DE102009029282A1

DE102009029282A1 - Optische Anordnung, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie

Info

Publication number: DE102009029282A1
Application number: DE102009029282A
Authority: DE
Inventors: Dirk Heinrich Dr. Ehm; Stefan-Wolfgang Dr. Schmidt; Günther Dengel
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-03-24
Also published as: TW201142520A; KR20120054623A; WO2011029761A1; TWI484303B; KR101456762B1; US9041905B2; US20120224153A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Anordnung, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie. Gemäß einem Aspekt weist eine optische Anordnung ein Gehäuse (100, 200, 550, 780), in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist, und wenigstens ein innerhalb dieses Gehäuses angeordnetes Teilgehäuse (140, 240, 560, 790, 811, 823, 824, 831, 841) auf, das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht und wobei im Bereich der Öffnung wenigstens ein Strömungslenkungsabschnitt ausgebildet ist, welcher eine vom Innenraum zum Außenraum des Teilgehäuses durch die Öffnung hindurch verlaufende Spülgasströmung wenigstens einmal in ihrer Richtung umlenkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Anordnung, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie.
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsbelichtungsanlagen, d. h. bei Wellenlängen von z. B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Da die Lebensdauer der Spiegel bzw. der für den Betrieb unter EUV-Bedingungen ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage durch kontaminierende Teilchen oder Gase, insbesondere Kohlenwasserstoffverbindungen, begrenzt wird, ist ein Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage bzw. einzelner Gehäuseteile unter Vakuumbedingungen (z. B. bei Gesamtdrücken von 10^–3 mbar oder darunter) erforderlich.
Dabei tritt in der Praxis jedoch das Problem auf, dass die sich im System ausbreitenden Kontaminanten auf den Oberflächen der optischen Elemente anhaften können, was wiederum eine Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften der Elemente, also insbesondere einen Reflexionsverlust der Spiegel, zur Folge hat.
Aus WO 2008/034582 A2 und DE 10 2006 044 591 A1 ist u. a. eine optische Anordnung, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie bekannt, welche zur Reduzierung der Anhaftung von Kontaminanten insbesondere an reflektiven optischen Elementen innerhalb eines evakuierten Gehäuses mindestens ein weiteres Vakuumgehäuse aufweist, welches die optische Oberfläche des jeweiligen reflektiven optischen Elementes umgibt. Dem Vakuumgehäuse ist eine Kontaminationsreduzierungseinheit zugeordnet, welche den Partialdruck von kontaminierenden Stoffen wie Wasser und/oder Kohlenwasserstoffen zumindest in unmittelbarer Nähe der optischen Oberfläche verringert. Auf diese Weise wird eine Art „Mini-Umgebung” mit einer reduzierten Anzahl von kontaminierenden Teilchen um die optische Oberfläche herum erzeugt, so dass sich weniger Teilchen auf der optischen Oberfläche anlagern können.
Aus US 2009/0135386 A1 ist es u. a. bekannt, in einer Beleuchtungseinrichtung einer Projektionsbelichtungsanlage innerhalb einer Vakuumkammer mehrere Unterkammern vorzusehen, welche über mit einer Durchtrittsöffnung versehene, jeweils an Positionen minimaler Lichtquerschnittsfläche oder in deren Nähe angeordnete Trennwände voneinander getrennt und jeweils durch zugeordnete Vakuumpumpen evakuiert werden.
Aus US 2009/0141257 A1 ist u. a. eine Beleuchtungseinrichtung einer Projektionsbelichtungsanlage bekannt, bei welcher innerhalb einer eine Mehrzahl reflektiver optischer Elemente aufnehmenden Kammer eine Mehrzahl von Subkammern vorgesehen ist, welche jeweils eines der reflektiven optischen Elemente aufnehmen und in denen mittels zugeordneter Vakuumpumpen unabhängig voneinander im Vergleich zum äußeren Vakuumgehäuse höhere Evakuierungsgrade eingestellt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, bereitzustellen, welche insbesondere bei innerhalb des Systems beweglichen optischen Elementen eine Reduzierung der Anhaftung von Kontaminationen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist eine optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, auf:

– ein Gehäuse, in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist,
– wenigstens ein innerhalb dieses Gehäuses angeordnetes Teilgehäuse, das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht,
– wobei im Bereich der Öffnung wenigstens ein Strömungslenkungsabschnitt ausgebildet ist, welcher eine vom Innenraum zum Außenraum des Teilgehäuses durch die Öffnung hindurch verlaufende Spülgasströmung wenigstens einmal in ihrer Richtung umlenkt.

Infolge des erfindungsgemäß vorgesehenen Strömungslenkungsabschnittes, welcher die durch die Öffnung hindurch verlaufende Spülgasströmung wenigstens einmal in ihrer Richtung umlenkt, d. h. eine Umlenkung im Vergleich zu einem direkten bzw. geradlinigen Strömungsverlauf bewirkt, kann eine Verlängerung des Strömungsweges erreicht werden, wodurch wiederum die Unterdrückungsrate für Kontaminanten (insbesondere Kohlenwasserstoffe), die vom Außenbereich in den Innenbereich des Teilgehäuses infolge Diffusion eindringen können, erhöht werden kann. Der Erfindung liegt somit insbesondere das Konzept zugrunde, die Geometrie des Übergangs bzw. Strömungsverlaufs zwischen Innen- und Außenbereich des Teilgehäuses so zu gestalten, dass die Unterdrückungsrate für Kontaminanten, welche durch Diffusion vom Außen- in den Innenbereich gelangen können, erhöht wird.
Eine Erhöhung dieser Unterdrückungsrate kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Spülgasströmung durch einen baulich begrenzten Abschnitt gelenkt wird, dessen räumliche Ausdehnung in Strömungsrichtung wenigstens das Doppelte, insbesondere wenigstens das Dreifache, weiter insbesondere wenigstens das Vierfache zu seiner Ausdehnung in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Richtung beträgt. Hierdurch wird eine bezogen auf die Strömungsrichtung langgestreckte Geometrie des von der Spülgasströmung passierten Bereiches geschaffen, welche zu einer signifikanten Erhöhung der Unterdrückungsrate führt.
