DE102016209273A1

DE102016209273A1 - MIRROR FOR EUV WAVE LENGTH AREA

Info

Publication number: DE102016209273A1
Application number: DE102016209273.1A
Authority: DE
Inventors: Jörn Weber; Christian GRASSE; Sebastian Strobel; Peter Huber
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2017-11-30
Also published as: WO2017207264A1; TW201802499A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spiegel (S1, S2) für den EUV-Wellenlängenbereich sowie ein Projektionsobjektiv (4) und ein Beleuchtungssystem (3) für die Mikrolithographie mit einem solchen Spiegel (S1, S2). Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Mikrolithographie mit einem solchen Projektionsobjektiv (4) und/oder einem solchem Beleuchtungssystem (3). Ein erfindungsgemäßer Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich (S1, S2) umfasst ein Substrat und eine Schichtanordnung, wobei die Schichtanordnung (X) ein reflektierendes Schichtsystem (RL) mit mindestens einem Schichtteilsystem (P') und ein das Substrat schützendes Schutzschichtsystem (SPL) umfasst, wobei das Schutzschichtsystem (SPL) eine periodische Abfolge von mindestens zwei Perioden (PSPL), bestehend aus jeweils zwei Einzelschichten (AZ, R), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einzelschicht (AZ) der Periode (PSPL) zugleich das Substrat durch Absorption der EUV-Strahlung schützt und Schichtspannungen in der Schichtanordnung (X) kompensiert, und die jeweils zweite Einzelschicht (R) die Oberflächenrauheit des Schutzschichtsystems (SPL) durch Glättung der Oberflächenrauheit der ersten Einzelschicht (AZ) reduziert.The invention relates to a mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range as well as a projection objective (4) and a lighting system (3) for microlithography with such a mirror (S1, S2). In addition, the invention relates to a projection exposure apparatus (1) for microlithography with such a projection objective (4) and / or such a lighting system (3). A mirror according to the invention for the EUV wavelength range (S1, S2) comprises a substrate and a layer arrangement, wherein the layer arrangement (X) comprises a reflective layer system (RL) with at least one layer subsystem (P ') and a protective layer system (SPL) protecting the substrate , wherein the protective layer system (SPL) has a periodic sequence of at least two periods (PSPL), each consisting of two individual layers (AZ, R), characterized in that the first single layer (AZ) of the period (PSPL) at the same time through the substrate Absorption of the EUV radiation protects and compensates for layer stresses in the layer arrangement (X), and the respective second individual layer (R) reduces the surface roughness of the protective layer system (SPL) by smoothing the surface roughness of the first single layer (AZ).

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich sowie ein Projektionsobjektiv und ein Beleuchtungssystem für die Mikrolithographie mit einem solchen Spiegel. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem solchen Projektionsobjektiv und/oder einem solchem Beleuchtungssystem.The invention relates to a mirror for the EUV wavelength range and a projection lens and a lighting system for microlithography with such a mirror. In addition, the invention relates to a projection exposure apparatus for microlithography with such a projection lens and / or such a lighting system.

Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie für den EUV-Wellenlängenbereich sind darauf angewiesen, dass die zur Belichtung bzw. Abbildung einer Maske in eine Bildebene genutzten Spiegel eine hohe Reflektivität aufweisen. Denn zum einen bestimmt das Produkt der Reflektivitätswerte der einzelnen Spiegel die Gesamttransmission der Projektionsbelichtungsanlage und zum anderen sind EUV-Lichtquellen in ihrer Lichtleistung begrenzt. Ferner müssen solche Spiegel auch über die gewünschte optische Abbildungsgüte verfügen und diese auch über mehrere Jahre hinweg unter Dauerbestrahlung mit EUV-Strahlung hoher Intensität gewährleisten.Microlithography projection exposure apparatuses for the EUV wavelength range rely on the fact that the mirrors used to expose or image a mask in an image plane have a high reflectivity. On the one hand, the product of the reflectivity values of the individual mirrors determines the total transmission of the projection exposure apparatus, and on the other hand, EUV light sources are limited in their light output. Furthermore, such mirrors must also have the desired optical imaging quality and ensure this over a period of several years under continuous irradiation with EUV radiation of high intensity.

Zur Erzielung der hohen Reflektivität der Spiegel umfassen die Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich üblicherweise eine Schichtanordnung, die auf einem Substrat aufgebracht ist und welche ein reflektierendes Schichtsystem aufweist. Das reflektierende Schichtsystem weist dabei üblicherweise mindestens ein Schichtteilsystem auf, welches aus einer periodischen Abfolge von mindestens zwei Perioden an Einzelschichten besteht. Dabei umfassen die Perioden zwei Einzelschichten aus unterschiedlichen Materialien für eine hoch brechende Schicht und eine niedrig brechende Schicht, die in ihrer Dicke so angepasst sind, dass eine hohe Reflektivität erzielt wird. Bei den Begriffen hoch brechend und niedrig brechend handelt es sich hierbei im EUV-Wellenlängenbereich um relative Begriffe bezüglich der jeweiligen Partnerschicht in einer Periode eines Schichtteilsystems. Schichtteilsysteme funktionieren im EUV-Wellenlängenbereich in der Regel nur, wenn eine optisch hoch brechend wirkende Schicht mit einer relativ dazu optisch niedriger brechenden Schicht als Hauptbestandteil einer Periode des Schichtteilsystems kombiniert wird.To achieve the high reflectivity of the mirrors, the mirrors for the EUV wavelength range usually comprise a layer arrangement which is applied to a substrate and which has a reflective layer system. The reflective layer system usually has at least one layer subsystem, which consists of a periodic sequence of at least two periods of individual layers. In this case, the periods comprise two individual layers of different materials for a high refractive index layer and a low refractive index layer which are adapted in their thickness such that a high reflectivity is achieved. In the case of the terms high refractive and low refractive index, in the EUV wavelength range these are relative terms with regard to the respective partner layer in a period of a layer subsystem. Layer subsystems generally only work in the EUV wavelength range if a layer which refracts optically with high refractive index is combined with a layer which is relatively lower in optical refraction than the main component of a period of the layer subsystem.

Ferner muss zur Erzielung der hohen Reflektivität der Spiegel der Verlust aufgrund von Streulicht vermieden werden, was zu hohen Anforderungen an die Oberflächenrauheit der Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich führt, insbesondere für die Oberflächenrauheit im Bereich mit Ortswellenlängen von 10 nm bis 1,5 μm.Furthermore, in order to achieve the high reflectivity of the mirror, the loss due to stray light must be avoided, which leads to high demands on the surface roughness of the mirrors for the EUV wavelength range, in particular for the surface roughness in the range of spatial wavelengths of 10 nm to 1.5 microns.

Zur Erreichung der gewünschten optischen Abbildungsgüte muss zudem die Schichtspannung der Schichtanordnung sehr gering sein, damit sich das Substrat aufgrund der Schichtspannungen in der Schichtanordnung nicht unzulässig verbiegt. Dazu müssen die Schichtspannungen, die beispielsweise im reflektierenden Schichtsystem entstehen, durch die Schichtspannungen andere Teile der Schichtanordnung kompensiert werden. Dabei wird die Schichtspannung unterteilt in Zug- und Druckspannung. Ja nachdem ob die resultierenden Kräfte, die senkrecht zur Oberfläche des Substrats wirken, ein positives Vorzeichen (Zugspannung) oder ein negatives Vorzeichen (Druckspannung) aufweisen.In order to achieve the desired optical imaging quality, moreover, the layer voltage of the layer arrangement must be very low so that the substrate does not unduly bend due to the layer voltages in the layer arrangement. For this purpose, the layer voltages that arise, for example, in the reflective layer system must be compensated by the layer voltages other parts of the layer arrangement. The layer stress is divided into tensile and compressive stress. Yes, if the resulting forces acting perpendicular to the surface of the substrate have a positive sign (tensile stress) or a negative sign (compressive stress).

Um die gewünschte optische Abbildungsgüte über mehrere Jahre hinweg unter Dauerbestrahlung mit EUV-Strahlung hoher Intensität zu gewährleisten, muss darüber hinaus verhindert werden, dass zu viel EUV-Strahlung bis zum Substrat durchgelassen wird, damit das Substrat nicht über einen langen Zeitraum hinweg hohen Dosen von EUV-Strahlung ausgesetzt wird. Substrate für EUV-Spiegel aus Materialien wie z. B. Zerodur^® von Schott AG oder ULE^® von Corning Inc. neigen unter hohen Dosen von EUV-Strahlung zu einer Verdichtung in der Größenordnung von einigen Volumenprozent. Diese Verdichtung führt bei in der Regel ungleichmäßiger Bestrahlung der Spiegel zu einer ungleichmäßigen Änderung ihre Oberflächenform, wodurch die optischen Abbildungseigenschaften der Spiegel während der Betriebsdauer unerwünscht verändert werden.In order to ensure the desired optical image quality over several years under continuous irradiation with EUV radiation of high intensity, it must also be prevented that too much EUV radiation is transmitted through to the substrate, so that the substrate is not over a long period of high doses of EUV radiation is exposed. Substrates for EUV mirrors from materials such. B. Zerodur of Schott AG ^® or ULE ^® from Corning Inc. under tend high doses of EUV radiation to a compression in the order of a few percent by volume. This densification, with generally uneven irradiation of the mirrors, results in an uneven change in their surface shape, thereby undesirably altering the optical imaging properties of the mirrors during service life.

