WO2021043485A1 - Spiegelanordnung mit wasserstoff-barriere und optische anordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Spiegelanordnung (30), umfassend: ein Substrat (31), das eine Vorderseite (31a) mit einer Spiegelfläche (32a) zur Reflexion von Strahlung sowie eine der Vorderseite (31a) abgewandte Rückseite (31 b) aufweist, sowie mindestens einen Aktuator (27) zur Erzeugung von Deformationen der Spiegelfläche (32a). Der mindestens eine Aktuator (27) ist an der Rückseite (31 b) des Substrats (31 ) befestigt und die Spiegelanordnung (30) weist eine Wasserstoff-Barriere (38) auf, die ausgebildet ist, wasserstoffempfindliches Material an der Rückseite (31 b) des Substrats (31, insbesondere an dem mindestens einen Aktuator (27), vor dem Angriff durch Wasserstoff aus der Umgebung der Spiegelanordnung (30) zu schützen. Die Erfindung betrifft auch eine optische Anordnung, insbesondere eine EUV- Lithographievorrichtung, mit einer solchen Spiegelanordnung (30).

Description

Spiegelanordnung mit Wasserstoff-Barriere und optische Anordnung Bezugnahme auf verwandte Anmeldung

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102019213 349.5 vom 03.09.2019 deren gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Spiegelanordnung, umfassend: ein Substrat, das eine Vorderseite mit einer Spiegelfläche zur Reflexion von Strahlung sowie eine der Vorderseite abgewandte Rückseite aufweist, sowie einen Aktuator oder eine Mehrzahl von Aktuatoren, beispielsweise in Form eines Aktuatorverbunds, zur Erzeugung von Deformationen der Spiegelfläche. Die Erfindung betrifft auch eine optische Anordnung, insbesondere eine EUV- Lithographievorrichtung, mit mindestens einer solchen Spiegelanordnung.

Die oben beschriebene Spiegelanordnung ermöglicht es, mit Hilfe der Aktuatoren die an der Vorderseite des Substrats gebildete Spiegelfläche gezielt (lokal) zu deformieren. Die Deformation der Spiegelfläche kann beispielsweise dazu dienen, gezielt Aberrationen einer EUV-Lithographievorrichtung zu korrigieren, in der die Spiegelanordnung angeordnet ist.

In der US 5,986,795 ist ein deformierbarer Spiegel für EUV-Strahlung beschrieben, bei dem Aktuatoren zwischen einer Frontplatte, welche die Rückseite des Spiegels bildet, und einer Reaktions-Platte angeordnet und mit beiden Platten gekoppelt sind, um Deformationen an der Spiegelfläche des deformierbaren Spiegels zu bewirken.

In einer optischen Anordnung wie beispielsweise einer (EUV- )Lithographieanlage kann es notwendig sein, dauerhaft oderz.B. während Reinigungszyklen der Umgebung der Spiegelanordnung Wasserstoff beizumischen. Der Wasserstoff kann hierbei in allen Anregungszuständen vorliegen: Als Molekül (H2), atomar, in Form von angeregten Molekülen oder Atomen oder in Form von Wasserstoff-Ionen. Das Vorliegen des Wasserstoffs in unterschiedlichen Anregungszuständen wird durch die Anwesenheit von EUV-Strahlung begünstigt. Viele Materialien leiden unter dem Angriff von Wasserstoff, d.h. es handelt sich um wasserstoffempfindliche Materialien. Es ist daher entweder erforderlich, Materialien auszuwählen, die gegenüber dem Angriff von Wasserstoff stabil sind oder es ist erforderlich, die wasserstoffempfindlichen Materialien vor dem Angriff von Wasserstoff zu schützen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spiegelanordnung sowie eine optische Anordnung mit mindestens einer solchen Spiegelanordnung bereitzustellen, bei denen wasserstoffempfindliche Materialien auf effiziente Weise vor dem Angriff von Wasserstoff geschützt werden.

Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Spiegelanordnung der eingangs genannten Art, bei welcher der mindestens eine Aktuator an der Rückseite des Substrats befestigt ist und bei der die Spiegelanordnung eine Wasserstoff- Barriere aufweist, die ausgebildet ist, wasserstoffempfindliches Material an der Rückseite des Substrats, insbesondere an dem mindestens einen Aktuator, vor dem Angriff durch Wasserstoff aus der Umgebung der Spiegelanordnung zu schützen.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den/die Aktuatoren an der Rückseite 5 des Substrats zu befestigen und diese - sowie ggf. weitere an der Rückseite des Substrats vorhandene wasserstoffempfindliche Materialien - durch eine Wasserstoff-Barriere vor Wasserstoff in der Umgebung der Spiegelanordnung zu schützen. Bei dem wasserstoffempfindlichen Material kann es sich beispielsweise um den Aktuator selbst bzw. ein Aktuator-Gehäuse, um Isolator- io Schichten, um Leiterkabel/Leiterbahnen etc. handeln, die an der Rückseite des Substrats angebracht sind. Sofern das Substrat an der Rückseite frei liegt und es sich bei diesem um ein wasserstoffempfindliches Material handelt, kann auch das Substrat selbst mit Hilfe der Wasserstoff-Barriere vor dem Angriff von Wasserstoff geschützt werden. 5

Die Aktuatoren können in einer regelmäßigen Anordnung bzw. in einem Raster (Aktuator-Array) an der Rückseite des Substrats befestigt sein, grundsätzlich ist aber eine beliebige Anordnung der Aktuatoren an der Rückseite des Substrats möglich. Stellenweise grenzen benachbarte Aktuatoren bzw. benachbarte 0 Gruppen von miteinander verbundenen Aktuatoren (Aktuatorverbünde) an der Rückseite des Substrats in der Regel nicht unmittelbar aneinander an, vielmehr sind diese voneinander beabstandet, d.h. zwischen jeweils zwei benachbarten Aktuatoren bzw. Aktuatorverbünden ist ein Zwischenraum bzw. eine Lücke gebildet. 5

Bei einer Ausführungsform ist der mindestens eine Aktuator mittels einer Kleberschicht an der Rückseite des Substrats befestigt, wobei offenliegende Oberflächenbereiche der Kleberschicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig durch die Wasserstoff-Barriere vor dem Angriff von Wasserstoff 30 geschützt sind. In diesem Fall sind die Aktuatoren an dem Substrat entweder direkt oder mittelbar, d.h. über eine oder mehrere Zwischenschicht(en), an der Rückseite des Substrats aufgeklebt. In der Regel wird für die Befestigung der Aktuatoren eine durchgehende Kleberschicht verwendet, d.h. die Kleberschicht erstreckt sich auch in die Zwischenräume zwischen benachbarten Aktuatoren bzw. zwischen mehreren Gruppen von miteinander verbundenen Aktuatoren.

Die gegenüber der Umgebung offen liegenden Oberflächenbereiche der Kleberschicht können beispielsweise in den Zwischenräumen zwischen den Aktuatoren gebildet sein. Im Bereich der Zwischenräume kann die Kleberschicht dicker sein als im Bereich zwischen den jeweiligen Aktuatoren und der Rückseite des Substrats, es ist aber auch möglich, dass die Kleberschicht dünn genug aufgebracht wird, dass diese in den Zwischenräumen bzw. Lücken zwischen den Aktuatoren nicht dicker ist als die Kleberschicht in dem Bereich, in dem die Aktuatoren mit dem Substrat bzw. der Zwischenschicht verbunden werden.

