DE102012204295A1

DE102012204295A1 - Filter element for filtering debris in projection exposure system e.g. microlithography projection exposure system, has segments comprising segment frame, where segments are releasably connected with each other

Info

Publication number: DE102012204295A1
Application number: DE201210204295
Authority: DE
Inventors: Günther Dengel; Bernhard Sitek; Maik-René Piatkowski; Joachim Hartjes
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-03-28

Abstract

The element (55) has a circular membrane made of a thin film, which passes light of predetermined wavelength range and provides a physical check function, where the element is made of segments. Each segment comprises a segment frame, in which a membrane of a segment is held, where the segments are releasably connected with each other. The segments comprise eight-corners and shape, which is selected from a group of triangles, squares, pentagons and hexagons. The segments are held in a main frame, and the film comprises stiffening elements e.g. bars. An independent claim is also included for a projection exposure system.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung trifft ein Filterelement für eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Membran aus einer dünnen Folie, die Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs durchlässt und ansonsten eine physikalische Sperrfunktion bereitstellt, sowie eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Filterelement.The invention relates to a filter element for a projection exposure apparatus with a membrane made of a thin film, which transmits light of a certain wavelength range and otherwise provides a physical barrier function, as well as a corresponding projection exposure apparatus with such a filter element.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen dienen zur Herstellung von mikrostrukturierten Bauelementen mittels eines photolithographischen Verfahrens. Dabei wird eine strukturtragende Maske, das sogenannte Retikel, mit Hilfe einer Lichtquelleneinheit und einer Beleuchtungsoptik beleuchtet und mit Hilfe einer Projektionsoptik auf eine photosensitive Schicht abgebildet. Dabei stellt die Lichtquelleneinheit eine Strahlung zur Verfügung, die in die Beleuchtungsoptik geleitet wird. Die Beleuchtungsoptik dient dazu, am Ort der strukturtragenden Maske eine gleichmäßige Ausleuchtung mit einer vorbestimmten winkelabhängigen Intensitätsverteilung zur Verfügung zu stellen. Hierzu sind innerhalb der Beleuchtungsoptik verschiedene geeignete optische Elemente vorgesehen. Die so ausgeleuchtete strukturtragende Maske wird mit Hilfe der Projektionsoptik auf eine photosensitive Schicht abgebildet. Dabei wird die minimale Strukturbreite, die mit Hilfe einer solchen Projektionsoptik abgebildet werden kann, unter anderem durch die Wellenlänge der verwendeten Strahlung bestimmt. Je kleiner die Wellenlänge der Strahlung ist, desto kleinere Strukturen können mit Hilfe der Projektionsoptik abgebildet werden. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft Strahlung mit der Wellenlänge 5 nm bis 15 nm zu verwenden.Microlithography projection exposure equipment is used for the production of microstructured components by means of a photolithographic process. In this case, a structure-carrying mask, the so-called reticle, is illuminated with the aid of a light source unit and an illumination optical system and imaged onto a photosensitive layer with the aid of projection optics. In this case, the light source unit provides radiation which is conducted into the illumination optics. The illumination optics serve to provide a uniform illumination with a predetermined angle-dependent intensity distribution at the location of the structure-supporting mask. For this purpose, various suitable optical elements are provided within the illumination optics. The thus-exposed structure-bearing mask is imaged onto a photosensitive layer with the aid of the projection optics. In this case, the minimum structure width that can be imaged with the aid of such projection optics is determined inter alia by the wavelength of the radiation used. The smaller the wavelength of the radiation, the smaller the structures can be imaged using the projection optics. For this reason, it is advantageous to use radiation with the wavelength 5 nm to 15 nm.

Um jedoch Strahlung der Wellenlänge 5 nm bis 15 nm zu verwenden, ist es erforderlich ein leuchtendes Quellplasma als Lichtquelle einzusetzen. Eine derartige Lichtquelleneinheit kann zum Beispiel als eine Laserplasmaquelle (LPP Laser Pulsed Plasma) ausgebildet sein. Bei diesem Quelltyp wird ein eng begrenztes Quellplasma erzeugt, indem ein kleines Materialtröpfchen mit einem Tröpfchengenerator hergestellt wird und an einen vorbestimmten Ort verbracht wird. Dort wird das Materialtröpfchen mit einem hochenergetischen Laser bestrahlt, so dass das Material in einen Plasmazustand übergeht und Strahlung im Wellenlängenbereich 5 nm bis 15 nm emittiert. Als Laser kommt z. B. ein Infrarotlaser mit der Wellenlänge 10 μm zum Einsatz. Alternativ kann die Lichtquelleneinheit auch als eine Entladungsquelle ausgebildet sein, bei der das Quellplasma mit Hilfe einer Entladung erzeugt wird. In beiden Fällen tritt neben der gewünschten Strahlung mit einer ersten Wellenlänge im Bereich von 5 nm bis 15 nm, die vom Quellplasma emittiert wird, auch Strahlung mit einer zweiten, unerwünschten Wellenlänge auf. Hierbei handelt es sich z. B. um von Quellplasma emittierte Strahlung außerhalb des gewünschten Bereiches von 5 nm bis 15 nm oder insbesondere bei der Verwendung einer Laserplasmaquelle um Laserstrahlung, die vom Quellplasma reflektiert wurde. Damit liegt die zweite Wellenlänge typischerweise im Infrarotbereich mit Wellenlängen von 0,78 μm bis 1000 μm, insbesondere im Bereich von 3 μm bis 50 μm. Beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage mit einer Laserplasmaquelle entspricht die zweite Wellenlänge insbesondere der Wellenlänge des zur Erzeugung des Quellplasmas verwendeten Lasers. Beim Einsatz eines CO₂ Lasers ist dies z. B. die Wellenlänge 10,6 μm. Die Strahlung mit der zweiten Wellenlänge kann nicht zur Abbildung der strukturtragenden Maske verwendet werden, da die Wellenlänge zur Abbildung der Maskenstrukturen im Nanometer – Bereich zu groß ist. Die Strahlung mit der zweiten Wellenlänge führt daher nur zu einer unerwünschten Untergrundhelligkeit in der Bildebene. Weiterhin führt die Strahlung der zweiten Wellenlänge zu einer Erwärmung der optischen Elemente der Beleuchtungsoptik und der Projektionsoptik. Aus diesen beiden Gründen wird ein Filterelement zur Unterdrückung von Strahlung mit der zweiten Wellenlänge vorgesehen.However, to use radiation of wavelength 5 nm to 15 nm, it is necessary to use a bright source plasma as a light source. Such a light source unit may be formed, for example, as a laser plasma source (LPP laser pulsed plasma). In this type of source, a narrow source plasma is created by making a small droplet of material with a droplet generator and placing it in a predetermined location. There, the material droplet is irradiated with a high-energy laser, so that the material passes into a plasma state and emits radiation in the wavelength range 5 nm to 15 nm. As a laser comes z. B. an infrared laser with the wavelength of 10 microns for use. Alternatively, the light source unit may be formed as a discharge source in which the source plasma is generated by means of a discharge. In both cases, in addition to the desired radiation having a first wavelength in the range of 5 nm to 15 nm, which is emitted from the source plasma, radiation having a second, undesired wavelength occurs. These are z. For example, radiation emitted by source plasma is outside the desired range of 5 nm to 15 nm, or more particularly when using a laser plasma source for laser radiation reflected from the source plasma. Thus, the second wavelength is typically in the infrared range with wavelengths of 0.78 μm to 1000 μm, in particular in the range of 3 μm to 50 μm. During operation of the projection exposure apparatus with a laser plasma source, the second wavelength corresponds in particular to the wavelength of the laser used to generate the source plasma. When using a CO ₂ laser, this is z. B. the wavelength 10.6 microns. The radiation at the second wavelength can not be used to image the structure-bearing mask, since the wavelength for imaging the mask structures in the nanometer range is too large. The radiation with the second wavelength therefore only leads to an undesirable background brightness in the image plane. Furthermore, the radiation of the second wavelength leads to a heating of the optical elements of the illumination optics and the projection optics. For these two reasons, a filter element for suppressing radiation at the second wavelength is provided.