Aus der DE 10 2009 054 653 A1 ist beispielsweise ein Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich umfassend ein Substrat und eine Schichtanordnung bekannt. Diese Schichtanordnung umfasst ein reflektierendes Schichtsystem und ein Schutzschichtsystem, wobei das Schutzschichtsystem insgesamt bei geringen Oberflächenrauheitswerten die Transmission an EUV-Strahlung durch die Schichtanordnung hindurch reduziert. Durch eine zwischen dem Substrat und der Schichtanordnung angebrachte Zwischenschichtanordnung kann zudem eine Zugspannung zur Kompensation von Schichtspannungen in der Schichtanordnung erzeugt werden.From the DE 10 2009 054 653 A1 For example, a mirror for the EUV wavelength range comprising a substrate and a layer arrangement is known. This layer arrangement comprises a reflective layer system and a protective layer system, wherein the protective layer system as a whole reduces the transmission of EUV radiation through the layer arrangement at low surface roughness values. By means of an intermediate layer arrangement arranged between the substrate and the layer arrangement, it is additionally possible to generate a tensile stress to compensate for layer stresses in the layer arrangement.

Dabei werden üblicherweise unterschiedliche Schutzschichtteilsysteme und damit auch unterschiedliche Materialien zum Schutz des Substrats vor EUV-Strahlung durch Absorption, zur Kompensation von Schichtspannung und zur Glättung der Oberflächenrauheiten eingesetzt.Usually different protective layer subsystems and thus also different materials are used to protect the substrate from EUV radiation by absorption, to compensate for layer stress and to smooth the surface roughness.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich mit einem vereinfachten Schutzschichtsystem im Vergleich zum Stand der Technik bereitzustellen, der bei geringen Oberflächenrauheitswerten die Transmission an EUV-Strahlung durch die Schichtanordnung hindurch reduziert und eine Schichtspannung zur Kompensation von Schichtspannungen in der Schichtanordnung erzeugt. The object of the invention is to provide a mirror for the EUV wavelength range with a simplified protective layer system in comparison with the prior art, which reduces the transmission of EUV radiation through the layer arrangement with low surface roughness values and generates a layer voltage to compensate for layer stresses in the layer arrangement ,

Dies wird erreicht durch einen Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich umfassend ein Substrat und eine Schichtanordnung, wobei die Schichtanordnung

• ein reflektierendes Schichtsystem mit mindestens einem Schichtteilsystem und
• ein das Substrat schützendes Schutzschichtsystem umfasst, wobei das Schutzschichtsystem eine periodische Abfolge von mindestens zwei Perioden, bestehend aus jeweils zwei Einzelschichten, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils erste Einzelschicht der Perioden zugleich das Substrat durch Absorption der EUV-Strahlung schützt und Schichtspannungen in der Schichtanordnung kompensiert, und die jeweils zweite Einzelschicht die Oberflächenrauheit des Schutzschichtsystems durch Glättung der Oberflächenrauheit der ersten Einzelschicht reduziert.

This is achieved by a mirror for the EUV wavelength range comprising a substrate and a layer arrangement, wherein the layer arrangement

A reflective layer system with at least one layer subsystem and
A protective layer system protecting the substrate, wherein the protective layer system has a periodic sequence of at least two periods, each consisting of two individual layers, characterized in that the respective first individual layer of the periods at the same time protects the substrate by absorption of the EUV radiation and layer stresses in the layer arrangement compensates, and the respective second individual layer reduces the surface roughness of the protective layer system by smoothing the surface roughness of the first single layer.

Es wurde erfindungsgemäß erkannt, dass der Aufbau des das Substrat schützenden Schutzschichtsystems vereinfacht und damit die Dicke des Schutzschichtsystems reduziert werden kann, wenn die Einzelschichten mehr als eine Funktionalität in sich vereinen. So ist die erste Einzelschicht derart ausgelegt, dass sie zum einen das Substrat durch Absorption der EUV-Strahlung schützt, da es ansonsten, wie eingangs erwähnt, unter hohen Dosen von EUV-Strahlung zu einer Verdichtung des Substrats und damit zu einer unerwünschten Änderung der optischen Abbildungseigenschaften während der Betriebsdauer kommen kann. Zum anderen werden durch die erste Einzelschicht gleichzeitig Schichtspannungen in der Schichtanordnung kompensiert, da sich ansonsten das Substrat aufgrund der Schichtspannungen unzulässig verbiegt. Dabei weist das reflektierende Schichtsystem und die rauheitsreduzierenden Schichten üblicherweise eine Druckspannung auf, die durch eine im Schutzschichtsystem erzeugte Zugspannung kompensiert werden muss. Damit weist die erste Einzelschicht zwei Funktionalitäten auf.It has been recognized according to the invention that the structure of the protective layer system protecting the substrate can be simplified and thus the thickness of the protective layer system can be reduced if the individual layers combine more than one functionality. Thus, the first single layer is designed such that on the one hand protects the substrate by absorption of the EUV radiation, since otherwise, as mentioned above, under high doses of EUV radiation to a densification of the substrate and thus to an undesirable change in the optical Image characteristics during operation can come. On the other hand, layer voltages in the layer arrangement are simultaneously compensated by the first individual layer, since otherwise the substrate bends inadmissibly due to the layer stresses. In this case, the reflective layer system and the roughness-reducing layers usually have a compressive stress which must be compensated by a tensile stress generated in the protective layer system. Thus, the first single layer has two functionalities.

Zudem ist die zweite Einzelschicht derart ausgelegt, dass sie die Oberflächenrauheit des Schutzschichtsystems reduziert. Dies wird zum einen dadurch erreicht, dass die absorbierenden und schichtspannungskompensierenden Wirkung nicht durch eine dicke Schicht erzeugt wird, sondern als eine Vielzahl von dünneren ersten Einzelschichten, die von den zweiten Einzelschichten unterbrochen werden.In addition, the second single layer is designed such that it reduces the surface roughness of the protective layer system. This is achieved on the one hand by the fact that the absorbing and layer stress compensating effect is not produced by a thick layer, but rather by a plurality of thinner first individual layers which are interrupted by the second individual layers.

So weisen die ersten Einzelschichten in ihrer Gesamtdicke zwar die jeweils gewünschte Wirkung bezüglich Absorption beziehungsweise Schichtspannung auf, das Kristallwachstum in den ersten Einzelschichten wird aber unterbrochen. Damit ist die Oberflächenrauheit an den Oberflächen der ersten Einzelschichten reduziert gegenüber einer einzelnen dicken Schicht. Zum anderen sind die zweiten Einzelschichten so ausgelegt, dass die Oberflächenrauheit zusätzlich reduziert wird. Dabei ist die resultierende Oberflächenrauheit der zweiten Einzelschicht sowohl vom Material als auch von der Art des Depositionsverfahrens der Einzelschicht anhängig. Hierdurch ist es möglich sehr glatte Oberflächen ohne große Streulichtverluste herzustellen.Although the first individual layers have the desired effect in terms of absorption or layer tension in their total thickness, the crystal growth in the first individual layers is interrupted. Thus, the surface roughness on the surfaces of the first individual layers is reduced compared to a single thick layer. On the other hand, the second individual layers are designed so that the surface roughness is additionally reduced. The resulting surface roughness of the second single layer is dependent on both the material and the nature of the deposition process of the single layer. This makes it possible to produce very smooth surfaces without large stray light losses.

Die hohen Anforderungen an die Oberflächenrauheit des Schutzsystems sind erforderlich damit zur Erzielung einer hohen Reflektivität des Spiegels die Verluste aufgrund von Streulicht vermieden werden. Diese Anforderungen gelten insbesondere für die Übergänge der Einzelschichten des reflektierende Schichtsystems, da hier die EUV-Strahlung reflektiert wird. Damit aber das reflektierende Schichtsystem die Anforderungen an die Oberflächenrauheit erfüllen kann, muss das darunter liegende Schutzschichtsystem schon eine ausreichend geringe Oberflächenrauheit aufweisen.The high demands on the surface roughness of the protection system are required so that the losses due to scattered light are avoided in order to achieve a high reflectivity of the mirror. These requirements apply in particular to the transitions of the individual layers of the reflective layer system, since the EUV radiation is reflected here. However, in order for the reflective layer system to be able to meet the requirements of surface roughness, the underlying protective layer system must already have a sufficiently low surface roughness.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verhältnis der Dicke der ersten Einzelschicht zur Dicke der zweiten Einzelschicht für alle Perioden konstant. Durch die erleichterte Messbarkeit der Parameter, beispielsweise der Dicken der Einzelschichten, eines solchen Schutzschichtsystems und die damit erleichterte Prozesskontrolle, ist die Herstellung solcher Schutzschichtsysteme vereinfacht. Denn erst regelmäßige, sich wiederholende Strukturen ermöglichen die Bestimmung der Periodendicke mittels röntgenoptischer Verfahren.In an advantageous embodiment, the ratio of the thickness of the first single layer to the thickness of the second single layer is constant for all periods. By facilitating the measurability of the parameters, for example the thicknesses of the individual layers, of such a protective layer system and thus facilitating process control, the production of such protective layer systems is simplified. Because only regular, repetitive structures allow the determination of the period thickness by means of X-ray optical methods.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform nimmt das Verhältnis der Dicke der ersten Einzelschicht zur Dicke der zweiten Einzelschicht mit größerem Abstand vom Substrat ab. Dadurch weisen die schichtspannungserzeugenden ersten Einzelschichten relativ zu den glättenden zweiten Einzelschichten in den unteren Lagen höhere Dicken auf als in den oberen Lagen. Damit dominiert im unteren Bereich die Erzeugung von Schichtspannungen während im oberen Teil die Wirkung der rauheitsreduzierenden Einzelschichten überwiegt. Die Aufrauhung des unteren Schichtabschnittes wird also im oberen Abschnitt wieder kompensiert. Dadurch kann bei geringerer Gesamtdicke des Schutzschichtsystems insgesamt die gleiche Schichtspannung erzeugende und rauheitsreduzierende Wirkung erzielt werden, wie bei einem Schichtstapel, bei dem das Verhältnis der Dicke der ersten Einzelschicht zur Dicke der zweiten Einzelschicht für alle Perioden konstant ist.In a particularly advantageous embodiment, the ratio of the thickness of the first individual layer to the thickness of the second individual layer decreases with a greater distance from the substrate. As a result, the layer thickness-generating first individual layers have higher thicknesses in the lower layers relative to the smoothing second individual layers than in the upper layers. Thus, the generation of layer stresses predominates in the lower part, while in the upper part the effect of the roughness-reducing individual layers predominates. The roughening of the lower layer section is therefore compensated again in the upper section. As a result, with the total thickness of the protective layer system being lower overall, the same layer stress can be achieved generating and roughness-reducing effect are achieved, as in a layer stack in which the ratio of the thickness of the first single layer to the thickness of the second single layer for all periods is constant.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Material der ersten Einzelschicht (AZ) einen Absorptionsindex k bei 13,5 nm vom mehr als 0,03 auf. Dabei ist der Absorptionsindex (k-Wert) der Imaginärteil der imaginäre Brechzahl n ~ = n – i·k.In an advantageous embodiment, the material of the first single layer (AZ) has an absorption index k at 13.5 nm of more than 0.03. Here, the absorption index (k value) is the imaginary part of the imaginary refractive index n ~ = n-i · k.

In einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt die Transmission an EUV-Strahlung durch die Schichtanordnung hindurch bis zum Substrat weniger als 0,1%. Es wurde erfindungsgemäß erkannt, dass es zum Schutz des Substrates vor zu hohen Dosen an EUV-Strahlung notwendig ist, die Schichtanordnung auf dem Substrat des Spiegels so auszulegen, dass nur ein Bruchteil des EUV-Strahlung das Substrat erreicht. Angepasst an das reflektierende Schichtsystem, das viele Perioden an Einzelschichten umfassen kann und damit auch einen Anteil der EUV-Strahlung absorbiert, wir hierbei das das Substrat schützenden Schutzschichtsystem so ausgelegt, dass in jedem Fall die Transmission an EUV-Strahlung durch die Schichtanordnung hindurch zum Substrat weniger als 0,1% beträgt.In an advantageous embodiment, the transmission of EUV radiation through the layer arrangement to the substrate is less than 0.1%. It has been recognized according to the invention that in order to protect the substrate against excessive doses of EUV radiation, it is necessary to design the layer arrangement on the substrate of the mirror in such a way that only a fraction of the EUV radiation reaches the substrate. Adapted to the reflective layer system, which may comprise many periods of single layers and thus also absorbs a portion of the EUV radiation, we hereby designed the protective layer system protecting the substrate such that in each case the transmission of EUV radiation through the layer arrangement to the substrate less than 0.1%.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht unter EUV-Strahlung eine irreversible Volumenänderung von weniger als 1% erfährt.In an advantageous embodiment, the mirror for the EUV wavelength range is characterized in that the protective layer experiences an irreversible volume change of less than 1% under EUV radiation.

Hierbei wird als irreversible Volumenänderung unter EUV-Strahlung nicht die reversible Volumenänderung aufgrund der thermischen Ausdehnung verstanden, sondern die durch hohe Dosen an EUV-Strahlung hervorgerufene langfristige irreversible Volumenänderung aufgrund von Strukturänderungen im betrachteten Material. Dabei wurde erfindungsgemäß erkannt, dass auch darauf geachtet werden muss, dass das Schutzschichtsystem selbst unter EUV-Strahlung bei hohen Dosen, welche über die Lebensdauer einer Lithographieanlage aufgesammelt werden, stabil bleiben muss. Ansonsten wird das Problem der irreversiblen Volumenänderung nur vom Substrat auf das Schutzschichtsystem verlagert.Here, the irreversible change in volume under EUV radiation is not understood to be the reversible volume change due to the thermal expansion, but the long-term irreversible volume change caused by high doses of EUV radiation due to structural changes in the material under consideration. In this case, it has been recognized according to the invention that care must also be taken that the protective layer system must remain stable even under EUV radiation at high doses which are collected over the lifetime of a lithography system. Otherwise, the problem of irreversible volume change is only shifted from the substrate to the protective layer system.

Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schutzschichtsystem vorgesehen ist, eine irreversible Veränderung der Oberfläche des Substrats unter EUV-Strahlung von mehr als 0,1 nm in der Normalenrichtung gemessen an einem Ort innerhalb des bestrahlten Bereichs des Substrats bezogen auf die Oberfläche des Substrats an einem Ort außerhalb des bestrahlten Bereichs in der gleichen Richtung gemessen zu verhindern und zugleich eine Schichtspannung zur Kompensation von Schichtspannungen in der Schichtanordnung auszuüben.In addition, the object of the present invention is achieved by a mirror for the EUV wavelength range which is characterized in that the protective layer system is provided, an irreversible change of the surface of the substrate under EUV radiation of more than 0.1 nm measured in the normal direction at a location within the irradiated area of the substrate relative to the surface of the substrate at a location outside the irradiated area measured in the same direction, and at the same time exerting a layer stress to compensate for layer stresses in the layer arrangement.

Hierbei wurde erfindungsgemäß erkannt, dass neben einem Schutz des Substrats, auch darauf geachtet werden muss, dass das Schutzschichtsystem zugleich zum Ausgleich der Schichtspannungen in der Schichtanordnung angepasst wird, da sich ansonsten das Substrat aufgrund der Schichtspannungen unzulässig verbiegt. Somit muss bei der Auslegung eines Schutzschichtsystems die daraus resultierende Schichtspannung berücksichtigt werden. Ferner muss durch die Materialauswahl bei dem Schutzschichtsystem darauf geachtet werden, dass diese sich nicht bei EUV-Strahlung hoher Dosen verändern, da dies unweigerlich eine Veränderung der Schichtspannung und somit der Oberflächenform mit sich bringt.In this case, it has been recognized according to the invention that, in addition to protecting the substrate, it must also be ensured that the protective layer system is at the same time adapted to compensate for the layer stresses in the layer arrangement, since otherwise the substrate unduly bends due to the layer stresses. Thus, when designing a protective layer system, the resulting layer stress must be taken into account. Furthermore, care must be taken by the choice of materials in the protective layer system that they do not change in EUV radiation high doses, as this inevitably brings a change in the layer stress and thus the surface shape with it.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Perioden des Schutzschichtsystems eine Dicke von 5 nm–100 nm auf um sowohl die auftretende Rauheit der zugspannungerzeugenden Teilschicht zu kompensieren als auch in der Summe Zugspannungen herstellen zu können.In an advantageous embodiment, the periods of the protective layer system have a thickness of 5 nm-100 nm in order to compensate for both the roughness of the tensile stress-generating partial layer and to be able to produce overall tensile stresses.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Schutzschichtsystem eine Dicke von 50 nm–1000 nm auf um damit sowohl den Substratschutz, die notwendige Schichtspannung als auch die Messbarkeit herstellen zu können.In an advantageous embodiment, the protective layer system has a thickness of 50 nm-1000 nm in order to be able to produce both the substrate protection, the necessary layer tension and the measurability.

In einer vorteilhaften Ausführungsform übt die Schutzschicht zur Kompensation von Schichtspannungen in der Schichtanordnung eine Zugspannung von +10 MPa bis +2000 MPa aus was dazu geeignet ist die Schichtspannung von gewöhnlichen EUV-reflektierenden Schichtsystemen, die im Bereich von –1000 MPa bis wenigen –10 MPa liegen ausgleichen zu können.In an advantageous embodiment, the layer-stress compensation layer in the layer arrangement exerts a tensile stress of +10 MPa to +2000 MPa which is suitable for the layer stress of ordinary EUV-reflective layer systems ranging from -1000 MPa to a few -10 MPa to be able to compensate.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht das Material der ersten Einzelschicht (AZ) aus Kupfer, Chrom oder einer Nickel-Chrom-Legierung, wobei das Verhältnis Chrom:Nickel dabei zwischen 30:70 und 70:30 liegt. Hierbei wurde erfindungsgemäß erkannt, dass es sich bei Kupfer, Chrom oder bei einer Nickel-Chrom-Legierung um Materialien handelt, welche zugleich ausreichend EUV-Strahlung absorbieren, um das Substrat vor hohen Dosen von EUV-Strahlung zu schützen, und eine Schichtspannung erzeugende Wirkung aufweisen können.In an advantageous embodiment, the material of the first single layer (AZ) of copper, chromium or a nickel-chromium alloy, wherein the ratio of chromium: nickel is between 30:70 and 70:30. In this case, it has been recognized according to the invention that it is copper, chromium or a nickel-chromium Alloy is materials that absorb sufficient EUV radiation at the same time to protect the substrate from high doses of EUV radiation, and can have a layer stress generating effect.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die zweite Einzelschicht aus einem Material, welches ausgewählt oder zusammengesetzt ist aus der Gruppe der Materialien: B₄C, C, Si-Nitrid, Si-Karbid, Si-Borid, Mo-Nitrid, Mo-Karbid, Mo-Borid, Ru-Nitrid, Ru-Karbid und Ru-Borid.In an advantageous embodiment, the second single layer consists of a material which is selected or composed of the group of materials: B ₄ C, C, Si-nitride, Si-carbide, Si-boride, Mo-nitride, Mo-carbide, Mo -Boride, Ru-nitride, Ru-carbide and Ru-boride.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschichtsystem eine Oberflächenrauheit von weniger als 0,6 nm rms, insbesondere weniger als 0,1 nm rms, im Ortswellenlängenbereich von 10 nm bis 1,5 μm aufweist. Solche Schichten führen, wie eingangs erwähnt, zu niedrigen Streulichtverlusten.In an advantageous embodiment, the mirror for the EUV wavelength range is characterized in that the protective layer system has a surface roughness of less than 0.6 nm rms, in particular less than 0.1 nm rms, in the spatial wavelength range of 10 nm to 1.5 microns. Such layers lead, as mentioned above, to low stray light losses.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelschichten des Schutzschichtsystem unter Verwendung von Vakuum-Beschichtungsverfahren ausgebracht werden. Nur mit diesen Verfahren sind ausreichend präzise und reproduzierbare Schichten für die EUV-Lithographie herzustellen.In an advantageous embodiment, the mirror for the EUV wavelength range is characterized in that the individual layers of the protective layer system are applied using vacuum coating methods. Only with these methods are sufficiently precise and reproducible layers to be produced for EUV lithography.

Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich, wobei das reflektierendes Schichtsystem mindestens ein Schichtteilsystem umfasst, welches aus einer periodischen Abfolge von mindestens zwei Perioden an Einzelschichten besteht, wobei die Perioden zwei Einzelschichten aus unterschiedlichen Materialien für eine hoch brechende Schicht und eine niedrig brechende Schicht umfassen.In addition, the object of the present invention is achieved by a mirror for the EUV wavelength range, wherein the reflective layer system comprises at least one layer subsystem, which consists of a periodic sequence of at least two periods of individual layers, wherein the periods are two individual layers of different materials for a high refractive layer and a low refractive layer include.

Bei den Begriffen hoch brechend und niedrig brechend handelt es sich hierbei, wie eingangs erwähnt, im EUV-Wellenlängenbereich um relative Begriffe bezüglich der jeweiligen Partnerschicht in einer Periode eines Schichtteilsystems. Schichtteilsysteme funktionieren im EUV-Wellenlängenbereich in der Regel nur, wenn eine optisch hoch brechend wirkende Schicht mit einer relativ dazu optisch niedriger brechenden Schicht als Hauptbestandteil einer Periode des Schichtteilsystems kombiniert wird.The terms high refractive and low refractive index are, as mentioned above, in the EUV wavelength range relative terms with respect to the respective partner layer in a period of a layer subsystem. Layer subsystems generally only work in the EUV wavelength range if a layer which refracts optically with high refractive index is combined with a layer which is relatively lower in optical refraction than the main component of a period of the layer subsystem.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich weiter dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Schichtsystem ein Deckschichtsystem umfasst welches die Schichtanordnung des Spiegels abschließt. Hierdurch wird der Spiegel gegen Umwelteinflüsse geschützt.In an advantageous embodiment, the mirror for the EUV wavelength range is further characterized in that the reflective layer system comprises a cover layer system which terminates the layer arrangement of the mirror. As a result, the mirror is protected against environmental influences.

Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie welches einen erfindungsgemäßen Spiegel umfasst.In addition, the object of the present invention is achieved by a projection objective for microlithography which comprises a mirror according to the invention.

Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Beleuchtungssystem für die Mikrolithographie welches einen erfindungsgemäßen Spiegel umfasst.In addition, the object of the present invention is achieved by a lighting system for microlithography which comprises a mirror according to the invention.

Darüber hinaus wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie welches einen erfindungsgemäßes Projektionsobjektiv und/oder ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem umfasst.In addition, the object of the present invention is achieved by a projection exposure apparatus for microlithography which comprises a projection objective according to the invention and / or an illumination system according to the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren, 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.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention with reference to the figures, the essential details of the invention show, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. In diesen zeigtEmbodiments of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. In these shows

1A–1B eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Spiegels; 1A - 1B a schematic representation of a first mirror according to the invention;

2A–2B eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Spiegels; 2A - 2 B a schematic representation of a second mirror according to the invention;

3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Projektionsobjektivs für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie. 3 a schematic representation of a projection objective according to the invention for a projection exposure system for microlithography.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE EMBODIMENTS

1A und 1B zeigen eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Spiegels (S1) für den EUV-Wellenlängenbereich umfassend ein Substrat (S) und eine Schichtanordnung (X). Dabei umfasst die Schichtanordnung (X) ein reflektierendes Schichtsystem (RL) und ein das Substrat schützendes Schutzschichtsystem (SPL). In 1A ist dabei im Detail das Schutzschichtsystem (SPL) dargestellt, wohingegen 1B im Detail das reflektierende Schichtsystem (RL) zeigt. Ein Schutzschichtsystem (SPL) dient unter anderem dazu, das Substrat vor zu hohen Dosen an EUV-Strahlung zu schützen, da Spiegelsubstrate (S), die beispielsweise aus Zerodur^® oder ULE^® gefertigt werden, bei hohen Dosen an EUV-Strahlung eine irreversible Verdichtung in der Größenordnung von einigen Volumenprozent zeigen. Das Schutzschichtsystem (SPL) weist eine periodische Abfolge von mindestens zwei Perioden (P_SPL) auf, die aus jeweils zwei Einzelschichten (AZ, R) bestehen, siehe 1A. Dabei ist die erste Einzelschicht (AZ) derart ausgelegt, dass sie zum einen das Substrat (S) durch Absorption der EUV-Strahlung schützt. Beispielsweise weist die erste Einzelschicht einen Absorptionsindex bei 13,5 nm vom mehr als 0,03 auf. Zum anderen werden durch die erste Einzelschicht (AZ) gleichzeitig Schichtspannungen in der Schichtanordnung (X) kompensiert, da sich ansonsten das Substrat (S) aufgrund der Schichtspannungen unzulässig verbiegt. Beispielsweise übt das Schutzschichtsystem (SPL) zur Kompensation von Schichtspannungen in der Schichtanordnung (X) eine Zugspannung von +10 MPa bis +2000 MPa aus. Damit weist die erste Einzelschicht (AZ) zwei Funktionalitäten auf. Die erste Einzelschicht (AZ) ist beispielsweise aus Kupfer, Chrom oder einer Chrom-Nickel-Legierung mit einem Verhältnis Chrom:Nickel zwischen 30:70 und 70:30 gefertigt. 1A and 1B show a schematic representation of a mirror (S1) according to the invention for the EUV wavelength range comprising a substrate (S) and a layer arrangement (X). In this case, the layer arrangement (X) comprises a reflective layer system (RL) and a protective layer system (SPL) protecting the substrate. In 1A is shown in detail the protective layer system (SPL), whereas 1B in detail the reflective layer system (RL) shows. A protective coating system (SPL) serves, inter alia, to protect the substrate from excessive doses of EUV radiation, since the mirror substrate (S), which are manufactured, for example, Zerodur ^® or ULE ^®, at high doses of EUV radiation an irreversible compression on the order of a few percent by volume. The protective layer system (SPL) has a periodic sequence of at least two periods (P _SPL ) consisting of two individual layers (AZ, R), see 1A , In this case, the first individual layer (AZ) is designed such that on the one hand it protects the substrate (S) by absorption of the EUV radiation. For example, the first single layer has an absorbance index at 13.5 nm of greater than 0.03. On the other hand, layer voltages in the layer arrangement (X) are simultaneously compensated by the first individual layer (AZ), since otherwise the substrate (S) bends inadmissibly due to the layer stresses. For example, in order to compensate for layer stresses in the layer arrangement (X), the protective layer system (SPL) exerts a tensile stress of +10 MPa to +2000 MPa. Thus, the first single layer (AZ) has two functionalities. The first single layer (AZ) is made for example of copper, chromium or a chromium-nickel alloy with a ratio of chromium: nickel between 30:70 and 70:30.

Zudem ist die zweite Einzelschicht (R) derart ausgelegt, dass sie die Oberflächenrauheit des Schutzschichtsystems (SPL) durch Glättung der Oberflächenrauheit der ersten Einzelschicht (AZ) reduziert. Alle in dem Schutzschichtsystem (SPL) vorkommenden absorbierenden und Schichtspannung erzeugende Einzelschichten (AZ) des Schutzschichtsystems weisen dabei in ihrer aufsummierten Gesamtdicke die jeweils gewünschte Wirkung bezüglich Absorption beziehungsweise Schichtspannung auf. Da sie jedoch durch die zweiten Einzelschichten (R) unterbrochen sind, wird das Kristallwachstum der ersten Einzelschicht (AZ) unterbrochen. Die zweite Einzelschicht besteht beispielsweise aus einem Material, welches ausgewählt oder als zusammengesetzt ist aus der Gruppe der Materialien: B₄C, C, Si-Nitrid, Si-Karbid, Si-Borid, Mo-Nitrid, Mo-Karbid, Mo-Borid, Ru-Nitrid, Ru-Karbid und Ru-Borid. Hierdurch ist es möglich sehr glatte Oberflächen ohne große Streulichtverluste herzustellen, beispielsweise weist das Schutzschichtsystem eine Oberflächenrauheit von weniger als 0,6 nm rms im Ortswellenlängenbereich von 10 nm bis 1,5 μm auf. Insbesondere kann die Oberflächenrauheit auch weniger als 0,1 nm rms betragen.In addition, the second single layer (R) is designed so as to reduce the surface roughness of the protective layer system (SPL) by smoothing the surface roughness of the first single layer (AZ). All in the protective layer system (SPL) occurring absorptive and layer stress generating individual layers (AZ) of the protective layer system in this case have in their cumulative total thickness each desired effect in terms of absorption or layer stress. However, since they are interrupted by the second single layers (R), the crystal growth of the first single layer (AZ) is interrupted. The second single layer consists, for example, of a material which is selected or composed of the group of materials: B ₄ C, C, Si-nitride, Si-carbide, Si-boride, Mo-nitride, Mo-carbide, Mo-boride , Ru nitride, Ru carbide and Ru-boride. This makes it possible to produce very smooth surfaces without large stray light losses, for example, the protective layer system has a surface roughness of less than 0.6 nm rms in the spatial wavelength range of 10 nm to 1.5 microns. In particular, the surface roughness can also be less than 0.1 nm rms.

