WO2015043832A1 - Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

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Toralf Gruner
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Definitions

  • Actuations or deformations have the problem that the realizable by means of deflection of the piezoelectric layer travel paths are limited in principle.
  • One reason for this limitation of the achievable travel paths is based on the principle thickness limitation of the piezoelectric layer, which results from the fact that when exceeding a certain thickness (which may be approximately 2 m in the case of lead zirconate titanate as a piezoelectric material), the piezoelectric grows material in not sufficiently perfect crystalline structure, which finally leads to the characteristic of the stress-induced expansion of the piezoelectric material, so-called slimming "d 33 -coefficient" and thus the Aktuianss Koch to deformation of the mirror decreases this case, the d 33rd - Coefficient defined by
  • a mirror substrate for reflecting electromagnetic radiation incident on the optical active surface
  • At least two piezoelectric layers which are arranged successively between the mirror substrate and the reflection layer stack in the stacking direction of the reflection layer stack and can be acted upon by an electric field for generating a locally variable deformation
  • Mirrors also e.g. used or used in a plant for mask metrology.
  • the invention is based in particular on the concept for realizing a larger travel path in the actuation or deformation of an adaptive
  • the intermediate layer is designed in such a way that it leaves a respective electric field in the region of the piezoelectric layers adjoining the intermediate layer in the stacking direction of the reflection layer stack essentially unaffected.
  • the respective piezoelectric layers are penetrated substantially locally by the same electric field strength and each experience a deflection proportional to this electric field strength with the consequence that in the
  • Figure 1 is a schematic illustration for explaining the structure of an adaptive mirror according to an embodiment of the invention
  • Figure 2-3 are schematic representations to illustrate the possible structure of a designed for operation in the EUV microlithographic projection exposure apparatus.
  • the mirror 10 according to FIG. 1 has an adhesion layer 13 (in the example of titanium dioxide, TiO 2 ) between the mirror substrate 12 and the lower electrode 14 facing the mirror substrate 12.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage. Ein erfindungsgemäßer Spiegel (10) weist eine optische Wirkfläche (1 1 ), ein Spiegelsubstrat (12), einen Reflexionsschichtstapel (21 ) zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche (1 1 ) auftreffender elektromagnetischer Strahlung und wenigstens zwei piezoelektrische Schichten (16a, 16b, 16c), welche zwischen Spiegelsubstrat (12) und Reflexionsschichtstapel (21 ) in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels (21 ) aufeinanderfolgend angeordnet und mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar sind, auf, wobei zwischen diesen piezoelektrischen Schichten (16a, 16b, 16c) wenigstens eine Zwischenschicht (22a, 22b) aus kristallinem Material angeordnet ist, wobei die Zwischenschicht (22a, 22b) derart ausgestaltet ist, dass sie ein im Bereich der in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels (21 ) an die Zwischenschicht (22a, 22b) angrenzenden piezoelektrischen Schichten (16a, 16b, 16c) anliegendes elektrisches Feld im Wesentlichen unbeeinflusst lässt.

Description

Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische
Projektionsbelichtungsanlage
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2013 219 583.4, angemeldet am 27. September 2013. 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 einen Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess 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. einen Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. 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.
Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass die EUV-Spiegel insbesondere infolge der Absorption der von der EUV-Lichtquelle emittierten Strahlung eine Erwärmung und eine damit einhergehende thermische Ausdehnung bzw. Deformation erfahren, welche wiederum eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Beleuchtungssettings mit vergleichsweise kleinen Beleuchtungspolen (z.B. in Dipol- oder Quadrupol-Beleuchtungssettings) eingesetzt werden, in welchen die Spiegelerwärmung bzw. -deformation über die optische Wirkfläche des Spiegels hinweg stark variiert.
Eine weitere Ursache für im Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage auftreten- de Aberrationen stellen z.B. Variationen der Gravitationskraft in Abhängigkeit vom Aufstellungsort bzw. der geographischen Lage des Systems dar.
