DE102017201835A1 - Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat - Google Patents

Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat Download PDF

Info

Publication number
DE102017201835A1
DE102017201835A1 DE102017201835.6A DE102017201835A DE102017201835A1 DE 102017201835 A1 DE102017201835 A1 DE 102017201835A1 DE 102017201835 A DE102017201835 A DE 102017201835A DE 102017201835 A1 DE102017201835 A1 DE 102017201835A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mirror substrate
optical arrangement
mirror
passageway
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017201835.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Schaffer
Jens Prochnau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102017201835.6A priority Critical patent/DE102017201835A1/de
Publication of DE102017201835A1 publication Critical patent/DE102017201835A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0891Ultraviolet [UV] mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1822Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
    • G02B7/1827Motorised alignment
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70258Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70316Details of optical elements, e.g. of Bragg reflectors, extreme ultraviolet [EUV] multilayer or bilayer mirrors or diffractive optical elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/10Mirrors with curved faces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/181Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • G02B7/1815Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation with cooling or heating systems
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/067Construction details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine optische Anordnung für elektromagnetische Strahlung, aufweisend: eine versteifte Struktur, welche ein Aussteifungselement (12) aufweist; einen Spiegel (1), welcher ein Spiegelsubstrat (2) aufweist, wobei das Spiegelsubstrat (2) einen Durchgangskanal (11) aufweist; wobei eine Oberfläche (3) des Spiegelsubstrats (2) zur Reflexion der Strahlung konfiguriert ist und/oder auf dem Spiegelsubstrat (2) eine reflektive Beschichtung des Spiegels (1) zur Reflexion der Strahlung aufgebracht ist, wobei in einer Arbeitsposition und -orientierung des Spiegelsubstrats (2) das Aussteifungselement (12) den Durchgangskanal (11) frei durchläuft. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine optische Anordnung für elektromagnetische Strahlung, welche konfiguriert ist, einen Laserstrahl zu erzeugen, wobei in einer Arbeitsposition und -orientierung eines Spiegelsubstrats der Laserstrahl einen Durchgangskanal des Spiegelsubstrats durchläuft.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Zur Herstellung mikrostrukturierter oder nanostrukturierter Bauteile der Mikroelektronik oder Mikrosystemtechnik mittels optischer Lithographie werden projektionslithographische Anlagen eingesetzt. Solche projektionslithographischen Anlagen weisen ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung einer Photomaske (eines Retikels) mit Strahlung eines engen Spektralbereichs um eine Arbeitswellenlänge auf. Ferner weisen diese Anlagen ein projektionsoptisches System auf, um mit Hilfe des Lichts eine Struktur des Retikels auf eine lichtempfindliche Schicht eines Wafers zu projizieren.
  • Um für die herzustellenden Halbleiter-Bauelemente eine möglichst kleine Strukturbreite zu erhalten, sind neuere projektionslithographische Anlagen auf eine Arbeitswellenlänge von 13,5 Nanometern ausgelegt, d.h. einer Wellenlänge im extrem ultravioletten (EUV-)Wellenlängenbereich. Der EUV-Wellenlängenbereich erstreckt sich von 5 Nanometer bis 20 Nanometer. Als Arbeitswellenlänge können jedoch grundsätzlich auch andere Wellenlängen des EUV-Wellenlängenbereichs verwendet werden. Da Strahlung im EUV-Wellenlängenbereich von nahezu allen Materialen stark absorbiert wird, können keine transmissiven optischen Elemente verwendet werden, sondern es ist der Einsatz reflektiver optischer Elemente erforderlich. Solche reflektiven optischen Elemente können beispielsweise Spiegel, reflektiv arbeitende Monochromatoren, Kollimatoren oder Photomasken sein. Da EUV-Licht auch stark durch Luftmoleküle absorbiert wird, muss der Strahlengang der projektionslithographischen Anlage innerhalb einer Vakuumkammer verlaufen.
  • Um für eine gegebene Wellenlänge eine möglichst hohe Auflösung erreichen zu können, muss die projektionsoptische Anordnung eine möglichst hohe bildseitige numerische Apertur aufweisen. Dies erfordert jedoch vergleichsweise große Spiegelflächen.
  • Um für die großen Spiegelflächen die erforderliche Stabilität gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Dicke der Spiegelsubstrate zu vergrößern. Dies erhöht die Steifigkeit und damit auch die Regelbarkeit der Position und/oder Orientierung der Spiegel.
