DE102009032194A1

DE102009032194A1 - Optischer Spiegel mit einer Mehrzahl benachbarter Spiegelelemente und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Spiegels

Info

Publication number: DE102009032194A1
Application number: DE102009032194A
Authority: DE
Inventors: Udo Dinger
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2010-04-22

Abstract

Ein optischer Spiegel (13) hat eine Mehrzahl von Spiegelelementen (19), die einander benachbart fortsetzende Abschnitte einer Gesamt-Spiegelfläche darstellen. Mindestens zwei benachbarte, über Zwischenräume (59) in der Gesamt-Spiegelfläche voneinander getrennte Spiegelelemente (19) dieser Mehrzahl von Spiegelelementen (19) sind aus einem nachträglich in die Spiegelelemente (19) durch die Zwischenräume (59) unterteilten Roh-Spiegelsubstrat (20) mit einer optisch geformten Reflexionsfläche (25) gefertigt. Die Spiegelelemente (19) sind über mindestens ein Festkörpergelenk (35; 37) aus dem Material des Roh-Spiegelsubstrats (20) miteinander verbunden. Einen weiteren Aspekt der Erfindung stellt ein optischer Spiegel dar zur Reflexion von Strahlung mit einem Einfallswinkel, der geringer ist als 45°. Dieser Spiegel hat ein Spiegelsubstrat, das mindestens einen durch galvanische Abformung hergestellten Kühlkanal aufweist. Weiterhin werden Herstellungsverfahren für solche optischen Spiegel angegeben. Es resultiert ein optischer Spiegel mit gegebener, hoher optischer Qualität bei vergleichsweise geringem Herstellungsaufwand.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Spiegel. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen optischen Spiegels. Ferner betrifft die Erfindung eine Mehrzahl von Spiegelelementen, die nach einem derartigen Verfahren hergestellt sind.
Optische Spiegel und deren Herstellung sind bekannt aus der US 2008/0013680 A1 und DE 10 2005 053 415 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen optischen Spiegel oder einen derartigen optischen Spiegel aufbauende Spiegelelemente derart weiterzubilden, dass eine gegebene, hohe optische Qualität mit vergleichsweise geringem Herstellungsaufwand resultiert.
Diese Aufgabe ist gemäß einem ersten Aspekt erfindungsgemäß gelöst durch einen optischen Spiegel beinhaltend ein Spiegelsubstrat mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen,

– welche, durch Zwischenräume getrennte, einander fortsetzende Abschnitte einer Gesamt-Spiegelfläche darstellen,
– wobei mindestens zwei Spiegelelemente benachbart sind, und
– über ein Festkörpergelenk miteinander verbunden sind, und
– jeweils eine Reflexionsfläche beinhalten, und
– wobei diese beiden benachbarten Spiegelelemente sowie das Festkörpergelenk aus dem Spiegelsubstrat gefertigt sind,

– Bereitstellen eines Roh-Spiegelsubstrates,
– optisches Formen einer Reflexionsfläche des Roh-Spiegelsubstrates, bis die Form der Reflexionsfläche einer Soll-Passe innerhalb vorgegebener Toleranzen entspricht,
– Unterteilen des Roh-Spiegelsubstrates in Spiegelelemente vorgegebener Form durch Einbringen von Zwischenräumen in die Reflexionsfläche,

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass beim optischen Spiegel gemäß dem ersten Aspekt die Qualität der Form einer Reflexionsfläche des optischen Spiegels, also einer Passe, durch die Qualität einer Oberflächenform des Roh-Spiegelsubstrats vorgegeben werden kann. Das Roh-Spiegelsubstrat kann auf Grund seiner größeren Ausdehnung durch Formverfahren geformt werden, die für einzelne Spiegelelemente nicht oder nur erschwert zur Verfügung stehen. Zudem ist über die Anordnung der Spiegelelemente auf dem Roh-Spiegelsubstrat eine Relativpositionierung der einzelnen Reflexionsflächen der Spiegelelemente zueinander auf Grund deren Position auf dem Roh-Spiegelsubstrat eindeutig definiert. Auch dies kann zur Optimierung der Formung der optischen Reflexionsflächen der einzelnen Spiegelflächen genutzt werden. Über das mindestens eine Festkörpergelenk ist eine Relativverlagerung der Reflexionsflächen der einzelnen Spiegelelemente zueinander für eine Feinjustierung der Spiegelelemente vorgebbar.
Gemäß dem ersten Aspekt kann der optische Spiegel eine Mehrzahl von Spiegelelementen aufweisen, die einander benachbart fortsetzende Abschnitte einer Gesamt-Spiegelfläche darstellen, wobei mindestens zwei benachbarte, über Zwischenräume in der Gesamt-Spiegelfläche voneinander getrennte Spiegelelemente dieser Mehrzahl von Spiegelelementen

– aus einem in die Spiegelelemente durch die Zwischenräume unterteilten Roh-Spiegelsubstrat mit einer in optischer Qualität ausgeformten Reflexionsfläche gefertigt sind und
– über mindestens ein Festkörpergelenk aus dem Material des Roh-Spiegelsubstrats miteinander verbunden sind.

Die Reflexionsfläche des Roh-Spiegelsubstrats kann sphärisch geformt sein. Eine solche Reflexionsfläche lässt sich mit hoher Oberflächenqualität mit bekannten Formungstechniken herstellen. Diese Oberflächenqualität steht dann praktisch ohne Verluste für die einzelnen Spiegelelemente des optischen Spiegels zur Verfügung. Alternativ zu einer sphärischen Formung der Reflexionsfläche kann beispielsweise auch eine ellipsoidale Formung der Reflexionsfläche des Roh-Spiegelsubstrats vorliegen.
Die Zwischenräume zwischen den Spiegelelementen können in Umfangsrichtung um die Spiegelelemente eine variierende Tiefe, gemessen vom Niveau der Reflexionsfläche aus, aufweisen. Entsprechend kann das Festkörpergelenk zwischen den Spiegelelementen eine variierende Gelenkstärke aufweisen. Eine derart variierende Tiefe ermöglicht die Vorgabe von Bewegungs-Freiräumen zwischen benachbarten Spiegelelementen, damit sich diese relativ zueinander um vorgegebene Auslenkungen um das mindestens eine Festkörpergelenk bewegen können. Dies kann zudem zur definierten Vorgabe von Biegesteifigkeiten und von Wärmeübertragungskoeffizienten genutzt werden.
Die Zwischenräume können sich, ausgehend vom Niveau der Reflexionsfläche, zu einer der Reflexionsfläche gegenüberliegenden Spiegel-Rückwand hin erweitern. Dies vergrößert einen möglichen Kippwinkel der Spiegelelemente um eine Gelenkachse, die in der Reflexionsfläche verläuft.
Der optische Spiegel kann mindestens einen Trägerkörper aufweisen, mit dem die Spiegelelemente verbunden sind. Mindestens einem der Spiegelelemente kann dann mindestens ein Aktor zur vorgegebenen Kippung dieses Spiegelelementes relativ zum Trägerkörper zugeordnet sein. Der Trägerkörper kann ein integraler Bestandteil des Roh-Spiegelsubstrats sein. Alternativ ist es möglich, dass der Trägerkörper ein zum Roh-Spiegelsubstrat separater Körper ist, auf den die Spiegelelemente des optischen Spiegels nachträglich aufgebracht wurden. Über den Aktor ist eine vorgegebene Verlagerung der Spiegelelemente zur Feinjustage möglich.
Das mindestens eine Festkörpergelenk kann so angeordnet sein, dass das Spiegelelement um eine Kippachse verkippbar ist, die durch die Reflexionsfläche des Spiegelelements, insbesondere durch ein Zentrum dieser Reflexionsfläche verläuft. Bei einer Kippung des Spiegelelements um die Kippachse geht dann in der Projektion senkrecht zu einer einfallenden Strahlrichtung auf das Spiegelelement wenig Reflexionsfläche verloren.
Der optische Spiegel kann eine Mehrzahl von Spiegelelementen aufweisen, den jeweils mindestens ein Aktor zur vorgegebenen Verkippung zugeordnet ist. Es resultiert ein Spiegel mit einer entsprechend hohen Anzahl von Justage-Freiheitsgraden.
Die Spiegelelemente und der jeweils zugeordnete mindestens eine Aktor können als Array-Anordnung vorliegen. Es resultiert eine regelmäßige Anordnung, was Vorteile bei der Herstellung des Spiegels und auch Vorteile bei der Berechnung seines optischen Verhaltens bietet.
Die Spiegelelemente können krummlinig berandet sein. Auf diese Weise können die Spiegelelemente an Strahlführungsvorgaben angepasst sein. Soweit auf die Spiegelelemente auftreffende Strahlung von einer Ebene, in der die Spiegelelemente angeordnet sind, in ein Feld mit vorgegebener Berandung in einer weiteren Ebene abgebildet wird, kann die Berandung der Spiegelelemente an die Form dieser Feldberandung angepasst sein. Dies kann beispielsweise eingesetzt werden, wenn es sich bei den Spiegelelementen um Feldfacetten eines Feldfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie handelt.
Jedem der Spiegelelemente kann mindestens ein Kühlkanalelement zur Durchführung eines Kühlmediums durch einen Spiegelkörper zugeordnet sein. Das Kühlkanalelement ist dabei insbesondere in den Spiegelkörper eingalvanisiert. Eine separate Zuführung eines Kühlmediums hin zum Spiegelelement entfällt. Eine Kühlung des Spiegelelements kann insbesondere dann erfolgen, wenn das Spiegelelement mit Strahlung beaufschlagt wird, die vom Spiegelelement zumindest teilweise absorbiert wird. Dies ist beispielsweise bei einer EUV- Beaufschlagung eines Spiegelelements regelmäßig der Fall. Ein Kühlkanalabschnitt des Kühlkanalelements kann in dem mindestens einen Festkörpergelenk des Spiegels ausgeführt sein. Eine solche Ausführung im Festkörpergelenk des Spiegels ist allerdings nicht zwingend.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für optische Spiegel mit gegebener optischer Qualität bei möglichst geringerem Herstellungsaufwand anzugeben.
Diese weitere Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Herstellungsverfahren gemäß einem ersten Herstellungsaspekt mit folgenden Schritten:

