DE102012008216A1 - Verdunstungs-wärmemanagement von kollektoren mit streifendem einfall für die euv-lithographie - Google Patents

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Abstract

Verdunstungs-Wärmemanagementsysteme und -verfahren für Kollektoren mit streifendem Einfall (grazing incidence collectors) (GICs) für Extrem-Ultraviolett(EUV)-Lithographie, umfassend eine GIC-Hülle bzw. -Schale, gekoppelt an einen Mantel, um eine Struktur mit einem vorderen Ende zu bilden und das eine Kammer definiert. Die Kammer unterstützt betriebsfähig mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht. Eine Leitung verbindet die Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht mit einem Kondensatorsystem, das die Kühlflüssigkeit in einem Reservoir enthält. Wenn Wärme beim vorderen Ende auftritt, wird die Kühlflüssigkeit vom Kondensatorsystem über Kapillarwirkung in die Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht und optional unter Schwerkraftunterstützung abgezogen, während der Dampf in entgegengesetzter Richtung von der Kammer zum Kondensatorsystem abgezogen wird. Die Wärme wird aus dem kondensierten Dampf im Kondensatorsystem entfernt, wodurch die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale gekühlt wird.

Description

  • PRIORITÄTSBEANSPRUCHUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 U.S.C. §119(e) der provisional US-Patentanmeldung Serien-Nr. 61/518,378, eingereicht am 04. Mai 2011 und der regulären US-Patentanmeldung Serien-Nr. 13/136,784, eingereicht am 10. August 2011, wobei die Anmeldungen hier durch Bezugnahme einbezogen sind.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Kollektoren mit streifendem Einfall (grazing incidence collectors) (GICs) und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Verdunstungs-Wärmemanagement von GICs, die in der Extrem-Ultraviolett(EUV)-Lithographie eingesetzt werden.
  • HINTERGRUND-STAND DER TECHNIK
  • Von der EUV-Lithographie wird angenommen, dass diese das lithographische Verfahren der Wahl zur Erzeugung von zukünftigen Generationen von Halbleitervorrichtungen mit Linienbreiten in der Größenordnung von 27 nm und kleiner darstellt. Die Wellenlänge der EUV-Strahlung beträgt nominal 13,5 nm, was die Verwendung spezialisierter Optiken erfordert, um die EUV-Strahlung zu sammeln und abzubilden.
  • Ein Typ an optischem EUV-System, das zum Sammeln der Strahlung aus der Lichtquelle verwendet wird, ist ein Kollektor mit streifendem Einfall (grazing incidence collector) (GIC). Ein GIC umfasst typischerweise ein oder mehrere konzentrisch angeordnete GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen, die aufgebaut sind, um Strahlung aus der EUV-Quelle mit streifendem Einfall aufzunehmen und die aufgenommene Strahlung zu reflektieren, um die Strahlung bei einem Zwischenfokus zu konzentrieren, so dass die EUV-Strahlungsverteilung im fernen Feld innerhalb einer eingestellten Spezifikation durch das gesamte optische Design des Systems gleichförmig ist.
  • Die Strahlungsquellen, die für die EUV-Lithographie in Betracht gezogen werden, umfassen ein entladungserzeugtes Plasma (discharge-produced plasma (DPP)) und lasererzeugtes Plasma (laser-produced plasma (LPP)). Die Umwandlungseffizienz dieser Quellen beträgt nur wenige Prozent, so dass der meiste Teil der Energie, der verwendet wird, um die EUV-Strahlen zu erzeugen, zu Infrarot, sichtbarer und UV-Strahlung sowie energetischen Partikeln, die auf eine oder mehrere GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen auftreffen können, umgewandelt wird. Diese breitbandige Strahlung verursacht eine wesentliche thermische Belastung der einen oder mehreren GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen.
  • Folglich muss daher jede GIC-Spiegelhülle bzw. -schale gekühlt werden, so dass die durch den Spiegel absorbierte Wärme die GIC-Leistungsfähigkeit nicht wesentlich nachteilig beeinflusst oder den GIC beschädigt. Insbesondere muss das Kühlen unter Bedingungen hoher Energiebelastung durchgeführt werden, während eine Verzerrung bzw. Verformung der einen oder mehreren GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen verhindert wird. Dies ist der Fall, weil die Gleichförmigkeit und Stabilität der Belichtung des reflektiven Retikels einen Schlüsselaspekt der Qualitätskontrolle in der EUV-Lithographie darstellt. Insbesondere dürfen sich Intensität und Winkelverteilung der EUV-Strahlung, die durch den GIC an die Eingangsblende des Beleuchtungsgeräts zugeführt wird, nicht wesentlich andern, wenn sich die thermische Belastung des GICs ändert. Dies erfordert einen spezifizierten hohen Grad an Strahlungsgleichförmigkeit im fernen Feld des GIC-Strahlungsmusters und diese Gleichförmigkeit kann durch Verzerrungs- bzw. Verformungs- oder Gestaltungsfehler in den GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen gefährdet werden.
  • Bis heute wurden im Wesentlichen sämtliche GICs für die EUV-Lithographie im Labor oder zur Entwicklung von „Alpha”-Systemen unter sehr kontrollierten Bedingungen verwendet. Somit gab es wenige Bemühungen in Richtung auf thermische GIC-Managementstrukturen, die für die GIC-Verwendung in einem kommerziell brauchbaren EUV-Lithographie-System geeignet sind. In der Tat erhöht der zunehmende Bedarf nach höherer EUV-Leistung in derartigen kommerziellen Systemen auch die thermische Belastung für den GIC. Folglich müssen effizientere und effektivere thermische Managementsysteme für GICs zur Verwendung in kommerziellen EUV-Lithographie-Systemen umgesetzt werden, um die optische Verformung bzw. Verzerrung, verursacht durch thermische Belastung, zu minimieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die offenbarten Systeme und Verfahren zum Verdunstungs-Wärmemanagement der GIC-Spiegelsysteme ermöglichen eine Kühlung unter hochenergetischen Belastungszuständen in Zusammenhang mit tatsächlicher kommerzieller EUV-Lithographie, ohne komplexe Rohrleitungen des Kühlmittels mit hohem Volumen an den GIC-Spiegeln zu erfordern. Die offenbarten Systeme ermöglichen auch eine im Wesentlichen gleichförmige Temperaturverteilung über einen großen Bereich der optischen Fläche aufrecht zu erhalten, die dazu dient, die thermische Verzerrung bzw. Verformung der optischen Fläche zu minimieren.
  • Ein spezieller Vorteil der offenbarten Verdunstungsansätze ist, dass das Kühlverfahren selbstregulierend ist; d. h. Bereiche der optischen Struktur, die höhere energetische Belastungen aufweisen, neigen dazu, wärmer zu werden, wodurch eine höhere Verdunstungsrate und daher eine höhere Kühlrate erreicht wird.
  • Ein beispielhaftes Verdunstungs-Kühlungssystem umfasst das Bilden einer GIC-Spiegelkühlanordnung, die eine Wärmeleitung bzw. ein Heizrohr bzw. eine Heatpipe („heat pipe”) auf der äußeren Fläche einer GIC-Spiegelhülle bzw. -schale definiert. Der Betrieb der Wärmeleitung bzw. Heatpipe wird durch Erhitzen der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale unter Verwendung breitbandiger Strahlung, emittiert von einer EUV-Strahlungsquelle, initiiert. Alternativ kann das Anlaufen der Wärmeleitung bzw. Heatpipe durch ein externes Heizgerät gestartet werden, das aufgebaut ist, um das Verdunstungs-Kühlverfahren, unmittelbar bevor die EUV-Strahlungsquelle eingeschaltet wird, zu beginnen. Die erzeugte Wärme bewirkt, dass flüssiges Kühlmittel, befördert durch Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten, (wicking layer) angrenzend an die erwärmten Flächen verdampft. Der Dampf wird aus der äußeren Fläche der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale zu einem Kondensatorsystem bzw. einer Kondensationseinheit bzw. Verflüssigersystemabgezogen, wo der Dampf kondensiert. Das offenbarte System kann eine Wärme- und Erosionsabschirmung bzw. einen Schild aufweisen, um die Führungskante (am nächsten zur EUV-Strahlungsquelle) des GIC-Spiegelsystems zu schützen.
  • Die Wärmeleitung bzw. Heatpipekonfiguration liefert im Wesentlichen gleichförmige Kühlung der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale über die gesamte GIC-Spiegelhülle bzw. -schale, während räumliche Veränderungen der reflektiven GIC-Spiegelfläche vermieden werden, die auftreten können, wenn Netzwerke von Kühlleitungen in thermischem Kontakt mit der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale verwendet werden. Darüber hinaus ermöglichen die hier offenbarten GIC-Verdunstungs-Wärmemanagementsysteme und -verfahren eine effiziente Kühlung, ohne dass große Mengen an Kühlmittel bei relativ hohen Flussraten fließen müssen. Weiterhin können die Verdunstungs-Wärmemanagementsysteme und -verfahren in Ausführungsformen einbezogen werden, die nur wenige Millimeter zur Dicke der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale zufügen. Dies resultiert in einem Design mit geringem Profil, das eine genestete GIC-Spiegelhüllen- bzw. -schalenkonfiguration mit minimaler Abschattung bzw. Verdunkelung der optischen Pfade zwischen der EUV-Strahlungsquelle und dem Zwischenfokus ermöglicht.
  • Eine GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst eine GIC-Spiegelhülle bzw. -schale, einen Mantel bzw. Kühlmantel, mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht, eine Leitung und ein Kondensatorsystem bzw. eine Kondensationseinheit. Die GIC-Spiegelkühlanordnung ist funktionsbereit, wenn Wärme auf die GIC-Spiegelanordnung einwirkt. Die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale weist eine reflektive innere Fläche und eine entgegengesetzte äußere Fläche auf. Der Mantel weist eine innere Fläche auf. Der Mantel ist an die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale gekoppelt, um eine Kammer mit vorderem und rückwärtigem Ende zu definieren. Eine Dampfleitung befindet sich mit der Kammer am rückwärtigen Ende in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung. Mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht ist unmittelbar angrenzend und in thermischem Kontakt mit der äußeren Fläche der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale angeordnet. Die Leitung stützt bzw. trägt die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht. Die Leitung definiert eine Dampfleitung. Das Kondensatorsystem ist mit der Leitung und mindestens einer Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung. Die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht ist aufgebaut, um den Kapillarfluss einer Kühlflüssigkeit vom Kondensatorsystem durch die Leitung und durch die Kammer und einen Gegenstrom von Kühlflüssigkeitsdampf durch die Kammer, durch die Dampfleitung und zum Kondensatorsystem zu unterstützen. Der Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit findet statt, wenn ausreichend Wärme auf das vordere Anordnungsende einwirkt.
  • Die GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst bevorzugt weiterhin eine zweite Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht. Die zweite Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht ist unmittelbar angrenzend und in thermischem Kontakt mit der inneren Fläche des Mantels angeordnet.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst die Kühlflüssigkeit bevorzugt mindestens eines von: Wasser, Methanol, Ethanol oder Ammoniak.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und der Mantel bevorzugt mindestens eine dazwischen angeordnete nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst die nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht bevorzugt ein nachgiebiges bzw. flexibles bzw. verformbares Bauteil.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst das nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Bauteil bevorzugt mindestens eines von: ein Scharnier, eine Flexur, einen Balg, eine Dichtung oder ein Epoxy bzw. Expoxydharz.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst die nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht bevorzugt eine geschweißte oder gelötete Verbindung.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht bevorzugt ein Material mit Dochtwirkung bzw. Kapillarwirkung, ausgewählt aus der Gruppe von Materialien mit Dochtwirkung bzw. Kapillarwirkung, bestehend aus Metallschaum, glasartigem Schaum, netzförmigem Kunststoff, netzförmigem Polymer, Kunststoffgewebe und Polymergewebe.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung weist die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht bevorzugt eine Dicke im Bereich von 20 μm bis 2 mm auf.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung weist die Kammer bevorzugt eine Breite im Bereich zwischen 1 und 8 mm auf.