Bei einer Weiterbildung bildet die Wasserstoff-Barriere eine Wasserdampf- Diffusionsbarriere zum Schutz der Kleberschicht vor Wasserdampf. In diesem Fall erfüllt die Wasserstoff-Barriere zusätzlich die Funktion einer Wasserdampf- Diffusionsbarriere zum zusätzlichen Schutz der Kleberschicht vor dem Eindringen von Feuchtigkeit. Aufgrund der geringeren Molekülgröße von Wasserstoff im Vergleich zu Wasserdampf sind die Anforderungen an ein Material, das eine Wasserstoff-Barriere bildet, in der Regel höher als an eine Wasserdampf-Diffusionsbarriere. Materialien, die sich als Wasserstoff-Barriere eignen, sind daher in der Regel auch als Wasserdampf-Diffusionsbarriere geeignet, das Gegenteil ist jedoch in der Regel nicht der Fall.

Das Eindringen von Feuchtigkeit bzw. eine Veränderung der Feuchtigkeit in der Umgebung der Spiegelanordnung ist insbesondere bei der Kleberschicht oder anderen organischen Materialien, die mechanisch mit dem Spiegel verbunden sind problematisch, da sich für den Fall, dass die Kleberschicht Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnimmt, die Kleberschicht oder das organische Material ausdehnt und hierbei Spannungen in die Kleberschicht oder das organische Material eingebracht werden können. Die Spannungen in der Kleberschicht oder dem organischen Material übertragen sich in der Regel auf das Substrat, so dass auch im Substrat Spannungen auftreten, was eine Drift, d.h. eine (ungewollte) zeitliche Veränderung, der an der Spiegelfläche erzeugten Deformationen zur Folge hat. Aufgrund der Feuchteänderung kommt es daher zu Aberrationen im Strahlweg der optischen Anordnung. Das Eindringen von Feuchtigkeit in die Kleberschicht oder dem organischen Material ist insbesondere an den offenliegenden Kleberbereichen oder Bereichen des organischen Materials, so dass es günstig ist, wenn die Wasserstoff-Barriere zumindest in den offenliegenden Bereichen als Wasserdampf- Diffusionsbarriere dient. Es versteht sich, dass die Wasserstoff-Barriere nicht nur in diesen offenliegenden Oberflächenbereichen, sondern auch in dem Bereich, in dem die Aktuatoren auf die Rückseite des Substrats aufgebracht sind, eine Wasser-Diffusionsbarriere bilden kann.

Bei einer weiteren Weiterbildung ist eine der Umgebung zugewandte Oberfläche der Wasserstoff-Barriere hydrophob und/oder die Wasserstoff- Barriere weist mindestens ein hydrophobes Material auf. Wenn die der Umgebung zugewandte Oberfläche der Wasserstoff-Barriere hydrophob ist, kann die Feuchteaufnahme reduziert werden. Das Material an der Oberseite der Wasserstoff-Barriere kann beispielsweise durch eine Oberflächenbehandlung, z.B. durch eine Plasma-Behandlung, und/oder durch eine (ggf. gepulste) Bestrahlung mit UV-Strahlung, durch eine Beschichtung oder durch eine Oberflächenterminierung hydrophob gemacht werden. Auch die Wasserstoff-Barriere selbst kann mindestens ein hydrophobes Material aufweisen, um dem Eindringen von Wasserdampf entgegenzuwirken und somit eine Wasserdampf-Diffusionsbarriere bilden.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Wasserstoff-Barriere einen Wasserstoff-Diffusionskoeffizienten von weniger als 5 x IO¹⁴ m²/s, bevorzugt von weniger als 1 x 10 m² /s, besonders bevorzugt von weniger als 1 x 10²¹ m²/s auf. Um eine möglichst hohe Schutzwirkung der Wasserstoff-Barriere für die wasserstoffempfindlichen Materialien zu gewährleisten, sollte möglichst wenig Wasserstoff durch die Wasserstoff-Barriere hindurchtreten können. Um dies zu erreichen, ist die Wasserstoff-Barriere aus Schichten, Materialien bzw. Material-Kombinationen aufgebaut, die einen Wasserstoff- Diffusionskoeffizienten aufweisen, der kleiner ist als die oben angegebenen Werte. Nachfolgend wird für mehrere Materialien beispielhaft der Wasserstoff- Diffusionskoeffizient angegeben: Ru: 4 x 10-14 m² / s, AI: 1 x 10-14 m² /s, AI2O3: 10-23m² /s (amorph) bzw. 10-2em² / s (kristallin). Der Wasserstoff- Diffusionskoeffizient bezieht sich hierbei wie allgemein üblich auf Standardbedingungen (1 atm, 25° C).

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die Wasserstoff-Barriere mindestens ein Material und/oder eine Materialkombination, welche(s) eine geringere Löslichkeit für Wasserstoff aufweist als das wasserstoffempfindliche Material. Die Löslichkeit ist für Wasserstoff unter Atmosphärendruck definiert und bezeichnet das Volumen an (molekularem) Wasserstoff (in Kubikzentimetern), welches von 100 Gramm des den Wasserstoff absorbierenden Materials aufgenommen wird. Für Details hinsichtlich dieser Definition sei auf den in der US 2016/0187543 A1 zitierten Artikel „A Theoretical Formula for the Solubility of Hydrogen in Metals“ von R.H. Fowler et al. , Proc. R. Soc. Lond. A 160, Seite 37ff (1937) verwiesen, welcher durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.

Durch die geringere Löslichkeit für Wasserstoff kann einer Versprödung des Materials der Wasserstoff-Barriere entgegengewirkt werden. Auf diese Weise kann die Standzeit der Spiegelanordnung bzw. von deren wasserstoffempfindlichen Materialien bzw. Komponenten verlängert werden, so dass diese weniger häufig getauscht werden müssen. Es ist zudem günstig, wenn für die Wasserstoff-Barriere Materialien bzw. Materialkombinationen gewählt werden, die keine gasförmigen Wasserstoffverbindungen bilden. Bei einer Ausführungsform enthält die Wasserstoff-Barriere mindestens ein Material in Form einer Sauerstoff enthaltenden chemischen Verbindung mit einer freien Bildungsenthalpie (Gibbs Energie) unter Standardbedingungen bezogen auf 1 Mol Sauerstoff von weniger als -400 kJ/mol O2, bevorzugt von weniger als -800 kJ/mol O2, besonders bevorzugt von weniger als -1000 kJ/mol O2.

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die Wasserstoff-Barriere mindestens ein Material in Form einer Stickstoff enthaltenden chemischen Verbindung mit einer freien Bildungsenthalpie (Gibbs Energie) unter Standardbedingungen bezogen auf 1 Mol Stickstoff von weniger als -200 kJ/mol N2 , bevorzugt weniger als -350 kJ/mol N2, besonders bevorzugt weniger als - 600 kJ/mol N2.

Insbesondere chemische Verbindungen, die eine hohe freie Bildungsenthalpie aufweisen, sind in der Regel chemisch inert gegenüber dem Angriff von Wasserstoff und daher als Materialien für eine Wasserstoff-Barriere gut geeignet. Bei der Materialauswahl kann auch ein Vergleich der freien Bildungsenthalpie einer jeweiligen Oxid- oder Nitrid-Verbindung mit einem zugehörigen Hydrid erfolgen, das durch eine chemische Reaktion des jeweiligen z.B. metallischen Materials mit Wasserstoff erzeugt würde. Die freie Bildungsenthalpie der jeweiligen Verbindung (bzw. der Betrag der Bildungsenthalpie) sollte größer sein als diejenige der jeweiligen Hydrid- Verbindung. Die freie Bildungsenthalpie G berücksichtigt die Tatsache, dass bei der Reaktion mit Wasserstoff gasförmige Reaktionsprodukte entstehen, während die Bildungsenthalpie H, die in der WO 2013/124224 A1 als Kriterium für die Auswahl von Materialien für ein Schutzschichtsystem verwendet wird, diese Tatsache nicht berücksichtigt. Bei der Bildung von gasförmigen Reaktionsprodukten kann die Bildungsenthalpie Fl eines Materials klein sein, aber aufgrund der Erhöhung der Entropie kann dennoch eine Reaktion mit Wasserstoff erfolgen.

