EP4222539A1 - Verfahren zur herstellung eines optischen elements, optisches element, vorrichtung zur herstellung eines optischen elements, sekundärgas und projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines optischen elements, optisches element, vorrichtung zur herstellung eines optischen elements, sekundärgas und projektionsbelichtungsanlage

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Publication number
EP4222539A1
EP4222539A1 EP21782920.9A EP21782920A EP4222539A1 EP 4222539 A1 EP4222539 A1 EP 4222539A1 EP 21782920 A EP21782920 A EP 21782920A EP 4222539 A1 EP4222539 A1 EP 4222539A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cover layer
base body
oxide
particles
working gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21782920.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anastasia Gonchar
Joern Weber
Vitaliy Shklover
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optical element, in particular for a projection exposure system, according to which a cover layer formed from a cover material is applied to a surface of a base body until a cover layer thickness is reached, the base body having a substrate with a reflection layer applied to the substrate.
  • the invention also relates to an optical element, in particular a mirror of a projection exposure system, with a base body, the base body having a substrate with a reflective layer applied to the substrate, and a cover layer applied to a surface of the base body and made of a cover material and having a cover layer thickness having.
  • the invention also relates to a device for producing an optical element, in particular for a projection exposure system, with a target made of a target material, a coating device which is set up for separating particles of the target material by means of an ionized working gas for coating a base body, the base body having a Having a substrate with a reflective layer applied to the substrate, and a working chamber for receiving the base body and a vacuum device for forming a vacuum in the working chamber.
  • the invention also relates to the use of a secondary gas.
  • the invention also relates to a projection exposure system for semiconductor lithography with a radiation source and an optical system which has at least one optical element.
  • optical elements influence the properties of light waves interacting with them. Precise surface processing of the optical elements is necessary to avoid undesirable structures in the resulting wave fronts.
  • optical elements that can be mentioned are planar mirrors, concave mirrors, convex mirrors, facet mirrors, convex lenses, concave lenses, convex-concave lenses, plano-convex lenses and plano-concave lenses. Glass and silicon, among others, are known as materials for optical elements, in particular mirrors.
  • Projection exposure systems have a large number of optical elements.
  • the nature of the optical elements is of particular importance.
  • the optical elements are exposed to a variety of harmful influences that change their nature and thus impair their functionality, since the light modulated by the optical elements, for example an EUV mirror, has a very small wavelength and the resulting wave fronts do be disturbed by the slightest impairment of the condition of the optical element.
  • the structures shown on the projection surface are very small and therefore also susceptible to the slightest change in the nature of the optical element.
  • the damaging influences that can act on the optical element include, for example, EUV light, which is highly energetic and whose energy can damage the optical element when it is absorbed.
  • the EUV radiation is caught, for example, by collector mirrors which, in addition to the EUV light emitted by the plasma, are also exposed to the damaging effects of tin ions and tin drops. Furthermore, the resulting plasma has a damaging effect on the collector mirrors due to the presence of, for example, hydrogen ions and radicals, oxygen species and oxygen radicals, water or water in the gas phase, nitrogen species and nitrogen radicals, noble gases and noble gas ions and the reaction products of the named gases.
  • optical elements of an EUV projection exposure system are exposed to contaminants, such as hydrocarbons.
  • contaminants such as hydrocarbons.
  • there are also very high temperatures which, due to thermal expansion, in particular different thermal expansion of various elements of the optical element, in particular the collector mirror, can lead to warping, warping and, in particular, to damage.
  • Cleaning media used to clean the optical elements of, for example, tin contamination and/or hydrocarbon contamination are often also detrimental to the optical elements.
  • the above-mentioned damaging effects can become noticeable on the optical element by blistering of the coatings and/or by the detachment of layers of the coatings and/or by the application of an unwanted layer of tin and an unwanted mixing of the layer materials forming the layers with tin.
  • the optical element has a substrate on which a reflection layer system is applied, on which in turn a barrier layer or a plurality of barrier layers are applied. Accordingly, the task of the cover layer is to protect the at least one barrier layer underneath it and the reflective layer system underneath it from external influences.
  • the cover layer is formed by means of sputtering.
  • a disadvantage of the prior art is that the cover layers produced according to the prior art only have a low durability under the damaging influences mentioned.
  • covering layers produced according to the state of the art can show damage patterns, such as blistering, delamination, tin coating and mixing with tin, even after a short time.
  • a further disadvantage is, for example, a defective change in the target, in English target poisoning, if the top layer is formed by means of reactive sputtering.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing an optical element which avoids the disadvantages of the prior art, in particular providing long-lasting and functional cover layers.
  • the present invention is also based on the object of creating an optical element, in particular a mirror of a projection exposure system, which avoids the disadvantages of the prior art and is durable and functional, in particular with regard to its optical properties. According to the invention, this object is achieved by an optical element having the features specified in claim 23.
  • the present invention is also based on the object of creating a device for producing an optical element which avoids the disadvantages of the prior art and in particular enables long-lasting and functional cover layers to be formed.
  • this object is achieved by a device having the features specified in claim 30.
  • the present invention is also based on the object of making available a secondary gas which avoids the disadvantages of the prior art, with the formation of a long-lasting and functional top layer being made possible in particular.
  • this object is achieved by a secondary gas having the features specified in claim 42 .
  • the present invention is also based on the object of creating a projection exposure system for semiconductor lithography which avoids the disadvantages of the prior art and in particular enables long-lasting and reliable operation.
  • this object is achieved by a projection exposure system having the features specified in claim 43.
  • a cover layer formed from a cover material is applied to a surface of a base body until a cover layer thickness is reached, the base body having a substrate with a reflection layer applied to the substrate. According to the invention, it is provided that the cover layer is formed at least approximately free of defects.
  • cover layers of an optical element which are designed to be at least approximately defect-free have an advantageously long service life and an advantageously high performance.
  • Defects can be understood to mean, for example, structural defects, such as pinholes, pores, grain boundaries and/or dislocations, as well as particle and/or contamination deposits.
  • the base body is to be understood as being formed from a substrate with a reflection layer applied to the substrate and optionally one or more barrier layers applied to the reflection layer, optionally only in partial areas. That is, according to the invention, the top layer is applied to a reflective layer—located below the top layer after the top layer has been applied—if the surface of the base body is formed by a reflective layer or the top layer is applied to one or more—after the top layer has been applied, underneath the top layer lying - applied barrier layers, provided that the surface of the base body is formed by one or more barrier layers.
  • the formation of the base body from a substrate with a reflection layer applied to the substrate is to be understood within the scope of the invention in a broad interpretation such that the base body has a substrate with a reflection layer applied to the substrate.
  • the base body can also have a barrier layer, as illustrated above.
  • the base body is to be understood within the scope of the invention as merely being formed from a substrate with a reflection layer applied to the substrate and optionally one or more barrier layers applied to the reflection layer, optionally only in partial areas.
  • the reflection layer can have a multilayer coating.
  • the multilayers of the multilayer can alternately have a material with a higher real part of a refractive index at a working wavelength of the optical element and a material with a lower real part of the refractive index at the working wavelength of the optical element.
  • the substrate has a material with a low coefficient of thermal expansion, e.g. Zerodur®, ULE® or Clearceram®.
  • the optical element can be designed to reflect EUV radiation which strikes the optical element under normal incidence, i.e. at angles of incidence ⁇ typically less than approximately 45° to the surface normal.
  • a reflective multilayer system i.e. a reflective multilayer coating, can be applied to the substrate for the reflection of the EUV radiation.
  • the multi-layer system can have alternately applied layers of a material with a higher real part of the refractive index at the working wavelength (also called spacer) and a material with a lower real part of the refractive index at the working wavelength (also called absorber), with an absorber-spacer pair forming a stack.
  • This structure of the multilayer system simulates a crystal in a certain way, the lattice planes of which correspond to the absorber layers at which Bragg reflection takes place.
  • the multilayer system can have a number of generally more than fifty alternating layers.
  • the thicknesses of the individual layers as well as the repeating stacks can be constant over the entire multi-layer system or also vary, depending on which spectral or angle-dependent reflection profile is to be achieved.
  • the reflection profile can also be influenced in a targeted manner by adding more or less absorbing materials to the basic structure of absorber and spacer in order to increase the possible maximum reflectivity at the respective working wavelength.
  • absorber and/or spacer materials can be exchanged for one another in some stacks, or the stacks can be constructed from more than one absorber and/or spacer material.
  • the absorber and spacer materials can have constant or varying thicknesses across all stacks in order to optimize the reflectivity.
  • additional layers can also be provided, for example as diffusion barriers between spacer and absorber layers.
  • the stacks of the multi-layer system can have alternating silicon layers and molybdenum layers.
  • the silicon layers correspond to the layers with the higher real part of the refractive index at 13.5 nm and the molybdenum layers to the layers with the lower real part of the refractive index at 13.5 nm.
  • other material combinations such as molybdenum and Beryllium, ruthenium and beryllium or lanthanum and B4C also possible.
  • the reflective layer can in particular be a reflective layer system, for example formed by a multi-layer coating made of molybdenum-silicon (MoSi).
  • MoSi molybdenum-silicon
  • the one or more barrier layers lying optionally on the reflection layer can be advantageous in particular in the case of mirrors with normal incidence (normal incidence, NI).
  • the reflection layer can also be a, preferably comparatively thick, coating for mirrors with grazing incidence (Gl).
  • a reflection layer system such as a reflection layer system, and possibly one or more barrier layers, these are particularly susceptible to harmful effects, for example from a plasma when generating an EUV light.
  • a base body precoated by a reflective layer and possibly one or more barrier layers is particularly complex and therefore also cost-intensive, so that a longevity of a cover layer is of particular importance.
  • a cover layer should be applied to such a base body using a particularly reliable method, since an incorrectly applied cover layer can in this case mean that the base body can no longer be used.
  • the cover layer is formed with sharp boundaries.
  • a cover layer of an optical element that has sharp boundary surfaces with the base body is particularly durable and has high performance.
  • the cover material forming the cover layer and the surface material forming the surface of the base body penetrate each other by less than 10 nm, preferably less than 1 nm, preferably less than 0.1 nm.
  • particles of a target material are continuously isolated on at least one target by bombardment with ions of a working gas, with a discharge voltage being applied for at least indirect ionization of the working gas and with the cover layer in connection with a defect-avoiding method is trained.
  • the cover layer can be formed by sputtering, as is known from the prior art, whereby the use of sputtering systems known from the prior art, for example, allows a particularly efficient production of the cover layer.
  • the sputtering process is expanded to include a defect-avoiding process in order to advantageously reduce the density of defects per unit area of the cover layer in such a way that a cover layer that is almost defect-free can be formed.
  • the cover layer is formed from a cover material which has a stoichiometric composition.
  • the cover material is in a chemically pure form.
  • the cover layer is thus formed from a chemically pure cover material, as a result of which defects are minimized, for example by avoiding lattice defects which can be caused by the incorporation of chemically foreign particles.
  • a stoichiometric composition has the elements forming the cap material in the stoichiometric ratio of those compounds which are desired to form the cap material.
  • a stoichiometric composition of the cover material can thus indicate a chemical purity of the cover material.
  • oxides as cover material can be advantageous.
  • An advantageous development of the method according to the invention can consist in zirconium oxide, ZrOx and/or titanium oxide, TiO x and/or niobium oxide, NbO x and/or yttrium oxide, YO x and/or hafnium oxide, HfO x and/or cerium oxide, CeO x and/or lanthanum oxide, LaO x and/or tantalum oxide, TaO x and/or aluminum oxide, AlO x and/or erbium oxide, ErO x and/or tungsten oxide, WO x and/or chromium oxide, CrO x and/or scandium oxide, ScO x and/or vanadium oxide, VO X are provided in pure form and/or as a mixture as cover material.
  • multi-component mixtures of at least two or more of the oxides mentioned form the covering material.
  • the cover material consists of one of the aforementioned oxides or a mixture of these, as well as possibly unavoidable impurities.
  • the cover layer can preferably consist exclusively of the cover material.
  • the index x as the stoichiometric coefficient in the aforementioned oxides describes the stoichiometric composition between the element forming the oxide and the oxygen.
  • the index x can be an integer index but also a rational number resulting from the chemistry of the respective oxides.
  • the cover layer thickness is 0.1 nm to 20 nm, preferably 0.3 nm to 10 nm, particularly preferably 0.5 to 3 nm.
  • such a layer thickness has shown particularly advantageous properties with regard to service life, performance and optical properties.
  • the cover layer is formed from an amorphous and/or a crystalline cover material.
  • the covering material has both an amorphous and a crystalline structure, with zones having an amorphous structure and zones having a crystalline structure preferably being arranged along the surface normal of the surface.
  • the optical element is a mirror with grazing incidence (English: grazing incidence, GI) and/or that the optical element is a mirror for perpendicular incidence (English: normal incidence, NI).
  • the particles of the target material form a cover material, move to the base body and are deposited on the base body and form the cover layer.
  • the covering material is formed from particles of a target material, the covering material can be made available in a particularly simple manner since it is identical to the target material. Further treatment of the target material is therefore not necessary and the application of the cover layer is therefore particularly efficient.
  • Such a method is called sputtering or cathode sputtering.
  • a reaction gas reacts with the particles of the target material and forms particles of the cover material and the particles of the cover material move to the base body and are deposited on the base body and form the cover layer.
  • Representing the covering material by reacting the particles of the target material with a reaction gas has the advantage that the surface enlargement of the target material associated with the separation of the particles of the target material means that a reaction of the particles of the target material with the reaction gas is particularly complete. If the cover material thus formed settles on the raw material, a particularly advantageously chemically pure and thus stoichiometric cover layer is formed.
  • Such a process is often called reactive sputtering.
  • reaction gas is oxygen
  • the oxides described above can be prepared particularly advantageously in situ by using oxygen as the reaction gas.
  • a further advantageous development of the invention can consist in the defect-avoiding method being designed in such a way that a damage potential of particles of the target material after separation and/or particles of the cover material and/or ions and/or atoms and/or electrons of the working gas and /or particles of the reaction gas are reduced in terms of at least one damage parameter before they strike the base body and/or a covering layer that forms.
  • An embodiment of the defect-avoiding method in such a way that a damage potential of particles with regard to at least one damage parameter is reduced has the advantage that harmful Influences that can lead to defects in the top layer and are mediated by particles are reduced in a targeted manner.
  • a damage potential can be assigned particularly efficiently to one or more damage parameters. Influencing the properties of the particles that contribute to the damage parameter can therefore lead to a reduction in the damage potential in a particularly targeted manner.
  • the microscopic analysis of the damage potential for the damage parameters leading to the damage potential enables a targeted reduction of the damage potential by influencing the damage parameters.
  • An advantageous development of the invention can consist in the at least one damage parameter being a kinetic energy which is preferably above a threshold value and is reduced.
  • a kinetic energy that is greater than a threshold value is identified as the damage parameter, the kinetic energy of particles that is greater than this threshold value can advantageously be reduced.
  • Particles, in particular ions of the working gas which have a particularly high energy, in particular a kinetic energy which is above the threshold value, can have a particularly damaging effect on the base body or the covering layer which is being formed.
  • ions of the working gas which are reflected at the target with high kinetic energy and hit the base body and/or the covering layer that is being formed, can shoot so-called pinholes into the layer that is being formed.
  • the chemical composition of the cover layer and/or the base body can be changed by the ions penetrating into the cover layer and/or the base body.
  • An advantageous development of the invention can consist in the cover layer being formed by sputtering, with charged particles being caught in a magnetic trap in the defect-avoiding method.
  • a magnetic trap can advantageously prevent particularly fast particles from reaching the base body and/or the covering layer that is being formed, by having these particularly fast particles, for example, fall on a be forced away from the base body and/or the covering layer that is being formed. In this way, the damage potential of these very fast particles can be reduced.
  • the defect-avoiding method is designed as facing-targets sputtering.
  • a combination of the configuration of opposing targets and a magnetic trap can be used to ensure that charged particles, which have a high kinetic energy, are trapped in particular in the space between the opposing targets.
  • Defects are also avoided by reducing the damage potential of the particles.
