DE102016221878A1

DE102016221878A1 - Projection exposure apparatus for semiconductor lithography and its components and method of manufacturing such components

Info

Publication number: DE102016221878A1
Application number: DE102016221878.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Erath; Wolfgang Scherm; Timo Laufer; Franz-Josef Stickel
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2017-11-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einer Mehrzahl von Komponenten, wobei mindestens eine Komponente eine mittels selektiven Laserätzens hergestellte Struktur aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren derartiger Komponenten.The invention relates to a projection exposure apparatus for semiconductor lithography with a plurality of components, wherein at least one component has a structure produced by means of selective laser etching. Furthermore, the invention relates to a manufacturing method of such components.

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie und deren Komponenten sowie ein Herstellungsverfahren für derartige Komponenten.The invention relates to a projection exposure apparatus for semiconductor lithography and its components and to a production method for such components.

Für Projektionsbelichtungsanlagen bestehen extrem hohe Anforderungen an die Abbildungsgenauigkeit bei gleichzeitig hoher thermischer Belastung der zur Abbildung eines Reticles auf einen Wafer verwendeten Komponenten. Bei diesen Komponenten kann es sich beispielsweise um Spiegel oder um Manipulatoren handeln, welche als thermisch oder mechanisch aktuierte optische Elemente ausgebildet sind.For projection exposure systems, there are extremely high demands on the imaging accuracy and, at the same time, high thermal stress on the components used to image a reticle onto a wafer. These components may, for example, be mirrors or manipulators which are designed as thermally or mechanically actuated optical elements.

So ist beispielsweise in dem US-Patent US 7 817 249 B2 eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie offenbart, bei welcher Abbildungsfehler dadurch korrigiert werden können, dass mindestens ein im Projektionsobjektiv der Projektionsbelichtungsanlage angeordnetes optisches Element durch das Einwirken gerichteter infraroter Strahlung ortsaufgelöst geheizt wird, wodurch eine gewünschte Temperatur- und dadurch Brechungsindexverteilung über das optische Element hinweg erreicht wird. Aufgrund der thermischen Trägheit des optischen Elements ist jedoch eine schnelle Anpassung des gewünschten Profils bzw. auch ein schnelles "Neutralschalten" des optischen Elements durch ein erneutes Einstellen einer homogenen Temperaturverteilung über das optische Element hinweg durch die in der genannten Schrift offenbarte Vorrichtung nur schwer möglich.For example, in the US patent US Pat. No. 7,817,249 B2 discloses a projection exposure apparatus for semiconductor lithography, in which aberrations can be corrected by at least one arranged in the projection lens of the projection exposure system optical element is heated spatially resolved by the action of directed infrared radiation, whereby a desired temperature and thus refractive index distribution over the optical element is achieved , Due to the thermal inertia of the optical element, however, a rapid adaptation of the desired profile or a quick "neutral switching" of the optical element by re-setting a homogeneous temperature distribution across the optical element by the device disclosed in the document is difficult.

Ferner ist in der WO 2007/ 017 089 A1 ein Manipulator für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie offenbart, bei welchem sich eine dünne Flüssigkeitsschicht zwischen zwei optischen Elementen, beispielsweise planparallelen Platten befindet, wobei eine der planparallelen Platten deformiert werden kann. Dabei wird die Temperatur der Flüssigkeit so gewählt, dass der Unterschied der Brechungsindizes von der Flüssigkeit zu der angrenzenden planparallelen Platte so gering wie möglich ist. Derartige Komponenten stellen technisch besondere Herausforderungen bezüglich kleiner Strukturgrößen.Furthermore, in the WO 2007/017 089 A1 discloses a manipulator for a projection exposure apparatus for semiconductor lithography, in which a thin layer of liquid between two optical elements, such as plane-parallel plates, wherein one of the plane-parallel plates can be deformed. The temperature of the liquid is chosen so that the difference of the refractive indices from the liquid to the adjacent plane-parallel plate is as small as possible. Such components pose special technical challenges with respect to small feature sizes.

