DE102010002298A1 - Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einer Kühlvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage (101) für die Halbleiterlithographie mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung von Komponenten (2, 106, 108, 110) der Projektionsbelichtungsanlage (101), wobei die Kühlvorrichtung ein flüssiges Kühlmedium (1, 21) enthält und wobei das Kühlmedium (1, 21) eine Wärmeleitfähigkeit von größer als 5W/mK aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage. Bei den Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie werden integrierte Schaltkreise auf einem Halbleitersubstrat, einem sog. Wafer, dadurch erzeugt, dass die gewünschten Strukturen zunächst auf einer Maske, einem sog. Reticle erzeugt werden. Nachfolgend werden die Strukturen mittels einer Abbildungsoptik, einem sog. Projektionsobjektiv auf dem Wafer in der Regel verkleinert abgebildet. Zu der genannten Abbildung wird üblicherweise Strahlung aus dem sichtbaren, dem ultravioletten oder auch dem extrem ultravioletten Wellenlängenbereich verwendet. Die vergleichsweise hohen Intensitäten der verwendeten Strahlung führen dazu, dass die optischen Komponenten, die in der Projektionsbelichtungsanlage zur Abbildung bzw. Strahlformung eingesetzt werden, sich erheblich erwärmen. Dies ist insbesondere in den Fällen gegeben, in denen die zur Abbildung verwendete Strahlung im ultravioletten oder extrem ultravioletten Wellenlängenbereich bewegt. Insbesondere im extremen ultravioletten Wellenlängenbereich, dem sog. EUV-Wellenlängenbereich, können zur Abbildung keine transmissiven optischen Elemente, wie beispielsweise Linsen o. ä. verwendet werden, sondern es müssen reflektive optische Elemente, üblicherweise sog. Multilager-Spiegel verwendet werden, so dass für den angesprochenen Wellenlängenbereich die Strahlformung bzw. Strahlführung oder auch die Abbildung ausschließlich zur Reflektion erfolgt. Die verwendeten Spiegel zeigen jedoch für die zur Anwendung kommenden Wellenlängen einen hohen Absorptionsgrad, so dass sie sich unter Einwirkung der genannten elektromagnetischen Strahlung stark erwärmen. Da die genannte Erwärmung zu einer thermischen Ausdehnung des Spiegelmaterials führt, kann ohne zusätzliche Maßnahmen die Abbildungsqualität der Projektionsbelichtungsanlage nicht aufrecht erhalten werden. Aus diesem Grund ist es erforderlich, insbesondere Spiegel für ein EUV-Projektionsobjektiv zu kühlen. Hierzu kann beispielsweise ein Gasstrom oder auch eine konventionelle Wasserkühlung verwendet werden, wobei jedoch die verwendeten Kühlkonzepte regelmäßig konstruktive Herausforderungen im Hinblick auf den beanspruchten Bauraum und im Hinblick auf die durch das Kühlsystem in das Projektionsobjektiv eingetragenen Schwingungen und damit Störungen verursachen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie anzugeben, die über eine Kühlvorrichtung für ihre optische Elemente mit gesteigerter Effizienz verfügt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Projektionsbelichtungsanlage mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie zeigt eine Kühlvorrichtung zur Kühlung von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage. Dabei enthält die Kühlvorrichtung ein flüssiges Kühlmedium, das eine Wärmeleitfähigkeit von größer als 5 W/mK aufweist.
  • Die oben genannte Wahl der Wärmeleitfähigkeit des Kühlmediums hat den Vorteil, dass der Wärmeübergang von der zu kühlenden Komponente auf das Kühlmedium erheblich effizienter erfolgt, als es bei der Verwendung von bspw. Wasser als Kühlmedium der Fall wäre. Dieser gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Wärmeübergang der abzuführenden Wärme in das Kühlmedium kann konstruktiv dadurch ausgenutzt werden, dass beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit, mit welcher das Kühlmedium an einem zu kühlenden Bereich der Komponente vorbeiströmt, gegenüber konventionellen Lösungen reduziert werden kann. Die Reduktion der Strömungsgeschwindigkeit hat dann die Folge, dass der störende Eintrag mechanischer Schwingungen, die aus Bewegungen wie bspw. aus Turbulenzen im Kühlmedium herrühren können, reduziert wird. Im Extremfall können die Strömungsparameter des Kühlmediums so gewählt werden, dass im Bereich der zu kühlenden Komponente eine im Wesentlichen laminare Strömung, d. h. eine weitgehend turbulenzfreie Strömung vorliegt. Ferner eröffnet sich die Möglichkeit, mit geringeren Drücken des Kühlmediums zu arbeiten, so dass die Verformungen der zu kühlenden optischen Elemente aufgrund des Drucks des Kühlmediums vermindert werden können.