Erfindungsgemäß ist dadurch, dass die Einzelschicht (AZ) mehr als eine Funktionalität in sich vereint, der Aufbau des das Substrat schützenden Schutzschichtsystems vereinfacht und damit die Dicke des Schutzschichtsystems d_P reduziert. Beispielsweise weist das Schutzschichtsystem (SPL) eine Dicke (d_P) von 50 nm–1000 nm auf. Alternativ müssten für die vor EUV-Strahlung schützende und Schichtspannung erzeugende Wirkung unterschiedliche Schutzschichtteilsysteme bereitgestellt werden.According to the invention, the fact that the single layer (AZ) combines more than one functionality in itself simplifies the structure of the protective layer system protecting the substrate and thus reduces the thickness of the protective layer system d _P. For example, the protective layer system (SPL) has a thickness (d _P ) of 50 nm-1000 nm. Alternatively, different protective layer subsystems would have to be provided for the EUV radiation-protecting and layer-voltage-generating effect.

Dabei ist in 1A beispielsweise die Dicke der ersten Einzelschicht (AZ) und der zweiten Einzelschicht (R) konstant (d_AZ1 = d_AZ2 = ... = d_AZN = d_AZ und d_R1 = d_R2 = ... = d_RN = d_R). Damit ist auch das Verhältnis der Dicke d_AZN der ersten Einzelschicht (AZ) zur Dicke dR der zweiten Einzelschicht (R) für alle Perioden (PSPL) konstant.It is in 1A for example, the thickness of the first single layer (AZ) and the second single _layer (R) constant (d _AZ1 = d _AZ2 = ... = d _AZN = d _AZ and d _R1 = d _R2 = ... = d _RN = d _R ) , Thus, the ratio of the thickness d _{AZN of} the first single layer (AZ) to the thickness dR of the second single layer (R) for all periods (PSPL) is constant.

In 1B ist das reflektive Schichtsystem (RL) näher ausgeführt. Das reflektive Schichtsystem kann eine Mehrzahl von Schichtteilsystemen (P', P'', P''') umfassen, die jeweils aus einer periodischen Abfolge von mindestens zwei Perioden (P₁, P₂, P₃) an Einzelschichten bestehen. Die Perioden (P₁, P₂, P₃) umfassen zwei Einzelschichten aus unterschiedlichen Materialien für eine hoch brechende Einzelschicht (H', H'', H''') und eine niedrig brechende Einzelschicht (L', L'', L''') und weisen innerhalb eines jeden Schichtteilsystems (P', P'', P''') beispielsweise eine konstante Dicke (d₁, d₂, d₃) auf, welche von einer Dicke der Perioden eines benachbarten Schichtteilsystems abweicht. Dabei kann das vom Substrat am weitesten entfernte Schichtteilsystem P''' eine Anzahl N₃ der Perioden P₃ aufweisen, welche größer ist als die Anzahl N₂ der Perioden P₂ für das vom Substrat am zweitweitesten entfernte Schichtteilsystem (P''). Zusätzlich kann das vom Substrat (S) am zweitweitesten entfernte Schichtteilsystem (P'') eine derartige Abfolge der Perioden (P₂) aufweisen, dass die erste hoch brechende Einzelschicht (H''') des vom Substrat am weitesten entfernten Schichtteilsystems (P''') unmittelbar auf die letzte hoch brechende Einzelschicht (H'') des vom Substrat am zweitweitesten entfernten Schichtteilsystems P'' folgt.In 1B is the reflective layer system (RL) detailed. The reflective layer system may comprise a plurality of layer subsystems (P ', P'',P''') which each consist of a periodic sequence of at least two periods (P ₁ , P ₂ , P ₃ ) on individual layers. The periods (P ₁ , P ₂ , P ₃ ) comprise two individual layers of different materials for a highly refractive single layer (H ', H'',H''') and a low-refractive single layer (L ', L'', L ''') and have within each layer subsystem (P', P '', P '''), for example, a constant thickness (d ₁ , d ₂ , d ₃ ), which differs from a thickness of the periods of an adjacent layer subsystem. In this case, the most distant from the substrate layer subsystem P '''may have a number N _{3 of} the periods P ₃ , which is greater than the number N _{2 of} the periods P ₂ for the second-most distant from the substrate layer subsystem (P''). In addition, the second most distant layer subsystem (P '') from the substrate (S) may have a sequence of periods (P ₂ ) such that the first high refractive single layer (H ''') of the substrate subsystem farthest from the substrate (P';'') immediately following the last high-refractive single layer (H '') of the second-most distant from the substrate layer subsystem P '' follows.

Somit ist in 1B die Reihenfolge der hoch (H'') und niedrig brechenden (L'') Einzelschichten innerhalb der Perioden (P₂) im vom Substrat am zweitweitesten entfernte Schichtteilsystem (P'') gegenüber der Reihenfolge der hoch (H', H''') und niedrig brechenden (L', L'') Einzelschichten innerhalb der anderen Perioden (P₁, P₃) der anderen Schichtteilsystemen (P', P''') umgekehrt, so dass auch die erste niedrig brechende Schicht (L'') des vom Substrat am zweitweitesten entfernten Schichtteilsystem P'' optisch wirksam auf die letzte niedrig brechende Schicht (L') des dem Substrat am nächsten gelegene Schichtteilsystem (P') folgt. Thus, in 1B the order of the high (H '') and low-refractive (L '') single layers within the periods (P ₂ ) in the second most distant layer subsystem (P '') from the substrate versus the order of the high (H ', H''' ) and low-refractive (L ', L'') monolayers within the other periods (P ₁ , P ₃ ) of the other layer subsystems (P', P ''') are reversed, so that the first low-refractive-index layer (L'') ) of the second-most distant from the substrate layer subsystem P '' optically effective on the last low-refractive layer (L ') of the substrate closest to the layer subsystem (P') follows.

Des Weiteren können beispielsweise die Einzelschichten des reflektiven Schichtsystems des erfindungsgemäßen Spiegels in 1A, B durch mindestens eine Barriereschicht (B) getrennt werden, wobei die Barriereschicht (B) aus einem Material besteht, welches ausgewählt oder zusammengesetzt ist aus der Gruppe der Materialien: B₄C, C, Si-Nitrid, Si-Karbid, Si-Borid, Mo-Nitrid, Mo-Karbid, Mo-Borid, Ru-Nitrid, Ru-Karbid und Ru-Borid. Durch eine solche Barriereschicht (B) wird die Interdiffusion zwischen den beiden Einzelschichten einer Periode unterdrückt, wodurch der optische Kontrast beim Übergang der beiden Einzelschichten erhöht wird. Bei der Verwendung von den Materialien Molybdän und Silizium für die beiden Einzelschichten einer Periode genügt eine Barriereschicht (B) oberhalb der Si-Schicht vom Substrat aus gesehen, um für einen genügenden Kontrast zu sorgen. Auf die zweite Barriereschicht (B) oberhalb der Mo-Schicht kann hierbei verzichtet werden. Insofern sollte mindestens eine Barriereschicht (B) zur Trennung der beiden Einzelschichten einer Periode vorgesehen sein, wobei die mindestens eine Barriereschicht (B) aus verschiedenen der oben angegebenen Materialien oder deren Verbindungen aufgebaut sein kann oder hierbei auch einen schichtweisen Aufbau unterschiedlicher Materialien oder Verbindungen zeigen kann.Furthermore, for example, the individual layers of the reflective layer system of the mirror according to the invention in 1A , B are separated by at least one barrier layer (B), wherein the barrier layer (B) consists of a material which is selected or composed of the group of materials: B ₄ C, C, Si-nitride, Si-carbide, Si Boride, Mo nitride, Mo carbide, Mo boride, Ru nitride, Ru carbide and Ru boride. By means of such a barrier layer (B), the interdiffusion between the two individual layers of a period is suppressed, whereby the optical contrast is increased during the transition of the two individual layers. When using the materials molybdenum and silicon for the two individual layers of a period, a barrier layer (B) above the Si layer as seen from the substrate is sufficient to provide sufficient contrast. In this case, the second barrier layer (B) above the Mo layer can be dispensed with. In this respect, at least one barrier layer (B) should be provided for the separation of the two individual layers of a period, wherein the at least one barrier layer (B) may be constructed from different materials or their compounds or hereby also show a layered structure of different materials or compounds ,

Die Schichtanordnungen (X) des erfindungsgemäßen Spiegels (S1) wird in den 1A, B von einem Deckschichtsystem (C) abgeschlossen, welches zumindest eine Schicht aus einem chemisch inertem Material, wie z. B. Rh, Pt, Ru, Pd, Au, SiO₂ als Abschlussschicht (M) umfasst. Diese Abschlussschicht (M) verhindert somit die chemische Veränderung der Spiegeloberfläche aufgrund von Umwelteinflüssen. Das Deckschichtsystem (C) in den 1A, B besteht neben der Abschlussschicht (M) aus einer hoch brechenden Einzelschicht (H), einer niedrig brechenden Einzelschicht (L) und einer Barriereschicht (B).The layer arrangements (X) of the inventive mirror (S1) is in the 1A , B of a cover layer system (C) completed, which at least one layer of a chemically inert material, such as. B. Rh, Pt, Ru, Pd, Au, SiO ₂ as the final layer (M). This finishing layer (M) thus prevents the chemical change of the mirror surface due to environmental influences. The cover layer system (C) in the 1A , B consists in addition to the final layer (M) of a highly refractive single layer (H), a low-breaking single layer (L) and a barrier layer (B).

