DE102011087331A1 - Temperaturempfindliches optisches Element aus SiSiC-Verbund und Halterung hierfür sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element (2) für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer optischen Fläche (14), die an einem Körper (3) ausgebildet ist, der im Wesentlichen aus Silizium gebildet ist, wobei der Körper mit einem Substrat (4) stoffschlüssig verbunden ist, welches zur Befestigung des optischen Elements in einem Halter dient, und wobei das Substrat aus einem SiC enthaltenden Werkstoff gebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine optische Vorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit mindestens einem optischen Element, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in einer Halterung (9) angeordnet ist, wobei Halterung und optisches Element jeweils eine sphärische Aussparung aufweisen, sodass zwischen Halterung und optischem Element in den sphärischen Aussparungen ein Lagerelement in Form einer Kugel (13) so angeordnet ist, dass optisches Element und/oder Lagerelement entlang der Kugeloberfläche bewegt werden können. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie und eine optische Vorrichtung mit einer Halterung für ein entsprechendes optisches Element sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen optischen Elements.
  • STAND DER TECHNIK
  • Zur Herstellung von nano- und mikrostrukturierten Bauteilen der Elektrotechnik und der Mikrosystemtechnik werden lithographische Prozesse eingesetzt, bei denen die zu erzeugenden Strukturen mittels einer Projektionsbelichtungsanlage von einem Retikel, welches die Strukturen aufweist, in verkleinernder Weise abgebildet werden.
  • Um immer kleiner werdende Strukturen mit ausreichender Auflösung abbilden zu können, werden die Projektionsbelichtungsanlagen mit Arbeitslicht mit zunehmend kleineren Wellenlängen betrieben. Beispielsweise sind EUV(extrem ultraviolett)-Projektionsbelichtungsanlagen bekannt, bei denen das Licht, mit dem die Projektionsbelichtungsanlage betrieben wird, im Bereich des extrem ultravioletten Wellenlängenspektrums, also im Bereich von beispielsweise 5 nm bis 20 nm, vorzugsweise bei 6,9 nm oder 13,5 nm gewählt wird.
  • Bei derartigen Projektionsbelichtungsanlagen können Facettenspiegel zum Einsatz kommen, die aus einer Vielzahl von kleinen Spiegelelementen zusammengesetzt sind. Entsprechend ist es sehr aufwändig derartige Facettenspiegel herzustellen. Darüber hinaus müssen die Spiegelelemente jedoch höchste Anforderungen an die Positioniergenauigkeit erfüllen. Außerdem sollen sie auch bei Temperaturbelastung, die insbesondere durch das Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage verursacht wird, ihre Form und Position behalten.
  • Aus der WO 2008/101656 sind eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Facettenspiegel hierfür bekannt, bei welchem die Facettenelemente aus zwei Teilen zusammengesetzt werden, um effektiv Facettenspiegel mit großer Präzision und hoher Oberflächengüte auszubilden. Die Spiegelteile, die die Spiegelflächen aufweisen, können aus Silizium oder Metall, wie beispielsweise mit Nickel beschichtetem Stahl gebildet sein. Das Trägerelement, auf dem das Spiegelteil angeordnet ist, kann ebenfalls aus Stahl, insbesondere Invar-Stahl oder aus Kupfer oder Aluminium gebildet sein. Spiegelteil und Trägerelement werden durch Lotverbindungen miteinander verbunden.
  • Obwohl damit im Stand der Technik bereits Verfahren und Vorrichtungen beschrieben sind, die dem oben geschilderten Problem einer effektiven Herstellung und temperaturunempfindlichen Ausbildung und Halterung von optischen Elementen, wie Spiegelelementen, Rechnung tragen, gibt es weiterhin Bedarf geeignete optische Elemente bereitzustellen, die eine hohe Formstabilität aufweisen und exakt positioniert werden können, wobei sie gleichzeitig eine effiziente und günstige Herstellung ermöglichen sollen.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Element, insbesondere für einen Facettenspiegel einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welches einfach herstellbar ist, aber gleichzeitig gegenüber Temperaturbelastung, insbesondere verursacht durch die Strahlung der Projektionsbelichtungsanlage, unempfindlich ist. Darüber hinaus soll eine geeignete Halterung eines derartigen optischen Elements bereitgestellt werden, welche ebenfalls ermöglicht, dass das optische Element zuverlässig mit hoher Positionsgenauigkeit angeordnet werden kann und bei Temperaturbelastung form- und positionsstabil ist. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung derartiger optischer Elemente angegeben werden, das effizient durchführbar ist.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein optisches Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine optische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und eine Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Anspruch 13 gibt ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements an. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der Erfindung wird ein optisches Element für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie vorgeschlagen, welches mindestens zwei Teile aufweist, nämlich einerseits einen Körper, an dem die optische Fläche ausgebildet ist, und andererseits ein Substrat, welches zur Befestigung des optischen Elements in einer Halterung dient. Damit wird eine Trennung der optischen Funktion von der Haltefunktion ermöglicht. Der Körper mit der optischen Fläche übernimmt somit die optische Funktion, während das Substrat für die Befestigung des optischen Elements in einer entsprechenden Vorrichtung oder Anordnung vorgesehen ist.