  • facing targets sputtering is known from the documents EP 1 505 170 B1, DE 11 2008 000 252 T5, WO 2018/069091 A1 and EP 3 438 322 A1.
  • EP 1 505 170 B1 describes a use of facing target sputtering in connection with organic electroluminescent devices.
  • the ions of the working gas are formed by a remote plasma source in the defect-avoiding method.
  • a plasma source which forms ions of the working gas from the working gas
  • a plasma source which forms ions of the working gas from the working gas
  • very rapid impacts are possible Ions of the working gas on the base body and/or the covering layer being formed are less likely than when the plasma is formed in the immediate vicinity of the target and/or the base body and/or the covering layer being formed.
  • high-energy particles can be filtered out by transporting the ionized working gas to the target.
  • the cover layer is formed by sputtering, with the at least one target being formed as a dual-cathode magnetron with an active and/or passive anode in the defect-avoiding method.
  • high-energy, charged particles can advantageously be trapped by the formation of a magnetic field.
  • an anode of the magnetron when an anode of the magnetron is designed as an active anode, the anode causes both the ionization of the working gas and the capture of the high-energy particles. If the anode is designed as a passive anode, on the other hand, only the magnetic field of the magnetron is formed by the anode.
  • a dual-cathode magnetron for coating processes is known from publication EP 2 186 108 B1 without having a connection to optical elements.
  • the cover layer is formed by sputtering, with the working gas being ionized by Penning ionization with a secondary gas in the defect-avoiding method.
  • the secondary gas If the working gas is ionized by Penning ionization with a secondary gas, the secondary gas first changes to an electronically excited state and transfers its excitation energy to the working gas, causing it to be ionized.
  • ions of the working gas can be made available without the working gas being ionized directly by the discharge voltage. This can lead to an advantageously lower occurrence of particularly fast ions in the working gas.
  • a Penning ionization in the sputtering process is known from the publication Influence of Unbalanced Magnetron and Penning ionization for RF Reactive Magetron Sputtering, Jpn. J. Appl. physics Vol 38 (1999) pp.186-191, Part 1 No. 1A, January 1999.
  • Penning ionization in the sputtering process is also known from the publication Are the Argon metastables important in high power impulse magnetron sputtering discharges?, PHYSICS OF PLASMA 22, 113508 (2015).
  • the discharge voltage can be reduced as a result of the Penning ionization, as a result of which ionized particles in the working gas are accelerated to a lesser extent by the electric field caused by the discharge voltage and thus have a lower kinetic energy. This reduces the damage potential of charged particles in a manner that avoids defects.
  • an electronic activation energy of the secondary gas is greater than an ionization energy of the working gas.
  • the electronic activation energy of the secondary gas is greater than the ionization energy of the working gas, which means that there is a particularly high probability of a particle of the working gas ionizing when it encounters an electronically activated particle Particles of the secondary gas can be effected.
  • the secondary gas is helium and the working gas is argon.
  • the cover layer is formed by sputtering and, in the defect-avoiding process, the particles of the cover material after separation and the ions and/or atoms and/or electrons of the working gas are energetically matched with the working gas by thermalization.
  • the probability of the particles colliding before they hit the base body and/or the covering layer being formed is increased, then it is likely that very fast particles will transfer part of their kinetic energy to other particles in the event of a collision. If this process is repeated frequently, the kinetic energies of the particles are energetically adjusted. In order to achieve a sufficiently high collision probability, the particles must have a mean free path be reduced. This prevents a very fast particle from hitting the base body and/or the covering layer that is being formed without braking.
  • a pressure of the working gas is set in such a way that thermalization occurs in the defect-avoiding method.
  • the probability of a fast particle colliding with other less fast particles can be increased by increasing the pressure of the working gas in such a way that the density of the working gas is so high that an unbraked collision of a fast particle with the base body and/or or the forming top layer is reliably prevented.
  • a pressure of a thermalization gas is set in such a way that a collision of fast particles of the working gas with particles of the thermalization gas is sufficiently likely to prevent the fast particles from striking the base body and/or the covering layer that forms.
  • the thermalization gas can be, for example, the secondary gas and/or another gas and/or a mixture of other gases.
  • the thermalization gas is chemically inert in order to prevent the formation of any undesirable reaction products.
  • the cover layer is formed by sputtering, with the at least one target being heated and/or melted in the defect-avoiding method.
  • a lower kinetic energy can be sufficient to separate the particles of the target. This also significantly reduces the probability of the occurrence of particles with particularly high kinetic energy, which can have a potential for damage. This is due to the fact that the energy that is necessary to separate a particle of the target has already been made available in part by the thermal energy that has been supplied to the target.
  • the use of a heated and/or melted target also enables particles of the target material and/or the cover material formed from the target material to have an advantageously high kinetic energy, while the ions of the working gas have an advantageously low kinetic energy.
  • a high kinetic energy of the particles of the target material can lead to an advantageously sharp definition of the boundaries between the surface of the raw material and the covering layer. It can therefore be advantageous if the particles of the covering material hit the surface of the base body and/or the covering layer that is being formed within a certain speed range. It is therefore advantageous if the particles of the covering material are neither too slow nor too fast.
  • the particles of the cover material can be sufficiently fast to form an almost defect-free cover layer and at the same time be sufficiently slow to avoid defects in the cover layer.
  • the target is melted and, in addition, is heated until the target material is vaporized. Furthermore, heating the target can advantageously contribute to the sublimation of the target material.
  • the cover layer is formed by sputtering, with the ions of the working gas being decelerated by an electric field of a grid, which has an electric potential, in the defect-avoiding method.
  • particularly fast charged particles can also be decelerated by an electric field of a grid, as a result of which their kinetic energy is reduced and their damage potential is reduced.
  • the lattice is positioned in a potential trajectory of a very fast particle in the direction of the base body and/or the covering layer being formed and the lattice has a potential which has a sign which is opposite to that of the charge of the charged particle is.
  • a charged particle flying towards the lattice does work against the electric field and thus reduces its kinetic energy.
  • a particle passing through the lattice is then accelerated away from the lattice, but if the lattice is suitably positioned at a suitable distance from the base body, it can no longer build up sufficient kinetic energy to develop a potential for damage.
  • particles of the target material and/or the cover material, which move to the base body and form the cover layer are not charged and can pass through the grid.
  • the invention further relates to an optical element according to claim 25
  • the optical element according to the invention in particular a mirror of a projection exposure system, has a base body, the base body having a substrate with a reflection layer applied to the substrate, and a cover layer formed of a cover material applied to a surface of the base body.
  • the top layer has a certain top layer thickness.
  • the cover layer is designed to be at least approximately defect-free. An almost defect-free design of the top layer on the surface of the base body can advantageously extend the service life and performance of the optical element, for example by preventing and preventing the top layer and/or a layer underneath the top layer, which is a reflective layer, for example, from flaking off /or is reduced.
  • the base body is also to be understood within the scope of the invention as being formed from a substrate with a reflective layer applied to the substrate and optionally one or more barrier layers applied to the reflective layer. That is, according to the invention, the top layer is applied to a reflective layer—located under the top layer after application of the top layer—if the surface of the base body is formed by a reflective layer or the top layer is applied to one or more—after application of the top layer under the top layer lying - barrier layers applied if the surface of the base body is formed by at least one barrier layer.
  • the formation of the base body from a substrate with a reflection layer applied to the substrate is to be understood within the scope of the invention in a broad interpretation such that the base body has a substrate with a reflection layer applied to the substrate.
  • the base body can also have a barrier layer, as illustrated above.
  • the base body is to be understood within the scope of the invention as merely being formed from a substrate with a reflection layer applied to the substrate and optionally one or more barrier layers applied to the reflection layer, optionally only in partial areas.
  • the optical element according to the invention is particularly suitable for use in an EUV projection exposure system. Using the optical element as a collector mirror can also be advantageous here.
  • the cover layer has sharp boundaries.
  • this can prevent particles from the cover layer from penetrating the underlying reflective layers and/or the at least one underlying barrier layer of the base body and/or particles from the reflective layers forming the surface of the base body and/or the at least one barrier layer from penetrating the cover layer penetration.
  • the particles of the reflective layers forming the surface of the base body and/or at least one barrier layer and the cover material are no deeper than 10 nm, preferably no deeper than 5 nm, preferably no deeper than 0.1 nm, preferably no deeper than penetrate one atomic layer, preferably less than one atomic layer, deep into each other.
  • a loss of function of both the cover layer and the reflective layers forming the surface of the base body and/or the at least one barrier layer can be avoided by a sharp definition of the boundary surfaces.
  • the cover material has a stoichiometric composition.
  • a cover material with a stoichiometric composition and thus a cover layer with a stoichiometric composition have the advantage that, with a particularly high chemical purity that is pronounced in this way, defects due to foreign atoms and foreign particles in the cover material are advantageously reduced.
  • the cover layer is formed by facing target sputtering.
  • the cover layer is formed by facing target sputtering, the occurrence of undesired defects is reduced and a cover layer that is almost defect-free is thus formed.
  • the cover layer is formed by sputtering in conjunction with Penning ionization.
  • the cover layer is sputtered onto the surface of the base body, with the working gas of the sputtering process being ionized by means of Penning ionization, the occurrence of particularly fast particles can be reduced and thus also the occurrence of undesired defects in the cover layer.
  • the cover layer is formed by sputtering in conjunction with thermalization.
  • optical element according to the invention can consist in zirconium oxide, ZrO x and/or titanium oxide, TiO x and/or niobium oxide, NbO x and/or yttrium oxide, YO x and/or hafnium oxide, HfO x and/or cerium oxide , CeO x and/or lanthanum oxide, LaO x and/or tantalum oxide, TaO x and/or aluminum oxide, AlIO X and/or erbium oxide, ErO x and/or tungsten oxide, WO X and/or chromium oxide, CrO x and/or scandium oxide, ScO x and / or vanadium oxide, VO X are provided in pure form and / or as a mixture as a cover material. In particular, it can also be provided that multi-component mixtures of at least two or more of the oxides mentioned form the covering material.
  • the cover layer thickness is 0.1 nm to 20 nm, preferably 0.3 nm to 10 nm, particularly preferably 0.5 to 3 nm.
  • the invention further relates to a device for producing an optical element according to claim 33.
  • the device according to the invention for producing an optical element in particular for a projection exposure system, comprises a target made of a target material, a coating device which is set up for separating particles of the target material by means of an ionized working gas for coating a base body, the base body being a substrate with has a reflection layer applied to the substrate, as well as a working chamber for receiving the base body and a vacuum device for forming a vacuum in the working chamber.
  • at least one limiting device is provided in order to limit the energy of the particles after separation and/or the ions and/or electrons and/or atoms of the working gas which strike the base body.
  • Such a device has the advantage that defects caused by high-energy particles hitting the base body are reduced.
  • the coating device can in particular be a cathode atomization device or sputtering device.
  • a cover layer of a base body formed in the device according to the invention is thus advantageously at least approximately defect-free or has few defects.
  • the energy is kinetic energy.
  • the limiting device is designed in such a way that a density of the working gas in the vacuum is changed.
  • a kinetic energy of particles that hit the base body can be limited in particular by increasing the probability of collision of fast-moving particles with other particles before they hit the base body. This can be done by increasing a density of the working gas in the vacuum compared to a device without a restriction device. As a result, there are more particles of the working gas in a unit volume of the vacuum, with which the probability of collision increases and the kinetic energy of fast-moving particles in particular of the working gas is adjusted.
  • thermalization Such an adjustment process is often referred to as thermalization.
  • the limiting device is designed as a Penning ionization device in such a way that a secondary gas is supplied to the working gas.
  • a secondary gas feed device can be provided, which feeds a certain quantity of secondary gas to the working chamber and/or the working gas depending on the pressure prevailing in the chamber and/or a quantity of working gas in the chamber .
  • the working gas is supplied with between 10 and 1% by volume, preferably between 1 and 5% by volume, preferably 3% by volume, of secondary gas.
  • the working gas is argon and the secondary gas is helium.
  • the limiting device is designed in such a way that an electronic activation energy of the secondary gas is greater than an ionization energy of the working gas.
  • the limiting device is designed as a magnetic trap.
  • Forming the limiting device as a magnetic trap has the advantage that particularly fast charged particles can be prevented particularly efficiently in a magnetic trap from striking the base body due to the speed dependency of a Lorentz force.
  • the limiting device is designed as a heating device for heating and/or melting the target.
  • the limiting device can advantageously also be designed as a heating device in order to heat and melt the target and thus reduce the energy required to separate a particle of the target material on the target.
  • ions of the working gas with a lower kinetic energy can be used in an advantageous manner, which is a probability impact of high-energy particles on the raw material and/or the covering layer that is formed is reduced.
  • the particles of the target material can have a sufficiently large kinetic energy to form an at least approximately defect-free cover layer on the base body.
  • the limiting device is formed by a grid on an electrostatic potential.
  • the limiting device is formed by a grid at a potential, fast-flying charged ions of the working gas can be slowed down by repelling forces if the potential is suitably selected before they hit the base body and/or the cover layer that is formed.
  • the limiting device is designed as an afterglow device.
  • an afterglow device can cause afterglow of the plasma to separate the particles of the target material instead of glowing of the plasma.
  • the damage potential can be caused by a significantly different plasma chemistry of the working gas in the afterglow of the plasma compared to the plasma chemistry of the working gas in the plasma glow.
  • the afterglow of the plasma of the working gas is still a plasma and thus retains most of the properties of a plasma.
  • a harmful potential of the working gas can, however, be advantageously reduced when using afterglow.
  • the afterglow device is designed as a remote plasma source.
  • a remote plasma source forms a plasma of the working gas that is spatially separated from external electromagnetic fields that initiate a discharge of the working gas and thus cause the plasma to form.
  • a plasma that is removed from the external electromagnetic fields and is fed to the target shows an afterglow when it comes into contact with the target, which leads to a reduced formation of high-energy particles of the target material and/or high-energy particles of the working gas.
  • the afterglow device is designed as a pulsed plasma source.
  • this separation can also be effected in terms of time, ie in a time domain.
  • the pulse plasma source discharges the working gas for a short time. In the subsequent time range, there is no active discharge from the plasma source, only afterglow. A large part of the separation process of the particles of the target material is therefore caused by an afterglow of the plasma of the working gas. As a result, a potential damage from high-energy particles in the working gas and/or the target material can be reduced.
  • An important advantage of a temporal separation between discharge and effect on the target compared to a spatial separation is that a temporal separation can be realized in a closed device. As a result, it is not necessary to transport the afterglow plasma from the plasma source to the target.
  • the device according to the invention can be implemented in a significantly more compact manner in comparison to the remote plasma source.
  • the limiting device is designed as two targets lying opposite one another.
  • Such a facing-targets-sputtering geometry has the advantage that high-energy particles of the working gas do not hit the coating and/or the optical element directly.
  • the invention further relates to a secondary gas for use in a device according to one of claims 33 to 44.
  • the secondary gas according to the invention is suitable for use in a device according to one of claims 33 to 44 and/or in a method according to one of claims 1 to 24. According to the invention, it is provided that an electronic activation energy of the secondary gas is greater than an ionization energy of the working gas .
  • the secondary gas is a helium and/or a neon and/or an argon and/or a krypton and/or a xenon and/or a mercury and/or a radon and/or a frankium and/or is a hassium.
  • the ionization energies are arranged in descending order in the given order of the elements.
  • the invention also relates to a projection exposure system according to claim 46.
  • Projection exposure systems have a large number of optical elements.
  • an optical element produced at least partially with a method according to the invention and/or the device according to the invention can advantageously be used.
  • the projection exposure system according to the invention has at least one optical element according to the invention, in particular in the form of at least one mirror according to the invention.
  • FIG. 1 shows an EUV projection exposure system
  • FIG. 2 shows a basic representation of an exemplary embodiment of the device
  • FIG. 3 shows a further basic representation of an exemplary embodiment of the device
  • FIG. 4 shows a further representation of the principle of an exemplary embodiment of the device
  • FIG. 5 shows a further representation of the principle of an exemplary embodiment of the device
  • FIG. 6 shows a further representation of the principle of an exemplary embodiment of the device
  • FIG. 7 shows a further basic representation of an exemplary embodiment of the device.
