DE102014226309A1

DE102014226309A1 - Komponente; optisches System und Lithographieanlage

Info

Publication number: DE102014226309A1
Application number: DE102014226309.3A
Authority: DE
Inventors: Stacy Figueredo
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-23
Also published as: WO2016096373A3; WO2016096373A2

Abstract

Es wird Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend pyrolytisches Graphit, beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komponente für eine Lithographieanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches System für eine Lithographieanlage. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Lithographieanlage.
Komponenten, wie beispielsweise optische Elemente, insbesondere optische Filter, die in einer Richtung senkrecht zu einfallenden Wärmelasten dünn sind, zeigen häufig ein verhältnismäßig hohes Aufheizen ihrer Oberfläche. Insbesondere in Lithographieanlagen kann es vorkommen, dass Komponenten großen Wärmelasten ausgesetzt sind. Dieses Problem kann dadurch verschärft werden, wenn das Material, aus dem diese Komponenten gefertigt sind, eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Häufig sind diese Komponenten, die aufgrund von Designanforderungen und/oder optischen Anforderungen dünn sind, einer Lichtquelle der Lithographieanlage mehr oder weniger direkt nachgelagert und aus diesem Grund sehr hohen Wärmelasten ausgesetzt. Je nach Material und Umgebungsbedingung können solche dünnen Komponenten Temperaturen erreichen, die zu einer Korrosion auch unter Vakuumbedingungen führen können.
Je nach System kann es vorteilhaft sein, dünne Komponenten aus einem metallischen Material oder aus einem Halbleitermaterial herzustellen. Metallische Materialen weisen meist eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf. Dadurch kann eine Wärmelast, die auf der Komponente lastet, schneller verteilt und abgeführt werden. Insbesondere können dadurch zulässige Maximaltemperaturen in Bezug auf eine optische Beschichtung des metallischen Materials eingehalten werden. Allerdings können dünne Komponenten aus metallischen Materialen anfällig für Deformationen sein. Hingegen sind dünne Komponenten aus einem Halbleitermaterial, wie zum Beispiel Silizium, meist weniger anfällig für Deformationen, haben aber eine geringere Wärmeleitfähigkeit, so dass hohe Temperaturbelastungen für eine auf dem Halbleitermaterial aufgebrachte Beschichtung auftreten können. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Komponente für eine Lithographieanlage, ein verbessertes optisches System für eine Lithographieanlage und eine verbesserte Lithographieanlage bereitzustellen.
Demgemäß wird eine Komponente für eine Lithographieanlage vorgeschlagen, die pyrolytisches Graphit aufweist.
Aufgrund der hohen thermischen Leitfähigkeit in seiner basalen Ebene kann pyrolytisches Graphit vorteilhaft als ein Material verwendet werden, um eine Wärmelast zu verteilen. Insbesondere für dünne Komponenten kann dies vorteilhaft sein, da eine in die Komponente eingebrachte Wärme durch die gute Wärmeleitfähigkeit des pyrolytischen Graphits über die gesamte Komponente verteilt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die basale Ebene des pyrolytischen Graphits parallel zu einer optische aktiven, also insbesondere Licht, bspw. EUV- oder DUV-Licht, reflektierenden Oberfläche der Komponente angeordnet ist. EUV steht für „extreme ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge zwischen 0,1 und 30 nm. DUV steht für „deep ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge zwischen 30 und 250 nm.
Unter dem Begriff „pyrolytisches Graphit“ (Engl.: pyrolytic carbon or pyrolytic graphite) wird ein Material verstanden, das durch Pyrolyse eines gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffs bei einer Temperatur von beispielsweise 700°C bis 2200°C auf einer geheizten Oberfläche abgeschieden wird. Pyrolytisches Graphit ist insbesondere auch unter dem Begriff „pyrolytischer Kohlenstoff“ bekannt.
Pyrolytisches Graphit weist eine Gitterstruktur auf, die ähnlich zu Graphit ist. Insbesondere weist pyrolytisches Graphit mehrere Schichten mit einer Graphit-Kristallstruktur auf. Die Graphitkristalle sind im Allgemeinen eben in einer Schichtstruktur ausgerichtet bzw. angeordnet. Insbesondere ist die Struktur von pyrolytischem Graphit turbostratisch, das heißt die Schichten sind parallel, nehmen aber zueinander keine Vorzugsorientierung ein. Insbesondere sind die basalen Ebenen (a-Achse und b-Achse) nicht parallel zueinander und die c-Achsen, das heißt die Achsen senkrecht zu der basalen Ebene, sind zufällig orientiert. Pyrolytisches Graphit weist in seiner basalen Ebene eine relativ hohe thermische Leitfähigkeit von > 400 W/(m·K) auf. Typischerweise liegt die thermische Leitfähigkeit in der basalen Ebene zwischen 700 W/(m·K) bis zu 1700 W/(m·K). In der Richtung senkrecht zu der basalen Ebene weist pyrolytisches Graphit eine verhältnismäßig geringe thermische Leitfähigkeit auf. Typischerweise liegt die thermische Leitfähigkeit in der Achse senkrecht zu der basalen Ebene zwischen 4 W/(m·K) und 40 W/(m·K). Die genannten Werte für die thermische Leitfähigkeit sind insbesondere abhängig von einer Dichte des pyrolytischen Graphits. Die Dichte variiert in Abhängigkeit von dem Herstellungsverfahren zwischen 1450 kg/m³ bis 2100 kg/m³.
Des Weiteren weist pyrolytisches Graphit in der c-Achse, das heißt in der Achse senkrecht zur basalen Ebene, eine verhältnismäßig hohe diamagnetische Suszeptibilität in der Ordnung von –40,9 × 10^–5 auf. Pyrolytisches Graphit kann aufgrund dieser hohen diamagnetischen Suszeptibilität in einem geeigneten magnetischen Feld levitiert werden.
Ferner kann pyrolytisches Graphit poliert werden. Auch kann pyrolytisches Graphit als Grundlage für weitere Beschichtungen dienen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Komponente eine Beschichtung auf, welche das pyrolytische Graphit enthält.
Insbesondere kann die Beschichtung teilweise oder vollständig aus pyrolytischem Graphit bestehen. Die Beschichtung enthaltend pyrolytisches Graphit kann beispielsweise als Wärmeverteilungsschicht auf der Komponente vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Komponente ein Substrat auf, wobei die Beschichtung enthaltend pyrolytisches Graphit auf dem Substrat aufgebracht ist.
Insbesondere kann das Substrat ein Substrat sein, das für eine Verwendung in einem Ultrahochvakuumbereich geeignet ist. Beispielsweise kann das Substrat aus einem Material mit einem geringen Wärmeausdehungskoeffizienten wie etwa Glas oder Glaskeramiken (bspw. ULE®) gebildet sein. Ferner kann das Substrat Kupfer, Aluminium, Silizium (dotiert oder undotiert), Siliziumcarbid, Germanium, Titancarbid, Kalziumfluorid, rostfreier Stahl, Keramik, strukturiertes Metall oder andere Materialien aufweisen. Insbesondere kann das pyrolytische Graphit direkt auf dem Substrat abgeschieden werden. Ferner kann das pyrolytische Graphit mittels eines Beschichtungsverfahrens auf dem Substrat aufgebracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf der Beschichtung enthaltend pyrolytisches Graphit eine Reflektorschicht zur Reflexion von Licht angeordnet.
