DE102014203461A1 - COOLABLE MIRROR ARRANGEMENT - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spiegelanordnung für eine Projektionsbelichtungsanlage insbesondere EUV-Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Spiegelfläche (2) und einem Spiegelkörper (11), an dem die Spiegelfläche einstückig angeordnet ist, und/oder einem Spiegelgehäuse, in dem der Spiegelkörper gelagert ist, wobei in dem Spiegelkörper und/oder dem Spiegelgehäuse mindestens ein oder mehrere Kühlräume (3, 5) ausgebildet sind, durch die ein Kühlmedium leitbar ist, sowie ein Verfahren zur Kühlung einer Spiegelanordnung.The present invention relates to a mirror arrangement for a projection exposure apparatus, in particular an EUV projection exposure apparatus for microlithography, with a mirror surface (2) and a mirror body (11) on which the mirror surface is arranged in one piece, and / or a mirror housing in which the mirror body is mounted. wherein in the mirror body and / or the mirror housing at least one or more cooling chambers (3, 5) are formed, through which a cooling medium can be conducted, and a method for cooling a mirror assembly.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spiegelanordnung für eine Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere EUV(extrem ultraviolett)-Projektionsbelichtungsanlage oder Maskenreparaturanlage für die Mikrolithographie sowie ein Verfahren zur Kühlung einer entsprechenden Spiegelanordnung. The present invention relates to a mirror arrangement for a projection exposure apparatus, in particular EUV (extreme ultraviolet) projection exposure apparatus or mask repair apparatus for microlithography, and a method for cooling a corresponding mirror arrangement.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Projektionsbelichtungsanlagen werden in der Mikroelektronik und Nanotechnik zur Herstellung von miniaturisierten Strukturen eingesetzt. Um möglichst kleine Strukturen erzeugen zu können, werden Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt, die Licht mit sehr kleinen Wellenlängen verwenden, wie beispielsweise Licht im Wellenlängenbereich der extrem ultravioletten Strahlung.Projection exposure systems are used in microelectronics and nanotechnology for the production of miniaturized structures. In order to be able to produce structures as small as possible, projection exposure systems are used which use light with very short wavelengths, such as, for example, light in the wavelength range of extreme ultraviolet radiation.
Bei entsprechenden Projektionsbelichtungsanlagen können Spiegel zum Einsatz kommen, um die Beleuchtungsanlage und/oder das Projektionsobjektiv oder Teile davon zu bilden. Durch die Strahlenbelastung kann es bei den Spiegeln zu einer Erwärmung kommen, welche zu einer Verformung der Spiegelflächen führen kann, was wiederum die Abbildungsgenauigkeit negativ beeinflusst. In corresponding projection exposure systems mirrors can be used to form the lighting system and / or the projection lens or parts thereof. As a result of the radiation exposure, heating may occur in the case of the mirrors, which may lead to a deformation of the mirror surfaces, which in turn adversely affects the imaging accuracy.
Um unter anderem dem entgegenzuwirken und hohe Genauigkeiten hinsichtlich der Abbildungseigenschaften einstellen zu können, können die Spiegel beweglich gelagert und/oder verformbar sein. Gleichwohl kann es durch Temperaturänderungen aufgrund der Erwärmung der Spiegel durch die Strahlenbelastung zu Aberrationen kommen. In order to counteract this, inter alia, and to be able to set high accuracies with regard to the imaging properties, the mirrors can be movably mounted and / or deformed. However, temperature changes due to heating of the mirrors by radiation exposure can cause aberrations.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Spiegelanordnung bereitzustellen, welche das Problem der durch Temperaturänderungen begründeten Form- und Ausrichtungsabweichungen der Spiegel mindert oder beseitigt. Gleichzeitig soll eine entsprechende Spiegelanordnung einfach aufgebaut und einfach betreibbar sein. It is therefore an object of the invention to provide a mirror assembly which alleviates or eliminates the problem of dimensional and orientation deviations of the mirrors due to temperature changes. At the same time a corresponding mirror assembly should be simple and easy to operate.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Spiegelanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie einem Verfahren zur Kühlung einer Spiegelanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a mirror arrangement having the features of
Erfindungsgemäß wird für eine Spiegelanordnung für eine Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie vorgesehen mindestens einen Kühlraum im Bereich der Spiegelfläche auszubilden, welcher ein Kühlmedium aufnehmen oder durch welchen ein Kühlmedium geleitet werden kann, um so die Spiegelfläche zu kühlen. Der wenigstens eine Kühlraum kann hierbei entweder in dem Spiegelkörper an sich, also in dem Körper ausgebildet sein, der mit der Spiegelfläche einstückig verbunden ist, oder in einem Spiegelgehäuse, welches den Spiegelkörper umgibt und in dem der Spiegelkörper gelagert ist. Zudem ist es möglich, den oder die Kühlräume im Bereich zwischen Spiegelkörper und Spiegelgehäuse vorzusehen. According to the invention, for a mirror arrangement for a projection exposure apparatus, in particular an EUV projection exposure apparatus for microlithography, at least one cooling space is provided in the area of the mirror surface which receives a cooling medium or through which a cooling medium can be passed in order to cool the mirror surface. The at least one cooling space can in this case be formed either in the mirror body per se, ie in the body which is integrally connected to the mirror surface, or in a mirror housing which surrounds the mirror body and in which the mirror body is mounted. In addition, it is possible to provide the cooling room (s) in the area between mirror body and mirror housing.
