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Title:
MIRROR, IN PARTICULAR FOR A MICROLITHOGRAPHIC PROJECTION EXPOSURE APPARATUS OR AN INSPECTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/134077
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a mirror, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus or an inspection system, wherein the mirror comprises an optical active surface having a mirror substrate (205), a reflective layer (220) which is designed in such a way that the mirror possesses a reflectivity of at least 50% for electromagnetic radiation of a predetermined working wavelength that impinges on the optical active surface (200a) at an angle of incidence of at least 65° relative to the respective surface normal, and a braking layer system (210) which is disposed between the reflective layer (220) and the mirror substrate (205) and comprises an alternating sequence of layers made of a first material and at least one second material, wherein the braking layer system (210) reduces the penetration of hydrogen atoms to the mirror substrate (205) by at least a factor of 10 in comparison to an analogous design without the braking layer system (210).

Inventors:
HUBER PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/050403
Publication Date:
July 26, 2018
Filing Date:
January 09, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
HUBER PETER (DE)
International Classes:
G02B5/08; G02B27/00; G03F7/20
Domestic Patent References:
WO2012136420A12012-10-11
Foreign References:
US20100033702A12010-02-11
EP2824487A12015-01-14
US20140098413A12014-04-10
DE102017200667A2017-01-17
DE102014216240A12016-02-18
DE102014222534A12015-11-12
DE102013102670A12014-10-02
DE102011077983A12012-12-27
EP2905637A12015-08-12
DE102012202675A12013-01-31
DE102011075579A12012-11-15
Other References:
"Research Disclosure", RESEARCH DISCLOSURE, KENNETH MASON PUBLICATIONS, HAMPSHIRE, UK, GB, vol. 601, no. 65, 1 May 2014 (2014-05-01), pages 7, XP007143157, ISSN: 0374-4353
Attorney, Agent or Firm:
FRANK, Hartmut (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelich- tungsanlage oder ein Inspektionssystem, wobei der Spiegel eine optische Wirkfläche aufweist, mit

• einem Spiegelsubstrat (205);

• einer Reflexionsschicht (220), welche derart ausgestaltet ist, dass der Spiegel für elektromagnetische Strahlung einer vorgegebenen Arbeitswellenlänge, welche auf die optische Wirkfläche (200a) unter einem auf die jeweilige Oberflächennormale bezogenen Einfallswinkel von wenigstens 65° auftrifft, eine Reflektivität von wenigstens 50% besitzt; und

• einem Bremsschichtsystem (210), welches zwischen der Reflexionsschicht (220) und dem Spiegelsubstrat (205) angeordnet ist und eine alternierende Folge von Schichtlagen aus einem ersten Material und wenigstens einem zweiten Material aufweist, wobei das Bremsschichtsystem (210) ein Durchdringen von Wasserstoffatomen bis zum Spiegelsubstrat (205) im Vergleich zu einem analogen Aufbau ohne das Bremsschichtsystem (210) um wenigstens einen Faktor 10 reduziert.

2. Spiegel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese Schichtlagen eine Dicke von maximal 5 nm aufweisen. 3. Spiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schichtlagen eine amorphe Struktur aufweisen.

4. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material und/oder das zweite Material ein Material aus der Gruppe aufweist, welche Zinn (Sn), Silber (Ag), Molybdän (Mo), Wolfram

(W), Gold (Au), Platin (Pt), Antimon (Sb), Nickel (Ni), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Vanadium (V), Kupfer (Cu), Aluminium (AI), Zink (Zn), Mangan (Mn), Blei (Pb), Silizium (Si), deren Oxide, Boride, Nitride und Karbide, sowie Borkarbid (B4C) enthält.

5. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsschichtsystem (210) durch ein Vielfachschichtsystem gebildet wird.

6. Spiegel nach einem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Vielfachschichtsystem ein periodisches Vielfachschichtsystem, insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem mit wenigstens fünf Perioden, aufweist.

7. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Substratschutzschicht aufweist, welche für EUV-Strahlung eine Transmission von weniger als 0.01 %, insbesondere weniger als 0.001 %, aufweist.