  • FIG. 8 shows a basic representation of an optical element.
  • FIG. 1 shows an example of the basic structure of an EUV projection exposure system 400 for semiconductor lithography, for which the invention can preferably be used.
  • the invention can be used in that at least one optical element of the projection exposure system is manufactured in such a way that - as will be explained below - a cover layer made of a cover material is applied to a surface of a base body until a cover layer thickness is reached, the cover layer being at least is formed almost free of defects.
  • an illumination system 401 of the projection exposure system 400 has optics 403 for illuminating an object field 404 in an object plane 405 .
  • a reticle 406 which is arranged in the object field 404 and is held by a reticle holder 407 shown schematically is illuminated.
  • Projection optics 408, shown only schematically, are used to image the object field 404 in an image field 409 in an image plane 410.
  • a structure on the reticle 406 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 411 arranged in the area of the image field 409 in the image plane 410, which is wafer holder 412, also shown in part, is held.
  • the radiation source 402 can emit EUV radiation 413, in particular in the range between 5 nanometers and 30 nanometers, in particular 13.5 nm.
  • EUV radiation 413 optically differently designed and mechanically adjustable optical elements are used.
  • the optical elements are in the form of adjustable mirrors in suitable embodiments that are mentioned below only by way of example.
  • the EUV radiation 413 generated with the radiation source 402 is aligned by means of a collector 402a integrated in the radiation source 402 in such a way that the EUV radiation 413 passes through an intermediate focus in the region of an intermediate focal plane 414 before the EUV radiation 413 impinges on a field facet mirror 415. Downstream of the field facet mirror 415, the EUV radiation 413 is reflected by a pupil facet mirror 416. Field facets of the field facet mirror 415 are imaged in the object field 404 with the aid of the pupil facet mirror 416 and an optical assembly 417 with mirrors 418, 419, 420.
  • Figure 2 shows, in conjunction with Figure 8, a basic representation of a device 1 for producing an optical element 2, in particular for a projection exposure system 400 with a target 3 made of a target material, a coating device 4, which is used for separating particles 5 of the target material by means of an ionized working gas 6 for coating a base body 7, the base body 7 having a substrate 17 with a reflection layer 18 applied to the substrate 17, as well as a working chamber 8 for accommodating the base body 7 and a vacuum device 9 for forming a vacuum in the working chamber 8.
  • the device also includes a limiting device 10 in order to limit the energy of the particles 5 after the separation and/or the ions and/or electrons and/or atoms of the working gas 6 which strike the base body 7 .
  • the optical element 2 can in particular be an optical element 2, 402a, 415, 416, 418, 419, 420 of the projection exposure system 400.
  • the optical element 2 can also be a collector mirror 402a of the EUV projection exposure system 400 .
  • the base body 7 is formed by a substrate 17, on which the reflection layer 18 made of one or more materials is applied, on which in turn a barrier layer 19 is applied (see FIG. 8).
  • the base body 7 is formed by a substrate 17 on which a reflection layer 18 made of one or more materials is applied, on which in turn a plurality of barrier layers 19 are applied.
  • the device 1 shown in Figure 2 is suitable, for example, for carrying out a method for producing an optical element 2, in particular for a projection exposure system 400.
  • a cover layer 11 made of a cover material is applied to a surface of the base body 7 until a cover layer thickness is reached, wherein the base body 7 has a substrate 17 with a reflection layer 18 applied to the substrate 17 .
  • the cover layer 11 is here formed at least approximately free of defects.
  • the method for producing the optical element 2 can be implemented in such a way that the cover layer 11 is formed by sputtering.
  • particles 5 of the target material are continuously isolated on the at least one target 3 by bombardment with ions of the working gas 6 .
  • the cover layer 11 is formed from a cover material which has a stoichiometric composition.
  • the cover layer 11 is formed in such a way that sharp boundaries are formed between the cover layer and the base body.
  • the particles 5 of the target material form a cover material, move to the base body 7, are deposited on the base body 7 and thus form the cover layer 11.
  • the particles 5 of the target material react with a reaction gas and thus form particles 5 of the cover material and the particles 5 of the cover material then move to the base body 7 and are deposited on the base body 7 and thus form the cover layer 11.
  • reaction gas is oxygen
  • the limiting device 10 which represents part of the device 1 in the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, is suitable for carrying out a method to avoid defects.
  • the defect-avoiding method provides that there is a potential damage from particles 5 of the target material after separation and/or from particles 5 of the cover material and/or from ions and/or atoms and/or electrons in the working gas 6 and/or from particles in the reaction gas an impact on the base body 7 and/or before impact on the covering layer 11 being formed is reduced with regard to at least one damage parameter.
  • the at least one damage parameter is a kinetic energy that is preferably above a threshold value.
  • the limiting device 10 reduces the maximum kinetic energy that occurs.
  • the limiting device 10 therefore limits the kinetic energy as the energy.
  • the limiting device 10 which is part of the device 1 in the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, is designed in such a way that the density of the working gas 6 in the vacuum is changed. Due to an increased collision frequency between the particles of the working gas 6, their kinetic energy is equalized or limited.
  • the density of the working gas 6 is increased by the limiting device 10 in that the limiting device supplies working gas 6 to the working chamber 8 .
  • the limiting device 10 is designed as a dosing device and/or valve device.
  • the limiting device 10 supplies the working chamber 8 with a thermalization gas which does not act as a working gas, but with whose particles the particles of the working gas 6 collide and their kinetic energy is thus matched to one another.
  • a method can be carried out in which the cover layer 11 is formed by sputtering and in the defect-avoiding method the particles 5 of the cover material after separation as well as the ions and/or atoms and / or electrons of the working gas 6 are energetically matched by thermalization with the working gas 6.
  • a pressure of the working gas 6 can be set in such a way that thermalization occurs in the defect-avoiding method.
  • the limiting device 10 is designed as an afterglow device.
  • the afterglow device is designed as a remote plasma source.
  • the working gas 6 is formed by the plasma source at a spatial distance from the target 3 and/or the cover layer 11 and is then brought to the target 3 .
  • the particles 5 of the target material are separated by an afterglow of the plasma.
  • the afterglow device can also be in the form of a pulsed plasma source.
  • the working gas 6 is ionized only in temporal pulses.
  • a separation of the particles 5 of the target material is accordingly largely brought about by an afterglow of the plasma.
  • the limiting device 10 is designed as an afterglow device and in particular as a remote plasma source, the device 1 is suitable for carrying out a method according to which the ions of the working gas 6 are formed by a remote plasma source as part of the defect-avoiding method.
  • the afterglow device is designed as a pulsed plasma source, a method can be carried out in which ions of the working gas 6 form a pulsed plasma as part of the defect-avoiding method.
  • the at least one target is designed as a dual-cathode magnetron as part of the defect-avoiding method.
  • Figure 3 shows a device 1, in which the limiting device 10 as a Penning ionization device
  • the Penning ionization device 12 is designed in such a way that an electronic activation energy of the secondary gas
  • a device 1 which is configured according to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, makes it possible to carry out a method in which the cover layer 11 is formed by sputtering in conjunction with a method to avoid defects.
  • the defect-avoiding method includes that the working gas 6 is ionized by Penning ionization with a secondary gas 13 .
  • the discharge voltage can be reduced if a secondary gas 13 is used.
  • an electronic activation energy of the secondary gas 13 is greater than the ionization energy of the working gas 6.
  • FIG. 4 shows a basic representation of a further exemplary embodiment of the device 1.
  • the limiting device 10 is designed as a magnetic trap 14.
  • the magnetic trap 14 forms a magnetic field in such a way that charged particles with high kinetic energy are deflected away from the cover layer 11 .
  • the magnetic trap 14 is designed in such a way that ions of the working gas 6 in particular, which have a high kinetic energy, are held in a limited area of the working chamber 8 and in particular do not interact with the cover layer 11 .
  • the device 1 shown in FIG. 4 can be used, for example, to carry out a method in which the cover layer 11 is formed by sputtering and charged particles, in particular ions of the working gas, are caught in a magnetic trap 14 as part of the defect-avoiding method.
  • FIG. 5 shows a basic representation of a device 1, the limiting device 10 being designed as two targets 3 lying opposite one another.
  • Such a device 1 can be used, for example, to carry out a method in which the defect-avoiding method is designed as facing-targets sputtering.
  • the targets 3 are opposite one another in such a way that, in particular, very fast ions of the working gas 6 cannot strike the base body 7 directly under the cover layer 11 .
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the device 1, the limiting device 10 being designed as a heating device 15 for heating and/or melting the target 3.
  • FIG. 6 Such a device 1 makes it possible, for example, to carry out a method, according to which the cover layer 11 is formed by sputtering and the at least one target 3 being heated and/or melted in the defect-avoiding method.
  • Melting the target 3 means that less energy is required to separate the particles 5 of the target material. As a result, in the exemplary embodiment shown, it is provided that the discharge voltage is reduced when the at least one target 3 is heated and/or melted.
  • FIG. 7 shows a basic representation of an exemplary embodiment of the device 1, the limiting device 10 being formed by a grid 16 at an electrostatic potential.
  • a device can be used, for example, to carry out a method in which the cover layer 11 is formed by sputtering and in which the ions of the working gas 6 are decelerated by an electric field of a grid 16 which has an electric potential in the defect-avoiding method.
  • a deceleration of charged particles, in particular the ions of the working gas 6, advantageously reduces the damage potential of the ions of the working gas 6.
  • Figure 8 shows a basic representation of an optical element 2, in particular a mirror of a projection exposure system 400 with a base body 7, the base body 7 having a substrate 17 with a reflective layer 18 applied to the substrate 17, and a layer applied to a surface of the base body 7 a cover layer 11 formed from a cover material and having a cover layer thickness, the cover layer 11 being formed at least approximately free of defects.
  • the base body 7 is formed by a substrate 17 on which a reflection layer 18 made of one or more materials is applied, on which in turn a barrier layer 19 is applied.
  • the cover layer 11 has sharp boundaries both on the side facing the barrier layer 19 and on the side facing away from the barrier layer 19 .
  • the cover material forming the cover layer 11 has a stoichiometric composition in the present exemplary embodiment.
  • the cover layer 11 can be formed by facing target sputtering and/or by sputtering in connection with Penning ionization and/or by sputtering in connection with thermalization and/or by other methods which have been disclosed within the scope of the invention.
  • the formation of the base body 7 from a substrate 17 with a reflection layer 18 applied to the substrate 17 is to be understood within the scope of the invention in a broad interpretation such that the base body 7 has a substrate 17 with a reflection layer 18 applied to the substrate 17.
  • the base body 7 can then, in particular, as shown in FIG. 8, also have a barrier layer 19, as described above.
  • the base body 7 is to be understood within the scope of the invention as merely being formed from a substrate 17 with a reflection layer 18 applied to the substrate 17 and optionally one or more barrier layers 19 applied to the reflection layer 18, optionally only in partial areas.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements (2), insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage (400), wonach auf eine Oberfläche eines Grundkörpers (7) eine aus einem Deckmaterial ausgebildete Deckschicht (11) bis zum Erreichen einer Deckschichtdicke aufgebracht wird, wobei der Grundkörper (7) ein Substrat (17) mit einer auf das Substrat (17) aufgebrachten Reflexionsschicht (18) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Deckschicht (11) wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet wird.

Description

Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements, optisches Element, Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Elements, Sekundärqas und Projektionsbelichtunqsanlaqe
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2020 212 353.5 in Anspruch, deren Inhalt durch Verweis hierin vollständig mit aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage, wonach auf eine Oberfläche eines Grundkörpers eine aus einem Deckmaterial ausgebildete Deckschicht bis zum Erreichen einer Deckschichtdicke aufgebracht wird, wobei der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel einer Projektionsbelichtungsanlage, mit einem Grundkörper, wobei der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist, und einer auf einer Oberfläche des Grundkörpers aufgebrachten, aus einem Deckmaterial ausgebildeten Deckschicht, welche eine Deckschichtdicke aufweist.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage, mit einem Target aus einem Targetmaterial, einer Beschichtungseinrichtung, welche für eine Vereinzelung von Teilchen des Targetmaterials mittels eines ionisierten Arbeitsgases zur Beschichtung eines Grundkörpers eingerichtet ist, wobei der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist, sowie einer Arbeitskammer zur Aufnahme des Grundkörpers und einer Vakuumeinrichtung zur Ausbildung eines Vakuums in der Arbeitskammer.
Die Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung eines Sekundärgases.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie mit einer Strahlungsquelle sowie einer Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist.
In bekannter Weise beeinflussen optische Elemente die Eigenschaften mit ihnen wechselwirkender Lichtwellen. Zur Vermeidung unerwünschter Strukturen der resultierenden Wellenfronten ist eine exakte Oberflächenbearbeitung der optischen Elemente notwendig. Als optische Elemente sind beispielsweise planare Spiegel, Hohlspiegel, Wölbspiegel, Facettenspiegel, konvexe Linsen, konkave Linsen, konvex-konkave Linsen, plankonvexe Linsen und plankonkave Linsen zu nennen. Als Materialien für optische Elemente, insbesondere Spiegel, sind unter anderem Glas und Silizium bekannt.
Projektionsbelichtungsanlagen weisen eine Vielzahl optischer Elemente auf. Insbesondere bei der Verwendung der optischen Elemente in einer mikrolithografischen EUV (Extreme Ultra Violetj-Projektionsbelich- tungsanlage ist die Beschaffenheit der optischen Elemente von besonderer Bedeutung. Die optischen Elemente sind hierbei einer Vielzahl von schädlichen Einflüssen ausgesetzt, welche ihre Beschaffenheit verändern und damit ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigen, da das durch die optischen Elemente, beispielsweise einen EUV-Spiegel, modulierte Licht zum einen eine sehr kleine Wellenlänge hat und damit die resultierenden Wellenfronten schon durch geringste Beeinträchtigungen der Beschaffenheit am optischen Element gestört werden. Zum anderen sind die abgebildeten Strukturen auf der Projektionsfläche sehr klein und damit ebenfalls anfällig für geringste Veränderung in der Beschaffenheit des optischen Elements. Zu den schadhaften Einflüssen, welche auf das optische Element einwirken können, zählt beispielsweise EUV-Licht, welches hochenergetisch ist und dessen Energie bei einer Absorption an dem optischen Element dieses beschädigen kann.
In der Praxis ist bekannt, dass zur Erzeugung von EUV-Licht Zinntropfen derart ionisiert werden, dass ein Plasma entsteht, welches EUV-Strahlung in alle Richtungen emittiert.
Die EUV-Strahlung wird beispielsweise durch Kollektorspiegel aufgefangen, welche hierdurch neben dem durch das Plasma emittierten EUV-Licht zusätzlich der schädigenden Einwirkung von Zinn-Ionen und Zinntropfen ausgesetzt sind. Ferner wirkt das entstehende Plasma auf die Kollektorspiegel schädigend durch das Vorhandensein von beispielsweise Wasserstoffionen und Radikalen, Sauerstoffspezies und Sauerstoffradikalen, Wasser bzw. Wasser in der Gasphase, Stickstoffspezies und Stickstoffradikalen, Edelgase und Edelgasionen sowie durch die Reaktionsprodukte der benannten Gase.
Darüber hinaus sind optische Elemente einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage Verunreinigungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffen, ausgesetzt. In dem Bereich des Zinn-Plasmas herrschen ferner sehr hohe Temperaturen, welche bedingt durch thermische Ausdehnung, insbesondere unterschiedlicher thermischer Ausdehnung verschiedener Elemente des optischen Elements, insbesondere des Kollektorspiegels, zu Verziehungen, Verwerfungen und insbesondere folglich zu Beschädigungen führen können.
Reinigungsmedien, welche dazu verwendet werden, die optischen Elemente beispielsweise von Zinnverunreinigungen und/oder Verunreinigungen durch Kohlenwasserstoff zu reinigen, wirken häufig ebenfalls schädigend auf die optischen Elemente ein.
