WO2017202579A1 - Optisches element und euv-lithographiesystem - Google Patents

Optisches element und euv-lithographiesystem Download PDF

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WO2017202579A1
WO2017202579A1 PCT/EP2017/060481 EP2017060481W WO2017202579A1 WO 2017202579 A1 WO2017202579 A1 WO 2017202579A1 EP 2017060481 W EP2017060481 W EP 2017060481W WO 2017202579 A1 WO2017202579 A1 WO 2017202579A1
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WO
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cover layer
nanostructures
optical element
layer
columnar
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PCT/EP2017/060481
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Peter Huber
Anastasia Gonchar
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/067—Construction details

Definitions

  • the invention relates to an optical element for reflection of EUV radiation, in particular an EUV mirror, comprising: a substrate, and a coating formed on the substrate for the reflection of EUV radiation, wherein the coating is a cover layer facing away from the substrate
  • the invention also relates to an EUV lithography system, i. a system used for lithography
  • Wavelengths in the EUV wavelength range i. between about 5 nm and about 30 nm.
  • the EUV lithography system may be
  • an EUV lithography system For example, an EUV lithography system, an EUV mask metrology system or a wafer inspection system.
  • Environmental influences are as the underlying layer (s) of the reflective coating.
  • the environmental influences may act on the optical element during operation of the optical element in an optical system, during storage or during transport and contaminate the surface of the optical element, eg oxidize. Due to the impurities or oxidation, it can be a
  • Transmission loss come in the optical system and / or the
  • Lifetime of the optical element can shorten.
  • a reduction in the lifetime of the optical element and / or a deterioration in the imaging properties of an EUV lithography system can occur, in particular, if contaminating particles, in particular metal particles, for example in the form of tin particles, accumulate on the surface of the cover layer.
  • contaminating particles in particular metal particles, for example in the form of tin particles
  • a chemical reaction may occur between the metallic material of the particles and the material of the cover layer. This chemical reaction can cause a significantly larger area on the surface of the
  • Covering layer is covered with a thin layer formed during the reaction and is therefore changed in its properties as the area covered by the particle itself. In the larger surface area affected by the contamination, the cover layer may be completely or possibly partially detached, so that the underlying layers of the reflective surface may become detached
  • US Pat. No. 6,780,496 B2 describes a cover layer system for an EUV radiation-reflecting multilayer coating.
  • the topcoat system consists of two layers: an upper layer, which protects the reflective multi-layer coating from the environment, and a lower layer, which acts as a diffusion barrier between the upper layer of the
  • the top layer of the topcoat system may be, for example, Ru, Zr, Rh or Pd be formed;
  • the lower layer of the topcoat system may be formed of BC.
  • EP 1 364 231 B1 describes a self-cleaning optic for EUV lithography, which has a metallic cover layer in the form of a ruthenium layer which acts as a catalytic layer in order to
  • Self-cleaning reflective optical elements having a capping layer of a photocatalytic material e.g. from a photocatalytic oxide have become known from EP 1 333 323 A2.
  • JP 2006080478 A describes a protective or covering layer comprising at least one material from the group Nb, Ru, Rh, Pt, Au, Ag, Pd, Os, Ir and at least one material from the group Ni, Pd, Pt , Ag, Rh, Ru.
  • JP 2006170916 A describes a top layer which acts as oxidation protection and which has at least one material from the group Ru, Rh or Pt, to which at least one material from the group Au, Ag, Cu, etc. is added.
  • JP 2005308469 A describes a cover layer which acts as an anti-oxidation layer and which may consist, for example, of ruthenium.
  • JP 2006049761 A describes a protective or cover layer which has at least one material selected from a group which includes SiO 2 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , CrO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , MoO 2 RuO 2 , Ru 2 O 3 , Rh 2 O 3 and RhO 2 .
  • EP 2 145 214 B1 discloses a multilayer film reflection mirror
  • US Pat. No. 8,501,373 B2 discloses a cover layer of a multilayer reflector which is formed from an inert oxide, for example Al 2 O 3 , HfO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 or Y 2 O 3 -stabilized ZrO 2 .
  • DE 10 2011 083 461 A1 describes a mirror which has a substrate and a coating reflective to EUV radiation with a covering layer of silicon oxide (SiO x ), which was produced by irradiation of a covering layer of silicon nitride or silicon oxynitride
  • DE 10 2011 083 462 A1 describes a mirror which comprises a substrate and a reflector which is reflective for EUV radiation
  • DE 10 2012 202 850 A1 A1 describes an optical element in which the uppermost layer of a protective layer system comprises a material which is selected from a group of chemical compounds comprising: oxides, carbides, nitrides, silicates and borides, in particular the following chemical Elements: Y, Ce, Zr, Nb, Si, Ti, V, Mo, Mn, Al, W, Cr, La, Co, Ru, B, Hf, U, Be.
  • Metallic cover layers for example of ruthenium, are typically characterized in that they have a high reflection, but are usually susceptible to oxidation and contamination.
  • cover layer of other, e.g. oxidic materials which do not or only slightly react with contaminants there is typically the problem that such materials are usually already present at a very small thickness of e.g. about 1 nm already a high
  • Loss of reflection of the optical element result, resulting in a loss of transmission at the system level and / or loss of other system sizes, such as the broadband.
  • DE 10 2014 216 131 A1 has disclosed a shielding device for shielding a component or a region from contamination by micro- or nanoparticles.
  • the shielding device has at least one light source for generating at least one
  • shielding light beam to exert forces on the micro or nanoparticles to provide them with a component of motion opposite to the shielding component or the shielded area.
  • DE 10 2012 213 927 A1 has disclosed a device for producing a gas curtain for deflecting contaminants in an EUV lithography system.
  • the gas curtain or the device can be arranged, for example, at an opening for the passage of EUV radiation, which is formed between two vacuum chambers.
  • the object of the invention is to provide an optical element for reflection of EUV radiation, in particular an EUV mirror, as well as an EUV lithography system in which a degradation of a
  • an optical element of the type mentioned in which at least on the surface of the cover layer, a surface structure is formed.
  • the inventors have recognized that by forming a surface structure on the cover layer, the interaction between the material of the cover layer and contaminating substances, in particular contaminating metallic particles, for example in the form of tin particles, can be reduced.
  • the surface structure may be formed in different ways, as described in detail below.
  • Surface structure may partially or completely cover the surface of the cover layer.
  • the surface structure may be created by the application of material to the surface of the cover layer, the surface of the cover layer typically being at least partially the surface of the cover layer
  • the cover layer may consist partially or possibly completely of the surface structure, i. it can be a structured topcoat.
  • the surface structure is in this case typically already produced during the production of the cover layer, but it is also possible to produce the surface structure only after the production of a (continuous) cover layer by a treatment of the cover layer.
  • the surface structure is typically limited to the cover layer, i. the surface structure does not extend further into the layers of the coating, which run under the cover layer and generally run continuously.
  • Reflective optical elements for EUV lithography systems can be operated under normal or perpendicular incidence, i. for angles of incidence of the EUV radiation of less than approximately 45 ° to the surface normal of the
  • the reflective optical element has in the corresponding Einfallswinkel Scheme ( ⁇ 45 ° or> 60 °) typically a maximum of the reflectivity, which is reflected by a suitably optimized reflective
  • Coating can be achieved.
  • the type of incidence of light (grazing or vertical) plays only a minor role for the problem described here.
  • Reflective coatings optimized for both grazing and vertical incidence can be provided with a cover layer on which the surface structure according to the invention is formed. In grazing incidence, the coating may possibly consist only of the cover layer on which the surface structure is formed.
  • the surface structure reduces the interaction with contaminants so that the cover layer can be formed of a material which promotes high reflection of the optical element, even though this material is itself susceptible to certain types of contamination.
  • the cover layer is formed of ruthenium.
  • Ruthenium reacts e.g. with tin particles that attach to the surface of the ruthenium material. Especially in the presence of
  • Hydrogen can be formed in a chemical reaction between the ruthenium and the tin, an alloy that spreads in the form of a thin layer laterally on the surface and covers a much larger area than the surface attached to the tin particles themselves.
  • Nanostructures on or the surface structure consists of nanostructures.
  • the surface structure should be designed such that on the one hand it minimizes the contact surface between the cover layer and the contaminating particles and on the other hand has the least possible influence on the surface
  • An individual nanostructure should ideally not exceed a diameter or a maximum lateral extent on the surface of the cover layer, which is approximately 80 nm. Typically, the average of the size distribution of the maximum lateral extent of the nanostructures is about 100 nm or less.
  • the nanostructures can be applied to the (in this case typically
  • the nanostructures may in this case consist of a different material than the material of the cover layer, but this is not absolutely necessary.
  • the cover layer is applied in such a way that the nanostructures are already formed during the production of the cover layer, i. that a structured cover layer is already produced during production.
  • a structured cover layer is already produced during production.
  • the entire cover layer can consist of the nanostructures.
  • Nanostructures is formed, if necessary oxidation resistant than one
  • the nanostructures are formed as columnar nanostructures.
  • Columnar nanostructures so-called “nanorods” or nano-pillars, typically have a substantially greater extent in height than in width or in diameter, eg, the height may be more than 5 times or possibly more than 10 times as large as the
  • Nanostructures can be applied to a cover layer, for example, of ruthenium, for example by applying these by means of a suitable process, the promotes columnar growth to be applied to the topcoat.
  • the columnar nanostructures make it possible to keep contaminating particles away from the cover layer (which in this case is usually continuous), so that they can not react with the material of the cover layer.
  • Each of the columnar nanostructures covers only a small part of the surface of the cover layer and therefore absorbs only a small portion of the incident EUV radiation.
  • the columnar nanostructures typically grow substantially perpendicular to the surface of the cover layer, but it is also possible to grow at an angle.
  • the literature (see above) describes methods which enable such structuring.
  • Nanostructures can be applied at defined locations, but it is also possible to use the nanostructures using a
  • the covering layer itself may also consist of columnar nanostructures or
  • Nanopillars are formed. For example, it is known from the article "Enhanced oxidation resistance of magnesium nanorods grown by glancing angle deposition", S.U. Bayca, et al., International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011), that nanoparticles are more oxidation resistant than one
  • nanopillars can be continuous layer.
  • the oxidation resistance of nanopillars can be explained by their structure as single crystals: The crystal structures on the sidewalls of the nanopillars are less reactive than the nanosheets
  • GLAD Columnar Nanostructures
  • the shape and the angle of inclination of the columnar nanostructures can be adapted in such a way that the reflection of the optical element and the oxidation resistance of the covering layer or the columnar nanostructures are optimized
  • the GLAD process parameters eg the substrate temperature, the mode during sputtering (DC, RF, pulsed, high power impulse magnetron sputtering, HiPIMS), type of sputtering gas, Pressure of the sputtering gas, flow of the sputtering gas, residual gases, power, bias, etc. are varied.
  • the columnar nanostructures can also be "decorated" to their
  • accumulated contaminating particles in the form of tin particles may possibly dissolve in an environment containing hydrogen without this being able to cause further damage.
  • the columnar nanostructures have a height between 2 nm and 1000 nm, preferably between 10 nm and 200 nm.
  • the height of the nanostructures can abossenaia of the nature of their Herstelluna in one
  • the height of the nanostructures should not be too small to effectively protect the underlying layers of the reflective coating from contaminating particles.
  • the columnar nanostructures have a spacing of between 10 nm and 10 ⁇ m, preferably a spacing of between 50 nm and 1 ⁇ m from one another. The distance of the columnar
  • Nanostructures is typically chosen differently depending on whether the cover layer consists entirely or substantially of nanostructures, or whether the nanostructures are applied to a continuous cover layer. In the first case, the distance between adjacent columnar
  • Nanostructures should not be too large to effectively protect the underlying layers of the reflective coating from degradation.
  • the distance between adjacent columnar nanostructures depends, on the one hand, on how large the particles are that are to be kept away from the continuous covering layer and, on the other hand, on how great the loss of reflectivity through the nanostructures may be.
  • the distance between adjacent nanostructures is more than 5 pm, but may be larger, e.g. at about 10 pm or above, provided that only comparatively large particles from the surface
  • the columnar nanostructures have a diameter of between 5 nm and 150 nm, preferably between approximately 5 nm and approximately 50 nm. If the nanostructures deviate from a substantially circular or cylindrical geometry, the diameter of the nanostructures means the maximum distance between two points along their peripheral surface in a common plane parallel to the surface (maximum lateral extent of the nanostructure). Unless the nanostructures have a sufficient distance from each other, the nanostructures may have a relatively large diameter, without a significant loss of reflectivity occurs. For example, nanostructures with a diameter of about 100 nm, which are arranged at a distance of about 1 ⁇ from each other, particles with diameters greater than 1 ⁇ be kept away from the surface. The loss of reflectivity at the surface of the cover layer, which is caused by such nanostructures, is in this case just about 1%.
  • the cover layer consists of columnar nanostructures, i. the surface structure extends over the entire thickness of the - in this case type non-continuous - cover layer.
  • the distance between adjacent columnar nanostructures should not be too large to ensure a sufficient protective effect of the cover layer.
  • the nanostructures are nanofibers that form a fibrous network.
  • the nanostructures in the form of the fibrous network can be applied to a continuous cover layer, but it may also be possible for the cover layer itself to be formed from nanofibres or from a fibrous network.
  • the nanostructures contain carbon nanotubes, silicon and / or silicon carbide, or the nanostructures consist of these materials.
  • the materials mentioned are distinguished by their low absorption for EUV radiation and are available in the form of nanofibers, in the form of collagen nanotubes, SiC fibers or Si fibers. Both silicon, SiC as well
  • Carbon nanotubes can also be formed as columnar nanostructures in a suitable production process, for example by growing them specifically as needles or as columnar structures, as is the case in Chapter 1 of the book “Carbon Nanotubes - Polymer Nanocomposites”, Siva Yellampalli (ed.), 2011, which is incorporated herein by reference in its entirety or uncontrolled in a self-organizing process.
  • the nanostructures contain a metal and / or a metal oxide and / or a metal boride or the nanostructures consist of a metal and / or a metal oxide and / or a
  • Magnesium columnar nanostructures can be prepared by the method outlined in the article cited above.
  • Another metallic material from which columnar nanostructures can be formed is, for example, ruthenium, cf. the article "Texture of Ru columns grown by oblique angle sputter deposition", P. Morrow, et al., J. Vac. Be. Technol. A 24 (2006).
  • Other metallic materials which are suitable for the production of columnar nanostructures are Co, Cu, W, cf. the article "Scaling during shadowing growth of isolated nanocolumns", T.
  • Certain metal oxides for example ⁇ 2, can also be prepared in the form of columnar nanostructures, cf.
  • the article "Photocatalytic Properties of Columnar Nanostructured Films Fabricated by Sputtering TiO 2 and Subsequent
  • the cover layer is a
  • porous layer Similar to a network of nanofibers, it is also possible to use an extremely porous layer as a surface structure, which is applied to the usually continuous covering layer in this case, for example by growth.
  • the porous layer may be formed of the same material as the nanofibers.
  • the porous layer typically does not prevent the surface of the cover layer from at least partially contacting the environment of the optical element.
  • the porous layer has a porosity of more than 90%, ie it is an extremely porous layer.