– Bereitstellen eines Roh-Spiegelsubstrates,
– optisches Formen einer Reflexionsfläche des Roh-Spiegelsubstrates, bis die Form der Reflexionsfläche einer Soll-Passe innerhalb vorgegebener Toleranzen entspricht,
– Unterteilen des Roh-Spiegelsubstrates in Spiegelelemente vorgegebener Form durch Einbringen von Zwischenräumen in die Reflexionsfläche, sowie durch ein Herstellungsverfahren

– Bereitstellen eines Abformkörpers,
– optisches Formen einer Abformfläche des Abformkörpers, bis deren Form derjenigen einer komplementären Spiegelfläche innerhalb vorgegebener Toleranzen entspricht,
– Anbringen einer Spiegel-Trägerschicht auf die Abformfläche des Abformkörpers,
– Aufbringen von Kühlkanalelementen auf die Spiegel-Trägerschicht,
– Trennen der Spiegel-Trägerschicht von der Abformfläche.

Mit diesen Herstellungsverfahren können auch die erfindungsgemäßen Spiegelelemente hergestellt werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gemäß dem ersten Herstellungsaspekt entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem optischen Spiegel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert wurden.
Das Unterteilen des Roh-Spiegelsubstrats in Spiegelelemente kann durch Laserbearbeiten der Reflexionsfläche des Roh-Spiegelsubstrats erfolgen. Hierdurch kann eine hohe Präzision der Bearbeitung gewährleistet werden. Durch Einsatz beispielsweise eines Femtosekunden-Lasers lässt sich ein Bearbeitungsverfahren erreichen, bei dem durch die Bearbeitung praktisch keine Beeinträchtigung der optischen Qualität von an den Bearbeitungsort angrenzenden Spiegelflächen folgt. Alternativ zu einer Laserbearbeitung sind auch andere Verfahren wie zum Beispiel das Trennen mit einer Diamantsäge einsetzbar.
Das Roh-Spiegelsubstrat kann auf einen Trägerkörper aufgebracht werden. Ein derartiger Trägerkörper kann die Stabilität des Roh-Spiegelsubstrats, falls dieses beispielsweise sehr dünn ausgeführt ist, erhöhen. Auf dem Trägerkörper können wiederum Versorgungskomponenten für den Spiegel angeordnet sein.
Die Spiegelelemente können beim Unterteilen vollständig voneinander separiert werden. In diesem Fall ist das Anbringen der Spiegelelemente an einem gemeinsamen Trägerkörper zwingend. Die Separation ermöglicht eine Umgruppierung der Spiegelelemente gegenüber ihrer auf dem Roh-Spiegelsubstrat vorliegenden Anordnung.
Die Vorteile der Mehrzahl von Spiegelelementen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Spiegel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie dem ersten Herstellungsaspekt der Erfindung bereits erläutert wurden.
Die Spiegelelemente können sich ausgehend vom Niveau der Reflexionsfläche zu der der Reflexionsfläche gegenüberliegenden Spiegelrückseite hin verjüngen. Dies erhöht einen möglichen Kipp-Freiheitsgrad bei einer geforderten Verkippung der Spiegelelemente um eine Achse, die in der Reflexionsfläche der Spiegelelemente liegt.
Der optische Spiegel gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ermöglicht einerseits eine Reflexion mit steilem Einfallswinkel, so dass zur Reflexion eines vorgegebenen Bündelquerschnitts mit dem Spiegel eine vergleichsweise kleine Spiegelfläche ausreicht. Der mindestens eine Kühlkanal gewährleistet eine Kühlung des Spiegels, so dass dieser auch dann, wenn er die ihn beaufschlagende Strahlung teilweise absorbiert, sich nicht stark aufheizt und seine Form behält. Der durch Eingalvanisierung bzw. galvanische Abformung hergestellte Kühlkanal gewährleistet einen guten thermischen Kontakt des Kühlkanals zur Reflexionsfläche des Spiegels und ermöglicht zudem eine Miniaturisierung der Herstellung. Der Spiegel kann inklusive des Kühlkanals sehr kompakt realisiert werden. Kleine Spiegelflächen sowie eine hohe Packungsdichte von mittels Kühlkanälen gekühlten optischen Spiegeln sind möglich.
Die Reflexionsfläche kann eine Rauheit von höchstens 0,2 nm HSFR (High Spatial Frequency Roughness, Rauhigkeit bei hoher Raumfrequenz) aufweisen. Ein typischer Ortswellenlängenbereich beträgt hierbei 10 nm bis 1 μm. Dies gewährleistet, dass über die Reflexion am optischen Spiegel auch bei der Reflexion von Strahlung mit EUV-Wellenlängen beispielsweise im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm eine hohe Reflektivität gewährleistet ist bzw. praktisch keine Abbildungsfehler eingeführt werden.
Der Spiegel kann eine Mehrzahl von Spiegelelementen haben, die die Abschnitte einer Gesamt-Spiegelfläche darstellen, wobei mindestens zwei benachbarte Spiegelelemente über Zwischenräume in der Gesamt-Spiegelfläche voneinander getrennt vorliegen.
Der Spiegel kann mindestens ein Festkörpergelenk haben, über das benachbarte Spiegelelemente miteinander verbunden sind. Die hiermit verbundenen Vorteile des Spiegels gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Spiegel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert wurden.
Das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Herstellungsaspekt ermöglicht zunächst die Vorgabe einer Reflexionsfläche hoher optischer Qualität über das Bereitstellen eines ent sprechend qualitativ hochwertig geformten Abformkörpers. Diese optische Qualität wird von der Spiegel-Träger-schicht übernommen. Das nachträgliche Aufbringen der Kühlkanalelemente bietet die Möglichkeit einer Herstellung des Spiegels inklusive der Kühlkanalelemente mit Massenproduktionstechniken.
Der Abformkörper kann vor dem Aufbringen der Spiegel-Trägerschicht mit einer Trennschicht, beispielsweise mit einer Goldschicht, beschichtet werden. Dies ermöglicht eine saubere Trennung der Spiegel-Trägerschicht von der Abformfläche beispielsweise mit Hilfe eines Temperatursprungs.
Der Abformkörper kann vor dem Aufbringen der Spiegel-Trägerschicht mit einer Multilayer-Reflexionsschicht beschichtet werden. Eine nachträgliche Aufbringung einer Reflexionsschicht nach dem Trennen der Spiegel-Trägerschicht von der Abformfläche entfällt dann.
Der Abformkörper kann vor der Beschichtung mit der Multilayer-Reflexionsschicht mit einer Schicht zum Schutz der Multilayer-Reflexionsschicht vor einer Oxidation beim Betrieb des Spiegels beschichtet werden. Die Schicht stellt dann nach dem Trennen der Spiegel-Trägerschicht von der Abformfläche eine die Multilayer-Reflexionsschicht abdeckende Schicht dar. Materialbeispiele für eine solche Schutzschicht sind Iridium (Ir), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), Ruthenium (Ru) und Titandioxid (TiO₂).
Zur Herstellung der Spiegel-Trägerschicht kann folgender Verfahrensablauf herangezogen werden:

– galvanisches Aufwachsen einer Metallschicht auf dem Abformkörper,
– Positionieren der Kühlkanalelemente auf dem Abformkörper.
– Aufwachsen einer weiteren Metallschicht auf der ersten Metallschicht und den Kühlkanalelementen.

