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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR IN-SITU DYNAMIC PROTECTION OF A SURFACE AND OPTICAL ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/143964
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for in-situ dynamic protection against degradation of a surface (6a) of an optical element (120) which is arranged in an interior (122a) of an optical assembly (1) for the FUV/VUV wavelength range, comprising: feeding at least one volatile fluorine-containing compound (A, B) into the interior (122a) for dynamically depositioning a fluorine-containing protective layer on the surface of the optical element (120), wherein the fluorine-containing protective layer (7) is deposited on the surface (6a) layer by layer by means of a molecular layer deposition process, wherein the volatile fluorine-containing compound contains a reactant (A) of the molecular layer deposition process which contains fluorine and which is fed to the interior (122a) in a pulsed manner, and wherein a further reactant (B) of the molecular layer deposition process is fed to the interior (122a) in a pulsed manner. The invention also relates to an optical assembly (1) for the FUVA/UV wavelength range, comprising: an interior (24a), in which a surface of an optical element (120) is arranged, and at least one metering device (123) for feeding a reactant into the interior (122a). The metering device (123) is designed to feed a volatile fluorine-containing compound (A, B) into the interior (122a) for dynamically depositioning a fluorine-containing protective layer on the surface of the optical element (120). The metering device (123) is designed to feed the volatile fluorine-containing compound in the form of a reactant (A, B) of a molecular layer deposition process into the interior (122a, 24a, 31a) in a pulsed manner in order to deposit the fluorine-containing protective layer on the surface (6a) layer by layer.

Inventors:
SHKLOVER VITALIY (DE)
ERXMEYER JEFFREY (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/083764
Publication Date:
July 16, 2020
Filing Date:
December 05, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
International Classes:
G02B1/14; G03F7/20
Domestic Patent References:
WO2009017634A22009-02-05
Foreign References:
DE102017207030A12018-10-31
DE102008028868A12009-12-24
EP0934127B12001-09-26
DE102019200208A2019-01-10
DE102005040324A12006-10-12
US20060046099A12006-03-02
US7128984B22006-10-31
US20050023131A12005-02-03
JP2003193231A2003-07-09
JPH11172421A1999-06-29
US20040006249A12004-01-08
JPH11140617A1999-05-25
JP2004347860A2004-12-09
DE10350114B42006-01-12
DE102006004835A12006-08-10
EP1614199B12008-01-02
US20030021015A12003-01-30
US20040202225A12004-10-14
US6466365B12002-10-15
US6833949B22004-12-21
US6872479B22005-03-29
US8399110B22013-03-19
EP1522895B12006-11-02
US20120121932A12012-05-17
US6824930B12004-11-30
US7300743B22007-11-27
US7402377B22008-07-22
US7438995B22008-10-21
EP0934127B12001-09-26
US6824930B12004-11-30
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Attorney, Agent or Firm:
KOHLER SCHMID MÖBUS PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum in situ dynamischen Schutz einer Oberfläche (6a) eines

optischen Elements (120, 140, 141 , 222, 4) vor Degradation, das in einem Innenraum (122a, 24a, 31a) einer optischen Anordnung (1 , 2, 10) für den FUV/VUV-Wellenlängenbereich angeordnet ist, umfassend:

Zuführen mindestens einer volatilen fluorhaltigen Verbindung (A, B, M, P) in den Innenraum (122a, 24a, 31a) zum dynamischen Abscheiden einer fluorhaltigen Schutzschicht, insbesondere einer Fluorpolymer-Schutzschicht (7), auf der Oberfläche (6a) des optischen Elements (120, 140, 141 , 222, 4), wobei die fluorhaltige Schutzschicht (7) lagenweise mittels eines

Moleküllagen-Abscheidungsprozesses auf der Oberfläche (6a)

abgeschieden wird, wobei die volatile fluorhaltige Verbindung einen Fluor enthaltenden Reaktanten (A) des Moleküllagen-Abscheidungsprozesses enthält, der dem Innenraum (122a) gepulst zugeführt wird, und wobei ein weiterer Reaktant (B) des Moleküllagen-Abscheidungsprozesses dem Innenraum (122a) gepulst zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die fluorhaltige Schutzschicht in Form einer Fluorpolymer-Schutzschicht (7) auf der Oberfläche (6a) abgeschieden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Fluorpolymerschicht (7) in Form einer fluorierten Parylen-Schicht auf der Oberfläche (6a) abgeschieden wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem dem Innenraum (24a) ein

fluoriertes Parylen-Monomer (M) zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem in dem Innenraum (24a) ein Druck (p) von weniger als 0,1 mbar erzeugt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die

Fluorpolymer-Schutzschicht (7) direkt auf der Oberfläche (6a) abgeschieden wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das

Zuführen der voaltilen fluorhaltigen Verbindung (A, B, M, P) in einer

Betriebspause der optischen Anordnung (1 , 2, 10) erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Zuführen der volatilen fluorhaltigen Verbindung (A, B, M, P) während einer Bestrahlung des optischen Elements (120, 140, 141 , 222, 4) mit FUV/VUV-Strahlung (11 , 12) erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die

fluorhaltige Schutzschicht (7) abgeschieden wird, bis eine Dicke (D) der fluorhaltigen Schutzschicht (7) von mehr als 1 nm erreicht wird oder bei dem die fluorhaltige Schutzschicht (7) auf einer Dicke (D) von mehr als 1 nm gehalten wird.

10. Optische Anordnung für den FUV/VUV-Wellenlängenbereich, insbesondere Lithographieanlage (1 ), Inspektionssystem (2) oder Strahlquelle (10), umfassend:

einen Innenraum (122a, 24a, 31a), in dem eine Oberfläche (6a) eines optischen Elements (120, 140, 141 , 222, 4) angeordnet ist, sowie

mindestens eine Dosiervorrichtung (123, 26, 32) zur Zuführung eines Reaktanten in den Innenraum (122a, 24a, 31a),

dadurch gekennzeichnet,

dass die Dosiervorrichtung (123, 26, 32) zur Zuführung einer volatilen fluorhaltigen Verbindung (A, B, M, P) in den Innenraum (122a, 24a, 31a) zum dynamischen Abscheiden einer fluorhaltigen Schutzschicht auf der Oberfläche (6a) des optischen Elements (120, 140, 141 , 222, 4) ausgebildet ist, wobei die Dosiervorrichtung (123) zum gepulsten Zuführen der volatilen fluorhaltigen Verbindung in Form eines Reaktanten (A, B) eines

Moleküllagen-Abscheidungsprozesses in den Innenraum (122a, 24a, 31a) ausgebildet ist, um die fluorhaltige Schutzschicht lagenweise auf der Oberfläche (6a) abzuscheiden.

11. Optische Anordnung nach Anspruch 10, bei welcher die Dosiervorrichtung (123,26, 32) zur Zuführung einer volatilen fluorhaltigen Verbindung (A, B, M, P) in den Innenraum (122a, 24a, 31a) zum dynamischen Abscheiden einer fluorhaltigen Schutzschicht in Form einer Fluorpolymer-Schutzschicht (7) auf der Oberfläche (6a) des optischen Elements (120, 140, 141 , 222, 4) ausgebildet ist.

