DE102016224111A1

DE102016224111A1 - Reflective optical element for the extreme ultraviolet wavelength range

Info

Publication number: DE102016224111A1
Application number: DE102016224111.7A
Authority: DE
Inventors: Holger Kierey
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Insbesondere zum Einsatz in der EUV-Lithographie wird ein reflektives optisches Element für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich mit einem sich über eine Fläche erstreckenden Viellagensystem auf einem Substrat vorgeschlagen, wobei das Viellagensystem Lagen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Realteil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wobei sich bei Bestrahlung unter einem konstanten Einfallswinkel ein Reflektivitätsverlauf mit Halbwertsbreite in Abhängigkeit der Wellenlänge ausbildet, wobei bei einer ersten Wellenlänge eine maximale Reflektivität vorliegt und wobei die Halbwertsbreite des Reflektivitätsverlaufs nicht mehr als 4% der ersten Wellenlänge beträgt. Bevorzugt wird dieses reflektive optische Element in Verbindung mit einem weiteren reflektiven optischen Element verwendet, das in Strahlrichtung dahinter angeordnet ist und eine größere Halbwertsbreite aufweist.In particular, for use in EUV lithography, a reflective optical element for the extreme ultraviolet wavelength range is proposed having a surface multilayer system on a substrate, wherein the multilayer system comprises layers of at least two different materials with different real part of the refractive index at a wavelength in the extreme having an ultraviolet wavelength range, which are arranged alternately, wherein a reflectivity profile with half-width as a function of wavelength is formed when irradiated at a constant angle of incidence, wherein at a first wavelength is a maximum reflectivity and wherein the half-width of the Reflektivitätsverlaufs not more than 4% of the first wavelength is. Preferably, this reflective optical element is used in conjunction with another reflective optical element which is arranged behind it in the beam direction and has a larger half-width.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein reflektives optisches Element für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich mit einem sich über eine Fläche erstreckenden Viellagensystem auf einem Substrat, wobei das Viellagensystem Lagen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Realteil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wobei sich bei Bestrahlung unter einem konstanten Einfallswinkel ein Reflektivitätsverlauf mit Halbwertsbreite in Abhängigkeit der Wellenlänge ausbildet und wobei bei einer ersten Wellenlänge eine maximale Reflektivität vorliegt. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein optisches System mit einem ersten, derartigen reflektiven optischen Element und einem zweiten reflektiven optischen Element für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich mit einem zweiten sich über eine Fläche erstreckenden Viellagensystem auf einem Substrat, wobei das zweite Viellagensystem zweite Lagen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Realteil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wobei sich bei Bestrahlung unter einem zweiten konstanten Einfallswinkel ein zweiter Reflektivitätsverlauf mit zweiter Halbwertsbreite in Abhängigkeit der Wellenlänge ausbildet und wobei bei einer zweiten Wellenlänge eine maximale Reflektivität vorliegt, wobei die zweite Halbwertsbreite größer als die erste Halbwertsbreite des ersten reflektiven optischen Elements ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine EUV-Lithographievorrichtung mit einem solchen reflektiven optischen Element bzw. einem solchen optischen System. The present invention relates to an extreme ultraviolet wavelength reflective optical element having a surface multilayer system on a substrate, the multilayer system comprising layers of at least two different refractive index different refractive index materials at a wavelength in the extreme ultraviolet wavelength range, which are arranged alternately, wherein upon irradiation at a constant angle of incidence a Reflektivitätsverlauf forms with half-width as a function of wavelength and wherein there is a maximum reflectivity at a first wavelength. In addition, the present invention relates to an optical system comprising a first, such reflective optical element and a second ultraviolet wavelength reflective element having a second single surface multilayer system on a substrate, the second multilayer system comprising at least two layers two different materials with different real part of the refractive index at a wavelength in the extreme ultraviolet wavelength range, which are arranged alternately, wherein when irradiated at a second constant angle of incidence, a second reflectivity curve with second half width forms depending on the wavelength and wherein at a second wavelength a maximum Reflectivity is present, wherein the second half width is greater than the first half width of the first reflective optical element. Furthermore, the invention relates to an EUV lithography apparatus with such a reflective optical element or such an optical system.

In EUV-Lithographievorrichtungen werden zur Lithographie von Halbleiterbauelementen reflektive optische Elemente für den extremen ultravioletten (EUV-)Wellenlängenbereich (z.B. Wellenlängen zwischen ca. 5 nm und 20 nm) wie u.a. etwa Photomasken oder Spiegel auf der Basis von Viellagensystemen für quasi-normalen Einfall oder Spiegel mit metallischer Oberfläche für streifenden Einfall eingesetzt. Ein mögliche Art von Strahlungsquellen sind Plasmastrahlungsquellen. Die bekanntesten Plasmastrahlungsquellen beruhen auf laserproduziertem Plasma (LPP-Quelle) oder auf gasentladungsproduziertem Plasma. In EUV lithography apparatuses, for the lithography of semiconductor devices, extreme-ultraviolet (EUV) wavelength optical elements (e.g., wavelengths between about 5 nm and 20 nm) such as u.a. For example, photomasks or mirrors based on multilayer systems for quasi-normal incidence or mirrors with a metallic surface are used for grazing incidence. One possible type of radiation source is plasma radiation sources. The most well-known plasma radiation sources are based on laser-produced plasma (LPP source) or on gas-discharge-produced plasma.

Viele der bekannten EUV-Strahlungsquellen emittieren Strahlung nicht nur im Bereich einer Arbeitswellenlänge. Um die Strahlungsdosis auf dem zu belichtenden Wafer aufgrund von Strahlung, die längerwelliger als EUV-Strahlung ist, sogenannte out-of-band- oder Störstrahlung, z.B. ultraviolette Strahlung, sichtbare Strahlung oder Infrarotstrahlung, zu reduzieren, ist aus der US 7,773,196 B2 bekannt, zwei Spiegel miteinander zu kombinieren, von denen ein in Strahlrichtung erster Spiegel eine größere Reflektivität für out-of-band-Strahlung aufweist und ein in Strahlrichtung zweiter Spiegel eine geringere Reflektivität für out-of-band-Strahlung. Der erste Spiegel kann dazu ein EUV-Strahlung-reflektierendes Viellagensystem mit Sägezahnstruktur und/oder eine spezielle Beschichtung aufweisen, so dass EUV-Strahlung und out-of-band-Strahlung in unterschiedliche Richtungen reflektiert wird. Der zweite Spiegel kann eine spezielle Beschichtung aufweisen, die out-of-band-Strahlung absorbiert. Many of the known EUV radiation sources emit radiation not only in the range of a working wavelength. To reduce the radiation dose on the wafer to be exposed due to radiation that is longer-wave than EUV radiation, so-called out-of-band or interference radiation, eg ultraviolet radiation, visible radiation or infrared radiation, is from the US 7,773,196 B2 It is known to combine two mirrors, one of which has a greater reflectivity for out-of-band radiation in the beam direction of the first mirror and a second mirror in the beam direction a lower reflectivity for out-of-band radiation. The first mirror can for this purpose have a EUV radiation-reflecting multilayer system with sawtooth structure and / or a special coating, so that EUV radiation and out-of-band radiation is reflected in different directions. The second mirror may have a special coating that absorbs out-of-band radiation.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Möglichkeit aufzuzeigen, den Anteil von Störstrahlung im Arbeitsstrahl zu reduzieren. It is an object of the present invention to provide an alternative way to reduce the amount of spurious radiation in the working beam.

In einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe gelöst durch ein reflektives optisches Element für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich mit einem sich über eine Fläche erstreckenden ersten Viellagensystem auf einem Substrat, wobei das erste Viellagensystem Lagen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Realteil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wobei sich bei Bestrahlung unter einem konstanten Einfallswinkel ein Reflektivitätsverlauf mit Halbwertsbreite in Abhängigkeit der Wellenlänge ausbildet, wobei bei einer ersten Wellenlänge eine maximale Reflektivität vorliegt und wobei die Halbwertsbreite nicht mehr als 4% der ersten Wellenlänge beträgt. In a first aspect, this object is achieved by a reflective ultraviolet wavelength optical element having a first multilayer system extending over a surface on a substrate, the first multilayer system comprising layers of at least two different refractive index different refractive index materials at a wavelength in the has extremely ultraviolet wavelength range, which are arranged alternately, wherein upon irradiation at a constant angle of incidence a Refleversitätsverlauf forms with half-width as a function of wavelength, wherein at a first wavelength is a maximum reflectivity and wherein the half-width is not more than 4% of the first wavelength ,

Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere bei laserbasierten EUV-Strahlungsquellen Störstrahlung nicht nur in anderen Wellenlängenbereichen wie etwa im Ultravioletten, Sichtbaren oder Infraroten, sondern auch im EUV-Wellenlängenbereich und somit nahe an der Arbeitswellenlänge eines EUV-Lithographieprozesses auftreten kann. Hier wird nun vorgeschlagen, die EUV-Störstrahlung bei der Reflexion quasi herauszufiltern, indem ein reflektives optisches Elemente besonders schmalbandig ausgelegt wird und zwar mit einer Halbwertsbreite von nicht mehr als 4% der ersten Wellenlänge, bevorzugt nicht mehr als 3,5% der ersten Wellenlänge, besonders bevorzugt nicht mehr als 3% der ersten Wellenlänge. It has been found that, especially in the case of laser-based EUV radiation sources, interference radiation can occur not only in other wavelength ranges, such as in the ultraviolet, visible or infrared, but also in the EUV wavelength range and thus close to the operating wavelength of an EUV lithography process. Here it is now proposed to quasi filter out the EUV interfering radiation during reflection by designing a reflective optical element to be particularly narrow-band with a half-value width of not more than 4% of the first wavelength, preferably not more than 3.5% of the first wavelength , more preferably not more than 3% of the first wavelength.

