DE602004006525T2

DE602004006525T2 - Plasmaquelle gerichteter strahlen und anwendung dafür in der mikrolithographie

Info

Publication number: DE602004006525T2
Application number: DE602004006525T
Authority: DE
Inventors: Peter Choi
Original assignee: EPPRA Sas
Current assignee: Nano UV
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: CN1868005A; JP2007511869A; WO2005038822A2; FR2861184B1; RU2368967C2; US7964857B2; FR2861184A1; RU2006116897A; ATE362636T1; WO2005038822A3; EP1673785A2; CN1868005B; KR20060128865A; US20110068282A1; DE602004006525D1; TW200527978A; EP1673785B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung einer Strahlung gewünschter Wellenlängen.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer Strahlung in einer Ausstrahlungsrichtung und in einem gewünschten Wellenlängenbereich, wobei das Verfahren aufweist:

– die Erzeugung einer Anfangsstrahlung mittels einer Strahlungsquelle, deren Wellenlängen den gewünschten Bereich enthalten,
– die Filterung der Anfangsstrahlung, derart, um im wesentlichen diejenigen Strahlen der Anfangsstrahlung zu eliminieren, deren Wellenlänge außerhalb des gewünschten Bereichs ist.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Strahlungserzeugungsvorrichtung, die die Anwendung eines derartigen Verfahrens erlaubt, sowie eine Lithographie-Vorrichtung, die eine derartige Erzeugungsvorrichtung aufweist.
Verfahren und Vorrichtungen des oben erwähnten Typs sind bereits bekannt.
So betrifft ein Ausführungsbeispiel (nicht einschränkend) die Erzeugung einer Strahlung gewünschter Wellenlängen mit dem Ziel einer optischen Kette für Anwendungen der Lithographie eines lichtempfindlichen Substrats.
1 zeigt also schematisch ein optisches System 100, das der Reihe nach aufweist:

– einen Erzeuger 100 von Strahlung eines gewünschten Wellenlängenbereichs,
– eine Linsenanordnung 11, die die von dem Erzeuger 10 herkommende Strahlung empfängt und sie behandelt (zum Beispiel indem sie die Strahlen kollimiert und/oder fokussiert),
– eine Maske 12, die die von der Linsenanordnung herkommende behandelte Strahlung empfängt und selektiv nur die Strahlen, die am Ort eines Transmissionsmotivs 120 auf die Maske auftreffen, hindurchgehen läßt, wobei der Rest der Strahlung von der Maske zurückgehalten wird,
– ein Substrat 13, das die von der Maske durchgelassenen Strahlen empfängt und dessen der Strahlung ausgesetzte Oberfläche ein photoresistives oder lichtempfindliches Produkt trägt.

Die auf dem Substrat auftreffenden Strahlen reagieren mit dem Produkt und bilden somit auf der Oberfläche des Substrats ein Motiv, das dem Transmissionsmotiv der Maske entspricht.
Der gewünschte Wellenlängenbereich des Erzeugers 10 kann insbesondere im Ultravioletten Spektrum (UV) oder im Extremen UV-Spektrum (EUV) liegen.
Genauer gesagt, werden in diesem Text vereinbarungsgemäß mit "EUV" sowohl EUV-Strahlen als auch weiche Röntgenstrahlen bezeichnet.
Die EUV-Strahlen haben sehr kleine Wellenlängen (unter 100nm, zum Beispiel in der Größenordnung von einigen zehn nm, einer Anwendung entsprechend eine Wellenlänge von 13,5nm).
Dies ist insbesondere für Anwendungen der Photolithographie vorteilhaft, da die von den Strahlen gezeichneten Motive auf entsprechende Weise sehr kleine Abmessungen haben können. Dies erlaubt insbesondere, auf einem Substrat gleicher Größe eine größere Menge Motive herzustellen.
Es ist jedoch notwendig, den Strahlungserzeuger mit Filtereinrichtungen zur Filterung der Strahlen zu kombinieren.
Tatsächlich weist in bestimmten Fällen – insbesondere für die Erzeuger von Strahlung einer Wellenlänge im EUV-Bereich – der Erzeuger eine Strahlungsquelle des Typs Plasmaquelle auf.
Zusätzlich zu der gewünschten Strahlung emittieren solche Strahlungsquellen

– Strahlung, deren Wellenlänge nicht dem gewünschten Bereich entspricht, und/oder
– Feststoff-Trümmer, die aus der Wechselwirkung zwischen dem Plasma und festen Teilen der Kammer, in welcher sich dieses Plasma befindet, herrühren (Target, Wände der Kammer...).

