WO2020115112A2 - Verfahren zum bilden von nanostrukturen an einer oberfläche und wafer-inspektionssystem - Google Patents

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WO2020115112A2
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Martin Noah
Felix Lange
Florian Schapper
Claus Zahlten
Marcel Härtling
Aleksey Sidorenko
Salomé Vargas Ruiz
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    • H10P74/20—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices characterised by the properties tested or measured, e.g. structural or electrical properties
    • H10P74/203—Structural properties, e.g. testing or measuring thicknesses, line widths, warpage, bond strengths or physical defects

Definitions

  • the invention relates to a method for forming nanostructures on a surface of a (single) crystalline, in particular ionic substrate
  • the invention also relates to an optical element which has a crystalline, in particular ionic substrate, and to a wafer inspection system.
  • it is favorable to generate the highest possible transmission in optical systems, for example in the form of wafer inspection systems.
  • the transmission of optical systems is normally reduced either by absorption at an interface between an optical element and the environment or - in the case of transmissive optical elements - by reflection at an interface between the optical element and the environment.
  • the reflection on a surface of a transmissive optical element can be reduced by applying interference layers (anti-reflective coating) or by nanostructuring the surface.
  • nanostructures for optical elements in the FUV and / or in the VUV wavelength range i.e. at wavelengths between approx. 00 nm and approx. 280 nm
  • substrate materials used for such optical elements are generally difficult to etch.
  • nanostructures with significantly smaller structure sizes are required
  • the surface can, as a rule, change surface degradation.
  • a surface has an energetic energy compared to the volume of a solid less favorable condition.
  • the (final) processing in the manufacture of the surface can interfere with the
  • the object of the invention is to provide a method for forming nanostructures on a surface in which the absorption of the surface is not increased as far as possible, and to provide an optical element with such a surface.
  • Another object of the invention is to provide a wafer inspection system which counteracts degradation of a surface of an optical element during the irradiation.
  • this object is achieved by a method of the type mentioned at the outset, comprising: providing an exposed one
  • This aspect of the invention takes advantage of the fact that surfaces of (single) crystalline substrates, in particular of ionic (single) crystalline substrates or materials in which the network or lattice planes have a dipole character, have large differences in their depending on the exposed lattice plane Have surface energy.
  • Nanostructures do not run the exposed surface of the substrate along a lattice plane of the crystal with minimal surface energy, but typically along another plane or have several planes deviating from a plane with minimal surface energy, so that the surface energy of the exposed surface (s) is greater than that minimal surface energy.
  • the exposed surface takes on a different configuration with a lower surface energy.
  • Rearrangement of atoms or groups of atoms (groups that correspond to the chemical molecule of an ionic compound of the crystal, e.g. MgF2) into the more energetically favorable state leads to roughening and thus to nanostructuring of the exposed surface.
  • the lattice plane which has a minimal surface energy, depends on the material of the substrate or the ionic crystal.
  • the substrate or the ionic crystal is formed from MgF2
  • the (110) lattice plane has a minimal surface energy, i.e. the
  • the absorption of the surface is not, or only slightly, increased by the nanostructures formed in the manner described above, since no harmful foreign substances are brought into contact with the surface.
  • the reflectivity of the nanostructured surface can be compared to
  • the exposed surface can be significantly reduced before the energy input.
  • the transmission of the substrate or a transmissive optical element produced therefrom and, due to the lower absorption, the lifetime thereof are therefore significantly increased compared to conventional methods for nanostructuring.
  • the substrate is preferably cut along a lattice plane which does not match the lattice plane with minimal surface energy. As described above, there are large differences in the surface energies, especially in the case of ionic crystals, depending on the exposed lattice plane.
  • the orientation of the lattice plane along which the crystal is cut is generally chosen so that it has the highest possible surface energy.
  • the exposed surface can, for example, run along the (001) grid plane, since this has a comparatively high surface energy.
  • the lattice plane along which the exposed surface should be cut also depends on the substrate material.
  • the energy input is generated by irradiating the exposed surface with electromagnetic radiation, i.e. the electromagnetic radiation
  • Electromagnetic radiation provides the (thermal) energy for the rearrangement. It has been shown that the exposure of the exposed surface with radiation of sufficiently high intensity (on the order of a few mW / cm 2 or above) is sufficient to overcome the activation energy and to rearrange the exposed surface.
  • the exposed surface is preferably irradiated with electromagnetic radiation in the FUVA / UV wavelength range or in the IR wavelength range. Particularly when irradiated with radiation at small wavelengths of e.g. less than 280 nm, the energy can be transferred into the surface very efficiently, i.e. the rate of rearrangement is comparatively large, so that the rearrangement of the surface is relatively short
  • Irradiation times is made possible.
  • a sub-range of the IR wavelength range should be selected for the radiation in which the absorption of the substrate is as large as possible. In this way, the IR radiation has a small depth of penetration into the substrate, so that the energy introduced onto the surface or onto
  • the energy input is introduced into the exposed surface by conduction and / or by convection.
  • a fluid flowing along the surface with a sufficient temperature can introduce energy into the exposed surface, which causes a rearrangement of the surface.
  • the rearrangement is generally inhibited, ie the rearrangement rate is low.
  • adsorbates dissipate part of the energy introduced into the surface (evaporative cooling).
  • Adsorbates that form a strong dipole as is the case with water, for example, greatly reduce the surface energy on the exposed surface, which itself has a dipole character, and thus reduce the driving force for the rearrangement. It is therefore favorable when the
  • water especially with water, should be less than about 50%, preferably less than about 20%.
  • the energy input into the exposed surface is introduced in an environment with a water content of less than 10 ppm (in volume), preferably less than 1 ppm (in volume).
  • the substrate is typically introduced into an environment or into an atmosphere in which (essentially) atmospheric pressure (approx.
  • the substrate can e.g. be placed in an environment in which an inert gas, e.g. Nitrogen, or (dry) air is introduced to help keep the exposed inert gas, e.g. Nitrogen, or (dry) air is introduced to help keep the exposed inert gas, e.g. Nitrogen, or (dry) air is introduced to help keep the exposed inert gas, e.g. Nitrogen, or (dry) air is introduced to help keep the exposed
  • an inert gas e.g. Nitrogen, or (dry) air is introduced to help keep the exposed
  • the surrounding area must be free of substances that can become embedded in the nanostructures during the rearrangement, e.g. Siloxanes or organic
  • the energy is introduced into the exposed one
  • the introduction of the energy is carried out until the surface on which the nanostructures are formed is one opposite the exposed surface before the introduction of the
  • the reflectivity of the surface can generally be significantly reduced by energy input.
  • the reflectivity for radiation in the FUV / VUV wavelength range is understood to mean that the reflectivity in the entire wavelength range between 100 nm and 280 nm is reduced by the above-mentioned value (0.03) or below the above-mentioned value (0.02) becomes.
  • the reflectivity can possibly be reduced significantly more, for example by more than approximately 0.045 to 0 , 05 and also the absolute reflectivity of the surface on which the nanostructures are formed can be less than, for example 0.01 can be lowered.
  • the material of the substrate is selected from the group comprising: MgF2, CaF2, LiF. Both materials are ionic crystals which have a high transmission for radiation in the FUV / VUV wavelength range, so that they can be used as transmissive optical elements, for example in wafer inspection systems.
  • the invention also relates to an optical element of the type mentioned at the outset, in which the substrate has a surface with nanostructures which are formed or were formed in accordance with the method described above.
  • the transmissive optical element can consist of the substrate described above. In this case, the substrate already has the geometry provided for the optical element.
  • the substrate can also be reworked to produce the optical element, for example by trimming the substrate on the edge in order to insert it into a holder.
  • the material of the substrate of the optical element can be, for example, MgF2, CaF2 or LiF.
  • the surface which has the nanostructures has a reflectivity of less than 0.02, preferably less than 0.01, for radiation in the FUV / VUV wavelength range.
  • a correspondingly low reflectivity can be generated on the surface if the process parameters are selected appropriately or if the time period for introducing the energy input is sufficiently long.
  • Radiation absorbing adsorbates would increase available surface area and would contribute to undesirable scattered light formation.
  • the Rearrangement can be avoided on the one hand by irradiating the surface with radiation whose intensity at the surface is so low that it does not generate sufficient energy input for the rearrangement or the rearrangement takes place on very long time scales or by the
  • a second aspect of the invention relates to a wafer inspection system, comprising: an interior in which at least one optical element for transmitting radiation in the FUVA / UV wavelength range is arranged, which preferably comprises a crystalline, in particular ionic substrate, the optical element in particular as may be described further above, a radiation source for irradiating a surface of the optical element with radiation in the FUV / VUV wavelength range, and a gas inlet which is used to supply a preferably polar adsorbate, in particular water, into the interior at least during the
  • the gas inlet or the gas inlet system for feeding the adsorbate into the interior typically has a reservoir in which the adsorbate is contained.
  • the adsorption of the adsorbate on the surface is a reversible process.
  • Radiation intensity and in the interior of the wafer inspection system which can be formed, for example, in a housing of an optical system of the wafer inspection system, an inert gas is generally introduced or a vacuum is generated.
  • the adsorbate can absorb a portion of the heat energy, which arises from the absorption of the radiation on the surface, and dissipate it through desorption, resulting in evaporative cooling, so that on the surface less energy is available for rearrangement effects and other surface damaging effects.