  • the porosity here is defined as the ratio between the void volume V H of the layer to the total volume of the layer, ie the sum of the
  • Void volume V H and the net volume V F of the solid or the material of the porous layer (V H / (V H + V F )).
  • the surface structure is formed of a material that differs from the material of the cover layer.
  • the cover layer is typically a continuous layer which has low absorption for the EUV radiation and which may be formed, for example, from ruthenium.
  • Surface structure may be formed, for example, of a material which has a greater absorption for the EUV radiation than the material of the cover layer.
  • Material of the metallic cover layer e.g. Ruthenium is formed.
  • One way to prevent the lateral spread of the reaction of contaminating particles, in particular of tin particles, with the material of the cover layer is to apply to the surface of the cover layer
  • the material of the surface structure in the form of the grating should, on the one hand, be selected such that this leads to a low loss of reflectivity, on the other hand such that the lateral propagation of the alloy at a respective web comes to a standstill and thus to a region between, for example, four adjacent webs of the grating is limited.
  • This is typically the case when the material of the surface structure does not undergo a chemical reaction with the material of the contaminating particles.
  • the propagating alloy or reaction layer can at most change the surface area delimited by, for example, four adjacent grid bars, so that a planar lateral expansion of the reaction layer can be prevented.
  • Topcoat can be made by classical structuring methods or by self-organizing processes (in the latter case, the grid is typically less regular).
  • the surface structure is formed from a material which undergoes a chemical reaction with tin, in particular with tin particles, and forms a stable end product in this reaction, for example an alloy.
  • the material is the
  • the material of the surface structure forms a sacrificial material in this case, since this preferably reacts with contaminating tin particles.
  • the reaction of the tin particles with the material of the topcoat, e.g. Ruthenium prevented or at least significantly reduced, whereby the propagation of the reaction layer on the surface of the (continuous) cover layer can be limited spatially.
  • the material of the surface structure is selected from the group comprising: gold, silver, antimony, and copper. Both materials form stable alloys with tin and can thus the Prevent propagation of a reaction layer on the surface of the cover layer.
  • the surface structure reduces the reflectivity of the optical element by less than 5%, preferably by less than 1%.
  • the reflectivity loss (in%) refers to the reflectivity of the optical element without the presence of the surface structure. If the optical element without the surface structure has a reflectivity of e.g. 70%, so is the reflectivity of the optical element with the
  • the surface structure should be such that less than about 1% of the surface of the
  • Can cover layer with contaminating particles in particular with metal particles, for example in the form of tin particles, which impinge on the surface of the provided with the surface structure cover layer.
  • the surface structure is preferably matched to the expected particle size of the contaminating particles, for example by suitably selecting the distances between nanostructures which form the surface structure.
  • an EUV lithography system comprising: an EUV light source comprising a target material for generating EUV radiation, at least one optical element comprising a substrate and a coating formed on the substrate for reflection of EUV Radiation, wherein the coating comprises a cover layer, and at least one gas inlet for Einbrinaunq a reactive gas between the optical element and the target material of the EUV light source for enveloping particles of the target material with a layer that is chemically inert to the material of the cover layer.
  • an EUV light source comprising a target material for generating EUV radiation
  • at least one optical element comprising a substrate and a coating formed on the substrate for reflection of EUV Radiation
  • the coating comprises a cover layer
  • at least one gas inlet for Einbrinaunq a reactive gas between the optical element and the target material of the EUV light source for enveloping particles of the target material with a layer that is chemically inert to the material of the cover layer.
  • the reactive gas is admitted into the vacuum environment of the EUV lithography system through at least one gas inlet, in such a way that particles of the target material come into contact with the reactive gas on their way from the EUV light source to the optical element.
  • the reactive gas can be admitted for this purpose basically at different locations in the vacuum environment.
  • the reactive gas can be introduced into a vacuum housing, more precisely into an interior of a vacuum housing in which the optical element is also arranged.
  • the reactive gas should not react with optical or non-optical surfaces in the vacuum housing, especially with the cover layer of the reflective coating.
  • the reactive gas contains at least one
  • Gas component which is selected from the group comprising: O 2 , O 3 , N 2 O, H 2 S.
  • oxygen (O 2 ) can be used in small amounts or at a low partial pressure, for example between 10 "8 mbar and 10 ". 5 mbar, are introduced into the vacuum environment without causing unwanted chemical reactions on the surfaces of optical or non-optical elements.
  • the reactive gas is not in the form of a gas flow in this case, but generates a static
  • the EUV lithography system additionally includes a gas inlet opposing the gas inlet for capturing the reactive gas to avoid undesirable contact between the reactive gas and surfaces disposed in the vacuum environment.
  • the reactive gas can be introduced at a gas inlet into the vacuum environment, where a gas flow or a gas curtain is generated in any case, in order to deflect ballistically contaminating particles (which, however, is generally not completely successful).
  • a gas curtain is produced, for example, in the region of an intermediate focus between the EUV light source and an illumination system of an EUV lithography system, between which an opening for the passage of EUV radiation is formed, cf. also the initially cited DE 10 2012 2 3 927 A1.
  • Fig. 1a, b are schematic representations of an EUV mirror with a
  • Fig. 2a, b are schematic representations analogous to Fig. 1a, b, in which the
  • Cover layer consists of a surface structure in the form of columnar nanostructures or in which columnar nanostructures are applied to the cover layer, a schematic representation analogous to FIG. 1a, b, in which a fibrous network of nanofibers is applied to the cover layer, a schematic representation analogous to FIG 1a, b, in which an extremely porous layer is applied to the cover layer, schematic representations analogous to FIG. 1a, b, in which structures with a sacrificial material are applied to the cover layer,
  • Fig. 6 is a schematic representation analogous to Fig. 1a, b, in which the
  • Cover layer a grid structure is applied, a schematic representation analogous to FIG. 1a, in which tin particles are coated with a reactive gas, and a schematic representation of an EUV lithography system with two gas inlets at which the reactive gas is supplied to a vacuum environment.
  • FIG. 1a, b is shown schematically an optical element 1 in the form of an EUV mirror.
  • the optical element 1 has a substrate 2, on which a coating 3 is applied, which is formed in the example shown for the reflection of EUV radiation 4.
  • the coating 3 has a reflective layer 5 as well as a cover layer 6 and is designed to reflect EUV radiation 4 incident on a surface 7 of the cover layer 6 as a result of grazing incidence. Under grazing incidence is understood that the EUV radiation 4 impinges at angles ⁇ of more than about 60 ° to the surface normal 8 on the surface 7 of the cover layer 6.
  • the reflective layer 5 is formed of a material that has a low refractive index and low absorption for the grazing incidence EUV radiation 4, particularly from a metallic material, e.g. Ru, Mo or Nb.
  • the covering layer 6 applied to the reflective layer 5 consists of ruthenium in the example shown. Since ruthenium also has a reflective effect on incident EUV radiation 4, the coating 3-unlike in FIGS. 1a, b -is possibly composed of only a single layer of ruthenium, which in this case forms the covering layer 6 ,
  • the material of the substrate 2 is typically a so-called zero-expansion material, for example titanium-doped
  • Quartz glass in particular ULE®, or a glass ceramic, for example Zerodur® or Clearceram®.
  • the substrate 2 can also be made of other, e.g. consist of metallic materials which have a greater coefficient of thermal expansion than the materials mentioned above, in particular if this is not used in an imaging system, but e.g. in a lighting system.
  • particles contaminating the surface 7 of the cover layer 6 are deposited, in the example shown in the form of tin particles 9 in the gas phase in the vicinity of the optical element 1
  • the environment is typically a vacuum environment in which in addition to contaminating particles 9 also a small amount of hydrogen is present.
  • This hydrogen is converted to activated hydrogen H under the action of EUV radiation 4, i. converted into an excited electron state or optionally converted into hydrogen radicals.
  • the tin particle 9 more precisely individual tin atoms of the particle 9, reacts under the influence of the activated one
  • reaction layer 10 Hydrogen H * with the ruthenium of the capping layer 6 to form a thin reaction layer 10 in the form of a tin alloy which propagates laterally across the surface 7.
  • the reaction layer 10 thus changes the surface 7 of the cover layer 6 in a region that is significantly larger than the actual tin particle 9 (so-called "wide flow").
  • the reaction layer 10 thus reduces the reflectivity of the optical element 1 and can in the worst case lead to detachment of the cover layer 6 in the comparatively large area which is covered by the reaction layer 10.
  • Cover layer 6 of columnar nanostructures 12 (nanoparticles or
  • the cover layer 6 itself forms a surface structure 11.
  • the tin particles 9 are only on a small part of their surface on the columnar nanostructures 12, so that the interaction region between the Material of the tin particle 9 and the material of the cover layer 6 is comparatively small
  • the cover layer 6 or the columnar nanostructures 12 may be formed of different materials, for example of metallic materials such as Co, Cu, W, Ma, or Ru, or Oxides, for example TiO 2 or borides. for example, LaB 6 , NdB 6 , CeB 6 , SmB 6 . If the interaction between the material of the nanostructures 12 and the tin particle 9 is low, the tin particle 9 can, as shown in FIG. 2 a, possibly dissolve itself by reaction with (activated) hydrogen H *, which is in the environment of optical element
  • GLAD glancing angle deposition
  • Nanostructures 12 is optimized. To “nanorods” with different
  • the GLAD process parameters e.g. substrate temperature, sputtering mode (DC, RF, pulsed, high power impulse magnetron sputtering, HiPIMS), type of sputtering gas, pressure of the sputtering gas, flow of the sputtering gas, residual gases, power, bias, etc
  • the columnar nanostructures 12 can also be "decorated” to increase their oxidation resistance, as described in the above-cited DE 10 2015 207 140.5.
  • the columnar nanostructures 12 are shown regularly, ie at constant distances A from one another and with the same height H and the same diameter D. It is understood that this is an idealized representation, since the columnar nanostructures 12 can not be manufactured with exactly the same dimensions using conventional coating methods.
  • the columnar nanostructures 12, which form the structured covering layer 6, have distances A from one another which range from 10 nm to 10 ⁇ m. preferably between about 50 nm and about 1 um lieaen.
  • the heights H of columnar nanostructures 12 are typically between about 2 nm and about 1000 nm, the diameter D of the nanostructures 12 between about 2 nm and about 150 nm or between about 5 nm and about 100 nm.
  • Column-like nanostructures 12 produced in process parameters generally vary in height H, diameter D and distance A in a smaller value range than stated above.
  • the columnar nanostructures 12 form the surface structure 11 in the form of a structured cover layer 6.
  • the surface structure 1 is likewise in the form of columnar nanostructures 12 which, in contrast to FIG. 2a, however, on a continuous covering layer 6 of ruthenium
  • the columnar nanostructures 12 are in this case grown on the surface 7 of the cover layer 6 and typically consist of a different material than the material of the cover layer 6.
  • a tin particle 9 deposits on the upper side of the needle-like or columnar nanostructures 12 and therefore does not reach the surface 7 of the cover layer 6. In this way, a direct contact between the material the cover layer 6 and the tin particle 9 are avoided, so that it can not come to the reaction described in connection with Fig. 1a, b.
  • the columnar nanostructures 12 typically have a height H and a diameter D which lieat in the ranges of values given above.
  • the distance A of Columnar nanostructures 12 are typically larger in order to avoid that the columnar nanostructures 12 result in too large reflectivity loss of the optical element 1. Accordingly, the distances A between adjacent columnar nanostructures 2 are generally greater than 500 nm. However, the distances A should not be too large, in particular not greater than the diameter of the particles 9, which are kept away from the surface 7 of the cover layer 6 should. As a rule, distances A should therefore not be greater than about 5 pm.
  • the columnar nanostructures 12 have a diameter D of about 100 nm and a distance A of about 1 pm.
  • the nanostructures 12 can thus prevent particles 9, the one
  • the columnar nanostructures 12 shown in FIG. 2b are regularly arranged and have been applied to the surface 7 of the
  • Cover layer 6 is applied, which allows a comparatively precise or defined generation of the columnar nanostructures 12, as this
  • the columnar nanostructures may also be applied by a self-organizing process, in which latter case the columnar ones
  • Nanostructures are typically distributed more irregularly, cf. the article “Shape Chanqe of Self-Orgized NbOx Nanooillar Arravs bv Hiqh Density Plasma Etching, "Electrochemical and Solid State Letters, Vol. 8, Issue 9, C117-C120, 2005, which is incorporated herein by reference.
  • the material of the columnar nanostructures 12 shown in FIG. 2b may be, for example, one of those described above
  • Surface 7 of the cover layer 6 are applied, but may also be in the form of carbon nanotubes or in the form of columns of silicon, silicon carbide or other material formed, which is applied by columnar growth on the surface 7 of the cover layer 6.
  • Carbon nanotubes or Si and / or SiC may possibly also for
  • the optical element 1 shown in FIG. 2 b is designed for the reflection of EUV radiation 4, which impinges on the surface 7 of the cover layer 6 under normal incidence.
  • the angles of incidence a, under which the EUV radiation 4 impinges on the optical element 1 are smaller in this case and are typically less than approximately 45 °.
  • a multilayer coating 5 is provided below the cover layer 6, which has a high reflectivity for the EUV radiation 4.
  • the multilayer coating 5 typically has alternating for this purpose
  • Multilayer coating 5 depends on the wavelength of the EUV radiation 4 which is to be reflected on the optical element 1.
  • the multilayer coating 5 typically has alternating layers of silicon and molybdenum.
  • the interpretation of the optical element 1 for the reflection of incident under normal incidence or grazing incidence EUV radiation 4 plays a minor role for the contemplated effects considered here:
  • the optical element 1 shown in Fig. 2b can be designed for grazing incidence and the in Fig 2a shown optical element 1 may be designed for vertical incidence. The same applies to the interpretation of the below-described optical elements 1 for grazing or for
  • FIG. 3 shows an optical element 1 in which a surface structure 11 in the form of a fibrous network of nanofibers 13, which are carbon nanotubes in the example shown, is applied to the cover layer 6.
  • a surface structure 11 in the form of a fibrous network of nanofibers 13, which are carbon nanotubes in the example shown is applied to the cover layer 6.
  • nanofibers 13 made of silicon or silicon carbide (SiC) can form such a fibrous network, which typically covers the entire surface 7 of the cover layer 6.
  • a surface structure 1 in the form of an (extremely) porous layer 14 may also be applied to the ruthenium covering layer 6, as shown in FIG.
  • the porous layer 14 may for example be formed from one of the materials described above, in particular from Si and Si compounds, B and B compounds or SiC.
  • the porous layer 14 has a porosity of typically more than about 90%, ideally the porosity is even greater and is about 95% or more.
  • 5a, b show an optical element 1 in which the propagation of the reaction layer 10 along the surface 7 of the cover layer 6 of the optical element 1 shown in connection with FIGS. 1 a, b is prevented by the fact that on the surface 7 of the cover layer 6 a surface structure 11 is applied, which has columnar nanostructures 12 made of a material which undergoes a chemical reaction with the tin particles 9 and a stable
  • Forming end product for example in the form of an alloy.
  • the surface structure 11 is one in this case
  • Surface structure 11 is more reactive for a chemical reaction with tin than the ruthenium material of the cover layer 6.