Die oben genannten schädigenden Einwirkungen können sich an dem optischen Element durch Blasenbildung der Beschichtungen und/oder durch die Ablösung von Schichten der Beschichtungen und/oder durch den Auftrag einer unerwünschten Schicht an Zinn sowie einer unerwünschten Durchmischung der die Schichten ausbildenden Schichtmaterialien mit Zinn bemerkbar machen.
Um zu verhindern, dass die benannten schädigenden Einwirkungen optisch relevante Schichten des optischen Elements beeinträchtigen, ist aus der Praxis bekannt, das optische Element mit einer Deckschicht zu versehen. In der US 8,501 ,373 B2 wird eine Passivierung eine Multi-Lagen-Spiegels für die EUV-Lithografie beschrieben.
Aus der Praxis ist ferner bekannt, dass das optische Element ein Substrat aufweist, auf welchem ein Reflexionsschichtsystem aufgebracht ist, auf welchem wiederum eine Barriereschicht oder mehrere Barriereschichten aufgebracht sind. Die Deckschicht hat demnach die Aufgabe, die wenigstens eine unter ihr liegende Barriereschicht und das unter ihr liegende Reflexionsschichtsystem vor äußeren Einflüssen zu schützen.
Allerdings ist die Deckschicht ihrerseits den beschriebenen schädigenden Einflüssen gleichfalls ausgesetzt, weshalb auch Schädigungen an der Deckschicht selbst beobachtbar sein können.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die Deckschicht mittels Sputterns ausgebildet wird.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die gemäß dem Stand der Technik hergestellten Deckschichten lediglich eine geringe Haltbarkeit unter den genannten schädigenden Einflüssen aufweisen. Insbesondere können nach dem Stand der Technik hergestellte Deckschichten bereits nach kurzer Zeit Schadensbilder, wie Blasenbildung, Schichtablösungen, Zinnbelag und Durchmischung mit Zinn, aufweisen.
Weitere Nachteile an aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung einer Deckschicht sind eine Oxidation und/oder eine Durchmischung von unter der Deckschicht liegenden Schichten während eines Depositionsprozesses der Deckschicht. Die Oxidation und/oder die Durchmischung können hierbei zu einer Minderung einer Reflexionsfähigkeit des optischen Elements, insbesondere eines Spiegels, führen.
Ein weiterer Nachteil ist beispielsweise eine schadhafte Veränderung des Targets, auf Englisch targetpoisoning, wenn die Deckschicht mittels reaktiven Sputterns ausgebildet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere langlebige und funktionsfähige Deckschichten zur Verfügung stellt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel einer Projektionsbelichtungsanlage, zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere bezüglich seiner optischen Eigenschaften langlebig und funktionsfähig ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein optisches Element mit den in Anspruch 23 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Elements zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere eine Ausbildung langlebiger und funktionsfähiger Deckschichten ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 30 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Sekundärgas zur Verfügung zu stellen, durch welches die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden, wobei insbesondere eine Ausbildung einer langlebigen und funktionsfähigen Deckschicht ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Sekundärgas mit den in Anspruch 42 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere einen langlebigen und zuverlässigen Betrieb ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Projektionsbelichtungsanlage mit den in Anspruch 43 genannten Merkmalen gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage, wird auf eine Oberfläche eines Grundkörpers eine aus einem Deckmaterial ausgebildete Deckschicht bis zum Erreichen einer Deckschichtdicke aufgebracht, wobei der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Deckschicht wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet wird.
Die Erfinder haben erkannt, dass Deckschichten eines optischen Elements, welche wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet sind, eine vorteilhaft lange Lebensdauer und eine vorteilhaft hohe Performance aufweisen.
Unter Defekten können beispielsweise strukturelle Defekte, wie beispielsweise Pinholes, Poren, Korngrenzen und/oder Versetzungen sowie Partikel- und/oder Kontaminationsabscheidungen verstanden werden.
Von annähernder Defektfreiheit kann beispielsweise gesprochen werden, wenn die Anzahl von Defekten innerhalb einer Fläche von 100 pm2 weniger als 11 beträgt. Der Grundkörper ist im Rahmen der Erfindung als aus einem Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht und gegebenenfalls einer oder mehreren auf die Reflexionsschicht, gegebenenfalls lediglich in Teilbereichen, aufgebrachten Barriereschichten ausgebildet zu verstehen. Das heißt, erfindungsgemäß wird die Deckschicht auf eine - nach einer Auftragung der Deckschicht unter der Deckschicht liegende - Reflexionsschicht aufgetragen, sofern die Oberfläche des Grundkörpers durch eine Reflexionsschicht ausgebildet wird oder die Deckschicht wird auf eine oder mehrere - nach der Auftragung der Deckschicht unter der Deckschicht liegende - Barriereschichten aufgetragen, sofern die Oberfläche des Grundkörpers durch eine oder mehrere Barriereschichten ausgebildet wird.
Die Ausbildung des Grundkörpers aus einem Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht ist im Rahmen der Erfindung zunächst in einer breiten Auslegung so zu verstehen, dass der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist. Der Grundkörper kann insbesondere auch noch eine Barriereschicht aufweisen, wie vorstehend dargestellt.
In einer engen Auslegung ist der Grundkörper im Rahmen der Erfindung als lediglich aus einem Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht und gegebenenfalls einer oder mehreren auf die Reflexionsschicht, gegebenenfalls lediglich in Teilbereichen, aufgebrachten Barriereschichten ausgebildet zu verstehen.
Die Reflexionsschicht kann eine Multilagenschicht aufweisen.
Die Multilagen der Multilagenschicht können hierbei abwechselnd ein Material mit einem höheren Realteil eines Brechungsindex bei einer Arbeitswellenlänge des optischen Elements und ein Material mit einem niedrigeren Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge des optischen Elements aufweisen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Substrat ein Material mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten, z.B. Zerodur®, ULE® oder Clearceram® aufweist. Das optische Element kann zur Reflexion von EUV- Strahlung ausgebildet sein, die unter normalem Einfall, d.h. bei Einfallswinkeln a von typischer Weise weniger als ca. 45° zur Flächennormalen auf das optische Element auftrifft. Für die Reflexion der EUV- Strahlung kann auf das Substrat ein reflektierendes Mehrlagensystem d.h. eine reflektierende Multilagenschicht aufgebracht sein. Das Mehrlagensystem kann alternierend aufgebrachte Lagen eines Materials mit höherem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge (auch Spacer genannt) und eines Materials mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge (auch Absorber genannt) aufweisen, wobei ein Absorber-Spacer-Paar einen Stapel bildet. Durch diesen Aufbau des Mehrlagensystems wird in gewisser Weise ein Kristall simuliert, dessen Netzebenen den Absorberlagen entsprechen, an denen Bragg-Reflexion stattfindet. Um eine ausreichende Reflektivität zu gewährleisten, kann das Mehrlagensystem eine Anzahl von in der Regel mehr als fünfzig alternierenden Lagen aufweisen.
Die Dicken der einzelnen Lagen wie auch der sich wiederholenden Stapel können über das gesamte Mehrlagensystem konstant sein oder auch variieren, je nachdem, welches spektrale oder winkelabhängige Reflexionsprofil erreicht werden soll. Das Reflexionsprofil kann auch gezielt beeinflusst werden, indem die Grundstruktur aus Absorber und Spacer um weitere mehr und weniger absorbierende Materialien ergänzt wird, um die mögliche maximale Reflektivität bei der jeweiligen Arbeitswellenlänge zu erhöhen. Dazu können in manchen Stapeln Absorber und/oder Spacer-Materialien gegeneinander ausgetauscht werden oder die Stapel aus mehr als einem Absorber- und/oder Spacermaterial aufgebaut werden. Die Absorber- und Spacermaterialien können über alle Stapel konstante oder auch variierende Dicken aufweisen, um die Reflektivität zu optimieren. Ferner können auch zusätzliche Lagen beispielsweise als Diffusionsbarrieren zwischen Spacer- und Absorberlagen vorgesehen werden.
In einem möglichen Ausführungsbeispiel, bei dem das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von 13,5 nm optimiert ist, d.h. bei einem optischen Element, welches bei im Wesentlichen normalem Strahlungseinfall von EUV-Strahlung bei einer Wellenlänge von 13,5 nm die maximale Reflektivität aufweist, können die Stapel des Mehrlagensystems alternierende Silizium-Lagen und Molybdän-Lagen aufweisen. Dabei entsprechen die Silizium-Lagen den Lagen mit höherem Realteil des Brechungsindex bei 13,5 nm und die Molybdän-Lagen den Lagen mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex bei 13,5 nm. Je nach dem genauen Wert der Arbeitswellenlänge sind andere Materialkombinationen wie z.B. Molybdän und Beryllium, Ruthenium und Beryllium oder Lanthan und B4C ebenfalls möglich.
Bei der Reflexionsschicht kann es sich insbesondere um ein Reflexionsschichtsystem, beispielsweise ausgebildet durch eine Multilagenschicht aus Molybdän-Silizium (MoSi), handeln.
Die optional auf der Reflexionsschicht liegenden eine oder mehrere Barriereschichten können insbesondere bei Spiegeln mit normalem Einfall (normal incidence, NI) von Vorteil sein.
Bei der Reflexionsschicht kann es sich auch um eine, vorzugsweise vergleichsweise dicke, Beschichtung für Spiegel mit streifendem Einfall (grazing incidence, Gl) handeln.
Liegen zwischen dem Substrat und der Deckschicht komplexe Schichtsysteme, wie beispielsweise ein Reflexionsschichtsystem, und ggf. eine oder mehrere Barriereschichten, so sind diese besonders anfällig für schädliche Einwirkungen, beispielsweise aus einem Plasma bei der Erzeugung eines EUV-Lichts.
Daher profitieren derartige Schichtsysteme besonders von einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren defektfrei ausgebildeten Deckschicht.
Ferner ist auch eine Herstellung eines derartigen, durch eine Reflexionsschicht und möglicherweise eine oder mehrere Barriereschichten vorbeschichteten Grundkörpers besonders aufwändig und damit auch kostenintensiv, so dass eine Langlebigkeit einer Deckschicht von besonderer Bedeutung ist. Ferner sollte eine Deckschicht auf einen derartigen Grundkörper mit einem besonders zuverlässigen Verfahren aufgebracht werden, da eine fehlerhaft aufgebrachte Deckschicht in diesem Fall dazu führen kann, dass der Grundkörper nicht mehr weiterverwendet werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht mit scharfen Grenzen ausgebildet wird.
Die Erfinder haben festgestellt, dass eine Deckschicht eines optischen Elements, welche scharfe Grenzflächen zu dem Grundkörper aufweist, besonders langlebig und hochperformant ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das die Deckschicht ausbildende Deckmaterial sowie das die Oberfläche des Grundkörpers ausbildende Oberflächenmaterial weniger als 10 nm, vorzugsweise weniger als 1 nm, vorzugsweise weniger als 0,1 nm, ineinander eindringen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass stetig Teilchen eines Targetmaterials an wenigstens einem Target durch ein Bombardement mit Ionen eines Arbeitsgases vereinzelt werden, wobei eine Entladungsspannung zur wenigstens mittelbaren Ionisierung des Arbeitsgases anliegt und wobei die Deckschicht in Verbindung mit einem defektvermeidenden Verfahren ausgebildet wird.
Durch eine Erweiterung eines Sputterverfahrens mit einem defektvermeidenden Verfahren kann die Deckschicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, durch Sputterverfahren ausgebildet werden, wodurch beispielsweise eine Verwendung von aus dem Stand der Technik bekannten Sputteranlagen eine besonders effiziente Herstellung der Deckschicht zulässt. Zur Vermeidung von Defekten wird das Sputterverfahren um ein defektvermeidendes Verfahren erweitert, um vorteilhafter Weise die Dichte von Defekten pro Flächeneinheit der Deckschicht derart zu reduzieren, dass eine annähernd defektfreie Deckschicht ausgebildet werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht aus einem Deckmaterial ausgebildet wird, welches eine stöchiometrische Zusammensetzung aufweist.
Es kann vorteilhaft sein, wenn das Deckmaterial in chemisch reiner Form vorliegt. Die Deckschicht wird somit aus einem chemisch reinen Deckmaterial ausgebildet, wodurch Defekte, beispielsweise durch das Vermeiden von Gitterdefekten, welche durch den Einbau von chemisch fremden Teilchen bedingt sein können, minimiert werden. Eine stöchiometrische Zusammensetzung weist die das Deckmaterial ausbildenden Elemente in dem stöchiometrischen Verhältnis derjenigen Verbindungen auf, von welchen erwünscht ist, dass sie das Deckmaterial ausbilden. Es kann somit eine stöchiometrische Zusammensetzung des Deckmaterials auf eine chemische Reinheit des Deckmaterials hinweisen.
Insbesondere kann eine Verwendung von Oxiden als Deckmaterial vorteilhaft sein. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass Zirkonoxid, ZrOx und/oder Titanoxid, TiOx und/oder Niobium-Oxid, NbOx und/oder Yttriumoxid, YOX und/oder Hafniumoxid, HfOx und/oder Ceroxid, CeOx und/oder Lanthanoxid, LaOx und/oder Tantaloxid, TaOx und/oder Aluminiumoxid, AIOX und/oder Erbiumoxid, ErOx und/oder Wolframoxid, WOX und/oder Chromoxid, CrOx und/oder Scandiumoxid, ScOx und/oder Vanadiumoxid, VOX in Reinform und/oder als Mischung als Deckmaterial vorgesehen sind.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass mehrkomponentige Mischungen aus wenigstens zwei bzw. mehreren der genannten Oxide das Deckmaterial ausbilden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Deckmaterial aus einem der vorgenannten Oxide oder einer Mischung aus diesen, sowie gegebenenfalls unvermeidbaren Verunreinigungen, besteht. Die Deckschicht kann dabei vorzugsweise ausschließlich aus dem Deckmaterial bestehen.
Der Index x als stöchiometrischer Koeffizient bei den vorgenannten Oxiden beschreibt die stöchiometrische Zusammensetzung zwischen dem das Oxid ausbildende Element und dem Sauerstoff. Der Index x kann ein ganzzahliger Index aber auch eine sich aus der Chemie der jeweiligen Oxide ergebende rationale Zahl sein.
Weiterhin kann in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Deckschichtdicke 0,1 nm bis 20 nm, vorzugsweise 0,3 nm bis 10 nm, besonders bevorzugt 0,5 bis 3 nm beträgt.
Eine derartige Schichtdicke hat im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Lebensdauer, der Performance sowie der optischen Eigenschaften gezeigt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht aus einem amorphen und/oder einem kristallinen Deckmaterial ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Deckmaterial sowohl amorph als auch kristallin strukturiert ist, wobei vorzugsweise Zonen, welche amorph strukturiert sind, und Zonen, welche kristallin strukturiert sind, entlang der Flächennormalen der Oberfläche angeordnet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das optische Element ein Spiegel mit streifendem Einfall (englisch: grazing incidence, Gl) ist und/oder dass das optische Element ein Spiegel für senkrechten Einfall (englisch: normal incidence, NI) ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Teilchen des Targetmaterials ein Deckmaterial ausbilden, sich zu dem Grundkörper bewegen und an dem Grundkörper abgelagert werden und die Deckschicht ausbilden. Wird das Deckmaterial von Teilchen eines Targetmaterials ausgebildet, so kann das Deckmaterial besonders einfach zur Verfügung gestellt werden, da es mit dem Targetmaterial identisch ist. Eine weitere Behandlung des Targetmaterials ist somit nicht notwendig und das Aufbringen der Deckschicht daher besonders effizient.
Ein derartiges Verfahren wird Sputtern beziehungsweise Kathodenzerstäubung genannt.