  • Daneben gestattet die hohe Wärmeleitfähigkeit des Kühlmediums auch einen effizienten Abtransport der aus der Komponenten aufgenommenen Wärme in einer externen Kühleinheit; mit anderen Worten lässt sich auch das Kühlmedium selbst besser kühlen.
  • Zusätzlich oder alternativ ermöglicht es die Erfindung, die Leitungen, durch welche die Kühlflüssigkeit gefördert wird, gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen kleiner zu dimensionieren und insbesondere auch Wärmeübergangsflächen, über welche die Wärme aus der zu kühlenden Komponente abgeführt wird, mit einer einfacheren Geometrie zu gestalten. Im Ergebnis führen diese Maßnahmen dazu, dass der für die Kühlvorrichtung benötigte Bauraum reduziert wird.
  • Umgekehrt führt die Verwendung der Kühlflüssigkeit mit den erfindungsgemäßen Eigenschaften in einer konventionell dimensionierten bzw. ausgelegten Kühlvorrichtung zu einer erheblichen Leistungssteigerung gegenüber dem Betrieb der Kühlvorrichtung beispielsweise mit Wasser.
  • Die oben beschriebene Effizienzsteigerung der Kühlvorrichtung hat den Vorteil, dass durch den schnellen Abtransport der Wärme aus der zu kühlenden Komponente thermisch verursachte mechanische Deformationen und damit eine Beeinträchtigung der zugehörigen Projektionsbelichtungsanlage vermieden werden können.
  • Bei dem Kühlmedium kann es sich um ein Flüssigmetall oder eine Flüssigmetalllegierung, insbesondere enthaltend die Elemente Gallium, Indium und Zinn oder eines dieser Elemente, handeln.
  • Eine vorteilhafte Wahl der Legierung besteht dabei darin, dass der Anteil von Gallium zwischen 55% und 75%, der Anteil von Indium zwischen 18% und 24% und der Anteil von Zinn zwischen 14% und 18% beträgt.
  • Unter dem Handelsnamen Galinstan ist eine Legierung verfügbar, die 68,5% Gallium, 21,5% Indium und 10% Zinn enthält. Die genannte Legierung hat ihren Schmelzpunkt bei –19°C und ihren Siedepunkt bei einer Temperatur > 1300°C. Damit befindet sie sich praktisch über den gesamten Arbeitstemperaturbereich einer Projektionsbelichtungsanlage stabil in der flüssigen Phase, was die Handhabbarkeit der Kühlvorrichtung erheblich verbessert. Auch für den Einsatz im Hochvakuum ist sie gut geeignet. Mit Abweichungen von der genannten prozentualen Zusammensetzung verschieben sich die genannten Parameter entsprechend, so dass die Legierung optimal auf das vorgesehene Einsatzgebiet hin angepasst werden kann. Mit Einschränkungen gelten die vorstehend genannten Vorteile für praktisch alle Flüssigmetalle bzw. Flüssigmetalllegierungen.
  • Zur Förderung des Kühlmediums kann in vorteilhafter Weise eine elektromagnetische Pumpe zur Anwendung kommen. Derartige Pumpen nutzen ein starkes Magnetfeld zur Förderung flüssiger Metalle und zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie weitgehend ohne bewegte Teile betrieben werden können. Nähere Ausführungen zu derartigen Pumpen und ihren Konstruktionsprinzipien finden sich in der Zeitschrift „Electrical Engineering (Archiv für Elektrotechnik)", Springer Berlin/Heidelberg, Volume 70, Number 2/März 1987, Seiten 129–135. Die Verwendung der genannten Pumpen gewährleistet dabei die effektive Reduzierung von mechanischen Störungen durch Einflüsse der verwendeten Pumpen. Daneben zeichnen sich die genannten Pumpen dadurch aus, dass sie einen geringen Bauraum beanspruchen. Die genannten Eigenschaften führen dazu, dass die konstruktiven Möglichkeiten bei der Realisierung eine erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung dadurch erweitert werden, dass sich für den Einbauort der Pumpe eine Vielzahl von Möglichkeiten ergeben, da die mit der Pumpe verbundenen Restriktionen im Hinblick auf mechanische Störungen und beanspruchten Bauraum erheblich geringer sind als bei der Verwendung konventioneller mechanischer Pumpen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung kann praktisch zur Kühlung beliebiger Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage verwendet werden, insbesondere für optische Elemente wie Linsen oder Spiegel, aber auch für Fassungen von optischen Elementen, Teile einer Beleuchtungseinrichtung, Teile des Projektionsobjektives, Aktuatoren oder Sensoren.