  • Erfindungsgemäß sind Körper und Substrat stoffschlüssig verbunden, um einen festen, stabilen Verbund zwischen dem Körper mit der optischen Funktion und dem Substrat mit der Haltefunktion zu ermöglichen.
  • Der Körper mit der optischen Fläche ist im Wesentlichen aus Silizium gebildet, wobei darunter verstanden wird, dass alle Arten von technisch nutzbarem Silizium eingeschlossen sind, und zwar vom Rohsilizium bis zu hochreinem amorphen oder kristallinen Silizium. Silizium ist vor allem sehr gut als Spiegelmaterial für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen geeignet, da es die Herstellung von Oberflächen mit extrem niedriger Rauheit ermöglicht.
  • Gemäß der Erfindung ist das Substrat aus einem SiC enthaltendem Werkstoff gebildet, da sich gezeigt hat, dass SiC-Werkstoffe sowohl sehr gute mechanische Eigenschaften aufweisen, um eine Befestigung des optischen Elements in einer Halterung zu ermöglichen und darüber hinaus auch gute Wärmeleiteigenschaften haben, um durch Strahlungsenergie eingebrachte Wärme ableiten zu können. Darüber hinaus sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Silizium und Siliziumkarbid ähnlich, so dass durch Temperaturänderungen keine Spannungen in den Körpern mit der optischen Fläche induziert werden. Darüber hinaus kann der Körper mit der optischen Fläche, der im Wesentlichen aus Silizium gebildet ist, sehr gut mit dem SiC enthaltenden Werkstoff stoffschlüssig verbunden werden.
  • Unter SiC enthaltendem Werkstoff bzw. SiC-Werkstoff wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jeder Werkstoff verstanden, der als größten Anteil SiC aufweist oder überwiegend aus SiC gebildet ist, wobei technisch reines SiC oder gesintertes SiC, sogenanntes SSiC, als auch Verbundwerkstoffe, wie faserverstärktes SiC, mit umfasst sind.
  • Die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Körper mit der optischen Fläche und dem Substrat kann diurch eine Lotverbindung oder eine Schweißverbindung erfolgen, wobei unterschiedliche Verfahren eingesetzt werden können.
  • Beim Löten können insbesondere Verfahren unter Schutzgas oder unter Vakuum Verwendung finden, um ungünstige Reaktionen des Si-Körpers mit der Umgebung durch den Temperatureinfluss während des Lötens zu vermeiden. Die Lötenergie zum Aufschmelzen des Lots kann auf verschiedene Art und Weise bereitgestellt werden, beispielsweise durch Strahlungsenergie, wie Laserstrahlung, oder durch elektrische Widerstandsenergie (Widerstandslöten).
  • Darüber hinaus können unterschiedliche Prozesse, wie beispielsweise das Reflow-Löten, Verwendung finden, bei welchem zunächst das Lot auf eines der zu verbindenden Bauteile, z.B. das Substrat, aufgebracht wird, um dann das zu andere zu verbindende Bauteil, z.B. den Körper mit der optischen Fläche, schwimmend auf dem Lot anzuordnen, so dass nach der Erwärmung des Lots das schwimmende Bauteil absinkt und mit dem Lot eine innige Verbindung mit dem anderen Bauteil eingeht.
