多層系統應用於基材時，此處所考慮之具有該等未拋光層（虛線）的反射光學元件的粗糙度從尚未塗佈的基材表面上的0.10 nm上升到幾乎0.40 nm的數值。在具有該等拋光層之該等反射光學元件（實線）的情況下，在70個雙層的情況下粗糙度上升到0.20 nm。在圖9中，以百分比為單位繪製相對應的反射率作為雙層數量的函數，並常態化為具有50層之相對應反射光學元件的反射率。在這裡，13.5 nm波長處的反射率亦是在幾乎為零的入射角處的反射率。

從圖7及圖9可明顯看出，即使在該等反射光學元件具有粗糙度上升之該等拋光層的情況下，在將多層系統應用到相應基材上時，甚至超過50個雙層之該等層的拋光，與具有該等未拋光層的相應反射光學元件相比，亦可實現大於成比例的反射率增益，而與粗糙度增加的方式無關。在此處作為例示檢查的兩種情況下，可以藉由拋光基材塗佈中的多層系統的各層來實現接近0.2％的反射率提高。特別是在從55到70個堆疊的範圍內，與由該等未拋光層所組成的相應多層系統相比，對形成反射塗層之各個多層系統的該等層進行拋光可實現顯著大於成比例的反射率增益。

除了剛剛所討論過的具有週期性多層系統的窄帶反射式光學元件之外，亦已檢查具有非週期性多層系統的寬帶反射式光學元件，即在至少一堆疊中偏離以其他方式觀察到的週期性的多層系統。

以下所示的例子是反射光學元件，其中多層系統的該等層具有在遠離基材的方向上以二次方之方式上升的粗糙度，在粗糙度的增加小於由該等未拋光層所組成之相對應反射光學元件的情況，如最後討論的窄帶光學元件（亦參見圖8）。

圖10至圖13所示的例子是多個反射光學元件，其中週期性僅在具有其光學功能的該等多層系統中的特定點處被破壞。具有該等拋光層的變異態樣以及具有該等未拋光層的變異態樣都具有兩個堆疊，其中至少兩材料之一者的層之厚度與相對應相鄰堆疊中該材料之層的厚度相差超過10%。對於本文所示的例子，層厚度顯示為圖10中之層數的函數，舉例來說，每個具有70個雙層，鉬作為吸收體，矽作為間隙子。這裡的十字表示具有粗糙多層系統作為反射塗層的比較元件的層厚度，而圓點表示具有拋光多層系統作為反射塗層的反射光學元件的層厚度。在這裡所檢查的變異態樣中，兩堆疊中的間隙子層均被選擇為比週期性基礎設計中的更厚。在圖10中以例示方式顯示的70個雙層的情況下，在拋光情況下，不同間隙子層的厚度為4.84 nm或8.12 nm，而不是4.18 nm，而在粗糙情況下，厚度為5.20 nm或7.79 nm，而不是3.89nm。圖11顯示在15°到20°的角度範圍內，作為13.5 nm波長的入射角函數的反射率百分比。

亦進行檢查具有50、55、60及65個層的相對應反射光學元件，但此處並未顯示。其寬帶容量δ，一方面定義為最大與最小反射率之差，而另一方面則是整個角度範圍內的算術平均反射率，稱為平均反射率，如圖12所示。δ越小，該多層系統的該寬帶容量則越大。平均反射率通常被引用為寬帶反射光學元件反射的一量度。由於對於具有50至70層之該多層系統的反射光學元件，寬帶容量δ可以6%數值變化，因此具有多個粗糙層（十字）與多個拋光層（實心圓點）的相對應反射光學元件可認為是可比較的。藉由比較，應該指出，在結合圖8與圖9討論的窄帶反射光學元件的情況下，在12%處的相對應δ值大約是兩倍高。

圖13顯示，作為雙層數量的函數，這些反射光學元件之平均反射率的相對變化是基於具有由50個雙層所組成之該多層系統的相對應反射光學元件的平均反射率。在相對應光學元件的生產中對各層進行拋光實現平均反射率之大於高達2.5％的成比例增加。