Insbesondere kann die Reflektorschicht eine Beschichtung sein, die mehrere Schichten aufweist. Insbesondere kann die Reflektorschicht eine optische Beschichtung sein. Beispielsweise kann die Reflektorschicht eine dielektrische Beschichtung darstellen. Insbesondere kann das pyrolytische Graphit eine Schicht bilden, auf welcher eine Reflektorschicht aufbringbar ist. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass eine auf die Reflektorschicht aufgebrachte Wärme, beispielsweise durch einen Lichtstrahl, der auf die Reflektorschicht trifft, über die pyrolytische Graphitschicht in einer Ebene verteilt werden kann, wodurch eine Wärmelast auf einer größeren Fläche verteilt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die Beschichtung enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke von weniger als 3 mm, bevorzugt von weniger als 1 mm.
Insbesondere kann die Beschichtung enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke von zwischen 0,001 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 1 mm haben. Des Weiteren kann die Dicke der Beschichtung in Abhängigkeit von einer Dicke der gesamten Komponente gewählt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Komponente ein Substrat auf, welches das pyrolytische Graphit enthält.
Insbesondere kann das Substrat teilweise oder vollständig aus pyrolytischem Graphit bestehen. Beispielsweise kann ein Substrat, das pyrolytisches Graphit enthält, eine Wärme die in die Komponente eingebracht wird, über die gesamte Komponente verteilen. Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass auf eine zusätzliche Wärmeverteilungsschicht verzichtet werden kann. Dadurch kann eine Komponente, welche ein Substrat aufweist, das pyrolytisches Graphit enthält, besonders dünn ausgestaltet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Substrat enthaltend pyrolytisches Graphit eine Reflektorschicht zur Reflexion von Licht aufgebracht.
Insbesondere kann die Reflektorschicht eine Beschichtung sein, die mehrere Schichten aufweist. Insbesondere kann die Reflektorschicht eine optische Beschichtung sein. Beispielsweise kann die Reflektorschicht eine dielektrische Beschichtung darstellen. Ferner kann die Reflektorschicht direkt auf dem Substrat aufgebracht sein. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass eine auf die Reflektorschicht aufgebrachte Wärme, beispielsweise durch einen Lichtstrahl, der auf die Reflektorschicht trifft, über das pyrolytische Graphit enthaltende Substrat in einer Ebene verteilt werden kann, wodurch eine Wärmelast auf einer größeren Fläche verteilt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das Substrat enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke von weniger als 100 mm, bevorzugt von weniger als 30 mm, noch bevorzugter von weniger als 10 mm. Insbesondere kann das Substrat enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke zwischen 0,1 mm und 100 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 30 mm, noch bevorzugter zwischen 0,1 mm und 10 mm haben. Des Weiteren kann die Dicke des Substrats in Abhängigkeit von einer gesamten Größe der Komponente gewählt werden. Beispielsweise kann eine Komponente, die einen größeren Durchmesser hat, ein dickeres Substrat aufweisen als eine Komponente mit einem geringeren Durchmesser.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Komponente ein Substrat mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite auf, wobei auf der ersten Seite des Substrats eine Reflektorschicht zur Reflexion von Licht und auf der zweiten Seite eine weitere Beschichtung aufgebracht ist, wobei die weitere Beschichtung pyrolytische Graphit enthält.
Insbesondere kann die zweite Seite des Substrats eine Rückseite (Engl.: backside) des Substrats sein. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine Wärme, die auf die Komponente aufgebracht wird, auf der Rückseite des Substrats mittels des pyrolytischen Graphits verteilt werden kann. Insbesondere kann an der zweiten Seite des Substrats leicht ein Kühlkörper oder ähnliches angebracht sein, über welchen eine durch das pyrolytische Graphit verteilte Wärme abgegeben werden kann. Des Weiteren hat die Anordnung des pyrolytischen Graphits auf einer Rückseite des Substrats den Vorteil, dass das pyrolytische Graphit verhältnismäßig einfach in die Nähe eines magnetischen Felds, insbesondere eines Permanentmagneten, gebracht werden kann. Dadurch kann insbesondere eine diamagnetische Eigenschaft des pyrolytischen Graphits genutzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die weitere Beschichtung enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke von weniger als 3 mm, bevorzugt von weniger als 1 mm.
Insbesondere kann die weitere Beschichtung enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke zwischen 0,001 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 1 mm haben. Des Weiteren kann die Dicke der weiteren Beschichtung in Abhängigkeit von einer Dicke der gesamten Komponente gewählt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das pyrolytische Graphit eingekapselt.
„Eingekapselt“ bzw. „ummantelt“ bedeutet hier, dass das pyrolytische Graphit teilweise oder vollständig umschlossen ist. Insbesondere kann die pyrolytische Graphitschicht derart eingekapselt sein, dass die Komponente ultrahochvakuumtauglich ist. Beispielsweise kann das pyrolytische Graphit mittels eines metallischen oder keramischen Materials eingekapselt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Komponente zumindest eine erste Schicht aus zumindest einem ersten Material auf, wobei in der ersten Schicht zumindest ein Kühlkanal gebildet ist, der dazu eingerichtet ist, eine in die Komponente eingebrachte Wärme zuleiten, wobei der zumindest eine Kühlkanal sich in der ersten Schicht erstreckt und/oder sich in einer ersten Richtung der Komponente von einer ersten Seite der Komponente zu einer zweiten Seite der Komponente erstreckt.
Insbesondere kann der Kühlkanal einen Hohlkörper darstellen, der beispielsweise mit einem Kühlmittel gefüllt ist. Beispielsweise kann das Kühlmittel ein Festkörper oder ein Fluid sein. Insbesondere kann das Kühlmittel dazu eingerichtet sein, die Wärme in der ersten Richtung zu leiten. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine in der Schicht eingebrachte Wärme mittels des Kühlkanals bzw. des Kühlmittels aus der Komponente abgeleitet werden kann. Insbesondere weist die Komponente mehrere Kühlkanäle auf, die parallel nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind. Des Weiteren können die Wände der Kühlkanäle auf einer Innen- und/oder Außenseite mit pyrolytischen Graphit beschichtet sein. Auch kann die erste Schicht als Kühlkanal ausgebildet sein.
Beispielweise kann die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegen. Die zweite Seite kann aber auch eine beliebige Orientierung zu der ersten Seite aufweisen. Auch kann der zumindest eine Kühlkanal einen gradlinigen oder einen gekrümmten Verlauf haben. Beispielsweise kann der zumindest eine Kühlkanal die Form einer Spirale haben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf zumindest einer dritten Seite der Komponente zumindest eine zweite Schicht aus zumindest einem zweiten Material aufgebracht.
Die dritte Seite oder Fläche kann beispielsweise senkrecht zu der ersten Seite und/oder zweiten Seite sein. Allerdings kann die dritte Seite auch eine beliebige Orientierung zu der ersten und/oder zweiten Seite aufweisen. Insbesondere kann auch eine der dritten Seite gegenüberliegende vierte Seite mit der zweiten Schicht beschichtet sein. Insbesondere kann die dritte Schicht dazu geeignet sein, eine Wärmelast zu verteilen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet die zumindest zweite Schicht eine geschlossene Mantelfläche um die erste Schicht herum.