Zur wenigstens teilweisen Kompensation der vorstehend beschriebenen Probleme sowie auch generell zur Erhöhung der Bildlagegenauigkeit und Bildqualität (sowohl entlang der optischen Achse bzw. in Lichtausbreitungsrichtung als auch in lateraler Richtung bzw. senkrecht zur optischen Achse oder Lichtausbreitungsrichtung) ist es insbesondere bekannt, einen oder mehrere Spiegel in einem EUV- System als adaptiven Spiegel mit einer Aktuatorschicht aus einem piezoelektrischen Material auszugestalten, wobei über diese piezoelektrische Schicht hinweg ein elektrisches Feld mit lokal unterschiedlicher Stärke durch Anlegen einer elektrischen Spannung an beiderseitig zur piezoelektrischen Schicht angeordnete Elektroden erzeugt wird. Bei lokaler Verformung der piezoelektrischen Schicht verformt sich auch der Reflexionsschichtstapel des adaptiven Spiegels, so dass durch geeignete Ansteuerung der Elektroden (ggf. auch zeitlich veränderliche) Abbildungsfehler wenigstens teilweise kompensiert werden können.
Fig. 4 zeigt in lediglich schematischer Darstellung einen prinzipiell möglichen Aufbau eines herkömmlichen adaptiven Spiegels 30. Der Spiegel 30 mit optischer Wirkfläche 31 weist zwischen einem Spiegelsubstrat 32 und einem Reflexionsschichtstapel 41 (z.B. als Vielfachschichtsystem aus Molybdän- und Siliziumschichten) eine piezoelektrische Schicht 36 auf, welche aus einem piezoelektrischen Material wie z.B. Blei-Zirkonat-Titanat (Pb(Zr,Ti)03) hergestellt ist. Bei dem Spiegelsubstratmaterial kann es sich z.B. um Titandioxid (Ti02)-dotiertes Quarzglas handeln, wobei beispielhaft die unter den Markenbezeichnungen ULE® (der Firma Corning Inc.) oder Zerodur® (der Firma Schott AG) vertriebenen Materialien verwendbar sind. Die piezoelektrische Schicht 36 ist zwischen einer ersten Elektrode 34, welche gemäß Fig. 4 auf einer auf dem Spiegelsubstrat 32 vorgese- henen Haftschicht 33 (im Beispiel aus ΤΊΟ2) aufgebracht ist, und einer zweiten strukturierten Elektrode 38 angeordnet, wobei sich zwischen den Elektroden 34 und 38 und der piezoelektrischen Schicht 36 jeweils noch eine Haftschicht 35 bzw. 37 (im Beispiel aus LaNiOß) befindet. Die Haftschicht 35 bzw. 37 dient dazu, möglichst optimale kristalline Anwachsbedingungen für die piezoelektrische Schicht bereitzustellen.
Des Weiteren befindet sich gemäß Fig. 4 auf der der strukturierten Elektrode 38 zugewandten Unterseite des Reflexionsschichtstapels 41 eine (grundsätzlich optionale) Abschirmschicht 40 (welche im Beispiel ebenso wie die Elektroden 34, 38 aus Platin (Pt) hergestellt ist). Des Weiteren befindet sich gemäß Fig. 4 zwischen der piezoelektrischen Schicht 36 und der Abschirmschicht 40 eine Si02-Schicht 39. Durch Anlegen einer lokal variierenden elektrischen Spannung kann eine örtlich variierende Auslenkung der piezoelektrischen Schicht 36 erzeugt werden, welche wiederum in eine Deformation des Reflexionsschichtstapels 41 und damit in eine Wellenfrontänderung für auf die optische Wirkfläche 31 auftreffendes Licht übersetzt wird und zur Aberrationskorrektur eingesetzt werden kann.
Wenngleich das vorstehend beschriebene Prinzip eines adaptiven Spiegels bis zu einem gewissen Grad eine effiziente Aberrationskorrektur im Zuge der Deformati- on bzw. Aktuierung des Spiegels 30 ermöglicht, tritt bei Erfordernis größerer
Aktuierungen bzw. Deformationen das Problem auf, dass die mittels Auslenkung der piezoelektrischen Schicht realisierbaren Verfahrwege prinzipiell begrenzt sind. Eine Ursache für diese Begrenzung der realisierbaren Verfahrwege beruht auf der prinzipiellen Dickenbegrenzung der piezoelektrischen Schicht, welche sich daraus ergibt, dass bei Überschreiten einer bestimmten Dicke (welche z.B. im Falle von Blei-Zirkonat-Titanat als piezoelektrisches Material ungefähr 2 m betragen kann) das piezoelektrische Material in nicht mehr hinreichend perfekter kristalliner Struktur aufwächst, was schließlich dazu führt, dass der für die spannungsinduzierte Ausdehnung des Piezomaterials charakteristische, sogenannte „d33-Koeffizient" abnimmt und damit auch die Aktuierungswirkung zur Deformation des Spiegels nachlässt. Dabei ist der d33-Koeffizient definiert durch
AD = d33 * U (1 ) wobei AD die (absolute) Dickenänderung und U die elektrische Spannung bezeichnet.