此外，亦已檢查粗糙度呈二次上升的寬帶反射光學元件，其中所有堆疊之至少一半具有至少兩材料之一者的一層之至少一厚度，其與（多個）相對之相鄰堆疊中的對應材料之層的厚度相差超過10%。在以下所考慮的例子中，可完全自由選擇層厚度。因此，對照於結合圖11到圖13所考慮的例子，在選擇層厚度時存在最大量的自由度。舉例來說，圖14顯示具有70個雙層之相對應執行的層厚度作為層數的函數。十字代表具有粗糙層之反射光學元件的層厚度，而實心圓點則代表具有多個拋光層之反射光學元件的層厚度。在所有堆疊的一半以上中，至少兩材料之一者的至少一層的厚度與（多個）相對相鄰堆疊中的對應材料層的厚度相差超過10%。圖15顯示在15°到20°的角度範圍內，作為13.5 nm波長的入射角函數的反射率百分比。亦檢查具有50、55、60和65個雙層的相對應反射光學元件。50到70個雙層的寬帶容量δ繪製在圖16中，具有多個拋光層的反射光學元件用實心圓點表示，具有多個未拋光層的反射光學元件則用十字表示，作為雙層數量的函數。這些數值基本上略高於6%，並且彼此之間僅略有不同，因此可認為這些不同的反射光學元件具有可比性。

圖17顯示，作為雙層數量的函數，這些反射光學元件之平均反射率的相對變化是基於具有由50個拋光的雙層以及50個未拋光的雙層所組成之多層系統的反射光學元件的平均反射率。在相對應光學元件的生產中對各層進行拋光實現平均反射率的大於高達1.4％的成比例增加。因此，在具有特別是55到70個堆疊，較佳者為60到70個堆疊之大量堆疊的寬帶反射光學元件的情況下，藉由在相對應多層系統之應用中的多個拋光層，較佳者為所有層，令人驚訝地可能是，實現平均反射率之大於成比例的增加，這比基於純週期性多層系統之窄帶反射光學元件的情況高出大約一數量級。

相較於圖14至圖17中的最新例子，發現該多層系統具有更低自由度的寬帶反射光學元件的情況下亦獲得可比較的結果，並且在寬帶反射光學元件的情況下，其中形成反射塗層之具有光學功能的多層系統的層具有恆定的粗糙度或在遠離基材的方向上減小的粗糙度，或是其中該多層系統的層具有在遠離基材的方向上以線性方式上升的粗糙度，其中粗糙度的上升小於具有由未拋光層組成之多層系統的反射塗層的相對應反射光學元件的情況。

在具有基於釕/矽或鉬/鈹的多層系統之反射光學元件的情況下，亦觀察到通過層拋光以及增加層數來提高反射率。無論是否額外提供層以減少吸收體層與間隙子層之間的相互擴散或作為對具有形成反射塗層之光學功能的各個多層系統的真空側的保護，亦可檢測效果。