Gemäß einem weiteren Ansatz weist eine optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, auf:

– ein Gehäuse, in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist,
– wenigstens ein innerhalb dieses Gehäuses angeordnetes Teilgehäuse, das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht,
– wobei eine vom Innenraum zum Außenraum des Teilgehäuses durch die Öffnung hindurch verlaufende Spülgasströmung durch einen baulich begrenzten Abschnitt verläuft, dessen räumliche Ausdehnung in Strömungsrichtung wenigstens das Doppelte, insbesondere wenigstens das Dreifache, weiter insbesondere wenigstens das Vierfache seiner Ausdehnung in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Richtung beträgt.

Mathematisch kann die o. g. Unterdrückungsrate als Quotient eines außerhalb des Teilgehäuses vorliegenden Kontaminationspartialdruckes zu dem innerhalb des Teilgehäuses vorliegenden Kontaminationspartialdruck definiert werden:
Für eine einzelne Öffnung kann die Unterdrückungsrate R über die Peclet-Zahl wie folgt berechnet werden:
Dabei bezeichnet Pe die sogenannte Peclet-Zahl, welche als dimensionslose Kennzahl das Verhältnis zwischen der über Konvektion transportierten Wärmemenge zu der über Wärmeleitung transportierten Wärmemenge angibt und gemäß Gleichung (2) berechnet werden kann, wobei Q den Strömungsfluss (in Einheiten von mbar·l/s), p den Kontaminantendruck im Außenbereich (in Einheiten von mbar), D den Diffusionskoeffizienten für Kontaminanten (in Einheiten von m²/s), A die Durchtrittsfläche (d. h. die zur Strömungsrichtung senkrechte, vom Spülgas durchströmte Fläche, in Einheiten von m²) und 1 die Länge des vom Spülgas durchströmten Bereichs in Strömungsrichtung (= „Unterdrückungslänge”) bzw. die Länge in Richtung entlang des Druckgradienten (in Einheiten von m) bezeichnen.
Zur Veranschaulichung der vorstehenden Größen dient die schematische Darstellung gemäß 2f, in der eine in Richtung des eingezeichneten Blockpfeils aus einem Bereich „I” (z. B. der innere Bereich eines Teilgehäuses) in einen Bereich „II” (entsprechend dem Bereich außerhalb des Teilgehäuses) aufgrund eines in dieser Richtung bestehenden Druckgradienten erfolgende Spülgasströmung im Übergang zwischen den Bereichen „I” und „II” einen zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wandungen definierten, baulich begrenzten Abschnitt bzw. Spalt mit einer Spaltbreite d und der Spaltlänge w durchströmt. Die Durchtrittsfläche A ergibt sich als Produkt aus Spaltbreite d und Spaltlänge w, wobei mit l die Länge des vom Spülgas durchströmten Bereichs in Strömungsrichtung (= „Unterdrückungslänge”) bzw. die Länge des Strömungsweges in Strömungsrichtung und entlang des Druckgradienten bezeichnet ist.
Der Kontaminantendruck p wirkt in der in 2f dargestellten Situation mit einem Diffusionskoeffizienten D in Richtung von „II” nach „I”, d. h. zum inneren Bereich des Teilgehäuses, gegen den aus dem Teilgehäuse nach außen gerichteten Strömungsfluss Q der Spülgasströmung, wobei der Unterdrückungsfaktor im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch gezielte Auslegung bzw. Optimierung der Geometrie des Übergangsbereichs erhöht wird.
Ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre, können beispielsweise die Spaltbreite d im Bereich 0.1 bis 1.5 cm (zur Ermöglichung einer Aktuierung der optischen Elemente und Bereitstellung eines hinreichenden Bewegungsspielraums) und die Spaltlänge w (bei der es sich beispielsweise um den Umfang eines Spiegels handeln kann) im Bereich von 15 bis 200 cm liegen, so dass typische Werte für die Durchtrittsfläche A in Abhängigkeit von der Größe des optischen Elementes bzw. Spiegels im Bereich von 1.5 bis 300 cm² liegen können.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Umlenkung durch den Strömungslenkungsabschnitt um einen Winkel von 90° ± 20°, insbesondere 90° ± 10°, weiter insbesondere 90° ± 5°.
Gemäß einer Ausführungsform lenkt der Strömungslenkungsabschnitt die Spülgasströmung wenigstens zweimal, insbesondere wenigstens dreimal, um einen Winkel von 90° ± 20° um.
Gemäß einer Ausführungsform lenkt der Strömungslenkungsabschnitt die Spülgasströmung auf einen Strömungsweg um, welcher wenigstens abschnittsweise im Wesentlichen mäanderförmig verläuft.
Ein solcher mäandrierter Weg kann wie im Weiteren noch dargestellt auch dadurch geschaffen werden, dass eine Mehrzahl ineinander geschachtelter Teilgehäuse mit jeweils wenigstens einer Durchtrittsöffnung angeordnet werden, dass die Durchtrittsöffnungen der Teilgehäuse nicht miteinander fluchten. Wenn nun im Bereich des innersten Teilgehäuses dieser Schachtelung ein Überdruck über eine dort angeschlossene Spülgaszufuhr eingestellt wird, muss somit das Spülgas auf dem Weg von dem innersten Teilgehäuse der Schachtelung nach außen durch die einzelnen Durchtrittsöffnungen hindurch einen verlängerten Strömungsweg zurücklegen.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Spülgaszufuhr an das wenigstens eine Teilgehäuse angeschlossen, welche den Innenraum des Teilgehäuses unter einen Überdruck relativ zum Außenraum des Teilgehäuses setzt. Auf diese Weise wird erreicht, dass der jeweilige Innenbereich innerhalb des bzw. der Teilgehäuses) trotz typischerweise im Außenbereich vorhandener Kontaminationen (z. B. infolge ausgasender Komponenten etwa der Maskenaktuatorik, des sich infolge Belichtung chemisch verändernden Resists etc.) insofern rein bzw. im Wesentlichen kontaminationsfrei gehalten werden kann, als die sich über die zwischen Innen- und Außenbereich vorhandene(n) Öffnung(en) einstellende Gasströmung vom Innen- zum Außenbereich – und nicht in umgekehrter Richtung – erfolgt.
Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, dass es bei Vorhandensein eines oder mehrerer Teilgehäuse, welche jeweils eines oder mehrere (insbesondere reflektive) optische Elemente umschließen, im Hinblick auf die angestrebte Minderung der Anhaftung von Kontaminationen an den optischen Elementen innerhalb der Teilgehäuse günstig ist, wenn die jeweiligen Innenbereiche der Teilgehäuse relativ zu dem (typischerweise mit Hochvakuum beaufschlagten) Außenbereich unter einen relativen Überdruck gesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil der Erzeugung eines Überdrucks im Inneren des einen bzw. der mehreren Teilgehäuse(s) ist, dass ein Wärmeabtransport von dem bzw. den innerhalb des jeweiligen Teilgehäuses vorhandenen und sich im Betrieb des optischen Systems typischerweise erwärmenden optischen Element(en) wie z. B. Spiegel nach außen hin, d. h. zur äußeren Umgebung des Teilgehäuses, erzielt wird. Auf diese Weise kann einem unerwünschten Wärmeeintrag in das System im Bereich des Lichtdurchtritts aufgrund der sich erwärmenden optischen Elemente, aber auch ggf. weiterer Elemente wie z. B. Wasserstoffreinigungselemente bzw. -köpfe, und einer damit einhergehenden unerwünschten Veränderung der optischen Eigenschaften des Systems entgegengewirkt werden, indem die Wärme zunächst an das Spülgas übertragen und dann mit diesem nach außen hin abtransportiert wird.
Die Ausgestaltung, wonach der Innenraum des Teilgehäuses unter einen Überdruck relativ zum Außenraum des Teilgehäuses gesetzt wird, ist nicht auf die Existenz eines Strömungslenkungsabschnittes beschränkt, sondern weist auch unabhängig hiervon die vorstehend beschriebenen Vorteile auf, so dass die vorliegende Anmeldung auch Anordnungen umfasst, bei welchen die Erzeugung eines Überdrucks im Innenraum relativ zum Außenraum des Teilgehäuses ohne Umlenkung der Spülgasströmung realisiert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung somit auch eine optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, mit:

– einem Gehäuse, in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist,
– wenigstens einem innerhalb dieses Gehäuses angeordneten Teilgehäuse, das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht, und
– wenigstens einer Spülgaszufuhr, welche an das wenigstens eine Teilgehäuse angeschlossen ist und den Innenraum des Teilgehäuses unter einen Überdruck relativ zum Außenraum des Teilgehäuses setzt.

Generell sind im Sinne der vorliegenden Anmeldung von dem Begriff „optisches System” oder „optische Anordnung” nicht nur mit Licht (z. B. im sichtbaren Bereich, im UV-Bereich oder EUV-Bereich) betriebene Systeme, sondern auch elektronenoptische oder teilchenoptische Systeme umfasst, welche mit einem dünnen Elektronen- bzw. Teilchenstrahl (der dann das „Strahlenbündel” bildet) arbeiten, z. B. Maskeninspektions- oder Maskenreparatursysteme. Des Weiteren ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung von dem Begriff „optisches Element” ein beliebiges Element (also z. B. anstelle eines Spiegels auch eine refraktive Linse, ein Prisma, Gitter oder eine Lithographiemaske mit abzubildenden Strukturen) zu verstehen.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt auch ein Maskeninspektionssystem oder ein Maskenreparatursystem für eine Mikrolithographiemaske, wobei das System eine erfindungsgemäße optische Anordnung aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung und/oder das Projektionsobjektiv eine optische Anordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform sind hierbei vorgesehen: ein optischer Integrator, welcher eine Mehrzahl von Spiegelelementen aufweist, eine erste reflektierende Fläche, welche von diesen Spiegelelementen reflektiertes Licht reflektiert, und eine zweite reflektierende Fläche, welche das von der ersten reflektierenden Fläche zu einer Objektebene des Projektionsobjektivs lenkt, wobei zwischen dem optischen Integrator und der Objektebene eine zu dieser Objektebene optisch konjugierte Ebene angeordnet sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist ferner vorgesehen: eine Abtrennung, welche einen ersten Bereich, in dem die erste reflektierende Fläche angeordnet ist, von einem zweiten Bereich, in welchem die zweite reflektierende Fläche angeordnet ist, trennt, wobei die Abtrennung eine den Durchtritt von Beleuchtungslicht ermöglichende Öffnung aufweist, und wobei die Öffnung zumindest in unmittelbarer Nähe einer Position angeordnet ist, an welcher der Querschnitt eines an der ersten reflektierenden Fläche reflektierten Strahlenbündels minimal ist.
Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Position, an welcher der Querschnitt eines an der ersten reflektierenden Fläche reflektierten Strahlenbündels minimal ist, in einer zur Objektebene optisch konjugierte Position, in einer Pupillenebene oder in einer zur Pupillenebene optisch konjugierten Ebene.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, Bereitstellen einer Maske, die abzubildende Strukturen aufweist, Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage mit den vorstehenden Merkmalen, und Projizieren wenigstens eines Teils der Maske auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1a–b schematische Darstellungen zur Erläuterung des Aufbaus einer optischen Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2a–f schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen der Erfindung;
3-4 schematische Darstellungen zur Erläuterung weiterer Ausführungsformen der Erfindung insbesondere in Verbindung mit beweglichen bzw. aktuierbaren optischen Elementen;
5–6a, b eine Anwendung der Erfindung in einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage;
7 eine Anwendung der Erfindung in einem Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage; und
8a–b eine weitere Ausführungsform einer Anwendung der Erfindung in einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
Im Folgenden wird zunächst das erfindungsgemäße Konzept unter Bezugnahme auf die Prinzipskizzen in 1a–b und 2a–f erläutert.