Weist beispielsweise die Komponente eine kubische Form auf, so kann der zumindest eine Kühlkanal sich von einer ersten Seite zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite erstrecken und die zumindest zweite Schicht auf einer dritten Seite, die senkrecht zu der ersten Seite ist, auf einer der dritten Seite gegenüberliegenden vierten Seite der Komponente, auf einer fünften Seite der Komponente, die senkrecht zu der ersten Seite und der dritten Seite ist, und auf einer der fünften Seite gegenüberliegenden sechsten Seite der Komponente aufgebracht sein. Die Komponente kann allerdings auch eine andere Form aufweisen. „Geschlossene“ Mantelfläche meint eine in Umfangsrichtung geschlossene, einen ggf. gefüllten Hohlraum umschließende Fläche.
Insbesondere kann die Komponente vollständig mit dem zweiten Material eingekapselt sein. Beispielsweise kann das zweite Material dazu geeignet sein, pyrolytisches Graphit ultrahochvakuumtauglich einzukapseln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält das erste Material oder das zweite Material pyrolytisches Graphit und/oder das jeweils andere Material ein von pyrolytisches Graphit verschiedenes Material.
Beispielsweise kann das jeweils andere Material Metall, Keramik, Glas oder Mischungen dieser Werkstoffe aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine basale Ebene des pyrolytischen Graphits so ausgerichtet, dass sie senkrecht zu einer Richtung einfallenden und/oder zu reflektierenden Lichts ist.
„senkrecht“ umfasst hier insbesondere den Fall eines „normal incidence mirrors“ und/oder eines „grazing incidence mirrors“. Insbesondere kann ein Winkel zwischen der Richtung des Lichts und der Senkrechten zwischen 0 und 45°, bevorzugt zwischen 0 und 30° und weiter bevorzugt zwischen 0 und 20° betragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente eine optische Komponente.
Insbesondere wird unter einer optischen Komponente eine Komponente verstanden, die in einem optischen Strahlengang der Lithographieanlage angeordnet oder anordenbar ist. Beispielsweise kann die optische Komponente ein Spiegel, eine Spiegelfacette, eine Linse, eine Apertur, ein Pinhole, ein Filter, eine Polarisationsoptik, wie zum Beispiel ein Polarisationsstrahlteiler, eine Verzögerungsplatte oder eine Wellenplatte, ein optischer Modulator, eine Photomaske, ein wellenlängenselektives Element, ein Monochromator, ein holographisches Gitter oder ähnliches sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente ein Filter.
Insbesondere kann die Filterkomponente ein optischer Filter und/oder ein Partikelfilter sein. Insbesondere kann ein optischer Filter Licht einer bestimmten Wellenlänge herausfiltern. Beispielsweise kann die Filterkomponente dazu eingerichtet sein, einen Lichtstrahl, der für die Erzeugung von ultravioletten (UV) Lichts verwendet wird, aus dem Strahlengang herauszufiltern. Des Weiteren kann die Filterkomponente dazu eingerichtet sein, Teilchen bzw. Partikel, die in einem bestimmten Abschnitt der Lithographieanlage erzeugt werden, derart herauszufiltern, dass sie in andere Abschnitte der Lithographieanlage nicht eindringen können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente ein Manipulator.
Insbesondere kann die Komponente ein Manipulator sein, der dazu eingerichtet, eine Komponente oder ein Element der Lithographieanlage zu manipulieren. Insbesondere kann unter Manipulieren ein Bewegen des Elements, wie beispielsweise ein Kippen oder Verschieben der Komponente, verstanden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Komponente eine Mehrzahl von Öffnungen auf, wobei insbesondere ein Verhältnis von Öffnung zu Material größer 50%, bevorzugt größer 80%, noch bevorzugter größer 97% ist.
Insbesondere können die Öffnungen einen runden oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere können die Öffnungen Durchgangsöffnungen sein, die vollständig durch die Komponente hindurchgehen. Ferner kann die Anordnung der Mehrzahl der Öffnungen regelmäßig sein. Beispielsweise kann die Mehrzahl von Öffnungen ein gleichmäßiges Raster bilden. Alternativ kann die Anordnung der Öffnungen auch unregelmäßig sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet die Anordnung der Mehrzahl von Öffnungen eine Gitternetzstruktur bildet.
Insbesondere kann die Gitternetzstruktur einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt ist der größte Anteil der Fläche der Komponente offen, um einen Lichtpfad nur minimal zu stören.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Komponente eine Haupterstreckungsebene auf und eine Ausdehnung oder Dimension der Komponente in der Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsebene ist zwischen 10 und 5000, bevorzugt zwischen 30 und 3000, mal kleiner als die Ausdehnungen oder Dimensionen der Komponente in den Richtungen der Haupterstreckungsebene.
Insbesondere kann ein Verhältnis der Ausdehnung in der Haupterstreckungsebene zu der Ausdehnung in der Achse senkrecht zu der Haupterstreckungsebene 30:1 für dickere Komponenten bis hin zu 3000:1 und größer für dünne Komponenten sein. Ein großes Verhältnis ist im Allgemeinen für optische Komponente bevorzugt, da weniger optische Einschränkungen verursacht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das pyrolytische Graphit so angeordnet, dass eine basale Ebene des pyrolytischen Graphits parallel zu der Haupterstreckungsebene ist.
Insbesondere kann die basale Ebene des pyrolytischen Graphits parallel zu der Haupterstreckungsebene sein. Dadurch kann eine Wärmeleitfähigkeit in der Haupterstreckungsebene erhöht werden.
Des Weiteren wird ein optisches System für eine Lithographieanlage vorgeschlagen, wobei das optische System ein optisches Element, ein flexibles Element und ein Trageelement aufweist. Das flexible Element koppelt das optische Element mit dem Trageelement, wobei zumindest das optische Element und/oder das flexible Element eine Komponente, wie voranstehend beschrieben, aufweist.
Ferner kann das optische System ein einzelnes optisches Element aufweisen. Alternativ kann das optische System mehrere optische Elemente und mehrere flexible Elemente aufweisen. Insbesondere kann jedem optischen Element zumindest ein flexibles Element zugeordnet sein. Beispielsweise kann das optische System eine Mikrospiegelanordnung, ein Digital Mirror Device (DMD) oder ein räumlicher Lichtmodulator (Engl.: spatial light modulator) sein.
Insbesondere kann das optische Element und/oder das flexible Element pyrolytisches Graphit aufweisen. Das flexible Element kann insbesondere ein elastisches Element sein. Insbesondere kann das flexible Element vollständig aus pyrolytischem Graphit gebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner zumindest ein Wärmeleitelement auf, das pyrolytisches Graphit enthält und dazu eingerichtet ist, Wärme von dem optischen Element zu dem Trageelement und/oder zu dem flexiblen Element zu leiten. Das flexible Element kann als Festkörpergelenk ausgebildet sein.