Bei einer Ausführungsform weist die Wasserstoff-Barriere mindestens ein Metalloxid auf, welches bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: AI2O3, MgO, CaO, La203, T1O2, Zr02, Ta20s. AI2O3, Y2O3, Ce203und deren Verbindungen. AI2O3 weist eine freie Bildungsenthalpie (Gibbs Energie) bezogen auf 1 Mol Sauerstoff unter Standardbedingungen von ca. -1050 kJ / mol 02auf. Auch die übrigen genannten Metalloxide weisen eine hohe freie Bildungsenthalpie auf und sind daher weitestgehend chemisch inert gegenüber dem Angriff von Wasserstoff.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Wasserstoff-Barriere mindestens ein Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: AI, Au, Ag, Zn, Mo, Si, W, Ti, Sn, Sb, Pt, Ni, Fe, Co, Cr, V, Cu, Mn, Pb, deren Oxide, Boride, Nitride und Karbide, sowie C und B4C und Verbindungen der genannten Materialien. Einige dieser Materialien sind beispielsweise in der DE 102017200 667 A1 als Materialien für ein Bremsschichtsystem genannt, welches einem Durchdringen von Wasserstoffatomen zu einem Spiegelsubstrat entgegenwirken soll. Die Material-Auswahl hängt von der Kristallstruktur ab, beispielsweise ist eine dichteste Kugelpackung günstig, wie sie bei AI, Au, Ag,

Zn vorliegt. Einige der Materialien, z.B. Mo, Si, C, B4C werden häufig in EUV- Lithographieanlagen verwendet.

Bei einer weiteren Ausführungsform bildet die Wasserstoff-Barriere eine Beschichtung, die das wasserstoffempfindliche Material zumindest teilweise, insbesondere vollständig überdeckt. Die Beschichtung kann eine einzige Schicht aufweisen oder aus mehreren übereinander aufgebrachten Schichten gebildet sein. Die Beschichtung ist bevorzugt direkt auf das wasserstoffempfindliche Material an der Rückseite des Substrats aufgebracht, d.h. insbesondere auf die Aktuatoren, auf die Kleberschicht, auf Isolatorschicht(en), auf Leiterkabel bzw. -bahnen, etc., die aus Materialien gebildet sind, die beim Kontakt mit Wasserstoff degradieren.

Die Beschichtung bzw. mindestens eine Schicht der Beschichtung weist bevorzugt ein Material auf, welches die weiter oben beschriebenen Eigenschaften hinsichtlich des Wasserstoff-Diffusionskoeffizienten sowie hinsichtlich der Löslichkeit gegenüber Wasserstoff aufweist. Insbesondere kann es sich um eines der weiter oben beschriebenen Materialien handeln. Typischerweise weist mindestens eine Schicht ein Material auf bzw. besteht aus einem Material, das eine geringere Löslichkeit für Wasserstoff aufweist als das zu schützende wasserstoffempfindliche Material.

Die weiter oben angegebenen und andere Materialien der Beschichtung bzw. der Wasserstoff-Barriereschicht können mit Hilfe von unterschiedlichen Beschichtungsmethoden auf die Rückseite des Substrats bzw. auf die dort vorgesehenen Komponenten aufgebracht werden. Die Abscheidung des Materials kann aus der Gasphase erfolgen, beispielsweise durch Physical Vapor Deposition (PVD), insbesondere durch plasmaunterstützte PVD, durch Chemical Vapor Deposition (CVD), insbesondere durch plasmaunterstützte CVD (PECVD), durch Atomlagen-Abscheidung („atomic layer deposition“, ALD), insbesondere durch plasmaunterstützte ALD, durch Sputtern, insbesondere Magnetron-Sputtern, etc. Insbesondere Sputtern und Elektronenstrahlverdampfen hat sich beim Aufbringen von metallischen Schichten als günstig erwiesen.

Grundsätzlich ist es zur Erzielung einer guten Barrierewirkung vorteilhaft, wenn das Material der Wasserstoff-Barriereschicht auf eine solche Weise aufgebracht wird, dass die Schicht eine möglichst große Dichte und möglichst keine Pinholes aufweist, durch die Wasserstoff in die darunter liegenden Materialien eindringen kann. Bevorzugt ist die Wasserstoff-Barriere als Beschichtung in Form eines Mehrlagen-Systems mit Barriere-Schichten aus verschiedenen Materialien ausgebildet, z.B. wie dies in der DE 102017200667 A1 beschrieben ist, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. So werden z.B. bei einem Doppellagensystem, d.h. einer Beschichtung, die ein Paar von Schichten aufweist, die Pinholes oder Defekte in der einen Einzelschicht nicht als Pinholes oder Defekte in der folgenden Einzelschicht fortgeführt. Bevorzugt werden in der Beschichtung daher verschiedene der bereits weiter oben genannten Materialien im Wechsel, d.h. als Doppellage, aufgebracht. Besonders bevorzugt werden mehrere Doppellagen aufgebracht. Bei den Materialien kann es sich beispielsweise um im Wechsel aufgebrachte Nitride und Carbide handeln, insbesondere um MAX- Phasen, d.h. um geschichtete hexagonale Nitride und Carbide. Es versteht sich, dass auch drei oder mehr der oben genannten Materialien in einer Beschichtung in Form eines Multilagensystems verwendet werden können.

Bei einer Weiterbildung umfasst die Beschichtung mindestens eine Wasserstoff-Barriereschicht, die auf einer weiteren Schicht aufgebracht ist. In diesem Fall weist die Beschichtung eine Kombination aus einer dicken, bedeckenden Schicht mit einer Wasserstoff-Barriereschicht aus einem Material mit einer hohen Barriere-Wirkung auf. Die unter der Wasserstoff-Barriereschicht liegende, das wasserstoffempfindliche Material bedeckende weitere Schicht hat hier die Aufgabe, Unregelmäßigkeiten der Unterlage auszugleichen und bessere Wachstumsbedingungen für die Wasserstoff- Barriereschicht bereitzustellen. Die bedeckende Schicht kann beispielsweise S1O2 enthalten. Die bedeckende Schicht ist typischerweise mehr als 100nm dick, die Wasserstoff-Barriereschicht ist typischerweise dünner als 100nm.

