DE102011083461A1 - Verfahren zum Erzeugen einer Deckschicht aus Siliziumoxid an einem EUV-Spiegel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Deckschicht (18) aus Siliziumoxid SiOx an einer EUV-Strahlung (6) reflektierenden Beschichtung (16) eines Spiegels (13) z.B. zur Verwendung in einer EUV-Lithographieanlage oder in einem EUV-Masken-Metrologiesystem, umfassend: Bestrahlen einer Deckschicht (18) aus Silizium-Nitrid SiNx oder aus Silizium-Oxynitrid SiNxOy zum Umwandeln des Silizium-Nitrids SiNx oder des Silizium-Oxynitrids SiNxOy der Deckschicht (18) in Silizium-Oxid SiOx. Die Erfindung betrifft auch einen Spiegel (13) mit einer Deckschicht aus Siliziumoxid SiOX, sowie eine EUV-Lithographieanlage mit mindestens einem solchen Spiegel (13).

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Deckschicht aus Siliziumoxid an einer EUV-Strahlung reflektierenden Beschichtung eines Spiegels. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Spiegel mit einer Deckschicht aus Siliziumoxid sowie eine EUV-Lithographieanlage mit einem solchen Spiegel. Der Spiegel kann selbstverständlich auch in einer anderen optischen Einrichtung als einer EUV-Lithographieanlage Verwendung finden, z.B. in einem EUV-Masken-Metrologiesystem.
  • Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie dienen zur Herstellung von mikrostrukturierten Bauelementen mittels eines photolithographischen Verfahrens. Dabei wird eine strukturtragende Maske, das so genannte Retikel, mit Hilfe einer Projektionsoptik auf eine photosensitive Schicht abgebildet. Die minimale Strukturbreite, die mit Hilfe einer solchen Projektionsoptik abgebildet werden kann, wird bestimmt durch die Wellenlänge des verwendeten Abbildungslichtes. Je kleiner die Wellenlänge des verwendeten Abbildungslichtes ist, desto kleinere Strukturen können mit Hilfe der Projektionsoptik abgebildet werden. Heutzutage wird hauptsächlich Abbildungslicht mit der Wellenlänge 193 nm oder – in so genannten EUV-Lithographieanlagen – Abbildungslicht mit einer Wellenlänge im Bereich des extremen Ultraviolett (EUV), d. h. 5nm–30nm, verwendet. In EUV-Lithographieanlagen kommen ausschließlich reflektive optische Elemente (EUV-Spiegel) zum Einsatz, da keine optischen Materialien mit einer hinreichend großen Transmission bei diesen Wellenlängen bekannt sind.
  • Ein EUV-Spiegel für eine solche EUV-Lithographieanlage weist ein Substrat und eine auf das Substrat aufgebrachte reflektierende Beschichtung mit einer Mehrzahl von Schichten auf. Eine solche Mehrlagen-Beschichtung besteht in der Regel aus alternierenden Schichten aus Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex, z.B. alternierenden Schichten aus Molybdän und Silizium, deren Schichtdicken so aufeinander abgestimmt sind, dass die Beschichtung ihre optische Funktion erfüllt und eine hohe Reflektivität gewährleistet ist. Die Mehrlagen-Beschichtung weist typischer Weise eine Deckschicht (engl. „capping layer“) auf, um die darunter liegenden Schichten vor Oxidation zu schützen. Diese Deckschicht kann aus einem metallischen Material, z.B. aus Ruthenium, Rhodium oder Palladium bestehen.
  • Aus der EP 1 065 568 A2 ist es bekannt, als Materialien für die Deckschicht Carbide zu verwenden, z.B. Borcarbid (B4C) oder Siliziumcarbid (SiC). Auch Nitride, beispielsweise Siliziumnitrid (Si3N4) oder Titannitrid (TiN), werden dort als Materialien für die Deckschicht angegeben. In analoger Weise wird in der US 2006/0066940 A1 ein EUV-Spiegel mit einem Deckschicht-System beschrieben, bei dem neben Siliziumnitrid (Si3N4) auch Bornitrid (BN) und neben Borcarbid (B4C) auch Molybdäncarbid (MoC) sowie Siliziumdioxid (SiO2) als Materialien für das Deckschicht-System vorgeschlagen werden.
  • Auch ist es u. a. aus dem Artikel „Top Layer Oxidation in Mo/Si Multilayer X-Ray Mirror" von Khanh Nguyen et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 306, 1993 (Materials Research Society) bekannt, dass sich bei einer Mo/Si-Mehrlagenbeschichtung, bei welcher eine Schicht aus Silizium die Abschluss- bzw. Deckschicht bildet, an Umgebungsluft ein dünner Film aus Silizium-Dioxid (SiO2) ausbildet, dessen Dicke typischer Weise zwischen ca. 10 Angström und 20 Angström liegt.
  • In der US 2010/0190113 A1 ist ein Spiegel beschrieben, welcher ein Deckschichtsystem mit einer Mehrzahl von Schichten aufweist. Die oberste Schicht des Deckschichtsystems kann beispielsweise aus Siliziumdioxid gebildet sein, das durch einen reaktiven Sputter-Prozess aufgebracht wird.
  • Beim Betrieb eines EUV-Spiegels mit einer solchen durch Sputtern erzeugten Deckschicht aus Siliziumdioxid in einer EUV-Lithographieanlage hat sich gezeigt, dass bei einer Wasserstoff-Reinigung, bei welcher die Oberfläche der Deckschicht in Kontakt mit aktiviertem Wasserstoff gebracht wird, um Kontaminationen wie Kohlenstoff oder ggf. Zinn von dieser zu entfernen, eine teilweise Umwandlung bzw. Reduktion des Siliziumdioxids stattfindet, bei der ggf. Silane gebildet werden, was sich nachteilig auf die Reflektivität und/oder die Uniformität der Reflektivität auswirkt.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Erzeugen einer Deckschicht aus Siliziumoxid, einen Spiegel mit einer solchen Deckschicht sowie eine EUV-Lithographieanlage bereitzustellen, bei denen die Deckschicht eine erhöhte Stabilität ihrer optischen Eigenschaften bei der Reinigung z.B. mit aktiviertem Wasserstoff aufweist.
