EP4655428A1

EP4655428A1 - Verfahren zum herstellen einer spiegelanordnung, sowie beschichtungsanlage

Info

Publication number: EP4655428A1
Application number: EP23818314.9A
Authority: EP
Inventors: Florian Ahrend; Thomas Schicketanz
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2023-01-26
Filing date: 2023-11-24
Publication date: 2025-12-03
Also published as: WO2024156396A1; US20250354253A1; JP2026504674A; DE102023200603A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Spiegelanordnung, sowie eine Beschichtungsanlage. Bei der Spiegelanordnung kann es sich insbesondere um eine Spiegelanordnung für die Mikrolithographie, z.B. für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, handeln. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem in einer Beschichtungsanlage durchgeführten Beschichtungsprozess einer Mehrzahl von Spiegelsubstraten (106, 206, 306, 406) Beschichtungsmaterial von wenigstens einem Target (103, 203, 303, 403, 503) zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf jedem der Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) zugeführt, wobei die Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) zur individuellen Einstellung des in dem Beschichtungsprozess jeweils erzeugten Dickenprofils jeweils um einen für jedes Spiegelsubstrat individuell einstellbaren Kippwinkel verkippt werden.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Spieqelanordnunq, sowie Beschichtunqsanlaqe

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2023 200 603.0, angemeldet am 26. Januar 2023. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference“) mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Spiegelanordnung, sowie eine Beschichtungsanlage. Bei der Spiegelanordnung kann es sich insbesondere um eine Spiegelanordnung für die Mikrolithographie, z.B. für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, handeln.

Stand der Technik

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, angewendet. Der Mikrolitho- graphieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.

In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, z.B. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.

In der Beleuchtungseinrichtung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, aber auch in für den Betrieb bei Wellenlängen im DUV-Bereich (z.B. bei Wellenlängen von ca. 248 nm oder ca. 193 nm) ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen, ist der Einsatz von aus einer Mehrzahl von Einzelspiegeln aufgebauten Spiegelanordnungen (z.B. in Form von Facettenspiegeln oder Pupillenfacettenspiegeln) zur flexiblen Einstellung unterschiedlicher Beleuchtungswinkelverteilungen bekannt. Diese Einzelspiegel können jeweils über Festkörpergelenke unabhängig voneinander einstellbar bzw. kippbar ausgelegt sein und ihrerseits als Blöcke aus einzelnen Mikrospiegeln in Form mikroelektromechanischer Systeme (sogenannter „MEMS-Spiegel“) aufgebaut sein.

Zur Spiegelherstellung werden beispielsweise Magnetron- Beschichtungsanlagen verwendet. Eine solche Magnetron-Beschichtungsanlage weist typischerweise eine Mehrzahl von Magnetrons auf, denen jeweils ein Target mit einem entsprechenden Beschichtungsmaterial zugeordnet ist. Zur Beschichtung eines Substrats wird dann das jeweilige Substrat (hierunter wird der Träger für die im Beschichtungsverfahren aufzubringende Schicht bzw. das aufzubringende Schichtsystem verstanden) über die den jeweiligen Targets bzw. Magnetrons zugewandten Beschichtungspositionen geführt.

Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass im realen Beschichtungsprozess i.d.R. Beschichtungsfehler, insbesondere in Form von Schichtdickenfehlern oder auch aufgrund von Justagefehlern im jeweiligen Beschichtungshalter, unvermeidbar sind, wobei auch ein unerwünschtes Driften (d.h. eine zeitliche Änderung der im Beschichtungsprozess eingestellten Schichtdicken sowohl innerhalb eines Schichtaufbaus als auch über mehrere, nacheinander hergestellte Spiegel) stattfinden kann. Diese Probleme sind insbesondere bei EUV- Spiegeln mit periodisch aufgebauten Vielfachschichtsystemen besonders gravierend, weil sich die jeweiligen Schichtdickenfehler systematisch im Schichtdickenprofil fortpflanzen mit der Folge, dass bereits geringe Abweichungen der Einzelschichten von der jeweiligen Soll-Schichtdicke zu signifikanten Beeinträchtigungen der Gesamtperformance des optischen Systems führen.