Vorteilhafterweise weist das reflektive optische Element ein Verhältnis aus Dicke der Lage mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex zu Dicke des Stapels kleiner 0,3 auf, wobei eine Lage eines der mindestens zwei Materialien mit der oder den zwischen ihr und der in zunehmender Entfernung vom Substrat nächstgelegenen Lagen gleichen Materials angeordneten Lage oder Lagen einen Stapel bildet. Es wurde festgestellt, dass über das Verkleinern dieses Verhältnisses, auch Gamma genannt, auf die Reflexionsbandbreite von reflektiven optischen Elementen auf der Basis von Viellagensystemen genommen werden kann, insbesondere durch ein Verkleinern von Gamma die Bandbreite reduziert werden kann. Bevorzugt beträgt Gamma 0,25 oder kleiner, besonders bevorzugt 0,2 oder kleiner. Diese Herangehensweise hat den Vorteil, dass bei der Herstellung von reflektiven optischen Elementen, die typischerweise über chemische und/oder physikalische Abscheidungsverfahren aus der Gasphase beschichtet werden, das Beschichtungsverfahren verglichen mit der Herstellung von bekannten reflektiven optischen Elementen mit normaler Bandbreite nur minimal modifiziert zu werden braucht. Advantageously, the reflective optical element has a thickness ratio of the lower refractive index to the thickness of the stack of less than 0.3 layer, with one layer of one of the at least two materials having the layer or layers closest to it and the substrate closest to it same material arranged layer or layers forms a stack. It has been found that by reducing this ratio, also called gamma, to the reflection bandwidth of reflective optical elements based on multilayer systems, in particular by reducing gamma, the bandwidth can be reduced. Gamma is preferably 0.25 or less, more preferably 0.2 or less. This approach has the advantage that in the fabrication of reflective optical elements typically coated by chemical and / or physical vapor deposition techniques, the coating process need only be minimally modified as compared to the production of known normal bandwidth reflective optical elements ,

Bevorzugt weisen eine oder mehrere Lagen aus Material mit niedrigerem Realteil des Brechungsindexes eines oder mehrere Materialien der Gruppe Molybdän, Zirkonium, Yttrium, Niob, Molybdän-Zirkonium, deren Boride, Karbide, Silizide und Nitride auf. Preferably, one or more layers of lower refractive index material comprises one or more of molybdenum, zirconium, yttrium, niobium, molybdenum-zirconium, their borides, carbides, silicides, and nitrides.

Bevorzugt weisen außerdem eine oder mehrere Lagen aus Material mit höherem Realteil des Brechungsindexes eines oder mehrere Materialien der Gruppe Silizium, Kohlenstoff, Bor, Siliziumborid, Siliziumkarbid und Borkarbid auf. Insbesondere in Verbindung mit den zuvor genannten Materialien für Lagen aus Material mit niedrigerem Brechungsindex lassen sich auf der Grundlage der genannten Materialien besonders schmalbandige Viellagensysteme ausbilden. Preferably, one or more layers of higher refractive index material have one or more of silicon, carbon, boron, silicon boride, silicon carbide, and boron carbide. In particular, in conjunction with the aforementioned materials for layers of material of lower refractive index can be formed on the basis of said materials particularly narrow-band multi-layer systems.

In bevorzugten Ausführungsformen ist das reflektive optische Element als Kollektorspiegel ausgebildet. Etwa in EUV-Lithographievorrichtungen ist der Kollektorspiegel als erster Spiegel im Strahlgang nach der Strahlungsquelle angeordnet. Indem der Kollektorspiegel besonders schmalbandig ausgebildet ist, kann die EUV-Störstrahlung möglichst aus dem Arbeitsstrahl herausgefiltert werden, bevor sie durch die Wärmelast die nachfolgenden optischen Elemente beschädigt oder deren Abbildungseigenschaften beeinträchtigt. In preferred embodiments, the reflective optical element is designed as a collector mirror. For example, in EUV lithography devices, the collector mirror is arranged as the first mirror in the beam path after the radiation source. By the collector mirror is designed particularly narrow band, the EUV interfering radiation can be filtered out of the working beam as possible before it damaged by the heat load, the subsequent optical elements or impair their imaging properties.

Bei reflektiven optischen Elementen, die ein sich über eine weitere Fläche erstreckendes weiteres Viellagensystem mit einem weiteren Reflektivitätsverlauf aufweisen, dessen Halbwertsbreite, größer als die des Reflektivitätsverlaufs des ersten Viellagensystems ist, bevorzugt mehr als 4% der ersten Wellenlänge beträgt, ist vorteilhafterweise das erste Viellagensystem für einen kleineren Einfallswinkel ausgelegt ist als das weitere Viellagensystem. Insbesondere für kleinere Einfallswinkeln zur Flächennormalen lassen sich besonders schmalbandige Viellagensysteme auslegen, so dass in diesem Einfallswinkelbereich besonders gut die Filterfunktion zum Unterdrücken von EUV-Störstrahlung genutzt werden kann. Bei größeren Einfallswinkeln kann die Reflektivität bei herkömmlichen Viellagensystemen so gering sein, dass das Vorhandensein von EUV-Störstrahlung sich weniger bemerkbar macht. In the case of reflective optical elements which have a further multilayer system extending over a further surface with a further reflectivity profile whose half-width is greater than that of the reflectivity profile of the first multilayer system, preferably more than 4% of the first wavelength, the first multilayer system is advantageously a smaller angle of incidence is designed as the other multi-layer system. Narrow-band multilayer systems can be designed especially for smaller angles of incidence relative to the surface normal, so that the filter function for suppressing EUV interfering radiation can be used particularly well in this angle of incidence range. With larger angles of incidence, the reflectivity in conventional multilayer systems can be so low that the presence of EUV interference radiation is less noticeable.

In einem weiteren Aspekt wird diese Aufgabe gelöst durch ein optisches System mit einem ersten reflektiven optischen Element wie zuvor beschrieben und einem zweiten reflektiven optischen Element für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich mit einem zweiten sich über eine Fläche erstreckenden Viellagensystem auf einem Substrat, wobei das zweite Viellagensystem zweite Lagen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Realteil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wobei sich bei Bestrahlung unter einem zweiten konstanten Einfallswinkel ein zweiter Reflektivitätsverlauf mit zweiter Halbwertsbreite in Abhängigkeit der Wellenlänge ausbildet und bei einer zweiten Wellenlänge eine maximale Reflektivität vorliegt, wobei die zweite Halbwertsbreite größer als die erste Halbwertsbreite des ersten reflektiven optischen Elements ist und wobei das erste und das zweite reflektive Element derart zueinander angeordnet sind, dass vom ersten reflektiven optischen Element reflektierte Strahlung auf das zweite reflektive optische Element trifft. In another aspect, this object is achieved by an optical system having a first reflective optical element as described above and a second ultraviolet wavelength reflective element having a second multi-surface multi-layer system on a substrate, the second multi-layer system being second Layers of at least two different materials with different real part of the refractive index at a wavelength in the extreme ultraviolet wavelength range, which are arranged alternately, wherein formed at irradiation at a second constant angle of incidence, a second reflectivity curve with second half width as a function of wavelength and at a second wavelength there is a maximum reflectivity, wherein the second half width is greater than the first half width of the first reflective optical element and wherein the first and the second reflective elements are arranged to each other such that the first reflective optical element reflected radiation impinges on the second reflective optical element.

Indem ein zuvor beschriebenes, schmalbandiges reflektives optisches Element im Strahlgang vor einem breitbandigerem reflektiven optischen Element angeordnet wird, kann der positive Effekt des Unterdrückens der EUV-Störstrahlung besonders gut genutzt werden. Auf dem nachfolgenden reflektiven optischen Element trifft weniger EUV-Störstrahlung auf, was zu einer geringeren Wärmelast führt, so dass es ein geringeres Beschädigungsrisiko aufweist und dessen Abbildungseigenschaften weniger beeinträchtigt werden bzw. es in einem EUV-Lithographieprozess zu weniger Fehlbelichtung kommt. Durch die Breitbandigkeit des zweiten reflektiven optischen Elements kann die Wärmelast zusätzlich reduziert werden, da mehr Strahlung reflektiert und somit nicht absorbiert wird. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem optischen System mehr als ein schmalbandiges reflektives optisches Element und mehr als ein breitbandigeres reflektives optisches Element vorgesehen sein können. By arranging a previously described narrow-band reflective optical element in the beam path in front of a broadband reflective optical element, the positive effect of suppressing the EUV interference radiation can be used particularly well. On the subsequent reflective optical element less EUV interference occurs, which leads to a lower heat load, so that it has a lower risk of damage and its imaging properties are less affected or in a EUV lithography process less false exposure. Due to the broadband of the second reflective optical element, the heat load can be additionally reduced because more radiation is reflected and thus not absorbed. It should be noted that more than one narrow-band reflective optical element and more than one broad-band reflective optical element may be provided in the optical system.