  • Surface structure 11 thus serves as a sacrificial material which undergoes a chemical reaction with the tin particles 9 and in this case forms a reaction layer 10 or a reaction region which has a significantly smaller extent in the lateral direction than the reaction layer 10 of FIG. 1 b.
  • the material of the surface structure 11 may be, for example
  • Antimony or copper both of which form a stable alloy with tin and react faster with the tin than the ruthenium material of the cover layer 6th
  • the surface structure 11 may be formed in the form of columnar nanostructures 12, as shown in Fig. 5a, b on the left side of the surface 7.
  • the individual structures from which the surface structure 11 is constructed can also have another, for example, a pyramidal geometry, as shown in FIG. 5a, b on the right side of FIG.
  • the material of the surface structure 11 has a sufficiently high reactivity for the tin particles 9, it does not depend on the exact geometry of the individual structures. Ideally, however, the structures are formed as nanostructures and at intervals A arranged one another, which are not too large, for example less than about 1 ⁇ to prevent tin particles 9 between the individual structures 12 of the surface structure 11 meet the surface 7, react with the Ru material of the cover layer 6 and Here, a laterally greatly expanded reaction layer 10 is formed, as shown in Fig. 1 b.
  • a surface structure 11 in the form of a two-dimensional lattice structure 15 with crosswise arranged lattice webs is applied to the surface 7 of the cover layer 6 of the optical element 1.
  • the lattice structure 15 or the webs consist of a material which is inert to tin particles 9 or which stops the reaction of the Ru material of the cover layer 6 shown in FIG. 1 b with a respective tin particle 9.
  • the lateral extent of the reaction layer 10 can be limited to an area lying between adjacent webs of the lattice structure 15, in the example shown rectangular or square area in the manner of a checkerboard field on the surface 7, as exemplified in Fig. 6 is.
  • the grid structure 15 in Fig. 6 is exaggerated in size and that the grid structure 15 in reality comprises a plurality of webs, which may be arranged as in a chessboard or possibly in any other suitable manner to the propagation of the To prevent reaction layer 10.
  • the material of the surface structure 11 should typically be chemically inert to the material of the cover layer 6, i. that this should not enter into a chemical reaction with the material of the cover layer 6.
  • FIG. 7 shows an optical element 1, which is designed essentially as shown in FIGS. 1 a, b, ie in particular has a cover layer 6 the surface 7 no surface structure is formed.
  • the chemical reaction of the material of the covering layer 6 with the tin particles 9 is prevented by introducing into the surroundings of the optical element 1 a reactive gas 16, which reacts with the tin of the tin particles 9 a chemical reaction is received or accumulates without such a chemical reaction on the surface of a respective tin particle 9 and there forms a layer 17 which ideally completely envelopes the tin particles 9 in an ideal manner.
  • the reactive gas 16 or the material of the enveloping layer 17 is in this case selected so that the enveloping layer 17 is chemically inert to the material of the covering layer 6, e.g. Ruthenium, is. That way is
  • the EUV lithography system 21 shown in FIG. 8 has one
  • Beam generation system 22 a lighting system 23 and a
  • Projection system 24 which housed in separate vacuum housings and successively in one of an EUV light source 25 of the
  • Beam generating system 22 outgoing beam path 26 of the EUV radiation 4 are arranged.
  • Reference numerals for the three systems 22, 23, 24 also used for the respective vacuum housing or the vacuum environments formed in these.
  • the EUV light source 25 used is a plasma light source in which a target material 25a indicated in FIG. 8 is converted into a plasma state in the form of tin droplets with the aid of laser radiation, whereby EUV radiation 4 is generated.
  • the EUV radiation 4 exiting from the EUV light source 25 in the wavelength range between approximately 5 nm and approximately 30 nm is initially bundled in a collimator 27.
  • a subsequent monochromator 28 by varying the angle of incidence, as indicated by a double arrow, the desired operating wavelength AB is filtered out, which in the present example is approximately 13.5 nm.
  • the collimator 27 and the monochromator 28 are formed as reflective optical elements or
  • the collimator 27 can be any shape having reflective optical elements 1.
  • the collimator 27 can be any shape having reflective optical elements 1.
  • the collimator 27 can be any shape having reflective optical elements 1.
  • the EUV radiation 4 treated in the beam generating system 22 in terms of wavelength and spatial distribution is introduced into the illumination system 23 having first and second reflective optical elements 29, 30.
  • the two reflective optical elements 29, 30 guide the EUV radiation 4 onto a photomask 31 (reticle) as a further reflective optical element, which has a structure which is imaged onto a wafer 32 on a reduced scale by means of the projection system 24.
  • a third and fourth reflective optical element 33, 34 are provided in the projection system 24. It is understood that both the number of optical
  • the reflective optical elements 28, 29, 30, 31, 33, 34 each have a surface exposed to the EUV radiation 4 of the EUV light source 25 and are provided with a coating reflecting the EUV radiation 4.
  • the optical elements 28, 29, 30, 31, 33, 34 may be formed like the optical elements 1 shown in Figs. 2a, b to 6 and provided with a surface structure 11, but it is also possible that the optical elements 28, 29, 30, 31, 33, 34 as in Fig. 1 a, b and Fig. 7 are formed, ie, no surface structure 11 on the cover layer 6 have.
  • the optical elements 28, 29, 30, 31, 33, 34 are operated under vacuum conditions in a residual gas atmosphere having a (static) total pressure of several pascals, e.g. of 10 Pa.
  • the static pressure can be the same size in all three systems 22, 23, 24 and in another vacuum chamber 35, in which the mask 31 is arranged.
  • the EUV light source 25 is used as described above.
  • Contaminating tin particles 9 which can attach to the surfaces of the optical elements 28, 29, 30, 31, 33, 34 and damage them.
  • a device 40 for generating a substantially planar gas curtain 41 is formed, which extends substantially transverse to the opening 36 a.
  • the gas curtain 41 By the gas curtain 41, the passage of tin particles 9 and other contaminating substances from the Strahlerzeuqunqssvstem 22 is prevented in the Beleuchtunqssvstem 23 be taken by these by the gas curtain 41 and the gas flow and deflected.
  • the device 40 has a gas inlet 42 for the exit of the gas curtain 41 or the gas flow and a gas outlet 43 opposite the gas inlet 42, which comprises the gas inlet 42
  • the gas curtain 41 is admixed with the reactive gas 16 described in connection with FIG. 7, so that it also passes from the gas inlet 42 to the gas outlet 43 and in this case crosses the path of the tin particles 9.
  • Tin particles 9 that pass through the gas curtain 41, without being deflected by the latter to the gas outlet 43 and removed therefrom from the vacuum environment of the EUV lithography system 21, are hereby described as described above in connection with FIG Enveloped layer 17 which prevents contact between the tin material of the tin particles 9 and the cover layer 6 of the respective optical elements 29, 30, 31, 33, 34.
  • the opening 36a between the beam generation system 22 and the illumination system 23 lies in the region of an intermediate focus Z F at which the EUV beam path 26 has only a comparatively small diameter.
  • a comparatively small diameter of the EUV beam path 26 is also present at the other openings 36b-d.
  • the gas inlet 42 may, for example, be in the form of a nozzle, and the gas outlet 43, unlike that shown in FIG. 8, may have a larger diameter in order to ideally catch the entire gas transported in the gas curtain 41.
  • the gas curtain e.g. an inert carrier gas
  • a reactive gas 16 is admixed or if the gas curtain 41 as a whole consists of a reactive gas 16 which does not interfere with surfaces in the vacuum environment of the beam generating system 22, the illumination system 23 and
  • the reactive gas 16 in this case may, for example, be selected from the group comprising: O 2 , O 3 , N 2 O and H 2 S.
  • the reactive gas 16 can also be introduced directly into an interior of a vacuum housing 22, 23, 24, 35, in which optical elements 29, 30, 31, 33, 34 are arranged, which are to be protected from the contaminating tin particles 9.
  • a gas inlet 42a is shown, which the reactive gas 16 in the
  • the reactive gas 16 is slowly admitted via the gas inlet 42a, so that in the vacuum environment in the interior of the
  • Illumination system 23 sets a static partial pressure of the reactive gas 16.
  • the reactive gas 16 is shown in Fig. 8 for convenience of illustration only in a portion of the interior of the lighting system 23 near the gas inlet 42a, but the reactive gas 16 is in fact evenly distributed in the lighting system 23.
  • the reactive gas 16 can be in this case, for example, oxygen (O 2) with a low partial pressure of, for example, between about 10 -8 mbar, and about 10 "5 mbar act. It will be appreciated that also another reactive gas 6 can be used, which reacts on the one hand chemically with the tin particles 9 and attaches to these and
  • the present invention also has the aspects described in the
  • An optical element (1) for reflecting EUV radiation (4) comprising: a substrate (2),
  • Ruthenium is formed.
  • Optical element according to clause 1 or 2 in which the surface structure (11) has nanostructures (12).
  • Optical element according to clause 3 in which the nanostructures are formed as columnar nanostructures (2).
  • Optical element according to clause 4 in which the columnar
  • Nanostructures (12) have a height (H) between 2 nm and 1000 nm.
  • Optical element according to clause 4 or 5 wherein the columnar nanostructures (12) have a distance (A) between 10 nm and 10 pm from each other.
  • columnar nanostructures (12) have a diameter (D) between 2 nm and 150 nm.
  • Cover layer (6) consists of columnar nanostructures (12).
  • the nanostructures are nanofibres (13) forming a fibrous network.
  • the nanostructures are nanofibres (13) forming a fibrous network.
  • Nanostructures (12, 13) contain carbon nanotubes, silicon and / or silicon carbide.
  • Nanostructures (12, 13) contain a metal and / or a metal oxide and / or a metal boride.
  • Optical element according to clause 1 or 2 in which a surface structure (1) in the form of a porous layer (14) is applied to the cover layer (6).
  • An optical element according to clause 12, wherein the porous layer (14) has a porosity of more than 90%.
  • An optical element according to any one of the preceding clauses, wherein the surface structure (11) is formed of a material different from the material of the cover layer (6).
  • An optical element according to clause 14, wherein the surface structure (11) is formed of a material that undergoes a chemical reaction with tin.
  • Optical element according to clause 15 in which the material of the
  • Surface structure (11) for a chemical reaction with tin is more reactive than the material of the cover layer (6).
  • At least one optical element (29, 30, 31, 33, 34) which comprises a substrate (2) and a coating (3) formed on the substrate (2)
  • Reflection of EUV radiation (4) wherein the coating (3) comprises a cover layer (6), and
  • EUV lithography system according to one of clauses 19 or 20 further comprising: a gas outlet (43) opposite the gas inlet (42) for catching the reactive gas (16).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Element (1) zur Reflexion von EUV- Strahlung (4), umfassend: ein Substrat (2), eine auf dem Substrat (2) gebildete Beschichtung (3) zur Reflexion von EUV-Strahlung (4), wobei die Beschichtung (3) eine Deckschicht (6) mit einer dem Substrat (2) abgewandten Oberfläche aufweist. Zumindest an der Oberfläche der Deckschicht (6) ist eine Oberflächenstruktur gebildet, die Nanostrukturen aufweist, wobei die Nanostrukturen als säulenartige Nanostrukturen ausgebildet sind oder es sich bei den Nanostrukturen um Nanofasern handelt, die ein faserartiges Netzwerk bilden.

Description

Optisches Element und EUV-Lithographiesystem Bezugnahme auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 208 987.0 vom 24. Mai 2016, deren gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein optisches Element zur Reflexion von EUV-Strahlung, insbesondere einen EUV-Spiegel, umfassend: ein Substrat, sowie eine auf dem Substrat gebildete Beschichtung zur Reflexion von EUV-Strahlung, wobei die Beschichtung eine Deckschicht mit einer dem Substrat abgewandten
Oberfläche aufweist, die typischer Weise einer Umgebung des optischen Elements ausgesetzt ist. Die Erfindung betrifft auch ein EUV- Lithographiesystem, d.h. ein System, welches für die Lithographie bei
Wellenlängen im EUV-Wellenlängenbereich, d.h. zwischen ca. 5 nm und ca. 30 nm, verwendet wird. Bei dem EUV-Lithographiesystem kann es sich
beispielsweise um eine EUV-Lithographieanlage, ein EUV-Masken- Metrologiesystem oder um ein Wafer-Inspektionssystem handeln.
Zum Schutz einer reflektierenden Beschichtung eines optischen Elements für die EUV-Lithographie vor Degradation durch Einflüsse aus der Umgebung ist es bekannt, als oberste Schicht der reflektierenden Beschichtung eine ein- oder mehrlagige Deckschicht vorzusehen, die widerstandsfähiger gegenüber
Umgebungseinflüssen ist als die darunter liegende(n) Schicht(en) der reflektierenden Beschichtung. Die Umgebungseinflüsse können während des Betriebs des optischen Elements in einem optischen System, während der Lagerung oder während des Transports auf das optische Element einwirken und die Oberfläche des optischen Elements verunreinigen, z.B. oxidieren. Durch die Verunreinigungen bzw. die Oxidation kann es zu einem
Transmissionsverlust in dem optischen System kommen und/oder die
Lebensdauer des optischen Elements kann sich verkürzen.
Eine Verringerung der Lebensdauer des optischen Elements und/oder eine Verschlechterung der Abbildungseigenschaften einer EUV-Lithographieanlage können insbesondere auftreten, wenn sich kontaminierende Partikel, insbesondere Metall-Partikel, beispielsweise in Form von Zinn-Partikeln, an der Oberfläche der Deckschicht anlagern. In diesem Fall kann es beispielsweise unter dem Einfluss von reaktivem Wasserstoff, wie er in der Vakuum- Umgebung einer EUV-Lithographieanlage typischer Weise anzutreffen ist, zu einer chemischen Reaktion zwischen dem metallischen Material der Partikel und dem Material der Deckschicht kommen. Diese chemische Reaktion kann dazu führen, dass ein deutlich größerer Bereich an der Oberfläche der
Deckschicht mit einer bei der Reaktion entstehenden dünnen Schicht bedeckt und daher in seinen Eigenschaften verändert wird als der von dem Partikel selbst bedeckte Bereich. In dem von der Kontamination betroffenen, größeren Oberflächenbereich kann sich die Deckschicht ganz oder ggf. teilweise ablösen, so dass die darunter liegenden Schichten der reflektierenden
Beschichtung nicht mehr ausreichend vor Umgebungseinflüssen geschützt sind.
In der US 6,780,496 B2 ist ein Deckschichtsystem für eine EUV-Strahlung reflektierende Mehrlagen-Beschichtung beschrieben. Das Deckschichtsystem besteht aus zwei Schichten: Einer oberen Schicht, welche die reflektierende Mehrlagen-Beschichtung vor der Umgebung schützt und eine untere Schicht, welche als Diffusionsbarriere zwischen der oberen Schicht des
Deckschichtsystems und der darunter angeordneten Mehrlagen-Beschichtung wirkt. Die obere Schicht des Deckschichtsystems kann beispielsweise aus Ru, Zr, Rh oder Pd gebildet sein; die untere Schicht des Deckschichtsystems kann beispielsweise aus B C gebildet sein.
