NL2005245C2

NL2005245C2 - Spectraal filter voor het splitsen van een bundel met elektromagnetische straling met golflengtes in het extreem ultraviolet (euv) of zachte rontgen (soft x) en het infrarood (ir) golflengtegebied.

Info

Publication number: NL2005245C2
Application number: NL2005245A
Authority: NL
Inventors: Frederik Bijkerk; Frederik Albert Goor; Antonius Johannes Ronald Boogaard; Robert Meer
Original assignee: Univ Twente
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2012-02-21
Also published as: WO2012023853A1

Description

SPECTRAAL FILTER VOOR HET SPLITSEN VAN EEN BUNDEL MET ELEKTROMAGNETISCHE STRALING MET GOLFLENGTES IN HET EXTREEM ULTRAVIOLET (EUV) OF ZACHTE RÖNTGEN (SOFT X) EN HET INFRAROOD (IR) GOLFLENGTEGEBIED

De uitvinding betreft een spectraal filter voor het in een optische inrichting uit een gegenereerde bundel met primaire elektromagnetische straling met een golflengte in het extreem ultraviolet (EUV-straling) of zachte röntgen 5 (soft X) golflengtegebied en parasitaire straling met een golflengte in het infrarood golflengtegebied (IR-straling) uitsplitsen van de primaire straling, omvattend een oppervlak voor het reflecteren van elektromagnetische straling met een golflengte in het extreem ultraviolet golflengtegebied (EUV-10 straling), welk oppervlak wordt gevormd door een EUV-straling reflecterende meerlagenstructuur.

Dit spectraal filter is in het bijzonder bedoeld te worden toegepast in een inrichting voor EUV-lithografie. De bron voor de benodigde EUV-straling in een dergelijke 15 inrichting is bijvoorbeeld een plasma, dat wordt geëxciteerd met een bundel infrarood (IR) licht, met een golflengte van 10,6 pm, afkomstig uit een C02-laser. Bij de excitatie van een plasma met behulp van IR-licht wordt ca. 5% van het vermogen dat invalt op een target dat het plasma genereert 20 geconverteerd in EUV-straling, wordt een gedeelte van het niet geconverteerde IR-licht op vooraf bepaalde wijze geabsorbeerd, en wordt een gedeelte als parasitaire straling door het plasma gereflecteerd in de richting van de optische componenten die de gegenereerde EUV-straling collimeren. De 25 hieruit voortvloeiende aanwezigheid van parasitaire IR-straling in de primaire bundel EUV-straling leidt tot ongewenste effecten, zoals het opwarmen van optische componenten of een in de lithografie-inrichting te belichten fotolaklaag.

30 Uit WO 02/12928 A2 is bekend een diffractief spectraal filter in een optische condensor in een inrichting voor 2 lithografie met extreem ultraviolet straling. Het spectraal filter wordt toegepast voor het elimineren van zichtbaar licht en ultraviolet licht uit een gegenereerde bundel EUV-straling, en omvat een reflecterend optisch tralie van het 5 type blazed grating, dat in een dwarsdoorsnede een zaagtandprofiel vertoont dat zich met een bepaalde periodiciteit (de lijnafstand (a) van het tralie uitstrekt over een hoofdvlak, waarbij de lange zijden van het zaagtandprofiel een bepaalde scherpe hoek (de blazehoek (γ)) 10 insluiten met het hoofdvlak. Het optisch tralie heeft een ruimtelijke frequentie van de lijnen van het tralie van ongeveer 150 tot 2000 mm-1, hetgeen correspondeert met een waarde voor de lijnafstand a van 0,5 tot 6,6 pm. Bij deze lijnafstand wordt zichtbaar licht dat invalt op het tralie 15 gereflecteerd op de schuine vlakken die tezamen het blazed grating vormen, terwijl invallende EUV-straling en DUV-straling (diep ultraviolette straling) door het tralie in verschillende ordes onder verschillende hoeken worden verstrooid. Volgens de beschreven werkwijze verdwijnt 20 zichtbaar licht als gevolg van de reflectie op het tralie uit de bundel, wordt verstrooide DUV-straling afgebogen naar absorptielichamen en wordt althans een deel van de gewenste straling doorgelaten in een daartoe opgestelde apertuur.

Het bekende spectraal filter heeft het nadeel dat 25 althans een deel van de gewenste EUV-straling door het blazed grating tralie als gevolg van hogere-orde diffracties onder verschillende hoeken wordt afgebogen, en dus niet in een gewenste richting wordt doorgelaten en voor de beoogde toepassing, bijvoorbeeld lithografie, verloren gaat.