  • Die GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst bevorzugt weiterhin eine aktiv gekühlte Wärmeabschirmung bzw. einen aktiv gekühlten Wärmeschild. Die aktiv gekühlte Wärmeabschirmung ist betriebsbereit angeordnet, angrenzend an das vordere Ende der GIC-Spiegelkühlanordnung.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung ist das Kondensatorsystem bevorzugt aufgebaut, um Kühlflüssigkeit an die Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht bereitzustellen, und um Dampf von der Leitung aufzunehmen und den Dampf zu kondensieren, um die Kühlflüssigkeit zu bilden, während latente Verdampfungswärme, die die Kondensation begleitet, abgeleitet wird.
  • Die GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst bevorzugt weiterhin multiple GIC-Kühlanordnungen. Die multiplen bzw. Vielfach-GIC-Kühlanordnungen sind mit dem Kondensatorsystem in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung. Die GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen sind in einem genesteten Aufbau angeordnet.
  • Die GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst bevorzugt weiterhin das Kondensatorsystem. Das Kondensatorsystem ist relativ zur Kammer derart angeordnet, dass der Fluss der Kühlflüssigkeit durch die Schwerkraft unterstützt wird.
  • Ein EUV-Lithographiesystem zur Beleuchtung bzw. Belichtung eines reflektiven Retikels umfasst eine Quelle für EUV-Strahlung, die oben erwähnte GIC-Spiegelkühlanordnungen und ein Beleuchtungsgerät. In der GIC-Spiegelkühlanordnung ist die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale aufgebaut, um die EUV-Strahlung aufzunehmen und die gesammelte EUV-Strahlung zu bilden. Das Beleuchtungsgerät ist aufgebaut, um die gesammelte EUV-Strahlung aufzunehmen und verdichtete EUV-Strahlung zum Beleuchten bzw. Belichten des reflektiven Retikels zu bilden.
  • Das EUV-Lithographiesystem ist bevorzugt zum Bilden eines gemusterten Bildes auf einen photosensitiven Halbleiterwafer. Das EUV-Lithographiesystem umfasst bevorzugt weiterhin ein optisches Projektionssystem. Das optische Projektionssystem ist stromabwärts des reflektiven Retikels angeordnet. Das optische Projektionssystem ist aufgebaut, um die reflektierte EUV-Strahlung vom reflektiven Retikel aufzunehmen und hieraus das gemusterte Bild auf dem photosensitiven Halbleiterwafer zu bilden.
  • Ein Verfahren zum Verdunstungskühlen einer GIC-Spiegelkühlanordnung umfasst das Koppeln einer GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit einer äußeren Fläche an einen Mantel mit einer inneren Fläche, um eine Struktur mit einer Kammer, einem vorderen Ende und einem rückwärtigen Ende zu bilden. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Bereitstellen gegenüberliegender konformer bzw. Oberflächentreuer bzw. Winkeltreuer Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten auf der jeweiligen äußeren Fläche der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und der inneren Fläche des Mantels, um eine Heatpipe bzw.
  • Wärmeleitung in der Kammer zu definieren. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Aussetzen der Struktur der Strahlung von einer EUV-Strahlungsquelle, die EUV-Strahlung sowie andere Hintergrundstrahlung emittiert, wodurch die Struktur erhitzt wird und der Betrieb der Heatpipe bzw. der Wärmeleitung beginnt, indem eine Kühlflüssigkeit, die durch die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten befördert wird, ausreichend erhitzt wird, um Dampf zu erzeugen. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Entfernen des Dampfs aus der Kammer am rückwärtigen Ende der Kammer.
  • Das Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin das Kondensieren des entfernten Dampfs an einer entfernten Position, um hieraus Kühlflüssigkeit zu bilden. Das Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin auch das Entfernen der latenten Verdampfungs- bzw. Verdunstungs-Wärme, die mit der Kondensation einhergeht.
  • Das Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin das Bereitstellen des Kapillarflusses der Kühlflüssigkeit von einem Kühlflüssigkeitsreservoir zur Kammer, so dass der Kapillarfluss durch die Schwerkraft unterstützt wird.
  • Ein Verfahren für die GIC-Spiegelkühlanordnung über ein Verdunstungskühlschema umfasst das Koppeln einer GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit einer äußeren Fläche an einen Mantel mit einer inneren Flache, um eine Struktur mit einer Kammer und einem vorderen Ende und einem rückwärtigen Ende zu bilden. Das Verfahren umfasst ebenfalls den operativen Aufbau mindestens einer Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht in der Kammer, um eine Heatpipe in der Kammer zu definieren. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Beginnen eines Verdunstungs-Kühlkreislaufes, um Kühlflüssigkeit in eine erste Richtung in der mindestens einen Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht über Kapillarwirkung abzuziehen und innerhalb der Kammer aus der Kühlflüssigkeit Dampf zu erzeugen, der sich in einer zweiten Richtung, entgegengesetzt zur ersten Richtung, bewegt. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Entfernen des Dampfs aus der Kammer am rückwärtigen Ende der Kammer.
  • Das Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin das Beginnen des Verdunstungs-Kühlkreislaufs unter Verwendung mindestens eines von: einer exogenen Wärmequelle oder einer EUV-Strahlungsquelle.
  • Das Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin das Entfernen der latenten Wärme aus dem entfernten Dampf unter Verwendung eines Reservoirs, das aufgebaut ist, um die kondensierte Kühlflüssigkeit zu halten. Das Reservoir befindet sich mit einem Wärmetauscher in thermischem Kontakt.
  • Das Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin ein Orientieren der ersten Richtung, so dass diese eine Komponente in Richtung der Schwerkraft aufweist.
  • Ein GIC-Spiegelkühlsystem umfasst eine GIC-Spiegelhülle bzw. -schale, eine Heatpipe bzw. eine Wärmeleitung sowie ein Kondensatorsystem. Die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale weist eine reflektive innere Fläche, eine entgegengesetzte äußere Fläche und ein vorderes Ende auf. Die Heatpipe bzw. Wärmeleitung ist relativ zur äußeren Fläche der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale angeordnet. Die Heatpipe bzw. Wärmeleitung ist aufgebaut, um Wärme abzuziehen, die auf das vordere Ende der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale einwirkt, indem eine Kühlflüssigkeit in Dampf umgewandelt wird. Das Kondensatorsystem befindet sich mit der Heatpipe bzw. Wärmeleitung in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung. Das Kondensatorsystem ist aufgebaut, um den Dampf an einer Stelle bzw. Position entfernt von der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale aufzunehmen und zu kondensieren.
  • Im GIC-Spiegelkühlsystem weist die Heatpipe bzw. die Wärmeleitung bevorzugt mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht auf. Die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht unterstützt den Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit von einem Flüssigkeitsreservoir, und die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht weist ebenfalls eine Dampfleitung auf. Die Dampfleitung unterstützt den Fluss von Dampf in eine Richtung entgegengesetzt zum Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit.
  • Im GIC-Spiegelkühlsystem wird der Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit bevorzugt durch die Schwerkraft unterstützt.
  • Im GIC-Spiegelkühlsystem umfasst die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht bevorzugt ein Material mit Dochtwirkung bzw. Kapillarwirkung, ausgewählt aus der Gruppe von Materialien mit Dochtwirkung bzw. Kapillarwirkung, bestehend aus Metallschaum, glasartigem Schaum, netzförmigen Kunststoff, netzförmigen Polymer, Kunststoffgewebe und Polymergewebe.
  • Im GIC-Spiegelkühlsystem weist die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht bevorzugt eine Dicke im Bereich von 20 μm bis 2 mm auf.
  • Im GIC-Spiegelkühlsystem wird die aufgebrachte Wärme bevorzugt durch eine EUV-Strahlungsquelle erzeugt, angeordnet angrenzend an das vordere Ende der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale.
  • Es versteht sich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, und die einen Überblick oder Rahmen zum Verständnis der Art und des Charakters der Offenbarung, wie diese beansprucht wird, bereitstellt. Die beigefügten Zeichnungen sind enthalten, um weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern und sind in diese Beschreibung einbezogen und stellen einen Teil dieser dar. Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung und zusammen mit der Beschreibung dienen diese dazu, die Prinzipien und Betriebsweisen der Erfindung zu erläutern. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen Teil der detaillierten Beschreibung dar und sind hier durch Bezugnahme in die Beschreibung einbezogen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften EUV-Quellkollektormoduls oder SOCOMO, das eine Achse aufweist und das ein GIC-Spiegelsystem enthält;
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften GIC-Spiegelanordnung, die ein oder mehrere GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen („GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen”) enthält;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines oberen Teils einer beispielhaften GIC-Spiegelanordnung mit acht GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen, wobei die äußeren fünf GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen zwei verschiedene Hüllen- bzw. Schalenabschnitte enthalten;
  • 4 ist eine isometrische Ansicht einer beispielhaften GIC-Spiegelhülle bzw. -schale aus dem Stand der Technik;
  • 5 ist ähnlich zu 4 und veranschaulicht eine beispielhafte GIC-Spiegelkühlanordnung, die eine GIC-Spiegelhülle bzw. -schale enthält, wobei ihre äußere Fläche von einem äußeren Mantel umgeben ist;
  • 6A ist eine Y-Z-Querschnittsansicht eines beispielhaften GIC-Spiegelsystems, das eine GIC-Spiegelkühlanordnung enthält;
  • 6B ist ähnlich zu 6A und veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, wobei das GIC-Spiegelsystem relativ zur Richtung der Schwerkraft angeordnet ist, so dass der Kapillarfluss durch die Schwerkraft unterstützt wird;
  • 7 ist eine vergrößerte Y-Z-Querschnittsansicht eines Bereichs der GIC-Spiegelkühlanordnung und der darin definierten Transportleitung;
  • 8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Zuführleitung, verbunden mit der GIC-Spiegelkühlanordnung und dem Kondensatorbereich;
  • 9 ist eine Y-Z-Querschnittsansicht einer beispielhaften GIC-Spiegelkühlanordnung, die eine GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit zwei verschiedenen Spiegelzonen umfasst;
  • 10 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts der GIC-Spiegelkühlanordnung für die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit zwei Zonen von 9;
  • 11A ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften GIC-Spiegelsystems, das multiple GIC-Spiegelanordnungen enthält, jeweils in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung mit dem Kondensatorsystem über jeweilige Transportleitungen;
  • 11B ist eine Querschnittsdarstellung eines beispielhaften GIC-Spiegelsystems, das multiple GIC-Spiegelanordnungen umfasst, gestützt bzw. gehalten bzw. getragen durch eine gekühlte Spinne, wobei die gekühlte Spinne als bauliche Struktur dient, um den Flüssigkeitsfluss vom Kondensatorsystem zu den GIC-Spiegelanordnungen zu erleichtern;
  • Die 12A und 12B sind vergrößerte schematische Darstellungen eines Endes der GIC-Spiegelkühlanordnung und zeigt eine beispielhafte Ankopplung der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale an den Mantel unter Verwendung einer geschweißten oder gelöteten Verbindung;
  • Die 13 bis 15 sind verschiedene Querschnittsansichten von beispielhaften GIC-Kühlanordnungen, die verschiedene Ausführungsformen zum Koppeln der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale an den Mantel veranschaulichen;
  • 16 ist eine schematische Darstellung einer typischen Wärmebelastung gegen den Axialabstand entlang der GIC-Spiegelkühlanordnung, wenn die GIC-Spiegelkühlanordnung in ein SOCOMO einbezogen wird und Strahlung von der EUV-Strahlungsquelle ausgesetzt wird;
  • Die 17A und 17B sind vergrößerte Querschnittsansichten vom Eintrittsende der beispielhaften GIC-Spiegelkühlanordnungen, die eine beispielhafte Wärmeabschirmung bzw. einen beispielhaften Wärmeschild umfassen;
  • 18 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften EUV-Lithographiesystems, das einen GIC-SOCOMO einbezieht, das die Verdunstungs-Kühlanordnung des GIC-Spiegels der vorliegenden Offenbarung umfasst;
  • 19 ist ähnlich zu 10 und veranschaulicht beispielhafte Parameter für einen beispielhaften Aufbau für die GIC-Spiegelkühlanordnung mit einer allgemeinen Richtung für die Schwerkraft, gezeigt, um die optionale Unterstützung der Kapillarwirkung durch die Schwerkraft, die die Kühlflüssigkeit durch das Material mit Dochtwirkung bzw. Kapillarwirkung transportiert, zu veranschaulichen und;
  • 20 zeigt den Neigungswinkel α gegen die Leitungslänge L für die beispielhafte GIC-Spiegelkühlanordnung und zeigt den Parameterraum, der die Kapillargrenze erfüllt.