Hierdurch ist eine kompakte Anordnung der Kühlkanalelemente und gleichzeitig ein guter Halt der Kühlkanalelemente an der Spiegel-Trägerschicht gewährleistet. Der Abstand zwi schen den Kühlkanalelementen und der Reflexionsschicht des Spiegels kann auf diese Weise sehr gering gehalten sein, so dass eine gute Ableitung der in der Reflexionsschicht durch einfallende Strahlung deponierten Wärme über ein Kühlmedium, welches durch das Kühlkanalelement strömt, möglich ist.
Das Trennen der Spiegel-Trägerschicht von der Abformfläche kann durch eine Temperaturänderung des Abformkörpers und der angeformten Spiegel-Trägerschicht erfolgen. Ein solches Trennverfahren hat sich in der Praxis bewährt.
Die Spiegel-Trägerschicht kann nach dem Trennen des Abformkörpers von der Spiegel-Trägerschicht mit einer Multilayer-Reflexionsschicht beschichtet werden. Das Trennen der Spiegel-Trägerschicht von dem Abformkörper findet dann noch ohne die Multilayer-Reflexionsschicht auf der Spiegel-Trägerschicht statt.
Die Multilayer-Reflexionsschicht kann mit einer Schutzschicht beschichtet werden. Auch eine andere Beschichtung zum Schutz der Multilayer-Reflexionsschicht vor Oxidation ist möglich. Es können dabei für die Schutzschicht diejenigen Materialien zum Einsatz kommen, die vorstehend bereits angegeben wurden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektions-Lithographie;
2 schematisch eine Aufsicht auf eine Feldfacettenanordnung eines Feldfacettenspiegels zum Einsatz in der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
3 schematisch eine Aufsicht auf eine Pupillenfacettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels zum Einsatz in der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
4 schematisch eine Anordnung von Feldfacetten des Feldfacettenspiegels in einer Abformgeometrie;
5 schematisch die Anordnung abgeformter Feldfacetten sowie deren Gelenk-Trägerrahmen auf dem Feldfacettenspiegel, vorgegeben durch die Abformgeometrie;
6 schematisch und perspektivisch einen Facettenkörper einer einzelnen Feldfacette;
7 eine Aufsicht auf die Feldfacette nach 6;
8 eine Ansicht einer stirnseitigen kurzen Seitenfläche der Feldfacette nach 6;
9 eine Ansicht einer langen Seitenfläche der Feldfacette nach 6;
10 eine perspektivische Ansicht der Feldfacette nach 6 mit einem angeformten Kühlkanalelement;
11 eine schematische Darstellung einer Prozessabfolge zur Herstellung der Feldfacettenanordnung nach 10;
12 in einer zu 11 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung des Herstellungsverfahrens;
13 in einer zu 11 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung des Herstellungsverfahrens;
14 eine Aufsicht eines Feldfacettenspiegels mit einer weiteren Ausführung einer Anordnung von Feldfacetten in einer zu 2 ähnlichen Darstellung;
15 eine Aufsicht eines Feldfacettenspiegels mit einer weiteren Ausführung einer Anordnung von Feldfacetten in einer zu 2 ähnlichen Darstellung;
16 eine Aufsicht eines Feldfacettenspiegels mit einer weiteren Ausführung einer Anordnung von Feldfacetten in einer zu 2 ähnlichen Darstellung;
17 eine weitere Ausführung eines Beleuchtungssystems der Projektionsbelichtungsanlage in einer zu 1 ähnlichen Darstellung;
18 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung die Anordnung von Feldfacetten eines Feldfacettenspiegels des Beleuchtungssystems nach 17 in der Abformgeometrie;
19 in einer zu 18 ähnlichen Darstellung die Anordnung der Feldfacetten nach einem Schalten zur Beleuchtung zugeordneter Pupillenfacetten;
20 schematisch in Meridionalschnitt eine weitere Ausführung eines optischen Designs einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektions-Lithografie, wobei eine Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage einen spekularen Reflektor aufweist;
21 schematisch in einem Meridionalschnitt eine weitere Ausführung eines optischen Designs einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektions-Lithographie mit einem spekularen Reflektor;
22 in einer zu 21 ähnlichen Darstellung eine Variante einer Zuordnung von Ellipsoid-Einzelspiegeln eines Kollektorfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik zu Einzelspiegeln des spekularen Reflektors; und
23 eine Aufsicht auf eine Quellbilder-Beaufschlagung des spekularen Reflektors nach den 21 und 22.
1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikro-Lithographie. Ein Beleuchtungssystem 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes und in der Zeichnung nicht dargestelltes Retikel, das von einem ebenfalls nicht dargestellten Retikelhalter gehalten ist. Eine Projektionsoptik 7 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 8 in der Bildebene 9 angeordneten Wafers, der in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt ist und von einem ebenfalls nicht dargestellten Waferhalter gehalten ist.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in ausgewählten Figuren der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Soweit dieses Koordinatensystem einzelnen Spiegeln der Beleuchtungsoptik zugeordnet ist, spannen die x- und die y-Achse jeweils eine Gesamt-Reflexionsfläche des Spiegels auf. Die z-Achse verläuft in diesem Fall in Strahlrichtung. Anstelle dieser lokalen, den einzelnen Spiegeln zugeordneten Koordinatensysteme wird zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 9 ein globales Koordinatensystem der Projektionsbelichtungsanlage verwendet. In der 1 verläuft die x-Achse senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Richtung verläuft in der 1 nach unten und steht senkrecht auf der Objektebene 6 und der Bildebene 9. Bei der Projektionsbelichtung werden der Retikelhalter und der Waferhalter synchronisiert zueinander in der y-Richtung verlagert, wobei es sich hierbei um eine Scan-Verlagerung oder um eine schrittweise, also um eine Step-Verlagerung handeln kann. Die y-Richtung wird daher auch als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gasdischarge-produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser-produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron basiert, ist für die Strahlungsquelle 3 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6,859,515 B2 . EUV-Strahlung 10, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 11 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 11 propagiert die EUV-Strahlung 10 durch eine Zwischenfokusebene 12, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 13 trifft. Der Feldfacettenspiegel 13 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist.
Die EUV-Strahlung 10 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet.
Nach dem Feldfacettenspiegel 13 wird die EUV-Strahlung 10 von einem Pupillenfacettenspiegel 14 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 14 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 7 optisch konjugiert ist. Mit Hilfe des Pupillenfacettenspiegels 14 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 15 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 16, 17 und 18 werden nachfolgend noch näher beschriebene Feldfacetten 19 des Feldfacettenspiegels 13 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der letzte Spiegel 18 der Übertragungsoptik 15 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel”).
2 zeigt eine Anordnung der Feldfacette 19 auf einem gestrichelt angedeuteten Träger 20 des Feldfacettenspiegels 13. Die Feldfacetten 19 haben in der Aufsicht gemäß 2 eine bogenförmige Reflexionsfläche für die EUV-Strahlung 10. Die Feldfacetten 19 stellen einander benachbart fortsetzende Abschnitte einer Gesamt-Spiegelfläche des Feldfacettenspiegels 13 dar.
Bei der Anordnung nach 2 sind die Feldfacetten 19 in Feldfacetten-Gruppen 21 zu je mehreren in der y-Richtung übereinander angeordneten Feldfacetten 19 gruppiert. Die Feldfacetten-Gruppen 21 liegen in der y-Richtung in teilweise zueinander versetzt angeordneten Gruppenspalten und in der x-Richtung in Gruppenreihen vor. Die Anzahl der Feldfacetten 19 pro Feldfacetten-Gruppe 21 kann unterschiedlich sein. Im Zentrum der Feldfacettenanordnung nach 2 weist ein zentraler Abschnitt 22 des Feldfacettenspiegels 13 keine Feldfacette 19 auf.
Das x/y-Aspektverhältnis der Feldfacette 19 beträgt bei der Anordnung nach 2 13. Auch größere oder kleinere Aspektverhältnisse sind möglich. Das x/y-Aspektverhältnis kann beispielsweise kleiner sein als 5, größer oder gleich sein als 5, größer oder gleich sein als 10, größer oder gleich sein als 15, größer oder gleich sein als 20, größer oder gleich sein als 30, größer oder gleich sein als 40 oder auch größer oder gleich sein als 50. Insbesondere kann ein x/y-Aspektverhältnis von 58 vorliegen.
3 zeigt eine Anordnung von Pupillenfacetten 23 des Pupillenfacettenspiegels 14. Die Pupillenfacetten 23 bilden bei dieser Anordnung eine Mehrzahl konzentrischer Kreise um einen Zentralbereich 24 herum.
Die Anzahl der Pupillenfacetten 23 entspricht der Anzahl der Feldfacetten 19. Alternativ kann die Anzahl der Pupillenfacetten 23 auch von der Anzahl der Feldfacetten 19 abweichen und insbesondere größer sein als die Anzahl der Feldfacetten 19. Es liegen mehr als 100 Feldfacetten 19 und entsprechend mehr als 100 Pupillenfacetten 23 vor.
4 zeigt schematisch die Anordnung der Feldfacetten 19 in einer Abformgeometrie während der Herstellung des Feldfacettenspiegels 13. Beispielhaft sind in der 4 vier Feldfa cetten 19 dargestellt. Diese Darstellung entspricht der Schnittlinie IV-IV in der 2. Reflexionsflächen 25 der Feldfacetten 19 werden von einem sphärischen Abformkörper 26 abgeformt. Der Abformkörper 26 kann aus Quarz-Glas oder mit chemisch Nickel, also insbesondere hoch phosphorhaltigem NiP, beschichtetem Aluminium gefertigt sein. Eine entsprechende Ni_xP_y-Beschichtung ist unter dem Handelsnamen „Kanigen^®” bekannt.