  • Als Lote kommen verschiedenste Lote in Frage, wie beispielsweise Glaslote, Gold-Zinn-Lote, Wismut-Zinn-Lote oder Zinn-Silber-Lote. Die Lote können durch Bestreichen, Aufdampfen, Bedrucken und dergleichen auf einem der zu verbindenden Bauteile aufgebracht werden, wobei auch zusätzlich Hilfsmittel, wie Flussmittel oder Ähnliches, wie z.B. SAC aufgebracht werden kann.
  • Bei den Glasloten kommen insbesondere Glaszusammensetzungen in Frage, die einen niedrigen Schmelzpunkt ermöglichen. Ferner können auch Glaslote eingesetzt werden, wie sie beispielsweise beim anodischen Bonden von Silizium in der Elektrotechnik eingesetzt werden.
  • Entsprechend kann auch das Verfahren des anodischen Bondens eingesetzt werden, bei dem Glas mit hoher Alkaliionenkonzentration, z.B. einer hohen Na+-Ionenkonzentration unter Anwendung eines elektrischen Feldes eingesetzt wird, um eine Verbindung zwischen dem Silizium und dem Glas zu erzeugen.
  • Auch das eutektische Bonden, also die Verwendung niedrigschmelzender Legierungen oder von Bestandteilen von niedrigschmelzenden Legierungen, die mit den Werkstoffen der zu verbindenden Bauteile ein niedrigschmelzende Legierung bilden, kann eingesetzt werden. Dies gilt auch für das direkte Bonden, bei welchem die zu verbindenden Bauteile unmittelbar bei entsprechenden Temperaturen unter Druck in Kontakt gebracht werden, so dass sich Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Bindungen ausbilden können.
  • Darüber hinaus sind Schweißverbindungen, welche beispielsweise durch die Diffusionsschweißen oder Laserstrahlschweißen erzeugt werden können, möglich.
  • Zur Halterung eines optischen Elements, beispielsweise in einem Facettenspiegel, wird erfindungsgemäß eine optische Vorrichtung mit einer Halterung und einem optischen Element vorgeschlagen, wobei die Halterung und das optische Element jeweils eine sphärische Aussparung aufweisen, so dass zwischen Halterung und optischem Element in den sphärischen Aussparungen eine Kugel angeordnet werden kann, an welcher das optische Element bzw. die Halterung gelagert sind. Die sphärischen Aussparungen erstrecken sich jeweils nur über einen Teil der Kugel, beispielsweise mit einer maximalen Tiefe von ca. einem Drittel des Kugeldurchmessers. Durch eine präzise Ausbildung der Kugeln und der sphärischen Aussparungen ist eine exakte Bewegung des optischen Elements relativ zur Halterung bzw. umgekehrt entlang der Kugeloberfläche möglich, so dass eine exakte Positionierung des optischen Elements möglich ist. Des Weiteren bietet die Verbindung über die Kugel die Möglichkeit, dass große Kontaktflächen bereitgestellt werden, die eine einfache Wärmeübertragung vom optischen Element in die Halterung bewirken. Außerdem kann eine besonders innige Verbindung durch entsprechendes Anpressen von optischem Element und Halterung an die Kugel erzielt werden, was wiederum die Wärmeübertragung erleichtert.
  • Zwischen Halterung und optischem Element kann mindestens ein Fixierelement angeordnet werden, welches die bezüglich der Kugellagerung eingestellte Positionierung fixiert.
  • Die Fixierelemente können eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Halterung und optischem Element bereitstellen. Hierbei kann insbesondere, wenn zusätzlich eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist, die formschlüssige Verbindung so ausgestaltet sein, dass ein ausreichendes Spiel zwischen Fixierelement und Halterung bzw. optischem Element vorhanden ist, so dass eine Positionierung des optischen Elements trotz de Fixierelemente möglich ist. Auf diese Weise kann über die formschlüssige Verbindung mit den Fixierelementen zunächst eine grobe Positionierung vorgenommen werden und nach Fertigstellung der genauen Positionierung die Position durch die kraftschlüssige Verbindung fixiert werden.
