TWI666523B - 光學元件及其光學配置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一光學元件(1)，其包含：一基板(2)，一塗層(3、9、5)，供應至該基板(2)，其中該塗層(3、9、5)包含：一反射塗層(5b)，其具體實施用於反射具有一使用波長(λEUV)的輻射(4)，以及一抗反射塗層(3)，其位於該基板(2)與該反射塗層(5b)之間，用於抑制具有與該使用波長(λEUV)不同的一加熱波長(λH)之加熱輻射(7)的反射。本發明也關於一光學配置，其包含：至少一這種光學元件(1)，以及熱操縱該光學元件(1)的至少一裝置，其中該裝置包含至少一加熱光源(8)，用於產生加熱輻射(7)。

Description

光學元件及其光學配置
本發明係關於光學元件以及包含至少一個這種光學元件的光學配置。
已知在例如微影投影透鏡內使用俗稱的波前操縱器來修正像差，這種操縱器通常利用機械操縱來產生該波前修正，例如利用改變位置及/或利用產生元件變形當成一操縱器。不過，機械操縱器通常只能修正低階波前誤差，而機械操縱器一般並不足以彌補由於該等光學元件上高熱負載所導致的較高階波前誤差。因此，使用熱致動器修正較高階波前誤差，以便利用目標的、大體上空間解決的熱操縱，改變光學元件的光學特性。
針對用於該VUV波長範圍的一投影曝光裝置內一投影系統之成像特性，US 8,111,378 B2揭示藉由一空間波導機構在屬於至少一光學元件(通常為透鏡元件)一部分的一波長範圍內應用輻射，其中該範圍與該投影曝光裝置的一曝光光束之波長範圍不同。
WO 2012/013747 A1揭示借助於在二或三個空間方向內的溫度控制裝置，控制反射光學元件基板內的空間相依溫度分佈。該溫度控制裝置可包含加熱元件，例如歐姆加熱元件的形式，其可用方格方式排列。 其也可提供輻射源，利用熱輻射(例如IR輻射)作用在該基板上或該反射光學元件上，當成加熱元件，以便熱操縱該基板或該反射光學元件。在此情況下，用來吸收該IR輻射的一吸收層可排列在該光學元件的一反射表面底下。與該光學元件的溫度或變形有關的控制參數可送至該溫度控制裝置的一控制裝置，如此該控制裝置可用來降低該反射光學元件的像差。
WO 2013/044936 A1揭示配置包含一微影投影透鏡內折射光學元件的一波前修正裝置。第一和第二加熱輻射可分別輻射到該折射光學元件周邊邊緣區域的第一和第二部分，這些加熱輻射至少部分穿入該光學元件。由該光學元件之內該加熱輻射的部分吸收所導致之折射係數分佈，用來修改或至少部分修正一波前誤差。
PCT/EP2013/000728提議在投影鏡頭內，排列在包含一反射塗層以及一反射鏡基板的一反射鏡形式之下的一波前修正裝置。第一和第二加熱輻射可分別輻射進入該反射鏡基板周邊邊緣區域的第一和第二部分，這些加熱輻射至少部分穿入該反射鏡基板。由吸收部分加熱輻射導致該基板內溫度分佈造成該反射鏡變形，用來修改或至少部分修正一波前誤差。
WO 2009/046955 A2說明用於控制真空環境內所提供一光學元件的溫度之裝置，該裝置包含一冷卻裝置，其包含與該光學元件相隔的一輻射冷卻部分，如此借助於熱傳導用輻射方式冷卻該光學元件。該裝置也包含用於控制該輻射冷卻部分溫度的一控制裝置，以及用於加熱該光學元件的一加熱部分，其中該加熱部分連接至該控制裝置，以便控制該加熱部分的溫度。
WO 2009/152959 A1描述半導體微影術的投影曝光設備，其包含用於熱操縱一光學元件的裝置，其中該元件包含用於反射電磁輻射的一前端以及一後端。另外呈現來自該後端並作用在該光學元件上的熱致動器。該等熱致動器可為LED或雷射，其發射光譜位於該IR波長範圍內。這種熱致動器可發射電磁輻射，這些至少部分通過該基板，並且至少部分由位於該基板與該多層塗層之間的一吸收層所吸收。該吸收層可包含一漆層、一金屬粉末、鋁或玻璃，並且厚度介於5μm與15μm之間。
本發明目的在於改善一光學元件以及一光學配置用於利用加熱輻射進行熱操縱之適用性。
此目的利用一光學元件來達成，包含：一基板與一塗層，其中該塗層包含：一反射塗層，其具體實施用於反射具有一使用波長的輻射，以及一抗反射塗層，其位於該基板與該反射塗層之間，用於抑制具有加熱波長與該使用波長不同的加熱輻射之反射。該加熱波長通常大於該使用波長。
本發明者已經識別，當將加熱輻射供應給該反射塗層，該反射塗層反射該加熱輻射的一非顯著部分。若該使用波長位於該EUV波長範圍內，則該加熱輻射一般從該基板後端輻射通過該基板，即是從該基板遠離該反射塗層的側邊，因為若該加熱輻射已經輻射到該基板的前端上，則在該EUV波長範圍內該使用波長的情況下，對該加熱輻射具有足夠抗反射效果的一抗反射塗層應大幅降低該輻射的反射度。該已反射的加熱輻射可直接入射或間接入射，即是透過其他光學元件上，例如反射鏡，或在投影 曝光設備的情況下該晶圓上的額外強反射組件，例如冷卻本體，並且可造成寄生、非所要的加熱。針對在該反射塗層與該基板之間應用一抗反射塗層的結果，提供一抗反射效果讓該加熱輻射通過該基板，如此可抑制該加熱輻射的反射。
在此應用的含意當中，已知一抗反射塗層代表利用該反射加熱輻射的破壞性干擾來達成反射率減少之塗層。這表示必須以破壞性干擾要緊鄰透過該基板入射在該抗反射塗層上的該加熱輻射之方式，來選擇該抗反射塗層的該層材料以及該層厚度。與該破獲性干擾相關的該層材料屬性為(波長相依)折射率n以及(波長相依)吸收係數k，然後一起形成個別層材料的複折射率n=n-ik。
為了產生破壞性干擾，該抗反射塗層可包含複數個個別層。在此情況下，該抗反射塗層的該層組成物較佳有週期性或部分週期性。不過，該抗反射塗層也可只包含單一層，該層的厚度與屬性(複折射率)與該基板的屬性以及該反射塗層的屬性匹配，如此該抗反射層在該加熱波長上對於該加熱輻射具有抗反射效果。
在有利的具體實施例內，具體實施將整個塗層施加於該基板，以完全吸收該加熱輻射。在此應用的含意之中，據悉完全吸收代表該整個塗層對於該加熱波長上該加熱輻射的吸收率超過99%，較佳超過99.9%。實際上要達到的是該塗層不傳輸加熱輻射，如此當該加熱輻射從該後側射入時，該加熱輻射不會從該光學元件的前側冒出並且不會導致寄生加熱。完整吸收該加熱輻射的需求為該塗層的至少一層，通常有複數層，具有在該加熱波長上，對加熱輻射不等於零的吸收係數k。在個別吸收層上 吸收該加熱輻射哪個部分係由干擾以及根據該等吸收層厚度來決定。