Des Weiteren sind einer zur Realisierung größerer Verfahrwege ebenfalls denkbaren Steigerung der an die Elektroden im Bereich der piezoelektrischen Schicht angelegten elektrischen Spannung ebenfalls Grenzen gesetzt, was sowohl auf im Piezomaterial bei Beaufschlagung mit stärkeren elektrischen Feldern bzw. Anle- gen von elektrischen Spannungen von mehr als 20V auftretende Hystereseeffekte als auch auf Schädigungen der piezoelektrischen Schicht bei zu großem Anstieg der elektrischen Spannung und eine daraus resultierende Abnahme der Lebensdauer zurückzuführen ist. Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 201 1 081 603 A1 verwiesen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welcher eine Deformation bzw. Aktuierung über die z.B. zur Aberrationskorrektur erforder- liehen Verfahrwege unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch den Spiegel gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Spiegel, wobei der Spiegel eine optische Wirkfläche aufweist, weist auf:
- ein Spiegelsubstrat, - einen Reflexionsschichtstapel zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche auftreffender elektromagnetischer Strahlung, und
- wenigstens zwei piezoelektrische Schichten, welche zwischen Spiegelsubstrat und Reflexionsschichtstapel in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels aufeinanderfolgend angeordnet und mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar sind,
- wobei zwischen diesen piezoelektrischen Schichten wenigstens eine Zwischenschicht aus kristallinem Material angeordnet ist;
- wobei die Zwischenschicht derart ausgestaltet ist, dass sie ein im Bereich der in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels an die Zwischenschicht angrenzenden piezoelektrischen Schichten anliegendes elektrisches Feld im Wesentlichen unbeeinflusst lässt.
Bei dem Spiegel kann es sich insbesondere um einen Spiegel für eine mikrolithographische Projektionsbehchtungsanlage handeln. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. In weiteren Anwendungen kann ein erfindungsgemäßer
Spiegel auch z.B. in einer Anlage für Maskenmetrologie eingesetzt bzw. verwendet werden.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, zur Realisierung eines größeren Verfahrweges bei der Aktuierung bzw. Deformation eines adaptiven
Spiegels nicht nur eine einzige, sondern mehrere (d.h. wenigstens zwei) piezoelektrische Schichten vorzusehen und diese jeweils durch eine geeignete Zwischenschicht (oder„Pufferschicht") aus kristallinem Material voneinander zu trennen.
Auf diese Weise kann bei der Aktuierung des Spiegels von der Deformation bzw. dem Verfahrweg jeder einzelnen dieser piezoelektrischen Schichten profitiert werden, so dass sich hinsichtlich des insgesamt erzielten Verfahrweges ein entsprechend multiplizierter Effekt aufgrund des Beitrages sämtlicher piezoelektrischer Schichten ergibt. Dabei wird durch die erfindungsgemäß jeweils zwischen zwei piezoelektrischen Schichten vorhandene Zwischenschicht erreicht, dass die jeweils in der Schichtstapelfolge nachfolgende bzw. an die Zwischenschicht angrenzende piezoelektrische Schicht wieder korrekt bzw. unter (bei Bereitstellung der kristallinen Zwischenschicht mit geeigneter Kristallorientierung) optimalen Anwachsbedingungen aufwächst und somit das zuvor beschriebene Problem eines gestörten Aufwachsens der piezoelektrischen Schicht bei größerer Dicke vermie- den wird.