  • Die verschiedenen in der Zeichnung dargestellten Elemente sind nur repräsentativ und nicht notwendigerweise im Maßstab gezeichnet. Bestimmte Abschnitte hiervon können übertrieben sein, während andere minimiert sein können. Die Zeichnung ist nur zur Veranschaulichung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung gedacht, die vom Fachmann im Stand der Technik verstanden und geeigneterweise ausgeführt werden kann. Die Orientierung der verschiedenen Elemente sind zur Vereinfachung der Veranschaulichung ausgewählt und ”oben” und ”unten” in den Zeichnungen entsprechen nicht notwendigerweise der Richtung der Schwerkraft oder sind nicht anhand dieser ausgerichtet, sofern nicht speziell angegeben.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der nachfolgenden Erläuterung bezieht sich der Begriff ”in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung” und ähnliche Begriffe auf ein Fluid sowohl in flüssiger als auch in gasförmiger (Dampf-)Form. In den Figuren wird auf gleiche oder ähnliche Elemente und Bauteile mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen Bezug genommen, wo dieses geeignet ist.
  • SOCOMO
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften EUV-Quellkollektormoduls oder SOCOMO 10, das eine zentrale Achse (”Achse”) A1 aufweist und das ein GIC-Spiegelsystem 20 enthält, das entlang der Achse A1 angeordnet ist. Das GIC-Spiegelsystem 20 weist ein Eintrittsende 22 für Strahlung von der EUV-Strahlungsquelle 34 sowie ein Austrittsende 24 für Strahlung beim Verlassen des GIC-Spiegelsystems 20 auf und wird auf den Zwischenfokus IF fokussiert. Das GIC-Spiegelsystem 20 weist ebenfalls eine GIC-Spiegelanordnung 100 sowie eine GIC-Spiegelwärmemanagement(”Kühlungs”)-Anordnung (oder ”Kühlstruktur”) 150 auf, angeordnet in betriebsbereiter Verbindung hierzu und die nachfolgend in größeren Einzelheiten erläutert werden.
  • Das SOCOMO 10 umfasst ein EUV-Strahlungsquellsystem 30, angeordnet entlang der Achse A1, angrenzend an das Eintrittsende 22 des GIC-Spiegelsystems 20, das eine EUV-Strahlungsquelle 34 am Quellfokus (source focus) SF erzeugt. Die EUV-Strahlungsquelle 34 emittiert eine ”Arbeitsbande” von EUV-Strahlung 40 mit einer Wellenlänge von nominal 13,5 nm, genauso wie andere Strahlung außerhalb der Bande. Die beispielhaften EUV-Strahlungsquellsysteme 30 umfassen die EUV-Strahlungsquelle 34 vom Typ lasererzeugtes Plasma (LPP) oder entladungserzeugtes Plasma (DPP).
  • Das GIC-Spiegelsystem 20 ist aufgebaut, um von der EUV-Strahlungsquelle 34 EUV-Strahlung 40 aus dem Arbeitsband aufzunehmen, um diese EUV-Strahlung 40 am Zwischenfokus IF (intermediate focus), angrenzend an das Austrittsende 24 und entlang der Achse A1, wo ein Zwischenquellbild 34' (intermediate source image) gebildet wird, zu sammeln. Wenn das SOCOMO 10 in ein EUV-Lithographiesystem einbezogen wird, ist der Zwischenfokus (intermediate focus) IF bei oder nahe einem Blendenstopp bzw. einer Aperturblende (aperture stop) AS für ein EUV-Beleuchtungsgerät (siehe 18) angeordnet. Ein beispielhaftes EUV-Lithographiesystem, das das GIC-Spiegelsystem 20 verwendet, ist nachfolgend in größeren Einzelheiten erläutert.
  • GIC-SPIEGELANORDNUNG
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften GIC-Spiegelanordnung 100, die ein oder mehrere GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen (”GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen”) 110 aufweist, jeweils mit einer Eintrittskante 112 am Eintrittsende 22 und einer Austrittskante 114 am Austrittsende 24. Die GIC-Spiegelanordnung 100 umfasst ein GIC-Spiegelhüllen- bzw. -schalenhalte- bzw. -trägerteil 120 (auch bezeichnet als ”Spinne”), das die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 bei ihren Austrittskanten 114 in einer verschachtelten bzw. genesteten und voneinander beabstandeten Konfiguration hält bzw. stützt bzw. trägt.
  • Die beispielhaften GIC-Spiegelanordnungen 100 sind in der US-Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2010/0284511 und in den US-Patentanmeldungen Serien-Nr. 12/735,525 und 12/734,829 offenbart, die hier durch Bezugnahme einbezogen sind. Ein beispielhaftes GIC-Spiegelhüllen- bzw. -schalenhalte- bzw. -trägerteil 120 ist in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 12/657,650 offenbart, die hier durch Bezugnahme einbezogen wird.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines oberen Teils einer beispielhaften GIC-Spiegelanordnung 100 mit acht GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 110, wobei die äußeren fünf GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen zwei verschiedene Hüllen- bzw. Schalenabschnitte S1 und S2 mit verschiedenen Krümmungen und gegebenenfalls verschiedenen Beschichtungen aufweisen.
  • 4 ist eine isometrische Ansicht einer beispielhaften GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 aus dem Stand der Technik, die eine innere Fläche 116, eine äußere Fläche 118 und optionale Endwände 115L und 115T, jeweils an den Eintritts- und Austrittskanten 112 und 114 gebildet (Endwände in 4 nicht gezeigt, siehe z. B. 7) aufweist. Zur Bezugnahme sind kartesische Koordinaten gezeigt. Eine beispielhafte GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 wird durch Elektro- bzw. Galvanoformung gebildet und aus Nickel oder Nickellegierung hergestellt. Ein beispielhafter Dickenbereich der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 beträgt 1 bis 4 mm, wobei 1 bis 2 mm beispielhafte Dicken darstellen.
  • 5 ist ähnlich zu 4, aber veranschaulicht eine beispielhafte GIC-Spiegelkühlanordnung 150, die die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 umfasst, gekoppelt an einen Mantel 160. Der Mantel 160 ist angeordnet, um von der äußeren Fläche 118 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 beabstandet zu sein und diese zu bedecken. 6A ist eine Y-Z-Querschnittsansicht der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 von 5 als Teil eines GIC-Spiegelsystems 20. Der Mantel 160 umfasst eine innere Fläche 166 und eine äußere Fläche 168 (siehe 6A, vergrößerter Ausschnitt) und jeweils vorderen und rückwärtigen Endwänden 165L und 165T. Beispielhafte Materialien für den Mantel 160 umfassen jegliches bearbeitbare Metall, wie rostfreier Stahl, Nickel und Nickellegierung, und sind beispielhaft ausgewählt. Eine beispielhafte Dicke für die äußere Wand 164 liegt im Bereich von 1 bis 3 mm.
  • Der Mantel 160 und die äußere Fläche 118 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 definieren eine Kammer 180. In einem Beispiel liegt die Breite (width) W von der inneren Fläche 116 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 zur äußeren Fläche 168 des Mantels 160 (siehe 7) im Bereich von 3 bis 10 mm, wobei 5 bis 8 mm ein beispielhafter Bereich ist.
  • Eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht 200M ist in thermischem Kontakt mit der äußeren Fläche 118 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und der Endwände 115L und 115T angeordnet. Auch optional enthalten ist eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht 200J, angeordnet in thermischem Kontakt mit der inneren Fläche 166 des Mantels 160. Die vordere Endwand 165L des Mantels 160 und die vordere Endwand 115L der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 definieren zusammen ein vorderes Ende 170L der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 und die rückwärtige Endwand 150T des Mantels 160 und die rückwärtige Endwand 115T der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 definieren zusammen ein rückwärtiges Ende 170T der GIC-Spiegelkühlanordnung 150. Das vordere Ende 170L ist das Ende am nächsten zur EUV-Strahlungsquelle 34 und das rückwärtige Ende 170T ist das von der EUV-Strahlungsquelle 34 am weitesten entfernteste Ende, wenn die GIC-Spiegelkühlanordnung 150 in das SOCOMO 10 einbezogen wird.
  • In einem Beispiel sind die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J konform zu und in thermischem Kontakt mit der äußeren Fläche 118 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und der inneren Fläche 166 des Mantels 160. Auch in einem Beispiel sind die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J jeweils unmittelbar angrenzend an die äußere Fläche 118 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und der inneren Fläche 166 des Mantels 160 angeordnet, d. h. ohne irgendeine dazwischenliegende Schicht. In einem Beispiel weisen die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J eine Dicke > 100 μm auf und bei einem weiteren Beispiel haben diese eine Dicke zwischen 100 und 2.000 μm. Beispielhafte Materialien für Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J umfassen Schaumstrukturen, hergestellt aus einer Vielzahl von Materialien, wie glasartigem Kohlenstoff oder Kupfer oder Aluminium oder sogar Kunststoffen; eine beispielhafte Auswahl für diese Anwendung würde ein Nickelgitter bzw. -netz, Nickelpulver und Nickelschaum umfassen. In einem Beispiel können die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J ausgedehnt sein, um die jeweiligen Endwände 115 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und die Endwände 165 des Mantels 160 zu bedecken und Verdunstungskühlung bereitzustellen.
  • In einem Beispiel umfasst mindestens eine der Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht 200M oder 200J ein Material mit Dochtwirkung bzw. Kapillarwirkung, ausgewählt aus der Gruppe von Materialien mit Dochtwirkung bzw. Kapillarwirkung, umfassend: Metallschaum, glasartigen Schaum, netzförmigen Kunststoff, netzförmiges Polymer, Kunststoffgewebe und Polymergewebe.
  • Ebenfalls in 5 gezeigt sind die Stromrichtung des Dampfes 174, erzeugt durch die Verdampfung der Kühlflüssigkeit bzw. des Kühlfluids 172 und die Flussrichtung der Kühlungsflüssigkeit 172, wie nachfolgend in größeren Einzelheiten beschrieben. Der Mantel 160, die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und ihre jeweiligen Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200J und 200M definieren die Transportleitung 240, die einen Dampfkanal 240V umfasst, der den Fluss des Kühlungsdampfes 174 unterstützt. In einem Beispiel umfasst die Kühlflüssigkeit 172 mindestens eines von: Wasser, Methanol, Ethanol oder Ammoniak.
