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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung in einem Projektionsobjektiv einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage.
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Stand der Technik
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Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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In einer für EUV (d. h. für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge unterhalb von 15 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage werden mangels Vorhandenseins lichtdurchlässiger Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.
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Diese Spiegel können auf einem Tragrahmen (auch als „Kraftaufnahmerahmen” oder „force frame” bezeichnet) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung des jeweiligen Spiegels beispielsweise in sechs Freiheitsgraden (d. h. hinsichtlich Verschiebungen in den drei Raumrichtungen x, y und z sowie hinsichtlich Rotationen Rx, Ry und Rz um die entsprechenden Achsen) zu ermöglichen, wodurch etwa im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften z. B. infolge von thermischen Einflüssen kompensiert werden können. Des Weiteren kann zusätzlich zum Tragrahmen ein von diesem mechanisch entkoppelter Sensorrahmen (= „sensor frame”) vorgesehen sein. Dabei kann die jeweilige Spiegelposition relativ zu diesem Sensorrahmen mittels eines Positionssensors gemessen und mittels eines Reglers über einen Aktuator auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
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Ferner ist, da die Lebensdauer der Spiegel bzw. der für den Betrieb unter EUV-Bedingungen ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage durch kontaminierende Teilchen oder Gase, insbesondere Kohlenwasserstoffverbindungen, begrenzt wird, ein Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage bzw. einzelner Gehäuseteile unter Vakuumbedingungen (z. B. bei Gesamtdrücken von 10–3 mbar oder darunter) erforderlich. Dabei tritt in der Praxis jedoch das Problem auf, dass die sich im System ausbreitenden Kontaminanten auf den Oberflächen der optischen Elemente anhaften können, was wiederum eine Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften der Elemente, also insbesondere einen Reflexionsverlust der Spiegel, zur Folge hat.
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Aus
WO 2008/034582 A2 und
DE 10 2006 044 591 A1 ist u. a. eine optische Anordnung, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie bekannt, welche zur Reduzierung der Anhaftung von Kontaminanten insbesondere an reflektiven optischen Elementen innerhalb eines evakuierten Gehäuses mindestens ein weiteres Vakuumgehäuse aufweist, welches die optische Oberfläche des jeweiligen reflektiven optischen Elementes umgibt. Dem Vakuumgehäuse ist eine Kontaminationsreduzierungseinheit zugeordnet, welche den Partialdruck von kontaminierenden Stoffen wie Wasser und/oder Kohlenwasserstoffen zumindest in unmittelbarer Nähe der optischen Oberfläche verringert. Auf diese Weise wird eine Art „Mini-Umgebung” mit einer reduzierten Anzahl von kontaminierenden Teilchen um die optische Oberfläche herum erzeugt, so dass sich weniger Teilchen auf der optischen Oberfläche anlagern können.
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Des Weiteren besteht in der Praxis ein Bedarf, eine Einstellung bzw. Anpassung der numerischen Apertur (= NA) vornehmen zu können, wobei lediglich ein Anwendungsbeispiel für eine NA-Anpassung die in der Praxis vorzunehmende Anpassung der Abbildungseigenschaften unterschiedlicher Projektionsbelichtungsanlagen aneinander (sogenanntes „Tool-to-Tool-Matching”) ist. Im Stand der Technik ist es zur NA-Anpassung beispielsweise bekannt, Wechselmechanismen im Projektionsobjektiv der EUV-Projektionsbelichtungsanlage einzusetzen, welche entweder von vornherein – und gegebenenfalls zusammen mit einem Vorrat unterschiedlicher Blenden – innerhalb des Projektionsobjektives eingebaut und von außen angesteuert werden, oder welche die jeweilige Blende an eine innerhalb des Projektionsobjektivs angeordnete Hebevorrichtung übergeben, woraufhin die Blende dann durch die Hebevorrichtung in die korrekte Position geschoben wird. Zum Stand der Technik wird beispielhaft auf
WO 2005/050322 A1 und
WO 2005/050323 A1 verwiesen. Wünschenswert ist hierbei eine variable NA-Anpassung in möglichst feinen Schritten bzw. Inkrementen, um etwa die vorstehend erwähnte Anpassung der Abbildungseigenschaften unterschiedlicher Projektionsbelichtungsanlagen aneinander („Tool-to-Tool-Matching”) möglichst exakt vornehmen zu können.