  • Aufgrund der hohen Thermallasten bietet sich die erfindungsgemäße Lösung insbesondere zur Verwendung in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage an, wo ihre gesteigerte Effizienz besonders vorteilhaft zum Tragen kommt.
  • Hier kann die Erfindung bspw. dazu verwendet werden, von einander räumlich getrennte Bereiche/Volumina eines Projektionsobjektives, sogenannte Compartments, neben der Abschirmung von Kontaminationen auch thermisch gegenüber einander zu isolieren. Die Compartments können mehrere oder auch nur ein einziges optisches Element enthalten. Im letztgenannten Fall werden die Compartments – insbesondere dann, wenn durch das Compartment ein minimierter Raumbereich um den von einem Projektionsstrahl durchtretenen Raumbereich begrenzt wird – auch als „Mini-Environment” bezeichnet. Die Abschirmung kann mittels einer als Wandung realisierten Trennstruktur erreicht werden, welche auch als Tragstruktur für weitere Komponenten der Anlage verwendet werden kann. Diese Trennstruktur kann dann durch die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung gekühlt bzw. temperiert werden. Die thermische Isolation von Compartments gegeneinander kann auch für Projektionsbelichtungsanlagen für höhere Wellenlängenbereiche als EUV, die transmissive optische Elemente verwenden, zur Anwendung kommen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine erste exemplarische Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 eine Prinzipskizze, anhand derer das der Erfindung zugrundeliegende physikalische Prinzip erläutert wird,
  • 3 eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie, in welcher die Erfindung zur Anwendung kommt,
  • 4 eine erste Variante zur Temperierung einer Trennstruktur; und
  • 5 eine weitere Möglichkeit zur Temperierung einer Trennstruktur.
  • 1 zeigt eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die zu kühlende Komponente 2 als optisches Element, insbesondere als Spiegel auf einer Trägerstruktur 4 realisiert ist. Bei dem Spiegel 2 kann es sich insbesondere um einen Spiegel in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie handeln. In der Trägerstruktur 4 ist der abschnittsweise mäanderförmig verlaufende Kühlkanal 3 eingebracht, welcher von dem Kühlmedium 1 durchströmt wird. Das Kühlmedium 1 ist als Legierung aus Gallium, Indium und Zinn ausgebildet. Es wird durch die Pumpe 5, die als elektromagnetische Pumpe ausgebildet ist, durch die Kühlkanäle 3 gefördert. Dabei sind die Kühlkanäle 3 in der Trägerstruktur 4 in der Weise ausgebildet, dass in demjenigen Bereich, welcher an den zu kühlenden Bereich des optischen Elements 2 angrenzt, zwei Zuflüsse des kühlenden Kühlmediums 1 realisiert sind, wie anhand der mittels der Pfeile angedeuteten Strömungsrichtung erkennbar wird. Die gezeigte Führung des Kühlmediums 1 führt dazu, dass in der dargestellten 2 von links nach rechts der Temperaturgradient aufgrund der Erwärmung des Kühlmediums 1 wirksam begrenzt wird, so dass auf den Temperaturgradienten zurückgehende mechanische Deformationen der Trägerstruktur 4 und damit des optischen Elements 2 wirksam verringert werden. Im dargestellten Beispiel ist eine Kühleinheit 6 im Bereich der Pumpe 5 vorgesehen, die als konventionelle Wasserkühlung ausgebildet sein kann; selbstverständlich sind auch andere Arten der Kühlung des Kühlmediums 1 denkbar. Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auch das optische Element 2 auch direkt mit Kühlmittelkanälen versehen sein, durch welche das Kühlmedium 1 strömt.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende physikalische Prinzip soll nachfolgend anhand der 2 erläutert werden. 