  • Gegenstand der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, umfassend: Bestrahlen einer Deckschicht aus Silizium-Nitrid SiNx oder aus Silizium-Oxynitrid SiNxOy zum Umwandeln des Silizium-Nitrids SiNx oder des Siliziumoxinitrids SiNxOy der Deckschicht in Silizium-Oxid (SiOx). Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Deckschicht aus Siliziumoxid zu erzeugen, indem eine Deckschicht aus Silizium-Nitrid oder Silizium-Oxynitrid SiNxOY so lange mit Strahlung beaufschlagt wird, bis praktisch der gesamte Stickstoff in der Deckschicht durch Sauerstoff ersetzt ist, so dass sich eine Deckschicht aus Silizium-Oxid SiOx ausbildet. Eine auf diese Weise erzeugte Deckschicht aus Siliziumoxid hat sich bei der Wasserstoff-Reinigung als stabiler erwiesen als eine Deckschicht aus Siliziumoxid, die durch eine direkte Gasphasenabscheidung erzeugt wird. Die Strahlung, welche für die Umwandlung verwendet wird, sollte Wellenlängen unterhalb von 390 nm (UV bzw. DUV) aufweisen, wobei sich insbesondere EUV-Strahlung, d. h. Strahlung mit Wellenlängen unterhalb von 30 nm, für die Umwandlung als günstig erwiesen hat. Gegebenenfalls kann für die Bestrahlung auch Röntgenstrahlung, d. h. Strahlung mit Wellenlängen unter 5 nm, verwendet werden.
  • Es ist möglich, bei der Bestrahlung nicht die gesamte Oberfläche der Deckschicht mit Strahlung zu beaufschlagen, so dass die vollständige Umwandlung des Materials der Deckschicht nur innerhalb eines bestrahlten Bereichs erfolgt, der ggf. von unbestrahlten bzw. nur schwach bestrahlten Bereichen umgeben ist, in denen das Deckschicht-Material nicht vollständig umgewandelt wird. In der Regel ist es aber günstig, die gesamte Deckschicht (insbesondere homogen) zu bestrahlen, um das Material der gesamten Deckschicht in Siliziumoxid SiOx umzuwandeln.
  • In einer Variante wird die Deckschicht an ihrer Oberfläche mit EUV-Strahlung mit einer Leistungsdichte von 200 mW/mm2 oder mehr, insbesondere von 250 mW/mm2 oder mehr, ggf. von 1000 mW/mm2 oder mehr bestrahlt. Es hat sich gezeigt, dass die Leistungsdichte der EUV-Strahlung ein bestimmender Parameter für die Ersetzung von Stickstoff durch Sauerstoff in der Matrix des Siliziumnitrid SiNx bzw. des Silizium-Oxynitrid SiNXOY-Materials der Deckschicht ist. Grundsätzlich gilt, dass große Leistungsdichten, die insbesondere über dem oben genannten Schwellwert liegen, eine schnelle Umwandlung der Deckschicht in eine Silizium-Oxidschicht ermöglichen.
  • Bei einer weiteren Variante des Verfahrens wird die Bestrahlung der Deckschicht in einer EUV-Lithographieanlage durchgeführt, in welcher der Spiegel angeordnet ist. Eine EUV-Lithographieanlage weist typischer Weise eine EUV-Lichtquelle auf, welche die oben angegebenen Leistungsdichten erzeugen kann. Daher bietet es sich an, eine EUV-Lithographieanlage für die Bestrahlung zu verwenden. Die Bestrahlung erfolgt hierbei typischer Weise vor dem eigentlichen Belichtungsbetrieb, wobei die Spiegel mit den Deckschichten aus Silizium-Nitrid oder Silizium-Oxynitrid ggf. zunächst an geeignete Positionen für die Bestrahlung (insbesondere in der Nähe der EUV-Strahlungsquelle) verbracht werden können, um diese mit EUV-Strahlung mit einer großen Leistungsdichte zu beaufschlagen. Nach der vollständigen Umwandlung der Deckschicht können die EUV-Spiegel dann an die jeweils für den Belichtungsbetrieb vorgesehene Position verbracht werden. Alternativ kann die Bestrahlung der EUV-Spiegel auch in-situ vorgenommen werden, d. h. an einer Position, welche mit der Position bei der späteren Belichtung übereinstimmt. Gegebenenfalls kann in diesem Fall der Strahlengang von der EUV-Lichtquelle zum Spiegel gegenüber dem Belichtungsstrahlengang verändert werden, so dass sich möglichst wenige reflektierende optische Elemente zwischen einem jeweils zu bestrahlenden Spiegel und der EUV-Lichtquelle.
  • Alternativ kann die Bestrahlung auch mit einer EUV-Lichtquelle, einer UV-Lichtquelle oder mit einer Röntgenquelle vorgenommen werden, die nicht Bestandteil einer EUV-Lithographieanlage ist. Der Bestrahlungsvorgang findet in diesem Fall typischer Weise in einer eigens zu diesem Zweck bereitgestellten Bestrahlungsanlage statt.
  • Bei einer weiteren Variante wird die Bestrahlung der Deckschicht in einer Restgasatmosphäre durchgeführt, die einen Sauerstoff-Partialdruck p(O2) zwischen 10–7 mbar und 10–11 mbar, bevorzugt um ca. 10–9 mbar und/oder einen Wasserpartialdruck p(H2O) zwischen 10–5 mbar und 10–9 mbar, bevorzugt um ca. 10–7 mbar aufweist. Ein solcher Sauerstoff- bzw. Wasser-Partialdruck begünstigt die Ersetzung von Stickstoff durch Sauerstoff in der Deckschicht und kann daher für die Vorbestrahlung der Deckschicht verwendet werden. Die Restgasatmosphäre kann in einer Vakuum-Umgebung der (Vor-)Bestrahlungsanlage oder in einer EUV-Lithographieanlage erzeugt werden. Für die Vorbestrahlung wird typischer Weise ein höherer Sauerstoff-Partialdruck bzw. Wasser-Partialdruck verwendet als im Betrieb des EUV-Spiegels in einer EUV-Lithographieanlage bzw. in einem EUV-Masken-Metrologiesystem.
  • Vorzugsweise ist die Deckschicht auf eine Silizium-Schicht der reflektierenden Beschichtung aufgebracht, um die Abscheidung des Silizium-Nitrid-Materials bzw. des Silizium-Oxynitrid-Materials zu begünstigen. Die reflektierende Beschichtung weist typischer Weise eine Mehrzahl von Einzelschichten auf, die abwechselnd aus Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes bestehen. Wird EUV-Strahlung bei einer Wellenlänge im Bereich von 13,5 nm verwendet, so bestehen die Einzelschichten üblicherweise aus Molybdän und Silizium. Andere Materialkombinationen wie z.B. Molybdän und Beryllium, Ruthenium und Beryllium oder Lanthan und B4C sind ebenfalls möglich. Zusätzlich zu den beschriebenen Einzelschichten kann eine reflektive Beschichtung auch Zwischenschichten zur Verhinderung von Diffusion sowie die oben beschriebene Deckschicht zur Verhinderung von Oxidation bzw. Korrosion beinhalten.