Je nach Anwendung kann, wenn das erste reflektive optische Element einen ersten Reflektivitätsverlauf mit erster Halbwertsbreite von deutlich kleiner als 4% der ersten Wellenlänge aufweist, das zweite reflektive optische Element einen zweiten Reflektivitätsverlauf mit zweiter Halbwertsbreite von ebenfalls kleiner 4% der zweiten Wellenlänge aufweisen. Vorteilhafterweise beträgt die zweite Halbwertsbreite mehr als 4% der Arbeitswellenlänge. Oft kann bei Viellagensystemen mit einer Halbwertsbreite von mehr als 4% eine höhere maximale Reflektivität erreicht werden, was insbesondere bei mehr als zwei reflektiven optischen Elementen zu einer höheren Gesamtintensität des von dem optischen System bereitgestellten Strahls führt. Depending on the application, if the first reflective optical element has a first reflectivity profile with a first half-width of significantly less than 4% of the first wavelength, the second reflective optical element has a second reflectivity profile with a second half-width also of less than 4% of the second wavelength. Advantageously, the second half width is more than 4% of the operating wavelength. Often, in multi-layer systems with a half width of more than 4% higher maximum reflectivity can be achieved, which leads to a higher overall intensity of the beam provided by the optical system, in particular for more than two reflective optical elements.

Besonders bevorzugt beträgt die zweite Halbwertsbreite mehr als 6% der zweiten Wellenlänge. Durch die besonders große Breitbandigkeit kann effizienter vermieden werden, dass die auftreffende Strahlung zu viel Wärme im zweiten reflektiven optischen Element deponiert. Particularly preferably, the second half width is more than 6% of the second wavelength. Due to the particularly large bandwidth, it can be more efficiently avoided that the impinging radiation deposits too much heat in the second reflective optical element.

Vorteilhafterweise weist das zweite reflektive optische Element zweite Lagen aus borhaltigem Material auf. Bevorzugt weist es Lagen aus einem Rutheniumborid auf, insbesondere als Lage eines Materials mit niedrigerem Realteil des Brechungsindexes. In weiteren bevorzugten Varianten weist das zweite reflektive optische Element eine oder mehrere zweiten Lagen aus Material mit niedrigerem Realteil des Brechungsindexes Molybdän und eine oder mehrere zweiten Lagen aus Material mit höherem Realteil des Brechungsindexes Silizium auf. Insbesondere für EUV-Lithographieanwendungen wird oft bei einer Arbeitswellenlänge im Bereich um 12,5 nm bis 14,5 nm, insbesondere um etwa 13,5 nm gearbeitet. In diesem Wellenlängenbereich haben sich bisher Viellagensysteme auf der Basis von Molybdän und Silizium besonders bewährt. Advantageously, the second reflective optical element has second layers of boron-containing material. It preferably has layers of a ruthenium boride, in particular as a layer of a material with a lower real part of the refractive index. In further preferred variants, the second reflective optical element comprises one or more second layers of lower refractive index material molybdenum and one or more second layers of higher refractive index material silicon material. In particular, for EUV lithography applications is often worked at a working wavelength in the range of 12.5 nm to 14.5 nm, in particular by about 13.5 nm. In this wavelength range, multilayer systems based on molybdenum and silicon have hitherto proven particularly useful.

Bei einem optischen System, bei dem beim zweiten reflektiven optischen Element eine zweite Lage eines der mindestens zwei Materialien mit der oder den zwischen ihr und der in zunehmender Entfernung vom Substrat nächstgelegenen zweiten Lagen gleichen Materials angeordneten Lage oder Lagen einen zweiten Stapel bildet, ist bevorzugt das Verhältnis aus Dicke der zweiten Lage mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex zu Dicke des zweiten Stapels größer gleich 0,3. Oft kann bei Viellagensystem mit einem Gamma von 0,3 eine höhere maximale Reflektivität als bei niedrigerem Gamma erreicht werden, was insbesondere bei mehr als zwei reflektiven optischen Elementen zu einer höheren Gesamtintensität des von dem optischen System bereitgestellten Strahls führt. In an optical system in which, in the case of the second reflective optical element, a second layer of one of the at least two materials with the layer or layers arranged between it and the second layers of the same material nearest to the substrate forms a second stack, this is preferred The ratio of the thickness of the second layer with a lower real part of the refractive index to the thickness of the second stack is greater than or equal to 0.3. Often, with a gamma of 0.3 with a gamma system, a higher maximum reflectivity can be achieved than with a lower gamma, which leads in particular to more than two reflective optical elements to a higher overall intensity of the beam provided by the optical system.

In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine EUV-Lithographievorrichtung mit einem reflektiven optischen Element wie zuvor beschrieben bzw. mit einem optischen System wie zuvor beschrieben. In a further aspect, the object is achieved by an EUV lithography apparatus having a reflective optical element as described above or with an optical system as described above.

Eine EUV-Lithographievorrichtung mit genanntem optischen System sowie mit einer Strahlungsquelle, wobei die Strahlung mit einer über die Gesamtfläche des ersten reflektiven optischen Element variierenden Leistung auf das erste reflektive optische Element trifft, ist bevorzugt derart ausgebildet, dass das erste reflektive optische Element ein sich über eine weitere Fläche erstreckendes weiteres Viellagensystem mit einem weiteren Reflektivitätsverlauf aufweist, dessen Halbwertsbreite größer als die des Reflektivitätsverlaufs des ersten Viellagensystems ist, bevorzugt mehr als 4% der ersten Wellenlänge beträgt, wobei das erste Viellagensystem auf einem Flächenbereich mit höherer Leistung und das weitere Viellagensystem auf einem Flächenbereich mit niedrigerer Leistung angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Filterfunktion des schmalbandigen ersten Viellagensystems dort eingesetzt, wo besonders viel EUV-Störstrahlung auftritt. Durch Verwendung von herkömmlichen Viellagensystemen auf den übrigen genutzten Teilflächen lassen sich diese für gewünschte andere Parameter auf bekannte Weise optimieren. An EUV lithography apparatus with said optical system as well as with a radiation source, wherein the radiation strikes the first reflective optical element with a power varying over the total area of the first reflective optical element, is preferably designed such that the first reflective optical element merges a further surface extending further multi-layer system having a further Reflektivitätsverlauf whose half-width is greater than that of the Reflektivitätsverlaufs the first Viellagensystems, preferably more than 4% of the first wavelength, wherein the first multi-layer system on a surface area with higher power and the further multi-layer system on a Surface area are arranged with lower power. In this way, the filter function of the narrow-band first multi-layer system is used where particularly much EUV interference occurs. By using conventional multilayer systems on the remaining partial areas used, they can be optimized for desired other parameters in a known manner.

Die vorliegende Erfindung soll unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dazu zeigen The present invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments. Show this

1 schematisch eine Ausführungsform einer EUV-Lithographievorrichtung; 1 schematically an embodiment of an EUV lithography device;

2 schematisch eine Ausführungsform eines reflektiven optischen Elements; 2 schematically an embodiment of a reflective optical element;

3 der Reflektivitätsverlauf in Abhängigkeit von der Wellenlängen für ein reflektives optisches Element gemäß dem Stand der Technik im Vergleich mit dem Emissionsspektrum eines CO₂-Lasers; 3 the reflectivity as a function of the wavelengths for a reflective optical element according to the prior art in comparison with the emission spectrum of a CO ₂ laser;

4 Reflektivitätsverläufe in Abhängigkeit von der Wellenlänge für erste Ausführungsformen reflektiver optischer Elemente; 4 Reflectivity curves as a function of the wavelength for first embodiments of reflective optical elements;

5 Reflektivitätsverläufe in Abhängigkeit von der Wellenlänge für zweite Ausführungsformen reflektiver optischer Elemente; 5 Reflectivity curves as a function of the wavelength for second embodiments of reflective optical elements;

6 Reflektivitätsverläufe in Abhängigkeit von der Wellenlänge für zweite reflektive optische Elemente; 6 Reflectivity curves as a function of the wavelength for second reflective optical elements;

7a eine schematische Prinzipskizze eines Kollektorspiegels; und 7a a schematic schematic diagram of a collector mirror; and

7b eine schematische Draufsicht des Kollektorspiegels aus 6b. 7b a schematic plan view of the collector mirror 6b ,

In 1 ist schematisch eine EUV-Lithographievorrichtung 10 dargestellt. Wesentliche Komponenten sind das Beleuchtungssystem 14, die Photomaske 17 und das Projektionssystem 20. Die EUV-Lithographievorrichtung 10 wird unter Vakuumbedingungen betrieben, damit die EUV-Strahlung in ihrem Inneren möglichst wenig absorbiert wird. In 1 schematically is an EUV lithography device 10 shown. Essential components are the lighting system 14 , the photomask 17 and the projection system 20 , The EUV lithography device 10 is operated under vacuum conditions so that the EUV radiation is absorbed as little as possible in its interior.