Auch bei einer solchen Beschichtung können mehrere Doppellagen aus bedeckender Schicht und Wasserstoff-Barriereschicht kombiniert werden. Weiterhin versteht sich, dass sich auch auf der bedeckenden Schicht ein Doppellagen- bzw. Multilagensystem aus mehreren Wasserstoffbarriere- Schichten befinden kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Wasserstoff-Barriere eine Schutzfolie auf, die das wasserstoffempfindliche Material zumindest teilweise, insbesondere vollständig überdeckt. Die Schutzfolie wird typischerweise auf die wasserstoffempfindlichen Materialien aufgeklebt. Die Schutzfolie muss nicht zwingend an jeder Stelle die zu schützenden Materialien bzw. deren Oberfläche(n) berühren, d.h. es kann zumindest in Teilbereichen ein Zwischenraum zwischen der Schutzfolie und dem wasserstoffempfindlichen Material gebildet sein. Es hat sich aber als günstig erwiesen, wenn die Schutzfolie vollflächig auf die Rückseite des Substrats bzw. auf die zu schützenden Materialien / Komponenten an der Rückseite des Substrats aufgebracht wird. Die Schutzfolie selbst kann als Wasserstoff-Barriere dienen, wenn diese aus einem Material gebildet ist bzw. ein Material enthält, das einen geringen Wasserstoff-Diffusionskoeffizienten und/oder eine geringe Löslichkeit für Wasserstoff aufweist, wie dies weiter oben beschrieben ist. Gegebenenfalls kann ein solches Material an derjenigen Oberfläche der Schutzfolie gebildet sein, die der Umgebung zugewandt oder abgewandt ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Schutzfolie an ihrer der Umgebung zugewandten Oberfläche und/oder an ihrer der Umgebung abgewandten Oberfläche mindestens eine Wasserstoff-Barriereschicht auf. Bei der Wasserstoff-Barriereschicht kann es sich beispielsweise um eine metallische Schicht, insbesondere um eine Aluminium- oder um eine Aluminiumoxid-Schicht, handeln. Durch die Wasserstoff-Barriereschicht, die auf die der Umgebung zugewandte Oberfläche der Schutzfolie aufgebracht ist, kann auch das Material der darunterliegenden Schutzfolie vor dem Angriff durch Wasserstoff geschützt werden, sofern dieses wasserstoffempfindlich ist.

Die Wasserstoff-Barriereschicht kann auch an der der Umgebung abgewandten Oberfläche der Schutzfolie angebracht sein, wenn die Schutzfolie selbst wasserstoffbeständig ist. Auf diese Weise kann Wasser von der Wasserstoff- Barriereschicht ferngehalten werden.

Wie weiter oben beschrieben wurde, kann die Kleberschicht mit einer nicht homogenen Dicke aufgebracht sein, d.h. diese ragt nicht bzw. nur geringfügig in den Zwischenraum zwischen den Aktuatoren hinein. Wird die Schutzfolie auf die dem Substrat abgewandte Oberseite der Aktuatoren aufgeklebt, so kann die Schutzfolie grundsätzlich plan verlaufen, sie erstreckt sich nicht nach unten in die Zwischenräume zwischen den Aktuatoren hinein und kommt auch nicht mit der Oberfläche der Kleberschicht in Kontakt.

Bei einer Ausführungsform ragt die Schutzfolie in einen jeweiligen Zwischenraum zwischen den Seitenflächen der Aktuatoren hinein und überdeckt eine bevorzugt topfförmige oder rinnenförmige Vertiefung der Kleberschicht. In der Regel ist es günstig, wenn die Schutzfolie in einen jeweiligen Zwischenraum hineinragt und mit der Kleberschicht in Kontakt steht bzw. mit dieser verbunden wird. Im einfachsten Fall kann die Verbindung hergestellt werden, indem die Schutzfolie auf die noch nicht vollständig getrocknete Kleberschicht aufgeklebt wird oder wenn die Schutzfolie selbst selbstklebend ist. Für den Fall, dass die Kleberschicht teilweise nach oben in den Zwischenraum zwischen den Aktuatoren hineinragt, kann die Schutzfolie vollflächig mit der Kleberschicht verbunden werden, z.B. eingedrückt werden, wodurch sich eine topfförmige bzw. rinnenförmige Vertiefung in der Kleberschicht ausbildet. Die Kleberschicht kann in diesem Fall ggf. zumindest in den Zwischenräumen nach oben über die Aktuatoren überstehen, ggf. kann die gesamte Kleberschicht eine Dicke aufweisen, die größer ist als die Flöhe der Aktautoren, d.h. die Kleberschicht steht nicht nur in den Zwischenräumen (mit Ausnahme der topfförmigen bzw. rinnenförmigen Vertiefung) sondern insgesamt über die Aktuatoren über. Sofern die Kleberschicht nicht oder nur teilweise in die Zwischenräume hineinragt, kann die Schutzfolie gegebenenfalls direkt an den Seitenflächen der Aktuatoren befestigt, insbesondere angeklebt, werden. Die Schutzfolie ist in der Regel aus einem flexiblen Material gebildet und kann mehrere Schichten bzw. Lagen aufweisen.

Grundsätzlich können an jeder Grenzfläche an der Rückseite des Substrats, z.B. an der Beschichtung oder an der Schutzfolie, zusätzliche Haftvermittler- Schichten oder weitere funktionale Schichten aufgebracht werden. Beispielsweise können (weitere) Schutzschichten aufgebracht werden, welche die Materialien an der Rückseite des Substrats vor anderen kontaminierenden Stoffen (sowie ggf. zusätzlich vor Wasserstoff) schützen. Derartige Schichten können insbesondere in die weiter oben beschriebene Beschichtung oder in die Schutzfolie integriert bzw. auf diese aufgebracht sein.

Bei einerweiteren Ausführungsform sind die Aktuatoren als Piezo-Aktuatoren oder elektrostriktive Aktuatoren ausgebildet. Mit Hilfe von Piezo-Aktuatoren oder elektrostriktiven Aktuatoren, d.h. Aktuatoren, welche mindestens ein elektrostriktives Material aufweisen, können gezielt kleinste Deformationen in dem Substrat erzeugt werden. Bei den Piezo-Aktuatoren oder elektrostriktiven Aktuatoren kann es sich beispielsweise um lineare Stellmotoren handeln, die eine im Wesentlichen punktuelle Kraftwirkung auf das Substrat ausüben. Es versteht sich, dass an Stelle von Piezo-Aktuatoren oder elektrostriktiven Aktuatoren auch andere Arten von Aktuatoren verwendet werden können. Die Aktoren können insbesondere in der Art eines Rasters an der Rückseite des Substrats angeordnet sein. Zugehörige Isolatorschichten, Leiterkabel bzw. Leiterbahnen sind ebenfalls an der Rückseite des Substrats angebracht und können mit Hilfe der Wasserstoff-Barriere geschützt werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine optische Anordnung, insbesondere eine EUV-Lithographievorrichtung, die mindestens eine Spiegelanordnung aufweist, wie sie weiter oben beschrieben ist. Unter einer Lithographievorrichtung wird im Sinne dieser Anmeldung eine (optische) Vorrichtung verstanden, welche auf dem Gebiet der Lithographie eingesetzt werden kann. Neben einer Lithographieanlage, die zur Herstellung von Halbleiterbauelementen dient, kann es sich bei der Vorrichtung beispielsweise um ein Inspektionssystem zur Inspektion einer in einer Lithographieanlage verwendeten Fotomaske (im Folgenden auch Retikel genannt), zur Inspektion eines zu strukturierenden Halbleitersubstrats (im Folgenden auch Wafer genannt) oder um ein Metrologiesystem handeln, welches zur Vermessung einer Lithographieanlage oder von Teilen davon, beispielsweise zur Vermessung eines Projektionssystems, eingesetzt wird. Bei der optischen Anordnung bzw. bei der Lithographievorrichtung kann es sich insbesondere um eine EUV-Lithographievorrichtung handeln, welche für Nutzstrahlung bei Wellenlängen im EUV-Wellenlängenbereich zwischen ca. 5 nm und ca. 30 nm ausgebildet ist, oder um eine DUV-Lithographievorrichtung, welche für Nutzstrahlung im DUV-Wellenlängenbereich zwischen ca. 30 nm und ca. 370 nm ausgebildet ist. Die optischen Elemente bzw. die

Spiegelanordnung einer EUV-Lithographievorrichtung werden typischerweise in einer Vakuum-Umgebung betrieben.