In der EP 1 364 231 B1 wird eine selbstreinigende Optik für die EUV- Lithographie beschrieben, die eine metallische Deckschicht in Form einer Ruthenium-Schicht aufweist, die als katalytische Schicht wirkt, um
Kohlenstoffkontaminationen zu vermeiden. Deckschichten aus Ruthenium, Rhodium, etc. sind auch aus der EP 1 065 568 A2 bekannt geworden.
Selbstreinigende reflektive optische Elemente, die eine Deckschicht bzw. eine Schutzschicht aus einem photokatalytischen Material aufweisen, z.B. aus einem photokatalytischen Oxid, sind aus der EP 1 333 323 A2 bekannt geworden.
In der JP 2006080478 A wird eine Schutz- bzw. Deckschicht beschrieben, die mindestens ein Material aus der Gruppe Nb, Ru, Rh, Pt, Au, Ag, Pd, Os, Ir und mindestens ein Material aus der Gruppe Ni, Pd, Pt, Ag, Rh, Ru aufweist. Die JP 2006170916 A beschreibt eine oberste Schicht, die als Oxidationsschutz wirkt und die mindestens ein Material aus der Gruppe Ru, Rh oder Pt aufweist, dem mindestens ein Material aus der Gruppe Au, Ag, Cu, etc. hinzugefügt ist. Die JP 2005308469 A beschreibt eine Deckschicht, die als Anti-Oxidationsschicht wirkt und die beispielsweise aus Ruthenium bestehen kann. Die JP 2006049761 A beschreibt eine Schutz- bzw. Deckschicht, die mindestens ein Material aufweist, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, die u.a. SiO2, AI2O3, Cr2O3, CrO2, ZrO2, Nb2O5, MoO2 RuO2, Ru2O3, Rh2O3 und RhO2 enthält.
In der EP 2 145 214 B1 wird ein Mehrschichtfilm-Reflexionsspiegel
beschrieben, der eine Schutzschicht aufweist, die ein Material enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Ru, Rh, Nb, Pt, Mo oder deren Legierungen, TiO2, SiO2, ZrO2, MoSi2, SiC und Kombinationen daraus. Aus der US 8,501 ,373 B2 ist eine Deckschicht eines Multilayer-Reflektors bekannt geworden, die aus einem inerten Oxid gebildet ist, beispielsweise aus AI2O3, HfO2, ZrO2, Ta2O5 oder Y2O3-stabilisiertem ZrO2. In der DE 10 2011 083 461 A1 ist ein Spiegel beschrieben, der ein Substrat und eine für EUV- Strahlung reflektive Beschichtung mit einer Deckschicht aus Siliziumoxid (SiOx) aufweist, die durch Bestrahlen einer Deckschicht aus Silizium-Nitrid oder Silizium-Oxynitrid erzeugt wurde. In der DE 10 2011 083 462 A1 ist ein Spiegel beschrieben, der ein Substrat und eine für EUV-Strahlung reflektive
Beschichtung mit einer Deckschicht aus einem Oxynitrid aufweist.
In der DE 10 2012 202 850 A1 ist ein optisches Element beschrieben, bei dem die oberste Lage eines Schutzlagensystems ein Material aufweist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe von chemischen Verbindungen umfassend: Oxide, Karbide, Nitride, Silikate und Boride, insbesondere der folgenden chemischen Elemente: Y, Ce, Zr, Nb, Si, Ti, V, Mo, Mn, AI, W, Cr, La, Co, Ru, B, Hf, U, Be.
Metallische Deckschichten, beispielsweise aus Ruthenium, zeichnen sich typischer Weise dadurch aus, dass sie eine hohe Reflexion aufweisen, sind jedoch in der Regel oxidations- und kontaminationsanfällig. Bei der
Verwendung einer Deckschicht aus anderen, z.B. oxidischen Materialien, die nicht oder nur geringfügig mit kontaminierenden Stoffen reagieren, besteht typischer Weise das Problem, dass derartige Materialien in der Regel bereits bei einer sehr geringen Dicke von z.B. ca. 1 nm schon einen hohen
Reflexionsverlust des optischen Elements zur Folge haben, was zu einem Transmissionsverlust auf dem Systemlevel und/oder zu Einbußen bei anderen Systemgrößen, beispielsweise der Breitbandigkeit, führt.
Neben der Verwendung von Deckschichten zum Schutz von optischen
Elementen vor kontaminierenden Stoffen ist es bekannt, in einem EUV- Lithographiesystem Vorrichtungen vorzusehen, welche die kontaminierenden Stoffe, beispielsweise in Form von kontaminierenden Partikeln, insbesondere in Form von Zinn-Partikeln, die beispielsweise in einer EUV-Lichtquelle erzeugt werden, von den Oberflächen von optischen Elementen fernhalten, um auf diese Weise eine Kontamination der optischen Elemente zu verhindern.
Beispielsweise ist aus der DE 10 2014 216 131 A1 eine Abschirmvorrichtung zur Abschirmung einer Komponente oder eines Bereichs vor Verunreinigungen mit Mikro- oder Nanopartikeln bekannt geworden. Die Abschirm Vorrichtung weist mindestens eine Lichtquelle zur Erzeugung mindestens eines
abschirmenden Lichtstrahls auf, um Kräfte auf die Mikro- oder Nanopartikel auszuüben, um diese mit einer Bewegungskomponente entgegengesetzt zur abzuschirmenden Komponente oder zum abzuschirmenden Bereich zu versehen.
Aus der DE 10 2012 213 927 A1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gasvorhangs zur Umlenkung von kontaminierenden Stoffen in einem EUV- Lithographiesystem bekannt geworden. Der Gasvorhang bzw. die Vorrichtung kann beispielsweise an einer Öffnung zum Durchtritt von EUV-Strahlung angeordnet sein, die zwischen zwei Vakuum-Kammern gebildet ist.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Element zur Reflexion von EUV- Strahlung, insbesondere einen EUV-Spiegel, sowie ein EUV- Lithographiesystem bereitzustellen, bei denen eine Degradation einer
Oberfläche durch kontaminierende Stoffe, insbesondere durch Zinn-Partikel, verringert ist.
Gegenstand der Erfindung Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein optisches Element der eingangs genannten Art gelöst, bei dem zumindest an der Oberfläche der Deckschicht eine Oberflächenstruktur gebildet ist. Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Bildung einer Oberflächenstruktur an der Deckschicht die Wechselwirkung zwischen dem Material der Deckschicht und kontaminierenden Stoffen, insbesondere kontaminierenden metallischen Partikeln, z.B. in Form von Zinn-Partikeln, reduziert werden kann.
Um dies zu erreichen, kann die Oberflächenstruktur auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein, wie weiter unten im Einzelnen beschrieben wird. Die
Oberflächenstruktur kann die Oberfläche der Deckschicht teilweise oder vollständig überdecken. Die Oberflächenstruktur kann durch das Aufbringen von Material auf die Oberfläche der Deckschicht erzeugt werden, wobei die Oberfläche der Deckschicht typischer Weise zumindest teilweise der
Umgebung des optischen Elements ausgesetzt bleibt. Die Deckschicht kann teilweise oder ggf. vollständig aus der Oberflächenstruktur bestehen, d.h. es kann sich um eine strukturierte Deckschicht handeln. Die Oberflächenstruktur wird in diesem Fall typischer Weise bereits bei der Herstellung der Deckschicht erzeugt, es ist aber auch möglich, die Oberflächenstruktur erst nach der Herstellung einer (kontinuierlichen) Deckschicht durch eine Bearbeitung der Deckschicht zu erzeugen. Die Oberflächenstruktur ist typischer Weise auf die Deckschicht begrenzt, d.h. die Oberflächenstruktur erstreckt sich nicht weiter in die unter der Deckschicht liegenden, in der Regel kontinuierlich verlaufenden Schichten der Beschichtung.
Reflektierende optische Elemente für EUV-Lithographiesysteme können unter normalem bzw. senkrechtem Einfall betrieben werden, d.h. für Einfallswinkel der EUV-Strahlung von weniger als ca. 45° zur Flächennormalen der
Oberfläche, oder unter streifendem Einfall, d.h. für Einfallswinkel der Nutz- Strahlung von mehr als ca. 60° zur Flächennormalen der Oberfläche. Das reflektierende optische Element weist in dem entsprechenden Einfallswinkelbereich (< 45° bzw. > 60°) typischer Weise ein Maximum der Reflektivität auf, was durch eine geeignet optimierte reflektierende
Beschichtung erreicht werden kann. Die Art des Lichteinfalls (streifend oder senkrecht) spielt für die hier beschriebene Problematik nur eine untergeordnete Rolle. Sowohl für streifenden als auch für senkrechten Einfall optimierte reflektierende Beschichtungen können mit einer Deckschicht versehen werden, an der die erfindungsgemäße Oberflächenstruktur gebildet ist. Bei streifendem Einfall kann die Beschichtung ggf. nur aus der Deckschicht bestehen, an der die Oberflächenstruktur gebildet ist.
Durch die Oberflächenstruktur wird die Wechselwirkung mit kontaminierenden Stoffen reduziert, so dass die Deckschicht aus einem Material gebildet werden kann, welches eine hohe Reflexion des optischen Elements begünstigt, auch wenn dieses Material selbst für bestimmte Arten von Kontaminationen anfällig ist.
Bei einer Ausführungsform ist die Deckschicht aus Ruthenium gebildet.
Ruthenium reagiert z.B. mit Zinn-Partikeln, die sich an der Oberfläche des Ruthenium-Materials anlagern. Insbesondere in der Gegenwart von
Wasserstoff kann bei einer chemischen Reaktion zwischen dem Ruthenium und dem Zinn eine Legierung gebildet werden, die sich in Form einer dünnen Schicht lateral auf der Oberfläche ausbreitet und einen deutlich größeren Bereich überdeckt als der an der Oberfläche angelagerte Zinn-Partikel selbst.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Oberflächenstruktur
Nanostrukturen auf bzw. die Oberflächenstruktur besteht aus Nanostrukturen. Die Oberflächenstruktur sollte derart ausgebildet sein, dass diese einerseits die Kontaktfläche zwischen der Deckschicht und den kontaminierenden Partikeln minimiert und andererseits einen möglichst geringen Einfluss auf die
auftreffende EUV-Strahlung aufweist. Eine einzelne Nanostruktur sollte idealer Weise einen Durchmesser bzw. eine maximale laterale Erstreckung auf der Oberfläche der Deckschicht nicht überschreiten, die bei ca. 80 nm liegt. Typischer Weise liegt der Mittelwert der Größenverteilung der maximalen lateralen Ausdehnung der Nanostrukturen bei ca. 100 nm oder darunter.
Die Nanostrukturen können auf die (in diesem Fall typischer Weise
kontinuierliche) Deckschicht in Form von zusätzlichem Material aufgebracht oder aufgetragen werden. Die Nanostrukturen können in diesem Fall aus einem anderen Material als dem Material der Deckschicht bestehen, dies ist aber nicht zwingend erforderlich.
Es ist auch möglich, dass die Deckschicht in einer solchen Weise aufgebracht bzw. erzeugt wird, dass die Nanostrukturen bereits bei der Herstellung der Deckschicht gebildet werden, d.h. dass bereits bei der Herstellung eine strukturierte Deckschicht erzeugt wird. Insbesondere kann ggf. (nahezu) die gesamte Deckschicht aus den Nanostrukturen bestehen. Es hat sich
herausgestellt, dass eine Deckschicht, die ganz oder vollständig aus
Nanostrukturen gebildet ist, ggf. oxidationsbeständiger ist als eine
kontinuierliche Deckschicht aus demselben Material. Auch kann die
Schichtspannung einer aus Nanostrukturen bestehenden Deckschicht ggf.
geringer sein als dies bei einer kontinuierlichen Deckschicht der Fall ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Nanostrukturen als säulenartige Nanostrukturen ausgebildet. Säulenartige Nanostrukturen, so genannte „Nanorods" bzw. Nanosäulen, weisen typischer Weise eine wesentlich größere Erstreckung in der Höhe als in der Breite bzw. im Durchmesser auf, z.B. kann die Höhe mehr als 5 Mal oder ggf. mehr als 10 Mal so groß sein als der
Durchmesser der säulenartigen Nanostrukturen. Die säulenartigen
Nanostrukturen können auf eine Deckschicht z.B. aus Ruthenium aufgebracht werden, beispielsweise indem diese mittels eines geeigneten Prozesses, der ein kolumnares Wachstum begünstigt, auf die Deckschicht aufgebracht werden. Die säulenartigen Nanostrukturen ermöglichen es, kontaminierende Partikel von der (in diesem Fall in der Regel kontinuierlichen) Deckschicht fernzuhalten, so dass diese nicht mit dem Material der Deckschicht reagieren können. Jede einzelne der säulenartigen Nanostrukturen überdeckt nur einen geringen Teil der Oberfläche der Deckschicht und absorbiert daher nur einen geringen Anteil der auftreffenden EUV-Strahlung.
Die säulenartigen Nanostrukturen wachsen typischer Weise im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Deckschicht auf, es ist aber auch ein Aufwachsen unter einem Winkel möglich. In der Literatur (s.u.) sind Verfahren beschrieben, die eine derartige Strukturierung ermöglichen. Die säulenartigen
Nanostrukturen können an definierten Stellen aufgebracht werden, es ist aber auch möglich, die Nanostrukturen unter Verwendung eines
Selbstorganisationsprozesses auf die Deckschicht aufzubringen, so dass diese in einem unregelmäßigen Muster auf der Oberfläche verteilt sind.
Wie weiter oben beschrieben wurde, kann alternativ zur Aufbringung von (säulenartigen) Nanostrukturen auf die in der Regel kontinuierliche Deckschicht auch die Deckschicht selbst aus säulenartigen Nanostrukturen bzw.
Nanosäulen gebildet werden. Beispielsweise ist es aus dem Artikel "Enhanced oxidation resistance of magnesium nanorods grown by glancing angle deposition", S. U. Bayca, et al., International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011 ), bekannt, dass Nanosäulen oxidationsbeständiger als eine
kontinuierliche Schicht sein können. Die Oxidationsresistenz von Nanosäulen kann durch ihre Struktur als Einzelkristalle erklärt werden: Die Kristallstrukturen auf den Seitenwänden der Nanosäulen sind weniger reaktiv als die
Schichtoberfläche einer kontinuierlichen Schicht.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von säulenartigen Nanostrukturen stellt die so genannte„Glancinq Anale Deoosition", GLAD. dar. Ein geometrischer„Schatteneffekt" sorgt hierbei für eine bevorzugte Wachstumsdynamik und führt zur Bildung von gut getrennten Nanostrukturen. Insbesondere kann die Form und der Neigungswinkel der säulenartigen Nanostrukturen derart angepasst werden, dass die Reflexion des optischen Elements und die Oxidationsbeständigkeit der Deckschicht bzw. der säulenartigen Nanostrukturen optimiert wird. Um Nanostrukturen mit unterschiedlichen Qualitäten bzw. Eigenschaften herzustellen, können die GLAD-Prozessparameter, z.B. die Substrattemperatur, der Modus beim Sputtern (DC, RF, gepulst,„high power impulse magnetron sputtering", HiPIMS), Art des Sputter-Gases, Druck des Sputter-Gases, Fluss des Sputter- Gases, Restgase, Leistung, Bias, etc. variiert werden. Die säulenartigen Nanostrukturen können auch„dekoriert" werden, um deren
Oxidationsbeständigkeit zu erhöhen, wie dies in der DE 10 2015 207 140.5 beschrieben ist. An der Oberseite der säulenartigen Nanostrukturen
angelagerte kontaminierende Partikel in Form von Zinn-Partikeln können sich ggf. in einer Umgebung, die Wasserstoff enthält, auflösen, ohne dass diese weiteren Schaden anrichten können.