Als Filterelemente können Membranfolien eingesetzt werden, die aus einem Material hergestellt sind, welches Strahlung mit der ersten gewünschten Wellenlänge durchlässt und Strahlung mit einer zweiten Wellenlänge absorbiert bzw. reflektiert. Beispielsweise kann dies eine Zirkonfolie mit einer Dicke im Bereich von kleiner oder gleich 500 nm sein.Membrane films made of a material which transmits radiation at the first desired wavelength and absorbs or reflects radiation at a second wavelength may be used as filter elements. For example, this may be a zirconia film having a thickness in the range of less than or equal to 500 nm.

Derartige dünne Folien besitzen jedoch den Nachteil, dass sie leicht beschädigt werden können, insbesondere durch Belastungen während der Herstellung oder des Einbaus, so dass unter Umständen eine hohe Anzahl von Filterelementen erforderlich sind, was den Aufwand erhöht. Darüber hinaus können Schädigungen auch während des Betriebs zum Beispiel durch Strahlungsbelastung oder durch Belastungen aufgrund von Druckunterschieden im System auftreten. Dies kann zur Zerstörung des Filterelements führen hat den nachteiligen Effekt, dass nicht nur die Filterwirkung verloren geht, sondern dass auch Teile des beschädigten Filterelements bzw. der Filtermembran die Projektionsbelichtungsanlage kontaminieren können.However, such thin films have the disadvantage that they can be easily damaged, in particular by loads during manufacture or installation, so that may require a large number of filter elements, which increases the cost. In addition, damage may also occur during operation, for example due to radiation exposure or due to stress due to pressure differences in the system. This can lead to the destruction of the filter element has the disadvantageous effect that not only the filter effect is lost, but also that parts of the damaged filter element or the filter membrane can contaminate the projection exposure system.

Diese Problematik tritt nicht nur bei den oben beschriebenen Spektralfiltern auf, sondern kann allgemein bei entsprechenden Filtern mit dünnen Membranfolien auftreten, die beispielsweise auch zum Filtern von Debris oder dergleichen eingesetzt werden können.This problem not only occurs in the spectral filters described above, but can generally be found in corresponding thin filters Membrane films occur, which can be used for example for filtering debris or the like, for example.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Filterelement zu schaffen, welches die oben beschriebenen Probleme vermeidet und insbesondere weniger anfällig für Beschädigungen oder gar Zerstörung ist. Gleichzeitig sollen jedoch die Eigenschaften des Filterelements mit guten Filterwirkungen sowie geringen nachteiligen Beeinflussungen des Projektionsbelichtungssystems erhalten bleiben. Darüber hinaus soll das Filterelement einfach herstellbar sein.It is therefore an object of the present invention to provide a filter element which avoids the problems described above and in particular is less susceptible to damage or even destruction. At the same time, however, the properties of the filter element with good filter effects and low adverse effects on the projection exposure system should be maintained. In addition, the filter element should be easy to produce.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Filterelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved with a filter element having the features of claim 1 and a projection exposure apparatus with the features of claim 16. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung schlägt nach einem ersten Aspekt der Erfindung vor, ein Filterelement mit einer dünnen Membranfolie so auszugestalten, dass das Filterelement aus mehreren Segmenten aufgebaut ist, wobei jedes Segment eine einzelne Segmentmembran umfasst, die in einem Segmentrahmen aufgenommen ist. Durch die Unterteilung eines Filterelements in mehrere Segmente werden die Dimensionen der Segmente gegenüber den Dimensionen des gesamten Filterelements verkleinert, wodurch das Zerstörungsrisiko für eine dünne Membran reduziert werden kann. Das Gesamtfilterelement kann dann durch die lösbare Verbindung der einzelnen Segmente zusammengesetzt werden. Dies hat neben dem Vorteil eines geringeren Zerstörungsrisikos zudem den Vorteil, dass einzelne Segmente ausgetauscht werden können, sodass bei einer Zerstörung eines einzelnen Segments nicht das gesamte Filterelement ausgetauscht werden muss, sondern nur das beschädigte Segment.According to a first aspect of the invention, the invention proposes designing a filter element with a thin membrane membrane such that the filter element is made up of a plurality of segments, each segment comprising a single segment membrane which is received in a segment frame. By dividing a filter element into several segments, the dimensions of the segments are reduced in relation to the dimensions of the entire filter element, which can reduce the risk of destruction of a thin membrane. The entire filter element can then be assembled by the detachable connection of the individual segments. In addition to the advantage of a lower risk of destruction, this also has the advantage that individual segments can be exchanged, so that when a single segment is destroyed, not the entire filter element needs to be replaced, but only the damaged segment.

Die Segmente können in unterschiedlichen Formen ausgebildet werden, wie beispielsweise als Dreiecke, Vierecke, Rechtecke, Quadrate, Fünfecke, Sechsecke, Achtecke oder andere geeignete Formen. Sämtliche Segmente des Filterelements können die gleiche Form aufweisen oder unterschiedlich geformte Segmente können in einem Filterelement kombiniert sein. Beispielsweise können Dreiecke zur Nachbildung eines kreisförmigen Filterelements mit ihren jeweiligen Spitzen um eine zentrale Achse gruppiert werden, um ein Filterelement in Form eines Vielecks zu bilden, oder Sechsecke können zur Bildung einer Wabenstruktur kombiniert werden. Die Form der Segmente kann auf die Obskurationsbedingungen am Einsatzort bzw. auf das optische System, in dem das Filterelement eingesetzt wird, abgestimmt werden.The segments may be formed in different shapes, such as triangles, squares, rectangles, squares, pentagons, hexagons, octagons, or other suitable shapes. All segments of the filter element may have the same shape or differently shaped segments may be combined in a filter element. For example, triangles for simulating a circular filter element with its respective tips may be grouped around a central axis to form a filter element in the form of a polygon, or hexagons may be combined to form a honeycomb structure. The shape of the segments can be tuned to the obscuration conditions at the point of use or to the optical system in which the filter element is used.

Die Segmente können so ausgebildet sein, dass an den Segmentrahmen Verbindungselemente zum gegenseitigen Verbinden vorgesehen sind, sodass die Segmente zusammen eine selbsttragende Struktur ausbilden können.The segments may be designed such that connecting elements for mutually connecting are provided on the segment frame, so that the segments together can form a self-supporting structure.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Hauptrahmen vorgesehen sein, in dem die Segmente gehalten werden.Alternatively or additionally, a main frame may be provided in which the segments are held.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, für den unabhängig und selbstständig sowie in Kombination mit den anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung Schutz begehrt wird, können Filterelemente mit einer Membran aus einer dünnen Folie ein oder mehrere Versteifungselemente umfassen, die in der Folie integriert oder beidseitig der Folie angeordnet sind. Durch entsprechende Versteifungselemente kann ebenfalls bewirkt werden, dass die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung von Filterelementen mit dünner Membran reduziert wird.According to another aspect of the present invention, for which protection is sought independently and independently as well as in combination with the other aspects of the present invention, filter elements having a membrane of thin film may comprise one or more stiffening elements integrated in the film or bilaterally Foil are arranged. By appropriate stiffening elements can also be effected, that the risk of damage or destruction of filter elements is reduced with a thin membrane.

Die Versteifungselemente können beispielsweise durch Stäbe, Drähte, Gitter oder Drahtgeflechte gebildet sein, die beidseitig der Folie angeordnet werden oder während des Herstellungsprozesses der Membran in diese integriert werden können. Die Integration kann durch Einbetten oder einstückiges Ausbilden der entsprechenden Versteifungselemente, wie zum Beispiel durch integrale Ausbildung von entsprechenden Rippen- oder Gitterstrukturen, erfolgen.The stiffening elements may be formed, for example, by rods, wires, grids or wire mesh, which are arranged on both sides of the film or can be integrated into the membrane during the manufacturing process. The integration may be accomplished by embedding or integrally forming the respective stiffening elements, such as by integral formation of corresponding rib or grid structures.

Die Versteifungselemente können folglich sowohl aus einem Material gebildet werden, welches zumindest teilweise identisch dem Material der Membran ist oder zum Material der Membran unterschiedlich ist. So können beispielsweise Stäbe oder Drähte aus einem anderen Material als dem Folienmaterial bei der Herstellung eingebettet werden, wobei die eingebetteten Versteifungselemente aus einer Werkstoffkombination bestehen können die teilweise das Material der Folienmembran umfasst, um eine vorteilhafte Einbindung in die Membran zu ermöglichen.The stiffening elements can consequently be formed both from a material which is at least partially identical to the material of the membrane or different from the material of the membrane. Thus, for example, rods or wires made of a material other than the foil material can be embedded in the production, wherein the embedded stiffening elements may consist of a material combination which partially comprises the material of the foil membrane to allow an advantageous integration into the membrane.

