[发明专利]用于反射VUV辐射的光学元件和光学布置

说明书

本发明涉及一种用于反射VUV波长范围内的辐射的光学元件(4)，包括：基板(41)；和反射涂层(42)，该反射涂层被施加到该基板(41)并且具有至少一个铝层(43)。将用于分解分子氢(Ha)的至少一个氢催化层(45)施加到铝层(43)上。本发明还涉及一种用于VUV波长范围的光学布置，包括：内部，在内部布置有至少一个光学元件；以及至少一个进气口，用于向内部供应气体。在本发明的一方面，如上所述地设计光学元件(4)，并且进气口用于向内部供应氢气。在本发明的另一方面，光学布置包括等离子体产生装置，该等离子体产生装置用于通过进气口将等离子体气体供应到内部，以在光学元件的光学表面的至少部分上产生大气压等离子体。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月7日提交的德国专利申请DE102018221191.4的优先权，其全部公开通过引用并入本申请内容。

技术领域

本发明涉及一种用于反射VUV波长范围内的辐射的光学元件，其包括：基板；和反射涂层，该反射涂层被施加到基板并具有至少一个铝层。本发明还涉及一种用于VUV波长范围的光学布置，特别是涉及一种晶片检查系统或VUV光刻设备，其具有其中布置至少一个光学元件的内部以及用于向该内部供应气体的至少一个进气口。

背景技术

特别是在大约在100nm和200nm之间的短波紫外线波长范围(也称为真空紫外线波长范围(VUV波长范围))内，不仅使用透射光学元件，而且还经常使用反射光学元件。用于VUV波长范围内辐射的光学布置可用于例如对晶片或掩模进行光学检查或生产半导体部件。

用于反射VUV辐射的光学元件通常具有反射涂层，在特定应用中(例如在检查晶片时)，该反射涂层应在VUV波长范围内的大光谱范围内具有高反射率。由于铝在VUV波长范围内具有高的反射率(约为0.9％或90％)，如果这种反射涂层具有一个或可能更多的铝层作为(多个)基底层，则该反射涂层已被证明是有利的。

当使用VUV波长范围内的铝层时，通常会存在以下问题，铝层一经与周围空气或与反射光学元件周围的大气接触，其几乎立即形成天然氧化铝(Al₂O₃)层，该天然氧化铝层的层厚度约为2-3nm。该Al₂O₃层在VUV波长范围内吸收很强，以至于在没有采取进一步的措施来保护其免受氧化的情况下，铝层作为在VUV波长范围内使用的反射层没有吸引力。

例如，从S.Wilbrandt等人在2014年2月的Applied Optics的第53卷第4期的文章“用于VUV的保护和增强的铝镜(Protected and enhanced aluminummirrors for theVUV)”可知，为了保护铝层不被氧化，将金属氟化物形式(例如MgF₂形式、AlF₃形式或LiF形式或由这些材料制成的三层保护涂层的形式)的保护层或保护涂层施加到铝层上。

然而，已经观察到，在光刻中以及尤其是在检查掩模和晶片时，可能发生高辐射强度，反射光学元件仅在几个小时或几天内就会发生严重退化，这伴随着高反射率损失。即使是上述实际上对环境表现出很好的保护效果的由金属氟化物制成的保护层，在辐射的情况下也不能抑制铝层的氧化。在防止氧化的光学元件环境中的减少的氧气或水含量的情况下，还观察到反射率的显著降低。

在用于VUV波长范围的光学布置的情况下，因为不能完全抑制光学元件环境中的有害气体成分，通常存在光学表面被污染的附加问题。这些有害气体成分可能沉积在光学表面上，并在辐射期间被“烧入”光学表面。这个问题不仅存在于反射光学元件的光学表面，而且存在于透射光学元件的光学表面。

发明内容

本发明的目的是提供用于反射在VUV波长范围内的辐射的光学元件和用于VUV波长范围的光学布置，其使用寿命可以延长。

发明主题