Des Weiteren ist die Zwischenschicht in Ausführungsformen der Erfindung derart ausgestaltet, dass sie ein im Bereich der in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels an die Zwischenschicht angrenzenden piezoelektrischen Schichten anliegendes elektrisches Feld jeweils im Wesentlichen unbeeinflusst lässt. Mit anderen Worten werden bei Anlegen einer elektrischen Spannung an die ober- und unterhalb der Aufeinanderfolge von piezoelektrischen Schichten vorhandenen Elektroden die betreffenden piezoelektrischen Schichten im Wesentlichen lokal von der gleichen elektrischen Feldstärke durchdrungen und erfahren jeweils eine zu dieser elektrischen Feldstärke proportionale Auslenkung mit der Folge, dass im
Ergebnis der vorstehend beschriebene, multiplizierte Effekt erzielt wird (also an Stelle nur einer Auslenkung eine der Anzahl piezoelektrischer Schichten entsprechende Mehrzahl von Auslenkungen infolge des angelegten elektrischen Feldes erfolgt). Dabei ist die jeweilige Zwischenschicht bzw. „Pufferschicht" jeweils so ausgestaltet, dass das anliegende elektrische Feld die betreffende Zwischenschicht ungeschwächt und ohne Ablenkung durchdringt und die jeweils angrenzende piezoelektrische Schicht erreicht. Die Offenbarung betrifft weiter einen Spiegel, wobei der Spiegel eine optische Wirkfläche aufweist, und wobei der Spiegel aufweist:
- ein Spiegelsubstrat,
- einen Reflexionsschichtstapel zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche auftreffender elektromagnetischer Strahlung, und
- wenigstens zwei piezoelektrische Schichten, welche zwischen Spiegelsubstrat und Reflexionsschichtstapel in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels aufeinanderfolgend angeordnet und mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar sind,
- wobei zwischen diesen piezoelektrischen Schichten wenigstens eine Zwischenschicht aus kristallinem Material angeordnet ist;
Gemäß einer Ausführungsform ist die Zwischenschicht aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt.
Die piezoelektrischen Schichten können insbesondere jeweils eine Dicke von weniger als 3.0μηΊ, weiter insbesondere eine Dicke im Bereich von Ι μηι bis 2μηΊ aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform ist der Spiegel für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, so dass in weiteren Anwendungen die Erfindung auch in einem optischen System mit einer Arbeitswellenlänge im VUV-Bereich (z.B. von weniger als 200nm) vorteilhaft realisiert werden kann.
Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere eine Beleuchtungseinrichtung oder ein Projektionsobjektiv, mit wenigstens einem Spiegel mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, sowie auch eine mikrolithographische Projektionsbelich- tungsanlage. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dar- gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus eines adaptiven Spiegels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Figur 2-3 schematische Darstellungen zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage; und
Figur 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines herkömmlichen adaptiven Spiegels.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Spiegels in einer Ausführungsform der Erfindung. Der Spiegel 10 umfasst insbesondere ein Spiegelsubstrat 12, welches aus einem beliebigen geeigneten Spiegelsubstratmaterial hergestellt ist. Geeignete Spiegelsubstratmaterialien sind z.B. Titandioxid (TiO2)-dotiertes Quarzglas, wobei lediglich beispiel- haft (und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) die unter den Markenbezeichnungen ULE® (der Firma Corning Inc.) oder Zerodur® (der Firma Schott AG) vertriebenen Materialien verwendbar sind. Des Weiteren weist der Spiegel 10 in grundsätzlich für sich bekannter Weise einen Reflexionsschichtstapel 21 auf, welcher in der dargestellten Ausführungsform lediglich beispielhaft einen Molybdän-Silizium (Mo-Si)-Schichtstapel umfasst. Ohne dass die Erfindung auf konkrete Ausgestaltungen dieses Schichtstapels be- schränkt wäre, kann ein lediglich beispielhafter geeigneter Aufbau etwa 50 Lagen bzw. Schichtpakete eines Schichtsystems aus Molybdän (Mo)-Schichten mit einer Schichtdicke von jeweils 2.4nm und Silizium (Si)-Schichten mit einer Schichtdicke von jeweils 3.3nm umfassen. Bei dem Spiegel 10 kann es sich insbesondere um einen EUV-Spiegel eines optischen Systems, insbesondere des Projektionsobjektivs oder der Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, handeln.