  • Hierbei können als Fixierelemente Schraubbolzen mit einem Schraubenkopf zum Einsatz kommen, die in entsprechenden Durchgangsbohrungen entweder in der Halterung oder im optischen Element aufgenommen und im anderen zu verbindenden Bauteil eingeschraubt sind, so dass die Schraubbolzen eine grobe Positionierung über die formschlüssige Verbindung mit Spiel bereitstellen. Zusätzlich können bezüglich des Schraubbolzens und der Halterung bzw. dem optischen Element Federelemente vorgesehen sein, die mittels ihrer Federkraft die Halterung oder das optische Element gegen die Schraubbolzen oder die Kugel der Kugellagerung drücken und somit über entsprechende Reibungskräfte eine kraftschlüssige Verbindung bewirken, so dass nach Einstellung einer endgültigen Positionierung das optische Element fixiert werden kann. Der Vorteil hierbei ist, dass die Positionierung in einfacher Weise geändert werden kann, aber gleichzeitig eine zuverlässige und stabile Positionierung möglich ist.
  • Die Halterung, in der das optische Element aufgenommen wird, kann aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, Kupfer oder anderen metallischen Werkstoffen sowie SiC bzw. SiC-Werkstoffen gebildet sein. Die Kugel zwischen Halterung und optischem Element kann ebenfalls aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, Zirkon, SiC oder einem SiC-Werkstoff gebildet sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
  • 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung; und in
  • 2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgenäßen optischen Vorrichtung.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele deutlich, wobei die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
  • Die 1 zeigt in einer rein schematischen Querschnittsansicht eine optische Vorrichtung in Form eines Teils eines Facettenspiegels für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Der dargestellte Teil des Facettenspiegels 1 zeig ein optisches Element 2 in Form eines Spiegelelements mit einem Körper 3, an welchem eine Spiegelfläche 14 zur Reflexion einfallender Strahlung 10 des Arbeitslichts einer Projektionsbelichtunganlage ausgebildet ist. Der Körper 3 mit der Spiegelfläche 14 ist über eine stoffschllüssige Verbindung 5 mit einem Substrat 4 verbunden, welches zur Befestigung in einer Halterung 9 des Facettensiegels 1 dient. Die Halterung 9 des Facettenspiegels 1 ist durch eine Platte ausgebildet, in welche mehrere Schraubbolzen 6 zur Befestigung jeweils eines Spiegelelements 2 vorgesehen sind.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Schraubbolzen 6 mit einem gleichmäßigen Winkelabstand von jeweils 120° zueinander um das Spiegelelement 2 verteilt und in Durchgangsbohrungen 12 des Substrats 4 aufgenommen. Die Durchgangsbohrungen 12 sind dabei im Durchmesser größer als die Dicke des Schafts des Schraubbolzens 6, sodass das Substrat mit Spiel durch die Schraubbolzen 6 gehalten ist, welche in der Halterung 9 eingeschraubt sind. Das Substrat 4 des Spiegelelements 2 wird durch die Schraubenköpfe 8 der Schraubbolzen 6, die einen größeren Durchmesser aufweisen als die Durchgangsbohrungen 12, an der Halterung 9 des Facettenspiegels 1 gehalten. Zwischen dem Substrat 4 und der Halterung 9 des Facettenspiegels 1 ist eine Kugel 13 angeordnet, die in komplementäre, sphärische Ausnehmungen im Substrat 4 des Spiegelelements 2 und der Halterung 9 eingreift. Die Kugel 13 einerseits sowie die komplementären, sphärischen Ausnehmungen im Substrat 4 und der Halterung 9 andererseits sind passend zueinander ausgebildet und hochpräzise gearbeitet, um eine präzise Positionierung der Spiegelfläche 14 über die Kugel 13 zu ermöglichen.
  • Solange die Schraubbolzen 6 nicht durch die Durchgangsbohrungen 12 des Substrats 4 des Spiegelelements 2 hindurchgeführt und in der Halterung 9 verschraubt sind, kann sich das Spiegelelement 2 von der Kugel 13 lösen und frei bewegen. entlang der Kugeloberfläche der Kugel 13 innerhalb bestimmter Grenzen frei bewegen. Durch die Anordnung der Schraubbolzen in den Durchgangsbohrungen 12 und in der Halterung 9 wird die Bewegungsmöglichkeit des optischen Elements 2 dahingehend eingeschränkt, dass nur noch eine Bewegung entlang der Kugelfläche möglich ist, da ein Lösen von der Kugel auf Grund der eingeschraubten Schraubbolzen nicht mehr möglich ist. Da jedoch die Durchgangsbohrungen 12 des Spiegelelements 2, wie bereits oben erwähnt, mit Spiel gegenüber den Schraubbolzen 6 ausgebildet sind, sind auch bei eingeschraubten Schraubbolzen weiterhin Drehungen des optischen Elements um unabhängige Raumachsen in einem definiertem Maße möglich. Lediglich translatorische Bewegungen parallel zur Ebene der plattenförmigen Halterung 9 sind ausgeschlossen, da die Kugel 13, die in die Ausnehmungen des Substrats 4 und der Halterung 9 eingreift, dies verhindert. Durch die Schraubenköpfe 8 der Schraubenbolzen 6 wird auch eine translatorische Bewegung in einer Richtung senkrecht zur Plattenebene der plattenförmigen Halterung 9 eingeschränkt.