Um aus der von der Quelle des Erzeugers herkommenden Strahlung nur die Strahlen gewünschter Wellenlängen zu isolieren, ist es also notwendig, nach der Quelle (zum Beispiel unmittel bar nach der Quelle, um zu verhindern, daß die Maske Trümmern ausgesetzt ist, die sie beschädigen könnten) Filtereinrichtungen bereitzustellen.
Auf bekannte Weise weisen solche Filtereinrichtungen einen mehrschichtigen Spiegel auf, der die Strahlen abhängig von ihrer Wellenlänge selektiv reflektiert.
Ein solcher mehrschichtiger Spiegel funktioniert also wie ein Bandfilter.
Er reflektiert selbstverständlich keine unerwünschten Trümmer, die von der Quelle herkommen können, so daß die Elemente, die nach den Filtereinrichtungen angeordnet sind, keinen derartigen Trümmern ausgesetzt sind.
Eine solche Lösung erlaubt eine wirkungsvolle Filterung der Strahlen, die von einer Strahlungsquelle herkommen, die dazu neigt, Trümmer zu erzeugen.
Aber ein mit einer solchen bekannten Konfiguration verbundener Nachteil ist, daß die von der Quelle herkommenden Trümmer den Spiegel der Filtereinrichtung beschädigen können.
Es ist zwar möglich, darüber nachzudenken, die Filtereinrichtung von der Quelle weiter weg zu rücken, um so die Wahrscheinlichkeit, daß ein Trümmerstück den Spiegel dieser Filtereinrichtung beschädigt, zu verringern.
Aber in diesem Fall würde der von der Filtereinrichtung gewonnene Strahlungsfluß wesentlich verringert, was die Leistung des gesamten optischen Systems verschlechtert.
Die EP-A2-528 542 macht ein Verfahren gemäß der Präambel von Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß der Präambel von Anspruch 13 bekannt.
Es ist also offensichtlich, daß die bekannten Konfigurationen zur Erzeugung einer Strahlung gewünschter Wellenlängen mit Nachteilen verbunden sind, wenn die Strahlungsquelle dazu neigt, Trümmer zu erzeugen.
Dieser Nachteil betrifft insbesondere die Anwendungen, in welchen die gewünschten Wellenlängen in dem EUV-Bereich liegen.
Das Ziel der Erfindung ist, sich dieser Nachteile zu entledigen.
Um dieses Ziel zu erreichen, schlägt die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Erzeugung einer Strahlung in einer Ausstrahlungsrichtung und in einem gewünschten Wellenlängenbereich vor, wobei das Verfahren aufweist:

– die Erzeugung einer Anfangsstrahlung mittels einer Strahlungsquelle, deren Wellenlängen den gewünschten Bereich enthalten,
– die Filterung der Anfangsstrahlung, derart, um im wesentlichen diejenigen Strahlen der Anfangsstrahlung zu eliminieren, deren Wellenlänge außerhalb des gewünschten Bereichs ist, wobei die Filterung dadurch erfolgt, daß eine gesteuerte Verteilung des Brechungsindexes der Strahlen in einen von der Anfangsstrahlung durchquerten Steuerbereich hineingebracht wird, derart, um selektiv die Strahlen der Anfangsstrahlung in Abhängigkeit von ihrer Wellenlänge abzulenken und die Strahlen mit den gewünschten Wellenlängen zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Verteilung des Brechungsindexes der Strahlen durch die Steuerung der Elektronendichteverteilung in dem Steuerbereich erzielt wird.

Bevorzugte, aber nicht einschränkende Aspekte eines solchen Verfahrens sind wie folgt:

– der Steuerbereich ist in einem Plasma angeordnet,
– das Plasma, das den Steuerbereich enthält, ist seinerseits in einer mit der Strahlungsquelle verbundenen Kammer angeordnet,
– die Steuerung der Elektronendichte erfolgt auf eine Weise, um eine Elektronendichte zu erzielen, die im Abstand zu einer zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung größer ist als an der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung,
– die zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung ist eine gerade Anfangsstrahlungslinie und die Anfangsstrahlung wird von der Strahlungsquelle mit einer im wesentlichen achsensymmetrischen Verteilung um die gerade Anfangsstrahlungslinie erzeugt,
– zur Erzeugung der Elektronendichteverteilung wird dem Plasma entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung Energie zugeführt,
– die Energiezufuhr erfolgt durch Ionisation des Plasmas entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung,
– zur Durchführung der Ionisation werden folgende Schritte durchgeführt:
– Aufbauen einer elektrischen Spannung an den Anschlußklemmen der das Plasma enthaltenden Kammer, wobei die Anschlußklemmen entlang der durch die zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung allgemein definierten Richtung beabstandet sind,
– Anwenden eines energetischen Bündels am Ort der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung,
– um die Strahlen mit den gewünschten Wellenlängen zu gewinnen, ist nach dem Steuerbereich mindestens ein Fenster angeordnet, um selektiv Strahlen des gewünschten Wellenbereichs hindurchgehen zu lassen,
– jedes Fenster ist auf der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung angeordnet, mit einer gekrümmten Abszisse, die dem Schnittort der Strahlen des gewünschten Wellenlängenbereichs, die abgelenkt worden sind, mit der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung entspricht,
– der gewünschte Wellenlängenbereich ist in dem Intervall [0-100nm] enthalten,
– der gewünschte Wellenlängenbereich liegt in dem EUV- Spektrum.

Gemäß einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung außerdem eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Strahlung in einer Ausbreitungsrichtung und in einem gewünschten Wellenlängenbereich vor, wobei die Vorrichtung aufweist:

– eine Quelle einer Anfangsstrahlung, deren Wellenlängen den gewünschten Bereich enthalten,
– Filtereinrichtungen zum Filtern der Anfangsstrahlung, derart, um im wesentlichen diejenigen Strahlen der Anfangsstrahlung zu eliminieren, deren Wellenlänge außerhalb des gewünschten Bereichs ist, wobei die Filtereinrichtungen Einrichtungen aufweisen, um eine gesteuerte Verteilung des Brechungsindexes der Strahlen in einen von der Anfangsstrahlung durchquerten Bereich hineinzubringen, derart, um die Strahlen der Anfangsstrahlung in Abhängigkeit von ihrer Wellenlänge selektiv abzulenken und die Strahlen mit den gewünschten Wellenlängen zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Hineinbringen einer gesteuerten Verteilung des Brechungsindexes Einrichtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung in dem Steuerbereich aufweisen.

Bevorzugte, aber nicht einschränkende Aspekte einer derartigen Vorrichtung sind wie folgt:

– der Steuerbereich ist in einem Plasma angeordnet,
– das Plasma, das den Steuerbereich enthält, ist seinerseits in einer mit der Strahlungsquelle verbundenen Kammer angeordnet,
– die Einrichtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung sind in der Lage, eine Elektronendichte zu erzielen, die im Abstand zu einer zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung größer ist als an der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung,
– die zentrale Ausbreitungsachse der Anfangsstrahlung ist eine gerade Anfangsstrahlungslinie und die Einrichtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung sind in der Lage, eine um die gerade Anfangsstrahlungslinie im wesentlichen achsensymmetrische Elektronendichte zu erzeugen,
– die Einrichtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung weisen Einrichtungen zum Zuführen von Energie entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung in das Plasma auf,
– die Einrichtungen zur Energiezufuhr weisen Einrichtungen zur Ionisation des Plasmas entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung auf,
– die Einrichtungen zur Energiezufuhr weisen auf: Einrichtungen zum Aufbauen einer elektrischen Spannung an den Anschlußklemmen der das Plasma enthaltenden Kammer, wobei die Anschlußklemmen entlang der durch die zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung allgemein definierten Richtung beabstandet sind, Einrichtungen zum Anwenden eines energetischen Bündels am Ort der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung,
– die Vorrichtung weist nach dem Steuerbereich mindestens ein Fenster auf, um selektiv die Strahlen des gewünschten Wellenbereichs hindurchgehen zu lassen,
– jedes Fenster ist auf der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung angeordnet, mit einer gekrümmten Abszisse, die dem Schnittort der Strahlen des gewünschten Wellenlängenbereichs, die abgelenkt worden sind, mit der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung entspricht,
– die Vorrichtung weist einen zusätzlichen mehrschichtigen Filterspiegel in Verbindung mit mindestens einigen Fenstern auf,
– die Vorrichtung weist mehrere Module auf, die jeweils eine Anfangsstrahlungsquelle und zugehörige Filtereinrichtungen aufweisen, sowie eine optische Einrichtung auf, die erlaubt, die einer Filterung unterworfenen Strahlen zu sammeln, um sie aus der Vorrichtung hinaus zu lenken,
– die optische Einrichtung ist ein mehrschichtiger Spiegel, der auch in der Lage ist, die Filterung der Strahlen zu vervollständigen,
– der gewünschte Wellenlängenbereich ist in dem Intervall [0-100nm] enthalten,
– der gewünschte Wellenlängenbereich liegt in dem EUV- Spektrum.

