在光刻装置中的反射镜应用顶层，用于光刻装置中的反射镜，包括这种反射镜的光刻装置以及器件制造方法.pdf

在用于光刻装置的反射镜上预定金属顶层(8)的应用，用于光刻装置的反射镜，以及具有这样反射镜或者设置了具有这样应用的顶层的反射镜的光刻装置。该装置具有提供所需波长例如EUV辐射的源(SO)。该源(SO)产生不希望有的金属颗粒流，它们在反射镜上沉积而形成较小和较大的核。顶层(8)可以与该金属沉积物的核在预定温度范围内相互扩散。因而，形成了由该金属颗粒和该顶层(8)的金属构成的一个额外合金层(14)，它具有的反射率比仅仅包括该金属颗粒的层所具有的更高。

1.  在包括一个提供所需波长的辐射的源(SO)的光刻装置的反射镜上应用预定金属顶层(8)，以减少由所述源在操作中产生的不希望有的金属颗粒流在所述反射镜上形成金属沉积物，选择该预定金属，使得当所述光刻装置在操作时该预定金属在预定的温度范围内和所述的金属沉积物相互扩散。

2.  如权利要求1所述的在反射镜上应用预定金属顶层(8)，其中所述的预定温度范围为300-2800K。

3.  如权利要求1所述的在反射镜上应用预定金属顶层(8)，其中所述预定金属是Ib族元素中的至少一种，如Au或者Pd。

4.  如权利要求3所述的在反射镜上应用预定金属顶层(8)，其中所述不希望有的金属颗粒是Sn或者Li之一。

5.  在用于光刻装置的反射镜上应用一种或者多种预定材料的顶层(24)，以延长所述金属沉积物的成核阶段中核的寿命，其中的核是在所述光刻装置操作过程中当所述金属颗粒沉积在所述顶层时形成的，该光刻装置包括一个提供所需波长的辐射的源(SO)，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流而在所述反射镜上形成金属沉积物。

6.  如权利要求5所述的在反射镜上应用一种或者多种预定材料的顶层(24)，其中所述一种或者多种预定材料包括一种非浸润性材料，它可以是C。

7.  用于光刻装置中的反射镜，该光刻装置包括一个提供所需波长的辐射的源(SO)，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流而在所述反射镜上形成金属沉积物，该反射镜至少部分地覆有一种或者多种预定材料的顶层(28)，选择所述一种或者多种预定材料，使之仅在所述顶层(28)的预定区域增强所述金属沉积物的浸润性。

8.  如权利要求7所述的反射镜，其中所述一种或者多种预定材料包括一种浸润性材料，例如Ag或者Cu，并且以点或者线中至少一种图案来设置该浸润性材料。

9.  用于光刻装置中的反射镜，该光刻装置包括一个提供所需波长的辐射的源(SO)，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流而在所述反射镜上形成金属沉积物，该反射镜具有一种结构，当在所述光刻装置操作过程中所述金属颗粒沉积在所述反射镜上的时候，该结构利用毛细管作用聚集并除去所述金属颗粒。

10.  如权利要求9所述的反射镜，其中所述结构包括位于所述反射镜中的毛细管沟(39)和通孔(36)中至少一种，它们可以覆有浸润性材料。

11.  一种光刻装置，它包括：
用于提供辐射投射光束的照射系统；
用于支承构图装置的支承结构，该构图装置用于在该投射光束的横截面上赋予图案；
用于支撑基板的基板台；以及
用于将该图案化的光束投射到该基板的靶部的投射系统，
其特征在于，
所述照射系统包括至少一个反射镜，该反射镜是如权利要求7-10任一所述的反射镜或者如权利要求1-6任一所述设置了顶层的反射镜。

12.  如权利要求11所述的光刻装置，其中所述光刻装置包括一个提供所需波长的辐射的辐射源(SO)，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流。

13.  如权利要求12所述的光刻装置，其中所述所需的波长位于EUV范围内。

14.  如权利要求12或者13所述的光刻装置，其中所述金属颗粒包括Sn和Li之一。

15.  如权利要求11-14任一所述的光刻装置，其中该反射镜是辐射聚光器(50)的一部分。

16.  如权利要求11-15任一所述的光刻装置，包括一个污染物收集器(49)。

17.  如权利要求11-16任一所述的光刻装置，其中该光刻装置包括一个加热所述反射镜并增加所述不希望有的金属颗粒在所述反射镜上的表面迁移率的热源(38)。

18.  如权利要求11-17任一所述的光刻装置，它设置成给该反射镜表面提供预定卤素气体。

19.  一种器件制造方法，包括步骤：
提供一个基板；
使用照射系统提供辐射投射光束；
使用构图装置在该投射光束的横截面上赋予图案；
将该图案化的辐射光束投射到该基板的靶部，
其特征在于，
在所述照射系统使用如权利要求7-10任一个中所限定的反射镜，或者使用设置了如权利要求1-6任一个中所限定的顶层的反射镜。