Dabei ist zu beachten, dass bei jeder Gesamtoptimierung einer Schichtanordnung (X) gleichzeitig die Reflektivitätseigenschaften, die Transmissionseigenschaften und die Spannungseigenschaften aller Einzelschichten berücksichtigt werden müssen. In Tabelle 1 sind die verwendeten Brechzahlen für die Materialien der Schichtanordnung (X) angegeben n ~ = n – i·k für eine Wellenlänge von 13.5 nm. Tabelle 1 Material Symbol chemisch Symbol Schichtdesign n k Substrat 0.974 0.013 Silizium Si H, H', H'', H''' 0.999 0.002 Borcarbid B₄C B, R 0.964 0.005 Kohlenstoff C B, R 0.961 0.007 Molybdän Mo L, L', L'', L''' 0.921 0.006 Ruthenium Ru M, L, L', L'', L''' 0.889 0.017 Chrom-Nickel CrNi AZ 0,93...0,94 0,05...0,07 Chrom Cr AZ 0.932 0.040 Vakuum 1 0 It should be noted that for each overall optimization of a layer arrangement (X), the reflectivity properties, the transmission properties and the voltage properties of all individual layers must be taken into account at the same time. Table 1 shows the refractive indices used for the materials of the layer arrangement (X) n ~ = n - i · k for a wavelength of 13.5 nm. Table 1 material Symbol chemical Icon layer design n k substratum 0974 0013 silicon Si H, H ', H'',H''' 0999 0002 boron carbide B ₄ C B, R 0964 0005 carbon C B, R 0961 0007 molybdenum Not a word L, L ', L'',L''' 0921 0006 ruthenium Ru M, L, L ', L'',L''' 0889 0017 Stainless stainless AZ 0.93 ... 0.94 0.05 0.07 ... chrome Cr AZ 0932 0040 vacuum 1 0

Darüber hinaus wird für die zu den 1A, B gehörigen Schichtdesigns folgende Kurzschreibweise entsprechend der Schichtabfolge der 1A, B vereinbart: Substrat/(AZ R)·N_SPL/(P₁)·N₁/(P₂)·N₂/(P₃)·N₃/Deckschichtsystem C mit
P₁ = H'BL'B; P₂ = H''BL''B; P₃ = H'''BL'''B; C = HBLM;In addition, for those to the 1A B belonging to layer designs following short notation according to the layer sequence of 1A , B agreed: Substrate / (AZ R) × N _SPL / (P ₁ ) × N ₁ / (P ₂ ) × N ₂ / (P ₃ ) × N ₃ / Overcoat System C With
P ₁ = H'BL'B; P ₂ = H''BL''B; P ₃ = H '''BL'''B; C = HBLM;

Hierbei stehen die Buchstaben AZ symbolisch für die Dicke der ersten Einzelschichten des Schutzschichtsystems, R für die Dicke der zweiten Einzelschicht des Schutzschichtsystems, H für die Dicke hoch brechender Schichten, L für die Dicke niedrig brechender Schichten, der Buchstabe B für die Dicke der Barriereschicht und der Buchstabe M für die Dicke der chemisch inerten Abschlussschicht. Dabei gilt für die in den Klammern angegebenen Dicken der Einzelschichten die Einheit [nm]. Here, the letters AZ symbolize the thickness of the first individual layers of the protective layer system, R for the thickness of the second single layer of the protective layer system, H for the thickness of high-refractive layers, L for the thickness of low-refractive layers, the letter B for the thickness of the barrier layer and the letter M for the thickness of the chemically inert overcoat. The unit thickness [nm] applies for the thicknesses of the individual layers given in brackets.

Die zur 1A, B gehörigen Ausführungsbeispiele lassen sich somit in der Kurzschreibweise folgendermaßen angeben:
Ausführungsbeispiel 1: die Transmission an EUV-Strahlung durch die Schichtanordnung hindurch zum Substrat beträgt weniger als 0,1% und die Schutzschicht erfährt unter EUV-Bestrahlung eine irreversible Volumenänderung von weniger als 1% sowie einer Oberflächenrauheit von weniger als 0,5 nm rms Substrat/(8 nm Cr 2 nm B₄C)·25/RL Ausführungsbeispiel 2: die Perioden des Schutzschichtsystems weisen eine Dicke von 10 nm–100 nm auf und das Schutzschichtsystem weist eine Dicke von 50 nm–1000 nm auf. Substrat/(30 nm Cu 1 nm C)·5/RL Ausführungsbeispiel 3: die Schichtanordnung übt eine Zugspannung von +10 MPa bis +2000 MPa aus unter Verhinderung einer irreversible Veränderung der Oberfläche des Substrats unter EUV-Strahlung von mehr als 0,1 nm in der Normalenrichtung Substrat/(40 nm CrNi 2 nm B₄C)·4/RL The to 1A B corresponding embodiments can thus be specified in the short notation as follows:
Embodiment 1: the transmission of EUV radiation through the layer arrangement to the substrate is less than 0.1% and the protective layer experiences an irreversible volume change of less than 1% and a surface roughness of less than 0.5 nm rms under EUV irradiation Substrate / (8 nm Cr 2 nm B ₄ C) x 25 / RL Embodiment 2: The periods of the protective layer system have a thickness of 10 nm-100 nm, and the protective layer system has a thickness of 50 nm-1000 nm. Substrate / (30 nm Cu 1 nm C) × 5 / RL Embodiment 3: The layer arrangement exerts a tensile stress of +10 MPa to +2000 MPa while preventing an irreversible change of the surface of the substrate under EUV radiation of more than 0.1 nm in the normal direction Substrate / (40 nm CrNi 2 nm B ₄ C) × 4 / RL

Dabei kann das reflektive Schichtsystem RL beispielsweise folgendermaßen aufgebaut sein: RL = (0,4 B₄C 2,921 Si 0,4 B₄C 4,931 Mo)·8/(0,4 B₄C 4,145 Mo 0,4 B₄C 2,911 Si)·5/(3,509 Si 0,4 B4C 3,216 Mo 0,4 B₄C)·16/2,975 Si 0,4 B₄C 2 Mo 1,5 Ru In this case, the reflective layer system RL can be constructed, for example, as follows: R L = (0.4 B ₄ C 2.921 Si 0.4 B ₄ C 4.931 Mo) x 8 / (0.4 B ₄ C 4.145 Mo 0.4 B ₄ C 2.911 Si) x 5 / (3.509 Si 0.4 B4C 3.216 Mo 0.4 B ₄ C) 16 / 2.975 Si 0.4 B ₄ C 2 Mo 1.5 Ru

Da die Barriereschicht B₄C in diesem Beispiel immer 0,4 nm dick ist, kann sie auch zur Veranschaulichung des prinzipiellen Aufbaus der Schichtanordnung weggelassen werden, so dass das Schichtdesign des reflektiven Schichtsystems gekürzt wie folgt angegeben werden kann: (2,921 Si 4,931 Mo)·8/(4,145 Mo 2,911 Si)·5/(3,509 Si 3,216 Mo)·16/2,975 Si 2 Mo 1,5 Ru Since the barrier layer B ₄ C in this example is always 0.4 nm thick, it can also be omitted to illustrate the basic structure of the layer arrangement, so that the layer design of the reflective layer system can be abbreviated as follows: (2.921 Si 4.931 Mo) x 8 / (4.145 Mo 2.911 Si) x 5 / (3.509 Si 3.216 Mo) x 16 / 2.975 Si 2 Mo 1.5 Ru

Es ist an diesem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1A, B zu erkennen, das die Reihenfolge der hoch brechenden Schicht Si und der niedrig brechenden Schicht Mo im zweiten fünf Perioden umfassenden Schichtteilsystem gegenüber den anderen Schichtteilsystemen umgekehrt wurde, so dass die erste hoch brechende Schicht des vom Substrat am weitesten entfernte Schichtteilsystem mit einer Dicke von 3,509 nm unmittelbar auf die letzte hoch brechende Schicht des vom Substrat am zweitweitesten entfernte Schichtteilsystem mit einer Dicke von 2,911 nm folgt.It is according to this first embodiment 1A 1, the order of the high-refraction layer Si and the low-refraction layer Mo in the second five-period layer subsystem has been reversed from the other layer subsystems, so that the first refractive layer of the substrate farthest layer subsystem has a thickness of 3.509 nm immediately following the last high-refractive-index layer of the second-most distant layer subsystem from the substrate having a thickness of 2.911 nm.