  • In einer weiteren Variante umfasst das Verfahren in einem der Bestrahlung vorausgehenden Schritt: Aufbringen der Deckschicht aus Silizium-Nitrid oder aus Silizium-Oxynitrid durch Gasphasenabscheidung. Da die Substrat-Materialien von EUV-Spiegeln typischer Weise keinen zu hohen Temperaturen standhalten können, ist es z.B. aus der US 2008/0316595 A1 bekannt, eine Deckschicht aus Siliziumnitrid durch chemische Gasphasenabscheidung (engl. „chemical vapour deposition“, CVD) mit Plasmaunterstützung („plasma enhanced“, PE-CVD) oder unter Verwendung von Niederdruck („low pressure“, LP-CVD) vorzunehmen. Diese Beschichtungsverfahren ermöglichen eine Abscheidung bei niedrigeren Temperaturen als dies bei einer herkömmlichen chemischen Gasphasenabscheidung der Fall ist.
  • Es hat sich als günstig erwiesen, die Deckschicht aus Silizium-Nitrid oder Silizium-Oxynitrid durch physikalische Gasphasenabscheidung („physical vapour deposition“, PVD), insbesondere durch Sputtern (Kathodenzerstäuben), aufzubringen. PVD-Verfahren haben den Vorteil, dass diese bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen durchgeführt werden können, so dass das Substrat-Material bei der Beschichtung nicht geschädigt wird. Das Sputtern kann unter Verwendung eines Magnetrons durchgeführt werden, beispielsweise wie in der WO 2010/127845 A1 beschrieben, bei der das so genannte „High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS)“ sowie das „High Power Pulsed Magnetron Sputtering (HPPMS)“ angewendet werden, um nitridische Schichten zu bilden. Das in der WO 2010/127845 A1 beschriebene Verfahren soll sich insbesondere zur Herstellung von Oxynitrid-Schichten mit verschiedenen Anteilen an Sauerstoff und Stickstoff eignen. Als mögliche Typen von Schichten werden u. a. Siliziumnitrid (Si3N4), Silizium-Oxynitrid (SiNxOY) sowie insbesondere Si3-2xO2xN4(1-x) (mit x zwischen 0 und 1) angegeben.
  • In einer Variante wird beim Abscheiden der Deckschicht ein Stickstoff-Anteil x im SiNx oder im SiNxOY zwischen 0,4 und 1,4, bevorzugt zwischen 0,7 und 1,4, besonders bevorzugt zwischen 1,0 und 1,4 eingestellt. Eine durch einen PVD-Prozess mit geeignet gewählten Beschichtungsparametern abgeschiedene Deckschicht aus Silizium-Oxynitrid oder Silizium-Nitrid ist stickstoffarm, d. h. dieses Material weist einen deutlich niedrigeren Stickstoff-Anteil auf als dies durch die Stöchiometrie von herkömmlichem Silizium-Nitrid (Si3N4) vorgegeben ist. Der Stickstoff-Anteil des Silizium-Nitrids bzw. des Silizium-Oxynitrids kann bei der Beschichtung in gewissen Grenzen variiert werden, beispielsweise indem die Restgaszusammensetzung bei der Beschichtung in einer Vakuum-Beschichtungsanlage geeignet gewählt wird.
  • Bei einer weiteren Variante wird beim Aufbringen der Deckschicht im SiNxOy ein Sauerstoff-Anteil von y < 0,9, bevorzugt von y < 0,4 eingestellt. Auch der Sauerstoff-Anteil im Silizium-Oxynitrid lässt sich durch die Zusammensetzung der Gasbestandteile der Restgasatmosphäre beeinflussen.
  • Bei einer weiteren Variante umfasst das Verfahren in einem der Bestrahlung vorausgehenden Schritt: Aufbringen der reflektierenden Beschichtung auf ein Substrat derart, dass die reflektierende Beschichtung bei einer Betriebs-Wellenlänge λB im EUV-Wellenlängenbereich ein Reflexions-Maximum aufweist und ein Maximum oder ein Minimum der Feldintensität einer stehenden Welle, die sich bei der Reflexion von Strahlung bei der Betriebs-Wellenlänge λB an der reflektierenden Beschichtung ausbildet, in einem Abstand von 0,1 λB oder weniger von einer Oberfläche der Deckschicht der reflektierenden Beschichtung angeordnet ist, welche die Grenzfläche zwischen der Deckschicht und der Umgebung bildet.
  • Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Abnahme der Reflektivität durch die Ersetzung von Stickstoff durch Sauerstoff in der Deckschicht verhältnismäßig gering ausfällt (typischer Weise ca. 2 % oder weniger), wenn das Maximum oder das Minimum der stehenden Welle sich im Bereich der Oberfläche der Deckschicht bzw. der reflektiven Beschichtung befinden. Um dies zu erreichen, kann das optische Design der Mehrlagen-Beschichtung, insbesondere die Schichtdicken der Schichten, geeignet gewählt werden. So können insbesondere die Dicke der Deckschicht und/oder die Dicke der Schicht, auf welche die Deckschicht aufgebracht ist, so eingestellt werden, dass die stehende Welle an der Oberfläche ein Maximum oder ein Minimum aufweist.
  • Insbesondere wenn ein Minimum der Feldintensität der stehenden Welle an der Oberfläche der Deckschicht gebildet ist, sind die Unterschiede in der Reflektivität zwischen einer Deckschicht aus Siliziumnitrid bzw. Silizium-Oxynitrid und einer Deckschicht aus Siliziumoxid sehr gering. Auch der unerwünschte Fall, dass bei der Bestrahlung nicht der gesamte Stickstoff in der Deckschicht durch Sauerstoff ersetzt wird, führt somit lediglich zu einer verhältnismäßig geringen Veränderung in der Reflektivität des EUV-Spiegels.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Spiegel zur Verwendung in einer EUV-Lithographieanlage, umfassend: ein Substrat sowie eine für EUV-Strahlung reflektive Beschichtung, welche eine Deckschicht aus Siliziumoxid SiOx aufweist, die bei einer Wasserstoff-Reinigung möglichst stabil ist. Eine solche Deckschicht kann insbesondere durch das oben beschriebene Verfahren erhalten werden, d. h. durch Umwandlung einer Deckschicht aus Silizium-Nitrid oder Silizium-Oxynitrid in eine Deckschicht aus Silizium-Oxid. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Deckschicht einen Sauerstoff-Anteil mit 1,0 < x < 2,0, insbesondere mit 1,8 < x < 2,0 aufweist. Die Deckschicht kann insbesondere auch einen Sauerstoff-Anteil von x = 2,0 aufweisen. Sie unterscheidet sich in diesem Fall von einer Deckschicht aus Siliziumdioxid SiO2, die durch direkte Gasphasen-Abscheidung (ohne EUV-Bestrahlung) erzeugt wurde, in ihrer Kristallstruktur.