Neben dem Erfordernis einer Korrektur der vorstehend genannten Effekte besteht in der Praxis auch ein Bedarf, durch flexible gezielte Wahl der Schichteigenschaften die Reflektivität und letztlich die Gesamtperformance des optischen Systems zu verbessern.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2016 201 564 A1 , DE 10 2015 225 535 A1 , DE 10 2015 217 603 A1 , DE 10 2015 217 603 A1 , DE 10 2012 215 359 A1 , DE 10 2012 204 833 A1 , WO 2022/008102 A1 und US 10,423,073 B2 verwiesen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Spiegelanordnung sowie eine Beschichtungsanlage bereitzustellen, so dass eine flexible Manipulation von Schichteigenschaften z.B. zur Korrektur von Schichtdickenfehlern und/oder Justagefehlern ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen, insbesondere für die Mikrolithographie, wird in einem in einer Beschichtungsanlage durchgeführten Beschichtungsprozess einer Mehrzahl von Spiegelsubstraten Beschichtungsmaterial von wenigstens einem Target zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf jedem der Spiegelsubstrate zugeführt.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelsubstrate zur individuellen Einstellung des in dem Beschichtungsprozess jeweils erzeugten Dickenprofils jeweils um einen für jedes Spiegelsubstrat individuell einstellbaren Kippwinkel verkippt werden. Diese Verkippung der Spiegelsubstrate im Beschichtungsprozess bzw. in der Beschichtungsanlage kann insbesondere „in situ“ erfolgen.

Dabei wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung unter einem Dickenprofil ein lateraler Verlauf der Dicke einer Schicht bzw. eines Schichtsystems verstanden. Bei dem Dickenprofil kann es sich grundsätzlich um ein konstantes oder auch um ein über die optische Wirkfläche des Spiegelelements variierendes Dickenprofil handeln. Das Schichtsystem kann insbesondere ein Reflexionsschichtsystem sowie ggf. auch weitere Funktionsschichten enthalten.

Die Formulierung, dass die Spiegelelemente „jeweils um einen für jedes Spiegelsubstrat individuell einstellbaren Kippwinkel verkippt werden“, ist dabei im Sinne der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen, dass hiervon sowohl Ausführungsformen, bei denen mehrere oder sämtliche Spiegelelemente jeweils um den gleichen Kippwinkel verkippt werden, als auch Ausführungsformen, bei denen mehrere oder sämtliche Spiegelelemente um voneinander verschiedene Kippwinkel verkippt werden, umfasst sind. Des Weiteren können die für die einzelnen Spiegel jeweils eingestellten Kippwinkel je nach Ausführungsform zeitlich variabel oder auch zeitlich konstant sein. Ferner kann der jeweils eingestellte Kippwinkel für eines oder mehrere Spiegelelemente den Wert ungleich Null oder auch den Wert Null besitzen.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass durch Veränderung des Depositionswinkels bzw. Aufdampfwinkels im Beschichtungsprozess der Schichtdickenverlauf sowie darüber hinaus auch weitere Schichteigenschaften (wie z.B. Rauheit, Kristallinität, Schichtspannung etc.) beeinflusst werden können. Dabei beinhaltet die Erfindung insbesondere das Prinzip der kontrollierten Modifikation dieser Eigenschaften durch Verkippung der jeweiligen Spiegelsubstrate. Im Falle einer potentiellen Verschlechterung gewisser Parameter bzw. Schichteigenschaften kann über (als solches bekannte) Anpassungen weiterer Prozessbedingungen gegengesteuert werden. So kann beispielsweise für den Fall, dass eine vergleichsweise starke Verkippung in bestimmtem System zu einer unerwünschten erhöhten Rauheit führt, diese durch Optimierung z.B. des Arbeitsdruckes beeinflusst bzw. reduziert werden.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, während der Herstellung einer Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen vor oder während der Deposition der jeweiligen Schichtsysteme auf den einzelnen Spiegelsubstraten im Wege einer aktiven Ansteuerung der einzelnen Spiegelsubstrate im Beschichtungsprozess eine individuelle Einstellung jeweils eines Kippwinkels für jedes der Spiegelsubstrate vorzunehmen und so über die mit dieser Verkippung einhergehende Änderung des Aufdampfwinkels (und damit wiederum der Menge an auf dem Spiegelsubstrat deponiertem Beschichtungsmaterial) insbesondere das jeweilige Dickenprofil, ggf. aber auch weitere Schichteigenschaften gezielt zu beeinflussen. Durch die individuelle Einstellung jeweils eines Kippwinkels für jedes der Spiegelsubstrate kann jedem zu beschichtenden Spiegelsubstrat bzw. jedem gefertigten Spiegelement ein individueller Dickenfaktor für den Beschichtungsprozess zugeordnet werden.

