WO2024251468A1 - Verfahren zum herstellen eines optischen elements, sowie optisches element und beschichtungsanlage - Google Patents

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WO2024251468A1
WO2024251468A1 PCT/EP2024/063176 EP2024063176W WO2024251468A1 WO 2024251468 A1 WO2024251468 A1 WO 2024251468A1 EP 2024063176 W EP2024063176 W EP 2024063176W WO 2024251468 A1 WO2024251468 A1 WO 2024251468A1
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optical element
coating
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Martin Hermann
Katharina BROCH
Felix Schmidt
Hartmut Enkisch
Sebastian Strobel
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Carl Zeiss SMT GmbH
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    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optical element, in particular for microlithography, as well as an optical element, a coating system and a microlithographic projection exposure system.
  • Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits or LCDs.
  • the microlithography process is carried out in a so-called projection exposure system, which has an illumination device and a projection lens.
  • mirrors are used as optical components for the imaging process due to the lack of availability of suitable light-transmitting refractive materials.
  • microlithographic projection exposure system designed for operation in the EUV
  • microlithographic projection exposure systems designed for operation at wavelengths in the DUV range (e.g. at wavelengths of approx. 248 nm or approx. 193 nm)
  • mirror arrangements made up of a plurality of individual mirrors (e.g. in the form of facet mirrors or pupil facet mirrors) for the flexible adjustment of different illumination angle distributions is known.
  • These individual mirrors can each be designed to be independently adjustable or tiltable via solid-state joints and can in turn be constructed as blocks of individual micromirrors in the form of microelectromechanical systems (so-called "MEMS mirrors").
  • MEMS mirrors microelectromechanical systems
  • predetermined layer thickness profiles can be set by changing the speed, changing the power or by using suitable apertures.
  • predetermined layer thickness profiles can be set by using suitable apertures.
  • An azimuthally running thickness profile can also be in a coating system in which the material is applied to the mirror substrate via electron beam evaporation:
  • (rotational) speed profiles are combined with a mask, and the rate can also be varied analogously.
  • the invention relates in particular to a method for producing an optical element, in particular for microlithography, in a coating process carried out in a coating system, wherein at least one substrate is supplied with coating material from at least one source for the deposition of a layer system on the substrate; and wherein, by targeted spatially resolved selection and/or treatment of the deposited coating material and/or the substrate, a plurality of zones laterally adjacent to one another in at least one predetermined direction, each with a defined layer thickness profile and defined layer composition, are formed, wherein these zones differ from one another in their layer thickness profile and/or their layer composition; wherein the average dimension of the zones in the predetermined direction is in the range from 0.1 mm to 2 cm; wherein the optical element is a mirror array with a plurality of mirror elements; and wherein different layer thickness profiles and/or layer compositions of the respective deposited layer system are generated for different substrates of this mirror array.
  • defined layer thickness profile is also intended to include a constant layer thickness profile.
  • the disclosure also includes a method for producing an optical element, in particular for microlithography, in a coating process carried out in a coating system, wherein at least one substrate is supplied with coating material from at least one source for the deposition of a layer system on the substrate, and wherein a plurality of zones laterally adjacent to one another in at least one predetermined direction, each with a defined layer thickness profile and defined layer composition, are formed by targeted, spatially resolved selection and/or treatment of the deposited coating material and/or the substrate, wherein these zones differ from one another in their layer thickness profile and/or their layer composition, wherein the average dimension of the zones in the predetermined direction is in the range of 0.1 mm to 2 cm.
  • the optical element can be a mirror arrangement, in particular a mirror array with a plurality of mirror elements (which can optionally also be adjusted independently of one another), or also a single mirror.
  • the optical element can also be a lens, wherein the deposition of the layer system can be carried out, for example, to form an anti-reflective layer (AR layer).
  • AR layer anti-reflective layer
  • the variation of the layer thickness profile and/or the layer composition of a layer system can be realized on one and the same substrate or across a plurality of substrates.
  • the A plurality of (mirror) substrates can in particular also be provided or assembled in a common module.
  • the production of zones which differ from one another in terms of their layer thickness and/or their layer composition, or corresponding zone boundaries between adjacent zones, can also take place within one and the same mirror element (and not only at the respective boundaries of adjacent mirror elements).
  • mirror arrays can also be produced in particular in which the respective boundaries between zones of different layer thicknesses or layer compositions do not correspond to the boundaries between adjacent mirror elements.
  • the above-mentioned layer materials molybdenum (Mo)/silicon (Si) or ruthenium (Ru) are each suitable for use at an operating wavelength of approximately 13 nm, whereby other layer materials (e.g. molybdenum (Mo)/boron (B) for an operating wavelength of approximately 11 nm and lanthanum (La)/boron (B) for an operating wavelength of approximately 7 nm) are suitable for other operating wavelengths.
  • a reflection layer system e.g. a multi-layer
  • the invention is based in particular on the concept of realising zones of different layer thicknesses and/or different layer compositions with comparatively small zone sizes or spatial wavelengths in the range of 0.1 mm to 2 cm when producing an optical element such as in particular a mirror arrangement, by applying coating material from at least one source, a targeted spatially resolved selection and/or treatment of the deposited coating material and/or the substrate is carried out.
  • some embodiments contain at least one selective treatment step that acts locally on a scale of comparatively low spatial wavelengths, with which the provision of zones of different layer thicknesses and/or different layer compositions with the above-mentioned comparatively small zone sizes in the range of 0.1 mm to 2 cm and also with comparatively sharp transitions can be realized.
  • the treatment can comprise, for example, doping, surface modification, passivation, tempering or even light-induced etching.
  • a transition zone between adjacent zones has a maximum width of 1 mm.
  • a transition zone between adjacent zones has a predetermined monotonous course of a function describing the location dependence of the layer thickness and/or the layer composition.
  • the width of this transition zone can in particular be in the range from 0.1 mm to 2 cm.
  • a gradual, possibly also continuous or quasi-continuous transition between the aforementioned zones can be provided; the said function describing the layer composition can, for example, describe the relationship between two layer materials.
  • a plurality of zones, each with a defined layer thickness profile and a defined layer composition, which differ from one another in the layer thickness profile and/or in their layer composition, are produced on one and the same substrate.
  • the selection of the coating material comprises a partial masking and/or a partial deflection of coating material such that this coating material does not contribute to the deposition of the layer system on the at least one substrate.
  • this partial masking of coating material is carried out via at least one mask, which is arranged at a defined distance from at least one substrate during the execution of the coating process.
  • this defined distance is in the range of 0.1 mm to 2 cm.
  • selecting the coating material comprises partially electrically charging the at least one substrate.
  • the partial masking of coating material is carried out via a protective lacquer with which the at least one substrate is treated before carrying out the coating process.
  • treating the deposited coating material and/or the substrate comprises partially tempering the at least one substrate after carrying out the coating process.
  • the optical element is designed for an operating wavelength of less than 400 nm, in particular less than 250 nm, further in particular less than 200 nm.
  • the optical element is designed for an operating wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm.
  • the optical element can be designed for wavelengths of, for example, approximately 13 nm, approximately 11 nm, approximately 7 nm or approximately 4 nm.
  • the spatially resolved selection and/or treatment of the deposited coating material comprises a removal of coating material.
  • the spatially resolved selection and/or treatment of the deposited coating material comprises an implantation of material.
  • the spatially resolved selection and/or treatment of the deposited coating material and/or the substrate comprises changing the substrate and/or the substrate surface and/or a previously deposited material.
  • the invention further relates to an optical element, in particular for microlithography, which is produced by a method having the features described above.
  • the invention further relates to a coating system for producing an optical element, in particular for microlithography, with a process chamber for receiving at least one substrate, at least one source for providing coating material and at least one drive unit for carrying out a relative movement of source and substrate, wherein the coating system is designed to carry out a method with the features described above.
  • the invention further relates to a microlithographic projection exposure system with an illumination device and a projection lens, wherein the illumination device illuminates a mask located in an object plane of the projection lens during operation of the projection exposure system and the projection lens images structures on this mask onto a light-sensitive layer located in an image plane of the projection lens, wherein the projection exposure system has at least one optical element which is produced by a method having the features described above.