  • Insbesondere durch physikalische Gasphasenabscheidung aufgebrachte Schichten aus Silizium-Nitrid bzw. Silizium-Oxynitrid sind typischer Weise stickstoffarm, d. h. sie weisen einen Stickstoff-Anteil zwischen ca. 0,4 und 1,4, bevorzugt zwischen 0,7 und 1,4, besonders bevorzugt zwischen 1,0 und 1,4 aufweisen.
  • Wird die Deckschicht aus SiNxOY hergestellt, hat es sich als günstig erwiesen, wenn der Sauerstoff-Anteil y in der Deckschicht bei weniger als 0,9, bevorzugt bei weniger als 0,4 liegt.
  • Insbesondere wenn die Deckschicht durch ein Sputter-Verfahren abgeschieden wird, ist diese in der Regel amorph, was sich günstig auf deren Stabilitätseigenschaften auswirkt.
  • Bei einer Ausführungsform ist die Deckschicht auf eine Silizium-Schicht der reflektierenden Beschichtung aufgebracht. Die Aufbringung der Deckschicht aus Silizium-Nitrid bzw. Silizium-Oxynitrid auf eine Silizium-Schicht hat sich als günstig erwiesen, um die Haftungseigenschaften der Deckschicht zu verbessern. Die Aufbringung der Deckschicht auf eine Molybdän-Schicht würde hingegen ggf. zur Ausbildung einer Mischschicht führen, die sowohl Konstituenten der Molybdän-Schicht als auch der Deckschicht aufweist. Eine solche Mischschicht könnte z.B. aus MoSi2, MoN oder MoOx bestehen.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die reflektierende Beschichtung bei einer Betriebs-Wellenlänge λB im EUV-Wellenlängenbereich ein Reflexions-Maximum auf und ein Maximum oder ein Minimum der Feldintensität einer stehenden Welle, die sich bei der Reflexion von Strahlung bei der Betriebs-Wellenlänge λB an der reflektierenden Beschichtung ausbildet, ist in einem Abstand von 0,1 λB oder weniger von einer Oberfläche der Deckschicht der reflektierenden Beschichtung angeordnet, wobei die Oberfläche die Grenzfläche zwischen der Deckschicht und der Umgebung bildet. Typischer Weise liegt die Betriebs-Wellenlänge λB von EUV-Spiegeln in einer EUV-Lithographieanlage bei ca. 13,5 nm. Wie weiter oben dargestellt wurde, kann insbesondere für den Fall, dass die stehende Welle an der Oberfläche der Deckschicht ein Intensitäts-Minimum aufweist, eine Abnahme der Reflektivität auch in Teilbereichen der Deckschicht verhindert werden, in denen die Bestrahlung nicht zu einer vollständigen Ersetzung des Stickstoffs in der Nitrid- bzw. Oxynitrid-Matrix durch Sauerstoff geführt hat.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine EUV-Lithographieanlage mit mindestens einem Spiegel, der wie oben beschrieben ausgebildet ist. Der Spiegel ist in einer Restgasatmosphäre angeordnet, welche sich in einem (evakuierten) Vakuum-Gehäuse der EUV-Lithographieanlage befindet.
  • Wie weiter oben dargestellt wurde, kann die Umwandlung der Deckschicht in eine Silizium-Oxidschicht in der EUV-Lithographieanlage gegebenenfalls in-situ erfolgen, d. h. die Spiegel befinden sich bei der (Vor-) bestrahlung bereits an der Position, in welcher diese nachfolgend im Belichtungsbetrieb verwendet werden. Alternativ kann die Bestrahlung auch in einer eigens für diesen Zweck vorgesehenen Bestrahlungsanlage erfolgen. In beiden Fällen kann sich die Bestrahlung gegebenenfalls auf die Bereiche der Deckschicht beschränken, welche im Belichtungsbetrieb im Strahlengang der EUV-Strahlung angeordnet sind, während in Teilbereichen der Oberfläche der Deckschicht, welche der EUV-Strahlung nicht unmittelbar ausgesetzt sind, gegebenenfalls auf eine Umwandlung des Deckschicht-Materials verzichtet werden kann.
  • 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
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen EUV-Lithographieanlage,
  • 2 eine schematische Darstellung eines EUV-Spiegels für eine solche EUV-Lithographieanlage bei der Bestrahlung zur Umwandlung einer Deckschicht aus Silizium-Oxynitrid bzw. Silizium-Nitrid in eine Deckschicht aus Siliziumoxid,
  • 3a, b zwei bei einer XPS-Analyse einer Deckschicht aus Silizium-Oxynitrid erhaltene Spektren,
  • 4a, b einen Vergleich der Reflektivität bzw. der Feldintensität bzgl. der Vakuum-Grenzfläche einer stehenden Welle einer reflektiven Beschichtung mit einer Deckschicht aus Silizium-Oxynitrid bzw. mit einer Deckschicht aus Silizium-Oxid in Abhängigkeit von der Wellenlänge, sowie
  • 5a, b eine Darstellung analog 4a, b bei der die stehende Welle an der Oberfläche der Deckschicht ein Maximum der Feldintensität aufweist.
  • In 1 ist schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie gezeigt, welche im Folgenden kurz als EUV-Lithographieanlage 1 bezeichnet wird. Die EUV-Lithographieanlage 1 weist ein Strahlerzeugungssystem 2, ein Beleuchtungssystem 3 und einem Projektionssystem 4 auf, die in separaten Vakuum-Gehäusen untergebracht und 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 ein Synchrotron dienen. Die aus der Lichtquelle 5 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 λB herausgefiltert, die im vorliegenden Beispiel bei ca. 13,5 nm liegt. Der Kollimator 7 und der Monochromator 8 sind als reflektive optische Elemente ausgebildet.