Die Kühlräume können miteinander verbunden sein, so dass nur an einer Stelle das Kühlmedium eingeleitet werden muss. Andererseits können bei mehreren Kühlräumen diese auch separat ausgebildet sein, so dass keine Verbindung zwischen diesen vorliegt. In diesem Fall ist es möglich, die Kühlräume getrennt voneinander zu betreiben, also beispielsweise unterschiedliche Kühlmedien einzusetzen oder die Kühlmedien unter unterschiedlichen Bedingungen einzusetzen, beispielsweise die Kühlmedien unter unterschiedlichen Druck in den Kühlräumen zu setzen. The cooling chambers can be connected to each other, so that only at one point the cooling medium has to be introduced. On the other hand, in the case of several cooling chambers, these can also be designed separately, so that there is no connection between them. In this case, it is possible to operate the cooling chambers separately from each other, that is, for example, to use different cooling media or to use the cooling media under different conditions, for example, to put the cooling media under different pressure in the cold rooms.
Insbesondere kann ein Ringkanal umlaufend um und/oder unterhalb der Spiegelfläche ausgebildet sein und/oder es können ein oder mehrere Kühlräume parallel zur Spiegelfläche unmittelbar unter der Spiegelfläche angeordnet sein.In particular, an annular channel may be formed circumferentially around and / or below the mirror surface and / or one or more cooling chambers may be arranged parallel to the mirror surface directly below the mirror surface.
In dem Kühlraum kann ein höherer Druck eingestellt werden, als in der Umgebung, so dass dadurch die Kühlung verbessert wird. Entsprechend ist der wenigstens eine Kühlraum so hergerichtet, dass er gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, so dass in dem Kühlraum ein gegenüber der Umgebung höherer Druck eingestellt werden kann. In the refrigerator, a higher pressure can be set, as in the environment, thereby cooling is improved. Accordingly, the at least one cooling space is prepared so that it is sealed from the environment, so that in the cooling space, a relation to the environment higher pressure can be set.
Die den Kühlraum abdichtenden Dichtungen können insbesondere berührungslos arbeitende Gasdichtungen, so genannte leaky seals sein, bei denen enge Spalten oder Öffnungen ausgebildet werden, durch die zwar das Kühlmedium aus dem Kühlraum entweichen kann, aber trotzdem sichergestellt ist, dass im Kühlraum ein höherer Druck eingestellt werden kann als in der Umgebung. Insbesondere können derartige Gasdichtungen im Bereich um die Spiegelfläche vorgesehen sein, damit die Spiegelfläche an sich beweglich und/oder verformbar ausgestaltet sein kann. Zudem kann am Kühlmediumeinlass und/oder Kühlmediumauslass eine entsprechende Gasdichtung vorgesehen sein, um Einlass und Auslass des Kühlmediums von der Spiegelfläche und dem Spiegelkörper zu entkoppeln, so dass keine Kräfte, Vibrationen oder dergleichen über die Kühleinrichtung auf den Spiegel übertragen werden. The seals sealing the cooling space can be, in particular, contactless gas seals, so-called leaky seals, in which narrow gaps or openings are formed, through which the cooling medium can escape from the cooling space, but nevertheless ensures that a higher pressure is set in the cooling space can as in the environment. In particular, such gas seals may be provided in the area around the mirror surface, so that the mirror surface can be designed to be movable and / or deformable. In addition, at the cooling medium inlet and / or Kühlmediumauslass a corresponding gas seal may be provided to decouple the inlet and outlet of the cooling medium from the mirror surface and the mirror body, so that no forces, vibrations or the like are transmitted via the cooling device to the mirror.