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Die Platzierung von Wechselmechanismen zum Austausch der Blende im Projektionsobjektiv innerhalb des Projektionsobjektives vergrößert jedoch zum einen das zuvor beschriebene Kontaminationsproblem und gestaltet sich zum anderen auch bei Vorhandensein der ebenfalls zuvor erläuterten separaten Rahmen (in Form des Tragrahmens sowie des hiervon mechanisch entkoppelten Sensorrahmens) als schwierig realisierbar. Dabei kommt der Umstand erschwerend hinzu, dass in hochaperturigen Systemen der Strahlengang in der Regel bereits nahezu den gesamten Bauraum innerhalb des Projektionsobjektivs ausnutzt, so dass die Möglichkeiten zur Anordnung entsprechender Wechselmechanismen bzw. die Zugänglichkeit der jeweiligen auszutauschenden Blende stark eingeschränkt sind.
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Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Anordnung in einem Projektionsobjektiv einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche auch unter begrenzten Bauraumbedingungen und unter Vermeidung unerwünschter Kontamination eine flexible Anpassung der numerischen Apertur ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die optische Anordnung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine optische Anordnung in einem Projektionsobjektiv einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, wobei das Projektionsobjektiv eine Mehrzahl von Spiegeln aufweist, welche in einem mit einer Arbeitsatmosphäre beaufschlagbaren Nutzraum des Projektionsobjektivs angeordnet sind, weist auf:
- – wenigstens eine Blende, welche im Projektionsobjektiv austauschbar angeordnet ist und in einer Betriebsstellung die Apertur im Projektionsobjektiv begrenzt; und
- – eine Positioniervorrichtung, über welche die Position der Blende in Bezug auf einen Referenzrahmen in sechs Freiheitsgraden lös- und reproduzierbar definierbar ist;
- – wobei die Positioniervorrichtung in der Betriebsstellung der Blende vollständig außerhalb des Nutzraumes des Projektionsobjektivs angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt zunächst das Konzept zugrunde, einen Positionierungsmechanismus zur eindeutigen bzw. statisch bestimmten sowie lös- und reproduzierbaren Positionierung der Blende komplett außerhalb des für den optischen Strahlengang genutzten, typischerweise mit einer Arbeitsatmosphäre bzw. einem geeigneten Spülgas beaufschlagten Nutzraumes des Projektionsobjektivs anzuordnen und insbesondere nur denjenigen Abschnitt der Blende, welcher die eigentliche Blendenöffnung definiert, innerhalb dieses Nutzraumes zu platzieren. Dadurch, dass im Unterschied zu eingangs beschriebenen, herkömmlichen Ansätzen keine Positionierungsvorrichtung im Nutzraum des Projektionsobjektivs angeordnet wird, werden Kontaminationsprobleme infolge etwaiger Ausgasungen von Komponenten der Positionierungsvorrichtung unter Vakuumbedingungen vermieden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Blende ein zur Definition einer Blendenöffnung dienendes Abblendteil und ein zur Befestigung an einer tragenden Struktur dienendes Tragteil auf, wobei die Blende in der Betriebsstellung nur mit dem Abblendteil in den Nutzraum des Projektionsobjektivs hineinragt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Anordnung ferner wenigstens ein Teilgehäuse auf, welches ein das Projektionsobjektiv im Betrieb der EUV-Projektionsbelichtungsanlage durchlaufendes Strahlenbündel umgibt, wobei der Innenraum des Teilgehäuses mit dem Außenraum des Teilgehäuses über wenigstens eine Öffnung in Verbindung steht und mit einem Über- oder Unterdruck beaufschlagbar ist, also durch das Teilgehäuse das eingangs beschriebene Konzept der „Mini-Umgebung” verwirklicht wird. Das Teilgehäuse bzw. diese „Mini-Umgebung” kann, wie im Weiteren noch erläutert, insbesondere durch einen Tragrahmen gebildet werden, an welchem die Spiegel des Projektionsobjektivs befestigt sind.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Projektionsbelichtungsanlage einen Tragrahmen auf, wobei der Referenzrahmen durch den Tragrahmen gebildet wird. Dabei kann die Positioniervorrichtung wenigstens eine an dem Tragrahmen befestigte Komponente aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Projektionsbelichtungsanlage einen Tragrahmen sowie einen von diesem Tragrahmen mechanisch entkoppelten Sensorrahmen auf. Dabei kann der Referenzrahmen durch den Sensorrahmen gebildet werden. Ferner kann die Positioniervorrichtung wenigstens eine an dem Sensorrahmen befestigte Komponente aufweisen.