Insbesondere in der EUV- der DUV-Lithographie steigen aufgrund von sich kontinuierlich verschärfenden optischen Spezifikationen die Anforderungen an die thermale Konditionierbarkeit optischer Elemente. Eine Möglichkeit, hier Abhilfe zu schaffen, stellt die direkte Temperierung, insbesondere Kühlung der optischen Elemente dar. Dazu müssen Temperier- bzw. Kühlleitungen in die optischen Elemente integriert werden. Aktuell können solche Strukturen nur mit großem Aufwand in optischen Elementen realisiert werden.Especially in the EUV of DUV lithography, the demands on the thermal conditioning of optical elements are increasing due to continuously increasing optical specifications. One way to remedy this situation is the direct temperature control, in particular cooling of the optical elements. For this purpose, temperature control or cooling lines must be integrated into the optical elements. Currently, such structures can be realized only with great effort in optical elements.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Komponenten für Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie weiterzubilden sowie ein Herstellungsverfahren für derartige Komponenten anzugeben. The object of the present invention is to develop components for projection exposure apparatuses for semiconductor lithography as well as to specify a production method for such components.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by a device or a method having the features of the independent claims. The subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.

Die Erfindung schließt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einer Mehrzahl von Komponenten ein, wobei mindestens eine Komponente eine mittels selektiven Laserätzens hergestellte Struktur aufweist.The invention includes a projection exposure apparatus for semiconductor lithography having a plurality of components, wherein at least one component comprises a structure produced by selective laser etching.

Eine erfindungsgemäße Komponente kann mit weitgehend allen Materialien hergestellt werden, die in Projektionsbelichtungsanlagen benötigt werden. Insbesondere Glaskeramiken und optische Gläser, wie beispielsweise Quarz oder Zerodur-Spiegelsubstratmaterial, kommen hierbei in Betracht.A component according to the invention can be produced with substantially all materials that are required in projection exposure systems. In particular, glass ceramics and optical glasses, such as, for example, quartz or Zerodur mirror substrate material, come into consideration here.

Das selektive Laserätzen SLE (Selective Laserinduced Etching) ist ein zweistufiger Prozess, bei dem zunächst transparentes oder teiltransparentes Material mit Laserstrahlung derart belichtet wird, dass die chemische Ätzbarkeit an diesen Stellen vergrößert wird. Hierzu ist eine kurze Pulsdauer der Laserstrahlung und ein kleines Fokusvolumen im Bereich weniger µm³ nötigt. Der Fokus wird durch das Material bewegt, bis ein zusammenhängendes Volumen mit Kontakt zur Außenfläche des Werkstücks belichtet ist. Dabei kann der Kontakt zur Außenfläche auch über eine nachträgliche mechanische Bearbeitung erzeugt werden.Selective laser-induced etching (SLE) is a two-step process in which initially transparent or partially transparent material is exposed to laser radiation in such a way that the chemical etchability at these sites is increased. For this purpose, a short pulse duration of the laser radiation and a small focus volume in the range of less than ³ microns is required. The focus is moved through the material until a coherent volume is exposed to contact the outer surface of the workpiece. In this case, the contact with the outer surface can also be generated via a subsequent mechanical processing.

Im zweiten Prozessschritt wird das durch die Laserstrahlung modifizierte Material selektiv durch nasschemisches Ätzen entfernt – die Struktur wird quasi entwickelt. Für die Strukturgenauigkeit wesentlich ist dabei eine Selektivität, bei der die Ätzrate des modifizierten Materials im Verhältnis zur Ätzrate des unmodifizierten Materials wesentlich höher ist.In the second process step, the material modified by the laser radiation is selectively removed by wet-chemical etching - the structure is virtually developed. A key factor for the structural accuracy is a selectivity in which the etching rate of the modified material is substantially higher in relation to the etching rate of the unmodified material.

Beispielsweise bei Quarzglas üblich ist eine Selektivität größer 500:1, so dass feine lange Kanäle oder anderweitige geeignete Hohlräume herstellbar sind. Daher können mit der SLE-Technologie komplexe 3D-Hohlräume in Glas oder in anderen Materialien als Basis für mikrostrukturierte Bauteile erzeugt werden.For example, in the case of quartz glass, the selectivity is greater than 500: 1, so that fine long channels or other suitable cavities can be produced. Therefore, with the SLE technology, complex 3D cavities can be created in glass or in other materials as the basis for microstructured components.

Vorteilhaft sind hier insbesondere die große Präzision von lediglich 1µm Fehlertoleranz, die vollständige 3D-Fähigkeit und die große Prozessgeschwindigkeit durch Einsatz von leistungsfähigen Mikroscannern. Particularly advantageous here are the great precision of only 1 .mu.m error tolerance, the Full 3D capability and high process speed through the use of powerful micro-scanners.

Mit dem selektiven Laserätzen lassen sich so geeignete Strukturen hinsichtlich Befestigungsdeformationen sowie Deformationsstrukturen, insbesondere in dünnen optischen Elementen, erzeugen.With the selective laser etching so suitable structures with respect to Befestigungsdeformationen and deformation structures, especially in thin optical elements produce.

