Bezugnahme auf verwandte Anmeldung

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102020206117.3 vom 14. Mai 2020, deren gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein optisches Element, umfassend: ein Substrat, ein auf das Substrat aufgebrachtes, E UV-Strahlung reflektierendes Mehrlagensystem, sowie ein auf das Mehrlagensystem aufgebrachtes Schutzlagensystem, das eine oberste Lage aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein EUV- Lithographiesystem, welches mindestens ein solches optisches Element aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bilden von Nanopartikeln, die in die oberste Lage des Schutzlagensystems des optischen Elements eingebettet sind.

Unter einem EUV-Lithographiesystem wird im Sinne dieser Anmeldung ein optisches System bzw. eine optische Anordnung für die EUV-Lithographie verstanden, d.h. ein optisches System, welches auf dem Gebiet der EUV- Lithographie eingesetzt werden kann. Neben einer EUV-Lithographieanlage, welche zur Herstellung von Halbleiterbauelementen dient, kann es sich bei dem optischen System beispielsweise um ein Inspektionssystem zur Inspektion einer in einer EUV-Lithographieanlage verwendeten Photomaske (im Folgenden auch Retikel genannt), zur Inspektion eines zu strukturierenden Halbleitersubstrats (im Folgenden auch Wafer genannt) oder um ein Metrologiesystem handeln, welches zur Vermessung einer EUV-Lithographieanlage oder von Teilen davon, beispielsweise zur Vermessung eines Projektionssystems, eingesetzt wird.

Unter EUV-Strahlung wird Strahlung in einem Wellenlängenbereich zwischen ca. 5 nm und ca. 30 nm, beispielsweise bei 13,5 nm, verstanden. Da EUV- Strahlung von den meisten bekannten Materialien stark absorbiert wird, wird die EUV-Strahlung typischerWeise mit Hilfe von reflektierenden optischen Elementen durch das EUV-Lithographiesystem geführt.

Die Lagen eines reflektierenden Mehrlagensystems in Form einer Beschichtung eines reflektierenden optischen Elements (EUV-Spiegel) sind im Betrieb in einem EUV-Lithographiesystem, insbesondere in einer EUV- Lithographieanlage, harschen Bedingungen ausgesetzt: Beispielsweise werden die Lagen von EUV-Strahlung getroffen, die eine hohe Strahlungsleistung aufweist. Die EUV-Strahlung führt auch dazu, dass sich manche der EUV- Spiegel auf hohe Temperaturen von ggf. mehreren 100°C aufheizen. Auch die Restgase in einer Vakuum-Umgebung, in der die EUV-Spiegel in der Regel betrieben werden, können die Lagen des reflektierenden Mehrlagensystems in Form der Beschichtung beeinträchtigen, insbesondere wenn diese Gase durch die Wirkung der EUV-Strahlung in reaktive Spezies wie Ionen oder Radikale umgewandelt werden. Auch die Belüftung der Vakuum-Umgebung in einer Betriebspause sowie ungewollt auftretende Leckagen können zu Schäden an den Lagen des reflektierenden Mehrlagensystems führen. Zusätzlich können die Lagen des reflektierenden Mehrlagensystems durch im Betrieb entstehende Kohlenwasserstoffe, durch flüchtige Hydride, durch Zinn-Tropfen bzw. Zinn- Ionen, durch Reinigungsmedien, etc. kontaminiert bzw. geschädigt werden.

Zum Schutz der Lagen des reflektierenden Mehrlagensystems des optischen Elements dient ein auf das Mehrlagensystem aufgebrachtes Schutzlagensystem, das selbst eine oder mehrere Lagen aufweisen kann. Die Lagen des Schutzlagensystems können unterschiedliche Funktionen erfüllen, um typische Schadensbilderzu vermeiden, beispielsweise die Bildung von Bläschen bzw. die Ablösung von Lagen (Delamination) insbesondere durch ein in der Restgasatmosphäre vorhandenes Plasma, das neben reaktivem Wasserstoff auch andere Gasbestandteile, z.B. reaktiven Sauerstoff, Wasser, Stickstoff, Edelgase und Kohlenwasserstoffe enthält. Das Schutzlagensystem kann das Mehrlagensystem auch vor den Wirkungen der EUV-Strahlung bzw. vor thermischen Einflüssen schützen. Oberflächenprozesse, beispielsweise Oxidations-/Reduktionszyklen, finden an der Oberfläche der obersten Lage des Schutzlagensystems und nicht an dem Mehrlagensystem statt.

In der WO 2014/139694 A1 ist ein optisches Element beschrieben, bei dem das Schutzlagensystem mindestens eine erste und eine zweite Lage aufweist, wobei die erste Lage näher an dem Mehrlagensystem angeordnet ist als die zweite Lage. Die erste Lage kann eine kleinere Löslichkeit für Wasserstoff aufweisen als die zweite Lage. Das Schutzlagensystem kann eine dritte, oberste Lage aufweisen, die aus einem Material gebildet ist, das eine hohe Rekombinationsrate für Wasserstoff aufweist. Die erste Lage, die zweite Lage und/oder die dritte Lage können aus einem Metall oder aus einem Metalloxid gebildet sein. Das Material der dritten, obersten Lage kann ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend: Mo, Ru, Cu, Ni, Fe, Pd, V, Nb und deren Oxiden.

In der EP 1 065568 B1 ist eine lithographische Projektionsvorrichtung beschrieben, die einen Reflektor mit einer mehrschichtigen reflektierenden Beschichtung und mit einer Deckschicht aufweist. Die Deckschicht kann eine Dicke zwischen 0,5 nm und 10 nm aufweisen. Die Deckschicht kann zwei oder drei Lagen aus unterschiedlichen Materialien aufweisen. Die oberste Lage kann aus Ru oder Rh bestehen, die zweite Lage aus B4C, BN, diamantartigem Kohlenstoff, S13N4 oder SiC. Das Material der dritten Lage stimmt mit dem Material einer Lage der mehrlagigen reflektierenden Beschichtung überein, beispielsweise kann es sich um Mo handeln. Ein reflektierendes optisches Element mit einem Schutzlagensystem, das zwei Lagen umfasst, ist aus der EP 1 402542 B1 bekannt geworden. Das dort beschriebene Schutzlagensystem weist eine oberste Lage aus einem Material auf, welches Oxidation und Korrosion widersteht, z.B. Ru, Zr, Rh, Pd. Die zweite Lage dient als Barriereschicht, die aus B4C oder Mo besteht und die verhindern soll, dass das Material der obersten Lage des Schutzlagensystems in die oberste Lage des die EUV-Strahlung reflektierenden Mehrlagensystems eindiffundiert.