20.  一种光刻装置，包括：
用于提供辐射投射光束的照射系统；
用于支承构图装置的支承结构，该构图装置用于在该投射光束的横截面上赋予图案；
用于支撑基板的基板台；以及
用于将该图案化的光束投射到该基板靶部的投射系统，
其特征在于
所述光刻装置包括一个提供所需波长的辐射的源(SO)，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流，该照射系统包括反射镜，该反射镜设置成在所述光刻装置操作时接收至少一些所述不希望有的金属颗粒，该光刻装置还包括加热所述反射镜并增加所述金属颗粒在所述反射镜上表面迁移率的热源。

21.  如权利要求20所述的光刻装置，其中所述反射镜是如权利要求7-10任一个中所限定的反射镜，或者是设置了如权利要求1-6任一个中所限定的顶层的反射镜。

22.  如权利要求20或者21所述的光刻装置，其中所述光刻装置包括用于从所述反射镜把不希望有的蒸发的金属蒸汽泵送走的泵(29)。

23.  如权利要求20、21或者22所述的光刻装置，其中所述光刻装置包括多个设置为辐射聚光器的反射镜，至少一个反射镜包括一个面对另一个反射镜前表面的后表面，所述至少一个反射镜的所述后表面设置成接收从所述另一个反射镜的所述前表面蒸发出的金属颗粒并用作冷凝表面。

24.  如权利要求20-23任一所述的光刻装置，设置成在该反射镜的表面提供预定卤素气体。

25.  一种器件制造方法，包括步骤：
提供一个基板；
使用照射系统提供辐射投射光束；
使用构图装置在该投射光束的横截面上给投射光束赋予图案；
将该图案化的辐射光束投射到该基板的靶部，
其特征在于，
提供源(SO)以提供所需波长的辐射，从而产生所述投射光束，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流，在该照射系统中提供反射镜，该反射镜设置成接收至少一些所述不希望有的金属颗粒，以及加热所述反射镜以增加所述金属颗粒在所述反射镜上的表面迁移率。