  • Die 6A zeigt die EUV-Strahlungsquelle 34 zusammen mit der GIC-Spiegelkühlanordnung 150, wobei das GIC-Spiegelsystem 20 ebenfalls ein Kondensatorsystem 250 umfasst, das ein Reservoir 252 in Flüssigkeitsaustauschzulassender Verbindung mit der Transportleitung 240 enthält. Das Reservoir 252 ist ebenfalls in thermischem Kontakt mit einem Wärmetauscher 254. In einem Beispiel wird optional eine Filtereinheit 256 in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung mit dem Reservoir 252 für die Filterkühlflüssigkeit 172 eingesetzt. Die Filtereinheit 256 ist funktionsfähig, um kleine Partikel (> 5 μm) aus der Kühlflüssigkeit bzw. dem Kühlfluid 172 zu entfernen, so dass sich die Teilchen nicht in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J abscheiden und diese verstopfen können – mindestens bis zu dem Punkt, wo der Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit bzw. des Kühlfluids 172 wesentlich beeinträchtigt wird.
  • 6B ist ähnlich zu 6A und veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, wobei das GIC-Spiegelsystem 20 relativ zur Richtung der Schwerkraft angeordnet ist, wie angegeben durch Pfeil G, so dass der Kapillarfluss vom Kondensatorsystem 250 zur GIC-Spiegelkühlanordnung 150 (über die Transportleitung 240) durch die Schwerkraft G unterstützt wird. Die gestrichelte Linie H stellt den ”Horizont” dar und ist senkrecht zur Richtung der Schwerkraft G. Der Winkel α ist der lokale Winkel zwischen der Horinzontalen und der Richtung des Docht- bzw. Kapillarflusses entlang der Transportleitung 240 oder entlang des Verdampfungs- bzw. Verdunstungssegments relativ zum Horizont H.
  • Wieder mit Bezug auf 6A umfasst das Reservoir 252 einen Abschnitt, der die kondensierte Kühlflüssigkeit 172 in Kontakt mit dem entsprechenden Dampf 174 umfasst. Der Wärmetauscher 254 arbeitet, um Wärme aus der kondensierten Kühlflüssigkeit 172 zu entfernen, was bewirkt, dass der Dampf 174 kondensiert, um mehr kondensierte Kühlflüssigkeit 172 zu bilden. Das Reservoir 252 ist mit den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung, so dass die kondensierte Kühlflüssigkeit 172 im Kondensatorsystem 250 zu den jeweiligen Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J fließen kann und als Kühlflüssigkeit 172 dient, wie nachfolgend beschrieben.
  • Das GIC-Spiegelsystem 20 umfasst drei Hauptbereiche: einen Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E, hauptsächlich definiert durch die GIC-Spiegelkühlanordnung 150, einen Kondensator- bzw. Kondensationsbereich 175C, definiert durch das Kondensatorsystem 250 und einen adiabatischen Bereich 175A, definiert durch eine Verbindungsleitung 242, die die GIC-Spiegelkühlanordnung 150 und das Kondensatorsystem 250 verbindet. Dieser Aufbau definiert allgemein eine Heatpipe bzw. eine Wärmeleitung.
  • 7 ist eine vergrößerte Y-Z-Querschnittsansicht eines Bereichs der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 und der Transportleitung 240. In 7 gezeigt sind Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J in Kontakt mit der äußeren Fläche 118 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und der inneren Fläche 116 des Mantels 160. In einem Beispiel sind diese Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J ebenfalls aufgebaut, um mit mindestens einem vorderen oder rückwärtigen Ende 170L und 170T in thermischem Kontakt zu stehen. Auch in 7 gezeigt, ist der Strom bzw. Fluss des Dampfes 174 vom vorderen Ende 170L in Richtung des rückwärtigen Endes 170T. Verschnörkelte Linien 174V veranschaulichen schematisch den Verdampfungsprozess in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J, der zu Kühlflüssigkeitsdampf 174 führt.
  • Die Verbindungsleitung 242 dient zur Flüssigkeitsaustausch-zulassenden Verbindung der Transportleitung 240 mit dem Kondensatorsystem 250 und definiert in einem Beispiel einen adiabatischen Bereich 175A für das GIC-Spiegelsystem 20. 8 ist eine vergrößerte Y-Z-Querschnittsansicht eines Teils des Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereichs 175E und zeigt die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200J und 200M in thermischem Kontakt mit dem Mantel 160 bzw. der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110.
  • 9 ist eine Y-Z-Querschnittsansicht einer beispielhaften GIC-Spiegelkühlanordnung 150, die eine GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 mit zwei verschiedenen Spiegelzonen Z1 und Z2 umfasst. 10 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 für die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 mit zwei Zonen von 9. Es ist zu bemerken, dass die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J sich durchgängig über den Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E und den adiabatischen Bereich 175A erstrecken. Die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J (die in einem Beispiel tatsächlich verschiedene Abschnitte einer einzelnen durchgängigen Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht darstellen) erstrecken sich und bedecken die inneren Bereiche der Kammer 180 am vorderen und rückwärtigen Ende 170L und 170T. In einem Beispiel erstrecken sich die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J weiterhin über den adiabatischen Bereich 175A und den gesamten Weg zum Kühlmittelreservoir 252 im Kondensatorsystem 250 (d. h. den Kondensatorbereich 175C; siehe 6).
  • In einem kommerziellen EUV-Lithographiesystem ist zu erwarten, dass das gesamte Kollektorschalen- bzw. -hüllensystem (multiple Hüllen bzw. Schalen) 40 kW bis 60 kW ausgesetzt ist, was eine große thermische Belastung für diesen Anwendungstyp darstellt. Das Wärmemanagement für jede GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 muss innerhalb der Randbedingungen des optischen Designs des speziellen GIC-Spiegelsystems implementiert sein.
  • Insbesondere in den GIC-Spiegelsystemen 20 mit multiplen GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 110 sind die GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 110 in einer genesteten und konzentrischen (oder im Wesentlichen konzentrischen) Konfiguration (siehe z. B. 2 und 3) angeordnet und die Kühlsystemkomponenten müssen in die nicht abschattenden bzw. verdunkelnden Bereichen oder ”dunklen” Bereiche zwischen die GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 110 passen, so dass die optischen Pfade von der EUV-Strahlungsquelle 34 zum Zwischenfokus IF im Wesentlichen unversperrt oder unbehindert bleiben. Die relativ enge Breite der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 ist geeignet, um ein verschachteltes bzw. genstetes GIC-Spiegelsystem 20 zu bilden ohne wesentliche Blockierung bzw. Behinderung der optischen Pfade für die ”Arbeits”-EUV-Strahlung 40.
  • In anderen Beispielen, wie in 11A und 11B veranschaulicht, umfasst die GIC-Spiegelanordnung 100 multiple bzw. Vielfach GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 110 und somit werden multiple bzw. Vielfach GIC-Spiegelkühlanordnungen 150 verwendet, wobei die GIC-Spiegelkühlanordnungen 150 mit einem gemeinsamen Kondensatorsystem 250 oder mit getrennten Kondensatorsystemen 250 über die Transportleitungen 240 verbunden sind.
  • Beispielsweise mit Bezug auf 11B ist die Spinne 120 aufgebaut, um die Transportleitungen 240, die den Fluss der Kühlflüssigkeit 172 zu den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J befördern, baulich zu unterstützen und um das Ausströmen des Dampfes 174 zu unterstützen. Das beispielhafte gezeigte GIC-Spiegelsystem 20 umfasst multiple GIC-Spiegelanordnungen 100, getragen durch eine Spinne 120, und wobei die Spinne 120 als bauliche Struktur dient, um den Fluss bzw. Strom der Kühlflüssigkeit bzw. des Kühlfluids 172 vom Kondensatorsystem 250 zu den GIC-Spiegelkühlanordnungen 150 zu erleichtern.
  • Es ist festzuhalten, dass die Kühlung der Spinne 120 im Allgemeinen über herkömmliche Kühlung erreicht wird, weil von der Energiebelastung auf die Spinne 120 angenommen wird, dass sie wesentlich kleiner ist, als die Energiebelastung auf die GIC-Spiegelkühlanordnung 150. In dieser Hinsicht ist die gekühlte Spinne 120 kein Teil des Verdunstungs-Kühlkreislaufes. Jedoch kann die Spinne 120 als Träger- oder Stützstruktur dienen, um den Fluss bzw. Strom der Kühlflüssigkeit bzw. Kühlfluids 172 zwischen den GIC-Spiegelkühlanordnungen 150 und dem Kondensatorsystem 250 zu erleichtern.
  • ALLGEMEINES ARBEITSVERFAHREN
  • Im allgemeinen Arbeitsverfahren des thermisch gemanagten GIC-Spiegelsystems 20 erzeugt die EUV-Strahlungsquelle 34 EUV-Strahlung 40 (zusammen mit Strahlung außerhalb der Bande, nicht gezeigt), die auf die reflektive innere Fläche 116 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 auftrifft. Die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 nimmt diese EUV-Strahlung 40 auf, sammelt und fokussiert sie am Zwischenfokus (intermediate focus) IF (siehe 1). Ein Teil dieser Strahlung, die auf die innere(n) Fläche(n) 116 auftrifft, wird absorbiert und dient dazu, die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 aufzuheizen.
  • Wenn die EUV-Strahlung 40 (zusammen mit Strahlung außerhalb der Bande, nicht gezeigt) das vordere Ende 170L aufheizt, nimmt die Verdampfungsrate der verflüssigten Kühlflüssigkeit 172 in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J im Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E zu. Der resultierende Dampf 174 sammelt sich in der Kammer 180 am nächsten zum vorderen Ende 170L und bewirkt einen differenziellen Druck relativ zum rückwärtigen Ende 170T der Kammer 180. Dieser differenzielle Druck bewirkt den Strom von Dampf 174 vom Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E durch den adiabatischen Bereich 175A und zum Kondensatorbereich 175C.
  • Der Dampf 174 erreicht das Kondensatorsystem 250 und wird durch die Wirkung des Wärmetauschers 254 kondensiert, um die kondensierte Kühlflüssigkeit 172 im Reservoir 252 zu bilden. Währenddessen wird die Kühlflüssigkeit 172, die von den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J im Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E verdampft wird, durch Kapillarwirkung ersetzt. Die Kühlflüssigkeit 172 wird kontinuierlich zu den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J durch das Reservoir 252 zugeführt, wodurch der kontinuierliche Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit 172 in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J im Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E unterstützt wird. Dies wiederum dient dazu, die kontinuierliche und sich selbst unterhaltende Verdampfung bzw. Verdunstung sowie den Kondensationskreislauf der Heatpipe aufrechtzuerhalten.
  • Die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J bewirken, dass die Wärme von der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 von der Kühlflüssigkeit 172 absorbiert wird, wobei die Wärme schließlich die Kühlflüssigkeit 172 in Dampf 174 umwandelt. Der Fluss des Dampfes 174 aus der Kammer 180 bei oder nahe ihrem rückwärtigen Ende 170T über den Dampfkanal 240V dient zum Entfernen des Dampfes 174 von der GIC-Spiegelkühlanordnung 150. Die im Dampf 174 gespeicherte Wärme wird dann freigesetzt, wenn der Dampf 174 durch das Kondensatorsystem 250 zu Flüssigkeit kondensiert wird. Der Wärmetauscher 254 dient dazu, die freigesetzte Wärme, die sich im Reservoir 252 sammelt, zu entfernen. Somit wird die Wärme von der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 lokal im Dampf 174 gespeichert und diese gespeicherte Wärme wird über den Dampf 174 zu einer Position, entfernt von der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110, transportiert, wo die Wärme sicher freigesetzt und vom GIC-Spiegelsystem 20 wegbefördert werden kann.
  • Wie oben erläutert, stellt der Fluss der Kühlflüssigkeit 172, um die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J zu beliefern, im Wesentlichen gleichförmige Wärmeentfernung über die Verdampfung bzw. Verdunstung im Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E bereit. In ähnlicher Weise liefert der Fluss bzw. Strom von Dampf 174 aus der Kammer 180 im Wesentlichen gleichförmige Dampfentfernung (und somit Wärmeentfernung) aus der Kammer 180.
