WO2018104250A1 - Intensitätsanpassungsfilter für die euv - mikrolithographie und verfahren zur herstellung desselben sowie beleuchtungssystem mit einem entsprechenden filter - Google Patents

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mirror
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filter
absorber layer
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Hartmut Enkisch
Ulrich Mueller
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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    • G21K1/062—Devices having a multilayer structure

Definitions

  • the reticle In order to be able to produce the small structures microlithographically, it must be ensured that the reticle is illuminated in a defined manner. Accordingly, the work light provided by a light source must be processed in the lighting system in order to have the required properties in the illumination of the reticle.
  • the illumination system should achieve as homogeneous a illumination of the reticle as possible, so that possible intensity differences of the light provided by the light source in the reticle plane have to be compensated.
  • the adaptation of the emission characteristics to the desired illumination properties, in particular with regard to the intensity distribution in the reticle plane or the compensation of the influence of different light sources for illumination systems should be kept as low as possible. like to be effortless and yet deliver satisfactory results.
  • an optical element having the features of claim 1 and a mirror with intensity adjustment function according to claim 10 and a method for producing an intensity adjustment filter having the features of claim 13.
  • the invention relates to an illumination system for an EUV projection exposure apparatus with the Features of claim 12 and a method of using an intensity adjustment filter having the features of claim 15.
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the invention proposes to use an intensity matching filter to compensate for differences in the light intensity and / or light intensity distribution of the working light, in particular EUV light, used in a lighting system for a microlithography projection exposure apparatus, similar to a gray filter in the visible light range by absorption of the working light used allows an intensity adjustment, and wavelength independent in the wavelength range used.
  • an optical element in particular an intensity-adjusting filter with an absorber layer for the working light used, in particular EUV radiation, is proposed, which extends along an optically active surface of the optical element and has a thickness that is defined transversely to the optically effective surface. This thickness of the absorber layer can be varied over the optically effective area to compensate for different intensity distributions by different working light sources.
  • optically active surface is understood to be the surface of the optical element or filter which is irradiated by working light or the light to be filtered.
  • the absorber layer can have at least one partial layer, in particular when formed as a transmission filter, which has a reflection-reducing effect for one or more wavelengths of the working light.
  • the optical element can also be designed as an intensity adaptation filter in the form of a reflective intensity adjustment filter, which reflects the working light in the beam path of the illumination system.
  • the substrate of the optical element or of the intensity matching filter, on which the absorber layer is applied may be formed as a mirror, in particular an EUV mirror.
  • the absorber layer may be formed in one piece or be composed of several partial layers, which may differ in particular with regard to the absorption effect. Since the absorber layer is intended to provide a different absorption effect distributed over the optically active surface on which the working light impinges in the beam path of the illumination system, by using a plurality of partial layers of the absorber layer, an advantageous adaptation of the different absorption effect can be realized. Thus, for example, a partial layer can be formed from one material with a high absorption effect, while the other partial layer can be formed from a material with a low absorption effect. The adjustment of the thickness of the absorber layer for adaptation of the different absorption effect can then be carried out predominantly in the sublayer with a lower absorption effect, so that the accuracy of the thickness adjustment can be reduced.
  • the sub-layer may be formed from a material having a low absorption effect, in particular on the surface of a corresponding optical element or intensity-adjusting filter, in order to be able to process the thickness contour of the superficial sub-layer in a correspondingly simpler manner.
  • an underlying sub-layer with higher absorption effect allows a basic adjustment of the absorption effect
  • the absorber layer may comprise molybdenum, ruthenium, silicon, Si 3 N 4 , ZrN, SiC, B 4 C and / or nickel.
  • the mirror function can be realized by a reflection layer in the form of a Bragg reflector having a multiplicity of layers of different refractive index arranged alternately.
  • the reflection layer which likewise extends along the optically active surface like the absorber layer, can be adapted over the optically active surface to the different angles of incidence of the working light by suitably matching the thickness ratios of the reflection layer or the sublayers thereof over the optically effective surface are.
  • the surface of the intensity adjusting filter on the incident side of the working light may be made so rough as to avoid interference with the standing wave field of the Bragg reflector. Accordingly, the roughness, in particular the square roughness RMS should be greater than one quarter of the wavelength of the working light.
  • the embodiment as a transmission filter with the difference that both outer surfaces should have a roughness greater than a quarter of the wavelength towards the vacuum.
  • a mirror is proposed in which the function of an intensity adjustment filter is integrated.
  • the mirror can have an absorber layer, as has already been described for a reflective intensity-matching filter, wherein the absorber layer is deposited above the outermost layer of a reflection layer in the form of a Bragg reflector with a multiplicity of partial layers or as a thicker outermost one Layer of a Bragg reflector
  • the thickness of the outermost layer of the Bragg reflector can be determined by first determining the thickness of the outermost layer necessary for the maximum Bragg reflection, and then one for the required additional thickness is defined, thereby determining the total thickness of the outermost layer.
  • the outermost layer of the Bragg reflector can first be deposited with a thickness which corresponds to the thickness for the maximum reduction in intensity of the reflected radiation to be achieved, in which case material removal takes place in the regions of the optical surface in which a less intensity reduction of the reflected radiation is required, the thickness of the outermost layer of the Bragg reflector can be reduced.
  • the material removal can be carried out in any suitable form by known methods.
  • the thickness of the outermost layer of the Bragg reflector can be varied in a location-dependent manner by local deposition of additional material.
  • the deposition of an additional absorber layer in particular from a material differing from the outermost layer of the Bragg reflector, can also be carried out locally by local deposition in order to achieve a varying intensity adjustment over the optically active surface.
  • a location-dependent deposition of layers of different thicknesses can be realized, for example, by molecular beam deposition using a Knudsen cell.
  • the integration of the intensity adaptation into a mirror can furthermore be achieved by reducing the reflectivity of the mirror by forming a rough boundary surface, wherein the roughness of the interface over the boundary surface can be varied for the locally varied intensity adaptation.
  • This can be achieved, for example, by machining the surface with ion beam processing (Ion Beam Figuring IBF). But other methods for roughening a surface can be used.
  • the interface may be a surface or an internal interface.
  • the roughened surface may in particular be the surface of a base body of the mirror on which the Bragg reflector is deposited, whereby the roughness of the roughened surface of the base body into the Bragg reflector is due to the direct deposition of the partial layers of the Bragg reflector on the roughened surface
  • the intensity adaptation can be integrated into the mirror by a reduced reflectivity of the Bragg reflector.
  • the optical element or the intensity matching filter can be arranged between the light source and a collector mirror or in the beam path from the light source to a collector mirror or in front of and in the vicinity of a collector mirror Field facet mirror may be arranged.
  • the latter possibility applies only to an intensity adjustment filter which is designed as a transmission filter.
  • a reflective intensity adjustment filter it is also possible to integrate it in the collector mirror.
  • the different layer thicknesses of the absorber layer of an optical element or intensity matching filter can already be produced during the production, ie the deposition of the absorber layer, by the corresponding deposition methods being adapted accordingly. This can be done, for example, by arranging the substrate on which the absorber layer is to be deposited in a suitable manner with respect to the coating source or by moving it relative to it, or by providing corresponding shutters for shading in order to achieve different layer thicknesses of the absorber layer produce.
  • the different layer thickness of the absorber layer or the layer thickness distribution can also be realized by subsequent processing of an already produced absorber layer, for example by different removal by means of ion thinning (ion beam figuring IBF).
  • the different thicknesses of the absorber layer over the optically active surface can be determined mathematically and / or experimentally by iterative measurements.
  • FIG. 1 shows part of a first illumination system for an EUV.
  • FIG. 2 shows part of a lighting system of a projection exposure apparatus according to a second embodiment; a part of an illumination system for an EUV projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • Intensity adjustment filter in the form of a mirror element for
  • FIG. 14 is a diagram showing the change in layer thickness along a line for a reflection layer of an intensity matching filter according to the invention
  • FIG. 15 in the diagrams a) and b) are diagrams showing the dependence of the reflectivity on the roughness of the interface between substrate and Bragg reflector and the dependence of the roughness of a surface on the removal of material by ion beam machining;
  • Figure 1 6 is a flow chart for a manufacturing process
  • FIG. 1 shows a part of a conventional illumination system for an EUV projection exposure apparatus with a plasma light source 1 which provides EUV light and an ellipsoid mirror 2 which directs the EUV light of the plasma light source onto a field facet mirror 4 , At 3, an intermediate focus is shown.
  • FIG. 2 shows a part of a similar illumination system for an EUV projection exposure apparatus, wherein once again a plasma light source 1 ' for EUV light as well as a collector mirror 5 and a field facet mirror 4 are provided. Again, there is an intermediate focus at 3.
  • the different design of the illumination systems with different plasma light sources 1, 1 ' and different mirrors 2, 5 results in a different intensity distribution of the EUV light in the illumination system, which is to be compensated by the use of an intensity adjustment filter, comparable conditions in both To achieve lighting systems.
  • the illumination system of FIG. 1 can be a measurement system with which EOS measurements are to be performed, while the illumination system of FIG. 2 can be part of an illumination system that is used in a projection exposure apparatus.
  • a corresponding intensity adjustment filter can be used. This is illustrated in FIGS. 3 to 8, which show different embodiments of illumination systems in which different intensity adjustment filters are used at different positions.
  • FIG. 3 shows a part of an illumination system, which in turn has a plasma light source 1, a collector mirror 5, an intermediate focus 3 and a field facet mirror 4.
  • the intensity-adjusting filter 8 in the form of a transmissive filter is provided in the region of the far field 10 arranged in the beam path after the collector mirror 5, while between plasma light source 1 and collector mirror 5 a so-called debris filter 7 is arranged, the impurities coming from the plasma light source 1 could get into the beam path, filters out.
  • FIG. 4 shows essentially the same part of an identical illumination system as FIG. 3, but with the intensity-adjusting filter 8, which in turn is in the form of a transmission filter, arranged in the vicinity of the far-field 1 1 on the field facet mirror 4.
  • FIG. 5 Another possibility of arranging the intensity adjustment filter 8 in a lighting system of an EUV projection illumination system is shown in FIG.