12. Optische Anordnung nach Anspruch 11 , bei welcher die Dosiervorrichtung (26) zur Zuführung eines fluorierten Parylen-Monomers (M) in den

Innenraum (24a) ausgebildet ist.

13. Optische Anordnung nach Anspruch 12, bei welcher die Dosiervorrichtung (26) eine beheizbare Gaszuführung (28) zur Erzeugung des fluorierten Parylen-Monomers (M) durch Pyrolyse eines fluorierten Parylen-Dimers (D) aufweist.

14. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, weiter

umfassend: eine Vakuum-Pumpe (30) zum Erzeugen eines Drucks (p) in dem Innenraum (24a), der bei weniger als 0,1 mbar liegt.

15. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei welcher die Oberfläche (6a) des optischen Elements (4) an einem Substrat (5) aus einem Fluorid, insbesondere aus einem Metallfluorid, gebildet ist.

Description:
Verfahren zum in situ dynamischen Schutz einer Oberfläche und optische Anordnung

Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2019 200 208.0 vom 10.01.2019, deren gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.

Hintergrund der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum in situ dynamischen Schutz einer

Oberfläche eines optischen Elements vor Degradation, das in einem Innenraum einer optischen Anordnung für den FUV/VUV-Wellenlängenbereich angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch eine optische Anordnung für den FUV/VUV- Wellenlängenbereich, insbesondere eine Lithographieanlage, ein

Inspektionssystem oder eine Strahlquelle, umfassend: einen Innenraum, in dem eine Oberfläche eines optischen Elements angeordnet ist, sowie mindestens eine Dosiervorrichtung zur Zuführung eines Reaktanten in den Innenraum.

Für hochbelastete optische Elemente im FUV/VUV-Wellenlängenbereich bei Wellenlängen zwischen ca. 100 nm und ca. 280 nm, vor allem für die

Mikrolithografie, werden im Allgemeinen Fluoride als Substratmaterial verwendet, insbesondere Flussspat (CaF2) und Magnesiumfluorid (MgF2). Unter Bestrahlung mit hohen Intensitäten treten bereits nach ca. 10 6 Pulsen erste Schädigungen an der Oberfläche des CaF2-Materials auf, vgl. [1 , 2] Durch die Wechselwirkung mit der FUV/VUV-Strahlung tritt im Volumen der optischen Elemente lokale Fluorverarmung, resultierend in der Bildung von Ca- Metallkolloiden (vgl. [3]) auf, welche selbst als Keime für massive Degradation dienen. Noch schneller tritt Fluorverarmung an der Oberfläche auf, an der die freiwerdenden Fluoratome in die Umgebung entweichen können.

Beispielsweise wurde an der Außenseite eines aus CaF2 bestehenden

Laserkammer-Fensters eines Excimerlasers bei einer Laserenergiedichte von mehr als 20 mJ/cm 2 eine Degradation in Form eines weißen, pulverartigen Beschlags beobachtet. Auf der Innenseite des Laserkammer-Fensters, die im Kontakt zum fluorhaltigen Lasergas stand, trat hingegen keine Schädigung auf, was Rückschlüsse auf Fluor als entscheidende Substanz liefert, um das Auftreten des pulverartigen Beschlags bzw. die Degradation zu verhindern.

Es hat sich herausgestellt, dass die Oberflächenpräparation bzw. Reinigung und anschließende Versiegelung der gereinigten Oberfläche eine wichtige Rolle spielen, um die Strahlungsbeständigkeit von optischen Elementen zu erhöhen. Es wurden zahlreiche Lösungen zur Verbesserung der Strahlungsbeständigkeit vorgeschlagen:

Ultraschallreinigung oder Ätzen mit anschließender UV- und Plasmareinigung (W02009017634A2, DE102005040324A1 bzw. die parallele US

2006/0046099A1 und US7128984B2), Versiegelung durch hochdichte, in fluorhaltiger Atmosphäre gesputterte (US20050023131A1 , JP2003193231 A1 ), reaktiv abgeschiedene (JPH11172421 A1 ) oder nachbehandelte

(US20040006249A1 , JPH11140617A1 , JP2004347860A1 )

Metallfluoridschichten, Versiegelung von optischen Elementen (beispielweise der Außenseite eines Laserkammer-Fensters) mit Oxiden AI2O3 bzw. SiO 2 oder fluoriertem SiO 2 (DE10350114B4, DE102006004835A1 , EP1614199B1 , US20030021015A1 , US20040202225A1 , US6466365B1 , US6833949B2 , US6872479B2) oder die Verbesserung der Haftung von versiegelnden

Oxydschichten durch eine fluoridische Haftvermittlerschicht (US8399110 B2). Alle diese Ansätze benötigen entweder ätzende, beispielsweise fluorhaltige Werkstoffe oder weisen andere unerwünschte Nebeneffekte auf, wie

beispielsweise eine erhöhte Absorption. Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum in situ dynamischen Schutz einer Oberfläche sowie eine optische Anordnung bereitzustellen, welche einen solchen dynamischen Schutz ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, umfassend: Zuführen mindestens einer gasförmigen bzw. volatilen

Fluorverbindung bzw. fluorhaltigen Verbindung in den Innenraum zum dynamischen Abscheiden einer fluorhaltigen Schutzschicht, insbesondere einer Fluorpolymer-Schutzschicht, auf der Oberfläche des optischen Elements.

Die Erfinder haben beobachtet, dass eine fluorhaltige Schutzschicht bzw. eine fluorhaltige Beschichtung, insbesondere eine Fluorpolymer-Schutzschicht, zwar eine Schutzwirkung für die Oberfläche des optischen Elements aufweist, dass diese Schutzwirkung aber nicht dauerhaft ist, weil das Material der fluorhaltigen Schutzschicht bei der Bestrahlung des optischen Elements mit FUV/VUV- Strahlung nach und nach verdampft bzw. sich ablöst.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die fluorhaltige Schutzschicht an einem optischen Element in situ, d.h. im Einbauzustand in einer optischen Anordnung für den FUV/VUV-Wellenlängenbereich (dynamisch) abzuscheiden. Auf diese Weise wird die Schutzschicht stetig erneuert und verhindert, dass die Schutzschicht beim Betrieb der optischen Anordnung praktisch vollständig verdampft und ihre Schutzwirkung verliert. Die Schutzschicht sollte eine möglichst geringe Absorption für die FUV/VUV-Strahlung aufweisen, um mögliche thermische Effekte der Schutzschicht auf das optische Element zu verhindern. Es ist in der Regel ebenfalls ungünstig, wenn die Dicke der

Schutzschicht zu groß ist.