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In Verbindung mit der Ausgestaltung des Projektionsobjektivs mit Tragrahmen und Sensorrahmen ist die Erfindung besonders vorteilhaft realisierbar, zumal die Zugänglichkeit des Nutzraumes im Projektionsobjektiv von außen her bei Vorhandensein der beiden Rahmen besonders eingeschränkt ist. Erfindungsgemäß kann in einer solchen Konfiguration die Blende außerhalb sowohl des Nutzraumes als auch der beiden Rahmen nach Wunsch positioniert und dann, wie im Weiteren noch näher erläutert, in einer beliebigen geeigneten Richtung bzw. Bahnkurve (beispielsweise in lateraler Richtung bzw. in einer zur Lichtausbreitungsrichtung senkrechten Ebene) in den Nutzraum bzw. Strahlengang eingeschoben werden.
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Gemäß einer Ausführungsform beträgt das Verhältnis zwischen der Masse des Sensorrahmens und der Masse der Blende wenigstens 200, insbesondere wenigstens 300, weiter insbesondere wenigstens 500. Hierdurch kann auch bei einer Vibration der Blende eine signifikante Beeinflussung der Dynamik des Projektionsobjektivs vermieden werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Blende eine Eigenfrequenz größer als 80 Hz, vorzugsweise größer als 250 Hz, auf.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Anordnung ferner eine Verriegelungsvorrichtung auf, durch welche die Blende in ihrer Betriebsstellung lös- und reproduzierbar fixierbar ist. Die Genauigkeit der Reproduzierbarkeit liegt vorzugsweise in einer Größenordnung von kleiner 200 μm, weiter vorzugsweise kleiner 10 μm. Hierdurch kann die Blende insbesondere gegen die Gravitationskraft sowie gegen Vibrationsstörungen fixiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Anordnung ferner eine Wechselvorrichtung zum Auswechseln der Blende gegen eine andere Blende auf. Diese Wechselvorrichtung kann insbesondere einen Roboter aufweisen. Die Erfindung ist jedoch auf einen solchen automatischen Wechselmechanismus nicht beschränkt, sondern auch in Verbindung mit einem manuell vorzunehmenden Blendenaustausch realisierbar.
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Gemäß einer Ausführungsform ist ferner ein Kühler zur Kühlung der Blende vorgesehen. Hierdurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass Licht bzw. Energie, welche nach Auswechseln der Blende gegen eine Blende mit kleinerer Blendenöffnung auf das betreffende Abblendteil dieser Blende auftrifft, von diesem Abblendteil verstärkt absorbiert wird, was wiederum zu einer Erwärmung des Abblendteils der Blende führt. Diese Energie kann durch den Kühler abgeführt werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Projektionsobjektiv einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, welches eine optische Anordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Konzepts; und
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2 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten lithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung beispielsweise realisiert werden kann.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 ist in lediglich schematischer Darstellung und als Ausschnitt eines Projektionsobjektivs einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage ein Abschnitt eines Tragrahmens (= „force frame”) 110 gezeigt, an welchem die (in 1 nicht dargestellten, jedoch im Ausführungsbeispiel von 2 erkennbaren) Spiegel des Projektionsobjektivs befestigt sind. Der Tragrahmen 110 bildet gemäß 1 – ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre – zugleich die eingangs beschriebene „Mini-Umgebung” für den das Projektionsobjektiv im Betrieb durchquerenden, in 1 angedeuteten und mit „101” bezeichneten Lichtstrahl bzw. Nutzlichtschlauch.