  • the intensity adjustment filter 8 in the vicinity of the far field 9 of the plasma Light source 1 is arranged.
  • the position of the intensity-adjusting filter 8 in the embodiment of FIG. 5 corresponds to the position of the arrangement of the debris filter 7 in the embodiments of FIGS. 3 and 4, so that preferably the intensity-adjusting filter 8 additionally has the function of a debris filter, so that the Functions of the debris filter 7 and the intensity adjustment filter 8 may be integrated in a single filter.
  • the intensity adjustment filter 8 can also be arranged in the corresponding position of FIG. 5 without additional debris filter function.
  • FIGS. 6 and 7 again show parts of EUV illumination systems with the arrangement of intensity adjustment filters, but the respective intensity adjustment filter 18 is not a transmission filter, as in the preceding embodiments, in which the light radiation passes through the filter, but this is a reflective intensity adjustment filter 18, in which the incident light radiation is reflected in accordance with a mirror. Accordingly, the absorber layer 12 is arranged on a plane mirror for forming the intensity adjustment filter, as will be described in more detail below.
  • the intensity adjustment filter 18 can likewise be arranged at different locations of an EUV illumination system.
  • the intensity adjustment filter 18 is arranged between the plasma light source 1 and the collector mirror 5 in the vicinity of the far field 9 of the plasma light source 1, a debris filter 7 additionally being arranged between the intensity adjustment filter 18 and the plasma light source 1 is provided.
  • the embodiment of FIG. 6 does not differ from those of the embodiments of FIGS. 3 to 5.
  • the difference with the embodiment of FIG. 6 is merely that the intensity-adjusting filter 18 is arranged in the beam path after the collector mirror 5.
  • FIG. 8 shows another embodiment of an intensity adjusting filter 15.
  • the intensity matching filter with the collector mirror is one Component 15 is combined, wherein the absorber layer 12 is disposed on the collector mirror for realizing the intensity adjustment.
  • FIG. 9 shows an intensity adaptation filter 18, as can be used in the embodiments of FIGS. 6 and 7.
  • the intensity-adjusting filter 18 is a reflective intensity-adjusting filter in which the incident light radiation, that is to say the EUV light 24, is reflected at a reflection layer 21.
  • the intensity adjustment filter 18 accordingly has a substrate 1 9, which is formed as a planar plate.
  • the reflection of the incident light 24 on the sublayers of the reflective layer 21 and a suitable choice of the thickness of the sublayers results in a constructive interference of the reflected EUV light beams.
  • a suitable choice of the number of layer pairs of molybdenum and silicon or periods a change in the layer thickness ratios in the Mo / Si layer system, the use of other materials or by transition to higher harmonics of the multilayer coating system or by an aperiodic vertical layer structure, a so-called Z.
  • the bandwidth of the reflected light can be changed and the reflective layer can be designed according narrowband or broadband, so that only light in a narrow wavelength and angle of incidence (narrow band) or in a large wavelength and angle of incidence (broadband) is reflected.
  • the reflection layer 21 By varying the above-mentioned parameters of the reflection layer 21 over the optically active surface of the intensity adjustment filter Also, a variation of the bandwidth of the reflected radiation over the intensity adjustment filter can be realized.
  • a patterning layer 20 which provides structures which continue to deposit in the sublayers of the Bragg reflector so as to provide an effect as a diffuser for the incident light 24 and thereby the reflected intensity of the incident light being affected.
  • the structures of the structuring layer 20 can be leveled by a smoothing layer on the outermost layer of the Bragg reflector in order to provide a smooth surface above the structuring layer 20, in particular for the subsequent absorber layer 12.
  • a two-part absorber layer 12 which comprises a lower sub-layer 22 and a surface layer 23.
  • the surface layer 23 differs in the lower sub-layer 22 in that it is formed so as to be more easily cleaned of contaminants and resistant to hydrogen and oxygen.
  • the surface layer 23, with its absorption behavior can be different from the lower part layer 22 and, in particular, can cause a lower absorption of the EUV light.
  • the absorber layer 12 has a different layer thickness d, which is defined transversely to the surface in which the EUV light impinges on the intensity adaptation filter 18.
  • the different layer thickness d results in a different absorption behavior over the optically active surface of the intensity adjustment filter 18, so that the intensity distribution can be compensated for different components of the illumination system, such as different plasma light sources or collector mirrors.
  • FIG. 10 shows an example of the transmission behavior of an absorber layer 1 2 along a line over the optically active surface of the intensity-matching filter 18, which may correspond to the sectional plane of FIG.
  • the optically active surface of the intensity adjustment filter 18 extends transversely to the image plane in the exemplary embodiment of FIG.
  • the transmission diagram of FIG. 10 shows that the absorber layer 12 of the exemplary embodiment of FIG. 9 enables almost 100% transmission in the center of the intensity adaptation filter 18, while the transmission is significantly lowered in the edge regions.
  • FIG. 11 shows a diagram of the different absorption behavior of different materials as a function of the layer thickness d of the absorber layer.
  • the diagram of FIG. 11 shows a relative reflectivity, for example, of the intensity adaptation filter 18 from FIG.
  • This variation of the absolute thickness corresponds to a relative layer thickness change (thickness factor c) of up to 22.
  • thickness factor c thickness factor
  • the lower the degree of absorption the greater is the thickness error one may allow oneself with a required uncertainty of the transmission. This embodiment is therefore advantageous in terms of robustness against manufacturing variations.
  • the absorber layer can also be adjusted to the desired layer thickness profile after production by appropriate processing, for example by IBF (ion beam figuring) processing.
  • IBF on beam figuring
  • the outer covering layer 23 may be formed, for example, of ruthenium, which on the one hand causes less absorption of the EUV light (see above) and on the other hand is insensitive to environmental influences is. Due to the lower absorption, there is also the advantage that the requirements for the accuracy of the layer thickness in the surface area are lower.
  • the surface roughness can be adjusted in the desired manner with a corresponding cover layer 23.
  • an intensity adjustment filter 18 having a two-part absorber layer 12 may be more easily cleaned or post-processed if the cover layer 23 is thick enough and / or can be easily renewed.
  • Au- it is possible to adapt the transmission of the intensity adjustment filter to changing requirements more easily if, for example, adaptation by aging of corresponding components, such as, for example, the EUV reflection layer on the collector mirror or the reflection layer of the intensity adaptation filter requires adaptation.
  • layer thickness errors and reflectivity characteristics on the collector mirror of an EUV illumination system can also be compensated with the gray filter.
  • FIG. 14 shows that the reflection layer can have layer thickness profiles due to different angles of incidence of the incident light.
  • the angles of incidence and the resulting layer thickness profiles may be different in different directions across the layer.
  • the relative layer thickness change or the thickness factor c is also not equal to 1 for the reflection layer over the optically effective surface.
  • Curves 40 and 41 of the diagram of FIG. 14 denote a layer thickness factor (curve 40) denoted as vertical layer thickness factor c (curve 40) and a horizontal layer thickness factor c Layer thickness factor (curve 41) show that different courses of the thickness factor c can result in different directions across the mirror.
  • the different layer thickness profiles over the mirror for the reflection layer 21 or its partial layers can be achieved in the same way by the corresponding coating method, as for the absorber layer.
  • step 53 the measurement result is compared with a reference, wherein the reference value correspond to the far field of the reference source according to box 61. If it is determined in step 54 that the measured value corresponds to the specification, the intensity adjustment filter can be used accordingly and the method is ended according to field 55. However, if the intensity adjustment filter is not within the specification, then in step 56 it is calculated how to adjust the thickness of the absorber layer.
  • step 57 the intensity adjustment filter is removed from the measurement illumination system, and in step 58 the thickness of the absorber layer is adapted by appropriate coating or by removal by means of IBF (ion beam figuring).
  • the thus-processed intensity adjustment filter is reintegrated in the measurement illumination system to retrace the further process of step 52 and subsequent steps.
  • the thickness of the absorber layer varies over the optically effective area.
  • the absorber layer (12) is applied to a substrate.
  • the optical element is an intensity matching filter, in particular a transmission filter.
  • the at least one reflection-reducing layer is formed so differently along the layer that the reflection-reducing effect is optimized as a function of the local angle of incidence of the working light.
  • the substrate is formed as a mirror (21).
  • the absorber layer (12) is composed of several partial layers (22, 23) which differ in particular with respect to the absorption effect, wherein preferably the absorber sublayer (23) or absorber sublayers facing or facing an incident side of a radiation to be filtered have a lower absorption as the absorber sublayer (s) (22) of the incident side of the radiation to be filtered away from the side.
  • the absorber sublayer (23) or absorber sublayers facing or facing an incident side of a radiation to be filtered have a lower absorption as the absorber sublayer (s) (22) of the incident side of the radiation to be filtered away from the side.
  • the optical element comprises a cover layer (23), which in particular is part of the absorber layer (12).
  • the absorber layer has a defined roughness on at least one side facing an incident side of a radiation to be filtered, wherein the defined roughness is greater than or equal to a quarter of the wavelength of the working light, so that interferences with a standing wave field are suppressed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Element für ein optisches System, welches mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum des extrem ultravioletten Lichts oder weicher Röntgenstrahlung arbeitet, insbesondere ein optisches System für die EUV - Mikrolithographie mit einer Absorberschicht (12) für EUV - oder weiche Röntgenstrahlung, die sich entlang einer optisch wirksamen Fläche erstreckt und eine Dicke aufweist, die quer zur optisch wirksamen Fläche definiert ist, wobei die Dicke der Absorberschicht über der optisch wirksamen Fläche variiert sowie einen Spiegel, der durch mindestens eine aufgeraute Fläche des Spiegels gebildet ist, deren Rauheit über der Fläche variiert. Außerdem betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage, ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Intensitätsanpassungsfilters sowie die Verwendung eines entsprechenden Filters.

Description

INTENSITÄTSANPASSUNGSFILTER FÜR DIE EUV - MIKROLITHOGRAPHIE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DESSELBEN SOWIE BELEUCHTUNGSSYSTEM
MIT EINEM ENTSPRECHENDEN FILTER
VERWEIS AUF PRIORITÄTSANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 224 1 13.3 vom 5. Dezember 2016 in Anspruch, wobei die Offenbarung dieser Anmeldung durch Verweis vollständig hierin aufgenommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Intensitätsanpassungsfilter für die EUV - Mikro- lithographie sowie ein Beleuchtungssystem für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage mit einem Intensitätsanpassungsfilter sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Intensi- tätsanpassungsfilters und die Verwendung eines entsprechenden Intensitätsanpas- sungsfilters.