在光刻装置中的反射镜应用顶层，用于光刻装置中的反射镜， 包括这种反射镜的光刻装置以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种光刻装置以及一种器件制造方法。
背景技术
光刻装置是一种能够将所希望的图案施加到基板的靶部上的机器。光刻装置例如能够用于集成电路(IC)的制造。这种情况下，可以使用构图装置例如掩模产生对应于IC各层的电路图案，并且该图案可以在具有一层辐射敏感材料(光刻胶)的基板(如硅晶片)的靶部成像(如包括部分、一个或者几个管芯)。通常，单个基板包含由相邻接的靶部构成的网络，这些靶部相继被曝光。已知的光刻装置包括所谓的步进器，其中通过将整个图案在靶部一次曝光到靶部而使每个靶部受到辐射，以及所谓的扫描器，其中将投射光束沿一个给定的方向(“扫描”方向)扫描图案的同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基板，每个靶部因此受到照射。
在不久的将来，远紫外(EUV)源很可能会使用锡或者其它金属蒸汽来产生EUV辐射。锡可能会漏进光刻装置，并且会沉积在光刻装置的反射镜例如辐射聚光器的反射镜上。可预知这种辐射聚光器的反射镜是多层结构并且具有由钌(Ru)形成的EUV反射顶层。反射钌层上超过约10nm的锡(Sn)沉积层象整块锡一样会反射EUV辐射。在基于锡的EUV源附近，会很快地沉积一层10nm的锡。聚光器的总传输率将大大地降低，因为锡的反射系数比钌的反射系数低得多。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种反射镜，以及其它装置和方法，使得尽可能高地保持反射镜的EUV总传输率。
依照本发明的一个方面，在用于包括提供所需波长辐射的源的光刻装置的反射镜上应用一预定金属的顶层，以减少由该源在操作中产生的不希望有的金属颗粒流在反射镜上形成的金属沉积物，选择该预定金属，使得当所述光刻装置在操作时，该预定金属在预定的温度范围内和所述的金属沉积物相互扩散。
本发明中蕴含的总构思如下。反射镜可以具有一个反射率很高的金属顶层，例如提供有Ru顶层的多层反射镜。没有不希望有的金属颗粒流，设置这种反射镜的辐射聚光器对EUV的传输率是77％。然而，如果这样的反射镜聚集了这种不希望有的金属颗粒，反射率和传输率会显著地降低。例如，如果该不希望有的金属颗粒包括Sn，并且Sn沉积为10hm或者更厚的一层，那么这种多层反射镜对EUV的传输率可以降低到21％。依照本发明，现在选择顶层，使得当不希望有的金属颗粒沉积在顶层上的时候，该顶层的金属会与之相互扩散。例如，当不希望有的金属颗粒是Sn的时候，可以由Au构成顶层。然后，会在Au顶层上形成Au/Sn合金膜。这种反射镜的聚光器传输率大约为0.40，这比仅具有Sn的反射镜的0.21的传输率要高的多。
可以使用其它的Ib族元素代替Au。也可使用Pd。
在又一个实施例中，本发明涉及在用于光刻装置的反射镜上一种或者多种预定材料的顶层的应用，该光刻装置包括一个提供所需波长的辐射的源，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流而在所述反射镜上形成金属沉积物，以延长所述金属沉积物的成核阶段中核的寿命，其中地核是在所述光刻装置操作过程中当所述金属颗粒沉积在所述顶层时形成的。
当选择一种或者多种预定材料以延长金属沉积物在成核阶段中核的寿命时，薄膜生长将尽可能长地处于成核阶段，并且将尽可能多地延迟合并过程，由此尽可能避免了反射镜上连续膜的形成。
在又一个实施例中，本发明涉及一种用于光刻装置中的反射镜，该光刻装置包括一个提供所需波长的辐射源，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流而在所述反射镜上形成金属沉积物，该反射镜至少部分地覆有一种或者多种预定材料的顶层，选择所述一种或者多种预定材料，使之仅在所述顶层的预定区域增强所述金属沉积物的浸润性。
这里，“浸润性”定义为液体在表面上蔓延的趋势。液体的浸润性越高，液体和表面之间的接触角就越低。这里，金属沉积物为液体形式。当该一种或者多种预定材料仅在该顶层的预定区域增强了金属沉积物的浸润性时，该反射镜就集聚了不希望有的金属颗粒，但只是在那些预定区域促进了成核过程，由此尽可能地使得反射镜上在那些预定区域范围外的地方保持清洁。由此，这些预定区域之外的区域能够尽可能好地反射EUV辐射。
在又一个实施例中，本发明涉及用于光刻装置中的反射镜，该光刻装置包括一个提供所需波长的辐射的源，并且该源在操作中产生不希望有的金属颗粒流，设计该反射镜，使得当所述光刻装置在操作过程中所述金属颗粒沉积在所述反射镜上的时候，能够利用毛细管作用聚集并除去所述金属颗粒。