2 zeigt eine schematisierte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Sie zeigt im Wesentlichen das in der Tragstruktur 24 in tegrierte optische Element 22, wobei die Tragstruktur 24 von dem Kühlmedium 21 in Pfeilrichtung durchströmt wird. Die Tragstruktur 24 zeigt dabei den als zusammenhängenden beispielsweise quaderförmigen Raum ausgebildeten Kühlkanal 23. Das Kühlmedium 21 tritt in den Kühlkanal 23 ein, erwärmt sich an der Grenzfläche zwischen Kühlkanal 23 und den dem optischen Element 22 benachbarten Bereichen der Tragstruktur 24 und strömt nachfolgend durch die Kühleinheit 26, wo die aus dem optischen Element 22 aufgenommene Wärme dem Kühlmedium 21 wieder entzogen wird. Die Förderung des Kühlmediums 21 erfolgt dabei über die Pumpe 25. Grundsätzlich teilt sich der auf das optische Element 22 einfallende Wärmestrom Q1 in die beiden Teilwärmeströme Qrefl und Qabs auf, wobei Qrefl der am optischen Element 22 reflektierte Wärmestrom ist und Qabs den von dem optischen Element 22 absorbierten Wärmestrom darstellt, der nachfolgend an das Kühlmedium 21 abgegeben werden soll. Die Kühleinheit 26 muss dabei in der Weise gestaltet sein, dass Qabs aus dem Kühlmedium 21 abgeführt werden kann. Grundsätzlich bemisst sich die Effizienz des Kühlsystems danach, in welchem Ausmaß Qabs durch das Kühlmedium 21 aufgenommen und aus dem kritischen Bereich in der Umgebung des optischen Elements 22 abgeführt werden kann. Im Hinblick auf das Kühlmedium 21 sind dabei die spezifische Wärmekapazität c sowie die thermische Leitfähigkeit λ des Kühlmediums 21 wesentliche physikalische Größen.
  • Die Wärmemenge, die während der Zeit t von dem optischen Element 22 in das Kühlmedium 21 übergeht, berechnet sich hierbei nach der Formel Q = α·A·t·ΔT mit
    • Q: Wärmemenge, welche die Grenzfläche mit dem Flächeninhalt A in der Zeit t durchtritt;
    • Figure 00070001
      als lokalem Wärmeübergangskoeffizienten mit λ als spezifischer Wärmeleitfähigkeit und δT als Dicke der thermischen Grenzschicht. Der angegebene Zusammenhang gilt für die Annahme einer laminaren Strömung des Kühlmediums 21 entlang der Grenzfläche.
  • In diesem Fall beruht der Wärmeübergang primär auf Wärmeleitung durch die thermische Grenzschicht hindurch. Die thermische Grenzschicht verläuft dabei von den Bereich der Grenzfläche in Richtung des vorbeiströmenden Kühlmediums bis zu demjenigen Abstand von der Grenzfläche ab dem die Temperatur in Richtung zum Inneren des Kühlmediums konstant bleibt.
  • Aus dem oben dargestellten Zusammenhang wird unmittelbar deutlich, dass die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit durch die Grenzfläche hindurchtritt, linear von der thermischen Leitfähigkeit λ des Kühlmediums 21 abhängt. Kühlmedien mit großem λ gestatten es damit, in einer vorgegebenen Zeit eine höhere Wärmemenge Q zu übertragen bzw. bei vorgegebener Wärmemenge die Zeit t, die zur Kühlung erforderlich ist, zu verkürzen. Dies führt dazu, dass für eine effiziente Kühlung nicht zwingend ΔT, also der Temperaturunterschied zwischen optischem Element 22 und Kühlmedium 21 vergrößert werden muss, sondern dass es als alternative Lösung genügt, ein Kühlmedium mit großem λ zu wählen.
  • Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Kühlmediums kann in realen Anordnungen durchaus die in 2 dargestellte einfache Geometrie des Kühlkanals 23 zur Anwendung kommen. Vorteilhaft hierbei ist, dass die genannte einfache Geometrie die Gefahr von Turbulenzen und damit des Eintrags störender mechanischer Schwingungen in das optische Element reduziert.