  • Die im Strahlerzeugungssystem 2 im Hinblick auf Wellenlänge und räumliche Verteilung behandelte Strahlung wird in das Beleuchtungssystem 3 eingeführt, welches ein erstes und zweites reflektives optisches Element 9, 10 aufweist. Die beiden reflektiven optischen Elemente 9, 10 leiten die Strahlung auf eine Photomaske 11 als weiterem reflektiven optischen Element, welches eine Struktur aufweist, die mittels des Projektionssystems 4 in verkleinertem Maßstab auf einen Wafer 12 abgebildet wird.
  • Hierzu sind im Projektionssystem 4 ein drittes und viertes reflektives optisches Element 13, 14 vorgesehen.
  • Die reflektiven optischen Elemente 9, 10, 11, 13, 14 weisen jeweils eine optische Oberfläche auf, die der EUV-Strahlung 6 der Lichtquelle 5 ausgesetzt ist. Die optischen Elemente 9, 10, 11, 13, 14 werden hierbei unter Vakuum-Bedingungen in einer Restgasatmosphäre 19 betrieben. Da sich der Innenraum der Projektionsbelichtungsanlage 1 nicht ausheizen lässt, kann das Vorhandensein von Restgas-Bestandteilen in der Vakuum-Umgebung nicht vollständig vermieden werden.
  • Die EUV-Lithographieanlage 1 weist eine Gaszuführungseinrichtung 20 mit einem Zuführungskanal 21 auf, der mit einem (nicht gezeigten) Gasreservoir verbunden ist und zur Zuführung bzw. zur Abführung von unterschiedlichen Gasbestandteilen in die bzw. aus der Restgasatmosphäre 19 der EUV-Lithographieanlage 1 dient. Wie in 1 gezeigt ist, sind in der Restgasatmosphäre 19 als Gasbestanteile unter anderem Stickstoff (N2), Wasser (H2O), Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) vorhanden. Es versteht sich, dass entsprechende Zuführungskanäle auch im Beleuchtungssystem 3 und/oder im Strahlerzeugungssystem 2 vorgesehen sein können oder auch ein zentraler Zuführungskanal für die gesamte EUV-Lithographieanlage 1 vorgesehen werden kann. Eine (nicht gezeigte) Steuerungseinrichtung dient der Steuerung der Gaszuführungseinrichtung 20 sowie der Steuerung von weiteren Funktionen der EUV-Lithographieanlage 1.
  • Nachfolgend wird anhand von 2 beispielhaft der Aufbau eines der reflektiven optischen Elemente 13 in der EUV-Lithographieanlage 1 beschrieben, welches nachfolgend auch als EUV-Spiegel bezeichnet wird. Der EUV-Spiegel 13 weist ein Substrat 15 aus einem Material mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der typischer Weise bei weniger als 100 ppb/K bei 22°C bzw. über einen Temperaturbereich von ca. 5°C bis ca. 35°C liegt. Ein Material, welches diese Eigenschaften aufweist, ist mit Titandioxid dotiertes Silikat- bzw. Quarzglas, das typischer Weise einen Silikatglasanteil von mehr als 90 % aufweist. Ein solches auf dem Markt erhältliches Silikatglas wird von der Fa. Corning Inc. unter dem Handelsnamen ULE® (Ultra Low Expansion glass) vertrieben. Eine weitere Materialgruppe, welche einen sehr geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, sind Glaskeramiken, bei denen das Verhältnis der Kristallphase zur Glasphase so eingestellt wird, dass sich die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Phasen nahezu aufheben. Solche Glaskeramiken werden z.B. unter den Handelsnamen Zerodur® von der Fa. Schott AG bzw. unter dem Handelsnamen Clearceram® von der Fa. Ohara Inc. angeboten. Für die im Beleuchtungssystem 3 angeordneten reflektiven optischen Elemente 9, 10 kann ggf. an Stelle eines Nullausdehnungs-Materials auch ein z.B. metallisches Substrat-Material verwendet werden.
  • Auf das Substrat 15 ist eine reflektive Beschichtung 16 aufgebracht, die eine Mehrzahl von Einzelschichten 17a, 17b aufweist, die abwechselnd aus Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes bestehen, und zwar im vorliegenden Fall aus Silizium und Molybdän. Zusätzlich zu den in 2 gezeigten Einzelschichten kann die reflektive Beschichtung 16 auch Zwischenschichten zur Verhinderung von Diffusion oder dergleichen beinhalten. Auf die Darstellung solcher Hilfsschichten in den Figuren wurde verzichtet.
  • Die reflektive Beschichtung 16 weist eine Deckschicht 18 auf, um eine Oxidation der darunter liegenden Einzelschichten 17a, 17b zu verhindern sowie um eine Reinigung von an der Oberfläche 18a der Deckschicht 18 angelagerten kontaminierenden Substanzen zu vereinfachen. Die Deckschicht 18 des Spiegels 13 wurde durch Gasphasenabscheidung auf die oberste Silizium-Schicht 17a der reflektierenden Beschichtung 16 aufgebracht. Die Deckschicht 18 weist eine Dicke d1 von z.B. ca. 1,5 nm auf und absorbiert die auftreffende EUV-Strahlung 6 auch aufgrund der geringen Schichtdicke nur in geringem Maße. Je nach Anwendungsfall kann die Schichtdicke zwischen ca. 1 nm und ca. 20 nm liegen, wobei insbesondere in der Umgebung des Kollektors bzw. Kollimators 7 vergleichsweise große Schichtdicken verwendet werden.
  • Der EUV-Spiegel 13 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine plane Oberfläche 18a auf. Dies wurde nur zur Vereinfachung der Darstellung so gewählt, d. h. der EUV-Spiegel 13 kann auch eine gekrümmte Oberflächenform aufweisen, wobei z.B. konkave Oberflächenformen oder konvexe Oberflächenformen möglich sind, die sowohl sphärisch als auch asphärisch ausgebildet sein können.
  • 2 zeigt die Deckschicht 18 bei der homogenen Bestrahlung mit EUV-Strahlung 6, um das Material der Deckschicht 18, welches bei der Beschichtung des EUV-Spiegels in Form von Silizium-Oxynitrid SiOxNY bzw. von Silizium-Nitrid SiNx aufgebracht wurde, in Silizium-Oxid SiOx umzuwandeln. Die Bestrahlung des EUV-Spiegels 13 kann in einer speziell für diesen Zweck konstruierten Anlage erfolgen, welche eine EUV-Lichtquelle aufweist. Günstiger ist es, wenn die Bestrahlung direkt in der EUV-Lithographieanlage 1 selbst vorgenommen wird, und zwar insbesondere in-situ, d. h. wenn der EUV-Spiegel 13 bei der Bestrahlung an demselben Ort angeordnet ist, an dem dieser auch während des Belichtungsbetriebs der EUV-Lithographieanlage 1 eingesetzt wird.