Der dynamische Schutz der Oberfläche wird vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass sich bei einer bestimmten Dicke bzw. einem bestimmten

Dickenintervall der Schutzschicht ein stabiles Gleichgewicht zwischen dem Abscheiden der Schutzschicht und dem Verdampfen der Schutzschicht durch die Bestrahlung der Schutzschicht mit FUV/VUV-Strahlung einstellt. Die Dicke der fluorhaltigen Schutzschicht kann ggf. auf eine ähnliche Weise eingestellt werden wie dies in der EP1522895B1 beschrieben ist, welche ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Versehen eines Spiegels mit einer dynamischen Schutzschicht offenbart, um den Spiegel vor dem Ätzen mit Ionen zu schützen.

Bei einer Variante wird die fluorhaltige Schutzschicht lagenweise mittels eines Moleküllagen-Abscheidungsprozesses auf der Oberfläche abgeschieden. Für den dynamischen Schutz sind nur geringe Schichtdicken der fluorhaltige en Schutzschicht von wenigen Atom- bzw. Moleküllagen erforderlich, welche im Betrieb der optischen Anordnung ständig erneuert werden. Die Moleküllagen- Abscheidung ermöglicht es, ultradünne (Fluor-)Polymerschichten auf der Oberfläche herzustellen, wie dies beispielsweise in [7, 8] oder in der

US2012/121932A1 beschrieben ist, die jeweils durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht werden.

Das Verfahren der Moleküllagen-Abscheidung ist ähnlich zur Atomlagen- Abscheidung, bei welcher die Abscheidung durch zwei oder mehr zyklisch durchgeführte selbstbegrenzende Oberflächenreaktionen erfolgt. Werden bei den Oberflächenreaktionen an Stelle von einzelnen Atomen der Reaktanten Molekülfragmente in einer selbstbegrenzenden Reaktion abgeschieden, spricht man von Moleküllagen-Abscheidung (engl „molecular layer deposition“), vgl.

[8].

Bei einer Weiterbildung enthält das Fluor enthaltende Gas einen Fluor enthaltenden Reaktanten des Moleküllagen-Abscheidungsprozesses, der dem Innenraum gepulst zugeführt wird. Der Fluor enthaltende Reaktant kann sich in einem ersten Oberflächenreaktionsschritt des Moleküllagen-Abscheidungs- prozesses an der Oberfläche oder an einem zweiten Reaktanten (s.u.) anlagem und mit diesem eine selbstbegrenzende chemische Reaktion eingehen. Nach einem sich anschließenden Spül- oder Evakuierungsschritt, bei dem nicht reagiertes Gas des Reaktanten sowie Reaktionsprodukte aus dem Innenraum entfernt werden, kann sich ein weiterer Prozessschritt anschließen, um die Oberfläche wieder für den ersten Reaktionsschritt zu aktivieren. Bei dem zweiten Prozessschritt kann es sich um eine selbstbegrenzende chemische Reaktion eines weiteren Reaktanten handeln, es ist aber auch möglich, dass ein anderer Prozessschritt, z.B. eine Plasmabehandlung, durchgeführt wird, um die Oberfläche wieder für die selbstbegrenzende Reaktion des ersten

Reaktanten zu aktivieren. An den zweiten Prozessschritt schließt sich ein weiterer Spül- oder Evakuierungsschritt an, um den Innenraum zu spülen.

Diese vier oder ggf. mehr Prozessschritte werden in der Regel zyklisch nacheinander durchgeführt, wobei der (Reaktions-)Zyklus mehrmals wiederholt wird, um die Schutzschicht mit einer gewünschten Schichtdicke abzuscheiden. Wie weiter oben beschrieben wurde, ist das Schichtwachstum unter geeignet gewählten Reaktionsbedingungen selbstbegrenzend, d.h. die Menge des in jedem Reaktionszyklus abgeschiedenen Schichtmaterials ist konstant.

Bei einer weiteren Weiterbildung wird dem Innenraum ein weiterer Reaktant des Moleküllagen-Abscheidungsprozesses gepulst zugeführt. Der weitere

(gasförmige) Reaktant kann ebenfalls Fluor enthalten, dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Wird bei dem Moleküllagen-Abscheidungsprozess ein Fluorpolymer abgeschieden, kann es sich bei dem Reaktanten und dem weiteren Reaktanten beispielsweise um Molekülbestandteile von für den

FUV/VUV-Wellenlängenbereich absorptionsarmen, strahlungsbeständigen fluorierten bzw. perfluorierten Polymeren handeln. Der erste und der zweite Reaktant können beispielsweise Monomere oder Oligomere eines Copolymers bilden, welches auf der Oberfläche abgeschieden wird.

Als Materialien für die fluorhaltige Schutzschicht sind insbesondere fluorierete bzw. perfluorierte Polymere geeignet, die als Pellikel zum Schutz von

Lithographie-Masken bei Lithographie-Anwendungen bei Wellenlängen im Bereich von 157 nm bzw. von 193 nm eingesetzt werden, vgl. [4-6],

US6824930B2, US7300743B2, US7402377B2 oder US7438995B2, die alle durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht werden.

Bei einer alternativen Variante wird die Fluorpolymerschicht in Form einer fluorierten Parylen-Schicht auf der Oberfläche abgeschieden. Bei (fluorierten) Parylenen handelt es sich um organische Polymere in Form von (fluorierten) Poly(p-Xylylenen). Die Parylenschicht bzw. Parylene werden üblicherweise erzeugt, indem ein Parylen-Dimer in Form von Paracyclophan bzw. Di-p-Xylylen verdampft bzw. sublimiert wird und durch Pyrolyse in Monomere

(Chinondimethan oder p-xylylene) aufgespalten wird, welche sich an der vergleichsweise kalten Oberfläche in Form eines Parylen-Polymers abscheiden, vgl. [9, 10] sowie„https://www.plasma.com/cs/plasmatechnik/parylene-bet a- version/technologie/“. Bei den fluorierten Parylenen kann es sich beispielsweise um Parylene F-VT4 und/oder um Parylene F-AT4 handeln, deren chemische Strukturformeln beispielsweise unter dem oben genannten Link abgerufen werden können.

Bei einer Weiterbildung wird dem Innenraum ein (gasförmiges) fluoriertes Parylen-Monomer zugeführt. Die Zuführung eines Parylen-Monomers in den Innenraum hat sich als günstig erwiesen, da in diesem Fall die Pyrolyse des Dimers, die typischerweise bei Temperaturen von mehr als 600°C durchgeführt wird, außerhalb des Innenraums, beispielsweise in einer zu diesem Zweck beheizbaren Gaszuführung bzw. Pyrolysekammer durchgeführt werden kann. Als Heizeinrichtung kann beispielsweise eine Widerstandsheizung in der Gaszuführung vorgesehen sein. Das dem Innenraum zugeführte Parylen- Monomer scheidet sich an der Oberfläche des optischen Elements ab, da dieses typischerweise eine vergleichsweise geringe Temperatur, beispielsweise Raumtemperatur, aufweist. Andere Komponenten in dem Innenraum, beispielswiese Kammerwände, Sensoren, Halter etc. können ggf. beheizt werden, um die Abscheidung einer Parylen-Schicht auf diesen Komponenten zu vermeiden.