Auch bei einer Anordnung der Versteifungselemente beidseitig der Folie kann es vorteilhaft sein die Versteifungselemente mit dem gleichen Material wie die Membranfolie zu fertigen, um beispielsweise unterschiedliche Wärmeausdehnungen zu vermeiden.Even with an arrangement of the stiffening elements on both sides of the film, it may be advantageous to manufacture the stiffening elements with the same material as the membrane film in order to avoid, for example, different thermal expansions.

Bei beidseitig der Folie angeordneten Versteifungselementen können diese einander gegenüber liegend oder versetzt zueinander angeordnet sein. Beispielsweise können die Versteifungselemente abwechselnd auf der einen oder der anderen Seite der Folie angeordnet sein.When arranged on both sides of the film stiffening elements, these can each other lying opposite or offset from each other. For example, the stiffening elements may be arranged alternately on one or the other side of the film.

Bei der integralen Ausbildung der Versteifungselemente in der Membran kann dies durch die Formgebung der Membran verwirklicht werden, wobei die Versteifungselemente insbesondere so ausgebildet sein können, dass sich in einer Richtung quer zu der Membranebene, in der sich die Membran im Wesentlichen erstreckt, eine Verstärkung ergibt, um so Biegebeanspruchungen um Drehachsen, die in der Membranebene liegen, besser aufnehmen zu können. Dies kann durch Faltung der Membran, Ausbildung von Sicken oder Wellen sowie allgemein der Aufbringung von Prägungen oder der Ausbildung von versetzten Bereichen oder Stegen realisiert werden.In the integral formation of the stiffening elements in the membrane, this can be realized by the shape of the membrane, wherein the stiffening elements may in particular be designed so that in a direction transversely to the membrane plane in which the membrane extends substantially, a reinforcement results so as to better absorb bending stresses around axes of rotation that lie in the membrane plane. This can be accomplished by folding the membrane, forming corrugations or corrugations, and generally applying embossing or forming staggered areas or lands.

Bei einem Filterelement mit einer dünnen Membranfolie wird die Membran üblicherweise in einem Rahmen gehalten und die Versteifungselemente können entsprechend von einem Rahmenteil zum anderen Rahmenteil vorgesehen sein. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Versteifungselemente zwischen zwei anderen Versteifungselementen angeordnet sind oder von einem Rahmenteil bis zu einem anderen Versteifungselement verlaufen.In a filter element with a thin membrane membrane, the membrane is usually held in a frame and the stiffening elements can be provided accordingly from one frame part to the other frame part. Moreover, it is also conceivable that the stiffening elements are arranged between two other stiffening elements or extend from one frame part to another stiffening element.

Die Versteifungselemente können in Mustern, Gittern, gitterartigen Strukturen oder Netzwerken angeordnet sein und insbesondere Strukturen, wie Dreiecke, Vierecke, Fünfecke, Sechsecke, Sternstrukturen mit radial vom Zentrum verlaufenden Versteifungselementen und dergleichen bilden. Auch hier kann die Anordnung der Versteifungselemente auf die Obskurationsbedingungen des optischen Systems, in dem das Filterelement eingesetzt wird, abgestimmt werden.The stiffening elements may be arranged in patterns, grids, lattice-like structures or networks and in particular form structures such as triangles, squares, pentagons, hexagons, star structures with radially extending from the center stiffening elements and the like. Again, the arrangement of the stiffening elements on the Obskurationsbedingungen the optical system in which the filter element is used to be tuned.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise inThe accompanying drawings show in a purely schematic manner in FIG

1 eine Darstellung einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage; 1 a representation of an EUV projection exposure system;

2 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Filterelements; 2 a plan view of a first embodiment of a filter element;

3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Filterelements; 3 a plan view of a second embodiment of a filter element;

4 eine seitliche Querschnittsansicht des Filterelements aus 3; 4 a side cross-sectional view of the filter element 3 ;

5 eine Draufsicht auf ein Filterelement mit zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen; 5 a plan view of a filter element with two different configurations;

6 eine teilweise Querschnittsansicht durch eine weitere Ausführungsform eines Filterelements; 6 a partial cross-sectional view through a further embodiment of a filter element;

7 eine teilweise Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform eines Filterelements; 7 a partial cross-sectional view through an embodiment of a filter element;

8 eine teilweise Querschnittsansicht eines Filterelements; 8th a partial cross-sectional view of a filter element;

9 eine teilweise Querschnittsansicht eines weiteren Filterelements; 10 eine teilweise Querschnittsansicht eines weiteren Filterelements; 9 a partial cross-sectional view of another filter element; 10 a partial cross-sectional view of another filter element;

11 bis 13 Draufsichten auf Teilabschnitte von Membranfolien; und in 14 eine Draufsicht auf ein aus verschiedenen Filterelementen kombiniertes Filterelement mit Darstellung des Aufbaus. 11 to 13 Top views of sections of membrane sheets; and in 14 a plan view of a combined of different filter elements filter element showing the structure.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent in the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings. The invention is not limited to these embodiments.

Die 1 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage 1 mit einer Beleuchtungsoptik 3 und einer Projektionsoptik 5. Die Beleuchtungsoptik 3 umfasst dabei ein erstes optisches Element 7 mit einer Mehrzahl von reflektiven ersten Facettenelementen 9 und ein zweites optisches Element 11 mit einer Mehrzahl von zweiten reflektiven Facettenelementen 13. Im Lichtweg nach dem zweiten optischen Element 11 sind ein erster Teleskopspiegel 15 und ein zweiter Teleskopspiegel 17 angeordnet, die beide unter senkrechtem Einfall betrieben werden, d. h. die Strahlung trifft unter einem Einfallswinkel zwischen 0° und 45° auf beide Spiegel. Unter dem Einfallswinkel wird dabei der Winkel zwischen einfallender Strahlung und der Normalen zur reflektiven optischen Fläche verstanden. Nachfolgend im Strahlengang ist ein Umlenkspiegel 19 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf das Objektfeld 21 in der Objektebene 23 lenkt. Der Umlenkspiegel 19 wird unter streifendem Einfall betrieben, d. h. die Strahlung trifft unter einem Einfallswinkel zwischen 45° und 90° auf den Spiegel.The 1 shows an embodiment of a projection exposure apparatus according to the invention 1 with a lighting look 3 and a projection optics 5 , The illumination optics 3 comprises a first optical element 7 with a plurality of reflective first facet elements 9 and a second optical element 11 with a plurality of second reflective facet elements 13 , In the light path after the second optical element 11 are a first telescope mirror 15 and a second telescope mirror 17 arranged, both of which are operated under normal incidence, ie the radiation impinges at an angle of incidence between 0 ° and 45 ° on both mirrors. The angle of incidence is understood to mean the angle between incident radiation and the normal to the reflective optical surface. Following in the beam path is a deflection mirror 19 arranged, the radiation striking him on the object field 21 in the object plane 23 directs. The deflection mirror 19 is operated under grazing incidence, ie the radiation hits the mirror at an angle of incidence between 45 ° and 90 °.

Am Ort des Objektfeldes 21 ist eine reflektive strukturtragende Maske angeordnet, die mit Hilfe der Projektionsoptik 5 in die Bildebene 25 abgebildet wird. Die Projektionsoptik 5 umfasst sechs Spiegel 27, 29, 31, 33, 35 und 37. Alle sechs Spiegel der Projektionsoptik 5 weisen jeweils eine reflektive optische Fläche auf, die entlang einer um die optische Achse 39 rotationssymmetrischen Fläche verläuft.At the place of the object field 21 is a reflective structure-bearing mask arranged using the projection optics 5 into the picture plane 25 is shown. The projection optics 5 includes six mirrors 27 . 29 . 31 . 33 . 35 and 37 , All six mirrors of the projection optics 5 each have a reflective optical surface which extends along one about the optical axis 39 rotationally symmetric surface extends.