  • the adsorbate can be a slightly polar condensate, for example Ether, act. In principle, the adsorbate should be neither toxic nor caustic in order to make it easy to handle.
  • the addition of a polar adsorbate i.e. of an adsorbate which has a dipole moment, in particular the addition of water, has proven to be favorable: since the surfaces of ionic crystals increase the polar adsorbate, i.e. of an adsorbate which has a dipole moment, in particular the addition of water, has proven to be favorable: since the surfaces of ionic crystals increase the polar adsorbate, i.e. of an adsorbate which has a dipole moment, in particular the addition of water, has proven to be favorable: since the surfaces of ionic crystals increase the
  • the dipoles on these surfaces can be saturated by the addition of molecules of the adsorbate which have a dipole moment. Because of its large dipole moment, water is particularly suitable for this purpose.
  • the wafer inspection system has one
  • Concentration of the adsorbate should also not be chosen too large, in order to prevent the radiation within the gas volume of the
  • the setting device serves to keep the concentration of the adsorbate in the interior at least during the irradiation in a predetermined range of values.
  • Adjustment device can therefore prevent the supply of the adsorbate during the breaks.
  • the setting device can be connected to a metering device which makes it possible to set the amount of the adsorbate fed into the interior via the gas inlet.
  • the metering device can be, for example, a controllable valve.
  • Adjustment device can optionally be designed to regulate the concentration of the adsorbate in the interior.
  • at least one sensor is arranged in the wafer inspection system, which detects the actual concentration of the adsorbate in the interior, in particular in the vicinity of the surface.
  • the actual value of the concentration of the adsorbate measured by the sensor can be regulated to a target value.
  • the concentration of the adsorbate can be measured absolutely, for example in the form of the partial pressure, or relatively, i.e. in terms of total pressure or total volume / total number of particles in the interior.
  • the wafer inspection system is designed to supply an inert gas to the interior, which is preferably carried out via the same gas inlet as the feed of the adsorbate, but which may also be carried out via a different gas inlet.
  • the interior generally has a comparatively high total pressure, typically in the vicinity of atmospheric pressure, which is essentially determined by the partial pressure of the inert gas.
  • the inert gas can be, for example, nitrogen or an inert gas, for example Ar.
  • a concentration of water that is greater than the specified values is usually sufficient for substrates in the form of ionic crystals to prevent degradation of the surface by
  • the wafer inspection system has at least one vacuum pump for evacuating the interior.
  • a total pressure is generally generated in the interior, which is less than about 10 3 mbar.
  • an inert gas can also be supplied to the interior, but this is not necessarily the case.
  • a concentration or a partial pressure of water in the interior is more than 10 5 mbar, preferably more than 10 4 mbar. At a partial pressure of water that is above the specified limit values, a degradation of the surface of an ionic crystal can typically be suppressed and the service life of the optical element and thus of the entire wafer inspection system can thus be increased.
  • 1a-c are schematic representations of several steps of a
  • FIG. 2 shows schematic representations of the reflectivity of the surface before and after the formation of the nanostructures as a function of the wavelength
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a wafer inspection system with an interior to which water is supplied as a polar adsorbate.
  • the substrate 1 is MgF2, which forms an ionic crystal.
  • MgF2 is suitable for the transmission of radiation at wavelengths in the FUVA / UV wavelength range, ie it has a comparatively low absorption for radiation in this wavelength range, so that this material can be used as a substrate for a transmissive optical element.
  • MgF2 another material can be used that has sufficient transmission for radiation at wavelengths in the FUVA / UV wavelength range, for example CaF2.
  • the exposed surface 3 shown in FIG. 1 a is a (001) grid plane of the lattice structure of the substrate 1, which is not shown in the illustration.
  • the substrate 1 was cut along the (001) lattice plane .
  • the surface 3 of the substrate 1 can also be exposed along the (001) lattice plane by another form of (mechanical) processing.
  • the (001) grid level has one
  • the exposed surface 3 of the substrate 1 shown in FIG. 1 a in the FUV / VUV wavelength range between 100 nm and 280 nm has a reflectivity R shown in dashed lines in FIG. 2 as a function of the wavelength l, Wavelength range is more than 0.05, ie
  • an energy input E is introduced into the exposed surface 3.
  • the exposed surface 3 is irradiated for this purpose with electromagnetic radiation 4, which is radiation 4 in the FUVA / UV wavelength range.
  • the intensity of the radiation 4 is chosen so large that an activation energy for the rearrangement of atoms or atom groups of the exposed surface 3 is exceeded, so that the exposed surface 3 changes its configuration and changes on it
  • the rearrangement is favored by the fact that the surface energy gooi of the exposed surface 3 is significantly larger than the minimum surface energy yno along the (110) lattice plane.
  • the gas composition in the environment 2 of the exposed surface 3 can be different, for example the irradiation can take place in dry air or in an inert gas environment 2, nitrogen or a noble gas, e.g. Argon, can be used.
  • the exposure of the exposed surface 3 in a vacuum environment typically at an ambient pressure of less than about 10
  • the partial pressure p H 2o of water in the environment 2 should be less than approximately 10 4 mbar, preferably less than 10 5 mbar.
  • nanostructures 5 are stored.
  • the nanostructures 5 lead to a roughening of the surface 3, which leads to the reflectivity R of the surface 3 shown in FIG. 2 decreasing.
  • the nanostructures 5 therefore act in the manner of an antireflection coating of the surface 3.
  • Irradiation does not take place instantaneously, but at a rate of rearrangement or at a rate of rearrangement, which is typically greater, the less the surface 3 is covered with adsorbates.
  • the irradiation of the surface 3 is typically carried out until the reflectivity R of the surface 3 by those formed thereon
  • predetermined wavelength range for example the FUV / VUV wavelength range between approximately 100 nm and approximately 280 nm, one
  • the reflectivity R of the surface 3 on which the nanostructures 5 are formed is less than 0.02 over the entire FUVA / UV wavelength range.
  • the reflectivity R is even lower and is less than approx. 0.01.
  • the irradiation causes the reflectivity R of the surface 3 shown in FIG. 1a shown in dashed lines before the irradiation to be an absolute value compared to the reflectivity R of the surface 3 shown in FIG. 1c after the irradiation reduced by at least 0.03 over the entire FUV / VUV wavelength range.
  • the reduction in reflectivity R is even greater, i.e. in this wavelength range the reflectivity R is reduced by an absolute value of approx. 0.045.
  • Energy input E is essentially concentrated on the surface 3 during the irradiation.
  • the energy input E can also take place by direct heat transfer, ie by conduction.
  • the surface of a heated solid is brought into contact with the exposed surface 3 in order to introduce heat into the surface 3.
  • the solid should have a temperature which is sufficiently high on the one hand to effect a high rearrangement rate and on the other hand should not be chosen too large to prevent the exposed surface 3 from melting.
  • Energy input E by conduction the energy input into the exposed surface 3 can also be done by convection.
  • a heated fluid can be flowed along the exposed surface 3.
  • Nanostructures 5 are formed, can form a transmitting optical element for radiation in the FUV / VUV wavelength range. If necessary, a finishing, e.g. edge trimming or the like is carried out.
  • a finishing e.g. edge trimming or the like is carried out.
  • the substrate 1 as an optical element in a wafer inspection system, in which the wafer is irradiated with comparatively broadband radiation, the fact that the nanostructures 5 on the surface 3 reflect the reflectivity R of the substrate 1 over a comparatively large wavelength range has a favorable effect to reduce.
  • An exemplary embodiment of a wafer inspection system 9 is described below with reference to FIG. 3
  • the wafer inspection system 9 has a radiation source 10, the radiation 11 of which is directed onto a wafer 15 by means of an optical system 12.
  • the radiation 11 is emitted by a concave mirror 120 reflected on the wafer 15.
  • the radiation reflected, diffracted and / or refracted by the wafer 15 is directed from a further concave mirror 121, which also belongs to the optical system 12, via a transmissive optical element 122 to a detector 13 for further evaluation.
  • the transmissive optical element 122 is shown schematically in FIG. 3 as a flat plate, but can also have a different geometry.
  • the transmissive optical element 122 can be a lens that has at least one curved surface.
  • the surface 122a which forms the entry surface for the radiation 11 can also have, for example, a concave or convex curvature.
  • the transmissive optical element 122 can also be arranged at a different location than shown in FIG. 3 in the wafer inspection system 9.
  • the radiation source 10 can be, for example, exactly one radiation source or a combination of several individual radiation sources, an essentially continuous one
  • one or more narrow-band radiation sources 10 can also be used.
  • the wavelength or the wavelength band of the radiation 11 generated by the radiation source 10 is preferably in the VUV wavelength range between 100 nm and 200 nm, particularly preferably between 110 nm and 190 nm.
  • the optical system 12 of the wafer inspection system 9 has a housing 16 in which an interior 17 is formed, in which the two mirrors 120, 121 and the transmissive optical element 122 are arranged.
  • a surface 122a of the transmissive optical element 122 forms a beam entry surface for the radiation 11
  • the surface 122a should have the lowest possible reflectivity R.
  • Elements 122 is not absolutely necessary.
  • the surface 122a can alternatively be provided, for example, with an interference coating or the like.