30 Het is een doel van de uitvinding een spectraal filter te verschaffen voor het afsplitsen van een bundel EUV-straling uit een gegenereerde bundel die parasitaire IR-straling bevat, waarbij het vermogen van de gegenereerde EUV-straling ook na het afsplitsen van parasitaire straling niet 35 althans in verwaarloosbare mate afneemt.

Dit doel wordt bereikt, en andere voordelen worden gerealiseerd, met een spectraal filter van het in de aanhef 3 omschreven type, waarin overeenkomstig de uitvinding de meerlagenstructuur een patroon vertoont van ten minste één stelsel concentrische groeven, onderling gescheiden door concentrische ringen, waarbij de breedte en diepte van de 5 groeven en de breedte van de ringen zodanig zijn gekozen dat de concentrische groeven en ringen Fresnel-zones vormen voor het reflecteren van op die groeven en ringen invallende straling met een golflengte in het infrarood golflengtegebied (IR-straling).

10 In een dergelijk spectraal filter is de aanwezigheid van de concentrische groeven, waarvan de bodems zijn voorzien van dezelfde meerlagenstructuur als de overige delen van het oppervlak van de collimator, voor invallende EUV-stralen niet van belang: het filter reflecteert invallende bundel EUV-15 straling op dezelfde wijze als een filter volgens de stand der techniek.

Voor invallende parasitaire IR-straling daarentegen fungeren de groeven en ringen die de Fresnel-zones als een spiegel met een eigen brandpunt, waarvan de waarde bij 20 benadering wordt bepaald door de volgende relatie:

Rl = V ( izone · Iur) (1)

Hierin is Ri de straal van de eerste Fresnel-zone, fZOne de brandpuntsafstand van de Fresnel-zones, en XIR de golflengte van de parasitaire IR-straling.

25 De straal van de groeven en ringen die de tweede en volgende Fresnel-zones vormen wordt bij benadering gegeven door:

Rn = Ri Vn (2) waarin n = 2, 3, 4, ...

Met behulp waar een op dergelijke wijze van Fresnel-30 zones voorzien spectraal filter kan uit een gegenereerde bundel met primaire EUV-straling de parasitaire IR-straling worden uitgesplitst.

In een uitvoeringsvorm van een spectraal filter volgens de uitvinding vertoont de meerlagenstructuur een patroon van 35 een aantal stelsels van, om over het oppervlak verdeelde punten, concentrische groeven, onderling gescheiden door concentrische ringen, waarbij de breedte en diepte van de 4 groeven en de breedte van de ringen zodanig zijn gekozen dat de concentrische groeven en ringen elk Fresnel-zones vormen voor het reflecteren van op die groeven en ringen invallende IR-straling.

5 De punten zijn bijvoorbeeld regelmatig over het oppervlak verdeeld.

De aanwezigheid van een aantal stelsels met Fresnel-zones in deze uitvoeringsvorm biedt in het bijzonder voordeel bij een spectraal filter waarvan het oppervlak dermate groot 10 is, dat de Fresnel-zones van hogere ordes een onderlinge afstand, zoals bepaald door vergelijking (2) hiervoor, zouden hebben die te klein is om met beschikbare fabricagemethoden te kunnen realiseren.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van een spectraal filter 15 volgens de uitvinding omvat het oppervlak een deel van een hol ellipsoïdaal oppervlak dat in een eerste brandpunt gegenereerde EUV-straling focusseert in een tweede brandpunt, en focusseren het stelsel, respectievelijk de stelsels concentrische groeven en ringen, in combinatie met het holle 20 oppervlak, de invallende IR-straling in een derde brandpunt.

Een dergelijk spectraal filter is in het bijzonder geschikt te worden toegepast als collimator in een EUV-stralingsbron, waarin de EUV-straling wordt gegenereerd in een plasma, dat wordt geëxciteerd door IR-pulsen met een 25 golflengte van typisch 10,6 μ, uitgezonden door een C02-laser. Ook pulsen met andere golflengtes rond 10,6 μ, bijvoorbeeld 9,6 μ, kunnen door een C02-laser worden gegenereerd.

In een uitvoeringsvorm van een spectraal filter dat 30 bijvoorbeeld wordt toegepast in een EUV-stralingsbron is rond het snijpunt van de hoofdas en het oppervlak van de ellipsoïde een opening verschaft voor invallende IR-straling, en is het ten minste ene stelsel concentrische groeven en ringen rond het snijpunt aangebracht.