  • FIGS 1a-2d are schematic representations to illustrate the inventive concept
  • Figures 3a-4f are schematic representations for explaining possible embodiments of a method according to the invention using a mask which is arranged at a defined distance from the mirror substrate during the implementation of the coating process;
  • Figures 5a-5c are schematic representations for explaining a possible embodiment of a method according to the invention with partial tempering of the mirror substrate after carrying out the coating process;
  • Figures 6a-7b are schematic representations for explaining a possible embodiment of a method according to the invention, in which the selection of the coating material comprises a partial electrical charging of the mirror substrate;
  • Figures 8a-8g are schematic representations for explaining possible embodiments of a method according to the invention, in which a partial masking of coating material takes place via a protective lacquer with which the mirror substrate is treated before carrying out the coating process;
  • Figure 9 is a schematic representation of a possible principle
  • FIGS 10a-10d are schematic representations to explain fundamentally possible application scenarios of the invention.
  • Figures 11 a-11 f are schematic representations to illustrate a possible application to a layer thickness variation within the optically effective part or layer system of a mirror or a mirror arrangement;
  • Figure 12 is a diagram illustrating the wavelength-dependent reflectivity curve for the embodiment of Fig. 11 a-11 f;
  • Figures 13a-13f are schematic representations to illustrate a possible application to a layer thickness variation within the optically effective part or layer system of a mirror or a mirror arrangement in a further embodiment
  • Figure 14 is a diagram showing the wavelength-dependent reflectivity curve for the embodiment of Fig. 13a-13f.
  • Figure 15 is a schematic representation of a system designed for operation in the EUV designed projection exposure system.
  • a mirror arrangement which can be designed for operation in the EUV or DUV wavelength range
  • a magnetron coating system or an electron beam coating system a desired layer thickness profile and/or a desired layer composition of the layer system (including the reflection layer system and any functional layers) is to be varied.
  • a desired layer thickness profile and/or a desired layer composition of the layer system including the reflection layer system and any functional layers
  • the disclosure is not limited to this, so that the optical element produced can also be, for example, a single mirror or a lens, wherein the deposition of the layer system can be carried out, for example, to form an anti-reflective layer (AR layer).
  • AR layer anti-reflective layer
  • the embodiments described below have in common that when producing a mirror arrangement in a coating process carried out in a coating system, in which at least one substrate is supplied with coating material from at least one source for the deposition of a layer system on the substrate, the layer thickness profile and/or the layer composition of a layer system are varied by targeted spatially resolved selection and/or treatment of the coating material and/or the substrate, so that laterally adjacent zones with a defined Layer thickness profile and defined layer composition, whereby these zones differ from one another in their layer thickness profile and/or their layer composition, whereby the average dimension of the zones in the predetermined direction is in the range from 0.1 mm to 2 cm.
  • the layer thickness profile and/or layer composition can be adjusted in such a way that the reflectivity in the relevant zones is partially suppressed or attenuated in order to specifically adjust the degree of reflection at the respective working wavelength (e.g. for EUV radiation) or that the relevant zone even has an absorbing effect at the respective working wavelength.
  • the respective working wavelength e.g. for EUV radiation
  • the spatially resolved selection of the coating material according to the invention can be carried out in different ways as described below, whereby these embodiments can also be combined with one another in a suitable manner.
  • the spatially resolved selection of the coating material according to the invention can comprise a partial deflection of coating material (with the result that this coating material no longer contributes to the deposition of the layer system on the mirror substrate) or also a partial masking of coating material (e.g. via a protective lacquer with which the mirror substrate is treated before the coating process is carried out, or via a mask which is arranged at a defined distance from the mirror substrate during the coating process).
  • Fig. 1 a-2d first show schematic representations to illustrate the inventive concept.
  • a transition zone designated "1 13" is separated from each other (wherein the width of the transition zone can be less than 1 mm, for example.
  • the transition zone 1 13 serving as the zone boundary is thus limited to a comparatively narrow region with a width of less than 1 mm.
  • a transition zone between adjacent zones has a predetermined monotonic course of a function describing the location dependence of the layer thickness and/or the layer composition.
  • the width of this transition zone can in particular be in the range from 0.1 mm to 2 cm.
  • a transition zone 123 can also be realized on the mirror substrate between zones 121, 122, which has a gradient course with successive variation of layer thickness and/or layer composition.
  • MEMS mirrors microelectromechanical systems
  • FIG. 2a-2d such a block is shown schematically and designated “200" to "230", wherein the respective zone boundaries between the zones produced according to the invention with different layer thicknesses and/or different layer compositions can run between adjacent MEMS mirrors (see Fig. 2c) or also within the MEMS mirrors (see Fig. 2b and Fig. 2d).
  • Fig. 3a-3f and Fig. 4a-4f each show schematic representations to explain possible embodiments of the method according to the invention using a mask which is arranged at a defined distance from the mirror substrate during the implementation of the coating process.
  • a mask 301a is placed above a mirror substrate 300 and the mirror substrate 300 is coated with a layer system 302 only in the area not covered by the mask 301.
  • a mask 301 b is placed above the previously partially coated mirror substrate 300, so that a layer system 303 is now deposited in the area not covered by this mask 301 b.
  • Fig. 4a-4f differs from that of Fig. 3a-3f in that the first coating pass according to Fig. 4a-4b is carried out without using a mask and thus over the entire surface of the mirror substrate 400, whereupon in the second coating pass, while partially covering the mirror substrate 400 with a mask 401, the layer system applied in the first coating pass (designated "402") is overcoated with a further layer system 404 only in the area not covered by the mask 401.
  • Fig. 4a-4f shows the result of the coating process in the form of two adjacent zones corresponding to the layer systems 402, 404 deposited in the first and second coating passes, respectively.
  • the mask(s) used in the embodiments described above is/are mounted firmly above the mirror substrate in the respective coating passes, whereby suitable distances between the mask and the mirror substrate can typically be in the range of 0.1 mm to 1 cm.
  • the width of the transition zone between adjacent zones of different layer thickness and/or different layer composition is determined by the back vapor deposition, which depends on the specific deposition method (e.g. electron beam evaporation, magnetron sputtering, ion beam sputtering), which in turn depends on the distance between the mask and the surface of the mirror substrate.
  • the course of the achieved reflectivity in the transition region or at the zone boundary can thus be controlled via the distance between the mask and the mirror substrate surface, whereby the smallest possible zone width and the best possible well-defined This distance should be as small as possible at zone boundaries. Furthermore, the spectral reflection or transmission can be varied particularly strongly within a very short distance, which not only allows a variation of the reflectivity at a certain wavelength, but also a shift in the entire response or reflectivity spectrum.
  • Fig. 5a-5c show schematic representations to explain a further embodiment, wherein a partial tempering of the mirror substrate (to change or modify the material mixing or also the density of the (e.g. initially more porous) material takes place after carrying out a coating process.
  • an area of a mirror array e.g. a homogeneously coated block 500 of MEMS mirrors 501 that is initially homogeneously coated according to Fig. 5a can be selectively tempered, which can be done e.g. using a laser.
  • Local heating and possibly melting
  • the resulting reflectivity in the tempered area of the mirror substrate or mirror array can thus at a defined wavelength or in a predetermined wavelength range (and if desired, completely suppressed).
  • the area of block 500 that has been tempered as described above is designated "51 1", with Fig. 5c showing the result of the entire treatment process (with an area 521 of modified reflectivity as a result of tempering).
  • the reflectivity can be weakened or suppressed or increased by tempering (if, for example, the reflectivity spectrum was initially set for a higher wavelength than the working or useful wavelength).
  • Fig. 6a-6b and 7a-7b show schematic representations to explain another possible embodiment in which the selection of the Coating material includes a partial electrical charging of the mirror substrate.
  • the substrate is subjected to an electrical potential, which is suitably selected depending on the maximum energy of the coating material particles.
  • the electrical voltage applied to the substrate for this purpose can be in the range of up to 20 volts.
  • different mirror substrate areas or mirror substrates of different MEMS mirrors can be positively or negatively electrically charged. This selective charging of the mirror substrate or the MEMS mirrors also enables the targeted setting of different layer thicknesses.
  • Fig. 8a-8g show schematic representations to explain another possible embodiment of a method according to the invention, wherein the partial masking of coating material takes place via a protective lacquer with which the mirror substrate is treated before the coating process is carried out.
  • a homogeneous coating is first carried out by applying a layer system 802 followed by removal of the protective lacquer 801 (see Fig. 8c), whereupon the mirror substrate 800 only has the previously applied layer system 802 in its area not previously covered by the protective lacquer 801.
  • a homogeneous coating is again carried out according to Fig. 8f with deposition of a further layer system 804, so that after peeling off the protective lacquer 803 according to Fig. 8g, this further layer system 804 is only present in the area not last covered by the protective lacquer 803.