Die Projektionsbelichtungsanlage nach 1 umfasst ferner eine Lichtquelleneinheit 43, die Strahlung auf das erste optische Element 7 lenkt. Die Lichtquelleneinheit 43 umfasst dabei ein Quellpalasma 45 und einen Kollektorspiegel 47. Die Lichtquelleneinheit 43 kann in verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Dargestellt ist eine Laserplasmaquelle (LPP Laser Pulsed Plasma). Bei diesem Quelltyp wird ein eng begrenztes Quellplasma 45 erzeugt, indem ein kleines Materialtröpfchen mit einem Tröpfchengenerator 49 hergestellt wird und an einen vorbestimmten Ort verbracht wird. Dort wird das Materialtröpfchen mit einem hochenergetischen Laser 51 bestrahlt, so dass das Material in einen Plasmazustand übergeht und Strahlung im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 15 nm emittiert. Der Laser 51 kann dabei so angeordnet sein, dass die Laserstrahlung durch eine Öffnung 53 in dem Kollektorspiegel fällt, bevor sie auf das Materialtröpfchen trifft. Als Laser 51 kommt z. B. ein Infrarotlaser mit der Wellenlänge 10 μm zum Einsatz. Alternativ kann die Lichtquelleneinheit 43 auch als eine Entladungsquelle ausgebildet sein, bei der das Quellplasma 45 mit Hilfe einer Entladung erzeugt wird. In beiden Fällen tritt neben der gewünschten Strahlung mit einer ersten Wellenlänge im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 15 nm, die vom Quellplasma emittiert wird, auch Strahlung mit einer zweiten, unerwünschten Wellenlänge auf. Hierbei handelt es sich z. B. um vom Quellplasma emittierte Strahlung außerhalb des gewünschten Wellenlängenbereiches von 5 nm bis 15 nm oder insbesondere bei der Verwendung einer Laserplasmaquelle um Laserstrahlung, die vom Quellplasma reflektiert wurde. Damit liegt die zweite Wellenlänge typischerweise im Infrarotbereich mit einer Wellenlänge von 0,78 μm bis 1000 μm, insbesondere im Bereich von 3 μm bis 50 μm. Beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage mit einer Laserplasmaquelle entspricht die zweite Wellenlänge insbesondere der Wellenlänge des zur Erzeugung des Quellplasmas 45 verwendeten Lasers 51. Beim Einsatz eines CO₂ Lasers ist dies z. B. die Wellenlänge 10,6 μm. The projection exposure system according to 1 further comprises a light source unit 43 , the radiation on the first optical element 7 directs. The light source unit 43 includes a source palma 45 and a collector mirror 47 , The light source unit 43 may be formed in various embodiments. Shown is a laser plasma source (LPP laser pulsed plasma). This source type becomes a narrow source plasma 45 generated by placing a small droplet of material with a droplet generator 49 is made and placed in a predetermined location. There, the material droplets with a high-energy laser 51 irradiated, so that the material passes into a plasma state and emits radiation in the wavelength range of 5 nm to 15 nm. The laser 51 can be arranged so that the laser radiation through an opening 53 in the collector mirror falls before it hits the droplets of material. As a laser 51 comes z. B. an infrared laser with the wavelength of 10 microns for use. Alternatively, the light source unit 43 also be designed as a discharge source in which the source plasma 45 is generated by means of a discharge. In both cases, in addition to the desired radiation having a first wavelength in the wavelength range of 5 nm to 15 nm, which is emitted from the source plasma, radiation having a second, undesired wavelength occurs. These are z. For example, radiation emitted by the source plasma is outside the desired wavelength range of 5 nm to 15 nm, or more particularly when using a laser plasma source for laser radiation reflected from the source plasma. Thus, the second wavelength is typically in the infrared range with a wavelength of 0.78 μm to 1000 μm, in particular in the range of 3 μm to 50 μm. During operation of the projection exposure apparatus with a laser plasma source, the second wavelength corresponds in particular to the wavelength of the source plasma 45 used laser 51 , When using a CO ₂ laser, this is z. B. the wavelength 10.6 microns.

Die Strahlung mit der zweiten Wellenlänge kann nicht zur Abbildung der strukturtragenden Maske am Ort des Objektfeldes 21 verwendet werden, da die Wellenlänge zur Abbildung der Maskenstrukturen im Nanometer-Bereich zu groß ist. Die Strahlung mit der zweiten Wellenlänge führt daher insbesondere im Wellenlängenbereich von 100 nm bis 300 nm (DUV deep ultraviolet) zu einer unerwünschten Untergrundhelligkeit in der Bildebene 25. Weiterhin führt die Strahlung der zweiten Wellenlänge insbesondere im Infrarotbereich zu einer Erwärmung der optischen Elemente der Beleuchtungsoptik und der Projektionsoptik. Aus diesen beiden Gründen ist erfindungsgemäß ein Filterelement 55 zur Unterdrückung von Strahlung mit der zweiten Wellenlänge vorgesehen.The radiation at the second wavelength can not be used to image the structure-bearing mask at the location of the object field 21 be used because the wavelength for imaging the mask structures in the nanometer range is too large. The radiation with the second wavelength therefore leads, in particular in the wavelength range from 100 nm to 300 nm (DUV deep ultraviolet), to an undesirable background brightness in the image plane 25 , Furthermore, the radiation of the second wavelength, in particular in the infrared range, leads to a heating of the optical elements of the illumination optics and of the projection optics. For these two reasons, a filter element according to the invention 55 provided for suppression of radiation of the second wavelength.

Das Filterelement 55 ist im Strahlengang zwischen der Lichtquelleneinheit 43 und dem ersten reflektiven optischen Element 7 der Beleuchtungsoptik 3 angeordnet. Auf diese Weise wird die Strahlung der zweiten Wellenlänge so frühzeitig wie möglich unterdrückt. Alternativ kann das Filterelement 55 auch an anderen Positionen im Strahlengang angeordnet sein. Das Filterelement kann eine Folie mit einer Dicke von weniger als 500 nm umfassen, wobei Material und Dicke der Folie derart ausgeführt sind, dass die Folie einen Anteil von mindestens 90% der Strahlung der zweiten Wellenlänge absorbiert und ein Anteil von 70% der Strahlung der ersten Wellenlänge transmittiert.The filter element 55 is in the beam path between the light source unit 43 and the first reflective optical element 7 the illumination optics 3 arranged. In this way, the radiation of the second wavelength is suppressed as early as possible. Alternatively, the filter element 55 be arranged at other positions in the beam path. The filter element may comprise a film having a thickness of less than 500 nm, wherein the material and thickness of the film are designed such that the film absorbs a proportion of at least 90% of the radiation of the second wavelength and a proportion of 70% of the radiation of the first Wavelength transmitted.

