[go: up one dir, main page]

WO2007065769A1 - Verfahren zur bearbeitung eines optischen elementes sowie optisches element - Google Patents

Verfahren zur bearbeitung eines optischen elementes sowie optisches element Download PDF

Info

Publication number
WO2007065769A1
WO2007065769A1 PCT/EP2006/068319 EP2006068319W WO2007065769A1 WO 2007065769 A1 WO2007065769 A1 WO 2007065769A1 EP 2006068319 W EP2006068319 W EP 2006068319W WO 2007065769 A1 WO2007065769 A1 WO 2007065769A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
filling
volume
optical element
starting material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/068319
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexandra Pazidis
Christoph Zaczek
Alexander Hirnet
Herbert Fink
Dieter Schmerek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of WO2007065769A1 publication Critical patent/WO2007065769A1/de
Priority to US12/135,781 priority Critical patent/US8435726B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7095—Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties

Definitions

  • the invention relates to a method for processing an optical element and an optical element, in particular for a microlithographic projection projection 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 system and a projection objective.
  • Photoresist coated substrate e.g. a silicon wafer
  • Photoresist coated substrate e.g. a silicon wafer
  • layers are often placed on the optical elements. or layer systems, for example to achieve desired optical effects (for example as anti-reflective layers) or to protect optical elements such as lenses against degradation.
  • Protective layer system can in particular also comprise a barrier layer which is essentially impermeable to the immersion medium.
  • a barrier layer which is essentially impermeable to the immersion medium.
  • JP 2002022903 A it is known, inter alia, to apply a water-repellent layer to a layer system applied to a lens with an outermost SiO 2 layer, for example by vapor deposition of an alkoxy polymer.
  • JP 08164517 A it is known, inter alia, to protect a photodiode formed in a silicon substrate from washing water (used for cleaning when sawing the wafer) with a water-repellent layer.
  • JP 11264903 A it is known, inter alia, to apply an outer SiO 2 layer to an antireflection layer used especially in the UV range.
  • JP 2002014202 A it is known, inter alia, to form an outer layer from an oxide in a layer system applied to a substrate with a fluoride-containing layer.
  • optical substrates which, as the outermost layer, contain an alkaline earth metal or aluminum possess potassium metal fluoride layer or consist of alkaline earth metal or alkali metal fluorides to produce a hydrophobic layer by thermal evaporation with polyfluorohydrocarbons in a high vacuum.
  • shape birefringence here means the existence of two different refractive indices due to a layer structure present in a grown layer system if this layer structure consists of a large number of the layer material on the other hand, an impairment of the imaging quality can also result from repeated and undefined filling or emptying of the pores, for example with water or hydrocarbons, which takes place during operation of the projection exposure system.
  • a shortening of the lifespan of optical components of the system can result from the fact that fluorine-containing organic substances that outgas from the photoresist are converted into gaseous hydrogen fluoride (HF) at the wavelengths used in the UV range, such as 193 nm, and by those in one layer existing pores or defects up to the respective penetrate behind the layer (eg SiO 2 lens) and attack it chemically and thereby damage it.
  • HF gaseous hydrogen fluoride
  • a degradation caused by an immersion medium eg deionized water
  • the immersion medium eg deionized water
  • the object of the present invention is to provide a method for processing an optical element, by means of which an impairment of the optical properties by volume defects such as pores, layer inhomogeneities or the like present in a layer system of the optical element can be reduced or avoided.
  • Layer system in a starting state has a plurality of volume defects, has the step: at least partially filling at least one of the volume defects with a filling material.
  • the term “layer system” is intended to include both single layers and multiple layer arrangements (for example interference layer systems such as anti-reflective layers).
  • the term “volume defect” is understood to mean all types of interstices occurring in a layer, for example pores, holes, cracks, pinholes or other layer inhomogeneities.
  • volume defects which are present in a layer system of the optical element in the initial state are not only sealed off to the outside, but are at least partially filled up by means of a suitable filling material, i.e. this filler material is in the
  • volume defects embedded themselves so that an increased compactness or a reduced porosity of the layer material is achieved.
  • the invention preferably fills at least one volume defect to a substantial extent with filler material, i.e. a degree of filling of this volume defect, which is defined as the ratio of the volume filled with the filling material to the total defect volume, is preferably at least 30%, preferably at least 60%, more preferably at least 90%.
  • this volume defect is completely filled with filler material (i.e. the degree of filling of this volume defect is one).
  • the porosity of the layer system of the processed optical element is substantially reduced overall by the method according to the invention.
  • at least 30% of the defect volume present within the layer system is preferred, more preferably at least 60%, and even more preferably at least 90% of the total within the existing defect volume of the layer system is filled with filling material.
  • a defined state of the respective layer system is produced, the state of which then changes (for example during operation of the optical system containing the optical element, in particular a projection exposure system) Exposure to electromagnetic radiation) changes less or not at all, since an otherwise (in the case of unfilled volume defects) repeated filling / emptying of the volume defects and / or diffusion through to the substrate of the optical system during operation of the optical system reduces or completely prevents (in the case of fully filled volume defects) becomes.
  • the effect of shape birefringence can also be at least partially compensated for.
  • the at least one volume defect can be a larger space in the layer system with an average diameter of more than 50 nm, typically in the range from 1 to 500 ⁇ m.
  • the at least one volume defect is a pore with a typical pore diameter in the range from 5 nm to 50 nm.
  • Such pores are typically formed in large numbers when layer systems are applied (grown), so that such layer structures consist of a large number of columns (columns) containing the layer material and pores in between.
  • the existing pores have an oblique arrangement (for example in an optically anisotropic pen layer system) the already mentioned effect of shape birefringence.
  • a refractive index present in the growth direction of the columns (columns) and a refractive index perpendicular to it can be specified.
  • the full material is silicon dioxide (SiO 2 ).
  • the Fullmate ⁇ al an organic material, preferably a fluorine-containing organic material, more preferably an amorphous perfluoropolymer (for example Teflon ® AF or Cytop ®), or a perfluoro-n-alkane.
  • an organic material can be introduced directly into the volume defects to be filled in, for example by means of PVD or spin coating.
  • the full material can be formed in particular by converting a starting material during the action of electromagnetic radiation.
  • This electromagnetic radiation preferably has a wavelength of less than 370 nm, preferably less than 250 nm, and more preferably less than 200 nm.
  • this starting material can be gaseous.
  • the starting material can have a substituted silane, preferably fluorotrimethylsilane, hexamethyldisilazane, trimethylsilanol or hexamethylcyclotrisiloxane.
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • SiO 2 gaseous methanol and solid (quartz-like) silicon dioxide
  • the SiO 2 being used as filler material to fill up the volume defects (eg pores).
  • this SiO 2 is of high optical quality, with a degree of absorption below the measurement accuracy of 0.5% being determined for an SiO 2 layer deposited in a layer thickness of 160 nm.
  • the filling according to the invention is preferably carried out in a controlled manner (for example by supplying a suitable starting material in a suitably defined manner and / or by adjusting the temperature in a controlled manner.
  • water is used as the filling material.
  • This water can be supplied at least partially in gaseous form with a purge gas used to purge the optical system (for example a projection exposure system).
  • the water is supplied in such a way that a water content in the atmosphere surrounding the layer system is set to be greater than 10 -5 %, ie greater than the moisture typically present in the operation of a projection lens.
  • the water content in the atmosphere surrounding the layer system is preferably set to be greater than 1%, preferably greater than 10%, more preferably greater than 40%.