  • Fig. 9 shows a schematic representation of a basic possible structure of a coating system 900 according to the invention. According to Fig.
  • At least one substrate 903 held by a holder 902 is accommodated in a process chamber (vacuum chamber) 900 and a relative movement is carried out between the substrate 903 and a source 901 (e.g. a target providing a coating material), as indicated by the double arrow 904.
  • a source 901 e.g. a target providing a coating material
  • Several mirror substrates can also be arranged on the holder 902 and grouped into individual blocks. To deposit a layer system on each of the mirror substrates, the coating holder 902 carrying the mirror substrates is guided along a predetermined movement path over the source 901 or the respective target.
  • the method according to the invention for varying a layer thickness profile and/or a layer thickness composition can be applied to different partial layers or partial layer systems within the entire layer system.
  • the said variation can take place, as illustrated below with reference to Fig. 10a-10d, in the optically effective part or layer system (see Fig. 10c), in the part or a cover layer located above this optically effective layer system (see Fig. 10b) and/or in a part or a base located below the optically effective layer system (see Fig. 10d).
  • variations of the layer thickness in the optically effective part or layer system or the part above or below it according to the invention can also be combined with one another as desired.
  • a variation in the composition of the respective partial layers or partial layer systems can also be used. take place.
  • Fig. 10a shows, in a merely schematic and highly simplified (sectional) representation to illustrate the above-mentioned principle, different, laterally adjacent regions 1010, 1020, 1030 of a mirror or a mirror arrangement (wherein, in the case of a mirror arrangement, these regions can in particular also correspond to different mirror elements).
  • the reference numbers "1011", “1021”, “1031” refer to the substrate, the reference numbers “1012”, “1022”, “1032” to said base, the reference numbers “1013", “1023”, “1033” to the optically effective part and the reference numbers "1014", "1024", "1034" to the part above or the cover layer.
  • the cover layer which varies in terms of layer thickness in the different areas 1010, 1020, 1030 according to Fig. 10b in the illustrated embodiment, can be an absorber layer for absorbing DUV light.
  • this absorber layer reference is made to DE 10 2015 208 214 A1.
  • the cover layer varied in the embodiment according to Fig. 10b can also be an absorber layer in the form of an intensity adjustment filter or gray filter, for example to compensate for different intensity distributions due to different working light sources.
  • an intensity adjustment filter or gray filter for example to compensate for different intensity distributions due to different working light sources.
  • the substrate the layer thickness of which varies according to Fig. 10d
  • the optically effective part or layer system, the layer thickness of which varies laterally according to Fig. 10c can be, for example, a reflection layer system made up of an alternating sequence of individual layer stacks (each made up of a molybdenum layer and a silicon layer), as described below with reference to Fig. 11a to Fig. 14 using exemplary embodiments.
  • Fig. 11a-11f laterally adjacent regions which are designed in different ways with regard to their layer thickness are again designated with “1110”, “1120”, “1130”.
  • Fig. 11a, Fig. 11c and Fig. 11e each show schematic plan views from different layers in the overall layer system
  • Fig. 11b, Fig. 11d and Fig. 11f each show schematic sectional views.
  • the schematic representations symbolize the successive construction of the layer system with substrate (in Fig. 1 1 a-1 1 b designated as “1 1 1 1 “, “1 121 “, “1 131 “), first partial layer made of e.g. molybdenum (in Fig.
  • FIG. 13a-13f show analogous schematic representations of a further embodiment, wherein the components corresponding to and essentially functionally identical to Fig. 11e-11f are designated by reference numerals increased by “200”.
  • Fig. 11a-11f and Fig. 13a-13f differ from one another in that, according to Fig. 11a-11f, the respective thickness ratio of the partial layers 1113a and 1113b, 1123a and 1123b, 1133a and 11333b is constant over the different regions 1110, 1120, 1130, but the “period length” of the multilayer system formed (ie the respective total thickness of the first and second partial layers) varies over the relevant regions 1110, 1120, 1130. According to the diagram in Fig. 12, this results in the peak wavelength in the wavelength-dependent reflectivity curve varying over the regions (with the peak reflectivity remaining constant). In contrast, in the embodiment according to Fig.
  • the respective thickness ratio of the first and second partial layers changes from region (1310, 1320 or 1330) to region, but the respective optical path length remains constant.
  • This configuration has the result that, according to the diagram in Fig. 14, the peak wavelength remains constant across the regions, but the peak reflectivity varies from region to region.
  • Fig. 15 shows a schematic meridional section of the possible structure of a microlithographic projection exposure system designed for operation in the EUV.
  • the projection exposure system 1 has an illumination device 2 and a projection lens 10.
  • One embodiment of the illumination device 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, an illumination optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6.
  • the light source 3 can also be provided as a module separate from the other illumination device. In this case, the illumination device does not comprise the light source 3.
  • a reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed.
  • the reticle 7 is held by a reticle holder 8.
  • the reticle holder 8 can be displaced in a scanning direction in particular via a reticle displacement drive 9.
  • a Cartesian xyz coordinate system is shown in Fig. 15 for explanation purposes.
  • the x-direction runs perpendicular to the drawing plane.
  • the y-direction runs horizontally and the z-direction runs vertically.
  • the scanning direction in Fig. 15 runs along the y-direction.
  • the z-direction runs perpendicular to the object plane 6.
  • the projection lens 10 is used to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12.
  • a structure on the reticle 7 is imaged onto a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the area of the image field 11 in the image plane 12.
  • the wafer 13 is held by a wafer holder 14.
  • the wafer holder 14 can be displaced via a wafer displacement drive 15, in particular along the y-direction.
  • the displacement of the reticle 7 on the one hand via the reticle displacement drive 9 and the wafer 13 on the other hand via the wafer displacement drive 15 can be synchronized with one another.
  • the radiation source 3 is an EUV radiation source.
  • the radiation source 3 emits in particular EUV radiation, which is also referred to below as useful radiation or illumination radiation.
  • the useful radiation has in particular a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm.
  • the radiation source 3 can be, for example, a plasma source, a synchrotron-based radiation source or a free-electron laser (FEL).
  • the illumination radiation 16, which emanates from the radiation source 3, is bundled by a collector 17 and propagates through an intermediate focus in an intermediate focus plane 18 into the illumination optics 4.
  • the illumination optics 4 has a deflection mirror 19 and, downstream of this in the beam path, a first facet mirror 20 (with schematically indicated facets 21) and a second facet mirror 22 (with schematically indicated facets 23).
  • the facet mirrors 21, 22 can be produced, for example, using the method according to the invention or using a coating system according to the invention.
  • the projection lens 10 has six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or a different number of mirrors Mi are also possible.
  • the penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16.
  • the projection lens 10 is a double-obscured optic.
  • the projection lens 10 has a numerical aperture on the image side that is greater than 0.5 and can also be greater than 0.6 and can be, for example, 0.7 or 0.75.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements, sowie ein optisches Element und eine Beschichtungsanlage. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird wenigstens einem Substrat (101, 300, 400, 800, 903) Beschichtungsmaterial von wenigstens einer Quelle (901) zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf dem Substrat zugeführt, wobei durch gezieltes ortsaufgelöstes Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats eine Mehrzahl von lateral in wenigstens einer vorgegebenen Richtung einander benachbarten Zonen (111, 112, 121, 122) mit jeweils definiertem Schichtdickenverlauf und definierter Schichtzusammensetzung ausgebildet wird, wobei diese Zonen sich in ihrem Schichtdickenverlauf und/oder ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden, wobei die mittlere Abmessung der Zonen in der vorgegebenen Richtung jeweils im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegt, wobei das optische Element ein Spiegel-Array mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen ist, und wobei für unterschiedliche Substrate dieses Spiegel-Arrays voneinander verschiedene Schichtdickenverläufe und/oder Schichtzusammensetzungen des jeweils deponierten Schichtsystems erzeugt werden.

Description

Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements, sowie optisches Element und Beschichtunqsanlaqe
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2023 205 340.3, angemeldet am 7. Juni 2023. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference“) mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, sowie ein optisches Element, eine Beschichtungsanlage und eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, angewendet. Der Mikrolitho- graphieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, z.B. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm, etwa 11 nm, etwa 7 nm oder etwa 4 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.