8. Spiegel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese Substratschutzschicht ein Material aus der Gruppe aufweist, welche Eisen (Fe), Nickel (Ni), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Vanadium (V), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), Germanium (Ge), Wolfram (Wo), Molybdän (Mo), Zinn (Sn), Zink (Zn), Indium (In) und Tellur (Te) enthält.

9. Spiegel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratschutzschicht durch ein Vielfachschichtsystem gebildet wird.

10. Spiegel nach einem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Vielfachschichtsystem ein periodisches Vielfachschichtsystem, insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem mit wenigstens fünf Perioden, aufweist.

1 1 . Spiegel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese Substratschutzschicht durch das Bremsschichtsystem (210) gebildet wird.

12. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Schichtspannungskompensationsschicht aufweist.

13. Spiegel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schichtspannungskompensationsschicht ein Material aus der Gruppe aufweist, welche Eisen (Fe), Nickel (Ni), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Vanadium (V), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), Germanium (Ge), Wolfram (Wo), Molybdän (Mo), Zinn (Sn), Zink (Zn), Indium (In) und Tellur (Te) enthält.

14. Spiegel nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtspannungskompensationsschicht durch ein Vielfachschichtsystem gebildet wird.

15. Spiegel nach einem Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Vielfachschichtsystem ein periodisches Vielfachschichtsystem, insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem mit wenigstens fünf Perioden, aufweist.

16. Spiegel nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schichtspannungskompensationsschicht durch das Bremsschichtsystem (210) gebildet wird.

17. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsschichtsystem (210) eine oder mehrere Schichtlagen aus einem die Oberflächenrauheit gegenüber der Rauheit des Spiegelsubstrats (205) reduzierenden Material aufweist.

18. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (220) eine Dicke von wenigstens 10nm aufweist.

19. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (220) wenigstens ein Material aus der Gruppe aufweist, welche Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Gold (Au), Platin (Pt), Niob (Nb), Molybdän (Mo) und Zirkon (Zr) enthält.

20. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine in Richtung der optischen Wirkfläche (200a) oberhalb der Reflexionsschicht (220) angeordnete Deckschicht (230) aufweist.

21 . Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswellenlänge kleiner als 30 nm ist, insbesondere im Bereich von 10 nm bis 15 nm, liegt.

22. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (220) als Monolage ausgestaltet ist.

23. Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsan- lage, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wenigstens einen Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 22 aufweist.

24. Optisches System nach Anspruch 23, dass dieser Spiegel in dem optischen System derart angeordnet ist, dass die im Betrieb des optischen Systems bei Reflexion elektromagnetischer Strahlung an dem Spiegel auftretenden, auf die jeweilige Oberflächennormale bezogenen Reflexionswinkel wenigstens 50°, insbesondere wenigstens 65°, betragen.

25. Inspektionssystem, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wenigstens einen Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 22 aufweist.

26. Inspektionssystem nach Anspruch 25, dass dieser Spiegel derart angeordnet ist, dass die im Betrieb des Inspektionssystems bei Reflexion elektromagnetischer Strahlung an dem Spiegel auftretenden, auf die jeweilige Oberflächennormale bezogenen Reflexionswinkel wenigstens 50°, insbesondere wenigstens 65°, betragen.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage wenigstens einen Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 22 aufweist.

Description:
Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische

Projektionsbelichtungsanlage oder ein Inspektionssvstem

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 200 667.6, angemeldet am 17. Januar 2017. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference") mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage oder ein Inspektionssystem.

Stand der Technik

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikro- lithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. Weitere, in der Mikrolithographie eingesetzte optische Systeme umfassen auch Inspektionssysteme z.B. in Form eines Maskeninspektionssystems (zur Inspektion von Retikeln bzw. Masken zur Verwendung in einer Projektionsbelich- tungsanlage) oder eines Waferinspektionssystems (zur Beobachtung und Prüfung von Waferoberflächen).

In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, z.B. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.