In 1a dargestellt ist eine Mehrzahl von (insbesondere reflektiven) optischen Elementen 110, 120 und 130, wobei die optischen Elemente 110, 120 und 130 lediglich exemplarisch über Manipulatoren 111, 112, 121, 122, 131 und 132 in ihrer geometrischen Position manipuliert (z. B. gekippt und/oder verschoben) werden können. Ebenfalls lediglich schematisch angedeutet sind in die optische Anordnung optional integrierte Reinigungseinheiten 150 (z. B. in Form sogenannter Wasserstoffreinigungsköpfe bzw. -module).
Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass sich die gesamte in 1a gezeigte optische Anordnung im Vakuum befindet, wozu sie von einem (äußeren) Gehäuse 100 umschlossen ist. Des Weiteren ist gemäß 1 innerhalb des Gehäuses 100 ein Teilgehäuse 140 vorgesehen, welches die optischen Elemente 110, 120 und 130 in Form einer aus DE 10 2006 044 591 A1 als solche vorbekannten „Mini-Umgebung” aufnimmt. Die dargestellte Anzahl von drei optischen Elementen innerhalb des Teilgehäuses 140 ist lediglich beispielhaft, wobei zur einfacheren Darstellung in 1 auf typischerweise außerhalb des Teilgehäuses ebenfalls vorhandene, weitere optische Elemente verzichtet wurde.
Unter einer „Mini-Umgebung” wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein baulich bzw. räumlich abgetrennter Bereich verstanden, welcher die separate Einstellung der Partialdrücke von in diesem Bereich enthaltenen Kontaminanten oder anderen Elementen (also die Schaffung einer eigenen „Vakuumumgebung”) ermöglicht. Dabei kann dieser räumlich abgetrennte Bereich Öffnungen aufweisen, um eine Einstellung der Partialdrücke und/oder Bewegung optische Elemente zu ermöglichen.
Im Bereich der optischen Elemente 110, 120 und 130 sind gewisse Spaltabstände des Teilgehäuses 140 zu den jeweiligen optischen Elementen 110, 120 und 130 vorgesehen. Diese Spaltabstände können z. B. weniger als 10 mm, insbesondere weniger als 5 mm, weiter insbesondere weniger als 1 mm betragen und ermöglichen zum einen eine Bewegung bzw. Aktuierung der optischen Elemente 110, 120 und 130 über die jeweils zugeordneten Manipulatoren 111, 112, 121, 122, 131 bzw. 132. Zum anderen ermöglichen die besagten Spaltabstände auch einen permanenten (Spül-)Gasstrom aus dem Innenbereich des Teilgehäuses 140 in den unter Hochvakuumbedingungen stehenden Außenbereich des Teilgehäuses 140.
Zur Erzeugung bzw. Aufrechterhaltung dieses Spülgasstroms sind an den besagten Außenbereich ein oder mehrere Vakuumpumpen (in 1 nicht dargestellt) zur Erzeugung eines Hochvakuums von 10^–5 mbar oder darunter angeschlossen, und es wird eine Gaszuleitung zum Innenbereich des Teilgehäuses 140 bereitgestellt, über welche in diesen Innenbereich ein geeignetes Spülgas (z. B. Wasserstoff, H₂) eingelassen wird, wobei der H₂-(Über)druck beispielsweise im Bereich von 10^–2 mbar liegen kann. Die Gaszuleitung kann insbesondere durch die Reinigungseinheiten oder parallel dazu erfolgen. Erfindungsgemäß kann der Überdruck somit insbesondere so eingestellt sein, dass der Druck im jeweiligen Innenbereich des Teilgehäuses wenigstens um einen Faktor größer als 1, insbesondere einen Faktor größer als 10, weiter insbesondere einen Faktor größer als 100 höher als im Außenbereich des Teilgehäuses ist. Der sich vom Innenbereich des Teilgehäuses 140 zum Außenbereich (d. h. dem normalen Vakuumbereich im äußeren Gehäuse 100) hin einstellende Spülgasstrom wird durch die besagten Vakuumpumpen abgesaugt.
Gemäß 1a sind des Weiteren zusätzliche Wandungen bzw. Einhausungen in Form von Trennwänden 160a, 160b und 160c vorgesehen, welche sich entlang eines Teilbereichs des Teilgehäuses 140 auf dessen Außenseite erstrecken. Diese Trennwände 160a, 160b und 160c sind, wie ebenfalls aus 1a ersichtlich, so angeordnet, dass der besagte Spülgasstrom aus dem Innenbereich des Teilgehäuses 140 in dessen Außenbereich, d. h. in den normalen Vakuumbereich im äußeren Gehäuse 100, in geeigneter Weise umgelenkt bzw. geleitet wird, so dass sich im Vergleich zu einer analogen Anordnung ohne die Trennwände 160a, 160b und 160c ein verlängerter Strömungsweg für den Spülgasstrom ergibt.
Wenngleich in 1a lediglich zu Erläuterungszwecken eine bestimmte Geometrie dieses verlängerten Strömungsweges dargestellt ist, ist die Erfindung nicht auf diese dargestellte Geometrie beschränkt, sondern es können vielmehr auch geeignete andere, zu einer Umlenkung bzw. Verlängerung des Strömungsweges führende Geometrien, z. B. wie im Weiteren noch gezeigt eine mäanderförmige Geometrie, geeignet sein.
Dabei ist es Sinn und Zweck der Trennwände 160a, 160b und 160c bzw. der besagten Verlängerung des Strömungsweges, die Unterdrückungsrate für Kontaminanten (insbesondere Kohlenwasserstoffe), die vom Außenbereich in den Innenbereich des Teilgehäuses 140 infolge Diffusion eindringen können, wie eingangs anhand der Gleichungen (1) und (2) beschrieben zu erhöhen.
2a zeigt in schematischer Darstellung eine weitere optische Anordnung, wobei im Vergleich zur Anordnung von 1a analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Bauelemente mit um „100” erhöhten Bezugsziffern gekennzeichnet sind.