Aus der EP 1 364231 B1 und der US 6,664,554 B2 ist es bekannt, bei einem EUV-Lithographiesystem ein selbstreinigendes optisches Element bereitzustellen, welches eine katalytische Deckschicht aus Ru bzw. Rh, Pd, Ir, Pt, Au zum Schutz einer reflektierenden Beschichtung vor Oxidation aufweist. Zwischen der Deckschicht und der Oberfläche des Spiegels kann eine metallische Schicht aus Cr, Mo oder Ti eingebracht sein.

Aus der EP 1 522895 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt geworden, bei denen mindestens ein Spiegel mit einer dynamischen Schutzschicht versehen wird, um den Spiegel vor dem Ätzen mit Ionen zu schützen. Das Verfahren umfasst das Zuführen einer gasförmigen Substanz (nach Bedarf) in eine Kammer, die den mindestens einen Spiegel enthält. Bei dem Gas handelt es sich typischerweise um einen gasförmigen Kohlenwasserstoff (CXHY). Die Schutzwirkung der auf diese Weise abgeschiedenen Kohlenstoff-Schicht ist jedoch eingeschränkt und die Zuführung sowie die Überwachung des Spiegels sind aufwändig.

Weitere Schutzlagensysteme, die aus mehreren Lagen gebildet sind bzw. gebildet sein können, sind in der JP2006080478 A sowie in der JP4352977 B2 beschrieben. Ein optisches Element, das wie eingangs beschrieben ausgebildet ist, ist auch aus der WO 2013/124224 A1 bekannt geworden. Das optische Element weist ein Schutzlagensystem mit einer obersten Lage sowie mit mindestens einer weiteren Lage unter der obersten Lage auf, deren Dicke größer ist als die Dicke der obersten Lage. Das Material der obersten Lage ist ausgewählt aus der Gruppe von chemischen Verbindungen umfassend: Oxide, Karbide, Nitride, Silikate und Boride.

In der DE 102019212910.2 ist ein optisches Element beschrieben, das ein Schutzlagensystem mit einer ersten Lage, eine zweiten Lage und eine dritten, insbesondere obersten Lage aufweist. In mindestens eine Lage des Schutzlagensystems können metallische Teilchen und/oder Ionen implantiert sein. Bei den Ionen kann es sich um Metall-Ionen, z.B. um Edelmetall-Ionen, insbesondere um Platinmetall-Ionen, oder um Edelgas-Ionen handeln. Die implantierten Ionen sollen verhindern, dass Sn-Ionen in das Material der jeweiligen Lage implantiert werden, die bei der Erzeugung der EUV-Strahlung in einer EUV-Strahlungsquelle entstehen. Die Edelmetall-Ionen auch können als Wasserstoff- und/oder Sauerstoff-Blocker dienen. Mindestens eine Lage des Schutzlagensystems kann mit metallischen (Nano-)Teilchen, z.B. mit (Fremd- )Atomen in Form von Edelmetall-Teilchen, dotiert sein.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Element und ein EUV- Lithographiesystem bereitzustellen, bei denen die Schädigung des Schutzlagensystems verhindert oder zumindest verlangsamt wird, so dass die Lebensdauer des optischen Elements sich erhöht.

Gegenstand der Erfindung Diese Aufgabe wird gelöst durch ein optisches Element der eingangs genannten Art, bei dem in das Material der obersten Lage des Schutzlagensystems Nanopartikel eingebettet sind, die bevorzugt mindestens ein metallischen Material enthalten. Die Bildung der eingebetteten Nanopartikel wird typischerweise durch Ionenimplantation induziert. Das Material der eingebetteten Nanopartikel stimmt nicht zwingend mit dem Material der Ionen überein, mit denen die oberste Lage zur Bildung der Nanopartikel bestrahlt wird. Bei den Nanopartikeln handelt es sich auch nicht um durch Dotierung in das Material der obersten Lage eingebrachte Teilchen. Es hat sich gezeigt, dass durch die eingebetteten Nanopartikel die oberste Lage des Schutzlagensystems bzw. das gesamte Schutzlagensystem gegenüber den weiter oben beschriebenen Schadensfaktoren stabilisiert werden kann.

Bei einer Ausführungsform enthalten die Nanopartikel mindestens ein Material, das nicht mit dem die Nanopartikel umgebenden Material der obersten Lage übereinstimmt. In diesem Fall bestehen die eingebetteten Nanopartikel aus dem Material der bei der Ionenimplantation verwendeten Ionen oder die Nanopartikel enthalten das Material, aus dem die bei der Bestrahlung verwendeten Ionen gebildet sind. Diese Art der Bildung von eingebetteten Nanopartikeln in Form von Gold-Partikeln bzw. Nanoclustern, die in Yttrium-dotiertes Zirkondioxid eingebettet sind, ist in dem Artikel „X-Ray Photoelectron Spectroscopy of Stabilized Zirconia Films with Embedded Au Nanoparticles Formed under Irradiation with Gold Ions“, S. Yu. Zubkov et al. , Physics of the Solid State 2018, Vol. 60, No. 3, pp. 598-602 beschrieben.

Bei einerweiteren Ausführungsform enthalten die Nanopartikel mindestens ein Material, das in dem die Nanopartikel umgebenden Material der obersten Lage enthalten ist. In diesem Fall kann durch die Ionenimplantation z.B. eine Reduktion des (Basis-)Matetrials der obersten Lage bzw. eines typischerweise metallischen Bestandteils des Materials der obersten Lage induziert werden. Beispiele für eingebettete Nanopartikel, die auf diese Weise erzeugt werden, sind beispielsweise in dem Artikel Jon Implantation-induced Nanoscale Particle Formation in AI2O3 and S1O2 via Reduction“, E.M. Hunt et al. , Acta mater., Vol. 47, No. 5, Seiten 1497-1511, 1999 beschrieben.