Dabei ist u.a. der Betrieb von Spiegeln unter streifendem Einfall bekannt. Unter solchen unter streifendem Einfall betriebenen Spiegeln werden hier und im Folgenden Spiegel verstanden, für welche die bei der Reflexion der EUV- Strahlung auftretenden, auf die jeweilige Oberflächennormale bezogenen Reflexionswinkel wenigstens 65° betragen. Solche Spiegel werden mitunter auch kurz als Gl-Spiegel („grazing incidence" =„streifender Einfall") bezeichnet. Grundsätzlich ist der Einsatz solcher Gl-Spiegel u.a. im Hinblick auf die vergleichsweise hohen, erreichbaren Reflektivitäten (von z.B. 80% und mehr) wünschenswert. Im Unterschied etwa zu unter senkrechtem Einfall betriebenen Spiegeln (auch als Nl-Spiegel,„normal incidence" =„senkrechter Einfall" bezeichnet) benötigen solche Gl-Spiegel zur Erzielung der jeweiligen Reflektivitäten als Reflexionsschicht kein Vielfachschichtsystem in Form einer alternierenden Abfolge zahlreicher Einzelschichten aus wenigstens zwei unterschiedlichen Schichtmaterialien, sondern lediglich eine Einzelschicht, welche beispielsweise aus Ruthenium (Ru) bestehen und z.B. eine typische Schichtdicke im Bereich von 40 nm aufweisen kann. Um im Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage u.a. einen Reflexionsverlust der reflektiven optischen Komponenten durch in das jeweilige optische System eindringende Kontaminanten zu vermeiden, ist es bekannt, die unmittelbare Umgebung der betreffenden reflektiven optischen Komponenten mit einer Atmosphäre aus z.B. Wasserstoff (als„Spülgas") zu beaufschlagen, welches das Eindringen unerwünschter Kontaminanten in das optische System in die unmittelbare Umgebung dieser reflektiven optischen Komponenten verhindert. Dabei kann jedoch in der Praxis das Problem auftreten, dass dieser (ionische oder atomare) Wasserstoff in das auf dem Substrat der reflektiven optischen Komponenten vorhandene Reflexionsschichtsystem (d.h. insbesondere in die o.g. Einzelschicht z.B. aus Ruthenium (Ru) eines Gl-Spiegels) eindringen und über eine Anreicherung von Gasphasen schließlich zu einer Schichtablösung und somit zu einem Reflektivitätsverlust oder sogar einer Zerstörung des reflektiven optischen Elements führen kann.

Dieses Problem kann bei einem Gl-Spiegel insofern besonders gravierend sein, als das (wie vorstehend beschrieben typischerweise lediglich aus einer Einzelschicht aus z.B. Ruthenium (Ru), Niob (Nb) oder Molybdän (Mo) bestehende) Reflexionsschichtsystem im Unterschied zu einem Vielfachschichtsystem eines Nl-Spiegels selbst keine die Diffusion der Wasserstoffatome behindernde Grenzflächen zwischen aufeinanderfolgenden Schichten bereitstellt mit der Folge, dass der Wasserstoff im Wesentlichen ungehindert bis zur Substratoberfläche gelangen und dort über Blasenbildung (sogenannte „Blisterbildung") zur Delamination führen kann.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2014 216 240 A1 , DE 10 2014 222 534 A1 , DE 10 2013 102 670 A1 , DE 10 201 1 077 983 A1 , WO 2012/136420 A1 und EP 2 905 637 A1 verwiesen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelich- tungsanlage oder ein Inspektionssystem, bereitzustellen, welcher für einen Betrieb unter streifendem Einfall ausgelegt ist und bei dem eine Beeinträchtigung der Reflexionseigenschaften bzw. Zerstörung des Spiegels durch im Betrieb des optischen Systems akkumulierten Wasserstoff möglichst weitgehend vermieden wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage oder ein Inspektionssys- tem, eine optische Wirkfläche auf, sowie

- ein Spiegelsubstrat,

- eine Reflexionsschicht, welche derart ausgestaltet ist, dass der Spiegel für elektromagnetische Strahlung einer vorgegebenen Arbeitswellenlänge, welche auf die optische Wirkfläche unter einem auf die jeweilige Ober- flächennormale bezogenen Einfallswinkel von wenigstens 65° auftrifft, eine Reflektivität von wenigstens 50% besitzt, und

- ein Bremsschichtsystem, welches zwischen der Reflexionsschicht und dem Spiegelsubstrat angeordnet ist und eine alternierende Folge von Schichtlagen aus einem ersten Material und wenigstens einem zweiten Material aufweist, wobei das Bremsschichtsystem ein Durchdringen von