Ein Vergleich schonender Sputterverfahren ohne eine Verbindung zu optischen Elementen ist in der Veröffentlichung Comparison of low damage sputter deposition techniques to enable the application of very thin a-Si passivation films, AIP Conference Proceedings 2147, 040009 (2019) beschrieben. Hierbei wird auf eine Verwendung in Silizium-Solarzellen verwiesen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Reaktionsgas mit den Teilchen des Targetmaterials reagiert und Teilchen des Deckmaterials ausbildet und die Teilchen des Deckmaterials sich zu dem Grundkörper bewegen und an dem Grundkörper abgelagert werden und die Deckschicht ausbilden.
Eine Darstellung des Deckmaterials durch eine Reaktion der Teilchen des Targetmaterials mit einem Reaktionsgas hat den Vorteil, dass durch die mit der Vereinzelung der Teilchen des Targetmaterials einhergehende Oberflächenvergrößerung des Targetmaterials eine Reaktion der Teilchen des Targetmaterials mit dem Reaktionsgas besonders vollständig verläuft. Setzt sich das hierdurch gebildete Deckmaterial an dem Rohmaterial ab, so wird eine besonders vorteilhaft chemisch reine und somit stöchiometrische Deckschicht ausgebildet.
Ein derartiges Verfahren wird häufig reaktives Sputtern genannt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass das Reaktionsgas Sauerstoff ist.
Durch eine Verwendung von Sauerstoff als Reaktionsgas können die oben beschriebene Oxide besonders vorteilhaft in situ dargestellt werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass das defektvermeidende Verfahren derart ausgestaltet ist, dass ein Schadpotential von Teilchen des Targetmaterials nach der Vereinzelung und/oder von Teilchen des Deckmaterials und/oder Ionen und/oder Atomen und/oder Elektronen des Arbeitsgases und/oder von Teilchen des Reaktionsgases vor einem Auftreffen auf den Grundkörper und/oder eine sich ausbildende Deckschicht, bezüglich wenigstens eines Schadensparameters verringert wird.
Eine Ausgestaltung des defektvermeidenden Verfahrens dahingehend, dass ein Schadpotenzial von Teilchen bezüglich wenigstens eines Schadensparameters verringert wird, hat den Vorteil, dass schädliche Einflüsse, welche zu Defekten an der Deckschicht führen können und durch Teilchen vermittelt werden, gezielt verringert werden. Insbesondere kann auf der mikroskopischen Ebene von Teilchen ein Schadpotenzial besonders effizient einem oder mehreren Schadensparametern zugeordnet werden. Eine Beeinflussung der zu dem Schadensparameter beitragenden Eigenschaften der Teilchen kann somit besonders zielgerichtet zu einer Verringerung des Schadpotenzials führen. Die mikroskopische Analyse des Schadpotenzials auf die zu dem Schadpotenzial führenden Schadensparametern hin ermöglicht eine gezielte Reduktion des Schadpotenzials durch Beeinflussung der Schadensparameter.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass der wenigstens eine Schadensparameter eine, vorzugsweise über einem Schwellwert liegende, kinetische Energie ist, welche verringert wird.
Wird als Schadensparameter eine kinetische Energie identifiziert, welche größer ist als ein Schwellwert, so kann vorteilhafterweise die kinetische Energie von Teilchen, welche größer ist als dieser Schwellwert, reduziert werden. Teilchen, insbesondere Ionen des Arbeitsgases, welche eine besonders hohe Energie, insbesondere eine kinetische Energie, welche über dem Schwellwert liegt, aufweisen, können auf den Grundkörper oder die sich ausbildende Deckschicht besonders schädlich einwirken. Beispielsweise können Ionen des Arbeitsgases, welche mit hoher kinetischer Energie an dem Target reflektiert werden und auf den Grundkörper und/oder die sich ausbildende Deckschicht treffen, in die sich ausbildende Schicht sogenannte Pinholes gleichsam einschießen. Durch ein Eindringen der Ionen in die Deckschicht und/oder den Grundkörper kann ferner die chemische Zusammensetzung der Deckschicht und/oder des Grundkörpers verändert werden. Dies kann zu dem Auftreten von Defekten führen. Es ist daher vorteilhaft, eine kinetische Energie, welche über einem schadensverursachenden Schwellwert liegt, entweder zu reduzieren und/oder Teilchen, welche eine derartig hohe kinetische Energie aufweisen, an einem Auftreffen auf den Grundkörper und/oder die sich ausbildende Deckschicht zu hindern. Durch beide Maßnahmen kann der Schadensparameter der kinetischen Energie von Teilchen, welche auf den Grundkörper und/oder die sich ausbildende Deckschicht auftreffen, reduziert werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Deckschicht durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren geladene Teilchen in einer Magnetfalle gefangen werden.
Es kann vorteilhaft sein, die geladenen Teilchen, insbesondere Ionen des Arbeitsgases, durch die Wirkung eines Magnetfelds in einer Magnetfalle gefangen zu halten. Da eine Lorentzkraft besonders auf Teilchen mit hoher Geschwindigkeit und somit auch hoher kinetischer Energie wirkt, kann durch eine Magnetfalle vorteilhafterweise verhindert werden, dass besonders schnelle Teilchen in Richtung des Grundkörpers und/oder der sich ausbildenden Deckschicht gelangen, indem diese besonders schnellen Teilchen beispielsweise auf eine von dem Grundkörper und/oder der sich bildenden Deckschicht weg weisenden Bahn gezwungen werden. Somit kann das Schadpotenzial dieser sehr schnellen Teilchen verringert werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das defektvermeidende Verfahren als Facing-Targets-Sputtern gestaltet ist.
Durch die Ergänzung des Sputterverfahrens mit einem defektvermeidenden Verfahren in Form einer Anordnung zweier Targets dergestalt, dass sich die Targets einander gegenüberliegen, kann erreicht werden, dass beispielsweise Teilchen einer hohen kinetischen Energie, welche an dem einen Target reflektiert werden, nicht auf den Grundkörper und/oder die sich bildende Deckschicht treffen, sondern auf das zweite, dem ersten Target gegenüberliegende Target. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass das sich schnell bewegende Teilchen ein Teilchen des Targetmaterials vereinzelt und somit keine schädigende Auswirkung auf den Grundkörper und/oder die sich bildende Deckschicht ausübt.
Durch eine Kombination der Konfiguration sich gegenüberliegender Targets und einer Magnetfalle kann erreicht werden, dass geladene Teilchen, welche eine hohe kinetische Energie aufweisen, insbesondere in dem Zwischenraum zwischen den sich gegenüberliegenden (englisch: facing targets) gefangen gehalten werden.
Auch werden Defekte vermieden, indem ein Schadpotenzial der Teilchen reduziert wird.
Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, ist ein Facing-Targets-Sputtern aus den Druckschriften EP 1 505 170 B1 , DE 11 2008 000 252 T5, WO 2018/069091 A1 und EP 3 438 322 A1 bekannt.
In der Druckschrift EP 1 505 170 B1 wird eine Verwendung des Facing-Targets-Sputterns im Zusammenhang mit organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen beschrieben.
In der Druckschrift DE 11 2008 000 252 T5 wird eine Verwendung des Facing-Targets-Sputterns im Zusammenhang mit einer Bildung eines Dünnfilms auf einem Harzsubstrat beschrieben.
In der Druckschrift WO 2018/069091 A1 wird eine Verwendung des Facing-Targets-Sputterns im Zusammenhang mit der Herstellung von Licht-emittierenden Dioden (LED) beschrieben.
In der Druckschrift EP 3 438 322 A1 wird eine Verwendung des Facing-Targets-Sputterns im Zusammenhang mit der Herstellung von Flüssigkristalldisplays und Solarbatterien erwähnt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Ionen des Arbeitsgases bei dem defektvermeidenden Verfahren durch eine Fernplasmaquelle ausgebildet werden.
Liegt eine Plasmaquelle, welche Ionen des Arbeitsgases aus dem Arbeitsgas ausbildet, in räumlicher Distanz zu dem Grundkörper und/oder der sich bildenden Deckschicht, so ist ein Auftreffen von sehr schnellen Ionen des Arbeitsgases auf den Grundkörper und/oder die sich ausbildende Deckschicht unwahrscheinlicher als wenn das Plasma in unmittelbarer Nähe zu dem Target und/oder dem Grundkörper und/oder der sich ausbildenden Deckschicht ausgebildet wird. Insbesondere kann über einen Transport des ionisierten Arbeitsgases zu dem Target ein Ausfiltern von hochenergetischen Teilchen vorgenommen werden.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Entladungsspannung bei einer Verwendung eines Sekundärgases bei dem defektvermeidenden Verfahren reduziert wird.
Hierdurch kann eine Beschleunigung und damit auch eine kinetische Energie und damit auch ein Schadpotential geladener Teilchen vorteilhafterweise reduziert werden.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Deckschicht durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren das wenigstens eine Target als Dual-Kathoden-Magnetron mit aktiver und/oder passiver Anode ausgebildet ist.
Durch eine Verwendung eines Dual-Kathoden-Magnetrons können vorteilhafterweise hochenergetische, geladene Teilchen durch die Ausbildung eines Magnetfeldes eigefangen werden. Hierbei wird bei einer Ausführung einer Anode des Magnetrons als aktive Anode durch die Anode sowohl die Ionisation des Arbeitsgases als auch das Einfangen der hochenergetischen Teilchen bewirkt. Bei einer Ausführung der Anode als passive Anode wird dagegen lediglich das Magnetfeld des Magnetrons durch die Anode ausgebildet.
Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, ist ein Dual-Kathoden-Magnetron für Beschichtungsverfahren aus der Druckschrift EP 2 186 108 B1 bekannt.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Deckschicht durch Sputtern ausgebildet wird, wobei das Arbeitsgas bei dem defektvermeidenden Verfahren durch Penning-Ionisation mit einem Sekundärgas ionisiert wird.
Wird das Arbeitsgas durch Penning-Ionisation mit einem Sekundärgas ionisiert, so geht zuerst das Sekundärgas in einen elektronisch angeregten Zustand über, überträgt seine Anregungsenergie auf das Arbeitsgas, wodurch jenes ionisiert wird. Hierdurch können Ionen des Arbeitsgases zurVerfügung gestellt werden, ohne dass das Arbeitsgas direkt durch die Entladungsspannung ionisiert wird. Dies kann zu einem vorteilhaft geringeren Auftreten von besonders schnellen Ionen des Arbeitsgases führen.
Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, ist eine Penning-Ionisation beim Sputterver- fahren aus der Veröffentlichung Influence of Unbalanced Magnetron and Penning lonizaion forRF Reactive Magetron Sputtering, Jpn. J. Appl. Phys. Vol 38 (1999) pp.186-191 , Part 1 No. 1A, January 1999 bekannt. Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, ist eine Penning-Ionisation beim Sputterver- fahren ferner aus der Veröffentlichung Are the Argon metastables important in high power impulse magnetron sputtering discharges ?, PHYSICS OF PLASMA 22, 113508 (2015) bekannt.
Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, ist eine Penning-Ionisation beim Sputterver- fahren ferner aus der Veröffentlichung Niobiom films produced by magnetron sputtering using an AR-HE mixture as discharge gas Proceedings oft he 1995 Workshop on RF Superconductivity, Gif-sur Yvette, France (SRF95C22), pp 479 - 483 bekannt. Hierbei wird eine Verwendung zur Herstellung von supraleitenden Radiofrequenz-Beschleunigungs-Resonatoren beschrieben.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Entladungsspannung bei einer Verwendung eines Sekundärgases bei dem defektvermeidenden Verfahren reduziert wird.
Vorteilhafterweise kann bedingt durch die Penning-Ionisation die Entladungsspannung reduziert werden, hierdurch werden ionisierte Teilchen des Arbeitsgases weniger stark durch das durch die Entladungsspannung bedingte elektrische Feld beschleunigt und weist somit eine geringere kinetische Energie auf. Hierdurch wird auf defektvermeidende Weise das Schadpotenzial von geladenen Teilchen reduziert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases größer ist als eine lonisationsenergie des Arbeitsgases.
Um einen besonders effizienten Ablauf der Penning-Ionisation zu gewährleisten, kann es vorteilhaft sein, wenn die elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases größer ist als die lonisationsenergie des Arbeitsgases, wodurch eine besonders hohe Wahrscheinlichkeit für die Ionisation eines Teilchens des Arbeitsgases bei einem Zusammentreffen mit einem elektronisch aktivierten Teilchen des Sekundärgases bewirkt werden kann.
Insbesondere kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Sekundärgas ein Helium ist und das Arbeitsgas ein Argon ist.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Deckschicht durch Sputtern ausgebildet wird, und bei dem defektvermeidenden Verfahren die Teilchen des Deckmaterials nach der Vereinzelung sowie die Ionen und/oder die Atome und/oder die Elektronen des Arbeitsgases durch Thermalisation mit dem Arbeitsgas energetisch angeglichen werden.
Wird die Wahrscheinlichkeit von Stößen der Teilchen vor einem Auftreffen auf den Grundkörper und/oder die sich bildende Deckschicht erhöht, so ist es wahrscheinlich, dass sehr schnelle Teilchen einen Teil ihrer kinetischen Energie bei einem Stoß auf andere Teilchen übertragen. Bei einer häufigen Wiederholung dieses Prozesses werden die kinetischen Energien der Teilchen mithin energetisch angeglichen. Um eine hinreichend hohe Stoßwahrscheinlichkeit zu erzielen, muss eine mittlere freie Weglänge der Teilchen reduziert werden. Hierdurch wird ein ungebremstes Auftreffen eines sehr schnellen Teilchens auf den Grundkörper und/oder die sich ausbildende Deckschicht verhindert.
Von Vorteil ist es, wenn ein Druck des Arbeitsgases dergestalt eingestellt wird, dass bei dem defektvermeidenden Verfahren die Thermalisation eintritt.
Insbesondere kann eine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision eines schnellen Teilchens mit anderen nicht so schnellen Teilchen dadurch erhöht werden, dass der Druck des Arbeitsgases dergestalt erhöht wird, dass die Dichte des Arbeitsgases so hoch ist, dass eine ungebremste Kollision eines schnellen Teilchens mit dem Grundkörper und/oder der sich ausbildenden Deckschicht zuverlässig verhindert wird.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Druck eines Thermalisationsgases dergestalt eingestellt wird, dass eine Kollision von schnellen Teilchen des Arbeitsgases mit Teilchen des Thermalisationsgases hinreichend wahrscheinlich ist, um ein Auftreffen der schnellen Teilchen auf den Grundkörper und/oder die sich ausbildende Deckschicht zu verhindern. Hierbei kann es sich bei dem Thermalisationsgas um beispielsweise das Sekundärgas und/oder ein anders Gas und/oder ein Gemisch aus anderen Gasen handeln. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Thermalisationsgas chemisch inert ist, um keine unerwünschten Reaktionsprodukte entstehen zu lassen.
Von Vorteil ist es, wenn die Deckschicht durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren das wenigstens eine Target beheizt und/oder geschmolzen wird.
Wird das Target beheizt und/oder geschmolzen, so kann eine geringere kinetische Energie ausreichen, um die Teilchen des Targets zu vereinzeln. Hierdurch wird auch die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Teilchen mit besonders hoher kinetischer Energie, welche ein Schadpotenzial aufweisen können, deutlich verringert. Dies ist dadurch bedingt, dass die Energie, welche notwendig ist, um ein Teilchen des Targets zu vereinzeln, bereits teilweise durch die Wärmeenergie, welche dem Target zugeführt wurde, zur Verfügung gestellt wurde.
Die Verwendung eines beheizten und/oder geschmolzenen Targets ermöglicht ferner, dass Teilchen des Targetmaterials und/oder des aus dem Targetmaterial ausgebildeten Deckmaterials eine vorteilhaft hohe kinetische Energie aufweisen, während die Ionen des Arbeitsgases eine vorteilhaft niedrige kinetische Energie aufweisen. Eine hohe kinetische Energie derTeilchen des Targetmaterials kann zu einer vorteilhaft scharfen Ausbildung der Grenzen zwischen der Oberfläche des Rohmaterials und der Deckschicht führen. Mithin kann es vorteilhaft sein, wenn die Teilchen des Deckmaterials in einem gewissen Geschwindigkeitsbereich auf die Oberfläche des Grundkörpers und/oder die sich ausbildende Deckschicht treffen. Es ist also von Vorteil, wenn die Teilchen des Deckmaterials weder zu langsam noch zu schnell sind. Bei der Verwendung eines beheizten und/oder geschmolzenen Targets können die Teilchen des Deckmaterials hinreichend schnell zur Ausbildung einer annähernd defektfreien Deckschicht sein und zugleich ausreichend langsam zur Vermeidung von Defekten in der Deckschicht sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Target geschmolzen wird und darüber hinaus bis zur Verdampfung der Targetmaterials erhitzt wird. Ferner kann eine Beheizung des Targets zur Sublimation des Targetmaterials vorteilhaft beitragen.
Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, ist ein Sputterverfahren mit geschmolzenem Target für Beschichtungsverfahren aus der Druckschrift US 2017/0268122 A1 bekannt.
Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, ist ein Sputterverfahren mit einer Verdampfung des Targets für Beschichtungsverfahren aus der Veröffentlichung Magnetron Deposition of Coatings with Evaporation of the Target, Technical Physics, 2015, Vol. 60, No. 12, pp. 1790-1795 bekannt.
Von Vorteil ist es, wenn die Deckschicht durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren die Ionen des Arbeitsgases durch ein elektrisches Feld eines Gitters, welches ein elektrisches Potential aufweist, abgebremst werden.
Vorteilhafterweise können besonders schnelle geladene Teilchen auch durch ein elektrisches Feld eines Gitters abgebremst werden, wodurch deren kinetische Energie reduziert wird und somit deren Schadpotenzial verringert wird.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Gitter in einer potenziellen Flugbahn eines sehr schnellen Teilchens in Richtung des Grundkörpers und/oder der sich ausbildenden Deckschicht positioniert ist und das Gitter ein Potenzial aufweist, welches ein Vorzeichen hat, welches dem der Ladung des geladenen Teilchens entgegengesetzt ist. Hierdurch verrichtet ein auf das Gitter zu fliegendes geladenes Teilchen Arbeit gegen das elektrische Feld und verringert somit seine kinetische Energie. Ein durch das Gitter passierendes Teilchen wird anschließend von dem Gitter weg beschleunigt, kann aber bei geeigneter Positionierung des Gitters in einem geeigneten Abstand von dem Grundkörper nicht mehr ausreichend kinetische Energie aufbauen, um ein Schadpotenzial zu entwickeln. Teilchen des Targetmaterials und/oder das Deckmaterial, welche sich zum Grundkörper bewegen und die Deckschicht ausbilden, sind hingegen nicht geladen und können das Gitter passieren.
Die Erfindung betrifft ferner ein optisches Element gemäß Anspruch 25
Das erfindungsgemäße optische Element, insbesondere ein Spiegel einer Projektionsbelichtungsanlage, weist einen Grundkörper, wobei der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist, und eine auf einer Oberfläche des Grundkörpers aufgebrachte, aus einem Deckmaterial ausgebildete Deckschicht auf. Die Deckschicht weist hierbei eine gewisse Deckschichtdicke auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Deckschicht wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet ist. Durch eine annähernd defektfreie Ausbildung der Deckschicht auf der Oberfläche des Grundkörpers kann eine Lebensdauer und eine Performanz des optischen Elements vorteilhaft verlängert werden, indem beispielsweise ein Abplatzen der Decksicht und/oder einer unter der Deckschicht liegenden Schicht, welche beispielsweise eine reflektierende Schicht ist, verhindert und/oder vermindert wird.
Der Grundkörper ist ferner Rahmen der Erfindung als aus einem Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht und gegebenenfalls einer oder mehrere auf die Reflexionsschicht aufgebrachten Barriereschichten ausgebildet zu verstehen. Das heißt, erfindungsgemäß ist die Deckschicht auf eine - nach einer Auftragung der Deckschicht unter der Deckschicht liegende - Reflexionsschicht aufgetragen, sofern die Oberfläche des Grundkörpers durch eine Reflexionsschicht ausgebildet ist oder die Deckschicht ist auf eine oder mehrere - nach der Auftragung der Deckschicht unter der Deckschicht liegende - Barriereschichten aufgetragen, sofern die Oberfläche des Grundkörpers durch wenigstens eine Barriereschicht ausgebildet ist.
Die Ausbildung des Grundkörpers aus einem Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht ist im Rahmen der Erfindung zunächst in einer breiten Auslegung so zu verstehen, dass der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist. Der Grundkörper kann insbesondere auch noch eine Barriereschicht aufweisen, wie vorstehend dargestellt.
In einer engen Auslegung ist der Grundkörper im Rahmen der Erfindung als lediglich aus einem Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht und gegebenenfalls einer oder mehreren auf die Reflexionsschicht, gegebenenfalls lediglich in Teilbereichen, aufgebrachten Barriereschichten ausgebildet zu verstehen.
Das erfindungsgemäße optische Element eignet sich in besonderem Maße zur Verwendung in einer EUV- Projektionsbelichtungsanlage. Hier kann auch eine Verwendung des optischen Elements als Kollektorspiegel von Vorteil sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen optischen Elements kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht scharfe Grenzen aufweist.
Besonders scharf ausgebildete Grenzflächen zwischen der Deckschicht und der Oberfläche des Grundkörpers, das heißt zwischen der Deckschicht und darunterliegenden reflektierenden Schichten und/oder wenigstens einer Barriereschicht führen zu einer besonders vorteilhaft ausgeprägten chemischen Reinheit der Deckschicht und der die Oberfläche des Grundkörpers ausbildenden reflektierenden Schichten und/oder der wenigstens einen die Oberfläche des Grundkörpers ausbildenden Barriereschicht. Insbesondere kann hierdurch verhindert werden, dass Teilchen der Deckschicht in die darunterliegenden reflektierenden Schichten und/oder in die wenigstens eine darunterliegende Barriereschicht des Grundkörpers eindringen und/oder dass Teilchen der die Oberfläche des Grundkörpers ausbildenden reflektierenden Schichten und/oder der wenigstens einen Barriereschicht in die Deckschicht eindringen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Teilchen derdie Oberfläche des Grundkörpers ausbildenden reflektierenden Schichten und/oder wenigstens einen Barriereschicht und des Deckmaterials nicht tiefer als 10 nm, vorzugsweise nicht tiefer als 5 nm, vorzugsweise nicht tiefer als 0,1 nm, vorzugsweise nicht tiefer als eine Atomlage, vorzugsweise weniger als eine Atomlage, tief ineinander eindringen.
Insbesondere kann durch eine scharfe Ausprägung der Grenzflächen ein Funktionsverlust sowohl von Deckschicht als auch der die Oberfläche des Grundkörpers bildenden reflektierenden Schichten und/oder der wenigstens einen Barriereschicht vermieden werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen optischen Elements kann vorgesehen sein, dass das Deckmaterial eine stöchiometrische Zusammensetzung aufweist.
Ein stöchiometrisch zusammengesetztes Deckmaterial und damit eine stöchiometrisch zusammengesetzte Deckschicht haben den Vorteil, dass bei einer dergestalt ausgeprägten besonders hohen chemischen Reinheit Defekte aufgrund von Fremd-atomen und Fremdteilchen im Deckmaterial vorteilhaft verringert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen optischen Elements kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht durch Facing-Targets-Sputtern ausgebildet ist.
Wird die Deckschicht durch Facing-Targets-Sputtern ausgebildet, so wird ein Auftreten von unerwünschten Defekten verringert und damit eine annähernd defektfreie Deckschicht ausgebildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen optischen Elements kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht durch Sputtern in Verbindung mit Penning-Ionisation ausgebildet ist.
Wird die Deckschicht auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgesputtert, wobei das Arbeitsgas des Sput- terverfahrens mittels Penning-Ionisation ionisiert wird, so kann ein Auftreten besonders schneller Teilchen verringert werden und somit auch das Auftreten von unerwünschten Defekten in der Deckschicht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen optischen Elements kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht durch Sputtern in Verbindung mit Thermalisation ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen optischen Elements kann darin bestehen, dass Zirkonoxid, ZrOx und/oder Titanoxid, TiOx und/oder Niobium-Oxid, NbOx und/oder Yttriumoxid, YOX und/oder Hafniumoxid, HfOx und/oder Ceroxid, CeOx und/oder Lanthanoxid, LaOx und/oder Tantaloxid, TaOx und/oder Aluminiumoxid, AIOX und/oder Erbiumoxid, ErOx und/oder Wolframoxid, WOX und/oder Chromoxid, CrOx und/oder Scandiumoxid, ScOx und/oder Vanadiumoxid, VOX in Reinform und/oder als Mischung als Deckmaterial vorgesehen sind. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass mehrkomponentige Mischungen aus wenigstens zwei bzw. mehreren der genannten Oxide das Deckmaterial ausbilden.
Weiterhin kann in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen optischen Elements vorgesehen sein, dass die Deckschichtdicke 0,1 nm bis 20 nm, vorzugsweise 0,3 nm bis 10 nm, besonders bevorzugt 0,5 bis 3 nm beträgt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Elements gemäß Anspruch 33.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage, umfasst ein Target aus einem Targetmaterial, eine Beschichtungseinrichtung, welche für eine Vereinzelung von Teilchen des Targetmaterials mittels eines ionisierten Arbeitsgases zur Beschichtung eines Grundkörpers eingerichtet ist, , wobei der Grundkörper ein Substrat mit einer auf das Substrat aufgebrachten Reflexionsschicht aufweist, sowie eine Arbeitskammer zur Aufnahme des Grundkörpers und eine Vakuumeinrichtung zur Ausbildung eines Vakuums in der Arbeitskammer. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen, um eine Energie der Teilchen nach der Vereinzelung und/oder der Ionen und/oder von Elektronen und/oder von Atomen des Arbeitsgases, welche auf den Grundkörper treffen, zu begrenzen. Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, dass Defekte, welche durch hochenergetische Teilchen, die auf den Grundkörper treffen, verringert werden.
Bei der Beschichtungseinrichtung kann es sich insbesondere um eine Kathodenzerstäubungseinrichtung bzw. Sputtereinrichtung handeln.
Eine in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildete Deckschicht eines Grundkörpers ist somit vorteilhafterweise wenigstens annähernd defektfrei bzw. defektarm.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Energie eine kinetische Energie ist.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung derart gestaltet ist, dass eine Dichte des Arbeitsgases in dem Vakuum geändert wird.
Eine kinetische Energie von Teilchen, welche auf den Grundkörper treffen, kann insbesondere dadurch begrenzt werden, dass eine Kollisionswahrscheinlichkeit von sich schnell bewegenden Teilchen mit anderen Teilchen vor einem Auftreffen auf den Grundkörper erhöht wird. Dies kann dadurch geschehen, dass eine Dichte des Arbeitsgases in dem Vakuum verglichen mit einer Vorrichtung ohne Begrenzungseinrichtung erhöht wird. Hierdurch befinden sich mehr Teilchen des Arbeitsgases in einer Volumeneinheit des Vakuums, womit die Kollisionswahrscheinlichkeit zunimmt und sich die kinetische Energie von sich schnell bewegenden Teilchen insbesondere des Arbeitsgases angleicht.
Ein derartiger Angleichungsprozess wird häufig als Thermalisation bezeichnet.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung als Penning-Ionisationseinrichtung derart gestaltet ist, dass dem Arbeitsgas ein Sekundärgas zugeführt wird.
Wird dem Arbeitsgas ein Sekundärgas zugeführt, so kann das Arbeitsgas durch das elektronisch angeregte Sekundärgas mittels Penning-Ionisation ionisiert werden. Um dem Arbeitsgas und/oder der Arbeitskammer das Sekundärgas zuzuführen, kann eine Sekundärgaszuführungseinrichtung vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit eines in der Kammer herrschenden Drucks und/oder einer in der Kammer befindlichen Menge an Arbeitsgas der Arbeitskammer und/oder dem Arbeitsgas eine gewisse Menge Sekundärgas zuführt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dem Arbeitsgas zwischen 10 und 1 Vol.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 5 Vol.-%, vorzugsweise 3 Vol.-%, Sekundärgas zugeführt werden.
In besonders vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass das Arbeitsgas ein Argon ist und das Sekundärgas ein Helium ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung derart gestaltet ist, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases größer ist als eine lonisationsenergie des Arbeitsgases.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung als Magnetfalle ausgebildet ist.
Eine Ausbildung der Begrenzungseinrichtung als Magnetfalle hat den Vorteil, dass besonders schnelle geladene Teilchen aufgrund der Geschwindigkeitsabhängigkeit einer Lorentzkraft besonders effizient in einer Magnetfalle an einem Auftreffen auf den Grundkörper gehindert werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung als Heizungseinrichtung zur Beheizung und/oder zum Schmelzen des Targets ausgebildet ist.
Die Begrenzungseinrichtung kann in vorteilhafter Weise auch als Heizungseinrichtung ausgebildet sein, um das Target zu beheizen und aufzuschmelzen und somit die benötigte Energie zu verringern, um ein Teilchen des Targetmaterials an dem Target zu vereinzeln. Hierdurch können in vorteilhafter Weise Ionen des Arbeitsgases mit einer geringeren kinetischen Energie verwendet werden, was eine Wahrscheinlichkeit eines Auftreffens von hochenergetischen Teilchen auf das Rohmaterial und/oder die sich ausbildende Deckschicht reduziert. Gleichzeitig können die Teilchen des Targetmaterials eine ausreichend große kinetische Energie aufweisen, um auf dem Grundkörper eine wenigstens annähernd defektfreie Deckschicht auszubilden.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung durch ein Gitter auf einem elektrostatischen Potenzial ausgebildet ist.
Ist die Begrenzungseinrichtung durch ein Gitter auf einem Potenzial ausgebildet, so können schnellfliegende geladene Ionen des Arbeitsgases bei geeigneter Wahl des Potenzials durch abstoßende Kräfte abgebremst werden, bevor sie auf den Grundkörper und/oder auf die sich ausbildende Deckschicht treffen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung als eine Nachglüheinrichtung ausgebildet ist.
Ohne eine Verbindung zu optischen Elementen aufzuweisen, wird eine Verwendung eines nachglühenden Plasmas in der Druckschrift US 7,338,581 B2 beschrieben.
Durch die Verwendung einer Nachglüheinrichtung kann bewirkt werden, dass anstatt eines Glühens des Plasmas ein Nachglühen des Plasmas zu einer Vereinzelung der Teilchen des Targetmaterials führt.
Hierdurch kann ein Schadpotential von hochenergetischen Teilchen des Arbeitsgases sowie von hochenergetischen Teilchen des Targetmaterials vorteilhaft reduziert werden.
Insbesondere kann das Schadpotential durch eine in dem Nachglühen des Plasmas signifikant verschiedene Plasmachemie des Arbeitsgases im Vergleich zu der Plasmachemie des Arbeitsgases in dem Plasmaglühen bewirkt werden.
Das Nachleuchten des Plasmas des Arbeitsgases ist hierbei nach wie vor ein Plasma und behält somit die meisten Eigenschaften eines Plasmas. Ein Schadpotential des Arbeitsgases kann jedoch bei Verwendung des Nachglühens vorteilhaft reduziert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Nachglüheinrichtung als eine Fernplasmaquelle ausgebildet ist.
Eine Fernplasmaquelle bildet ein Plasma des Arbeitsgases aus, das räumlich von äußeren elektromagnetischen Feldern getrennt ist, welche eine Entladung des Arbeitsgases initiieren und somit die Ausbildung des Plasmas bewirken. Ein Plasma, welches von den äußeren elektromagnetischen Feldern entfernt und beispielsweise dem Target zugeführt wird, zeigt bei einem Kontakt mit dem Target ein Nachleuchten, welches zu einer verringerten Ausbildung von hochenergetischen Teilchen des Targetmaterials und/oder hochenergetischen Teilchen des Arbeitsgases führt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Nachglüheinrichtung als eine Pulsplasmaquelle ausgebildet ist.