Die nun so spektral bereinigte Strahlung beleuchtet das erste reflektive optische Element 7. Der Kollektorspiegel 49 und die ersten reflektiven Facettenelemente 9 haben eine derartige optische Wirkung, dass sich Bilder des Quellplasmas 45 an den Orten der zweiten reflektiven Facettenelemente 13 des zweiten optischen Elements 11 ergeben. Hierzu werden einerseits die Brennweite des Kollektorspiegels 49 und der ersten Facettenelemente 9 entsprechend der räumlichen Abstände gewählt. Dies geschieht z. B. in dem die reflektiven optischen Flächen der ersten reflektiven Facettenelemente 9 mit geeigneten Krümmungen versehen werden. Andererseits weisen die ersten reflektiven Facettenelemente 9 eine reflektive optische Fläche auf mit einem Normalenvektor, dessen Richtung die Orientierung der reflektiven optischen Fläche im Raum festlegt, wobei die Normalenvektoren der reflektiven Flächen der ersten Facettenelemente 9 derart orientiert sind, dass die von einem ersten Facettenelement 9 reflektierte Strahlung auf ein zugeordnetes zweites reflektives Facettenelement 13 trifft. Das zweite reflektive Facettenelement 11 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 3 angeordnet, die mit Hilfe der Spiegel 15, 17 und 19 auf die Austrittspupillenebene abgebildet wird. Dabei entspricht die Austrittspupillenebene der Beleuchtungsoptik 3 gerade der Eintrittspupillenebene 57 der Projektionsoptik 5. Somit liegt das zweite optische Element 11 in einer Ebene, die optisch konjugiert zur Eintrittspupillenebene 57 der Projektionsoptik 5 ist. Aus diesem Grund steht die Intensitätsverteilung der Strahlung auf dem zweiten optischen Element 11 in einem einfachen Zusammenhang zur winkelabhängigen Intensitätsverteilung der Strahlung im Bereich des Objektfeldes 21. Dabei ist die Eintrittspupillenebene der Projektionsoptik 5 definiert als die Ebene senkrecht zur optischen Achse 39, in der der Hauptstrahl 59 zum Mittelpunkt des Objektfeldes 21 die optische Achse 39 schneidet.The now so spectrally corrected radiation illuminates the first reflective optical element 7 , The collector mirror 49 and the first reflective facet elements 9 have such an optical effect that images of the source plasma 45 at the locations of the second reflective facet elements 13 of the second optical element 11 result. For this purpose, on the one hand, the focal length of the collector mirror 49 and the first facet elements 9 chosen according to the spatial distances. This happens z. In which the reflective optical surfaces of the first reflective facet elements 9 be provided with suitable curvatures. On the other hand, the first reflective facet elements 9 a reflective optical surface having a normal vector whose direction defines the orientation of the reflective optical surface in space, the normal vectors of the reflective surfaces of the first facet elements 9 are oriented such that from a first facet element 9 reflected radiation to an associated second reflective facet element 13 meets. The second reflective facet element 11 is in a pupil plane of the illumination optics 3 arranged with the help of the mirror 15 . 17 and 19 is mapped to the exit pupil plane. In this case, the exit pupil plane corresponds to the illumination optics 3 just the entrance pupil level 57 the projection optics 5 , Thus, the second optical element is located 11 in a plane that is optically conjugate to the entrance pupil plane 57 the projection optics 5 is. For this reason, the intensity distribution of the radiation is on the second optical element 11 in a simple relationship to the angle-dependent intensity distribution of the radiation in the area of the object field 21 , The entrance pupil plane is the projection optics 5 defined as the plane perpendicular to the optical axis 39 in which the main beam 59 to the center of the object field 21 the optical axis 39 cuts.

Die Aufgabe der zweiten Facettenelemente 13 und der nachfolgenden Optik, die die Spiegel 15, 17 und 19 umfasst, ist es die ersten Facettenelemente 9 überlagernd auf das Objektfeld 21 abzubilden. Dabei versteht man unter überlagernder Abbildung, dass Bilder der ersten reflektiven Facettenelemente 9 in der Objektebene entstehen und dort zumindest teilweise überlappen. Hierzu weisen die zweiten reflektiven Facettenelemente 13 eine reflektive optische Fläche mit einem Normalenvektor auf, dessen Richtung die Orientierung der reflektiven optischen Fläche im Raum festlegt. Für jedes zweite Facettenelement 13 ist die Richtung des Normalenvektors so gewählt, dass das ihm zugeordnete erste Facettenelement 9 auf das Objektfeld 21 in der Objektebene 23 abgebildet wird. Da die ersten Facettenelemente 9 auf das Objektfeld 21 abgebildet werden, entspricht die Form des ausgeleuchteten Objektfeldes 21 der äußeren Form der ersten Facettenelemente 9. Die äußere Form der ersten Facettenelemente 9 wird daher üblicherweise derart bogenförmig gewählt, dass die langen Berandungslinien des ausgeleuchteten Objektfeldes 21 im Wesentlichen kreisbogenförmig um die optische Achse 39 der Projektionsoptik 5 verlaufen.The task of the second facet elements 13 and the subsequent optics that the mirrors 15 . 17 and 19 it is the first facet elements 9 superimposed on the object field 21 map. This is understood by overlaying illustration, that pictures the first reflective facet elements 9 arise in the object plane and overlap there at least partially. For this purpose, the second reflective facet elements 13 a reflective optical surface with a normal vector whose direction determines the orientation of the reflective optical surface in space. For every second facet element 13 the direction of the normal vector is chosen so that the first facet element associated with it 9 on the object field 21 in the object plane 23 is shown. Because the first facet elements 9 on the object field 21 be imaged corresponds to the shape of the illuminated object field 21 the outer shape of the first facet elements 9 , The outer shape of the first facet elements 9 is therefore usually chosen arcuate such that the long boundary lines of the illuminated object field 21 substantially circular arc around the optical axis 39 the projection optics 5 run.

Die 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filterelements 55, das in der Projektionsbelichtungsanlage, wie sie in 1 dargestellt ist, eingesetzt werden kann. Das Filterelement 55 umfasst einen kreisförmigen Rahmen 60, in dem eine kreisrunde Membran 61 aufgenommen ist, die durch eine Folie gebildet ist. Durch die Folie wird eine spektrale Filterwirkung erreicht, die einen Anteil von 90% der Strahlung der zweiten Wellenlänge absorbiert und einen Anteil von mindestens 70% der Strahlung der ersten Wellenlänge transmittiert. Als Folie kann z. B. eine Zirkonfolie mit einer Dicke von 200 nm verwendet werden. Zur Verstärkung der mechanischen Stabilität des Filterelements sind in der Ausführungsform nach 2 Versteifungselemente 63 vorgesehen, die die dünne Folie stabilisieren. Die Versteifungselemente sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als Stäbe ausgebildet, die gekreuzt angeordnet sind.The 2 shows a first embodiment of a filter element according to the invention 55 That used in the projection exposure machine, as in 1 is shown, can be used. The filter element 55 includes a circular frame 60 in which a circular membrane 61 is taken, which is formed by a film. Through the film, a spectral filtering effect is achieved, which absorbs a proportion of 90% of the radiation of the second wavelength and transmits a proportion of at least 70% of the radiation of the first wavelength. As a film z. For example, a zirconia film having a thickness of 200 nm can be used. To enhance the mechanical stability of the filter element are in the embodiment according to 2 stiffeners 63 provided that stabilize the thin film. The stiffening elements are formed in the illustrated embodiment as rods, which are arranged crossed.

Die 3 und 4 zeigen verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführung eines Filterelements 155. Die 3 zeigt eine Draufsicht auf das Filterelement 155 in Lichtrichtung. Die zentrale Achse schneidet das Filterelement in diesem Fall am Durchstoßpunkt 173. Die zentrale Achse ist in dieser Ausführungsform senkrecht zum Filterelement angeordnet und verläuft im Wesentlichen in Richtung einer mittleren Lichtrichtung am Ort des Filterelements. Das Filterelement umfasst Versteifungselemente 163, die radial zur zentralen Achse verlaufen. Neben der mechanischen Stabilisierung sind die Versteifungselemente 163 weiterhin als Wärmeleiter zur Kühlung des Filterelementes ausgeführt. Hierzu sind die Versteifungselemente zum Beispiel aus geeignetem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit gefertigt oder auch als Hohlstäbe ausgeführt, die mit einer Flüssigkeit zum Wärmetransport gefüllt sind.The 3 and 4 show different views of another embodiment of a filter element 155 , The 3 shows a plan view of the filter element 155 in the direction of light. The central axis cuts the filter element in this case at the puncture point 173 , The central axis is arranged in this embodiment perpendicular to the filter element and extends substantially in the direction of a central light direction at the location of the filter element. The filter element comprises stiffening elements 163 which extend radially to the central axis. In addition to the mechanical stabilization are the stiffening elements 163 continue to run as a heat conductor for cooling the filter element. For this purpose, the stiffening elements are made for example of suitable material with a high thermal conductivity or designed as hollow rods, which are filled with a liquid for heat transfer.