Die Anordnung aus 2a unterscheidet sich von derjenigen aus 1a dadurch, dass die reflektierenden Oberflächen der optischen Elemente 210, 220 und 230 jeweils in geringerem Maße optisch genutzt werden und dementsprechend für die Trennwände 260a, 260b und 260c sowie die hieraus resultierenden Strömungspfade angepasste bzw. modifizierte Geometrien gewählt sind.
Die zwischen den Anordnungen aus 1a und 2a bestehenden Unterschiede hinsichtlich des optisch genutzten Flächenanteils der optischen Elemente 110–130 bzw. 210–230 sowie der Ausgestaltung der jeweiligen Trennwände 160a–160c bzw. 260a–260c sind in 1b bzw. 2b nochmals übertrieben dargestellt, wobei die optisch genutzten Flächen des jeweiligen optischen Elementes 110 bzw. 210 mit 110a bzw. 210a bezeichnet sind.
2c–d zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei welcher eine Verlängerung des Strömungsweges dadurch geschaffen wird, die Spülgasströmung durch einen Bereich gelenkt wird, dessen räumliche Ausdehnung in Strömungsrichtung wenigstens das Doppelte (insbesondere wenigstens das Dreifache, weiter insbesondere wenigstens das Vierfache) zur Ausdehnung in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Richtung beträgt. Hierzu weist ein Teilgehäuse 270, welches analog zu 2a, b eine Mehrzahl optischer Elemente 210', 220' und 230', denen jeweils Aktuatoren 211', 212', 221', 222', 231', 232' zugeordnet sind, umschließt, umlaufende sowie radial nach außen offene „Auskragungen” in Form umlaufender Paare von Wandungsabschnitten 271 bzw. 272 auf, so dass das Spülgas im Bereich dieser Auskragungen bzw. Wandungsabschnitte 271, 272 über in einem hierdurch eingeengten Abschnitt in radialer Richtung nach außen in den Bereich außerhalb des Teilgehäuses 270 ausströmen kann.
2e zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung, bei der eine Verlängerung des Strömungsweges dadurch geschaffen wird, dass eine Mehrzahl ineinander verschachtelter Teilgehäuse 281, 282, 283 (deren Anzahl von drei lediglich beispielhaft ist und auch höher oder niedriger sein kann) mit jeweiligen Durchtrittsöffnungen 281a, 282a, 283a derart angeordnet werden, dass diese Durchtrittsöffnungen 281a, 282a, 283a nicht miteinander fluchten, wobei im Bereich des innersten Teilgehäuses 281 der Schachtelung ein Überdruck über eine Spülgaszuführung 280 eingestellt wird.
Infolge der nicht miteinander fluchtenden Durchtrittsöffnungen 281a, 282a, 283a muss das Spülgas gemäß 2e auf dem Weg von dem innersten Teilgehäuse 281 zum äußersten Teilgehäuse 283 ebenfalls einen mehrfach umgelenkten und somit im Ergebnis verlängerten Strömungsweg zurücklegen. Auf diese Weise kann wiederum analog zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Innenraum des Teilgehäuses 281 (in dem z. B. ein in 2e nicht dargestelltes optisches Element angeordnet sein kann) von im Außenraum befindlichen Kontaminanten durch Erhöhung der Unterdrückungsrate für eine Rückdiffusion dieser Kontaminanten relativ rein gehalten werden.
3 zeigt eine weitere schematische Darstellung zur Erläuterung einer möglichen Realisierung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Konzeptes in Verbindung mit einem beweglichen bzw. aktuierbaren optischen Element 310. Bei dem optischen Element 310 kann es sich wiederum lediglich beispielhaft um ein reflektierendes optisches Element bzw. einen Spiegel mit einer reflektierenden Fläche 310a handeln, auf welche im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Lichtstrahl S auftrifft. Ebenfalls dargestellt sind ein Fassungselement 311, an welchem das optische Element 310 über eine zwischen geeigneten Vorsprüngen bzw. Anschlagflächen 312 und 314 befindliche Ringdichtung 313 beweglich gelagert ist. Selbstverständlich ist die gezeigte Ausgestaltung lediglich beispielhaft und die Erfindung nicht auf Anordnungen mit einer Ringdichtung beschränkt.
In der Anordnung von 3 wird davon ausgegangen, dass sich auf der Lichteintrittsseite des optischen Elementes 310 bzw. des Fassungselementes 311 (in 3 also oben) ein relativer Überdruck eines geeigneten Spülgases wie z. B. Wasserstoff befindet, wohingegen sich auf der Lichtaustrittsseite des optischen Elementes 310 bzw. des Fassungselementes 311 (in 3 also unten) das „normale” Hochvakuum innerhalb des optischen Systems (entsprechend den Bereich außerhalb des Teilgehäuses 140 im Gehäuse 100 von 1) befindet.
Des Weiteren sind in 3 ausgasende Komponenten 315 schematisch dargestellt, welche sich im Bereich der „normalen” Vakuumumgebung innerhalb des optischen Systems befinden, wobei in der erfindungsgemäßen Weise ein Eindringen der von diesen Komponenten 315 herrührenden Kontaminanten in den von diesen Kontaminanten möglichst rein zu haltenden Bereich 301 wirksam verhindert wird.