Zur Stützung der Polymerisations-Reaktion des Paryien-Monomers kann gepulstes Plasma verwendet werden, wie dies in der EP0934127B1

beschrieben ist, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Die Abscheidung der Parylen-Schutzschicht und die Plasmabehandlung können gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden. Für die Plasmabehandlung kann in dem Innenraum eine Plasma- Quelle angebracht sein. Auch (gepulste) FUV/VUV-Strahlung kann zur Stützung der Polymerisations-Reaktion verwendet werden.

Insbesondere für das Aufbringen der Parylen-Schutzschicht ist es günstig, wenn der Druck in dem Innenraum vergleichsweise gering ist und bei weniger als ca. 0,1 mbar liegt. Auf diese Weise kann das Risiko verringert werden, dass kontaminierende Stoffe auf der Oberfläche abgeschieden werden.

Bei einer weiteren alternativen Variante wird die Fluorpolymer-Schutzschicht direkt auf der Oberfläche abgeschieden. Es hat sich gezeigt, dass eine

Schutzschicht aus amorphen Fluorpolymeren wie Teflon AF der Fa. Dupont eine gute Schutzwirkung für die Oberfläche hat, allerdings insbesondere bei der Bestrahlung mit Wellenlängen von z.B. ca. 157 nm vergleichsweise schnell verdampft bzw. abgetragen wird. Bei der direkten Abscheidung des

Fluorpolymers aus der Gasphase findet keine chemische Reaktion des Fluorpolymers statt, vielmehr wird dieses direkt aus der Gasphase auf der Oberfläche abgeschieden. Auch andere Fluorpolymere, die Polytetrafluorethen enthalten, weisen typischerweise eine gute Schutzwirkung für die Oberfläche auf.

Bei einer Variante erfolgt das Zuführen der gasförmigen bzw. volatilen fluorhaltigen Verbindung in einer Betriebspause der optischen Anordnung Insbesondere kann der gesamte Abscheidungsprozess während der

Betriebspausen der optischen Anordnung durchgeführt werden. Auf diese Weise kann eine störende Wechselwirkung der im Betrieb der optischen Anordnung vorhandenen FUV/VUV-Strahlung mit der fluorhaltigen Verbindung bzw. mit dem bzw. den Reaktanten des Moleküllagen-Abscheidungsprozesses vermieden werden. In der Betriebspause kann beispielsweise ein Transport bzw. ein Austausch eines Objekts erfolgen, welches mit Hilfe der optischen Anordnung inspiziert wird (z.B. eine Maske oder ein Wafer) oder welches mit Hilfe der optischen Anordnung belichtet wird (z.B. ein Wafer). Bei einer alternativen Variante wird das Zuführen der volatilen fluorhaltigen Verbindung zumindest während einer Bestrahlung des optischen Elements mit FUV/VUV-Strahlung durchgeführt. In diesem Fall wird die Abscheidung der Schutzschicht im laufenden Betrieb der optischen Anordnung (sowie ggf.

zusätzlich in den Betriebspausen) durchgeführt. In diesem Fall kann die in der optischen Anordnung ohnehin vorhandene FUV/VUV-Strahlung für die

Aktivierung der bei der Abscheidung der Schutzschicht ablaufenden Reaktion verwendet werden.

Bei einer weiteren Variante wird die fluorhaltige Schutzschicht abgeschieden, bis eine Dicke von mehr als 1 nm erreicht wird oder die fluorhaltige

Schutzschicht wird auf einer Dicke von mehr als 1 nm gehalten. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann die Abscheidung der fluorhaltigen Schutzschicht nur während der Betriebspausen der optischen Anordnung erfolgen. Mit Hilfe von vorab durchgeführten Messungen kann die Abscheidungsrate z.B. bei dem Moleküllagen-Abscheidungsprozess so gewählt bzw. eingestellt werden, dass sich nach einer jeweiligen Betriebspause eine Dicke der fluorhaltigen

Schutzschicht von mehr als ca. 1 nm einstellt.

Für den Fall, dass der Moleküllagen-Abscheidungsprozess zumindest teilweise während des Betriebs der optischen Anordnung durchgeführt wird, kann die Auftragsrate ebenfalls so eingestellt bzw. auf die Rate des Abtrags der

Schutzschicht durch Verdampfen angepasst werden, dass sich ein

dynamisches Gleichgewicht einstellt, bei dem die Dicke der Schutzschicht dauerhaft nicht unter den oben genannten Wert abfällt. Die Rate der

Verdampfung der fluorhaltigen Schutzschicht hängt von der Intensität der FUV/VUV-Strahlung ab und kann ebenfalls vorab gemessen werden, um das dynamische Gleichgewicht zwischen der Abscheiderate und der

Verdampfungsrate der fluorhaltigen Schutzschicht geeignet einzustellen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine optische Anordnung für den FUV/VUV-Wellenlängenbereich der eingangs genannten Art, bei welcher die Dosiervorrichtung zur Zuführung einer volatilen fluorhaltigen Verbindung in den Innenraum zum dynamischen Abscheiden einer fluorhaltigen Schutzschicht auf der Oberfläche des optischen Elements ausgebildet ist. Für die Zuführung der gasförmigen fluorhaltigen Verbindung (auch„precursor“ genannt) in den

Innenraum weist die optische Anordnung typischerweise eine Dosiervorrichtung mit einem Gaseinlass auf. Die Dosiervorrichtung kann auch eine Temperier- Einrichtung, insbesondere eine Heizeinrichtung, umfassen, um die Verbindung ggf. auf die Temperatur zu erwärmen, bei der der Dampfdruck für den

Beschichtungsprozess ausreichend hoch ist. Bei einer Ausführungsform ist die Dosiervorrichtung zum gepulsten Zuführen des Reaktanten eines Moleküllagen-Abscheidungsprozesses in den Innenraum ausgebildet, um die fluorhaltige Schutzschicht in Form einer Fluorpolymer- Schutzschicht lagenweise auf der Oberfläche abzuscheiden. Bei der

Dosiervorrichtung handelt es sich in diesem Fall um einen steuerbaren Einlass, der typischerweise ein Ventil zur gepulsten Zuführung der Reaktanten des Moleküllagen-Abscheidungsprozesses sowie von Spülgasen aufweist, die bei dem Moleküllagen-Abscheidungsprozess benötigt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Dosiereinrichtung zur Zuführung eines fluorierten Parylen-Monomers in den Innenraum ausgebildet. Wie weiter oben beschrieben wurde, wird das Parylen-Monomer an der Oberfläche des optischen Elements abgeschieden und polymerisiert dort, wobei sich eine fluorierte Parylen-Polymerschicht ausbildet.