  • Radiation 11 from the radiation source 10, which typically has a high intensity, in particular in the event that the transmissive optical element 122 is formed from an ionic crystal, can be described above
  • Enlargement of the surface 122a results, which favors the accumulation of contaminants on the surface 122a.
  • the roughening of the surface 122a can also lead to the formation of scattered light within the optical system 12.
  • the wafer inspection system 9 has a gas inlet 18 which is used for
  • An adsorbate in the form of water H2O is fed into the interior 17 of the housing 16.
  • the interior 17 in addition to the adsorbate in the form of water H2O, the interior 17 also becomes an inert gas in the form of
  • Interior space 17 is more than 1 ppm, preferably more than 10 ppm, in order to achieve the greatest possible coverage of surface 3 with water H2O.
  • a different one, not mandatory polar adsorbate can be introduced into the interior 17.
  • another inert gas for example a noble gas, for example argon, can be introduced into the interior 17.
  • the wafer inspection system 9 has an adjusting device 19 which acts on a controllable valve in order to adjust or control the flow of water H2O through the gas inlet 18. If necessary, a sensor can be arranged in the interior 17 or connected to the interior 17 in order to determine an actual value of the water concentration CH20 ZU
  • a vacuum pump 20 shown in dashed lines in FIG. 3 can be connected to the interior 17 in order to evacuate it.
  • a total pressure PG can be generated in the interior 17, which is approximately 10 3 mbar or less.
  • Element 122 with water as the adsorbate is at least during the irradiation of the surface 122a with the radiation 11 of the radiation source 10
  • Thermal energy E which is introduced into the surface 122a by the radiation, is dissipated by desorption of the water, so that less energy is available for rearrangement effects.
  • the surface 122a is formed on a substrate 1 in the form of an ionic crystal, this generally has a dipole character and can be represented by a Adsorbate, which has a dipole moment, in particular by water, which has a large dipole moment, are saturated. In this way, roughening of the surface 122a can be prevented and thus the
  • Lifetime of the transmissive optical element 122 and thus of the optical system 12 can be increased.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Nanostrukturen (5) an einer freiliegenden Oberfläche (3) eines kristallinen, insbesondere ionischen Substrats (1) zur Transmission von Strahlung im FUV/VUV-Wellenlängenbereich, umfassend: Bereitstellen einer freiliegenden Oberfläche (3) des Substrats (1), die nicht entlang einer Gitterebene mit minimaler Oberflächenenergie orientiert ist, sowie Einbringen eines Energieeintrags (E) in die freiliegende Oberfläche (3) zur Umlagerung der freiliegenden Oberfläche (3) unter Bildung der Nanostrukturen (5), wobei der Energieeintrag (E) durch Bestrahlen der freiliegenden Oberfläche (3) mit elektromagnetischer Strahlung (4) erzeugt wird. Die Erfindung betrifft auch ein optisches Element, welches eine Oberfläche (3) aufweist, an der Nanostrukturen (5) gebildet sind, sowie ein Wafer-Inspektionssystem.

Description

Verfahren zum Bilden von Nanostrukturen an einer Oberfläche und Wafer- Inspektionssystem
Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 221 190.6 vom 07.12.2018, deren gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Nanostrukturen an einer Oberfläche eines (ein-)kristallinen, insbesondere ionischen Substrats zur
Transmission von Strahlung im FUVA/UV-Wellenlängenbereich. Die Erfindung betrifft auch ein optisches Element, welches ein kristallines, insbesondere ionisches Substrat aufweist, sowie ein Wafer-Inspektionssystem. Generell ist es günstig, in optischen Systemen, beispielsweise in Form von Wafer-Inspektionssystemen, eine möglichst hohe Transmission zu erzeugen. Die Transmission von optischen Systemen wird im Normalfall entweder durch Absorption an einer Grenzfläche zwischen einem optischen Element und der Umgebung oder - bei transmissiven optischen Elementen - durch Reflexion an einer Grenzfläche zwischen dem optischen Element und der Umgebung verringert. Die Reflexion an einer Oberfläche eines transmissiven optischen Elements kann durch das Aufbringen von Interferenzschichten (Antireflex- Beschichtung) oder durch eine Nanostrukturierung der Oberfläche reduziert werden.
Die Reduzierung der Reflexion an einer Oberfläche eines transmissiven optischen Elements durch eine (Nano-)Strukturierung bietet den Vorteil, dass mit einem in der Regel kostengünstigen Verfahren eine sehr dünne
Oberflächenschicht bzw. -Struktur erzeugt werden kann, die eine Reduzierung der Reflexion auf nahezu Null ermöglicht. Bei optischen Elementen für den FUV-Wellenlängenbereich zwischen ca. 200 nm und ca. 280 nm und/oder für den VUV-Wellenlängenbereich bei Wellenlängen zwischen ca. 100 nm und 200 nm führt eine Nanostrukturierung durch herkömmliche Ätzverfahren jedoch typischerweise zu einer Erhöhung der Absorption, da entweder durch die verwendete Ätzmaske oder durch das verwendete Ätzverfahren (Plasmaätzen oder chemisches Nassätzen) absorbierende Stoffe in die poröse Nanostruktur eingetragen werden. Zudem können durch das Plasma ggf. Fehlstellen im geätzten Material der Oberfläche erzeugt werden. Nachträglich aufgebrachte selbstorganisierende Nanostrukturen oder poröse Strukturen enthalten in der Regel zudem zu viele absorbierende Fremdstoffe, was zu einem
Transmissionsverlust und häufig auch zu Problemen mit der Lebensdauer des optischen Elements führt.
Bei der Herstellung von Nanostrukturen für optische Elemente im FUV- und/oder im VUV-Wellenlängenbereich, d.h. bei Wellenlängen zwischen ca. 00 nm und ca. 280 nm, besteht zudem das Problem, dass die für derartige optische Elemente verwendeten Substrat-Materialien in der Regel nur schwer geätzt werden können. Weiterhin werden im Vergleich zu optischen Elementen, die bei Wellenlängen im sichtbaren Wellenlängenbereich eingesetzt werden, Nanostrukturen mit erheblich geringeren Strukturgrößen benötigt, deren
Herstellung aufwändiger ist.
Bei einem erheblichen Energieeintrag in eine Oberfläche, wie sie bei der Bestrahlung eines kristallinen Materials, insbesondere eines ionischen Kristalls, mit energiereicher Strahlung im FUV- oder VUV-Wellenlängenbereich in einem Wafer-Inspektionssystem auftritt, kann es zu einer Veränderung der Oberfläche, in der Regel zu einer Degradation der Oberfläche, kommen. Eine Oberfläche besitzt gegenüber dem Volumen eines Festkörpers einen energetisch ungünstigeren Zustand. Zudem können durch die (End-) Bearbeitung bei der Herstellung der Oberfläche (Schleifen, Polieren, ...) Störungen in die
Oberfläche eingetragen werden, die besondere Schwachstellen darstellen. Insbesondere tritt dieses Problem bei der Bestrahlung einer nicht perfekten Oberfläche mit energiereicher Strahlung auf, da eine solche Oberfläche eine erhöhte Absorption aufweist, so dass dort ein deutlich größerer Energieeintrag auftritt als im Volumen des Substrats des optischen Elements.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bilden von Nanostrukturen an einer Oberfläche bereitzustellen, bei dem die Absorption der Oberfläche möglichst nicht vergrößert wird, sowie ein optisches Element mit einer solchen Oberfläche bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wafer-Inspektionssystem bereitzustellen, bei dem einer Degradation einer Oberfläche eines optischen Elements bei der Bestrahlung entgegengewirkt wird.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, umfassend: Bereitstellen einer freiliegenden
Oberfläche des Substrats, die nicht entlang einer Gitterebene mit minimaler Oberflächenenergie orientiert ist, sowie Einbringen eines Energieeintrags in die freiliegende Oberfläche zur Umlagerung der freiliegenden Oberfläche unter Bildung der Nanostrukturen.
Bei diesem Aspekt der Erfindung wird ausgenutzt, dass Oberflächen von (ein-) kristallinen Substraten, insbesondere von ionischen (ein-)kristallinen Substraten bzw. Materialien, bei denen die Netz- bzw. Gitterebenen Dipolcharakter haben, je nach freiliegender Gitterebene große Unterschiede in ihrer Oberflächenenergie aufweisen. Bei dem Verfahren zum Bilden der
Nanostrukturen verläuft die freiliegende Oberfläche des Substrats nicht entlang einer Gitterebene des Kristalls mit minimaler Oberflächenenergie, sondern typischerweise entlang einer anderen Ebene oder weist mehrere von einer Ebene mit minimaler Oberflächenenergie abweichende Ebenen auf, so dass die Oberflächenenergie der freiliegenden Oberfläche(n) größer ist als die minimale Oberflächenenergie.
Wird in eine solche freiliegende Oberfläche Energie eingetragen, die groß genug ist, um eine Aktivierungsenergie zu überwinden, die zur Umlagerung der freiliegenden Oberfläche erforderlich ist, nimmt die freiliegende Oberfläche eine andere Konfiguration mit einer niedrigeren Oberflächenenergie ein. Die
Umlagerung von Atomen bzw. von Atomgruppen (von Gruppen, die dem chemischen Molekül einer ionischen Verbindung des Kristalls, z.B. MgF2, entsprechen) in den energetisch günstigeren Zustand führt zu einer Aufrauhung und damit zu einer Nanostrukturierung der freiliegenden Oberfläche.