Insbesondere kann das Wärmeleitelement dazu eingerichtet sein, Wärme von dem optischen Element zu dem Trageelement und/oder dem flexiblen Element leiten. Beispielsweise kann dadurch eine Wärme schneller von dem optischen Element und/oder mit geringeren mechanischen Auswirkungen auf das optische Element abgeführt werden. Eine mechanische Auswirkung kann beispielsweise ein Deformieren des optischen Elements sein. Das zumindest eine Wärmeleitelement kann als Festkörpergelenk ausgebildet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner einen Manipulator auf, das pyrolytisches Graphit enthält und dazu eingerichtet ist, das optische Element und/oder das flexible Element zu manipulieren.
Insbesondere kann der Manipulator dazu eingerichtet sein, das optische Element und/oder das flexible Element zu bewegen, beispielsweise zu verschieben, zu verschwenken oder zu kippen.
Ferner wird ein optisches System, insbesondere ein optisches System wie vorstehend beschrieben, mit zumindest einer Komponente, wie vorstehend beschrieben, und zumindest einer Vorrichtung bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist, ein magnetisches Feld zu erzeugen, das dazu geeignet ist, das flexible Element und/oder das optische Element zu bewegen, zu deformieren, zu levitieren und/oder mit einer Vorspannung zu beaufschlagen.
Insbesondere kann die Vorrichtung ein Permanentmagnet sein. Beispielsweise kann der Permanentmagnet ein Magnet aus einem Seltenen-Erden-Material, beispielsweise Neodym, sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung einen Elektromagneten aufweisen. Pyrolytisches Graphit weist in seiner c-Achse, d.h. der Achse senkrecht zu seiner basalen Ebene, eine verhältnismäßig hohe diamagnetische Suszeptibilität in der Ordnung von –40,9 × 10^–5 auf. Dies kann beispielsweise genutzt werden, um ein Element, das pyrolytisches Graphit enthält, in dem magnetischen Feld zu levitieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsformweist das optische System eine Dämpfungsvorrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Trageelements und/oder des flexiblen Elements zu dämpfen.
Zusätzlich oder alternativ zu der Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein magnetisches Feld zu erzeugen, kann eine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen sein, die die Bewegung des optischen Elements, des Trageelements und/oder des flexiblen Elements dämpfen. Ferner wird eine Lithographieanlage mit zumindest einer Komponente und/oder einem optischen System, wie voranstehend beschrieben, vorgeschlagen.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage gemäß einer Ausführungsform;
2a und 2b zeigen schematische Ansichten einer ersten Komponente gemäß einer Ausführungsform;
3 bis 5 zeigten schematische Seitenansichten von weiteren Komponenten gemäß verschiedener Ausführungsformen;
6a und 6b zeigen schematische Ansichten einer weiteren Komponente gemäß einer weiteren Ausführungsform;
7a und 7b zeigen schematische Ansichten einer weiteren Komponente gemäß einer weiteren Ausführungsform;
8 bis 11 zeigen schematische perspektivische Ansichten einer Komponente gemäß weiteren Ausführungsformen;
12a und 12b zeigen schematische Ansichten eines optischen Systems gemäß einer Ausführungsform;
13 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils des optischen Systems gemäß einer Ausführungsform; und
14 bis 16 zeigen schematische Seitenansichten von weiteren optischen Systemen gemäß weiteren Ausführungsformen.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Komponente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100 gemäß einer Ausführungsform, welche ein Strahlformungssystem 102, ein Beleuchtungssystem 104 und ein Projektionssystem 106 umfasst. Das Strahlformungssystem 102, das Beleuchtungssystem 104 und das Projektionssystem 106 sind jeweils in einem Vakuum-Gehäuse vorgesehen, welches mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht näher dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Einstellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
Das Strahlformungssystem 102 weist eine EUV-Lichtquelle 108, einen Kollimator 110 und einen Monochromator 112 auf. Als EUV-Lichtquelle 108 kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrotron vorgesehen sein, welche Strahlung im EUV-Bereich („extreme ultraviolet“ Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 0,1 nm bis 30 nm, aussenden. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine DUV-Lichtquelle vorgesehen sein, welche Strahlung im DUV-Bereich („deep ultraviolet“ Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 30 nm bis 250 nm aussendet. Die von der EUV-Lichtquelle 108 austretende Strahlung wird zunächst durch den Kollimator 110 gebündelt, wonach durch den Monochromator 112 die gewünschte Betriebswellenlänge herausgefiltert wird. Somit passt das Strahlformungssystem 102 die Wellenlänge und die räumliche Verteilung des von der EUV-Lichtquelle 108 abgestrahlten Lichts an. Die von der EUV-Lichtquelle 108 erzeugte EUV-Strahlung 114 weist eine relativ niedrige Transmittivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungssystem 102, im Beleuchtungssystem 104 und im Projektionssystem 106 evakuiert sind.
Das Beleuchtungssystem 104 weist im dargestellten Beispiel einen ersten Spiegel 116 und einen zweiten Spiegel 118 auf. Diese Spiegel 116, 118 können beispielsweise als Facettenspiegel zur Pupillenformung ausgebildet sein und leiten die EUV-Strahlung 114 auf eine Photomaske 120.
Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104, 106 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 106 verkleinert auf einen Wafer 122 oder dergleichen abgebildet wird. Hierzu weist das Projektionssystem 106 im Strahlführungsraum beispielsweise einen dritten Spiegel 124 und einen vierten Spiegel 126 auf. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV-Lithographieanlage 100 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist, und es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt. Zusätzlich oder alternativ können zur Strahlformung auch Linsen und andere optische Elemente vorgesehen sein.
2a und 2b zeigen schematische Ansichten einer Komponente 200 für eine Lithographieanlage 100 gemäß einer Ausführungsform.
2a zeigt eine schematische Seitenansicht der Komponente 200. Die Komponente 200 ist insbesondere ein optisches Element. Beispielsweise kann die Komponente 200 ein Spiegel 116, 118, 124, 126, oder auch eine Facette eines solches Spiegels, eine Photomaske 120 bzw. ein Teil einer solchen oder ein Monochromator 112 bzw. ein Teil eines solchen sein. Die Komponente 200 weist ein Substrat 202 mit einer ersten Seite 204 und einer zweiten Seite 206 auf. Das Substrat 202 kann beispielsweise aus Kupfer, Silizium, Aluminium, Glas, Glaskeramik, Quarz oder ähnlichem Material gebildet sein.
Typischerweise hat das Substrat 202 eine Dicke von bis zu 100 mm. Je nach Anwendung kann das Substrat eine Dicke von weniger als 30 mm aufweisen. Auf der ersten Seite 204 des Substrats 202 ist eine Trägerschicht 208 für eine optische Beschichtung 210 aufgebracht. Die Trägerschicht 208 kann beispielsweise dazu geeignet sein, eine Unebenheit des Substrats 202 auszugleichen und/oder ein besseres Anwachsen oder Haften einer darauf aufgebrachten optischen Beschichtung 210 zu gewährleisten. Die Trägerschicht 208 weist beispielsweise eine Dicke von bis zu 3 mm auf.