Wasserstoffatomen bis zum Spiegelsubstrat im Vergleich zu einem analogen Aufbau ohne das Bremsschichtsystem um wenigstens einen Faktor 10 reduziert.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einem für den Betrieb unter streifendem Einfall ausgelegten Spiegel das eingangs beschriebene Problem einer Blasenbildung durch in einen für den Betrieb unter streifendem Einfall ausgelegten Spiegel eindringenden Wasserstoff dadurch zu eliminieren oder abzumildern, dass zwischen der (selbst typischerweise nicht als Vielfach- schichtsystem ausgelegten) Reflexionsschicht und dem Spiegelsubstrat ein Bremsschichtsystem mit einer alternierenden Folge von Schichtlagen aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien angeordnet wird. Dabei geht die Erfindung zunächst von der Überlegung aus, dass in einem Gl- Spiegel (welcher wie eingangs beschrieben typischerweise kein periodisches Vielfachschichtsystem aufweist und z.B. aus einer als Einzelschicht ausgebil- deten Reflexionsschicht und einem Spiegelsubstrat aufgebaut sein kann oder gegebenenfalls lediglich wenige weitere Schichten wie eine Deck- und/oder Anwachsschicht aufweisen kann) die Grenzfläche zwischen Reflexionsschicht und Spiegelsubstrat eine signifikante Schwachstelle hinsichtlich der Gefahr einer Delamination bzw. Schichtablösung etwa durch Blisterbildung darstellt, da im Verlauf des Fertigungsprozesses typischerweise die Spiegelsubstratoberfläche am ehesten etwaigen Ablagerungen bzw. Kontaminanten (z.B. in Form eines Wasserfilms, Ablagerung von Kohlenwasserstoffen etc.) ausgesetzt wird. Ausgehend von dieser Überlegung verfolgt die Erfindung nunmehr das Konzept, zwar ein Eindringen des Wasserstoffs in die Reflexionsschicht zuzulassen, dann jedoch ein Durchdringen des Wasserstoffs bis hin zur Spiegelsubstratoberfläche möglichst effizient zu verhindern. Zur Erzielung einer möglichst effizienten Blockade des Wasserstoffs beinhaltet die Erfindung nun das weitere Konzept, anstelle einer vergleichsweise dicken Einzelblockadeschicht bzw. Einzelbremsschicht ein Bremsschichtsystem mit einer alternierenden Folge von Schichtlagen aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien einzusetzen. Diese Ausgestaltung des Bremsschichtsystems als mehrlagige alternierende (insbesondere periodische) Schichtfolge erweist sich nun aus mehreren Gründen als vorteilhaft, wobei zunächst die durch die mehrlagige Ausgestaltung erzielte Bereitstellung einer vergleichsweise großen Zahl von Grenzflächen („Interfaces") zu nennen ist, welche naturgemäß ein unerwünschtes Hindurchdiffundieren insbesondere der besagten Wasserstoff- atome besonders effizient behindern.

Hinzu kommt, dass die Ausgestaltung des Bremsschichtsystems als alternierende Folge von einzelnen Schichtlagen die Möglichkeit bietet, die betreffen- den Schichtlagen etwa im Vergleich zu einer Einfachschicht besonders dünn (z.B. mit einer Schichtdicke im Bereich von (2-3)nm) auszugestalten mit der Folge, dass ein kristallines Wachstum der besagten Schichtlagen an den jeweiligen Grenzflächen terminiert wird. Infolgedessen kann in vergleichsweise hohem Ausmaß eine amorphe Struktur der einzelnen Schichtlagen erreicht werden, was sich ebenfalls etwa im Vergleich zu polykristallinen Strukturen (welche an den vorhandenen Korngrenzen typischerweise gute Diffusionswege bereitstellen) positiv auf die letztlich erzielte Brems- bzw. Blockadewirkung hinsichtlich der Wasserstoffatome auswirkt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Bremsschichtsystems als alternierende Folge von Schichtlagen aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien ist, dass bei geeigneter Auswahl der betreffenden Materialien sowie Schichtdicken gewissermaßen eine Doppel- oder Mehrfach- funktion dieses Schichtsystems dahingehend erzielt werden kann, als weitere - typischerweise ebenfalls durch ein Mehrfachschichtsystem erzielbare - Funktionalitäten ebenfalls durch das Bremsschichtsystem wahrgenommen werden können. Insbesondere kann, wie im Weiteren noch näher erläutert, das Bremsschichtsystem zusätzlich auch als schichtspannungsreduzierende Schicht und/oder als Substratschutzschicht fungieren.