Um nun in der bereits unter Bezugnahme auf 1a und 2a beschriebenen Weise für die sich infolge des Differenzdruckes einstellende Spülgasströmung die Unterdrückungsrate für die entgegen dem bestehenden Druckgefälle zurückdiffundierenden Kontaminanten (insbesondere Kohlenwasserstoffverbindungen) zu vergrößern, ist gemäß 3 ein Kompressionsring 360 derart angeordnet, dass dieser Kompressionsring 360 auf dessen einer Seite einseitig festgeklemmt bzw. fixiert ist und auf seiner anderen Seite einseitig freihängend angeordnet ist, so dass die (in 3 von oben nach unten gerichtete) Spülgasströmung über einen verlängerten Strömungsweg gelenkt wird. Dieser Strömungsweg verläuft im gezeigten Beispiel von 3 im Wesentlichen mäanderförmig und ist mittels der gepunkteten Linie gekennzeichnet.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren optischen Anordnung gemäß der Erfindung, wobei zu 3 analoge Elemente bzw. Bereiche mit um „100” erhöhten Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
Gemäß 4 ist zwischen einem ersten Bauelement 411 (z. B. einem Spiegel) und einem zweiten Bauelement 421 (z. B. eine Komponente einer äußeren Rahmenstruktur) ein Kompressionsring 460 (alternativ z. B. auch ein plattenförmiges Element) derart angeordnet, dass dieser Kompressionsring 460 auf dessen einer Seite festgeklemmt bzw. fixiert und auf seiner anderen Seite freihängend angeordnet ist, wobei zwischen Kompressionsring 460 und zweitem Bauelement ein (dreidimensionaler) Spalt 470 verbleibt, welcher unter Berücksichtigung etwaiger Toleranzen eine kollisionsfreie Relativbewegung des ersten Bauelementes 411 ermöglicht. Auch in diesem Beispiel verläuft die (in 4 von „oben” nach „unten” gerichtete) Spülgasströmung über einen verlängerten Strömungsweg, der im gezeigten Beispiel mittels der gepunkteten Pfeillinie gekennzeichnet ist.
In 5 ist eine Realisierung der vorliegenden Erfindung in einer Beleuchtungseinrichtung einer für EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage schematisch dargestellt. Die Beleuchtungseinrichtung, von welcher in 5 lediglich ein Ausschnitt gezeigt ist, weist – in Lichtausbreitungsrichtung eines die Beleuchtungseinrichtung durchlaufenden Strahlenbündels S – zunächst einen Konkavspiegel 510 auf, von welchem das Strahlenbündel S auf einen aus mikrooptischen Elementen in Form von Mikrospiegelarrays bzw. optischen Fliegenaugensystemen 521 und 522 aufgebauten optischen Integrator 520 auftrifft.
Gemäß 6a kann das Mikrospiegelarray 521 eine Vielzahl von Spiegelelementen 521a aufweisen, welche jeweils zweidimensional angeordnet und von kreisbogenförmiger Geometrie sind, wohingegen das zweite Mikrospiegelarray 522 gemäß 6b eine Vielzahl von Mikrospiegeln 522a aufweist, welche ebenfalls zweidimensional angeordnet und von rechteckförmiger Geometrie sind.
Der grundsätzliche Aufbau der in 5 gezeigten optischen Elemente ist – ohne die im Weiteren beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung – in US 2009/0135386 A1 beschrieben und gehört somit als Stand der Technik nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
In Lichtausbreitungsrichtung nach dem optischen Integrator 520 folgt ein konvex gekrümmter Spiegel 530, an welchem das Strahlenbündel S reflektiert wird und nach Durchlauf einer weiteren Aperturblende 535 auf einen Konkavspiegel 540 trifft. Das an dem Konkavspiegel 540 reflektierte Licht fällt nach Durchlauf einer weiteren Aperturblende 545 auf ein abzubildende Strukturen aufweisendes Retikel R, welches sich seinerseits in der Objektebene eines Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage befindet, welches in 5 nicht dargestellt ist, aber unter Bezugnahme auf 7 noch näher beschrieben wird.
In dem in 5 skizzierten Aufbau trennt die Aperturblende 535 somit einen den konvex gekrümmten Spiegel 530 aufweisenden Bereich von einem den Konkavspiegel 540 aufweisenden Bereich der Beleuchtungseinrichtung. Des Weiteren befindet sich die Aperturblende 535 zumindest in der Nähe des minimalen Durchmessers des Strahlenbündels S. Ferner bildet die Ebene, in welcher die Aperturblende 535 angeordnet ist, eine optisch konjugierte Ebene zur Eintrittspupille des im Strahlengang auf die Beleuchtungseinrichtung folgenden Projektionsobjektivs.
Gemäß 5 ist ein Teilabschnitt der Beleuchtungseinrichtung, welcher sämtliche optischen Elemente umfasst, die in Lichtausbreitungsrichtung nach einer ersten Blende, z. B. der ersten Aperturblende 505, und vor der Aperturblende 535 angeordnet sind, von einem Gehäuse 550 umschlossen. Des Weiteren befindet sich gemäß 5 innerhalb dieses Gehäuses 550 ein Teilgehäuse 560, welches mittels punktierter Linien dargestellt ist und jeweils das Strahlenbündel S umgibt. Wie ebenfalls in 5 erkennbar, sind in den an die reflektierenden Elemente 510, 521, 522 und 530 angrenzenden Bereichen dieses Teilgehäuses 560 Öffnungen in Form von Spalten vorgesehen, welche den erforderlichen Spielraum für eine Positionsmanipulation (z. B. Verkippung) des jeweiligen reflektierenden optischen Elementes 510, 521, 522, 530 bzw. 540 bereitstellen. Zudem ermöglichen diese Öffnungen bzw. Spalte eine Spülgasströmung aus dem Bereich innerhalb des Teilgehäuses 560 in den Bereich außerhalb des Teilgehäuses 560, d. h. in den normalen Vakuumbereich im Gehäuse 550 der Beleuchtungseinrichtung.
Zur Erzeugung dieser Spülgasströmung dient eine Gaszufuhr 570, welche über eine geeignete Zuleitung 575 an das Teilgehäuse 560 angeschlossen ist und innerhalb des Teilgehäuses 560 einen vergleichsweise geringen Überdruck eines geeigneten hochreinen Gases (z. B. Wasserstoff, H₂) erzeugt, so dass dieses Spülgas sich in dem von dem Teilgehäuse 560 umfassten Bereich ausbreitet und über die besagten Öffnungen bzw. Spalte nach außen in den normalen Vakuumbereich im Gehäuse 550 der Beleuchtungseinrichtung strömt.