Ein anderes vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von säulenartigen
Strukturen stellt die chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD - „chemical vapour deposition") dar. Beispielsweise ist es aus dem Artikel von X.H. Ji et al.,„Rare-earth hexaborides nanostructures: Recent advances in materials, characterization and investigations of physical properties", Progress in Solid State Chemistry 39 (2011 ) 51-69 bekannt, welches durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird, dass Seltenerden-Hexafluoride im CVD-Verfahren in Form von säulen- oder nadelartigen Strukturen hergestellt werden können.
Bei einer Weiterbildung weisen die säulenartigen Nanostrukturen eine Höhe zwischen 2 nm und 1000 nm, bevorzugt zwischen 10 nm und 200 nm auf. Die Höhe der Nanostrukturen kann abhänaia von der Art ihrer Herstelluna in einem vergleichsweise großen Bereich variieren, wobei insbesondere im Fall einer Deckschicht, die aus säulenartigen Nanostrukturen besteht, die Höhe der Nanostrukturen nicht zu klein gewählt werden sollte, um die darunter liegenden Schichten der reflektierenden Beschichtung wirksam vor kontaminierenden Partikeln zu schützen.
Bei einer weiteren Weiterbildung weisen die säulenartigen Nanostrukturen einen Abstand zwischen 10 nm und 10 pm, bevorzugt einen Abstand zwischen 50 nm und 1 pm voneinander auf. Der Abstand der säulenartigen
Nanostrukturen wird typischer Weise abhängig davon, ob die Deckschicht ganz bzw. im Wesentlichen aus Nanostrukturen besteht, oder ob die Nanostrukturen auf eine kontinuierliche Deckschicht aufgebracht sind, unterschiedlich gewählt. Im ersten Fall sollte der Abstand zwischen benachbarten säulenartigen
Nanostrukturen nicht zu groß sein, um die darunter liegenden Schichten der reflektierenden Beschichtung effektiv vor Degradation zu schützen. Im zweiten Fall hängt der Abstand zwischen benachbarten säulenartigen Nanostrukturen einerseits davon ab, wie groß die Partikel sind, die von der kontinuierlichen Deckschicht ferngehalten werden sollen und andererseits davon, wie groß der Reflektivitätsverlust durch die Nanostrukturen ausfallen darf. Idealer Weise liegt im zweiten Fall der Abstand zwischen benachbarten Nanostrukturen bei mehr als 5 pm, kann aber auch größer sein und z.B. bei ca. 10 pm oder darüber liegen, sofern nur vergleichsweise große Partikel von der Oberfläche
ferngehalten werden sollen.
Bei einer weiteren Weiterbildung weisen die säulenartigen Nanostrukturen einen Durchmesser zwischen 5 nm und 150 nm, bevorzugt zwischen ca. 5 nm und ca. 50 nm, auf. Weichen die Nanostrukturen von einer im Wesentlichen kreisförmigen bzw. zylindrischen Geometrie ab, wird unter dem Durchmesser der Nanostrukturen die maximale Distanz zwischen zwei Punkten entlang ihrer Umfangsfläche in einer gemeinsamen Ebene parallel zur Oberfläche (maximale laterale Erstreckuna der Nanostruktur) verstanden. Sofern die Nanostrukturen einen ausreichenden Abstand voneinander aufweisen, können die Nanostrukturen einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweisen, ohne dass ein erheblicher Reflektivitätsverlust eintritt. Beispielsweise können bei Nanostrukturen mit einem Durchmesser von ca. 100 nm, die in einem Abstand von ca. 1 μιτι voneinander angeordnet sind, Partikel mit Durchmessern größer als 1 μιη von der Oberfläche ferngehalten werden. Der Reflektivitätsverlust an der Oberfläche der Deckschicht, der durch solche Nanostrukturen verursacht wird, beträgt in diesem Fall gerade einmal ca. 1 %.
Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die Deckschicht aus säulenartigen Nanostrukturen, d.h. die Oberflächenstruktur erstreckt sich über die gesamte Dicke der - in diesem Fall typsicher Weise nicht kontinuierlichen - Deckschicht. Wie weiter oben beschrieben wurde, sollte in diesem Fall der Abstand zwischen benachbarten säulenartigen Nanostrukturen nicht zu groß gewählt werden, um eine ausreichende Schutzwirkung der Deckschicht sicherzustellen.
Bei einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei den Nanostrukturen um Nanofasern, die ein faserartiges Netzwerk bilden. Die Nanostrukturen in Form des faserartigen Netzwerks können auf eine kontinuierliche Deckschicht aufgebracht werden, es ist aber ggf. auch möglich, dass die Deckschicht selbst aus Nanofasern bzw. aus einem faserartigen Netzwerk gebildet ist.
Bei einer Ausführungsform enthalten die Nanostrukturen Kohlenstoff- Nanoröhren, Silizium und/oder Siliziumcarbid bzw. die Nanostrukturen bestehen aus diesen Materialien. Die genannten Materialien zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine geringe Absorption für EUV-Strahlung aufweisen und sind in Form von Nanofasern verfügbar, und zwar in Form von Kolhenstoff- Nanoröhren, SiC-Fasern bzw. Si-Fasern. Sowohl Silizium, SiC als auch
Kohlenstoff-Nanoröhren können in einem geeigneten Herstellungsprozess auch als säulenartige Nanostrukturen ausgebildet werden, beispielsweise indem diese gezielt als Nadeln bzw. als säulenartiae Strukturen aufwachsen, wie dies in Kapitel 1 des Buchs "Carbon Nanotubes - Polymer Nanocomposites", Siva Yellampalli (ed.), 2011 , beschrieben ist, welches in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird, oder nicht kontrolliert in einem selbstorganisierenden Prozess.
Bei einer weiteren Ausführungsform enthalten die Nanostrukturen ein Metall und/oder ein Metalloxid und/oder ein Metallborid oder die Nanostrukturen bestehen aus einem Metall und/oder einem Metalloxid und/oder einem
Metallborid. Säulenartige Nanostrukturen aus Magnesium lassen sich durch das in dem weiter oben zitierten Artikel dargestellte Verfahren herstellen. Ein weiteres metallisches Material, aus dem säulenartige Nanostrukturen gebildet werden können, ist beispielsweise Ruthenium, vgl. den Artikel "Texture of Ru columns grown by oblique angle sputter deposition", P. Morrow, et al., J. Vac. Sei. Technol. A 24 (2006). Weitere metallische Materialien, die sich für die Herstellung von säulenartigen Nanostrukturen eignen, sind Co, Cu, W, vgl. den Artikel "Scaling during shadowing growth of isolated nanocolumns", T.
Karabacak, et al., Physical Review B 68 (2003). Auch bestimmte Metalloxide, beispielsweise ΤΊΟ2, können in Form von säulenartigen Nanostrukturen hergestellt werden, vgl. den Artikel "Photocatalytic Properties of Columnar Nanostructured Films Fabricated by Sputtering TiO2 and Subsequent
Annealing", Z. Li et al., Advances in Materials Science and Engineering (2012).
Bei einer weiteren Ausführungsform ist auf die Deckschicht eine
Oberflächenstruktur in Form einer porösen Schicht aufgebracht. Ähnlich wie bei einem Netzwerk bzw. Knäueln aus Nanofasern kann auch eine extrem poröse Schicht als Oberflächenstruktur verwendet werden, die auf die in diesem Fall in der Regel kontinuierliche Deckschicht z.B. durch Aufwachsen aufgebracht wird. Die poröse Schicht kann aus dem gleichen Material wie die Nanofasern gebildet sein. Die poröse Schicht verhindert typischer Weise nicht, dass die Oberfläche der Deckschicht zumindest teilweise mit der Umgebung des optischen Elements in Kontakt steht. Bei einer Weiterbildung weist die poröse Schicht eine Porosität von mehr als 90 % auf, d.h. es handelt sich um eine extrem poröse Schicht. Die Porosität ist hierbei definiert als das Verhältnis zwischen dem Hohlraumvolumen VH der Schicht zum Gesamtvolumen der Schicht, d.h. der Summe aus dem
Hohlraumvolumen VH und dem Reinvolumen VF des Feststoffs bzw. des Materials der porösen Schicht (VH / (VH + VF)).
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Oberflächenstruktur aus einem Material gebildet, das sich vom Material der Deckschicht unterscheidet. In diesem Fall handelt es sich bei der Deckschicht typischer Weise um eine kontinuierliche Schicht, die eine geringe Absorption für die EUV-Strahlung aufweist und die beispielsweise aus Ruthenium gebildet sein kann. Die
Oberflächenstruktur kann beispielsweise aus einem Material gebildet sein, welches eine größere Absorption für die EUV-Strahlung aufweist als das Material der Deckschicht.
Das sich vom Material der Deckschicht unterscheidende Material der
Oberflächenstruktur kann insbesondere genutzt werden, um die weiter oben beschriebene Ausbreitung von Zinn-Kontaminationen an der Oberfläche der Deckschicht zu verhindern bzw. auf einen möglichst kleinen
Oberflächenbereich zu beschränken, d.h. das so genannte„Breitfließen" der Legierung zu verhindern, die bei der Reaktion der Zinn-Partikel mit dem
Material der metallischen Deckschicht, z.B. aus Ruthenium, gebildet wird.
Eine Möglichkeit zur Verhinderung der lateralen Ausbreitung der Reaktion von kontaminierenden Partikeln, insbesondere von Zinn-Partikeln, mit dem Material der Deckschicht besteht darin, auf die Oberfläche der Deckschicht eine
Oberflächenstruktur in Form eines zweidimensionalen Gitters aufzubringen, d.h. eines Gitters, welches sich kreuzende Stege aufweist. In den
Zwischenräumen, die tvDischer Weise von vier Steden umaeben sind, ist die Oberfläche der Deckschicht der Umgebung ausgesetzt. Das Material der Oberflächenstruktur in Form des Gitters sollte einerseits derart gewählt werden, dass dieses zu einem geringen Reflektivitätsverlust führt, andererseits derart, dass die laterale Ausbreitung der Legierung an einem jeweiligen Steg zum Erliegen kommt und somit auf einen Bereich zwischen z.B. vier benachbarten Stegen des Gitters begrenzt ist. Dies ist typischer Weise der Fall, wenn das Material der Oberflächenstruktur keine chemische Reaktion mit dem Material der kontaminierenden Partikel eingeht. Die sich ausbreitende Legierung bzw. Reaktionsschicht kann in diesem Fall maximal den von z.B. vier benachbarten Gitterstegen begrenzten Oberflächenbereich verändern, so dass eine flächige laterale Ausdehnung der Reaktionsschicht verhindert werden kann. Eine Gitterstruktur bzw. ein strukturiertes Netzwerk an der Oberfläche der
Deckschicht kann durch klassische Strukturierungsmethoden oder durch selbstorganisierende Prozesse hergestellt werden (im letzteren Fall ist das Gitter typischer Weise weniger regelmäßig).
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Oberflächenstruktur aus einem Material gebildet, das eine chemische Reaktion mit Zinn, insbesondere mit Zinn-Partikeln, eingeht und bei dieser Reaktion ein stabiles Endprodukt bildet, beispielsweise eine Legierung. Bevorzugt ist das Material der
Oberflächenstruktur für eine chemische Reaktion mit Zinn reaktiver als das Material der Deckschicht. Das Material der Oberflächenstruktur bildet in diesem Fall ein Opfermaterial, da dieses bevorzugt mit kontaminierenden Zinn- Partikeln reagiert. Auf diese Weise kann die Reaktion der Zinn-Partikel mit dem Material der Deckschicht, z.B. Ruthenium, verhindert oder zumindest deutlich reduziert werden, wodurch auch die Ausbreitung der Reaktionsschicht auf der Oberfläche der (kontinuierlichen) Deckschicht räumlich begrenzt werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Material der Oberflächenstruktur ausgewählt aus der Gruppe umfassend: Gold, Silber, Antimon und Kupfer. Beide Materialien bilden mit Zinn stabile Legierungen und können somit die Ausbreitung einer Reaktionsschicht an der Oberfläche der Deckschicht verhindern.
Bei einer weiteren Ausführungsform reduziert die Oberflächenstruktur die Reflektivität des optischen Elements um weniger als 5 %, bevorzugt um weniger als 1 %. Der Reflektivitatsverlust (in %) bezieht sich auf die Reflektivität des optischen Elements ohne das Vorhandensein der Oberflächenstruktur. Weist das optische Element ohne die Oberflächenstruktur eine Reflektivität von z.B. 70 % auf, so liegt die Reflektivität des optischen Elements mit der
Oberflächenstruktur bei dieser Ausführungsform bei mehr als 70 % - 5 % = 65 %, bzw. mehr als 70% - 1 % = 69 %. Ein geringer Reflektivitätsverlust durch die Oberflächenstruktur kann beispielsweise durch einen ausreichend großen Abstand zwischen Nanostrukturen erzeugt werden, welche die
Oberflächenstruktur bilden.
Zusätzlich zu einem geringen Reflektivitätsverlust sollte die Oberflächenstruktur derart ausgebildet sein, dass weniger als ca. 1 % der Oberfläche der
Deckschicht mit kontaminierenden Partikeln, insbesondere mit Metall-Partikeln, beispielsweise in Form von Zinn-Partikeln, reagieren kann, welche auf die Oberfläche der mit der Oberflächenstruktur versehenen Deckschicht auftreffen. Um dies zu erreichen, ist die Oberflächenstruktur bevorzugt auf die zu erwartende Partikelgröße der kontaminierenden Partikel abgestimmt, beispielsweise indem die Abstände zwischen Nanostrukturen, welche die Oberflächenstruktur bilden, geeignet gewählt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: eine EUV-Lichtquelle, die ein Target-Material zur Erzeugung von EUV-Strahlung aufweist, mindestens ein optisches Element, welches ein Substrat sowie eine auf dem Substrat gebildete Beschichtung zur Reflexion von EUV-Strahlung aufweist, wobei die Beschichtung eine Deckschicht umfasst, sowie mindestens einen Gaseinlass zur Einbrinaunq eines reaktiven Gases zwischen das optische Element und das Target-Material der EUV-Lichtquelle zum Einhüllen von Partikeln des Target-Materials mit einer Schicht, die gegenüber dem Material der Deckschicht chemisch inert ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Material der Partikel, insbesondere Zinn, mit dem Material der Deckschicht, insbesondere Ruthenium, eine chemische Reaktion eingeht.