在一個具體實施例內，具體實施該抗反射塗層成至少部分吸收該加熱輻射，即是該抗反射塗層包含至少一層，其具有針對該加熱輻射的加熱波長不等於零之吸收係數k。在該加熱輻射由後側輻射進入的情況下，應用具有加熱輻射吸收效果的抗反射塗層可達成之結果為，該加熱輻射已經部分或可能完全由該抗反射塗層吸收。藉由範例，可具體實施該抗反射塗層，來吸收一部分至少大約30%的該加熱輻射。針對該塗層剩餘部分的吸收對於該加熱輻射充足的程度，並不強制該抗反射塗層也包含吸收該加熱輻射的材料。
在一個具體實施例內，該光學元件額外包含一塗層，其至少部分吸收該加熱輻射並且其較佳與該抗反射塗層相鄰排列。若如上述該加熱輻射從該基板後側輻射進入，則該吸收塗層較佳排列在該抗反射塗層與該反射塗層之間。若整個塗層的吸收對於該加熱波長上的該加熱輻射並不足，則該吸收塗層可避免該抗反射塗層將加熱輻射傳輸通過該反射塗層，並且從該光學元件前側冒出，即是該吸收塗層用來將該整個塗層的吸收率提高至超過99%或超過99.9%。
若該光學元件具體實施用於反射EUV輻射，該反射塗層通常具體實施為一高反射率(HR，high reflectivity)塗層，用於該EUV波長範圍內使用的波長。在此情況下，在該HR塗層與該基板之間可排列進一步塗層，以便保護該基板免於有害的EUV輻射(俗稱基板保護層(SPL，substrate protection layer)塗層)及/或以避免非所要的光學元件變形(俗稱反應力層(ASL，anti-stress layer)塗層)。這種塗層通常對於該加熱輻射不通透(通透度 接近零)，如此形成一吸收塗層並且散佈一額外吸收塗層。
該HR塗層通常也包含具有吸收係數對於該加熱輻射不為零的材料。若該反射塗層具有足夠厚度，例如50或更多週期，具有至少一層由吸收該加熱輻射的材料製成，該反射塗層本身的吸收力足以完全吸收該加熱輻射。
若該透射率對於該SPL塗層或該ASL塗層以及該抗反射塗層來說不夠小，則可選擇性額外在該反射塗層與該抗反射塗層之間供應一吸收足夠強的吸收層或吸收塗層。在此情況下，該吸收塗層可包含一吸收層，其例如可用上述WO 2009/152959 A1內所描述方式具體實施。
在一個發展當中，吸收該加熱輻射的該塗層為一多層塗層。上述的ASL塗層或SPL塗層通常是多層塗層。一額外吸收塗層也可包含在需要時含複數個個別層的層組合物。
在一個發展當中，吸收該加熱輻射的該塗層包含至少一金屬材料。藉由範例，該金屬材料可為鎳(Ni)、鉬(Mo)或鋁(Al)。不過例如像是矽(Si)這種類金屬的其他材料也可包含在吸收該加熱輻射的塗層內。
在進一步具體實施例內，該基板由對於該加熱輻射來說至少部分，特別是(幾乎)完全透明的材料所形成，該基板材料應吸收該加熱輻射越少越好。藉由範例，該材料可為融熔的石英(SiO2)。不過，尤其是在EUV反射鏡的情況下，俗稱的零膨脹材料，即是在此處所使用操作溫度區域內只具有非常小熱膨脹係數(CTE，coefficient of thermal expansion)的材料，通常用來當成基板材料。
這種反射鏡材料為合成、無結晶融熔石英，少部分摻雜鈦。 這種市面上可購得的矽酸鹽玻璃範例為Corning公司生產名為ULE®(超低膨脹玻璃)的商品。該反射鏡材料ULE®對於波長介於大約193nm與大約2300nm之間的加熱輻射具有足夠低之吸收率。
除了使用摻雜的融熔石英以外，尤其是摻雜TiO2的融熔石英，也可使用玻璃陶瓷當成零通過材料。這種玻璃陶瓷，例如Zerodur®，的傳輸通常足夠用於本申請案中的該波長範圍，這通常就是該加熱輻射的加熱波長所在。
在一個具體實施例內，該抗反射塗層對於該加熱輻射反射的抑制，在超過400nm(並且一般低於900nm)時達到最大。該抗反射塗層通常經過最佳化，用於抑制特定波長上的加熱輻射，如此在該加熱波長上(或在該加熱波長附近範圍內)具有最高的反射抑制。該加熱波長的較佳波長範圍位於大約400nm與大約900nm之間，因為加熱光源，尤其是加熱二極體的形式，在此波長範圍內存在長使用壽命。吾人了解也可選擇性使用加熱波長在高於900nm的IR波長範圍內之加熱輻射。
由一加熱光源所產生的該加熱輻射大體上為單色，即是輻射密度集中在最大加熱波長上，例如用於雷射二極體。因為該抗反射層所造成的該抗反射效果通常在對於反射有最大抑制的波長附近大約+/-50nm的相較大波長範圍內相對較大，選擇性也可使用在相較寬頻波長範圍內發出加熱輻射之加熱光源。藉由範例，可使用發出加熱波長大體上位於一波長範圍內，例如偏離該抗反射層所抑制反射最大值的波長大約+/-50nm，的加熱輻射之加熱光源。
在進一步具體實施例內，該抗反射塗層包含選自於包含下列 的群組中至少一種材料：B4C、Si、Si3N4、C、Ru、Mo、Ni、ZrN、SiC、ZrO2、La、B。在任何情況下，這些材料通常用於EUV反射鏡的塗層，其設置用於反射大約13.5nm的EUV輻射，如此在一個並且相同塗層處理當中，該抗反射塗層可與剩餘塗層，即是該反射塗層以及選擇性該SPL塗層及/或該ASL塗層，一起供應至該基板上。在此情況下，利用EUV典型塗層技術，即是一般例如利用濺鍍的汽相沈積，可將該抗反射塗層與該EUV塗層的應用結合在一起。
在進一步具體實施例內，該抗反射塗層的厚度小於500nm，較佳小於100nm，特別小於50nm。該抗反射塗層的厚度或該個別層的厚度較佳在通常用於汽相沈積及/或用於EUV塗層的幅度級內。
在一個具體實施例內，對於波長範圍介於1nm與35nm之間內使用波長的EUV輻射，即是該使用波長位於俗稱的EUV波長範圍內，其大約包含介於1nm與35nm之間的範圍，該反射塗層的反射率最大。在當前的EUV微影設備內，通常使用約13.5nm當成使用的波長；在未來的微影設備中，可能會使用更短的波長。該EUV波長的高吸收結果就是無折射光學裝置，像是例如透鏡元件，可用於光束成形，而是要用反射鏡光學裝置達成。
在有利的發展當中，該光學元件具體實施為一EUV反射鏡或為一EUV光罩。EUV反射鏡用來反射EUV輻射，通常通過整個光學表面。EUV光罩包含反射EUV輻射的部分，以及不反射EUV輻射或些微反射EUV輻射(一般為吸收)的部分，這些部分形成一結構，由一照明單元用EUV輻射照明並且用一投影透鏡成像於一晶圓上。該反射結構應該反射 EUV輻射的最高可能部分，並且可如上述由一反射塗層形成。