Es ist für die Umlagerung nicht erforderlich, dass die gesamte freiliegende Oberfläche in eine Konfiguration mit einer geringeren Oberflächenenergie übergeht, vielmehr ist bereits die Verringerung des Anteils der freiliegenden Oberfläche, der einen energetisch ungünstigen Zustand aufweist und eine gleichzeitige Vergrößerung des Anteils der freiliegenden Oberfläche, der einen energetisch günstigeren Zustand aufweist, für die Bildung der Nanostrukturen ausreichend.
Die Gitterebene, welche eine minimale Oberflächenenergie aufweist, hängt vom Material des Substrats bzw. des ionischen Kristalls ab. Für den Fall, dass das Substrat bzw. der ionische Kristall aus MgF2 gebildet ist, weist beispielsweise die (110)-Gitterebene eine minimale Oberflächenenergie auf, d.h. die
freiliegende Oberfläche sollte nicht entlang der (110)-G itterebene verlaufen. Die Gitterebenen werden in der vorliegenden Anmeldung wie allgemein üblich durch die Miller‘schen Indizes beschrieben.
Durch die auf die weiter oben beschriebene Weise gebildeten Nanostrukturen wird die Absorption der Oberfläche nicht bzw. nur geringfügig erhöht, da keine schädlichen Fremdstoffe in Kontakt mit der Oberfläche gebracht werden. Die Reflektivität der nanostrukturierten Oberfläche kann gegenüber der
freiliegenden Oberfläche vor dem Energieeintrag jedoch deutlich reduziert werden. Bei der Bildung der Nanostrukturen auf die weiter oben beschriebene Weise wird daher die Transmission des Substrats bzw. eines aus diesem hergestellten transmissiven optischen Elements und aufgrund der geringeren Absorption auch dessen Lebensdauer gegenüber herkömmlichen Verfahren zur Nanostrukturierung deutlich erhöht. Bevorzugt wird zum Bereitstellen der freiliegenden Oberfläche das Substrat entlang einer Gitterebene geschnitten, die nicht mit der Gitterebene mit minimaler Oberflächenenergie übereinstimmt. Wie weiter oben beschrieben wurde, ergeben sich insbesondere bei ionischen Kristallen je nach freigelegter Gitterebene starke Unterschiede in den Oberflächenenergien. Die Orientierung der Gitterebene, entlang derer der Kristall geschnitten wird, wird in der Regel so gewählt, dass diese eine möglichst hohe Oberflächenenergie aufweist. Wird wie weiter oben beschrieben MgF2 als Substrat-Material gewählt, kann die freiliegende Oberfläche beispielsweise entlang der (001 )-G itterebene verlaufen, da diese eine vergleichsweise hohe Oberflächenenergie aufweist. Auch die Gitterebene, entlang derer die freiliegende Oberfläche geschnitten werden sollte, hängt vom Substrat-Material ab.
Bei einer Variante wird der Energieeintrag durch Bestrahlen der freiliegenden Oberfläche mit elektromagnetischer Strahlung erzeugt, d.h. die
elektromagnetische Strahlung stellt die (Wärme-)Energie für die Umlagerung bereit. Es hat sich gezeigt, dass die Bestrahlung der freiliegenden Oberfläche mit Strahlung ausreichend großer Intensität (in der Größenordnung von einigen mW/cm2 oder darüber) ausreichend ist, um die Aktivierungsenergie zu überwinden und eine Umlagerung der freiliegenden Oberfläche zu bewirken.
Bevorzugt wird die freiliegende Oberfläche mit elektromagnetischer Strahlung im FUVA/UV-Wellenlängenbereich oder im IR-Wellenlängenbereich bestrahlt. Insbesondere bei der Bestrahlung mit Strahlung bei kleinen Wellenlängen von z.B. weniger als 280 nm kann die Energie sehr effizient in die Oberfläche eingetragen werden, d.h. die Umlagerungsrate ist vergleichsweise groß, so dass die Umlagerung der Oberfläche bei vergleichsweise kurzen
Bestrahlungsdauern ermöglicht wird. Für den Fall, dass Wärmestrahlung im IR- Wellenlängenbereich von mehr als ca. 1000 nm für die Bestrahlung verwendet wird, sollte ein Teilbereich des IR-Wellenlängenbereichs für die Bestrahlung ausgewählt werden, in dem die Absorption des Substrats möglichst groß ist. Auf diese Weise weist die IR-Strahlung eine geringe Eindringtiefe in das Substrat auf, so dass die eingebrachte Energie auf die Oberfläche bzw. auf ein
oberflächennahes Substrat-Volumen konzentriert bleibt.
Bei einer weiteren Variante wird der Energieeintrag durch Konduktion und/oder durch Konvektion in die freiliegende Oberfläche eingebracht. Ein direkter Wärmeübertrag (Konduktion) durch einen Kontakt der Oberfläche mit einem erwärmten bzw. beheizten Festkörper, der eine ausreichend große Temperatur für die Wärmeübertragung aufweist, oder durch Konvektion, z.B. durch ein an der Oberfläche entlang strömendes Fluid mit ausreichender Temperatur kann ein Energieeintrag in die freiliegende Oberfläche erfolgen, der eine Umlagerung der Oberfläche bewirkt.
Für den Fall, dass die freiliegende Oberfläche zu einem überwiegenden Teil mit Adsorbaten bedeckt ist, ist die Umlagerung jedoch in der Regel gehemmt, d.h. die Umlagerungsrate ist gering. Dies liegt u.a. daran, dass Adsorbate einen Teil der in die Oberfläche eingebrachten Energie abführen (Verdunstungskälte). Bei Adsorbaten, die einen starken Dipol bilden, wie dies z.B. bei Wasser der Fall ist, wird die Oberflächenenergie an der freiliegenden Oberfläche, die selbst einen Dipolcharakter aufweist, stark abgesenkt und somit die treibende Kraft für die Umlagerung reduziert. Es ist daher günstig, beim Einbringen des
Energieeintrags die Bedeckung der Oberfläche mit Adsorbaten unter einen kritischen Wert des Bedeckungsgrads abzusenken, der vom Substrat-Material sowie von weiteren Prozessparametern wie Temperatur, Druck, etc. abhängig ist, um eine hohe Umlagerungsrate und somit eine effiziente Nanostrukturierung zu erreichen. Der Bedeckungsgrad der Oberfläche mit Adsorbaten,
insbesondere mit Wasser, sollte bei weniger als ca. 50%, bevorzugt bei weniger als ca. 20% liegen.
Bei einer Variante wird der Energieeintrag in die freiliegende Oberfläche in einer Umgebung mit einem Wassergehalt von weniger als 10 ppm (im Volumen), bevorzugt von weniger als 1 ppm (im Volumen), eingebracht. Bei dieser
Variante wird das Substrat typischerweise in eine Umgebung bzw. in eine Atmosphäre eingebracht, in welcher (im Wesentlichen) Atmosphärendruck (ca.
1 bar) herrscht. Das Substrat kann beim Einbringen des Energieeintrags z.B. in einer Umgebung angeordnet sein, in die ein Inertgas, z.B. Stickstoff, oder (trockene) Luft eingebracht ist, um Kontaminationen der freiliegenden
Oberfläche zu vermeiden. Ein Wasser-Gehalt in der Umgebung des Substrats bzw. der Oberfläche, der unter den oben angegebenen Werten liegt, führt typischerweise zu einer hohen Umlagerungsrate und somit zu einer effizienten Nanostrukturierung. Die Art der umgebenden Atmosphäre kann variieren, sofern diese trocken ist. Zur Vermeidung von Kontaminationen sollte die
Umgebung allerdings frei von Stoffen sein, die sich während der Umlagerung in die Nanostrukturen einlagern können wie z.B. Siloxane oder organische
Kontaminationen.
Bei einer weiteren Variante erfolgt der Energieeintrag in die freiliegende
Oberfläche in einer Vakuum-Umgebung mit einem Wasser-Partialdruck von weniger als 104 mbar, bevorzugt von weniger als 105 mbar. In der Vakuum- Umgebung herrscht typischerweise ein Gesamt-Druck von ca. 10~3 mbar oder darunter.
Bei einer weiteren Variante wird das Einbringen des Energieeintrags so lange durchgeführt, bis die Oberfläche, an der die Nanostrukturen gebildet sind, eine gegenüber der freiliegenden Oberfläche vor dem Einbringen des
Energieeintrags um mindestens 0,03 reduzierte Reflektivität für Strahlung im FUV/VUV-Wellenlängenbereich und/oder eine Reflektivität von weniger als 0,02 für Strahlung im FUV/VUV-Wellenlängenbereich aufweist. Wie weiter oben beschrieben wurde, hängt die Umlagerungsrate von mehreren
Prozessparametern ab. Bei einer ausreichend langen Zeitdauer des
Energieeintrags kann die Reflektivität der Oberfläche aber in der Regel deutlich abgesenkt werden.