Das reaktive Gas wird durch mindestens einen Gaseinlass in die Vakuum- Umgebung der EUV-Lithographieanlage eingelassen, und zwar derart, dass Partikel des Target-Materials auf ihrem Weg von der EUV-Lichtquelle zu dem optischen Element mit dem reaktiven Gas in Kontakt kommen. Das reaktive Gas kann zu diesem Zweck grundsätzlich an unterschiedlichen Stellen in die Vakuum-Umgebung eingelassen werden. Beispielsweise kann das reaktive Gas in ein Vakuum-Gehäuse, genauer gesagt in einen Innenraum eines Vakuum-Gehäuses, eingeleitet werden, in dem auch das optische Element angeordnet ist. In diesem Fall sollte das reaktive Gas nicht mit optischen oder nicht-optischen Oberflächen in dem Vakuum-Gehäuse reagieren, insbesondere nicht mit der Deckschicht der reflektierenden Beschichtung.
Bei einer Ausführungsform enthält das reaktive Gas mindestens einen
Gasbestandteil, der ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: O2, O3, N2O, H2S. Insbesondere Sauerstoff (O2) kann in geringen Mengen bzw. mit einem geringen Partialdruck, beispielsweise zwischen 10"8 mbar und 10"5 mbar, in die Vakuum-Umgebung eingelassen werden, ohne dass es zu unerwünschten chemischen Reaktionen an den Oberflächen von optischen oder nichtoptischen Elementen kommt. Das reaktive Gas liegt in diesem Fall nicht in Form einer Gasströmung vor, sondern erzeugt einen statischen
Hintergrunddruck bzw. Partialdruck in der Vakuum-Umgebung. Es können auch reaktive Gase verwendet werden, die mit den in der Vakuum-Umgebung vorhandenen Oberflächen eine chemische Reaktion eingehen, sofern diese vor dem Kontakt mit den Oberflächen wieder aus der Vakuum-Umgebung entfernt werden.
Bei einer Ausführungsform umfasst das EUV-Lithographiesystem zusätzlich einen dem Gaseinlass gegenüber liegenden Gasauslass zum Auffangen des reaktiven Gases, um einen unerwünschten Kontakt zwischen dem reaktiven Gas und in der Vakuum-Umgebung angeordneten Oberflächen zu vermeiden. Beispielsweise kann das reaktive Gas in diesem Fall an einem Gaseinlass in die Vakuum-Umgebung eingebracht werden, an dem ohnehin ein Gasstrom bzw. ein Gasvorhang erzeugt wird, um kontaminierende Partikel ballistisch umzulenken (was jedoch in der Regel nicht vollständig gelingt). Ein solcher Gasvorhang wird beispielsweise im Bereich eines Zwischenfokus zwischen der EUV-Lichtquelle und einem Beleuchtungssystem einer EUV-Lithographieanlage erzeugt, zwischen denen eine Öffnung zum Durchtritt von EUV-Strahlung gebildet ist, vgl. auch die eingangs zitierte DE 10 2012 2 3 927 A1.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt
Fig. 1a,b schematische Darstellungen eines EUV-Spiegels mit einer
reflektierenden Beschichtung, die eine Deckschicht aus Fig. 2a, b schematische Darstellungen analog Fig. 1a,b, bei der die
Deckschicht aus einer Oberflächenstruktur in Form von säulenförmigen Nanostrukturen besteht bzw. bei der säulenförmige Nanostrukturen auf die Deckschicht aufgebracht sind, eine schematische Darstellung analog Fig. 1a,b, bei der auf die Deckschicht ein faserartiges Netzwerk von Nanofasern aufgebracht ist, eine schematische Darstellung analog Fig. 1a,b, bei der auf die Deckschicht eine extrem poröse Schicht aufgebracht ist, schematische Darstellungen analog Fig. 1a,b, bei der auf die Deckschicht Strukturen mit einem Opfermaterial aufgebracht sind,
Fig. 6 eine schematische Darstellung analog Fig. 1a,b, bei der auf die
Deckschicht eine Gitterstruktur aufgebracht ist, eine schematische Darstellung analog Fig. 1a, bei der Zinn- Partikel mit einem reaktiven Gas umhüllt werden, sowie eine schematische Darstellung einer EUV-Lithographieanlage mit zwei Gaseinlässen, an denen das reaktive Gas einer Vakuum- Umgebung zugeführt wird.
In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw.
funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet. In Fig. 1a,b ist schematisch ein optisches Element 1 in Form eines EUV- Spiegels gezeigt. Das optische Element 1 weist ein Substrat 2 auf, auf das eine Beschichtung 3 aufgebracht ist, die im gezeigten Beispiel zur Reflexion von EUV-Strahlung 4 ausgebildet ist. Die Beschichtung 3 weist im gezeigten Beispiel eine reflektierende Schicht 5 sowie eine Deckschicht 6 auf und ist zur Reflexion von unter streifendem Einfall auf eine Oberfläche 7 der Deckschicht 6 auftreffende EUV-Strahlung 4 ausgebildet. Unter streifendem Einfall wird verstanden, dass die EUV-Strahlung 4 unter Winkeln α von mehr als ca. 60° zur Flächennormalen 8 auf die Oberfläche 7 der Deckschicht 6 auftrifft.
Typischer Weise ist die reflektierende Schicht 5 aus einem Material gebildet, das eine geringe Brechzahl und eine geringe Absorption für die unter streifendem Einfall auftreffende EUV-Strahlung 4 aufweist, insbesondere aus einem metallischen Material, z.B. Ru, Mo oder Nb. Die auf die reflektierende Schicht 5 aufgebrachte Deckschicht 6 besteht im gezeigten Beispiel aus Ruthenium. Da Ruthenium auch für unter streifendem Einfall auftreffende EUV- Strahlung 4 reflektierend wirkt, kann die Beschichtung 3 - anders als in Fig. 1a,b gezeigt ist - ggf. nur aus einer einzigen Schicht aus Ruthenium bestehen, die in diesem Fall die Deckschicht 6 bildet.
Bei dem Material des Substrats 2 handelt es sich typischer Weise um ein so genanntes Nullausdehnungsmaterial, beispielsweise um titandotiertes
Quarzglas, insbesondere um ULE®, oder um eine Glaskeramik, beispielsweise um Zerodur® oder um Clearceram®. Gegebenenfalls kann das Substrat 2 auch aus anderen, z.B. metallischen Materialien bestehen, die einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen als die weiter oben genannten Materialien, insbesondere wenn dieses nicht in einem abbildenden System verwendet wird, sondern z.B. in einem Beleuchtungssystem.
Wie in Fig. 1a zu erkennen ist, lagern sich an der Oberfläche 7 der Deckschicht 6 kontaminierende Partikel, im gezeigten Beispiel in Form von Zinn-Partikeln 9 ab, die in der Gasphase in der Umgebung des optischen Elements 1
vorhanden sind. Wenn das optische Element 1 in einer EUV- Lithographieanlage verwendet wird, handelt es sich bei der Umgebung typischer Weise um eine Vakuum-Umgebung, in der neben kontaminierenden Partikeln 9 auch ein geringer Anteil an Wasserstoff vorhanden ist. Dieser Wasserstoff wird unter der Einwirkung der EUV-Strahlung 4 in aktivierten Wasserstoff H umgewandelt, d.h. in einen angeregten Elektronenzustand übergeführt oder ggf. in Wasserstoff-Radikale umgewandelt.
Wie in Fig. 1b zu erkennen ist, reagiert der Zinn-Partikel 9, genauer gesagt einzelne Zinn-Atome des Partikels 9, unter Einfluss des aktivierten
Wasserstoffs H* mit dem Ruthenium der Deckschicht 6 unter Bildung einer dünnen Reaktionsschicht 10 in Form einer Zinn-Legierung, die sich lateral über die Oberfläche 7 ausbreitet. Die Reaktionsschicht 10 verändert somit die Oberfläche 7 der Deckschicht 6 in einem Bereich, der deutlich größer ist als der eigentliche Zinn-Partikel 9 (so genanntes„Breitfließen"). Die Reaktionsschicht 10 vermindert somit die Reflektivität des optischen Elements 1 und kann im schlimmsten Fall zur Ablösung der Deckschicht 6 in dem vergleichsweise großen Bereich führen, der von der Reaktionsschicht 10 bedeckt ist.
Um dieses Problem zu vermeiden, besteht bei dem in Fig. 2a gezeigten optischen Element 1 die auf die reflektierende Schicht 5 aufgebrachte
Deckschicht 6 aus säulenförmigen Nanostrukturen 12 (Nanosäulen bzw.
„Nanorods"), d.h. die Deckschicht 6 selbst bildet eine Oberflächenstruktur 11. Wie in Fig. 2a zu erkennen ist, liegen die Zinn-Partikel 9 nur mit einem geringen Teil ihrer Oberfläche auf den säulenförmigen Nanostrukturen 12 auf, so dass der Wechselwirkungsbereich zwischen dem Material des Zinn-Partikels 9 und dem Material der Deckschicht 6 vergleichsweise klein ist. Die Deckschicht 6 bzw. die säulenförmigen Nanostrukturen 12 können aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein, beispielsweise aus metallischen Materialien wie Co, Cu, W, Ma, oder Ru, oder aus Oxiden, beispielsweise TiO?. oder aus Boriden. beispielsweise LaB6, NdB6, CeB6, SmB6. Ist die Wechselwirkung zwischen dem Material der Nanostrukturen 12 und dem Zinn-Partikel 9 gering, kann sich wie in Fig. 2a gezeigt der Zinn-Partikel 9 ggf. durch eine Reaktion mit (aktiviertem) Wasserstoff H* selbst auflösen, der in der Umgebung des optischen Elements
I in der Regel vorhanden ist.
Die Aufbringung der strukturierten Deckschicht 6 bzw. der Oberflächenstruktur
I I auf die reflektierende Schicht 5 erfolgt typischer Weise durch ein so genanntes„Glancing Angle Deposition", GLAD-Verfahren, das zur Bildung von gut getrennten Nanostrukturen 12 führt. Insbesondere kann bei einem solchen Verfahren die Form und der Neigungswinkel der säulenartigen Nanostrukturen 12 derart angepasst werden, dass die Reflexion des optischen Elements 1 und die Oxidationsbeständigkeit der Deckschicht 6 bzw. der säulenartigen
Nanostrukturen 12 optimiert wird. Um„Nanorods" mit unterschiedlichen
Qualitäten bzw. Eigenschaften herzustellen, können die GLAD- Prozessparameter, z.B. die Substrattemperatur, der Modus beim Sputtern (DC, RF, gepulst,„high power impulse magnetron sputtering", HiPIMS), Art des Sputter-Gases, Druck des Sputter-Gases, Fluss des Sputter-Gases, Restgase, Leistung, Bias, etc. variiert werden. Die säulenartigen Nanostrukturen 12 können auch„dekoriert" werden, um deren Oxidationsbeständigkeit zu erhöhen, wie in der weiter oben zitierten DE 10 2015 207 140.5 beschrieben ist.
Bei dem in Fig. 2a gezeigten Beispiel sind die säulenartigen Nanostrukturen 12 regelmäßig, d.h. mit konstanten Abständen A voneinander sowie mit gleicher Höhe H und gleichem Durchmesser D dargestellt. Es versteht sich, dass es sich hierbei um eine idealisierte Darstellung handelt, da die säulenförmigen Nanostrukturen 12 mit herkömmlichen Beschichtungsverfahren nicht mit exakt gleichen Abmessungen hergestellt werden können. In der Regel weisen die säulenartigen Nanostrukturen 12, welche die strukturierte Deckschicht 6 bilden, Abstände A voneinander auf, die in einem Wertebereich zwischen 10 nm und 10 um. bevorzuat zwischen ca. 50 nm und ca. 1 um lieaen. Die Höhen H der säulenartigen Nanostrukturen 12 liegen typischer Weise zwischen ca. 2 nm und ca. 1000 nm, der Durchmesser D der Nanostrukturen 12 zwischen ca. 2 nm und ca. 150 nm oder zwischen ca. 5 nm und ca. 100 nm.
Der jeweilige Wertebereich, in dem die Abstände A, die Höhen H und die Durchmesser D der säulenartigen Nanostrukturen 12 liegen, hängt von den Prozessparametern ab, die in dem weiter oben beschriebenen GLAD- Abscheidungsverfahren verwendet wurden. Mit fest vorgegebenen
Prozessparametern erzeugte säulenartige Nanostrukturen 12 variieren in der Höhe H, dem Durchmesser D und dem Abstand A in der Regel in einem kleineren als dem weiter oben angegebenen Wertebereich.
Bei dem in Fig. 2a gezeigten Beispiel bilden die säulenartigen Nanostrukturen 12 die Oberflächenstruktur 11 in Form einer strukturierten Deckschicht 6. Bei dem in Fig. 2b gezeigten Beispiel ist die Oberflächenstruktur 1 ebenfalls in Form von säulenartigen Nanostrukturen 12 ausgebildet, die im Gegensatz zu Fig. 2a jedoch auf eine kontinuierliche Deckschicht 6 aus Ruthenium
aufgebracht sind. Die säulenartigen Nanostrukturen 12 sind in diesem Fall auf die Oberfläche 7 der Deckschicht 6 aufgewachsen und bestehen typischer Weise aus einem anderen Material als dem Material der Deckschicht 6.
Auch bei der in Fig. 2b gezeigten Beschichtung 3 lagert sich ein Zinn-Partikel 9 an der Oberseite der nadel- bzw. säulenartigen Nanostrukturen 12 an und erreicht daher nicht die Oberfläche 7 der Deckschicht 6. Auf diese Weise kann ein direkter Kontakt zwischen dem Material der Deckschicht 6 und dem Zinn- Partikel 9 vermieden werden, so dass es nicht zu der in Zusammenhang mit Fig. 1a,b beschriebenen Reaktion kommen kann.
Bei dem in Fig. 2b gezeigten Beispiel weisen die säulenartigen Nanostrukturen 12 typischer Weise eine Höhe H und einen Durchmesser D auf, der in den weiter oben angegebenen Wertebereichen lieat. Der Abstand A der säulenartigen Nanostrukturen 12 ist typischer Weise größer, um zu vermeiden, dass die säulenartigen Nanostrukturen 12 einen zu großen Reflektivitätsverlust des optischen Elements 1 zur Folge haben. Entsprechend liegen die Abstände A zwischen benachbarten säulenartigen Nanostrukturen 2 in der Regel bei mehr als 500 nm. Die Abstände A sollten jedoch nicht zu groß, insbesondere nicht größer als der Durchmesser der Partikel 9 gewählt werden, die von der Oberfläche 7 der Deckschicht 6 ferngehalten werden sollen. In der Regel sollten die Abstände A daher nicht größer als ca. 5 pm gewählt werden.
Bei dem in Fig. 2b gezeigten Beispiel haben die säulenartigen Nanostrukturen 12 einen Durchmesser D von ca. 100 nm und einen Abstand A von ca. 1 pm. Die Nanostrukturen 12 können somit Partikel 9 abhalten, die einen
Durchmesser von mehr als ca. 1 pm aufweisen. Der Reflektivitätsverlust durch die Nanostrukturen 12 an der Oberfläche 7 liegt im gezeigten Beispiel bei weniger als ca. 1 %, da die säulenartigen Nanostrukturen 12 sowohl in
Richtung der Zeichenebene von Fig. 2b als auch in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene jeweils den oben angegebenen Abstand A von ca. 1 pm aufweisen.