Hierdurch lässt sich bei Fassungselementen, beispielsweise mit aufgeklebten Metallteilen, unter Lasteinfluss eine Rückwirkung auf die abbildenden Eigenschaften des optischen Elements hinsichtlich eines Verbiegens ganz wesentlich reduzieren.As a result, in the case of socket elements, for example with glued-on metal parts, a retroactive effect on the imaging properties of the optical element with regard to bending can be substantially reduced under load influence.

Mit den mittels selektivem Laserätzen hergestellten Strukturen können die störenden Einflüsse typischer Grundlastfälle, also Beschleunigung, Momente, Klebereffekte wie Schrumpfung, Dehnung, Wasseraufnahme weitgehend eliminiert werden. Des Weiteren können störende Einflüsse bei sogenannten Montage- oder Befestigungslastfällen durch eine Entkopplung der Komponenten wirkungsvoll reduziert werden. Die Dimensionen der erzeugten Strukturen können dabei im Bereich von wenigen Mikrometern liegen.With the structures produced by means of selective laser etching, the disturbing influences of typical base load cases, ie acceleration, moments, adhesive effects such as shrinkage, elongation, water absorption can be largely eliminated. Furthermore, disturbing influences in so-called assembly or fastening load cases can be effectively reduced by decoupling the components. The dimensions of the structures produced can be in the range of a few micrometers.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann es sich bei der Komponente um ein optisches Element handeln.In an advantageous embodiment of the invention, the component may be an optical element.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung kann es sich bei der Struktur um einen Temperier- insbesondere um einen Kühlkanal handeln. Wichtig dabei ist, dass man auch sehr dünne Kanäle oder sehr dünne Schnitte realisieren kann. Der Verlauf eines Kanals oder ganzer Kanalstrukturen kann im Material dabei weitgehend frei gestaltet werden, insbesondere, um eine strömungsoptimierte Formgestaltung zu verwirklichen.In a particularly preferred embodiment, the structure may be a temperature control, in particular a cooling channel. It is important that you can also realize very thin channels or very thin cuts. The course of a channel or entire channel structures can be made largely free in the material, in particular, to realize a flow-optimized shape design.

Der Kühlkanal kann dabei einer flächigen, homogenen Kühlung des optischen Elementes zur Reduzierung der thermischen Last dienen. Darüber hinaus sind jedoch auch Varianten denkbar, bei welchen mittels des vorteilhaften Verfahrens eine komplexere Kanalstruktur möglichst nahe unterhalb einer optisch aktiven Fläche eines optischen Elementes realisiert wird. Unter einer optisch aktiven Fläche wird dabei diejenige Fläche verstanden, welche im Betrieb der zugehörigen Anlage von der verwendeten optischen Nutzstrahlung, also insbesondere VUV- oder EUV-Strahlung beaufschlagt wird und zur optischen Abbildung beiträgt. In diesem Fall kann durch eine geeignete Steuerung der Kühlung bzw. der Temperierung ein gewünschtes lokales Temperaturprofil eingestellt werden. Hierdurch kann aufgrund der thermischen Ausdehnung des Materials des optischen Elementes eine entsprechende lokale Deformation erreicht werden, welche wiederum für eine Wellenfrontkorrektur verwendet werden kann. Dabei kann das optische Element, welches beispielsweise als Spiegel ausgebildet sein kann, insbesondere gezielt global auf eine definierte oder gemessene Temperatur gekühlt und gezielt lokal aufgeheizt werden. Ebenso kann aus einer gemessenen oder auf einem anderen Wege ermittelten Temperaturverteilung heraus gezielt lokal gekühlt oder geheizt werden. Weitere Kombinationen der Heiz- und Kühlleistung sind kombinierbar mit unterschiedlichen Architekturen der SLE-Strukturen.The cooling channel can serve a planar, homogeneous cooling of the optical element to reduce the thermal load. In addition, however, variants are also conceivable in which a more complex channel structure is realized as closely as possible below an optically active surface of an optical element by means of the advantageous method. An optically active surface is understood to be that surface which, during operation of the associated system, is acted upon by the used optical useful radiation, ie in particular VUV or EUV radiation, and contributes to the optical imaging. In this case, a desired local temperature profile can be adjusted by a suitable control of the cooling or the temperature control. As a result, due to the thermal expansion of the material of the optical element, a corresponding local deformation can be achieved, which in turn can be used for a wavefront correction. In this case, the optical element, which may be formed for example as a mirror, in particular targeted globally cooled to a defined or measured temperature and selectively heated locally. Likewise, it is possible to selectively locally cool or heat from a temperature distribution determined or determined in another way. Further combinations of the heating and cooling performance can be combined with different architectures of the SLE structures.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Variante liegt in der Möglichkeit, die SLE-Strukturen in einen Bereich bis zu ca. 7–10mm unter die optisch aktive Fläche des optischen Elementes zu legen. Die eigentliche Oberflächenbearbeitung und Beschichtung wird durch diese oberflächennahen Strukturen vorteilhafterweise nicht beeinflusst bzw. kann ggf. entsprechend nachbearbeitet werden.An essential advantage of this variant lies in the possibility of placing the SLE structures in a range up to about 7-10 mm below the optically active surface of the optical element. The actual surface treatment and coating is advantageously not influenced by these structures close to the surface, and can optionally be reworked accordingly.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann es sich bei der Struktur um eine mechanische Entkopplungsstruktur handeln. Hierdurch lassen sich Entkopplungselemente direkt an die optischen Elemente anbinden. Dabei können gezielte Schwächungen für optische Elemente für eine gewisse Deformationsfähigkeit der Komponente realisiert werden. Es lassen sich dünnere optische Elemente dadurch gezielt verformen. Durch eine gezielte Schwächung mit Hohlräumen kann lokal das elastische Verhalten des Elementes beeinflusst werden. Entsprechende Entkopplungen können auch über in die Oberfläche der Komponenten mittels des selektiven Laserätzens eingebrachte Nuten bewirkt werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the structure may be a mechanical decoupling structure. As a result, decoupling elements can be connected directly to the optical elements. Targeted weakenings for optical elements can be realized for a certain deformation capability of the component. Thinner optical elements can thereby be deliberately deformed. By a selective weakening with cavities locally the elastic behavior of the element can be influenced. Corresponding decoupling can also be effected via grooves introduced into the surface of the components by means of the selective laser etching.