Dabei kann die jeweilige Verkippung der einzelnen Spiegelsubstrate auch dynamisch im Beschichtungsprozess variiert werden, wobei insbesondere auch Dickenprofile erzeugt werden können, bei denen Variationen der Schichtdicke oder ggf. weiterer Schichteigenschaften auch innerhalb ein- und desselben Spiegelelements (und nicht nur an den jeweiligen Grenzen benachbarter Spiegelelemente) vorhanden sind. Mit anderen Worten sind erfindungsgemäß insbesondere auch Spiegelanordnungen herstellbar, bei denen die jeweiligen Grenzen zwischen Bereichen unterschiedlicher Schichteigenschaften nicht den Grenzen zwischen benachbarten Spiegelelementen entsprechen.

Die Erfindung unterscheidet sich mit der vorstehend beschriebenen flexiblen und individuellen Verkippung einzelner Spiegelsubstrate insbesondere von herkömmlichen Ansätzen, bei denen lediglich für unterschiedliche Blöcke von Spiegelsubstraten noch vor Einbringen in die Prozesskammer jeweils gruppenweise ein bestimmter Kippwinkel statisch eingestellt und nach dem Einbringen der jeweiligen Blöcke in die Prozesskammer dann der Beschichtungsprozess durchgeführt wird, um schließlich die entsprechenden Blöcke zur Spiegelanordnung zusammenzusetzen.

Dabei wird erfindungsgemäß auch insofern eine besondere Flexibilität hinsichtlich der Ausgestaltung der Spiegelanordnung erreicht, als durch die individuelle Verkippung eines Spiegelsubstrats zum einen ein veränderter Aufdampfwinkel (und damit ein anderer mittlerer Dickenfaktor bei der Beschichtung im Vergleich zu einem jeweils benachbarten Spiegelsubstrat) eingestellt wird, zum anderen aber auch der im Beschichtungsprozess erzeugte Schichtdickenverlauf über das betreffende Spiegelsubstrat selbst verändert wird. Dabei kann abhängig vom jeweiligen konkreten Anwendungsszenario der zuletzt genannte Effekt (d.h. ein örtlich variierender Schichtdickenverlauf) ggf. auch erwünscht sein bzw. zur Kompensation unerwünschter Effekte bzw. Aberrationen im jeweiligen optischen System genutzt werden.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Verkippung derart, dass über die für die Mehrzahl von Spiegelsubstraten erzeugten Dickenprofile ein systematischer Beschichtungsfehler der Beschichtungsanlage wenigstens teilweise korrigiert wird.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Verkippung derart, dass über die für die Mehrzahl von Spiegelsubstraten erzeugten Dickenprofile ein Justagefehler der Spiegelsubstrate in der Beschichtungsanlage wenigstens teilweise korrigiert wird. Gemäß einer Ausführungsform werden für die Mehrzahl von Spiegelsubstraten voneinander verschiedene Dickenprofile erzeugt.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Verkippung derart, dass für die einzelnen Spiegelsubstrate jeweils konstante Dickenprofile erzeugt werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird durch Veränderung eines mittleren Deposi- tionswinkels im Beschichtungsprozess zusätzlich zu dem Schichtdickenverlauf wenigstens eine weitere Schichteigenschaft, insbesondere Rauheit, Kristallinität oder Schichtspannung, variiert.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Spiegelsubstrate in dem Beschichtungsprozess entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn relativ zum Target bewegt.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Verkippung der einzelnen Spiegelsubstrate jeweils während eines einmaligen Durchlaufs der Bewegungsbahn variiert.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt diese Variation derart, dass das jeweilige Spiegelsubstrat während des gesamten Durchlaufs der Bewegungsbahn in Richtung zum Target gekippt ist oder während des gesamten Durchlaufs der Bewegungsbahn vom Target weg gekippt ist.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Spiegelsubstrate während des Beschichtungsprozesses rotiert, wobei die Verkippung in Abhängigkeit vom jeweiligen Rotationswinkel dieser Rotation erfolgt.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Verkippung derart, dass zwischen benachbarten Spiegelsubstraten befindliche Lücken infolge der Verkippung im Beschichtungsprozess wenigstens teilweise abgeschattet werden. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Zufuhr von Beschichtungsmaterial von dem wenigstens einen Target mit zeitlich variierender Rate. Insbesondere kann in einem Szenario, in welchem eine Abschattung von zwischen benachbarten Spiegelsubstraten befindlichen Lücken je nach Rotationsstellung des Beschichtungshalters nicht gelingt, die Zufuhrrate von Beschichtungsmaterial („Sputter- rate“) reduziert werden, um eine Kontamination von hinter den Lücken befindlichen mechanische Komponenten durch Beschichtungsmaterial zu vermeiden.