  • Beim Ausführungsbeispiel der 1 sind um die Schraubbolzen 6 herum und zwischen dem Substrat 4 und der Halterung 9 Spiralfedern 7 vorgesehen, die das optische Element 2 gegen die Schraubenköpfe 8 der Schraubbolzen 6 drücken und auf diese Weise die Lage des optischen Elements 2 fixieren. Entgegen der Reibungskraft, die durch die Bewegung entlang der Kugeloberfläche 13 erzeugt wird, und die Federkraft der Federn 7 ist jedoch eine Justierung und Einstellung des optischen Elements 2 möglich.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform, die in der 2 gezeigt ist, sind die Federn 7 zwischen den Schraubköpfen 8 und dem Substrat 4 angeordnet, sodass durch die Federkraft das optische Element 2 gegen die Kugel 13 gedrückt und somit in der Position fixiert wird. Wird das optische Element 2 entgegen der Federkraft der Federn 7 von der Kugel 13 angehoben, so kann wiederum eine Verstellung, d.h. Ausrichtung des optischen Elements durch Drehung um verschiedene Drehachsen erzielt werden.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird deutlich, dass einzig das Substrat 4 für die Befestigung des optischen Elements 2 an der Halterung 9 vorgesehen ist. Der Körper 3 mit der Spiegelfläche 14 (optische Fläche) ist dagegen bis auf die stoffschlüssige Verbindung mit dem Substrat 4 in keinster Weise durch mechanische Haltekräfte oder dergleichen beeinträchtigt.
  • Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Körper 3 mit der Spiegelfläche aus Silizium gebildet, während das Substrat 4 und die Kugel 13 aus SiC gebildet sind. Die Halterung 9 ist aus einem Stahl gefertigt. Durch die erfindungsgemäße Wahl der Werkstoffe wird erreicht, dass auch durch Temperaturbelastung, die durch die Strahlung 10 des Arbeitslichts der Projektionsbelichtungsanlage eingebracht wird, eine unerwünschte Veränderung der Wirkungsweise der Spiegelfläche 14 weitgehend vermieden bzw. eingeschränkt werden kann. Durch die Kontaktierung des Substrats 4 über die Kugel 13 mit der Halterung 9 ist eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet, die einerseits durch die große Auflagefläche auf der Kugel 13 und andererseits über den guten Kontakt zwischen Substrat 4 und Kugel 13 aufgrund der präzisen Bearbeitung und der Vorspannung durch die Federn gewährleistet ist. Durch die Wahl das Substrat 4 aus einem SiC-Werkstoff zu fertigen und den Körper 3 mit der Spiegelfläche 14 aus Silizium zu bilden, wird einerseits eine gute Wärmeleitfähigkeit sowohl von Körper 3 zum Substrat 4 als auch vom Substrat 4 über die Kugel 13 zur Halterung 9 gewährleistet und andererseits wird aufgrund der niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beteiligten Werkstoffe eine unerwünschte Veränderung der Spiegelfläche 14 vermieden oder zumindest begrenzt.
  • Die Kugel 13 kann statt aus einem SiC-Werkstoff auch aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, Zirkon oder dergleichen gebildet sein. Die Halterung 9 kann neben Stahl und rostfreiem Stahl durch Kupfer oder ebenfalls einen SiC-Werkstoff gebildet sein. An der Halterung 9 wird über entsprechende Kühlmedien 11 die Wärme, die durch die Strahlung 10 eingebracht wird, abgeführt.