In weiterer ergänzender Ausführungsform kann die Struktur eine Klebefläche aufweisen. Auf diese Weise kann eine Deformationsentkopplung für Aufhängungspunkte erzielt werden. Hierzu kann in dem Bereich, wo beispielsweise eine Buchse angeklebt ist, unterhalb dieser Buchse ein Hohlraum strukturiert werden, so dass sich eine sich einstellende Befestigungsdeformationen in einem Substrat nicht weiter fortpflanzt.In a further supplementary embodiment, the structure may have an adhesive surface. In this way, a deformation decoupling for suspension points can be achieved. For this purpose, in the area where, for example, a socket is glued, a cavity can be structured below this socket, so that an adjusting fastening deformations which occur in a substrate do not propagate further.

Vorteilhafterweise kann die Struktur als Buchse oder als freistehender Stutzen oder Zapfen ausgebildet sein. Derartige Kleberentkopplungselemente können beispielsweise direkt auf einem Spiegel wiederum über Hohlraumstrukturen angeordnet werden. Dieser Hohlraum dient zur Entkopplung von Kleberspannungen, die aus der Verbindung von Spiegel und Entkopplungselement resultieren.Advantageously, the structure may be formed as a socket or as a freestanding socket or pin. Such adhesive decoupling elements can for example be arranged directly on a mirror in turn via cavity structures. This cavity is used to decouple adhesive stresses resulting from the connection of mirror and decoupling element.

Bevorzugt kann es sich bei der Struktur um eine Kinematik handeln. Hierbei wird die Kinematik in optischen Elementen bevorzugt einstückig aus dem Glasmaterial strukturiert. Dies hat den Vorteil, dass kein gegebenenfalls störender Materialübergang unterschiedlicher Materialien vorhanden ist.Preferably, the structure may be kinematics. Here, the kinematics in optical elements is preferably structured in one piece from the glass material. This has the advantage that no possibly disturbing material transfer of different materials is present.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung kann es sich bei der Struktur um einen Hohlraum handeln, welcher einen Sensor oder eine Aktuatorik enthält. Beispielsweise können auf diese Weise Temperatursensoren als typische Anwendung möglichst nahe an eine zu vermessende optische Fläche herangeführt werden. Auch Sensorpositionen nahe den optisch aktiven Flächen sind mit ausreichend geringer Deformation mit dem beschriebenen Verfahren im Material erzeugbar. Ebenso kann eine geeignete Aktuatorik, wie beispielsweise kleine Piezoelemente, in Hohlräume im Material eingebracht werden. Hierdurch kann eine gezielte, lokale Deformation im Material von optischen Elementen erzeugt werden. In a particularly preferred embodiment, the structure may be a cavity containing a sensor or an actuator. For example, temperature sensors can be brought as close as possible to an optical surface to be measured in this way as a typical application. Sensor positions close to the optically active surfaces can also be produced in the material with sufficiently low deformation using the method described. Likewise, a suitable actuator, such as small piezoelectric elements, are introduced into cavities in the material. As a result, a targeted, local deformation in the material of optical elements can be generated.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann es sich bei der Struktur um einen Hohlraum handeln, welcher eine optische Faser enthält. Hierbei können Lichtleiterfasern zum Einsatz kommen.In a further advantageous embodiment of the invention, the structure may be a cavity containing an optical fiber. Here, optical fibers can be used.