在替代的具體實施例內，針對波長範圍介於150nm與260nm之間的一使用波長之VUV輻射而言，該反射塗層的反射率最大。該光學元件通常為一VUV反射鏡。該反射塗層可具體實施為一多層塗層，經過最佳化用於反射該VUV波長範圍內的輻射。這種多層塗層通常包含介電材料，並不會吸收該加熱波長上的該加熱輻射。
在此情況下，該反射塗層較佳包含至少一層，其至少部分，特別是完全吸收該加熱輻射。針對在該VUV波長範圍內的反射輻射，若該反射塗層由單一、一般金屬層，例如由鋁，所形成，則可能足夠。額外介電層可供應至該吸收層上，以便增加該反射塗層的反射率。當成保護塗層的一或多個介電層可選擇性供應至該吸收層上。
在該反射塗層內提供一金屬層對於本申請案來說相當有利，因為後者幾乎完全反射及/或吸收該使用波長上的該VUV輻射，如此該VUV輻射不會通過該金屬層到達該反射塗層與該基板之間的該抗反射塗層(傳輸接近零)，並且用於該加熱輻射後側進入輻射的此抗反射塗層對於用在該前側上該VUV輻射進入光學元件的反射率之影響可忽略不計。
本發明的進一步態樣係關於包含至少一個上述光學元件的一光學配置，以及用於熱操縱該至少一個光學元件的一裝置，該裝置包含至少一個加熱光源，較佳複數個加熱光源，用來產生加熱輻射。包含至少一個光學元件的該光學配置可為例如用於EUV或VUV微影設備的一投影透鏡、用於檢查EUV光罩或VUV光罩的一系統或一EUV或VUV微影設備。
如簡介部分所描述，該光學元件所要的空間解決變形或形狀改變、空間解決導入該光學元件或導入該塗層來產生。為了達成這種形式改變，通常從該基板後側進入的該加熱輻射會由整個塗層吸收。通常該塗層溫度局部提高會導致個別層材料膨脹，因此該光學元件的該光學表面局部變形。為了產生空間相依性，改變該塗層的加熱，該熱操縱裝置通常具體實施為獨立或個別組合，或調節該個別加熱光源的輻射功率。
在一個具體實施例內，該熱操縱裝置包含複數個方格形或矩陣形配置的加熱光源，加熱光源等間隔排列的該方格形配置，使其可使用所要的空間解析度進行該光學元件的熱操縱。用於光束成形的合適前端光學單元可位於該等加熱光源每一者的上游。
在進一步具體實施例內，該熱操縱裝置具體實施來輻射該加熱輻射通過該基板，並到該抗反射塗層上。在光學元件具體實施用於反射該VUV波長範圍內一使用波長的情況下，該加熱輻射可選擇性從該前側供應，因為在一使用波長在該VUV波長範圍的情況下，該VUV使用波長反射率不用有太大惡化，就可在此情況下達成足夠大量的加熱輻射吸收。不同於上面對於該抗反射效果的描述，在從該前側輻射進入的情況下，需要以合適的方式修改該吸收(金屬)層與該圍繞媒體(空氣、真空)之間的該介電塗層，例如利用修改該層厚度、個別層的數量等等，不使用或使用運用光學常數n、k(複折射系數n=n-ik)的新層材料，適用於該VUV使用波常與該加熱輻射。
在進一步具體實施例內，該至少一個加熱光源、用於偏轉該加熱輻射的一偏轉裝置及/或用於引導該加熱輻射的一光束引導裝置都固定 至用於冷卻該光學元件的一冷卻本體。這種冷卻本體通常配置在與該光學元件後側相距一段距離的地方，並且部分利用位於該冷卻本體與該光學元件之間的氣體之熱傳導，以及利用排除該光學元件所發出熱量，冷卻該光學元件。因為該冷卻本體通常延伸超過該基板或該光學元件的整個後側，因此該冷卻本體非常適合耦合加熱輻射進入該光學元件。
複數個加熱光源，例如在加熱二極體的形式下，通常為方格形配置，可固定至該冷卻本體面向該基板的側邊，目的在於耦合該加熱輻射。另外，在該冷卻本體內可導入插座孔，用於固定例如光纖纜線形式的光束導引裝置。藉由範例，光纖纜線的個別末端可連接至位於個別插座孔內的一前端光學單元。另外，在該冷卻本體面對該光學元件的側邊上提供偏轉裝置，該偏轉裝置往該基板方向偏轉該加熱輻射，在此案例中該幅射通常沿著該基板的上側導引。在此自由光束傳播的情況下，該加熱輻射受導引至該偏轉元件，但是對於要藉由例如光纖纜線這類光纖導引裝置導入至該偏轉元件的該加熱輻射更有利。當借助於一光束導引裝置導引該加熱輻射時，該等加熱光源可選擇性配置在該光學配置的一外殼之外，尤其是空殼。
在一個具體實施例內，該光學配置具體實施為一EUV微影設備。該可熱操縱光學元件可為例如一反射鏡，其配置在該EUV微影設備的一照明單元或一投影透鏡內。
在一個發展中，該光學元件為一EUV光罩，可在一移動方向內位移。在EUV微影設備為俗稱晶圓掃描器形式的情況下，該照明單元一般只照明該EUV光罩的條狀部分，並且在該曝光期間藉由一合適的致動 器，該光罩沿著一移動方向移動，這也稱為掃描方向。
在此具體實施例的一個發展中，以一靜止方式配置或在該至少一個加熱光源內，用於將該加熱輻射對準在該EUV光罩上的該熱操縱裝置、用於偏轉該加熱輻射至該EUV光罩上的一偏轉裝置及/或用於導引該加熱輻射至該EUV光罩的一光束導引裝置，可在該移動方向內與該EUV光罩一起位移。
在該第一案例中，該熱操縱裝置以靜止方式配置。為了達成該EUV光罩的目標空間解析加熱，因此在此案例中該所要空間解析形狀改變，在該等加熱光源的個別致動期間必須考慮該EUV光罩的移動。來自此案例內該EUV光罩個別來源的該加熱輻射之加熱功率或強度都追隨該已移動光罩，如此所要的局部加熱通量總是發生在該EUV光罩的個別位置上。在此案例中，當致動該等加熱光源時將該EUV光罩沿著該掃描方向移動期間該光罩的位置列入考量，來具體實施該熱操縱裝置。
在第二案例中，該等加熱光源、該等偏轉裝置或該等光束導引裝置都與該EUV光罩一起移動，即是其相對於該已移動EUV光罩的位置不變。在此案例中，該等加熱光源可用若該EUV光罩具有靜止配置的這種方式來控制。如上述，該等加熱光源、該等偏轉裝置及/或該等光束導引裝置較佳都附加至一冷卻本體，如此在最簡單的案例中，利用往該移動方向與該EUV光罩一起位移該冷卻本體，就可進行這些組件的移動。
在替代具體實施例內，該光學配置具體實施為用於VUV微影的折反射式投影透鏡。除了透射式光學元件以外，即是透鏡元件形式，這種投影透鏡也包含一或多個反射光學元件(反射鏡)，其如上述，可用於熱 操縱，尤其是用於修正波前像差。
在一個發展當中，該反射光學元件排列在該折反射式投影透鏡的光瞳平面區域內。一近光瞳反射鏡的熱操縱對於修正波前誤差或像差具有好處，從該基板前側導入的加熱輻射會在該投影透鏡之內造成不要的雜散光形成，這就是為何要從該後側將該加熱輻射導入該光學元件，並且藉由該抗反射塗層避免產生雜散光或不要的返回反射。
從本發明示範具體實施例的後續描述當中，根據顯示本發明細節的圖式，以及從申請專利範圍當中，可了解本發明的進一步特色與優點。依照本發明的變化，個別功能可分別獨自實現或複數個以任何組合一起實現。