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Zusätzlich zum Tragrahmen 110 ist ein von diesem mechanisch entkoppelter Sensorrahmen 120 vorgesehen, wobei in für sich bekannter Weise die jeweiligen Spiegelpositionen relativ zu diesem Sensorrahmen 120 mittels Positionssensoren gemessen und gegebenenfalls mittels eines Reglers über Aktuatoren auf den jeweils gewünschten Wert eingestellt werden können.
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Ebenfalls in 1 dargestellt ist eine im Strahlengang im Bereich des minimalen Strahldurchmessers angeordnete Blende 130, welche im Ausführungsbeispiel aus einem die Blendenöffnung definierenden Abblendteil 130a und einem zur mechanischen Befestigung an einer Komponente des Projektionsobjektivs dienenden Rahmenteil 130b aufgebaut ist und sich mit ihrem Abblendteil 130a durch eine im Tragrahmen 110 vorgesehene Zugangsöffnung 110a hindurch in den Nutzraum des Projektionsobjektivs bzw. in die im Ausführungsbeispiel durch den Tragrahmen 110 gebildete „Mini-Umgebung” hinein erstreckt.
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Ebenfalls in 1 dargestellt ist eine Positioniervorrichtung 140, über welche die Blende 130 in sechs Freiheitsgraden eindeutig positioniert wird. Im konkreten Ausführungsbeispiel – und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre – umfasst diese Positioniervorrichtung 140 drei Baugruppen 141–143 (von denen in 1 nur zwei Baugruppen 141 und 142 erkennbar sind) aus jeweils einem mit einer im Wesentlichen V-prismenförmigen Aufnahmefläche versehenen Fassungselement 141a–143a (wobei in 1 nur zwei Fassungselemente 141a, 142a erkennbar sind), in denen jeweils ein kugelkalottenförmiges Bauelement (wobei in 1 nur zwei Bauelemente 141b, 142b erkennbar sind) über eine Zweipunktauflage gelagert ist. Insbesondere können die drei Baugruppen 141, 142, und 143 z. B. in bezogen auf eine in der Blendenebene liegende, gemäß 1 in x-Richtung verlaufende Achse azimutaler Richtung um 120° versetzt angeordnet sein.
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Jede der drei Baugruppen 141, 142 und 143 dient zur Positionsdefinition der Blende 130 in zwei Freiheitsgraden. Im Ergebnis wird durch die drei Baugruppen 141, 142 und 143 der Positioniervorrichtung 140 eine in sechs Freiheitsgraden eindeutig definierte bzw. statisch bestimmte Positionierung der Blende 130 erreicht, wobei die Genauigkeit dieser Positionierung z. B. in einer Größenordnung von kleiner als 200 μm, weiter vorzugsweise kleiner 10 μm liegen kann.
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Im Ausführungsbeispiel sind die die V-prismenförmigen Aufnahmeflächen aufweisenden Fassungselemente 141a, 142a, 143a mit dem Sensorrahmen 120 fest verbunden, und die kugelkalottenförmigen Bauelemente 141b, 142b, 143b sind mit dem Rahmenteil 130b der Blende 130 fest verbunden. Eine umgekehrte Anordnung für eine oder mehrere der Baugruppen 141, 142, 143 der Positioniervorrichtung 140, bei der das jeweilige Fassungselement 141a, 142a, 143a mit dem Rahmenteil 130b der Blende 130 und das jeweilige kugelkalottenförmige Bauelement 141b, 142b, 143b mit dem Sensorrahmen 120 fest verbunden ist, ist ebenfalls möglich.