So kann beispielsweise eine planparallele Platte mit Lichtleitern derart beheizt werden, dass in bestimmten Bereichen mehr Intensität bzw. mehr Wärme freigesetzt wird als in anderen Bereichen der Platte.Thus, for example, a plane-parallel plate can be heated with optical fibers such that in certain areas more intensity or more heat is released than in other areas of the plate.

Bevorzugt kann es sich bei der Struktur um einen Hohlraum handeln, welcher ein Medium mit einer von der Brechzahl der Umgebung abweichenden Brechzahl enthält. Hierdurch lassen sich gefüllte Hohlräume sowie auch ultradünne Schichten mit einem abweichenden oder mit dem gleichen Brechungsindex herstellen. Auf diese Weise lassen sich auch im Innern von Komponenten liegende optische Systeme, wie beispielsweise Linsen, herstellen.The structure may preferably be a cavity which contains a medium with a refractive index deviating from the refractive index of the surroundings. This makes it possible to produce filled cavities as well as ultrathin layers with a different or the same refractive index. In this way it is also possible to produce optical systems lying inside components, such as lenses.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung einer Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie ein, bei welchem während des Verfahrens selektives Laserätzen zur Anwendung kommt.Another aspect of the invention includes a method of making a component of a semiconductor lithographic projection exposure apparatus using selective laser etching during the process.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments and variants of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it

1 schematisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage; 1 schematically the basic structure of an EUV projection exposure system;

2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer exemplarischen Komponente mit Temperierkanal; 2 a perspective view of a first embodiment of an exemplary component with tempering;

3 eine Variante einer erfindungsgemäßen Komponente; 3 a variant of a component according to the invention;

4 eine alternative Struktur einer Komponente; 4 an alternative structure of a component;

5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung; 5 another embodiment of the invention;

6 eine alternative Struktur einer Komponente; 6 an alternative structure of a component;

7 eine alternative Struktur einer Komponente; 7 an alternative structure of a component;

8 eine weitere alternative Struktur einer Komponente. 8th another alternative structure of a component.

1 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 für die Mikrolithographie, in welcher die Erfindung Anwendung finden kann. Ein Beleuchtungssystem 401 der Projektionsbelichtungsanlage 400 weist neben einer Lichtquelle 402 eine Beleuchtungsoptik 403 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 404 in einer Objektebene 405 auf. Beleuchtet wird ein im Objektfeld 404 angeordnetes Retikel 406, das von einem schematisch dargestellten Retikelhalter 407 gehalten ist. Eine lediglich schematisch dargestellte Projektionsoptik 408 dient zur Abbildung des Objektfeldes 404 in ein Bildfeld 409 in einer Bildebene 410. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 406 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 409 in der Bildebene 410 angeordneten Wafers 411, der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 412 gehalten ist. Die Lichtquelle 402 kann Nutzstrahlung insbesondere im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm emittieren. 1 shows an example of the basic structure of an EUV projection exposure system 400 for microlithography, in which the invention can find application. A lighting system 401 the projection exposure system 400 points next to a light source 402 an illumination optics 403 for illuminating an object field 404 in an object plane 405 on. Illuminated is a in the object field 404 arranged reticle 406 that of a schematically represented Retikelhalter 407 is held. A merely schematically illustrated projection optics 408 serves to represent the object field 404 in a picture field 409 in an image plane 410 , A structure is shown on the reticle 406 on a photosensitive layer in the area of the image field 409 in the picture plane 410 arranged wafers 411 , by a wafer holder also shown in detail 412 is held. The light source 402 can emit useful radiation, in particular in the range between 5 nm and 30 nm.