  • Um den EUV-Spiegel 13 wie in 2 gezeigt bei der Bestrahlung möglichst homogen mit EUV-Strahlung 6 zu beaufschlagen, können in der EUV-Lithographieanlage ggf. zusätzliche reflektierende optische Elemente vorgesehen werden, die in den Strahlengang der EUV-Lichtquelle 5 nur während der Vorbestrahlung eingebracht werden, um die EUV-Strahlung 6 zu kollimieren, bevor diese auf den EUV-Spiegel 13 auftrifft.
  • Alternativ ist es möglich, den EUV-Spiegel 13 zur Umwandlung des Materials der Deckschicht 18 an einem anderen Ort als in der EUV-Lithographieanlage 1 anzuordnen, beispielsweise in einer eigens zu diesem Zweck vorgesehenen Bestrahlungsanlage, welche eine wohldefinierte Präparation der Deckschicht 18 ermöglicht. In einer solchen (nicht bildlich dargestellten) Bestrahlungsanlage kann insbesondere EUV-Strahlung 6 mit einem kollimierten Strahlengang erzeugt werden, so dass die Oberfläche 18a wie in 2 gezeigt homogen mit EUV-Strahlung beaufschlagt werden kann. Alternativ zur Bestrahlung der Oberfläche 18a mit EUV-Licht kann auch Strahlung bei anderen Wellenlängen, z.B. UV-Strahlung (mit Wellenlängen < 390 nm) oder Röntgenstrahlung verwendet werden.
  • Auch hat sich die Verwendung einer Bestrahlungsanlage als günstig erwiesen, um eine hohe Leistungsdichte (z.B. von mehr als 200 mW/mm2 oder von mehr als 1000 mW/mm2) an der Oberfläche 18a des EUV-Spiegels 13 zu erzeugen, da diese Oberfläche 18a unmittelbar, d. h. ohne die Leistungsdichte vermindernde Reflexionen an mehreren optischen Elementen, der Strahlung der EUV-Lichtquelle 5 ausgesetzt werden kann.
  • Während der EUV-Spiegel 13 in der EUV-Lithographieanlage 1 oder in einer Bestrahlungsanlage mit EUV-Strahlung 6 beaufschlagt wird, um die Umwandlung des Materials der Deckschicht 18 zu erreichen, hat es sich als günstig erwiesen, dort eine Restgasatmosphäre vorzusehen, die einen hohen Sauerstoff-Anteil aufweist, wobei geeignete Sauerstoff-Partialdrücke typischer Weise im Bereich zwischen ca. 10–7 mbar und 10–11 mbar, insbesondere um ca. 10–9 mbar liegen. Alternativ oder zusätzlich kann während der Bestrahlung auch ein Wasser-Partialdruck zwischen ca. 10–5 mbar und 10–9 mbar, bevorzugt um ca. 10–7 mbar verwendet werden, um die Umwandlung der Deckschicht 18 zu begünstigen. Für den Belichtungsbetrieb in einer EUV-Lithographieanlage 1 nach der Umwandlung der Deckschicht 18 wird typischer Weise ein geringerer Sauerstoff-Partialdruck bzw. Wasser-Partialdruck verwendet.
  • Nachfolgend wird das Aufbringen der reflektierenden Beschichtung 16 auf das Substrat 15 genauer beschrieben. Zunächst werden die Schichten 17a, 17b aus Silizium bzw. aus Molybdän auf das Substrat 15 aufgebracht, wozu typischer Weise ein PVD-Verfahren eingesetzt wird. Auf die oberste Silizium-Schicht 17a wird dann die Deckschicht 18 aufgebracht, wozu ebenfalls ein PVD-Verfahren genutzt wird, und zwar im vorliegenden Beispiel ein Sputter-Prozess, wodurch das abgeschiedene Silizium-Oxynitrid SiNXOy bzw. Silizium-Nitrid SiNX eine amorphe Struktur aufweist. Sowohl der Stickstoff-Anteil x der Deckschicht 18 als auch der Sauerstoff-Anteil y (im Falle einer Deckschicht aus SiNXOY) kann bei dem Beschichtungs-Verfahren durch geeignete Wahl der Beschichtungsparameter eingestellt werden, wobei günstige Werte für den Stickstoff-Anteil x zwischen ca. 0,4 und 1,4, bevorzugt zwischen 0,7 und 1,4, insbesondere zwischen ca. 1,0 und ca. 1,4 liegen. Im Falle einer Deckschicht aus SiNXOY liegt der Sauerstoff-Anteil y in der Regel bei y = 0,9, ggf. bei y = 0,4 oder darunter, wobei es prozessbedingt ggf. zu einer Variation der jeweiligen Anteile x und y innerhalb der Deckschicht 18 kommen kann. Besonders günstig ist eine Deckschicht 18 mit einer räumlich homogenen Zusammensetzung, bei der x = 1,0 bzw. x > 1,0 und y = 0,4 bzw. y < 0,4 ist.
  • Wie oben beschrieben wurde, hängt die genaue Zusammensetzung des Silizium-Oxynitrids SiNxOy bzw. des Silizium-Nitrids SiNx von den Beschichtungsparametern ab. Beim Sputtern kann zusätzlich ein Magnetfeld verwendet werden (Magnetron-Sputtering) und ggf. können pulsartige Entladungen für die Beschichtung genutzt werden, wie beim so genannten „High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS)“ bzw. beim „High Power Pulsed Magnetron Sputtering (HPPMS)“, die beispielsweise in der eingangs zitierten WO 2010/127845 A1 beschrieben sind. An Stelle eines PVD-Verfahrens kann die Deckschicht 18 gegebenenfalls auch durch ein CVD-Verfahren, insbesondere ein PE-CVD oder LP-CVD-Verfahren aufgebracht werden, vgl. die Website der Fa. Crystec unter „http://www.crystec.com/trinitre.htm“ oder die eingangs zitierte US 5,773,100.