STAND DER TECHNIK
Zur Herstellung von mikro - und nanostrukturierten Bauteilen der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik werden Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie eingesetzt, bei welchen ein Retikel mit einem Beleuchtungssystem beleuchtet und mittels eines Projektionsobjektivs auf einem Wafer abgebildet wird, so dass die auf dem Retikel enthaltenen Strukturen in verkleinerter Weise auf dem Wafer abgebildet werden, um so über lithographische Prozesse die entsprechenden Strukturen auf dem Wafer auszubilden. Da die Strukturgrößen der abzubildenden Strukturen immer kleiner werden, muss auch das Auflösungsvermögen der Projektionsbelichtungsanlagen entsprechend gesteigert werden. Zu diesem Zweck kann bei Projektionsbelichtungsanlagen Licht mit immer kleineren Wellenlängen, beispielsweise im Bereich des extrem ultravio- letten (EUV) Wellenlängenspektrums, mit Wellenlängen von 5 nm bis 15 nm oder im Bereich der weichen Röntgenstrahlung von 20 bis 250 pm eingesetzt werden.
Um die kleinen Strukturen mikrolithographisch erzeugen zu können, muss sichergestellt werden, dass das Retikel in einer definierten Weise beleuchtet wird. Entsprechend muss das von einer Lichtquelle bereitgestellte Arbeitslicht im Beleuchtungssystem aufbereitet werden, um die geforderten Eigenschaften bei der Beleuchtung des Retikels aufzuweisen. Beispielsweise soll durch das Beleuchtungssystem eine möglichst homogene Beleuchtung des Retikels erreicht werden, sodass mögliche Intensitätsunterschiede des von der Lichtquelle bereit gestellten Lichts in der Retikel - Ebene ausgeglichen werden müssen.
Darüber hinaus ist es wünschenswert die Lichtquelle einer Projektionsbelichtungsanlage oder Teile davon austauschen zu können, sodass Möglichkeiten zur Anpassung einer dann veränderten Abstrahlcharakterisitik einer neuen Lichtquelle an das Beleuchtungssystem erforderlich sind. Wird beispielsweise eine andere Lichtquelle verwendet oder ein unterschiedlicher Kollektorspiegel eingesetzt, so kann dies neben einer Anpassung der numerischen Apertur auch eine Anpassung der Fernfeldintensitäten der Lichtquelle im Beleuchtungssystem erforderlich machen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit zu schaffen, insbesondere für EUV - Beleuchtungssysteme für EUV - Projektionsbelichtungsanlagen Anpassungen der Abstrahlcharakterisitik einer Lichtquelle besonders hinsichtlich der erzielbaren Intensitätsverteilung des Lichts in der Retikelebene vornehmen zu können, um vorzugsweise unterschiedliche Lichtquellen für das EUV - Beleuchtungssystem einsetzen zu können. Dies gilt in gleicher Weise für Anlagen, die mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum der weichen Röntgenstrahlung arbeiten. Die Anpassung der Abstrahlcha- rakterisitk auf die gewünschten Beleuchtungseigenschaften insbesondere hinsichtlich der Intensitätsverteilung in der Retikel - Ebene bzw. die Kompensation des Einflusses unterschiedlicher Lichtquellen für Beleuchtungssysteme soll jedoch mit möglichst gerin- gern Aufwand einfach durchführbar sein und gleichwohl zufriedenstellende Ergebnisse liefern.
TECHNISCHE LÖSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein optisches Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Spiegel mit Intensitätsanpassungsfunktion nach Anspruch 10 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Intensitätsanpassungsfilters mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Verfahren zur Verwendung eines Intensitätsanpassungsfilters mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt vor, zur Kompensation von Unterschieden der Lichtintensität und/oder Lichtintensitätsverteilung des in einem Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie verwendeten Arbeitslichts, insbesondere EUV - Lichts, einen Intensitätsanpassungsfilter zu verwenden, ähnlich einem Graufilter beziehungsweise Neutraldichtefilter im Bereich des sichtbaren Lichts, der durch Absorption des verwendeten Arbeitslichts eine Intensitätsanpassung ermöglicht, und zwar wellenlängenunabhängig im verwendeten Wellenlängenbereich. Dazu wird ein optisches Element, insbesondere ein Intensitätsanpassungsfilter mit einer Absorberschicht für das verwendete Arbeitslicht, insbesondere EUV - Strahlung vorgeschlagen, die sich entlang einer optisch wirksamen Fläche des optischen Elements erstreckt und eine Dicke aufweist, die quer zur optisch wirksamen Fläche definiert ist. Diese Dicke der Absorberschicht kann über der optisch wirksamen Fläche variiert werden, um unterschiedliche Intensitätsverteilungen durch unterschiedliche Arbeitslichtquellen zu kompensieren. Unter optisch wirksamen Fläche wird hierbei die Fläche des optischen Elements bzw. Filters verstanden, die durch Arbeitslicht bzw. das zu filternde Licht bestrahlt wird.
Die Absorberschicht kann auf einem Substrat aufgebracht sein oder die Absorberschicht kann selbsttragend ausgebildet sein, insbesondere wenn das optische Element als In- tensitätsanpassungsfilter in Form eines Durchstrahlungsfilters ausgebildet ist, also das zu filternde Arbeitslicht das optische Element im Strahlengang des Beleuchtungssystems durchstrahlt.
Die Absorberschicht kann insbesondere bei der Ausbildung als Durchstrahlungsfilter mindestens eine Teilschicht aufweisen, die eine reflexionsmindernde Wirkung für eine oder mehrere Wellenlängen des Arbeitslichts aufweist.
Die mindestens eine reflexionsmindernde Schicht kann entlang der Schicht so unterschiedlich ausgebildet sein, dass die reflexionsmindernde Wirkung in Abhängigkeit vom lokalen Einfallswinkel des Arbeitslichts optimiert ist
Alternativ zu einem Durchstrahlungsfilter kann das optische Element auch als Intensi- tätsanpassungsfilter in Form eines reflektiven Intensitätsanpassungsfilters ausgebildet sein, der im Strahlengang des Beleuchtungssystems -das Arbeitslicht reflektiert. Entsprechend kann das Substrat des optischen Elements bzw. des Intensitätsanpassungsfilters, auf dem die Absorberschicht aufgebracht ist, als Spiegel, insbesondere EUV - Spiegel ausgebildet sein.
Die Absorberschicht kann einteilig ausgebildet sein oder aus mehreren Teilschichten zusammengesetzt sein, die sich insbesondere hinsichtlich der Absorptionswirkung unterscheiden können. Da die Absorberschicht eine unterschiedliche Absorptionswirkung verteilt über der optisch wirksamen Fläche, auf welche das Arbeitslicht im Strahlengang des Beleuchtungssystems auftrifft, bereitstellen soll, kann durch Verwendung mehrerer Teilschichten der Absorberschicht eine vorteilhafte Anpassung der unterschiedlichen Absorptionswirkung verwirklicht werden. So kann beispielsweise eine Teilschicht aus einem Material mit einer hohen Absorptionswirkung gebildet sein, während die andere Teilschicht aus einem Material mit geringer Absorptionswirkung gebildet sein kann. Die Einstellung der Dicke der Absorberschicht zur Anpassung der unterschiedlichen Absorp- tionswirkung kann dann überwiegend in der Teilschicht mit geringerer Absorptionswirkung vorgenommen werden, so dass die Genauigkeit der Dickeneinstellung reduziert werden kann. Entsprechend kann die Teilschicht aus einem Material mit geringer Absorptionswirkung insbesondere an der Oberfläche eines entsprechenden optischen Elements bzw. Intensitätsanpassungsfilters ausgebildet sein, um in entsprechend einfa- eher Weise die Dickenkontur der oberflächlichen Teilschicht bearbeiten zu können, wäh- rend eine darunter angeordnete Teilschicht mit höherer Absorptionswirkung eine Basiseinstellung der Absorptionswirkung ermöglicht
Darüber hinaus kann die Ausbildung der Absorberschicht aus mehreren Teilschichten auch dazu verwendet werden, dass an der Oberfläche des optischen Elements bzw. Intensitätsanpassungsfilters eine Absorberteilschicht aus einem Material gebildet wird, die Funktionen einer Deckschicht übernimmt und insbesondere unempfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen und beispielsweise chemische Reaktionen mit Wasserstoff und Sauerstoff ist. Darüber hinaus kann das Material einer Deckschicht auch so gewählt werden, dass die Oberfläche leicht zu reinigen ist.
Die Absorberschicht kann Molybdän, Ruthenium, Silizium, Si3N4, ZrN, SiC, B4C und/oder Nickel umfassen.
Das optische Element bzw. der Intensitätsanpassungsfilter kann weitere Funktionen aufweisen, wie beispielsweise die Funktion eines Diffusors, wobei die entsprechende Diffusorwirkung durch Strukturierung des Substrats des optischen Elements bzw. Inten- sitätsanpassungsfilters oder Aufbringen einer entsprechenden Strukturierungsschicht realisiert werden kann. Eine Strukturierung oder Strukturierungsschicht kann zur Aufbringung nachfolgender Schichten, beispielsweise der Absorberschicht, mit einer geeigneten Glättungsschicht wieder eingeebnet werden.
Bei der Ausbildung des optischen Elements bzw. Intensitätsanpassungsfilters als reflek- tiver Filter kann die Spiegelfunktion durch eine Reflexionsschicht in Form eines Bragg - Reflektors mit einer Vielzahl von alternierend angeordneten Schichten unterschiedlichen Brechungsindex realisiert werden. Die Reflexionsschicht, die sich ebenfalls wie die Absorberschicht entlang der optisch wirksamen Fläche erstreckt, kann über der optisch wirksamen Fläche an die unterschiedlichen Einfallswinkel -des Arbeitslichts angepasst sein, indem die Dickenverhältnisse der Reflexionsschicht beziehungsweise der Teilschichten davon in geeigneter weise über der optisch wirksamen Fläche angepasst sind.