1‧‧‧EUV反射鏡
2‧‧‧基板
3‧‧‧抗反射塗層
4‧‧‧EUV輻射
5‧‧‧EUV塗層
5'‧‧‧反射塗層
5a‧‧‧SPL塗層
5a'‧‧‧金屬層
5b‧‧‧反射塗層
5b'‧‧‧介電塗層
5c‧‧‧蓋塗層
6‧‧‧光學表面
7‧‧‧加熱輻射
8‧‧‧加熱光源
9‧‧‧吸收塗層
10‧‧‧光學配置
11‧‧‧裝置
12‧‧‧冷卻本體
13‧‧‧調整方格
14‧‧‧光纖纜線
15‧‧‧插座孔
16‧‧‧前端光學單元
17‧‧‧偏轉光學單元
101‧‧‧EUV微影設備
102‧‧‧EUV光源
103‧‧‧聚光反射鏡
104‧‧‧照明光束
105‧‧‧投影光束路徑
110‧‧‧照明系統
112-116‧‧‧反射光學元件
120‧‧‧投影透鏡
121-126‧‧‧反射光學元件
130‧‧‧EUV光罩
200‧‧‧VUV微影設備
201‧‧‧照明系統
201a‧‧‧VUV光源
202‧‧‧投影透鏡
203‧‧‧光束路徑
M‧‧‧結構物體
OP‧‧‧個別物體點
IP‧‧‧個別影像點
W‧‧‧晶圓
WS‧‧‧晶圓台
X‧‧‧掃描方向
M1‧‧‧第一偏轉反射鏡
M2‧‧‧凹面反射鏡
M3‧‧‧第二偏轉反射鏡
G1、G2、G3‧‧‧影像成形系統
λEUV、λH、λVUV‧‧‧波長
αVUV、αEUV、αH、αH0‧‧‧角度
RVUV、REUV、RH、RH0‧‧‧反射率
TH、TEUV‧‧‧透射率
圖式中描述示範具體實施例，並且於後續說明當中解釋。圖式詳述：圖1顯示一EUV反射鏡的圖解圖，該反射鏡包含反射EUV輻射的一塗層，並且包含一抗反射塗層，其用於抑制從一反射鏡基板後側送入該EUV反射鏡的加熱輻射之反射，圖2顯示來自圖1用於EUV輻射的該EUV反射鏡之反射率、吸收率以及透射率，當成該波長函數之圖解圖，圖3顯示不含用於從該反射鏡基板後側所供應加熱輻射的抗反射塗層之一EUV反射鏡的波長相依反射率、吸收率以及透射率之圖解圖，圖4顯示類似於圖3的圖解圖，其中額外描述含一抗反射塗層的一EUV反射鏡之該反射率和吸收率，其中該抗反射塗層經過最佳化用於加熱 波長大約420nm上的加熱輻射，圖5顯示類似於圖4的圖解圖，其中該抗反射塗層經過最佳化用於加熱波長大約450nm上的加熱輻射，圖6顯示類似於圖4的圖解圖，其中該抗反射塗層經過最佳化用於加熱波長大約590nm上的加熱輻射，圖7顯示類似於圖4的圖解圖，其中該抗反射塗層經過最佳化用於加熱波長大約670nm上的加熱輻射，圖8顯示類似於圖4的圖解圖，其中該抗反射塗層經過最佳化用於加熱波長大約800nm上的加熱輻射，圖9顯示類似於圖4的圖解圖，其中該抗反射塗層經過最佳化用於加熱波長大約900nm上的加熱輻射，圖10顯示在該加熱輻射的不同入射角度上一EUV反射鏡的該波長相依反射率之圖解圖，圖11顯示一光學配置的圖解圖，該配置包含依照圖1的一光學元件，並且包含附加至一冷卻本體的複數個加熱光源，圖12a、b顯示類似於圖11的圖解圖，其中藉由光纖形式的光束導引裝置，將該加熱輻射供應至該EUV反射鏡，圖13顯示一EUV微影設備的圖解圖，圖14a、b顯示一EUV微影設備的圖解圖，該設備包含可沿著一掃描方向位移的一EUV光罩，圖15顯示一反射鏡的圖解圖，該反射鏡包含反射VUV輻射的一塗層，並且包含一抗反射塗層，其用於從一反射鏡基板後側送入該反射鏡的 加熱輻射，以及圖16顯示用於VUV微影，包含依照圖15內反射鏡的一投影透鏡之圖解圖。
在以下圖式說明中，等效或功能等效組件都使用一致的參考符號。
圖1圖解顯示一EUV反射鏡形式的一光學元件1，其包含一基板2、供應至基板2的一抗反射塗層3以及一EUV塗層5。EUV塗層5包含反射一使用波長為λEUV的EUV輻射4的一塗層5b(俗稱HR塗層)。此外，在反射塗層5b上供應一覆蓋層或一覆蓋層系統(俗稱蓋塗層5c)，其用於保護整個EUV塗層5避免氧化或鏽蝕，例如當藉由氫電漿清潔光學表面6時。蓋塗層5c排成與該EUV反射鏡的一光學表面6相鄰，形成EUV反射鏡1與環境的介面。
反射塗層5b包含複數個個別層(圖1內未描述)，通常由兩個具有不同折射係數的材料製成之層配對所構成。若使用一使用波長在λEUV=13.5nm區域內的EUV輻射4，則該等個別層通常由鉬和矽構成。根據該運用的使用波長λEUV，也可有其他材料組合，例如鉬與鈹、釕與鈹或鑭與B4C。除了該等個別層，反射塗層5b一般包含避免擴散的中間層(俗稱障礙層)。
圖1的EUV塗層5包含反射塗層5b底下俗稱的SPL(基板保護層)塗層5a，以便保護基板2避免受到EUV輻射4的損害。此外或另外，在EUV反射鏡1上反射塗層5b底下，也可提供一SPL塗層5a，俗稱 的ASL(反應力層)塗層，以避免因為層應力造成非所要的變形。
前述抗反射塗層3供應於EUV塗層5與基板2之間，該抗反射塗層用來抑制從基板2後側進入EUV反射鏡1的加熱輻射7之反射。加熱輻射7由一加熱光源8產生，在所顯示的範例中，該光源排在基板2附近。加熱輻射7用於EUV反射鏡1的熱操縱，更精確來說用於由EUV塗層5的目標空間相依加熱，產生光學表面6的熱感應、目標空間解析變形或形狀改變。進入EUV塗層5及/或抗反射塗層3的熱通量造成該等層材料膨脹，而導致光學表面6變形，如圖1內所描述。藉由加熱輻射7，可用目標空間相依方式，修正該EUV反射鏡的光學表面6非所要的尺寸偏差，或可用目標空間相依方式操縱光學表面6之形式。因為也可在EUV反射鏡1操作期間供應該加熱輻射，則在該第一調整期間以及在EUV反射鏡1操作期間，都滿足該EUV反射鏡的表面6之尺寸精準度(俗稱的形狀)。這有其好處，因為在加熱與吸收之下(俗稱「反射鏡加熱」)以及材料壓縮之下(「壓縮」)，在EUV反射鏡1操作期間會有非所要的形狀改變。
加熱輻射7具有一加熱波長λH(可能是一加熱波長範圍)，通常超過400nm並且由整個層5、3吸收，就是由此處所示範例內的SPL塗層5a以及抗反射塗層3，即是塗層5、3實際上對於加熱輻射7來說不透明(吸收率>99.9%)，並且塗層5、3對於加熱輻射7的透射率TH實際上為零。在所示的範例中，反射塗層5b和蓋塗層5c並不會吸收加熱輻射7，因為後者實際上已經由SPL塗層5a以及抗反射塗層3完全吸收。反射塗層5b和蓋塗層5c通常包含吸收加熱輻射7的層材料，如此若SPL塗層5a不存在，則大部分加熱輻射7應由反射塗層5b以及蓋塗層5c所吸收。