In 2A und 2B ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei nimmt im Gegensatz zum in der 1A, B beschreibenden ersten Ausführungsbeispiel das Verhältnis der Dicke d_AZ der ersten Einzelschicht (AZ) zur Dicke d_R der zweiten Einzelschicht (R) mit größerem Abstand vom Substrat (S) ab, siehe 2A. Dabei weisen die schichtspannungserzeugende ersten Einzelschichten (AZ) relativ zu den glättenden zweiten Einzelschichten (R) in den unteren (substratnäheren) Lagen höhere Dicken auf als in den oberen (substratferneren) Lagen. Damit dominiert im unteren Bereich die Erzeugung der kompensierenden Schichtspannungen während im oberen Teil die Wirkung der rauheitsreduzierenden Einzelschichten überwiegt. Die Aufrauhung des unteren Schichtabschnittes wird also im oberen Abschnitt wieder kompensiert. Dadurch kann bei gleicher oder sogar geringerer Gesamtdicke des Schutzschichtsystems (SPL) insgesamt die gleiche schichtspannungs-kompensierende und rauheitsreduzierende Wirkung erzielt werden, wie bei einem Schichtstapel, bei dem das Verhältnis der Dicke der ersten Einzelschicht (AZ) zur Dicke der zweiten Einzelschicht (R) für alle Perioden konstant ist.In 2A and 2 B a further embodiment of the invention is shown. It takes in contrast to in the 1A , B descriptive first embodiment, the ratio of the thickness d _{AZ of} the first single layer (AZ) to the thickness d _{R of} the second single layer (R) at a greater distance from the substrate (S), see 2A , The layer voltage-generating first individual layers (AZ) have higher thicknesses in the lower (substrate-near) layers relative to the smoothing second individual layers (R) than in the upper (substrate-distant) layers. Thus, in the lower part, the generation of the compensating layer stresses dominates, while in the upper part, the effect of the roughness-reducing individual layers predominates. The roughening of the lower layer section is therefore compensated again in the upper section. As a result, with the same or even lower total thickness of the protective layer system (SPL), the same overall layer stress-compensating and roughness-reducing effect can be achieved as with a layer stack in which the ratio of the thickness of the first single layer (AZ) to the thickness of the second single layer (R) is constant for all periods.

Dabei umfasst das reflektive Schichtsystem (RL) eine Mehrzahl von Schichtteilsystemen (P', P'', P'''), die jeweils aus einer periodischen Abfolge von mindestens zwei Perioden (P₁, P₂, P₃) von Einzelschichten bestehen, siehe 2B. Die Perioden (P₁, P₂, P₃) umfassen zwei Einzelschichten aus unterschiedlichen Materialien für eine hoch brechende Schicht (H', H'', H''') und eine niedrig brechende Schicht (L', L'', L''') und weisen innerhalb eines jeden Schichtteilsystems (P', P'', P''') eine konstante Dicke (d₁, d₂, d₃) auf, welche von einer Dicke der Perioden eines benachbarten Schichtteilsystems abweicht. Dabei weist das vom Substrat am weitesten entfernte Schichtteilsystem (P''') eine Anzahl N₃ der Perioden P₃ auf, welche größer ist als die Anzahl N₂ der Perioden P₂ für das vorn Substrat am zweitweitesten entfernte Schichtteilsystem (P''). Hierbei weist das vom Substrat am zweitweitesten entfernte Schichtteilsystem (P'') anders als beim Ausführungsbeispiel zu 1A, B eine Abfolge der Perioden P₂ auf, die der Abfolge der Perioden P₁ und P₃ der anderen Schichtteilsysteme P und P''' entspricht, so dass die erste hoch brechende Schicht (H''') des vom Substrat am weitesten entfernte Schichtteilsystem (P''') optisch wirksam auf die letzte niedrig brechende Schicht (L'') des vom Substrat am zweitweitesten entfernte Schichtteilsystem (P'') folgt.In this case, the reflective layer system (RL) comprises a plurality of layer subsystems (P ', P'',P'''), each consisting of a periodic sequence of at least two periods (P ₁ , P ₂ , P ₃ ) of individual layers, please refer 2 B , The periods (P ₁ , P ₂ , P ₃ ) comprise two individual layers of different materials for a high refractive layer (H ', H'',H''') and a low refractive layer (L ', L'', L ''') and assign within each layer subsystem (P ', P'',P''') has a constant thickness (d ₁ , d ₂ , d ₃ ) which deviates from a thickness of the periods of an adjacent layer subsystem. In this case, the layer system (P ''') farthest from the substrate has a number N _{3 of} the periods P ₃ which is greater than the number N _{2 of} the periods P ₂ for the second-most distant layer subsystem (P'') in front of the substrate. , Here, the second-most distant from the substrate layer subsystem (P ''), unlike the embodiment to 1A , B a sequence of periods P ₂ corresponding to the sequence of periods P ₁ and P _{3 of} the other layer subsystems P and P '''such that the first high refractive layer (H''') of the substrate farthest from Layer subsystem (P ''') optically effective on the last low-refractive layer (L'') of the substrate from the second-most distant layer subsystem (P'') follows.

Des Weiteren können beispielsweise die Einzelschichten des reflektiven Schichtsystems des erfindungsgemäßen Spiegels in 1A, B durch mindestens eine Barriereschicht (B) getrennt werden, analog zum Ausführungsbeispiel in 1A, B. Ebenfalls analog zum ersten Ausführungsbeispiel, kann die Schichtanordnungen (X) des erfindungsgemäßen Spiegels (S2) von einem Deckschichtsystem (C) abgeschlossen werden.Furthermore, for example, the individual layers of the reflective layer system of the mirror according to the invention in 1A , B are separated by at least one barrier layer (B), analogous to the embodiment in 1A B. Like in the first exemplary embodiment, the layer arrangements (X) of the mirror (S2) according to the invention can be terminated by a covering layer system (C).

Darüber hinaus wird für die zu den 2A, B gehörigen Schichtdesigns folgende Kurzschreibweise entsprechend der Schichtabfolge der 2A, B vereinbart: Substrat/(AZ R ... AZ R)/(P₁)·N₁/(P₂)·N₂/(P₃)·N₃/Deckschichtsystem C mit
P₁ = BH'BL'; P₂ = BL''BH''; P₃ = H'''BL'''B; C = HBLM;In addition, for those to the 2A B belonging to layer designs following short notation according to the layer sequence of 2A , B agreed: Substrate / (AZ R ... AZ R) / (P ₁ ) · N ₁ / (P ₂ ) · N ₂ / (P ₃ ) · N ₃ / Cover Layer System C With
P ₁ = BH'BL '; P ₂ = BL''BH ''; P ₃ = H '''BL'''B; C = HBLM;

Hierbei stehen die Buchstaben analog zur Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels symbolisch für die Dicke der jeweiligen Einzelschichten in der Einheit [nm]. Die zur 2A, B gehörigen Ausführungsbeispiele lassen sich somit in der Kurzschreibweise folgendermaßen angeben:
Ausführungsbeispiel 4: die Transmission an EUV-Strahlung durch die Schichtanordnung hindurch zum Substrat beträgt weniger als 0,1% und die Schutzschicht erfährt unter EUV-Bestrahlung eine irreversible Volumenänderung von weniger als 1% sowie einer Oberflächenrauheit von weniger als 0,5 nm rms Substrat/(10 nm Cr 2 nm B4C)·10/(8 nm Cr 2 nm B4C)·6/(5 nm Cr 2 nm B4C)·6/RL Ausführungsbeispiel 5: die Perioden des Schutzschichtsystems weisen eine Dicke von 10 nm–100 nm auf und das Schutzschichtsystem weist eine Dicke von 50 nm–1000 nm auf Substrat/(50 nm Cu 1 nm B4C)·2/(30 nm Cu 1 nm B4C)·X/(5 nm Cu 2 nm B4C)·6/RL Ausführungsbeispiel 6: die Schichtanordnung übt eine Zugspannung von +10 MPa bis +2000 MPa aus unter Verhinderung einer irreversible Veränderung der Oberfläche des Substrats unter EUV-Strahlung von mehr als 0,1 nm in der Normalenrichtung Substrat/(50 nm CrNi 2 nm B4C)·2/(25 nm CrNi 1 nm B4C)·1/(5 nm CrNi 2 nm B4C)·4/RL Here, the letters are symbolic of the description of the first embodiment of the thickness of the respective individual layers in the unit [nm]. The to 2A B corresponding embodiments can thus be specified in the short notation as follows:
Embodiment 4: the transmission of EUV radiation through the layer arrangement to the substrate is less than 0.1% and the protective layer experiences an irreversible volume change of less than 1% and a surface roughness of less than 0.5 nm rms under EUV irradiation Substrate / (10nm Cr 2nm B4C) x 10 / (8nm Cr 2nm B4C) x 6 / (5nm Cr 2nm B4C) x 6 / RL Embodiment 5: The periods of the protective layer system have a thickness of 10 nm-100 nm, and the protective layer system has a thickness of 50 nm-1000 nm Substrate / (50nm Cu 1nm B4C) x 2 / (30nm Cu 1nm B4C) x / (5nm Cu 2nm B4C) x 6 / RL Embodiment 6: The layer arrangement exerts a tensile stress of +10 MPa to +2000 MPa while preventing an irreversible change of the surface of the substrate under EUV radiation of more than 0.1 nm in the normal direction Substrate / (50nm CrNi 2nm B4C) x 2 / (25nm CrNi 1nm B4C) x 1 / (5nm CrNi 2nm B4C) x 4 / RL