Auf der Trägerschicht 208 ist die optische Beschichtung 210 aufgebracht. Die optische Beschichtung 210 ist dazu eingerichtet, EUV-Licht zu reflektieren. Die Art der optischen Beschichtung 210 wird je nach Verwendungszweck der Komponente bzw. je nach dem in der Lithographieanlage 100 verwendeten Licht gewählt. Unter Umständen kann die optische Beschichtung 210 eine Mehrzahl von mehreren übereinander aufgebrachten Schichten (nicht gezeigt) aufweisen. Diese Schichten können insbesondere in ihrer jeweiligen Dicke und ihrem jeweiligen Material derart aufeinander abgestimmt sein, dass eine gewünschte optische Eigenschaft, wie beispielsweise eine Reflektivität, erreicht wird. Die optische Beschichtung 210 weist beispielsweise eine Dicke von bis zu 1 mm auf.
Auf der zweiten Seite 206 des Substrats 202, die der ersten Seite 204 gegenüberliegt, ist eine Rückseitenschicht 212 aufgebracht. Die Rückseitenschicht 212 weist beispielsweise eine Dicke von bis zu 3 mm auf. Insbesondere kann die Rückseitenschicht 212 die gleiche Dicke wie die die Trägerschicht 208 aufweisen. Beispielsweise kann die Rückseitenschicht 212 dazu eingerichtet sein, die Komponente 200 mit einem Halteelement, einem Trageelement und/oder einem Kühlkörper zu verbinden.
2b zeigt eine schematische Draufsicht auf die Komponente 200 aus 2a. Die Komponente 200 kann, wie in der 2b gezeigt ist, eine rechteckige insbesondere quadratischen Fläche 214 aufweisen. Alternativ kann die Komponente 200 eine ovale, insbesondere eine runde Fläche, eine mehreckige Fläche, wie beispielsweise eine hexagonale Fläche oder auch eine beliebig geformte Fläche aufweisen. Des Weiteren kann eine Oberfläche der Komponente 200, insbesondere eine optisch aktive Fläche derselben, plan sein oder eine Krümmung aufweisen.
Die optisch aktive Fläche 216 kann kleiner als die Fläche 214 der Komponente 200 sein. Unter einer optisch aktiven Fläche wird eine Fläche eines optischen Elements verstanden, auf die ein Lichtstrahl L, insbesondere EUV-Licht im Betrieb der Lithographieanlage 100, auftrifft und insbesondere diesen reflektiert. Je nach Strahlengang kann die optisch aktive Fläche 216 eine ovale, eine runde, oder eine eckige Form aufweisen.
Die Fläche 216 erstreckt sich in einer Haupterstreckungsebene H der Komponente 200. Insbesondere kann ein Verhältnis der Dimensionen der Komponente in der Haupterstreckungsebene H zu der Gesamtdicke D (2a) der Komponente 200, also die Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsebene H, größer als 5:1, insbesondere zwischen 30:1 und 3000:1 sein.
Grundsätzlich können eine oder mehrere der Schichten 202, 208, 210, 212 teilweise oder vollständig aus pyrolytischem Graphit gebildet sein. Ein oder mehrere basale Ebene des pyrolytischen Graphits sind parallel zur Haupterstreckungsebene H ausgerichtet. Entsprechend wird in die Komponente 200 eingetragene Wärme gut in der Ebene H verteilt bzw. lässt sich in dieser Ebene H gut aus der Komponente H herausführen. Ein Winkel α zwischen der Senkrechten auf die Ebene H und dem einfallenden Licht L, L‘ kann bspw. bis zu 45° betragen.
3 bis 5 zeigen schematische Ansichten einer Komponente 300, 400, 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die in den 3 bis 5 gezeigten Komponenten 300, 400, 500 weisen jeweils ein Substrat 302, 402, 502, eine Trägerschicht 308, 408, 508, eine optische Beschichtung 310, 410, 510 und eine Rückseitenschicht 312, 412, 512 auf.
Bei der Komponente 300 in 3 ist die Rückseitenschicht 312 aus pyrolytischen Graphit gebildet oder enthält pyrolytisches Graphit. Bei der Komponente 400 in 4 ist das Substrat 402 aus pyrolytischen Graphit gebildet oder enthält pyrolytisches Graphit und bei der Komponente 500 in 5 ist die Trägerschicht 508 aus pyrolytischem Graphit gebildet oder enthält pyrolytisches Graphit. Insbesondere kann eine Komponente auch mehrere Schichten aufweisen, die aus pyrolytischen Graphit gebildet sind bzw. pyrolytisches Graphit enthalten. Beispielsweise kann eine Komponente sowohl eine Trägerschicht als auch eine Rückseitenschicht aufweisen, die aus pyrolytischen Graphit gebildet sind bzw. pyrolytisches Graphit enthalten.
Die 6a und 6b zeigen schematische Ansichten einer Komponente 600 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
6a zeigt eine schematische Draufsicht auf die Komponente 600. Bei der Komponente 600 handelt es sich um ein optisches Element aus pyrolytischen Graphit mit einer Gitternetzstruktur 602. Die Gitternetzstruktur 602 wird durch senkrecht zueinander verlaufenden Längselementen 604 und Querelementen 606 gebildet. Die Längs- und Querelemente 604, 606 können insbesondere einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. In den Zwischenräumen zwischen den Längs- und Querelementen 604, 606 weist die Komponente 600 Öffnungen 608 auf. Die Öffnungen 608 sind insbesondere Durchgangslöcher, die sich über eine gesamte Dicke D (6b) der Komponente 600 erstrecken. Beispielsweise kann die gezeigte Gitternetzstruktur 602 mittels Ätzens des pyrolytischen Graphits gebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Gitternetzstruktur 602 auch mittels Schneidens, Laserschneidens, Stanzens oder Scherens (engl. shearing) gebildet werden.
Insbesondere kann die Komponente 600 eine runde Form mit einem Durchmesser B (6a) aufweisen. Die Komponente 600 kann aber auch eine andere Form aufweisen. Um eine mögliche Beschattung durch die Komponente in der Lithographieanlage 100 zu verhindern, kann die Komponente im Verhältnis zu ihrem Durchmesser B eine geringe Dicke D aufweisen. Das heißt, die Komponente 600 ist im Verhältnis zur ihrem Durchmesser B dünn.
Ein Maß für eine Temperaturdifferenz, die sich beispielsweise in der Richtung der Dicke D der Komponente ausbildet, wenn eine Wärmelast auf eine Seite der Komponente 600 trifft, ist durch den thermischen Widerstand gegeben. Der thermische Widerstand weist typischerweise die SI-Einheit [K/W] auf.
Beispielsweise beträgt der thermische Widerstand R_therm eines homogenen Körpers mit konstantem Querschnitt:
wobei L die Länge, A den Querschnitt und k_therm die Wärmeleitfähigkeit des entsprechenden Materials des Körpers bezeichnet. Der thermische Widerstand meint bevorzugt einen Wärmeleitwiderstand, nicht dagegen einen solchen, der sich aufgrund von Wärmestrahlung oder Wärmekonvektion ergibt. Wie aus der Formel (1) zu erkennen ist, ist der thermische Widerstand direkt proportional zu der Länge des entsprechenden Körpers. Aus diesem Grund kann es vorteilhaft sein, eine Ausrichtung eines anisotropen Materials, wie beispielsweise pyrolytisches Graphit, so zu wählen, dass eine Vorzugsrichtung in Bezug auf die thermische Leitfähigkeit k_therm des Materials mit der größten Längenausdehnung des Körpers zusammen fällt. Pyrolytisches Graphit weist insbesondere in seiner basalen Ebene eine gute thermische Leitfähigkeit k_therm auf, die zwischen 700 W/(m·K) und 1700 W/(m·K) liegt. Es kann daher vorteilhaft sein, das pyrolytischen Graphit, aus dem die Komponente 600 gebildet ist, so zu wählen, dass die basale Ebene des pyrolytischen Graphits parallel zu einer Haupterstreckungsebene H der Komponente ist.