  • Die stoffschlüssige Verbindung 5 zwischen dem Siliziumkörper 3 und dem Siliziumkarbidsubstrat 4 kann durch eine Lotverbindung oder eine Schweißverbindung realisiert werden, wobei unterschiedliche Lötverfahren, wie Schutzgaslöten, Vakuumlöten, Reflow-Löten, Widerstandslöten oder vergleichbare Verfahren zum Einsatz kommen können. Daneben sind auch Schweißverbindungen denkbar, die beispielsweise durch Laserstrahlschweißen, Diffussionsschweißen oder dergleichen realisiert werden können. Auch sogenannte Bond-Techniken, die aus der Verbindung von Bauteilen mit Silizium-Wafern in elektrotechnischen Fertigungsverfahren bekannt sind, wie beispielsweise anodisches Bonden, direktes Bonden oder eutektisches Bonden können eingesetzt werden.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise ein Laserlötverfahren eingesetzt worden, bei welchem mit einem CO2-Laser bei Zimmertemperatur in Normalatmosphäre der Si-Körper 3 und das SiC-Substrat mit einem Glaslot verbunden werden. Damit lässt sich eine stoffschlüssige Verbindung erzielen, die sowohl eine gute Wärmeleitfähigkeit zum Ableiten der eingebrachten Wärme als auch eine gute mechanische Festigkeit und Formbeständigkeit aufweist, da insbesondere durch die beteiligten Werkstoffe Si und SiC geringe thermische Dehnungen auftreten.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind Abwandlungen in der Weise möglich, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen der beschriebenen Merkmale verwirklicht werden, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung umfasst die Kombination sämtlicher vorgestellter Merkmale.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2008/101656 [0005]

Claims (14)

  1. Optisches Element für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer optischen Fläche (14), die an einem Körper (3) ausgebildet ist, der im Wesentlichen aus Silizium gebildet ist, wobei der Körper mit einem Substrat (4) stoffschlüssig verbunden ist, welches zur Befestigung des optischen Elements (2) in einem Halter dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einem SiC enthaltenden Werkstoff gebildet ist.
  2. Optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung eine Lotverbindung oder eine Schweißverbindung ist.
  3. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung eine Lotverbindung ist, die mindestens ein Lot aus der Gruppe umfasst, die Glaslote, Gold-Zinn-Lote, Wismut-Zinn-Lote und Zinn-Silber-Lote umfasst.
  4. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Fläche (14) eine Spiegelfläche ist.
  5. Optische Vorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit mindestens einem optischen Element (2), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in einer Halterung (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Halterung und optisches Element jeweils eine sphärische Aussparung aufweisen, sodass zwischen Halterung und optischem Element in den sphärischen Aussparungen ein Lagerelement in Form einer Kugel (13) so angeordnet ist, dass optisches Element und/oder Halterung entlang der Kugeloberfläche bewegt werden können.
  6. Optische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Halterung (9) und optischem Element (2) mindestens ein Fixierelement (6, 7) angeordnet ist.
  7. Optische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (6, 7) eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung insbesondere über Federkraft bereitstellende Federelemente zwischen Halterung und optischem Element bereitstellen.
  8. Optische Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixierelement einen Schraubbolzen (6) mit einem Schraubenkopf (8) umfasst, der in die Halterung oder das optische Element eingeschraubt ist und die andere zu verbindende Komponenten insbesondere mit Spiel durchdringt und mit dem Schraubenkopf zurückhält, wobei eine Feder so angeordnet ist, dass entweder die Halterung oder das optische Element gegen den Schraubenkopf oder von diesem weggedrückt werden.
  9. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) ein Substrat (4) umfasst, welches zur Befestigung des optischen Elements in einem Halter dient und aus einem SiC enthaltenden Werkstoff gebildet ist.
  10. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (9) aus einem Werkstoff gebildet ist, der wenigstens eine der Komponenten der Gruppe aufweist, die Stahl, rostfreien Stahl, Kupfer, SiC und einen diese Komponenten enthaltenden Werkstoff umfasst.
  11. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (13) aus einem Werkstoff gebildet ist, der wenigstens eine der Komponenten der Gruppe aufweist, die Stahl, rostfreien Stahl, Zirkon, SiC und einen diese Komponenten enthaltenden Werkstoff umfasst.