Als Strahlungsquelle 12 kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder auch ein Synchrotron dienen. Im hier dargestellten Beispiel handelt es sich um eine laserbetriebene Plasmaquelle. Die emittierte Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 5 nm bis 20 nm wird zunächst vom Kollektorspiegel 13 gebündelt. Der Betriebsstrahl 11 wird dann auf die im Strahlengang folgenden reflektiven optischen Elemente im Beleuchtungssystem 14 eingeführt. Im in 1 dargestellten Beispiel weist das Beleuchtungssystem 14 zwei weitere Spiegel 15, 16 auf. Die Spiegel 15, 16 leiten den Strahl auf die Photomaske 17, die die Struktur aufweist, die auf den Wafer 21 abgebildet werden soll. Bei der Photomaske 17 handelt es sich ebenfalls um ein reflektives optisches Element für den EUV-Wellenlängenbereich, das je nach Herstellungsprozess ausgewechselt werden kann. Mit Hilfe des Projektionssystems 20 wird der von der Photomaske 17 reflektierte Strahl auf den Wafer 21 projiziert und dadurch die Struktur der Photomaske auf ihn abgebildet. Das Projektionssystem 20 weist im dargestellten Beispiel zwei Spiegel 18, 19 auf. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl das Projektionssystem 20 als auch das Beleuchtungssystem 14 jeweils nur einen oder auch drei, vier, fünf und mehr Spiegel aufweisen können. As a radiation source 12 For example, a plasma source or a synchrotron can serve. The example shown here is a laser-driven plasma source. The emitted radiation in the wavelength range of about 5 nm to 20 nm is first from the collector mirror 13 bundled. The operating beam 11 is then on the following in the beam path reflective optical elements in the lighting system 14 introduced. Im in 1 illustrated example, the lighting system 14 two more mirrors 15 . 16 on. The mirror 15 . 16 direct the beam onto the photomask 17 that has the structure on the wafer 21 should be displayed. At the photomask 17 it is also a reflective optical element for the EUV wavelength range, which can be replaced depending on the manufacturing process. With the help of the projection system 20 becomes that of the photomask 17 reflected beam on the wafer 21 projected and thereby imaged the structure of the photomask on him. The projection system 20 In the example shown, there are two mirrors 18 . 19 on. It should be noted that both the projection system 20 as well as the lighting system 14 each may have only one or even three, four, five or more mirrors.

Um Störstrahlung im EUV-Wellenlängenbereich zu unterdrücken, handelt es sich bei mindestens einem Spiegel 13, 15, 16, 18, 19 oder ggf. der Maske der EUV-Lithographievorrichtung 10 bzw. des Beleuchtungssystems 14 oder des Projektionssystems 20 um ein reflektives optisches Element für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich mit einem sich über eine erste Fläche erstreckenden ersten Viellagensystem auf einem Substrat, wobei das erste Viellagensystem Lagen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Realteil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wobei sich bei Bestrahlung unter einem konstanten Einfallswinkel ein Reflektivitätsverlauf mit Halbwertsbreite in Abhängigkeit der Wellenlänge ausbildet und bei einer ersten Wellenlänge eine maximale Reflektivität vorliegt, wobei die Halbwertsbreite nicht mehr als 4% der ersten Wellenlänge beträgt. Besonders bevorzugt ist zumindest der im Strahlgang erste Spiegel 13, 18 eines optischen Systems derart ausgebildet. In order to suppress interference in the EUV wavelength range, it is at least one mirror 13 . 15 . 16 . 18 . 19 or optionally the mask of the EUV lithography device 10 or the lighting system 14 or the projection system 20 an optical ultraviolet wavelength reflective optical element having a first multi-layer system extending over a first surface on a substrate, wherein the first multilayer system comprises layers of at least two different refractive index different refractive index materials at a wavelength in the extreme ultraviolet wavelength range alternating are arranged, with irradiation at a constant angle of incidence, a Reflektivitätsverlauf forms with half-width as a function of wavelength and at a first wavelength is a maximum reflectivity, the half-width is not more than 4% of the first wavelength. Particularly preferred is at least the first in the beam path mirror 13 . 18 an optical system is formed.

Im hier dargestellten Beispiel ist der Kollektorspiegel 13 derart ausgebildet. Bei dem Kollektorspiegel handelt es sich im hier vorliegenden Beispiel und wie schematisch in 2 dargestellt um einen Spiegel 50 für quasi-normalen Einfall, dessen reflektive Beschichtung auf einem Viellagensystem 54 basiert. Dabei handelt es sich um alternierend aufgebrachte Lagen eines Materials mit höherem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge, bei der beispielsweise die lithographische Belichtung durchgeführt wird, (auch Spacer 56 genannt) und eines Materials mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge (auch Absorber 57 genannt), wobei ein Absorber-Spacer-Paar einen Stapel 55 bildet. Dadurch wird in gewisser Weise ein Kristall simuliert, dessen Netzebenen den Absorberlagen entsprechen, an denen Bragg-Reflexion stattfindet. Üblicherweise werden reflektive optische Elemente für eine EUV-Lithographievorrichtung oder ein optisches System derart ausgelegt, dass die jeweilige Wellenlänge maximaler Reflektivität mit der Arbeitswellenlänge des Lithographieprozesses oder sonstigen Anwendungen des optischen Systems im Wesentlichen übereinstimmt. In the example shown here is the collector mirror 13 formed in such a way. The collector mirror is in the present example and as shown schematically in FIG 2 represented by a mirror 50 for quasi-normal incidence, its reflective coating on a multilayer system 54 based. These are alternately applied layers of a material with a higher real part of the refractive index at the operating wavelength at which, for example, the lithographic exposure is carried out (also spacer 56 called) and a material with a lower real part of the refractive index at the operating wavelength (also absorber 57 called), wherein an absorber-spacer pair a stack 55 forms. This somehow simulates a crystal whose lattice planes correspond to the absorber layers at which Bragg reflection occurs. Usually, reflective optical elements for an EUV lithography device or an optical system are designed such that the respective wavelength of maximum reflectivity substantially coincides with the operating wavelength of the lithographic process or other applications of the optical system.

Die Dicken der einzelnen Lagen 56, 57 wie auch der sich wiederholenden Stapel 55 können über das gesamte Viellagensystem 54 konstant sein oder auch über die Fläche oder die Gesamtdicke des Viellagensystems 54 variieren, je nach dem, welches spektrale oder winkelabhängige Reflexionsprofil bzw. welche maximale Reflektivität bei der Arbeitswellenlänge erreicht werden soll. Das Reflexionsprofil kann auch gezielt beeinflusst werden, indem die Grundstruktur aus Absorber 57 und Spacer 56 um weitere mehr und weniger absorbierende Materialien zu ergänzt wird, um die mögliche maximale Reflektivität bei der jeweiligen Arbeitswellenlänge zu erhöhen. Dazu können in manchen Stapeln Absorber und/oder Spacer-Materialien gegeneinander ausgetauscht werden oder die Stapel aus mehr als einem Absorber- und/oder Spacermaterial aufgebaut werden. Ferner können auch zusätzliche Lagen als Diffusionsbarrieren zwischen Spacer- und Absorberlagen 56, 57 vorgesehen werden. Eine beispielsweise für eine Arbeitswellenlänge von 13,4 nm übliche Materialkombination ist Molybdän als Absorber- und Silizium als Spacermaterial. Dabei hat ein Stapel 55 oft eine Dicke von ca. 6,7 nm, wobei die Spacerlage 56 meist dicker ist als die Absorberlage 57. Außerdem kann auf dem Viellagensystem 54 eine Schutzschicht 43 vorgesehen sein, die auch mehrlagig ausgelegt sein kann. The thicknesses of the individual layers 56 . 57 as well as the repeating stack 55 can over the entire multi-day system 54 be constant or over the area or the total thickness of the multi-layer system 54 vary, depending on which spectral or angle-dependent reflection profile or which maximum reflectivity is to be achieved at the operating wavelength. The reflection profile can also be selectively influenced by the basic structure of absorber 57 and spacers 56 to supplement more more and less absorbent materials to increase the maximum possible reflectivity at the respective operating wavelength. For this purpose, absorbers and / or spacer materials can be exchanged for one another in some stacks, or the stacks can be constructed from more than one absorber and / or spacer material. Furthermore, additional layers can also act as diffusion barriers between spacer and absorber layers 56 . 57 be provided. An example of a working wavelength of 13.4 nm usual material combination is molybdenum as absorber and silicon as a spacer material. It has a stack 55 often a thickness of about 6.7 nm, the spacer layer 56 usually thicker than the absorber layer 57 , Besides, on the multi-day system 54 a protective layer 43 be provided, which can also be designed multi-layered.