In Ausführungsformen kann die Bewegungsbahn des Beschichtungshalters auch so ausgelegt werden, dass sich die Spiegelsubstrate zu keinem Zeitpunkt im Beschichtungsprozess senkrecht über dem Target befinden.

Des Weiteren kann In Ausführungsformen insbesondere auch eine Rotationsbewegung gegebenenfalls nur um eine einzige (Spin-)Rotationsachse erfolgen.

Des Weiteren kann in Ausführungsformen der Erfindung auch der Effekt der erfindungsgemäßen Verkippung der Spiegelsubstrate im Beschichtungsprozess verstärkt werden, indem eine radiale Abhängigkeit der deponierten Schichtdicke genutzt wird. Hierbei kann der Umstand ausgenutzt werden, dass die Menge an deponiertem Beschichtungsmaterial auch von der Position des Spiegelsubstrats auf dem Beschichtungshalter abhängig ist. Bei vergleichsweise großen Halteradien (d.h. einer radial weiter außen liegenden Position auf dem Beschichtungshalter) überfährt das Substrat die Materialquelle am Rand, wo die Verteilung schichtbildender Teilchen inhomogen ist. In dieser Position kommt vergleichsweise mehr Beschichtungsmaterial von der Targetmitte als vom Rand des Targets. Durch Verkippung des Substrats zur Targetmitte wird der Auftreffwinkel des stärkeren Teilchenstroms begünstigt, während der des schwächeren Teilchenstroms ungünstiger wird (und umgekehrt). Im Ergebnis wird so die Winkelabhängigkeit der im Beschichtungsprozess resultierenden Schichtdicke - also der im erfindungsgemäßen Beschichtungsprozess realisierte „Schichtdickenhub“ - nochmals in der Größenordnung von einigen Prozent bezogen auf die Schichtdicke verstärkt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Spiegelanordnung für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm ausgelegt.

Die Erfindung betrifft weiter eine Spiegelanordnung, insbesondere für die Mikrolithographie, welche mit einem Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen hergestellt ist.

Die Erfindung betrifft weiter auch eine Beschichtungsanlage zum Herstellen einer Spiegelanordnung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit einer Prozesskammer, wobei in dieser Prozesskammer angeordnet sind:

- wenigstens ein Target zur Bereitstellung von Beschichtungsmaterial;

- ein Beschichtungshalter zum Halten einer Mehrzahl von Spiegelsubstraten;

- eine erste Antriebseinheit zum Durchführen einer Translationsbewegung des Beschichtungshalters;

- eine zweite Antriebseinheit zum Durchführen einer Rotationsbewegung des Beschichtungshalters; und

- eine dritte Antriebseinheit zur individuell einstellbaren Verkippung der Spiegelsubstrate während des Beschichtungsprozesses.

Die Erfindung betrifft weiter auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage wenigstens eine Spiegelanordnung aufweist, welche mit einem Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen hergestellt ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines prinzipiellen möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage;

Figuren 2a-5b schematische Darstellungen zur Erläuterung beispielhafter Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Figur 6 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im

EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt zunächst eine schematische Darstellung eines prinzipiellen möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage 100. Hierbei sind in einer Prozesskammer 101 (an welche eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen ist) ein Beschichtungshalter 102 zum Halten einer Mehrzahl von Spiegelsubstraten 106 sowie wenigstens ein Target 103 zur Bereitstellung von Beschichtungsmaterial angeordnet. Wie in Fig. 1 angedeutet (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) können jeweils mehrere Spiegelsubstrate 106 bzw. die letztlich gefertigten Spiegelelemente zu einzelnen Blöcken 105 gruppiert sein. Zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf jedem der Spiegelsubstrate wird der die Spiegelsubstrate 106 tragende Beschichtungs- halter 102 entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn über das wenigstens eine Target 103 geführt. Hierbei führt der Beschichtungshalter 102 eine über eine erste Antriebseinheit 108 bewirkte Translationsbewegung sowie gegebenenfalls auch eine über eine zweite Antriebseinheit 109 bewirkte Rotationsbewegung aus. Zusätzlich zur ersten und zweiten Antriebseinheit weist die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage 100 eine dritte Antriebseinheit 1 10 zur individuell einstellbaren Verkippung der Spiegelsubstrate 106 während des Beschichtungsprozesses auf. Mit „107“ sind den Spiegelsubstraten 106 zugeordnete mechanische Komponenten bzw. Gelenke bezeichnet.

Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass zur Herstellung einer Spiegelanordnung (die für den Betrieb im EUV oder auch für den DUV-Wellenlängenbereich ausgelegt sein kann) für die einzelnen Spiegelelemente der Spiegelanordnung jeweils ein gewünschtes Dickenprofil des auf dem jeweiligen Spiegelsubstrat erzeugten Schichtaufbaus (einschließlich Reflexionsschichtsystem sowie etwaigen Funktionsschichten) erzeugt werden soll.

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematische Darstellungen unter Bezugnahme auf die schematischen Diagramme von Fig. 2a-5b erläutert. Diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass jeweils Spiegelsubstrate zur individuellen Einstellung des in einem (z.B. in der Beschichtungsanlage von Fig. 1 durchgeführten) Beschichtungsprozess jeweils erzeugten Dickenprofils mit einem jeweils individuell einstellbaren Kippwinkel (bzw. unabhängig voneinander) verkippt werden. Dabei kann eine zur Verkippung erforderliche elektrische Stromversorgung auf Seiten des Beschichtungshalters vorgesehen sein, wobei auch Akkus verwendet werden können.

In Fig. 2a-2c ist jeweils eine vorgegebene Bewegungsbahn eines Spiegelsubstrats 206 relativ zu einem Target 203 angedeutet, wobei mit „204“ das vom Target 203 dem Spiegelsubstrat 206 zugeführte Beschichtungsmaterial bezeichnet ist. Die Abmessungen der einzelnen Spiegelsubstrate 206 kann lediglich beispielhaft (und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) bei 1 mm * 1 mm liegen. Dabei illustriert Fig. 2a die Bewegungsbahn des Spiegelsubstrats 206 im unverkippten Zustand und Fig. 2b illustriert die Bewegungsbahn im verkippten Zustand bei zeitlich konstantem Kippwinkel. Fig. 2c illustriert die Bewegungsbahn ebenfalls im verkippten Zustand, wobei gemäß Fig. 2c im Unterschied zu Fig. 2b die Verkippung des Spiegelsubstrats 206 jeweils während eines einmaligen Durchlaufs der Bewegungsbahn variiert wird. Diese einmalige Änderung des Kippwinkels des Spiegelsubstrats 206 kann insbesondere beim Erreichen der mittig über dem Target 203 befindlichen Position und in solcher Weise erfolgen, dass das Spiegelsubstrat 206 im Mittel zum Target 203 hin gekippt ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Änderung des Kippwinkels auch in solcher Weise erfolgen, dass das Spiegelsubstrat 206 im Mittel vom T arget 203 weg gekippt ist. In beiden Szenarien kann jeweils eine sonst während der Bewegung des Spiegelsubstrats 206 relativ zum Target auftretende Symmetriebrechung vermieden und so ein konstanter Dickenverlauf bei der Beschichtung des betreffenden Spiegelsubstrats 206 realisiert werden.

In einer quantitativen Betrachtung führt eine durch die erfindungsgemäße Verkippung bewirkte Änderung des Aufdampfwinkels um 100 mrad (entsprechend etwa 6°), ausgehend von einer senkrechten Beschichtung und wegen cos(0.1 ) = 0.995, zu einer Variation der erzeugten Schichtdicke von etwa 0.5%. Wegen des nichtlinearen Zusammenhangs über die Kosinusfunktion nimmt der durch Änderung des Aufdampfwinkels erzielte Effekt auf die erzeugte Schichtdicke bei größeren Aufdampfwinkeln deutlich zu: Eine Änderung des mittleren Auftreffwinkels schichtbildender Teilchen um 10° bewirkt bereits eine Variation der erzeugten Schichtdicke von etwa 2.2%, wohingegen eine Änderung des mittleren Auftreffwinkels um 30° schon zu einer Variation der erzeugten Schichtdicke von etwa 6.2% führt.