Neben der oben beschriebenen räumlichen Trennung der Entladung des Plasmas und der Vereinzelung des Targetmaterials kann diese Trennung auch zeitlich, das heißt in einer Zeitdomäne, bewirkt werden. Die Pulsplasmaquelle entlädt das Arbeitsgas für eine kurze Zeit. In dem nachfolgenden Zeitbereich kommt es zu keiner aktiven Entladung durch die Plasmaquelle, sondern lediglich zu einem Nachleuchten. Ein Großteil des Vereinzelungsprozesses derTeilchen des Targetmaterials wird daher durch ein Nachleuchten des Plasmas des Arbeitsgases bewirkt. Hierdurch kann ein Schadpotential hochenergetische Teilchen des Arbeitsgases und/oder des Targetmaterials verringert werden.
Ein bedeutender Vorteil einer zeitlichen Trennung zwischen Entladung und Wirkung auf das Target im Vergleich zu einer räumlichen Trennung ist, dass eine zeitliche Trennung in einer geschlossenen Vorrichtung realisiert werden kann. Hierdurch ist es nicht nötig, das nachleuchtende Plasma von der Plasmaquelle zu dem Target zu transportieren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hierdurch im Vergleich zu der Fernplasmaquelle deutlich kompakter realisiert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung als zwei einander gegenüberliegende Targets ausgebildet ist.
Eine derartige Facing-Targets-Sputtern-Geometrie hat den Vorteil, dass hochenergetische Teilchen des Arbeitsgases nicht direkt auf die Beschichtung und/oder das optische Element treffen.
Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 45 ferner ein Sekundärgas zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 44.
Das erfindungsgemäße Sekundärgas eignet sich zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 44 und/oder in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases größere ist als eine loni- sationsenergie des Arbeitsgases.
Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine Ionisation eines Teilchens des Arbeitsgases bei einem Zusammentreffen mit einem elektronisch aktivierten Teilchen des Sekundärgases garantiert werden. In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass das Sekundärgas ein Helium und/oder ein Neon und/oder ein Argon und/oder ein Krypton und/oder ein Xenon und/oder ein Quecksilber und/oder ein Radon und/oder ein Frankium und/oder ein Hassium ist. Hierbei sind die lonisationsenergien in der gegebenen Reihenfolge der Elemente absteigend geordnet.
Der Fachmann kann aus den genannten Stoffen geeignete Kombinationen aus wenigstens einem Arbeitsgas und wenigstens einem Sekundärgas auswählen
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Helium und/oder Neon, welche eine höhere lonisationsenergie aufweisen als Argon, als Sekundärgas vorgesehen sind, wobei Argon als Arbeitsgas vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 46.
Projektionsbelichtungsanlagen weisen eine Vielzahl optischer Elemente auf. Insbesondere bei der Verwendung der optischen Elemente mit einer mikrolithografischen EUV (Extreme Ultra Violetj-Projektionsbelich- tungsanlage kann ein wenigstens teilweise mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes optisches Element vorteilhaft eingesetzt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage wenigstens ein erfindungsgemäßes optisches Element, insbesondere in Form wenigstens eines erfindungsgemäßen Spiegels, aufweist.
Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße optische Element, die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Sekundärgas und die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage, beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße optische Element, die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Sekundärgas und die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage, genannt wurden, können auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:
Figur 1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage;
Figur 2 eine prinzipmäßige Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
Figur 3 eine weitere prinzipmäßige Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
Figur 4 eine weitere prinzipmäßige Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
Figur 5 eine weitere prinzipmäßige Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
Figur 6 eine weitere prinzipmäßige Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
Figur 7 eine weitere prinzipmäßige Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung; und
Figur 8 eine prinzipmäßige Darstellung eines optischen Elements.
Figur 1 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 für die Halbleiterlithographie, für die die Erfindung bevorzugt Anwendung finden kann. Insbesondere kann die Erfindung dadurch Anwendung finden, dass wenigstens ein optisches Element der Projektionsbelichtungsanlage derart hergestellt ist, dass - wie nachfolgend noch dargelegt wird - auf eine Oberfläche eines Grundkörpers eine aus einem Deckmaterial ausgebildete Deckschicht bis zum Erreichen einer Deckschichtdicke aufgebracht wird, wobei die Deckschicht wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet wird.
Ein Beleuchtungssystem 401 der Projektionsbelichtungsanlage 400 weist neben einer Strahlungsquelle 402 eine Optik 403 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 404 in einer Objektebene 405 auf. Beleuchtet wird ein im Objektfeld 404 angeordnetes Retikel 406, das von einem schematisch dargestellten Retikelhalter 407 gehalten ist. Eine lediglich schematisch dargestellte Projektionsoptik 408 dient zur Abbildung des Objektfeldes 404 in ein Bildfeld 409 in einer Bildebene 410. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 406 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 409 in der Bildebene 410 angeordneten Wafers 411 , der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 412 gehalten ist. Die Strahlungsquelle 402 kann EUV-Strahlung 413, insbesondere im Bereich zwischen 5 Nanometer und 30 Nanometer, insbesondere 13,5 nm, emittieren. Zur Steuerung des Strahlungswegs der EUV-Strahlung 413 werden optisch verschieden ausgebildete und mechanisch verstellbare optische Elemente eingesetzt. Die optischen Elemente sind bei der in Figur 1 dargestellten EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 als verstellbare Spiegel in geeigneten und nachfolgend nur beispielhaft erwähnten Ausführungsformen ausgebildet.
Die mit der Strahlungsquelle 402 erzeugte EUV-Strahlung 413 wird mittels eines in der Strahlungsquelle 402 integrierten Kollektors 402a derart ausgerichtet, dass die EUV-Strahlung 413 im Bereich einer Zwischenfokusebene 414 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor die EUV-Strahlung 413 auf einen Feldfacettenspiegel 415 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 415 wird die EUV-Strahlung 413 von einem Pupillenfacettenspiegel 416 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 416 und einer optischen Baugruppe 417 mit Spiegeln 418, 419, 420 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 415 in das Objektfeld 404 abgebildet.
Figur 2 zeigt in Verbindung mit Figur 8 eine prinzipmäßige Darstellung einer Vorrichtung 1 zur Herstellung eines optischen Elements 2 insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage 400 mit einem Target 3 aus einem Targetmaterial, einer Beschichtungseinrichtung 4, welche für eine Vereinzelung von Teilchen 5 des Targetmaterials mittels eines ionisierten Arbeitsgases 6 zur Beschichtung eines Grundkörpers 7einge- richtet ist, wobei der Grundkörper 7 ein Substrat 17 mit einer auf das Substrat 17 aufgebrachten Reflexionsschicht 18 aufweist, sowie einer Arbeitskammer 8 zur Aufnahme des Grundkörpers 7 und einer Vakuumeinrichtung 9 zur Ausbildung eines Vakuums in der Arbeitskammer 8. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Begrenzungseinrichtung 10, um eine Energie der Teilchen 5 nach der Vereinzelung und/oder der Ionen und/oder von Elektronen und/oder von Atomen des Arbeitsgases 6 welche auf den Grundkörper 7 treffen, zu begrenzen.
Bei dem optischen Element 2 kann es insbesondere um ein optisches Element 2, 402a, 415, 416, 418, 419, 420 der Projektionsbelichtungsanlage 400 handeln.
Insbesondere kann es sich bei dem optischen Element 2 auch um einen Kollektorspiegel 402a der EUV- Projektionsbelichtungsanlage 400 handeln.
Der Grundkörper 7 wird hierbei von einem Substrat 17 ausgebildet, auf dem die Reflexionsschicht 18 aus einem oder mehreren Materialien aufgebracht ist, auf welcher wiederum eine Barriereschicht 19 aufgebracht ist (siehe Figur 8).
In einer anderen, nicht dargestellten, Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper 7 von einem Substrat 17 ausgebildet wird, auf dem eine Reflexionsschicht 18 aus einem oder mehreren Materialien aufgebracht ist, auf welcher wiederum mehrere Barriereschichten 19 aufgebracht sind. Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung 1 eignet sich beispielsweise zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines optischen Elements 2, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage 400. Hierbei wird auf eine Oberfläche des Grundkörpers 7 eine aus einem Deckmaterial ausgebildete Deckschicht 11 bis zum Erreichen einer Deckschichtdicke aufgebracht, wobei der Grundkörper 7 ein Substrat 17 mit einer auf das Substrat 17 aufgebrachten Reflexionsschicht 18 aufweist. Die Deckschicht 11 wird hierbei wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung 1 kann das Verfahren zur Herstellung des optischen Elements 2 derart umgesetzt werden, dass die Deckschicht 11 durch Sputtern ausgebildet wird. Hierbei werden stetig Teilchen 5 des Targetmaterials an dem wenigstens einen Target 3 durch ein Bombardement mit Ionen des Arbeitsgases 6 vereinzelt. Ferner liegt eine Entladungsspannung zur wenigstens mittelbaren Ionisierung des Arbeitsgases 6 an und die Deckschicht 11 wird in Verbindung mit einem defektvermeidenden Verfahren ausgebildet.
Die Deckschicht 11 wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Deckmaterial ausgebildet, welches eine stöchiometrische Zusammensetzung aufweist. Außerdem wird in vorliegendem Ausführungsbeispiel die Deckschicht 11 derart ausgebildet, dass sich zwischen der Deckschicht und dem Grundkörper scharfe Grenzen ausbilden.
Bei dem in dem Ausführungsbeispiel umgesetzten Verfahren bilden die Teilchen 5 des Targetmaterials ein Deckmaterial aus, bewegen sich zu dem Grundkörper 7, werden an dem Grundkörper 7 abgelagert und bilden somit die Deckschicht 11 aus.
Es kann vorgesehen sein, dass die Teilchen 5 des Targetmaterials mit einem Reaktionsgas reagieren und damit Teilchen 5 des Deckmaterials ausbilden und die Teilchen 5 des Deckmaterials sich anschließend zu dem Grundkörper 7 bewegen und an dem Grundkörper 7 abgelagert werden und somit die Deckschicht 1 1 ausbilden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass das Reaktionsgas Sauerstoff ist.
Die Begrenzungseinrichtung 10, welche in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Teil der Vorrichtung 1 darstellt, eignet sich zur Durchführung eines defektvermeidenden Verfahrens. In dem defektvermeidenden Verfahren ist vorgesehen, dass ein Schadpotential von Teilchen 5 des Targetmaterials nach der Vereinzelung und/oder von Teilchen 5 des Deckmaterials und/oder von Ionen und/oder Atomen und/oder Elektronen des Arbeitsgases 6 und/oder von Teilchen des Reaktionsgases vor einem Auftreffen auf den Grundkörper 7 und/oder vor dem Auftreffen auf die sich ausbildende Deckschicht 11 bezüglich wenigstens eines Schadensparameters verringert wird. Insbesondere ist in vorliegendem Ausführungsbeispiel der wenigstens eine Schadensparameter eine vorzugsweise über einem Schwellwert liegende kinetische Energie. Durch die Begrenzungseinrichtung 10 wird die maximale auftretende kinetische Energie verringert.
Die Begrenzungseinrichtung 10 begrenzt demnach als Energie die kinetische Energie.
Die Begrenzungseinrichtung 10, welche in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Teil der Vorrichtung 1 ist, ist hierbei derart gestaltet, dass eine Dichte des Arbeitsgases 6 in dem Vakuum geändert wird. Durch eine erhöhte Kollisionsfrequenz zwischen den Teilchen des Arbeitsgases 6 wird deren kinetische Energie angeglichen bzw. begrenzt.
Die Dichte des Arbeitsgases 6 wird in vorliegendem Ausführungsbeispiel durch die Begrenzungseinrichtung 10 vergrößert, indem die Begrenzungseinrichtung der Arbeitskammer 8 Arbeitsgas 6 zuführt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung 10 als Dosiereinrichtung und/oder Ventileinrichtung ausgebildet ist. Weiterhin kann auch in vorliegendem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung 10 der Arbeitskammer 8 ein Thermalisationsgas zuführt, welches nicht als Arbeitsgas wirkt, aber mit dessen Teilchen die Teilchen des Arbeitsgases 6 kollidieren und somit deren kinetische Energie aneinander angeglichen wird.
Mit der dargestellten Begrenzungseinrichtung 10 als Teil der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung 1 lässt sich ein Verfahren durchführen, bei dem die Deckschicht 11 durch Sputtern ausgebildet wird und bei dem defektvermeidenden Verfahren die Teilchen 5 des Deckmaterials nach der Vereinzelung sowie die Ionen und/oder Atome und/oder Elektronen des Arbeitsgases 6 durch Thermalisation mit dem Arbeitsgas 6 energetisch angeglichen werden. Insbesondere kann mittels der Begrenzungseinrichtung 10 in Form einer Dosiereinrichtung ein Druck des Arbeitsgases 6 derart eingestellt werden, dass bei dem defektvermeidenden Verfahren die Thermalisation eintritt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung 10 als Nachglüheinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Nachglüheinrichtung als Fernplasmaquelle ausgebildet ist. Durch die Plasmaquelle wird das Arbeitsgas 6 in räumlicher Entfernung zu dem Target 3 und/oder der Deckschicht 11 ausgebildet und anschließend zum Target 3 verbracht.
Eine Vereinzelung der Teilchen 5 des Targetmaterials findet hierbei durch ein Nachglühen des Plasmas statt.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Nachglüheinrichtung als Pulsplasmaquelle ausgebildet ist. Hierbei wird das Arbeitsgas 6 lediglich in zeitlichen Pulsen ionisiert. Eine Vereinzelung der Teilchen 5 des Targetmaterials wird demnach großteils durch ein Nachglühen des Plasmas bewirkt. Ist die Begrenzungseinrichtung 10 als Nachglüheinrichtung und insbesondere als Fernplasmaquelle ausgebildet, so ist die Vorrichtung 1 dazu geeignet, ein Verfahren durchzuführen, wonach die Ionen des Arbeitsgases 6 im Rahmen des defektvermeidenden Verfahrens durch eine Fernplasmaquelle ausgebildet werden.
Ist die Nachglüheinrichtung als Pulsplasmaquelle ausgebildet, so kann ein Verfahren durchgeführt werden wonach Ionen des Arbeitsgases 6 im Rahmen des defektvermeidenden Verfahrens ein gepulstes Plasma ausbilden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass im Rahmen des defektvermeidenden Verfahrens das wenigstens eine Target als Dualkathoden-Magnetron ausgebildet ist.
Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 1 , bei der die Begrenzungseinrichtung 10 als Penning-Ionisationseinrichtung
12 derart gestaltet ist, dass dem Arbeitsgas 6 ein Sekundärgas 13 zugeführt wird. Die Penning-Ionisationseinrichtung 12 ist dabei derart gestaltet, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases
13 größer ist als eine lonisationsenergie des Arbeitsgases 6.
Eine Vorrichtung 1 , welche gemäß dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel konfiguriert ist, ermöglicht die Durchführung eines Verfahrens wobei die Deckschicht 11 durch Sputtern in Verbindung mit einem defektvermeidenden Verfahren ausgebildet wird. Das defektvermeidende Verfahren umfasst, dass das Arbeitsgas 6 durch Penning-Ionisation mit einem Sekundärgas 13 ionisiert wird.
Um Defekte zu vermeiden, kann hierbei die Entladungsspannung reduziert werden, sofern ein Sekundärgas 13 verwendet wird.
Hierzu ist vorgesehen, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases 13 größer ist als die lonisationsenergie des Arbeitsgases 6.
Figur 4 zeigt eine prinzipmäßige Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1. Hierbei ist die Begrenzungseinrichtung 10 als Magnetfalle 14 ausgebildet. Die Magnetfalle 14 bildet hierbei ein Magnetfeld derart aus, dass geladene Teilchen mit hoher kinetischer Energie von der Deckschicht 11 weggelenkt werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Magnetfalle 14 derart ausgestaltet ist, dass insbesondere Ionen des Arbeitsgases 6, welche eine hohe kinetische Energie aufweisen, in einem begrenzten Bereich der Arbeitskammer 8 gehalten werden und insbesondere nicht mit der Deckschicht 11 interagieren.