Die Erfindung betrifft schließlich eine Lithographie-Vorrichtung, die eine Erzeugungsvorrichtung gemäß einem der obigen Aspekte aufweist.
Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung zeigen sich besser beim Lesen der folgenden Beschreibung der Erfindung, die mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen angefertigt ist, auf welchen, abgesehen von 1, die bereits kommentiert worden ist,
2 ein prinzipielles Schema eines erfindungsgemäßen Strahlungserzeugers ist,
3 eine ähnliche Darstellung ist, die eine Elektronendichteverteilung zeigt, die auf eine spezielle Weise im Rahmen der Erfindung gesteuert wird,
4 eine spezielle Ausführungsform der Erfindung mit mehreren Strahlungsquellen zeigt.
Mit Bezug auf 2 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Strahlungserzeuger 20 gezeigt.
Dieser Strahlungserzeuger weist eine Kammer 21 auf, die allgemein geschlossen ist, deren eine Seite 210 aber offen ist, um Strahlen aus der Kammer austreten zu lassen.
Die Kammer 21 weist eine Quelle 211 auf, die in der Lage ist, eine Anfangsstrahlung R0 zu erzeugen.
Es handelt sich typisch um eine Quelle, die ein Plasma enthält.
Die Anfangsstrahlung weist Strahlen auf, deren Wellenlänge in einem gewünschten Wellenlängenbereich liegt.
In einer bevorzugten, die Erfindung aber nicht einschränkenden Anwendung ist der gewünschte Wellenlängenbereich in dem Intervall [0-100nm] enthalten.
Dieser gewünschte Wellenlängenbereich kann folglich in dem EUV-Spektrum enthalten sein.
Die Kammer 21 ist also in der Lage, eine Anfangsstrahlung zu erzeugen, wobei eine signifikante Menge ihrer Strahlen in dem gewünschten Wellenlängenbereich liegt.
Wie bereits erwähnt worden ist, ist es jedoch möglich, daß unerwünschte Folgen mit der Emission der Quelle verbunden sind:

– die Anfangsstrahlung kann auch Strahlen enthalten, deren Wellenlängen nicht genau in dem gewünschten Bereich liegen,
– es ist auch möglich, daß die Quelle 211 zusammen mit der Anfangsstrahlung einige Trümmer emittiert.

Um diesen unerwünschten Folgen vorzubeugen, weist der Erzeuger 20 Filtereinrichtungen zur Filterung der Anfangsstrahlung auf.
Diese Filtereinrichtungen sind in der Lage, in einem von der Anfangsstrahlung durchquerten Steuerbereich 212 eine gesteuerte Verteilung des Brechungsindexes der Strahlen hineinzubringen, um so die Strahlen der Anfangsstrahlung abhängig von ihrer Wellenlänge selektiv abzulenken.
Man gewinnt daraufhin (insbesondere durch die Einrichtungen, die in diesem Text beschrieben werden) Strahlen gewünschter Wellenlängen.
Es wird also ein physikalisches Prinzip genutzt, das demjenigen ähnlich ist, das zum Beispiel die Ablenkung von Licht strahlen in Anwesenheit eines Gradienten des Brechungsindexes der Luft hervorruft (insbesondere im Fall von Luft, die starke Temperaturgradienten aufweist).
Der Steuerbereich ist im Fall der Darstellung von 2 im Inneren der Kammer 21 selbst angeordnet.
Genauer gesagt, ist es auch möglich, daß dieser Steuerbereich außerhalb der Kammer 21 angeordnet ist, nach dieser auf der Trajektorie der Anfangsstrahlung.
Die Steuerung der Verteilung des Brechungsindexes in dem Steuerbereich kann durch Steuerung der Verteilung der Elektronendichte in diesem Steuerbereich erreicht werden.
Diesbezüglich ist es in der Tat möglich, die Beziehung, die den Brechungsindex η mit der Elektronendichte n_e verknüpft, zu nutzen:
η= (1-n_e/n_c)^1/2 (wobei n_c einen kritischen Wert der Elektronendichte repräsentiert, jenseits dessen die Strahlen nicht mehr hindurchgehen können – dieser Wert n_c ist mit der Wellenlänge der betrachteten Strahlen verknüpft).
Mit Bezug zurück auf die in 2 gezeigte Ausführungsform ist der Steuerbereich 212 also in der Kammer 21 angeordnet und dieser Steuerbereich ist folglich in dem mit der Quelle 211 verbundenen Plasma.
Die Steuerung der Elektronendichteverteilung in dem Steuerbereich erlaubt, die Trajektorien der verschiedenen Strahlen der Anfangsstrahlung abhängig von der Wellenlänge dieser Strahlen zu beeinflussen.
Dies ist in 2 gezeigt, die zwei allgemeine Trajektorien zweier Typen von Strahlen zeigt:

– Strahlen einer ersten Wellenlänge λ1. Diese Strahlen haben eine Trajektorie R1,
– Strahlen einer zweiten Wellenlänge λ2, die kleiner ist als die Wellenlänge λ1. Diese Strahlen haben eine Trajektorie R2.

In einer bevorzugten Anwendung der Erfindung, die hier gezeigt ist, wird in dem Steuerbereich eine Elektronendichteverteilung eingerichtet, derart, daß die Elektronendichte im Abstand zu einer zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung größer ist als an der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung.
Die "zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung" entspricht im Fall von 2 der geraden Linie A. Genauer gesagt, hat in dem gezeigten Fall die Kammer typisch eine Form eines runden Zylinders und wird die Anfangsstrahlung mit einer im wesentlichen achsensymmetrischen Verteilung der Strahlen um die Linie A emittiert.
Die Konfiguration der gewünschten Elektronendichteverteilung in diesem Fall ist auf schematische Weise in 3 gezeigt, die Elektronendichteverteilungskurven zeigt.
Es ist anhand dieser Figur festzustellen, daß der Wert der Elektronendichte an den Rändern der Kammer (im Abstand zur Linie A) größer ist als im Zentrum dieser Kammer (nahe an der Linie A).
Es ist auch festzustellen, daß die drei dargestellten Elektronendichtekurven im peripheren Bereich der Kammer divergieren. Auf diesen Aspekt wird nachstehend noch zurückzukommen sein.
Es ist anzumerken, daß eine solche Elektronendichteverteilung entgegengesetzt ist zu einer Elektronendichteverteilung, die normalerweise in der Kammer einer Strahlungsquelle zu beobachten ist.
In dem Fall einer Kammer eines bekannten Typs wird in der Tat im allgemeinen im Zentrum der Kammer eine höhere Dichte beobachtet.
Die in 3 dargestellte Dichtekonfiguration ist folglich speziell und wird für die Anwendung der Erfindung, die hier beschrieben ist, absichtlich erzeugt.
Um eine solche Elektronendichteverteilung in dem Steuerbereich zu erzeugen, wird Energie entlang der Linie A in das Plasma der Kammer 21 eingeführt.
Die Energiezufuhr kann zum Beispiel durch einen Elektronenstrahl oder Laserstrahl erfolgen, der entlang der durch die Linie A definierten Achse in den Steuerbereich gelenkt wird.
Diese Energiezufuhr ist auf schematische Weise durch den Pfeil E veranschaulicht.
Sie erlaubt, das Plasma in dem Steuerbereich entlang der Linie A zu ionisieren.
Vor dieser Energiezufuhr kann eine elektrische Spannung an Anschlußklemmen der das Plasma enthaltenden Kammer aufgebaut werden, wobei die Anschlußklemmen entlang der Richtung, die allgemein durch die zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung definiert ist, beabstandet sind.
3 zeigt schematisch solche Anschlußklemmen 2121 und 2122.
Es ist also möglich, eine Elektronendichteverteilung des in
3 dargestellten Typs zu erzeugen.
Genauer gesagt, kann ausgehend von einer Elektronendichteverteilung des bekannten Typs, in welcher die Dichte im Zentrum der Kammer höher ist, eine solche Verteilung erreicht werden.
Die Energiezufuhr und die damit verbundene Ionisation erlaubt in diesem Fall tatsächlich, die Dichtekonfiguration "umzukehren" und nahe an den peripheren Wänden der Kammer eine höhere Dichte zu erzielen.