Unter der Reflektivität für Strahlung im FUV/VUV-Wellenlängenbereich wird verstanden, dass die Reflektivität im gesamten Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 280 nm um den oben angegebenen Wert (0,03) reduziert bzw. unter den oben angegebenen Wert (0,02) abgesenkt wird. Für den Fall, dass ein kleinerer Wellenlängenbereich betrachtet wird, der beispielsweise nur den VUV-Wellenlängenbereich zwischen ca. 100 nm und ca. 200 nm umfasst, kann die Reflektivität ggf. noch deutlich stärker abgesenkt werden, beispielsweise um mehr als ca. 0,045 bis 0,05 und auch die absolute Reflektivität der Oberfläche, an der die Nanostrukturen gebildet sind, kann auf weniger als z.B. 0,01 abgesenkt werden.
Bei einer weiteren Variante wird das Material des Substrats ausgewählt aus der Gruppe umfassend: MgF2, CaF2, LiF. Bei beiden Materialien handelt es sich um ionische Kristalle, die eine hohe Transmission für Strahlung im FUV/VUV- Wellenlängenbereich aufweisen, so dass diese als transmissive optische Elemente z.B. in Wafer-Inspektionssystemen verwendet werden können. Die Erfindung betrifft auch ein optisches Element der eingangs genannten Art, bei dem das Substrat eine Oberfläche mit Nanostrukturen aufweist, die gemäß des weiter oben beschriebenen Verfahrens gebildet sind bzw. gebildet wurden. Das transmissive optische Element kann im einfachsten Fall aus dem weiter oben beschriebenen Substrat bestehen. In diesem Fall weist das Substrat bereits die für das optische Element vorgesehene Geometrie auf.
Gegebenenfalls kann das Substrat aber auch nachbearbeitet werden, um das optische Element herzustellen, beispielsweise indem das Substrat randseitig beschnitten wird, um dieses in eine Fassung einzubringen. Bei der freiliegenden Oberfläche des Substrats bzw. des optischen Elements, welche die
Nanostrukturen aufweist, kann es sich um eine plane Oberfläche oder ggf. um eine gekrümmte Oberfläche handeln. Bei dem Material des Substrats des optischen Elements kann es sich beispielsweise um MgF2, um CaF2 oder um LiF handeln.
Bei einer Ausführungsform weist die Oberfläche, welche die Nanostrukturen aufweist, für Strahlung im FUV/VUV-Wellenlängenbereich eine Reflektivität von weniger als 0,02, bevorzugt von weniger als 0,01 auf. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann eine entsprechend geringe Reflektivität an der Oberfläche erzeugt werden, wenn die Prozessparameter geeignet gewählt werden bzw. wenn die Zeitdauer des Einbringens des Energieeintrags ausreichend lang ist.
Beim Betrieb des optischen Elements sollte darauf geachtet werden, dass die Oberfläche, an der die Nanostrukturen gebildet sind, keine weitere Umlagerung mehr erfährt. Eine solche Umlagerung hätte eine zusätzliche Aufrauhung der Oberfläche zur Folge, die für die Reduzierung der Reflektivität in der Regel nicht notwendig ist und die für die Anlagerung von unerwünschten, z.B.
Strahlung absorbierenden Adsorbaten zur Verfügung stehende Oberfläche vergrößern sowie zu unerwünschter Streulichtbildung beitragen würde. Die Umlagerung kann einerseits dadurch vermieden werden, dass die Oberfläche mit Strahlung bestrahlt wird, deren Intensität an der Oberfläche so gering ist, dass diese keinen für die Umlagerung ausreichenden Energieeintrag erzeugt bzw. die Umlagerung auf sehr langen Zeitskalen erfolgt oder indem die
Oberfläche im Betrieb mit Strahlung bei anderen Wellenlängen bestrahlt wird als bei der Bildung der Nanostrukturen. Andererseits kann der Umlagerung entgegengewirkt werden, indem gezielt Adsorbate in die Umgebung des optischen Elements eingebracht werden, welche die eingebrachte Energie schnell wieder abführen (Verdunstungskälte) und welche ggf. zusätzlich einen (starken) Dipol bilden, wodurch die Oberflächenenergie abgesenkt und somit die treibende Kraft für die Umlagerung reduziert werden kann. Auch bei einer Oberfläche, an der keine Nanostrukturen gebildet sind, sollte darauf geachtet werden, dass diese beim Betrieb des optischen Elements keine Umlagerung erfährt.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Wafer-Inspektionssystem, umfassend: einen Innenraum, in dem mindestens ein optisches Element zur Transmission von Strahlung im FUVA/UV-Wellenlängenbereich angeordnet ist, das bevorzugt ein kristallines, insbesondere ionisches Substrat umfasst, wobei das optische Element insbesondere wie weiter oben beschrieben ausgebildet sein kann, eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung einer Oberfläche des optischen Elements mit Strahlung im FUV/VUV-Wellenlängenbereich, sowie einen Gaseinlass, der zur Zuführung eines bevorzugt polaren Adsorbats, insbesondere von Wasser, in den Innenraum zumindest während der
Bestrahlung der Oberfläche ausgebildet bzw. konfiguriert ist. Der Gaseinlass bzw. das Gaseinlasssystem für die Zuführung des Adsorbats in den Innenraum weist typischerweise ein Reservoir auf, in dem das Adsorbat enthalten ist. Bei der Anlagerung des Adsorbats an der Oberfläche handelt es sich um einen reversiblen Prozess. Wie weiter oben beschrieben wurde, erfolgt bei der Bestrahlung der Oberfläche eines transmittierenden optischen Elements mit Strahlung im FUVA/UV- Wellenlängenbereich ein Energieeintrag in die bestrahlte Oberfläche, die zu einer Veränderung der Oberfläche, typischerweise in Form einer
unerwünschten Aufrauhung der Oberfläche führen kann. Dies ist insbesondere bei optischen Elementen der Fall, die aus den weiter oben beschriebenen Substraten in Form von ionischen Kristallen gebildet sind, da deren
Oberflächenenergie stark von der Orientierung der bestrahlten Oberfläche relativ zum Kristall-Gitter abhängig ist. Insbesondere bei derartigen Substraten kann es daher zu einer Umlagerung der Oberfläche des optischen Elements während des Betriebs des Wafer-Inspektionssystems kommen, die zu einer Veränderung der Oberflächenstruktur führt. Anders als bei dem weiter oben beschriebenen Verfahren, bei dem die Umlagerung kontrolliert erfolgt, ist die Aufrauhung der Oberfläche während des Betriebs des Wafer- Inspektionssystems nicht erwünscht, da bei der Aufrauhung Streulicht gebildet wird bzw. da generell eine größere Oberfläche entsteht, an der sich
unerwünschte, z.B. eine absorbierende Wirkung aufweisende Adsorbate anlagern können. Dieses Problem tritt insbesondere bei Wafer- Inspektionssystemen auf, da diese Systeme in der Regel eine hohe
Strahlungsintensität benötigen und in dem Innenraum des Wafer- Inspektionssystems, der beispielsweise in einem Gehäuse eines optischen Systems des Wafer-Inspektionssystems gebildet sein kann in der Regel ein Inertgas eingebracht oder ein Vakuum erzeugt wird.
Durch die Zuführung eines Adsorbats zu der Oberfläche kann die Degradation der Oberfläche abgemildert werden: Das Adsorbat kann einen Anteil der Wärmeenergie, welche durch die Absorption der Strahlung an der Oberfläche entsteht, aufnehmen und durch Desorption abführen, wobei Verdunstungskälte entsteht, so dass an der Oberfläche weniger Energie für Umlagerungseffekte und andere die Oberfläche schädigende Effekte zur Verfügung steht. Bei dem Adsorbat kann es sich um ein wenig polares Kondensat, beispielsweise um Ether, handeln. Grundsätzlich sollte das Adsorbat weder giftig noch ätzend sein, um eine einfache Handhabung zu ermöglichen.
Für den Fall, dass es sich bei dem Substrat um einen ionischen Kristall handelt, hat sich die Zuführung eines polaren Adsorbats, d.h. eines Adsorbats, welches ein Dipolmoment aufweist, insbesondere die Zuführung von Wasser, als günstig erwiesen: Da die Oberflächen ionischer Kristalle, die eine erhöhte
Oberflächenenergie aufweisen, typischerweise einen Dipolcharakter haben, können die Dipole an diesen Oberflächen durch die Anlagerung von Molekülen des Adsorbats gesättigt werden, welche ein Dipolmoment aufweisen. Aufgrund seines großen Dipolmoments bietet sich zu diesem Zweck insbesondere Wasser an.
Die Adsorption von Fluorwasserstoff und von Wasser an Oberflächen von MgF2, die eine unterschiedliche Orientierung aufweisen, wird beispielsweise in dem Artikel„The effect of electron correlation on the adsorption of hydrogen fluoride and water on magnesium fluoride surfaces“, E. Kanaki et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 18722-18728 beschrieben. In dem Artikel „Theoretical Investigation of MgF2 surface structure“, B. Paulus et al., HLRN, “zulassung.hlrn.de/kurzbeschreibungen/bec00053.pdf“ wird beschrieben, dass Adsorbate wie z.B. Wasser oder HF auf der Oberfläche von MgF2 einen
Einfluss auf die katalytische Aktivität der Oberfläche haben.