In der Beleuchtungseinrichtung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, aber auch in für den Betrieb bei Wellenlängen im DUV-Bereich (z.B. bei Wellenlängen von ca. 248 nm oder ca. 193 nm) ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen, ist der Einsatz von aus einer Mehrzahl von Einzelspiegeln aufgebauten Spiegelanordnungen (z.B. in Form von Facettenspiegeln oder Pupillenfacettenspiegeln) zur flexiblen Einstellung unterschiedlicher Beleuchtungswinkelverteilungen bekannt. Diese Einzelspiegel können jeweils über Festkörpergelenke unabhängig voneinander einstellbar bzw. kippbar ausgelegt sein und ihrerseits als Blöcke aus einzelnen Mikrospiegeln in Form mikroelektromechanischer Systeme (sogenannter „MEMS-Spiegel“) aufgebaut sein.
Zur Herstellung der spiegelnden Beschichtung werden beispielsweise Anlagen verwendet, in denen Magnetron-Sputtern zum Einsatz kommt. Dabei wird das jeweilige Spiegelsubstrat (hierunter wird der Träger für die im Beschichtungsverfahren aufzubringende Schicht bzw. das aufzubringende Schichtsystem verstanden) über die den jeweiligen Targets (denen ein entsprechendes Beschichtungsmaterial zugeordnet ist) zugewandten Beschichtungspositionen geführt. Eine Einstellung vorgegebener Schichtdickenprofile kann in dem Fachmann grundsätzlich bekannter Weise über eine Änderung der Geschwindigkeit, eine Änderung der Leistung oder durch eine Verwendung geeigneter Blenden erfolgen. In einer Beschichtungsanlage, in der das Material über Elektronenstrahl-Verdampfen auf das Spiegelsubstrat aufgebracht wird, kann entsprechend die Einstellung vorgegebener Schichtdickenprofile über eine Verwendung geeigneter Blenden erfolgen. Ein azimutal verlaufendes Dickenprofil kann auch in einer Beschichtungsanlage, in der das Material über Elektronenstrahl-Verdampfen auf das Spiegelsubstrat aufgebracht wird, eingestellt werden: Hierbei werden (Rotations-)Geschwindigkeits-Profile mit einer Maske kombiniert, analog kann auch die Rate variiert werden.
In der Praxis besteht - insbesondere im Zuge der fortschreitenden Entwicklung zu Systemen mit höheren numerischen Aperturen (NA) sowie zur Bereitstellung ausreichender Pupillenfüllgrade - der Bedarf, die Bereitstellung von Zonen unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung auch mit vergleichsweise geringen Zonengrößen zu realisieren, mit anderen Worten also bei der Spiegelherstellung die Kontrolle des Schichtdickenverlaufs bzw. der Schichtzusammensetzung mit entsprechend geringer Ortswellenlänge durchführen zu können. Dies ist insbesondere in Szenarien von Bedeutung, in denen auch bei signifikanter Variation des Einfallswinkels der auf den betreffenden Spiegel bzw. die Spiegelanordnung im Betrieb des optischen Systems auftreffenden elektromagnetischen Strahlung eine hohe Gesamttransmission sowie Uniformität des optischen Systems gewährleistet werden soll.
Die gezielte Kontrolle von Schichtdickenverlauf und -Zusammensetzung ist somit von großer Bedeutung, um die Reflektivität und letztlich die Gesamtperformance des optischen Systems zu verbessern.
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2016 201 564 A1 , DE 10 2015 225 535 A1 , DE 10 2015 217 603 A1 , DE 10 2012 215 359 A1 , DE 10 2012 204 833 A1 , WO 2022/008102 A1 und US 10,423,073 B2 verwiesen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements sowie ein optisches Element und eine Beschichtungsanlage bereitzustellen, welche eine Realisierung von Zonen unterschiedlicher Schichtdicke und/oder Schichtzusammensetzung auch bei vergleichsweise geringen Zonengrößen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, in einem in einer Beschichtungsanlage durchgeführten Beschichtungsprozess, wobei wenigstens einem Substrat Beschichtungsmaterial von wenigstens einer Quelle zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf dem Substrat zugeführt wird; und wobei durch gezieltes ortsaufgelöstes Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats eine Mehrzahl von lateral in wenigstens einer vorgegebenen Richtung einander benachbarten Zonen mit jeweils definiertem Schichtdickenverlauf und definierter Schichtzusammensetzung ausgebildet wird, wobei diese Zonen sich in ihrem Schichtdickenverlauf und/oder ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden; wobei die mittlere Abmessung der Zonen in der vorgegebenen Richtung jeweils im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegt; wobei das optische Element ein Spiegel-Array mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen ist; und wobei für unterschiedliche Substrate dieses Spiegel-Arrays voneinander verschiedene Schichtdickenverläufe und/oder Schichtzusammensetzungen des jeweils deponierten Schichtsystems erzeugt werden.
Die Formulierung „Selektieren des deponierten Beschichtungsmaterials“ ist dabei im Sinne der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen, dass dieses Selektieren je nach Ausführungsform und wie im Weiteren beschrieben alternativ vor, während oder nach dem Deponieren des Beschichtungsmaterials auf dem Substrat erfolgen kann.
Von der Formulierung „definierter Schichtdickenverlauf“ soll dabei im Sinne der vorliegenden Anmeldung auch ein konstanter Schichtdickenverlauf mit umfasst sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Offenbarung auch ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, in einem in einer Beschichtungsanlage durchgeführten Beschichtungsprozess, wobei wenigstens einem Substrat Beschichtungsmaterial von wenigstens einer Quelle zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf dem Substrat zugeführt wird, und wobei durch gezieltes ortsaufgelöstes Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats eine Mehrzahl von lateral in wenigstens einer vorgegebenen Richtung einander benachbarten Zonen mit jeweils definiertem Schichtdickenverlauf und definierter Schichtzusammensetzung ausgebildet wird, wobei diese Zonen sich in ihrem Schichtdickenverlauf und/oder ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden, wobei die mittlere Abmessung der Zonen in der vorgegebenen Richtung jeweils im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegt. Hierbei kann es sich bei dem optischen Element um eine Spiegelanordnung, insbesondere um ein Spiegel-Array mit einer Mehrzahl von (gegebenenfalls auch unabhängig voneinander verstellbaren) Spiegelelementen oder auch um einen Einzelspiegel handeln. Ferner kann es sich gemäß einem Aspekt der Offenbarung bei dem optischen Element auch um eine Linse handeln, wobei die Deposition des Schichtsystems z.B. zur Ausbildung einer Antireflexschicht (AR-Schicht) erfolgen kann.
Die Variation des Schichtdickenverlaufs und/oder der Schichtzusammensetzung eines Schichtsystems kann auf ein- und demselben Substrat oder auch über eine Mehrzahl von Substraten hinweg realisiert werden. Dabei kann im Falle der erfindungsgemäßen Anwendung auf die Herstellung eines Spiegel-Arrays die Mehrzahl von (Spiegel-)Substraten insbesondere auch in einem gemeinsamen Modul vorgesehen bzw. zusammengebaut sein.
Im Falle der erfindungsgemäßen Anwendung auf die Herstellung eines Spiegel- Arrays kann die Erzeugung von Zonen, welche sich im Schichtdickenverlauf und/oder in ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden, bzw. entsprechender Zonengrenzen zwischen einander benachbarten Zonen auch innerhalb ein- und desselben Spiegelelements (und nicht nur an den jeweiligen Grenzen benachbarter Spiegelelemente) erfolgen. Mit anderen Worten sind erfindungsgemäß insbesondere auch Spiegel-Arrays herstellbar, bei denen die jeweiligen Grenzen zwischen Zonen unterschiedlicher Schichtdicken bzw. Schichtzusammensetzungen nicht den Grenzen zwischen benachbarten Spiegelelementen entsprechen.
Das Schichtsystem kann insbesondere ein Reflexionsschichtsystem, z.B. ein Mehrfachschichtsystem aus alternierend angeordneten Molybdän (Mo)- sowie Silizium (Si)-Schichten eines für den Betrieb unter senkrechtem Einfall ausgelegten (Nl-)Spiegels (Nl= „normal incidence“) oder auch eine Einzelschicht aus z.B. Ruthenium (Ru) eines für den Betrieb unter streifendem Einfall ausgelegten (Gl-)Spiegels (Gl= „grazing incidence“), sowie gegebenenfalls auch weitere Funktionsschichten umfassen. Dabei sind die vorstehend genannten Schichtmaterialien Molybdän (Mo)/Silizium (Si) bzw. Ruthenium (Ru) jeweils zum Einsatz bei einer Arbeitswellenlänge von etwa 13 nm geeignet, wobei für andere Arbeitswellenlängen andere Schichtmaterialien (z.B. Molybdän (Mo)/(Bor (B) für eine Arbeitswellenlänge von etwa 1 1 nm und Lanthan (La)/Bor (B) für eine Arbeitswellenlänge von etwa 7 nm) geeignet sind.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, beim Herstellen eines optischen Elements wie insbesondere einer Spiegelanordnung Zonen unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung bei vergleichsweise geringen Zonengrößen bzw. Ortswellenlängen im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm zu realisieren, indem bei der Deposition eines Schichtsystems auf einem oder mehreren Substraten durch Zufuhr von Beschichtungs- material von wenigstens einer Quelle ein gezieltes ortsaufgelöstes Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats durchgeführt wird.