  • the invention can advantageously be used for microlithography applications, but is not restricted to this, but can basically be used for the treatment of layers in all areas of application.
  • volume defects When used to process a layer system for an optical system of a microlithographic projection exposure system, the at least partial filling of volume defects according to the invention can also be carried out directly during operation of the projection exposure system, i.e. about directly at the customer.
  • volume defects in particular, which have arisen due to, for example, operational degradation of a layer system (e.g. an anti-reflective layer, a protective layer, etc.) can also be filled or repaired.
  • the invention also relates to a method for producing an optical element, the method comprising the following steps:
  • the invention also relates to an optical element which has been processed or produced by means of a method according to the invention, a microlithographic projection exposure system having at least one such element, a method for the microlithographic production of microstructured components and a microstructured component.
  • Figure 1 is a schematic representation of a layer system before (Figure Ia) or after filling volume defects (Figure Ib) to explain the principle of the inventive method;
  • Figure 2 shows the result of a simulation to calculate the
  • FIG. 3 shows, for a layer processed according to the invention, a measured dependence of the degree of reflection on the angle of incidence of the electromagnetic radiation before (solid line) and after application of the method according to the invention (dashed line) in a further embodiment
  • Figure 4 is a schematic representation to explain the basic structure of a microlithographic projection exposure system.
  • FIG. 1 the structure of an optical element 100 to be processed according to the invention with a layer 120 applied to a substrate 110 is shown only in a schematic and not to scale. According to the preferred application of the method, it is an optical element 100 of a microlithographic projection exposure system, the basic structure of which is explained below.
  • the substrate 110 can be, for example, one for light of the working wavelength which, depending on the laser light source used, for example when using a KrF excimer laser 248 nm, when using an ArF excimer laser 193 nm or when using of an F 2 laser is 157 nm, be a sufficiently transmissive lens, for example a fluoride lens, for example made of calcium fluoride (CaF 2 ) or a quartz lens made of quartz (SiO 2 ), on which the layer 120, for example as a protective layer or anti-reflective layer, is applied.
  • a fluoride lens for example made of calcium fluoride (CaF 2 ) or a quartz lens made of quartz (SiO 2 )
  • the layer 120 for example as a protective layer or anti-reflective layer, is applied.
  • this layer 120 has a plurality of volume defects 130.
  • these volume defects 130 are shown as pores, the typical pore diameter of which can be in the range from 5 nm to 50 nm, and the layer material of the layer 120 is typically formed in the form of columns (columns) between these individual pores is.
  • the optical element 100 is arranged in a chamber in the form of a calcium fluoride lens coated with an SiO 2 protective layer, it being possible for this chamber to be filled with ambient air, for example.
  • Gaseous hexamethyldisilazane (HMDS) is then allowed to diffuse into the chamber or is supplied in a suitable defined concentration through a gas stream.
  • the temperature of the chamber can be, for example, room temperature or can be adjusted in a controlled manner to increase the mobility of the gas molecules.
  • the areas in which volume defects according to the invention are to be filled are then irradiated with UV light.
  • This UV radiation can be both spatially resolved with a laser beam (for lighting individually defects in the size range from several ⁇ m to mm) as well as over the entire surface (for illuminating a pore structure with pore sizes in the nm range), an expanded laser beam or a UV lamp (for example a medium-pressure mercury vapor lamp) being used to carry out the radiation over the entire surface can.
  • the gaseous starting material hexamethyldisilazane in the example
  • Hexamethyldisilazan Trimethylsila ⁇ ol methanol converted into SiO 2 , which fills the volume defects to achieve the state shown schematically in Fig. Ib.
  • a suitable liquid starting material for example polydimethylsiloxane
  • a suitable liquid starting material for example polydimethylsiloxane
  • a projection objective which has an optical element 100 according to the invention in the form of a lens provided with an antireflection layer or a protective layer and is usually flushed with a dry flushing gas (for example nitrogen or nitrogen mixture) with “moist” (ie containing gaseous water) ) Flushed air, the water content in the atmosphere surrounding the layer system 120 being set, for example, to be greater than 10%, so that the water contained in this atmosphere penetrates into the volume defects as a result of adsorption and the capillary effect, reaching the state indicated in FIG. 1b .
  • a dry flushing gas for example nitrogen or nitrogen mixture
  • “moist” ie containing gaseous water
  • the filling according to the invention of volume defects of an optical element of a projection exposure system can be carried out directly in the operation of this projection exposure system, ie directly at the customer. This can take place, for example, if, after a longer period of use, individual defects have formed in a protective SiO 2 layer on a calcium fluoride lens of the projection exposure system.
  • the calcium fluoride lens can be, for example, the last lens on the image side of an immersion objective, in which the SiO 2 protective layer is attached to the side of the lens facing the immersion medium (eg deionized water).
  • a suitable starting material eg hexamethyldisilazane
  • a desired filling material eg SiO 2
  • SiO 2 protective layer Area of this SiO 2 protective layer are brought, whereupon upon subsequent irradiation of the UV laser light from the illuminating device (with a wavelength of 193 nm, for example), the hexamethyldisilazane is converted into SiO 2 in accordance with the reaction equation given above.
  • the reflectivity changes as a result of the SiO 2 layer additionally applied by the method as a result of the SiO being applied to this 2 layer adjacent immersion medium and the resulting low refractive index difference only slightly. It can therefore be seen that the use of the method for processing a layer system adjacent to an immersion medium is advantageous insofar as an additional layer possibly applied due to the filling in of volume defects according to the invention. Si ⁇ 2 layer because of the adjacent immersion medium only leads to a slight optical effect or a negligible detuning of the overall system.
  • a suitable starting material which can be converted into the desired filling material under the action of electromagnetic radiation of the working wavelength can be arranged in the liquid state (for example polydimethylsiloxane) or solid state (for example silicone pastes, ie highly crosslinked polysiloxane polymers) instead of the wafer in the wafer plane of the projection lens and then with be irradiated with the laser light from the lighting device.
  • the liquid state for example polydimethylsiloxane
  • solid state for example silicone pastes, ie highly crosslinked polysiloxane polymers
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of the structure of a microlithographic projection exposure system with an illumination system according to the present invention.
  • a projection exposure system 400 has an illumination device 401 and a projection objective 402.
  • the projection objective 402 comprises a lens arrangement 403 with an aperture diaphragm AP, an optical axis OA being defined by the lens arrangement 403, which is only indicated schematically. Also only schematically indicated is a lens L, which can be provided, for example, with a layer system treated according to the invention.
  • a mask 404 is arranged between the illumination device 401 and the projection objective 402 and is held in the beam path by means of a mask holder 405.
  • the mask 404 has a structure in the micrometer to nanometer range, which is imaged on the image plane IP using the projection objective 402, for example, reduced by a factor of 4 or 5.
  • a sub- strathalter 407 positioned light-sensitive substrate 406, or a wafer. The minimum structures that can still be resolved depend on the wavelength ⁇ of the light used for the illumination and on the image-side numerical aperture of the projection objective 402, the maximum achievable resolution of the projection exposure system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines optisches Elementes, welches ein Substrat (110) und ein auf diesem Substrat (110) aufgebrachtes Schichtsystem (120) aufweist, wobei das Schichtsystem (120) in einem Ausgangszustand eine Mehrzahl von Volumendefekten (130) aufweist, wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Wenigstens teilweises Auffüllen wenigstens eines der Volumendefekte (130) mit einem Füllmaterial (140) . Die Erfindüng betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes.