Die Erfindung ist nicht auf eine Ausgestaltung des Bremsschichtsystems aus genau zwei in alternierender Folge angeordneten unterschiedlichen Materialien beschränkt, so dass in weiteren Ausführungsformen auch drei oder mehr Schichtlagen aus jeweils unterschiedlichen Materialien (welche jeweils für sich eine strukturelle Einheit bilden und als solche wiederum alternierend wiederholt werden können) verwendbar sind. Die Beschränkung auf zwei unterschiedliche Materialien kann sich jedoch in fertigungstechnischer Hinsicht insofern als günstig erweisen, als dann die Anzahl der innerhalb der Beschichtungsanlage typischerweise durch Sputtern aufzubringenden Materialien auf ein Minimum beschränkt werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Spiegel kann es sich um einen Spiegel innerhalb der Beleuchtungseinrichtung, einen Spiegel innerhalb des Projektionsobjektivs (welches je nach Designtyp ebenfalls Gl-Spiegel aufweist) oder auch einen für den Betrieb unter streifendem Einfall ausgelegten Kollektorspiegel innerhalb der Plasmalichtquelle einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage handeln.

Gemäß einer Ausführungsform weisen die Schichtlagen eine Dicke von maximal 5 nm auf.

Gemäß einer Ausführungsform weisen die Schichtlagen eine amorphe Struktur auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist das erste Material und/oder das zweite Material ein Material aus der Gruppe auf, welche Zinn (Sn), Silber (Ag), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Gold (Au), Platin (Pt), Antimon (Sb), Nickel (Ni), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Vanadium (V), Kupfer (Cu), Aluminium (AI), Zink (Zn), Mangan (Mn), Blei (Pb), Silizium (Si), deren Oxide, Boride, Nitride und Karbide, sowie Borkarbid (B 4 C) enthält.

Gemäß einer Ausführungsform wird das Bremsschichtsystem durch ein Vielfachschichtsystem gebildet. Dieses Vielfachschichtsystem kann insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem, insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem mit wenigstens fünf Perioden, aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Spiegel eine Substratschutzschicht auf, welche für EUV-Strahlung eine Transmission von weniger als 0.01 %, insbesondere weniger als 0.001 %, aufweist. Gemäß einer Ausführungsform weist die Substratschutzschicht ein Material aus der Gruppe auf, welche Eisen (Fe), Nickel (Ni), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Vanadium (V), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Iridium (Ir), Ru- thenium (Ru), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), Germanium (Ge), Wolfram (Wo), Molybdän (Mo), Zinn (Sn), Zink (Zn), Indium (In) und Tellur (Te) enthält.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Substratschutzschicht durch ein Viel- fachschichtsystem gebildet. Dieses Vielfachschichtsystem kann insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem, insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem mit wenigstens fünf Perioden, aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Substratschutzschicht durch das Bremsschichtsystem gebildet.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Spiegel eine Schicht- spannungskompensationsschicht auf. Gemäß einer Ausführungsform weist die Schichtspannungskompensations- schicht ein Material aus der Gruppe auf, welche Eisen (Fe), Nickel (Ni), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Vanadium (V), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), Germanium (Ge), Wolfram (Wo), Molybdän (Mo), Zinn (Sn), Zink (Zn), Indium (In) und Tellur (Te) enthält.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Schichtspannungs- kompensationsschicht durch ein Vielfachschichtsystem gebildet. Dieses Vielfachschichtsystem kann insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem, insbesondere ein periodisches Vielfachschichtsystem mit wenigstens fünf Perioden, aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform wird diese Schichtspannungskompensations- schicht durch das Bremsschichtsystem gebildet.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Bremsschichtsystem eine oder mehrere Schichtlagen aus einem die Oberflächen rauheit gegenüber der Rauheit des Spiegelsubstrats reduzierenden Material auf. Gemäß einer Ausführungsform weist die Reflexionsschicht eine Dicke von wenigstens 10nm auf. Gemäß einer Ausführungsform weist die Reflexionsschicht wenigstens ein Material aus der Gruppe auf, welche Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Gold (Au), Platin (Pt), Niob (Nb), Molybdän (Mo) und Zirkon (Zr) enthält.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Spiegel eine in Richtung der opti- sehen Wirkfläche oberhalb der Reflexionsschicht angeordnete Deckschicht auf.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Arbeitswellenlänge kleiner als 30 nm, wobei sie insbesondere im Bereich von 10 nm bis 15 nm liegen kann. Gemäß einer Ausführungsform ist die Reflexionsschicht als Monolage ausgestaltet.

Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Inspektionssystem, welche wenigstens einen Spiegel mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform ist dieser Spiegel in dem optischen System derart angeordnet, dass die im Betrieb des optischen Systems bei Reflexion elektromagnetischer Strahlung an dem Spiegel auftretenden, auf die jeweilige Oberflächennormale bezogenen Reflexionswinkel wenigstens 50°, insbesondere wenigstens 65°, betragen.

Die Erfindung betrifft ferner auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage ein optisches System mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage; und

Figur 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen

Aufbaus eines Spiegels in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 100, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist.

Gemäß Fig. 1 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 100 einen Feldfacettenspiegel 103 und einen Pupillenfacet- tenspiegel 104 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 103 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 101 und einen Kollektorspiegel 102 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 104 sind ein erster Teleskopspiegel 105 und ein zweiter Teleskopspiegel 106 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein unter streifendem Einfall betriebener Umlenkspiegel 107 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objekt- feld in der Objektebene eines in Fig. 1 lediglich angedeuteten Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 121 auf einem Maskentisch 120 angeordnet, die mit Hilfe eines Projektionsobjektivs 150 in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 161 auf einem Wafertisch 160 befindet.

Der erfindungsgemäße Aufbau eines unter streifendem Einfall betriebenen Spiegels kann beispielsweise bei einem oder mehreren Spiegeln des Projektionsobjektivs 150 oder auch bei dem innerhalb der Beleuchtungseinrich- tung vorgesehenen Umlenkspiegel 107 realisiert sein.

Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft in einem Projektionsobjektiv realisierbar, welches wenigstens einen Spiegel für streifenden Einfall des Beleuchtungslichts (mit Einfallswinkeln größer als 65°) aufweist, beispielsweise in einem Projektionsobjektiv wie in DE 10 2012 202 675 A1 gezeigt. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Erfindung auch in Projektionsobjektiven mit anderem Aufbau oder in anderen optischen Systemen realisiert werden. Des Weiteren kann die Erfindung auch in einer Plasmalichtquelle einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage realisiert werden, wobei etwa ein für streifenden Einfall ausgelegter Kollektorspiegel erfindungsgemäß ausgestaltet sein kann.

Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen eines unter streifendem Einfall betriebenen Spiegels gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnah- me auf die schematische Abbildung von Fig. 2 beschrieben.

Gemäß Fig. 2 kann ein für den Betrieb unter streifendem Einfall ausgelegter Spiegel 200 in einer ersten Ausführungsform in für sich bekannter Weise ein Spiegelsubstrat 205 (welches aus einem beliebigen geeigneten Substratmaterial, z.B. aus Silizium oder aus einem unter der Bezeichnung ULE ® von der Firma Corning Inc. vertriebenes Titanium-Silikatglas, hergestellt sein kann) sowie eine Reflexionsschicht 220 aufweisen, welche im Ausführungsbeispiel aus Ruthenium (Ru) hergestellt ist und eine typische beispielhafte Dicke im Bereich von 20 nm bis 200 nm aufweisen kann. In weiteren Ausführungsformen können ebenfalls für sich bekannte Schichtsysteme für Gl-Spiegel mit mehr als einer einzelnen (z.B. Ruthenium (Ru))-Schicht eingesetzt werden. Mit„230" ist eine auf der Reflexionsschicht 220 vorgesehene Deckschicht („cap layer"), und mit „200a" die optische Wirkfläche bezeichnet.