In dem Artikel von E.M. Hunt ist beispielsweise angegeben, dass durch Implantation von Ionen, die nach thermodynamischen Gesetzen ausgewählt werden, z.B. Y ⁺ , Ca ⁺ , Mg ⁺ oder Zr ⁺ , einkristallines Aluminiumoxid (AI2O3) zu AI bzw. Quarzglas (S1O2) zu Si reduziert werden kann. Das bei der Reduktion gebildete AI bzw. Si kann nachfolgend Cluster bilden und mit anderen Elementen reagieren, um nanodimensionale Ablagerungen zu bilden. Bei der Implantation von Y ⁺ bzw. Ca ⁺ in AI2O3 bilden sich Al-Nanopartikel mit mittleren Durchmessern von 12,5 nm bzw. 8,0 nm. Bei der Implantation von Mg ⁺ in AI2O3 bilden sich MgAl ₂ 0 ₄ -Plättchen. Die Implantation von Zr ⁺ in Quarzglas führt zur Bildung von ZrSh-Partikeln mit einer Größe zwischen ca. 1 nm und ca. 17 nm.

Bei einerweiteren Ausführungsform weisen die Nanopartikel mittlere Partikelgrößen zwischen 0,5 nm und 2 nm auf. Die mittlere Partikelgröße der Nanopartikel kann beispielsweise auf die in dem oben zitierten Artikel von S.

Yu. Zubkov et al. beschriebene Weise bestimmt werden, d.h. indem Photoelektronen-Spektren aufgenommen werden, vgl. Abschnitt 3.2 „Determination of the Average Diameter of Gold Clusters in the YSZ Matrix“. Es versteht sich, dass die mittlere Partikelgröße nicht größer sein darf als die Dicke der obersten Lage des Schutzlagensystems. Die mittlere Partikelgröße sowie das Material der Nanopartikel kann ggf. in Abhängigkeit von einer über die Stabilisierung der ersten Lage hinausgehenden Funktion der Nanopartikel festgelegt werden, wie nachfolgend beschrieben wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform reduzieren die Nanopartikel die Reflektivität der obersten Lage für Strahlung bei größeren Wellenlängen als EUV-Strahlung, insbesondere für Strahlung im VUV-Wellenlängenbereich oder im DUV-Wellenlängenbereich. Durch die eingebetteten Nanopartikel lässt sich die Reflektivität des optischen Elements für Strahlung mit Wellenlängen außerhalb des EUV-Wellenlängenbereichs gegenüber einem identisch aufgebauten optischen Element ohne in die oberste Lage eingebettete Nanopartikel verringern. Bei der Strahlung außerhalb des EUV- Wellenlängenbereichs kann es sich insbesondere um Strahlung im VUV- Wellenlängenbereich, d.h. bei Wellenlängen zwischen 100 nm und 200 nm (VUV-Wellenlängenbereich nach DIN 5031 Teil 7) bzw. im DUV- Wellenlängenbereich in einem Intervall zwischen 100 nm und 300 nm handeln. Die Absorption von Strahlung insbesondere im DUV/VUV-Wellenlängenbereich ist günstig, da Strahlung in diesem Wellenlängenbereich von der EUV- Strahlungsquelle in der Regel zusätzlich zur EUV-Strahlung erzeugt wird und deren Propagation durch das EUV-Lithographiesystem unerwünscht ist.

Die Reflektivität des optischen Elements für die Strahlung außerhalb des EUV- Wellenlängenbereichs wird typischerweise durch eine verstärkte Absorption der ersten Lage für Strahlung in diesem Wellenlängenbereich erzeugt. Die Absorption der obersten Lage bzw. der eingebetteten Nanopartikel für Strahlung außerhalb des EUV-Wellenlängenbereichs hängt nicht nur vom Material der Nanopartikel ab, sondern auch von anderen Parametern, beispielsweise von der (mittleren) Partikelgröße der Nanopartikel.

Wie in dem Artikel „Enhanced light absorption of T1O2 in the near-ultraviolet band by Au nanoparticles“, Shu-Ya Du et al. , Optics Leiters, Vol. 35, No. 20, Oktober 2010, beschrieben ist, kann durch die Anordnung von Au-Nanoteilchen neben Ti0 ₂ -Nanoteilchen (in Rutil-Phase) die Absorption der Ti0 ₂ -Nanoteilchen für Strahlung im nahen UV-Wellenlängenbereich erhöht werden. Entsprechend kann auch durch die Implantation von Ag-Ionen in T1O2 die Absorption bei Wellenlängen im UVA/is-Wellenlängenbereich erhöht werden, wie dies beispielsweise in dem Artikel „Applications of Ion Implantation for Modification of T1O2: A review“, A. L. Stepanov, Rev. Adv. Mater. Sei. 30 (2012), 150-165, beschrieben ist. Alle vier weiter oben zitierten Artikel werden durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Material der Nanopartikel ausgewählt aus der Gruppe umfassend: Ru, Pd, Pt, Rh, Ir, Au, Ag, AI, Ta, Cr, Mo, Zr, Y, Sc, Ti, V, Nb, La, W. Wie weiter oben beschrieben wurde, hängt die Absorptionswirkung der eingebetteten Nanopartikel für Strahlung außerhalb des EUV-Wellenlängenbereichs vom Material der Nanopartikel ab. Die Wahl eines geeigneten Materials für die Nanopartikel hängt neben der verstärkenden Wirkung auf die Absorption der „out-of-band“-Strahlung auch von deren Wirkung auf die Stabilität des Materials der obersten Lage im Betrieb in dem EUV-Lithographiesystem ab. Die Wahl des Materials der Nanopartikel hängt typischerweise zudem auch vom (Basis-)Material der obersten Lage ab, in welches die Nanopartikel eingebettet sind.

Bei einerweiteren Ausführungsform weist die oberste Lage eine Dicke zwischen 1,0 nm und 5,0 nm auf. Für die Einbettung der Nanoteilchen ist eine Mindestdicke der obersten Lage erforderlich, die typischerweise bei 1,0 nm liegt. Bei einer geeigneten Wahl der Materialien der einzelnen Lage(n) (s.u.) bzw. bei einer geeigneten Auslegung des Schutzlagensystems kann auch bei einer vergleichsweise geringen Dicke der einzelnen Lage(n) eine ausreichende Schutzwirkung und somit eine hohe Lebensdauer des optischen Elements gewährleistet werden. Die vergleichsweise geringe Dicke der Lage(n) des Schutzlagensystems führt in der Regel zu einer Verringerung der Absorption der EUV-Strahlung, die das Schutzlagensystem durchläuft, so dass die Reflektivität des reflektierenden optischen Elements erhöht wird.