Description

VERFAHREN ZUR BEARBEITUNG EINES OPTISCHEN ELEMENTES SOWIE OPTISCHES ELEMENT
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 0 Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines optischen Elementes sowie ein optisches Element, insbesondere für eine mikrolithographische Proj ektionsbelichtungsanlage .
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter0 Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD' s, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems be- leuchteten Maske (= Retikel) wird mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (z.B.
Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. einen Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche0 Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Sowohl in der Beleuchtungseinrichtung als auch im Projektionsobjektiv werden auf den optischen Elementen häufig Schich- ten oder Schichtsysteme, z.B. zur Erzielung gewünschter optischer Wirkungen (z.B. als Antireflexschichten) oder als Schutz optischer Elemente wie z.B. Linsen gegen Degradation, eingesetzt .
Aus DE 10 2004 059 778 Al und US 2005/0225737 Al ist es u.a. bekannt, in einem Projektionsobjektiv für die Immersionslithographie das letzte optische Element mit einem für einen Kontakt mit dem Immersionsmedium vorgesehenen Schutzschicht- system zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen durch das Immersionsmedium bedingte Degradation zu versehen. Das
Schutzschichtsystem kann insbesondere auch eine für das Immersionsmedium im Wesentlichen undurchlässige Sperrschicht umfassen. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldungen wird hiermit vollumfänglich durch Inbezugnahme („incorporation by reference") mit aufgenommen.
Aus JP 2002022903 A ist es u.a. bekannt, auf einem auf einer Linse aufgebrachten Schichtsystem mit einer äußersten SiO2- Schicht eine wasserabweisende Schicht z.B. durch Aufdampfung eines Alkoxy-Polymers aufzubringen. Aus JP 08164517 A ist es u.a. bekannt, eine in einem Siliziumsubstrat ausgebildete Photodiode vor (beim Zersägen des Wafers zur Reinigung verwendetem) Waschwasser mit einer wasserabweisenden Schicht zu schützen. Aus JP 11264903 A ist es u.a. bekannt, auf eine speziell im UV-Bereich verwendete Antireflexionsschicht eine äußere SiO2-Schicht aufzubringen. Aus JP 2002014202 A ist es u.a. bekannt, in einem auf einem Substrat aufgebrachten Schichtsystem mit einer fluoridhaltigen Schicht eine äußere Schicht aus einem Oxid auszubilden.
Aus WO 00/69785 ist es u.a. bekannt, auf optischen Substraten, die als äußerste Schicht eine Erdalkalimetall- oder Al- kalimetallfluoridschicht besitzen oder aus Erdalkalimetalloder Alkalimetallfluoriden bestehen, eine hydrophobe Schicht durch thermisches Bedampfen mit Polyfluorkohlenwasserstoffen im Hochvakuum herzustellen.
Bei den vorgenannten Schichtsystemen (d.h. auch in etwaigen vorhandenen Schutzschichten) tritt häufig das Problem auf, dass diese Schichtsysteme Poren oder Schichtdefekte etwa in Form von Löchern, Rissen oder „Pinholes" aufweisen. Derartige Defekte können in sich in mehrerlei Hinsicht negativ auf die Abbildungsqualität des Systems und die Lebensdauer von optischen Komponenten des Systems auswirken.
Eine Beeinträchtigung der Abbildungsqualität kann zum einen aus dem infolge des Vorhandenseins von Poren entstehenden Effekt der Formdoppelbrechung resultieren: Unter „Formdoppelbrechung" wird hier das Vorliegen zweier unterschiedlicher Brechzahlen aufgrund einer in einem aufgewachsenen Schichtsystem vorhandenen Schichtstruktur verstanden, wenn diese Schichtstruktur aus einer Vielzahl von das Schichtmaterial enthaltenden Säulen (Kolumnen) und dazwischenliegenden Poren besteht. Zum anderen kann eine Beeinträchtigung der Abbildungsqualität auch aus einem während des Betriebs der Projek- tionsbelichtungsanlage wiederholt und in Undefinierter Weise erfolgenden Füllen bzw. Entleeren der Poren z.B. mit Wasser oder Kohlenwasserstoffen resultieren.
Eine Verkürzung der Lebensdauer von optischen Komponenten des Systems kann daraus resultieren, dass fluorhaltige organische Stoffe, die aus dem Photoresist ausgasen, bei den verwendeten Wellenlängen im UV-Bereich wie z.B. 193 nm in gasförmigen Fluorwasserstoff (HF) umgewandelt werden und durch die in einer Schicht vorhandenen Poren oder Defekte bis zu dem jewei- ligen hinter der Schicht befindlichen Substrat (z.B. Siθ2~ Linse) vordringen und dieses chemisch angreifen und dadurch schädigen können. Des Weiteren kann auch eine durch ein Immersionsmedium (z.B. deionisiertes Wasser) bedingte Degrada- tion z.B. des letzten optischen Elements auftreten, wenn das Immersionsmedium z.B. durch Schichtinhomogenitäten oder Pin- holes in einer Schutzschicht hindurchdringt und zum letzten optischen Element gelangt und dieses durch physikalische Prozesse (Auflösen) oder chemische (Anätzen) Prozesse schädigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bearbeitung eines optisches Elementes bereitzustellen, mittels dem eine Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften durch in einem Schichtsystem des optischen Elementes vorhandene Volumendefekte wie Poren, Schichtinhomogenitäten oder dergleichen reduziert oder vermieden werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bearbeitung eines optisches Elementes, welches ein Substrat und ein auf diesem Substrat aufgebrachtes Schichtsystem aufweist, wobei das
Schichtsystem in einem Ausgangszustand eine Mehrzahl von Vo- lumendefekten aufweist, weist den Schritt auf: Wenigstens teilweises Auffüllen wenigstens eines der Volumendefekte mit einem Füllmaterial.
Von dem Begriff „Schichtsystem" sollen im Rahmen der vorlie- genden Anmeldung sowohl Einfachschichten als auch Mehrfachschichtanordnungen (z.B. Interferenzschichtsysteme wie Anti- reflexschichten) als umfasst gelten. Unter dem Begriff „Volumendefekt" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sämtliche Arten von in einer Schicht auftretenden Zwischenräumen, z.B. Poren, Löcher, Risse, Pinholes oder andere Schichtinhomogenitäten verstanden.
Erfindungsgemäß werden somit Volumendefekte, welche im Ausgangszustand in einem Schichtsystem des optischen Elementes vorhanden sind, nicht nur lediglich nach außen abgedichtet, sondern mittels eines geeigneten Füllmaterials wenigstens teilweise aufgefüllt, d.h. dieses Füllmaterial wird in die