Darüber hinaus kann auch die Bandbreite von Wellenlängen, die durch die Reflexionsschicht reflektiert werden können, über der optisch wirksamen Fläche variiert werden. Die Oberfläche der Absorberschicht bzw. eine einer Einfallsseite des Arbeitslichts zugewandten Seite kann eine Mikrostruktur aufweisen oder eine definierte Rauheit aufweisen. Bei einer strukturierten Oberfläche oder Seite der Absorberschicht kann die charakteristische Höhe der Mikrostruktur größer oder gleich einem Viertel der Wellenlänge des Arbeitslichts sein. Unter charakteristischer Höhe wird dabei der maximale oder mittlere Abstand einer maximalen Erhebung zu einer minimalen Vertiefung quer zur Oberfläche verstanden. Bei einer mit einer definierten Rauheit versehenen Oberfläche oder Seite der Absorberschicht kann die mittlere oder quadratische Rauheit (RMS root-mean- squared roughness) der Oberfläche größer oder gleich einem Viertel der Wellenlänge des Arbeitslichts sein.
Bei der Ausbildung des optischen Elements bzw. Intensitätsanpassungsfilters als reflektier Intensitätsanpassungsfilter kann die Oberfläche des Intensitätsanpassungsfilters an der Einfallsseite -des Arbeitslichts so rau ausgebildet sein, dass Interferenzen mit dem stehenden Wellenfeld des Bragg - Reflektors vermieden werden. Entsprechend sollte die Rauheit, insbesondere die quadratische Rauheit RMS größer als ein Viertel der Wellenlänge des Arbeitslichts sein. Gleiches gilt bei der Ausbildung als Durchstrahlungsfilter, mit dem Unterschied, dass hier beide Außenflächen zum Vakuum hin eine Rauheit größer als ein Viertel der Wellenlänge aufweisen sollten.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung, für den selbständig und in Kombination mit anderen Aspekten der Erfindung Schutz begehrt wird, wird ein Spiegel vorgeschlagen, in den die Funktion eines Intensitätsanpassungsfilters integriert ist.
Der Spiegel kann hierzu eine Absorberschicht aufweisen, wie sie bereits für einen re- flektiven Intensitätsanpassungsfilter beschrieben worden ist, wobei die Absorberschicht oberhalb der äußersten Schicht einer Reflexionsschicht in Form eines Bragg - Reflek- tors mit einer Vielzahl von Teilschichten abgeschieden ist oder als dicker ausgebildete äußerste Schicht eines Bragg - Reflektors
Wird die Absorberschicht durch eine dicker als für die Bragg - Reflexion notwendige äußerste Schicht gebildet, kann die Dicke der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors dadurch bestimmt werden, dass zunächst die für die maximale Bragg - Reflexion not- wendige Dicke der äußersten Schicht bestimmt wird und anschließend eine für die er- forderliche Intensitätsanpassung notwendige zusätzliche Dicke definiert wird, wobei dadurch die Gesamtdicke der äußersten Schicht bestimmt wird.
Für die Herstellung kann die äußerste Schicht des Bragg - Reflektors zunächst mit einer Dicke abgeschieden werden, die der Dicke für die maximale Intensitätsminderung der reflektierten Strahlung, die erreicht werden soll, entspricht, wobei dann durch Materialabtrag in den Bereichen der optischen Fläche, in der eine geringere Intensitätsminderung der reflektierten Strahlung erforderlich ist, die Dicke der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors reduziert werden kann. Der Materialabtrag kann hierbei in jeder geeigneten Form durch bekannte Verfahren durchgeführt werden. Alternativ kann die Di- cke der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors ortsabhängig durch lokale Abschei- dung von zusätzlichem Material variiert werden. Auch die Abscheidung einer zusätzlichen Absorberschicht insbesondere aus einem zur äußersten Schicht des Bragg - Reflektors unterschiedlichem Material kann ortsabhängig durch lokale Abscheidung erfolgen, um über der optisch wirksamen Fläche eine variierende Intensitätsanpassung zu erzielen. Eine ortsabhängige Abscheidung unterschiedlich dicker Schichten kann beispielsweise durch Molekularstrahlabscheidung mit Hilfe einer Knudsen - Zelle realisiert werden.
Die Integration der Intensitätsanpassung in einen Spiegel kann weiterhin dadurch erreicht werden, dass die Reflektivität des Spiegels durch Ausbildung einer rauen Grenz- fläche reduziert wird, wobei zur lokal variierten Intensitätsanpassung die Rauheit der Grenzfläche über der Grenzfläche variiert werden kann. Dies kann beispielsweise durch Bearbeitung der Fläche mit lonenstrahlbearbeitung (Ion Beam Figuring IBF) erreicht werden. Aber auch andere Verfahren zur Aufrauung einer Fläche können eingesetzt werden. Die Grenzfläche kann eine Oberfläche oder eine innere Grenzfläche sein.
Die aufgeraute Fläche kann insbesondere die Oberfläche eines Grundkörpers des Spiegels sein, auf der der Bragg - Reflektor abgeschieden wird, wobei sich durch die unmittelbare Abscheidung der Teilschichten des Bragg - Reflektors auf der aufgerauten Oberfläche die Rauigkeit der aufgerauten Fläche des Grundkörpers in den Bragg - Reflektor fortsetzt und durch eine dadurch verminderte Reflektivität des Bragg - Reflektors die Intensitätsanpassung in den Spiegel integriert werden kann. In einem entsprechenden EUV - Beleuchtungssystem, welches beispielsweise als Messsystem mit unterschiedlichen Lichtquellen eingesetzt werden kann, kann das optische Element bzw. der Intensitätsanpassungsfilter zwischen Lichtquelle und einem Kollektorspiegel oder im Strahlengang ausgehend von der Lichtquelle nach einem Kollek- torspiegel beziehungsweise vor und in der Nähe eines Feldfacettenspiegels angeordnet sein. Letztere Möglichkeit gilt nur für einen Intensitätsanpassungsfilter, der als Durchstrahlungsfilter ausgebildet ist. Für einen reflektiven Intensitätsanpassungsfilter besteht weiterhin die Möglichkeit diesen in dem Kollektorspiegel zu integrieren.
Die unterschiedlichen Schichtdicken der Absorberschicht eines optischen Elements bzw. Intensitätsanpassungsfilters können bereits bei der Herstellung, also der Abschei- dung der Absorberschicht erzeugt werden, indem die entsprechenden Abscheideverfahren entsprechend angepasst werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Substrat, auf dem die Absorberschicht abgeschieden werden soll, in geeigneter Weise in Bezug auf die Beschichtungsquelle angeordnet oder relativ zu dieser bewegt wird, beziehungsweise, dass entsprechende Blenden zur Abschattung vorgesehen werden, um verschiedene Schichtdicken der Absorberschicht zu erzeugen.
Darüber hinaus kann die unterschiedliche Schichtdicke der Absorberschicht beziehungsweise die Schichtdickenverteilung auch durch nachträgliche Bearbeitung einer bereits hergestellten Absorberschicht realisiert werden, beispielsweise durch unter- schiedlichen Abtrag mittels lonendünnung (Ion beam figuring IBF).
Die unterschiedlichen Dicken der Absorberschicht über der optisch wirksamen Fläche können rechnerisch und/oder experimentell durch iterative Messungen bestimmt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
Figur 1 einen Teil eines ersten Beleuchtungssystems für eine EUV -
Projektionsbelichtungsanlage;
Figur 2 einen Teil eines Beleuchtungssystems einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform; einen Teil eines Beleuchtungssystems für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
eine Darstellung eines Teils eines Beleuchtungssystems für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
eine Darstellung eines Teils eines Beleuchtungssystems einer EUV - Projektionsbelichtungsanlage nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
eine Darstellung eines Teils eines Beleuchtungssystems einer EUV - Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
eine Darstellung eines Teils eines Beleuchtungssystems einer EUV - Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
eine Darstellung eines Teils eines Beleuchtungssystems einer EUV - Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines
Intensitätsanpassungsfilters gemäß der vorliegenden Erfindung;
ein Diagramm, welches die Transmission von EUV - Strahlung durch einen
Filter der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie darstellt;
ein Diagramm, welches die Abhängigkeit der relativen Reflektivität eines
Intensitätsanpassungsfilters in Form eines Spiegelelements für
unterschiedliche Absorbermaterialien zeigt;
ein Diagramm, welches den Verlauf der Dicke einer Absorberschicht entlang einer Linie über den Filter beziehungsweise den Dickenfaktor (rechtes Teilbild) der entsprechenden Absorberschicht zeigt;
ein Diagramm, welches die Abhängigkeit der Reflektivität für ein
Filterelement gemäß der vorliegenden Erfindung auf Basis eines Spiegels mit einer Ruthenium - Absorberschicht von der Dicke bei verschiedenen Oberflächenrauheiten zeigt; Figur 14 ein Diagramm, das die Schichtdickenveränderung entlang einer Linie für eine Reflexionsschicht eines erfindungsgemäßen Intensitätsanpassungs - filters zeigt;
Figur 1 5 in den Teilbildern a) und b) Diagramme, die die Abhängigkeit der Reflekti- vität von der Rauigkeit der Grenzfläche zwischen Substrat und Bragg - Reflektor und die Abhängigkeit der Rauigkeit einer Oberfläche vom Materialabtrag durch lonenstrahlbearbeitung zeigen; und in
Figur 1 6 ein Ablaufdiagramm für ein Herstellungsverfahren
erfindungsgemäßen Intensitätsanpassungsfilters.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausfüh- rungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind einzelne Merkmale und Komponenten, auch wenn sie in einem funktionalen oder strukturellen Zusammenhang mit anderen Merkmalen oder Komponenten beschrieben sind, nicht nur in diesen beschriebenen funktionalen oder strukturellen Zusammenhängen offenbart, sondern auch für sich alleine und in Kombination mit allen anderen Merkmalen und/ oder Komponenten. Die Figur 1 zeigt einen Teil eines herkömmlichen Beleuchtungssystems für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage mit einer Plasma - Lichtquelle 1 , das EUV - Licht zur Verfügung stellt, und einem Ellipsoid - Spiegel 2, welcher das EUV - Licht der Plasma- Lichtquelle auf einen Feldfacettenspiegel 4 lenkt. Bei 3 ist ein Zwischenfokus gezeigt.