Eine Abformfläche 27 des Abformkörpers 26, der auch als Mandrel bezeichnet wird, kann auch die Form eines Rotationsellipsoids oder eine andere Außenform aufweisen.
Stark schematisch ist in der 4 auch eine abbildende Wirkung der Feldfacetten 19 auf Grund dieser Abformgeometrie dargestellt. Auf Grund der sphärischen Form der Abformfläche 27 wird ein Zwischenfokus 28 in der Zwischenfokusebene 12 in einen Bildfokus 29 in einer Pupillenebene 30 abgebildet, in der der Pupillenfacettenspiegel 14 angeordnet ist. Die Qualität dieser Abbildung kann deutlich verbessert werden, wenn die Feldfacetten 19 von einem Abformkörper mit ellipsoidalem Grundkörper abgeformt werden, dessen Brennpunkte einerseits im Zwischenfokus 28 und andererseits im Bildfokus 29 liegen.
Die Feldfacetten 19 sind in der 4 in einem Herstellungszustand dargestellt, bei dem an Facettenkörper 31 der Feldfacetten 19 bereits Kühlkanalelemente 32 in Form von Kühlmittelröhrchen angeformt sind. Dieser Anformvorgang wird nachfolgend noch im Detail beschrieben. Der Facettenkörper 31 stellt ein Spiegelsubstrat der Feldfacette 19 dar. Die Kühlkanalelemente 32 können zum Beispiel über spannungsentlastende Bälge an einen externen Kühlmittelkreislauf angeschlossen werden. Das Anschließen der Kühlkanalelemente 32 an einen externen Kühlmittelkreislauf, insbesondere an eine Unterstützungsstruktur, kann auch durch vakuumdichte Verpressung oder durch Löten erfolgen.
Ein durch den Feldfacettenspiegel 13 erzeugter Ablenkwinkel α für die EUV-Strahlung 10 ist in der 4 stark übertrieben und viel zu groß dargestellt. Tatsächlich ist dieser Ablenkwinkel in der Regel deutlich kleiner, beispielsweise kleiner als 15°, wie aus der Darstellung nach 1 ersichtlich. Der Ablenkwinkel α kann sogar noch kleiner sein, wie nachfol gend noch erläutert wird. Der Ablenkwinkel α ist in der Regel kleiner als 90°, so dass ein Einfallswinkel auf die Feldfacetten 19 resultiert, der kleiner ist als 45°.
5 verdeutlicht ebenfalls schematisch die Anlenkung der einzelnen Feldfacetten 19 am Trägerkörper 20 und die Anordnung der Feldfacetten 19 auf dem Trägerkörper 20. Dargestellt sind einige ausgewählte Feldfacetten 19. Der Trägerkörper 20, der ein Roh-Spiegelsubstrat darstellt, hat eine Grundform, die derjenigen der Abformfläche 27 des Abformkörpers 26 entspricht. Im Falle der sphärischen Abformfläche 27 nach 4 hat also der Träger 20 des Feldfacettenspiegels 13 eine sphärische Grundform, wie in der 5 dargestellt. Dieser sphärischen Grundform des Trägers 20 folgen Tragleisten 33, die feste Rahmenelemente des Trägers 20 darstellen. Die Tragleisten 33 folgen der sphärischen Form des Trägerkörpers 20 wie Breitengrade einem Globus. Die Feldfacetten 19 und die diesen zugeordneten Aktoren liegen auf dem Träger 20 als Array-Anordnungen vor. Anstelle einer zeilen- und spaltenweisen Array-Anordnung ist auch eine versetzte Anordnung der Feldfacetten 19 auf dem Träger 20 möglich, beispielsweise um eine Anordnung der Feldfacetten 19 zu realisieren, wie in der 2 dargestellt.
Die beiden x- und y-Koordinatenachsen, die in der 5 dargestellt sind, spannen eine durch eine kreisförmige Berandung 34 des Trägers 20 definierte Ebene auf. Entsprechend hat jede der Feldfacetten 19 ein individuelles xy-Koordinatensystem, dessen Achsen zu denjenigen Koordinatenachsen, die durch die Berandung 34 definiert sind, entsprechend der Lage der Feldfacette auf dem Trägerkörper 20 verkippt sind.
Über ein erstes Paar von Festkörpergelenken 35 ist ein Gelenk-Trägerrahmen 36, der jeweils einer der Feldfacetten 19 zugeordnet ist, mit zwei benachbart zueinander verlaufenden Tragleisten 33 des Trägers 20 gelenkig verbunden. Über die Festkörpergelenke 35 ist eine Verschwenkung des Gelenk-Trägerrahmens 36 relativ zu den Tragleisten 33 um die x-Achse möglich.
Über ein weiteres Paar von Festkörpergelenken 37 ist jeweils eine der Feldfacetten 19 mit dem ihr zugeordneten Gelenk-Trägerrahmen 36 verbunden. Über die Festkörpergelenke 37 ist ein Verschwenken der Feldfacette 19 relativ zum Gelenkträgerrahmen 36 um die y-Achse möglich. Mit Hilfe der Aufhängung der einzelnen Feldfacetten 19 über die Festkörpergelenke 35, 37 und den zwischenliegenden Gelenkträgerrahmen 36 an den Tragleisten 33 des Trägers 20 des Feldfacettenspiegels 13 ist demnach eine unabhängige Verschwenkung der Feldfacetten 19 um jeweils individuelle und aufeinander senkrecht stehende Schwenkachsen möglich.
Die Tragleisten 33 und die Gelenk-Trägerrahmen 36 sind integrale Bestandteile des Roh-Spiegelsubstrats. Die gesamte Anordnung nach 5 aus den Feldfacetten 19, den Gelenk-Trägerrahmen 36, den Tragleisten 33 und den zwischenliegenden Festkörpergelenken 35, 37 ist also aus einem Stück gefertigt. Hinsichtlich der Abstände der Feldfacetten 19 zueinander ist die Darstellung nach 5 nicht maßstabsgetreu. Tatsächlich liegen die Feldfacetten 19 dicht gepackt vor. Die Gelenk-Trägerrahmen 36 können auch, gesehen von der Reflexionsfläche 25 her, hinter den Feldfacetten 19 zurückversetzt angeordnet sein.
Die den Festkörpergelenken 37 zugeordneten Schwenkachsen nehmen je nach der Anordnung der individuellen Feldfacette 19 auf dem Träger 20 einen mehr oder weniger großen Winkel zur y-Achse des durch die Berandung 34 vorgegebenen Koordinatensystems ein. Entsprechend gilt dies für den Winkel der durch die Festkörpergelenke 35 vorgegebenen Schwenkachse zur x-Achse des durch die Berandung 34 vorgegebenen Koordinatensystems.
Über jeweils Aktoren, die jeder Feldfacette 19 zugeordnet sind, ist eine angetriebene und unabhängige Verschwenkung der Feldfacetten 19 um die jeweils durch die zugeordneten Festkörpergelenk-Paare 35, 37 definierten Schwenkachsen möglich. Jede der Feldfacetten 19 kann daher in ihrer Verkippung ausgehend von der in der 4 dargestellten Grundform zur Beaufschlagung der ihr jeweils zugeordneten Pupillenfacette 23 des Pupillenfacettenspiegels 14 mit der EUV-Strahlung 10 ausgelenkt werden.
An Hand der 6 bis 9 wird nachfolgend eine Grundform des Facettenkörpers 31 einer der Feldfacetten 19 beschrieben. Die anderen Feldfacetten 19 des Feldfacettenspiegels 13 haben eine entsprechende Grundform. Derartige Facettenkörper 31 können auch als Einzelfacetten vorgesehen sein, wobei eine Gruppe derartiger Einzelfacetten dann eine der Feldfacetten 19 bildet.
Eine Projektion der Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 19 auf die xy-Ebene (vgl. 7) ist bogenförmig und hat in der x-Richtung eine Erstreckung von 58 mm und in der y-Richtung eine Erstreckung von 1 mm. In der xy-Ebene ist die Reflexionsfläche 25 jeweils mit gleichem Krümmungsradius, also sphärisch, gekrümmt. Die Krümmungsradien der Durchbiegungen der Reflexionsfläche 25 in der y-Richtung (vgl. 8) und in der x-Richtung (vgl. 9) können auch unterschiedlich sein, je nach dem, wie die Abformfläche 27 des Abformkörpers 26 geformt ist. Eine maximale Durchbiegung B in der xy-Ebene (vgl. 7) beträgt wenige Millimeter, beispielsweise 2 mm.
Der Facettenkörper 31 hat in der z-Richtung eine Erstreckung von 5 mm. Eine geringere z-Erstreckung ist möglich und aus aktortechnischer Sicht in bestimmten Anwendungsfällen auch wünschenswert. Eine der Reflexionsfläche 25 gegenüberliegende Rückwand 38 des Facettenkörpers 31 hat in der x-Richtung eine Erstreckung von 0,25 mm.
Zusätzlich zur Reflexionsfläche 25 und zur Rückwand 38 ist der Facettenkörper 31 begrenzt von einer Mantelwand 39 mit vier Mantelwandabschnitten bzw. Seitenwänden 40 bis 43. Die längsseitigen langen Mantelwandabschnitte 40, 41 folgen zwischen der Reflexionsfläche 25 und der Rückwand 38 der Krümmung der Reflexionsfläche 25 in der xy-Ebene (vgl. 7). Auf Grund der Verjüngung des Facettenkörpers 31 von der Reflexionsfläche 25 hin zur Rückwand 38 schließen die Mantelwandabschnitte 40, 41 mit der xz-Ebene einen Rücksprungwinkel β von 75 mrad ein. Einen entsprechenden Rücksprungwinkel γ von 75 mrad schließen die stirnseitigen kurzen Mantelwandabschnitte 42, 43 mit der yz-Ebene ein (vgl. 9).
Auf Grund der Rücksprungwinkel β, γ ist es möglich, die Gelenkachsen der Festkörpergelenke 35, 37 in die Reflexionsfläche 25 der jeweiligen Feldfacetten 19 zu legen und eine kollisionsfreie Kippung der Feldfacetten 19 zu ermöglichen. Bei einander direkt benachbarten Facettenkörpern 31 ergibt sich somit ein Winkel-Freiheitsgrad für die Festkörpergelenke 35, 37 von 75 mrad. Diese Kippwinkelfreiheit vergrößert sich, sofern die Reflexionsflächen 25 der Feldfacetten 19 in der xy-Ebene voneinander beabstandet vorliegen.
10 zeigt wiederum eine einzelne der Feldfacette 19 mit dem Facettenkörper 31 und dem Kühlkanalelement 32 in einer perspektivischen Darstellung. Die Anordnung des Kühlkanalelements 32 ist so, dass die hiermit ausgerüsteten Feldfacetten 19 in der xy-Ebene dicht gepackt nebeneinander angeordnet werden können, ohne dass sich die Kühlkanalelemente 32 gegenseitig stören. Das Kühlkanalelement 32 weist einen Zulaufrohrabschnitt 44, in den beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 mit dem Feldfacettenspiegel 19 Kühlmittel einströmt, und einen Ablaufrohrabschnitt 45 auf, aus dem das Kühlmittel wieder herausströmt. Zwischen dem Zulaufrohrabschnitt 44 und dem Ablaufrohrabschnitt 45 liegt ein Facettenrohrabschnitt des Kühlkanalelements 32, der längs des gesamten Facettenkörpers 31, also zwischen den beiden Mantelwandabschnitten 42 und 43, verläuft.