Beispielsweise kann die Komponente 600 als optischer Filter hinter der EUV-Lichtquelle 108 (1), insbesondere innerhalb des Strahlformungssystems 102, angeordnet werden. Je nach EUV-Lichtquelle 108 kann die Komponente 600 an dieser Stelle Temperaturen von bis zu 1100°C ausgesetzt sein. Eine Komponente aus pyrolytischen Graphit kann solchen Temperaturen standhalten, wohingegen rostfreier Stahl oder Kupfer weich werden und/oder korrodieren könnten.
Die 7a und 7b zeigen schematische Ansichten einer Komponente 700 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
7a zeigt eine schematische Draufsicht auf die Komponente 700. Bei der Komponente 700 handelt es sich um einen optischen Filter und/oder Partikelfilter aus pyrolytischen Graphit mit einer Anordnung von Öffnungen 708. Die Öffnungen 708 sind insbesondere Durchgangslöcher, die sich über eine gesamte Dicke D (7b) der Komponente 700 erstrecken. Die Anordnung der Öffnungen 708 kann insbesondere unregelmäßig sein, wie es in der 7a dargestellt ist. Alternativ kann die Anordnung auch in konzentrischen Kreisen oder ähnlichem erfolgen.
8 bis 11 zeigen schematische perspektivische Ansichten einer Komponente 800, 900, 1000, 1100 gemäß weiteren Ausführungsformen.
Die in den 8 bis 11 gezeigten Komponenten 800, 900, 1000, 1100 können beispielsweise als Kühlkomponenten oder Trageelemente in einer Lithographieanlage 100 verwendet werden. Die Komponenten 800, 900, 1000, 1100 weisen eine erste Schicht 802, 902, 1002, 1102 aus einem ersten Material auf, die optional eine Mehrzahl von Kühlkanälen 804, 904, 1004, 1104 enthält.
Die Kühlkanäle 804, 904, 1004, 1104 können sich von einer ersten Seite 806, 906, 1006, 1106 zu einer zweiten Seite der Komponente 800, 900, 1000, 1100 erstrecken. Die zweite Seite kann beispielsweise der ersten Seite gegenüberliegen. Allerdings kann die zweite Seite auch eine beliebige Orientierung zu der ersten Seite 806, 906, 1006, 1106 aufweisen. Insbesondere können die Kühlkanäle einen geraden oder einen gekrümmten Verlauf aufweisen. Ferner können die Kühlkanäle 804, 904, 1004, 1104 mit einem Kühlmittel durchströmt werden, das dazu geeignet ist, eine Wärme in und/oder aus der ersten Schicht 806, 906, 1006, 1106 zu leiten. Das Kühlmittel kann beispielsweise ein Fluid sein. Alternativ kann das Kühlmittel auch ein Festkörpermaterial sein. Auch können die Wände der Kühlkanäle 804, 904, 1004, 1104 mit pyrolytischen Graphit beschichtet sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch die erste Schicht 806, 906, 1006, 1106 als Kühlkanal ausgebildet sein.
Auf einer dritten Seite 808, 908, 1008, 1108, die senkrecht zu der ersten Seite 806, 906, 1006, 1106 ist, kann insbesondere eine zweite Schicht 810, 910 aus einem zweiten Material aufgebracht sein.
Je nach Ausführungsform kann die zweite Schicht 810 beispielsweise eine Wärmeverteilungsschicht aus einem pyrolytischen Graphit sein. Dies ist beispielsweise in der 8 gezeigt ist. Bei der Komponente 800 in der 8 ist zusätzlich die zweite Schicht 810 auch auf einer der dritten Seite 808 gegenüberliegenden vierten Seite angeordnet.
Alternativ kann die erste Schicht 902, in der die Kanäle 904 angeordnet sind, aus dem pyrolytischen Graphit hergestellt sein. Dies ist beispielsweise in der 9 gezeigt. Hier dient die zweite Schicht 910 auf der dritten Seite 908 und auf der vierten Seite dazu, das pyrolytischen Graphits auf diesen Seiten zu einzukapseln.
Bei der in der 10 gezeigten Komponente 1000, die ähnlich zu der Komponente 800 in der 8 ist, ist die zweite Schicht 1010 aus pyrolytischen Graphit zusätzlich auch auf der fünften Seite 1012 und auf der der fünften Seite 1012 gegenüberliegenden sechsten Seite aufgebracht. Dies führt dazu, dass die erste Schicht 1002, in der die Kühlkanäle 1004 angeordnet sind, vollständig, d.h. an allen Seiten, von dem pyrolytischen Graphit der zweiten Schicht 1010 ummantelt bzw. eingekapselt ist.
11 zeigt eine ähnliche Anordnung, hierbei ist jedoch die erste Schicht 1102, in der die Kühlkanäle 1104 angeordnet sind, aus pyrolytischen Graphit gebildet bzw. enthält pyrolytisches Graphit und von der zweiten Schicht 1110 vollständig, vollständig, d.h. an allen Seiten, ummantelt bzw. eingekapselt. Dadurch kann insbesondere eine ultrahochvakuumtaugliche Kühlkomponente 1100 gebildet werden.
Die 12a und 12b zeigen schematische Ansichten eines optischen Systems 1200 gemäß einer Ausführungsform.
12a zeigt eine schematische Seitenansicht auf das optische System 1200. Das optische System 1200 weist ein optisches Element 1202 auf, das mittels eines optionalen Verbindungselements 1204 auf einem flexiblen, elastischen Element 1206 befestigt ist. Das flexible Element 1206 ist in einem Trageelement 1208 gehalten. Das optische System 1200 kann insbesondere ein aktives oder ein passives System sein. Insbesondere kann eine Orientierung des optischen Elements 1202 aktiv, d. h. aus dem optischen System selbst heraus, oder passiv, d. h. von außerhalb des optischen Systems stabilisiert, werden.
12b zeigt eine Draufsicht auf das optische System 1200 der 12a. Das flexible Element 1206 erlaubt insbesondere, dass das optische Element 1202 gegenüber dem Trageelement 1208 bewegt, nachjustiert und/oder stabilisiert werden kann. Beispielsweise erlaubt das flexible Element 1206, dass das optische Element 1202 mittels eines optionalen Manipulatorelements 1210 gekippt, geschwenkt oder verschoben oder auf andere Art und Weise bewegt werden kann. Insbesondere bildet das flexible Element 1206 ein Festkörpergelenk. Ferner kann das flexible Element 1206 verhindern, dass unerwünschte Kräfte auf das optische Element 1202 einwirken. Beispielsweise kann das flexible Element 1206 verhindern, dass sich eine Orientierung oder Ausrichtung des optischen Elements 1202 aufgrund von unerwünschten Kräften ändert.