Bei einerweiteren Ausführungsform weist das Schutzlagensystem mindestens eine weitere Lage auf, die zwischen der obersten Lage und dem Mehrlagensystem angeordnet ist. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann io das Schutzlagensystem nur aus der obersten Lage bestehen, es ist aber auch möglich, dass unter der obersten Lage weitere Lagen angeordnet sind, die z.B. zum Blockieren des Durchtritts von Wasserstoff/Sauerstoff-Ionen zu dem Mehrlagensystem oder als Barriere zur Verhinderung einer Durchmischung des Materials der obersten Lage des Schutzlagensystems mit dem Material der obersten Lage des Mehrlagensystems (z.B. Si) dienen können.

Bei einer Weiterbildung weist die (bzw. jede) weitere Lage eine Dicke zwischen 0,1 nm und 5,0 nm auf. In der bzw. den weitere(n) Lage(n) sind in der Regel keine Nanopartikel eingebettet, so dass diese Lage(n) eine sehr geringe Dicke aufweisen können, was zu einer Verringerung der Absorptionswirkung dieser Lage(n) beiträgt.

Bei einerweiteren Ausführungsform ist/sind das Material der obersten Lage, in das die Nanopartikel eingebettet sind, und/oder das Material mindestens einer weiteren Lage aus einem stöchiometrischen oder nicht stöchiometrischen Oxid oder aus einem stöchiometrischen oder nicht stöchiometrischen Mischoxid gebildet. Bei dem Oxid bzw. Mischoxid kann es sich um ein stöchiometrisches Oxid bzw. Mischoxid oder um ein nicht stöchiometrisches Oxid bzw. Mischoxid handeln. Mischoxide sind aus mehreren Oxiden zusammengesetzt, d.h. deren Kristallgitter setzt sich aus Sauerstoff-Ionen und den Kationen mehrerer chemischer Elemente zusammen. Die Verwendung von Oxiden in den Lagen des Schutzlagensystems hat sich als günstig erwiesen, da diese eine hohe Absorption für DUV-Strahlung aufweisen, die im Fall der obersten Lage durch die eingebetteten Nanopartikel zusätzlich verstärkt werden kann.

Bei einer Weiterbildung enthält das Oxid oder das Mischoxid mindestens ein chemisches Element, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Zr, Ti, Nb, Y, Hf, Ce, La, Ta, AI, W, Cr. Um die Degradation der Lagen des Mehrlagensystems zu verhindern bzw. um einer Reduzierung der Reflektivität entgegenzuwirken, sollte das Material der obersten Lage sowie - falls vorhanden - der weiteren Lage(n) beständig sein gegenüber Reinigungsmedien (wässrige, saure, basische, organische Lösungsmittel und Tenside), sowie gegen reaktiven Wasserstoff (H ^* ), d.h. Wasserstoff-Ionen und/oder Wasserstoff-Radikale, die bei der Reinigung der Oberfläche des Schutzlagensystems bzw. der obersten Lage eingesetzt werden.

Für den Fall, dass das optische Element in der Nähe der EUV-Strahlungsquelle angeordnet ist, sollte das Material der obersten Lage beständig gegenüber Sn sein bzw. sich nicht mit Sn mischen. Insbesondere sollten an der obersten Lage abgelagerte Sn-Kontaminationen mit reaktivem Wasserstoff (FT) von der Oberfläche der dritten Lage entfernt werden können. Auch sollte das Material der obersten Lage beständig gegen Redox-Reaktionen sein, d.h. weder oxidieren noch - z.B. beim Kontakt mit Wasserstoff - reduziert werden. Die oberste Lage sollte auch keine Stoffe enthalten, die in einer Sauerstoff und/oder Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre flüchtig sind. Die Oxide bzw. Mischoxide der weiter oben beschriebenen Metalle erfüllen diese Bedingungen bzw. einen Großteil dieser Bedingungen.

Bei einerweiteren Ausführungsform ist die weitere Lage bzw. mindestens eine der weiteren Lagen aus mindestens einem Metall (oder aus einer Mischung aus Metallen bzw. einer Legierung) gebildet. Im Gegensatz zur obersten Lage, die bevorzugt aus einem Oxid bzw. aus einem Mischoxid gebildet ist, können die weitere(n) Lage(n) aus (mindestens) einem Metall gebildet sein. Die Anforderungen an die Beständigkeit gegenüber Reinigungsmedien etc. sind bei den weitere(n) Lage(n) geringer als bei der obersten Lage.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform enthält die bzw. mindestens eine weitere Lage ein Metall oder besteht aus einem Metall, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Ru, Pd, Pt, Rh, Ir, AI, Ta, Cr, Mo, Zr, Y, Sc, Ti, V, Nb, La und deren Mischungen. Diese metallischen Materialen erfüllen ebenfalls gut die weiter oben beschriebenen Anforderungen an das Material der obersten Lage.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Material der weiteren Lage ausgewählt aus der Gruppe umfassend: C, B ₄ C, BN, Si. Diese Materialien haben sich insbesondere hinsichtlich ihrer Eigenschaften als Diffusions- Barriereschichten als günstig erwiesen, um eine Eindiffusion des Materials der oberste Lage des Mehrlagensystems in das Schutzlagensystem zu verhindern.

Bei einerweiteren Ausführungsform weist das Schutzlagensystem eine Dicke von weniger als 10 nm, bevorzugt von weniger als 7 nm auf. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann bei einer geeigneten Wahl der Materialien der einzelnen Lage(n) bzw. bei einer geeigneten Auslegung des Schutzlagensystems auch bei einer vergleichsweise geringen Dicke der einzelnen Lage(n) eine ausreichende Schutzwirkung und somit eine hohe Lebensdauer des optischen Elements gewährleistet werden. Die vergleichsweise geringe Dicke der Lagen des Schichtlagensystems führt zudem in der Regel zu einer Verringerung der Absorption der EUV-Strahlung, die das Schutzlagensystem durchläuft, so dass die Reflektivität des reflektierenden optischen Elements erhöht wird. Es versteht sich, dass für die Lagen des Schutzlagensystems Materialien ausgewählt werden sollten, die eine nicht zu große Absorption für EUV-Strahlung aufweisen.