Als Kühlmedium kann insbesondere Gas eingesetzt werden, wobei vorallem für die Anwendung bei EUV-Projektionsbelichtungsanlagen Wasserstoff möglich ist. Der Druck des Kühlgases kann im Bereich des 5-fachen Gasdrucks der Umgebung oder darüber liegen, insbesondere im Bereich des 10-fachen Gasdrucks der Umgebung oder darüber. In particular, gas can be used as the cooling medium, whereby hydrogen is possible, above all, for use in EUV projection exposure systems. The pressure of the cooling gas may be in the range of 5 times the gas pressure of the environment or above, in particular in the region of 10 times the gas pressure of the environment or above.
Die Spiegelanordnung mit dem oder den Kühlräumen ist insbesondere so hergerichtet und ausgestattet, dass der Druck des Kühlmediums in dem oder den Kühlräumen konstant gehalten werden kann. Dadurch wird vermieden, dass durch eine Änderung des Kühlmediumdrucks eine Verformung der Spiegelfläche bewirkt wird. Insbesondere kann der Druck des Kühlmediums in dem oder den Kühlräumen auch dann konstant gehalten werden, wenn die Spiegelfläche bewegt, also anders ausgerichtet wird und/oder zur Kompensation von Aberrationen verformt wird. The mirror arrangement with the cooling space (s) is in particular so prepared and equipped that the pressure of the cooling medium in the cooling room (s) can be kept constant. This avoids that a deformation of the mirror surface is caused by a change in the cooling medium pressure. In particular, the pressure of the cooling medium in the cold room (s) can also be kept constant when the mirror surface is moved, that is, it is aligned differently and / or is deformed to compensate for aberrations.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURE
Die beigefügte Figur zeigt eine rein schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung im Querschnitt. The attached figure shows a purely schematic representation of a mirror arrangement according to the invention in cross section.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEmbodiment
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung verdeutlicht. Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent in the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings.
Die Figur zeigt eine Spiegelanordnung
Das Gaseinlassrohr
Der Ringkanal
Durch die leaky seal Dichtung im Bereich des Gaseinlassrohrs
Ferner wird durch die Gasdichtungen im Bereich des Gaseinlassrohrs
Als Kühlmedium kann insbesondere bei der Verwendung der Spiegelanordnung
In der Figur ist zudem dargestellt, dass im Bereich unterhalb der Spiegelfläche
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spiegelkörper
Neben der Ausgestaltung der Spiegelanordnung mit einem in den Spiegelkörper integrierten Kühlraum
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels deutlich beschrieben worden ist, ist für den Fachmanns selbstverständlich, dass die Erfindung nicht durch dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne vorgestellte Merkmale weggelassen oder eine andersartige Kombination der vorgestellten Merkmale vorgenommen wird, so lange der Schutzbereich, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, nicht verlassen wird. Die vorliegende Erfindung umfasst insbesondere sämtliche Kombinationen aller vorgestellten Einzelmerkmale.Although the present invention has been clearly described with reference to the embodiment, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited by this embodiment, but rather modifications are possible in the manner that individual features presented omitted or a different combination of the features presented is made as long as the scope of protection defined by the appended claims is not left. In particular, the present invention encompasses all combinations of all presented individual features.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102014203461.2A DE102014203461A1 (en) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | COOLABLE MIRROR ARRANGEMENT |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102014203461.2A DE102014203461A1 (en) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | COOLABLE MIRROR ARRANGEMENT |
Publications (1)
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DE102014203461A1 true DE102014203461A1 (en) | 2015-03-05 |
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ID=52470647
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DE102014203461.2A Ceased DE102014203461A1 (en) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | COOLABLE MIRROR ARRANGEMENT |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102014203461A1 (en) |
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