为了聚集并除去这些不希望有的金属颗粒，该反射镜可以包括位于反射镜中的沟和孔中的至少一种，它们最好涂有浸润性材料。这些沟和孔聚集不希望有的金属颗粒的核并把它们从该反射镜表面导走。
本发明还涉及一种光刻装置，该装置设置了一个或者多个上面所限定的反射镜或者在一个或者多个上面限定的反射镜上应用了顶层的反射镜。
这种光刻装置可以设置热源，以加热反射镜并增加不希望有的金属颗粒在反射镜上的表面迁移率。由此，该沉积的不希望有的金属颗粒会更容易地蒸发掉。此外，可以通过在反射镜表面提供预定卤素气体来促进该不希望有的金属颗粒的蒸发。
在又一个实施例中，本发明涉及一种由上面限定的这种光刻装置制造的器件。
在又一个实施例中，本发明涉及一种如权利要求20所述的光刻装置。如权利要求20所述的该光刻装置包括一个加热反射镜并增加金属颗粒在反射镜上的表面迁移率的热源，由此促进了这些金属颗粒从反射镜上的蒸发。
在一个实施例中，这种蒸发的金属颗粒可以通过泵运走。
这种光刻装置可以包括多个设置为辐射聚光器的反射镜，至少一个反射镜包括一个面对另一个反射镜前表面的后表面，设置该至少一个反射镜的后表面，使之接收从其它反射镜的前表面蒸发出的金属颗粒并作为冷凝表面。这样的冷凝表面可以由位于该至少的一个反射镜后面的单独单元形成，也可以由该至少一个反射镜它自身的后表面形成。为了促进冷凝，它对所蒸发的金属颗粒起到冷却物的作用。
在这个光刻装置中，还可以使用预定的卤素气体。
该光刻装置还可以用于制造象基板这样的器件。
尽管在本文中具体地涉及制造IC时光刻装置的应用，但是应该理解这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，它可用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示板(LCD)、薄膜磁头等等。本领域的技术人员会理解，在这种可替换的应用中，文中任何术语“晶片”或者“管芯”的使用应认为分别可以由更一般的术语“基板”和“靶部”代替。这里提到的基板，可以在曝光之前或者之后在例如轨迹器(一种典型的在基板上涂布光刻胶并且将曝光的光刻胶进行显影的工具)或计量或检查工具上进行处理。在可以应用的场合，可将这里公开的内容应用于这种或者其它基板处理工具。此外，例如，为了产生多层IC，可以对基板进行多次处理，所以这里使用的术语“基板”还可以是指已经包含多个处理层的基板。
这里使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波长)和极远紫外辐射(EUV)(例如具有5-20nm的波长范围)，和粒子束，如离子束或者电子束。
这里使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够给投射光束的截面赋予图案以便在基板靶部上形成图案的部件。应指出的是，赋予投射光束的图案可以不和基板靶部所需的图案完全一致。一般地，所述图案与在靶部中形成的器件如集成电路这样的特殊功能层相对应。
构图部件可以是透射型或者反射型。构图部件的例子包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻领域众所周知，掩模类型包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个例子是采用小型反射镜矩阵设置，每个反射镜可以分别倾斜从而能够以不同的方向反射入射光束；以这种方式，反射光束形成图案。构图部件的每个例子中，支承结构可以是例如框架或者工作台，它能够按照要求固定或者移动，并且可以确保构图部件处于比如相对于投射系统而言想要的位置。这里使用的任何术语“中间掩模版”或者“掩模”应认为可以由更普通的术语“构图部件”等同替代。
这里使用的术语“投射系统”应广义地解释为各种类型的投射系统，包括折射光学系统，反射光学系统和反折射光学系统，只要其有适当的应用即可，如使用曝光辐射，或者别的因素如使用浸液或者使用真空。这里使用的术语“透镜”或者“掩模”应认为可以由更普通的术语“投射系统”等同替代。
照射系统也可以包含各种类型的光学组件，包括用于对辐射投射光束导向、整形和控制的折射、反射、以及反折射光学组件，这种光学组件在下文还可以笼统或者特别地称作“透镜”。
光刻装置可以具有两个(双级式)或者多个基板台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”机构中，可以并行使用附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而其他一个或者多个台用于曝光。
还有一种光刻装置，它的基板用折射率相对较高的液体如水浸没，使其充满基板和投射系统的最后元件之间的空间。还可以在光刻装置的其他空间加入浸液，例如，在掩模和投射系统的第一元件之间。用于增大投射系统的数值孔径的浸湿技术在本领域众所周知。