Typische Substratmaterialien für reflektive optische Elemente für die EUV-Lithographie, insbesondere Kollektorspiegel, sind Silizium, Siliziumkarbid, siliziuminfiltriertes Siliziumkarbid, Quarzglas, titandotiertes Quarzglas, Glas und Glaskeramik. Ferner kann das Substrat auch aus Kupfer, Aluminium, einer Kupferlegierung, einer Aluminiumlegierung oder einer Kupfer-Aluminium-Legierung sein. Typical substrate materials for reflective optical elements for EUV lithography, in particular collector mirrors, are silicon, silicon carbide, silicon-infiltrated silicon carbide, quartz glass, titanium-doped quartz glass, glass and glass ceramic. Further, the substrate may also be made of copper, aluminum, a copper alloy, an aluminum alloy or a copper-aluminum alloy.

Im in 1 dargestellten Beispiel kann die Strahlungsquelle 12 insbesondere eine Plasmastrahlungsquelle sein, bei der Zinntröpfchen mittels YAG- oder CO₂-Laser zu einem Plasma angeregt werden, das Strahlung im EUV-Wellenlängenbereich emittiert. Das Plasma emittiert dabei auch Strahlung aus anderen, insbesondere längerwelligen Wellenlängenbereichen wie Ultraviolett, Sichtbar und Infrarot. Die Laser emittieren die meiste Leistung ebenfalls in längerwelligen Wellenlängenbereichen, insbesondere im Infraroten. Dabei kann der Laserstrahl sowohl am Zinntröpfchen als auch am Plasma reflektiert werden, so dass er auch auf den Kollektorspiegel treffen kann. Teilweise kann die längerwellige Strahlung mit so hoher Leistung auf den Kollektorspiegel und die nachfolgenden reflektiven optischen Elemente treffen, dass sie beschädigt werden können. Maßnahmen gegen ultraviolette, sichtbare und infrarote Störstrahlung sind u.a. aus der eingangs genannten US 7,773,196 B2 bekannt und können bei den hier vorgestellten reflektiven optischen Elementen ebenfalls vorgesehen sein. Im in 1 example shown, the radiation source 12 in particular, be a plasma radiation source in which tin droplets are excited by YAG or CO ₂ laser to a plasma that emits radiation in the EUV wavelength range. The plasma also emits radiation from other, especially longer-wave Wavelength ranges such as ultraviolet, visible and infrared. The lasers also emit the most power in longer wavelength wavelength ranges, especially in the infrared. In this case, the laser beam can be reflected both on the tin droplets and on the plasma, so that it can also hit the collector mirror. In part, the longer-wave radiation can hit the collector mirror and the subsequent reflective optical elements with such high power that they can be damaged. Measures against ultraviolet, visible and infrared radiation are, inter alia, from the aforementioned US 7,773,196 B2 known and may also be provided in the presented here reflective optical elements.

Indem im vorliegenden Beispiel der Kollektorspiegel zumindest über eine Teilfläche besonders schmalbandig ausgelegt ist, kann zusätzlich das weitere Eindringen von Störstrahlung im EUV-Bereich, die ebenfalls zur Wärmelast auf den im Strahlengang nachfolgenden optischen Elementen beitragen würde, in das Beleuchtungssystem und nachfolgend das Projektionssystem bzw. in die EUV-Lithographievorrichtung reduziert werden. Um den Einfluss der Wärmelast auf dem Kollektorspiegel selbst zu mindern, kann dieser beispielsweise aktiv gekühlt werden. Im vorliegenden Beispiel ist mindestens eines der im Strahlengang nachfolgenden reflektiven optischen Elemente Spiegel 15, 16, 18, 19, Maske 17 breitbandiger ausgestaltet, um auf ihm den Wärmeeintrag über Absorption auftreffender Strahlung des Betriebsstrahls 11 zu verringern. By in the present example, the collector mirror is designed at least over a partial area very narrow band, in addition the further penetration of interference in the EUV range, which would also contribute to the heat load on the optical elements in the beam path, in the illumination system and subsequently the projection system or be reduced to the EUV lithography device. In order to reduce the influence of the heat load on the collector mirror itself, this can for example be actively cooled. In the present example, at least one of the reflective optical elements following in the beam path is a mirror 15 . 16 . 18 . 19 , Mask 17 broadband designed to heat input to him on absorption of incident radiation of the operating beam 11 to reduce.

In 3 ist der Verlauf des Emissionsspektrums des Plasmas für Wellenlängen von 12,5 nm bis 14,5 nm ohne Einheiten schematisch dargestellt und zwar in gestrichelt für eine Anregung mittels CO₂-Laser. Der Verlauf für einen YAG-Laser ist ähnlich. Zum Vergleich ist über den gleichen Wellenlängenbereich der Reflektivitätsverlauf eines EUV-Spiegels, der auf einem Mo/Si-Viellagensystem basiert mit durchgehendem Strich aufgetragen, der sich bei einem konstanten Einfallswinkel von nahe 0° ausbildet. Die Molybdänlagen entsprechen den Lagen mit geringerem Realteil des Brechungsindex, die Siliziumlagen den Lagen mit höherem Realteil des Brechungsindex. Die Dicke des Stapels aus einer Molybdän- und einer Siliziumlage beträgt konstant 6,9 nm bei einem Gamma von 0,4. Insgesamt umfasst das Viellagensystem 50 Stapel. Bei einer Wellenlänge von ca. 13,48 nm wird eine maximale Reflektivität von 73,7% erreicht. Die Halbwertsbreite beträgt 4,45% der Wellenlänge maximaler Reflektivität. Vergleichbare Spiegel mit Arbeitswellenlängen im Bereich um 13,5 nm werden oft in optischen Systemen von EUV-Lithographievorrichtungen eingesetzt. In 3 ist erkennbar, dass über das vom CO₂-Laser angeregte Plasma insbesondere im Bereich 13,5 nm bis 14,5 nm EUV-Störstrahlung verursacht werden kann, die die Wärmelast auf nachfolgenden optischen Elementen erhöhen kann. In 3 the course of the emission spectrum of the plasma for wavelengths of 12.5 nm to 14.5 nm without units is shown schematically in dashed lines for excitation by means of CO ₂ laser. The course for a YAG laser is similar. For comparison, over the same wavelength range the reflectivity profile of an EUV mirror, which is based on a Mo / Si multilayer system based on continuous lines, is formed, which forms at a constant angle of incidence of approximately 0 °. The molybdenum layers correspond to the layers with a lower real part of the refractive index, the silicon layers correspond to the layers with a higher real part of the refractive index. The thickness of the stack of a molybdenum and a silicon layer is constantly 6.9 nm with a gamma of 0.4. Overall, the multi-day system includes 50 Stack. At a wavelength of approx. 13.48 nm, a maximum reflectivity of 73.7% is achieved. The half width is 4.45% of the wavelength of maximum reflectivity. Comparable mirrors with working wavelengths around 13.5 nm are often used in optical systems of EUV lithography devices. In 3 It can be seen that via the plasma stimulated by the CO ₂ laser, in particular in the range of 13.5 nm to 14.5 nm, it is possible to cause EUV interference radiation, which can increase the heat load on subsequent optical elements.

Um das Viellagensystem schmalbandiger zu gestalten, kann beispielsweise das Verhältnis Gamma aus Dicke der Lage mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex, etwa Molybdän, zu Dicke des Stapels reduziert werden, insbesondere kleiner 0,3 gewählt werden. In 4 ist erneut mit durchgehendem Strich der Reflektivitätsverlauf des Mo/Si-Viellagensystems aus 3 über den Wellenlängenbereich von 12,5 nm bis 14,5 nm bei einem konstanten Einfallswinkel von nahe 0° aufgetragen. Zusätzlich sind in gestrichelt der Reflektivitätsverlauf für EUV-Spiegel mit Mo/Si-Viellagensystem mit einem Gamma von 0,25 (Mo/Si G = 0,25) und in strichpunktiert mit einem Gamma von 0,2 (Mo/Si G = 0,2) zum Vergleich aufgetragen, ebenfalls über den Wellenlängenbereich von 12,5 nm bis 14,5 nm bei einem konstanten Einfallswinkel von nahe 0°. Ferner wurde verglichen mit dem Mo/Si-Viellagensystem mit einem Gamma von 0,4 die Stapeldicke leicht auf 6,85 nm modifiziert. Außerdem wurde die Stapelanzahl auf 200 erhöht, weswegen die Ausläufer ihrer Reflektivitätsverläufe zu 12,5 nm und 14,5 nm hin sozusagen geglättet sind. Der Spiegel mit einem Gamma von 0,25 weist bei einer Wellenlänge von ca. 13,5 nm eine maximale Reflektivität von 71,3% auf sowie eine Halbwertsbreite von 3,26% dieser Wellenlänge. Der Spiegel mit einem Gamma von 0,2 weist bei einer Wellenlänge von ca. 13,54 nm eine maximale Reflektivität von 68,3% auf sowie eine Halbwertsbreite von 2,66% dieser Wellenlänge auf. Bemerkenswert ist, dass trotz deutlich reduzierter Halbwertbreite die maximale Reflektivität im Bereich der Arbeitswellenlänge von ca. 13,5 nm bei einem Gamma von 0,25 um nur etwa 3% und bei einem Gamma von 0,2 um etwa 7,3% reduziert ist. In order to make the multilayer system narrower, for example, the ratio gamma may be reduced from the thickness of the layer with a lower real part of the refractive index, such as molybdenum, to the thickness of the stack, in particular smaller than 0.3. In 4 is again with continuous line of reflectivity course of the Mo / Si-multilayer system 3 over the wavelength range from 12.5 nm to 14.5 nm at a constant angle of incidence of near 0 °. In addition, the reflectivity profile for EUV mirrors with Mo / Si multilayer system with a gamma of 0.25 (Mo / Si G = 0.25) and in dash-dotted lines with a gamma of 0.2 (Mo / Si G = 0 , 2) for comparison, also over the wavelength range of 12.5 nm to 14.5 nm at a constant angle of incidence of near 0 °. Further, as compared with the Mo / Si multi-layer system with a gamma of 0.4, the stack thickness was slightly modified to 6.85 nm. In addition, the number of stacks was increased to 200, which is why the foothills of their Reflektivitätsverläufe to 12.5 nm and 14.5 nm are smoothed out so to speak. The mirror with a gamma of 0.25 has a maximum reflectivity of 71.3% at a wavelength of about 13.5 nm and a half-width of 3.26% of this wavelength. The mirror with a gamma of 0.2 has a maximum reflectivity of 68.3% at a wavelength of about 13.54 nm and a half-width of 2.66% of this wavelength. It is noteworthy that, despite a significantly reduced half-width, the maximum reflectivity in the region of the working wavelength of about 13.5 nm is reduced by only about 3% for a gamma of 0.25 μm and about 7.3% for a gamma of 0.2 μm ,

