Grenzflächen‐optimierte Mo/Si Multischichten als Reflektoren für den EUV Spektralbereich. Interface‐optimized Mo/Si multilayers as reflectors for the EUV spectral range

Fur die EUV-Lithographie, die als aussichtsreichstes Verfahren fur die Herstellung von Halbleiterstrukturen unterhalb von 50 nm gilt, kommen reflektierende Multischichten als optische Elemente zum Einsatz. Diese mussen eine moglichst hohe Reflektivitat aufweisen, da diese die Effizienz des Verfahrens und damit den Durchsatz einer zukunftigen Chip-Fabrik masgeblich bestimmt. In dieser Arbeit werden Untersuchungen zur Grenzflachenbeschaffenheit von Mo/Si Multischichten, die mittels Magnetron Sputter Deposition hergestellt wurden, vorgestellt. Ausgehend vom zweikomponentigen Mo/Si-System, bei dem vorrangig der Einfluss der Abscheidebedingungen auf die Grenzflachenrauhigkeit betrachtet wird, gelang es, durch den Einbau von dunnsten Barriereschichten auch die Grenzflacheninterdiffusion zu reduzieren. Im reinen Mo/Si System ist vor allem ein niedriger Ar-Sputtergasdruck wichtig, um glatte Grenzflachen zu erzeugen. Die Verringerung der Interdiffusion der Mo- und Si-Atome kann durch den Einbau von C- und B4C-Barriereschichten geeigneter Dicke erreicht werden. Als Ergebnis der Untersuchungen wurden Mo/Si Multischichten mit momentan den weltweit hochsten EUV-Reflektivitaten prapariert: REUV = 70.1 % (λ = 13.3 nm, α = 1.5°), REUV = 71.4 % (λ = 12.5 nm, α = 22.5°). EUV lithography is the most promising technique for the fabrication of semiconductor structures below 50 nm. This requires the use of reflecting multilayers as optical elements. These multilayers must have reflectances as high as possible since it determines the efficiency of the technique and therefore the throughput of a future chip fab. In this work we present investigations on the interface quality of Mo/Si multilayers which are prepared by magnetron sputter deposition. Starting from the two-component Mo/Si system, that has mainly been optimized with respect to interface roughness, we show that interface interdiffusion can also be reduced by the introduction of tiny barrier layers. In pure Mo/Si multilayers particularly a low Ar sputter gas pressure is important to get smooth layers, whereas the interdiffusion can be reduced by the deposition of C and B4C barrier layers on the individual interfaces. As result of our work, we have prepared Mo/Si multilayers with outstanding high reflectances: REUV = 70.1 % (λ = 13.3 nm, α = 1.5°), REUV = 71.4 % (λ = 12.5 nm, α = 22.5°).