Volumendefekte selbst eingebettet, so dass eine erhöhte Kompaktheit bzw. eine verringerte Porosität des Schichtmaterials erreicht wird. Vorzugsweise wird durch die Erfindung wenigstens ein Volumendefekt zu einem Wesentlichen Teil mit Füllmaterial angefüllt, d.h. ein Füllungsgrad dieses Volumendefektes, welcher als das Verhältnis des mit dem Füllmaterial gefüllten Volumens zum gesamten Defektvolumen definiert ist, beträgt vorzugsweise wenigstens 30 %, bevorzugt wenigstens 60 %, noch bevorzugter wenigstens 90 %.
Weiter vorzugsweise wird dieser Volumendefekt vollständig mit Füllmaterial aufgefüllt (d.h. der Füllungsgrad dieses VoIu- mendefektes beträgt Eins) .
Vorzugsweise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren insgesamt die Porosität des Schichtsystems des bearbeiteten optischen Elementes wesentlich verringert. Insbesondere werden bevorzugt wenigstens 30 % des innerhalb des Schichtsystems vorhandenen Defektvolumens, weiter bevorzugt wenigstens 60 %, und noch bevorzugter wenigstens 90 % des gesamten innerhalb des Schichtsystems vorhandenen Defektvolumens mit Füllmaterial aufgefüllt.
Infolge der erfindungsgemäßen, wenigstens teilweisen Auffül- lung wenigstens eines der Volumendefekte mit einem Füllmaterial wird zum einen ein definierterer Zustand des jeweiligen Schichtsystems hergestellt, dessen Zustand sich danach (etwa im Betrieb des das optische Element enthaltenden optischen Systems, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage, un- ter Einwirkung elektromagnetischer Strahlung) weniger oder gar nicht mehr ändert, da ein ansonsten (bei ungefüllten Volumendefekten) im Betrieb des optisches Systems auftretendes wiederholtes Füllen/Entleeren der Volumendefekte und/oder ein Hindurch-Diffundieren substratschädigender Stoffe vermindert oder (bei vollständig gefüllten Volumendefekten) gänzlich verhindert wird. Des Weiteren kann bei erfindungsgemäßer Auffüllung von Volumeneffekten bzw. Poren in einem Schichtsystem mit einer säulenförmigen Struktur auch der Effekt der Formdoppelbrechung wenigstens teilweise kompensiert werden.
In einer Anwendung kann es sich bei dem wenigstens einen Volumendefekt um einen größeren im Schichtsystem vorhandenen Zwischenraum mit einem mittleren Durchmesser von mehr als 50 nm, typischerweise im Bereich von 1 bis 500 μm handeln. In einer weiteren Anwendung handelt es sich bei dem wenigstens einen Volumendefekt um eine Pore, mit einem typischen Porendurchmesser im Bereich von 5 nm bis 50 nm. Derartige Poren werden bei dem Aufbringen (Aufwachsen) von Schichtsystemen typischerweise in großer Zahl ausgebildet, so dass solche Schichtstrukturen aus einer Vielzahl von das Schichtmaterial enthaltenden Säulen (Kolumnen) und dazwischenliegenden Poren bestehen. In solchen Schichtstrukturen haben die vorhandenen Poren bei schräger Anordnung (z.B. in einem optisch anisotro- pen Schichtsystem) den bereits erwähnten Effekt der Formdoppelbrechung zur Folge. Zur quantitativen Beschreibung der Formdoppelbrechung kann vereinfachend eine in Aufwachsrichtung der Säulen (Kolumnen) vorliegende Brechzahl und eine hierzu senkrecht vorliegende Brechzahl angegeben werden.
Über die nun erfindungsgemaß erfolgende, zumindest partielle Auffüllung der zwischen den Säulen befindlichen Poren mit einem geeigneten Fullmateπal kann ein (im Vergleich zu mit Luft gefüllten Poren) geringerer Brechzahlkontrast und damit eine Reduzierung der durch die Formdoppelbrechung erzeugten Verzögerung (womit die Differenz der optischen Wege zweier orthogonaler, d.h. senkrecht zueinander stehender Polaπsati- onszustande bezeichnet wird) erreicht werden.
In einer Ausfuhrungsform handelt es sich bei dem Fullmateπal um Siliziumdioxid (SiO2) .
In einer weiteren Ausfuhrungsform handelt es sich bei dem Fullmateπal um ein organisches Material, vorzugsweise ein fluorhaltiges organisches Material, weiter vorzugsweise ein amorphes Perfluorpolymer (z.B. Teflon-AF® oder Cytop®) oder ein Perfluoro-N-Alkan . Ein solches organisches Material kann beispielsweise mittels PVD oder Spin-Coating direkt in die aufzufüllenden Volumendefekte eingebracht werden.
Das Fullmateπal kann in einer Ausfuhrungsform insbesondere durch Umwandlung eines Ausgangsmaterials wahrend der Einwirkung elektromagnetischer Strahlung gebildet werden. Diese elektromagnetische Strahlung weist vorzugsweise eine Wellenlange von weniger als 370 nm, bevorzugt weniger als 250 nm, und noch bevorzugter weniger als 200 nm auf. In einer Ausführungsform kann dieses Ausgangsmaterial gasförmig sein. Das Ausgangsmaterial kann ein substituiertes Silan, vorzugsweise Fluortrimethylsilan, Hexamethyldisilazan, Tri- methylsilanol oder Hexamethylcyclotrisiloxan aufweisen.
Für die Verwendung beispielsweise von Hexamethyldisilazan (HMDS) erfolgt in feuchter, sauerstoffhaltiger Umgebung unter Einwirkung von UV-Strahlung eine Umwandlung in SiO2 gemäß folgender Reaktionsgleichung:
[(CH3 j, Si]2NH [(CHj3SiIo ^ ICH3 ^Si - OH +™> °^\ CH1OH + SiO1 Hexamethyldisilazan Hexamethyldisiloxan Trimethylsilaπol Methanol
Bei dieser Reaktion entstehen somit gasförmiges Methanol und festes (quarzartiges) Siliziumdioxid (SiO2), wobei das ent- stehende SiO2 als Füllmaterial zum Auffüllen der Volumendefekte (z.B. Poren) dient. Anhand von Versuchen konnte insbesondere festgestellt werden, dass dieses SiO2 von hoher optischer Qualität ist, wobei etwa für eine in einer Schichtdicke von 160 nm abgeschiedene SiO2-Schicht ein Absorptionsgrad un- terhalb der Messgenauigkeit von 0.5 % ermittelt wurde.
Vorzugsweise erfolgt das erfindungsgemäße Auffüllen kontrolliert (indem beispielsweise ein geeignetes Ausgangsmaterial in geeigneter definierter Weise zugeführt und/oder die Tempe- ratur kontrolliert eingestellt wird.
In einer weiteren Ausführungsform wird als Füllmaterial Wasser verwendet. Dieses Wasser kann zumindest teilweise in gasförmiger Form mit einem zum Spülen des optischen Systems (beispielsweise einer Projektionsbelichtungsanlage) verwendeten Spülgas zugeführt werden. In einer Ausführungsform wird das Wasser derart zugeführt, dass ein Wassergehalt in der das Schichtsystem umgebenden Atmosphäre größer als 10~5 % eingestellt wird, d.h. größer als die typischerweise im Betrieb eines Projektionsobjektivs vorhandene Feuchtigkeit. Vorzugsweise wird zum Einbau von Wasser als Füllmaterial der Wassergehalt in der das Schichtsystem umgebenden Atmosphäre größer als 1 %, bevorzugt größer als 10 %, noch bevorzugter größer als 40 % eingestellt.
Die Erfindung ist vorteilhaft für Mikrolithographie- anwendungen einsetzbar, jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern grundsätzlich zur Behandlung von Schichten in sämtlichen Anwendungsbereichen einsetzbar.