Das Viellagensystem kann auch schmalbandiger gestaltet werden, indem man entweder Molybdän als Material mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex durch beispielsweise Zirkonium, Yttrium, Niob, Molybdän-Zirkonium, deren Boride, Karbide, Silizide oder Nitride ersetzt und/oder Silizium als Material mit höherem Realteil des Brechungsindexes durch Kohlenstoff, Bor, Siliziumborid, Siliziumkarbid oder Borkarbid ersetzt. Rein exemplarisch sei hier auf 5 hingewiesen. Im Vergleich zum Reflektivitätsverlauf eines EUV-Spiegels mit Mo/Si-Viellagensystem in durchgehender Linie über den Wellenlängenbereich von 12,5 nm bis 14,5 nm bei einem konstanten Einfallswinkel von nahe 0°, sind dort auch die entsprechenden Reflektivitätsverläufe für Spiegel mit Niob-Silizium-Viellagensystem (gestrichelt), mit Yttrium-Silizium-Viellagensystem (strichpunktiert) und mit Zirkonium-Silizium-Viellagensystem (strichdoppelpunktiert) aufgetragen. The multilayer system can also be made narrower by either replacing molybdenum as a lower refractive index material by, for example, zirconium, yttrium, niobium, molybdenum-zirconium, their borides, carbides, silicides or nitrides and / or silicon as the higher real part material Refractive index replaced by carbon, boron, silicon boride, silicon carbide or boron carbide. Purely exemplary is here on 5 pointed. In comparison with the reflectivity profile of an EUV mirror with Mo / Si multilayer system in a continuous line over the wavelength range from 12.5 nm to 14.5 nm at a constant angle of incidence of near 0 °, the corresponding reflectivity curves for mirrors with niobium are also shown there. Silicon multi-layer system (dashed), with yttrium silicon multilayer system (dot-dashed) and with zirconium-silicon multilayer system (double-dashed dotted) applied.

Bei dem Spiegel mit einem Mo/Si-Viellagensystem handelt es sich um eine Viellagensystem mit einer konstanten Stapeldicke von 6,9 nm, einem Gamma von 0,4 und einer Stapelanzahl von 1000, weswegen die Ausläufer ihrer Reflektivitätsverläufe zu 12,5 nm und 14,5 nm hin sozusagen geglättet sind. Bei einer Wellenlänge von ca. 13,5 nm liegt eine maximale Reflektivität von 0,739449 vor. Die Halbwertsbreite beträgt 4,30% dieser Wellenlänge. Das Viellagensystem des Spiegels mit Nb/Si-Beschichtung weist ebenfalls eine konstante Stapeldicke von 6,9 nm und eine Stapelanzahl von 1000 auf, allerdings bei einem Gamma von 0,45. Bei einer Wellenlänge von ca. 13,52 nm liegt eine maximale Reflektivität von 0,733826 vor. Die Halbwertsbreite beträgt 3,85% dieser Wellenlänge und die Einbuße an maximaler Reflektivität gegenüber dem Spiegel mit Mo/Si-Viellagensystem liegt bei lediglich 0,8%. Die Viellagensysteme der Spiegel mit Y/Si-Beschichtung oder mit Zr/Si-Beschichtung weist ebenfalls ein Gamma von 0,45 und eine Stapelanzahl von 1000 auf, allerdings bei einer konstanten Stapeldicke von 6,85 nm. Bei dem Spiegel mit Y/Si-Viellagensystem liegt bei einer Wellenlänge von ca. 13,52 nm liegt eine maximale Reflektivität von 0,599932 vor. Die Halbwertsbreite beträgt lediglich 1,63% dieser Wellenlänge und die Einbuße an maximaler Reflektivität gegenüber dem Spiegel mit Mo/Si-Viellagensystem allerdings 18,9%. Bei dem Spiegel mit Zr/Si-Viellagensystem liegt bei einer Wellenlänge von ca. 13,48 nm liegt eine maximale Reflektivität von 0,65758 vor. Die Halbwertsbreite beträgt 2,67% dieser Wellenlänge und die Einbuße an maximaler Reflektivität gegenüber dem Spiegel mit Mo/Si-Viellagensystem 11,1%.The mirror with a Mo / Si multilayer system is a multilayer system with a constant stack thickness of 6.9 nm, a gamma of 0.4 and a stacking number of 1000, which is why the extensions of their Reflektivitätsverläufe to 12.5 nm and 14.5 nm are smoothed out so to speak. At a wavelength of about 13.5 nm, there is a maximum reflectivity of 0.739449. The half width is 4.30% of this wavelength. The Nb / Si mirror multilayer system also has a constant stack thickness of 6.9 nm and a stack count of 1000, but at a gamma of 0.45. At a wavelength of about 13.52 nm, there is a maximum reflectivity of 0.733826. The half-width is 3.85% of this wavelength and the loss of maximum reflectivity compared to the mirror with Mo / Si multilayer system is only 0.8%. The multilayer systems of the Y / Si-coated or Zr / Si-coated mirrors also have a gamma of 0.45 and a stack number of 1000, but at a constant stack thickness of 6.85 nm. In the mirror with Y / Si The multilayer system has a maximum reflectivity of 0.599932 at a wavelength of approx. 13.52 nm. The half-width is only 1.63% of this wavelength and the loss of maximum reflectivity compared to the mirror with Mo / Si multilayer system, however, 18.9%. The mirror with Zr / Si multilayer system has a maximum reflectivity of 0.65758 at a wavelength of approx. 13.48 nm. The half-width is 2.67% of this wavelength and the loss of maximum reflectivity compared to the mirror with Mo / Si multilayer system is 11.1%.

Je nach Materialkombination und voraussichtlichen Randbedingungen bzw. gewünschten Parametern kann zusätzlich Gamma verringert werden, um die Schmalbandigkeit weiter zu erhöhen. Insbesondere die genannten Boride, Karbide, Silizide und Nitride können in den Viellagensystemen als Barrierelagen gegen Interdiffusion vorgesehen sein, die die Langzeitstabilität der Viellagensysteme erhöhen können. Depending on the material combination and the expected boundary conditions or desired parameters, additional gamma can be reduced in order to further increase the narrowbandness. In particular, the abovementioned borides, carbides, silicides and nitrides can be provided in the multi-layer systems as barrier layers against interdiffusion, which can increase the long-term stability of the multi-layer systems.