若整個塗層5、3的透射率TH不夠低，則可選擇性將額外吸收塗層9(顯示於圖1內)排在抗反射塗層3與EUV塗層5之間，以便進一步降低該透射率TH。吸收塗層9的厚度足夠大到對加熱輻射7產生吸收效果，並且可由一或多層構成。藉由範例，吸收塗層9可包含金屬材料，例如鋁或金屬粉末。再者，吸收塗層9可包含一漆層或包含一玻璃。在下列當中，假設整個塗層5、3的吸收，尤其是複數個SPL塗層5a和抗反射塗層3的吸收，對加熱輻射7來說足夠，因此不需要額外的吸收塗層9。
底下的表格1顯示包含一SPL塗層5a、一HR塗層5b以及一蓋塗層5c的EUV塗層5之範例。在所示的範例中，基板2(反射鏡材料)為合成、無晶融熔石英(SiO2)。實際上，針對EUV應用，該融熔石英(SiO2)通常摻雜鈦，就是ULE®。不過，摻雜鈦對於稍後描述的結果有忽略不計的影響，如此為了簡化起見，後續計算都以融熔石英當成基板材料來執行。
HR塗層5b最佳化用於13.5nm的使用波長λEUV，並且用於EUV輻射4的垂直入射(αEUV=0°)。EUV塗層5所運用的層材料為：鎳(Ni)、矽(Si)、碳(C)、鉬(Mo)、碳化硼(B4C)以及釕(Ru)。在表格1內，在個別層材料符號之前指定該幾何層的厚度，單位nm。若在括號()之間放入複數個個別層，這表示一週期並且在右邊括號之後的指數(^)指示週期數。因此，依照表格1的EUV塗層5總共由234個個別層構成。在該層成分欄內左邊上的個別層為最靠近該基板的層。如從表格1所收集到的，HR塗層5b和SPL塗層5a一般由許多個別層構成，較佳週期性或部分週期性累加，這從製造的觀看來看具有好處。
HR塗層5b內由碳(C)製成的層以及蓋塗層5c內由碳化硼(B4C)製成的層，分別具有0.5nm和0.4nm的薄度，就是俗稱的障礙層(參見上列)，用於避免該等個別層的不同層材料之間相互擴散。
針對表格1的EUV塗層5，圖2顯示以下值，用於EUV輻射4的垂直入射(αEUV=0°)，這些值依照波長的函數來計算(介於12.5nm與14.5nm之間)：EUV塗層5(不含抗反射塗層3並且不含額外吸收塗層9)的反射率REUV、透射率TEUV(請參閱圖1)以及吸收率AEUV。因為假設並無雜散光損失，所以適用REUV+TEUV+AEUV=1。從圖2清楚可見，EUV塗層5的反射率REUV最大值位於此範例所運用的13.5nm使用波長λEUV上。
圖2內同樣可看出，EUV塗層5的透射率TEUV大約為零，如此EUV塗層5底下供應額外層，例如抗反射塗層3，對於反射率REUV的影響在該使用波長λEUV上可忽略不計。不管如何，若EUV塗層5的透射率TEUV萬一不夠小，則當設計EUV塗層5時，要將抗反射塗層3對於使用波長λEUV上該反射率REUV的影響列入考慮。
針對表格1的EUV塗層5(即是不含抗反射塗層3)，圖3顯示以下利用數值計算獲得之值，用於加熱輻射7的垂直入射(αH=0°，請參閱圖1)，而該加熱波長λH的較佳範圍從大約400nm至大約900nm：反射率RH、透射率TH以及吸收率AH。因為假設並無雜散光損失，所以適用RH+TH+AH=1。
在圖3內，EUV塗層5的較大反射率RH，介於大約40%與大約55%之間，可識別用於上述波長範圍內的加熱輻射7。該EUV塗層5上反射的加熱輻射7可在其他EUV反射鏡或例如晶圓上直接入射或間接入射，即是透過其他強反射組件(例如冷卻本體)，並且可造成寄生、非所要的加熱。
從圖3內可識別用於加熱輻射7的EUV塗層5之透射率TH 大約為零，因此在EUV塗層5底下不需要吸收加熱輻射7的額外塗層9。
圖3也描述該環境(真空)與基板2之間用於加熱輻射7垂直入射(αH0=0°)的該介面上之該反射率RH0(請參閱圖1)。和EUV塗層5與基板2之間該介面上的該反射率RH相比較，在此介面上以上波長範圍內大約4%的反射率RH0相當小。不過，若該真空與基板2之間該介面上加熱輻射7的反射仍舊受干擾，則也可將對加熱輻射7抗反射效果提供給基板2，即是將一額外抗反射塗層提供給基板2下側。
底下根據圖4至圖9，描述六個EUV反射鏡1的範例，其包含表格1的示範EUV塗層5並且包含一抗反射塗層3，最佳化用於抑制該波長範圍介於大約400nm與大約900nm之間每一不同加熱波長λH的案例。所有範例都經過最佳化，並計算用於加熱輻射7的垂直入射(αH=0°)。假設所有範例都無雜散光損失，這就是為何以下適用於該反射率R、透射率T以及吸收率A：R+T+A=1。
以下表格2顯示EUV反射鏡1的該層成分，用於一抗反射塗層3由一碳化硼B4C所製成的個別層所形成之範例，該碳化硼具有大約20.6nm的相對較大層厚度d(請參閱圖1)。為了可在含EUV塗層5的共用塗層處理內套用抗反射塗層3，則應具有厚度d不要太大並且小於500nm、較佳小於100nm、特佳小於50nm。
圖4顯示用於來自表格2中塗層的該已計算變數反射率RH和吸收率AH，即是用於包含一抗反射塗層3的一EUV反射鏡1，相較於來自表格1的塗層，即是用於不含一抗反射塗層的一EUV反射鏡1。因為在兩案例中該透射率TH都大約為零，並且因為TH=1-RH-AH適用於無雜散光損失的假設，所以為了提供較好的概觀，圖4內並不描述該透射率TH。
根據圖4可清楚知道，抗反射塗層3最佳化用於大約420nm區域內的加熱波長λH，因為在此波長範圍內該反射率RH最小並且吸收率AH最大。尤其是，相對於圖3內所示不含一抗反射塗層3的範例，在此波長範圍內可看出該反射率RH顯著降低以及該吸收率AH顯著提高。
以下表格3顯示EUV反射鏡1的該層成分，用於一抗反射塗層3經過最佳化用於大約450nm加熱波長λH的範例。
在此範例中，抗反射塗層3由10個個別層構成。抗反射塗層3的層材料為矽(Si)和氮化矽(Si3N4)，這是EUV的常規材料。若已使用DC濺鍍，則可使用Si當成目標並且氮氣(N2)當成反應氣體來產生Si3N4。抗反射塗層3的層成分有週期性，並且個別層的厚度位於常規EUV塗層的範圍內，這從製造的觀點來看有好處。
圖5顯示用於來自表格3中EUV反射鏡的該已計算值反射率RH和吸收率AH與來自表格1的EUV反射鏡比較，即是用於不含一抗反射塗層的一EUV反射鏡1。根據圖5可清楚知道，抗反射塗層3最佳化用於大約450nm區域內的加熱波長λH，因為在此波長範圍內該反射率RH最小並且吸收率AH最大。
以下表格4顯示EUV反射鏡1的該層成分，用於一抗反射塗層3經過最佳化用於大約590nm加熱波長λH的範例。
在此範例中，抗反射塗層3由8個個別層構成。類似表格3，抗反射塗層3的層材料為矽(Si)和氮化矽(Si3N4)，抗反射塗層3的該層成分具有週期性，並且該等個別層的厚度位於常規EUV塗層的範圍內。