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

P26215WO 15.07.20 SZ00232PCT Fig. 1 eine schematische Darstellung einer EUV-Lithographieanlage mit einem Spiegel, der eine Mehrzahl von Aktuatoren zur Korrektur von Aberrationen aufweist, Fig. 2 eine schematische Schnitt-Darstellung einer Spiegelanordnung mit dem Spiegel von Fig. 1 und mit einer Kleberschicht zur Befestigung der Aktuatoren an einem Substrat,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Details der Spiegelanordnung von Fig. 2, bei welcher die Kleberschicht über die Aktuatoren übersteht und zwischen den Aktuatoren eine von einer Wasserstoff-Schutzfolie überdeckte Vertiefung gebildet ist, sowie Fig. 4a, b schematische Darstellungen analog zu Fig. 3 mit einer auf eine Oberfläche der Kleberschicht sowie auf die Aktuatoren aufgebrachten Beschichtung, die eine Wasserstoff-Barriere bildet.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung für die EUV- Lithographie in Form einer EUV-Lithographieanlage 1, und zwar eines so genannten Wafer-Scanners. Die EUV-Lithographieanlage 1 weist eine EUV- Lichtquelle 2 zur Erzeugung von EUV-Strahlung auf, die im EUV-

Wellenlängenbereich unter 50 Nanometer, insbesondere zwischen ca. 5 Nanometer und ca. 15 Nanometer, eine hohe Energiedichte aufweist. Die EUV- Lichtquelle 2 kann beispielsweise in Form eine Plasma-Lichtquelle zur Erzeugung eines laserinduzierten Plasmas ausgebildet sein. Die in Fig. 1 gezeigte EUV-Lithographieanlage 1 ist für eine Arbeitswellenlänge der EUV- Strahlung von 13,5 nm ausgelegt. Es ist jedoch auch möglich, dass die EUV- Lithographieanlage 1 für eine andere Arbeitswellenlänge des EUV- Wellenlängenbereiches, wie beispielsweise 6,8 nm, konfiguriert ist.

Die EUV-Lithographieanlage 1 weist ferner einen Kollektor-Spiegel 3 auf, um

5 die EUV-Strahlung der EUV-Lichtquelle 2 zu einem Beleuchtungsstrahl 4 zu bündeln und auf diese Weise die Energiedichte weiter zu erhöhen. Der Beleuchtungsstrahl 4 dient zur Beleuchtung eines strukturierten Objekts M mittels eines Beleuchtungssystems 10, welches im vorliegenden Beispiel fünf reflektive optische Elemente 12 bis 16 (Spiegel) aufweist. 0

Bei dem strukturierten Objekt M kann es sich beispielsweise um eine reflektive Photomaske handeln, die reflektierende und nicht reflektierende oder zumindest weniger stark reflektierende Bereiche zur Erzeugung mindestens einer Struktur an dem Objekt M aufweist. Alternativ kann es sich bei dem strukturierten Objekt M um eine Mehrzahl von Mikrospiegeln handeln, welche in einer ein- oder mehrdimensionalen Anordnung angeordnet sind und welche gegebenenfalls um mindestens eine Achse bewegbar sind, um den Einfallswinkel der EUV-Strahlung auf den jeweiligen Spiegel einzustellen.

Das strukturierte Objekt M reflektiert einen Teil des Beleuchtungsstrahls 4 und formt einen Projektionsstrahl 5, der die Information über die Struktur des strukturierten Objekts M trägt und der in ein Projektionsobjektiv 20 eingestrahlt wird, welches eine Abbildung des strukturierten Objekts M bzw. eines jeweiligen Teilbereichs davon auf einem Substrat W erzeugt. Das Substrat W, 5 beispielsweise ein Wafer, weist ein Halbleitermaterial, z.B. Silizium, auf und ist auf einer Halterung angeordnet, welche auch als Wafer-Stage WS bezeichnet wird.

Im vorliegenden Beispiel weist das Projektionsobjektiv 20 sechs reflektive0 optische Elemente 21 bis 26 (Spiegel) auf, um ein Bild der an dem strukturierten Objekt M vorhandenen Struktur auf dem Wafer W zu erzeugen. Typischerweise liegt die Zahl der Spiegel in einem Projektionsobjektiv 20 zwischen vier und acht, gegebenenfalls können aber auch nur zwei Spiegel verwendet werden.

Zusätzlich zu den reflektierenden optischen Elementen 3, 12 bis 16, 21 bis 26 weist die EUV-Lithographieanlage 1 auch nicht-optische Komponenten auf, bei denen es sich beispielsweise um Tragstrukturen für die reflektiven optischen Elemente 3, 12 bis 16, 21 bis 26, um Sensoren, Aktuatoren, ... handeln kann. In Fig. 1 ist beispielhaft eine Mehrzahl von Aktuatoren 27 dargestellt, die an der Rückseite des sechsten Spiegels 26 des Projektionsobjektivs 20 angebracht sind, um diesen gezielt zu deformieren und hierbei Aberrationen zu kompensieren, die bei der Abbildung der Struktur auf den Wafer W mittels des Projektionsobjektivs 20 auftreten. Für die gezielte Ansteuerung der Aktuatoren 27 weist die EUV-Lithographieanlage 1 eine Steuerungseinrichtung 28 z.B. in Form eines Steuerungscomputers auf, die über nicht bildlich dargestellte Signalleitungen mit den Aktuatoren 27 in Verbindung steht.

Fig. 2 zeigt den Spiegel 26 von Fig. 1 als Teil einer entsprechenden Spiegelanordnung 30 in einer Detaildarstellung. Die Spiegelanordnung 30, genauer gesagt der Spiegel 26, umfasst ein Substrat 31, welches im gezeigten Beispiel aus Quarzglas oder titandotiertem Quarzglas (ULE) gebildet ist. Andere Materialien, die einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bzw. eine sehr geringe Abhängigkeit des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von der Temperatur aufweisen, z.B. bestimmte

Glaskeramiken, können ebenfalls als Substrat-Materialien verwendet werden. Auf eine Vorderseite 31a des Substrats 31 des Spiegels 26 ist eine reflektierende Beschichtung 32 aufgebracht, die so konfiguriert ist, dass einfallende EUV-Strahlung 5 in einem engen Spektralbereich um die Arbeitswellenlänge von 13,5 Nanometer für einen vorgegebenen Bereich an Inzidenzwinkeln mit einer vergleichsweise hohen Reflektivität reflektiert wird.

Die reflektierende Beschichtung 32 ist so konfiguriert, dass sie für die zu reflektierende EUV-Strahlung 5 als Interferenzschichtsystem wirkt. Die reflektierende Beschichtung 32 weist alternierend erste Schichten aus einem ersten Schichtmaterial in Form von Silizium und zweiten Schichten aus einem zweiten Schichtmaterial in Form von Molybdän auf. Andere erste und zweite Schichtmaterialien, z.B. in Form von Molybdän und Beryllium, sind abhängig von der Arbeitswellenlänge ebenfalls möglich.

Zur gezielten lokalen Deformation einer an der reflektierenden Beschichtung 32 gebildeten Spiegelfläche 32a dienen die Aktuatoren 27, die bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel als Piezo-Aktuatoren oder elektrostriktiven Aktuatoren ausgebildet sind. Die Aktuatoren 27 sind mittels einer Kleberschicht 33 an der Rückseite 31b des Substrats 31 befestigt. Die Kleberschicht 33 kann direkt auf die Rückseite 31b des Substrats 31 aufgebracht werden, im gezeigten Beispiel ist auf die Rückseite 31b des Substrats 31 jedoch eine Zwischenschicht 34 aufgebracht, auf welche die Kleberschicht 33 aufgebracht ist. Bei dem Material der Zwischenschicht 34 kann es sich beispielsweise um Cr, V, Si, AI, Ta, Ti,

Ru, Cu, AI2O3, Ta205, T1O2, Chromoxid, Vanadiumoxid, La203, Zr02,... handeln.