Das Selektieren wiederum kann erfindungsgemäß in unterschiedlicher Weise erfolgen, wozu im Weiteren noch unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben werden. Des Weiteren beinhalten einige Ausführungsformen wenigstens einen auf einer Skala von vergleichsweise niedrigen Ortswellenlängen gezielt lokal wirkenden selektiven Behandlungsschritt, mit welchem die Bereitstellung von Zonen unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung mit den o.g. vergleichsweise geringen Zonengrößen im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm sowie auch mit vergleichsweise scharfen Übergängen realisiert werden kann. Das Behandeln kann lediglich beispielhaft ein Dotieren, eine Oberflächenmodifikation, ein Passivieren, ein Tempern oder auch ein lichtinduziertes Ätzen umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform besitzt eine Übergangszone zwischen einander benachbarten Zonen eine maximale Breite von 1 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine Übergangszone zwischen einander benachbarten Zonen einen vorgegebenen monotonen Verlauf einer die Ortsabhängigkeit der Schichtdicke und/oder der Schichtzusammensetzung beschreibenden Funktion auf. Dabei kann die Breite dieser Übergangszone insbesondere im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegen. In dieser Ausgestaltung kann ein allmählicher, gegebenenfalls auch kontinuierlicher oder quasi-kontinuierlicher Übergang zwischen den zuvor genannten Zonen bereitgestellt werden; dabei kann die besagte, die Schichtzusammensetzung beschreibende Funktion beispielsweise das Verhältnis zwischen zwei Schichtmaterialien beschreiben.
Gemäß einer Ausführungsform wird auf ein- und demselben Substrat eine Mehrzahl von Zonen mit jeweils definiertem Schichtdickenverlauf und definierter Schichtzusammensetzung, welche sich im Schichtdickenverlauf und/oder in ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden, erzeugt. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Selektieren des Beschichtungsmaterials ein partielles Ausblenden und/oder ein partielles Ablenken von Beschichtungsmaterial derart, dass dieses Beschichtungsmaterial nicht zur Deposition des Schichtsystems auf dem wenigstens einen Substrat beiträgt.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt dieses partielle Ausblenden von Beschichtungsmaterial über wenigstens eine Maske, welche während der Durchführung des Beschichtungsprozesses in einem definierten Abstand von wenigstens einem Substrat angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform liegt dieser definierte Abstand im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Selektieren des Beschichtungsmaterials ein partielles elektrisches Aufladen des wenigstens einen Substrats.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das partielle Ausblenden von Beschichtungsmaterial über einen Schutzlack, mit welchem das wenigstens eine Substrat vor Durchführung des Beschichtungsprozesses behandelt wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats ein partielles Tempern des wenigstens einen Substrats nach Durchführung des Beschichtungsprozesses.
Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 400 nm, insbesondere weniger als 250 nm, weiter insbesondere weniger als 200 nm, ausgelegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm, ausgelegt. Insbesondere kann das optische Element für Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm, etwa 1 1 nm, etwa 7 nm oder etwa 4 nm ausgelegt sein. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das ortsaufgelöste Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials ein Abtragen von Beschichtungsmaterial.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das ortsaufgelöste Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials ein Implantieren von Material.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das ortsaufgelöste Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats ein Verändern des Substrats und/oder der Substratoberfläche und/oder eines zuvor deponierten Materials.
Die Erfindung betrifft weiter ein optisches Element, insbesondere für die Mikrolithographie, welches mit einem Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen hergestellt ist.
Die Erfindung betrifft weiter auch eine Beschichtungsanlage zum Herstellen eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, mit einer Prozesskammer zur Aufnahme wenigstens eines Substrats, wenigstens einer Quelle zur Bereitstellung von Beschichtungsmaterial und wenigstens einer Antriebseinheit zur Durchführung einer Relativbewegung von Quelle und Substrat, wobei die Beschichtungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen ausgestaltet ist.
Die Erfindung betrifft weiter auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage wenigstens ein optisches Element aufweist, welches mit einem Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen hergestellt ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Figuren 1 a-2d schematische Darstellungen zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Konzepts;
Figuren 3a-4f schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Maske, welche während der Durchführung des Beschichtungsprozesses in einem definierten Abstand von dem Spiegelsubstrat angeordnet ist;
Figuren 5a-5c schematische Darstellungen zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit partiellem Tempern des Spiegelsubstrats nach Durchführung des Beschichtungsprozesses;
Figuren 6a-7b schematische Darstellungen zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem das Selektieren des Beschichtungsmaterials ein partielles elektrisches Aufladen des Spiegelsubstrats umfasst; Figuren 8a-8g schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem ein partielles Ausblenden von Beschichtungsmaterial über einen Schutzlack erfolgt, mit welchem das Spiegelsubstrat vor Durchführung des Beschichtungsprozesses behandelt wird;
Figur 9 eine schematische Darstellung eines prinzipiellen möglichen
Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage;
Figuren 10a-10d schematische Darstellungen zur Erläuterung grundsätzlich möglicher Anwendungsszenarien der Erfindung;
Figuren 1 1 a-11 f schematische Darstellungen zur Veranschaulichung einer möglichen Anwendung auf eine Schichtdickenvariation innerhalb des optisch wirksamen Teils bzw. Schichtsystems eines Spiegels bzw. einer Spiegelanordnung;
Figur 12 ein Diagramm zur Darstellung des wellenlängenabhängigen Reflektivitätsverlaufs für das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 1 a-11 f;
Figuren 13a-13f schematische Darstellungen zur Veranschaulichung einer möglichen Anwendung auf eine Schichtdickenvariation innerhalb des optisch wirksamen Teils bzw. Schichtsystems eines Spiegels bzw. einer Spiegelanordnung in einer weiteren Ausführungsform;
Figur 14 ein Diagramm zur Darstellung des wellenlängenabhängigen Reflektivitätsverlaufs für das Ausführungsbeispiel von Fig. 13a-13f; und
Figur 15 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass bei der Herstellung einer Spiegelanordnung (die für den Betrieb im EUV- oder auch für den DUV-Wellenlängen- bereich ausgelegt sein kann) mit z.B. einer Magnetron-Beschichtungsanlage oder einer Elektronenstrahl-Beschichtungsanlage ein gewünschter Schichtdickenverlauf und/oder eine gewünschte Schichtzusammensetzung des Schichtsystems (einschließlich Reflexionsschichtsystem sowie etwaigen Funktionsschichten) variiert werden soll. Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die schematischen Diagramme von Fig. 1 a-8g erläutert.
Dabei wird erfindungsgemäß auf die Anwendung des Verfahrens auf das Herstellen einer Spiegelanordnung Bezug genommen.
Die Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, so dass es sich bei dem hergestellten optischen Element auch z.B. um einen Einzelspiegel oder um eine Linse handeln kann, wobei die Deposition des Schichtsystems z.B. zur Ausbildung einer Antireflexschicht (AR-Schicht) erfolgen kann.
Den im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass beim Herstellen einer Spiegelanordnung in einem in einer Beschichtungsanlage durchgeführten Beschichtungsprozess, bei welchem wenigstens einem Substrat Beschichtungsmaterial von wenigstens einer Quelle zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf dem Substrat zugeführt wird, der Schichtdickenverlauf und/oder die Schichtzusammensetzung eines Schichtsystems durch gezieltes ortsaufgelöstes Selektieren und/oder Behandeln des Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats variiert werden, so dass lateral in wenigstens einer vorgegebenen Richtung einander benachbarte Zonen mit jeweils definiertem Schichtdickenverlauf und definierter Schichtzusammensetzung ausgebildet werden, wobei diese Zonen sich in ihrem Schichtdickenverlauf und/oder ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden, wobei die mittlere Abmessung der Zonen in der vorgegebenen Richtung jeweils im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegt .
Dabei können Schichtdickenverlauf und/oder Schichtzusammensetzung in solcher Weise eingestellt werden, dass in den betreffenden Zonen die Reflekti- vität zur gezielten Einstellung des Reflexionsgrades bei der jeweiligen Arbeitswellenlänge (z.B. für EUV-Strahlung) jeweils teilweise unterdrückt bzw. abgeschwächt wird oder dass die betreffende Zone sogar bei der jeweiligen Arbeitswellenlänge absorbierend wirkt.
Das erfindungsgemäße ortsaufgelöste Selektieren des Beschichtungsmaterials kann dabei wie im Weiteren beschrieben in unterschiedlicher Weise erfolgen, wobei diese Ausführungsformen auch in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere kann das erfindungsgemäße ortsaufgelöste Selektieren des Beschichtungsmaterials ein partielles Ablenken von Beschichtungsmaterial (mit der Folge, dass dieses Beschichtungsmaterial nicht mehr zur Deposition des Schichtsystems auf dem Spiegelsubstrat beiträgt) oder auch ein partielles Ausblenden von Beschichtungsmaterial (z.B. über einen Schutzlack, mit welchem das Spiegelsubstrat vor Durchführung des Beschichtungsprozesses behandelt wird, oder über eine Maske, welche während der Durchführung des Beschichtungsprozesses in einem definierten Abstand von dem Spiegelsubstrat angeordnet wird) umfassen.
Fig. 1 a-2d zeigen zunächst schematische Darstellungen zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Konzepts.
Dabei werden erfindungsgemäß auf einem in Fig. 1 a mit „101“ bezeichneten Spiegelsubstrat z.B. gemäß Fig. 1 b voneinander separierte Zonen 1 1 1 , 1 12 unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung ausgebildet, welche durch eine mit „1 13“ bezeichnete Übergangszone voneinander getrennt sind (wobei die Breite der Übergangszone z.B. weniger als 1 mm betragen kann. Vorzugsweise ist somit die als Zonengrenze dienende Übergangszone 1 13 (in welcher die Schichteigenschaften im Wesentlichen Undefiniert sind) auf einen vergleichsweise schmalen Bereich mit einer Breite von weniger als 1 mm begrenzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine Übergangszone zwischen einander benachbarten Zonen einen vorgegebenen monotonen Verlauf einer die Ortsabhängigkeit der Schichtdicke und/oder der Schichtzusammensetzung beschreibenden Funktion auf. Dabei kann die Breite dieser Übergangszone insbesondere im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegen. Wie in Fig. 1 c angedeutet kann auf dem Spiegelsubstrat zwischen Zonen 121 , 122 auch eine Übergangszone 123 realisiert werden, welche einen Gradientenverlauf mit sukzessiver Variation von Schichtdicke und/oder Schichtzusammensetzung aufweist.
Fig. 2a-2d zeigen schematische Darstellungen zur Veranschaulichung einer Anwendung der Erfindung auf ein Spiegelarray, welches wiederum Blöcke aus einzelnen Mikrospiegeln in Form mikroelektromechanischer Systeme (= „MEMS-Spiegel“) aufweisen kann. In Fig. 2a-2d ist dabei jeweils schematisch ein solcher Block dargestellt und mit „200“ bis „230“ bezeichnet, wobei die jeweiligen Zonengrenzen zwischen den erfindungsgemäß erzeugten Zonen unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung zwischen benachbarten MEMS-Spiegeln (siehe Fig. 2c) oder auch innerhalb der MEMS-Spiegel (siehe Fig. 2b und Fig. 2d) verlaufen können.
Fig. 3a-3f und Fig. 4a-4f zeigen jeweils schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Maske, welche während der Durchführung des Beschichtungsprozesses in einem definierten Abstand vom Spiegelsubstrat angeordnet ist. Gemäß Fig. 3a (= Draufsicht) und Fig. 3b (= Seitenansicht) wird in einem ersten Beschichtungsdurchgang oberhalb eines Spiegelsubstrats 300 eine Maske 301 a platziert und das Spiegelsubstrat 300 nur in dem nicht von der Maske 301 abgedeckten Bereich mit einem Schichtsystem 302 beschichtet. In einem nachfolgenden zweiten Beschichtungsdurchgang wird eine Maske 301 b oberhalb des zuvor partiell beschichteten Spiegelsubstrats 300 platziert, so dass ein Schichtsystem 303 nun in dem durch diese Maske 301 b nicht abgedeckten Bereich deponiert wird. Fig. 3e (= Draufsicht) und Fig. 3f (= Seitenansicht) zeigen schematisch das Ergebnis des Beschichtungsprozesses in Form zweier benachbarter Zonen entsprechend den im ersten bzw. zweiten Beschichtungsdurchgang deponierten Schichtsystemen 302, 303.
Das in Fig. 4a-4f schematisch in analoger Weise veranschaulichte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen aus Fig. 3a-3f dadurch, dass der erste Beschichtungsdurchgang gemäß Fig. 4a-4b noch ohne Verwendung einer Maske und somit vollflächig über dem Spiegelsubstrat 400 durchgeführt wird, woraufhin im zweiten Beschichtungsdurchgang unter partiellem Abdecken des Spiegelsubstrats 400 mit einer Maske 401 eine Überbeschichtung des im ersten Beschichtungsdurchgang aufgebrachten Schichtsystems (mit „402“ bezeichnet) mit einem weiteren Schichtsystem 404 lediglich in dem von der Maske 401 nicht abgedeckten Bereich erfolgt. Fig. 4a-4f zeigt das Ergebnis des Beschichtungsprozesses in Form zweier benachbarter Zonen entsprechend den im ersten bzw. zweiten Beschichtungsdurchgang deponierten Schichtsystemen 402, 404.
Die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendete(n) Maske(n) wird bzw. werden in den jeweiligen Beschichtungsdurchgängen fest über dem Spiegelsubstrat montiert, wobei geeignete Abstände zwischen Maske und Spiegelsubstrat typischerweise im Bereich von 0.1 mm bis 1 cm liegen können. Dabei ist die Breite der zwischen benachbarten Zonen unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung befindlichen Übergangszone durch die, von der konkreten Depositionsmethode (z.B. Elektronenstrahlverdampfung, Magnetron-Sputtern, lonenstrahl-Sputtern) abhängige Hinterdampfung bestimmt, welche wiederum vom Abstand zwischen der Maske und der Oberfläche des Spiegelsubstrats abhängt. Der Verlauf der erzielten Reflektivität im Übergangsbereich bzw. an der Zonengrenze kann somit über den Abstand zwischen Maske und Spiegelsubstratoberfläche gesteuert werden, wobei für eine möglichst geringe Zonenbreite und möglichst gut definierte Zonengrenzen dieser Abstand möglichst gering sein sollte. Des Weiteren kann z.B. auch die spektrale Reflexion bzw. Transmission innerhalb eines sehr kurzen Abstandes besonders stark variiert werden, womit nicht nur eine Variation der Reflektivität bei einer bestimmten Wellenlänge, sondern eine Verschiebung des gesamten Response- bzw. Reflektivitäts-Spektrums erzielt werden kann.
Fig. 5a-5c zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform, wobei ein partielles Tempern des Spiegelsubstrats (zur Änderung bzw. Modifikation der Materialdurchmischung oder auch der Dichte des (z.B. zunächst poröseren) Materials nach Durchführung eines Beschichtungsprozesses erfolgt. Dabei kann insbesondere ein gemäß Fig. 5a zunächst homogen beschichteter Bereich eines Spiegelarrays (z.B. ein homogen beschichteter Block 500 von MEMS-Spiegeln 501 ) selektiv getempert werden, was z.B. unter Verwendung eines Lasers erfolgen kann. Dabei kann durch Absorption der Laserstrahlung bzw. -energie durch das Spiegelsubstratmaterial ein lokales Erwärmen (und gegebenenfalls Aufschmelzen) erfolgen, welches über die damit einhergehende lokale Dichteänderung (entsprechend einer selektiven Kompaktierung des Spiegelsubstratmaterials) mit einer Verschiebung der wellenlängenabhängigen Reflektivität einhergeht. Abhängig vom konkreten Anwendungsszenario kann so die resultierende Reflektivität im getemperten Bereich des Spiegelsubstrats bzw. Spiegelarrays bei einer definierten Wellenlänge bzw. in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich abgeschwächt (und nach Wunsch gegebenenfalls auch vollständig unterdrückt) werden. In Fig. 5b ist der wie vorstehend beschrieben getemperte Bereich des Blocks 500 mit „51 1“ bezeichnet, wobei Fig. 5c das Resultat des gesamten Behandlungsprozesses (mit einem Bereich 521 von infolge des Temperns veränderter Reflektivität) zeigt. Dabei kann durch das Tempern die Reflektivität abhängig vom konkreten Einsatzszenario abgeschwächt bzw. unterdrückt oder auch erhöht werden (falls etwa das Reflektivitäts-Spektrum zunächst für eine höhere Wellenlänge als die Arbeits- bzw. Nutzwellenlänge eingestellt war.