Die Figur 2 zeigt einen Teil eines ähnlichen Beleuchtungssystems für eine EUV - Projek- tionsbelichtungsanlage, wobei wiederum eine Plasma - Lichtquelle 1 ' für EUV - Licht sowie ein Kollektorspiegel 5 und ein Feldfacettenspiegel 4 vorgesehen sind. Auch hier existiert bei 3 ein Zwischenfokus.
Das Beleuchtungssystem der Figur 2 unterscheidet sich von dem Beleuchtungssystem der Figur 1 dadurch, dass eine andere EUV - Lichtquelle 1 ' Verwendung findet und dass darüber hinaus ein gegenüber dem Ellipsoid - Spiegel 2 unterschiedlicher Kollektorspie- gel 5 eingesetzt wird. Außerdem ist in dem Beleuchtungssystem der Figur 2 eine Kühlvorrichtung für die Plasma - Lichtquelle 1 ' vorgesehen.
Durch die unterschiedliche Gestaltung der Beleuchtungssysteme mit unterschiedlichen Plasma-Lichtquellen 1 , 1 ' und unterschiedlichen Spiegeln 2, 5 ergibt sich eine unter- schiedliche Intensitätsverteilung des EUV - Lichts im Beleuchtungssystem, die durch die Verwendung eines Intensitätsanpassungsfilters ausgeglichen werden soll, um vergleichbare Bedingungen bei beiden Beleuchtungssystemen zu erzielen. Beispielsweise kann das Beleuchtungssystem der Figur 1 ein Messsystem sein, mit dem EOS - Messungen durchgeführt werden sollen, während das Beleuchtungssystem der Figur 2 ein Teil eines Beleuchtungssystems sein kann, welches in einer Projektionsbelichtungsan- lage im Einsatz ist. Um Messungen an dem Messsystem der Figur 1 auf das Beleuchtungssystem der Figur 2 übertragen zu können und Einflüsse unterschiedlicher Intensitäten und verschiedener Intensitätsverteilungen zu vermeiden, kann ein entsprechender Intensitätsanpassungsfilter eingesetzt werden. Dies ist in den Figuren 3 bis 8 dargestellt, welche unterschiedliche Ausführungsformen von Beleuchtungssystemen zeigen, in denen unterschiedliche Intensitätsanpassungsfilter an unterschiedlichen Positionen eingesetzt sind.
So zeigt die Figur 3 einen Teil eines Beleuchtungssystems, welches wiederrum eine Plasma - Lichtquelle 1 , einen Kollektorspiegel 5 einen Zwischenfokus 3 und einen Feld- facettenspiegel 4 aufweist. Der Intensitätsanpassungsfilter 8 in Form eines durchstrahlbaren Filters ist im Bereich des im Strahlengang nach dem Kollektorspiegel 5 angeordnete Fernfeldes 10 vorgesehen, während zwischen Plasma - Lichtquelle 1 und Kollektorspiegel 5 eine sogenannter Debris - Filter 7 angeordnet ist, der Verunreinigungen, die von der Plasma - Lichtquelle 1 in den Strahlengang gelangen könnten, herausfiltert. Die Figur 4 zeigt im Wesentlichen den gleichen Teil eines identischen Beleuchtungssystems wie die Figur 3, wobei jedoch der Intensitätsanpassungsfilter 8, der wiederrum in Form eines Durchstrahlungsfilters ausgebildet ist, in der Nähe des Fernfeldes 1 1 am Feldfacettenspiegel 4 angeordnet ist.
Eine weitere Möglichkeit der Anordnung des Intensitätsanpassungsfilters 8 in einem Be- leuchtungssystem einer EUV - Projektionsbeleuchtungsanlage ist in Figur 5 gezeigt. Hier ist der Intensitätsanpassungsfilter 8 in der Nähe des Fernfeldes 9 der Plasma - Lichtquelle 1 angeordnet. Die Position des Intensitätsanpassungsfilters 8 bei der Ausführungsform der Figur 5 entspricht der Position der Anordnung des Debris - Filters 7 in den Ausführungsformen der Figuren 3 und 4, so dass vorzugsweise der Intensitätsan- passungsfilter 8 zusätzlich die Funktion eines Debris - Filters aufweist, so dass die Funktionen des Debris - Filters 7 und des Intensitätsanpassungsfilters 8 in einem einzigen Filter integriert sein können. Allerdings kann der Intensitätsanpassungsfilter 8 auch ohne zusätzliche Debris - Filterfunktion in der entsprechenden Position der Figur 5 angeordnet sein.
Die Figuren 6 und 7 zeigen wiederum Teile von EUV - Beleuchtungssystemen mit der Anordnung von Intensitätsanpassungsfiltern, wobei jedoch der jeweilige Intensitätsanpassungsfilter 18 kein Durchstrahlungsfilter, wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist, bei dem also die Lichtstrahlung durch den Filter hindurchgeht, sondern es handelt sich hierbei um einen reflektiven Intensitätsanpassungsfilter 18, bei dem die auftreffende Lichtstrahlung entsprechend einem Spiegel reflektiert wird. Entsprechend ist die Absorberschicht 12 zur Bildung des Intensitätsanpassungsfilters auf einem Planspiegel angeordnet, wie dies nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Wie aus den Figuren 6 und 7 zu entnehmen ist, kann der Intensitätsanpassungsfilter 18 ebenfalls an unterschiedlichen Stellen eines EUV - Beleuchtungssystems angeordnet werden. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist der Intensitätsanpassungsfilter 18 zwischen der Plasma - Lichtquelle 1 und dem Kollektorspiegel 5 in der Nähe des Fernfeldes 9 der Plasma - Lichtquelle 1 angeordnet, wobei zwischen dem Intensitätsanpassungsfilter 18 und der Plasma - Lichtquelle 1 zusätzlich ein Debris - Filter 7 vorgesehen ist. Im Übrigen unterscheidet sich die Ausführungsform der Figur 6 nicht von denjenigen der Ausführungsformen der Figuren 3 bis 5. Bei der Ausführungsform des EUV - Beleuchtungssystems, die in Figur 7 gezeigt ist, besteht der Unterschied gegenüber der Ausführungsform der Figur 6 lediglich darin, dass der Intensitätsanpassungsfilter 18 im Strahlengang nach dem Kollektorspiegel 5 angeordnet ist.
Die Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Intensitätsanpassungsfilters 15. In diesem Beispiel ist der Intensitätsanpassungsfilter mit dem Kollektorspiegel zu einem Bauteil 15 Kombiniert, wobei die Absorberschicht 12 zur Verwirklichung der Intensitätsanpassung auf dem Kollektorspiegel angeordnet ist.
Obwohl die Integration der Funktion der Intensitätsanpassung in Bauteile mit anderen Funktionen, wie beispielsweise Debris - Filter oder Kollektorspiegel, hinsichtlich der Ver- ringerung der Anzahl der Bauteile vorteilhaft ist, ergeben sich auch Nachteile dahingehend, dass die Herstellung komplexer wird und bei fehlerhaften Bauteilen entsprechend komplexe Bauteile mit mehreren Funktionen ausgewechselt werden müssen. Entsprechend ist eine Abwägung der erzielbaren Vorteile und der dadurch bedingten Nachteile erforderlich. Die Figur 9 zeigt einen Intensitätsanpassungsfilter 18, wie er in den Ausführungsformen der Figuren 6 und 7 eingesetzt werden kann. Beim Intensitätsanpassungsfilter 18 handelt es sich um einen reflektiven Intensitätsanpassungsfilter, bei dem die einfallende Lichtstrahlung, also das EUV - Licht 24 an einer Reflexionsschicht 21 reflektiert wird.
Der Intensitätsanpassungsfilter 18 weist dementsprechend ein Substrat 1 9 auf, welches als planare Platte ausgebildet ist. Auf dem Substrat 19 ist eine Reflexionsschicht in Form eines Bragg - Reflektors 21 mit abwechselnden Schichten aus unterschiedlichen Materialien, wie beispielsweise Molybdän und Silizium bereitzustellen. Durch die Reflexion des einfallenden Lichts 24 an den Teilschichten der Reflexionsschicht 21 und einer geeigneten Wahl der Dicke der Teilschichten kommt es zu einer konstruktiven Interfe- renz der reflektierten EUV - Lichtstrahlen. Durch eine entsprechende Wahl der Anzahl der Schichtpaare aus Molybdän und Silizium beziehungsweise Perioden, eine Änderung der Schichtdickenverhältnisse im Mo/Si - Schichtsystem, die Verwendung anderer Materialien oder durch Übergang auf höhere Harmonische des Multilagen - Schichtsystems beziehungsweise durch einen aperiodischen vertikalen Schichtaufbau, ein sogenanntes Z-grading, kann die Bandbreite des reflektierten Lichts verändert werden und die Reflexionsschicht kann entsprechend schmalbandig beziehungsweise breitbandig ausgelegt werden, so dass nur Licht in einem engen Wellenlängen - und Einfallswinkelbereich (schmalbandig) oder in einem großen Wellenlängen - und Einfallswinkelbereich (breitbandig) reflektiert wird. Durch Variation der oben genannten Parameter der Reflexions- Schicht 21 über der optisch wirksamen Fläche des Intensitätsanpassungsfilters kann auch eine Variation der Bandbreite der reflektierten Strahlung über dem Intensitätsanpassungsfilter realisiert werden.
Unterhalb der Reflexionsschicht 21 ist eine Strukturierungsschicht 20 vorgesehen, welche Strukturen bereit stellt, die sich bei der Abscheidung der Teilschichten des Bragg - Reflektors in diesen fortsetzen, sodass eine Wirkung als Diffusor für das einfallende Licht 24 bereitgestellt wird und dadurch die reflektierte Intensität des einfallenden Lichts beeinflusst wird. Die Strukturen der Strukturierungsschicht 20 können durch eine Glät- tungsschicht auf der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors nivelliert werden, um oberhalb der Strukturierungsschicht 20 eine glatte Oberfläche insbesondere für die nachfolgende Absorberschicht 12 bereitzustellen.