Bei der Auswahl von geeigneten Materialien für die oberste Lage sowie für die weitere(n) Lage(n) ist eine Abstimmung im Hinblick auf ihre Eigenschaften erforderlich, insbesondere sollten die Gitterkonstanten, der thermische Ausdehnungskoeffizient („coefficient of thermal expansion“, CTE) und die freien Oberflächenenergien der Materialien der Lagen aufeinander abgestimmt werden. Nicht jede Kombination der weiter oben beschriebenen Materialien ist somit gleichermaßen zur Herstellung des Schutzlagensystems geeignet.

Die Lagen des Schutzlagensystems sowie die Lagen des reflektierenden Mehrlagensystems können insbesondere durch einen PVD(„physical vapour deposition“)-Beschichtungsprozess oder durch einen CVD(„chemical vapour deposition“)-Beschichtungsprozess aufgebracht werden. Bei dem PVD- Beschichtungsprozess kann es sich beispielsweise um Elektronenstrahl- Verdampfen, um Magnetron-Sputtern oder um Laserstrahl-Verdampfen („pulsed laser deposition“, PLD) handeln. Bei dem CVD-Beschichtungsprozess kann es sich beispielsweise um einen plasmaunterstützen CVD-Prozess (PE-CVD) oder um einen Atomlagenabscheidungsprozess („atomic layer deposition“, ALD)- Prozess handeln. Insbesondere die Atomlagenabscheidung ermöglicht die Abscheidung von sehr dünnen Lagen.

Bei einerweiteren Ausführungsform ist das optische Element als Kollektorspiegel ausgebildet. Kollektorspiegel werden in der EUV-Lithographie typischerweise als erste Spiegel hinter der EUV-Strahlungsquelle, beispielsweise hinter einer Plasma-Strahlungsquelle, eingesetzt, um die von der Strahlungsquelle in verschiedene Richtungen emittierte Strahlung zu sammeln und gebündelt zum nächstfolgenden Spiegel zu reflektieren. Wegen der hohen Strahlungsintensität in der Umgebung der Strahlungsquelle kann dort mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit in der Restgasatmosphäre vorhandener molekularer Wasserstoff in reaktiven (atomaren bzw. ionischen) Wasserstoff mit hoher kinetischer Energie umgewandelt werden, so dass gerade Kollektorspiegel besonders gefährdet sind, aufgrund von eindringendem reaktiven Wasserstoff Ablösungserscheinungen an den Lagen des Schutzlagensystems bzw. an den oberen Lagen ihres Mehrlagensystems zu zeigen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: mindestens ein optisches Element, wie es weiter oben beschrieben ist. Bei dem EUV-Lithographiesystem kann es sich um eine EUV- Lithographieanlage zur Belichtung eines Wafers oder um eine andere optische Anordnung handeln, die EUV-Strahlung verwendet, beispielsweise um ein EUV- Inspektionssystem, z.B. zur Inspektion von in der EUV-Lithographie verwendeten Masken, Wafern oder dergleichen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Nanopartikeln, die in eine oberste Lage eines Schutzlagensystems eines optischen Elements eingebettet sind, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, das Verfahren umfassend: Bilden der eingebetteten Nanopartikel durch Bestrahlen der obersten Lage des Schutzlagensystems mit Ionen. Wie weiter oben beschrieben wurde, werden die Nanopartikel durch die Bestrahlung mit Ionen in der obersten Lage gebildet. Bei den Nanopartikeln kann es sich um die implantierten Ionen handeln. Es ist aber auch möglich, dass die Nanopartikel ein Material enthalten bzw. aus einem Material bestehen, das in der obersten Lage enthalten ist und das nicht mit dem Material der bei der Bestrahlung verwendeten Ionen übereinstimmt.

Die bei der Bestrahlung benötigte lonendosis liegt typischerweise in der Größenordnung zwischen ca. 10 ¹⁵ lonen/cm ² bzw. ca. 10 ¹⁶ lonen/cm ² und ca. 10 ¹⁷ lonen/cm ² . Typische lonenenergien bei der Implantation liegen in der Größenordnung von ca. 100-200 keV.

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. 1a,b schematische Darstellungen eines optischen Elements in Form eines EUV-Spiegels, der ein reflektierendes Mehrlagensystem sowie ein Schutzlagensystem mit einer obersten Lage aufweist, in die Nanopartikel eingebettet sind bzw. eingebettet werden, sowie

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer EUV-Lithographieanlage.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.

Fign. 1a,b zeigen schematisch den Aufbau eines optischen Elements 1, welches ein Substrat 2 aufweist, das aus einem Material mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten, z.B. aus Zerodur®, ULE® oder Clearceram® besteht. Das in Fig. 1a,b gezeigte optische Element 1 ist zur Reflexion von EUV-Strahlung 4 ausgebildet, die unter normalem Einfall, d.h. bei Einfallswinkeln a von typischer Weise weniger als ca. 45° zur Flächennormalen auf das optische Element 1 auftrifft. Für die Reflexion der EUV-Strahlung 4 ist auf das Substrat 2 ein reflektierendes Mehrlagensystem 3 aufgebracht. Das Mehrlagensystem 3 weist alternierend aufgebrachte Lagen eines Materials mit höherem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge (auch Spacer 3b genannt) und eines Materials mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge (auch Absorber 3a genannt) auf, wobei ein Absorber-Spacer-Paar einen Stapel bildet. Durch diesen Aufbau des Mehrlagensystems 3 wird in gewisser Weise ein Kristall simuliert, dessen Netzebenen den Absorberlagen entsprechen, an denen Bragg-Reflexion stattfindet. Um eine ausreichende Reflektivität zu gewährleisten, weist das Mehrlagensystem 3 eine Anzahl von in der Regel mehr als fünfzig alternierenden Lagen 3a, 3b auf.