35 In een uitvoeringsvorm van een spectraal filter dat in het bijzonder geschikt is voor toepassing in een EUV-bron met een door een C02-laser geëxciteerd plasma, valt het derde 5 brandpunt samen met het eerste brandpunt.

Het samenvallen van het derde en het eerste brandpunt, waar zich het plasma bevindt, heeft tot gevolg dat een deel van de op het plasma invallende IR-straling die niet heeft 5 bijgedragen aan de excitatie van het plasma, maar door het plasma wordt gereflecteerd, invalt op de collimator, daar door de Fresnel-zones en het ellipsoïdale oppervlak wordt gefocusseerd in het eerste brandpunt, en alsnog kan bijdragen aan de excitatie van het plasma. Gevonden is dat de 10 vertraging van het opnieuw focusseren van de gereflecteerde IR-straling die hierbij ontstaat een positief effect heeft op de efficiëntie van het opwekken van EUV-straling in het plasma.

In een spectraal filter volgens de uitvinding bedraagt 15 de diepte van de groeven bij voorkeur ten minste een kwart van de golflengte van de IR-straling.

In een spectraal filter overeenkomstig de uitvinding, wordt de meerlagenstructuur bijvoorbeeld gevormd door een stapeling van dunne films die in hoofdzaak de EUV-straling 20 reflecteren, welke dunne films zijn gescheiden door scheidingslagen met een dikte in de orde van grootte van een kwart van de golflengte van de EUV-straling, welke scheidingslagen in hoofdzaak de EUV-straling niet reflecteren, waarbij de dunne films in hoofdzaak zijn 25 vervaardigd uit ten minste een van de materialen uit de groepen overgangselementen uit de vierde, vijfde en zesde periode en uit de reeks van de zeldzame aarden van het periodiek systeem der elementen, bijvoorbeeld cobalt (Co), nikkel (Ni), niobium (Nb), molybdeen (Mo), wolfraam (W), 30 renium (Re), iridium (Ir) en lanthaan (La).

De scheidingslagen zijn bijvoorbeeld vervaardigd uit ten minste een van de materialen uit de groep lithium (Li), lithiumhalogeniden, beryllium (Be), borium (B), boriumcarbide (B4C), koolstof (C), silicium (Si) en gepassiveerd silicium 35 (Si :H) .

In een praktisch voordelige uitvoeringsvorm van een spectraal filter volgens de uitvinding omvat de 6 meerlagenstructuur een stapeling van dunne films molybdeen (Mo), gescheiden door scheidingslagen van silicium (Si).

De uitvinding betreft voorts een werkwijze voor het vervaardigen van een hierboven beschreven spectraal filter, 5 welke werkwijze de opeenvolgende stappen omvat van (i) het verschaffen van een substraat, (ii) het bedekken van het substraatmateriaal met resist-materiaal in een patroon van ten minste één stelsel rond ten minste één punt gevormde concentrische ringen, onderling gescheiden door met de te 10 etsen concentrische groeven corresponderende onbedekte delen, (iii) het etsen van de groeven in de niet door het resist-materiaal bedekte delen van het substraatmateriaal, (iv) het verwijderen van het resist-materiaal, en (v) het aanbrengen van een meerlagenstructuur.

15 De uitvinding betreft voorts een eerste alternatieve werkwijze voor het vervaardigen van een hierboven beschreven spectraal filter, omvattend de opeenvolgende stappen van (i) het verschaffen van een substraat, (ii) het op het substraat deponeren van een ets-stoplaag, (iii) het op de ets-stoplaag 20 deponeren van een spacerlaag van het substraatmateriaal, (iv) het bedekken van de spacerlaag met resist-materiaal in een patroon van ten minste één stelsel rond ten minste één punt gevormde concentrische ringen, onderling gescheiden door met de te etsen concentrische groeven corresponderende onbedekte 25 delen, (v) het etsen van de groeven in de niet door het resist-materiaal bedekte delen van de spacerlaag, (vi) het verwijderen van het resist-materiaal, (vii) het verwijderen uit de groeven van het materiaal van de ets-stoplaag, en (viii) het aanbrengen van de meerlagenstructuur.

30 Volgens deze eerste alternatieve werkwijze kan de diepte van de groeven nauwkeurig worden bepaald, omdat het etsproces stopt op de ets-stoplaag op een diepte die correspondeert met de dikte van de spacerlaag, die zodanig dient te worden gekozen dat deze overeenkomt met de gewenste diepte van de 35 groeven.

Volgens de hierboven beschreven werkwijzen wordt het substraat met het patroon van ringen en groeven vervaardigd 7 door op een substraat ringen van substraatmateriaal te deponeren, waarbij de groeven tussen de ringen ontstaan, waarna vervolgens de meerlagenstructuur op het patroon wordt aangebracht.