附图说明
下面将仅仅以示例的方式，参照下面的附图描述本发明实施例，附图中相同的附图标记代表相同的部件，其中：
图1示出依照本发明一个实施例的光刻装置；
图2更详细地示出图1中的一些部件；
图3示出能够例如用于图2所示系统的辐射聚光器中的反射镜的一部分；
图4a-4c示出依照本发明第一实施例的反射镜的一部分；
图4d是表示EUV反射镜传输作为沉积Sn层厚度函数的曲线图；
图5a-5d示出本发明第二实施例所述的反射镜表面薄膜生长的不同阶段；
图6示出本发明一个反射镜的实施例；
图7示出本发明一个反射镜的又一实施例；
图8示出依照本发明的辐射聚光器的部件；
图9示出依照本发明的反射镜的前表面。
具体实施方式
在这些实施例中，相同的附图标记代表相同的组件或者元件。
图1示意性地示出依照本发明一个具体实施例的光刻装置。该装置包括：
-  照射系统(照射器)IL，用于提供辐射投射光束PB(例如UV或者EUV辐射)；
-  第一支承结构(如掩模台)MT，用于支承构图部件(如掩模)MA，并与用于将该构图部件相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接；
-  基板台(如晶片台)WT，用于保持基板W(例如涂覆抗蚀剂的硅晶片)，并与用于将基板相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW连接；和
-  投射系统(例如反射型投射透镜)PL，通过构图部件MA将赋予投射光束PB的图案成像在基板W的靶部C(例如包括一个或多个管芯)上。
如这里所述，该装置为反射型(如采用前面提到的反射掩模或者可编程反射镜阵列)，作为另一个选择，该装置可以为透射型(如采用透射掩模)。
照射器IL从源SO接受辐射束。源和光刻装置可以是单独的构件，例如，当源为等离子体放电源。这种情况下，不认为源是构成光刻装置的一部分，并且，一般借助于包括如合适的聚光镜和/或光谱纯度过滤器在内的聚光器，辐射束从源到达照射器IL。在其他情况下，源可以构成该装置整体的一部分，例如源为汞灯。可以把源SO和照射器IL称作辐射系统。
照射器IL可以包括用于调整光束角强度分布的调整装置。一般能够调整照射器光瞳平面的强度分布的至少外径和/或内径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。照射器提供调整过的横截面上均匀性和强度分布符合要求的辐射束，将其称作投射光束PB。
投射光束PB入射到保持在掩模台MT中的掩模MA上。经掩模MA反射后，投射光束PB穿过透镜PL，该透镜将光束聚焦于基板W的靶部C。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF2(如干涉测量装置)，能够很容易地将基板台WT移动，例如，可以在光束PB的光路中将不同的靶部C定位。类似地，例如在从掩模库中机械地取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和位置传感器IF1将掩模MA相对于光束PB的光路进行精确定位。一般借助于构成定位装置PM和PW一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可以实现目标台MT、WT的移动。可是，在步进器的示例中(与扫描装置相对)，掩模台MT只能与短行程致动装置连接或者固定。使用掩模对准标记M1、M2和基板对准标记P1、P2，可以对准掩模MA和基板W。
所示的装置可以按照下面的优选模式使用：
1.在步进模式中，掩模台MT和基板台WT基本保持不动，整个赋予投射光束的图案一次性地(即单一静态曝光)投射到靶部C上。然后基板台WT沿X和/或Y方向移动，以便将不同的靶部C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一静态曝光中成像的靶部C的尺寸。
2.在扫描模式中，掩模台和基板台WT被同步扫描，同时，赋予投射光束的图案投射到靶部C上(即单一动态曝光)。投射系统PL的图像反转特性和放大(缩小)特性决定基板台WT相对于掩模台MT的速度和方向。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制单一动态曝光中的靶部的宽度(非扫描方向上)，而扫描动作的长度决定了靶部的高度(扫描方向上)。
3.在其他模式中，容纳可编程构图部件的掩模台MT基本保持不动，并将基板台WT移动或者扫描，此时将赋予投射光束的图案投射到靶部C。在该模式下，通常采用脉冲源，并且在每次将基板台WT移动之后或者在扫描期间相继的辐射脉冲之间，将可编程构图部件按要求更新。可以容易地将这种操作模式应用于利用可编程构图部件的无掩模光刻中，例如上面所述的可编程反射镜阵列中。