Die im Betrieb des optischen Systems erfolgende Beaufschlagung der optischen Wirkfläche 1 1 des Spiegels 10 mit elektromagnetischer EUV-Strahlung (in Fig. 1 durch einen Pfeil angedeutet) hat eine inhomogene Volumenänderung des Spiegelsubstrats 12 aufgrund der Temperaturverteilung zur Folge, die aus der Absorption der inhomogen auf die optische Wirkfläche 1 1 auftreffenden Strahlung resultiert.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Spiegel 10 in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels 21 (d.h. in z-Richtung bezogen auf das eingezeichnete Koordinatensystem) drei piezoelektrische Schichten 16a, 16b, 16c auf, zwischen denen jeweils eine Zwischenschicht 22a bzw. 22b aus kristalli- nem Material (im Beispiel kristallines Quarz) angeordnet ist. Die piezoelektrischen
Schichten 16a, 16b, 16c sind im Ausführungsbeispiel aus Blei-Zirkonat-Titanat (Pb(Zr,Ti)O3, PZT) hergestellt und können eine beispielhafte Dicke z.B. im Bereich von 1 m bis 2μηΊ aufweisen. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend genannten Materialien sowie Dicken beschränkt, so dass die piezoelektrischen Schichten 16a, 16b, 16c wie auch die Zwischenschichten 22a, 22b aus anderen, geeignet aufeinander abgestimmten Materialien hergestellt sein können. Dabei ist die Kristallorientierung der kristallinen Zwischenschicht(en) 22a, 22b jeweils so zu wählen, dass für die in Stapelrichtung bzw. z-Richtung nachfolgende piezoelektrische Schicht 16b bzw. 16c jeweils optimale Anwachsbedingungen bereitgestellt werden. Als Material für die Zwischenschicht ist beispielweise Kalzium-Niobat (CaNbOß) verwendbar. Dieses Material mit Perowskit-Struktur kann in wenigen Nanolagen in [001 ]-Kristallrichtung aufwachsen. Dabei wird zunächst eine chemische Suspension des Materials hergestellt, in die das Substrat eingetaucht wird. Tempern bei etwa 100°C bringt die Schicht in ihren kristallinen Endzustand. Infolge einer ver- gleichsweise geringen Gitterfehlanpassung von ca. 4.4% zwischen der CaNbOß- Schicht (Gitterparameter a=0.3853nm, b=0.3868nm und c=2.947nm) und der darauffolgenden Blei-Zirkonat-Titanat Schicht ((Pb(Zr,Ti)03, PZT) (Gitterparameter a=b=0.403nm und c=0.410nm) ist ein Aufwachsen der PZT-Schicht in der gewünschten [001 ]-Richtung gewährleistet. Infolge der Dicke der CaNbOß-Schicht von nur wenigen Nanometern (nm) ist die Schicht nicht elektrisch leitend. Ein elektrisches Feld kann ungehindert hindurchtreten und damit auf durch Zwischenschichten voneinander getrennte piezoelektrische Schichten wirken.
Ein alternativ für die Zwischenschicht verwendbares Material ist Strontium-Titanat (SrTiOß, STO), welches z.B. mittels gepulster Laserabscheidung (PLD=„Pulsed Laser Deposition") aufgebracht werden kann. Dieses Material kristallisiert ebenfalls in Perowskit-Struktur und wächst u.a. in der gewünschten Kristallrichtung [001 ]. Der Gitterparameter beträgt a=0.3905nm. Im Vergleich zur PZT-Schicht beträgt die Gitterfehlanpassung hier lediglich etwa 2%, was ein nahezu perfektes kristallines Wachstum der piezoelektrischen Schicht auf Strontium-Titanat ermöglicht. Strontium-Titanat ist zudem ein elektrischer Isolator mit einer dielektrischen Konstante von etwa 300.
In weiteren Ausführungsformen kann der Spiegel 10 auch nur zwei durch eine Zwischenschicht voneinander getrennte piezoelektrische Schichten, oder auch vier oder mehr jeweils durch eine Zwischenschicht getrennte piezoelektrische Schichten, aufweisen. Ober- bzw. unterhalb der vorstehend beschriebenen Aufeinanderfolge von piezoelektrischen Schichten 16a, 16b, 16c befindet sich gemäß Fig. 1 jeweils eine (im Ausführungsbeispiel aus Platin hergestellte) Elektrode 14 bzw. 18, wobei an diese Elektroden 14 und 18 eine elektrische Spannung zwecks Beaufschlagung der pie- zoelektrischen Schichten 16a, 16b, 16c mit einem ggf. lokal variierenden elektrischen Feld angelegt werden kann. Zur Erzeugung dieses lokal (insbesondere in bezogen auf die Stapelrichtung bzw. z-Richtung lateraler Richtung, d.h. innerhalb der x-y-Ebene) variierenden elektrischen Feldes ist die dem Reflexionsschichtstapel 21 zugewandte, obere Elektrode 18 in geeigneter weise strukturiert.