  • Das Anlaufen des Verdunstungs-Wärmemanagementverfahrens, wie oben beschrieben, kann aufgrund der Aufheizung durch die EUV-Strahlung 40 der GIC-Spiegelanordnung 100 von der EUV-Strahlungsquelle 34 auftreten oder dieses kann durch ”Vorstarten” über eine exogene Wärmequelle 34E (siehe 6), wie eine Wärmelampe, erfolgen, um das Erwärmungsverfahren zu beginnen, bevor die EUV-Strahlungsquelle 34 eingeschaltet wird.
  • Das GIC-Spiegelsystem 20 arbeitet bevorzugt bei einem stabilen Zustand, der sich an keine der gut bekannten Grenzen des Betriebs von Heatpipes bzw. Wärmeleitung bzw. Wärmerohren zu stark annähert, wie die Schallgrenze, die Kapillardruckgrenze, die Mitnahmegrenze und die Siedegrenze. Die Schallgrenze wird erreicht, wenn der Fluss der Dampf-(174)-Geschwindigkeit am Austritt aus dem Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E sich der Schallgeschwindigkeit nähert. Bei der Schallgeschwindigkeit wird der Dampffluss begrenzt und daher wird die Kühlrate begrenzt. Simulationen geben an, dass der Kühldampf 174 (z. B. Wasser als Kühlmittel) und die Dampftemperatur und -dichte kontrolliert werden können, um Kühlraten bereitzustellen, die für diese spezielle EUV-GIC-Spiegelanordnungsanwendung ausreichend sind.
  • Die Kapillardruckgrenze wird erreicht, wenn der Fluss der Kühlflüssigkeit 172 zu den wärmsten Bereichen der Kammer 180 nicht ausreichend ist, um die Benetzung der Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J aufrechtzuerhalten. Dies kann dazu führen, dass eine oder beide Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J austrocknen. Simulationen geben an (siehe nachfolgendes quantitatives Beispiel), dass die Kühlflüssigkeitsviskosität, Docht- bzw. Kapillarwirkungspermeabilität und Docht- bzw. Kapillarwirkungsgeometrie kontrolliert werden können zum Bereitstellen von Kühlraten, die für diese EUV-GIC-Spiegelanordnungsanwendung ausreichend sind.
  • Zusätzlich kann der Kapillarfluss durch Bereitstellen einer Schwerkraftunterstützung durch die Positionierung des Reservoirs 252 des Kondensatorbereichs 175C bei einer Höhe oberhalb des Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereichs 175E und des adiabatischen Bereichs 175A, wie beispielhaft in 6B veranschaulicht, unterstützt werden. Dies kann ebenfalls erreicht werden durch Anordnen des adiabatischen Bereichs 175A oberhalb des Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereichs 175E und Neigen des adiabatischen Bereichs 175A, um den Fluss der Kühlflüssigkeit 172 durch die Schwerkraft zu unterstützen. Insbesondere ermöglicht diese beispielhafte Konfiguration, dass die Kühlflüssigkeit 172 ”stromabwärts” (d. h. mit Unterstützung der Schwerkraft G) vom Reservoir 252 durch die Transportleitung 240 und in den Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E fließt. In einem Beispiel weist der Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit 172 vom Reservoir 252 zur Kammer 180 eine Fließkomponente in Richtung der Schwerkraft G auf. Dies kann eine Orientierung der Transportleitung 240 umfassen, so dass der Fluss der Kühlflüssigkeit 172 eine Komponente aufweist, die durch die Schwerkraft unterstützt wird. Eine beispielhafte schwerkraftunterstützende Konfiguration wird in Zusammenhang mit dem nachfolgend dargestellten quantitativen Beispiel weiter erläutert.
  • Beim Standardbetrieb eines Heatpipe-Systems bzw. Wärmeleitungs-Systems bzw. Wärmerohr-Systems gibt es einen simultanen Gegenstrom von Flüssigkeit und Dampf, nämlich denjenigen der Kühlflüssigkeit 172, und begleitend dazu den des Kühlflüssigkeitsdampfs 174. Viskose Scherkräfte treten an der Grenzfläche der Gegenstromkühlflüssigkeit 172 und dem Dampf 174 auf. Es muss sorgfältig vorgegangen werden, um sicherzustellen, dass die viskosen Scherkräfte die kapillaren Oberflächenspannungskräfte, die die Kühlflüssigkeit 172 durch die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J fließen lassen, nicht überschritten werden. Die Mitnahmegrenze liegt vor, wenn die viskosen Scherkräfte gleich den kapillaren Oberflächenspannungskräften sind. Simulationen geben an, dass durch geeignete Wahl der Kühlflüssigkeit 172 (z. B. Wasser) die Docht- bzw. Kapillarwirkungsarchitektur und Dampfkanalgröße die Kühlraten gut unterhalb der Mitnahmegrenze erreicht werden können und die Anforderungen für diese EUV-GIC-Spiegelanordnungsanwendung erfüllt werden. Dies wird im nachfolgend dargestellten Beispiel erläutert.
  • Wenn die lokale Temperatur in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J zu hoch und der lokale Druck zu niedrig werden würde, führte dies zur Bildung von makroskopischen Dampfblasen und zum Erreichen der Siedegrenze (auch bezeichnet als Blasenbildungs- oder Sprudelgrenze). Dies würde den Fluss der Kühlflüssigkeit 172 durch die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J verhindern und die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J könnten austrocknen. Simulationen geben an, dass die Viskosität der Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser), die Permeabilität der Schichten mit Docht- bzw. Kapillarwirkung und die Docht- bzw. Kapillarwirkungsgeometrie kontrolliert werden können, um die Siedegrenze zu vermeiden und Kühlraten bereitzustellen, die für diese EUV-GIC-Spiegelanordnungsanwendung ausreichend sind.
  • VERBINDUNG VON MANTEL- UND SPIEGELHÜLLE BZW. -SCHALE
  • In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Mantel 160 als von der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 getrennter Teil gebildet und muss daher mit der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 gekoppelt bzw. verbunden werden. Die resultierende Kammer 180 muss verschlossen bzw. abgedichtet werden, um vakuumfähig zu sein und den restriktiven Anforderungen zur Vermeidung von Kontaminationen der EUV-Lithographie zu entsprechen.
  • Ein Verfahren zum Koppeln des Mantels 160 und der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 ist über Schweißen oder sogar Laserlöten, z. B. um eine geschweißte oder gelötete Verbindung zu bilden. Mit Bezug auf die vergrößerte Endansicht der 12A sind in einem Beispiel die Flansche 117L der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und die entsprechenden Flansche 167L des Mantels miteinander präzisionsmikrogeschweißt oder lasergelötet, um geschweißte oder gelötete Verbindungen 302L zwischen der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und dem Mantel 160 zu bilden.
  • In einem Beispiel werden die Flansche 117L der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und die Flansche 167L des Mantels an ihren Kanten verschweißt, während in einem anderen Beispiel die Flansche 117L der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und die Flansche 167L des Mantels überlappen und verschweißt werden (12B), so dass die Kontaktfläche 304L einen größeren Oberflächenbereich aufweist als eine Kante-zu-Kante-Kontaktfläche. Dieses Verfahren verhindert eine Beeinträchtigung der aktiven Fläche der reflektierenden GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 durch die lokale Erwärmung in Zusammenhang mit dem Schweiß- oder Lötverfahren (z. B. Deformieren bzw. Verzerren).
  • Ein Gesichtspunkt beim Bilden der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 ist, dass Spannungen in die GIC-Spiegelkühlanordnung 150 eingeführt werden können, die die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 deformieren bzw. verbiegen können, wodurch die optische Beschaffenheit der reflektiven inneren Fläche 116 gefährdet bzw. verschlechtert wird. Somit, mit Bezug auf die vergrößerte Ansicht der GIC-Spiegelkühlanordnungen 150 von 13 bis 15, umfasst in einer beispielhaften Ausführungsform die GIC-Spiegelkühlanordnung 150 mindestens eine nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht, wie die nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht 304L. In einem Beispiel umfasst die nachgiebige Kontaktfläche bzw. -schicht 304L ein nachgiebiges bzw. flexibles bzw. verformbares Bauteil 310L. In 13 ist das nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Bauteil 310L, angeordnet zwischen überlappenden GIC-Spiegelhüllen- bzw. -schalenflansch 117L und Mantelflansch 167L, gezeigt. In einem Beispiel umfasst das nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Bauteil 310L ein Scharnier, eine Flexur, einen Balg, eine Dichtung oder ein ähnliches Bauteil. In einem weiteren Beispiel umfasst das nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Bauteil 310L ein Epoxy bzw. Epoxidharz mit geringen Ausgasungseigenschaften. Das nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Bauteil 310L ist funktionsfähig, um Restspannung zu absorbieren, die durch Koppeln der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 und des Mantels 160 hervorgerufen wird, um zu verhindern, dass sich restliche Spannung von der reflektiven inneren Fläche 116 der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 ausbreitet. In einem weiteren Beispiel umfasst die nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht 304L eine geschweißte oder lasergelötete Verbindung.
  • GIC-SPIEGELKÜHLANORDNUNG MIT WÄRMEABSCHIRMUNG BZW: WÄRMESCHILD
  • 16 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften thermischen Last bzw. Belastung (beliebige Einheit) der optischen Fläche einer GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 110 als Funktion der axialen Position Z entlang der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 vom vorderen Ende 170L zum rückwärtigen Ende 170T, wenn die GIC-Spiegelkühlanordnung 150 in einem SOCOMO 110 angeordnet ist, und einer EUV-Strahlung 40 (zusammen mit Strahlung außerhalb der Bande, nicht gezeigt), wie oben beschrieben, ausgesetzt wird. Der größte Teil der thermischen Belastung tritt am vorderen Ende 170L auf und nimmt mit Abstand vom vorderen Ende 170L ab. Die thermische Belastung, die in 12 veranschaulicht ist, kann durch hier offenbarte Verdunstungs-Wärmemanagementsysteme und Verfahren thermisch gemanagt werden.
  • Die Darstellung von 16 umfasst einen Pfeil EPL (elevated power loading, erhöhte Energiebelastung), der schematisch eine im großen Maße erhöhte und lokal vorliegende Energiebelastung von der EUV-Strahlungsquelle 34 auf das vordere Ende 170L der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 bedeutet, beispielsweise im Falle, wo es keine Wärmeabschirmung bzw. keinen Wärmeschild gibt, um den GIC-Spiegelhüllen- bzw.- -schalenflansch 117L am Vorderende zu schützen (es ist festzuhalten, dass der GIC-Spiegelhüllen- bzw. -schalenflansch 117L keiner optischen Funktion dient).
  • Anstelle des Versuchs, diese intensive thermische Belastung an der Vorderkante unter Verwendung nur der hier beschriebenen Verdunstungs-Wärmemanagementsysteme und -verfahren zu managen, wird in einer beispielhaften Ausführungsform eine zusätzliche Wärmeabschirmung bzw. ein zusätzlicher Wärmeschild eingesetzt. 17A und 17B sind vergrößerte Ansichten des vorderen Endes der GIC-Spiegelkühlanordnung 150, wobei die GIC-Spiegelkühlanordnung 150 eine ringförmige Wärmeabschirmung 350 oder einen ringförmigen Wärmeschild 350 umfasst, aufgebaut, um die Wärmemenge an der vorderen Kante der nicht-optischen Vorderfläche (z. B. dem Flansch) zu reduzieren. Die Wärmeabschirmung bzw. das Wärmeschild 350 können opportunistisch angeordnet sein, um ebenfalls sogar kleine Führungsabschnitte der optischen Fläche zu schützen, die ansonsten durch die intensive EUV-Strahlungsquelle 34 thermisch überlastet werden würden.