Weiterhin umfasst das Filterelement 155 einen Außenring 175 der als Rahmenelement zur Aufnahme der Folienmembran 161 und ebenfalls zur mechanischen Stabilisierung des Filterelementes sowie zum Abstrahlen der aufgenommenen Wärme dient. Das Filterelement 155 umfasst ferner eine zentrale Haltevorrichtung 177.Furthermore, the filter element comprises 155 an outer ring 175 as a frame member for receiving the foil membrane 161 and also for mechanical stabilization of the filter element and for emitting the heat absorbed. The filter element 155 further comprises a central holding device 177 ,

In 4 ist ein Schnitt durch das Filterelement 155 aus 3 dargestellt, wobei die Schnittebene dabei so gewählt wurde, dass sie die zentrale Achse 179 enthält. Das Filterelement 155 ist am Ort des Durchstoßpunktes 173 der zentralen Achse 179 mit der Folienmembran 161 mit einer Welle 181 zur Drehung des Filterelementes verbunden, um durch eine Drehung des Filterelements um die zentrale Achse eine Mittelung der Abschattungseffekte durch die Versteifungselemente 163 zu ermöglichen. Die Welle ist hierzu mit einer Antriebseinheit 180 verbunden, um das Filterelement 155 drehend anzutreiben. Die Drehbewegung kann kontinuierlich oder schrittweise in eine Drehrichtung oder oszillierend mit abwechselnder Drehrichtung erfolgen.In 4 is a section through the filter element 155 out 3 represented, wherein the cutting plane was chosen so that it is the central axis 179 contains. The filter element 155 is at the point of puncture 173 the central axis 179 with the foil membrane 161 with a wave 181 connected to rotate the filter element to an averaging of the shading effects by the stiffening elements by a rotation of the filter element about the central axis 163 to enable. The shaft is for this purpose with a drive unit 180 connected to the filter element 155 to turn around. The rotational movement can be carried out continuously or stepwise in a direction of rotation or oscillating with an alternating direction of rotation.

Dabei erstreckt sich die Welle 181 entlang der zentralen Achse 179. Die Welle 181 ist dabei als ein Hohlkörper ausgeführt durch den eine Kühlflüssigkeit geleitet werden kann, um das Filterelement zu kühlen. Die 4 zeigt, dass die Welle zwei Kammern 183 umfasst, so dass durch die eine Kammer eine Kühlflüssigkeit zum Filterelement hingeleitet werden kann und durch die andere Kammer die Kühlflüssigkeit vom Filterelement weggeleitet werden kann. Hierzu sind die beiden Kammern im Bereich des Durchstoßpunktes 173 miteinander verbunden.The shaft extends 181 along the central axis 179 , The wave 181 is designed as a hollow body through which a cooling liquid can be passed to cool the filter element. The 4 shows that the wave is two chambers 183 comprises, so that through the one chamber, a cooling liquid can be passed to the filter element and through the other chamber, the cooling liquid can be directed away from the filter element. For this purpose, the two chambers in the region of the puncture point 173 connected with each other.

Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Filterelements 200, bei dem verschiedene Versteifungselemente verwirklicht sind. Bei dem Filterelement 200 der 5 handelt es sich ähnlich der Ausführungsform der 2 und 3 um ein kreisrundes Filterelement, bei dem jedoch Versteifungselemente mit anderen geometrischen Formen vorgesehen sind. So ist in der oberen Hälfte des exemplarisch dargestellten Filterelements 200 eine Anordnung von Versteifungselementen 201, 203 mit senkrecht zueinander angeordneten Stäben 201, 203 dargestellt, die zusammen rechteckige Strukturen ergeben, die angepasst an die kreisrunde Form des Elements 200 beidseits der Folienmembran des Filterelementes 200 angeordnet sind, um die Filtermembran zu stützen und ihren Bewegungsraum zu begrenzen, um so einer Beschädigung der Folienmembran entgegenzuwirken.The 5 shows an embodiment of a filter element 200 in which various stiffening elements are realized. In the filter element 200 of the 5 it is similar to the embodiment of the 2 and 3 around a circular filter element, in which, however, stiffening elements are provided with other geometric shapes. So is in the upper half of the filter element shown as an example 200 an arrangement of stiffening elements 201 . 203 with mutually perpendicular bars 201 . 203 shown, which together give rectangular structures adapted to the circular shape of the element 200 on both sides of the foil membrane of the filter element 200 are arranged to support the filter membrane and limit their range of motion, so as to counteract damage to the film membrane.

In der unteren Hälfte des Filterelements 200 ist eine andere Gestaltung der Anordnung der Versteifungselemente dargestellt, wobei radial zum Zentrum verlaufende Stäbe 204 vorgesehen sind, die an ihren Enden mit Querstäben 202 zu Dreiecksstrukturen verbunden sind. Auch hier bewirkt die beidseitige Anordnung der Versteifungselemente 202, 204 auf beiden Seiten der Folienmembran, dass die Membran vor Beschädigungen geschützt wird.In the lower half of the filter element 200 another arrangement of the arrangement of the stiffening elements is shown, wherein radially to the center extending rods 204 are provided, which at their ends with cross bars 202 to Triangular structures are connected. Again, causes the two-sided arrangement of the stiffening elements 202 . 204 on both sides of the foil membrane that protects the membrane from damage.

Die 6 und 7 zeigen teilweise Querschnitte durch Filterelemente mit Folienmembranen gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In 6 ist ein teilweiser Querschnitt durch ein Filterelement 250 dargestellt, welches eine Folienmembran 251 aufweist. Die Folienmembran 251 ist beidseits durch Stäbe 252, 253 gestützt, wobei die Stäbe 252, 253 abwechselnd an der Oberseite und der Unterseite der Folienmembran 251 angeordnet sind.The 6 and 7 show partial cross-sections through filter elements with foil membranes according to further embodiments of the present invention. In 6 is a partial cross section through a filter element 250 represented, which a foil membrane 251 having. The foil membrane 251 is on both sides by bars 252 . 253 supported, with the rods 252 . 253 alternately at the top and bottom of the foil membrane 251 are arranged.

Die 7 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Anordnung von Versteifungselementen. Das in der 7 gezeigte Filterelement 260, von dem wiederum nur ein Teilausschnitt im Querschnitt durch die Folienmembran dargestellt ist, weist eine Membran 261 auf, die durch Stäbe 262, 263 gestützt wird, die auf beiden Seiten der Membran 261 angeordnet sind und einander gegenüber liegen.The 7 shows a further possibility for the arrangement of stiffening elements. That in the 7 shown filter element 260 , of which again only a partial section is shown in cross-section through the foil membrane, has a membrane 261 on that by bars 262 . 263 is supported on both sides of the membrane 261 are arranged and are opposite each other.

Wie beim Ausführungsbeispiel der 6 ist auch beim Ausführungsbeispiel der 7 die Membran 261 frei beweglich zwischen den Versteifungselementen in Form der Stäbe 262, 263 gehalten, so dass durch die Versteifungselemente keine Spannungen in die Membran eingebracht werden. Allerdings bewirken die Versteifungselemente in Form der Stäbe 262, 263, dass die Membran 261 beispielsweise bei stoßartigen Belastungen keine stärkeren Auslenkungen erfahren kann, wie dies mit der gestrichelten Line 264 dargestellt ist. Bei derartigen Verformungen der Membran 261 besteht nämlich die Gefahr, dass die Membran beschädigt wird und reißt, so dass einerseits die Membran 261 bzw. das Filterelement 260 ihre Funktion als Filterelement nicht mehr erfüllen können und andererseits durch die Schädigung verursacht wird, dass unerwünschte Partikel in das optische System der Projektionsbelichtungsanlage eingebracht werden.As in the embodiment of 6 is also in the embodiment of 7 the membrane 261 freely movable between the stiffening elements in the form of rods 262 . 263 held, so that no stresses are introduced into the membrane by the stiffening elements. However, the stiffening elements in the form of rods cause 262 . 263 that the membrane 261 For example, in shock loads no stronger deflections can experience, as with the dashed line 264 is shown. In such deformations of the membrane 261 namely there is a risk that the membrane is damaged and breaks, so that on the one hand the membrane 261 or the filter element 260 their function as a filter element can no longer meet and on the other hand caused by the damage that unwanted particles are introduced into the optical system of the projection exposure apparatus.

Neben der Anordnung von zusätzlichen Versteifungselementen außerhalb und beidseits der entsprechenden Membranfolie kann eine Verstärkung der Membranfolie auch durch integrierte Versteifungselemente bewirkt werden.In addition to the arrangement of additional stiffening elements outside and on both sides of the corresponding membrane film, reinforcement of the membrane film can also be effected by integrated stiffening elements.

Neben der Anordnung von Versteifungselementen, wie beispielsweise den in den 6 und 7 dargestellten Stäben innerhalb der Membran als Teil der Membran (nicht gezeigt) kann die Membran auch so geformt werden, dass durch die Formgebung eine Verstärkungswirkung erzielt wird. Dies ist in den Ausführungsbeispielen der 8 und 9 gezeigt.In addition to the arrangement of stiffening elements, such as in the 6 and 7 As shown within the membrane as part of the membrane (not shown), the membrane can also be shaped so as to obtain a reinforcing effect by the shaping. This is the embodiment of the 8th and 9 shown.