Im gezeigten Beispiel weist die Kleberschicht 33 eine konstante Dicke D auf und ist flächig auf die Rückseite 31 b des Substrats 31 aufgebracht. Die Aktuatoren 27 sind auf die Kleberschicht 33 aufgesetzt bzw. eingebettet und stehen über die Kleberschicht 33 über. Die Aktuatoren 27 sind voneinander beabstandet in einem zweidimensionalen Raster an der Rückseite 31b des Substrats 31 angeklebt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Fig. 2 nur zwei unmittelbar benachbarte Aktuatoren 27 dargestellt, zwischen denen ein Zwischenraum 35 gebildet ist. Es versteht sich, dass in dem Raster in der Regel eine deutlich größere Anzahl von Aktuatoren 27 vorhanden ist, von denen jeweils zwei benachbarte Aktuatoren 27 durch einen Zwischenraum 35 voneinander getrennt sind. Die Zwischenräume 35 zwischen den Aktuatoren 27 weisen in der Regel dieselbe Breite auf, d.h. die Aktuatoren 27 sind gleichmäßig über die Rückseite 31b des Substrats 31 verteilt. Die Aktuatoren 27 bzw. mehrere Aktuatoren 27 können auch einen Verbund bilden, der Lücken bzw. Zwischenräume 35 aufweist, oder es können mehrere Aktuatorverbünde auf die Rückseite 31a des Substrats 31 aufgebracht werden. Gegebenenfalls kann ein einziger Aktuator bzw. Aktuatorverbund 27 auf die Rückseite 31 b des Substrats 31 aufgebracht werden.

Die Kleberschicht 33 erstreckt sich nicht nur unter den Aktuatoren 27 bzw. zwischen den Aktuatoren 27 und der Rückseite 31 b des Substrats 31 , sondern auch in einen jeweiligen Zwischenraum 35 zwischen zwei benachbarten Aktuatoren 27. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist die Dicke D der Kleberschicht 33 so gewählt, dass die Kleberschicht 33 nicht in den Zwischenraum 35 hineinragt, sondern an zur Umgebung offenliegenden Oberflächenbereichen 33a-c bündig mit der Unterseite der Aktuatoren 27 abschließt. Alternativ kann die Dicke D der Kleberschicht 33 so gewählt sein, dass der Zwischenraum 35 ganz oder teilweise von der Kleberschicht 33 ausgefüllt ist. Die Dicke D der Kleberschicht 33 kann insbesondere auch so groß gewählt werden, dass die Kleberschicht 33 die Oberseite der Aktuatoren 27 bedeckt. Die Kleberschicht 33 kann auch dünner sein oder eine unregelmäßige Dicke aufweisen.

Die reflektierenden optischen Elemente 3, 12 bis 16 des Beleuchtungssystems 10 sowie die reflektierenden optischen Elemente 21 bis 26 des Projektionsobjektivs 20 der EUV-Lithographieanlage 1 von Fig. 1 sind in einer Vakuum-Umgebung angeordnet, die eine Restgas-Atmosphäre aufweist. In der Umgebung 36 der Spiegelanordnung 30 und somit auch in der Umgebung der Kleberschicht 33 befindet sich zumindest während der Reinigungszyklen Wasserstoff 37, der in unterschiedlichen Anregungszuständen vorliegen kann, beispielsweise in Form von molekularem Wasserstoff (H2), von angeregtem molekularem oder atomarem Wasserstoff, in Form von Wasserstoff-Ionen, etc. Die an der Rückseite 31b des Substrats 31 angebrachten Komponenten, insbesondere die Aktuatoren 27 weisen an ihrer der Umgebung 36 zugewandten Oberfläche in der Regel wasserstoffempfindliches Material M auf, d.h. Material, welches beim Kontakt mit dem Wasserstoff 37 degradiert. Bei dem wasserstoffempfindlichen Material M kann es sich beispielsweise um das Material des Gehäuses der Aktuatoren 27 sowie um auf die Aktuatoren 27 sowie ggf. auf die Zwischenschicht 34 aufgebrachte Isolatorschichten, Leiterkabel, Leiterbahnen etc. handeln. Leiterbahnen bzw. Isolatorschichten werden in der Regel aus Kunststoff-Materialien hergestellt, die eine vergleichsweise große Löslichkeit für Wasserstoff 37 aufweisen und bei der chemischen Reaktion mit Wasserstoff degradieren. Auch das Material der Kleberschicht 33 sowie ggf. das Material des Substrats 31 sind in der Regel nicht chemisch inert gegen den Angriff durch Wasserstoff 37.

Um das wasserstoffempfindliche Material M an der Rückseite 31a des Substrats 31 vor dem Angriff durch Wasserstoff 37 aus der Umgebung 36 der Spiegelanordnung 30 zu schützen, weist die Spiegelanordnung 30 eine Wasserstoff-Barriere 38 auf, die auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein kann, wie nachfolgend anhand von Fig. 3 und von Fig. 4a, b näher beschrieben ist. In Fig. 3 und in Fig. 4a, b ist jeweils nur ein Detail der Spiegelanordnung 30 bzw. der Wasserstoff-Barriere 38 dargestellt, diese erstreckt sich aber in der Regel über die gesamte Rückseite 31a des Substrats 31.

Die nachfolgend näher beschriebene Wasserstoff-Barriere 38 kann auch als Wasserdampf-Diffusionsbarriere zum Schutz der Kleberschicht 33 vor dem Eindringen bzw. der Eindiffusion von Wasserdampf 39 dienen (vgl. Fig. 2). Die Diffusion von Wasserdampf 39 in die Kleberschicht 33 bzw. aus der Kleberschicht 33 ist insbesondere problematisch, wenn sich die Konzentration des Wasserdampfs 39 in der Umgebung 36 der Spiegelanordnung 30 verändert, da der Kleber der Klebeschicht 33 sich in Abhängigkeit von der Menge an aufgenommenem Wasserdampf 39 ausdehnt bzw. zusammenzieht, was zu Spannungen in der Kleberschicht 33 führt, die sich auf das Substrat 31 übertragen und die zu ungewollten Deformationen an der Spiegelfläche 32a führen können. Dies gilt auch für andere organische Materialien, die mechanisch mit dem Spiegel verbunden sind.

Die in Fig. 3 gezeigte Wasserstoff-Barriere 38 umfasst eine Schutzfolie 40 aus einem flexiblen Folienmaterial. Auf die Schutzfolie 40 ist an ihrer dem Substrat 31 abgewandten Oberseite 40a eine Wasserstoff-Barriereschicht 41 aufgebracht, die im gezeigten Beispiel aus AI besteht. Aluminium weist einen geringen Wasserstoff-Diffusionskoeffizienten DW von weniger als ca 5 x 10¹⁴ rri2/ s auf. Zudem handelt es sich bei Aluminium um ein chemisch inertes Material, das eine geringere Löslichkeit für Wasserstoff 37 aufweist als das Material der Kleberschicht 33.