Beim Einsatz zur Bearbeitung eines Schichtsystems für ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelich- tungsanlage kann das erfindungsgemäße, wenigstens partielle Auffüllen von Volumendefekten auch unmittelbar im Betrieb der Proj ektionsbelichtungsanlage, d.h. etwa direkt beim Kunden, vorgenommen werden. Erfindungsgemäß können so insbesondere auch Volumendefekte aufgefüllt oder repariert werden, welche durch beispielsweise betriebsbedingte Degradation eines Schichtsystems (z.B. einer Antireflexschicht , einer Schutz- schicht etc.) entstanden sind.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elementes, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Aufbringen eines Schichtsystems auf ein Substrat, wobei das Schichtsystem nach der Aufbringung eine Mehrzahl von Volumendefekten aufweist; und
- wenigstens teilweises Auffüllen wenigstens eines der Vo- lumendefekte mit einem Füllmaterial.
Zu bevorzugten Ausgestaltungen dieses Verfahrens wird auf die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bearbeitung eines optischen Elementes beschriebenen Ausgestaltungen sowie die in den Unteransprüchen beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen Bezug genommen.
Die Erfindung betrifft ferner auch ein optisches Element, welches mittels einem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet bzw. hergestellt worden ist, eine wenigstens ein solches Element aufweisende mikrolithographische Projektionsbelichtungs- anlage, ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente sowie ein mikrostrukturiertes Bauelement.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Schichtsystems vor (Figur Ia) bzw. nach Auffüllung von Volumendefekten (Figur Ib) zur prinzipiellen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Figur 2 das Ergebnis einer Simulation zur Berechnung der
Abhängigkeit der Doppelbrechung von der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform, letzteres für zwei unterschiedliche Packungsdichten;
Figur 3 für eine erfindungsgemäß bearbeitete Schicht eine gemessene Abhängigkeit des Reflexionsgrades von dem Einfallswinkel der elektromagnetischen Strahlung vor (durchgezogene Linie) sowie nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens (gestrichelte Linie) in einer weiteren Ausführungsform; und
Figur 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus einer mikrolithographischen Proj ektionsbelichtungsanlage .
DETALLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFUHRUNGSFORMEN
In Fig. 1 ist in lediglich schematischer und nicht maßstäblicher Darstellung der Aufbau eines erfindungsgemäß zu bearbei- tenden optischen Elementes 100 mit einer auf einem Substrat 110 aufgebrachten Schicht 120 dargestellt. Gemäß der bevorzugten Anwendung des Verfahrens handelt es sich um ein optisches Element 100 einer mikrolithographischen Projektionsbe- lichtungsanlage, deren prinzipieller Aufbau weiter unten er- läutert wird. Das Substrat 110 kann z.B. eine für Licht der Arbeitswellenlänge, die je nach verwendeter Laserlichtquelle z.B. bei Verwendung eines KrF-Excimerlasers 248 nm, bei Verwendung eines ArF-Excimerlasers 193 nm oder bei Verwendung eines F2-Lasers 157 nm beträgt, hinreichend transmissive Linse sein, etwa eine Fluoridlinse z.B. aus Kalziumfluorid (CaF2) oder eine Quarzlinse aus Quarz (SiO2) , auf der die Schicht 120, z.B. als Schutzschicht oder Antireflexschicht, aufgebracht ist.
Diese Schicht 120 weist in ihrem in Fig. Ia angedeuteten Ausgangszustand eine Mehrzahl von Volumendefekten 130 auf. In der lediglich beispielhaften Darstellung sind diese Volumen- defekte 130 als Poren gezeigt, wobei deren typischer Porendurchmesser im Bereich von 5 nm bis 50 nm liegen kann, und wobei typischerweise zwischen diesen einzelnen Poren das Schichtmaterial der Schicht 120 in Form von Säulen (Kolumnen) ausgebildet ist.
In Fig. Ib ist der Zustand nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch angedeutet, wobei hier die Volumendefekte 130 mit einem Füllmaterial 140 angefüllt sind. Zur Durchführung des Verfahrens wird gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel das optische Element 100 in Form einer mit einer SiO2-Schutzschicht beschichteten Kalziumfluorid-Linse in einer Kammer angeordnet, wobei diese Kammer z.B. mit Umgebungsluft angefüllt sein kann. Daraufhin lässt man gasförmi- ges Hexamethyldisilazan (HMDS) in die Kammer eindiffundieren oder führt es in geeigneter definierter Konzentration durch einen Gasstrom zu. Die Temperatur der Kammer kann beispielsweise Raumtemperatur sein oder auch zur Erhöhung der Mobilität der Gasmoleküle kontrolliert eingestellt werden. An- schließend werden die Bereiche, in denen eine erfindungsgemäße Auffüllung von Volumendefekten vorgenommen werden soll, mit UV-Licht bestrahlt. Diese UV-Bestrahlung kann sowohl ortsaufgelöst mit einem Laserstrahl (zur Beleuchtung einzel- ner Defekte im Größenbereich von mehreren μm bis mm) als auch ganzflächig (zur Beleuchtung einer Porenstruktur mit Porengrößen im nm-Bereich) durchgeführt werden, wobei zur Durchführung der ganzflächigen Bestrahlung ein aufgeweiteter La- serstrahl oder eine UV-Lampe (z.B. eine Quecksilbermitteldruckdampflampe) dienen kann. Das gasförmig eingeleitete Ausgangsmaterial (im Beispiel Hexamethyldisilazan) diffundiert in die Poren und wird dort unter Einwirkung der UV-Strahlung gemäß der Reaktion
Figure imgf000015_0001
OH + H2°- °* hv. CH1OH + SiO1 Hexamethyldisilazan Trimethylsilaπol Methanol in SiO2 umgewandelt, welches die Volumendefekte zur Erreichung des in Fig. Ib schematisch gezeigten Zustandes auffüllt.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann ein geeignetes flüssiges Ausgangsmaterial, beispielsweise Polydimethylsilo- xan, durch Aufstreichen oder mittels Spin-Coating auf die Schichtstruktur 120 zur Füllung der Volumendefekte aufge- bracht werden und anschließend zur Umwandlung in festes, quarzartiges SiO2 wie oben beschrieben mit UV-Licht ortsaufgelöst oder ganzflächig bestrahlt werden, wobei die Umwandlung in diesem Falle gemäß der Reaktion
+O2 , hv
2[(CH3)2 - Si - O]n n■ (SiO2 + 2CO2 + 3H2O) erfolgt . Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird ein Projektionsobjektiv, welches ein erfindungsgemäßes optisches Element 100 in Form einer mit einer Antireflexschicht oder einer Schutzschicht versehenen Linse aufweist und üblicherweise mit einem trockenen Spülgas (z.B. Stickstoff oder Stickstoffgemisch) gespült wird, mit „feuchter" (d.h. gasförmiges Wasser enthaltenden) Luft gespült, wobei der Wassergehalt in der das Schichtsystem 120 umgebenden Atmosphäre z.B. größer als 10 % eingestellt wird, so dass das in dieser Atmosphäre enthaltene Wasser infolge Adsorption und des Kapillareffektes in die Volumendefekte unter Erreichung des in Fig. Ib angedeuteten Zu- standes eindringt.