Bei dem Filterelement 270 der 8 ist die Membran so aufgebaut, dass die Membran in verschiedene Bereiche 272, 273 unterteilt ist, die in einer Richtung quer zur Membranebene versetzt zueinander angeordnet sind, so dass an den Verbindungsstellen der versetzt zueinander angeordneten Bereiche 272, 273 die Membranfolie stärker dimensioniert ist, so dass insbesondere Durchbiegungen der Membranfolie um Drehachsen, die innerhalb der Ebene der Membranfolie angeordnet sind, erschwert und damit vermieden werden.In the filter element 270 of the 8th The membrane is constructed so that the membrane is in different areas 272 . 273 is divided, which are arranged offset in a direction transverse to the membrane plane to each other, so that at the connection points of the mutually offset regions 272 . 273 the membrane film is dimensioned larger, so that in particular deflections of the membrane film about axes of rotation, which are arranged within the plane of the membrane film, made difficult and thus avoided.

Beim Ausführungsbeispiel der 8 ist ein Querschnitt durch eine entsprechende Membranfolie gezeigt. Die Membranfolie besitzt eine gegenüber der Dicke sehr viel größere Ausdehnung in Längs- und Breitenrichtung. Im Querschnitt ist die Dickenrichtung sowie ein Teil einer Erstreckung in Längs- oder Breitenrichtung zu sehen. Obwohl die Membran mit in Dickenrichtung gegeneinander versetzten Bereich 272, 273 ausgebildet ist, erstreckt sich die Membranfolie im Wesentlichen entlang oder parallel einer Membranebene 274, die mit einer gestrichelten Linie in 8 dargestellt ist. Die Dickenrichtung ist senkrecht zu der Membranebene 274. Wie sich unmittelbar aus der 8 ergibt, sind die zueinander versetzten Bereiche 272, 273 in ihrer Dicke in etwa gleich ausgebildet, jedoch an den Verbindungsstellen 271 versetzt gegenüber der Membranebene 274 angeordnet, sodass in der Verbindungsstelle eine sehr viel größere Dicke entsteht, die eine Durchbiegung um eine Drehachse, die in der Membranebene 274 angeordnet ist, erschwert bzw. verhindert.In the embodiment of 8th is shown a cross section through a corresponding membrane sheet. The membrane film has a much greater expansion in the longitudinal and width direction than the thickness. In cross-section, the thickness direction and a part of an extension in the longitudinal or width direction can be seen. Although the membrane with offset in the thickness direction area 272 . 273 is formed, the membrane sheet extends substantially along or parallel to a membrane plane 274 that with a dashed line in 8th is shown. The thickness direction is perpendicular to the membrane plane 274 , As can be seen directly from the 8th results are the staggered areas 272 . 273 Thickness in about the same, but at the joints 271 offset from the membrane plane 274 arranged so that in the joint a much larger thickness is formed, which is a deflection around a rotation axis, in the membrane plane 274 is arranged, impeded or prevented.

Nach einem anderen Prinzip ist das Filterelement 280 der 9 aufgebaut, bei welchem die Membranfolie Versteifungselemente in Form von Faltungen aufweist, also die Membranfolie im Querschnitt eine Form aufweist, in der die Membranfolie aus der Membranebene 284 in Dickenrichtung heraus geführt wird, anschließend um 180° gefaltet und in der entgegengesetzten Richtung wiederum über die Membranebene 284 herausgeführt wird, um schließlich in umgekehrter Richtung wieder gefaltet und in die Membranebene 284 zurückgeführt zu werden. Dadurch ergibt sich an der Faltung 281 ebenfalls eine Erstreckung der Membranfolie in Dickenrichtung, die größer ist, als die Dicke der Membranfolie im übrigen Bereich, so dass sich auch hier wiederum eine entsprechende Verstärkung der Membranfolie ergibt.Another principle is the filter element 280 of the 9 constructed in which the membrane film has stiffening elements in the form of folds, so the membrane film in cross-section has a shape in which the membrane film from the membrane plane 284 is led out in the thickness direction, then folded by 180 ° and in turn in the opposite direction across the membrane plane 284 is led out, finally folded back in the opposite direction and into the membrane plane 284 to be returned. This results in the folding 281 likewise an extension of the membrane film in the thickness direction, which is greater than the thickness of the membrane film in the remaining region, so that here again results in a corresponding reinforcement of the membrane film.

Die 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Aufbau eines Filterelements 290 bzw. einer entsprechenden Membranfolie. In der Membranfolie des Ausführungsbeispiels nach 10 sind Versteifungselemente 291 in Form von Stäben eingelagert, die beispielsweise beim Aufwachsen einer entsprechenden Membranfolie in die Membranfolie einwachsen können. Wird beispielsweise die Membranfolie aus Zirkon gebildet, so kann das Zirkon durch entsprechende Abscheideverfahren, wie beispielsweise physikalische Dampfphasenabscheidung (PVD physical vapour deposition) abgeschieden werden. Die Stäbe 291 können während der Abscheidung bzw. in einem Zwischenschritt angeordnet werden, also beispielsweise nach der Abscheidung einer ersten dünnen Schicht auf dieser ersten Schicht angeordnet werden und dann bei der nachfolgenden Abscheidung des Folienmaterials in die Folienmembran einwachsen.The 10 shows a further embodiment of the construction of a filter element 290 or a corresponding membrane film. In the membrane film of the embodiment according to 10 are stiffening elements 291 embedded in the form of rods, which can grow into the membrane film, for example, when growing a corresponding membrane film. If, for example, the membrane film is formed from zirconium, then the zirconium can be deposited by appropriate deposition methods, such as, for example, physical vapor deposition (PVD). The bars 291 can be arranged during deposition or in an intermediate step, that is, for example, be arranged after the deposition of a first thin layer on this first layer and then grow in the subsequent deposition of the film material in the film membrane.

Die Versteifungselemente 291 können dabei als durchgehende Stäbe ausgebildet sein, die sich über nahezu die gesamte Folienmembran erstrecken, also beispielsweise von einem Rahmenteil zum anderen verlaufen, oder die Versteifungselemente können als kleine Partikel, beispielsweise in Form von kleinen länglichen Partikeln eingelagert sein, die wahllos über die Membranfolie verteilt sind.The stiffening elements 291 may be formed as continuous rods that extend over almost the entire membrane membrane, so for example, run from one frame part to another, or the stiffening elements may be incorporated as small particles, for example in the form of small elongated particles randomly distributed over the membrane film are.

Werden für die eingelagerten Versteifungselemente magnetische oder magnetisierbare Materialien, wie beispielsweise Ferrite genutzt, so können die Versteifungselemente eine zusätzliche Funktion erfüllen, nämlich einen Verschmutzungsschutz ausbilden. Geht man nämlich davon aus, dass die Membranfolie trotz der Versteifungselemente während des Betriebs zerstört werden kann, so kann bei eingelagerten magnetischen Materialien in der Nähe der Membran ein Magnet angeordnet werden, der die bei einer Zerstörung der Membranfolie herumfliegenden Membranteile aufgrund der magnetischen Wechselwirkung anzieht und somit vermeidet, dass diese Teile der zerstörten Membranfolie unkontrolliert im Gehäuse der Projektionsbelichtungsanlage verteilt werden.If magnetic or magnetizable materials, such as ferrites, are used for the embedded stiffening elements, then the stiffening elements can fulfill an additional function, namely to form a contamination protection. If one assumes namely that the membrane film can be destroyed despite the stiffening elements during operation, it can be arranged with magnetic materials embedded in the vicinity of the membrane, a magnet which attracts the flying when a destruction of the membrane sheet membrane parts due to the magnetic interaction and thus avoids that these parts of the destroyed membrane film are distributed uncontrollably in the housing of the projection exposure system.

Die 11 bis 13 zeigen verschiedene Beispiele, wie Membranen 300, 310 und 320 durch entsprechende Prägungen verstärkt werden können.The 11 to 13 show different examples, such as membranes 300 . 310 and 320 can be enhanced by appropriate imprints.