  • In 17A umfasst die Wärmeabschirmung bzw. das Wärmeschild 350 ein Isolationsbauteil 356 mit einer inneren Fläche 357, angrenzend an das vordere Ende 170L und eine entgegengesetzte äußere Fläche 358. Ein Isolationsbauteil 356 ist hergestellt aus einem ultragering wärmeleitfähigen Material wie niedrig-dichter Keramik (z. B. Keramikschaum) oder einem Aerogel-Material.
  • In einem Beispiel umfasst die Wärmeabschirmung bzw. das Wärmeschild 350 in 17A eine Metallschicht 360 auf einer äußeren Fläche 358 des Isolationsbauteils 356. Die Metallschicht 360 umfasst ein Metall mit einer hohen Schmelztemperatur, und ein exemplarisches Metall für die Metallschicht 360 ist Wolfram. Somit wird die thermische Belastung am vorderen Ende 170L durch Strahlungsverlust von der Metallschicht 360 genauso wie eine mäßige Leitung der Wärme über das Isolationsbauteil 356 zerstreut.
  • 17B ist ähnlich zu 17A und veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, wobei die Wärmeabschirmung bzw. das Wärmeschild 350 einen Kühlring 370 umfasst, der einen Kühlkanal 372 definiert, der vor und um das vordere Ende 170L der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 verläuft und hierdurch das vordere Ende 170L vor direkter Energiebelastung von der EUV-Strahlungsquelle 34 schützt. Die Kühlflüssigkeit 172 wird durch den Kühlring 370 über ein separates Wasserkühlsystem (nicht gezeigt) bereitgestellt, das nicht Teil des Verdunstungs-Kühlsystems sein muss.
  • Der Kühlring 370 wird somit unter Verwendung von Kühlmechanismen ohne Verdunstung bzw. Verdampfung (d. h. nicht über eine Heatpipe) bzw. Wärmeleitung gekühlt. Ein exemplarisches Material für den Kühlring 370 ist Nickel, eine geeignete Kühlflüssigkeit ist Wasser.
  • Der Kühlring 370 steht bevorzugt vom vorderen Ende 170L der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 ab. Das Abstehen kann unter Verwendung von Abstandselementen erreicht werden, wie einigen Anbringungsclipsen 374, die an der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 angebracht sind. Alternativ kann eine andere Abstandsstruktur (nicht gezeigt) verwendet werden, die den Kühlring 370 relativ zur GIC-Spiegelkühlanordnung 150 freistehen lässt.
  • Die Wärmeabschirmung bzw. das Wärmeschild 350 kann ebenfalls der zusätzlichen Funktion des Abschwächens der Erosion der reflektiven inneren Fläche 116 der GIC-Spiegelhülle bzw. der -schale 110 dienen, die in einem Beispiel eine Goldabtrennschicht, bedeckt mit einer reflektiven Rutheniumschicht, aufweist.
  • SELBSTHEILUNGSNATUR DES VERDUNSTUNGS- BZW. VERDAMPFUNGSSYSTEMS
  • Der Heatpipe- bzw. Wärmeleitung-Verdunstungsmechanismus, der in den hier offenbarten Systemen und Verfahren eingesetzt wird, ist im Wesentlichen selbstheilend. D. h. das Erreichen der Benetzungssymmetrie in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J wird in natürlicher Weise durch die Kapillarkräfte in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J angetrieben. Wenn ein Bereich heißer ist als ein anderer, wird dieser größere Verdampfung bzw. Verdunstung aufweisen und somit wird die Kapillarwirkung in der Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht 200M und 200J stärker sein, wodurch mehr Kühlflüssigkeit 172 im Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E bereitgestellt wird. In ähnlicher Weise wird jegliche Ungleichförmigkeit der Verdampfungs- bzw. Verdunstungsrate einen Überdruck aufbauen, um den Dampf 174 aus dem Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E hinauszubewegen. Daher sind die baulichen Gleichförmigkeitsanforderungen im Verdunstungs-Kühlsystem nicht so strikt wie in einer herkömmlichen Wasserkühlungskonfiguration.
  • EUV-LITHOGRAPHIESYSTEM MIT THERMISCH GEMANAGTEM GIC-SOCOMO
  • 18 ist ein beispielhaftes EUV-Lithographiesystem (”Lithographiesystem”) 400 gemäß der vorliegenden Erfindung. Beispielhafte EUV-Lithographiesysteme 400 sind beispielsweise offenbart in den US-Patentanmeldungen Nr. US 2004/0265712A1, US 2005/0016679A1 und US 2005/0155624A1, wobei die Anmeldungen hier durch Bezugnahme einbezogen sind.
  • Das Lithographiesystem 400 umfasst eine Systemachse ASX als optische Achse und eine EUV-Strahlungsquelle 34, wie eine Heißplasmaquelle, die Arbeits-EUV-Strahlung 40 bei λ = 13,5 nm emittiert. Die EUV-Strahlung 40 wird beispielsweise durch eine elektrische Entladungsquelle (z. B. ein entladungserzeugtes Plasma oder eine DPP-Quelle) oder durch einen Laserstrahl (lasererzeugtes Plasma oder LPP-Quelle) auf einem Target aus Xenon oder Zinn erzeugt. Die EUV-Strahlung 40, die von einer derartigen LPP-Quelle emittiert wird, kann annähernd isotrop sein und in gängigen DPP-Quellen durch die Entladungselektroden auf einen Quellemissionswinkel von etwa θ = 60° oder mehr von der Systemachse ASX beschränkt sein. Es ist festzuhalten, dass die Isotropie der LPP-Quelle vom Typ des LPP-Targets z. B. Sn-Tropfen (geringe Masse oder hohe Masse), Sn-Scheibe, Sn-Dampf, etc. abhängt.
  • Das Lithographiesystem 400 umfasst ein gekühltes GIC-Spiegelsystem 20, wie oben beschrieben. Das gekühlte GIC-Spiegelsystem 20 ist angrenzend und stromabwärts der EUV-Strahlungsquelle 34 angeordnet, wobei die Kollektorachse AC entlang der Systemachse ASX liegt. Die GIC-Spiegelanordnung 100 des GIC-Spiegelsystems 20 sammelt die EUV-Strahlung 40 von der EUV-Strahlungsquelle 34 und die gesammelte Strahlung wird zum Zwischenfokus (intermediate focus) IF gerichtet bzw. geführt, wo diese ein Zwischenquellbild 34' (intermediate source image) bildet.
  • Ein Beleuchtungssystem 416 mit einem Eintrittsende 417 und einem Austrittsende 418 ist entlang der Systemachse ASX und angrenzend und stromabwärts des GIC-Spiegelsystems 20 angeordnet, wobei das Eintrittsende 417 an das GIC-Spiegelsystem 20 angrenzt. Das Beleuchtungssystem 416 nimmt am Eintrittsende 417 EUV-Strahlung 40 vom Zwischenquellbild 34' auf und gibt am Austrittsende 418a einen im Wesentlichen gleichförmigen EUV-Strahlungsstrahl 420 aus (d. h. verdichtete EUV-Strahlung). Wo das Lithographiesystem 400 ein System vom Scantyp ist, ist der EUV-Strahlungsstrahl 420 typischerweise als eine im Wesentlichen gleichförmige Linie der EUV-Strahlung 40 beim reflektiven Retikel 436, das über das Retikel 436 scannt, gebildet.
  • Ein optisches Projektionssystem 426 ist entlang der (gefalteten) Systemachse ASX stromabwärts des Beleuchtungssystems 416 angeordnet. Das optische Projektionssystem 426 weist ein Eintrittsende 427 auf, das dem Austrittsende 418 des Beleuchtungssystems 416 gegenüberliegt, sowie ein entgegengesetztes Austrittsende 428. Ein reflektives Retikel 436 ist angrenzend an das Eintrittsende 427 des optischen Projektionssystems 426 angeordnet und ein Halbleiterwafer 440 ist angrenzend an das Austrittsende 428 des optischen Projektionssystems 426 angeordnet. Das Retikel 436 umfasst ein Muster (nicht gezeigt), das auf einen Halbleiterwafer 440 transferiert werden soll, der eine photosensitive Beschichtung (z. B. Photoresistschicht) 442 aufweist.
  • Im Betrieb bestrahlt der gleichförmig erzeugte EUV-Strahlungsstrahl 420 das Retikel 436 und wird hiervon reflektiert und das Muster hierauf wird auf die photosensitive Beschichtung 442 des Halbleiterwafers 440 durch das optische Projektionssystem 426 abgebildet. In einem Scansystem scannt das Retikelbild über die photosensitive Beschichtung 442, um über dem Belichtungsfeld das Muster zu bilden.
  • Das Scannen wird typischerweise durch Bewegen des Retikels 436 und des Halbleiterwafers 440 in synchroner Art und Weise erreicht.
  • Wenn das Retikelmuster einmal auf den Halbleiterwafer 440 abgebildet und aufgezeichnet ist, wird der mit Muster versehene Halbleiterwafer 440 dann unter Verwendung von standardphotolithographischen und Halbleiterverarbeitungstechniken verarbeitet, um integrierte Schaltungs-(IC)-Chips zu bilden.
  • Es ist festzuhalten, dass im Allgemeinen die Komponenten des Lithographiesystems 400 aus Gründen der Veranschaulichung entlang einer gemeinsamen gefalteten Achse ASX in 18 gezeigt sind. Ein Fachmann im Stand der Technik wird verstehen, dass es häufig eine Abweichung zwischen Eintritts- und Austrittsachsen für die verschiedenen Komponenten wie für das Beleuchtungssystem 416 und für das optische Projektionssystem 426 gibt.
  • BEISPIELHAFTE GIC-SPIEGELKÜHLANORDNUNGSPARAMETER
  • 19 ist ähnlich zu 10 und wird verwendet, um eine beispielhafte Ausführungsform der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 zu veranschaulichen, die einen beispielhaften Satz oder Bereich von Designparametern veranschaulicht, die die Betriebsschlüsselparameter (nämlich die Kapillar-, Schall-, Mitnahme- und Siedegrenzen) in Zusammenhang mit einer Heatpipe- bzw. Wärmeleitung-Wärmerohr-Wärmemanagement-Konfiguration, wie die in der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 verwendete, erfüllt.
  • In 19 ist die Richtung der Schwerkraft G in einer beispielhaften Richtung gezeigt, um anzugeben, dass die Schwerkraftunterstützung auftritt, wenn die Richtung von G eine Komponente in Richtung des Kapillarflusses der Kühlflüssigkeit 172 aufweist. Andere Richtungen für die Schwerkraft G sind möglich, die eine Komponente in Richtung des Kapillarflusses der Kühlflüssigkeit 172 aufweisen.
  • In der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 definiert die GIC-Spiegelanordnung 100 den Verdunstungs- bzw. Verdampfungsbereich 175E. Es wird angenommen, dass die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J eine Dicke von 1 mm aufweisen und die Breite des Dampfkanals 240V in der Kammer 180 3 mm beträgt. Das angenommene Material für die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J ist Ni-Schaum mit einem Porenradius von 230 μm und einer Permeabilität von 3,8 × 10–9 m2. Die Länge der GIC-Spiegelanordnung 100 beträgt LE = 0,2 m und der Durchmesser ist DE = 0,4 m.
  • Der adiabatische Bereich 175A wird definiert durch die (adiabatische) Transportleitung 240 mit einem Dampfkanal 240V von 10 mm Radius, umgeben von Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J von 2 mm Dicke und 0,5 mm Wänden mit einem Gesamtdurchmesser von DA = 25 mm. Die Länge LA der Transportleitung 240 bleibt als Variable. Die Konfiguration der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 wird als ähnlich zu der in 6B gezeigten angesehen, d. h. diese weist eine schwerkraftunterstützte Konfiguration auf. Die Transportleitung 240 befindet sich in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung mit einem Kondensatorsystem 250, das den Kondensator- bzw. Kondensationsbereich 175C definiert.