圖6顯示用於來自表格4中EUV反射鏡的該已計算值反射率RH和吸收率AH與來自表格1的EUV反射鏡比較，即是用於不含一抗反射塗層的一EUV反射鏡1。根據圖6可清楚知道，抗反射塗層3最佳化用於大約590nm區域內的加熱波長λH。
以下表格5顯示EUV反射鏡1的該層成分，用於一抗反射塗層3經過最佳化用於大約670nm加熱波長λH的範例。
在此範例中，抗反射塗層3由10個個別層構成。抗反射塗層3的層材料為矽(Si)和碳(C)，這常規上用於EUV，抗反射塗層3的該層成分具有週期性，並且該等個別層的厚度位於常規EUV塗層的範圍內。
圖7顯示用於來自表格5中EUV反射鏡的該已計算值反射率RH和吸收率AH與來自表格1的EUV反射鏡比較。根據圖7可清楚知道，抗反射塗層3最佳化用於大約670nm區域內的加熱波長λH。
以下表格6顯示EUV反射鏡1的該層成分，用於一抗反射塗層3經過最佳化用於大約800nm加熱波長λH的範例。
在此範例中，抗反射塗層3由10個個別層構成。抗反射塗層3的層材料為矽(Si)和碳化硼(B4C)，這常規上用於EUV，抗反射塗層3的該層成分具有週期性，並且該等個別層的厚度位於常規EUV塗層的範圍內。
圖8顯示用於來自表格6中EUV反射鏡的該已計算值反射率RH和吸收率AH與來自表格1的EUV反射鏡比較。根據圖8可清楚知道，抗反射塗層3最佳化用於大約800nm區域內的加熱波長λH。
以下表格7顯示EUV反射鏡1的該層成分，用於一抗反射塗層3經過最佳化用於大約890nm加熱波長λH的範例。
在此範例中，抗反射塗層3由相對較厚的矽製成之單一層所構成，其並不位於常規EUV塗層的範圍內。
圖9顯示用於來自表格7中EUV反射鏡1的該已計算值反射率RH和吸收率AH與來自表格1的EUV反射鏡1比較。根據圖9可清楚知道，抗反射塗層3最佳化用於大約890nm區域內的加熱波長λH。
經證實在入射角鍍αH上(請參閱圖1)，從基板2後側進入的加熱輻射7之反射性RH相依性相對較小，底下用示範方式顯示抗反射塗層3包含依照上面表格4的層成分，該抗反射塗層經過最佳化，用於垂直入射(αH=0°)案例中大約590nm區域內的加熱波長λH。
圖10顯示依照上面表格4的該塗層之已計算反射率RH，用於以下四種不同的入射角度αH：0°、20°、30°和40°。已經計算該反射率 RH，用於入射角度αH>0°的案例中未極性化的加熱輻射7。圖10內清楚顯示在入射角度αH上該反射率RH的相對較小相依性。
上述EUV反射鏡1的屬性，例如該反射率RH等等，都借助於傳統薄層軟體來計算。該等計算所需的光學常數，即是(波長相依)折射係數n以及(波長相依)吸收係數k，這一起形成個別層材料的複折射係數n=n-ik，都取自於光學常數的標準資料庫以及標準教科書。在該等計算中，針對該資料庫或教科書內未列的光學常數之值執行一線性內插。此外或另外，對於前述層材料，其他層材料也可用於抗反射塗層3，例如Ru、Mo、Ni、ZrN、SiC、ZrO2、La、B等等。
藉由範例，上述EUV反射鏡1可用於EUV微影設備的投影透鏡，或用於EUV光罩檢查系統。若吸收結構供應至EUV塗層5的該區域內EUV反射鏡1，則該EUV反射鏡也可用來當成EUV微影設備的EUV光罩。
因此，在所示範例內一些光學配置10的設計可能性由來自圖1的EUV反射鏡1以及用於EUV反射鏡1熱操縱的一裝置11所形成，這根據圖11和圖12a、b來描述。為了採用EUV反射鏡1的光學表面6之目標空間相依熱影響，裝置11包含複數個加熱光源8，用於產生加熱輻射7。
在操作期間，EUV反射鏡1因為吸收EUV輻射4(請參閱圖2內的吸收率AEUV)而受熱，導致光學表面6上非所要的形狀改變。為了發散所吸收的熱量，圖11內顯示的光學配置10額外包含例如用於冷卻EUV反射鏡1的一金屬冷卻本體12，該冷卻本體擴充至EUV反射鏡1的後側並 超過。在EUV微影設備內EUV反射鏡1的操作期間，具有壓力，例如大約4×10-2mbar(微真空)的氣體(例如主要成份為氫氣H2)充斥於EUV反射鏡1與冷卻本體12之間。藉由範例，EUV反射鏡1可藉由氣體的輻射與熱傳導來冷卻。
運用冷卻本體12用於EUV反射鏡1的該塗層至基板2(從後側)的空間解析加熱，是有利的。藉由範例，借助於整合至冷卻本體12或已附加至冷卻本體12的加熱光源8，例如LED或二極體雷射的形式，可達成此目的。在圖11內所示的範例中，加熱光源8附加至冷卻本體12的側邊，其面向方格形或矩陣形配置(陣列)的EUV反射鏡1，即是圖11底部上冷卻本體12的區段。藉由範例，加熱光源8在調整方格13的幫助之下，精準定位在冷卻本體12上。加熱光源8可包含一合適的前端光學單元(未顯示)，用於光束成形並且可用於將加熱輻射7聚焦。為了進行一目標空間解析熱操縱，因此EUV反射鏡1所要的形狀改變，在輻射功率或其加熱功率來講，可單獨設定或調整每一個別加熱光源8。
針對代替加熱光源8直接附加至冷卻本體12，加熱輻射7可藉由導引裝置，例如光纖纜線14的形式，送至冷卻本體12或光學元件1。在此案例中，加熱光源8可位於與冷卻本體12分開的位置上，例如其中容納EUV反射鏡1的真空殼之外。在圖12a內所示用於熱操縱的裝置11之示範具體實施例內，光纖纜線14的末端都附加至冷卻本體12的插座孔15或導入本體之內。在顯示的範例中，一前端光學單元16固定至個別光纖纜線14的出現側端，其中將前端光學單元導入冷卻本體12的對應插座孔15並固定在此，以便往EUV反射鏡1後側的方向輻射加熱輻射7。
圖12b顯示裝置11的示範具體實施例，其中光纖纜線14沿著冷卻本體12的上側引導，即是在面向EUV反射鏡1的側邊上，並且入射光纖纜線14的一前端光學單元，其中前端光學單元具體實施為一偏轉光學單元17，以便將加熱輻射7偏轉至EUV反射鏡1的後側。冷卻本體12上插座孔15或偏轉光學單元17的配置可對應至圖11內所示的方格形配置。吾人了解，通常將具有可調整加熱功率的一個加熱光源8(圖12a、b內未顯示)精準指派給每一光纖纜線14。
圖13圖解顯示EUV微影設備101形式下的光學配置，其中可整合來自圖11或來自圖12a、b的配置。EUV微影設備101包含一EUV光源102，用於產生一EUV輻射，其在低於50nm的EUV波長範圍內，尤其是在大約5nm與大約15nm之間，具有高能量密度。藉由範例，EUV光源102可用電漿光源的形式具體實施，用於產生一雷射感應電漿或可為一同步加速器輻射源。特別是在第一案例中，可使用聚光反射鏡103，如圖13內所示，以便將來自EUV光源102的該EUV輻射聚焦，形成一照明光束104，如此進一步提高該能量密度。照明光束104藉由在本範例中具有五個反射光學元件112至116(反射鏡)的照明系統110，用來照明一結構物體M。