也可以将上述模式组合和/或变化使用，或者使用完全不同的模式。
图2更详细地示出所述投射装置1，它包括辐射系统42，光学照射单元44，和光学投射系统PL。辐射系统42包括可由放电等离子体形成的源SO。EUV辐射可由气体或者蒸汽例如Xe气，Li蒸汽或者Sn蒸汽来产生，其中产生的高热等离子体发出EUV范围内电磁波谱的辐射。该高热等离子是通过使部分离子化的放电等离子体在光轴O上消灭产生的。要有效地产生辐射，要求Xe，Li，Sn蒸汽或者其它任何合适气体或蒸汽的偏压为10Pa。辐射源SO发出的辐射通过源室47后，经由气体阻隔结构或者污染物收集器49进入聚光器室48。气体阻隔结构49包括一个通道结构，例如欧洲专利申请EP-A-1 233468和EP-A-1-057079中所详细描述的，这里将其引入作为参考。
聚光器室48包括辐射聚光器50，它可由掠射聚光器构成。通过聚光器50的辐射经光栅滤谱器51反射后聚焦于聚光器室48开口处的虚源点52。在照射光学装置单元44中，来自聚光器48的投射光束56经由法向入射反射器53，54反射到位于中间掩模版或掩模台MT处的中间掩模版或掩模上。构图光束57在光学投射系统PL中成像，经由反射元件58，59形成于晶片台或基板台WT上。一般，在光学照射单元44和投射系统PL中的元件可以比所示的更多。
辐射聚光器50在现有技术中是已知的。可用于本发明的辐射聚光器的一个例子是，例如专利申请EP03077675.1(具体参见图3和4)中所描述的。本发明下面将参照基于Sn蒸汽放电等离子体的辐射源SO来进行说明。然而，可以理解的是，本发明通常还可以采用其它的金属蒸汽。
图3示出能够用于图1和2所示的装置中的反射镜的一部分。有利的是，图3所示的反射镜可以用作辐射聚光器50中的一个反射镜。本领域普通技术人员已知，这样的反射镜可以制成多层反射镜，它在层2上具有一个顶层4。在层2下面可以提供更多的层。层2可以由Ni制成，顶层4可以由Ru制成。
在不久的将来，辐射源SO可使用Sn来产生远紫外(EUV)辐射。这可利用锡(Sn)蒸汽来实现。一部分锡会从源室47漏进聚光器室48。尽管采用了污染物收集器49以及其它可能减少漏出源室47的锡的装置或者方法，一部分锡还是可能到达辐射聚光器50的反射镜。在那里，锡将会沉积在辐射聚光器反射镜的Ru反射层4上，用附图标记5表示。因而在Ru层4上将形成锡层6。在Ru层4顶上的锡层6降低了反射镜1的传输率(transmission)。聚光器传输率定义为相对反射镜表面入射角为10度的两次反射的结果。因而，传输系数等于单反射的反射系数的平方。这两次反射是聚光器的性能的近似表示。按照这种定义方式，这种纯Ru辐射聚光器50对EUV的传输率为77％。然而，如果锡层6为10nm或者更厚，辐射聚光器50对EUV的传输率减小到21％。
根据本发明的一个实施例，通过使Sn和反射镜1顶层预定的光学材料之间的相互扩散作用增加来减少反射镜1顶层上的Sn对于反射率的影响。
反射镜上的光学涂层对于EUV辐射的反射率仅由组成元素决定，可以忽略化学作用(Spiller，Soft x-ray optics，SPIE Press，Washington，1994.p.7)。混合物的光学常数等于混合物组成元素的光学常数之和，并用它们的原子密度加权。因此，在反射镜1的反射表面附近有尽可能多的“良好反射性的”原子以及尽可能少的Sn原子比较好。因此，为了减少Sn对反射镜1反射率的影响，有人建议用可以和Sn混杂的光学涂层形成反射镜1的顶层，因而，在反射镜表面产生具有充分反射性材料的混合物，从而获得合适的反射率。
对EUV例如13.5nm的辐射具有“良好反射性的”原子是Mo，Nb，Ru，Zr，Rh，Pd，Au以及其它原子。这些原子和Sn的相互混杂取决于温度。这给出了一个控制参数。另一个参数是制备光学涂层的材料。已知Ib族元素包括Au，Ag和Cu可以很快地扩散到IIIb族和IVb族基质材料如Al，C，Si，Sn中(Nakahara等，Thin Solid Films 84(1981)，pp.185-196；注意，European GroupLabelling Scheme中采用了关于这些族的命名法)。此外，人们已经对Au/Sn薄膜的相互扩散以及成相过程进行了广泛的研究(Hugsted等.，Thin Solid Films98(1982)，pp.81-94)。众所周知它们之间的相互扩散即使在室温下也非常强烈。因此，在Sn沉积环境下把金涂层作为反射镜1的EUV反射层是比较好。在Au和Sn合金的熔化温度附近，其相互扩散非常强烈。包括80％Au和20％Sn的标准焊料的熔点是554K(281℃)，这是非常低的。然而，人们发现Sn和其它物质在一起具有不同的熔点，例如，在室温和2800K范围内。对于Au和Sn合金，熔点温度的范围在室温和1337K之内。