Oberhalb der Reflexionsschicht 21 in Richtung des einfallenden EUV - Lichts ist eine zweiteilige Absorberschicht 12 vorgesehen, die eine untere Teilschicht 22 und eine Oberflächenschicht 23 umfasst. Die Oberflächenschicht 23 unterscheidet sich hinsichtlich der unteren Teilschicht 22 dadurch, dass sie so ausgebildet ist, dass sie leichter von Kontaminationen gereinigt werden kann und resistent gegenüber Wasserstoff und Sauerstoff ist. Darüber hinaus kann die Oberflächenschicht 23 auch mit ihrem Absorptionsverhalten unterschiedlich gegenüber der unteren Teilschicht 22 sein und insbesondere eine geringere Absorption des EUV - Lichts bewirken.
Wie sich aus der Darstellung der Figur 9 ergibt, weist die Absorberschicht 12 eine unter- schiedliche Schichtdicke d auf, die quer zur Oberfläche, in der das EUV - Licht auf den Intensitätsanpassungsfilter 18 trifft, definiert ist. Durch die unterschiedliche Schichtdicke d ergibt sich ein über der optisch wirksamen Fläche des Intensitätsanpassungsfilters 18 unterschiedliches Absorptionsverhalten, so dass die Intensitätsverteilung bei unterschiedlichen Komponenten des Beleuchtungssystems, wie unterschiedlichen Plasma - Lichtquellen oder Kollektorspiegeln ausgeglichen werden kann.
Die Figur 10 zeigt ein Beispiel des Transmissionsverhaltens einer Absorberschicht 1 2 entlang einer Linie über der optisch wirksamen Fläche des Intensitätsanpassungsfilters 18, die der Schnittebene der Figur 9 entsprechen kann. Die optisch wirksame Fläche des Intensitätsanpassungsfilters 18 erstreckt sich bei dem Ausführungsbeispiel der Fi- gur 9 quer zur Bildebene. Das Transmissionsdiagramm der Figur 10 zeigt, dass die Absorberschicht 12 des Ausführungsbeispiels der Figur 9 in der Mitte des Intensitätsanpassungsfilters 18 eine nahezu 100%ige Transmission ermöglicht, während in den Randbereichen die Transmission deutlich abgesenkt ist. Die Figur 1 1 zeigt in einem Diagramm das unterschiedliche Absorptionsverhalten unterschiedlicher Materialien in Abhängigkeit von der Schichtdicke d der Absorberschicht. Das Diagramm der Figur 1 1 zeigt eine relative Reflektivität beispielsweise des Intensitätsanpassungsfilters 18 aus Figur 9 bei unterschiedlich dicken Absorberschichten für die Materialien Molybdän, Ruthenium und Nickel. Wie sich unmittelbar aus dem Dia- gramm der Figur 1 1 ergibt, weist Nickel die höchste Absorption für EUV - Licht auf, während Molybdän die geringste Absorption für EUV - Licht der drei betrachteten Materialien besitzt.
Die Figur 12 zeigt in der linken Kurve, die sich auf die linke Achse bezieht, die Dicke einer Absorberschicht entlang einer Linie über der optisch wirksamen Fläche des Inten- sitätsanpassungsfilters, während die rechte Kurve, die sich auf die rechte Achse bezieht, den Dickenfaktor c einer entsprechenden Absorberschicht entlang einer Linie über der optisch wirksamen Fläche des Intensitätsanpassungsfilters 18 der Figur 9 zeigt. Der Dickenfaktor ist hier definiert als die lokale Dicke geteilt durch die minimal Dicke. Die Kurven der Figur 12 offenbaren, dass beispielsweise mit Ruthenium als Absorbermate- rial Schichtdicken der Absorberschicht zwischen 2 - 3 nm und 70 nm erforderlich sind, um den in Figur 10 gezeigten Transmissionsverlauf zu erzeugen. Diese Variation der Absolutdicke entsprcht einer relativen Schichtdickenänderung (Dickenfaktor c) von bis zu 22. Dies zeigt, dass Absorberschichten mit sehr unterschiedlichen Schichtdicken hergestellt werden müssen. Aus diesem Grund kann es sinnvoll sein, einen zweiteiligen oder mehrteiligen Aufbau der Absorberschicht 12, wie in Figur 9 gezeigt, zu wählen, um beispielsweise durch eine untere Teilschicht 22 mit einem starken Absorptionsverhalten, beispielsweise einer Absorberschicht aus Nickel, bereits einen hohen Grad des erforderlichen Absorptionsverlaufs zu gewährleisten und mit der weiteren Absorberteilschicht mir geringerem Absorptionsgrad 23 eine Feinjustierung des Absorptionsverlaufs zu er- möglichen. Je geringer der Absorptionsgrad ist, um so größer ist der Dickenfehler, den man sich bei einer geforderten Unsicherheit der Transmission erlauben darf. Diese Ausführung ist daher im Hinblick auf Robustheit gegen Fertigungsschwankungen vorteilhaft.
Um die Schichtdickenverläufe der Absorberschicht herzustellen, können übliche PVD - Verfahren (Physikalische Dampfphasenabscheidung PVD physical vapour deposition) oder Molekularstrahlabscheidungen eingesetzt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Absorberschicht auch nach der Herstellung durch entsprechende Bearbeitung auf den gewünschten Schichtdickenverlauf eingestellt werden, beispielsweise durch IBF (Ion beam figuring) - Bearbeitung.
Bei der Gestaltung der Absorberschicht 1 2 des Intensitätsanpassungsfilters 18 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 9 mit einem zweiteiligen Schichtaufbau kann die äußere Deckschicht 23 beispielsweise aus Ruthenium gebildet sein, welche einerseits eine geringere Absorption des EUV - Lichts bewirkt (siehe oben) und andererseits gegenüber Umwelteinflüssen unempfindlich ist. Durch die geringere Absorption besteht auch der Vorteil, dass die Anforderungen an die Genauigkeit der Schichtdicke im Oberflächenbe- reich geringer ist.
Darüber hinaus lässt sich mit einer entsprechenden Deckschicht 23 auch die Oberflä- chenrauigkeit in der gewünschten Weise einstellen. Wie sich aus Figur 13 ergibt, kann es bei der Ausbildung des reflektiven Intensitätsanpassungsfilters in Form eines Planspiegels und bei zu glatten Oberflächen zu Interferenzen mit dem stehenden Wellenfeld der Reflexionsschicht 21 kommen, so dass die Reflektivität mit zunehmender Absorberschicht nicht exponentiell abnehmen würde, sondern um den exponentiellen Verlauf oszillieren würde, wie in Kurve 30 für eine Oberflächenrauheit rms = Onm in Figur 13 gezeigt ist (rms root mean Square (quadratische Rauheit (Mittel der Abweichungsquadrate)). Eine nahezu exponentielle Abnahme der Reflektivität mit der Schichtdicke der Absorberschicht, wie in Kurve 31 in Figur 1 3 gezeigt, ergibt sich somit nur, wenn, wie bei Kurve 33 gezeigt, die Oberflächenrauheit einen gewissen Wert, beispielsweise rms = 3nm aufweist.
Darüber hinaus kann ein Intensitätsanpassungsfilter 18 mit einer zweiteiligen Absorberschicht 12 leichter einer Reinigung oder Nachbearbeitung unterzogen werden, wenn die Deckschicht 23 dick genug ist und/oder in einfacher Weise erneuert werden kann. Au- ßerdem besteht die Möglichkeit die Transmission des Intensitätsanpassungsfilters an veränderte Anforderungen leichter anzupassen, wenn beispielsweise eine Anpassung durch Alterung von entsprechenden Komponenten, wie beispielsweise der EUV - Reflexionsschicht auf dem Kollektorspiegel oder der Reflexionsschicht des Intensitätsanpas- sungsfilters eine Anpassung erforderlich macht. Insbesondere können auch Schichtdickenfehler und Reflektivitätsverläufe auf dem Kollektorspiegel eines EUV - Beleuchtungssystems mit dem Graufilter kompensiert werden.
Die Figur 14 zeigt, dass die Reflexionsschicht aufgrund unterschiedlicher Einfallswinkel des auftreffenden Lichts Schichtdickenverläufe aufweisen kann. Die Einfallswinkel und die sich daraus ergebenden Schichtdickenverläufe können in verschiedenen Richtungen über der Schicht unterschiedlich sein. Somit ist die relative Schichtdickenänderung beziehungsweise der Dickenfaktor c auch für die Reflexionsschicht über der optisch wirksamen Oberfläche ungleich 1 .Die Kurven 40 und 41 des Diagramms der Figur 14 für einen als vertikalen Schichtdickenfaktor c bezeichneten Schichtdickenfaktor (Kurve 40) und einen als horizontalen Schichtdickenfaktor c bezeichneten Schichtdickenfaktor (Kurve 41 ) zeigen , dass sich unterschiedliche Verläufe des Dickenfaktors c in unterschiedlichen Richtungen über den Spiegel ergeben können. Die unterschiedlichen Schichtdickenverläufe über den Spiegel für die Reflexionsschicht 21 beziehungsweise deren Teilschichten kann in gleicher weise durch die entsprechenden Beschichtungs- verfahren erzielt werden, wie für die Absorberschicht.