5 De uitvinding betreft voorts een tweede, alternatieve werkwijze voor het vervaardigen van een hierboven beschreven spectraal filter, omvattend de opeenvolgende stappen van (i) het verschaffen van een substraat, (ii) het aanbrengen van een eerste meerlagenstructuur op het substraat, (iii) het op 10 de eerste meerlagenstructuur deponeren van een spacerlaag, (v) het op de spacerlaag aanbrengen van een tweede meerlagenstructuur, (vi) het bedekken van de tweede meerlagenstructuur met resist-materiaal in een patroon van ten minste één stelsel rond ten minste één punt gevormde 15 concentrische ringen, onderling gescheiden door met de te etsen concentrische groeven corresponderende onbedekte delen, (vi) het etsen van de groeven in de niet door het resist-materiaal bedekte delen van de tweede meerlagenstructuur en de spacerlaag, en (vii) het verwijderen van het resist- 20 materiaal. De spacerlaag is vervaardigd uit een daartoe geschikt, op zich bekend materiaal, bijvoorbeeld hetzelfde materiaal waaruit het substraat is vervaardigd.

De uitvinding betreft voorts een derde, alternatieve werkwijze voor het vervaardigen van een hierboven beschreven 25 spectraal filter, omvattend de opeenvolgende stappen van (i) het verschaffen van een substraat, (ii) het aanbrengen van een eerste meerlagenstructuur op het substraat, (iii) het op de eerste meerlagenstructuur deponeren van een ets-stoplaag, (iv) het op de ets-stoplaag deponeren van een spacerlaag, (v) 30 het op de spacerlaag aanbrengen van een tweede meerlagenstructuur, (vi) het bedekken van de tweede meerlagenstructuur met resist-materiaal in een patroon van ten minste één stelsel rond ten minste één punt gevormde concentrische ringen, onderling gescheiden door met de te 35 etsen concentrische groeven corresponderende onbedekte delen, (vii) het etsen van de groeven in de niet door het resist-materiaal bedekte delen van de tweede meerlagenstructuur en 8 de spacerlaag, (viii) het verwijderen van het resist-materiaal, en (ix) het verwijderen uit de groeven van het materiaal van de ets-stoplaag.

Volgens deze derde, alternatieve werkwijze kan de diepte 5 van de groeven nauwkeurig worden bepaald, omdat het etsproces stopt op de ets-stoplaag op een diepte die correspondeert met de dikte van de spacerlaag, die zodanig dient te worden gekozen dat deze overeenkomt met de gewenste diepte van de groeven.

10 Volgens de laatste twee hierboven beschreven werkwijzen wordt de op het stelsel van groeven en ringen aangebrachte meerlagenstructuur verkregen door het etsen van een patroon in een substraat waarin de meerlagenstructuur van tevoren op twee niveaus is aangebracht. Hierbij bepaalt het eerste 15 niveau, dat wordt gevormd door het oorspronkelijke substraat, de bodem van de groeven, en bepaalt het tweede niveau, dat wordt gevormd door het bovenste oppervlak van de spacerlaag, het oppervlak van de ringen op de collimator.

In een uitvoeringsvorm van een van de werkwijzen die het 20 deponeren en verwijderen van een ets-stoplaag omvatten, omvat de ets-stoplaag een laag chroom (Cr).

Het etsproces kan in de werkwijzen volgens de uitvinding bijvoorbeeld worden uitgevoerd als proces voor reactief ionenetsen, inductief-gekoppeld plasma-etsen, of diep 25 reactief ionenetsen.

De uitvinding zal in het nu volgende worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekeningen.

In de tekeningen tonen 30 Fig. 1 in dwarsdoorsnede een schematisch aanzicht van een deel van een EUV-stralingsbron die is voorzien van een eerste uitvoeringsvorm van een collimator die een spectraal filter volgens de uitvinding omvat,

Fig. 2 in detail een deel van het oppervlak van de in 35 fig. 1 weergegeven collimator, vervaardigd volgens een eerste werkwij ze,

Fig. 3 in schematische dwarsdoorsnede een deel van het 9 oppervlak van een tweede uitvoeringsvorm van een collimator die een spectraal filter volgens de uitvinding omvat in detail, in opeenvolgende fasen van de productie daarvan volgens een tweede werkwijze, 5 Fig. 4 in schematische dwarsdoorsnede een deel van het oppervlak van een derde uitvoeringsvorm van een collimator die een spectraal filter volgens de uitvinding omvat in detail, in een fase van de productie daarvan volgens een derde werkwijze, en 10 Fig. 5 in een vlakke projectie het oppervlak van een vierde uitvoeringsvorm van een collimator die een spectraal filter volgens de uitvinding omvat.