11 zeigt schematisch Herstellungsschritte eines Herstellungsverfahrens für die Feldfacette 19 mit dem Kühlkanalelement 32 sowie zusätzlichen Adaptern 46 zur Anbindung von Aktoren. Die Adapter 46 können auch zur Anbringung zusätzlicher Komponenten genutzt werden.
Zunächst wird der Abformkörper 26 bereitgestellt, der aus SiO₂ gefertigt sein kann, und dessen Abformfläche 27 wird poliert, bis einerseits die Rauheit und andererseits die Formqualität vorgegebenen Anforderungen entsprechen.
Die Rauheit des Abformkörpers 26 nach der Superpolitur beträgt 0,2 nm HSFR. Die Formqualität, die auch Formtreue genannt wird, also die Übereinstimmung der tatsächlichen Form des Abformkörpers 26 mit einer vorgegebenen Form, liegt im Bereich zwischen 10 nm und 1 μm. In Einzelfällen können auch Abweichungen bis hin zu 10 μm toleriert werden. Diese Formtreue erfüllt damit Spezifikationen, die denen von Beleuchtungsspiegeln von EUV-Beleuchtungsoptiken entsprechen. Anschließend wird auf die Abformfläche 27 eine dünne Goldschicht 48 aufgebracht (Verfahrensschritt 49). Die Goldschicht hat eine Stärke zwischen 50 nm und 200 nm. Anschließend wird auf die Goldschicht 48 galvanisch eine Vorbereitungs-Nickelschicht 50 aufgebracht (vgl. Verfahrensschritt 51). Relativ zu einer Oberfläche 52 der Vorbereitungs-Nickelschicht 50 werden nun an den Positionen der jeweiligen Feldfacetten 19 die Kühlkanalelemente 32 sowie die Adapter 46 positioniert (vgl. Verfahrenschritt 53). Auf die Oberfläche 52 der Vorbereitungs-Nickelschicht 50 wird nun galvanisch eine weitere Nickelschicht aufgetragen, so dass sich eine Gesamt-Nickelschicht 54 ergibt, in der der Verbindungsabschnitt der Kühlkanalelements 32 sowie teilweise der Zulaufrohr- und der Ablaufrohrabschnitt des Kühlkanalelements 32 und auch teilweise der Adapter 46 jeder Feldfacette 19 eingebettet werden (vgl. Verfahrensschritt 55). Die Vorbereitungs-Nickelschicht 50 und die Gesamt-Nickelschicht 54 stellen eine Spiegel-Trägerschicht der Feldfacette 19 dar. Durch einen Temperaturschock, also einer Temperaturänderung, der die so erzeugte Anordnung unterzogen wird, erfolgt nun eine Trennung des Abformkörpers 26 von der Goldschicht 48 (vgl. Verfahrensschritt 56). Der Abformkörper 26 steht dann zu einer erneuten Goldbeschichtung gemäß dem Verfahrensschritt 49 und einer Wiederholung des Verfahrensablaufes zur Verfügung. Gegebenenfalls kann vor einer erneuten Goldbeschichtung entsprechend dem Verfahrensschritt 49 eine Nachpolitur der bereits superpolierten Abformfläche 27 des Abformkörpers 26 erfolgen.
Die im Verfahrensschritt 56 vom Abformkörper 26 getrennte Anordnung wird unabhängig vom Abformkörper 26 weiter bearbeitet. Mit Hilfe eines Bearbeitungslasers mit Bearbeitungsstrahlung 57 wird nun eine Trennung der im Verfahrensschritt 56 erzeugten Gesamtanordnung in die den einzelnen Feldfacetten 19 zugeordneten Facettenkörper 31 mit jeweils zugeordneten Kühlkanalelementen 32 und Adapter 46 durchgeführt (Verfahrensschritt 58). Dabei wird ein Spalt bzw. ein Zwischenraum 59 zwischen den benachbarten Facettenkör per 31 mit Hilfe des Bearbeitungslaserstrahls 57 erzeugt. Diese Spalte 59 trennen die Facettenkörper 31 nicht vollständig voneinander. Es entsteht vielmehr die in der 5 schematisch dargestellte Struktur zwischen den Formkörpern 31 mit den Festkörpergelenken 31 und den Gelenk-Trägerrahmen 36.
Die Zwischenräume 59 können in Umfangsrichtung um die Feldfacetten 19 eine variierende Tiefe, gemessen vom Niveau der Reflexionsfläche 27 aus aufweisen. Auf diese Weise ist eine Strukturierung der Zwischenräume 59 zur Ausbildung der Festkörpergelenk-Trägerstruktur und auch zur Vorgabe der Rücksprungwinkel β bzw. γ gegeben.
Die Winkel β bzw. γ führen dazu, dass sich die Zwischenräume 59 zwischen den einzelnen Feldfacetten 19, ausgehend vom Niveau der Reflexionsfläche 25 zu der der Reflexionsfläche 25 gegenüberliegenden Rückwand 38 hin erweitern. (vgl. 6 bis 9).
Nach der Bearbeitung mit dem Bearbeitungslaserstrahl 47 wird auf die Goldschicht 48 zunächst ein Multilayer-Stack 60 mit einer Abfolge von Molybdän- und Silicium-Einzelschichten und anschließend eine Ruthenium-Schicht 61 auf dem Multilayer-Stack 60 aufgebracht. Der Schichtenverbund 60, 61 sorgt für eine hohe Reflexion der Reflexionsfläche 25 der Facette 19. Das Verfahren ist dabei nicht auf Schichtsysteme mit Molybdän- und Silizium-Einzelschichtabfolgen beschränkt. Für andere Betriebswellenlängen der Feldfacetten 19 können auch andere Materialien und andere Schichtabfolgen, insbesondere andere Typen von Multilayer-Stacks, zum Einsatz kommen.
Durch das Herstellungsverfahren erfolgt ein optisches Formen der Reflexionsfläche 25 des Trägers 20, bis die Form der Reflexionsfläche 25 einer Soll-Passe innerhalb vorgegebener Toleranzen entspricht.
Die so hergestellten Feldfacetten 19 können noch auf einen die Facettenkörper 31 auf der Seite, die der Reflexionsfläche 25 gegenüberliegt, unterstützenden Trägerkörper aufgebracht werden.
Im Falle des Aufbringens auf einen separaten Trägerkörper können die Feldfacetten 19 durch die Bearbeitung mit dem Bearbeitungslaserstrahl 57 auch vollständig voneinander separiert werden. In diesem Fall können die Festkörpergelenke 35, 37 auch im separaten Trägerkörper ausgebildet sein.
An Hand der 12 wird nachfolgend eine Variante eines Herstellungsverfahrens zur Herstellung des Feldfacettenspiegels 13 erläutert. Verfahrensschritte, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den Verfahrensablauf nach 11 bereits diskutiert wurden, und mit diesen Verfahrensschritten hergestellte Komponenten tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
Nach dem Verfahrensschritt 56 erfolgt beim Herstellungsverfahren nach 12 zunächst die Beschichtung der Goldschicht 48 mit dem Multilayer-Stack 60 und der Ruthenium-Schicht 61 (Verfahrensschritt 62). Diese Beschichtung erfolgt also noch vor dem Trennen der abgeformten Anordnung in die individuellen Facettenkörper 31. Anschließend erfolgt eine Bearbeitung mit dem Bearbeitungslaserstrahl 57 entsprechend dem Verfahrensschritt 58 beim Verfahren nach 11, wobei beim Verfahren nach 12 auch der Multilayer-Stack 60 und die Ruthenium-Schicht 61 mit dem Bearbeitungslaserstrahl 57 bearbeitet werden (Verfahrensschritt 63). Die mit dem Verfahren nach 12 hergestellte Feldfacetten 19 entsprechen im Ergebnis denjenigen, die mit dem Verfahren nach 11 hergestellt wurden.
An Hand der 13 wird nachfolgend eine Variante eines Herstellungsverfahrens zur Herstellung des Feldfacettenspiegels 13 erläutert. Verfahrensschritte, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den Verfahrensablauf nach 11 bereits diskutiert wurden, und mit diesen Verfahrensschritten hergestellte Komponenten tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert. Nach dem Verfahrensschritt 47 wird beim Herstellungsverfahren nach 13 eine Ruthenium-Schicht 64 und anschließend ein Multilayer-Stack 65 auf die Abformfläche 27 des Abformkörpers 26 aufgebracht (vgl. Verfahrensschritt 66).
Anschließend wird galvanisch eine Vorbereitungs-Nickelschicht 67 auf den Multilayer-Stack 65 angeformt (Verfahrensschritt 68). Zwischen dem Multilayer-Stack 65 und der Vorbereitungs-Nickelschicht 67 kann noch eine zusätzliche Kontaktierungsschicht aus einem geeigneten Metall, beispielsweise aus Gold oder Chrom, aufgebracht werden.
Die Abformung von Molybdän-Silicium-Multilayer-Schichten ist beschrieben in http://articles.adsabs.harvard.edu//full/2004ESASP.554..649H/0000656.000.html sowie in http://www.nucleide.org/exrs2006/Book_Abstracts.pdf, O13-3.
Die nachfolgenden Verfahrensschritte 69 und 70 entsprechen den vorstehend im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren nach 11 erläuterten Verfahrensschritten 53 und 55.
Anschließend erfolgt eine Separation des Abformkörpers 26 von der Ruthenium-Schicht 64 mit Hilfe eines Temperaturschocks (Verfahrensschritt 71). Das nach diesem Verfahrensschritt 71 erzeugte Zwischenprodukt entspricht bis auf die fehlende Goldschicht dem Zwischenprodukt nach dem Verfahrensschritt 62 des Herstellungsverfahrens nach 12. Nun erfolgt wiederum eine Bearbeitung mit dem Bearbeitungslaserstrahl 57 zur Herstellung der Facettenkörper 31 der individuellen Einzelfacetten 19 (Verfahrensschritt 72).
Beim Herstellungsverfahren nach 13 finden Beschichtungsschritte ausschließlich auf dem Abformkörper 26 statt.
Die mit dem Verfahren nach 13 hergestellte Feldfacette 19 unterscheidet sich von derjenigen, die mit den Verfahren nach den 11 und 12 hergestellt wurden, dadurch, dass zwischen der Gesamt-Nickelschicht 54 und dem Multilayer-Stack 65 keine Goldschicht vorliegt. Da die Goldschicht praktisch keinen Beitrag zu den reflektierenden Eigen schaften der Feldfacette 19 liefert, führt dieses Fehlen der Goldschicht praktisch nicht zu einer Minderung der optischen Eigenschaften der Feldfacette 19. Bei der nach dem Verfahren nach 13 hergestellten Feldfacette 19 liegt eine Goldschicht allenfalls als Kontaktierungsschicht vor.
14 zeigt ein weiteres Beispiel einer gruppenweisen Anordnung der Feldfacetten 19 auf einem Träger 20 des Feldfacettenspiegels 13. Die Feldfacetten-Gruppen 21 sind spaltenweise in fünf Gruppenspalten angeordnet. Die Feldfacetten-Gruppen 21 sind derart symmetrisch angeordnet, dass sie auf dem Träger 20 in eine kreisförmige Einhüllende eingeschrieben sind. Dies gilt entsprechend auch für die Anordnung nach 2.