Die in Fig. 2b gezeigten säulenartigen Nanostrukturen 12 sind regelmäßig angeordnet und wurden mit einem Verfahren auf die Oberfläche 7 der
Deckschicht 6 aufgebracht, das eine vergleichsweise präzise bzw. definierte Erzeugung der säulenartigen Nanostrukturen 12 ermöglicht, wie dies
beispielsweise in dem Artikel "High aspect ratio metal micro and nano pillars for minimal footprint MEMS Suspension", F. Greiner et al., Microsyst. Technol., Vol. 19, Issue 3 (2013), Seiten 425-431 beschrieben ist, der durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. An Stelle eines solchen Verfahrens können die säulenartigen Nanostrukturen auch durch ein selbstorganisierendes Verfahren aufgebracht werden, wobei in letzterem Fall die säulenartigen
Nanostrukturen typischer Weise unregelmäßiger verteilt sind, vgl. den Artikel „Shape Chanqe of Self-Orqanized NbOx Nanooillar Arravs bv Hiqh Density Plasma Etching", Electrochemical and Solid-State Letters, Vol. 8, Issue 9, C117-C120, 2005, welcher durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
Bei dem Material der in Fig. 2b gezeigten säulenartigen Nanostrukturen 12 kann es sich beispielsweise um eines der weiter oben beschriebenen
Materialien handeln. Die säulenartigen Nanostrukturen 12, die auf die
Oberfläche 7 der Deckschicht 6 aufgebracht werden, können aber auch in Form von Kohlenstoff-Nanoröhren oder in Form von Säulen aus Silizium, Siliziumcarbid oder aus einem anderen Material gebildet sein, welches durch kolumnares Wachstum auf die Oberfläche 7 der Deckschicht 6 aufgebracht wird. Kohlenstoff-Nanoröhren bzw. Si und/oder SiC kann ggf. auch zur
Herstellung der strukturierten Deckschicht 6 verwendet werden, die in Fig. 2a gezeigt ist.
Das in Fig. 2b gezeigte optische Element 1 ist im Gegensatz zu dem in Fig. 2a gezeigten optischen Element 1 für die Reflexion von EUV-Strahlung 4 ausgebildet, die unter normalem Einfall auf die Oberfläche 7 der Deckschicht 6 auftrifft. Wie in Fig. 2b zu erkennen ist, sind die Einfallswinkel a, unter denen die EUV-Strahlung 4 auf das optische Element 1 trifft, in diesem Fall kleiner und liegen typischer Weise bei weniger als ca. 45°. Um das optische Element 1 für normalen Einfall zu optimieren, ist bei der in Fig. 2b gezeigten Beschichtung 3 unter der Deckschicht 6 eine Mehrlagen-Beschichtung 5 angebracht, welche eine hohe Reflektivität für die EUV-Strahlung 4 aufweist. Die Mehrlagen- Beschichtung 5 weist zu diesem Zweck typischer Weise alternierende
Schichten aus einem hoch brechenden und einem niedrig brechenden Material auf. Die Materialien der hoch bzw. niedrig brechenden Schichten der
Mehrlagen-Beschichtung 5 hängen von der Wellenlänge der EUV-Strahlung 4 ab, die an dem optischen Element 1 reflektiert werden soll. Bei einer
Wellenlänge von ca. 13,5 nm weist die Mehrlagen-Beschichtung 5 typischer Weise alternierende Schichten aus Silizium und Molybdän auf. Die Auslegung des optischen Elements 1 für die Reflexion von unter normalem Einfall oder unter streifendem Einfall auftreffende EUV-Strahlung 4 spielt für die hier betrachteten Kontaminationseffekte eine untergeordnete Rolle: Beispielsweise kann das in Fig. 2b gezeigte optische Element 1 für streifenden Einfall ausgelegt sein und das in Fig. 2a gezeigte optische Element 1 kann für senkrechten Einfall ausgelegt sein. Gleiches gilt für die Auslegung der weiter unten beschriebenen optischen Elemente 1 für streifenden bzw. für
senkrechten Einfall.
Fig. 3 zeigt ein optisches Element 1 , bei dem auf die Deckschicht 6 eine Oberflächenstruktur 11 in Form eines faserartigen Netzwerks von Nanofasern 13 aufgebracht ist, bei denen es sich im gezeigten Beispiel um Kohlenstoff- Nanoröhren handelt. Für ein Verfahren zur Herstellung eines solchen faserartigen Netzwerks sei insbesondere auf das Buch "Carbon Nanotubes - Polymer Nanocomposites", Siva Yellampalli (ed.), 2011 , Kapitel 2 verwiesen, in dem die Herstellung eines solchen Netzwerks mit Unterstützung durch natürliche Biopolymere beschrieben wird. Auch Nanofasern 13 aus Silizium oder Siliziumcarbid (SiC) können ein solches faserartiges Netzwerk bilden, welches typischer Weise die gesamte Oberfläche 7 der Deckschicht 6 überdeckt.
An Stelle eines faserartigen Netzwerks wie es in Fig. 3 gezeigt ist kann auch eine Oberflächenstruktur 1 in Form einer (extrem) porösen Schicht 14 auf die Deckschicht 6 aus Ruthenium aufgebracht werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die poröse Schicht 14 kann beispielsweise aus einem der weiter oben beschriebenen Materialien gebildet sein, insbesondere aus Si und Si- Verbindungen, B und B-Verbindungen oder SiC. Die poröse Schicht 14 weist eine Porosität von typischer Weise mehr als ca. 90 % auf, idealer Weise ist die Porosität noch größer und liegt bei ca. 95 % oder darüber. Fig. 5a, b zeigen ein optisches Element 1 , bei dem die in Zusammenhang mit Fig. 1a,b gezeigte Ausbreitung der Reaktionsschicht 10 entlang der Oberfläche 7 der Deckschicht 6 des optischen Elements 1 dadurch unterbunden wird, dass an der Oberfläche 7 der Deckschicht 6 eine Oberflächenstruktur 11 aufgebracht ist, die säulenartige Nanostrukturen 12 aus einem Material aufweist, das mit den Zinn-Partikeln 9 eine chemische Reaktion eingeht und ein stabiles
Endprodukt beispielsweise in Form einer Legierung bildet.
Typischer Weise ist die Oberflächenstruktur 11 in diesem Fall aus einem
Material gebildet, welches mit Zinn schneller eine chemische Verbindung eingeht als das Material der Deckschicht 6, d.h. das Material der
Oberflächenstruktur 11 ist für eine chemische Reaktion mit Zinn reaktiver als das Ruthenium-Material der Deckschicht 6. Das Material der
Oberflächenstruktur 11 dient somit als Opfermaterial, welches mit den Zinn- Partikeln 9 eine chemische Reaktion eingeht und hierbei eine Reaktionsschicht 10 bzw. einen Reaktionsbereich bildet, der in lateraler Richtung eine wesentlich geringere Ausdehnung aufweist als die Reaktionsschicht 10 von Fig. 1 b. Bei dem Material der Oberflächenstruktur 11 kann es sich beispielsweise um
Antimon oder um Kupfer handeln, die beide mit Zinn eine stabile Legierung bilden und schneller mit dem Zinn reagieren als das Ruthenium-Material der Deckschicht 6.
Die Oberflächenstruktur 11 kann in Form von säulenförmigen Nanostrukturen 12 ausgebildet sein, wie dies in Fig. 5a, b auf der linken Seite der Oberfläche 7 dargestellt ist. Die einzelnen Strukturen, aus denen die Oberflächenstruktur 11 aufgebaut ist, können aber auch eine andere, beispielsweise eine pyramidale Geometrie aufweisen, wie dies in Fig. 5a, b auf der rechten Seite der
Oberfläche 7 dargestellt ist. Sofern das Material der Oberflächenstruktur 11 eine ausreichend große Reaktivität für die Zinn-Partikel 9 aufweist, kommt es auf die genaue Geometrie der einzelnen Strukturen nicht an. Idealer Weise sind die Strukturen jedoch als Nanostrukturen ausgebildet und in Abständen A voneinander angeordnet, die nicht zu groß sind, beispielsweise kleiner als ca. 1 μιη, um zu verhindern, dass Zinn-Partikel 9 zwischen den einzelnen Strukturen 12 der Oberflächenstruktur 11 auf die Oberfläche 7 treffen, mit dem Ru- Material der Deckschicht 6 reagieren und hierbei eine lateral stark ausgedehnte Reaktionsschicht 10 entsteht, wie sie in Fig. 1 b dargestellt ist.
Eine weitere Möglichkeit, um eine starke laterale Ausbreitung der
Reaktionsschicht 10 auf der Oberfläche 7 zu verhindern, ist in Fig. 6 dargestellt: Dort ist auf die Oberfläche 7 der Deckschicht 6 des optischen Elements 1 eine Oberflächenstruktur 11 in Form einer zweidimensionalen Gitterstruktur 15 mit kreuzförmig angeordneten Gitterstegen aufgebracht. Die Gitterstruktur 15 bzw. die Stege bestehen aus einem Material, welches gegenüber Zinn-Partikeln 9 inert ist bzw. welches die in Fig. 1 b gezeigte Reaktion des Ru-Materials der Deckschicht 6 mit einem jeweiligen Zinn-Partikel 9 stoppt. Auf diese Weise kann die laterale Ausdehnung der Reaktionsschicht 10 auf einen zwischen benachbarten Stegen der Gitterstruktur 15 liegenden, im gezeigten Beispiel rechteckigen bzw. quadratischen Bereich in der Art eines Schachbrett-Feldes an der Oberfläche 7 begrenzt werden, wie dies in Fig. 6 beispielhaft dargestellt ist. Es versteht sich, dass die Gitterstruktur 15 in Fig. 6 übertrieben groß dargestellt ist und dass die Gitterstruktur 15 in der Realität eine Vielzahl von Stegen aufweist, die wie in einem Schachbrett oder ggf. auf andere geeignete Weise angeordnet sein können, um die Ausbreitung der Reaktionsschicht 10 zu verhindern.
Es versteht sich, dass bei den in Fig. 2b bis Fig. 6 gezeigten Beispielen das Material der Oberflächenstruktur 11 typischer Weise gegenüber dem Material der Deckschicht 6 chemisch inert sein sollte, d.h. dass dieses mit dem Material der Deckschicht 6 keine chemische Reaktion eingehen sollte.
Fig. 7 zeigt ein optisches Element 1 , welches im Wesentlichen wie in Fig. 1a,b gezeigt ausgebildet ist, d.h. insbesondere eine Deckschicht 6 aufweist, an deren Oberfläche 7 keine Oberflächenstruktur gebildet ist. Bei dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel wird die chemische Reaktion des Materials der Deckschicht 6 mit den Zinn-Partikeln 9 dadurch verhindert, dass in die Umgebung des optischen Elements 1 ein reaktives Gas 16 eingebracht wird, welches mit dem Zinn der Zinn-Partikel 9 eine chemische Reaktion eingeht bzw. sich ohne eine solche chemische Reaktion an der Oberfläche eines jeweiligen Zinn-Partikels 9 anlagert und dort eine Schicht 17 bildet, die den Zinn-Partikel 9 idealer Weise im Wesentlichen vollständig einhüllt.
Das reaktive Gas 16 bzw. das Material der umhüllenden Schicht 17 ist hierbei so gewählt, dass die umhüllende Schicht 17 chemisch inert gegenüber dem Material der Deckschicht 6, z.B. Ruthenium, ist. Auf diese Weise ist
sichergestellt, dass ein Zinn-Partikel 9, der an die Oberfläche 7 gelangt, keine chemische Reaktion mit dem Material der Deckschicht 6 eingeht, d.h. der Partikel 9 kann sich zwar an der Oberfläche 7 anlagern, es entsteht aber nicht die in Fig. 1 b gezeigte, lateral ausgedehnte Reaktionsschicht 10.
Für die Zuführung des reaktiven Gases 16 in die Umgebung des optischen Elements 1 , insbesondere für die Zuführung des reaktiven Gases 16 zwischen das optische Element 1 und ein Bauteil, welches die kontaminierenden Zinn- Partikel 9 erzeugt, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, wie nachfolgend anhand einer EUV-Lithographieanlage 21 beschrieben wird, die schematisch in Fig. 8 dargestellt ist.
Die in Fig. 8 gezeigte EUV-Lithographieanlage 21 weist ein
Strahlerzeugungssystem 22, ein Beleuchtungssystem 23 und ein
Projektionssystem 24 auf, die in separaten Vakuum-Gehäusen untergebracht und aufeinander folgend in einem von einer EUV-Lichtquelle 25 des
Strahlerzeugungssystems 22 ausgehenden Strahlengang 26 der EUV- Strahlung 4 angeordnet sind. Zur Vereinfachung werden nachfolgend die Bezugszeichen für die drei Systeme 22, 23, 24 auch für die jeweiligen Vakuum- Gehäuse bzw. die in diesen gebildete Vakuum-Umgebungen verwendet.
Als EUV-Lichtquelle 25 dient im gezeigten Beispiel eine Plasmalichtquelle, bei der ein in Fig. 8 angedeutetes Target-Material 25a in Form von Zinn-Tröpfchen mit Hilfe von Laserstrahlung in einen Plasmazustand übergeführt wird, wodurch EUV-Strahlung 4 erzeugt wird. Die aus der EUV-Lichtquelle 25 austretende EUV-Strahlung 4 im Wellenlängenbereich zwischen ca. 5 nm und ca. 30 nm wird zunächst in einem Kollimator 27 gebündelt. Mit Hilfe eines nachfolgenden Monochromators 28 wird durch Variation des Einfallswinkels, wie durch einen Doppelpfeil angedeutet, die gewünschte Betriebswellenlänge AB herausgefiltert, die im vorliegenden Beispiel bei ca. 13,5 nm liegt. Der Kollimator 27 und der Monochromator 28 sind als reflektive optische Elemente ausgebildet bzw.
weisen reflektive optische Elemente 1 auf. Der Kollimator 27 kann
beispielsweise einen Ellipsoidspiegel aufweisen oder aus diesem bestehen.
Die im Strahlerzeugungssystem 22 im Hinblick auf Wellenlänge und räumliche Verteilung behandelte EUV-Strahlung 4 wird in das Beleuchtungssystem 23 eingeführt, welches ein erstes und zweites reflektives optisches Element 29, 30 aufweist. Die beiden reflektiven optischen Elemente 29, 30 leiten die EUV- Strahlung 4 auf eine Photomaske 31 (Retikel) als weiteres reflektives optisches Element, welches eine Struktur aufweist, die mittels des Projektionssystems 24 in verkleinertem Maßstab auf einen Wafer 32 abgebildet wird. Hierzu sind im Projektionssystem 24 ein drittes und viertes reflektives optisches Element 33, 34 vorgesehen. Es versteht sich, dass sowohl die Anzahl der optischen
Elemente in den einzelnen Systemen 22, 23, 24 sowie deren Anordnung nur beispielhaft zu verstehen ist und dass in realen Systemen sowohl die Anzahl als auch die Anordnung der optischen Elemente sich von der in Fig. 8 gezeigten EUV-Lithographieanlage 21 unterscheiden können. Die reflektiven optischen Elemente 28, 29, 30, 31 , 33, 34 weisen jeweils eine Oberfläche auf, die der EUV-Strahlung 4 der EUV-Lichtquelle 25 ausgesetzt ist und sind mit einer für die EUV-Strahlung 4 reflektierenden Beschichtung versehen. Die optischen Elemente 28, 29, 30, 31 , 33, 34 können wie die in Fig. 2a, b bis Fig. 6 gezeigten optischen Elemente 1 ausgebildet und mit einer Oberflächenstruktur 11 versehen sein, es ist aber auch möglich, dass die optischen Elemente 28, 29, 30, 31 , 33, 34 wie in Fig. 1 a,b bzw. Fig. 7 ausgebildet sind, d.h. keine Oberflächenstruktur 11 an der Deckschicht 6 aufweisen.