Eine mittels der Lichtquelle 402 erzeugte EUV-Strahlung 413 wird mittels eines in der Lichtquelle 402 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass sie im Bereich einer Zwischenfokusebene 414 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 415 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 415 wird die EUV-Strahlung 413 von einem Pupillenfacettenspiegel 416 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 416 und einer optischen Baugruppe 417 mit Spiegeln 418, 419 und 420 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 415 in das Objektfeld 404 abgebildet. Dabei kann die Erfindung prinzipiell in jeden in der gezeigten Anlage verwendeten Komponenten, insbesondere in einer Komponente oder in mehreren Komponenten der Projektionsoptik 408 Verwendung finden.One by means of the light source 402 generated EUV radiation 413 is by means of one in the light source 402 integrated collector aligned so that they are in the area of a Zwischenfokusebene 414 undergoes an intermediate focus before moving to a field facet mirror 415 meets. After the field facet mirror 415 becomes the EUV radiation 413 from a pupil facet mirror 416 reflected. With the aid of the pupil facet mirror 416 and an optical assembly 417 with mirrors 418 . 419 and 420 become field facets of the field facet mirror 415 in the object field 404 displayed. In this case, the invention can in principle be used in every component used in the system shown, in particular in one component or in several components of the projection optics 408 Find use.

2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform einer exemplarischen Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie, nämlich einen Spiegel 1, in dessen Substrat 2 mittels selektiven Laserätzens eine Struktur, im gezeigten Beispiel ein Temperierkanal 3, hergestellt wurde. Dabei kann das Substrat 2 aus einem keramischen Material hergestellt sein. Der Temperierkanal 3 kann aufgrund des genannten vorteilhaften Fertigungsverfahrens als ausgesprochen filigrane Struktur ausgebildet sein, deren Durchmesser beispielweise im Bereich von 1µm bis 100 µm liegen kann. Prinzipiell können Temperierkanäle beliebigen Querschnitts und Dimensionen in das optische Element eingebracht werden. Ein Temperierkanal kann insbesondere mit einem Temperier- bzw. Kühlmedium gefüllt sein, beispielsweise mit Luft, Wasser oder einem anderen Kühlmittel, welches mittels einer nicht dargestellten Pumpe durch den Temperierkanal 3 transportiert werden kann. Der gezeigte Verlauf des Kanals 3 ist lediglich exemplarisch zu verstehen; selbstverständlich können bei einem komplexeren Verlauf auch vergleichsweise komplexe Temperaturverläufe in dem Spiegel 1 erzeugt werden, mittels derer dann – wie weiter vorne beschrieben – beispielsweise eine Wellenfrontkorrektur vorgenommen werden kann. 2 shows in a perspective view a first embodiment of an exemplary component of a projection exposure apparatus for semiconductor lithography, namely a mirror 1 , in its substrate 2 by means of selective laser etching a structure, in the example shown a tempering 3 , was produced. In this case, the substrate 2 be made of a ceramic material. The tempering channel 3 can be pronounced due to the said advantageous manufacturing method be formed filigree structure whose diameter may for example be in the range of 1 micron to 100 microns. In principle, tempering channels of any cross-section and dimensions can be introduced into the optical element. A tempering channel may in particular be filled with a tempering or cooling medium, for example with air, water or another coolant, which by means of a pump, not shown, through the tempering 3 can be transported. The course of the channel shown 3 is merely an example to understand; Of course, in a more complex course also comparatively complex temperature profiles in the mirror 1 be generated by means of which then - as described above - for example, a wavefront correction can be made.

Ebenso könnten (in der Figur nicht dargestellt) mit dem SLE-Verfahren auch Kühlrippen insbesondere an der Außenseite des dargestellten Spiegels 1 hergestellt werden.Likewise could (not shown in the figure) with the SLE method and cooling fins in particular on the outside of the mirror shown 1 getting produced.