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Des Weiteren sind auch beliebige andere geeignete Realisierungen einer in sechs Freiheitsgraden eindeutigen Positionierung der Blende 130 möglich. Beispielsweise kann eine der Baugruppen 141–143 auch so ausgestaltet sein, dass sie eine Positionsdefinition in drei Freiheitsgraden bewirkt (etwa in Form einer Baugruppe aus einem kugelkalottenförmigen Bauelement und einem Fassungselement mit konisch-prismatischer bzw. eine kegelstumpfförmige Geometrie aufweisender Aufnahmefläche), wobei diese Baugruppe etwa mit einer Baugruppe 141–143 zur Positionsdefinition in zwei Freiheitsgraden (analog zum Beispiel von 1) sowie einer weiteren Baugruppe zur Positionsdefinition in nur einem Freiheitsgrad (z. B. Baugruppe aus kugelkalottenförmigem Bauelement und Fassungselement mit planer Aufnahmefläche) kombiniert werden kann. Auch andere geeignete Ausführungsformen, die im Ergebnis zu einer eindeutigen Positionsdefinition in sechs Freiheitsgraden führen, sind möglich.
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Die im Ausführungsbeispiel gewählte Lagerung der Blende 130 mit deren Rahmenteil 130b am Sensorrahmen 120 ist im Hinblick auf die hierdurch besonders einfache Zugriffsmöglichkeit auf die Blende 130 vom Bereich außerhalb des Projektionsobjektivs vorteilhaft. In weiteren Ausführungsformen kann, wie im Weiteren noch erläutert, jedoch stattdessen auch eine analoge Lagerung der Blende 130 am Tragrahmen 110 erfolgen.
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Im weiteren Ausführungsformen kann auch eine variable Positionierung der Blende 130 in der Anordnung von 1 beispielsweise über die Verwendung austauschbarer Distanzstücke erfolgen, welche zur Positionsmanipulation der Blende 130 gezielt gegen kleinere oder größere Distanzstücke ausgetauscht werden können.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, befindet sich von den vorstehend beschriebenen Komponenten lediglich das Abblendteil 130a der Blende 130 innerhalb des Nutzraumes des Projektionsobjektivs bzw. innerhalb der im Ausführungsbeispiel durch den Tragrahmen 110 gebildeten Mini-Umgebung, wohingegen die übrigen Komponenten, insbesondere sowohl das Rahmenteil 130b der Blende 130 als auch die Positioniervorrichtung 140, vollständig außerhalb des Nutzraumes des Projektionsobjektivs bzw. außerhalb der durch den Tragrahmen 110 gebildeten Mini-Umgebung angeordnet sind.
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Wie weiter in 1 erkennbar verbleibt im Bereich der Zugangsöffnung 110a im Tragrahmen 110 zwischen der Blende 130 bzw. deren Abblendteil 130a einerseits und dem Tragrahmen 110 andererseits ein Spalt. Dieser Spalt wird hinsichtlich seiner Abmessungen z. B. parallel bzw. senkrecht oder in jeder anderen geeigneten Orientierung zu den jeweiligen Strukturwandungen von Tragrahmen 110 und Abblendteil 130a so dimensioniert, dass zum einen eine zu vermeidende Berührung zwischen dem Tragrahmen 110 und der Blende 130 (welche ja mit dem vom Tragrahmen 110 zu entkoppelnden Sensorrahmen 120 in mechanischem Kontakt steht) zuverlässig verhindert wird und zum anderen eine Abdichtungsfunktion unter Gewährleistung eines ausreichenden Kontaminationsschutzes erzielt wird. Die Abmessungen des Spaltabstandes zwischen Tragrahmen 110 und Blende 130 im Bereich der Zugangsöffnung 110a sind kleiner als etwa 5 mm und liegen vorzugsweise im Bereich etwa 0.5 mm bis 3 mm. Ausschlaggebend für die Dimensionierung dieses Spalts ist das Verhältnis zwischen Spaltbreite und Spaltlänge, wobei typische Werte hierfür (ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) 1:6 bis 1:20 betragen.