Bei einer Ausführungsform weist das Wafer-Inspektionssystem eine
Einstelleinrichtung zur Einstellung eines Gehalts des Adsorbats in dem
Innenraum auf. Um mit dem Adsorbat die gewünschte Wirkung zu erzielen, die Degradation der Oberfläche zu verhindern, ist typischerweise eine
Mindestkonzentration des Adsorbats in dem Innenraum erforderlich. Die
Konzentration des Adsorbats sollte aber auch nicht zu groß gewählt werden, um zu verhindern, dass die Strahlung innerhalb des Gas-Volumens des
Innenraums teilweise von dem Adsorbat absorbiert wird und somit die Transmission des Wafer-Inspektionssystems abnimmt. Die Einstelleinrichtung dient dazu, die Konzentration des Adsorbats in dem Innenraum zumindest während der Bestrahlung in einem vorgegebenen Wertebereich zu halten.
Die Zuführung des Adsorbats in den Innenraum ist typischerweise nur erforderlich, während die Oberfläche belastet, d.h. bestrahlt, wird. Die
Einstelleinrichtung kann daher in den Betriebspausen die Zuführung des Adsorbats verhindern. Die Einstelleinrichtung kann mit einer Dosiereinrichtung in Verbindung stehen, die es ermöglicht, die Menge des über den Gaseinlass in den Innenraum zugeführten Adsorbats einzustellen. Bei der Dosiereinrichtung kann es sich beispielsweise um ein steuerbares Ventil handeln. Die
Einstelleinrichtung kann ggf. zur Regelung der Konzentration des Adsorbats in dem Innenraum ausgebildet sein. In diesem Fall ist in dem Wafer- Inspektionssystem mindestens ein Sensor angeordnet, welcher die Ist- Konzentration des Adsorbats in dem Innenraum, insbesondere in der Nähe der Oberfläche, detektiert. Mit Hilfe einer Regeleinrichtung bzw. einem Regler kann der mittels des Sensors gemessene Ist-Wert der Konzentration des Adsorbats auf einen Soll-Wert geregelt werden. Die Konzentration des Adsorbats kann absolut, beispielsweise in Form des Partialdrucks, gemessen werden, oder relativ, d.h. in Bezug auf den Gesamtdruck oder auf das Gesamt-Volumen/die Gesamt-Teilchenzahl in dem Innenraum.
Bei einer Ausführungsform ist das Wafer-Inspektionssystem zur Zuführung eines Inertgases in den Innenraum ausgebildet, die bevorzugt über denselben Gaseinlass erfolgt wie die Zuführung des Adsorbats, die aber ggf. auch über einen anderen Gaseinlass erfolgen kann. Bei dieser Ausführungsform herrscht in dem Innenraum in der Regel ein vergleichsweise großer Gesamt-Druck, typischerweise in der Nähe von Atmosphärendruck, der im Wesentlichen durch den Partial-Druck des Inertgases bestimmt wird. Bei dem Inertgas kann es sich beispielsweise um Stickstoff oder um ein Edelgas, z.B. um Ar, handeln. Bei einer Weiterbildung ist in den Innenraum Wasser mit einer Konzentration von mehr als 1 ppm, bevorzugt von mehr als 10 ppm (bezogen auf den
Gesamt-Druck) eingebracht. Eine Konzentration von Wasser, die größer ist als die angegebenen Werte ist für Substrate in Form von ionischen Kristallen in der Regel ausreichend, um eine Degradation der Oberfläche durch eine
Umlagerung zu verhindern. Bei polaren Adsorbaten, die ein von Wasser abweichendes Dipolmoment aufweisen, sind die oben angegebenen Werte für die untere Grenze der Konzentration ggf. nicht zutreffend, d.h. diese können größer oder kleiner als die oben angegebene Mindest-Konzentration von Wasser sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Wafer-Inspektionssystem mindestens eine Vakuum-Pumpe zur Evakuierung des Innenraums auf. Bei dieser Ausführungsform wird in der Regel in dem Innenraum ein Gesamt-Druck erzeugt, der bei weniger als ca. 103 mbar liegt. In diesem Beispiel kann dem Innenraum ebenfalls ein Inertgas zugeführt werden, dies ist aber nicht zwingend der Fall.
Bei einer Weiterbildung liegt eine Konzentration bzw. ein Partialdruck von Wasser in dem Innenraum bei mehr als 10 5 mbar, bevorzugt bei mehr als 104 mbar. Bei einem Partialdruck von Wasser, der oberhalb der angegebenen Grenzwerte liegt, kann eine Degradation der Oberfläche eines ionischen Kristalls typischerweise unterdrückt und somit die Lebensdauer des optischen Elements und damit des gesamten Wafer- Inspektionssystems erhöht werden.
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-c schematische Darstellungen von mehreren Schritten eines
Verfahrens zum Bilden von Nanostrukturen an einer Oberfläche eines Substrats aus MgF2,
Fig. 2 schematische Darstellungen der Reflektivität der Oberfläche vor und nach dem Bilden der Nanostrukturen in Abhängigkeit von der Wellenlänge, sowie Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Wafer-Inspektionssystems mit einem Innenraum, dem Wasser als polares Adsorbat zugeführt wird.
In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw.
funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
Fig. 1a zeigt ein (ein-)kristallines Substrat 1 , welches eine gegenüber einer Umgebung 2 freiliegende, plane Oberfläche 3 aufweist. Bei dem Substrat 1 handelt es sich im gezeigten Beispiel um MgF2, welches einen ionischen Kristall bildet. MgF2 ist zur Transmission von Strahlung bei Wellenlängen im FUVA/UV- Wellenlängenbereich geeignet, d.h. dieses weist eine vergleichsweise geringe Absorption für Strahlung in diesem Wellenlängenbereich auf, so dass dieses Material als Substrat für ein transmissives optisches Element eingesetzt werden kann. An Stelle von MgF2 kann auch ein anderes Material verwendet werden, welches eine ausreichende Transmission für Strahlung bei Wellenlängen im FUVA/UV-Wellenlängenbereich aufweist, beispielsweise CaF2. Bei der in Fig. 1a gezeigten freiliegenden Oberfläche 3 handelt es sich um eine (001 )-G itterebene der nicht bildlich dargestellten Gitter-Struktur des Substrats 1. Um die Oberfläche 3 freizulegen, wurde das Substrat 1 entlang der (001 )- Gitterebene geschnitten. Das Freilegen der Oberfläche 3 des Substrats 1 entlang der (001 )-Gitterebene kann aber auch durch eine andere Form von (mechanischer) Bearbeitung erfolgen. Die (001 )-Gitterebene weist eine
Oberflächenenergie gooi auf, die größer ist als die Oberflächenenergie YHO einer (110)-Gitterebene, welche eine minimale Oberflächenenergie aller Gitterebenen des Substrats 1 aufweist, d.h. es gilt gooi > giio. Die in Fig. 1a dargestellte freiliegende Oberfläche 3 des Substrats 1 weist im FUV/VUV- Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 280 nm eine in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Reflektivität R in Abhängigkeit von der Wellenlänge l auf, die über den gesamten FUVA/UV-Wellenlängenbereich bei mehr als 0,05 liegt, d.h.
mehr als 5% der auf die freiliegende Oberfläche 3 auftreffenden Strahlung wird an dieser reflektiert.
Um die Reflektivität R der freiliegenden Oberfläche 3 zu verringern, wird ein Energieeintrag E in die freiliegende Oberfläche 3 eingebracht. Bei dem in Fig. 1b gezeigten Beispiel wird die freiliegende Oberfläche 3 zu diesem Zweck mit elektromagnetischer Strahlung 4 bestrahlt, bei der es sich um Strahlung 4 im FUVA/UV-Wellenlängenbereich handelt. Die Intensität der Strahlung 4 wird so groß gewählt, dass eine Aktivierungsenergie zur Umlagerung von Atomen bzw. von Atomgruppen der freiliegenden Oberfläche 3 überschritten wird, so dass die freiliegende Oberfläche 3 ihre Konfiguration verändert und sich an dieser
Nanostrukturen 5 bilden, d.h. dass die freiliegende Oberfläche 3 aufgeraut wird, wie dies in Fig. 1c dargestellt ist. Die Umlagerung wird dadurch begünstigt, dass die Oberflächenenergie gooi der freiliegenden Oberfläche 3 deutlich größer ist als die minimale Oberflächenenergie yno entlang der (110)-Gitterebene. Um eine möglichst effiziente Umlagerung der freiliegenden Oberfläche 3 unter Bildung der Nanostrukturen 5 zu erreichen, ist es günstig, wenn die Bedeckung der Oberfläche 3 mit Adsorbaten unter einen kritischen Wert abgesenkt wird. Dies gilt insbesondere für die Konzentration CH20 von Wasser in der Umgebung
2 der freiliegenden Oberfläche 3, die bei der Durchführung der Bestrahlung, die im gezeigten Beispiel bei Atmosphärendruck stattfindet, bei weniger als 10 ppm, bevorzugt bei weniger als 1 ppm liegen sollte. Die Gas- Zusammensetzung in der Umgebung 2 der freiliegenden Oberfläche 3 kann unterschiedlich sein, beispielsweise kann die Bestrahlung in trockener Luft oder in einer Inertgas-Umgebung 2 erfolgen, wobei als Inertgas beispielsweise Stickstoff oder ein Edelgas, z.B. Argon, verwendet werden kann.