3 zeigt in einer Variante der Erfindung eine Komponente 1, bei welcher es sich ebenfalls um einen Spiegel handeln kann, welcher mit einer mechanischen Entkopplungsstruktur versehen ist. Im Inneren des Spiegels 1 ist ein Hohlraum 4 ausgebildet, der ebenfalls mittels selektiven Laserätzens hergestellt wurde und aufgrund dessen in seiner Dimensionierung filigran und feinstrukturiert ausgelegt werden kann. Im gezeigten Beispiel ist der Hohlraum 4 nach einer Seite des Spiegels 1 offen; ebenso kann der Hohlraum 4 lediglich durch einen Kanal kleineren Querschnitts mit der Umgebung in Verbindung stehen. Die Öffnung des Hohlraums 4 bzw. ein Kanal kann insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen, nämlich zur Spülung des Hohlraumes 4 mit der ätzenden Substanz, erforderlich sein. Oberhalb des Hohlraumes 4 kann eine Klebefläche 5 angeordnet sein. Diese dient zur Befestigung einer Buchse 6. Es ergibt sich somit eine mechanische Entkopplungsstruktur, da bei bestimmter mechanischer Belastung an der Buchse 6 und den daran angeschlossenen weiteren Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage aufgrund der erreichten lokalen Materialschwächung gezielt elastisches Verhalten in die Komponente 1 induziert werden kann. Somit kann die an der Buchse 6 angreifende Mechanik vom restlichen Teil der Komponente 1 bis zu einem gewissen Ausmaß entkoppelt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, um Grundlastfälle, wie angreifende Kräfte und Momente, Klebereffekte, welche Schrumpfung, Dehnung oder Wasseraufnahme mit sich bringen, und Befestigungslastfälle bei Anbringen der Komponente 1 an weitere Strukturen im gesamten Bereich der Komponente 1 für die Projektionsbelichtungsanlage zu dekonzentrieren. 3 shows in a variant of the invention, a component 1 , which may also be a mirror provided with a mechanical decoupling structure. Inside the mirror 1 is a cavity 4 formed, which was also produced by means of selective laser etching and therefore can be interpreted filigree and finely structured in its dimensions. In the example shown, the cavity 4 to one side of the mirror 1 open; as well can the cavity 4 only by a channel of smaller cross-section with the environment in connection. The opening of the cavity 4 or a channel can in particular for manufacturing reasons, namely for flushing the cavity 4 with the corrosive substance, be required. Above the cavity 4 can be an adhesive surface 5 be arranged. This is used to attach a socket 6 , This results in a mechanical decoupling structure, because at certain mechanical load on the socket 6 and the other connected components of the projection exposure system due to the achieved local material weakening specifically elastic behavior in the component 1 can be induced. Thus, the at the socket 6 attacking mechanics from the rest of the component 1 be decoupled to a certain extent. This is particularly advantageous for dealing with base load cases such as forces and torques, adhesive effects involving shrinkage, elongation or water absorption, and fastening load cases when attaching the component 1 to other structures throughout the range of the component 1 to deconcentrate for the projection exposure equipment.

4 zeigt eine Variante der Erfindung, bei welcher ebenfalls mittels eines SLE-Verfahrens um eine auf einer Kleberfläche 5 angeordneten Buchse 6 eine Nut 7 ausgebildet wurde. Die Nut 7 kann dabei aufgrund der bereits beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften des SLE-Verfahrens in ihrer Dimensionierung in einem weiten Bereich eingestellt werden. 4 shows a variant of the invention, which also by means of a SLE method to one on a gluing surface 5 arranged socket 6 a groove 7 was trained. The groove 7 can be adjusted in its dimensioning in a wide range due to the already described advantageous properties of the SLE method.

5 zeigt in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen auf dem Spiegel 1 angeordneten freistehenden Stutzen oder Zapfen 8, welcher mittels selektiven Laserätzens hergestellt wurde. Charakteristisch ist die filigrane Struktur aufgrund des Herstellungsprozesses. Hier sind insbesondere auch mehrere oder auch unterschiedliche feine Zapfenstrukturen denkbar. Beispielsweise kann es sich um Achszapfen, Wellenzapfen und Einzelzapfen beispielsweise ausgebildet als Spurzapfen oder Kugelzapfen in ihrer charakteristischen Form handeln. 5 shows in a further embodiment of the invention one on the mirror 1 arranged freestanding neck or pin 8th , which was produced by selective laser etching. Characteristic is the filigree structure due to the manufacturing process. Here, in particular, several or different fine pin structures are conceivable. For example, it may be axle journal, shaft journal and individual journal, for example designed as a journal or ball stud in its characteristic shape.

6 stellt eine weitere Variante der Erfindung dar, bei welcher mittels selektiven Laserätzens in der Komponente 1 ein Hohlraum 4 als Struktur realisiert ist. In diesem Hohlraum 4 ist ein Sensor 9 angeordnet, der Parameter der Komponente 1 quantitativ erfassen kann. Insbesondere kann es sich bei dem Sensor 9 um einen Temperatursensor handeln. Der Sensor 9 kann (nicht in der Figur dargestellt) mittels eines Lichtwellenleiters, eines Signalkabels oder einer integrierten Sendeeinheit per Funk angesteuert werden. 6 represents a further variant of the invention, wherein by means of selective laser etching in the component 1 a cavity 4 is realized as a structure. In this cavity 4 is a sensor 9 arranged, the parameter of the component 1 can capture quantitatively. In particular, it may be in the sensor 9 to act a temperature sensor. The sensor 9 can (not shown in the figure) by means of an optical waveguide, a signal cable or an integrated transmitter unit are controlled by radio.