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Da der Sensorrahmen 120 typischerweise eine gute Vibrationsisolation aufweist und nahezu keine Vibrationsstörungen zeigt, ist es beispielsweise ausreichend, wenn die Blende 130 eine Eigenfrequenz im Bereich von 80 Hz, vorzugsweise größer als 250 Hz, aufweist. Unter Dynamikaspekten kann somit eine vergleichsweise dünne, aber steife Blende 130 (z. B. mit einer typischen Dicke von wenigen mm) verwendet werden. Die Masse der Blende 130 ist typischerweise hinreichend klein, um auch bei einer Vibration der Blende 130 eine signifikante Beeinflussung der Dynamik des Projektionsobjektivs zu vermeiden. In einem Ausführungsbeispiel kann etwa das Massenverhältnis zwischen Sensorrahmen 120 und Blende 130 (vorzugsweise wesentlich) größer als 200 sein.
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Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Positioniervorrichtung 140, welche die Position der Blende 130 relativ zum Sensorrahmen 120 kinematisch festlegt, ist ferner vorzugsweise ein lösbarer Verriegelungsmechanismus (nicht dargestellt) vorgesehen, welcher die Blende 130 gegen die Gravitationskraft sowie gegen Vibrationsstörungen fixiert. Bei diesem Verriegelungsmechanismus kann es sich um eine Einrichtung zur Erzeugung einer einfachen Vorspannkraft handeln, welche auf die Positioniervorrichtung 140 wirkt, wobei diese Vorspannkraft beispielsweise durch einen Permanentmagneten oder durch eine vorgespannte Feder bereitgestellt werden kann. In weiteren Ausführungsformen kann es sich bei dem Verriegelungsmechanismus auch um einen selbstverriegelnden Mechanismus (z. B. in Form einer Schraube) handeln, welcher die Verriegelungswirkung in solcher Weise („passiv”) aufrechterhält, dass der Verriegelungsmechanismus keinen kontinuierlichen Verbrauch von extern zugeführter Energie aufweist. Eine solche passive Ausgestaltung ist auch insoweit vorteilhaft, als eine thermische Energiedissipation am Sensorrahmen 120 und eine damit einhergehende Beeinträchtigung der thermischen Stabilität des Sensorrahmens 120 vermieden wird. Die Freigabe bzw. Entriegelung des „passiven” Verriegelungsmechanismus kann beispielsweise über die gleiche Betätigungsvorrichtung erfolgen, welche ohnehin für den Austausch der Blende 130 gegen eine andere Blende verwendet wird.
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Die jeweils gewünschte, im Projektionsobjektiv zu platzierende Blende 130 kann außerhalb des Nutzraumes sowie auch außerhalb der beiden Rahmen 110, 120 nach Wunsch positioniert und dann (im eingezeichneten Koordinatensystem in x-Richtung bzw. in einer zur in z-Richtung verlaufenden Lichtausbreitungsrichtung senkrechten Ebene, oder auch in jeder anderen geeigneten Orientierung oder Bahnkurve) in den Nutzraum bzw. Strahlengang eingeschoben werden, wie in 1 durch den Doppelpfeil „P” angedeutet ist.
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Für den Austausch der Blende 130 gegen eine andere Blende zwecks NA-Anpassung kann – ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre – ein Roboter beliebiger Ausgestaltung (nicht dargestellt) verwendet werden. Mittels eines solchen Roboters kann der Austausch der Blende 130 derart erfolgen, dass nach Aktivierung bzw. Deaktivierung des Verriegelungsmechanismus der Roboter die Blende 130 ergreift und festhält, sobald diese entriegelt bzw. von der Struktur des Projektionsobjektivs gelöst wurde, woraufhin der Roboter die Übergabe bzw. Übernahme der gegeneinander auszutauschenden Blenden an eine bzw. von einer Speichervorrichtung (z. B. einem Blendenmagazin) und dem Verriegelungsmechanismus übernimmt.