In den Teilbildern a) und b) der Figur 15 sind Diagramme zu sehen, die die Abhängigkeit der Reflektivität von der Rauigkeit der Grenzfläche zwischen Substrat und Bragg - Reflektor und die Abhängigkeit der Rauigkeit einer Oberfläche vom Materialabtrag durch lonenstrahlbearbeitung zeigen. Die Figur 16 zeigt den Ablauf des Herstellungsverfahrens für einen Intensitätsanpas- sungsfilter in einem Ablaufdiagramm. Das Bezugszeichen 50 bezeichnet den Start und bei Schritt 51 wird ein Intensitätsanpassungsfilter mit einer vorbestimmten Absorberschicht in ein entsprechendes Mess - Beleuchtungssystem eingesetzt. Im Schritt 52 wird eine entsprechende Messung wie beispielsweise eine EOS - Messung durchgeführt, wobei der Detektor gemäß Feld 60 in einem Fernfeld der Lichtquelle angeordnet ist. Mit Schritt 53 wird das Messergebnis mit einer Referenz verglichen, wobei die Referenzwer- te dem Fernfeld der Referenzquelle gemäß Feld 61 entsprechen. Wird im Schritt 54 festgestellt, dass der gemessene Wert der Spezifikation entspricht, kann der Intensitäts- anpassungsfilter entsprechend Verwendung finden und das Verfahren ist gemäß Feld 55 beendet. Liegt der Intensitätsanpassungsfilter jedoch nicht innerhalb der Spezifikation, wird im Schritt 56 berechnet, wie die Dicke der Absorberschicht angepasst werden muss. In Schritt 57 wird der Intensitätsanpassungsfilter dem Mess - Beleuchtungssystem entnommen und im Schritt 58 wird die Dicke der Absorberschicht durch entsprechende Be- schichtung oder durch Abtrag mittels IBF (Ion beam figuring) angepasst. Im Schritt 59 wird der so bearbeitete Intensitätsanpassungsfilter in das Mess - Beleuchtungssystem erneut eingebaut, um das weitere Verfahren mit dem Schritt 52 und nachfolgenden Schritten erneut zu durchlaufen. Die entsprechenden Schritte werden solange wiederholt, bis bei Schritt 54 entschieden wird, dass der Intensitätsanpassungsfilter innerhalb der Spezifikation liegt. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass diese Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird.
Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein. Insbesondere betrifft die Erfindung Gegenstände mit folgenden Merkmalen bzw. Merkmalskombinationen:
1 . Optisches Element für ein optisches System, welches mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum des extrem ultravioletten Lichts oder weicher Röntgenstrahlung arbeitet, insbesondere ein optisches System für die EUV - Mikrolithographie, mit einer Absorberschicht (12) für EUV - oder weiche Röntgenstrahlung, die sich entlang einer optisch wirksamen Fläche erstreckt und eine Dicke aufweist, die quer zur optisch wirksamen Fläche definiert ist, bei welchem
die Dicke der Absorberschicht über der optisch wirksamen Fläche variiert.
Optisches Element nach Merkmalskombination 1 ,
bei welchem
die Absorberschicht (12) auf einem Substrat aufgebracht ist.
Optisches Element nach einer der vorhergehenden Merkmalskombinationen, bei welchem
das optische Element ein Intensitätsanpassungsfilter ist, insbesondere ein Durchstrahlungsfilter.
Optisches Element nach Merkmalskombination 3,
bei welchem
die Absorberschicht (12) mindestens eine Teilschicht aufweist, die eine reflexionsmindernde Wirkung für eine oder mehrere Wellenlängen des Arbeitslichts aufweist.
Optisches Element nach Merkmalskombination 4,
bei welchem
die mindestens eine reflexionsmindernde Schicht entlang der Schicht so unterschiedlich ausgebildet ist, dass die reflexionsmindernde Wirkung in Abhängigkeit vom lokalen Einfallswinkel des Arbeitslichts optimiert ist.
Optisches Element nach Merkmalskombination 1 oder 2,
bei welchem
das Substrat als Spiegel (21 ) ausgebildet ist.
Optisches Element nach einer der vorhergehenden Merkmalskombinationen, bei welchem
die Absorberschicht (12) aus mehreren Teilschichten (22,23) zusammengesetzt ist, die sich insbesondere hinsichtlich der Absorptionswirkung unterscheiden, wobei vorzugsweise die Absorberteilschicht (23) oder Absorberteilschichten, die einer Einfallsseite einer zu filternden Strahlung zugewandt ist oder sind, eine geringere Absorption aufweisen als die Absorberteilschicht(en) (22) der der Einfallsseite der zu filternden Strahlung abgewandten Seite. Optisches Element nach einer der vorhergehenden Merkmalskombinationen, bei welchem
das optische Element eine Deckschicht (23) umfasst, die insbesondere Teil der Absorberschicht (12) ist.
Optisches Element nach einer der vorhergehenden Merkmalskombinationen, bei welchem
die Absorberschicht (12) ein oder mehrere Bestandteile aus der Gruppe aufweist, die Mo, Ru, Si, Si3N4, ZrN, SiC, B4C und Ni umfasst.
Optisches Element nach einer der vorhergehenden Merkmalskombinationen, bei welchem
das Substrat strukturiert ist oder eine Strukturierungsschicht (20) angeordnet ist, um als Diffusor zu wirken, wobei insbesondere eine Glättungsschicht in Kombination mit einer Strukturierung vorgesehen ist.
Optisches Element nach einer der Merkmalskombinationen 6 bis 10,
bei welchem
der Spiegel eine Reflexionsschicht (21 ) in Form eines Bragg - Reflektors aufweist.
Optisches Element nach Merkmalskombination 1 1 ,
bei welchem
sich die Reflexionsschicht (21 ) entlang der optisch wirksamen Fläche erstreckt und über der optisch wirksamen Fläche an unterschiedliche Einfallswinkel -des Arbeitslichts angepasst ist.
Optisches Element nach einer der Merkmalskombinationen 1 1 oder 12, bei welchem
die Reflexionsschicht (21 ) so ausgebildet ist, dass eine Bandbreite von Wellenlängen mit der Reflexionsschicht reflektiert werden kann, wobei die Bandbreite über der optisch wirksamen Fläche variiert.
Optisches Element nach einer der vorhergehenden Merkmalskombinationen, bei welchem
die Absorberschicht an mindestens einer einer Einfallsseite einer zu filternden Strahlung zugewandten Seite eine Mikrostruktur aufweist, wobei die charakteristische Höhe der Mikrostruktur größer oder gleich einem Viertel der Wellenlänge des Arbeitslichts ist, sodass Interferenzen mit einem stehenden Wellenfeld unterdrückt werden. 15. Optisches Element nach einer der Merkmalskombinationen 1 bis 13,
bei welchem
die Absorberschicht an mindestens einer einer Einfallsseite einer zu filternden Strahlung zugewandten Seite eine definierte Rauheit aufweist, wobei die definierte Rauheit größer oder gleich einem Viertel der Wellenlänge des Arbeitslichts ist, sodass Interferenzen mit einem stehenden Wellenfeld unterdrückt werden.
16. Optisches Element nach einer der Merkmalskombinationen 1 1 bis 15,
bei welchem
die Absorberschicht eine Schicht ist, die aus einem Material gefertigt ist, das zu dem Material der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors gleich oder unter- schiedlich ist, und zusätzlich zu der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors auf dieser angeordnet ist, wobei die Dicke der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors so gewählt ist, dass eine maximale Reflektivität des Bragg - Reflektors gegeben ist.
17. Spiegel, insbesondere für ein Beleuchtungssystem einer EUV - Projektionsbe- lichtungsanlage, mit einem Intensitätsanpassungsfilter, durch den die vom Spiegel reflektierte Intensität über der optisch wirksamen Fläche variiert, wobei der Spiegel als ein optisches Element nach einer der Merkmalskombinationen 6 bis 16 ausgebildet ist und/oder durch mindestens eine aufgeraute Fläche des Spiegels gebildet ist, deren Rauheit über der Fläche variiert.
18. Spiegel nach Merkmalskombination 17,
bei welchem
der Spiegel einen Grundkörper und eine auf dem Grundkörper angeordnete Reflexionsschicht (21 ) in Form eines Bragg - Reflektors aufweist, wobei die Grenzfläche zwischen Grundkörper des Spiegels und Reflexionsschicht die aufgeraute Fläche ist und der Bragg - Reflektor unmittelbar auf der aufgerauten Fläche aufgebracht ist. Beleuchtungssystem für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage mit einer Lichtquelle (1 ), einem Kollektorspiegel (5) und einem Feldfacettenspiegel (4) sowie mit einem Intensitätsanpassungsfilter (8,18), insbesondere einem Intensitätsanpas- sungsfilter, der als optisches Element nach einer der Merkmalskombinationen 1 bis 16 oder als Spiegel nach einer der Merkmalskombinationen 17 oder 18 ausgebildet ist,
bei welchem
der Intensitätsanpassungsfilter als Durchstrahlungsfilter (8) ausgebildet ist und im Strahlengang ausgehend von der Lichtquelle zwischen Lichtquelle und Kollektorspiegel oder nach dem Kollektorspiegel oder vor und in der Nähe des Feldfacettenspiegels angeordnet ist oder dass
der Intensitätsanpassungsfilter (18) als optisches Element in Baueinheit mit einem Spiegel oder als Spiegel ausgebildet ist und im Strahlengang ausgehend von der Lichtquelle zwischen Lichtquelle und Kollektorspiegel oder nach dem Kollektorspiegel oder in Baueinheit (15) mit dem Kollektorspiegel angeordnet ist. Verfahren zur Herstellung eines Intensitätsanpassungsfilters, vorzugsweise für die EUV - Mikrolithographie, insbesondere für einen Filter in Form eines optischen Elements nach einer der Merkmalskombinationen 1 bis 16, bei dem eine Absorberschicht (12) für EUV - Strahlung oder weiche Röntgenstrahlung, die sich entlang einer optisch wirksamen Fläche erstreckt und eine Dicke aufweist, die quer zur optisch wirksamen Fläche definiert ist, erzeugt wird,
bei welchem
eine über der optisch wirksamen Fläche unterschiedliche Dicke der Absorberschicht bestimmt wird und die unterschiedliche Dicke der Absorberschicht bei der Herstellung der Absorberschicht (12) eingestellt und/oder nach der Herstellung der Absorberschicht nachträglich angepasst wird.