因此，在本发明的一个实施例中，提出采用具有由Au形成的顶层8的反射镜3，如图4a所示。该Au顶层8可以在Ni层2的顶上。
如图4b所示，用附图标记5表示Sn沉积在Au顶层8上。在Sn原子沉积于Au顶层8的过程中将形成Sn薄层10，如图4b所示。Au顶层8中的Au原子10将扩散到这一Sn层中，如箭头12所示。因而在Au顶层8上面将形成Au/Sn层14，如图4c所示。因为反射镜3被入射其上的EUV辐射(图4b中未示出)加热，因此这个相互扩散率相对于室温条件会增加。
该合金膜14可用作反射镜3的反射层。这样的反射镜3可以例如用于辐射聚光器50。带有Au/Sn合金膜14的反射镜3的聚光器传输率大约为0.4。这比仅有Sn层6的反射镜0.21的传输率要高的多。
使用Au的一个不利之处可能是初始传输率，也即Sn沉积到反射镜表面之前的传输率仅为0.46，而纯Ru的为0.77。然而，反射镜3的传输率在更长时期内比对纯Sn而言0.21的传输率要高的多。
这如图4d所示。图4d示出作为Sn沉积层厚度的函数的反射镜的计算传输率。图4d示出了两种情况。在第一种情况中Sn沉积在Ru层4上(图3)。在第二种情况中，Sn沉积在Au顶层8上(图4a-4c)。对于Au/Sn合金情形(图4c)而言，假定Au/Sn合金层14是由Au和Sn构成的100nm的均匀混合物层。以对数刻度表示Sn层厚度来观测。
因为Sn的沉积是一个连续的过程，所以Au/Sn顶层14在操作中会被Sn覆盖。因此，必须注意使Sn的沉积不会导致合金中Sn过多，以及沉积的Sn与Au混杂而不会造成Sn保留在Au/Sn合金层14的顶上。反射镜3处理一定量的沉积的Sn要取决于Au/Sn合金层14的厚度。这转变为这样一个事实：导致反射镜3的传输率开始降低的Au/Sn合金层14的厚度(图4d中约为20nm)取决于Au层8的初始厚度。增加这个Au层8的初始厚度产生更大的Sn吸收能力。典型的Au层8可在10nm-10微米范围内。
连续的沉积Sn要求从Au层8上除去Sn。对此，一个方法是通过“烘烤掉”，也即为了促进Sn蒸发成为Sn蒸汽16而增加Au/Sn合金层14的温度。下文将参照图8来讨论用于将反射镜3加热的装置。
Au/Sn合金层14的不利之处在于Au/Sn合金的Sn蒸汽压比纯Sn的要低。因而，从Au/Sn合金层14上除去Sn比从一个表面除去纯Sn所需的温度更高。反射镜表面的蒸发使得Au/Sn合金层14上表面Sn浓度少许降低这一事实将会产生更高的反射率，因为蒸发后在该上表面附近的Au原子有更高的比例。这相对于没有相互扩散的组合物是有利的。为了使更多的Sn变为蒸汽态，也可以增加卤素气体Cl₂，Br₂或者I₂。金属卤化物的蒸汽压通常比纯金属的蒸汽压更高。所以，增加卤素气体加强了蒸发作用。
根据反射镜3上沉积的Sn量的多少，可以在不同的反射性材料之间进行选择。本发明的发明人已经计算出两种情况下的相互扩散结果：(1)结合高初始反射(例如Ru)的无相互扩散作用和(2)结合低初始反射(例如Au)的非常强烈的相互扩散作用。对于很少的Sn量而言，Ru镜是有利的。然而，如已经参照图4d所解释的一样，涂覆Ru的反射镜上有很薄的Sn层时其反射性极其显著地下降。另一方面，已经参照图4d解释过。另一方面，涂覆Au的反射镜可以保持其初始传输率很长一段时期。其它材料预期有介于中间的性能。如，Pd的初始反射率比Au的更高，但是Pd在相互扩散方面表现更差。
参照图4a-4d所描述的方法不仅仅对Sn蒸汽有效而且对其它金属蒸汽有效，其对于具有较低熔点的元素具有较高的相互扩散作用。注意，Sn有非常低的5408K(231.8℃)的熔点(也可参见Marinkovic等，Thin Solid Films，217(1992)，pp.26-30)。
根据另一个实施例，本发明提出以两种方法来减少Sn对反射镜表面反射率的影响：第一，保持反射镜表面的一个或者多个部件免受Sn沉积，使得入射到这些部件上的EUV辐射直接入射到Ru(或者另外的良好EUV反射器)上，以及第二从该表面除去Sn。
首先参照图5a-5d来解释薄膜如何在表面上生长，图5a-5d示出其上生长薄膜的反射镜的顶视图。通常，薄膜按照下述阶段在表面上生长：
1.形成小核的成核阶段。参见图5a，它示出了Ru层4上的这些Sn小核18。这些核18一直生长到它们彼此开始接触时才停止，在某一密度通常称之为饱和密度时发生这种情况。成核阶段可以是由缺陷导致的或者是随机发生的。
2.聚结(coalescence)阶段，其中接触在一起的核转变为单个的大核20，如图5b所示，这减少了表面自由能。大核20继续生长。表面扩散作用是主要的迁移机理(transport mechanism)。