Alternativ kann die Bestrahlung der freiliegenden Oberfläche 3 in einer Vakuum- Umgebung, typischerweise bei einem Umgebungsdruck von weniger als ca. 10
3 mbar durchgeführt werden. In diesem Fall sollte der Partialdruck pH2o von Wasser in der Umgebung 2 bei weniger als ca. 104 mbar, bevorzugt bei weniger als 105 mbar liegen. In der Regel ist die Durchführung der Bestrahlung in einer Inertgas-Atmosphäre vorteilhaft, da dort leichter als in einer Vakuum- Umgebung 2 verhindert werden kann, dass sich bei der Umlagerung
kontaminierende Stoffe, z.B. Siloxane oder organische Kontaminationen, in die Nanostrukturen 5 einlagern.
Die Nanostrukturen 5 führen zu einer Aufrauhung der Oberfläche 3, die dazu führt, dass die in Fig. 2 dargestellte Reflektivität R der Oberfläche 3 abnimmt. Die Nanostrukturen 5 wirken daher in der Art einer Antireflex-Beschichtung der Oberfläche 3. Die Umlagerung der freiliegenden Oberfläche 3 bei der
Bestrahlung erfolgt nicht instantan, sondern mit einer Umlagerungsrate bzw. mit einer Umlagerungsgeschwindigkeit, die typischerweise umso größer ist, je geringer die Bedeckung der Oberfläche 3 mit Adsorbaten ist. Die Bestrahlung der Oberfläche 3 wird typischerweise so lange durchgeführt, bis die Reflektivität R der Oberfläche 3 durch die an dieser gebildeten
Nanostrukturen 5 für eine vorgegebene Wellenlänge l bzw. für einen
vorgegebenen Wellenlängenbereich, beispielsweise den FUV/VUV- Wellenlängenbereich zwischen ca 100 nm und ca. 280 nm, einen
vorgegebenen Wert unterschreitet. Bei dem beispielhaft in Fig. 2 mit einer durchgezogenen Linie dargestellten Reflektvitätsverlauf liegt die Reflektivität R der Oberfläche 3, an welcher die Nanostrukturen 5 gebildet sind, über den gesamten FUVA/UV-Wellenlängenbereich bei weniger als 0,02. Für den VUV- Wellenlängenbereich zwischen ca. 100 nm und 200 nm ist die Reflektivität R sogar noch geringer und liegt bei weniger als ca. 0,01.
Wie ebenfalls in Fig. 2 zu erkennen ist, wird durch die Bestrahlung die gestrichelt dargestellte Reflektivität R der in Fig. 1a dargestellten Oberfläche 3 vor der Bestrahlung im Vergleich zur Reflektivität R der in Fig. 1c dargestellten Oberfläche 3 nach der Bestrahlung um einen absoluten Wert von mindestens 0,03 reduziert, und zwar über den gesamten FUV/VUV-Wellenlängenbereich. Für den VUV-Wellenlängenbereich ist die Reduzierung der Reflektivität R sogar noch größer, d.h. in diesem Wellenlängenbereich wird die Reflektivität R um einen absoluten Wert von ca. 0,045 reduziert.
Abweichend von dem in Fig. 1 b gezeigten Einbringen des Energieeintrags E in die Oberfläche 3 durch Bestrahlung mit Strahlung 4 im FUV/VUV- Wellenlängenbereich ist es auch möglich, den Energieeintrag E durch eine Bestrahlung mit IR-Strahlung bei Wellenlängen von mehr als ca. 1000 nm vorzunehmen. In diesem Fall ist es günstig, wenn die IR-Strahlung 4 bei Wellenlängen innerhalb eines Wellenlängenbereichs liegt, in dem das Material des Substrats 1 eine hohe Absorption aufweist, so dass die IR-Strahlung 4 eine möglichst geringe Eindringtiefe in das Substrat 1 aufweist und der
Energieeintrag E bei der Bestrahlung im Wesentlichen auf die Oberfläche 3 konzentriert ist. Alternativ zu der in Fig. 1 b gezeigten Einbringung des Energieeintrags E bzw. von Wärme in die Oberfläche 3 durch Bestrahlung kann der Energieeintrag E auch durch direkte Wärmeübertragung, d.h. durch Konduktion, erfolgen. In diesem Fall wird die Oberfläche eines erwärmten Festkörpers mit der freiliegenden Oberfläche 3 in Kontakt gebracht, um Wärme in die Oberfläche 3 einzutragen. Der Festkörper sollte eine Temperatur aufweisen, die einerseits ausreichend groß ist, um eine hohe Umlagerungsrate zu bewirken und die anderseits nicht zu groß gewählt werden sollte, um ein Anschmelzen der freiliegenden Oberfläche 3 zu verhindern. An Stelle des Einbringens eines
Energieeintrags E durch Konduktion kann der Energieeintrag in die freiliegende Oberfläche 3 auch durch Konvektion erfolgen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein erwärmtes Fluid an der freiliegenden Oberfläche 3 entlang geströmt werden.
Das in Fig. 1c gezeigte Substrat 1 mit der Oberfläche 3, an der die
Nanostrukturen 5 gebildet sind, kann ein transmittierendes optisches Element für Strahlung im FUV/VUV-Wellenlängenbereich bilden. Gegebenenfalls wird an dem Substrat 1 für die Bildung bzw. Herstellung des optischen Elements noch eine Endbearbeitung, z.B. ein randseitiges Beschneiden oder dergleichen vorgenommen. Für den Einsatz des Substrats 1 als optisches Element in einem Wafer-Inspektionssystem, bei dem der Wafer mit vergleichsweise breitbandiger Strahlung bestrahlt wird, wirkt sich günstig aus, dass die Nanostrukturen 5 an der Oberfläche 3 die Reflektivität R des Substrats 1 über einen vergleichsweise großen Wellenlängenbereich reduzieren. Nachfolgend wird beispielhaft anhand von Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Wafer-Inspektionssystems 9
beschrieben.
Das Wafer-Inspektionssystem 9 weist eine Strahlungsquelle 10 auf, deren Strahlung 11 mittels eines optischen Systems 12 auf einen Wafer 15 gelenkt wird. Zu diesem Zweck wird die Strahlung 11 von einem konkaven Spiegel 120 auf den Wafer 15 reflektiert. Die vom Wafer 15 reflektierte, gebeugte und/oder gebrochene Strahlung wird von einem ebenfalls zu dem optischen System 12 gehörigen weiteren konkaven Spiegel 121 über ein transmissives optisches Element 122 auf einen Detektor 13 zur weiteren Auswertung geleitet. Das transmissive optische Element 122 ist in Fig. 3 schematisch als Planplatte dargestellt, kann aber auch eine andere Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei dem transmissiven optischen Element 122 um eine Linse handeln, die mindestens eine gekrümmte Oberfläche aufweist. Insbesondere kann auch die Oberfläche 122a, welche die Eintrittsfläche für die Strahlung 11 bildet, eine z.B. konkave oder konvexe Krümmung aufweisen. Auch kann das transmissive optische Element 122 an anderer Stelle als in Fig. 3 dargestellt in dem Wafer-Inspektionssystem 9 angeordnet werden.
Bei der Strahlungsquelle 10 kann es sich beispielsweise um genau eine Strahlungsquelle oder um eine Zusammenstellung von mehreren einzelnen Strahlungsquellen handeln, um ein im Wesentlichen kontinuierliches
Strahlungsspektrum zur Verfügung zu stellen. In Abwandlungen kann auch eine öder es können mehrere schmalbandige Strahlungsquellen 10 eingesetzt werden. Bevorzugt liegt die Wellenlänge bzw. das Wellenlängenband der von der Strahlungsquelle 10 erzeugten Strahlung 11 im VUV-Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 200 nm, besonders bevorzugt zwischen 110 nm und 190 nm.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel weist das optische System 12 des Wafer- Inspektionssystems 9 ein Gehäuse 16 auf, in dem ein Innenraum 17 gebildet ist, in dem die beiden Spiegel 120, 121 sowie das transmissive optische Element 122 angeordnet ist. Eine Oberfläche 122a des transmissiven optischen Elements 122 bildet eine Strahleintrittsfläche für die Strahlung 11 der
Strahlungsquelle 10. Um eine möglichst große Transmission des optischen Systems 12 zu gewährleisten, sollte die Oberfläche 122a eine möglichst geringe Reflektivität R aufweisen. Zu diesem Zweck kann die Oberfläche 122a wie die in Fig. 1c gezeigte Oberfläche 3 ausgebildet sein, d.h. an dieser können Nanostrukturen 5 gebildet sein, welche die Reflektivität R reduzieren, wie dies in Zusammenhang mit Fig. 1a-c beschrieben wurde. Das Vorhandensein von Nanostrukturen 5 an der Oberfläche 122a des transmissiven optischen
Elements 122 ist aber nicht zwingend erforderlich. Für die Reduzierung der Reflektivität R kann die Oberfläche 122a alternativ beispielsweise mit einer Interferenzbeschichtung oder dergleichen versehen sein.