Bei einer Weiterbildung weist die Dosiereinrichtung eine beheizbare

Gaszuführung bzw. eine T emperier-Einrichtung zur Erzeugung des fluorierten Parylen-Monomers durch Pyrolyse eines fluorierten Parylen-Dimers auf. Die beheizbare Gaszuführung kann beispielsweise eine Wiederstands-Heizung aufweisen, um Temperaturen von typischerweise mehr als ca. 600°C zu erzeugen, um die Pyrolyse des Parylen-Dimers zu ermöglichen. Die optische Anordnung bzw. die Dosiervorrichtung kann zusätzlich einen Verdampfer aufweisen, um das z.B. pulverförmige fluorierte Parylen-Dimer zu sublimieren bzw. zu verdampfen, wozu geringere Temperaturen als bei der Pyrolyse verwendet werden können, die beispielsweise in der Größenordnung zwischen ca. 100°C-150°C liegen.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Dosiervorrichtung zur Zuführung eines Fluorpolymers zur direkten Abscheidung auf der Oberfläche des optischen Elements ausgebildet. Diese Dosiervorrichtung kann beispielsweise einen Verdampfer aufweisen, in dem das Fluorpolymer enthalten ist und in die Gasphase übergeführt wird. In diesem Fall wird das Fluorpolymer, welches dem Innenraum zugeführt wird, direkt aus der Gasphase auf der Oberfläche des optischen Elements abgeschieden, d.h. es erfolgt keine chemische Reaktion des Fluorpolymers innerhalb des Innenraums. Dies ist beispielsweise bei der Abscheidung von Teflon AF der Firma Dupont zur Bildung einer Schutzschicht, aber auch bei anderen Fluorpolymeren möglich.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die optische Anordnung eine Vakuum-Pumpe zum Erzeugen eines Drucks in dem Innenraum, der bei weniger als 0,1 mbar liegt. Wie weiter oben beschrieben wurde, ist es günstig, wenn die Abscheidung der fluorhaltigen Schutzschicht, insbesondere der Parylen-Schicht, in einem (moderaten) Vakuum erfolgt.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Oberfläche des optischen Elements aus einem Fluorid, insbesondere aus einem Metallfluorid, gebildet. Bei dem Fluorid kann es sich beispielsweise um CaF2 oder um MgF2 handeln. Bei diesen und anderen Fluorid-Materialien kommt es bei der Bestrahlung mit Strahlung bei Wellenlängen im FUV/VUV-Wellenlängenbereich zu einer Fluorverarmung insbesondere im Bereich der Oberfläche, die eine Degradation der Oberfläche zur Folge haben kann. Bei dem optischen Element, dessen Oberfläche geschützt werden soll, handelt es sich in der Regel um ein transmissives optisches Element, beispielsweise um eine Linse, eine

Planplatte, etc. Gegebenenfalls kann auch ein reflektierendes optisches

Element durch eine dynamische fluorhaltige Schutzschicht vor Degradation geschützt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung in Form einer FUV/VUV-Lithographieanlage,

Fig. 2a eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung in Form eines Wafer-Inspektionssystems,

Fig. 3a, b schematische Darstellungen von zwei Reaktionsschritten eines

Moleküllagen-Abscheidungsprozesses, sowie

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines optischen Elements in Form einer Planplatte mit einer fluorhaltigen Schutzschicht, die auf eine Seite des optischen Elements aufgebracht ist.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw.

funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.

In Fig. 1 ist schematisch eine optische Anordnung 1 in Form einer FUV/VUV- Lithographieanlage, insbesondere für Wellenlängen im FUV/VUV- Wellenlängenbereich zwischen ca. 110 nm und ca. 280 nm, dargestellt. Die FUV/VUV-Lithographieanlage 1 weist als wesentliche Bestandteile zwei optische Systeme in Form eines Beleuchtungssystems 12 und eines

Projektionssystems 14 auf. Für die Durchführung eines Belichtungsprozesses weist die FUV/VUV-Lithographieanlage 1 eine Strahlungsquelle 10 auf, bei der es sich beispielsweise um einen Excimer-Laser handeln kann, der VUV- Strahlung 11 bei einer Wellenlänge im VUV-Wellenlängenbereich von beispielsweise 193 nm, 157 nm oder 126 nm emittiert und der integraler Bestandteil der FUV/VUV-Lithographieanlage 1 sein kann.

Die von der Strahlungsquelle 10 emittierte FUV/VUV-Strahlung 11 wird mit Hilfe des Beleuchtungssystems 12 so aufbereitet, dass damit eine Maske 13, auch Retikel genannt, ausgeleuchtet werden kann. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel weist das Beleuchtungssystem 12 sowohl transmissive als auch reflektive optische Elemente auf. Stellvertretend sind in Fig. 1 ein transmissives optisches Element 120, welches die FUV/VUV-Strahlung 11 bündelt, sowie ein reflektives optisches Element 121 dargestellt, welches die FUV/VUV-Strahlung 11 beispielsweise umlenkt. In bekannter Weise können in dem

Beleuchtungssystem 12 verschiedenste transmissive, reflektive oder sonstige optische Elemente in beliebiger, auch komplexerer Weise miteinander kombiniert werden. Das transmissive optische Element 120 sowie das reflektierende optische Element 121 sind in einem Innenraum 122a eines Gehäuses 122 des Beleuchtungssystems 12 angeordnet. Die Maske 13 weist auf ihrer Oberfläche eine Struktur auf, die auf ein zu belichtendes optisches Element 15, beispielsweise einen Wafer, im Rahmen der Produktion von Halbleiterbauelementen, mithilfe des Projektionssystems 14 übertragen wird. Im gezeigten Beispiel ist die Maske 13 als transmissives optisches Element ausgebildet. In alternativen Ausführungen kann die Maske 13 auch als reflektierendes optisches Element ausgebildet sein. Das

Projektionssystem 14 weist im dargestellten Beispiel mindestens ein

transmissives optisches Element auf. Im gezeigten Beispiel sind stellvertretend zwei transmissive optische Elemente 140, 141 dargestellt, die beispielsweise dazu dienen, die Strukturen auf der Maske 13 auf die für die Belichtung des Wafers 15 gewünschte Größe zu verkleinern. Auch bei dem Projektionssystem 14 können u.a. reflektive optische Elemente vorgesehen sein und beliebige optische Elemente können in bekannter Weise beliebig miteinander kombiniert werden. Es sei auch darauf hingewiesen, dass auch optische Anordnungen ohne transmissive optische Elemente für die FUV/VUV-Lithographie eingesetzt werden können.

In Fig. 2 ist schematisch eine beispielhafte Ausführung einer optischen

Anordnung in Form eines Wafer-Inspektionssystems 2 dargestellt. Die nachstehenden Erläuterungen gelten analog auch für Inspektionssysteme zur Inspektion von Masken.

Das Wafer-Inspektionssystem 2 weist eine Strahlungsquelle 20 auf, deren FUV/VUV-Strahlung 21 mittels eines optischen Systems 22 auf einen Wafer 25 gelenkt wird. Zu diesem Zweck wird die Strahlung 21 von einem konkaven Spiegel 220 auf den Wafer 25 reflektiert. Bei einem Masken-Inspektionssystem 2 könnte man anstelle des Wafers 25 eine zu untersuchende Maske anordnen.