In Fig. 2 ist das Ergebnis einer Simulation des Einflusses von Wasser als Füllmaterial in Poren innerhalb einer Schicht aus Magnesiumfluorid (MgF2) gezeigt. Dabei ist jeweils die Abhängigkeit der Doppelbrechung (angegeben in Δn=ns-np, wobei ns und np die Brechzahlen für die s- bzw. für die p- Komponente des elektrischen Feldstärkevektors bezeichnen) von der Wellenlänge aufgetragen, und zwar sowohl für die wasserfreie Schicht als auch für einen Wasser-Füllungsgrad der Poren von 30 %, letzteres sowohl für eine Packungsdichte von 0.8 bei einem Bedampfungswinkel von 45° als auch für eine Packungsdichte von 0.6 bei einem Bedampfungswinkel von 70°. Bei der vorliegend betrachteten MgF2-Einfachschicht ist die auftretende Doppelbrechung durch das Auffüllen der Poren mit Wasser deutlich verringert, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das erfindungsgemäße Auffül- len von Volumendefekten eines optischen Elementes einer Pro- jektionsbelichtungsanlage unmittelbar im Betrieb dieser Pro- jektionsbelichtungsanlage, d.h. direkt beim Kunden, vorgenommen werden. Dies kann beispielsweise erfolgen, wenn sich nach einer längeren Benutzungsdauer einzelne Defekte in einer SiO2- Schutzschicht auf einer Kalziumfluorid-Linse der Projektions- belichtungsanlage gebildet haben. Bei der Kalziumfluorid- Linse kann es sich beispielsweise um die bildseitig letzte Linse eines Immersionsobjektivs handeln, bei der die SiO2- Schutzschicht auf der dem Immersionsmedium (z.B. deionisiertes Wasser) zugewandten Seite der Linse angebracht ist. In diesem Beispiel kann zur Anwendung der Erfindung etwa in einem vierten Ausführungsbeispiel ein geeignetes, sich unter Einwirkung elektromagnetischer Strahlung der Arbeitswellenlänge in ein gewünschtes Füllmaterial (z.B. SiO2) umwandelndes Ausgangsmaterial (z.B. Hexamethyldisilazan) in gasförmi- gern Zustand über eine hierfür vorgesehene Gaszufuhr in den
Bereich dieser SiO2-Schutzschicht gebracht werden, woraufhin bei anschließender Einstrahlung des UV-Laserlichtes der Beleuchtungseinrichtung (mit einer Wellenlänge von z.B. 193 nm) eine Umwandlung des Hexamethyldisilazans in SiO2 gemäß der oben angegebenen Reaktionsgleichung erfolgt.
Wie aus der in Fig. 3 gezeigten, gemessenen Abhängigkeit des Reflexionsgrades vom Einfallswinkel der elektromagnetischen Strahlung vor bzw. nach Anwendung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens ersichtlich, ändert sich die Reflektivität infolge der durch das Verfahren zusätzlich aufgebrachten SiO2-Schicht infolge des an diese SiO2-Schicht angrenzenden Immersionsmediums und des daraus resultierenden niedrigen Brechzahlunterschiedes nur geringfügig. Es ist daher erkennbar, dass der Einsatz des Verfahrens zur Bearbeitung eines an ein Immersionsmedium angrenzenden Schichtsystems insoweit vorteilhaft ist, als eine infolge einer bei der erfindungsgemäßen Auffüllung von Volumendefekten gegebenenfalls aufgebrachten zusätz- liehen Siθ2-Schicht wegen des angrenzenden Immersionsmediums nur zu einem geringen optischen Effekt bzw. einer vernachlässigbaren Verstimmung des Gesamtsystems führt. Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel kann ein geeignetes, unter Einwirkung elektromagnetischer Strahlung der Arbeitwellenlänge in das gewünschte Füllmaterial umwandelbares Ausgangsmaterial in flüssigem Zustand (z.B. Polydimethylsiloxan) oder festem Zustand (z.B. Silikonpasten, d.h. hochvernetzte Polysiloxanpolymere) anstelle des Wafers in der Waferebene des Projektionsobjektivs angeordnet und anschließend mit dem Laserlicht der Beleuchtungseinrichtung bestrahlt werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
Gemäß Fig. 4 weist eine Projektionsbelichtungsanlage 400 eine Beleuchtungseinrichtung 401 und ein Projektionsobjektiv 402 auf. Das Projektionsobjektiv 402 umfasst eine Linsenanordnung 403 mit einer Aperturblende AP, wobei durch die lediglich schematisch angedeutete Linsenanordnung 403 eine optische Achse OA definiert wird. Ebenfalls lediglich schematisch angedeutet ist eine Linse L, die beispielsweise mit einem er- findungsgemäß behandelten Schichtsystem versehen sein kann.
Zwischen der Beleuchtungseinrichtung 401 und dem Projektionsobjektiv 402 ist eine Maske 404 angeordnet, die mittels eines Maskenhalters 405 im Strahlengang gehalten wird. Die Maske 404 weist eine Struktur im Mikrometer- bis Nanometer-Bereich auf, die mittels des Projektionsobjektives 402 beispielsweise um den Faktor 4 oder 5 verkleinert auf eine Bildebene IP abgebildet wird. In der Bildebene IP wird ein durch einen Sub- strathalter 407 positioniertes lichtempfindliches Substrat 406, bzw. ein Wafer, gehalten. Die noch auflösbaren minimalen Strukturen hängen von der Wellenlänge λ des für die Beleuchtung verwendeten Lichtes sowie von der bildseitigen numeri- sehen Apertur des Projektionsobjektives 402 ab, wobei die maximal erreichbare Auflösung der Projektionsbelichtungsanlage
400 mit abnehmender Wellenlänge λ der Beleuchtungseinrichtung
401 und mit zunehmender bildseitiger numerischer Apertur des Projektionsobjektivs 402 steigt.
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 Merkmalen einzelner Aus- führungsformen . 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 zur Bearbeitung eines optisches Elementes, welches ein Substrat (110) und ein auf diesem Substrat (110) aufgebrachtes Schichtsystem (120) aufweist, wobei das Schichtsystem (120) in einem Ausgangszustand eine Mehrzahl von Volumendefekten (130) aufweist, wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Wenigstens teilweises Auffüllen wenigstens eines der Volumendefekte (130) mit einem Füllmaterial (140) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Auffüllens derart erfolgt, dass ein Füllungsgrad, welcher als das Verhältnis des mit dem
Füllmaterial (140) gefüllten Defektvolumen zum gesamten Defektvolumen definiert ist, für den wenigstens einen, wenigstens teilweise aufgefüllten Volumendefekt (130) wenigstens 30 %, bevorzugt wenigstens 60 %, noch bevor- zugter wenigstens 90 % beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Auffüllens derart erfolgt, dass der wenigstens eine, wenigstens teilweise aufgefüllte VoIu- mendefekt (130) vollständig mit Füllmaterial (140) aufgefüllt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 30 %, weiter bevorzugt wenigstens 60 %, und noch bevorzugter wenigstens 90 % des gesamten innerhalb des Schichtsystems (120) vorhandenen Defektvolumens mit Füllmaterial (140) aufgefüllt werden .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (140) relativ zu einem den Volumendefekt (130) umgebenden