Auch bei der Anordnung nach 14 liegen die Feldfacetten 19 mit den bogenförmigen Reflexionsflächen 25 vor.
15 zeigt eine weitere Variante einer Anordnung von Feldfacetten 19. Bei der Anordnung nach 15 haben die Feldfacetten 19 keine bogenförmige, sondern eine rechteckige Reflexionsfläche 25, wobei das x/y-Aspektverhältnis dem entspricht, was vorstehend im Zusammenhang mit den bogenförmigen Feldfacetten 19 erläutert wurde. Bei der Anordnung nach 15 liegen insgesamt vier Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacetten-Gruppen 21 vor. Dort, wo in einem zentral kreuzförmigen Abschnitt 73 eine Abschattung des Feldfacettenspiegels 13 durch vorgelagerte Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 stattfindet, sind benachbarte Feldfacetten-Gruppen 21 entsprechend stärker voneinander beabstandet, so dass im Abschnitt 73 keine Feldfacetten 19 vorliegen.
16 zeigt eine weitere Variante einer Anordnung von Feldfacetten 19 auf einem Feldfacettenspiegel 13. Auch hier sind die Feldfacetten 19 rechteckig und haben ein x/y-Aspektverhältnis, welches wiederum denjenigen der bogenförmigen Feldfacette 19 entspricht, die vorstehend erläutert wurden. Die Feldfacetten-Gruppen 21 sind bei der Anordnung nach 16 spaltenweise zueinander versetzt angeordnet. Bei dieser Konfiguration der Feldfacetten-Gruppen 21 ist ein horizontal verlaufender zentraler Abschnitt 74 des Feldfacettenspiegels 13, der sich im Zentrum erweitert, nicht mit Feldfacetten 19 belegt.
Die rechteckigen Feldfacetten 19 werden genauso hergestellt wie im Zusammenhang mit den bogenförmigen Feldfacetten 19 erläutert. Ein Unterschied im Herstellungsverfahren zwischen den bogenförmigen und den rechteckigen Feldfacetten 19 liegt lediglich in der Führung des Bearbeitungslaserstrahls 57 zur Herstellung der individuellen Feldfacetten 19.
17 zeigt ein weiteres Design eines Beleuchtungssystems 75, welches an Stelle des Beleuchtungssystems 2 bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten bzw. Baugruppen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Die optische Auslegung des Designs nach 17 ist bekannt aus der US 2005/0002090 A1 .
Zwischen der Strahlungsquelle 3 und dem Kollektor 11 ist in einem Beleuchtungssystem 75 nach 17 eine Blende 76 vorgesehen. Diese ist zentral in einem vom Kollektor 11 erfassten Bündel der EUV-Strahlung 10 angeordnet. Durch die Blende 76 wird entsprechend ein Zentralbereich des vom Kollektor 11 erfassten Bündels der EUV-Strahlung 10 abgeschattet.
Zwischen dem Kollektor 11 und der Zwischenfokusebene 12 ist im Strahlengang der EUV-Strahlung 10 ein Beugungsgitter 77 zur Selektion einer bestimmten EUV-Wellenlänge angeordnet. Das Beugungsgitter 77 wird in streifenden Einfall (grazing incidence) betrieben.
Im Bereich der Zwischenfokusebene 12 durchtritt die EUV-Strahlung eine zentrale Durchgangsöffnung 78 in einem Pupillenfacettenspiegel 79. Nach Durchtritt durch die Durchgangsöffnung 78 trifft die EUV-Strahlung auf einen Feldfacettenspiegel 80, der ringförmig ausgeführt ist, also ebenfalls eine zentrale Öffnung 81 aufweist.
Der Feldfacettenspiegel 80 hat um die zentrale Öffnung 81 herum entsprechend dem, was vorstehend im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausgestaltungen der Feldfacettenspiegel 13 ausgeführt wurde, eine Vielzahl von Feldfacetten 19.
Nach der ringförmigen Beaufschlagung des Feldfacettenspiegels 80 wird die EUV-Strahlung vom Pupillenfacettenspiegel 79 reflektiert, wobei letzterer ebenfalls ringförmig, nämlich um die Durchgangsöffnung 78 herum, beaufschlagt ist. Der Pupillenfacettenspiegel 79 weist um die Durchgangsöffnung 78 herum, den Feldfacetten 19 zugeordnet, eine Vielzahl von Pupillenfacetten 23 auf, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Pupillenfacettenspiegel 14 erläutert.
Nach der Reflexion am Pupillenfacettenspiegel 79 wird die EUV-Strahlung wiederum von der Übertragungsoptik 15 mit den Spiegeln 16, 17 und 18 hin zum Objektfeld 5 in der Objektebene 6 geführt. Dargestellt ist in der 17 zudem ein reflektierendes Retikel 82, das die mit der Projektionsbelichtungsanlage 1, zu der das Beleuchtungssystem 75 gehört, abzubildende Struktur trägt.
Die Komponenten 11, 77, 80, 79, 16, 17 und 18 stellen eine Beleuchtungsoptik 83 des Beleuchtungssystems 75 dar.
Beim Design der Beleuchtungsoptik 83 sind die Einfallswinkel auf dem Feldfacettenspiegel 80 symmetrisch zu einer durch die Öffnung 81 definierten Symmetrieachse verteilt. Ausgehend von der vorstehend an Hand der 4 und 5 erläuterten sphärischen Abformgeometrie lässt sich daher eine gezielte Beaufschlagung von den Feldfacetten 19 des Feldfacettenspiegels 80 zugeordneten Pupillenfacetten 23 des Pupillenfacettenspiegels 79 mit geringen Kippwinkeln realisieren. Dies ist an Hand der 18 und 19 stark schematisch und mit übertriebenen Kippwinkeln verdeutlicht. In der 18 ist eine Anordnung dreier Feldfacetten 19 des Feldfacettenspiegels 13 entsprechend der Abformgeometrie dargestellt. Die sphärische Gestaltung des Trägers 20 ist derart, dass die Feldfacetten 19 im unverkippten Zustand um ein Zentrum Z des sphärischen Trägers 20 angeordnet sind, welches mittig in der Durchgangsöffnung 78 des Pupillenfacettenspiegels 79 liegt. Das Zentrum Z fällt mit dem Zwischenfokus in der Zwischenfokusebene 12 zusammen. Durch die Durchgangsöffnung 78 auf die Feldfacetten 19 einfallende EUV-Strahlung wird in der unverkippten Stellung der Feldfacetten 19 also in sich zurückreflektiert, wie in der 18 dargestellt.
19 zeigt eine Stellung der drei dargestellten Feldfacetten 19, bei denen diese zur Auswahl dreier bestimmter Pupillenfacetten 23 des Pupillenfacettenspiegels 79 verkippt sind. Die in der 19 links dargestellte Feldfacette 19 ist dabei so verkippt, dass durch Beaufschlagung dieser linken Feldfacette 19 die in der 19 mittlere hervorgehobene Pupillenfacette 23 beaufschlagt ist. Die in der 19 mittig dargestellte Feldfacette 19 ist so verkippt, dass die in der 19 rechts dargestellte Pupillenfacette 23 beauftragt wird. Die in 19 rechts dargestellte Feldfacette 19 ist so verkippt, dass die in der 19 links dargestellte Pupillenfacette 23 beaufschlagt wird.
Da durch diese Anordnung kleine Kippwinkel der Feldfacetten 19 zur Auswahl vorgegebener Pupillenfacetten 23 realisiert werden können und damit auch kleine Einfallswinkel der EUV-Strahlung 10 auf den Feldfacetten 19 resultieren, folgen aus der Anordnung nach 19 in der Praxis kleine Reflektivitätsverluste und auch kleine Abschattungsverluste der EUV-Strahlung 10. Die Geometrie nach 19 ist besonders geeignet für einen sphärischen Abformkörper. Soweit ein Zwischenfokus einer Beleuchtungsquelle nicht auch im Zentrum der Durchgangsöffnung 78 des Pupillenfacettenspiegels 79 liegt, sondern außerhalb der Durchgangsöffnung 78, führt die Geometrie nach 19 zu Abbildungsfehlern bei der Abbildung des Zwischenfokus auf die Pupillenfacetten 23. Dies kann durch Abformung der Feldfacetten 19 von einem ellipsoidalen Abformkörper korrigiert werden. Die Brennpunkte eines derartigen Ellipsoiden fallen dabei mit dem Zwischenfokus einerseits und einem Zentrum des Pupillenfacettenspiegels andererseits zusammen.
20 zeigt eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer alternativen Beleuchtungsoptik. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 19 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Der Strahlungsquelle 3 nachgeordnet ist zunächst ein bündelformender Kollektor 84, der ansonsten die Funktion des Kollektors 11 bei der Anordnung nach 1 hat. Dem Kollektor 84 nachgeordnet ist ein spekularer Reflektor 85. Dieser formt die einfallende EUV-Strahlung 10 so, dass die EUV-Strahlung 10 in der Objektebene 6 das Objektfeld 5 ausleuchtet, wobei in einer dem Retikel nachgeordneten Pupillenebene 86 der in der 20 nicht dargestellten Projektionsoptik eine vorgegebene, beispielsweise homogen ausgeleuchtete, kreisförmig berandete Pupillen-Beleuchtungsver-teilung, also ein entsprechendes Beleuchtungssetting, resultiert. Die Wirkung des spekularen Reflektors 85 ist beschrieben in der US 2006/0132747 A1 . Eine Reflexionsfläche des spekularen Reflektors 85 ist wie die vorstehend beschriebenen Facetten 19 in Einzelspiegel 87 unterteilt. Die Einzelspiegel 87 können Reflexionsflächenformen haben, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die verschiedenen Feldfacetten-Varianten bereits erläutert. Je nach den Abbildungsanforderungen, die an die Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 85 gestellt werden, können die Einzelspiegel 87 auch eine andere Form, insbesondere eine andere Berandungsform ihrer Reflexionsflächen haben. Die Einzelspiegel 87 werden hergestellt, wie dies vorstehend im Bezug auf die Herstellung der Feldfacetten 19 erläutert wurde.
21 zeigt eine weitere Variante einer Beleuchtungsoptik. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 20 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Der Strahlungsquelle 3 ist zunächst ein Kollektor 88 mit einer durchgehenden, also nicht facettierten, Spiegelfläche nachgeordnet. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine elliptische Spiegelfläche handeln. Anstelle des Kollektors 88 kann auch ein genesteter Kollektor eingesetzt sein.