Die vom Wafer 25 reflektierte, gebeugte und/oder gebrochene Strahlung wird von einem ebenfalls zu dem optischen System 22 gehörigen weiteren konkaven Spiegel 121 über ein transmissives optisches Element 222 auf einen Detektor 23 zur weiteren Auswertung geleitet. Das transmissive optische Element 222 ist in Fig. 2 schematisch als Planplatte dargestellt, kann aber auch eine andere Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei dem transmissiven optischen Element 222 um eine Linse handeln, die mindestens eine gekrümmte Oberfläche aufweist. Auch kann das transmissive optische Element 222 an anderer Stelle als in Fig. 2 dargestellt in dem Wafer-Inspektionssystem 2 angeordnet werden. Das optische System 22 des Wafer-Inspektionssystems 2 weist ein Gehäuse 24 auf, in dessen Innenraum 24a die beiden reflektierenden optischen Elemente bzw. Spiegel 220, 221 sowie das transmissive optische Element 222 angeordnet sind. Bei der Strahlungsquelle 20 kann es sich beispielsweise um genau eine Strahlungsquelle oder um eine Zusammenstellung von mehreren einzelnen Strahlungsquellen handeln, um ein im Wesentlichen kontinuierliches

Strahlungsspektrum zur Verfügung zu stellen. In Abwandlungen kann auch eine oder es können mehrere schmalbandige Strahlungsquellen 20 eingesetzt werden. Bevorzugt liegt die Wellenlänge bzw. das Wellenlängenband der von der Strahlungsquelle 20 erzeugten Strahlung 21 im FUV/VUV- Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 280 nm, besonders bevorzugt im Wellenlängenbereich zwischen 110 nm und 190 nm.

Fig. 3a, b zeigen ein optisches Element 4, welches zur Transmission von Strahlung 11 , 21 im FUV/VUV-Wellenlängenbereich ausgebildet ist und welches beispielsweise eines der transmittierenden optischen Elemente 120, 140, 141 , 222 von Fig. 1 oder von Fig. 2 bilden kann. Das in Fig. 3a, b gezeigte optische Element 4 ist stark schematisch als Planplatte dargestellt, es kann sich aber bei diesem auch um eine Linse oder um ein andere Art von transmissivem optischen Element handeln. Das optische Element 4 weist ein Substrat 5 auf, bei dem es sich im gezeigten Beispiel um CaF2 handelt. Bei dem Substrat 5 kann es sich aber auch um eine anderes Material, beispielsweise um ein Fluorid, insbesondere um ein Metallfluorid, handeln. Das Substrat 5 weist an seiner Vorderseite und an seiner Rückseite jeweils eine plane Oberfläche 6a,

6b auf, die der Umgebung in dem Innenraum 122a, 24a 122a ausgesetzt ist und die von der FUV/VUV-Strahlung 11 , 21 der jeweiligen Strahlungsquelle 10, 20 bestrahlt wird, welche das optische Element 4 durchläuft.

Bei der Bestrahlung der Oberfläche 6a, 6b mit intensiver FUV/VUV-Strahlung 11 , 21 tritt diese in Wechselwirkung mit dem Material des Substrats 5 und erzeugt eine (lokale) Fluorverarmung, die zu einer massiven Degradation des Fluorid-Materials des Substrats 5 insbesondere im Bereich der jeweiligen Oberfläche 6a, 6b führen kann. Grundsätzlich ist es möglich, auf die Oberfläche 6a, 6b eine fluorhaltige Schutzschicht aufzubringen, um die Degradation zu verringern oder möglichst vollständig zu unterbinden. Bei der flourhaltigen Schutzschicht kann es sich beispielsweise um eine Schutzschicht aus einem fluorierten bzw. perfluorierten Polymer handeln. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei der Bestrahlung mit FUV/VUV-Strahlung 11 , 21 eine fluorhaltige Polymer-Schutzschicht nach und nach verdampft, so dass diese nach einer bestimmten Betriebsdauer der optischen Anordnung 1 , 2 praktisch nicht mehr vorhanden ist, so dass die Oberfläche 6a, 6b gegenüber der Umgebung frei liegt und die oben beschriebene Degradation durch die Bestrahlung mit der FUV/VUV-Strahlung 11 , 21 erfährt.

Um die Degradation der Oberfläche 6a, 6b dennoch zu unterbinden, wird bei dem in Fig. 3a, b gezeigten Beispiel eine fluorhaltige Schutzschicht 7 dynamisch auf der Oberfläche 6a an der Vorderseite des Substrats 5 abgeschieden. Es versteht sich, dass die dynamische Schutzschicht 7 entsprechend auch an der zweiten Oberfläche 6b an der Rückseite des Substrats 5 abgeschieden wird, was zur Vereinfachung nicht bildlich dargestellt ist.

Bei dem in Fig. 3a, b dargestellten Beispiel wird die Schutzschicht 7 in situ, d.h. im Einbauzustand des jeweiligen optischen Elements 120, 140, 141 , 222 in der optischen Anordnung 1 , 2 auf der Oberfläche 6a abgeschieden, und zwar lagenweise durch einen Moleküllagen-Abscheidungsprozess. Der

Moleküllagen-Abscheidungsprozess ist analog zur Atomlagen- Abscheidungsprozess ein zyklischer, selbst-limitierender Prozess. Bei dem Moleküllagen-Abscheidungsprozess wird in einem ersten Reaktionsschritt, der in Fig. 3a dargestellt ist, dem Innenraum 122a der FUV/VUV- Lithographieanlage 1 über eine Dosiervorrichtung 123, die einen Gaseinlass aufweist, ein erster Reaktant A in Form eines ersten Molekül-Fragments gepulst zugeführt. Die in Fig. 1 stark schematisch dargestellte Dosiervorrichtung 123 ermöglicht eine steuerbare, gepulste Zuführung von Gasen in den Innenraum 122a und weist zu diesem Zweck ein steuerbares Ventil 124 auf. Der erste Reaktant A, genauer gesagt eine Funktionale Gruppe des ersten Reaktanten A, reagiert mit einem an der Oberfläche 6a adsorbierten Bestandteil B* (einer funktionalen Gruppe) eines zweiten Reaktanten B, d.h. dieser geht mit dem adsorbierten Bestandteil B* eine chemische Verbindung ein und lagert sich an der Oberfläche 6a an. Da der erste Reaktant A nicht mit sich selbst reagiert, ist der erste Reaktionsschritt abgeschlossen, sobald sich eine Lage des ersten Reaktanten A auf der Oberfläche 6a abgeschieden hat, d.h. der erste

Reaktionsschritt ist selbst-limitierend. An den ersten Reaktionsschritt schließt sich ein Spülschritt an, bei dem der überschüssige Anteil des ersten Reaktanten A, der sich nicht an der Oberfläche 6a angelagert hat, mit Hilfe eines inerten Spülgases, z.B. in Form von Stickstoff, aus dem Innenraum 122a entfernt wird. Für das Absaugen des Spülgases ist das Gehäuse 122 mit einer nicht bildlich dargestellten Pumpe bzw. mit einem Gasauslass verbunden.