Auch andere Materialien, die einerseits einen geringen Wasserstoff- Diffusionskoeffizienten DW von z.B. weniger als ca. 5 x I O-14 m² / s, bevorzugt von weniger als 1 x 10-17 m² /s, insbesondere von weniger als 1 x 10²¹ m²/s aufweisen, können als Wasserstoff-Barriereschicht 41 auf die Schutzfolie 40 aufgebracht werden, beispielsweise Au, Ag, Zn, Mo, Si, W, Ti, Sn, Sb, Pt, Ni, Fe, Co, Cr, V, Cu, Mn, Pb, deren Oxide, Boride, Nitride und Karbide, C, B4C und deren Verbindungen. Die Wasserstoff-Barriereschicht 41 kann auch mindestens ein Metalloxid enthalten oder aus einem Metalloxid bestehen. Insbesondere Metalloxide, die eine hohe (negative) freie Bildungsenthalpie von weniger als ca. -300 kJ/mol O2, bevorzugt von weniger als - 800 kJ/mol O2, besonders bevorzugt von weniger als -1000 kJ/mol O2, aufweisen, sind in der Regel inert gegenüber einer chemischen Reaktion mit Wasserstoff 37. Insbesondere AI2O3, MgO, CaO, La203, T1O2, Zr02, Ta20s, Y2O3, Ce203und deren Verbindungen haben sich als Materialien für die Wasserstoff- Barriereschicht 41 als günstig erwiesen. Auch Nitride, beispielsweise Metallnitride, die eine freie Bildungsenthalpie von weniger als -200 kJ/mol N2, bevorzugt von weniger als -350 kJ/mol N2, besonders bevorzugt von weniger als -600 kJ/mol N2 aufweisen, sind in der Regel inert gegenüber einer chemischen Reaktion mit Wasserstoff 37 und können daher als Materialien für die Wasserstoff-Barriereschicht 41 verwendet werden.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist die Schutzfolie 40 vollflächig auf die Oberseite 33a der Kleberschicht 33 aufgeklebt. Die Kleberschicht 33 steht hierbei über die Oberseite der Aktuatoren 27 nach oben über. Zwischen jeweils zwei benachbarten Aktuatoren 27 ragt die Schutzfolie 40 in den Zwischenraum 35 hinein, d.h. diese erstreckt sich von der Oberseite der beiden Aktuatoren 27 nach unten in Richtung auf die Rückseite 31a des Substrats 31. Die Schutzfolie 40 überdeckt bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel eine topfförmige Vertiefung 42 in der Kleberschicht 33. Die Vertiefung 42 erstreckt sich bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel in dem Zwischenraum 35 bis ungefähr auf die Flöhe der Unterseite der Aktuatoren 27. Durch die Vertiefung 42 wird das innerhalb des Zwischenraums 35 befindliche Klebervolumen reduziert. Dies ist vorteilhaft, um Spannungen in der Kleberschicht 33 bei der Aufnahme bzw. Abgabe von Wasserdampf 39 zu reduzieren und auf diese Weise Spannungen in dem Substrat 31 zu verringern.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist die Folie 40 nicht unmittelbar mit den Aktuatoren 27, sondern nur mit der Oberfläche 33a der Kleberschicht 33 verbunden. Daher können sich die einander gegenüberliegenden Seiten der Schutzfolie 40 im Bereich der topfförmigen oder rinnenförmigen Vertiefung 42 beim Auftreten einer Kleberdrift aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegen, um dem Auftreten von Spannungen in der Kleberschicht 33 entgegenzuwirken.

Im gezeigten Beispiel bildet die Schutzfolie 40 eine Wasserdampf- Diffusionsbarriere, d.h. diese besteht aus bzw. enthält ein Material, welches das Eindringen von Wasserdampf 39 in die Kleberschicht 33 verhindert bzw. diesem entgegenwirkt. Die Schutzfolie 40 ist zu diesem Zweck aus einem Material mit geringer Wasser-Diffusivität gebildet bzw. weist ein Material mit geringer Wasser-Diffusivität auf. Beispielsweise kann die Schutzfolie 40 zweilagig sein und eine erste Lage aus AbCbals Material mit geringer Wasser- Diffusivität aufweisen, welches als Wasserdampf-Diffusionsbarriere wirkt und welches auf eine zweite, z.B. selbstklebende Lage aufgebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Schutzfolie 40 eine hydrophobe Oberfläche 40a aufweisen, die z.B. durch eine Plasmabehandlung oder Terminierung erzeugt werden kann. Auch die Oberfläche 41a der Wasserdampf-Barriereschicht 41 (z.B. mit AI als Schichtmaterial) kann durch eine geeignete Oberflächenbehandlung hydrophob gemacht werden. Für den Fall, dass die Wasserdampf-Diffusionsbarriere in Form der Schutzfolie 40 selbst unempfindlich gegen Wasserstoff ist, kann es günstig sein, die Reihenfolge zu tauschen, so dass die Wasserstoff-Barriereschicht 41 an der dem Substrat 31 zugewandten Unterseite 40b der Schutzfolie 40 aufgebracht ist. Auch das Aufbringen jeweils einer Wasserstoff-Barriereschicht 41 auf die Oberseite 40a und auf die Unterseite 40b der Schutzfolie 40 ist möglich.

Fig. 4a, b zeigen eine Wasserstoff-Barriere in Form einer Beschichtung 38, die auf die Rückseite 31 b der Substrats 31 und auf die dort vorgesehenen Komponenten, d.h. insbesondere auf die Aktuatoren 27 und auf die Kleberschicht 33, aufgebracht ist. Bei dem in Fig. 4a gezeigten Beispiel besteht die Beschichtung 38 aus einer einzigen Wasserstoff-Barriereschicht 44, die sowohl auf die Oberseite der Aktuatoren 27 sowie in dem jeweiligen Zwischenraum 35 auf die Seitenwände der Aktuatoren 27 und auf die Oberseite der Kleberschicht 33 aufgebracht ist. Die Wasserstoff-Barriereschicht 44 ist im gezeigten Beispiel aus AI2O3 gebildet, diese kann aber auch eines oder mehrere der weiter oben beschriebenen Materialien oder andere Materialien enthalten, die einerseits einen geringen Wasserstoff-Diffusionskoeffizienten DW und andererseits einen geringe Löslichkeit für Wasserstoff 37 aufweisen. Fig. 4b zeigt eine Wasserstoff-Barriere 38 in Form einer Beschichtung, die ebenfalls das wasserstoffempfindliche Material M auf der Rückseite 31b des Substrats 31 vollständig überdeckt. Im Gegensatz zu der in Fig. 4a gezeigten Beschichtung 38 weist die in Fig. 4b gezeigte Beschichtung 38 eine vergleichsweise dünne Wasserstoff-Barriereschicht 44 auf, die auf eine weitere, vergleichsweise dicke bedeckende Schicht 43 aufgebracht ist. Die das wasserstoffempfindliche Material M bedeckende Schicht 43 hat die Aufgabe, Unregelmäßigkeiten auszugleichen und bessere Wachstumsbedingungen für die Wasserstoff-Barriereschicht 44 bereitzustellen. Im gezeigten Beispiel ist S1O2 in der bedeckenden Schicht 43 enthalten. Die bedeckende Schicht 43 weist typischerweise eine Dicke von mehr als 100 nm auf, die Wasserstoff- Barriereschicht 44 weist typischerweise eine geringere Dicke als 100nm auf. Anders als dies in Fig. 4b gezeigt ist, kann die Wasserstoff-Barriere 38 mehrere Doppellagen aus jeweils einer bedeckenden Schicht 43 und einer auf diese aufgebrachten Wasserstoff-Barriereschicht 44 aufweisen.

Die Wasserstoff-Barriereschicht 44 kann insbesondere aus einem oder mehreren der weiter oben beschriebenen Materialien gebildet sein. Auch kann die Wasserstoff-Barriereschicht 44 ein hydrophobes Material aufweisen oder ihre Oberfläche 44a kann hydrophobe Eigenschaften aufweisen, um als Wasserdampf-Diffusionsbarriere zu dienen.