Bei der Bestrahlung des transmissiven optischen Elements 122 mit der
Strahlung 11 der Strahlungsquelle 10, die typischerweise eine hohe Intensität aufweist, kann insbesondere für den Fall, dass das transmissive optische Element 122 aus einem ionischen Kristall gebildet ist, die weiter oben
beschriebene Umlagerung der freiliegenden Oberfläche 122a erfolgen. Dies kann eine Degradation der Oberfläche 122a insbesondere in Form einer Aufrauhung der Oberfläche 122a zur Folge haben. Anders als weiter oben beschrieben wurde ist eine solche Aufrauhung während des Betriebs des Wafer-Inspektionssystems 9 nicht erwünscht, da die Aufrauhung eine
Vergrößerung der Oberfläche 122a zur Folge hat, welche die Anlagerung von kontaminierenden Stoffen an der Oberfläche 122a begünstigt. Auch kann die Aufrauhung der Oberfläche 122a zu einer Streulichtbildung innerhalb des optischen Systems 12 führen.
Um die (bzw. eine zusätzliche) Umlagerung der Oberfläche 122a zu verhindern, weist das Wafer-Inspektionssystem 9 einen Gaseinlass 18 auf, der zur
Zuführung eines Adsorbats in Form von Wasser H2O in den Innenraum 17 des Gehäuses 16 dient. Im gezeigten Beispiel wird dem Innenraum 17 zusätzlich zu dem Adsorbat in Form von Wasser H2O auch ein Inertgas in Form von
Stickstoff N2 zugeführt. Die Konzentration CH20 des Wassers H2O in dem
Innenraum 17 liegt bei mehr als 1 ppm, bevorzugt bei mehr als 10 ppm, um eine möglichst große Bedeckung der Oberfläche 3 mit Wasser H2O zu erreichen. Bei anderen Ausgestaltungen kann ein anderes, nicht zwingend polares Adsorbat in den Innenraum 17 eingebracht werden. Auch kann alternativ oder zusätzlich zu Stickstoff N2 ein anderes Inertgas, beispielsweise ein Edelgas, z.B. Argon, in den Innenraum 17 eingebracht werden.
Um die Konzentration CH20 des Wassers H2O in dem Innenraum 17
einzustellen, weist das Wafer-Inspektionssystem 9 eine Einstelleinrichtung 19 auf, welche auf ein steuerbares Ventil einwirkt, um den Durchfluss von Wasser H2O durch den Gaseinlass 18 einzustellen bzw. zu steuern. Gegebenenfalls kann ein Sensor in dem Innenraum 17 angeordnet oder mit dem Innenraum 17 verbunden sein, um einen Ist-Wert der Wasser-Konzentration CH20 ZU
bestimmen und die Wasser-Konzentration CH20 mit Hilfe der Einstelleinrichtung 19 auf einen Soll-Wert zu regeln.
Bei einer anderen Ausgestaltung des Wafer-Inspektionssystems 9 kann eine in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Vakuum-Pumpe 20 mit dem Innenraum 17 in Verbindung stehen, um diesen zu evakuieren. Mit Hilfe der Vakuum-Pumpe 20 kann in dem Innenraum 17 ein Gesamt-Druck PG erzeugt werden, der bei ca. 103 mbar oder darunter liegt. Um in diesem Fall eine ausreichende Bedeckung der Oberfläche 122a des transmissiven optischen Elements 122 zu erzeugen, ist ein Partialdruck pH2o des Wassers H2O in dem Innenraum 17 von
typischerweise mehr als 105 mbar, bevorzugt von mehr als 104 mbar erforderlich.
Durch die Bedeckung der Oberfläche 122a des transmissiven optischen
Elements 122 mit Wasser als Adsorbat zumindest während der Bestrahlung der Oberfläche 122a mit der Strahlung 11 der Strahlungsquelle 10 wird
Wärmeenergie E, welche durch die Bestrahlung in die Oberfläche 122a eingebracht wird, durch Desorption des Wassers abgeführt, so dass weniger Energie für Umlagerungseffekte zur Verfügung steht. Für den Fall, dass die Oberfläche 122a an einem Substrat 1 in Form eines ionischen Kristalls gebildet ist, weist diese in der Regel einen Dipolcharakter auf und kann durch ein Adsorbat, welches ein Dipolmoment aufweist, insbesondere durch Wasser, welches ein großes Dipolmoment besitzt, abgesättigt werden. Auf diese Weise kann eine Aufrauhung der Oberfläche 122a verhindert und somit die
Lebensdauer des transmissiven optischen Elements 122 und somit des optischen Systems 12 erhöht werden.

Claims

1 Patentansprüche
1. Wafer-Inspektionssystem (9), umfassend:
einen Innenraum (17), in dem mindestens ein optisches Element (122) zur Transmission von Strahlung (11 ) im UV/VUV-Wellenlängenbereich angeordnet ist, welches bevorzugt ein kristallines, insbesondere ionisches Substrat (1 ) aufweist,
eine Strahlungsquelle (10) zur Bestrahlung einer Oberfläche (3) des optischen Elements (122) mit Strahlung (11 ) im UV/VUV- Wellenlängenbereich, sowie
einen Gaseinlass (18), der zur Zuführung eines bevorzugt polaren
Adsorbats, insbesondere von Wasser (H2O), in den Innenraum (17) zumindest während der Bestrahlung der Oberfläche (3) ausgebildet ist.
2. Wafer-Inspektionssystem nach Anspruch 1 , weiter umfassend:
eine Einstelleinrichtung (19) zur Einstellung eines Gehalts (CH2O, PH20) des Adsorbats in dem Innenraum (17).
3. Wafer-Inspektionssystem nach Anspruch 1 oder 2, welches zur Zuführung eines Inertgases (N2) in den Innenraum (17), insbesondere über den Gaseinlass (18), ausgebildet ist.
4. Wafer-Inspektionssystem nach Anspruch 3, bei dem in den Innenraum (17) Wasser (H2O) mit einer Konzentration (CH20) von mehr als 1 ppm, bevorzugt von mehr als 10 ppm eingebracht ist.
5. Wafer-Inspektionssystem nach Anspruch 1 oder 2, welches mindestens eine Vakuum-Pumpe (20) zur Evakuierung des Innenraums (17) aufweist. 2
6. Wafer-Inspektionssystem nach Anspruch 5, bei dem ein Partialdruck (pH2o) von Wasser (H2O) in dem Innenraum (17) bei mehr als 105 mbar, bevorzugt bei mehr als 104 mbar liegt.
7. Verfahren zum Bilden von Nanostrukturen (5) an einer freiliegenden
Oberfläche (3) eines kristallinen, insbesondere ionischen Substrats (1 ) zur Transmission von Strahlung (11) im FUV/VUV-Wellenlängenbereich, umfassend:
Bereitstellen einer freiliegenden Oberfläche (3) des Substrats (1 ), die nicht entlang einer Gitterebene mit minimaler Oberflächenenergie orientiert ist, sowie
Einbringen eines Energieeintrags (E) in die freiliegende Oberfläche (3) zur Umlagerung der freiliegenden Oberfläche (3) unter Bildung der
Nanostrukturen (4), wobei der Energieeintrag (E) durch Bestrahlen der freiliegenden Oberfläche (3) mit elektromagnetischer Strahlung (4) erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem zum Bereitstellen der freiliegenden Oberfläche (3) das Substrat (1 ) entlang einer Gitterebene geschnitten wird, die nicht mit der Gitterebene mit minimaler Oberflächenenergie
übereinstimmt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die freiliegende Oberfläche (3) mit elektromagnetischer Strahlung (4) im UVA/UV-Wellenlängenbereich oder im IR-Wellenlängenbereich bestrahlt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem der Energieeintrag (E) durch Konduktion und/oder durch Konvektion in die freiliegende
Oberfläche (3) eingebracht wird. 3
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem der Energieeintrag (E) in die freiliegende Oberfläche (3) in einer Umgebung (2) mit einer Wasser-Konzentration (CH2O) von weniger als 10 ppm, bevorzugt von weniger als 1 ppm erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , bei dem der Energieeintrag (E) in die freiliegende Oberfläche (3) in einer Vakuum-Umgebung (2) mit einem Wasser-Partialdruck (pH2o) von weniger als 10~4 mbar, bevorzugt von weniger als 105 mbar erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem das Einbringen des Energieeintrags (E) so lange durchgeführt wird, bis die Oberfläche (3), an der die Nanostrukturen (5) gebildet werden, eine gegenüber der
freiliegenden Oberfläche (3) vor dem Einbringen des Energieeintrags (E) um mindestens 0,03 reduzierte Reflektivität (R) für Strahlung (11 ) im FUV/VUV- Wellenlängenbereich und/oder eine Reflektivität (R) von weniger als 0,02 für Strahlung (11 ) im FUVA/UV-Wellenlängenbereich aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, bei dem das Material des Substrats (1 ) ausgewählt wird aus der Gruppe umfassend: MgF2, CaF2, LiF.
15. Optisches Element (122) zur Transmission von Strahlung (11 ) im FUV/VUV- Wellenlängenbereich, umfassend:
ein kristallines, insbesondere ionisches Substrat (1 ),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat (1 ) eine Oberfläche (3) mit Nanostrukturen (5) aufweist, die gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14 gebildet sind. 4
16. Optisches Element nach Anspruch 15, bei dem die Oberfläche (3), welche die Nanostrukturen (5) aufweist, für Strahlung im FUVA/UV- Wellenlängenbereich eine Reflektivität (R) von weniger als 0,02 aufweist.
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