In weiteren Ausführungsformen kann auch bei der erfindungsgemäßen Verkippung der Spiegelsubstrate berücksichtigt werden, dass die Spiegelsubstrate während des Beschichtungsprozesses rotiert werden, wobei die Verkippung insbesondere in Abhängigkeit vom jeweiligen Rotationswinkel dieser Rotation erfolgen kann. Die schematischen Darstellungen von Fig. 3a-3b illustrieren in Draufsicht die besagte Rotationsbewegung. Durch dynamische Verkippung eines Spiegelsubstrats 306 kann erreicht werden, dass dieses immer (d.h. insbesondere über die gesamte Rotationsbewegung hinweg) zum Target 303 hin ausgerichtet ist (oder auch wahlweise, falls etwa eine dünnere Beschichtung gewünscht ist, auch vom Target 303 weg gerichtet ist). Die Regelung der Verkippung des Spiegelsubstrats muss dabei schneller erfolgen als die Drehgeschwindigkeit der Rotationsbewegung des die Spiegelsubstrate 306 tragenden Beschichtungshalters 302.

In weiteren Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Verkippung der Spiegelsubstrate auch derart erfolgen, dass zwischen benachbarten Spiegelsubstraten im Beschichtungsprozess befindliche Lücken bzw. Abständen infolge der Verkippung wenigstens teilweise abgeschattet werden, also im Schatten der Beschichtung liegen. Dies ist in den schematischen Darstellungen von Fig. 4a- 4b illustriert. Während gemäß Fig. 4a Beschichtungsmaterial durch zwischen benachbarten Spiegelsubstraten 406 befindliche Lücken bis zu dahinter befindlichen mechanischen Komponenten 407 gelangen und diese kontaminieren kann, sind gemäß Fig. 4b infolge einer geeigneten Verkippung und der hierdurch bewirkten Abschattung die mechanischen Komponenten 407 geschützt.

Erforderlichenfalls kann durch zusätzlichen Einsatz einer Blende die Aufdampfwinkelverteilung eingeengt werden und/oder es kann die Rate der Zufuhr von Beschichtungsmaterial von dem wenigstens einen Target („Sputterrate“) zeitlich variiert werden, so dass jeweils in Phasen ungünstiger Aufdampfwinkel (im Sinne der vorstehend beschriebenen Kontaminationsmöglichkeit) die Menge an vom Target zum jeweiligen Spiegelsubstrat gelangenden Beschichtungsmaterial reduziert wird. Fig. 5a-5b zeigen (wiederum in Draufsicht auf einen Beschichtungshalter 502 mit Spiegelsubstraten 506 sowie ein Target 503) in schematischer Darstellung ein Szenario, in welchem die vorstehend beschriebene Abschattung von zwischen benachbarten Spiegelsubstraten 506 befindlichen Lücken je nach Rotationsstellung des Beschichtungshalter 502 gelingt (Fig. 5a) oder nicht gelingt (Fig. 5b). Dabei wird in der Rotationsstellung des Beschichtungshalters 502 gemäß Fig. 5b (in welcher Lücken 506a zwischen den Spiegel- Substraten 506 nicht abgeschattet werden) die Rate der Zufuhr von Beschichtungsmaterial von dem wenigstens einen Target („Sputterrate“) reduziert, um eine Kontamination von hinter den Lücken befindlichen mechanische Komponenten durch Beschichtungsmaterial zu vermeiden.

In weiteren Ausführungsformen kann die Bewegungsbahn des Beschichtungshalters auch so ausgelegt werden, dass sich die Spiegelsubstrate zu keinem Zeitpunkt im Beschichtungsprozess senkrecht über dem Target befinden, wobei insbesondere eine Rotationsbewegung gegebenenfalls nur um eine einzige (Spin-)Rotationsachse erfolgt.

Fig. 6 zeigt schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

Gemäß Fig. 6 weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Beleuchtungseinrichtung 2 und ein Projektionsobjektiv 10 auf. Eine Ausführung der Beleuchtungseinrichtung 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zur sonstigen Beleuchtungseinrichtung separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 3 nicht.

Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikel- verlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In Fig. 6 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in Fig. 6 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6. Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 1 1 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 1 1 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich zum Beispiel um eine Plasmaquelle, eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle oder um einen Freie-Elektronen-La- ser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18 in die Beleuchtungsoptik 4. Die Beleuchtungsoptik 4 weist einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20 (mit schematisch angedeuteten Facetten 21 ) und einen zweiten Facettenspiegel 22 (mit schematisch angedeuteten Facetten 23) auf. Die Facettenspiegel 21 , 22 können z.B. unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage hergestellt sein.