  • Zu den Beschichtungsparametern, welche den Stickstoff-Anteil der Deckschicht 18 beeinflussen, gehört auch die Zusammensetzung der Gasatmosphäre beim Abscheiden, wie nachfolgend anhand einer XPS-Spektralanalyse (vgl. 3a, b) einer durch einen Sputter-Prozess auf eine Silizium-Schicht 17a aufgebrachten Siliziumoxynitrid-Deckschicht 18 beschrieben wird. Die Dicken der Schichten 17a, 17b der reflektierenden Beschichtung 16 wurden im vorliegenden Beispiel so gewählt, dass diese bei der Betriebswellenlänge λB von 13,5 nm ein Reflexions-Maximum aufweisen.
  • In den Schaubildern von 3a, b ist die Si 2p Bindung des XPS-Spektrums (in Abhängigkeit von der Bindungsenergie EB) dargestellt, wobei die Intensität I der Photoelektronen, die unter einem flachen Winkel von der Oberfläche 18a der Deckschicht 18 ausgehen, durch eine gestrichelte Kurve dargestellt ist, während die Intensität I von Photoelektronen, die unter einem steilen Winkel (nahezu senkrecht) zur Oberfläche 18a austreten, als durchgezogene Linie dargestellt sind. Die durchgezogene Intensitäts-Kurve beinhaltet somit Informationen über die Zusammensetzung der Deckschicht 18 in größerer Tiefe, wohingegen die gestrichelte Intensitäts-Kurve im Wesentlichen Informationen über einen oberflächennahen Tiefenbereich von ca. 1–2 nm der Deckschicht 18 zeigt.
  • In 3a, b ist zu erkennen, das das Si 2p-Spektrum im Wesentlichen drei Peaks bei unterschiedlichen Bindungsenergien EB aufweist. Eine erste Bindungsenergie EB bei ca. 103,5 eV ist charakteristisch für die Oxid-Bindung, eine zweite Bindungsenergie EB bei ca. 102 eV entspricht der Silizium-Nitrid-Bindung, während eine dritte Bindungsenergie EB von ca. 99 eV dem ungebundenen Halbleiter-Zustand entspricht, d. h. ungebundenem, elementarem Silizium.
  • Die beiden Schaubilder in 3a und 3b unterscheiden sich dadurch, dass in 3b während des Beschichtungs-Prozesses zusätzlicher Stickstoff in gasförmiger Form zugesetzt wurde, währen dies in 3a nicht der Fall war. Beim Vergleich zwischen 3a und 3b ist deutlich zu erkennen, dass der Sauerstoff-Peak bei ca. 103,5 eV in 3b deutlich kleiner ist als in 3a und dass umgekehrt der Peak der Nitrid-Bindung bei ca. 102 eV deutlich angestiegen ist, d. h. die Zusammensetzung bzw. die Stöchiometrie des Silizium-Oxynitrid-Materials hängt in der Tat wesentlich von der Zusammensetzung der Gasatmosphäre bei der Beschichtung ab.
  • Für den Fall, dass bei der Bestrahlung ungewollt die Deckschicht 18 nicht an der gesamten Oberfläche 18a mit EUV-Strahlung 6 beaufschlagt wird bzw. in Teil-Bereichen der Oberfläche 18a die Strahlungsdosis für eine vollständige Umwandlung des Materials der Deckschicht 18 nicht groß genug ist, hat es sich als günstig erwiesen, einen Wellenbauch oder einen Knoten einer stehenden Welle, die sich bei der Bestrahlung mit EUV-Licht 6 in der reflektierenden Beschichtung 16 ausbildet, unmittelbar an die Oberfläche 18a der Deckschicht zu legen bzw. – sofern dies nicht möglich ist – den Abstand des Bauches bzw. des Knotens der stehenden Welle von der Oberfläche 18a so zu wählen, dass dieser bei nicht mehr als 0,1 λS liegt.
  • Um dies zu erreichen kann insbesondere die Dicke d1 der Deckschicht 18 sowie die Dicke d2 der darunter liegenden Silizium-Schicht 17a (sowie ggf. die Dicken weiterer Schichten 17a, 17b der reflektierenden Beschichtung 16) geeignet gewählt werden. Ist die obige Bedingung erfüllt, ist auch bei unvollständiger Ersetzung des Stickstoffs durch Sauerstoff in der Deckschicht 18 die hierdurch hervorgerufene Veränderung der Reflektivität verhältnismäßig gering, wie anhand von 4a erkennbar ist, welche die Reflektivität R bei der Verwendung einer Silizium-Nitrid-Deckschicht in Abhängigkeit von der Wellenlänge λ zeigt, wobei ein Knoten der stehenden Welle an der Oberfläche 18a gebildet ist. Die Beschichtung des EUV-Spiegels 13, d. h. die Dicken der Schichten 17a, 17b, sind hierbei für eine Deckschicht aus Siliziumnitrid optimiert, d. h. die maximale Reflektivität R wird bei der Verwendung einer Deckschicht 18 aus Siliziumnitrid angenommen.
  • Die Veränderung der Reflektivität R beim vollständigen Austausch von Stickstoff durch Sauerstoff liegt bei dem in 4a gezeigten Fall nur bei ΔR/R = –0,02 %, so dass die zugehörige Reflektivitätskurve für die Silizium-Oxid-Deckschicht 18 in 4a nicht erkennbar ist, da diese bei der gewählten Skalierung mit der Reflektivitätskurve für Silizium-Nitrid übereinstimmt. 4b zeigt die Feldintensität I an der Oberfläche 18a der Deckschicht 18 in Abhängigkeit von der Wellenlänge λ, wobei deutlich erkennbar ist, dass diese bei der Betriebswellenlänge λS von 13,5 nm ein Intensitäts-Minimum Imin (d. h. einen Knoten der stehenden Welle) aufweist.
  • Beim Vorhandensein eines Bauches an der Oberfläche 18a der Deckschicht 18 ist die Veränderung der Reflektivität bei der Ersetzung von Stickstoff durch Sauerstoff größer und liegt bei ΔR/R = –2,1 %, wie in 5a durch eine gestrichelte Reflektivitäts-Kurve angedeutet ist. Wie in 5b gezeigt ist, weist die stehende Welle an der Oberfläche 18a der reflektierenden Beschichtung 16 in diesem Fall ein Intensitäts-Maximum Imax ungefähr bei der Betriebswellenlänge λB von 13,5 nm auf. Um eine Verringerung der Reflektivität R beim Austausch von Sauerstoff durch Stickstoff in der Deckschicht 18 möglichst gering zu halten ist es somit insbesondere günstig, ein Intensitäts-Minimum der stehenden Welle an den Ort der Oberfläche 18a zu legen.