Die optischen Elemente 28, 29, 30, 31 , 33, 34 werden unter Vakuum- Bedingungen in einer Restgasatmosphäre betrieben, die einen (statischen) Gesamtdruck von einigen Pascal, z.B. von 10 Pa, aufweist. Der statische Druck kann in allen drei Systemen 22, 23, 24 sowie in einer weiteren Vakuum- Kammer 35, in welcher die Maske 31 angeordnet ist, gleich groß sein.
Wie weiter oben beschrieben wurde, weist die EUV-Lichtquelle 25 zur
Erzeugung der EUV-Strahlung 4 ein Target-Material 25a in Form von Zinn- Tröpfchen auf. Beim Beschuss des Target-Materials 25a mit Laserstrahlung geht ein Teil der Zinn-Tröpfchen in die Gasphase über und bildet
kontaminierende Zinn-Partikel 9, die sich an den Oberflächen der optischen Elemente 28, 29, 30, 31 , 33, 34 anlagern und diese schädigen können.
Um den Übertritt von Zinn-Partikeln 9 aus dem Strahlerzeugungssystem 22 in das Beleuchtungssystem 23 zu verhindern, ist bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel an dem Übergang bzw. an einer Öffnung 36a zwischen dem
Strahlerzeugungssystem 22 und dem Beleuchtungssystem 23 eine Vorrichtung 40 zur Erzeugung eines im Wesentlichen planen Gasvorhangs 41 gebildet, der im Wesentlichen quer zu der Öffnung 36a verläuft. Durch den Gasvorhang 41 soll der Übertritt von Zinn-Partikeln 9 und anderen kontaminierenden Stoffen aus dem Strahlerzeuqunqssvstem 22 in das Beleuchtunqssvstem 23 verhindert werden, indem diese von dem Gasvorhang 41 bzw. der Gasströmung mitgenommen und umgelenkt werden.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung 40 einen Gaseinlass 42 für den Austritt des Gasvorhangs 41 bzw. des Gasstroms und einen dem Gaseinlass 42 gegenüber liegenden Gasauslass 43 auf, welcher den
Gasvorhang 41 bzw. das in diesem enthaltene Gas im Wesentlichen
vollständig auffängt. In Fig. 8 ist dem Gasvorhang 41 das im Zusammenhang mit Fig. 7 beschriebene reaktive Gas 16 beigemischt, so dass dieses ebenfalls von dem Gaseinlass 42 zu dem Gasauslass 43 gelangt und hierbei den Weg der Zinn-Partikel 9 kreuzt. Zinn-Partikel 9, die den Gasvorhang 41 durchlaufen, ohne von diesem zu dem Gasauslass 43 umgelenkt und über diesen aus der Vakuum-Umgebung der EUV-Lithographieanlage 21 entfernt zu werden, werden hierbei wie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben von einer inerten Schicht 17 umhüllt, die einen Kontakt zwischen dem Zinn-Material der Zinn-Partikel 9 und der Deckschicht 6 der jeweiligen optischen Elemente 29, 30, 31 , 33, 34 verhindert.
Um zu vermeiden, dass sich kontaminierende Stoffe, beispielsweise in Form von Zinn-Partikeln 9, an den Oberflächen der optischen Elemente 31 , 33, 34 ablagern, die in der Kammer 35 mit der Maske 31 bzw. im Projektionssystem 24 angeordnet sind, ist an den Übergängen bzw. Öffnungen 36b-d zwischen dem Beleuchtungssystem 23 und der Kammer 35 mit der Maske 31 , zwischen der Kammer 35, in der die Maske 31 angeordnet ist, und dem
Projektionssystem 24, sowie zwischen dem Projektionssystem 24 und der Kammer 37, in welcher der Wafer 32 angeordnet ist, ebenfalls jeweils ein im Wesentlichen planer Gasvorhang 41 gebildet, der quer zur optischen Achse des EUV-Strahlengangs 26 verläuft.
Durch den jeweiligen Gasvorhang 41 kann ein Austausch von
kontaminierenden Stoffen zwischen den Vakuum-Gehäusen 22, 23, 24, 35, 37 verhindert werden. Die Öffnung 36a zwischen dem Strahlerzeugungssystem 22 und dem Beleuchtungssystem 23 liegt hierbei im Bereich eines Zwischenfokus ZF, an dem der EUV-Strahlengang 26 nur einen vergleichsweise geringen Durchmesser aufweist. Ein vergleichsweise geringer Durchmesser des EUV- Strahlengangs 26 ist auch an den anderen Öffnungen 36b-d vorhanden.
Der Gaseinlass 42 kann beispielsweise in Form einer Düse ausgebildet sein und der Gasauslass 43 kann anders als in Fig. 8 gezeigt ist ggf. einen größeren Durchmesser aufweisen, um idealer Weise das gesamte in dem Gasvorhang 41 transportierte Gas aufzufangen. Dies ist insbesondere günstig, wenn dem Gasvorhang, der z.B. ein inertes Trägergas aufweist, ein reaktives Gas 16 beigemischt wird oder wenn der Gasvorhang 41 insgesamt aus einem reaktiven Gas 16 besteht, das nicht mit Oberflächen in der Vakuum-Umgebung des Strahlerzeugungssystems 22, des Beleuchtungssystems 23 und des
Projektionssystems 24 reagieren soll. Das reaktive Gas 16 kann in diesem Fall beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend: O2, O3, N2O und H2S.
Wie in Fig. 8 ebenfalls zu erkennen ist, kann das reaktive Gas 16 auch direkt in einen Innenraum eines Vakuum-Gehäuses 22, 23, 24, 35 eingelassen werden, in dem optische Elemente 29, 30, 31 , 33, 34 angeordnet sind, die vor den kontaminierenden Zinn-Partikeln 9 geschützt werden sollen. In Fig. 8 ist beispielhaft ein Gaseinlass 42a gezeigt, der das reaktive Gas 16 in den
Innenraum des Beleuchtungssystems 23 einleitet. Anders als beim Gasvorhang 41 wird das reaktive Gas 16 über den Gaseinlass 42a langsam eingelassen, so dass sich in der Vakuum-Umgebung in dem Innenraum des
Beleuchtungssystems 23 ein statischer Partialdruck des reaktiven Gases 16 einstellt. Das reaktive Gas 16 ist in Fig. 8 zur Vereinfachung der Darstellung nur in einem Teilbereich des Innenraums des Beleuchtungssystems 23 in der Nähe des Gaseinlasses 42a dargestellt, das reaktive Gas 16 ist aber in der Realität gleichmäßig in dem Beleuchtungssystem 23 verteilt. Bei dem reaktiven Gas 16 kann es sich in diesem Fall beispielsweise um Sauerstoff (O2) mit einem niedrigen Partialdruck von beispielsweise zwischen ca. 10~8 mbar und ca. 10"5 mbar handeln. Es versteht sich, dass auch ein anderes reaktives Gas 6 verwendet werden kann, welches einerseits mit den Zinn-Partikeln 9 chemisch reagiert und sich an diesen anlagert und
andererseits nicht bzw. nur in geringem Maße mit den Oberflächen der in dem Beleuchtungssystem 23 angeordneten optischen und nicht-optischen
Elementen reagiert.
Zusammenfassend kann auf die weiter oben beschriebene Weise die
Wechselwirkung zwischen kontaminierenden Partikeln, insbesondere in Form von Zinn-Partikeln 9, und dem Material der Deckschicht 6, beispielsweise in Form von Ruthenium, reduziert werden, um auf diese Weise eine Degradation der Beschichtung 3 zu verhindern, ohne hierbei deren Reflektivität signifikant zu reduzieren. Es versteht sich, dass an Stelle von Zinn-Partikeln auch andere kontaminierende Partikel in der Umgebung von optischen Elementen 1 , 28, 29, 30, 31 , 33, 34 vorhanden sein können, deren Wechselwirkung mit dem Material der Deckschicht 6 auf die weiter oben beschriebene Weise verringert werden kann. Gegebenenfalls müssen die weiter oben beschriebenen Materialien bzw. die Art des reaktiven Gases 16 in diesem Fall geeignet angepasst werden.
Die vorliegende Erfindung weist auch die Aspekte auf, die in den
nachfolgenden Klauseln definiert sind, welche einen Teil der Beschreibung bilden, bei denen es sich aber nicht um Ansprüche handelt, in
Übereinstimmung mit der Entscheidung J15/88 der Beschwerdekammern des Europäischen Patentamts:
1. Optisches Element (1 ) zur Reflexion von EUV-Strahlung (4), umfassend: ein Substrat (2),
eine auf dem Substrat (2) gebildete Beschichtung (3) zur Reflexion von EUV-Strahlung (4), wobei die Beschichtung (3) eine Deckschicht (6) mit einer dem Substrat (2) abgewandten Oberfläche (7) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest an der Oberfläche (7) der Deckschicht (6) eine
Oberflächenstruktur (11 ) gebildet ist. Optisches Element nach Klausel 1 , bei dem die Deckschicht (6) aus
Ruthenium gebildet ist. Optisches Element nach Klausel 1 oder 2, bei dem die Oberflächenstruktur (11 ) Nanostrukturen (12) aufweist. Optisches Element nach Klausel 3, bei dem die Nanostrukturen als säulenartige Nanostrukturen ( 2) ausgebildet sind. Optisches Element nach Klausel 4, bei dem die säulenartigen
Nanostrukturen (12) eine Höhe (H) zwischen 2 nm und 1000 nm aufweisen. Optisches Element nach Klausel 4 oder 5, bei dem die säulenartigen Nanostrukturen (12) einen Abstand (A) zwischen 10 nm und 10 pm voneinander aufweisen. Optisches Element nach einer der Klauseln 4 bis 6, bei dem die
säulenartigen Nanostrukturen (12) einen Durchmesser (D) zwischen 2 nm und 150 nm aufweisen. Optisches Element nach einer der Klauseln 3 bis 7, bei dem die
Deckschicht (6) aus säulenartigen Nanostrukturen (12) besteht. Optisches Element nach Klausel 3, bei dem es sich bei den Nanostrukturen um Nanofasern (13) handelt, die ein faserartiges Netzwerk bilden. Optisches Element nach einer der Klauseln 3 bis 9, bei dem die
Nanostrukturen (12, 13) Kohlenstoff-Nanoröhren, Silizium und/oder Siliziumcarbid enthalten. Optisches Element nach einer der Klauseln 3 bis 10, bei dem die
Nanostrukturen (12, 13) ein Metall und/oder ein Metalloxid und/oder ein Metallborid enthalten. Optisches Element nach Klausel 1 oder 2, bei dem auf die Deckschicht (6) eine Oberflächenstruktur ( 1 ) in Form einer porösen Schicht (14) aufgebracht ist. Optisches Element nach Klausel 12, bei dem die poröse Schicht (14) eine Porosität von mehr als 90 % aufweist. Optisches Element nach einer der vorhergehenden Klauseln, bei dem die Oberflächenstruktur (11 ) aus einem Material gebildet ist, das sich vom Material der Deckschicht (6) unterscheidet. Optisches Element nach Klausel 14, bei dem die Oberflächenstruktur (11 ) aus einem Material gebildet ist, das eine chemische Reaktion mit Zinn eingeht. Optisches Element nach Klausel 15, bei dem das Material der
Oberflächenstruktur (11 ) für eine chemische Reaktion mit Zinn reaktiver ist als das Material der Deckschicht (6). Optisches Element nach Klausel 15 oder 16, bei dem das Material der Oberflächenstruktur (11 ) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Gold, Silber, Antimon und Kupfer. Optisches Element nach einer der vorhergehenden Klauseln, bei dem die Oberflächenstruktur (11 ) die Reflektivität des optischen Elements (1 ) um weniger als 5 % reduziert. EUV-Lithographiesystem (21 ), umfassend:
eine EUV-Lichtquelle (25), die ein Target-Material (25a) zur Erzeugung von EUV-Strahlung (4) aufweist,
mindestens ein optisches Element (29, 30, 31 , 33, 34), welches ein Substrat (2) sowie eine auf dem Substrat (2) gebildete Beschichtung (3) zur
Reflexion von EUV-Strahlung (4) aufweist, wobei die Beschichtung (3) eine Deckschicht (6) umfasst, sowie
mindestens einen Gaseinlass (42, 42a) zur Einbringung eines reaktiven Gases (16) zwischen das optische Element (29, 30, 31 , 33, 34) und das Target-Material (25a) der EUV-Lichtquelle (25) zum Einhüllen von Partikeln (9) des Target-Materials (25a) mit einer Schicht (17), die gegenüber dem Material der Deckschicht (6) chemisch inert ist. EUV-Lithographiesystem nach Klausel 19, bei der das reaktive Gas (16) mindestens einen Gasbestandteil enthält, der ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: O2, O3, N2O, H2S. EUV-Lithographiesystem nach einer der Klauseln 19 oder 20, weiter umfassend: einen dem Gaseinlass (42) gegenüber liegenden Gasauslass (43) zum Auffangen des reaktiven Gases (16).

Claims

Patentansprüche
1. Optisches Element (1 ) zur Reflexion von EUV-Strahlung (4), umfassend: ein Substrat (2),
eine auf dem Substrat (2) gebildete Beschichtung (3) zur Reflexion von EUV-Strahlung (4), wobei die Beschichtung (3) eine Deckschicht (6) mit einer dem Substrat (2) abgewandten Oberfläche (7) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest an der Oberfläche (7) der Deckschicht (6) eine
Oberflächenstruktur (11 ) gebildet ist, die Nanostrukturen (12) aufweist, wobei die Nanostrukturen als säulenartige Nanostrukturen (12) ausgebildet sind oder es sich bei den Nanostrukturen um Nanofasern (13) handelt, die ein faserartiges Netzwerk bilden.
2. Optisches Element nach Anspruch 1 , bei dem die säulenartigen
Nanostrukturen (12) eine Höhe (H) zwischen 2 nm und 1000 nm aufweisen.
3. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die säulenartigen
Nanostrukturen (12) einen Abstand (A) zwischen 10 nm und 10 m voneinander aufweisen.
4. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die säulenartigen Nanostrukturen (12) einen Durchmesser (D) zwischen 2 nm und 150 nm aufweisen.
5. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Deckschicht (6) aus säulenartigen Nanostrukturen (12) besteht.
6. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nanostrukturen (12, 13) Kohlenstoff-Nanoröhren, Silizium und/oder Siliziumcarbid enthalten.
7. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nanostrukturen (12, 13) ein Metall und/oder ein Metalloxid und/oder ein Metallborid enthalten.
8. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Deckschicht (6) aus Ruthenium gebildet ist.
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