Das optische Element 1202 kann beispielsweise eine Komponente 200, 300, 400, 500 sein, die in den 2 bis 5 gezeigt ist. Alternativ kann das optische Element 1202 ein beliebiges optisches Element, wie beispielsweise ein Spiegel, eine Spiegelfacette, eine Linse, eine Apertur, ein Pinhole, ein Filter, eine Polarisationsoptik, wie zum Beispiel ein Polarisationsstrahlteiler, eine Verzögerungsplatte oder eine Wellenplatte, ein optischer Modulator, eine Photomaske, ein Monochromator oder ähnliches, sein. Ferner kann sowohl das optische Element 1202 als auch das flexible Element 1206 aus einem Material gebildet sein, das pyrolytisches Graphit enthält.
Wird beispielsweise eine Wärme auf das optische Element 1202, beispielsweise mittels eines Lichtstrahls, der auf das optische Element 1202 trifft, eingebracht, so kann die Wärme über das Verbindungselement 1204 und das flexible Element 1206 zu dem Trageelement 1208 weitergeleitet werden.
Um eine hohe elastische Eigenschaft des flexiblen Elements 1206 zu gewährleisten, ist das flexible Element 1206 im Allgemeinen relativ dünn ausgebildet. Um zu verhindern, dass eine hohe Wärmebelastung auf diesen Teilen des optischen Systems lastet, kann das flexible Element insbesondere aus pyrolytischen Graphit hergestellt sein.
13 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des flexiblen Elements 1206 gemäß einer Ausführungsform.
Das flexible Element 1206 kann, wie in der 13 gezeigt ist, einen äußeren Abschnitt 1212 aufweisen, der mit dem Tragelement 1208 (12a) verbunden ist, und einen inneren Abschnitt 1214 aufweisen, der mit dem Verbindungselement 1204 oder mit dem optischen Element 1202 verbunden ist. Der äußere und der innere Abschnitt 1212, 1214 können miteinander über Federelementen 1216 verbunden sein. Die Federelemente 1216 können beispielsweise radial vom inneren Abschnitt 1214 zum äußeren Abschnitt 1212 verlaufen. Alternativ können die Federelemente 1216 auch eine spiralförmige Form haben. Es ist auch nicht notwendig, dass die Federelemente 1216 in einer Ebene verlaufen. Auch andere Geometrien, wie beispielsweise sich Helix-artig um das Verbindungselement 1204 herumwindende Federelemente 1216 sind ebenfalls möglich.
14 bis 16 zeigen schematische Seitenansichten von optischen Systemen 1400, 1500, 1600 gemäß weiteren Ausführungsformen. Die optischen Systeme 1400, 1500, 1600 weisen wie das optische System 1200 aus 12 ein optisches Element 1402, 1502, 1602 auf, das mittels eines Verbindungselements 1404, 1504, 1604 auf einem flexiblen, elastischen Element 1406, 1506, 1606 befestigt ist. Das flexible Element 1406, 1506, 1606 ist ferner an einem Trageelement 1408, 1508, 1608 befestigt.
14 zeigt ein optisches System 1400 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Je nach Anwendung kann es beispielsweise vorteilhaft sein, das flexible Element 1406 mit einer Vorspannung zu beaufschlagen. Enthält das flexible Element beispielsweise pyrolytischen Graphit kann durch die diamagnetische Eigenschaft des pyrolytischen Graphits das flexible Element 1406 mit Hilfe eines Magneten 1418 bzw. einer Anordnung von Magneten 1418 mit einer Vorspannung beaufschlagt werden. Vorteilhaft können die Magnete auch verwendet werden, um das optische Element 1402 bzw. das flexible Element 1406 zu bewegen.
15 zeigt ein optisches System 1500 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Hierbei weist das optische System 1500 ein oder mehrere Wärmeleitelemente 1520 aus pyrolytischem Graphit auf, welche beispielsweise Festkörpergelenke bilden, um insbesondere ein Verkippen des optischen Elements 1502 bzgl. des Tragelements 1508 zuzulassen. Die Wärmeleitelemente 1520 können insbesondere eine Wärme, die von dem optischen Element 1502 oder dem Verbindungselement 1504 zu dem flexiblen Element 1506 bzw. dem Tragelement 1508 leiten. Lediglich exemplarisch sind rechts das optische Element 1502 mit dem Tragelement 1508 und links das Verbindungselement 1504 mit dem Tragelement 1508 verbindende Wärmeleitelemente 1520 gezeigt.
16 zeigt ein optisches System 1600 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Insbesondere weist das optische System 1600 zusätzlich eine Dämpfungsvorrichtung 1622 auf. Die Dämpfungsvorrichtung 1622 kann beispielsweise ein Dämpfungselement oder eine Dämpfungsflüssigkeit sein. Insbesondere kann die Dämpfungsvorrichtung 1622 zwischen einem Magneten 1618 oder einer Anordnung von Magneten 1618 und dem Trageelement 1608 angeordnet sein.
Die vorliegend beschriebenen optischen Komponenten und Systeme könnten genauso gut – anstelle bei der vorliegend beschriebenen EUV-Lithographieanlage – bei einer DUV- oder einer sonstigen Lithographieanlage verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

100: EUV-Lithographieanlage
102: Strahlformungssystem
104: Beleuchtungssystem
106: Projektionssystem
108: EUV-Lichtquelle
110: Kollimator
112: Monochromator
114: EUV-Strahlung
116, 118, 124, 126: Spiegel
120: Photomaske
122: Wafer
200, 300, 400, 500: Komponente
202, 302, 402, 502: Substrat
204: erste Seite
206: zweite Seite
208, 308, 408, 508: Trägerschicht
210, 310, 410, 510: optische Beschichtung
212, 312, 412, 512: Rückseitenschicht
214: Fläche
216: optisch aktive Fläche
218: Linie
600, 700: Filterkomponente
602: Gitternetzstruktur
604: Längselement
606: Querelement
608, 708: Öffnung
800, 900, 1000, 1100: Kühlkomponente
802, 902, 1002, 1102: erste Schicht
804, 904, 1004, 1104: Kühlkanäle
806, 906, 1006, 1106: erste Seite
808, 908, 1008, 1108: dritte Seite
810, 910, 1010, 1110: zweite Schicht
1012, 1112: fünfte Seite
1200, 1400, 1500, 1600: optisches System
1202, 1402, 1502, 1602: optisches Element
1204, 1404, 1504, 1606: Verbindungselement
1206, 1406, 1506, 1606: flexibles Element
1208, 1408, 1508, 1608: Trageelement
1210: Manipulatorelement
1212: äußerer Abschnitt
1214: innerer Abschnitt
1216: Federelement
1418, 1618: Permanentmagnet
1520: Wärmeleitelement
1622: Dämpfungsvorrichtung
B: Durchmesser
D: Dicke
H: Haupterstreckungsebene
L: Lichtstrahl
α: Winkel

Claims

Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend pyrolytisches Graphit.
Komponente nach Anspruch 1, aufweisend eine Beschichtung (208, 308, 408, 508, 212, 312, 412, 512), welche das pyrolytische Graphit enthält.