  • In 3 ist eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage 101 dargestellt, in welcher die Erfindung zur Anwendung kommen kann. Sie enthält eine Lichtquelle 102, ein EUV-Beleuchtungssystem 103 zur Ausleuchtung eines Feldes in einer Objektebene 104, in welcher eine nicht dargestellte strukturtragende Maske angeordnet ist, sowie ein Projektionsobjektiv 105 mit einem Gehäuse 106 und einen Strahlenverlauf zur Abbildung der in der Objektebene 104 angeordneten Maske auf ein lichtempfindliches Substrat 107 zur Herstellung von Halbleiterbauelementen. Das Projektionsobjektiv 105 weist zur Strahlformung als Spiegel 108 ausgebildete optische Elemente auf. Die Spiegel 108 können in Fassungen oder dergleichen in dem Gehäuse 106 des Projektionsobjektivs 105 angeordnet bzw. gelagert sein. Auch das Beleuchtungssystem 103 weist entsprechende optische Elemente bzw. Baugruppen zur Strahlformung bzw. Strahlleitung auf. Diese sowie das Gehäuse des Beleuchtungssystems 103 sind jedoch nicht näher dargestellt.
  • In dem in 3 gezeigten Beispiel ist in dem Projektionsobjektiv 105 eine Trennstruktur 110 eingefügt wird, durch welche innerhalb des Projektionsobjektives ein Compartment 111 gebildet wird, das räumlich weitgehend gegenüber den übrigen Bereichen des Projektionsobjektives 105 abgeschlossen ist und die optischen Elemente 108' enthält. Die Größe der Durchtrittsöffnung 112, durch welche der Projektionsstrahl hindurchtritt, ist dabei minimal gehalten. Es kann wünschenswert sein, das Compartment 111 thermisch von den übrigen Bereichen des Projektionsobjektives zu isolieren bzw. die Trennstruktur 110 zu temperieren, insbesondere zu kühlen.
  • 4 zeigt in einer ersten Schnittdarstellung eine erste Variante zur Temperierung der Trennstruktur 110. Die Trennstruktur 110 ist hierzu mit der rohrförmigen Kühlschlange 31 versehen, welche auf einer Oberfläche der Trennstruktur 110 angeordnet ist; auch eine beidseitige Anordnung der Kühlschlange 31 auf der Trennstruktur 110 ist denkbar. Die erfindungsgemäße Wahl des (in der Figur nicht dargestellten) Kühlmediums, welches die Kühlschlange 110 durchströmt, und die damit verbundene Effizienzsteigerung der Kühlung wird es möglich, einerseits die Abmessungen der Kühlschlange 31 und den benötigten Bauraum gering zu halten und andererseits die mechanischen Störungen, die durch die Kühlung in dem Gesamtsystem verursacht werden, zu verringern.
  • 4a zeigt eine gegenüber der Darstellung in 4 um 90° gedrehte Ansicht der Trennstruktur 110 mit einem exemplarischen mäanderförmigen Verlauf der Kühlschlange 31 um die Durchtrittsöffnung 112 herum mit Zufluss 120 und Abfluss 121. Der in der Figur gezeigte Verlauf der Kühlschlange 31 gewährleistet eine räumlich möglichst gleichmäßige Temperierung, insbesondere Kühlung der Trennstruktur 110.
  • 5 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Temperierung der Trennstruktur 110. Dabei wird das Kühlmedium nicht in einer auf einer Oberfläche der Trennstruktur 110 angeordneten Kühlschlange geführt, sondern vielmehr durch in die Trennstruktur 110 integrierte Hohlräume 32 geleitet. Mit anderen Worten wird die Trennstruktur 110 zum Einen zur räumlichen Abtrennung des Compartments 111 und zum anderen zur Führung des Kühlmediums verwendet.
  • Die 5a und 5b zeigen Varianten zur Ausbildung des Hohlraumes 32. In der gegenüber 5 um 90° gedrehten Darstellung in 5a ist der Hohlraum 32 als flächiger Hohlraum 32a mit dem Zufluss 130 und dem Abfluss 131 ausgebildet, wobei der Hohlraum 32a in seiner Gesamtheit von dem Kühlmedium durchströmbar ist. Diese Maßnahme hat die Wirkung, dass eine sehr homogene Temperierung der Trennstruktur 110 möglich wird. Aufgrund der Effizienz der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung kann der Volumeninhalt des Hohlraumes 32a so klein gewählt werden, dass die mechanische Stabilität der Trennstruktur 110 durch den Hohlraum 32a nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Daneben wird durch die im wesentlichen hohle Ausbildung der Trennstruktur 110 der zusätzliche Effekt erzielt, dass auch in denjenigen Fällen, in denen der Hohlraum 32a nicht von einem flüssigen Kühlmedium ausgefüllt ist, die thermische Isolation des Compartments 111 gegenüber den übrigen Bereichen des Projektionsobjektives verbessert ist.