Schichtmaterial des Schichtsystems (120) einen geringeren Brechzahlunterschied als Luft aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (140) SiIi- ziumdioxid (SiO∑) aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (140) ein organisches Material, vorzugsweise ein fluorhaltiges organisches Material, weiter vorzugsweise ein amorphes Perfluorpolymer, oder ein Perfluoro-N-Alkan aufweist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Volumen- defekt einen mittleren Durchmesser im Bereich von 5 nm bis 50 nm aufweist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Volumen- defekt einen mittleren Durchmesser größer als 50 nm, insbesondere im Bereich von 1 μm bis 500 μm, aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Auffüllens unter Einwirkung elektromagnetischer Strahlung erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese elektromagnetische Strahlung eine Wellenlänge von weniger als 370 nm, bevorzugt weniger als 250 nm, und noch bevorzugter weniger als 200 nm aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese elektromagnetische Strahlung lokal ortsaufgelöst im Wesentlichen im Bereich von im
Schichtsystem vorhandenen Volumendefekten (130) einge- strahlt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (140) während der Einwirkung der elektromagnetischen Strahlung durch che- mische Umwandlung eines Ausgangsmaterials gebildet wird .
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ausgangsmaterial eine organische Silizium- Verbindung, insbesondere ein Siloxan oder ein substituiertes Silan, aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ausgangsmaterial gasförmig ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ausgangsmaterial Fluortrimethylsilan, Hexa- methyldisilazan, Trimethylsilanol oder Hexamethylcyc- lotrisiloxan aufweist.
17. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ausgangsmaterial flüssig ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen dieses flüssigen Ausgangsmaterials mittels Spin-Coating erfolgt. 19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ausgangsmaterial ein Polydi- methylsiloxan, insbesondere Hexamethyldisiloxan, aufweist . 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllmaterial (140) Wasser verwendet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser zumindest teilweise mit einem zum Spülen des optischen Systems verwendeten Spülgas zugeführt wird .
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Wasser derart zugeführt wird, dass ein Wassergehalt in der das Schichtsystem (120) umgebenden Atmosphäre größer als 10~5 % eingestellt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt in der das Schichtsystem (120) umgebenden Atmosphäre größer als 1 %, bevorzugt größer als 10 %, noch bevorzugter größer als 40 % eingestellt wird .
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Auffüllens im Betrieb der mikrolithographischen Proj ektionsbelichtungsanlage durchge- führt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Auffüllens folgende Schritte um- fasst :
- Einbringen eines Ausgangsmaterials, welches in das
Füllmaterial (140) umwandelbar ist, in den Strahlengang der mikrolithographischen Projektionsbe- lichtungsanlage; und
- Bestrahlen dieses Ausgangsmaterials mit UV- Laserlicht.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestrahlen des Ausgangsmaterials mittels Laserlicht der Beleuchtungseinrichtung erfolgt.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial beim Einbringen in den Strahlengang in einer Waferebene des Projektionsobjektivs angeordnet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv ein Immersionsobjektiv ist, welches vor dem Einbringen des Ausgangsmaterials in den Strahlengang trockengelegt wird.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (110) ein transmissives optisches Element ist. 31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein reflektives optisches Element ist.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem (120) eine
Einzelschicht, insbesondere eine Schutzschicht zum Schutz des Substrates (110) gegen Degradation ist.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem ein Mehrfachschichtsystem, insbesondere eine Antireflexschicht, ist.
34. Verfahren zum Herstellen eines optisches Elementes, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
• Aufbringen eines Schichtsystems (120) auf ein Substrat (110), wobei das Schichtsystem (120) nach dem Aufbringen in einem Ausgangszustand eine Mehrzahl von Volumendefekten (130) aufweist; und
• Bearbeiten des auf dem Substrat (120) aufgebrachten Schichtsystems (120) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.
35. Optisches Element, welches unter Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 33 bearbeitet worden ist oder unter Anwendung eines Verfahrens nach Anspruch 34 hergestellt worden ist.
36. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit wenigstens einem optischen Element nach Anspruch 35.
37. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass diese für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 250 nm, bevorzugt weniger als 200 nm, noch bevorzugter weniger als 160 nm ausgelegt ist. 38. Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten:
• Bereitstellen eines Substrats (406), auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist;
• Bereitstellen einer Maske (404), die abzubildende Strukturen aufweist;
• Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage
(400) nach Anspruch 36 oder 37; und
• Projizieren wenigstens eines Teils der Maske (404) auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (400) .
39. Mikrostrukturiertes Bauelement, das nach einem Verfahren gemäß Anspruch 38 hergestellt ist.
PCT/EP2006/068319 2005-12-09 2006-11-09 Verfahren zur bearbeitung eines optischen elementes sowie optisches element Ceased WO2007065769A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/135,781 US8435726B2 (en) 2005-12-09 2008-06-09 Method of processing an optical element and an optical element, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74875005P 2005-12-09 2005-12-09
US60/748,750 2005-12-09