Mit der in Figur 4 dargestellten Vorrichtung 1 kann beispielsweise ein Verfahren durchgeführt werden, wobei die Deckschicht 11 durch Sputtern ausgebildet wird und wobei im Rahmen des defektvermeidenden Verfahrens geladene Teilchen, insbesondere Ionen des Arbeitsgases, in einer Magnetfalle 14 gefangen werden. Figur 5 zeigt eine prinzipmäßige Darstellung einer Vorrichtung 1 wobei die Begrenzungseinrichtung 10 als zwei einander gegenüberliegende Targets 3 ausgebildet ist. Mit einer derartigen Vorrichtung 1 kann beispielsweise ein Verfahren durchgeführt werden, wobei das defektvermeidende Verfahren als Facing-Tar- gets-Sputtern gestaltet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Targets 3 einander dergestalt gegenüberliegen, dass insbesondere sehr schnelle Ionen des Arbeitsgases 6 nicht direkt auf den Grundkörper 7 unter die Deckschicht 11 treffen können.
Stattdessen ergibt sich eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sehr schnelle Teilchen, insbesondere Ionen des Arbeitsgases 6, auf das jeweils gegenüberliegende Target 3 auftreffen.
Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 , wobei die Begrenzungseinrichtung 10 als Heizungseinrichtung 15 zur Beheizung und/oder zum Schmelzen des Targets 3 ausgebildet ist. Eine derartige Vorrichtung 1 ermöglicht beispielsweise die Durchführung eines Verfahrens, wonach die Deckschicht 11 durch Sputtern ausgebildet wird und wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren das wenigstens eine Target 3 beheizt und/oder geschmolzen wird.
Durch ein Schmelzen des Targets 3 wird eine geringere Energie zur Vereinzelung der Teilchen 5 des Targetmaterials benötigt. Hierdurch ist im gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Entladungsspannung reduziert wird, wenn das wenigstens eine Target 3 beheizt und/oder geschmolzen wird.
Figur 7 zeigt eine prinzipmäßige Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 , wobei die Begrenzungseinrichtung 10 durch ein Gitter 16 auf einem elektrostatischen Potential ausgebildet ist. Mittels einer derartigen Vorrichtung lässt sich beispielsweise ein Verfahren durchführen wobei die Deckschicht 11 durch Sputtern ausgebildet wird und wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren die Ionen des Arbeitsgases 6 durch ein elektrisches Feld eines Gitters 16, welches ein elektrisches Potential aufweist, abgebremst werden.
Ein Abbremsen von geladenen Teilchen, insbesondere der Ionen des Arbeitsgases 6, reduziert vorteilhafterweise das Schadpotential der Ionen des Arbeitsgases 6.
Figur 8 zeigt eine prinzipmäßige Darstellung eines optischen Elements 2, insbesondere eines Spiegels einer Projektionsbelichtungsanlage 400 mit einem Grundkörper 7, wobei der Grundkörper 7 ein Substrat 17 mit einer auf das Substrat 17 aufgebrachten Reflexionsschicht 18 aufweist, und einer auf einer Oberfläche des Grundkörpers 7 aufgebrachten aus einem Deckmaterial ausgebildeten Deckschicht 11 , die eine Deckschichtdicke aufweist, wobei die Deckschicht 11 wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet ist.
Der Grundkörper 7 wird von einem Substrat 17 ausgebildet, auf dem eine Reflexionsschicht 18 aus einem oder mehreren Materialien aufgebracht ist, auf welcher wiederum eine Barriereschicht 19 aufgebracht ist. Die Deckschicht 11 weist hierbei sowohl auf der der Barriereschicht 19 zugewandten Seite als auch auf der der Barriereschicht 19 abgewandten Seite scharfe Grenzen auf.
Weiterhin weist das die Deckschicht 11 ausbildende Deckmaterial in vorliegendem Ausführungsbeispiel eine stöchiometrische Zusammensetzung auf. In vorliegendem Ausführungsbeispiel kann die Deckschicht 11 durch Facing-Target-Sputtern und/oder durch Sputtern in Verbindung mit Penning Ionisation und/oder durch Sputtern in Verbindung mit Thermalisation und/oder durch weitere Verfahren, welche im Rahmen der Erfindung offenbart wurden, ausgebildet sein.
Die Ausbildung des Grundkörpers 7 aus einem Substrat 17 mit einer auf das Substrat 17 aufgebrachten Reflexionsschicht 18 ist im Rahmen der Erfindung zunächst in einer breiten Auslegung so zu verstehen, dass der Grundkörper 7 ein Substrat 17 mit einer auf das Substrat 17 aufgebrachten Reflexionsschicht 18 aufweist. Der Grundkörper 7 kann dann insbesondere, wie in Figur 8 dargestellt, auch noch eine Barriereschicht 19 aufweisen, wie vorstehend beschrieben.
In einer engen Auslegung ist der Grundkörper 7 im Rahmen der Erfindung als lediglich aus einem Substrat 17 mit einer auf das Substrat 17 aufgebrachten Reflexionsschicht 18 und gegebenenfalls einer oder mehreren auf die Reflexionsschicht 18, gegebenenfalls lediglich in Teilbereichen, aufgebrachten Barriereschichten 19 ausgebildet zu verstehen.
Bezugszeichenliste:
1 Vorrichtung
2 optisches Element
3 Target
4 Beschichtungseinrichtung
5 Teilchen des Targetmaterials
6 Arbeitsgas
7 Grundkörper
8 Arbeitskammer
9 Vakuumeinrichtung
10 Begrenzungseinrichtung
11 Deckschicht
12 Penning-Ionisationseinrichtung
13 Sekundärgas
14 Magnetfalle
15 Heizungseinrichtung
16 Gitter
17 Substrat
18 Reflexionsschicht
19 Barriereschicht
Projektionsbelichtungsanlage
Beleuchtungssystem
Strahlungsquelle a Kollektor
Optik
Objektfeld
Objektebene
Retikel
Retikelhalter
Projektionsoptik
Bildfeld
Bildebene
Wafer
Waferhalter
EUV-Strahlung
Zwischenfokusebene
Feldfacettenspiegel
Pupillenfacettenspiegel
Optische Baugruppe
Spiegel
Spiegel
Spiegel

Claims

32 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements (2), insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage (400), wonach auf eine Oberfläche eines Grundkörpers (7) eine aus einem Deckmaterial ausgebildete Deckschicht (11) bis zum Erreichen einer Deckschichtdicke aufgebracht wird, wobei der Grundkörper (7) ein Substrat (17) mit einer auf das Substrat (17) aufgebrachten Reflexionsschicht (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (1 1) mit scharfen Grenzen ausgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (1 1) durch Sputtern ausgebildet wird, wobei stetig Teilchen eines Targetmaterials (5) an wenigstens einem Target (3) durch ein Bombardement mit Ionen eines Arbeitsgases (6) vereinzelt werden, wobei eine Entladungsspannung zur wenigstens mittelbaren Ionisierung des Arbeitsgases (6) anliegt und wobei die Deckschicht (11) in Verbindung mit einem defektvermeidenden Verfahren ausgebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) aus einem Deckmaterial ausgebildet wird, welches eine stöchiometrische Zusammensetzung aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Targetmaterials ein Deckmaterial ausbilden, sich zu dem Grundkörper (7) bewegen und an dem Grundkörper (7) abgelagert werden und die Deckschicht (11) ausbilden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reaktionsgas mit den Teilchen des Targetmaterials (5) reagiert und Teilchen des Deckmaterials ausbildet und die Teilchen des Deckmaterials sich zu dem Grundkörper (7) bewegen und an dem Grundkörper (7) abgelagert werden und die Deckschicht (11) ausbilden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgas Sauerstoff ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das defektvermeidende Verfahren derart ausgestaltet ist, dass ein Schadpotential von Teilchen des Targetmaterials (5) nach der Vereinzelung und/oder von Teilchen des Deckmaterials und/oder Ionen und/oder Atomen und/oder Elektronen des Arbeitsgases (6) und/oder von Teilchen des Reaktionsgases vor einem Auftreffen auf den Grundkörper (7) und/oder eine sich ausbildende Deckschicht (11), bezüglich wenigstens eines Schadensparameters verringert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schadensparameter eine, vorzugsweise über einem Schwellwert liegende, kinetische Energie ist, welche verringert wird. 33
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren geladene Teilchen in einer Magnetfalle (14) gefangen werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das defektvermeidende Verfahren als Facing-Targets-Sputtern gestaltet ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen des Arbeitsgases bei dem defektvermeidenden Verfahren durch eine Fernplasmaquelle ausgebildet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen des Arbeitsgases bei dem defektvermeidenden Verfahren ein gepulstes Plasma ausbilden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren das wenigstens eine Target (3) als Dual-Kathoden-Magnetron mit einer aktiven Anode und/oder einer passiven Anode ausgebildet ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Sputtern ausgebildet wird, wobei das Arbeitsgas (6) bei dem defektvermeidenden Verfahren durch Penning-Ionisation mit einem Sekundärgas (13) ionisiert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungsspannung bei einer Verwendung eines Sekundärgases (13) bei dem defektvermeidenden Verfahren reduziert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases (13) größer ist als eine lonisationsenergie des Arbeitsgases (6).
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Sputtern ausgebildet wird, und bei dem defektvermeidenden Verfahren die Teilchen des Deckmaterials nach der Vereinzelung sowie die Ionen und/oder Atome und/oder die Elektronen des Arbeitsgases (6) durch Thermalisation mit dem Arbeitsgas (6) energetisch angeglichen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck des Arbeitsgases (6) dergestalt eingestellt wird, dass bei dem defektvermeidenden Verfahren die Thermalisation eintritt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren das wenigstens eine Target (3) beheizt und/oder geschmolzen wird.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungsspannung reduziert wird, wenn das wenigstens eine Target (3) beheizt und/oder geschmolzen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Sputtern ausgebildet wird, wobei bei dem defektvermeidenden Verfahren die Ionen des Arbeitsgases (6) durch ein elektrisches Feld eines Gitters (16), welches ein elektrisches Potential aufweist, abgebremst werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Zirkonoxid, ZrOx und/oder Titanoxid, TiOx und/oder Niobiumoxid, NbOx und/oder Yttriumoxid, YOX und/oder Hafniumoxid, HfOx und/oder Ceroxid, CeOx und/oder Lanthanoxid, LaOx und/oder Tantaloxid, TaOx und/oder Aluminiumoxid, AIOX und/oder Erbiumoxid, ErOx und/oder Wolframoxid, WOX und/oder Chromoxid, CrOx und/oder Scandiumoxid, ScOx und/oder Vanadiumoxid, VOX in Reinform und/oder als Mischung als Deckmaterial vorgesehen sind.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichtdicke 0,1 nm bis 20 nm, vorzugsweise 0,3 nm bis 10 nm, besonders bevorzugt 0,5 bis 3 nm beträgt.
25. Optisches Element (2), insbesondere Spiegel einer Projektionsbelichtungsanlage (400), mit einem Grundkörper (7), wobei der Grundkörper (7) ein Substrat (17) mit einer auf das Substrat (17) aufgebrachten Reflexionsschicht (18) aufweist, und einer auf einer Oberfläche des Grundkörpers (7) aufgebrachten, aus einem Deckmaterial ausgebildeten Deckschicht (11), welche eine Deckschichtdicke aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) wenigstens annähernd defektfrei ausgebildet ist.
26. Optisches Element (2) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) scharfe Grenzen aufweist.
27. Optisches Element (2) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckmaterial eine stöchiometrische Zusammensetzung aufweist.
28. Optisches Element (2) nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Facing-Targets-Sputtern ausgebildet ist.
29. Optisches Element (2) nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Sputtern in Verbindung mit Penning-Ionisation ausgebildet ist.
30. Optisches Element (2) nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11) durch Sputtern in Verbindung mit Thermalisation ausgebildet ist.
31 . Optisches Element (2) nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass Zirkonoxid, ZrOx und/oder Titanoxid, TiOx und/oder Niobiumoxid, NbOx und/oder Yttriumoxid, YOX und/oder Hafniumoxid, HfOx und/oder Ceroxid, CeOx und/oder Lanthanoxid, LaOx und/oder Tantaloxid, TaOx und/oder Aluminiumoxid, AIOX und/oder Erbiumoxid, ErOx und/oder Wolframoxid, WOX und/oder Chromoxid, CrOx und/oder Scandiumoxid, ScOx und/oder Vanadiumoxid, VOX in Reinform und/oder als Mischung als Deckmaterial vorgesehen sind.
32. Optisches Element (2) nach einem der Ansprüche 25 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichtdicke 0,1 nm bis 20 nm, vorzugsweise 0,3 nm bis 10 nm, besonders bevorzugt 0,5 bis 3 nm beträgt.
33. Vorrichtung (1) zur Herstellung eines optischen Elements (2), insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage (400), mit einem Target (3) aus einem Targetmaterial, einer Beschichtungseinrichtung (4), welche für eine Vereinzelung von Teilchen (5) des Targetmaterials mittels eines ionisierten Arbeitsgases (6) zur Beschichtung eines Grundkörpers (7) eingerichtet ist, wobei der Grundkörper (7) ein Substrat (17) mit einer auf das Substrat (17) aufgebrachten Reflexionsschicht (18) aufweist, sowie einer Arbeitskammer (8) zur Aufnahme des Grundkörpers (7) und einer Vakuumeinrichtung (9) zur Ausbildung eines Vakuums in der Arbeitskammer (8), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Begrenzungseinrichtung (10) vorgesehen ist, um eine Energie der Teilchen (5) nach der Vereinzelung und/oder der Ionen und/oder von Elektronen und/oder von Atomen des Arbeitsgases (6), welche auf den Grundkörper (7) treffen, zu begrenzen.
34. Vorrichtung (1) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie eine kinetische Energie ist.
35. Vorrichtung (1) nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) derart gestaltet ist, dass eine Dichte des Arbeitsgases (6) in dem Vakuum geändert wird.
36. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) als Penning-Ionisationseinrichtung (12) derart gestaltet ist, dass dem Arbeitsgas (6) ein Sekundärgas (13) zugeführt wird.
37. Vorrichtung (1) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) derart gestaltet ist, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases (13) größer ist als eine lonisationsenergie des Arbeitsgases (6).
38. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) als Magnetfalle (14) ausgebildet ist.
39. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) als zwei einander gegenüberliegende Targets (3) ausgebildet ist.
40. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 33 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) als Heizungseinrichtung (15) zur Beheizung und/oder zum Schmelzen des Targets (3) ausgebildet ist.
41 . Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 33 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) durch ein Gitter (16) auf einem elektrostatischen Potential ausgebildet ist. 36
42. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 33 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (10) als eine Nachglüheinrichtung ausgebildet ist.
43. Vorrichtung (1) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachglüheinrichtung als eine Fernplasmaquelle ausgebildet ist.
44. Vorrichtung (1) nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachglüheinrichtung als eine Pulsplasmaquelle ausgebildet ist.
45. Sekundärgas (13) zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 24 und/oder in einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 33 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Aktivierungsenergie des Sekundärgases (13) größer ist als eine lonisationsenergie des Arbeitsgases (6).
46. Projektionsbelichtungsanlage (400) für die Halbleiterlithografie mit einem Beleuchtungssystem (401) mit einer Strahlungsquelle (402) sowie einer Optik (403, 408), welche wenigstens ein optisches Element (2, 402a, 415, 416, 418, 419, 420) aufweist, wobei wenigstens eines der optischen Elemente (2, 402a, 415, 416, 418, 419, 420) zumindest teilweise mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24 hergestellt ist und/oder wenigstens eines der optischen Elementen (2, 402a, 415, 416, 418, 419, 420) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche33 bis 44 hergestellt ist und/oder wenigstens eines der optischen Elementen (2, 402a, 415, 416, 418, 419, 420) ein optisches Element gemäß einem der Ansprüche 25 bis 32 ist.
EP21782920.9A 2020-09-30 2021-09-22 Verfahren zur herstellung eines optischen elements, optisches element, vorrichtung zur herstellung eines optischen elements, sekundärgas und projektionsbelichtungsanlage Pending EP4222539A1 (de)

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