3 zeigt wie gesagt drei Dichteverteilungskurven.
Diese drei Kurven sind im zentralen Bereich der Kammer (nahe an der Linie A) vereinigt, entsprechen aber nahe an den Wänden der Kammern unterschiedlichen Dichtewerten.
Diese drei Kurven entsprechen aufeinanderfolgenden Zuständen der Elektronendichteverteilung, wenn eine Ionisation der zentralen Zone des Steuerbereichs ausgeführt worden ist.
Nach Abschluß einer solchen Ionisation ist eine Elektronendichte anzutreffen, die an der Peripherie des Steuerbereichs bereits höher ist.
Wenn man aber anschließend das Plasma, das auf diese Weise ionisiert worden ist, sich weiter entwickeln läßt, wird sich diese Konfiguration anschließend verstärken und wird sich an der Peripherie der Wert der Dichte noch mehr erhöhen.
In der Tat werden die an der Peripherie der Kammer in großer Menge vorhandenen Elektronen hoher Dichte dazu tendieren, die Innenwände dieser Kammer, eine Schicht der Wandverkleidung nach der anderen, zum Schmelzen zu bringen.
Aus diesem Schmelzvorgang ergibt sich eine zusätzliche Zufuhr von Elektronen an der Peripherie der Kammer, was die Elektronendichte an diesem Ort noch mehr erhöht.
Mit Bezug speziell auf 2 ist ein Fenster 222 dargestellt, das im Brennpunkt der Strahlen der Trajektorie R2 angeordnet ist.
Dieses Fenster entspricht einer Einrichtung zur Gewinnung von Strahlen gewünschter Wellenlängen aus den Strahlen der Anfangsstrahlung.
Es war zu sehen, daß durch die Elektronendichteverteilung, die in dem Steuerbereich herrschte, die von der Anfangsstrahlung R0 herkommenden unterschiedlichen Strahlen auf unterschiedliche Weise abhängig von ihrer Wellenlänge abgelenkt wurden.
Diese selektive Ablenkung führt dazu, daß die Strahlen einer zugehörigen gegebenen Wellenlänge zu einem speziellen Punkt der Linie A hin konvergieren, – und dieser spezielle Punkt wird als "Brennpunkt" bezeichnet.
Die Position des Brennpunkts auf der Linie A (eine Position, die durch eine gekrümmte Abszisse einer mit der Linie A verbundenen Markierung definiert werden kann) hängt somit von der mit diesem Brennpunkt verknüpften Wellenlänge ab.
In 2 sind die Brennpunkte F1 und F2 dargestellt, die jeweils mit den Strahlen der Trajektorien R1 und R2 verknüpft sind.
Das Fenster 222 wird also im Brennpunkt F2 angeordnet. Dieses Fenster hat zur Aufgabe, nur die Strahlen, die im wesentlichen an dem Brennpunkt F2 auf die Linie A auftreffen (das heißt, die Strahlen einer Wellenlänge λ2), hindurchgehen zu lassen. Zu diesem Zweck weist das Fenster 222 eine Öffnung 2220 auf, die vorzugsweise um die Linie A zentriert ist.
Dieses Fenster bildet also eine vorteilhafte Einrichtung, um nur die Strahlen gewünschter Wellenlängen zu gewinnen; es verbessert daher die Filterung der von der Anfangsstrahlung herkommenden Strahlen.
Auf diese Weise kann man an jedem gewünschten Ort der Linie A Fenster anordnen, abhängig von der Wellenlänge, die man zu isolieren wünscht.
Somit ist verständlich, daß die Erfindung erlaubt, auf wirkungsvolle Weise Strahlen einer gewünschten Wellenlänge (oder – genau genommen – gewünschter Wellenlängen) zu isolieren.