  12. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, insbesondere EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einer optischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11 oder einem optischen Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
  13. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, wobei an dem optischen Element (2) eine optische Fläche (14) an einem Körper (3) ausgebildet wird, der im Wesentlichen aus Silizium gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) mit einem Substrat (4) aus einem SiC enthaltenden Werkstoff stoffschlüssig verbunden wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) mit dem Substrat (4) durch mindestens einen Prozess aus der Gruppe verbunden wird, die Löten, Schutzgaslöten, Vakuumlöten, Reflow-Löten, Widerstandslöten, Schweißen, Laserstrahlschweißen, Diffusionsschweißen, anodisches Bonden, direktes Bonden, und eutektisches Bonden umfasst.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017201835A1 (de) * 2017-02-06 2017-12-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat
DE102018106012B3 (de) 2018-03-15 2019-03-07 Jenoptik Optical Systems Gmbh Justierbare Spiegelbaugruppe mit Blattfederelement
CN113853270A (zh) * 2019-06-17 2021-12-28 麦格纳国际公司 用于激光透射焊接设备的光学轮组件
CN113853270B (zh) * 2019-06-17 2024-04-30 麦格纳国际公司 用于激光透射焊接设备的光学轮组件

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2312711A1 (de) * 1973-03-14 1974-09-26 Vianova Kunstharz Ag Um zwei achsen unabhaengig schwenkbarer ablenkspiegel
EP1310829A1 (de) * 2001-11-07 2003-05-14 ASML Netherlands B.V. Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung
US7080915B2 (en) * 2003-04-14 2006-07-25 Nec Toshiba Space Systems, Ltd. Mirror substrate, mirror body using the same, and optical device using mirror body
DE102005060622A1 (de) * 2005-12-19 2007-04-19 Carl Zeiss Smt Ag Montagevorrichtung für eine optische Einrichtung
WO2008101656A2 (en) 2007-02-19 2008-08-28 Carl Zeiss Smt Ag Method for producing facet mirrors and projection exposure apparatus
US20080218721A1 (en) * 2005-09-13 2008-09-11 Carl Zeiss Smt Ag Optical element unit
US7483223B2 (en) * 2004-05-06 2009-01-27 Carl Zeiss Smt Ag Optical component having an improved transient thermal behavior and method for improving the transient thermal behavior of an optical component
US20100073793A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-25 Raytheon Company Spherical mirror mount
US20110075253A1 (en) * 2006-08-16 2011-03-31 Cymer,Inc. EUV Optics

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2312711A1 (de) * 1973-03-14 1974-09-26 Vianova Kunstharz Ag Um zwei achsen unabhaengig schwenkbarer ablenkspiegel
EP1310829A1 (de) * 2001-11-07 2003-05-14 ASML Netherlands B.V. Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung
US7080915B2 (en) * 2003-04-14 2006-07-25 Nec Toshiba Space Systems, Ltd. Mirror substrate, mirror body using the same, and optical device using mirror body
US7483223B2 (en) * 2004-05-06 2009-01-27 Carl Zeiss Smt Ag Optical component having an improved transient thermal behavior and method for improving the transient thermal behavior of an optical component
US20080218721A1 (en) * 2005-09-13 2008-09-11 Carl Zeiss Smt Ag Optical element unit
DE102005060622A1 (de) * 2005-12-19 2007-04-19 Carl Zeiss Smt Ag Montagevorrichtung für eine optische Einrichtung
US20110075253A1 (en) * 2006-08-16 2011-03-31 Cymer,Inc. EUV Optics
WO2008101656A2 (en) 2007-02-19 2008-08-28 Carl Zeiss Smt Ag Method for producing facet mirrors and projection exposure apparatus
US20100073793A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-25 Raytheon Company Spherical mirror mount

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017201835A1 (de) * 2017-02-06 2017-12-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat
DE102018106012B3 (de) 2018-03-15 2019-03-07 Jenoptik Optical Systems Gmbh Justierbare Spiegelbaugruppe mit Blattfederelement
US10989896B2 (en) 2018-03-15 2021-04-27 Jenoptik Optical Systems Gmbh Adjustable mirror assembly with leaf spring element
CN113853270A (zh) * 2019-06-17 2021-12-28 麦格纳国际公司 用于激光透射焊接设备的光学轮组件
CN113853270B (zh) * 2019-06-17 2024-04-30 麦格纳国际公司 用于激光透射焊接设备的光学轮组件

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