  • Die Verwendung einer stabilen Deckschicht 18 aus Silizium-Oxid hat sich insbesondere als günstig erwiesen, um Verunreinigungen bzw. Partikel, insbesondere Metallverbindungen, die Zinn enthalten, oder Kohlenstoff, von der Oberfläche 18a des EUV-Spiegels 13 zu entfernen, wozu günstiger Weise eine Wasserstoff-Reinigung durchgeführt wird, bei welcher auf die Oberfläche 18a aktivierter Wasserstoff, insbesondere in Form von Wasserstoff-Radikalen bzw. Wasserstoff-Ionen, aufgebracht wird.
  • Die Wasserstoff-Reinigung kann erfolgen, indem in der Restgasatmosphäre 19 ein geeigneter Wasserstoff-Partialdruck p(H2) eingestellt wird. Der Wasserstoff kann durch die EUV-Strahlung 6 in der Nähe der Oberfläche 18a aktiviert werden und hierbei in Wasserstoff-Ionen oder Wasserstoff-Radikale umgewandelt werden, welche die Oberfläche 18a von kontaminierenden Stoffen wie Zinn oder Kohlenstoff reinigen. Für die Wasserstoff-Reinigung können aber auch zusätzliche Einrichtungen in der EUV-Lithographieanlage 1 vorgesehen werden, beispielsweise Reinigungsköpfe, welche zur Erzeugung eines auf die Oberfläche 18a gerichteten, Wasserstoff enthaltenden Gasstroms dienen. Derartige Reinigungsköpfe sind beispielsweise in der WO 2009/059614 A1 der Anmelderin beschrieben, welche durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Beim Wasserstoff im Gasstrom kann es sich um aktivierten Wasserstoff handeln, wobei die Aktivierung beispielsweise unter Verwendung eines elektrischen Feldes erfolgen kann, wie dies in der WO 2009/059614 A1 beschrieben ist, oder gegebenenfalls indem der (molekulare) Wasserstoff zur Aktivierung an einem Heizdraht entlang geführt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1065568 A2 [0004]
    • US 2006/0066940 A1 [0004]
    • US 2010/0190113 A1 [0006]
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    • WO 2010/127845 A1 [0017, 0017, 0053]
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    • WO 2009/059614 A1 [0063, 0063]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „Top Layer Oxidation in Mo/Si Multilayer X-Ray Mirror“ von Khanh Nguyen et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 306, 1993 [0005]
    • http://www.crystec.com/trinitre.htm [0053]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer Deckschicht (18) aus Siliziumoxid SiOx an einer EUV-Strahlung (6) reflektierenden Beschichtung (16) eines Spiegels (13), umfassend: Bestrahlen einer Deckschicht (18) aus Silizium-Nitrid SiNx oder aus Silizium-Oxynitrid SiNxOy zum Umwandeln des Silizium-Nitrids SiNx oder des Silizium-Oxynitrids SiNxOy der Deckschicht (18) in Silizium-Oxid SiOx.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Deckschicht (18) mit EUV-Strahlung (6) mit einer Leistungsdichte von 200 mW/mm2 oder mehr bestrahlt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bestrahlung der Deckschicht (18) in einer EUV-Lithographieanlage (1) durchgeführt wird, in welcher der Spiegel (13) angeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Bestrahlung der Deckschicht (18) in einer Restgasatmosphäre (19) erfolgt, die einen Sauerstoff- Partialdruck (p(O2)) zwischen 10–7 mbar und 10–11 mbar und/oder einen Wasserpartialdruck (p(H2O)) zwischen 10–5 mbar und 10–9 mbar aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: in einem der Bestrahlung vorausgehenden Schritt: Aufbringen der Deckschicht (18) aus Silizium-Nitrid SiNx oder aus Silizium-Oxynitrid SiNxOy durch Gasphasenabscheidung.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Deckschicht (18) durch physikalische Gasphasenabscheidung abgeschieden wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem beim Aufbringen der Deckschicht (18) ein Stickstoff-Anteil x im SiNx oder im SiNxOY zwischen 0,4 und 1,4 eingestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem beim Aufbringen der Deckschicht (18) im SiNxOy ein Sauerstoff-Anteil y < 0,9, bevorzugt y < 0,4 eingestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: in einem der Bestrahlung vorausgehenden Schritt: Aufbringen der reflektierenden Beschichtung (16) auf ein Substrat (15) derart, dass die reflektierende Beschichtung (16) bei einer Betriebs-Wellenlänge λB im EUV-Wellenlängenbereich ein Reflexions-Maximum aufweist und ein Maximum (Imax) oder ein Minimum (Imin) der Feldintensität (I) einer stehenden Welle, die sich bei der Reflexion von Strahlung bei der Betriebs-Wellenlänge λB an der reflektierenden Beschichtung (16) ausbildet, in einem Abstand von 0,1 λB oder weniger von einer Oberfläche (18a) der Deckschicht (18) der reflektierenden Beschichtung (16) angeordnet ist.
  10. Spiegel (13), umfassend: ein Substrat (15) sowie eine für EUV-Strahlung (6) reflektive Beschichtung (16), dadurch gekennzeichnet, dass die reflektive Beschichtung (16) eine Deckschicht (18) aus Siliziumoxid SiOx aufweist, die durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
  11. Spiegel nach Anspruch 10, bei dem der Sauerstoff-Anteil x im Siliziumoxid SiOx zwischen 1,0 und 2,0, bevorzugt zwischen 1,8 und 2,0 liegt.
  12. Spiegel nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei dem die Deckschicht (18) amorph ist.
  13. Spiegel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Deckschicht (18) auf eine Silizium-Schicht (17a) der reflektierenden Beschichtung (16) aufgebracht ist. 22
  14. Spiegel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die reflektierende Beschichtung (16) bei einer Betriebs-Wellenlänge λB im EUV-Wellenlängenbereich ein Reflexions-Maximum aufweist und ein Maximum (Imax) oder ein Minimum (Imin) der Feldintensität (I) einer stehenden Welle, die sich bei der Reflexion von Strahlung bei der Betriebs-Wellenlänge λB an der reflektierenden Beschichtung (16) ausbildet, in einem Abstand von 0,1 λB oder weniger von einer Oberfläche (18a) der Deckschicht (18) der reflektierenden Beschichtung (16) angeordnet ist.
  15. EUV-Lithographieanlage (1), umfassend: mindestens einen Spiegel (9, 10, 11, 13, 14) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, welcher in einer Restgasatmosphäre (19) der EUV-Lithographieanlage (1) angeordnet ist.
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