In de figuren worden overeenkomstige onderdelen aangeduid met dezelfde verwijzingsgetallen.

15 Fig. 1 toont een EUV-stralingsbron 1, met een vacuümkamer 13 en een druppelgenerator 2 die druppels 3 genereert van een materiaal dat onder verhitting en excitatie door een laserbundel 4 achtereenvolgens overgaat in een plasmatoestand en straling met een golflengte in het EUV-20 gebied uitzendt. De gegenereerde druppels 3 bevatten een op zich voor laserexcitatie geschikt materiaal, bijvoorbeeld tin. De laserbundel 4 is bijvoorbeeld een bundel IR-straling met een golflengte van 10,6 pm, gegenereerd door een C02-laser. De laserbundel 4 treedt binnen door een eerste 25 optische opening 5 in een collimator 6, waarvan het oppervlak ellipsoïdaal is. Het punt waar de verhitting en excitatie van de materiaaldruppel 3 plaatsvinden, en waarin dus de EUV-straling wordt gegenereerd, is het eerste brandpunt 11 van een virtuele ellipsoïde 7 (met omwentelingsas x, halve lange 30 as a en halve korte as b), waarvan de collimator 6 het reële deel vormt. Het oppervlak 8 van de collimator 6 is bekleed met een meerlagenstructuur die de invallende gegenereerde EUV-straling (pijlen 9) reflecteert (pijlen 10) en focusseert in het tweede of intermediaire brandpunt 12 van de ellipsoïde 35 7, dat zich bevindt in een tweede optische opening 15 in een tegenover de collimator 6 gelegen achterwand 14 van de vacuümkamer 13. In het oppervlak 8 van de collimator 6 is 10 rond de opening 5 een stelsel concentrische groeven gevormd, onderling gescheiden door concentrische ringen, die Fresnel-zones vormen. (In detail getoond in fig. 2). Deze Fresnel-zones focusseren invallende parasitaire straling (pijlen 16), 5 die is ontstaan door reflectie van een deel van de invallende laserbundel 4 op een zich in het eerste brandpunt 11 bevindende materiaaldruppel 3, in een derde brandpunt 17. De Fresnel-zones functioneren hierbij alle als een spectraal filter, en bewerkstelligen dat de door het tweede brandpunt 10 12 en de tweede opening 15 uittredende bundel 10 vrij is van de ongewenste parasitaire straling, en slechts de gewenste EUV-straling bevat. Zoals aan de hand van de vergelijkingen (1) en (2) hierboven valt in te zien, kunnen de Fresnel-zones zodanig worden ontworpen, dat het derde brandpunt 17 voor de 15 parasitaire straling samenvalt met het eerste brandpunt 11 van de ellipsoïde 7.

Fig. 2 toont op schematische wijze een detail van de collimator 6, rondom de optische opening 5, in een axiale doorsnede. Op een substraat 18 is een meerlagenstructuur 20 gevormd uit dunne films 19 van molybdeen, gescheiden door scheidingslagen 20 van silicium. In de meerlagenstructuur 19, 20 is rondom de omwentelingsas x en de optische opening 5 een patroon gevormd van een stelsel concentrische groeven 21, onderling gescheiden door concentrische ringen 22, die 25 Fresnel-zones vormen voor het reflecteren en focusseren van invallende IR-straling. De radii Ri, R2, R3, ... zijn gegeven door de vergelijkingen (1) en (2) hierboven. De collimator is vervaardigd volgens een werkwijze, volgens welke achtereenvolgens 30 (i) op het substraat 18, (ii) de meerlagenstructuur 19, 20 is aangebracht, waarna (iii) deze is bedekt met resist-materiaal in het patroon van de aan te brengen concentrische ringen, waarna (iv) groeven 21 zijn geëtst in de niet door het resist- 35 materiaal bedekte delen van de meerlagenstructuur 19, 20, en (v) het resist-materiaal is verwijderd.