Im Fall der Erfindung ist eine Filterungseinrichtung, beispielsweise ein mehrschichtiger Spiegel, keinen Trümmern ausgesetzt, die sie oder ihn möglicherweise beschädigen könnten.
Im Fall der Erfindung erlaubt bereits die Tatsache, die gewünschten Strahlen an einem speziellen Punkt, zu welchem hin sie abgelenkt worden sind, zu gewinnen, sich eines großen Teils etwaiger von der Quelle 21 herkommender Trümmer zu entledigen.
Die Anwendung von Gewinnungseinrichtungen, beispielsweise eines Fensters, erlaubt, die Anzahl dieser Trümmer noch weiter zu verringern.
Daraus ergibt sich, daß nach Abschluß dieser Filterung keine Trümmer mehr anzutreffen sind – oder nur eine sehr verringerte Anzahl.
Genauer gesagt, ist es möglich, nach dem Brennpunkt der Strahlen, die man gewinnen möchte, Einrichtungen zur optischen Konditionierung des aus diesen gefilterten Strahlen bestehenden Bündels anzuordnen.
Die optische Konditionierung kann insbesondere eine Kollimination und/oder eine Fokussierung sein.
Das gewonnene Bündel kann also direkt zu einer Lithographiemaske gelenkt werden.
Es ist auch möglich, das gewonnene Bündel zu zusätzlichen Filtereinrichtungen zu lenken, falls dies gewünscht wird.
Solche zusätzlichen Filtereinrichtungen können einen mehrschichtigen Spiegel aufweisen, beispielsweise solche, aus denen die derzeit bekannten Filtereinrichtungen bestehen.
Die Schichten eines solchen mehrschichtigen Spiegels sind definiert (Zusammensetzung und Dichte), so daß der Spiegel selektiv nur die Strahlen einer gegebenen Wellenlänge reflektiert (abhängig von einer sogenannten Braggschen Bedingung, die die Reflektivität des Spiegels mit der Wellenlänge der einfallenden Strahlen verknüpft).
In dieser Variante werden mehrere Filtereinrichtungen in Reihe verwendet. Die weiter vorn angeordnete Einrichtung, die eine selektive Ablenkung von Strahlen und ihre Gewinnung durch führt, erlaubt also, die weiter hinten angeordnete Einrichtung (mehrschichtiger Spiegel) vor Trümmern zu schützen, die von der Quelle herkommen.
Schließlich ist es insbesondere möglich, die Erfindung in einer Vorrichtung anzuwenden, die mehrere Anfangsstrahlungsquellen aufweist, jede mit den dazugehörigen Einrichtungen, die erlauben, in einem dazugehörigen Steuerbereich eine Verteilung des Brechungsindexes zu steuern.
Diese Anwendung ist schematisch in 4 gezeigt.
In dieser Figur lenken mehrere Kammern 21i, die der bereits beschriebenen Kammer 21 ähnlich sind, ihre jeweiligen Strahlungen entlang der zentralen Ausbreitungslinien Ai, die zu einer zentralen Optik 23 konvergieren.
Die zentrale Optik kann daher die Strahlen empfangen, die abhängig von den Kammern, die aktiv sind, von einer oder mehreren Kammern 21i herkommen.
Um für jede aktive Kammer die zugehörige Wellenlänge der Strahlungsfilterung auszuwählen, wird der Abstand zwischen der Optik 23 und jeder Kammer eingestellt.
Daher ist es auch möglich, von unterschiedlichen Kammern herkommende Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen auf der Optik 23 auftreffen zu lassen.
Auf jedem Fall ist die Optik 23 in der Lage, die empfangenen Strahlen wieder nach außen – beispielsweise zu anderen optischen Behandlungseinrichtungen (beispielsweise zu einer Lithographiemaske) – zu lenken.