An Stelle einer einzelnen Wasserstoff-Barriereschicht 41 , 44 wie sie in Fig. 3 und in Fig. 4a, b gezeigt ist, kann die Wasserstoff-Barriere 38 als Beschichtung mit mehreren Wasserstoff-Barriereschichten ausgebildet sein, die übereinander aufgebracht sind. Auf diese Weise werden z.B. bei einem Doppellagensystem, d.h. einer Beschichtung 38, die ein Paar von Wasserstoff-Barriereschichten aufweist, die Pinholes oder Defekte in der einen Einzelschicht nicht als

Pinholes oder Defekte in der folgenden Einzelschicht fortgeführt. Bevorzugt werden in einer solchen Beschichtung 38 daher verschiedene der bereits weiter oben genannten Materialien im Wechsel, d.h. als Doppellage, aufgebracht. Es ist günstig, mehrere solcher Doppellagen übereinander aufzubringen. Bei den Materialien der Wasserstoff-Barriereschichten kann es sich beispielsweise um im Wechsel aufgebrachte Nitride und Carbide handeln, insbesondere um MAX- Phasen, d.h. um geschichtete hexagonale Nitride und Carbide. Es versteht sich, dass auch drei oder mehr der oben genannten Materialien in einer Beschichtung 38 in Form eines Multilagensystems verwendet werden können.

Die Beschichtung 38, insbesondere die Wasserstoff-Barriereschicht 44, kann auf unterschiedliche Weise auf die Oberfläche 33a der Kleberschicht 33 und auf die Aktuatoren 27 aufgebracht werden, beispielsweise durch Abscheidung aus der Gasphase, d.h. durch PVD, CVD, z.B. durch plasmaunterstützte CVD oder PVD, durch ALD, insbesondere durch plasmaunterstützte ALD, durch Sputtern, insbesondere durch Magnetron-Sputtern, durch Elektronenstrahlverdampfen, etc. Die Prozessparameter beim Aufbringen der Beschichtung 38 bzw. der Wasserstoff-Barriereschicht 44 werden typischerweise derart gewählt, dass diese mit einer hohen Dichte und möglichst ohne Pinholes abgeschieden werden kann.

Die in Fig. 3 gezeigte Wasserstoff-Barriere 38 kann ggf. mit der in Fig. 4a, b gezeigten Wasserstoff-Barriere 38 kombiniert werden, indem ein Abschnitt bzw. ein Teilbereich an der Rückseite 31a des Substrats 31 mit einer Wasserstoff- Barriere 38 in Form der (mit der Wasserstoff-Barriereschicht 41 beschichteten) Schutzfolie 40 und ein weiterer Abschnitt bzw. Teilbereich an der Rückseite 31b des Substrats 31 mit einer Wasserstoff-Barriere 38 in Form einer Beschichtung gemäß Fig. 4a, b überdeckt wird. Für den Fall, dass an der Rückseite 31 b des Substrats 31 Materialien angebracht sind, die nicht wasserstoffempfindlich sind, kann auf das Vorsehen der Wasserstoff-Barriere 38 an der Rückseite 31 b des Substrats 31 in den Bereichen, in denen diese Materialien vorgesehen sind, gegebenenfalls verzichtet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Spiegelanordnung (30), umfassend: ein Substrat (31), das eine Vorderseite (31a) mit einer Spiegelfläche (32a) zur Reflexion von Strahlung (5) sowie eine der Vorderseite (31a) abgewandte Rückseite (31b) aufweist, und mindestens einen Aktuator (27) zur Erzeugung von Deformationen der Spiegelfläche (32a), dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator (27) an der Rückseite (31b) des Substrats (31) befestigt ist, und dass die Spiegelanordnung (30) eine Wasserstoff-Barriere (38) aufweist, die ausgebildet ist, ein wasserstoffempfindliches Material (M) an der Rückseite (31b) des Substrats (31), insbesondere an dem mindestens einen Aktuator (27), vor dem Angriff durch Wasserstoff (37) aus der Umgebung (36) der Spiegelanordnung (30) zu schützen.

2. Spiegelanordnung nach Anspruch 1 , bei welcher der mindestens eine Aktuator (27) mittels einer Kleberschicht (33) an der Rückseite (31a) des Substrats (31) befestigt ist, wobei offenliegende Oberflächenbereiche (33a- c) der Kleberschicht (33) durch die Wasserstoff-Barriere (38) vor dem Angriff von Wasserstoff (36) geschützt sind.

3. Spiegelanordnung nach Anspruch 2, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) eine Wasserdampf-Diffusionsbarriere zu Schutz der Kleberschicht (33) vor Wasserdampf (39) bildet.

4. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher eine der Umgebung (36) zugewandte Oberfläche (41a, 44a) der Wasserstoff-Barriere (38) hydrophob ist und/oder die Wasserstoff-Barriere (38) mindestens ein hydrophobes Material aufweist.

5. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) einen Wasserstoff-Diffusionskoeffizienten (DW) von weniger als 5 x 10¹⁴ m²/s, bevorzugt von weniger als 1 x IO¹⁷ m² /s, besonders bevorzugt von weniger als 1 x 10²¹ m²/s aufweist.

6. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) mindestens ein Material und/oder eine Materialkombination enthält, welches eine geringere Löslichkeit für Wasserstoff (37) aufweist als das wasserstoffempfindliche Material (M).

7. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) mindestens ein Material in Form einer Sauerstoff enthaltenden chemischen Verbindung mit einer freien Bildungsenthalpie von weniger als -400 kJ/mol O2, bevorzugt von weniger als -800 kJ/mol O2, besonders bevorzugt von weniger als -1000 kJ/mol O2 enthält.

8. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) mindestens ein Material in Form einer Stickstoff enthaltenden chemischen Verbindung mit einer freien Bildungsenthalpie von weniger als -200 kJ/mol N2, bevorzugt von weniger als -350 kJ/mol N2, besonders bevorzugt von weniger als -600 kJ/mol N2 enthält.

9. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) mindestens ein Metalloxid aufweist, welches bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: AI2O3, MgO, CaO, La203, T1O2, Zr02, Ta20s, Y2O3, Ce203 und deren Verbindungen.

10. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) mindestens eine Material aufweist, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: AI, Au, Ag, Zn, Mo, Si, W, Ti,

Sn, Sb, Pt, Ni, Fe, Co, Cr, V, Cu, Mn, Pb, deren Oxide, Boride, Nitride und Karbide, sowie C und B4C.

11. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere eine Beschichtung aufweist oder eine Beschichtung (38) bildet, die das wasserstoffempfindliche Material (M) zumindest teilweise, insbesondere vollständig überdeckt.

12. Spiegelanordnung nach Anspruch 10, bei welcher die Beschichtung (38) mindestens eine Wasserstoff-Barriereschicht (44) umfasst, die bevorzugt auf einer weiteren Schicht (43) aufgebracht ist.

13. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Wasserstoff-Barriere (38) eine Schutzfolie (40) aufweist oder eine Schutzfolie (40) bildet, die das wasserstoffempfindliche Material (M) zumindest teilweise, insbesondere vollständig überdeckt.

14. Spiegelanordnung nach Anspruch 12, bei welcher die Schutzfolie (40) an ihrer der Umgebung zugewandten Oberfläche (40a) und/oder ihrer der Umgebung abgewandten Oberfläche (40b) mindestens eine Wasserstoff- Barriereschicht (41) aufweist.

15. Spiegelanordnung nach Anspruch 12 oder 13, bei welcher die Schutzfolie (40) in einen jeweiligen Zwischenraum (35) zwischen benachbarten Aktuatoren (27) hineinragt und eine bevorzugt topfförmige oder rinnenförmige Vertiefung (42) der Kleberschicht (33) überdeckt.

16. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Aktuatoren (27) als Piezo-Aktuatoren oder als elektrostriktive Aktuatoren ausgebildet sind.

17. Optische Anordnung, insbesondere EUV-Lithographievorrichtung (1), umfassend: mindestens eine Spiegelanordnung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.