50:反射光學元件 51:基材 53:保護層 54:多層系統 55:堆疊 55’:堆疊 56:吸收體 56’:層 57:間隙子 57’:間隙子層 59:基材

將參考較佳的工作實施例以詳細說明本發明。該等圖式顯示：

圖1為一反射光學元件之一第一實施例的結構示意圖；

圖2針對反射光學元件的一第一比較形式與一第二實施例，粗糙度為層數之函數的曲線圖；

圖3為基於雙層的數量之反射光學元件的第一比較形式及第二實施例之變異態樣的層厚度的關係圖；

圖4為基於雙層的數量之反射光學元件的第一比較形式及第二實施例之變異態樣的反射率曲線圖；

圖5為第一比較形式的相對應變異態樣與具有50個雙層的第二實施例進行標準化之反射率的相對變化的曲線圖；

圖6針對反射光學元件的一第二比較形式與一第三實施例，粗糙度為層數之函數的曲線圖；

圖7針對第二比較形式的相對應變異態樣與具有50個雙層的第三實施例進行標準化之反射率的相對變化的曲線圖；

圖8針對反射光學元件的一第三比較形式與一第四實施例，粗糙度為層數之函數的曲線圖；

圖9針對第三比較形式的相對應變異態樣與具有50個雙層的第四實施例進行標準化之反射率的相對變化的曲線圖；

圖10針對反射光學元件的一第四比較形式與一第五實施例，粗糙度為層數之函數的曲線圖；

圖11基於入射角之反射光學元件的第四比較形式及第五實施例之平均反射率的關係圖；

圖12基於雙層的數量之反射光學元件之第五實施例之變異態樣的寬帶容量的關係圖；

圖13針對第四比較形式的相對應變異態樣與具有50個雙層的第五實施例進行標準化之反射率的相對變化的曲線圖；

圖14基於雙層的數量之反射光學元件的一第五比較形式及一第六實施例之層厚度的關係圖；

圖15基於入射角之反射光學元件的第五比較形式及第六實施例之平均反射率的關係圖；

圖16基於雙層的數量之反射光學元件的第六實施例之變異態樣的寬帶容量的關係圖；及

圖17針對第五比較形式的相對應變異態樣與具有50個雙層的第六實施例進行標準化之反射率的相對變化的曲線圖。

50:反射光學元件

51:基材

53:保護層

54:多層系統

55:堆疊

55’:堆疊

56:吸收體

56’:層

57:間隙子

57’:間隙子層

59:基材

Claims (12)

1. 一種用於製造極紫外光波長範圍的反射光學元件之方法，在基材上具有一多層系統形式的反射塗層，其中該多層系統具有至少兩種不同材料的多重相互交替層，該等不同材料在極紫外波長範圍內的波長處具有不同折射率的實部，其中該等至少兩材料之一者的一層隨著與該基材的距離增加，而形成具有配置在相同材料的前者與最接近層之間的一或多層之堆疊，其中： 將至少一層在其沉積期間或之後進行拋光，使得在生成的反射光學元件中，所有層上的粗糙度比在具有由多個未拋光層的該多層系統所組成之一多層系統形式的一反射塗層的一相對應反射光學元件中的粗糙度不顯著增加；及 應用於50個以上的堆疊。
2. 如請求項1所述之方法，其特徵在於選擇該層厚度，使得至少一堆疊中的至少兩材料之一者的至少一層的厚度與相鄰堆疊中該材料的層的厚度相差超過10%。
3. 如請求項1或2所述之方法，其特徵在於對每個堆疊中的至少一層進行拋光。
4. 如請求項1至3中任一項所述之方法，其特徵在對每一單層進行拋光。
5. 如請求項1至4中任一項所述之方法，其特徵在於施加55至70個堆疊。
6. 如請求項1至5中任一項所述之方法，其特徵在於至少一層的拋光是藉由離子輔助拋光、反應式離子輔助拋光、電漿輔助拋光、反應式電漿輔助拋光、偏壓電漿輔助拋光、利用脈衝直流電流的磁控管霧化拋光或原子層拋光。
7. 如請求項1至6中任一項所述的方法所生成的反射光學元件。
8. 如請求項7所述之反射光學元件，其特徵在於其具有兩堆疊，其中至少兩材料之一的層厚度與相對應相鄰堆疊中該材料層的厚度相差超過10%。
9. 如請求項7或8所述之反射光學元件，其特徵在於所有堆疊中之至少一半具有至少兩材料之一者的層之至少一厚度，其與（多個）相對應相鄰堆疊中相對應材料的層的厚度相差超過10%。
10. 如請求項7至9中任一項所述之反射光學元件，其特徵在於該多層系統的該等層具有恆定的粗糙度或在遠離基材的方向上減小的粗糙度。
11. 如請求項7至10中任一項所述之反射光學元件，其特徵在於其粗糙度不超過0.2 nm。
12. 如請求項7至11中任何一項所述之反射光學元件，其特徵在於其包括鉬與矽作為在極紫外波長範圍內的波長處具有不同折射率實部的至少兩材料。

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