藉由範例，該結構物體M可為一反射光罩，其具有反射與不反射或至少少量強反射區域，用於在該物體M上產生至少一個結構。另外，該結構物體M可為多個微反射鏡，排列在一維度或多維度配置當中，並且選擇性可繞著至少一軸線移動，以便設定該個別反射鏡上EUV輻射104的入射角度。
該結構物體M反射部分照明光束104並形成一投影光束路徑105，其攜帶有關該結構物體M結構的資訊並輻射進入一投影透鏡120，該等投影透鏡在一基板W上產生該結構物體M或其個別部分的影像。該基板W為例如一晶圓，包含一半導體材料，例如矽，並且放在固定器上，這也稱為晶圓台WS。
在本範例中，投影透鏡120具有六個反射光學元件121至126(反射鏡)，以便在該晶圓W上產生呈現在該結構物體M上的結構影像。投影透鏡120內的反射鏡數量通常介於四與八之間，但是選擇性也可只使用兩個反射鏡。
為了在將該結構物體M的一個別物體點OP成像在該晶圓W上一個別影像點IP之上時達到高成像品質，反射鏡121至126的表面形狀都應該滿足非常高的要求，並且反射鏡121至126彼此之間或關於該物體M或該晶圓W的該位置或該校準也需要有奈米範圍的精準度。EUV反射鏡121至126之每一者都可如上結合圖1至圖10來具體實施，並且每一EUV反射鏡都可指派一專屬的熱操縱裝置11，其例如可如圖11或圖12a、b內所述來具體實施。
在圖13內描述的投影透鏡120內，第六反射鏡126具體實施為依照圖1的一可熱致動EUV反射鏡1，後者指派給一熱操縱裝置11，其具體實施來獨立致動加熱光源8(圖13內未顯示)，以便設定一所要的空間相依溫度分佈，因此第六EUV反射鏡126的光學表面6(請參閱圖1)有一空間相依形狀改變。
另外，在EUV微影設備101內可配置用於擷取EUV反射 鏡126或光學表面6的溫度及/或用於擷取EUV反射鏡126內基板2的溫度之一或多個感測器，如此熱操縱裝置11可調節進入EUV反射鏡126的該空間相依熱通量，以便執行所要的空間相依與時間相依形狀改變，例如用於修正EUV反射鏡126上的波前誤差。
圖14a、b以更簡化方式顯示來自圖13的EUV微影設備101，其包含照明系統110以及投影透鏡120，也包含配置在其間，以其上入射EUV輻射4的一EUV光罩130形式之該結構物體M。EUV光罩130設計成類似於圖1內所示的EUV反射鏡，即是具有一EUV塗層5和一抗反射塗層3，其具體實施來抑制特定加熱波長λH上或一特定加熱波範圍內的加熱輻射7。另外，在EUV塗層5上側上形成該吸收材料形式的部份(未顯示)，這些部分並不或難以反射入射的EUV輻射4。在顯示的範例中，熱操縱裝置11具體實施為如圖11內所示，即是加熱光源8附加至方格形配置的冷卻本體12，其中在圖14a、b內只以示範方式顯示四個加熱光源8。
圖14a、b內顯示的該EUV微影設備就是俗稱的晶圓掃描器，其中EUV光罩130在曝光其間往一掃描方向X位移，其中類似地，該基板W往該掃描方向X或相反方向移動(請參閱圖13)。
在圖14a內所示的範例中，冷卻本體12以及加熱光源8與EUV光罩130一起往該掃描方向X位移，如此在往該掃描方向X移動期間，加熱光源8對於EUV光罩130的相對位置仍舊未變。因此，用於藉由加熱輻射7(用第一和第三加熱光源8的區域內兩個凸起來描述)產生所要局部形狀改變的裝置11之加熱光源8可隨EUV光罩130已經用靜止方式排列來致動。
在圖14b內顯示的範例中，只有EUV光罩130在該掃描方向X內位移，而包含加熱光源8的冷卻本體12維持靜止。在此案例中，當致動加熱光源8用來產生EUV光罩130的所要形狀改變時，要將EUV光罩130的移動列入考慮。從圖14b可看出，第二和第四加熱光源8需要產生加熱輻射7，而第一和第三加熱光源8不產生，以便產生圖14a內相同的形狀改變。圖14b內所示具體實施例內所使用為加熱光源8或其加熱功率可獨立控制或調節，並且在往該掃描方向X移動期間，EUV光罩130的速度或加速度以及EUV光罩130的位置已知或可藉由合適的感測器決定。
圖15顯示一反射鏡1，其與圖1內所示的反射鏡1不同，其包含具體實施用於反射VUV輻射4的一反射塗層5’，即是該塗層具有一最大反射率RVUV，用於含大約150nm與大約260nm之間該範圍內一使用波長λVUV的輻射。在顯示的範例中，反射塗層5’經過最佳化，用於反射大約193nm的一使用波長λVUV上VUV輻射。在顯示的範例中，反射塗層5’包含一金屬層5a’，其上已經供應包含複數個個別層的一介電塗層5b’，用來提高金屬層5a’的反射率。
否則，VUV反射鏡1大體上具有結合圖1所描述的設計，即是包含由無結晶融熔石英SiO2或ULE®製成的基板2，可讓加熱光源8產生的加熱輻射7通過。在顯示的範例中，該加熱波長λH超過400nm，一般超過900nm。如上面結合圖3至圖9所描述，抗反射塗層3可最佳化用於一特定加熱波長λH或用於一特定加熱波長範圍，其中考量VUV塗層5’的該層成分來決定一合適的抗反射塗層3。
若VUV塗層5’對於加熱輻射7的吸收能力不足，並且若小 於500nm或小於大約100nm的抗反射塗層3之厚度d不足以完全吸收(可能長波長)加熱輻射7時，在VUV塗層5’與抗反射塗層3之間可提供一吸收層9，該吸收層可例如包含一金屬材料，例如鎳(Ni)，或類金屬，例如矽(Si)，或對於加熱輻射7具有足夠吸收力的其他材料。
藉由範例，圖15內顯示的反射鏡1可用於一VUV微影設備200，如圖16內用示範方式所描述。VUV微影設備200包含內有一VUV光源201a的照明系統201。照明系統201均勻照明排列在十字線平面內的光罩M。一後續投影透鏡202將該光罩M上的一結構成像至一感光基板W上，其排列在一晶圓平面上。投影透鏡202為一折反射式系統，包含一凹面反射鏡M2，其排列在一第一與一第二偏轉反射鏡M1、M3之間一光束路徑203內。
投影透鏡202更進一步包含三個影像成形系統G1至G3，其分別包含複數個光學元件(透鏡元件)，該配置與功能超出本發明主題範圍之外，因此在此將不說明；相關詳細說明，請參閱例如WO 2004/019128。在以下當中，只有例示該等影像成形系統G1至G3的一般特性。