Mit„15" bzw.„17" ist jeweils eine Haftschicht für die betreffende Elektrode 14 bzw. 18 zum verbesserten Anhaften an der jeweils angrenzenden piezoelektrischen Schicht 16a bzw. 16c bezeichnet, wobei diese Haftschichten z.B. aus Lanthannickeloxid (LaNiOß) bestehen können. Des Weiteren weist der Spiegel 10 gemäß Fig. 1 zwischen dem Spiegelsubstrat 12 und der dem Spiegelsubstrat 12 zugewandten unteren Elektrode 14 eine Haftschicht 13 (im Beispiel aus Titandioxid, Ti02) auf.
Mit„20" ist in Fig. 1 eine Abschirmschicht (im Beispiel aus Platin) bezeichnet, wel- che auf der den Elektroden 14 bzw. 18 zugewandten Unterseite des Reflexionsschichtstapels 21 angeordnet ist und geerdet werden kann. Diese Abschirmschicht 20 ist jedoch grundsätzlich optional, so dass in weiteren Ausführungsformen auch der Reflexionsschichtstapel 21 selbst geerdet bzw. an Masse angeschlossen werden kann.
Im Betrieb des Spiegels 10 bzw. eines diesen Spiegel 10 aufweisenden optischen Systems führt das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden 14 und 18 über das sich im Bereich der piezoelektrischen Schichten 16a, 16b und 16c ausbildende elektrische Feld zu einer Auslenkung dieser piezoelektrischen Schichten 16a, 16b, 16c, wobei sich der insgesamt erzielte Verfahrweg aus der
Summe der einzelnen Verfahrwege jeder einzelnen piezoelektrischen Schicht 16a, 16b, 16c ergibt. Auf diese Weise kann (etwa zur Kompensation von optischen Aberrationen z.B. infolge thermischer Deformationen bei auf die optische Wirkfläche 1 1 auftreffender EUV-Strahlung) eine Aktuierung des Spiegels mit entsprechend größeren Verfahrwegen (die lediglich beispielhaft im Bereich von 10nm bis 20nm liegen können) erzielt werden. Aufgrund der Tatsache, dass jede der piezoelektrischen Schichten 16a, 16b, 16c zu dieser Gesamtauslenkung beiträgt, können die erzielten, vergleichsweise großen Verfahrwege bei vergleichsweise moderater, an den Elektroden 14 und 18 anliegender elektrischer Spannung erreicht werden, so dass etwa Hystereseeffekte in den piezoelektrischen Schichten 16a, 16b, 16c vermieden werden können.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist. Gemäß Fig. 2 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 200 einen Feldfacettenspiegel 203 und einen Pupillenfacettenspiegel 204 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 203 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 201 und einen Kollektorspiegel 202 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 204 sind ein erster Teleskopspiegel 205 und ein zweiter Teleskopspiegel 206 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 207 angeord- net, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 251 -256 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 221 auf einem Maskentisch 220 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be- schichtetes Substrat 261 auf einem Wafertisch 260 befindet.