Nach der Zwischenfokusebene 12 trifft die EUV-Strahlung 10 auf einen Kollektorfacettenspiegel 89. Letzterer hat eine plane Trägerplatte 90, mit der ein hierauf angebrachtes x/y-Array aus Ellipsoid-Einzelspiegeln 91 verbunden ist. Die Ellipsoid-Einzelspiegel 91 haben dicht aneinander angrenzende Reflexionsflächen, sodass der größte Anteil der EUV-Strahlung 10 von den Ellipsoid-Einzelspiegeln 91 des Kollektorfacettenspiegels 89 reflektiert wird. Die Ellipsoid-Einzelspiegel 91 sind mit nicht dargestellten Aktoren verbunden, über die sich die Ellipsoid-Einzelspiegel 91 individuell verkippen lassen. Die Ellipsoid-Einzelspiegel 91 sind so geformt, dass sie alle den gleichen Raumwinkel der EUV-Strahlung 10 aufnehmen.
Die Strahlungsquelle 3 liegt in einem und der Zwischenfokus in der Zwischenfokusebene 12 liegt im anderen Brennpunkt des elliptischen Kollektors 88.
Dem Kollektorfacettenspiegel 89 ist im Strahlengang der EUV-Strahlung 10 nachgeordnet ein spekularer Reflektor 92 mit einem x/y-Array aus Einzelspiegeln 87. Jedem Ellipsoid-Einzelspiegel 91, der mit der EUV-Strahlung 10 beaufschlagt ist, ist im nachfolgenden Strahlengang einer der Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 zugeordnet, sodass die EUV-Strahlung 10 entsprechend der Anzahl der beaufschlagten Ellipsoid-Einzelspiegel 91 in eine Anzahl von Strahlungskanälen aufgeteilt wird, wobei jeder dieser Strahlungskanäle zunächst einen der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 und dann den diesem zugeordneten Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 beaufschlagt.
In jeweils einem der Brennpunkte eines der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 liegt der Zwischenfokus der Zwischenfokusebene 12 und im anderen Brennpunkt des Ellipsoid-Einzelspiegels 91 liegt der Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92, der diesem Ellipsoid-Einzelspiegel 91 zugeordnet ist. Der spekulare Reflektor 92 liegt also in einer Bildebene 93 für Quellbilder 94 der Strahlungsquelle 3. Diese Quellbilder 94 liegen in der Bildebene 93 diskret, also voneinander beabstandet vor. Dies ist in der 23 dargestellt, die eine Aufsicht auf die Quellbilder 94 am Ort des spekularen Reflektors 92 darstellt. Insgesamt liegen, entsprechend der Anzahl der beleuchteten Einzelfacetten 87 des spekularen Reflektors 92, mehrere hundert derartiger Quellbilder 94 vor, die in einem äquidistanten x/y-Raster angeordnet sind. Eine Einhüllende der Gesamtheit der Quellbilder 94 hat eine in etwa nieren- oder bohnenförmige Form.
Ausgehend von den Quellbildern 94 auf dem spekularen Reflektor 92 werden über die individuellen Strahlungskanäle Objektfeldabschnitte 95 des Objektfeldes 5 in der Objektebene 6, in der das Retikel angeordnet ist, ausgeleuchtet. Die Objektfeldabschnitte 95 bedecken das Objektfeld 5 nach Art eines in der Regel verzerrten rechteckigen x/y-Rasters.
Die Objektfeldabschnitte 95 werden, da sie jeweils einem Quellbild 94 zugeordnet sind, auch als Quellspots bezeichnet.
Der spekulare Reflektor 92 ist nicht in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik nach 21 angeordnet.
Das Objektfeld 5 hat eine Teilring-Form beispielsweise mit einer Schlitzweite von 8 mm in y-Richtung und einer Breite von 104 mm in x-Richtung. Die Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 formen die Strahlungskanäle der EUV-Strahlung derart, dass in der Objektebene 6 das Objektfeld, zusammengesetzt über die Objektfeldabschnitte 95, ausgeleuchtet und dass in einer nachgeordneten Pupillenebene der Beleuchtungsoptik, die mit einer Pupillenebene der nachgeschalteten Projektionsoptik zusammenfällt, eine gewünschte Intensitätsverteilung vorliegt, sodass sichergestellt ist, dass eine gewünschte Beleuchtungswinkelverteilung auf dem Retikel vorliegt. Auch die Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 werden so hergestellt wie vorstehend im Zusammenhang mit den Einzelspiegeln 87 des spekularen Reflektors 85 bzw. im Zusammenhang mit den Feldfacetten 19 diskutiert.
In der 21 ist eine kanalweise Beleuchtung schematisch angedeutet, bei der benachbarte Ellipsoid-Einzelspiegel 91 für die Beaufschlagung benachbarter Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 mit der EUV-Strahlung 10 sorgen. Eine derartige benachbarte Zuordnung ist nicht zwingend. Vielmehr kann es gewünscht sein, eine derartige Nachbarschafts zuordnung aufzuheben, sodass sich beispielsweise die Nachbarschaftsbeziehungen der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 einerseits und der Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 andererseits nicht durch eine Punktinversion, eine Spiegelung oder durch eine identische Abbildung ineinander überführen lassen. Dies wird nachfolgend auch als Mischen von Nachbarschaftsbeziehungen bezeichnet und ist bei der Zuordnungsvariante der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 zu den Einzelspiegeln 87 des spekularen Reflektors 92 nach 22 dargestellt.
Durch diese Mischung der Nachbarschaftsbeziehungen nach 22 wird erreicht, dass über den spekularen Reflektor 92 die Objektfeldabschnitte 95 mit entsprechender Mischung ausgeleuchtet werden, was zu einer guten Homogenität der Ausleuchtung des Objektfelds 5 führt. Veränderungen der Abstrahlcharakteristik der Strahlungsquelle 3 oder Änderungen, insbesondere über die Fläche, der Reflektivitäten von dem spekularen Reflektor 92 vorgeschalteten Optiken beispielsweise durch selektive Kontamination der Spiegelflächen, haben dann weniger starke Auswirkungen auf die Homogenität der Objektfeldausleuchtung.
Eine Mischzuordnung der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 zu den Einzelspiegeln 87 des spekularen Reflektors 92 kann beispielsweise mit Hilfe von Algorithmen erfolgen, die aus der US 6,43 8,199 B1 bekannt sind.
Die Anzahl der Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 ist größer als die Anzahl der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 des Kollektorfacettenspiegels 89. Auf diese Weise lassen sich durch entsprechende Ansteuerung der Aktoren der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 verschiedene Untergruppen der Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 zur Vorgabe verschiedener gewünschter Beleuchtungen des Objektfeldes 5 verstellen.
Auch die Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 sind jeweils mit Aktoren verbunden, sodass sie sich individuell gegenüber der Bildebene 93 verkippen lassen. Hierdurch ist es möglich, nach einer Umstellung der Ellipsoid-Einzelspiegel 91 eine entsprechende Nachstellung der Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 zu erreichen.
Die Aktoren des Kollektorfacettenspiegels 89 einerseits und des spekularen Reflektors 92 andererseits können so angesteuert werden, dass eine gruppenweise Ansteuerung der Ellipsoid-Einzelspiegel 89 beziehungsweise der Einzelspiegel 87 des spekularen Reflektors 92 möglich ist. Eine derartige gruppenweise Ansteuerung ist allerdings nicht zwingend.
Der Kollektorfacettenspiegel 89 kann aus vorher separat gefertigten Ellipsoid-Einzelspiegeln 91 montiert werden. Bei einer weiteren Herstellungsvariante für den Kollektorfacettenspiegel 89 wird dieser monolithisch, beispielsweise durch Einzeldiamantbearbeitung geformt. Der Kollektorfacettenspiegel 89 wird dann mit Hilfe von HSQ- oder mit Hilfe von Polyimid-Spincoating geglättet. Das HSQ-Verfahren ist beschrieben in Farhad Salmassi et al., Applied Optics, Volume 45, Nr. 11, S. 2404 bis 2408.
Bei einer weiteren Herstellungsvariante ist es möglich, den Kollektorfacettenspiegel 89 von einem Abformkörper beispielsweise galvanisch abzuformen, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Feldfacettenspiegel 13 bzw. den spekularen Reflektoren 85 und 92 beschrieben.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen stellen die Einzelspiegel 87 Ausleuchtungskanäle zur Überlagerung der EUV-Strahlung 10, also der Beleuchtungsstrahlung, im Objektfeld 5 der Projektionsbelichtungsanlage 1 bereit. Derartige Ausleuchtungskanäle AK sind in den 21 und 22 schematisch dargestellt. Entsprechende Ausleuchtungskanäle liegen auch bei den Beleuchtungsoptiken 2 bzw. 83 mit den Feldfacettenspiegeln 13 bzw. 80 und den Pupillenfacettenspiegeln 14 bzw. 79 vor. Die Einzelspiegel 87 haben Spiegelflächen mit einer derartigen Ausdehnung, dass diese Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle im Objektfeld 5 Objektabschnitte beleuchten, die kleiner als das Objektfeld 5 sind. Dies ist in den 21 und 22 schematisch für das Beispiel mit dem spekularen Reflektor 92 dargestellt. Prinzipiell gilt diese Möglichkeit einer Beleuchtung des Objektfeldes 5 durch Zusammensetzung von Objektfeldabschnitten, die verschiedenen Einzelspiegel- Ausleuchtungskanälen zugeordnet sind, jedoch genauso für die Ausführungsvarianten der 1 bis 19.
Prinzipiell können auch die Pupillenfacetten 23 des Pupillenfacettenspiegels 14 so hergestellt werden, wie vorstehend im Zusammenhang mit der Herstellung der Feldfacette 19 erläutert. Die Pupillenfacetten 23 unterscheiden sich natürlich in ihrer Berandungsform von den Feldfacetten 19. Entsprechend wird bei der Herstellung der Pupillenfacetten 23 der Bearbeitungslaserstrahl 57 anders geführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2008/0013680 A1 [0002]
- DE 102005053415 A1 [0002]
- US 6859515 B2 [0064]
- EP 1225481 A [0064]
- US 2005/0002090 A1 [0114]
- US 2006/0132747 A1 [0126]
- US 6438199 B1 [0139]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- http://articles.adsabs.harvard.edu//full/2004ESASP.554..649H/0000656.000.html [0104]
- http://www.nucleide.org/exrs2006/Book_Abstracts.pdf, O13-3 [0104]
- Farhad Salmassi et al., Applied Optics, Volume 45, Nr. 11, S. 2404 bis 2408 [0143]