Die Dicken der einzelnen Lagen 3a, 3b wie auch der sich wiederholenden Stapel können über das gesamte Mehrlagensystem 3 konstant sein oder auch variieren, je nachdem, welches spektrale oder winkelabhängige Reflexionsprofil erreicht werden soll. Das Reflexionsprofil kann auch gezielt beeinflusst werden, indem die Grundstruktur aus Absorber 3a und Spacer 3b um weitere mehr und weniger absorbierende Materialien ergänzt wird, um die mögliche maximale Reflektivität bei der jeweiligen Arbeitswellenlänge zu erhöhen. Dazu können in manchen Stapeln Absorber und/oder Spacer-Materialien gegeneinander ausgetauscht werden oder die Stapel aus mehr als einem Absorber- und/oder Spacermaterial aufgebaut werden. Die Absorber- und Spacer-Materialien können über alle Stapel konstante oder auch variierende Dicken aufweisen, um die Reflektivität zu optimieren. Ferner können auch zusätzliche Lagen beispielsweise als Diffusionsbarrieren zwischen Spacer- und Absorberlagen 3a, 3b vorgesehen werden.

Im vorliegenden Beispiel, bei dem das optische Element 1 für eine Arbeitswellenlänge von 13,5 nm optimiert wurde, d.h. bei einem optischen Element 1, welches bei im Wesentlichen normalem Strahlungseinfall von EUV- Strahlung 4 bei einer Wellenlänge von 13,5 nm die maximale Reflektivität aufweist, weisen die Stapel des Mehrlagensystems 3 alternierende Silizium- Lagen 3a und Molybdän-Lagen 3b auf. Dabei entsprechen die Silizium-Lagen 3b den Lagen mit höherem Realteil des Brechungsindex bei 13,5 nm und die Molybdän-Lagen 3a den Lagen mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex bei 13,5 nm. Je nach dem genauen Wert der Arbeitswellenlänge sind andere Materialkombinationen wie z.B. Molybdän und Beryllium, Ruthenium und Beryllium oder Lanthan und B4C ebenfalls möglich. Zum Schutz des Mehrlagensystems 3 vor Degradation ist auf das Mehrlagensystem 3 ein Schutzlagensystem 5 aufgebracht. Das Schutzlagensystem besteht bei dem in Fig. 1a,b gezeigten Beispiel aus einer Anzahl n von Lagen 5a, , 5n, wobei n typischerweise einen Wert zwischen 1 und 10 annimmt. Die erste Lage 5a ist am weitesten von der Mehrlagenbeschichtung 3 entfernt und bildet eine oberste Lage 5a des Schutzlagensystems 5. An der obersten Lage 5a ist eine Oberfläche 6 gebildet, die eine frei liegende Grenzfläche zur Umgebung bildet. Die weiteren Lagen 5b, ... , 5n, d.h. die zweite Lage 5b bis n-te Lage 5n des Schutzlagensystems 5 sind näher in Bezug auf des Mehrlagensystem 3 angeordnet als die oberste Lage 5a. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass das Schutzlagensystem 5 die weiteren Lagen 5b, ..., 5n aufweist, vielmehr kann das Schutzlagensystem 5 nur aus einer einzigen (obersten) Lage 5a bestehen.

Die oberste Lage 5a weist eine erste Dicke di auf, die zwischen 1 ,0 nm und 5,0 nm liegt. Die zweite Lage 5b bis n-te Lage 5n weisen jeweils eine Dicke d2, ... , d _n auf, die zwischen 0,1 nm und 5,0 nm liegt. Das Schutzlagensystem 5 weist eine Gesamt-Dicke D (hier: D = di + d2 + ... + d _n ) auf, die bei weniger als 10 nm, ggf. bei weniger als 7 nm liegt.

Bei dem Material 8 der obersten Lage 5a handelt es sich im gezeigten Beispiel um ein (stöchiometrisches oder nicht stöchiometrisches) Oxid oder um ein (stöchiometrisches oder nicht stöchiometrisches) Mischoxid, das mindestens eines chemisches Element enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Zr, Ti, Nb, Y, Hf, Ce, La, Ta, AI, W, Cr.

Bei dem Material mindestens einer der zweiten Lage 5b bis n-ten Lage 5n kann es sich ebenfalls um ein (stöchiometrisches oder nicht stöchiometrisches) Oxid bzw. um ein (stöchiometrisches oder nicht stöchiometrisches) Mischoxid handeln, das mindestens eines chemisches Element enthält, das ausgewählt ist aus der oben angegebenen Gruppe, umfassend: Zr, Ti, Nb, Y, Hf, Ce, La, Ta, AI, W, Cr.

Alternativ zu einem Oxid oder Mischoxid kann es sich bei dem Material mindestens einer der zweiten bis n-ten Lagen 5b, ... , 5n um (mindestens) ein Metall handeln. Beispielsweise kann das Metall ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend: Ru, Pd, Pt, Rh, Ir, AI, Ta, Cr, Mo, Zr, Y, Sc, Ti, V, Nb, La und deren Mischungen.

Das Material mindestens einer der weiteren Lagen 5b, ... , 5n kann alternativ ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend: C, B4C, BN, Si. Diese Materialien haben sich als Diffusions-Barrieren als günstig herausgestellt.

Die Wahl von geeigneten Materialien für die zweite bis n-te Lage 5a, ... , 5n hängt u.a. von deren Anordnung in dem Schutzlagensystem 5 ab. Beispielsweise kann es günstig sein, die n-te Lage 5n, die unmittelbar an das reflektierende Mehrlagensystem 3 angrenzt, aus einem Material herzustellen, dass eine Diffusions-Barriere bildet, d.h. beispielsweise aus C, B4C, Bn oder ggf. aus Si.

Die Schutzwirkung des Schutzlagensystems 5 hängt nicht nur von den Materialien ab, die für die Lagen 5a, ... , 5n ausgewählt werden, sondern auch davon, ob diese Materialien hinsichtlich ihrer Eigenschaften gut zusammenpassen, beispielsweise was ihre Gitterkonstanten, ihren thermischen Ausdehnungskoeffizienten, ihre freien Oberflächenenergien, etc. angeht.

Nachfolgend wird ein Beispiel für ein Schutzlagensystem 5 beschrieben, das drei Lagen 5a, 5b, 5c aufweist, die hinsichtlich ihrer Eigenschaften aneinander angepasst sind. Die erste Lage 5a ist aus TiO _x gebildet und weist eine Dicke di von 1 ,5 nm auf, die zweite Lage 5b ist aus Ru gebildet und weist eine Dicke d2 von 2 nm auf und dritte Lage 5c ist aus AIO _x gebildet und weist ebenfalls eine Dicke ch von 2 nm auf. Es versteht sich, dass neben dem hier beschriebenen Beispiel auch andere Materialkombinationen möglich sind und auch die Dicken der drei (oder ggf. mehr oder weniger) Lagen 5a-c des Schutzlagensystems 5 von den oben angegebenen Werten abweichen können.