7 zeigt eine alternative Struktur der Komponente 1. Dabei handelt es sich, ähnlich wie in 2, um einen integrierten, filigranen Hohlraum 4 innerhalb der Komponente 1. Im Inneren des Hohlraumes 4, welcher mittels SLE hergestellt wurde, ist eine optische Faser 10 enthalten, welche als Lichtwellenleiter insbesondere zur Führung von Heizstrahlung verwendet werden kann. Auf diese Weise wird eine vorteilhafte Möglichkeit zur gezielten lokalen Temperierung der Komponente 1 geschaffen. 7 shows an alternative structure of the component 1 , These are, similar to in 2 To create an integrated, filigree cavity 4 within the component 1 , Inside the cavity 4 which was fabricated by SLE is an optical fiber 10 contained, which can be used as an optical waveguide, in particular for guiding heating radiation. In this way, an advantageous possibility for targeted local temperature of the component 1 created.

In 8 ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Dabei ist die Komponente 1 als optisches Element, im gezeigten Beispiel als planparallele Platte mit einem Hohlraum 4 ausgebildet. Dabei ist der Hohlraum 4 mit einem Medium 11 ausgefüllt, welches einen von der Brechzahl der Umgebung abweichenden Brechungsindex aufweist. Durch diese Maßnahme lässt sich beispielsweise ein integriertes optisches System innerhalb der Komponente 1 realisieren. Beispielsweise kann es sich dabei um ein Linsensystem, optische Gitter oder einen Bragg-Spiegel innerhalb der optischen Komponente 1 handeln. In 8th a further variant of the device according to the invention is shown. Where is the component 1 as an optical element, in the example shown as a plane-parallel plate with a cavity 4 educated. Here is the cavity 4 with a medium 11 filled, which has a different refractive index of the refractive index of the environment. By this measure, for example, an integrated optical system within the component can be 1 realize. For example, it may be a lens system, optical grating or a Bragg mirror within the optical component 1 act.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Spiegel; Komponente Mirror; component
22: Substrat substratum
33: Temperierkanal tempering
44: Hohlraum cavity
55: Klebefläche adhesive surface
66: Buchse Rifle
77: Nut groove
88th: Stutzen; Zapfen Support; spigot
99: Sensor sensor
1010: optische Faser optical fiber
1111: Medium medium
400400: Projektionsbelichtungsanlage Projection exposure system
401401: Beleuchtungssystem lighting system
402402: Lichtquelle light source
403403: Beleuchtungsoptik illumination optics
404404: Objektfeld object field
405405: Objektebene object level
406406: Retikel reticle
407407: Retikelhalter reticle
408408: Projektionsoptik projection optics
409409: Bildfeld field
410410: Bildebene image plane
411411: Wafer wafer
412412: Waferhalter wafer holder
413413: EUV-Strahlung EUV radiation
414414: Zwischenfokusebene Between the focal plane
415415: Feldfacettenspiegel Field facet mirror
416416: Pupillenfacettenspiegel Pupil facet mirror
417417: optische Baugruppe optical assembly
418418: Spiegel mirror
419419: Spiegel mirror
420420: Spiegel mirror

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7817249 B2 [0003]
WO 2007/017089 A1 [0004]

Claims

Projection exposure apparatus ( 400 ) for semiconductor lithography with a plurality of components, characterized in that at least one component ( 1 ) has a structure produced by selective laser etching.

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 1, characterized in that the component ( 1 ) is an optical element.

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the structure is a tempering channel ( 3 ).

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the structure is a mechanical decoupling structure ( 6 . 8th ).

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 4, characterized in that the structure has an adhesive surface ( 5 ) having.

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the structure as a socket ( 6 ) or as a free-standing neck or pin ( 8th ) is trained.

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 1 or 2, characterized in that it is a kinematics in the structure.

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the structure is a cavity ( 4 ), which is a sensor ( 9 ) or contains an actuator.

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the structure is a cavity ( 4 ), which is an optical fiber ( 10 ) contains.

Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the structure is a cavity ( 4 ), which is a medium ( 1 ) Contains a refractive index deviating from the refractive index of the environment.

Process for the preparation of a component ( 1 ) of a projection exposure apparatus ( 400 ) for semiconductor lithography, characterized in that during the process selective laser etching is used.