Um das Viellagensystem breitbandiger zu gestalten, um zweite reflektive optische Elemente zur Anordnung in Strahlrichtung hinter einem ersten, wie soeben beschrieben schmalbandigen reflektiven optischen Element zu erhalten, kann einerseits Gamma entsprechend erhöht werden. Andererseits kann auch auf spezielle Materialkombinationen zurückgegriffen werden. Exemplarisch seien hier Viellagensysteme betrachtet, die Silizium als Material mit höherem Realteil des Brechungsindex aufweisen und ein Rutheniumborid als Material mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex. In 6 ist im Vergleich zum Reflektivitätsverlauf des EUV-Spiegels mit Mo/Si-Viellagensystem aus den 3 und 4 in durchgehender Linie über den Wellenlängenbereich von 12,5 nm bis 14,5 nm bei einem konstanten Einfallswinkel von nahe 0°, die entsprechenden Reflektivitätsverläufe für Spiegel mit Silizium-Rutheniummonoborid-Viellagensystem (gestrichelt), mit Silizium-Rutheniumdiborid-Viellagensystem (strichpunktiert) und mit Silizium-Rutheniumdodekaborid-Viellagensystem (punktiert) aufgetragen. Alle drei breitbandigen Spiegel weisen ein Reflektivitätsmaximum um ca. 13,5 nm bis 13,6 nm auf und sind daher für den Einsatz in der EUV-Lithographie geeignet, beispielsweise in einer EUV-Lithographievorrichtung wie in 1 exemplarisch gezeigt. In order to make the multilayer system broadband in order to obtain second reflective optical elements for arrangement in the beam direction behind a first, as described above narrow-band reflective optical element, on the one hand gamma can be increased accordingly. On the other hand, special material combinations can be used. By way of example, let us consider multilayer systems which have silicon as a material with a higher real part of the refractive index and a ruthenium boride as a material with a lower real part of the refractive index. In 6 is compared to the reflectivity curve of the EUV mirror with Mo / Si multilayer system of the 3 and 4 in a continuous line over the wavelength range from 12.5 nm to 14.5 nm at a constant angle of incidence of near 0 °, the corresponding reflectivity curves for mirrors with silicon ruthenium monoboride multilayer system (dashed), with silicon ruthenium diboride multilayer system (dot-dashed) and coated with silicon ruthenium dodecaboride multilayer system (dotted). All three broadband mirrors have a maximum reflectivity of about 13.5 nm to 13.6 nm and are therefore suitable for use in EUV lithography, for example in an EUV lithography apparatus as in 1 shown as an example.

Der Spiegel mit Si/RuB-Viellagensystem weist 100 Perioden einer Periodendicke von 6,95 nm bei einem Gamma von 0,35 auf. Bei diesem Spiegel liegt bei einer Wellenlänge von ca. 13,58 nm eine maximale Reflektivität von 0,705626 vor. Die Halbwertsbreite beträgt 6,04% dieser Wellenlänge. Der Spiegel mit Si/RuB2-Viellagensystem weist 100 Perioden einer Periodendicke von 6,95 nm bei einem Gamma von 0,4 auf. Bei diesem Spiegel liegt bei einer Wellenlänge von ca. 13,5 nm eine maximale Reflektivität von 0,703573 vor. Die Halbwertsbreite beträgt 6,67% dieser Wellenlänge. Der Spiegel mit Si/RuB12-Viellagensystem weist 100 Perioden einer Periodendicke von 7 nm bei einem Gamma von 0,35 auf. Bei diesem Spiegel liegt bei einer Wellenlänge von ca. 13,62 nm eine maximale Reflektivität von 0,734824 vor. Die Halbwertsbreite beträgt 7,20% dieser Wellenlänge. Bei den Spiegeln mit Si/RuB- oder Si/RuB2-Viellagensystem liegt die Einbuße bei der maximalen Reflektivität bei ca. 4,3%, bei dem Spiegel mit Si/RuB12-Viellagensystem sogar bei unter 1%. The mirror with Si / RuB multilayer system has 100 periods of a period thickness of 6.95 nm at a gamma of 0.35. At this level, there is a maximum reflectivity of 0.7052626 at a wavelength of about 13.58 nm. The half width is 6.04% of this wavelength. The mirror with Si / RuB2 multilayer system has 100 periods of a period thickness of 6.95 nm with a gamma of 0.4. At this level, a maximum reflectivity of 0.703573 is present at a wavelength of approximately 13.5 nm. The half width is 6.67% of this wavelength. The mirror with Si / RuB12 multilayer system has 100 periods of a period thickness of 7 nm at a gamma of 0.35. At this level, a maximum reflectivity of 0.734824 is present at a wavelength of about 13.62 nm. The half-width is 7.20% of this wavelength. In the case of the mirrors with Si / RuB or Si / RuB2 multilayer system, the loss at the maximum reflectivity is approximately 4.3%, in the mirror with Si / RuB12 multilayer system even at less than 1%.

In den 7a, 7b ist schematisch eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen reflektiven optischen Elements als Kollektorspiegel 100 eines Beleuchtungssystems für die EUV-Lithographie bzw. einer EUV-Lithographievorrichtung dargestellt. Mittels eines Laserstrahls 104, beispielsweise von einem CO₂- oder einem YAG-Laser, werden Metalltröpfchen, bevorzugt Zinntröpfchen zu einem Plasma 106 angeregt. Dazu tritt der Laserstrahl 104 durch das Mittenloch 124. Das Plasma 106 emittiert nicht nur im EUV-Wellenlängenbereich, insbesondere zwischen 12,5 nm und 14,5 nm, sondern auch in höherwellenlängigen Bereichen, wie etwa Ultraviolett, Sichtbar und Infrarot. Auch der Laserstrahl kann neben Infrarotstrahlung auch in gewissem Umfang im ultravioletten und/oder sichtbaren Wellenlängenbereich emittieren. Anteile des Laserstrahls 104 werden am Zinntröpfchen und am Plasma 106 reflektiert und können ebenfalls auf dem Kollektorspiegel 100 auftreffen. Um Strahlung aus Wellenlängenbereichen höher als EUV so weit wie möglich aus dem Strahlengang heraus zu halten, können übliche Maßnahmen gegen ultraviolette, sichtbare und infrarote Störstrahlung wie etwa aus der eingangs genannten US 7,773,196 B2 bekannt beim Kollektorspiegel 100 vorgesehen werden. In the 7a . 7b schematically is an embodiment of the here proposed reflective optical element as a collector mirror 100 of an illumination system for EUV lithography or an EUV lithography device. By means of a laser beam 104 , For example from a CO ₂ -, or a YAG laser, are droplets of metal, preferably tin droplets to a plasma 106 stimulated. For this, the laser beam occurs 104 through the middle hole 124 , The plasma 106 not only emits in the EUV wavelength range, in particular between 12.5 nm and 14.5 nm, but also in higher-wavelength regions, such as ultraviolet, visible and infrared. The laser beam can emit in addition to infrared radiation to a certain extent in the ultraviolet and / or visible wavelength range. Proportions of the laser beam 104 become at the tin droplet and at the plasma 106 reflected and can also be on the collector mirror 100 incident. To keep radiation from wavelength ranges higher than EUV as far as possible out of the beam path, conventional measures against ultraviolet, visible and infrared radiation such as those mentioned above can US 7,773,196 B2 known at the collector mirror 100 be provided.

Insbesondere die vom Plasma 106 in diverse Richtungen emittierte EUV-Strahlung, angedeutet durch die einfallenden Strahlen 108, 112, trifft unter verschiedenen Winkeln und mit unterschiedlicher Leistungsdichte auf den Kollektorspiegel 100 auf und wird dort durch Reflexion, angedeutet durch die reflektierten Strahlen 110, 114, im hier dargestellten Beispiel durch eine Blende 102 auf die im Beleuchtungssystem oder in der EUV-Lithographievorrichtung im Strahlgang folgenden reflektiven optischen Elemente geleitet. Bei der in den 7a, 7b beispielhaft gezeigten Konfiguration trifft die EUV-Strahlung mit kleineren Einfallswinkeln und höherer Leistungsdichte auf den inneren Bereich 122 und mit größeren Einfallswinkeln und geringeren Leistungsdichten auf den äußeren Bereich 120. Der Kollektorspiegel 100 ist derart ausgebildet, dass im inneren Bereich 122 mit höherer Leistungsdichte ein erstes Viellagensystem mit einem Reflektivitätsprofil einer Halbwertsbreite von nicht mehr als 4% der ersten Wellenlänge, das für kleinere Einfallswinkel, insbesondere quasi-normalen Einfall ausgelegt ist, vorgesehen ist. Im äußeren Bereich 120 mit niedrigerer Leistungsdichte, wo auch weniger EUV-Störstrahlung auftritt, ist ein weiteres Viellagensystem vorgesehen, bevorzugt mit einem Reflektivitätsprofil mit einer Halbwertsbreite, die größer als die des Reflektivitätsprofils des ersten Viellagensystems ist, bevorzugt größer 4% der ersten Wellenlänge, und für größere Einfallswinkel ausgelegt. Die insbesondere im inneren Bereich 122 nicht reflektierte Strahlung erhöht die Wärmelast auf dem Kollektorspiegel 100. Um diese abzuführen, wird der Kollektorspiegel 100 gekühlt. Especially the plasma 106 emitted in various directions EUV radiation, indicated by the incident rays 108 . 112 , hits the collector mirror at different angles and with different power density 100 and is there by reflection, indicated by the reflected rays 110 . 114 , in the example shown here by a diaphragm 102 directed to the following in the illumination system or in the EUV lithography device in the beam path reflective optical elements. In the in the 7a . 7b As shown by way of example, the EUV radiation strikes the inner region with smaller angles of incidence and higher power density 122 and with larger angles of incidence and lower power densities on the outer area 120 , The collector mirror 100 is formed such that in the inner region 122 With higher power density, a first multi-layer system with a reflectivity profile of a half-width of not more than 4% of the first wavelength, which is designed for smaller angles of incidence, in particular quasi-normal incidence, is provided. In the outer area 120 With lower power density, where less EUV interference occurs, another multi-layer system is provided, preferably with a reflectivity profile with a half-width greater than that of the reflectivity profile of the first multi-layer system, preferably greater than 4% of the first wavelength, and designed for larger angles of incidence , Especially in the inner area 122 Unreflected radiation increases the heat load on the collector mirror 100 , To dissipate this, the collector mirror 100 cooled.