Verfahren nach Merkmalskombination 20,
bei welchem
eine Dickenverteilung der Absorberschicht (12) über der optisch wirksamen Oberfläche durch iterative Messungen und Vergleiche mit einer Referenz und/oder durch Berechnung ermittelt wird. Verwendung eines Intensitätsanpassungsfilters, insbesondere eines Intensitätsanpassungsfilters in Form eines optischen Elements nach einer der Merkmalskombinationen 1 bis 16, in einem Mess - Beleuchtungssystem, das mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum des extrem ultravioletten Lichts oder weicher Röntgenstrahlung arbeitet, zur Anpassung der Intensität und/oder der Intensitätsverteilung -des Arbeitslichts an andere Beleuchtungssysteme.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Optisches Element für ein optisches System, welches mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum des extrem ultravioletten Lichts oder weicher Röntgenstrahlung arbeitet, insbesondere ein optisches System für die EUV - Mikrolithographie, mit einer Absorberschicht (12) für EUV - oder weiche Röntgenstrahlung, die sich entlang einer optisch wirksamen Fläche erstreckt und eine Dicke aufweist, die quer zur optisch wirksamen Fläche definiert ist, wobei die Absorberschicht (12) auf einem Substrat aufgebracht ist und das Substrat als Spiegel (21 ) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke der Absorberschicht über der optisch wirksamen Fläche variiert und der Spiegel eine Reflexionsschicht (21 ) in Form eines Bragg - Reflektors aufweist, die sich entlang der optisch wirksamen Fläche erstreckt und über der optisch wirksamen Fläche an unterschiedliche Einfallswinkel des Arbeitslichts angepasst ist.
2. Optisches Element nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorberschicht (12) aus mehreren Teilschichten (22,23) zusammengesetzt ist, die sich insbesondere hinsichtlich der Absorptionswirkung unterscheiden, wobei vorzugsweise die Absorberteilschicht (23) oder Absorberteilschichten, die einer Einfallsseite einer zu filternden Strahlung zugewandt ist oder sind, eine geringere Absorption aufweisen als die Absorberteilschicht(en) (22) der der Einfallsseite der zu filternden Strahlung abgewandten Seite.
3. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das optische Element eine Deckschicht (23) umfasst, die insbesondere Teil der Absorberschicht (12) ist.
4. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorberschicht (12) ein oder mehrere Bestandteile aus der Gruppe aufweist, die Mo, Ru, Si, Si3N4, ZrN, SiC, B4C und Ni umfasst.
5. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Substrat strukturiert ist oder eine Strukturierungsschicht (20) angeordnet ist, um als Diffusor zu wirken, wobei insbesondere eine Glattungsschicht in Kombination mit einer Strukturierung vorgesehen ist.
6. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Reflexionsschicht (21 ) so ausgebildet ist, dass eine Bandbreite von Wellenlängen mit der Reflexionsschicht reflektiert werden kann, wobei die Bandbreite über der optisch wirksamen Fläche variiert.
7. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorberschicht an mindestens einer einer Einfallsseite einer zu filternden Strahlung zugewandten Seite eine Mikrostruktur aufweist, wobei die charakteristische Höhe der Mikrostruktur größer oder gleich einem Viertel der Wellenlänge des Arbeitslichts ist, sodass Interferenzen mit einem stehenden Wellenfeld unterdrückt werden.
8. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorberschicht an mindestens einer einer Einfallsseite einer zu filternden Strahlung zugewandten Seite eine definierte Rauheit aufweist, wobei die definierte Rauheit größer oder gleich einem Viertel der Wellenlänge des Arbeitslichts ist, sodass Interferenzen mit einem stehenden Wellenfeld unterdrückt werden.
9. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorberschicht eine Schicht ist, die aus einem Material gefertigt ist, das zu dem Material der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors gleich oder unterschiedlich ist, und zusätzlich zu der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors auf dieser angeordnet ist, wobei die Dicke der äußersten Schicht des Bragg - Reflektors so gewählt ist, dass eine maximale Reflektivität des Bragg - Reflektors gegeben ist.
10. Spiegel, insbesondere für ein Beleuchtungssystem einer EUV - Projektionsbe- lichtungsanlage, mit einem Intensitätsanpassungsfilter, durch den die vom Spiegel reflektierte Intensität über der optisch wirksamen Fläche variiert, wobei der Spiegel als ein optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist und/oder durch mindestens eine aufgeraute Fläche des Spiegels gebildet ist, deren Rauheit über der Fläche variiert.
11. Spiegel nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spiegel einen Grundkörper und eine auf dem Grundkörper angeordnete Re- flexionsschicht (21 ) in Form eines Bragg - Reflektors aufweist, wobei die Grenzfläche zwischen Grundkörper des Spiegels und Reflexionsschicht die aufgeraute Fläche ist und der Bragg - Reflektor unmittelbar auf der aufgerauten Fläche aufgebracht ist.
12. Beleuchtungssystem für eine EUV - Projektionsbelichtungsanlage mit einer Licht- quelle (1 ), einem Kollektorspiegel (5) und einem Feldfacettenspiegel (4) sowie mit einem Intensitätsanpassungsfilter (8,18), insbesondere einem Intensitätsanpassungsfilter, der als optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder als Spiegel nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Intensitätsanpassungsfilter als Durchstrahlungsfilter (8) ausgebildet ist und im Strahlengang ausgehend von der Lichtquelle zwischen Lichtquelle und Kollektorspiegel oder nach dem Kollektorspiegel oder vor und in der Nähe des Feldfacettenspiegels angeordnet ist oder dass
der Intensitätsanpassungsfilter (18) als optisches Element in Baueinheit mit ei- nem Spiegel oder als Spiegel ausgebildet ist und im Strahlengang ausgehend von der Lichtquelle zwischen Lichtquelle und Kollektorspiegel oder nach dem Kollektorspiegel oder in Baueinheit (15) mit dem Kollektorspiegel angeordnet ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Intensitätsanpassungsfilters, vorzugsweise für die EUV - Mikrolithographie, insbesondere für einen Filter in Form eines opti- sehen Elements nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Absorberschicht (12) für EUV - Strahlung oder weiche Röntgenstrahlung, die sich entlang einer optisch wirksamen Fläche erstreckt und eine Dicke aufweist, die quer zur optisch wirksamen Fläche definiert ist, erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine über der optisch wirksamen Fläche unterschiedliche Dicke der Absorberschicht bestimmt wird und die unterschiedliche Dicke der Absorberschicht bei der Herstellung der Absorberschicht (12) eingestellt und/oder nach der Herstellung der Absorberschicht nachträglich angepasst wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Dickenverteilung der Absorberschicht (12) über der optisch wirksamen Oberfläche durch iterative Messungen und Vergleiche mit einer Referenz und/oder durch Berechnung ermittelt wird.
15. Verwendung eines Intensitätsanpassungsfilters, insbesondere eines Intensitäts- anpassungsfilters in Form eines optischen Elements nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in einem Mess - Beleuchtungssystem, das mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum des extrem ultravioletten Lichts oder weicher Röntgenstrahlung arbeitet, zur Anpassung der Intensität und/oder der Intensitätsverteilung -des Arbeitslichts an andere Beleuchtungssysteme.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3603516A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-05 Siemens Healthcare GmbH Röntgenvorrichtung und verfahren zum betrieb der röntgenvorrichtung
US11143604B1 (en) * 2020-04-06 2021-10-12 Kla Corporation Soft x-ray optics with improved filtering
US11366059B2 (en) * 2020-06-05 2022-06-21 Applied Materials Inc. System and method to measure refractive index at specific wavelengths
US11467499B2 (en) * 2020-06-05 2022-10-11 Applied Materials, Inc. System and method of measuring refractive index of EUV mask absorber

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1947682A1 (de) * 2005-10-11 2008-07-23 Nikon Corporation Mehrschichtiger reflektierender spiegel, verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen reflektierenden spiegels, optisches system, belichtungsvorrichtung und bauelemente-herstellungsverfahren
DE102009044462A1 (de) * 2009-11-06 2011-01-05 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element, Beleuchtungssystem und Projektionsbelichtungsanlage
JP2011022012A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Canon Inc 光学素子
WO2011032813A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror for use in a microlithography projection exposure apparatus
DE102012209290A1 (de) * 2012-06-01 2013-03-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung mit EUV-Plasma-Lichtquelle
US20160154317A1 (en) * 2013-08-07 2016-06-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04113299A (ja) * 1990-09-03 1992-04-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ｘ線照射装置およびｘ線強度分布補正用フィルタ
SG112034A1 (en) * 2003-11-06 2005-06-29 Asml Netherlands Bv Optical element, lithographic apparatus comprising such optical element and device manufacturing method
US7948675B2 (en) * 2005-10-11 2011-05-24 Nikon Corporation Surface-corrected multilayer-film mirrors with protected reflective surfaces, exposure systems comprising same, and associated methods
JP5456994B2 (ja) * 2008-06-20 2014-04-02 富士フイルム株式会社 モード同期固体レーザ装置
CN102687071B (zh) * 2009-12-09 2013-12-11 旭硝子株式会社 带反射层的euv光刻用衬底、euv光刻用反射型掩模坯料、euv光刻用反射型掩模、和该带反射层的衬底的制造方法
DE102011005144A1 (de) * 2010-03-17 2011-09-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Reflektives optisches Element, Projektionssystem und Projektionsbelichtungsanlage
DE102010039927A1 (de) * 2010-08-30 2012-03-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Substrat für Spiegel für die EUV-Lithographie
US9372413B2 (en) * 2011-04-15 2016-06-21 Asml Netherlands B.V. Optical apparatus for conditioning a radiation beam for use by an object, lithography apparatus and method of manufacturing devices
CN103378276B (zh) * 2012-04-19 2016-02-03 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管及其光分配结构
CN105745579B (zh) * 2013-09-25 2019-02-22 Asml荷兰有限公司 束传输设备和方法
NL2018989A (en) * 2016-06-03 2017-12-05 Asml Netherlands Bv Patterning device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1947682A1 (de) * 2005-10-11 2008-07-23 Nikon Corporation Mehrschichtiger reflektierender spiegel, verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen reflektierenden spiegels, optisches system, belichtungsvorrichtung und bauelemente-herstellungsverfahren
JP2011022012A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Canon Inc 光学素子
WO2011032813A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror for use in a microlithography projection exposure apparatus
DE102009044462A1 (de) * 2009-11-06 2011-01-05 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element, Beleuchtungssystem und Projektionsbelichtungsanlage
DE102012209290A1 (de) * 2012-06-01 2013-03-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung mit EUV-Plasma-Lichtquelle
US20160154317A1 (en) * 2013-08-07 2016-06-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus

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