Von den Spiegeln 251 -256 des Projektionsobjektivs können insbesondere die - bezogen auf den optischen Strahlengang im Anfangsbereich des Projektionsobjektivs angeordneten - Spiegel 251 und 252 in der erfindungsgemäßen Weise ausgestaltet sein, da der erzielte Effekt einer Kompensation thermischer Deformationen infolge der an diesen Spiegeln 251 , 252 aufgrund der noch vergleichsweise geringen aufsummierten Reflexionsverluste und damit der relativ hohen Lichtintensitäten dann besonders ausgeprägt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung auf diese Spiegel 251 , 252 beschränkt, so dass grundsätzlich auch andere Spiegel in der erfindungsgemäßen Weise, insbesondere Spiegel in Pupillen- oder Feldnähe, ausgestaltet werden können. Gemäß Fig. 3 kann (wie z.B. in US 2008/0165415 A1 beschrieben) die Pupillen- bzw. Feldnähe über einen Parameter P(M) quantitativ beschrieben werden, wobei der Parameter P(M) definiert ist als
D(SA)
D(SA) + D(CR) wobei D(SA) den Subaperturdurchmesser und D(CR) den maximalen Hauptstrah- lenabstand (von allen Feldpunkten bzw. definiert über alle Feldpunkte des optisch genutzten Feldes) auf der optischen Fläche M in der betreffenden Ebene bezeichnen. Somit gilt für einen Feldspiegel (mit einem Subaperturdurchmesser von Null) P(M)=0, und für einen Pupillenspiegel (mit einem Hauptstrahlenabstand von Null) gilt P(M)=1 . Der o.g. Spiegel 10 kann sich z.B. als pupillennaher Spiegel in einer Ebene des Projektionsobjektivs befinden, in welcher der Parameter P(M) wenigstens 0.8, insbesondere wenigstens 0.9, beträgt. Des Weiteren kann sich der Spiegel 10 als feldnaher Spiegel z.B. in einer Ebene des Projektionsobjektivs befinden, in welcher der Parameter P(M) maximal 0.2, insbesondere maximal 0.1 , beträgt.
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 . Spiegel, wobei der Spiegel eine optische Wirkfläche aufweist, mit
• einem Spiegelsubstrat (12);
• einem Reflexionsschichtstapel (21 ) zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche (1 1 ) auftreffender elektromagnetischer Strahlung; und
• wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten (16a, 16b, 16c), welche zwischen Spiegelsubstrat (12) und Reflexionsschichtstapel (21 ) in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels (21 ) aufeinanderfolgend angeordnet und mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar sind;
• wobei zwischen diesen piezoelektrischen Schichten (16a, 16b, 16c) wenigstens eine Zwischenschicht (22a, 22b) aus kristallinem Material angeordnet ist;
• wobei die Zwischenschicht (22a, 22b) derart ausgestaltet ist, dass sie ein im Bereich der in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels (21 ) an die Zwischenschicht (22a, 22b) angrenzenden piezoelektrischen Schichten (16a, 16b, 16c) anliegendes elektrisches Feld im Wesentlichen unbeeinflusst lässt.
2. Spiegel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieser wenigstens drei piezoelektrische Schichten (16a, 16b, 16c) aufweist, welche zwischen Spiegelsubstrat (12) und Reflexionsschichtstapel (21 ) in Stapelrichtung des Reflexionsschichtstapels (21 ) aufeinanderfolgend angeordnet sind.
3. Spiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Material aus der Gruppe ausgewählt ist, welche kristallines Quarz (S1O2), Kalzium-Niobat (CaNbOß) und Strontium-Titanat (SrTiOß) enthält.
4. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zwischenschicht (22a, 22b) aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die piezoelektrischen Schichten (16a, 16b, 16c) jeweils eine Dicke von weniger als 3.0μηΊ, insbesondere eine Dicke im Bereich von Ι μηι bis 2μηΊ, aufweisen.
Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm, ausgelegt ist.
Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Spiegel für eine mikrolithographische Projektionsbelich- tungsanlage ist. 8. Optisches System, insbesondere Beleuchtungseinrichtung oder Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System einen Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. 9. Optisches System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Spiegel in einer Ebene angeordnet ist, in welcher ein Parameter P(M), welcher definiert ist als
P(M) = °(SA>
D(SA) + D(CR) ' wenigstens 0.8, insbesondere wenigstens 0.9, beträgt, wobei D(SA) den Subaperturdurchmesser und D(CR) den maximalen Hauptstrahlenabstand definiert über alle Feldpunkten des optisch genutzten Feldes auf der optischen Fläche M in der betreffenden Ebene bezeichnen.
10. Optisches System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Spiegel in einer Ebene angeordnet ist, in welcher ein Parameter P(M), welcher definiert ist als
P(M) = °(SA>
D(SA) + D(CR) ' maximal 0.2, insbesondere maximal 0.1 , beträgt, wobei D(SA) den Sub- aperturdurchmesser und D(CR) den maximalen Hauptstrahlenabstand definiert über alle Feldpunkten des optisch genutzten Feldes auf der optischen Fläche M in der betreffenden Ebene bezeichnen. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (200) mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage ein optisches System nach einem der Ansprüche 8 bis 10 aufweist.
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