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/135,781 Continuation US8435726B2 (en) 2005-12-09 2008-06-09 Method of processing an optical element and an optical element, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007065769A1 true WO2007065769A1 (de) 2007-06-14

Family

ID=37708291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/068319 Ceased WO2007065769A1 (de) 2005-12-09 2006-11-09 Verfahren zur bearbeitung eines optischen elementes sowie optisches element

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8435726B2 (de)
WO (1) WO2007065769A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6283749A (ja) * 1985-10-08 1987-04-17 Mitsubishi Electric Corp フオトマスクの欠陥修正方法
US5686206A (en) * 1993-06-04 1997-11-11 International Business Machines Corporation Method for the repair of lithographic masks
WO2003003119A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 The Regents Of The University Of California Repair of amplitude defects in a multilayer coating

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08164517A (ja) 1994-12-14 1996-06-25 Nikon Corp 洗浄水撥水剤及びそれを用いたダイシング方法
JPH08257780A (ja) * 1995-03-20 1996-10-08 Hitachi Ltd レーザ加工用マスク及びその製造方法
JPH11264903A (ja) 1998-03-17 1999-09-28 Canon Inc 反射防止膜およびその製造方法
DE19922523A1 (de) 1999-05-15 2000-11-16 Merck Patent Gmbh Verfahren und Mittel zur Herstellung hydrophober Schichten auf Fluoridschichten
JP2002014202A (ja) 2000-06-30 2002-01-18 Nikon Corp 光学薄膜、光学素子及び露光装置
JP2002022903A (ja) 2000-07-10 2002-01-23 Marumi Koki Kk 撥水皮膜を施したフィルターレンズ
JP4430251B2 (ja) * 2001-01-17 2010-03-10 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 マスクの反射防止膜剥れ修復方法
US6777137B2 (en) * 2002-07-10 2004-08-17 International Business Machines Corporation EUVL mask structure and method of formation
US6927003B2 (en) * 2003-02-11 2005-08-09 Synopsys, Inc. Simulation based PSM clear defect repair method and system
JP2005189850A (ja) 2003-12-15 2005-07-14 Carl Zeiss Smt Ag 液浸リソグラフィー用屈折性投影対物レンズ
US7460206B2 (en) 2003-12-19 2008-12-02 Carl Zeiss Smt Ag Projection objective for immersion lithography
KR101076430B1 (ko) * 2004-06-30 2011-10-25 엘지디스플레이 주식회사 칼라 필터 기판의 핀홀 리페어 방법
US7230695B2 (en) * 2004-07-08 2007-06-12 Asahi Glass Company, Ltd. Defect repair device and defect repair method
JP2006071782A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd プラスチック製レンズを用いた光学ユニット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6283749A (ja) * 1985-10-08 1987-04-17 Mitsubishi Electric Corp フオトマスクの欠陥修正方法
US5686206A (en) * 1993-06-04 1997-11-11 International Business Machines Corporation Method for the repair of lithographic masks
WO2003003119A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 The Regents Of The University Of California Repair of amplitude defects in a multilayer coating

Also Published As

Publication number Publication date
US8435726B2 (en) 2013-05-07
US20080309905A1 (en) 2008-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10061248B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur In-situ-Dekontamination eines EUV-Lithographiegerätes
DE102016114882B4 (de) Extrem-Ultraviolett-Fotomaske mit hoher Beständigkeit und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011075465B4 (de) Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102021120742B4 (de) Netzwerk-pellikelmembran und verfahren zu deren herstellung
WO2016023840A1 (de) Reflektives optisches element
DE10223113A1 (de) Photolithographische Maske und Verfahren zu deren Herstellung
DE102020120884A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ätzen einer Lithographiemaske
DE102006062993B3 (de) Verfahren zur Photolithographie bei der Halbleiter-Herstellung
WO2021043484A1 (de) Spiegelanordnung und optische anordnung damit
DE102020206695A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reduktion von Vibrationen bedingt durch Gasblasen im Temperierfluid in mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen
DE102005032320B4 (de) Anordnung mit optischem Element und Reinigungsvorrichtung, Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, Reinigungsvorrichtung und Reinigungsverfahren
DE102023205563A1 (de) Verfahren zur Einarbeitung von Temperierhohlstrukturen in ein Substrat, insbesondere in ein Substrat für ein optisches Element für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage sowie Bearbeitungssystem hierfür, Verfahren und Substrat zur Herstellung eines optischen Elements, optisches Element sowie Anlage der Halbleitertechnologie und strukturiertes elektronisches Bauteil
DE102006029720A1 (de) Verfahren und System zur Verhinderung von Defektbildung in der Immersionslithographie
DE102017214215A1 (de) Verfahren zum betreiben einer optischen anlage und optische anlage
DE102011088623A1 (de) Optisches Element mit thermischer Isolierung, Projektionsobjektiv und Projektionsbelichtungsanlage damit
WO2007065769A1 (de) Verfahren zur bearbeitung eines optischen elementes sowie optisches element
WO2025040426A1 (de) Verfahren zum überarbeiten eines optischen elements, sowie optisches element und optisches system
DE102020200233A1 (de) Verfahren zur suche eines lecks
DE102011079450A1 (de) Optische Anordnung mit Degradationsunterdrückung
DE102022208286A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers für die Halbleiterlithografie, optisches Element und Projektionsbelichtungsanlage
WO2022171339A1 (de) Verfahren zur justage eines optischen systems, insbesondere für die mikrolithographie
DE112005003613B4 (de) Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie, dessen Verwendung und Abschlusselement dafür
DE102021214981A1 (de) Verfahren und trockenvorrichtung
DE102013222330A1 (de) Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
DE102015226014A1 (de) Reflektives optisches Element

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06807798

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1