Bei der Ausführungsform der 11 weist die Membranfolie 300 gegeneinander versetzte Reihen bzw. Spalten mit abwechselnden Erhöhungen 301 und Vertiefungen 302 auf, so dass sich aufgrund der nahezu rechteckigen bzw. quadratischen Form der Erhöhungen 301 und Vertiefungen 302 eine Art Schachbrettmuster ergibt.In the embodiment of the 11 has the membrane film 300 staggered rows or columns with alternating elevations 301 and depressions 302 on, so that due to the nearly rectangular or square shape of the elevations 301 and depressions 302 a kind of checkerboard pattern results.

Bei der Ausführungsform der 12 sind ebenfalls Reihen und Spalten vorgesehen, die wiederum regelmäßig angeordnete Sicken 311, 312 aufweisen, die ebenfalls zu einer Verstärkung der Filtermembran führen.In the embodiment of the 12 also rows and columns are provided, which in turn regularly arranged beads 311 . 312 have, which also lead to a reinforcement of the filter membrane.

Im Ausführungsbeispiel der 13 sind Vertiefungen 321 in der Membranfolie 320 in Form von Sechsecken vorgesehen, die ebenfalls in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.In the embodiment of 13 are depressions 321 in the membrane film 320 provided in the form of hexagons, which are also arranged in a regular pattern.

Die 14 zeigt weitere Ausführungsbeispiele von Filterelementen, wobei die verschiedenen Filterelemente als Teile eines Filterelements dargestellt sind.The 14 shows further embodiments of filter elements, wherein the various filter elements are shown as parts of a filter element.

Die in 14 dargestellten Filterelemente 330, 340 und 350 sind jeweils durch eine Vielzahl von Segmenten 331, 341, 351 aufgebaut, die miteinander kombiniert jeweils die partiell dargestellten Filterelemente 330 bzw. 340 oder 350 bilden. Im Fall des Filterelements 330 ist das Filterelement aus rechteckigen Segmenten 331 ausgebildet, welche jeweils einen Segmentrahmen 332 und eine Segmentfolienmembran 333 aufweisen. Die Segmente 331 sind lösbar zu dem kompletten Filterelement 330 zusammensetzbar und können entweder durch entsprechende Verbindungselemente an ihren Rahmen 332 und/oder einen gemeinsamen Tragrahmen (nicht gezeigt) gehalten werden.In the 14 illustrated filter elements 330 . 340 and 350 are each through a variety of segments 331 . 341 . 351 constructed, each of which combines the partially illustrated filter elements 330 respectively. 340 or 350 form. In the case of the filter element 330 the filter element is made up of rectangular segments 331 formed, each having a segment frame 332 and a segmented foil membrane 333 exhibit. The segments 331 are detachable to the complete filter element 330 composable and can either by appropriate fasteners to their frame 332 and / or a common support frame (not shown).

Das Filterelement 340 das im rechten unteren Teil des Bildes der 14 dargestellt ist, ist aus dreieckigen Segmenten 341 aufgebaut, die jeweils einen dreieckigen Rahmen 342 umfassen, in dem jeweils die Segmentfolienmembran 343 angeordnet ist.The filter element 340 in the lower right part of the picture 14 is shown is triangular segments 341 constructed, each with a triangular frame 342 in which in each case the segmental foil membrane 343 is arranged.

Beim Filterelement 350 sind die Filtersegmente 351 als Sechsecke mit sechseckigem Rahmen 352 und sechseckiger Segmentfolienmembran 353 ausgebildet.At the filter element 350 are the filter segments 351 as hexagons with hexagonal frame 352 and hexagonal segmental foil membrane 353 educated.

Durch die Verkleinerung der Membran auf einzelne Segmente, wird deren Stabilität erhöht und gleichzeitig wird der Vorteil erzielt, dass die einzelnen Segmente unabhängig voneinander ausgetauscht werden können, sodass im Fall einer Beschädigung eines einzelnen Segments nicht das gesamte Filterelement getauscht werden muss, sondern nur einzelne Segmente.By reducing the membrane to individual segments, their stability is increased and at the same time the advantage is achieved that the individual segments can be exchanged independently of each other, so that in the event of damage to a single segment not the entire filter element must be replaced, but only individual segments ,

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen vorgenommen werden, solange der Umfang der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Insbesondere umfasst die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen aller vorgestellter Einzelmerkmale.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to these embodiments, but rather modifications are possible in such a way that individual features are omitted or other combinations of features made as long as the scope of the appended claims is not abandoned. In particular, the present disclosure includes all combinations of all presented individual features.

Claims

Filter element for a projection exposure apparatus with a membrane of a thin film, which transmits light of a certain wavelength range and otherwise provides a physical barrier function, characterized in that the Filter element ( 330 . 340 . 350 ) of several segments ( 331 . 341 . 351 ), wherein each segment has a segment frame in which a membrane of a segment is held, and wherein the segments are releasably connected to each other.

Filter element according to claim 1, characterized in that the segments ( 331 . 341 . 351 ) have a shape selected from the group consisting of triangles, squares, pentagons, hexagons and octagons.

Filter element according to claim 1 or 2, characterized in that the segments ( 331 . 341 . 351 ) are held in a main frame.

Filter element according to one of the preceding claims, characterized in that the film has one or more stiffening elements ( 63 . 163 . 201 . 202 . 203 . 204 . 252 . 253 . 262 . 263 . 281 . 301 . 302 . 311 . 312 . 321 ) integrated in the film or arranged on both sides of the film.

Filter element for a projection exposure apparatus with a membrane of a thin film, which transmits light of a certain wavelength range and otherwise provides a physical barrier function, characterized in that the film comprises one or more stiffening elements ( 63 . 163 . 201 . 202 . 203 . 204 . 252 . 253 . 262 . 263 . 281 . 301 . 302 . 311 . 312 . 321 ) integrated in the film or arranged on both sides of the film.

Filter element according to claim 4 or 5, characterized in that the stiffening elements ( 63 . 163 . 201 . 202 . 203 . 204 . 252 . 253 . 262 . 263 ) are formed by elements integrated in the foil or arranged on both sides of the foil from the group comprising bars, wires, grids and wire meshes.

Filter element according to claim 6, characterized in that the stiffening elements ( 63 . 163 . 201 . 202 . 203 . 204 . 252 . 253 . 262 . 263 . 281 . 301 . 302 . 311 . 312 . 321 ) are formed from a material of the membrane at least partially identical material or a different material to the membrane.

Filter element according to claim 6 or 7, characterized in that arranged on both sides of the film stiffening elements ( 63 . 163 . 201 . 202 . 203 . 204 . 252 . 253 . 262 . 263 ) are arranged opposite one another or offset from one another.

Filter element according to claim 6 or 7, characterized in that arranged on both sides of the film stiffening elements are arranged alternately on one and the other side of the film.

Filter element according to one of claims 4 to 5, characterized in that the stiffening elements ( 281 . 301 . 302 . 311 . 312 . 321 ) are realized by a shaping of the membrane, wherein the membrane extends substantially along or parallel to a plane and the shape of the membrane for forming the stiffening elements is formed so that in a direction transverse to this plane, the extension of the membrane for training the stiffening elements is greater than in areas outside the stiffening elements.

Filter element according to claim 10, characterized in that the stiffening elements ( 281 . 301 . 302 . 311 . 312 . 321 ) are selected from the group consisting of folds, corrugations, undulations, embossments, offset regions and lands.

Filter element according to one of claims 4 to 11, characterized in that the membrane is held in a frame and the one or more stiffening elements extend from one frame part to another frame part or another stiffening element on the filter element.

Filter element according to one of claims 4 to 12, characterized in that the stiffening elements are formed in a shape corresponding to at least one component of the group comprising patterns, lattices, grid-like structures and networks.

Filter element according to one of claims 4 to 13, characterized in that the stiffening elements are formed at least as part of a structure which is selected from the group comprising triangles, squares, pentagons, hexagons and star structures with radially extending from a center stiffening elements.

Filter element according to one of the preceding claims, characterized in that the film has a thickness of less than or equal to 500 nm or less than or equal to 300 nm.

Projection exposure apparatus with a filter element according to one of the preceding claims.

Projection exposure apparatus according to claim 16, characterized in that the filter element is matched with respect to the arrangement and / or shape of stiffening elements and / or of segments on the Obskurationsbedingungen the projection exposure system.

Projection exposure apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the filter element contains magnetic or magnetizable stiffening elements in the membrane and that arranged in the vicinity of the filter element, a magnet is that magnetically attracts membrane parts upon destruction of the membrane.