  • Die Betriebstemperatur einer Heatpipe bzw. Wärmeleitung bzw. einem Wärmerohr wird durch die Phasenänderungstemperatur (Siedetemperatur) der Kühlflüssigkeit 172 begrenzt, d. h. die Temperatur bei der die Kühlflüssigkeit 172 die Phase von flüssig zu Dampf ändert. Insbesondere für einen gegebenen Dampfdruck darf die Temperatur der Kühlflüssigkeit 172 an der Fläche der Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J die Phasenänderungstemperatur nicht übersteigen. Folglich wird der Umgebungsdampfdruck der Kühlflüssigkeit 172 verwendet, um die Betriebstemperatur einzustellen.
  • Im vorliegenden Beispiel wird angenommen, dass die Kühlflüssigkeit 172 Wasser ist (z. B. destilliertes Wasser), so dass der Kühldampf 174 Wasserdampf darstellt. Wenn dann die Betriebstemperatur (d. h. die Phasenänderungstemperatur) 40°C (313°K) beträgt, sollte der Druck innerhalb der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 auf 0,93 bar (9.3 × 104 Pa) reduziert werden. In diesem Beispiel wird angenommen, dass 5 kW Wärme durch die innere Fläche 116 absorbiert werden, so dass der durchschnittliche Wärmefluss etwa 2 W/cm2 beträgt. Es ist jedoch festzuhalten, dass eine punktähnliche EUV-Strahlungsquelle 34 eine nicht gleichförmige Beleuchtung der Spiegelinnenfläche 116 erzeugt und in größerer Wärmebelastung auf dem Bereich der inneren Fläche 116 am nächsten zur EUV-Strahlungsquelle 34 resultiert. Demgemäß wird ein axial linearer Gradient der Wärmebelastung von der Eintrittskante 112 zur Austrittskante 114 der inneren Fläche 116 angenommen, so dass der maximale Wärmefluss so hoch wie 4 W/cm2 sein könnte.
  • Der Massenfluss in der GIC-Spiegelkühlanordnung 150 wird durch die Verdunstungsrate bestimmt. Dies ist die Menge an Kühlflüssigkeit 172, die aufgrund der Wärmeabsorption zu Kühldampf 174 umgewandelt wird. Die Kühlflüssigkeitsflussrate FLFL ist gegeben durch
    Figure 00300001
  • Hier ist Ψ = 5 kW die absorbierte Energie, hh ist die latente Verdunstungswärme und ρLρL ist die Dichte von Wasser. Unter Verwendung von hh = 2,36 × 106 J/kg und ρLρL = 10–3 kg/ml ist die Flussrate FLFL = 2,1 ml/s, die einer Masseflussrate von 2,1 × 10–3 kg/s entspricht. Die Dichte des Wasserdampfs ist gegeben durch die ideale Gasgleichung: ρV = PW / RT (2)
  • Hier ist PP = 9,3 × 104 Pa der Gasdruck, WW = 0,018 kg/mol ist das Molekulargewicht, RR = 8,314 J/mol-K und TT = 313 K ist die Temperatur. Die resultierende Dichte des Wasserdampfs ist ρVρV = 0,64 kg/m3. Für eine Masseflussrate von 3,1 × 10–3 kg/s ist die Dampfflussrate FVFV = 3,3 × 10–3 m3/s.
  • Der Querschnittsbereich AVAV des Dampfkanals 240V in Zusammenhang mit der Kammer 180 in der GIC-Spiegelanordnung 100 beträgt 3,8 × 10–3 m2 und ist 2,1 × 10–4 m2 in der Transportleitung 240. Die entsprechenden Flussgeschwindigkeiten VV für den Kühldampf 174 sind 0,87 und 10,6 m/s in der Kammer 180 bzw. der Transportleitung 240.
  • Die Reynoldszahl ist definiert als
    Figure 00300002
    wobei DHDH den hydraulischen Durchmesser darstellt (DHDH = 6 mm für die GIC-Spiegelanordnung 100 und 20 mm für die Transportleitung 240) und vvvv = 2 × 10–5 m2/s ist die kinematische Viskosität des Dampfs 174. Durch Einsetzen dieser Werte in die Gleichung (3) erhält man die Reynoldszahlen von 260 für die GIC-Spiegelanordnung 100 und 10600 für die Transportleitung 240. Dies gibt an, dass der Dampffluss in der GIC-Spiegelanordnung 100 laminar und in der Transportleitung 240 turbulent ist.
  • Es gibt vier Schlüsselgrenzen, die überwacht werden müssen, um einen nichtunterbrochenen Fluss der Kühlflüssigkeit 172 und des Kühldampfes 174 aufrechtzuerhalten. Diese werden bezeichnet als Kapillar-, Schall-, Mitnahme- und Siedegrenzen. Diese Grenzen werden nun im Detail im Zusammenhang mit dem vorliegenden Beispiel erläutert.
  • KAPILLARGRENZE
  • Der beispielhafte Aufbau für die GIC-Spiegelkühleranordnung 150 ist derart, dass der Fluss der Kühlflüssigkeit 172 schwerkraftunterstützt wird. Dies wird erreicht, wie oben erläutert, durch Anordnen des Kondensator- bzw. Kondensationsbereichs 175C, so dass dieser oberhalb des adiabatischen Bereichs 175A angeordnet wird und der adiabatische Bereich 175A wird oberhalb des Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereichs 175E angeordnet. Dies ermöglicht für die Kombination aus Kapillardruck und Schwerkraft in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J, dass der Fluss der Kühlflüssigkeit 172 vorangetrieben wird. In dieser schwerkraftunterstützten Konfiguration ist es notwendig, dass die Summe von Kapillar- und Schwerkraftdruck größer ist, als die Summe der Gegendrücke, die durch den viskosen Fluss von sowohl der Kühlflüssigkeit 172 als auch dem Kühldampf 174 erzeugt werden.
  • Der Kapillardruck wird angegeben durch:
    Figure 00310001
  • Hier ist σσ = 6,6 × 10–2 N/m die Oberflächenspannung bei der Flüssig-Dampf-Grenzfläche, θθ = 20°, wobei θθ der Kontaktwinkel zwischen dem Wasser und der Materialfläche mit Docht- bzw. Kapillarwirkung darstellt und rcrc = 230·m ist der Porenradius des Ni-Schaumdochts.
  • Der Druck aufgrund der Schwerkraft auf die kondensierte Kühlflüssigkeit 172 beträgt: ΔPG = ρLgLsinα (5) Hier ist g die Schwerkraft- bzw. Gravitationsbeschleunigung von 9,8 m/s2 und αα ist der lokale Neigungswinkel (im adiabatischen Bereich 175A und/oder im Verdunstungs- bzw. Verdampfungsbereich 175E), gemessen gegen die Horizontale.
  • Der Gegendruck aufgrund des viskosen Flusses der Kühlflüssigkeit 172 in den Schichten mit Docht- bzw. Kapillarwirkung 200M und 200J wird angegeben durch das Darcy-Gesetz:
    Figure 00320001
  • Hier ist μμ = 10–3 N-s/m2 die dynamische Viskosität von Wasser und K = 3,8 × 10–9 m2 die Permeabilität des Ni-Schaumdochts. AwAw ist der Querschnittsbereich der Schichten mit Docht- bzw. Kapillarwirkung 200M und 200J (AwAw = 1,25 × 10-3 m2 im Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E und 1,38 × 10–4 m2 in der Transportleitung 240).
  • Der Gegendruck aufgrund des viskosen Abbremsens der Heatpipe bzw. Wärmeleitung bzw. Wärmerohr-Wände auf den Dampffluss 174 kann beschrieben werden als:
    Figure 00320002
  • Hier ist ff der Reibungskoeffizient für den Dampf 174 bei der Dochtkontaktfläche. Ein typischer Wert für den Schaumdocht bei großen Reynoldszahlen beträgt ff = 2.
  • Die Drücke für die GIC-Spiegelanordnung 100 und die Transportleitung 240 werden unter Verwendung der Gleichungen (4) bis (7) berechnet und die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 1 aufgelistet. In Tabelle 1 werden die Beiträge zum differenziellen Druck, basierend auf der GIC-Spiegelanordnung 100, angeordnet bei einem Winkel α von 60 Grad, relativ zur Horizontalen, berechnet und die Länge L und der Neigungswinkel α der adiabatischen Transportleitung 240 werden in Tabelle 1 angegeben. Es ist festzuhalten, dass die geeigneten Parametereinheiten in der Parameterspalte in Tabelle 1 aufgelistet sind.
    TABELLE 1
    PARAMETER GIC-Spiegelanordnung LL = 0,2 m, αα = 60 Grad Transportleitung
    Flussgeschwindigkeit VV (m/s) 0,87 10,6
    Reynoldszahlen ReRe 260 10600
    Kapillardruck ΔPCΔPC (Pa) 540 540
    Schwerkraft- bzw. Gravitationsdruck ΔPGΔPG (Pa) 1680 9800LsinαLsinα
    Flüssigkeitsviskositätsdruck ΔPLΔPL (Pa) –88 –4000LL
    Dampfviskositätsdruck ΔPVΔPV (Pa) –16 –3600LL
  • Die Summe der vier Druckabfälle, die in Tabelle 1 aufgelistet sind, müssen größer als null sein, um die Kapillargrenze zu erfüllen. Es kann ersehen werden, dass diese Bedingung in der GIC-Spiegelanordnung 100 einfach erfüllt wird. In der Transportleitung 240 jedoch muss die folgende Kapillargrenzbedingung erfüllt werden: 540 + 9800Lsinα – 4000L – 3600L > 0 (8)
  • Es ist offensichtlich, dass für jede praktische Länge L die Transportleitung 240 bevorzugt eine gewisse Neigung aufweist, d. h. eine gewisse Schwerkraftunterstützung. Der in der Gleichung (8) dargestellte Zustand definiert einen Bereich CL im {L, α}{L, α}-Parameterraum, der in 20 aufgetragen dargestellt wird. Der Bereich CL ist, wo die Kapillargrenze erfüllt ist. Wenn der Neigungswinkel α größer als 50 Grad ist, kann die Transportleitung 240 im Wesentlichen jede vernünftige Länge aufweisen.
  • SCHALLGRENZE
  • Die Schallgrenze ist definiert, wo die Flussgeschwindigkeit des Kühldampfs 174 die Geschwindigkeit von Schall erreicht und wird angegeben durch: Vsonic = √γRT (9)
  • Hier ist γγ = 1,3 das Verhältnis der spezifischen Wärme von konstantem Druck und Volumen. Für das vorliegende Beispiel wird eine Schallgrenze von VsonicVsonic = 58 m/s erhalten, was viel größer ist als die Dampfflussgeschwindigkeiten von V = 0,87 m/s in der GIC-Spiegelanordnung 100 und 10,6 m/s in der Transportleitung 240. Somit erfüllt die GIC-Spiegelkühlanordnung 150 dieses Beispiels die Schallgrenze.
  • MITNAHMEGRENZE
  • Die Mitnahmegrenze wird definiert als der Punkt, bei dem die viskosen Scherkräfte aufgrund des Flusses des Kühldampfs 174 den Fluss der kondensierten Kühlflüssigkeit 172 in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J behindern. Dies tritt auf, wenn der dynamische Druck im Dampf 174 den Kapillardruck in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J übersteigt. Es ist daran zu erinnern, dass der Kapillardruck 540 Pa beträgt. Der dynamische Druck im Dampf 174 wird angegeben mit: Pdynamic = 1 / 2ρvV2 (10)
  • Die dynamischen Drücke in unserem Beispiel sind 0,24 Pa im Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbereich 175E und 36 Pa in der Transportleitung 240. Da diese Werte im Vergleich zum Kapillardruck sehr klein sind, schließen wir daraus, dass der Betrieb der Heatpipe bzw. Wärmeleitung bzw. des Wärmerohrs gut unterhalb der Mitnahmegrenze liegt.