In einem zweiten Reaktionsschritt des Moleküllagen-Abscheidungsprozesses, der stark schematisch in Fig. 3b dargestellt ist, wird über die Dosiervorrichtung 123 der zweite Reaktant B dem Innenraum 122a zugeführt. Eine funktionale Gruppe des zweiten Reaktanten B geht hierbei eine chemische Verbindung mit einer funktionalen Gruppe des ersten Reaktanten A ein, so dass sich der zweite Reaktant B an der Oberfläche 6a anlagert. Auch die chemische Reaktion des zweiten Reaktanten B ist selbst-limitierend, d.h. der zweite Reaktionsschritt ist abgeschlossen, sobald sich eine Lage des zweiten Reaktanten B abgeschieden hat. Auch an den zweiten Reaktionsschritt schließt sich ein Spülschritt an, bei dem der überschüssige Anteil des zweiten Reaktanten B, der sich nicht an der Oberfläche 6a abgeschieden bzw. mit dem ersten Reaktanten A verbunden hat, mit Hilfe eines inerten Spülgases, z.B. in Form von Stickstoff, aus dem

Innenraum 122a entfernt wird. Nach dem in Fig. 3a, b gezeigten

Abscheidungsprozess wurde eine Moleküllage einer Schutzschicht 7 aus einer chemischen Verbindung der Reaktanten A, B an der Oberfläche 6a des optischen Elements 4 abgeschieden. Die weiter oben beschriebenen Verfahrensschritte des Moleküllagen- Abscheidungsprozesses werden in der Regel mehrmals wiederholt, bis sich eine Schutzschicht 7 mit einer gewünschten Dicke auf der Oberfläche 6a des optischen Elements 4 bzw. des Substrats 5 abgeschieden hat. Bei dem Material der Schutzschicht 7 handelt es sich um ein fluorhaltiges Material,

typischerweise um ein Fluorpolymer, welches einerseits eine hohe

Beständigkeit gegenüber der Bestrahlung mit der FUV/VUV-Strahlung 11 , 21 und andererseits eine möglichst niedrige Absorption für die FUV/VUV-Strahlung 11 , 21 aufweist, um thermische Effekte zu vermeiden.

Bei den beiden Reaktanten A, B bzw. bei dem Material der Fluorpolymer- Schutzschicht 7 kann es sich beispielsweise um ein Polymer-Material handeln, welches für die Herstellung von Pellikeln für Lithographie-Anwendungen im FUV/VUV-Wellenlängenbereich verwendet wird, da diese Materialien in der Regel eine hohe Strahlungsbeständigkeit und eine vergleichsweise geringe Absorption für FUV/VUV-Strahlung 11 , 21 aufweisen. Bei dem Fluorpolymer kann es sich insbesondere um ein Fluorpolymer in Form von„FPR“ bzw.„ASF“ handeln, wie dies in [4] beschrieben ist, um Fluorkohlenwasserstoff-Polymere, z.B. hydrierte Fluorkohlenwasserstoff-Polymere, wie diese in [5, 6] oder in der US7300743B2 beschrieben sind, oder teilweise oder vollständig fluorierte Polymere, wie sie in der US6824930B1 beschrieben sind, beispielsweise fluorierte Copolymere.

Bei einer Schutzschicht 7 aus einem Copolymer, welches aus zwei Monomeren gebildet ist, kann das Moleküllagen-Abscheiden auf besonders einfache Weise dadurch erfolgen, dass der erste Reaktant A dem ersten Monomer und der zweite Reaktant B dem zweiten Monomer des Copolymers entspricht. Bei dem ersten Monomer kann es sich beispielswiese um Hexafluorisobutylen (Reaktant A) und bei dem zweiten Monomer um Trifluorethylen oder um Fluorethen (Reaktant B) handeln. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass sowohl der erste Reaktant A als auch der zweite Reaktant B Fluor enthalten. Die Schutzschicht kann auch aus einem Fluorpolymer in Form eines Homopolymers oder eines Copolymers gebildet sein, welches wie in der US7438995B2 beschrieben ausgebildet ist, d.h. welches ein Homopolymer der dort beschriebenen Gruppe A bildet, oder ein Copolymer der dort beschriebenen Gruppen B, C, oder D. Die Schutzschicht 7 kann auch aus Perfluoro-n-Alkanen gebildet sein, wie dies in der US7402377B2 beschrieben ist.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird auf dem optischen Element 222, genauer gesagt auf einer in Fig. 2 nicht bildlich dargestellten Oberfläche des optischen Elements 22, eine Fluorpolymer-Schutzschicht 7 in Form einer fluorierten Parylen-Schicht abgeschieden. Für die Abscheidung weist das optische System 22 von Fig. 2 eine Dosiervorrichtung 26 auf, die zum Zuführen eines fluorierten Parylen-Monomers M in den Innenraum 24a dient. Das fluorierte Parylen-Monomer M wird aus einem fluorierten Parylen-Dimer D erzeugt, welches in einem Verdampfer 27 aus einem fluorierten Parylen-Dimer- Pulver in die Gasphase übergeführt wird. Zu diesem Zweck wird das fluorierte Parylen-Dimer in dem Verdampfer 27 auf eine Temperatur von ca. 130°C erwärmt und einer Gaszuführung 28 in Form eines Zuführungsrohrs zugeführt. Die Dosiervorrichtung 26 weist eine Heizeinrichtung 29 in Form einer

Widerstands-Heizung auf, um das fluorierte Parylen-Dimer D, welches durch die Gaszuführung 28 strömt, auf eine Temperatur von mehr als ca. 600°C zu erwärmen. Hierbei wird das Parylen-Dimer D pyrolisiert und es bildet sich das fluorierte Parylen-Monomer M, welches in den Innenraum 24a gelangt. Das Parylen-Monomer M scheidet sich an der vergleichsweise kalten Oberfläche des optischen Elements 222 ab, deren Temperatur ungefähr bei

Raumtemperatur (ca. 25°C) liegt. Bei der Abscheidung polymerisiert das Parylen-Monomer M und bildet die fluorierte Parylen-Schutzschicht 7. Bei dem fluorierten Parylen der Parylen-Schutzschicht 7 kann es sich beispielsweise um Parylene F-VT4 oder um Parylene F-AT4 handeln. Um Verunreinigungen bei der Abscheidung der Parylen-Schutzschicht 7 zu vermeiden, hat es sich als günstig erwiesen, wenn in dem Innenraum 24a ein vergleichsweise geringer Druck p von z.B. weniger als ca. 0,1 mbar herrscht.