Bei den in Fig. 1a,b gezeigten Beispielen sind in das Material 8 der obersten Lage 5a des Schutzlagensystems 5 Nanopartikel 7 eingebettet. Bei den Nanopartikeln 7 handelt es sich im gezeigten Beispiel um metallische Nanopartikel. Bei dem Metall, aus dem die Nanopartikel gebildet sind, kann es sich beispielsweise um Ru, Pd, Pt, Rh, Ir, Au, Ag, AI, Ta, Cr, Mo, Zr, Y, Sc, Ti, V, Nb, La oder W handeln.

Wie weiter oben beschrieben wurde, handelt es sich bei dem Material 8 der obersten Lage 5a, in das die Nanopartikel 7 eingebettet sind, um ein stöchiometrisches oder nicht stöchiometrisches Oxid oder ein stöchiometrisches oder nicht stöchiometrisches Mischoxid. Durch die in das Oxid bzw. in das Mischoxid 8 eingebetteten Nanopartikel 7 wird die Stabilität der obersten Lage 5a gegenüber Schadensfaktoren wie beispielsweise EUV- Strahlung 4, erhöhten Temperaturen, Plasma sowie Oxidations- bzw. Reduktionsprozessen erhöht.

Die Bildung der eingebetteten Nanopartikel 7 wird durch Ionenimplantation induziert, d.h. für die Einbettung der Nanopartikel 7 wird die Oberfläche 6 der obersten Lage 5a des Schutzlagensystems 5 bei der Herstellung des optischen Elements 1 mit Ionen 9 bestrahlt, wie dies in Fig. 1b dargestellt ist.

Grundsätzlich kann das Material der eingebetteten Nanopartikel 7 mit dem Material der Ionen 9 übereinstimmen, das bei der lonen-Bestrahlung des optischen Elements 1 verwendet wird. In diesem Fall handelt es sich bei dem Material der eingebetteten Nanopartikel 7 in der Regel um Fremd-Atome, d.h. um chemische Elemente, die nicht mit dem die Nanopartikel 8 umgebenden Material der obersten Lage 5a übereinstimmt.

Bei den Ionen 9, die für die Bestrahlung verwendet werden, handelt es im gezeigten Beispiel um ein metallisches Material, z.B. um ein Edelmetall, insbesondere um Gold (Au) oder um Silber (Ag). Bei dem Material der obersten Lage 5a, welches die eingebetteten Nanopartikel 7 umgibt, handelt es sich im gezeigten Beispiel um Titanoxid T1O2 bzw. um ein Titan-Mischoxid (TiO _x ). Die eingebetteten Nanopartikel 7 ermöglichen es in diesem Fall neben der Stabilisierung der obersten Lage 5a gegen äußere Schadensfaktoren, die Absorption der obersten Lage 5a für Strahlung bei Wellenlängen, die außerhalb des EUV-Wellenlängenbereichs liegt, zu erhöhen und auf diese Weise die Reflektivität RDUV des optischen Elements 1 gegenüber einem identisch aufgebauten optischen Element 1 für diesen Wellenlängenbereich, z.B. den DUV-Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 300 nm, gegenüber einem optischen Element 1 , bei dem in der obersten Lage 5a des Schutzlagensystems 5 keine Nanopartikel 7 eingebettet sind, zu reduzieren. Die Reflektivität REUV des optischen Elements 1 für die EUV-Strahlung 4 wird hingegen durch die Einbettung der Nanopartikel 7 nicht bzw. nur äußerst geringfügig reduziert.

Alternativ zum weiter oben beschriebenen Einbetten von Nanopartikeln 7 in Form von Fremd-Atomen in das umgebende Material 8 der obersten Lage 5a können die Nanopartikel 7 mindestens ein Material enthalten, das in dem umgebenden Material 8 der obersten Lage 5a enthalten ist. Die Nanopartikel 7 können hierbei zusätzlich das Material der Ionen 9 enthalten, die bei der Bestrahlung verwendet werden, es ist aber auch möglich, dass die Bestrahlung mit den Ionen 9 zur Bildung von Nanopartikeln 7 führt, die ausschließlich aus den chemischen Elementen gebildet sind, die in dem Material 8 der obersten Lage 5a vor bzw. ohne die Bestrahlung mit den Ionen 9 enthalten sind. Insbesondere kann die Bestrahlung mit den Ionen 9 zu einer Strukturbildung führen, bei der sich in dem Material der obersten Lage 5a Nanopartikel 7 bilden, indem das Oxid bzw. das Mischoxid der obersten Lage 5a chemisch reduziert wird. Wie in dem weiter oben zitierten Artikel von E. M. Hunt beschrieben ist, können beispielsweise Ionen 9 in Form von Y ⁺ , Ca ⁺ , Mg ⁺ oder Zr ⁺ zur Bestrahlung verwendet werden, um einkristallines Aluminiumoxid (AI2O3) zu AI zu reduzieren. Das bei der Reduktion gebildete AI kann nachfolgend Cluster bilden und mit anderen Elementen reagieren, um die eingebetteten Al- Nanopartikel 7 zu bilden. Bei der Implantation von Mg ⁺ in AI2O3 bilden sich Nanopartikel 7 in Form von MgA O^Plättchen. In diesem Fall enthalten die Nanopartikel 7 sowohl das Material der bei der Bestrahlung verwendeten Ionen 9 als auch die Bestandteile bzw. chemischen Elemente des Materials der obersten Lage 5a (d.h. AI2O3) vor der Bestrahlung. Für den Fall, dass es sich bei dem Material der obersten Lage 5a um Quarzglas (S1O2) handelt, können durch die Bestrahlung mit Zr ⁺ -lonen 9 ZrSh-Nanopartikel 7 in der obersten Lage 5a gebildet werden.