Claims

Optischer Spiegel (13; 14; 79; 80; 85; 92) beinhaltend ein Spiegelsubstrat (20) mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen (19; 23; 87), – welche, durch Zwischenräume (59) getrennte, einander fortsetzende Abschnitte einer Gesamt-Spiegelfläche darstellen, – wobei mindestens zwei Spiegelelemente (19; 23; 87) benachbart sind, und – über ein Festkörpergelenk (35; 37) miteinander verbunden sind, und – jeweils eine Reflexionsfläche (25) beinhalten, und – wobei diese beiden benachbarten Spiegelelemente (19; 23; 87) sowie das Festkörpergelenk (35; 37) aus dem Spiegelsubstrat (20) gefertigt sind.
Spiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (27) des Roh-Spiegelsubstrats (20) sphärisch geformt ist.
Spiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume (59) in Umfangsrichtung um die Spiegelelemente (19; 23; 87) eine variierende Tiefe, gemessen vom Niveau der Reflexionsfläche (25) aus, aufweisen.
Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zwischenräume (59) ausgehend vom Niveau der Reflexionsfläche (25) zu einer der Reflexionsfläche (25) gegenüberliegenden Spiegel-Rückwand (38) hin erweitern.
Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens einen Trägerkörper (33), mit dem die Spiegelelemente (19; 23; 87) verbunden sind, wobei mindestens einem der Spiegelelemente (19; 23; 87) mindestens ein Aktor zur vorgegebenen Kippung dieses Spiegelelements (19; 23; 87) relativ zum Trägerkörper (33) zugeordnet ist.
Spiegel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Festkörpergelenk (35; 37) so angeordnet ist, dass das Spiegelelement (19; 23; 87) um eine Kippachse verkippbar ist, die durch die Reflexionsfläche (25) des Spiegelelements (19; 23; 87), insbesondere durch ein Zentrum dieser Reflexionsfläche (25) verläuft.
Spiegel nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Spiegelelementen (19; 23; 87), denen jeweils mindestens ein Aktor zur vorgegebenen Verkippung zugeordnet ist.
Spiegel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelelemente (19; 23; 87) und der jeweils zugeordnete mindestens eine Aktor als Array-Anordnung vorliegen.
Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelelemente (19; 23; 87) krummlinig berandet sind.
Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Spiegelelemente (19; 23; 87) mindestens ein Kühlkanalelement (32) zur Durchführung eines Kühlmediums durch einen Spiegelkörper (31) zugeordnet ist, wobei ein Kühlkanalabschnitt des Kühlkanalelements (32) insbesondere in dem mindestens einen Festkörpergelenk (35; 37) des Spiegels ausgeführt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Spiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder eines Spiegelelements mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Roh-Spiegelsubstrates (20), – optisches Formen einer Reflexionsfläche (25) des Roh-Spiegelsubstrates (20), bis die Form der Reflexionsfläche (25) einer Soll-Passe innerhalb vorgegebener Toleranzen entspricht, – Unterteilen des Roh-Spiegelsubstrates (20) in Spiegelelemente (19; 23; 87) vorgegebener Form durch Einbringen von Zwischenräumen (59) in die Reflexionsfläche (25).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteilen durch Laserbearbeiten (58; 63; 72) der Reflexionsfläche (25) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch das Aufbringen des Roh-Spiegelsubstrates (20) auf einen Trägerkörper.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelelemente (19; 23; 87) beim Unterteilen vollständig voneinander separiert werden.
Mehrzahl von Spiegelelementen (19; 23; 87), hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14.
Mehrzahl von Spiegelelementen (19; 23; 87) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spiegelelemente (19; 23; 87) ausgehend vom Niveau der Reflexionsfläche (25) zu der der Reflexionsfläche (25) gegenüberliegenden Spiegel-Rückseite (38) hin verjüngen.
Optischer Spiegel (13; 14; 79; 80; 85; 92) zur Reflexion von Strahlung (10) mit einem Einfallswinkel, der geringer ist als 45°, gekennzeichnet durch ein Spiegelsubstrat (31), das mindestens einen durch galvanische Abformung hergestellten Kühlkanal (32) aufweist.
Spiegel nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Rauheit einer Reflexionsfläche (25) von höchstens 0,2 nm HSFR.
Spiegel nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Spiegelelementen (19; 23; 87), die die Abschnitte einer Gesamt-Spiegelfläche darstellen, wobei mindestens zwei benachbarte Spiegelelemente (19; 23; 87) über Zwischenräume (59) in der Gesamt-Spiegelfläche voneinander getrennt vorliegen.
Spiegel nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch mindestens ein Festkörpergelenk (35; 37), über das benachbarte Spiegelelemente (19; 23; 87) miteinander verbunden sind.
Verfahren zur Herstellung eines Spiegels nach einem der Ansprüche 17 bis 20 mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Abformkörpers (26), – optisches Formen einer Abformfläche (27) des Abformkörpers (26), bis deren Form derjenigen einer komplementären Spiegelfläche (25) innerhalb vorgegebener Toleranzen entspricht, – Anbringen einer Spiegel-Trägerschicht (50) auf die Abformfläche (27) des Abformkörpers (26), – Aufbringen von Kühlkanalelementen (32) auf die Spiegel-Trägerschicht (50), – Trennen der Spiegel-Trägerschicht (50, 54) von der Abformfläche (27).
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Abformkörper (26) vor dem Aufbringen der Spiegel-Trägerschicht (50) mit einer Goldschicht (48) beschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Abformkörper (26) vor dem Aufbringen der Spiegel-Trägerschicht (50, 54) mit einer Multilayer-Reflexionsschicht (60) beschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Abformkörper (26) vor der Beschichtung mit der Multilayer-Reflexionsschicht (60) mit einer Schutzschicht (61) beschichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, gekennzeichnet durch folgendes Verfahren zur Herstellung der Spiegel-Trägerschicht (50, 54): – galvanisches Aufwachsen einer Metallschicht (50) auf dem Abformkörper (26), – Positionieren der Kühlkanalelemente (32) auf dem Abformkörper (26), – Aufwachsen einer weiteren Metallschicht (54) auf der ersten Metallschicht (50) und den Kühlkanalelementen (32).
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen der Spiegel-Trägerschicht (50, 54) von der Abformfläche (27) durch eine Temperaturänderung des Abformkörpers (26) und der angeformten Spiegel-Trägerschicht (50, 54) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel-Trägerschicht (50, 54) nach dem Trennen des Abformkörpers (26) von der Spiegel-Trägerschicht (50, 54) mit einer Multilayer-Reflexionsschicht (60) beschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Multilayer-Reflexionsschicht (60) mit einer Schutzschicht (61) beschichtet wird.