Fig. 6a-6b und 7a-7b zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung einer weiteren möglichen Ausführungsform, bei welchem das Selektieren des Beschichtungsmaterials jeweils ein partielles elektrisches Aufladen des Spiegelsubstrats umfasst. Hierzu wird das Substrat mit einem elektrischen Potential beaufschlagt, welches abhängig von der maximalen Energie der Beschichtungsmaterialteilchen geeignet gewählt wird. Lediglich beispielhaft kann beim Magnetron-Sputtern die hierzu an das Substrat angelegte elektrische Spannung im Bereich von bis zu 20 Volt liegen. Wie in Fig. 6a bzw. Fig. 7a anhand unterschiedlicher konkreter Beispiele angedeutet können unterschiedliche Spiegelsubstratbereiche bzw. Spiegelsubstrate unterschiedlicher MEMS-Spiegel positiv oder negativ elektrisch aufgeladen werden. Dieses selektive Aufladen des Spiegelsubstrats bzw. der MEMS-Spiegel ermöglicht ebenfalls die gezielte Einstellung unterschiedlicher Schichtdicken.
Fig. 8a-8g zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung einer weiteren möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das partielle Ausblenden von Beschichtungsmaterial über einen Schutzlack erfolgt, mit welchem das Spiegelsubstrat vor Durchführung des Beschichtungsprozesses behandelt wird. Dabei erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel nach einer im Schritt Fig. 8a durchgeführten Vorstrukturierung eines Spiegelsubstrats 800 mit einem Schutzlack 801 zunächst eine homogene Beschichtung (vergleiche Fig. 8b) durch Aufbringen eines Schichtsystems 802 gefolgt von einem Entfernen des Schutzlacks 801 (vergleiche Fig. 8c), woraufhin das Spiegelsubstrat 800 nur in seinem zuvor nicht vom Schutzlack 801 abgedeckten Bereich das zuvor aufgebrachte Schichtsystem 802 aufweist. Nach einer in Fig. 8d (in Draufsicht) und in Fig. 8e (im Schnitt) angedeuteten erneuten strukturierten Auftragung eines Schutzlacks 803 auf den zuvor beschichteten Bereich bzw. das Schichtsystem 802 erfolgt gemäß Fig. 8f erneut eine homogene Beschichtung unter Deposition eines weiteren Schichtsystems 804, so dass nach Abziehen des Schutzlacks 803 gemäß Fig. 8g dieses weitere Schichtsystem 804 nur in dem zuletzt nicht vom Schutzlack 803 abgedeckten Bereich vorhanden ist. Im Ergebnis werden somit zwei voneinander separate Zonen unterschiedlicher Schichtzusammensetzung und/oder Schichtdicke entsprechend den zuvor aufgebrachten Schichtsystemen 802 bzw. 804 erhalten. Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines prinzipiellen möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage 900. Gemäß Fig. 9 wird in einer Prozesskammer (Vakuumkammer) 900 wenigstens ein von einem Halter 902 gehaltenes Substrat 903 aufgenommen und eine Relativbewegung zwischen dem Substrat 903 und einer Quelle 901 (z.B. einem jeweils ein Beschichtungsmaterial bereitstellenden Target) durchgeführt, wie über den Doppelpfeil 904 angedeutet. Auf dem Halter 902 können auch jeweils mehrere Spiegelsubstrate angeordnet und zu einzelnen Blöcken gruppiert sein. Zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf jedem der Spiegelsubstrate wird der die Spiegelsubstrate tragende Beschichtungshalter 902 entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn über die Quelle 901 bzw. das jeweilige Target geführt.
Im Weiteren werden unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen von Fig. 10a-1 Of bzw. Fig. 12a-12f sowie die Diagramme von Fig. 11 bzw. Fig. 13 konkrete Anwendungsbeispiele beschrieben, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Spiegels oder einer Spiegelanordnung in unterschiedlicher Weise eingesetzt wird.
Dabei kann grundsätzlich das erfindungsgemäße Verfahren zur Variation eines Schichtdickenverlaufs und/oder einer Schichtdickenzusammensetzung auf unterschiedliche Teilschichten bzw. Teilschichtsysteme innerhalb des gesamten Schichtsystems angewendet werden. Konkret kann die besagte Variation, wie im Weiteren zunächst anhand von Fig. 10a-1 Od veranschaulicht, im optisch wirksamen Teil bzw. Schichtsystem (siehe Fig. 10c), im oberhalb dieses optisch wirksamen Schichtsystem befindlichen Teil bzw. einer Deckschicht (siehe Fig. 10b) und/oder in einem unterhalb des optisch wirksamen Schichtsystems befindlichen Teil bzw. einer Unterlage (siehe Fig. 10d) erfolgen.
Die genannten erfindungsgemäßen Variationen der Schichtdicke in dem optisch wirksamen Teil bzw. Schichtsystem bzw. dem darüber oder darunter befindlichen Teil können auch beliebig miteinander kombiniert werden. Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich zur Schichtdickenvariation auch eine Variation der Zusammensetzung der jeweiligen Teilschichten bzw. Teilschichtsysteme erfolgen.
Fig. 10a zeigt in lediglich schematischer und stark vereinfachter (Schnitt-)Dar- stellung zur Veranschaulichung des o.g. Prinzips unterschiedliche, lateral benachbarte Bereiche 1010, 1020, 1030 eines Spiegels oder einer Spiegelanordnung (wobei diese Bereiche im Falle einer Spiegelanordnung insbesondere auch unterschiedlichen Spiegelelementen entsprechen können). Dabei beziehen sich in dem dargestellten Aufbau die Bezugsziffern „101 1 “, „1021 “, „1031 “ jeweils auf das Substrat, die Bezugsziffern „1012“, „1022“, „1032“ auf besagte Unterlage, die Bezugsziffern „1013“, „1023“, „1033“ auf den optisch wirksamen Teil und die Bezugsziffern „1014“, „1024“, „1034“ auf den darüber befindlichen Teil bzw. die Deckschicht.
In einem konkreten Anwendungsfall kann es sich bei der gemäß Fig. 10b im dargestellten Ausführungsbeispiel in den unterschiedlichen Bereichen 1010, 1020, 1030 hinsichtlich der Schichtdicke variierten Deckschicht um eine Absorberschicht zur Absorption von DUV-Licht handeln. Hinsichtlich möglicher Ausgestaltungen dieser Absorberschicht wird auf DE 10 2015 208 214 A1 verwiesen.
In einem weiteren konkreten Anwendungsfall kann es sich bei besagter, im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10b variierten Deckschicht auch um eine Absorberschicht nach Art eines Intensitätsanpassungsfilters bzw. Graufilters handeln, um z.B. unterschiedliche Intensitätsverteilungen aufgrund unterschiedlicher Arbeitslichtquellen zu kompensieren. Hierzu wird zu möglichen Ausgestaltungen auf DE 10 2016 224 1 13 A1 verwiesen.
Bei der gemäß Fig. 10d in ihrer Schichtdicke variierten Unterlage kann es sich in einem konkreten Anwendungsbeispiel um eine Spannungskompensationsschicht bzw. Ausgleichsschicht handeln, welche eine Übertragung mechanischer Spannungen zwischen Substrat und optisch wirksamem Teil bzw. Schichtsystem reduziert. Hierzu wird zu möglichen Ausgestaltungen auf DE 10 2015 225 510 A1 verwiesen. Bei dem gemäß Fig. 10c in seiner Schichtdicke lateral variierten optisch wirksamen Teil bzw. Schichtsystem kann es sich z.B. um ein Reflexionsschichtsystem aus einer alternierenden Abfolge einzelner Schichtstapel (aus jeweils einer Molybdän- und einer Siliziumschicht) handeln, wie im Weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 1 1 a bis Fig. 14 anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben.
Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 1 a-1 1f sind wieder lateral benachbarte und hinsichtlich ihrer Schichtdicke in unterschiedlicher Weise ausgestaltete Bereiche mit „1 1 10“, „1120“, „1 130“ bezeichnet. Dabei zeigen Fig. 11 a, Fig. 1 1 c und Fig. 1 1 e jeweils schematische Draufsichten aus unterschiedliche Lagen im Gesamtschichtsystem, und Fig. 1 1 b, Fig. 1 1d und Fig. 1 1 f jeweils schematische Schnittansichten. Des Weiteren symbolisieren die schematischen Darstellungen den sukzessiven Aufbau des Schichtsystems mit Substrat (in Fig. 1 1 a-1 1 b mit „1 1 1 1 “, „1 121 “, „1 131 “ bezeichnet), erster Teilschicht aus z.B. Molybdän (in Fig. 1 1 c-11 d mit „1 113a“, „1 123a“, „1 133a“ bezeichnet) und zweiter Teilschicht aus z.B. Silizium (in Fig. 1 1 e-1 1 f mit „1 1 13b“, „1123b“, „1 133b“ bezeichnet), wobei aus besagten Teilschichten in alternierender Abfolge das entsprechende Reflexionsschichtsystem aufgebaut wird. Fig. 13a-13f zeigen analoge schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform, wobei die im Vergleich zu Fig. 1 1 e-1 1 f entsprechenden und im Wesentlichen funktionsgleichen Komponenten mit um „200“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
Die Ausführungsform von Fig. 1 1 a-1 1 f und Fig. 13a-13f unterscheiden sich voneinander dadurch, dass gemäß Fig. 1 1 a-1 1 f das jeweilige Dickenverhältnis der Teilschichten 1 1 13a und 11 13b, 1 123a und 1 123b, 1 133a und 11333b über die unterschiedlichen Bereiche 1 1 10, 1 120, 1 130 konstant ist, wobei jedoch die „Periodenlänge“ des gebildeten Vielfachschichtsystems (d.h. die jeweilige Gesamtdicke von erster und zweiter Teilschicht) über die betreffenden Bereiche 1 110, 1 120, 1 130 variiert. Dies hat gemäß dem Diagramm von Fig. 12 zu Folge, dass die Peak-Wellenlänge im wellenlängenabhängigen Reflektivitätsverlauf über die Bereiche hin (bei gleichbleibendem Wert der Peak-Reflektivität) variiert. Im Unterschied dazu ändert sich in der Ausführungsform gemäß Fig. 13a-13f das jeweilige Dickenverhältnis von erster und zweiter Teilschicht von Bereich (1310, 1320 bzw. 1330) zu Bereich, wobei jedoch die jeweilige optische Weglänge konstant bleibt. Diese Ausgestaltung hat zur Folge, dass gemäß dem Diagramm von Fig. 14 die Peak-Wellenlänge über die Bereiche hinweg konstant bleibt, wobei jedoch die Peak-Reflektivität von Bereich zu Bereich variiert.
Fig. 15 zeigt schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
Gemäß Fig. 15 weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Beleuchtungseinrichtung 2 und ein Projektionsobjektiv 10 auf. Eine Ausführung der Beleuchtungseinrichtung 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zur sonstigen Beleuchtungseinrichtung separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 3 nicht.
Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikel- verlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In Fig. 15 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in Fig. 15 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 1 1 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 1 1 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich zum Beispiel um eine Plasmaquelle, eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle oder um einen Freie-Elektronen-La- ser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18 in die Beleuchtungsoptik 4. Die Beleuchtungsoptik 4 weist einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20 (mit schematisch angedeuteten Facetten 21 ) und einen zweiten Facettenspiegel 22 (mit schematisch angedeuteten Facetten 23) auf. Die Facettenspiegel 21 , 22 können z.B. unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage hergestellt sein.
Das Projektionsobjektiv 10 weist eine Mehrzahl von Spiegeln Mi (i= 1 , 2, ...) auf, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. Bei dem in der Fig. 15 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 10 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16 auf. Bei dem Projektionsobjektiv 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0.5 und die auch größer sein kann als 0.6 und die beispielsweise 0.7 oder 0.75 betragen kann. Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merk- malen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den
Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, in einem in einer Beschichtungsanlage durchgeführten Beschichtungsprozess,
- wobei wenigstens einem Substrat (101 , 300, 400, 800, 903) Beschichtungsmaterial von wenigstens einer Quelle (901 ) zur Deposition jeweils eines Schichtsystems auf dem Substrat (101 , 300, 400, 800, 903) zugeführt wird; und
- wobei durch gezieltes ortsaufgelöstes Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats (101 , 300, 400, 800, 903) eine Mehrzahl von lateral in wenigstens einer vorgegebenen Richtung einander benachbarten Zonen (1 11 , 1 12, 121 , 122) mit jeweils definiertem Schichtdickenverlauf und definierter Schichtzusammensetzung ausgebildet wird, wobei diese Zonen (1 1 1 , 112, 121 , 122) sich in ihrem Schichtdickenverlauf und/oder ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden;
- wobei die mittlere Abmessung der Zonen (11 1 , 1 12, 121 , 122) in der vorgegebenen Richtung jeweils im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegt;
- wobei das optische Element ein Spiegel-Array mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen ist; und
- wobei für unterschiedliche Substrate dieses Spiegel-Arrays voneinander verschiedene Schichtdickenverläufe und/oder Schichtzusammensetzungen des jeweils deponierten Schichtsystems erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Übergangszone (1 13) zwischen einander benachbarten Zonen (1 11 , 1 12) eine maximale Breite von 1 mm besitzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Übergangszone (123) zwischen einander benachbarten Zonen (121 , 122) einen vorgegebenen monotonen Verlauf einer die Ortsabhängigkeit der Schichtdicke und/oder der Schichtzusammensetzung beschreibenden Funktion aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein- und demselben Substrat eine Mehrzahl von Zonen mit jeweils definiertem Schichtdickenverlauf und definierter Schichtzusammensetzung, welche sich im Schichtdickenverlauf und/oder in ihrer Schichtzusammensetzung voneinander unterscheiden, erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Selektieren des Beschichtungsmaterials ein partielles Ausblenden und/oder ein partielles Ablenken von Beschichtungsmaterial derart umfasst, dass dieses Beschichtungsmaterial nicht zur Deposition des Schichtsystems auf dem wenigstens einen Substrat beiträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses partielle Ausblenden von Beschichtungsmaterial über wenigstens eine Maske (301 a, 301 b, 401 ) erfolgt, welche während der Durchführung des Beschichtungsprozesses in einem definierten Abstand von wenigstens einem Substrat (300, 400) angeordnet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieser definierte Abstand im Bereich von 0.1 mm bis 2 cm liegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Selektieren des Beschichtungsmaterials ein partielles elektrisches Aufladen des wenigstens einen Substrats umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle Ausblenden von Beschichtungsmaterial über einen Schutzlack (801 , 803) erfolgt, mit welchem das wenigstens eine Substrat (800) vor Durchführung des Beschichtungsprozesses behandelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats ein partielles Tempern des wenigstens einen Substrats nach Durchführung des Beschichtungsprozesses umfasst.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 400 nm, insbesondere weniger als 250 nm, weiter insbesondere weniger als 200 nm, ausgelegt ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm ausgelegt ist.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsaufgelöste Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials ein Abtragen von Beschichtungsmaterial umfasst.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsaufgelöste Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials ein Implantieren von Material umfasst.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsaufgelöste Selektieren und/oder Behandeln des deponierten Beschichtungsmaterials und/oder des Substrats (101 , 300, 400, 800, 903) ein Verändern des Substrats und/oder der Substratoberfläche und/oder eines zuvor deponierten Materials umfasst.
16. Optisches Element, insbesondere für die Mikrolithographie, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 hergestellt ist.
17. Beschichtungsanlage zum Herstellen eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, mit
• einer Prozesskammer (900) zur Aufnahme wenigstens eines Substrats (903);
• wenigstens einer Quelle (901 ) zur Bereitstellung von
Beschichtungsmaterial; und
• wenigstens einer Antriebseinheit zur Durchführung einer Relativbewegung von Quelle (901 ) und Substrat (903); dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (900) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgestaltet ist.
18. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung (2) und einem Projektionsobjektiv (10), wobei die Beleuchtungseinrichtung (2) im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv (10) Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs (10) befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage (1 ) wenigstens ein optisches Element aufweist, welches mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 hergestellt ist.
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