Das Projektionsobjektiv 10 weist eine Mehrzahl von Spiegeln Mi (i= 1 , 2, ...) auf, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 10 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16 auf. Bei dem Projektions- objektiv 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0.5 und die auch größer sein kann als 0.6 und die beispielsweise 0.7 oder 0.75 betragen kann.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen, insbesondere für die Mikrolithographie,

- wobei in einem in einer Beschichtungsanlage (100) durchgeführten Beschichtungsprozess einer Mehrzahl von Spiegelsubstraten (106, 206, 306, 406) Beschichtungsmaterial von wenigstens einem Target (103, 203, 303, 403, 503) zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf jedem der Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) zugeführt wird; und

- wobei die Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) zur individuellen Einstellung des in dem Beschichtungsprozess jeweils erzeugten Dickenprofils jeweils um einen für jedes Spiegelsubstrat individuell einstellbaren Kippwinkel verkippt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippung derart erfolgt, dass über die für die Mehrzahl von Spiegelsubstraten (106, 206, 306, 406) erzeugten Dickenprofile ein systematischer Beschichtungsfehler der Beschichtungsanlage (100) wenigstens teilweise korrigiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippung derart erfolgt, dass über die für die Mehrzahl von Spiegelsubstraten (106, 206, 306, 406) erzeugten Dickenprofile ein Justagefehler der Spiegelsubstrate in der Beschichtungsanlage (100) wenigstens teilweise korrigiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippung derart erfolgt, dass für die Mehrzahl von Spiegelsubstraten (106, 206, 306, 406) voneinander verschiedene Dickenprofile erzeugt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippung derart erfolgt, dass für die einzelnen Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) jeweils konstante Dickenprofile erzeugt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Veränderung eines mittleren Depositionswinkels im Beschichtungsprozess zusätzlich zum Schichtdickenverlauf wenigstens eine weitere Schichteigenschaft, insbesondere Rauheit, Kristallinität oder Schichtspannung, variiert wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) in dem Beschichtungsprozess entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn relativ zum Target (103, 203, 303, 403, 503) bewegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippung der einzelnen Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) jeweils während eines einmaligen Durchlaufs der Bewegungsbahn variiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese Variation derart erfolgt, dass das jeweilige Spiegelsubstrat (106, 206, 306, 406) während des gesamten Durchlaufs der Bewegungsbahn in Richtung zum Target (103, 203, 303, 403, 503) gekippt ist oder während des gesamten Durchlaufs der Bewegungsbahn vom Target (103, 203, 303, 403, 503) weg gekippt ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) während des Beschichtungsprozesses rotiert werden, wobei die Verkippung in Abhängigkeit vom jeweiligen Rotationswinkel dieser Rotation erfolgt.

1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippung derart erfolgt, dass zwischen benachbarten Spiegelsubstraten (106, 206, 306, 406) befindliche Lücken infolge der Verkippung im Beschichtungsprozess wenigstens teilweise abgeschattet werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Beschichtungsmaterial von dem wenigstens einen Target (103, 203, 303, 403, 503) mit zeitlich variierender Rate erfolgt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelanordnung für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm ausgelegt ist.

14. Spiegelanordnung, insbesondere für die Mikrolithographie, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.

15. Beschichtungsanlage zum Herstellen einer Spiegelanordnung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit einer Prozesskammer, wobei in dieser Prozesskammer (101 ) angeordnet sind:

• wenigstens ein Target (103, 203, 303, 403, 503) zur Bereitstellung von Beschichtungsmaterial;

• ein Beschichtungshalter (102) zum Halten einer Mehrzahl von Spiegelsubstraten (106, 206, 306, 406);

• eine erste Antriebseinheit (108) zum Durchführen einer Translationsbewegung des Beschichtungshalters (102);

• eine zweite Antriebseinheit (109) zum Durchführen einer Rotationsbewegung des Beschichtungshalters (102); und

• eine dritte Antriebseinheit (1 10) zur individuell einstellbaren Verkippung der Spiegelsubstrate (106, 206, 306, 406) während des Beschichtungsprozesses.

16. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektions- objektiv Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des

Projektionsobjektivs befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage wenigstens eine Spiegelanordnung aufweist, welche mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt ist.