Hinsichtlich beispielhaft möglicher Schichtdesigns von Gl-Spiegeln wird z.B. auf DE 10 201 1 075 579 A1 verwiesen. Zur Vermeidung einer unerwünschten Delamination bzw. einer teilweisen Zerstörung des Spiegels durch Blisterbildung bei eindringendem Wasserstoff weist der Spiegel 200 ein Bremsschichtsystem 210 auf, welches zwischen der Reflexionsschicht 220 und dem Spiegelsubstrat 205 unmittelbar auf der Spiegelsubstratoberfläche angeordnet ist und eine alternierende Folge von Schichtlagen 21 1 aus einem ersten Material und Schichtlagen 212 aus einem zweiten Material aufweist.

Im konkreten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ersten Material um Molybdän (Mo) und bei dem zweiten Material um Silizium (Si). In weiteren Aus- führungsformen können auch andere Materialien wie z.B. Aluminium (AI), Kupfer (Cu), Silber (Ag) oder Chrom (Cr) eingesetzt und entsprechend zu einer alternierenden Folge kombiniert werden. Des Weiteren können in Ausführungsformen der Erfindung auch mehr als zwei Schichtlagen aus jeweils unterschiedlichen Materialien, welche dann jeweils eine strukturelle Einheit bilden, die in der alternierenden Folge entsprechend wiederholt wird, zum Einsatz kommen. Die Dicke der Einzellagen beträgt vorzugsweise maximal 5nm und kann insbesondere im Bereich von 2-3nm liegen. Derartige, vergleichsweise geringe Schichtdicken führen in vorteilhafter Weise zu einer Terminierung des kristallinen Wachstums für die einzelnen Schichtlagen und somit zu einer (etwa im Vergleich zu polykristalline Strukturen) verbesserten Blockadewirkung, da die Schichtlagen dann in vergleichsweise großem Maße eine amorphe Struktur aufweisen.

Die gesamte Schichtlagenanzahl der alternierenden Abfolge innerhalb des Bremsschichtsystems 210 kann lediglich beispielhaft (und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) im Bereich von 10 bis 40 liegen.

In weiteren Ausführungsformen kann das erfindungsgemäße Bremsschichtsystem 210 auch weitere Funktionalitäten aufweisen, wobei der vorstehend be- schriebene Aufbau als alternierende Folge von Schichtlagen aus unterschiedlichen Materialien in vorteilhafter Weise weiter ausgenutzt werden kann.

So kann insbesondere das Bremsschichtsystem 210 auch zum Schutz des Spiegelsubstrats 205 vor im Betrieb des Spiegels 200 auf die optische Wirkflä- che 200a auftreffender und die Reflexionsschicht 220 durchdringender elektromagnetischer Strahlung infolge von Transmission z.B. durch die Ruthenium (Ru)-Schicht dienen und somit gewissermaßen eine Substratschutzschicht darstellen. Des Weiteren kann das Bremsschichtsystem auch dazu dienen, eine gegebenenfalls im gesamten Schichtaufbau des Spiegels 200 vorhandene, unerwünschte mechanische Schichtspannung zu reduzieren bzw. zu kompensieren. Eine solche Schichtspannung (welche je nach konkreter Ausführung der Reflexionsschicht des Gl-Spiegels in Form von Druckspannung oder Zugspan- nung vorliegen kann) kann ohne weitere Maßnahmen zu einer Deformation des Spiegelsubstrats und damit zu unerwünschten Änderungen der Wellenfront im Betrieb des jeweiligen optischen Systems führen. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann der erfindungsgemäße Spiegel auch derart ausgestaltet sein, dass eine oder beide der vorstehend beschriebenen Funktionalitäten (d.h. Substratschutz und/oder Schichtspannungsreduzierung) durch ein vom Bremsschichtsystem 210 separat ausgebil- detes Schichtsystem erfüllt werden.

Des Weiteren kann das Bremsschichtsystem auch eine oder mehrere Schichtlagen aus einem die Oberflächenrauheit gegenüber der Rauheit des Spiegelsubstrats herabsetzenden Material aufweisen.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.