Komponente nach Anspruch 2, aufweisend ein Substrat (202, 302, 402, 502), wobei die Beschichtung (208, 308, 408, 508) enthaltend pyrolytisches Graphit auf dem Substrat (202, 302, 402, 502) aufgebracht ist.
Komponente nach Anspruch 3, wobei auf der Beschichtung (208, 308, 408, 508) enthaltend pyrolytisches Graphit eine Reflektorschicht (210, 310, 410, 510) zur Reflexion von Licht (L, L‘) angeordnet ist.
Komponente nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Beschichtung (208, 308, 408, 508) enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke von weniger als 3 mm, bevorzugt von weniger als 1 mm hat.
Komponente nach Anspruch 1, aufweisend ein Substrat (202, 302, 402, 502), welches das pyrolytische Graphit enthält.
Komponente nach Anspruch 6, wobei auf dem Substrat (202, 302, 402, 502) enthaltend pyrolytisches Graphit eine Reflektorschicht (210, 310, 410, 510) zur Reflexion von Licht (L, L‘) aufgebracht ist.
Komponente nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Substrat (202, 302, 402, 502) enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke von weniger als 100 mm, bevorzugt von weniger als 30 mm, noch bevorzugter von weniger als 10 mm hat.
Komponente nach Anspruch 1, aufweisend ein Substrat (202, 302, 402, 502) mit einer ersten Seite (204) und einer der ersten Seite (204) gegenüberliegenden zweiten Seite (206), wobei auf der ersten Seite (206) des Substrats eine Reflektorschicht (210, 310, 410, 510) zur Reflexion von Licht (L, L‘) und auf der zweiten Seite (206) eine weitere Beschichtung (212, 312, 412, 512) aufgebracht, wobei die weitere Beschichtung (212, 312, 412, 512) pyrolytische Graphit enthält.
Komponente nach Anspruch 9, wobei die weitere Beschichtung (212, 312, 412, 512) enthaltend pyrolytisches Graphit eine Dicke von weniger als 3 mm, bevorzugt von weniger als 1 mm hat.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das pyrolytische Graphit (1102) eingekapselt ist.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 11, aufweisend zumindest eine erste Schicht (802, 902, 1002, 1102) aus zumindest einem ersten Material, wobei in der ersten Schicht (802, 902, 1002, 1102) zumindest ein Kühlkanal (804, 904, 1004, 1104) gebildet ist, der dazu eingerichtet ist, eine in die Komponente (800, 900, 1000, 1100) eingebrachte Wärme zu leiten, wobei sich der zumindest eine Kühlkanal (804, 904, 1004, 1104) in der ersten Schicht (802, 902, 1002, 1102) erstreckt und/oder in einer ersten Richtung der Komponente (800, 900, 1000, 1100) von einer ersten Seite (806, 906, 1006, 1106) der Komponente (800, 900, 1000, 1100) zu einer zweiten Seite der Komponente (800, 900, 1000, 1100) erstreckt.
Komponente nach Anspruch 12, wobei auf zumindest einer dritten Seite (808, 908, 1008, 1108) der Komponente (800, 900, 1000, 1100) zumindest eine zweite Schicht (810, 910, 1010, 1110) aus zumindest einem zweiten Material aufgebracht ist.
Komponente nach Anspruch 13, wobei die zumindest zweite Schicht (1010, 1110) eine geschlossene Mantelfläche um die erste Schicht (1002, 1102) herum bildet.
Komponente nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das erste Material und/oder das zweite Material pyrolytisches Graphit und/oder das jeweils andere Material ein von pyrolytisches Graphit verschiedenes Material enthält.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei eine basale Ebene des pyrolytischen Graphits so ausgerichtet ist, dass sie senkrecht zu einer Richtung einfallenden und/oder zu reflektierenden Lichts (L, L‘) ist.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) eine optische Komponente (200, 300, 400, 500) ist.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) ein Filter (600, 700) ist.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) ein Manipulator (1200, 1400, 1500, 1600) ist.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 19, aufweisend eine Mehrzahl von Öffnungen (608, 708), wobei insbesondere ein Verhältnis von Öffnung (608, 708) zu Material größer 50%, bevorzugt größer 80%, noch bevorzugter größer 97% ist.
Komponente nach Anspruch 20, wobei die Anordnung der Mehrzahl von Öffnungen (608) eine Gitternetzstruktur (602) bildet.
Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) eine Haupterstreckungsebene (H) aufweist und eine Ausdehnung (D) der Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) in der Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsebene (H) zwischen 10 und 5000, bevorzugt zwischen 30 und 3000, mal kleiner ist als die Ausdehnungen (B) der Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) in den Richtungen der Haupterstreckungsebene (H).
Komponente nach Anspruch 22, wobei das pyrolytische Graphit so angeordnet ist, dass eine basale Ebene des pyrolytischen Graphits parallel zu der Haupterstreckungsebene (H) ist.
Optisches System (1200, 1400, 1500, 1600) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend ein optisches Element (1202, 1402, 1502, 1602), ein flexibles Element (1206, 1406, 1506, 1606) und ein Trageelement (1208, 1408, 1508, 1608), wobei das flexible Element (1206, 1406, 1506, 1606) das optische Element (1202, 1402, 1502, 1602) mit dem Trageelement (1208, 1408, 1508, 1608) koppelt, wobei zumindest das optische Element (1202, 1402, 1502, 1602) und/oder das flexible Element (1206, 1406, 1506, 1606) eine Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 aufweist.
Optisches System nach Anspruch 24, aufweisend ferner zumindest ein Wärmeleitelement (1520), das pyrolytisches Graphit enthält und dazu eingerichtet ist, Wärme von dem optischen Element (1202, 1402, 1502, 1602) zu dem Trageelement (1208, 1408, 1508, 1608) und/oder zu dem flexiblen Element (1206, 1406, 1506, 1606) zu leiten.
Optisches System nach Anspruch 24 oder 25, aufweisend ferner einen Manipulator (1210), der pyrolytisches Graphit enthält und dazu eingerichtet ist, das optische Element (1202, 1402, 1502, 1602) und/oder das flexible Element (1206, 1406, 1506, 1606) zu manipulieren.
Optisches System (1200, 1400, 1500, 1600) insbesondere nach einem der Ansprüche 24 bis 26, aufweisend zumindest eine Komponente (1402, 1602) nach einem der Ansprüche 1–23 und zumindest eine Vorrichtung (1418, 1618), die dazu eingerichtet ist, ein magnetisches Feld zu erzeugen, das dazu geeignet ist, das flexible Element (1206, 1406, 1506, 1606) und/oder das optische Element (1202, 1402, 1502, 1602) zu bewegen, zu deformieren, zu levitieren und/oder mit einer Vorspannung zu beaufschlagen.
Optisches System nach einem der Ansprüche 24 bis 27, aufweisend eine Dämpfungsvorrichtung (1622), die dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Trageelements (1208, 1408, 1508, 1608) und/oder des flexiblen Elements (1206, 1406, 1506, 1606) zu dämpfen.
Lithographieanlage (100) mit zumindest einer Komponente (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 und/oder einem optischen System (1200, 1400, 1500, 1600) nach einem der Ansprüche 24 bis 28.