3.成沟(channel)阶段，其中单个大核20的生长比聚结过程中要快，这产生了更多的、具有空隙和颗粒边界的连续沟道22，如图5c所示。
4.连续膜阶段，其中连续膜6覆盖在整个区域上，如图5d所示(它是图3的顶视图)，该膜由颗粒边界连接起来的颗粒组成。
人们建议保持薄膜生长的成核阶段尽可能长时间，即尽可能高的饱和密度。例如，这能够以下述方式来完成。
在一个实施例中，如图6所示，通过在Ru(或者其它)层4顶部涂覆保护层24例如碳(C)来增加反射镜表面Sn的表面迁移率。这个保护层24也可以用于减少Ru(或者其它)层4和Sn发生化学反应。因此它防止了连续Sn膜的形成并且有助于使Ru(或者其它)层4的大部分区域保持清洁。保护层24最好从不容易被Sn浸润的材料中选择。
在另一个实施例中，生长(成核)点由人工产生。在成核阶段沉积的Sn在这些成核点聚集。如图7所示，例如，这能够通过在Ru(或者其它)层4上以“点”的形式按照任何所希望的适合于EUV照射的图案密度来沉积预定材料的生长点28来实现。其它可能的成核点是孔、沟、线或者其它形状。生长点28最好由容易被Sn浸润的材料例如铜(Cu)构成。它们可以是一大块的平面形、线形或者点形。所述沉积的Sn之后在生长点28的顶上形成与之类似形状的沉积点26。
在又一个实施例中，为增加Ru层4上Sn的表面迁移率而增加Ru层4的温度。这将为从很远处到达反射镜上的Sn保持可能存在的成核点。Sn将在成核点聚集，从而使Ru层4的大部分区域保持清洁。因此，反射镜的总传输率保持在更高的水平。这可以例如由图8所示的装置来实现。
图8示意性地示出由控制器40所控制的热源38。热源38可以通过连接部件31连接到反射镜30(1)。连接部件31可以是热传导型的。控制器40可以采用合适的可编程计算机，或者带有合适的模拟和/或数字电路的控制器。热源38产生热量，用箭头37表示，将其指向辐射聚光器50的第一反射镜30(1)。所示的辐射聚光器50包括第二反射镜30(2)。如本领域普通技术人员所已知的，辐射聚光器可以包括多于两个的反射镜，以对EUV辐射35聚束并产生投射光束56。
在反射镜30(2)后面提供冷单元33，它与反射镜30(1)的前表面相对设置，也即与反射镜30(1)接收EUV辐射35的表面相对设置。冷单元33称作“冷”是因为它设置在EUV辐射35范围外，也即反射镜30(2)产生的阴影中，因此能够不受EUV辐射加热。虚线表示EUV辐射35如何导向反射镜30(1)并被其反射。这些虚线还示出冷单元33也不会接收反射镜30(1)所反射的EUV辐射。附图标记32、34所表示的邻接于冷单元33的区域因而成为不存在EUV辐射的暗区域。尽管最好不要出现反射镜30(2)传热到冷单元33的现象，但可以将冷单元33连接到反射镜30(2)上。反射镜30(1)和30(2)上的附图标记36表示可能存在的通孔。
在又一个实施例中，反射镜30(1)可能是主动冷却的，例如由连接到反射镜30(2)后表面的帕尔帖(Peltier)元件制冷。这个帕尔帖元件应该具有朝向反射镜30(1)的冷却表面以及朝向反射镜30(2)的散热侧，以冷却反射镜30(1)并加热反射镜30(2)。
在操作中，在Sn沉积于反射镜30(1)之后热源38产生的热量将Sn加热，因而，导致反射镜30(1)表面的Sn蒸发16。蒸发的Sn大部分导向冷单元33，在冷单元33的表面冷凝蒸发的Sn。在一段预定的操作时间之后，可以用一个清洁的冷单元来替换冷单元33。冷单元33可以当场或者离场清洗。图8中装置的另外一个好处是反射镜30(1)可以在Sn的蒸发作用下获得额外的冷却。当然，可以通过类似的方式将另一反射镜30(2)加热，并且可以面对其它的冷单元。可以通过连接到控制器40并受其控制的泵29将蒸发的Sn抽走。
设计通孔36使之对反射镜表面的Sn具有毛细管作用，也即它们收集Sn并将它运送到不接收EUV辐射的反射镜后表面。为达到这个结果，可以给它们提供具有例如由Ag或者Cu制成的浸润性涂层，以提高对Sn的浸润，也即以这样的方式设置反射镜后表面，使得在这种情形下Sn和涂层接触并在涂层的整个表面蔓延。在后表面可以提供Sn接收器(未示出)。
另一个选择，或者另外，如图9所示，可以在前表面或者后表面或者两个表面上都提供具有浸润性涂层的毛细管沟39。这些毛细管沟39收集Sn并将Sn运送走，例如运送到反射镜的边缘，在那里通过Sn接收器(未示出)将其收集。毛细管沟39可以连接到通孔36(如果采用了的话)，使得在前边收集的Sn通过这些通孔转移到后表面并从那里运送到Sn接收器。
观测到图8中的装置可以在带有或者不带有如图3-7所示的反射镜的情况下应用。
在图8的装置中(如其它实施例中一样)，为了使含Sn的蒸汽更多，可以在系统中引入卤素。
虽然上面已经描述了本发明具体的实施例，但是可以理解的是，本发明能够不同于上述方式来实施。本说明书不意味着对本发明的限制。