Die für die oben beschriebene Bildung von Nanopartikel 7 benötigte lonendosis liegt typischerweise in der Größenordnung zwischen ca. 10 ¹⁵ lonen/cm ² bzw. ca. 10 ¹⁶ lonen/cm ² und ca. 10 ¹⁷ lonen/cm ² . Typische Energien der Ionen 9 bei der Implantation bzw. bei der Bestrahlung liegen in der Größenordnung von ca. 100-200 keV.

In den weiter oben beschriebenen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Nanopartikel 7 mittlere Partikelgrößen p zwischen ca. 0,5 nm und ca. 2 nm aufweisen. Die mittlere Partikelgröße p der Nanopartikel 7 kann durch eine geeignete Wahl der Parameter bei der Bestrahlung mit den Ionen 9 - in gewissen Grenzen - eingestellt werden. Die mittlere Partikelgröße p beeinflusst die Absorption der obersten Lage 5a für Strahlung außerhalb des EUV- Wellenlängenbereichs und kann so gewählt werden, dass sich in einem interessierenden Wellenlängenbereich eine besonders starke Absorption und damit eine Reduzierung der Reflektivität RDUV des optischen Elements 1 für diesen Wellenlängenbereich einstellt.

Es versteht sich, dass die oberste Lage 5a alternativ zu den weiter oben beschriebenen Materialien auch aus anderen Materialien, insbesondere in Form von Oxiden oder Mischoxiden, gebildet werden kann, in die Nanopartikel 7 auf die weiter oben beschriebene Weise eingebettet werden.

Die in Fig. 1a,b dargestellten optischen Elemente 1 können in einem EUV- Lithographiesystem in Form einer EUV-Lithographieanlage 101 eingesetzt werden, wie sie nachfolgend schematisch in Form eines so genannten Wafer- Scanners in Fig. 2 dargestellt ist.

Die EUV-Lithographieanlage 101 weist eine EUV-Lichtquelle 102 zur Erzeugung von EUV-Strahlung auf, die im EUV-Wellenlängenbereich unter 50 Nanometer, insbesondere zwischen ca. 5 Nanometer und ca. 15 Nanometer, eine hohe Energiedichte aufweist. Die EUV-Lichtquelle 102 kann beispielsweise in Form einer Plasma-Lichtquelle zur Erzeugung eines laserinduzierten Plasmas ausgebildet sein. Die in Fig. 2 gezeigte EUV-Lithographieanlage 101 ist für eine Arbeitswellenlänge der EUV-Strahlung von 13,5 nm ausgelegt, für die auch die in Fig. 1a,b dargestellten optischen Elemente 1 ausgelegt sind. Es ist jedoch auch möglich, dass die EUV-Lithographieanlage 101 für eine andere Arbeitswellenlänge des EUV-Wellenlängenbereiches, wie beispielsweise 6,8 nm, konfiguriert ist.

Die EUV-Lithographieanlage 101 weist ferner einen Kollektorspiegel 103 auf, um die EUV-Strahlung der EUV-Lichtquelle 102 zu einem Beleuchtungsstrahl 104 zu bündeln und auf diese Weise die Energiedichte weiter zu erhöhen. Der Beleuchtungsstrahl 104 dient zur Beleuchtung eines strukturierten Objekts M mittels eines Beleuchtungssystems 110, welches im vorliegenden Beispiel fünf reflektive optische Elemente 112 bis 116 (Spiegel) aufweist. Bei dem strukturierten Objekt M kann es sich beispielsweise um eine reflektive Fotomaske handeln, die reflektierende und nicht reflektierende oder zumindest weniger stark reflektierende Bereiche zur Erzeugung mindestens einer Struktur an dem Objekt M aufweist. Alternativ kann es sich bei dem strukturierten Objekt M um eine Mehrzahl von Mikrospiegeln handeln, welche in einer ein- oder mehrdimensionalen Anordnung angeordnet sind und welche gegebenenfalls um mindestens eine Achse bewegbar sind, um den Einfallswinkel der EUV- Strahlung auf den jeweiligen Spiegel einzustellen.

Das strukturierte Objekt M reflektiert einen Teil des Beleuchtungsstrahls 104 und formt einen Projektionsstrahl 105, der die Information über die Struktur des strukturierten Objekts M trägt und der in ein Projektionsobjektiv 120 eingestrahlt wird, welches eine Abbildung des strukturierten Objekts M bzw. eines jeweiligen Teilbereichs davon auf einem Substrat W erzeugt. Das Substrat W, beispielsweise ein Wafer, weist ein Halbleitermaterial, z.B. Silizium, auf und ist auf einer Halterung angeordnet, welche auch als Wafer-Stage WS bezeichnet wird.

Im vorliegenden Beispiel weist das Projektionsobjektiv 120 sechs reflektive optische Elemente 121 bis 126 (Spiegel) auf, um ein Bild der an dem strukturierten Objekt M vorhandenen Struktur auf dem Wafer W zu erzeugen. Typischerweise liegt die Zahl der Spiegel in einem Projektionsobjektiv 120 zwischen vier und acht, gegebenenfalls können aber auch nur zwei Spiegel verwendet werden.

Die reflektierenden optischen Elemente 103, 112 bis 116 des Beleuchtungssystems 110 sowie die reflektierenden optischen Elemente 121 bis 126 des Projektionsobjektivs 120 sind während des Betriebes der EUV- Lithographieanlage 101 in einer Vakuum-Umgebung 127 angeordnet. In der Vakuum-Umgebung 127 ist eine Restgas-Atmosphäre gebildet, in der unter anderem Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff vorhanden ist.

Bei dem in Fig. 1a,b dargestellten optischen Element 1 kann es sich um eines der optischen Elemente 103, 112 bis 115 des Beleuchtungssystems 110 oder um eines der reflektierenden optischen Elemente 121 bis 126 des Projektionsobjektivs 120 handeln, die für normalen Einfall der EUV-Strahlung 4 ausgelegt sind. Insbesondere kann es sich bei dem optischen Element 1 von Fig. 1a,b um den Kollektorspiegel 103 handeln, der im Betrieb der EUV- Lithographieanlage 101 neben reaktivem Wasserstoff auch Sn-

Kontaminationen ausgesetzt ist. Durch das in Zusammenhang mit Fig. 1a,b beschriebene Schutzlagensystem 5 kann die Lebensdauer des Kollektorspiegels 103 signifikant erhöht werden, insbesondere kann dieser z.B. nach einer Reinigung wiederverwendet werden.