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer Strahlung in einer Ausstrahlungsrichtung und in einem gewünschten Wellenlängenbereich, aufweisend: – die Erzeugung einer Anfangsstrahlung mittels einer Strahlungsquelle, deren Wellenlängen den gewünschten Bereich enthalten, – die Filterung der Anfangsstrahlung, derart, um im wesentlichen diejenigen Strahlen der Anfangsstrahlung zu eliminieren, deren Wellenlänge außerhalb des gewünschten Bereichs ist, wobei die Filterung dadurch erfolgt, daß eine gesteuerte Verteilung des Brechungsindexes der Strahlen in einen von der Anfangsstrahlung durchquerten Steuerbereich vorgesehen wird, um die Strahlen der Anfangsstrahlung in Abhängigkeit von ihrer Wellenlänge selektiv abzulenken und die Strahlen mit den gewünschten Wellenlängen zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Verteilung des Brechungsindexes der Strahlen durch die Steuerung der Elektronendichteverteilung in dem Steuerbereich erzielt wird.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbereich in einem Plasma angeordnet ist.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Plasma, das den Steuerbereich enthält, seinerseits in einer der Strahlungsquelle zugeordneten Kammer angeordnet ist.
Verfahren nach einem von zwei vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Elektronendichte auf eine Weise erfolgt, um eine Elektronendichte zu erzielen, die im Abstand zu einer zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung größer ist als an der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung eine gerade Anfangsstrahlungslinie ist und die Anfangsstrahlung von der Strahlungsquelle mit einer im wesentlichen achsensymmetrischen Verteilung um die gerade Anfangsstrahlungslinie erzeugt wird.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Elektronendichteverteilung dem Plasma entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung Energie zugeführt wird.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr durch Ionisation des Plasmas entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung erfolgt.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Ionisation folgende Schritte durchgeführt werden: – Aufbauen einer elektrischen Spannung an den Anschlußklemmen der das Plasma enthaltenden Kammer, wobei die Anschlußklemmen entlang der durch die zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung allgemein definierten Richtung beabstandet sind, – Anwenden eines energetischen Bündels am Ort der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, um die Strahlen mit den gewünschten Wellenlängen zu gewinnen, nach dem Steuerbereich mindestens ein Fenster angeordnet ist, um die Strahlen des gewünschten Wellenbereichs selektiv hindurchgehen zu lassen.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fenster auf der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung angeordnet ist, mit einer gekrümmten Abszisse, die dem Schnittort der Strahlen des gewünschten Wellenlängenbereichs, die abgelenkt worden sind, mit der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung entspricht.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Wellenlängenbereich in dem Intervall [0-100nm] enthalten ist.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Wellenlängenbereich in dem EUV-Spektrum liegt.
Vorrichtung zur Erzeugung einer Strahlung in einer Ausbreitungsrichtung und in einem gewünschten Wellenlängenbereich, wobei die Vorrichtung aufweist: – eine Quelle einer Anfangsstrahlung, deren Wellenlängen den gewünschten Bereich enthalten, – Filtereinrichtungen zum Filtern der Anfangsstrahlung, um im wesentlichen diejenigen Strahlen der Anfangsstrahlung zu eliminieren, deren Wellenlänge außerhalb des gewünschten Bereichs ist, wobei die Filtereinrichtungen Einrichtungen aufweisen, um eine gesteuerte Verteilung des Brechungsindexes der Strahlen in einen von der Anfangsstrahlung durchquerten Bereich vorzusehen, um die Strahlen der Anfangsstrahlung in Abhängigkeit von ihrer Wellenlänge selektiv abzulenken und die Strahlen mit den gewünschten Wellenlängen zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Vorsehen einer gesteuerten Verteilung des Brechungsindexes aufweisen: Einrichtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung in dem Steuerbereich.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbereich in einem Plasma angeordnet ist.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Plasma, das den Steuerbereich enthält, seinerseits in einer der Strahlungsquelle zugeordneten Kammer angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem von zwei vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung in der Lage sind, eine Elektronendichte zu erzielen, die im Abstand zu einer zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung größer ist als an der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Ausbreitungsachse der Anfangsstrahlung eine gerade Anfangsstrahlungslinie ist und die Ein richtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung in der Lage sind, eine um die gerade Anfangsstrahlungslinie im wesentlichen achsensymmetrische Elektronendichte zu erzeugen.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Steuerung der Elektronendichteverteilung Einrichtungen zum Zuführen von Energie entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung in das Plasma aufweisen.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Energiezufuhr Einrichtungen zur Ionisation des Plasmas entlang der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung aufweisen.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Energiezufuhr aufweisen: – Einrichtungen zum Aufbauen einer elektrischen Spannung an den Anschlußklemmen der das Plasma enthaltenden Kammer, wobei die Anschlußklemmen entlang der durch die zentrale Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung allgemein definierten Richtung beabstandet sind, – Einrichtungen zum Anwenden eines energetischen Bündels am Ort der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung.
Vorrichtung nach einem der acht vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nach dem Steuerbereich mindestens ein Fenster aufweist, um die Strahlen des gewünschten Wellenbereichs selektiv hindurchgehen zu lassen.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fenster auf der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung angeordnet ist, mit einer gekrümmten Abszisse, die dem Schnittort der Strahlen des gewünschten Wellenlängenbereichs, die abgelenkt worden sind, mit der zentralen Ausbreitungslinie der Anfangsstrahlung entspricht.
Vorrichtung nach einem der zwei vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen zusätzlichen mehrschichtigen Filterspiegel in Verbindung mit mindestens einigen Fenstern aufweist.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere Module aufweist, die jeweils eine Anfangsstrahlungsquelle und zugehörige Filtereinrichtungen aufweisen, sowie eine optische Einrichtung aufweist, die erlaubt, die einer Filterung unterworfenen Strahlen zu sammeln, um sie aus der Vorrichtung hinaus zu lenken.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung ein mehrschichtiger Spiegel ist, der auch in der Lage ist, eine Endfilterung der Strahlen auszuführen.
Vorrichtung nach einem der dreizehn vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Wellenlängenbereich in dem Intervall [0-100nm] liegt.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Wellenlängenbereich in dem EUV-Spektrum liegt.
Lithographie-Vorrichtung mit einer Erzeugungsvorrichtung gemäß einem der fünfzehn vorstehenden Ansprüche.