Opgemerkt zij dat de dikte van de lagen 19, 20 en de breedte 11 en de diepte van de groeven 21 niet in de juiste verhouding zijn weergegeven. In een typische meerlagenstructuur voor een reflector voor EUV-straling met een golflengte van 13,5 nm bedraagt de roosterafstand d, die is gedefinieerd als de som 5 van de diktes van een dunne film 19 en een scheidingslaag 20, ca. 6,7 nm,(de halve golflengte van de straling). De diepte D van de groeven 21 bedraagt ca. een kwart van de golflengte van de invallende IR-straling. De diepte D voor een groef 21 in een Fresnel-zone voor IR-straling met een golflengte van 10 10,6 pm bedraagt dus ca. 2,65 pm, zodat een ring 22 een stapeling van ca. 400 lagen zou omvatten. Het is bekend dat een reflectie van ca. 70% kan worden gerealiseerd met een meerlagenstructuur van Mo/Si die een stapeling van 50 lagen, en daarmee een laagdikte van ca. 200 nm omvat. Om een 15 collimator volgens de uitvinding te vervaardigen kan dus worden volstaan met het aanbrengen van een dergelijke stapeling van een beperkt aantal dunne lagen op een substraat waarin rond ten minste één punt een stelsel concentrische groeven is gevormd, onderling gescheiden door concentrische 20 ringen, zoals weergegeven in fig. 3.

Fig. 3 toont in schematische dwarsdoorsnede een deel van het oppervlak van een tweede uitvoeringsvorm van een collimator die is voorzien van spectraal filter volgens de uitvinding in detail, in opeenvolgende stappen van de 25 productie, met, van boven naar beneden (i) een substraat 18, bijvoorbeeld van silicium (Si), (ii) het substraat 18, voorzien van een ets-stoplaag 23, bijvoorbeeld van chroom (Cr) of, in het geval dat gebruik wordt gemaakt van een SOI (Silicon-On-Wafer) , een Si02-laag 30 (iii) het substraat uit stap (ii), voorzien van een spacerlaag 24, (iv) het substraat uit stap (iii) , bedekt met resist-materiaal 25 in een patroon van de aan te brengen concentrische ringen, 35 (v) het substraat uit stap (iv), na het etsen van de groeven 21 in de niet door het resist-materiaal 25 bedekte delen van de spacerlaag 24, 12 (vi) het substraat uit stap (v), na het verwijderen van het resist-materiaal 25, (vii) het substraat uit stap (vi), na het verwijderen uit de groeven 21 van het materiaal van de ets-stoplaag 23, en 5 (viii) het substraat uit stap (vii), waarop de meerlagenstructuur.19, 20 is aangebracht.

Fig. 4 toont in schematische dwarsdoorsnede een deel van het oppervlak van een derde uitvoeringsvorm van een collimator die is voorzien van spectraal filter volgens de 10 uitvinding in detail, in een fase van de productie volgens een derde werkwijze,voorafgaand aan het etsen. Volgens deze derde werkwijze wordt (i) op een substraat 18, (ii) een eerste meerlagenstructuur 19, 29 gedeponeerd, waarna 15 (iii) op de eerste meerlagenstructuur 19, 29 een ets-stoplaag 23 wordt gedeponeerd, en (iv) op de ets-stoplaag 23 een spacerlaag 24 wordt gedeponeerd, waarna (v) op de spacerlaag 24 een tweede meerlagenstructuur 19, 20 20 wordt aangebracht, (vi) de tweede meerlagenstructuur 19, 20 met resist-materiaal 25 wordt bedekt in het patroon van de gewenste concentrische ringen, (vii) groeven worden geëtst in de niet door het resist- 25 materiaal 25 bedekte delen van de tweede meerlagenstructuur 19, 20 en de spacerlaag 24, waarna (viii) het resist-materiaal 24 wordt verwijderd, en (ix) het materiaal van de ets-stoplaag 23 wordt verwijderd uit de groeven.

30 Fig. 5 toont in een vlakke projectie het oppervlak van een vierde uitvoeringsvorm van een ellipsoïdale collimator 26 die is voorzien van spectraal filter, waarbij rond de centrale optische opening 5 een eerste, centraal stelsel van concentrische ringen 22 en groeven 21 is aangebracht, en 35 waarbij rond dat centrale stelsel, regelmatig over het oppervlak verdeeld, volgende stelsels van concentrische ringen 22 en groeven 21 zijn aangebracht, waarbij het 13 oppervlak van elke ring 22 en elke groef 21 is bedekt met een meerlagenstructuur, waarbij elk stelsel fungeert als Fresnel-zones, die zo zijn gedimensioneerd deze een gezamenlijk brandpunten hebben, dat ligt op de omwentelingsas van de 5 ellipsoïde waarvan de collimator 26 het reële deel vormt.