  • 5b zeigt in einer zu 5a analogen Darstellung eine zweite Variante zur Ausbildung des Hohlraumes 32, bei welcher der Hohlraum 32 als in das Trennelement 110 integrierter, mäanderförmig verlaufender Kanal 32b mit dem Zufluss 132 und dem Abfluss 133 realisiert ist. Durch diese Wahl der Geometrie des Hohlraumes 32 wird die mechanische Destabilisierung der Trennstruktur 110 aufgrund der Anwesenheit des Hohlraumes 32b weiter verringert.
  • In allen gezeigten und angesprochenen Fällen kann die gewünschte lokale Temperier- bzw. Kühlleistung dadurch angepasst werden, dass die Geometrie der mediumführenden Strukturen wie bspw. der Kühlschlange 31 oder des Hohlraumes 32 entsprechend gewählt wird.
  • Die anhand der Temperierung einer Trennstruktur 110 gezeigten Varianten der Gestaltung der mediumführenden Strukturen können auch für die Kühlung sonstiger Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage Verwendung finden.
  • Die Erfindung kann insbesondere auch dazu verwendet werden, einen oder mehrere der Spiegel 108 oder auch das Gehäuse 106 oder Bereiche des Gehäuses 106 zu temperieren, insbesondere zu kühlen.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage näher beschrieben. Daneben kann die Erfindung auch in Projektionsbelichtungsanlagen, welche in anderen Wellenlängenbereichen arbeiten, zur Anwendung kommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Electrical Engineering (Archiv für Elektrotechnik)”, Springer Berlin/Heidelberg, Volume 70, Number 2/März 1987, Seiten 129–135 [0013]

Claims (15)

  1. Projektionsbelichtungsanlage (101) für die Halbleiterlithographie mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung von Komponenten (2, 106, 108, 110) der Projektionsbelichtungsanlage (101), wobei die Kühlvorrichtung ein flüssiges Kühlmedium (1, 21) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (1, 21) eine Wärmeleitfähigkeit von größer als 5 W/mK aufweist.
  2. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kühlmedium (1, 21) um ein Flüssigmetall oder eine Flüssigmetalllegierung handelt.
  3. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (1, 21) die Elemente Gallium, Indium und Zinn oder eines dieser Elemente enthält.
  4. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Gallium zwischen 55% und 75%, der Anteil von Indium zwischen 18% und 24% und der Anteil von Zinn zwischen 14% und 18% beträgt.
  5. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung eine elektromagnetische Pumpe (5, 25) zur Förderung des Kühlmediums enthält.
  6. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einer der Komponenten (2, 106, 108, 110) um eine optische Komponente (108), insbesondere einen Spiegel (108), handelt.
  7. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einer der Komponenten (2, 106, 108, 110) um einen Teil eines Beleuchtungssystems (103) der Projektionsbelichtungsanlage handelt.
  8. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorange henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einer der Komponenten (2, 106, 108, 110) um einen Teil eines Projektionsobjektives (105) der Projektionsbelichtungsanlage (101) handelt.
  9. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einer der Komponenten (2, 106, 108, 110) um einen Teil eines Gehäuses (106) oder das gesamte Gehäuse (106) der Projektionsbelichtungsanlage (101) handelt.
  10. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einer der Komponenten (2, 106, 108, 110) um eine Trennstruktur (110) zur Ausbildung eines Compartments (111) handelt.
  11. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Komponente (2, 106, 108, 110) eine Kühlschlange (31) angeordnet ist.
  12. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Komponente (2, 106, 108, 110) zur Führung des Kühlmediums ein Hohlraum (32, 32a, 32b) ausgebildet ist.
  13. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (32) als flächiger Hohlraum (32a) ausgebildet ist.
  14. Projektionsbelichtungsanlage (101) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (32) als mäanderförmig verlaufender Kanal (32b) ausgebildet ist.
  15. Projektionsbelichtungsanlage (101) für die Halbleiterlithographie, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Projektionsbelichtungsanlage (101) um eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage (101) handelt.
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