該第一屈光度影像成形系統G1只包含透射光學元件，並且將該光罩M上的圖案成像在一第一中間影像(未顯示)，其位於該第一偏轉反射鏡M1之前。該第二折反射式影像成形系統G2包含該第一偏轉反射鏡M1以及投影透鏡202的折反射式部分，並且具體實施成從該第一中間影像塑造一第二中間影像。藉由該第二偏轉反射鏡M3，該第二中間影像由該第三折反射式影像成形系統G3成像於具有該基板W的該晶圓平面上。精通技術人士將了解，該等影像成形系統之每一者都包含一光瞳平面，其中該 凹面反射鏡M2排列在該第二影像成形系統G2的該光瞳平面內。
該第一和第二偏轉反射鏡M1、M3以及該凹面反射鏡M2都可用上面結合圖15的方式來具體實施，並且可提供熱操縱裝置11。尤其是該凹面反射鏡M2，其排列在投影透鏡202的光瞳平面內，可運用特定優點來修正較高階波前誤差。其中可運用上述VUV反射鏡1的投影透鏡進一步範例，說明於例如US 6,665,126這個具有一個中間影像與兩個偏轉反射鏡之一折反射式設計，以及WO 2005/069055這個具有兩個中間影像之一折反射式設計。
吾人了解，上述EUV反射鏡1和VUV反射鏡1也可運用於投影曝光設備的照明系統內，或該EUV波長範圍或該VUV波長範圍內的其他光學系統內，以便利用熱操縱產生光學表面6的所要表面形式或形狀。

Claims (23)

  1. 一種光學元件(1、126、M2)，包含：一基板(2)，一塗層(3、9、5；3、9、5’)，供應至該基板(2)並且包含：一反射多層塗層(5b、5’)，具體實施用於反射具有一使用波長(λEUV、λVUV)的輻射(4)，以及一抗反射塗層(3)，其排列在該基板(2)與該反射多層塗層(5b、5’)之間，用於抑制具有不同於該使用波長(λEUV、λVUV)之一加熱波長(λH)之加熱輻射(7)的反射，該加熱輻射(7)穿透該基板(2)入射在該抗反射塗層(3)上，其中該抗反射塗層(3)與該基板(2)的屬性匹配，如此該抗反射塗層對於該加熱輻射(7)具有一抗反射效果，其中由該抗反射塗層(3)對於該加熱輻射(7)的反射之抑制在超過400nm而低於900nm的一加熱波長(λ H)時達到最大。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學元件，其中該塗層(3、9、5；3、9、5’)具體實施成完全吸收該加熱輻射(7)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光學元件，其中該抗反射塗層(3)具體實施成至少部分吸收該加熱輻射(7)。
  4. 如上列申請專利範圍第1或2項之光學元件，另包含：一塗層(9、5a)，其至少部分吸收該加熱輻射(7)並且其較佳與該抗反射塗層(3)相鄰排列。
  5. 如申請專利範圍第4項之光學元件，其中該吸收塗層(9、5a)排列在該抗反射塗層(3)與該反射多層塗層(5b、5’)之間。
  6. 如申請專利範圍第4項之光學元件，其中吸收該加熱輻射的該塗層(9、5a)為一多層塗層。
  7. 如申請專利範圍第4項之光學元件，其中吸收該加熱輻射(7)的該塗層(9、5a)含至少一金屬材料。
  8. 如上述申請專利範圍第1或2項之光學元件，其中該基板(2)由對於該加熱輻射(7)至少部分透明的一材料來形成。
  9. 如上述申請專利範圍第1或2項之光學元件，其中該抗反射塗層(3)包含選自於該群組的至少一材料，該群組包含：B4C、Si、Si3N4、C、Ru、Mo、Ni、ZrN、SiC、ZrO2、La、B。
  10. 如上述申請專利範圍第1或2項之光學元件，其中該抗反射塗層(3)具有小於500nm的一厚度(d)。
  11. 如上述申請專利範圍第1或2項之光學元件，其中針對該波長範圍介於1nm與35nm之間的一使用波長(λEUV)之EUV輻射(4)而言，該反射多層塗層(5b)的一反射率(REUV)最大。
  12. 如申請專利範圍第11項之光學元件，其具體實施為一EUV反射鏡(1、126)或為一EUV光罩(130)。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之光學元件，其中針對該波長範圍介於150nm與260nm之間的一使用波長(λVUV)之VUV輻射(4)而言，該反射多層塗層(5')的一反射率最大。
  14. 如申請專利範圍第13項之光學元件，其中該反射多層塗層(5')包含至少一層(5a’)，其至少部分吸收該加熱波長(λH)上的該加熱輻射(7)。
  15. 一種包含如前述申請專利範圍任一項的至少一光學元件(1)，以及熱操縱該光學元件(1、126、M2)的至少一裝置(11)之光學配置(10、101、202)，其中該裝置包含至少一加熱光源(8)，用於產生加熱輻射(7)。
  16. 如申請專利範圍第15項之光學配置，其中該熱操縱裝置(11)包含複數個方格形式配置的加熱光源(8)。
  17. 如申請專利範圍第15或16項之光學配置，其中該熱操縱裝置(11)具體實施成輻射該加熱輻射(7)通過該基板(2)並進入該抗反射塗層(3)。
  18. 如申請專利範圍第15項之光學配置，其中該至少一加熱光源(8)、用於偏轉該加熱輻射(7)的一偏轉裝置(17)及/或用於導引該加熱輻射(7)的一光束導引裝置(14)都附加至用於將該光學元件(1)冷卻的一冷卻本體(12)。
  19. 如申請專利範圍第15項之光學配置，其具體實施為一EUV微影設備(101)。
  20. 如申請專利範圍第19項之光學配置，其中該光學元件為一EUV光罩(130)，其在一移動方向(X)內可位移。
  21. 如申請專利範圍第20項之光學配置，其中該熱操作裝置(11)以一靜止方式排列，用於在該EUV光罩(130)上對齊該加熱輻射(7)的該至少一加熱光源(8)、用於將該加熱輻射(7)偏轉至該EUV光罩(130)上的一偏轉裝置(17)及/或用於導引該加熱輻射(7)至該EUV光罩(130)的一光束導引裝置(14)可與該EUV光罩(130)一起往該移動方向(X)位移。
  22. 如申請專利範圍第15項之光學配置，其具體實施為用於VUV微影設備的一折反射式投影透鏡(202)。
  23. 如申請專利範圍第22項之光學配置，其中該光學元件(M2)排列在該折反射式投影透鏡(202)的一光瞳平面區域內。
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