  • SIEDEGRENZE
  • Die Siedegrenze tritt auf, wenn die Verdampfungsrate der Kühlflüssigkeit 172 die Diffusionsrate des Kühldampfs 174 aus den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J übersteigt. In diesem Fall werden Blasen gebildet und wachsen in den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten 200M und 200J und behindern den Fluss der Kühlflüssigkeit 172. Die Bedingungen für das Sieden hängen von der detaillierten Struktur des Materials mit Docht- bzw. Kapillarwirkung und dessen Wechselwirkung mit der Kühlflüssigkeit 172 ab. Im Allgemeinen wurde jedoch beobachtet, dass für Wärmeflüsse von weniger als 10 W/cm2 kein Sieden auftritt. Es wird geschätzt, dass die GIC-Spiegelanordnung 100 einen maximalen Wärmefluss von ~4 W/cm2 in einer kommerziellen EUV-Lithographieeinstellung unterliegt, wovon angenommen wird, dass dies sicher unterhalb der Siedegrenze liegt.
  • Es ist für den Fachmann im Stand der Technik offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen für die vorliegende Erfindung durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, diese liegen im Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente.

Claims (29)

  1. Spiegelkühlanordnung für einen Kollektor mit streifendem Einfall (grazing incidence collector) (GIC), umfassend: eine GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit einer reflektiven inneren Fläche und einer entgegengesetzten äußeren Fläche; einen Mantel mit einer inneren Fläche und gekoppelt an die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale, um eine Kammer mit vorderem und rückwärtigem Ende zu definieren, wobei eine Dampfleitung sich in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung mit der Kammer am rückwärtigen Ende befindet; mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht, angeordnet unmittelbar angrenzend und in thermischem Kontakt mit der äußeren Fläche der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale; eine Leitung, die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht unterstützt und die eine Dampfleitung definiert; und ein Kondensatorsystem in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung mit der Leitung und mit der mindestens einen Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht, wobei die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht aufgebaut ist, um den Kapillarfluss einer Kühlflüssigkeit vom Kondensatorsystem durch die Leitung und durch die Kammer sowie einen Gegenstrom des Kühlflüssigkeitsdampfes durch die Kammer, durch die Dampfleitung und zum Kondensatorsystem zu unterstützen.
  2. GIC-Spiegelkühlanordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine zweite Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht, angeordnet unmittelbar angrenzend und in thermischem Kontakt mit der inneren Fläche des Mantels.
  3. GIC-Spiegelkühlanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlflüssigkeit mindestens eines von: Wasser, Methanol, Ethanol oder Ammoniak enthält.
  4. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und der Mantel mindestens eine nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht dazwischen aufweisen.
  5. GIC-Spiegelkühlanordnung nach Anspruch 4, wobei die nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht ein nachgiebiges bzw. flexibles bzw. biegsames Bauteil aufweist.
  6. GIC-Spiegelkühlanordnung nach Anspruch 5, wobei das nachgiebige bzw. flexible bzw. biegsame Bauteil mindestens eines von: ein Scharnier, eine Flexur, einen Balg, eine Dichtung oder ein Epoxy bzw. Epoxidharz aufweist.
  7. GIC-Spiegelkühlanordnung nach Anspruch 4, wobei die nachgiebige bzw. flexible bzw. verformbare Kontaktfläche bzw. -schicht eine geschweißte Verbindung oder eine gelötete Verbindung aufweist.
  8. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht ein Material mit Docht- bzw. Kapillarwirkung aufweist, ausgewählt aus der Gruppe von Materialien mit Docht- bzw. Kapillarwirkung, bestehend aus Metallschaum, glasartigem Schaum, netzförmigem Kunststoff, netzförmigen Polymer, Kunststoffgewebe und Polymergewebe.
  9. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht eine Dicke im Bereich von 20 μm bis 2 mm aufweist.
  10. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Kammer eine Breite im Bereich zwischen 1 mm und 8 mm aufweist.
  11. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, weiterhin umfassend eine aktiv gekühlte Wärmeabschirmung bzw. einen aktiv gekühlten Wärmeschild, funktionsfähig angeordnet angrenzend an das vordere Ende der GIC-Spiegelkühlanordnung.
  12. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Kondensatorsystem aufgebaut ist, um die Kühlflüssigkeit zu den Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten bereitzustellen und Dampf von der Leitung aufzunehmen und den Dampf zu kondensieren, um die Kühlflüssigkeit zu bilden, während die bei der Kondensation anfallende latente Verdampfungs- bzw. Verdunstungswärme abgeführt wird.
  13. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, weiterhin umfassend multiple GIC-Kühlanordnungen in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung mit dem Kondensatorsystem, wobei die GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen in einer verschachtelten bzw. genesteten Konfiguration aufgebaut sind.
  14. GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin umfassend, dass das Kondensatorsystem relativ zur Kammer derart angeordnet ist, so dass der Fluss der Kühlflüssigkeit von der Schwerkraft unterstützt wird.
  15. Extrem-Ultraviolett(EUV)-Lithographiesystem zur Belichtung eines reflektiven Retikels, umfassend: eine Quelle für EUV-Strahlung; die GIC-Spiegelkühlanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale aufgebaut ist, um die EUV-Strahlung aufzunehmen und gesammelte EUV-Strahlung zu bilden; und ein Beleuchtungsgerät, aufgebaut, um die gesammelte EUV-Strahlung aufzunehmen und verdichtete EUV-Strahlung zur Belichtung des reflektiven Retikels zu bilden.
  16. EUV-Lithographiesystem nach Anspruch 15 zum Bilden eines gemusterten Bildes auf einem photosensitiven Halbleiterwafer, weiterhin umfassend: ein optisches Projektionssystem, angeordnet stromabwärts des reflektiven Retikels und aufgebaut, um die reflektierte EUV-Strahlung vom reflektiven Retikel aufzunehmen und hieraus das gemusterte Bild auf dem photosensitiven Halbleiterwafer zu bilden.
  17. Verfahren zum Kühlen einer Verdunstungs-Spiegelkühlanordnung eines Kollektors mit streifendem Einfall (grazing incidence collector)(GIC), umfassend: Koppeln einer GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit einer äußeren Fläche an einen Mantel mit einer inneren Fläche, um eine Struktur mit einer Kammer, einem vorderen Ende und einem rückwärtigen Ende zu bilden; Bereitstellen von gegenüberliegenden konformen Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten auf der jeweiligen äußeren Fläche der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und der inneren Fläche des Mantels, um eine Heatpipe in der Kammer zu definieren; Belichten der Struktur mit Strahlung aus einer Extrem-Ultraviolett(EUV)-Strahlungsquelle, die EUV-Strahlung und andere Hintergrundstrahlung emittiert, wodurch die Struktur erhitzt und der Betrieb der Heatpipe durch ausreichendes Erwärmen einer Kühlflüssigkeit, befördert durch die Schichten mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschichten, begonnen wird, um Dampf zu erzeugen und Entfernen des Dampfs aus der Kammer am rückwärtigen Ende der Kammer.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin umfassend: Kondensieren des entfernten Dampfes an einer entfernten Position, um Kühlflüssigkeit hieraus zu bilden und Entfernen der mit dem Kondensieren anfallenden latenten Verdampfungs- bzw. Verdunstungswärme.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, weiterhin umfassend das Bereitstellen des Kapillarflusses der Kühlflüssigkeit von einem Kühlflüssigkeitsreservoir zur Kammer, so dass der Kapillarfluss durch Schwerkraft unterstützt wird.
  20. Verfahren zum Kühlen einer Spiegelkühlanordnung eines Kollektors mit streifendem Einfall (grazing incidence collector) (GIC) mit einem Verdunstungs-Kühlschema, umfassend: Koppeln einer GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit einer äußeren Fläche an einen Mantel mit einer inneren Fläche, um eine Struktur mit einer Kammer und einem vorderen Ende und einem rückwärtigen Ende zu bilden; betriebsbereites Anordnen mindestens einer Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht in der Kammer, um eine Heatpipe in der Kammer zu definieren; Beginnen eines Verdunstungs-Kühlkreislaufes, um die Kühlflüssigkeit in eine erste Richtung in der mindestens einen Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht über Kapillarwirkung abzuziehen und in der Kammer einen Dampf aus der Kühlflüssigkeit zu erzeugen, der sich in einer zweiten Richtung, entgegengesetzt zur ersten Richtung, bewegt; und Entfernen des Dampfs aus der Kammer am rückwärtigen Ende der Kammer.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin umfassend das Beginnen des Verdunstungs-Kühlkreislaufes unter Verwendung mindestens eines von: einer exogenen Wärmequelle oder einer EUV-Strahlungsquelle.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, weiterhin umfassend das Entfernen von latenter Wärme aus dem entfernten Dampf unter Verwendung eines Reservoirs, aufgebaut, um die kondensierte Kühlflüssigkeit zu kondensieren, wobei sich das Reservoir mit dem Wärmetauscher in thermischem Kontakt befindet.
  23. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 20 bis 22, weiterhin umfassend das Orientieren der ersten Richtung, so dass diese eine Komponente in Richtung der Schwerkraft aufweist.
  24. Spiegelkühlsystem für einen Kollektor mit streifendem Einfall (grazing incidence collector) (GIC), umfassend: eine GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit einer reflektiven inneren Fläche, einer entgegengesetzten äußeren Fläche und einem vorderen Ende; eine Heatpipe, angeordnet relativ zur äußeren Fläche der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale und aufgebaut, um die erzeugte Wärme am vorderen Ende der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale durch Umwandeln einer Kühlflüssigkeit in Dampf zu entfernen; und ein Kondensatorsystem in Flüssigkeitsaustausch-zulassender Verbindung mit der Heatpipe und aufgebaut, um den Dampf an einer Position entfernt von der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale aufzunehmen und zu kondensieren.
  25. GIC-Spiegelkühlsystem nach Anspruch 24, wobei die Heatpipe mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht aufweist, die einen Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit von einem Flüssigkeitsreservoir unterstützt und ebenfalls eine Dampfleitung aufweist, die einen Fluss des Dampfes in Richtung entgegengesetzt zum Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit unterstützt.
  26. GIC-Spiegelkühlsystem nach Anspruch 25, wobei der Kapillarfluss der Kühlflüssigkeit durch die Schwerkraft unterstützt wird.
  27. GIC-Spiegelkühlsystem nach Anspruch 25 oder 26, wobei die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht ein Material mit Docht- bzw. Kapillarwirkung aufweist, ausgewählt aus der Gruppe von Materialien mit Docht- bzw. Kapillarwirkung bestehend aus Metallschaum, glasartigem Schaum, netzförmigem Kunststoff, netzförmigem Polymer, Kunststoffgewebe und Polymergewebe.
  28. GIC-Spiegelkühlsystem nach irgendeinem der Ansprüche 25 bis 27, wobei die mindestens eine Schicht mit Dochtwirkung bzw. Kapillarschicht eine Dicke im Bereich von 20 μm bis 2 mm aufweist.
  29. GIC-Spiegelkühlsystem nach irgendeinem der Ansprüche 24 bis 28, wobei die eingesetzte Wärme durch eine Extrem-Ultraviolett(EUV)-Strahlungsquelle erzeugt wird, die angrenzend an das vordere Ende der GIC-Spiegelhülle bzw. -schale angeordnet ist.
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