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Nach Austausch der Blende 130 wird der Roboter vollständig aus der Struktur des Projektionsobjektivs entfernt bzw. zurückgezogen und sodann vorzugsweise in einem Bereich außerhalb des äußeren Kühlers des Projektionsobjektivs angeordnet. Dann wird vorzugsweise eine (z. B. am äußeren Kühler des Projektionsobjektivs vorgesehene) Durchführöffnung für den Roboter mittels einer geeigneten Verschlussklappe („Shutter”) verschlossen, um eine unerwünschte Beeinträchtigung der thermischen Abschirmwirkung des äußeren Kühlers zu vermeiden und so zu verhindern, dass der Sensorrahmen 120 in unerwünschter Weise externen Wärmelasten ausgesetzt wird.
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Wenn das die Anordnung aus 1 enthaltende Projektionsobjektiv nach Austausch der Blende 130 auf eine kleinere Blendenöffnung „abgeblendet” wird, ist der optisch freie Durchmesser, durch den das Licht hindurchtreten kann, kleiner. Infolgedessen wird auf das mit einer kleineren Blendenöffnung versehene Abblendteil auftreffendes Licht von diesem Abblendteil absorbiert und wärmt das Abblendteil auf. Diese Energie wird vorzugsweise durch eine geeignete Kühlvorrichtung abgeführt.
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Wie bereits erwähnt kann in weiteren Ausführungsformen in Abwandlung des Ausführungsbeispiels von 1 auch eine analoge Lagerung der Blende 130 am Tragrahmen 110 erfolgen. Dies kann insbesondere dann geeignet sein, wenn von einer nur geringen Relativbewegung zwischen Tragrahmen 110 und Sensorrahmen (typischerweise im μm-Bereich) ausgegangen werden kann, welche kleiner als die zulässige Deplatzierung der Blende im System ist. Eine solche Lagerung der Blende 130 am Tragrahmen 110 besitzt den Vorteil, dass die Blende 130 erforderlichenfalls auch aktiv gekühlt werden kann, ohne dass unerwünschte dynamische Rückkopplungen auf den Sensorrahmen 120 auftreten.
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Des Weiteren ist die Erfindung auch in einer Anordnung realisierbar, welche nur einen Tragrahmen (und keinen von diesem entkoppelten bzw. separaten Sensorrahmen) aufweist, in welchem Falle die lös- und reproduzierbare Positionierung der Blende in Bezug auf diesen Tragrahmen als Referenzrahmen erfolgt.
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2 zeigt in schematischer Darstellung eine für den Betrieb im EUV ausgelegte lithographische Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die vorliegende Erfindung beispielsweise realisiert werden kann.
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Die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 2 weist eine Beleuchtungseinrichtung 6 und ein Projektionsobjektiv 31 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 6 umfasst in Lichtausbreitungsrichtung des von einer Lichtquelle 2 ausgesandten Beleuchtungslichtes 3 einen Kollektor 26, einen Spektralfilter 27, einen Feldfacettenspiegel 28 und einen Pupillenfacettenspiegel 29, von welchem das Licht auf ein in einer Objektebene 5 angeordnetes Objektfeld 4 trifft. Das vom Objektfeld 4 ausgehende Licht tritt in das Projektionsobjektiv 31 mit einer Eintrittspupille 30 ein. Das Projektionsobjektiv 31 weist eine Zwischenbildebene 17, eine erste Pupillenebene 16 sowie eine weitere Pupillenebene mit einer darin angeordneten Blende 20 auf. Das Projektionsobjektiv 31 umfasst insgesamt sechs Spiegel M1–M6. Mit „M6” ist der bezogen auf den optischen Strahlengang letzte Spiegel bezeichnet, welcher ein Durchtrittsloch 18 aufweist. Ein von dem in der Objektebene angeordneten Objektfeld 4 bzw. Retikel ausgehendes Strahlenbündel gelangt nach Reflexion an den Spiegeln M1–M6 zur Erzeugung eines Bildes der abzubildenden Struktur des Retikels auf einen in der Bildebene 9 angeordneten Wafer.
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Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z. B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/034582 A2 [0006]
- DE 102006044591 A1 [0006]
- WO 2005/050322 A1 [0007]
- WO 2005/050323 A1 [0007]