Opgemerkt zij dat de uitvinding niet is beperkt tot bovenstaande uitvoeringsvoorbeelden waarin een spectraal filter wordt toegepast in een EUV-stralingsbron, waarin een invallende bundel IR-straling met een golflengte van 10,6 pm 10 wordt gegenereerd door een C02-laser. De uitvinding betreft eveneens spectrale filters voor het scheiden van EUV-straling of zachte röntenstraling en IR-straling met andere golflengtes dan die door een C02-laser worden gegenereerd, zoals bijvoorbeeld de straling van een Nd:YAG-laser, met een 15 typische golflengte van 1,064 pm, of de door een excimeerlaser gegenereerde straling die toepasbaar is voor het exciteren van een plasma en het daarmee genereren van EUV- of soft X-straling.

Claims

1. Spectraal filter (6, 26) voor het in een optische inrichting uit een gegenereerde bundel met primaire elektromagnetische straling met een golflengte in het extreem ultraviolet (EUV-straling) of zachte röntgen (soft X) 5 golflengtegebied en parasitaire straling met een golflengte in het infrarood golflengtegebied (IR-straling) uitsplitsen van de primaire straling, omvattend een oppervlak voor het reflecteren van elektromagnetische straling met een golflengte in het extreem ultraviolet golflengtegebied (EUV-10 straling), welk oppervlak wordt gevormd door een EUV-straling of zachte röntgenstraling reflecterende meerlagenstructuur (19, 20), met het kenmerk, dat de meerlagenstructuur (19, 20) een patroon vertoont van ten minste één stelsel concentrische groeven (21), onderling gescheiden door concentrische ringen 15 (22), waarbij de breedte en diepte van de groeven (21) en de breedte van de ringen (22) zodanig zijn gekozen dat de concentrische groeven (21) en ringen (22) Fresnel-zones vormen voor het reflecteren van op die groeven (21) en ringen (22) invallende straling met een golflengte in het infrarood 20 golflengtegebied (IR-straling).

2. Spectraal filter (6, 26) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de meerlagenstructuur (19, 20) een patroon vertoont van een aantal stelsels van, om over het oppervlak verdeelde punten, concentrische groeven (21), onderling 25 gescheiden door concentrische ringen (22) , waarbij de breedte en diepte van de groeven (21) en de breedte van de ringen (22) zodanig zijn gekozen dat de concentrische groeven (21) en ringen (22) elk Fresnel-zones vormen voor het reflecteren van op die groeven (21) en ringen (22) invallende IR-30 straling.

3. Spectraal filter (6, 26) volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de punten regelmatig over het oppervlak zijn verdeeld.

4. Spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 1-3, waarbij het oppervlak een deel van een hol ellipsoïdaal (7) oppervlak omvat dat in een eerste brandpunt (11) gegenereerde EUV-straling focusseert in een tweede brandpunt (12), met het kenmerk, dat het stelsel, respectievelijk de 5 stelsels concentrische groeven (21) en ringen (22) de invallende IR-straling focusseren in een derde brandpunt (17) .

5. Spectraal filter (6) volgens conclusie 4, waarbij rond het snijpunt van de hoofdas (x) en het oppervlak van de 10 ellipsoïde (7) een opening (5) is verschaft voor invallende IR-straling (4), met het kenmerk, dat het ten minste ene stelsel concentrische groeven (21) en ringen (22) rond het snijpunt is aangebracht.

6. Spectraal filter (6) volgens een der conclusies 4-5, 15 met het kenmerk, dat het derde brandpunt (17) samenvalt met het eerste brandpunt (11) .

7 Spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de diepte (D) van de groeven (21) ten minste een kwart van de golflengte van de IR-straling 20 bedraagt.

8. Spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 1-7, waarbij de meerlagenstructuur (19, 20) wordt gevormd door een stapeling van dunne films (19) die in hoofdzaak de EUV-straling reflecteren, welke dunne films (19) zijn 25 gescheiden door scheidingslagen (20) met een dikte in de orde van grootte van een kwart van de golflengte van de EUV-straling, welke scheidingslagen in hoofdzaak de EUV-straling niet reflecteren, met het kenmerk, dat de dunne films (19) in hoofdzaak zijn vervaardigd uit ten minste een van de 30 materialen uit de groepen overgangselementen uit de vierde, vijfde en zesde periode en uit de reeks van de zeldzame aarden van het periodiek systeem der elementen.

9. Spectraal filter (6, 26) volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de dunne films (19) in hoofdzaak zijn 35 vervaardigd uit ten minste een van de materialen cobalt (Co), nikkel (Ni), niobium (Nb), molybdeen (Mo), wolfraam (W), renium (Re), iridium (Ir) en lanthaan (La).

10. Spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 8-9, met het kenmerk, dat de scheidingslagen (20) zijn vervaardigd uit ten minste een van de materialen uit de groep lithium (Li), lithiumhalogeniden, beryllium (Be), borium (B), 5 boriumcarbide (B4C), koolstof (C), silicium (Si) en gepassiveerd silicium (Si:H).

11. Spectraal filter (6, 26) volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de meerlagenstructuur (19, 20) een stapeling van dunne films (19) molybdeen (Mo), gescheiden door 10 scheidingslagen (20) van silicium (Si) omvat.

12. Werkwijze voor het vervaardigen van een spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 1-11, omvattend de opeenvolgende stappen van (i) het verschaffen van een substraat (18), 15 (ii) het bedekken van het substraatmateriaal (18) met resist-materiaal (25) in een patroon van ten minste één stelsel rond ten minste één punt gevormde concentrische ringen (21), onderling gescheiden door met de te etsen concentrische groeven (21) corresponderende onbedekte delen, 20 (iii) het etsen van de groeven (21) in de niet door het resist-materiaal (25) bedekte delen van het substraatmateriaal (18), (iv) het verwijderen van het resist-materiaal (25), en (v) het aanbrengen van een meerlagenstructuur (18, 19).

13. Werkwijze voor het vervaardigen van een spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 1-11, omvattend de opeenvolgende stappen van (i) het verschaffen van een substraat (18), (ii) het op het substraat (18) deponeren van een ets-30 stoplaag (23), (iii) het op de ets-stoplaag (23) deponeren van een spacerlaag (24), (iv) het bedekken van de spacerlaag (24) met resist-materiaal (25) in een patroon van ten minste één stelsel rond 35 ten minste één punt gevormde concentrische ringen (22) , onderling gescheiden door met de te etsen concentrische groeven (21) corresponderende onbedekte delen, (v) het etsen van de groeven (21) in de niet door het resist-materiaal (25) bedekte delen van de spacerlaag (24) , (vi) het verwijderen van het resist-materiaal (25), (vii) het verwijderen uit de groeven (21) van het 5 materiaal van de ets-stoplaag (23), en (viii) het aanbrengen van de meerlagenstructuur (19, 20) .

14. Werkwijze voor het vervaardigen van een spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 1-11, omvattend de 10 opeenvolgende stappen van (i) het verschaffen van een substraat (18), (ii) het aanbrengen van een eerste meerlagenstructuur (19, 20) op het substraat (18), (iii) het op de eerste meerlagenstructuur (19, 20) 15 deponeren van een spacerlaag (24), (v) het op de spacerlaag (24) aanbrengen van een tweede meerlagenstructuur (19, 20), (vi) het bedekken van de tweede meerlagenstructuur (19, 20) met resist-materiaal (25) in een patroon van ten minste 20 één stelsel rond ten minste één punt gevormde concentrische ringen (22), onderling gescheiden door met de te etsen concentrische groeven (21) corresponderende onbedekte delen, (vi) het etsen van de groeven (21) in de niet door het resist-materiaal (25) bedekte delen van de tweede 25 meerlagenstructuur (19, 20) en de spacerlaag (24), en (vii) het verwijderen van het resist-materiaal (25).

15. Werkwijze voor het vervaardigen van een spectraal filter (6, 26) volgens een der conclusies 1-11, omvattend de opeenvolgende stappen van 30 (i) het verschaffen van een substraat (18), (ii) het aanbrengen van een eerste meerlagenstructuur (19, 20) op het substraat (18), (iii) het op de eerste meerlagenstructuur (19, 20) deponeren van een ets-stoplaag (23) , 35 (iv) het op de ets-stoplaag (23) deponeren van een spacerlaag (24), (v) het op de spacerlaag (24) aanbrengen van een tweede meerlagenstructuur (19, 20), (vi) het bedekken van de tweede meerlagenstructuur (19, 20) met resist-materiaal (25) in een patroon van ten minste één stelsel rond ten minste één punt gevormde concentrische 5 ringen (21), onderling gescheiden door met de te etsen concentrische groeven (21) corresponderende onbedekte delen, (vii) het etsen van de groeven (21) in de niet door het resist-materiaal (25) bedekte delen van de tweede meerlagenstructuur (19, 20) en de spacerlaag (24) , 10 (viii) het verwijderen van het resist-materiaal (25), en (ix) het verwijderen uit de groeven (21) van het materiaal van de ets-stoplaag (23).

16. Werkwijze volgens een der conclusies 13 of 15, met het kenmerk, dat de ets-stoplaag (23) een laag chroom (Cr) 15 omvat.