Um diesen Druck p zu erzeugen, weist das Inspektionssystem 2 eine Vakuum- Pumpe 30 auf. Es versteht sich, dass ein geringer Druck p in dem Innenraum 122a auch bei der weiter oben in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Moleküllagen-Abscheidung der fluorhaltigen Schutzschicht 7 sinnvoll sein kann. Entsprechend kann auch die FUV/VUV-Lithographieanlage 1 von Fig. 1 eine Vakuum-Pumpe 30 zur Druckreduzierung in dem Innenraum 122a aufweisen.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für ein optisches Element 4 in Form einer planparalleien Platte, welches ein Substrat 5 aus CaF2 aufweist. Das optische Element 4 bildet ein Entladungskammer-Fenster der Strahlquelle 10 in Form des Excimerlasers von Fig. 1 , in dessen Resonator-Strecke ein Gasgemisch, beispielsweise fluorhaltig, eingebracht ist. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, ist die fluorhaltige Schutzschicht 7 an einer Oberfläche 6a des optischen Elements 4 gebildet, die sich außerhalb des Gehäuses der Entladungskammer des Excimerlasers 10 befindet. Die Laserstrahlung 11 des Excimerlasers 10 mit einer Wellenlänge von 157 nm tritt durch das optische Element 4 hindurch. Die Entladungskammer und somit die Oberfläche 6a des optischen Elements 4 befindet sich in einem gestrichelt dargestellten Gehäuse 31 des Excimerlasers 10, welches einen Innenraum 31a aufweist. In dem Gehäuse 31 ist eine Dosiervorrichtung 32 gebildet, über welche dem Innenraum 31a im gezeigten Beispiel ein

gasförmiges Fluorpoiymer P zugeführt wird, bei dem es sich um Teflon AF der Firma Dupont handelt, welches sich auf der Oberfläche 6a des optischen Elements 4 abscheidet. Die Innenseite des optischen Elements 4 befindet sich in einer fluorhaltigen Atmosphäre und ist daher wesentlich

strahlungsbeständiger, so dass an der dort vorhandenen Oberfläche 6b keine (fluorhaltige) Schutzschicht benötigt wird. Bei der Abscheidung des gasförmigen Fluorpolymers P handelt es sich bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel um eine Direktabscheidung aus der Gasphase, d.h. das dem Innenraum 31a über die Dosiervorrichtung 32 zugeführte Fluorpolymer wird direkt, d.h. ohne eine chemische Reaktion einzugehen, auf der Oberfläche 6a des optischen

Elements 4 abgeschieden. Bei allen weiter oben beschriebenen Beispielen ist es typischerweise

ausreichend, wenn die Schutzschicht 7 eine Dicke D aufweist, die

vergleichsweise gering ist, d.h. nur wenige Moleküllagen umfasst, um die gewünschte Schutzwirkung zu erzielen. Die Dicke D der Schutzschicht 7 sollte insbesondere nicht zu groß sein, beispielweise nicht größer als 100 nm, um die Absorption möglichst gering zu halten.

Um die Dicke D der Schutzschicht 7 einzustellen, weisen die in Fig. 1 gezeigte FUV/VUV-Lithographieanlage 1 , das in Fig. 2 gezeigte Wafer- Inspektionssystem 2 sowie der in Fig. 4 gezeigte Excimerlaser 10 jeweils eine Steuerungseinrichtung 9 auf, welche auf die jeweilige Dosiervorrichtung 123,

26, 32 einwirkt. Die Steuerungseinrichtung 9 ermöglicht es, die

Abscheidungsrate der Schutzschicht 7 derart an die Verdampfungsrate bei der Bestrahlung der Schutzschicht 7 mit FUV/VUV-Strahlung 11 , 12 anzupassen, dass sich ein dynamisches Gleichgewicht einstellt, so dass die Dicke D der Schutzschicht 7 im Wesentlichen konstant bleibt. Für die Einstellung der

Abscheidungsrate kann der Zyklus der Molekularlagen-Abscheidung bei der in Fig. 1 gezeigten FUV/VUV-Lithographieanlage 1 mit Hilfe des steuerbaren Ventils 124 eingestellt werden. Entsprechend kann auch bei der in Fig. 2 dargestellten Dosiervorrichtung 26 die Abscheidungsrate eingestellt werden, indem die Steuerungseinrichtung 9 auf den Verdampfer 27 einwirkt. Auch die Steuerungseinrichtung 9 der in Fig. 4 gezeigten Dosiervorrichtung 32 ermöglicht die Einstellung der Abscheidungsrate der Schutzschicht 7, indem die

Zuführungsrate des gasförmigen Fluorpolymers P in den Innenraum 31a mit Hilfe eines nicht bildlich dargestellten Ventils eingestellt wird. Die Abscheidung der Schutzschicht 7 kann grundsätzlich in den Betriebspausen der jeweiligen optischen Anordnung 1 , 2, 10 erfolgen, um eine Beeinflussung der Abscheidung der Schutzschicht 7 durch die FUV/VUV-Strahlung 11 , 12 zu vermeiden. Beispielsweise kann in einer jeweiligen Betriebspause die

Schutzschicht 7 abgeschieden werden, bis diese eine Dicke D aufweist, die größer ist als ein vorgegebener Schwellwert, der beispielsweise bei 1 nm liegt.

Alternativ kann die Abscheidung der Schutzschicht 7 und somit die Zuführung der jeweiligen fluorhaltigen Verbindung A, B, M, P (auch) während des Betriebs der jeweiligen optischen Anordnung 1 , 2, 10 erfolgen, bei dem das optische Element 120, 140, 141 , 222, 4 mit der FUV/VUV-Strahlung 11 , 12 bestrahlt wird. Hierbei wirkt sich ggf. günstig aus, dass die (gepulste) FUV/VUV- Strahlung 11 , 12 die jeweilige Reaktion unterstützt bzw. aktiviert. In diesem Fall kann die Dicke D der Schutzschicht 7 ggf. dauerhaft in einem vorgegebenen Dieken-Intervall oder oberhalb eines Schwellwerts für die Dicke D gehalten werden, der beispielsweise bei ca. 1 nm liegen kann.

Zur Unterstützung der jeweiligen chemischen Reaktion, insbesondere der Polymerisations-Reaktion bei der Abscheidung des fluorierten Parylen- Monomers M auf der Oberfläche 6a der fluorhaltigen Schutzschicht 7, kann die Abscheidung der Schutzschicht 7 plasmaunterstützt erfolgen. Beispielsweise kann zu diesem Zweck in dem jeweiligen Innenraum 122a, 24a, 31a eine Plasma-Quelle angeordnet werden, die in der Nähe der jeweiligen Oberfläche 6a ein bevorzugt gepulstes Plasma erzeugt.

Es versteht sich, dass der Moleküllagen-Abscheidungsprozess, der weiter oben in Zusammenhang mit der FUV/VUV-Lithographieanlage 1 von Fig. 1

beschrieben wurde, auch bei dem Inspektionssystem 2 von Fig. 2 oder bei dem Excimerlaser 10 von Fig. 4 durchgeführt werden kann. Entsprechend kann bei der FUV/VUV-Lithographieanlage 1 von Fig. 1 und dem Excimerlaser 10 von Fig. 4 eine Schutzschicht 7 in Form eines fluorierten Parylens abgeschieden werden. Auch die direkte Abscheidung eines Fluorpolymers z.B. in Form von Teflon AF oder eines anderen geeigneten Fluorpolymers kann

selbstverständlich auch bei den in Fig. 1 und in Fig. 2 beschriebenen optischen Anordnungen 1 , 2 erfolgen.

Zusammenfassend kann auf die weiter oben beschriebene Weise eine

Degradation eines jeweiligen optischen Elements 120, 140, 141 , 222, 4 durch die dynamische Abscheidung der fluorhaltigen Schutzschicht 7 vermieden werden.

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