Im vorliegenden Beispiel ist mindestens eines der dem Kollektorspiegel im Strahlengang nachfolgenden reflektiven optischen Elemente des Beleuchtungssystem und ggf. eines Projektionssystems bzw. der EUV-Lithographievorrichtung mit einem zweiten sich über eine Fläche erstreckenden Viellagensystem auf einem Substrat versehen, wobei das zweite Viellagensystem zweite Lagen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Realteil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wobei sich bei Bestrahlung unter einem zweiten konstanten Einfallswinkel ein zweiter Reflektivitätsverlauf mit zweiter Halbwertsbreite in Abhängigkeit der Wellenlänge ausbildet und wobei bei einer zweiten Wellenlänge eine maximale Reflektivität vorliegt, wobei die zweite Halbwertsbreite größer als die erste Halbwertsbreite des ersten reflektiven optischen Elements ist, insbesondere die zweite Halbwertsbreite mehr als 4%, bevorzugt mehr als 6% der zweiten Wellenlänge beträgt. Im hier vorliegenden Beispiel handelt es sich in einer ersten Variante um Spiegel mit Mo/Si-Viellagensystemen mit einem Gamma größer gleich 0,3, die, nachdem durch den Kollektorspiegel insbesondere EUV-Störstrahlung möglichst unterdrückt wird, für maximale Reflektivität optimiert sein können. In einer zweiten Variante weisen die zweiten reflektiven optischen Elemente Viellagensysteme mit borhaltigen Lagen, insbesondere Rutheniumborid-haltige Lagen auf, etwa wie in Verbindung mit 6 näher beschrieben. Besonders bevorzugt handelt es sich, insbesondere im Beleuchtungssystem, bei möglichst vielen im Strahlgang hinter dem Kollektorspiegel befindlichen reflektiven optischen Elementen um breitbandigere reflektive optische Elemente, um die weiter reflektierte und damit nicht absorbierte Wärme auf möglichst viele optische Elemente innerhalb eines optischen Systems oder einer EUV-Lithographievorrichtung zu verteilen oder gezielt auf ein auf Wärmeeintrag nicht ganz so empfindlich reagierendes Element zu lenken, wo durch Absorption wieder ein größerer Wärmeanteil aus dem Arbeitsstrahl entfernt werden kann. In the present example, at least one of the collector mirror in the beam path subsequent reflective optical elements of the illumination system and optionally a projection system or the EUV lithography device is provided with a second extending over a surface multi-layer system on a substrate, wherein the second multi-layer system second layers of at least two different materials with different real part of the refractive index at a wavelength in the extreme ultraviolet wavelength range, which are arranged alternately, wherein when irradiated at a second constant angle of incidence, a second reflectivity curve with second half width forms depending on the wavelength and wherein at a second wavelength a maximum Reflectivity is present, wherein the second half width is greater than the first half width of the first reflective optical element, in particular the second half width is more than 4%, preferably more than 6% of the second wavelength. In the present example, in a first variant, mirrors with Mo / Si multilayer systems with a gamma greater than or equal to 0.3, which can be optimized for maximum reflectivity, as far as possible suppressed by the collector mirror in particular EUV interference. In a second variant, the second reflective optical elements comprise multilayer systems with boron-containing layers, in particular ruthenium boride-containing layers, for example as in conjunction with FIG 6 described in more detail. It is particularly preferred, in particular in the illumination system, with as many reflective optical elements located behind the collector mirror in the beam path as broadband reflective optical elements in order to apply the further reflected and thus not absorbed heat to as many optical elements as possible within an optical system or an EUV. Distribute lithographic device or specifically directed to a not so sensitive sensitive to heat input element, where by absorption again a larger amount of heat from the working beam can be removed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: EUV-Lithographievorrichtung EUV lithography device
11 11: Betriebsstrahl operating beam
12 12: EUV-Strahlungsquelle EUV radiation source
13 13: Kollektorspiegel collector mirror
14 14: Beleuchtungssystem lighting system
15 15: erster Spiegel first mirror
16 16: zweiter Spiegel second mirror
17 17: Maske mask
18 18: dritter Spiegel third mirror
19 19: vierter Spiegel fourth mirror
20 20: Projektionssystem projection system
21 21: Wafer wafer
50 50: Kollektorspiegel collector mirror
51 51: Substrat substratum
52 52: Polierschicht polishing layer
53 53: Schutzlage protective layer
54 54: Viellagensystem Multilayer system
55 55: Lagenpaar location pair
56 56: Spacer spacer
57 57: Absorber absorber
100 100: Kollektorspiegel collector mirror
102 102: Blende cover
104 104: Laserstrahl laser beam
106 106: Plasma plasma
108, 110 108, 110: einfallender Strahl incident beam
112, 114 112, 114: reflektierter Strahl reflected beam
120, 122 120, 122: Bereich Area
124 124: Mittenloch center hole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7773196 B2 [0003, 0035, 0044]

Claims

A reflective ultraviolet wavelength optical element having a first multilayer system extending over a first surface on a substrate, said first multilayer system comprising layers of at least two different refractive index different refractive index materials at a wavelength in the extreme ultraviolet wavelength range arranged alternately , wherein upon irradiation at a constant angle of incidence a reflectivity profile with half-width as a function of the wavelength is formed and wherein there is a maximum reflectivity at a first wavelength, characterized in that the half-width of the Reflektivitätsverlaufs is not more than 4% of the first wavelength.

Reflective optical element according to claim 1, wherein a layer of one of the at least two materials with the layer or layers arranged between it and the layers of the same material closest to the substrate forms a stack, characterized in that the ratio of thickness of the layer ( 57 ) with a lower real part of the refractive index to the thickness of the stack ( 55 ) is less than 0.3.

Reflective optical element according to claim 1 or 2, characterized in that one or more layers ( 57 ) of lower refractive index material of one or more of molybdenum, zirconium, yttrium, niobium, molybdenum-zirconium, their borides, carbides, silicides and nitrides.

Reflective optical element according to one of claims 1 to 3, characterized in that one or more layers ( 56 ) of higher refractive index material of one or more of silicon, carbon, boron, silicon boride, silicon carbide and boron carbide.

Reflective optical element according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is used as a collector mirror ( 13 . 50 . 100 ) is trained.

Reflective optical element according to one of claims 1 to 5, characterized in that it extends over a further surface ( 120 ) extending further multi-layer system having a further Reflektivitätsverlauf whose half-width is greater than that of the Reflektivitätsverlaufs the first Viellagensystems, wherein the first Viellagensystem is designed for a smaller angle of incidence than the further multi-layer system.

An optical system comprising a first reflective optical element according to any of claims 1 to 6 and a second ultraviolet wavelength reflective optical element having a second multi-surface multilayer system on a substrate, the second multilayer system comprising second layers of at least two different materials with different real part of the refractive index at a wavelength in the extreme ultraviolet wavelength range, which are arranged alternately, wherein upon irradiation at a second constant angle of incidence, a second reflectivity curve forms with second half width as a function of wavelength and wherein there is a maximum reflectivity at a second wavelength, wherein the second half width is greater than the first half width of the first reflective optical element, characterized in that the first and the second reflective element d Erart are arranged to each other, that from the first reflective optical element reflected radiation impinges on the second reflective optical element.

An optical system according to claim 7, characterized in that the second half width is more than 4% of the second wavelength.

Optical system according to claim 7 or 8, characterized in that the second half width is more than 6% of the second wavelength.

Optical system according to one of claims 7 to 9, characterized in that the second reflective optical element comprises second layers of boron-containing material.

An optical system according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the second reflective optical element comprises one or more second layers of lower refractive index molybdenum material and one or more second layers of higher refractive index silicon material.

An optical system according to any one of claims 7 to 11, wherein in the second reflective optical element a second layer of one of the at least two materials forms a second stack with the layer or layers therebetween or the second layers of like material closest to the substrate , characterized in that the ratio of the thickness of the second layer with a lower real part of the refractive index to the thickness of the second stack is greater than or equal to 0.3.

EUV lithography apparatus with a reflective optical element according to one of claims 1 to 6.

EUV lithography apparatus with an optical system according to one of claims 7 to 12.

EUV lithography apparatus according to claim 14 having a radiation source, wherein the radiation strikes the first reflective optical element with a power varying over the total area of the first reflective optical element, characterized in that the first reflective optical element ( 13 . 50 . 100 ) over another surface ( 120 ) extending further multi-layer system having a further Reflektivitätsverlauf whose half-width is greater than that of the first Reflektivitätsverlaufs, wherein the first multi-layer system on a surface area ( 122 ) with higher power and the further multi-layer system on a surface area ( 120 ) are arranged with lower power.