7 zeigt in schematischer Darstellung eine Realisierung der Erfindung in einem Projektionsobjektiv einer für den Betrieb im EUV ausgelegten lithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Der grundsätzliche Aufbau der in 5 gezeigten optischen Elemente ist – ohne die im Weiteren noch beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung – in US 2009/0135386 A1 beschrieben und gehört somit als Stand der Technik nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Das Projektionsobjektiv ist gemäß 7 aus sechs Spiegeln 710, 720, 730, 740, 750 und 760 aufgebaut und kann z. B. einen Vergrößerungsfaktor von 1:4 aufweisen, wobei der Strahlengang gemäß 7 objektseitig (d. h. auf Seiten des Retikels R) nicht telezentrisch verläuft, hingegen bildebenenseitig (d. h. auf Seiten des Wafers W) telezentrisch verläuft. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei den Spiegeln 710, 720, 740 und 760 um Konkavspiegel, und bei den Spiegeln 730 und 750 handelt es sich um Konvexspiegel. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt sondern umfasst auch Ausgestaltungen mit einer abweichenden Anzahl oder Ausgestaltung der verwendeten Spiegel.
Gemäß 7 gelangt ein von dem Retikel R ausgehendes Strahlenbündel S nach Reflexion an den Spiegeln 710–760 zur Erzeugung eines Bildes der abzubildenden Struktur des Retikels R auf den Wafer W.
Des Weiteren ist gemäß 7 in zu 5 analoger Weise innerhalb eines Gehäuses 780 des Projektionsobjektivs ein Teilgehäuse 790 vorgesehen, welches das Strahlenbündel S umgibt, wobei in dem jeweiligen an die Spiegel 710–760 angrenzenden Bereich Öffnungen bzw. Spalte vorgesehen sind, welche eine Positionsmanipulation (z. B. Verkippung) der jeweiligen Spiegel 710–760 ermöglichen.
Ebenfalls dargestellt ist eine Spülgaszufuhr 770, welche über eine geeignete Zuleitung 775 an das Teilgehäuse 790 angeschlossen ist und einen Spülgasstrom eines geeigneten hochreinen Spülgases (z. B. Wasserstoff, H₂) erzeugt. Dieser Spülgasstrom breitet sich in dem von dem Teilgehäuse 790 umschlossenen Bereich aus, erzeugt innerhalb dieses Bereichs einen vergleichsweise geringen Überdruck zur äußeren Vakuumumgebung im Gehäuse 780 des Projektionsobjektives und gelangt über die besagten Öffnungen bzw. Spalte nach außen in diese Vakuumumgebung.
In 8a ist eine weitere Realisierung der Erfindung in einer Beleuchtungseinrichtung einer für EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage in einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt. Hierbei sind im Vergleich zur Ausführungsform von 5 im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „300” erhöhten Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Ausführungsform gemäß 8 unterscheidet sich von derjenigen aus 5 insbesondere dadurch, dass eine Mehrzahl von Teilgehäusen 811, 823, 824, 831 und 841 vorgesehen ist, welche (in dieser Reihenfolge) jeweils die optischen Elemente mit den Bezugsziffern 810, 821, 822, 830 bzw. 840 umgeben.
Des Weiteren ist diesen Teilgehäusen 811, 823, 824, 831 und 841 jeweils eine Gaszufuhr zur Erzeugung einer Spülgasströmung bzw. eines vergleichsweise geringen Überdrucks eines geeigneten hochreinen Gases (z. B. Wasserstoff, H₂) zugeordnet, wobei in 8 für das Teilgehäuse 811 sowohl Gaszufuhr 870 als auch Zuleitung 875 schematisch dargestellt und für die übrigen Teilgehäuse 823, 824, 831 und 841 jeweils nur die zugehörige Zuleitung 825, 826, 835 bzw. 845 angedeutet ist.
Wie ebenfalls aus 8 ersichtlich ist, befindet sich jeweils an den mittels der Bezugszeichen bzw. Pfeile 861, 862, 863, 864, 865, 866 bzw. 867 gekennzeichneten Positionen in zu 1a analoger Weise ein Strömungslenkungsabschnitt in Form eines Überlappbereichs der in diesem Bereich vorhandenen Wandungen, welcher den aus dem jeweiligen Innenraum der Teilgehäuse 811, 823, 824, 831 bzw. 841 zur „normalen” Vakuumumgebung der Beleuchtungseinrichtung verlaufenden Spülgasstrom zum Zwecke der Erhöhung des Unterdrückungsfaktors für in Richtung von der „normalen” Vakuumumgebung zurück in den jeweiligen Innenbereich der Teilgehäuse 811, 823, 824, 831 bzw. 841 diffundierende Kontaminanten durch Vergrößerung der „Unterdrückungslänge” umlenkt.
8b zeigt hierzu eine vergrößerte schematische Darstellung des Ausschnitts von 8a nur im Bereich der Teilgehäuse 831 und 841. Dabei weisen die Teilgehäuse 831 und 841 für den Anschluss der den jeweiligen Strahlengang umgebenden Wandungsabschnitte bzw. Einhausungen entsprechende Öffnungen 831a, 831b bzw. 841a auf.
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 Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008/034582 A2 [0005]
DE 102006044591 A1 [0005, 0047]
US 2009/0135386 A1 [0006, 0068, 0073]
US 2009/0141257 A1 [0007]

Claims

Optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, mit: • einem Gehäuse (100, 200, 550, 780), in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist; • wenigstens einem innerhalb dieses Gehäuses angeordneten Teilgehäuse (140, 240, 281, 560, 790, 811, 823, 824, 831, 841), das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht; • wobei im Bereich der Öffnung wenigstens ein Strömungslenkungsabschnitt ausgebildet ist, welcher eine vom Innenraum zum Außenraum des Teilgehäuses durch die Öffnung hindurch verlaufende Spülgasströmung wenigstens einmal in ihrer Richtung umlenkt.
Optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungslenkungsabschnitt die Spülgasströmung wenigstens zweimal, insbesondere wenigstens dreimal umlenkt.
Optische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Umlenkung durch den Strömungslenkungsabschnitt um einen Winkel von 90° ± 20°, insbesondere 90° ± 10°, weiter insbesondere 90° ± 5°, erfolgt.
Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungslenkungsabschnitt die Spülgasströmung auf einen Strömungsweg umlenkt, welcher wenigstens abschnittsweise im Wesentlichen mäanderförmig verläuft.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülgasströmung durch einen baulich begrenzten Abschnitt verläuft, dessen räumliche Ausdehnung in Strömungsrichtung wenigstens das Doppelte, insbesondere wenigstens das Dreifache, weiter insbesondere wenigstens das Vierfache seiner Ausdehnung in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Richtung beträgt.
Optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, mit: • einem Gehäuse (100, 200, 550, 780), in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist; • wenigstens einem innerhalb dieses Gehäuses angeordneten Teilgehäuse (140, 240, 270, 281, 560, 790, 811, 823, 824, 831, 841), das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht; • wobei eine vom Innenraum zum Außenraum des Teilgehäuses durch die Öffnung hindurch verlaufende Spülgasströmung durch einen baulich begrenzten Abschnitt verläuft, dessen räumliche Ausdehnung in Strömungsrichtung wenigstens das Doppelte seiner Ausdehnung in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Richtung beträgt.
Optische Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Ausdehnung des baulich begrenzten Abschnittes in Strömungsrichtung wenigstens das Dreifache, weiter insbesondere wenigstens das Vierfache seiner Ausdehnung in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Richtung beträgt.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung ein zwischen dem optischen Element und dem Teilgehäuse verbleibender, vorzugsweise eine Positionsmanipulation des optischen Elementes ermöglichender Spalt ist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner wenigstens eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Wandung (160, 260) aufweist, welche das Teilgehäuse partiell überdeckt und/oder abschnittsweise im Wesentlichen parallel zu diesem verläuft.
Optische Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungslenkungsabschnitt zumindest teilweise zwischen Teilgehäuse und Wandung ausgebildet wird.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Mehrzahl ineinander geschachtelter Teilgehäuse mit jeweils wenigstens einer Durchtrittsöffnung aufweist, wobei die Durchtrittsöffnungen von wenigstens zwei dieser Teilgehäuse nicht miteinander fluchten.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Übergangsbereiches zwischen Innenraum und Außenraum des Teilgehäuses so gestaltet ist, dass ein als Quotient (R) zwischen dem außerhalb des Teilgehäuses vorliegenden Kontaminationspartialdruck und dem innerhalb des Teilgehäuses vorliegenden Kontaminationspartialdruck definierter Unterdrückungsfaktor
wenigstens 5, insbesondere wenigstens 50, weiter insbesondere wenigstens 100 beträgt.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Spülgaszufuhr (570, 870) an das wenigstens eine Teilgehäuse angeschlossen ist, welche den Innenraum des Teilgehäuses unter einen Überdruck relativ zum Außenraum des Teilgehäuses setzt.
Optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, mit: • einem Gehäuse (100, 200, 550, 780), in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist; • wenigstens einem innerhalb dieses Gehäuses angeordneten Teilgehäuse (140, 240, 560, 790, 811, 823, 824, 831, 841), das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht; und • wenigstens einer Spülgaszufuhr (570, 870), welche an das wenigstens eine Teilgehäuse angeschlossen ist und den Innenraum des Teilgehäuses unter einen Überdruck relativ zum Außenraum des Teilgehäuses setzt.
Optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, mit: • einem Gehäuse (100, 200, 550, 780), in welchem wenigstens ein optisches Element angeordnet ist; • wenigstens einem innerhalb dieses Gehäuses angeordneten Teilgehäuse (140, 240, 560, 790, 811, 823, 824, 831, 841), das zumindest ein im Betrieb des optischen Systems auf das optische Element auftreffendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht; • wobei ein Übergangsbereich (861–868) zwischen Innenraum und Außenraum des Teilgehäuses so gestaltet ist, dass ein als Quotient (R) zwischen dem außerhalb des Teilgehäuses vorliegenden Kontaminationspartialdruck und dem innerhalb des Teilgehäuses vorliegenden Kontaminationspartialdruck definierter Unterdrückungsfaktor
wenigstens 5, insbesondere wenigstens 50, weiter insbesondere wenigstens 100 beträgt.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Teilgehäusen vorgesehen ist, von denen jedes wenigstens ein, insbesondere genau ein optisches Element umgibt.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein wenigstens ein Manipulator (111, 112, 121, 122, 131, 132, 211, 212, 221, 222, 231, 232) zur Positionsmanipulation des wenigstens einen optischen Elementes vorgesehen ist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 15 nm ausgelegt ist.
Optisches System mit einer optischen Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein System zur Maskeninspektion und/oder Maskenreparatur einer Maske für die Mikrolithographie ist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung und/oder das Projektionsobjektiv eine optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 aufweist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ferner vorgesehen sind: – ein optischer Integrator (520, 820), welcher eine Mehrzahl von Spiegelelementen (521a, 522a) aufweist; – eine erste reflektierende Fläche (530), welche von diesen Spiegelelementen reflektiertes Licht reflektiert; und – eine zweite reflektierende Fläche (540), welche das von der ersten reflektierenden Fläche zu einer Objektebene des Projektionsobjektivs lenkt; – wobei zwischen dem optischen Integrator (520) und der Objektebene eine zu dieser Objektebene optisch konjugierte Ebene angeordnet sein kann.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass ferner vorgesehen ist: – eine Abtrennung (535), welche einen ersten Bereich, in dem die erste reflektierende Fläche (530) angeordnet ist, von einem zweiten Bereich, in welchem die zweite reflektierende Fläche (540) angeordnet ist, trennt, – wobei die Abtrennung eine den Durchtritt von Beleuchtungslicht ermöglichende Öffnung aufweist; und – wobei die Öffnung zumindest in unmittelbarer Nähe einer Position angeordnet ist, an welcher der Querschnitt eines an der ersten reflektierenden Fläche reflektierten Strahlenbündels minimal ist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Position, an welcher der Querschnitt eines an der ersten reflektierenden Fläche reflektierten Strahlenbündels minimal ist, sich in einer zur Objektebene optisch konjugierte Position, in einer Pupillenebene oder in einer zur Pupillenebene optisch konjugierten Ebene befindet.
Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: • Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist; • Bereitstellen einer Maske, die abzubildende Strukturen aufweist; • Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 23, und • Projizieren wenigstens eines Teils der Maske auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.