Dabei kann das reflektive Schichtsystem RL des zweiten Ausführungsbeispiels angegeben werden als: RL = (4,737 Si 0,4 B₄C 2,342 Mo 0,4 B₄C)·28/(3,443 Si 0,4 B₄C 2,153 Mo 0,4 B₄C)·5/(3,523 Si 0,4 B₄C 3,193 Mo 0,4 B₄C)·15/2,918 Si 0,4 B₄C 2 Mo 1,5 Ru In this case, the reflective layer system RL of the second embodiment can be given as: R L = (4.737 Si 0.4 B ₄ C 2.342 Mo 0.4 B ₄ C) x 28 / (3.433 Si 0.4 B ₄ C 2.153 Mo 0.4 B ₄ C) x 5 / (3.523 Si 0.4 B ₄ C 3.193 Mo 0.4 B ₄ C) · 15 / 2.918 Si 0.4 B ₄ C 2 Mo 1.5 Ru

Da die Barriereschicht B₄C in diesem Beispiel wiederum immer 0,4 nm dick ist, kann sie zur Veranschaulichung dieser Schichtanordnung auch weggelassen werden, so dass das Schichtdesign zu den 2A, B gekürzt wie folgt angegeben werden kann: RL = (4,737 Si 2,342 Mo)·28/(3,443 Si 2,153 Mo)·5/(3,523 Si 3,193 Mo)·15/2,918 Si 2 Mo 1,5 Ru Again, since the barrier layer B ₄ C in this example is always 0.4 nm thick, it can also be omitted to illustrate this layer arrangement, so that the layer design can be compared to the 2A , B can be shortened as follows: R L = (4.737 Si 2.242 Mo) x 28 / (3.433 Si 2.153 Mo) x 5 / (3.523 Si 3.193 Mo) x 15 / 2.918 Si 2 Mo 1.5 Ru

Es versteht sich, dass die oben angegebenen Schichtdesigns nur beispielhaft zu verstehen sind und dass das Schutzschichtsystem (SPL) des zweiten Ausführungsbeispiels insbesondere auch mit einer anderen reflektiven Schichtsystem (RL), beispielsweise aus dem ersten Ausführungsbeispiel, kombiniert werden kann.It is understood that the above-mentioned layer designs are only to be understood as examples and that the protective layer system (SPL) of the second exemplary embodiment can also be combined in particular with another reflective layer system (RL), for example from the first exemplary embodiment.

In 3 ist schematisch ein Projektionsbelichtungsanlage (1) gezeigt, welche aus einem Strahlformungssystem (2), einem Beleuchtungssystem (3) und einem Projektionsobjektiv (4) besteht, die aufeinander folgend in einem von einer EUV-Lichtquelle 5 des Strahlformungssystems (2) ausgehenden Strahlengang (6) angeordnet sind. Als EUV-Lichtquelle (5) kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder eine Synchrotronquelle dienen. Die austretende Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen ca. 5 nm und ca. 20 nm wird zunächst in einem Kollimator (7) gebündelt. Mit Hilfe eines nachfolgenden Monochromators (8) wird durch Variation des Einfallswinkels, wie durch einen Doppelpfeil angedeutet, die gewünschte Betriebswellenlänge herausgefiltert. Im genannten Wellenlängenbereich sind der Kollimator (7) und der Monochromator (8) üblicherweise als Spiegel ausgebildet, wobei zumindest der Monochromator (8) an seiner optischen Oberfläche kein Mehrfachschichtsystem aufweist, um einen möglichst breitbandigen Wellenlängenbereich zu reflektieren.In 3 is schematically a projection exposure apparatus ( 1 ), which consist of a beam-shaping system ( 2 ), a lighting system ( 3 ) and a projection lens ( 4 ) exists, the one on the other following in one of an EUV light source 5 the beam-forming system ( 2 ) outgoing beam path ( 6 ) are arranged. As EUV light source ( 5 ) may serve, for example, a plasma source or a synchrotron source. The emerging radiation in the wavelength range between about 5 nm and about 20 nm is first in a collimator ( 7 ). With the help of a subsequent monochromator ( 8th ) is filtered out by varying the angle of incidence, as indicated by a double arrow, the desired operating wavelength. In the aforementioned wavelength range, the collimator ( 7 ) and the monochromator ( 8th ) usually formed as a mirror, wherein at least the monochromator ( 8th ) does not have a multi-layer system on its optical surface in order to reflect the broadest possible wavelength range.

Der im Strahlformungssystem (2) im Hinblick auf Wellenlänge und räumliche Verteilung behandelte Strahlung wird in das Beleuchtungssystem (3) eingeführt, welches beispielsweise ein erstes und zweiter Spiegel (9, 10) aufweist. Die beiden Spiegel (9, 10) leiten die Strahlung auf eine Photomaske (11) als weiterem reflektiven optischen Element, welche eine Struktur aufweist, die mittels des Projektionssystems (4) in verkleinertem Maßstab auf einen Wafer (12) abgebildet wird. Hierzu sind im Projektionssystem (4) beispielsweise ein dritter und vierter Spiegel (13, 14) vorgesehen. Die in der Projektionsbelichtungsanlage eingesetzten Spiegel (9, 10, 13, 14) können dabei beispielsweise jeweils durch einen erfindungsgemäßen Spiegel (S1, S2) des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels, siehe 1A, B und 2A, B gebildet werden.The in the beam-forming system ( 2 ) in terms of wavelength and spatial distribution treated radiation is in the lighting system ( 3 ), which includes, for example, first and second mirrors ( 9 . 10 ) having. The two mirrors ( 9 . 10 ) direct the radiation onto a photomask ( 11 ) as a further reflective optical element, which has a structure, which by means of the projection system ( 4 ) on a wafer scale (on a reduced scale) 12 ) is displayed. For this purpose, in the projection system ( 4 ), for example, a third and fourth mirror ( 13 . 14 ) intended. The mirrors used in the projection exposure equipment ( 9 . 10 . 13 . 14 ) can in each case, for example, by a mirror according to the invention (S1, S2) of the first or second embodiment, see 1A , Federation 2A , B are formed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009054653 A1 [0007]

Claims

EUV wavelength range mirror (S1, S2) comprising a substrate (S) and a layer arrangement (X), the layer arrangement comprising a reflective layer system (RL) with at least one layer subsystem (P ') and a protective layer system (SPL) protecting the substrate comprising, wherein the protective layer system (SPL) a periodic sequence of at least two periods (P _SPL ), each consisting of two individual layers (AZ, R), characterized in that the first single layer (AZ) of the period (P _SPL ) at the same time protects the substrate by absorption of the EUV radiation and compensates for layer stresses in the layer arrangement (X), and the respective second individual layer (R) reduces the surface roughness of the protective layer system (SPL) by smoothing the surface roughness of the first single layer (AZ).

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission of EUV radiation through the layer arrangement to the substrate is less than 0.1%.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer (SPL) experiences an irreversible volume change of less than 1% under EUV radiation.

EUV wavelength range mirror (S1, S2) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer system (SPL) exhibits an irreversible change of the surface of the substrate (S) under EUV radiation of more than 0.1 nm in the normal direction measured at a location within the irradiated area of the substrate (S) with respect to the surface of the substrate (S) at a location outside the irradiated area measured in the same direction and at the same time exerts a layer stress to compensate for layer stresses in the layer arrangement (X) ,

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the thickness (d _AZ ) of the first single layer (AZ) to the thickness (d _R ) of the second single layer (R) for all periods (P _SPL ) is constant.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to claim 1-4, characterized in that the ratio of the thickness (d _AZ ) of the first single layer (AZ) to the thickness (d _R ) of the second single layer (R) with a greater distance from the substrate (S) decreases.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the first single layer (AZ) has an absorption index at 13.5 nm of more than 0.03.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the periods (P _SPL ) of the protective layer system (SPL) have a thickness (P _SPL ) of 10 nm-100 nm.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer system (SPL) has a thickness (d _P ) of 50 nm-1000 nm.

EUV wavelength range mirror (S1, S2) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer system (SPL) has a tensile stress of +10 MPa to +2000 MPa for compensating for layer stresses in the layer arrangement (X).

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the first single layer (AZ) of copper, chromium or a nickel-chromium alloy, wherein the ratio of chromium: nickel between 30: 70 and 70:30 lies.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the second single layer (R) consists of a material which is selected or composed of the group of materials: B ₄ C, C, Si Nitride, Si-carbide, Si-boride, Mo-nitride, Mo-carbide, Mo-boride, Ru-nitride, Ru-carbide and Ru-boride.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer system (SPL) in the spatial wavelength range of 10 nm to 1.5 microns, a surface roughness of less than 0.6 nm rms, in particular less than 0.1 nm rms.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the individual layers (AZ, R) of the protective layer system (SPL) are applied using low-pressure plasmas.

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the reflective layer system (RL) comprises at least one layer subsystems (P ', P'',P'''), which consists of a periodic sequence of at least two periods (P1, P2, P3) consists of individual layers, wherein the periods (P1, P2, P3) two individual layers of different materials for a high-refractive layer (H ''') and a low-refractive layer (L''').

Mirror (S1, S2) for the EUV wavelength range according to one of the preceding claims, characterized in that the reflective layer system (RL) further comprises a cover layer system (C) which terminates the layer arrangement (X) of the mirror.

A projection lens for microlithography comprising a mirror (S1, S2) according to one of claims 1 to 16.

Illumination system for microlithography comprising a mirror (S1, S2) according to one of claims 1 to 16.

A projection exposure apparatus for microlithography comprising a projection objective according to claim 17 and / or an illumination system according to claim 18.