  • In Verbindung mit den großen Volumina der Spiegel und den dadurch geringer werdenden Abständen zwischen den Spiegelsubstraten ergibt sich jedoch das Problem, geeignete Tragrahmen (auch als "Kraftrahmen" oder "force frame" bezeichnet) zur Halterung der optischen Elemente zu konstruieren, welche die erforderliche Stabilität bei den mechanischen und thermischen Belastungen aufweisen.
  • Neben dem Tragrahmen weisen projektionslithographische Anlagen für den EUV-Wellenlängenbereich typischerweise auch einen oder mehrere Messrahmen (auch als „Messnormal“ oder "sensor frame" bezeichnet) auf, der möglichst frei von statischen und dynamischen mechanischen Belastungen ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass durch den Messrahmen keine optischen Elemente gehaltert werden. Die Positionen und Orientierungen der optischen Elemente werden relativ zum Messrahmen gemessen. Der Messrahmen wirkt daher als Messnormal. Auch für die Messrahmen hat sich gezeigt, dass es mit zunehmenden Volumina der Spiegel schwieriger wird, Designs bereitzustellen, welche die erforderliche Stabilität bei den auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen aufweisen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System bereitzustellen, welches verbesserte Eigenschaften für die auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen bereitstellt.
  • Gegenstand der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine optische Anordnung der eingangs genannten Art, umfassend: eine versteifte Struktur, welche ein Aussteifungselement aufweist. Die optische Anordnung kann ferner einen Spiegel aufweisen, welcher ein Spiegelsubstrat aufweist, wobei das Spiegelsubstrat einen Durchgangskanal aufweist. Eine Oberfläche des Spiegelsubstrats kann zur Reflexion elektromagnetischer Strahlung konfiguriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann auf dem Spiegelsubstrat eine reflektive Beschichtung des optischen Spiegels zur Reflexion der Strahlung aufgebracht sein. In einer Arbeitsposition und -orientierung des Spiegelsubstrats kann das Aussteifungselement den Durchgangskanal frei durchlaufen.
  • Der Durchgangskanal ermöglicht es, eine versteifte Struktur bereitzustellen, welche eine vergleichsweise hohe mechanische Stabilität aufweist. Durch die Versteifung ist es auch möglich, dass die Eigenschaften der versteiften Struktur unter thermischer Belastung (wie die Wärmeleitfähigkeit und die Formbeständigkeit) verbessert werden können. Die versteifte Struktur kann beispielsweise eine Tragstruktur (auch als „Tragrahmen“ oder „force frame“ bezeichnet) oder eine Messstruktur (auch als „Messrahmen“, „Messnormal“ oder „sensor frame“ bezeichnet) der optischen Anordnung sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass mit dem Aussteifungselement andere Komponenten der optischen Anordnung versteift werden.
  • Die elektromagnetische Strahlung kann eine Wellenlänge im EUV-Wellenlängenbereich aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass die optische Anordnung für Licht außerhalb des EUV-Wellenlängenbereiches eingesetzt wird.
  • Die optische Anordnung kann beispielsweise Teil einer photolithographischen Anlage sein, oder auch Teil einer Anlage sein, welche im Rahmen von EUV-Lithographieverfahren eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Metrologiesysteme zur Untersuchung von belichteten oder zu belichtenden Wafern, zur Untersuchung von Retikeln, sowie zur Untersuchung weiterer Komponenten der projektionslithographischen Anlage, wie beispielsweise Spiegeln.
  • Für den Einsatz bei Strahlung, welche eine Wellenlänge im EUV-Wellenlängenbereich aufweist, kann die reflektive Beschichtung alternierende erste Schichten aus einem ersten Schichtmaterial und zweite Schichten aus einem zweiten Schichtmaterial aufweisen, und somit als Mehrlagen-Beschichtung ausgebildet sein. Die Mehrlagen-Struktur kann so konfiguriert sein, dass durch Interferenzeffekte EUV-Licht aus einem engen Wellenlängenbereich um die Arbeitswellenlänge reflektiert wird. In anderen Worten kann die Mehrlagen-Beschichtung für das EUV-Licht in diesem Wellenlängenbereich ein Interferenzschichtsystem bereitstellen. Dadurch ist es insbesondere möglich, einen Spiegel für geringe Einfallswinkel bereitzustellen (normal incidence mirror). Alternativ kann die Beschichtung so konfiguriert sein, dass ein Spiegel für Licht bei streifendem Einfall bereitgestellt wird (grazing incidence mirror). Eine solche Beschichtung zur Reflexion von Licht bei streifenden Einfall kann eine oder nur wenige Schichten aufweisen.
  • Das Spiegelsubstrat kann einen Wärmeausdehnungskoeffizienten mit Nulldurchgang aufweisen. Eine solche Temperatur wird auch als zero crossing temperature bezeichnet. Beispiele für Materialien mit dieser Eigenschaft sind ULE® oder Zerodur®. Das Spiegelsubstrat kann einstückig sein. Das Spiegelsubstrat kann aus einem Werkstoff bestehen oder ein Verbund sein. Der Verbund kann beispielsweise aus mehreren Werkstoffen und/oder Bauteilen bestehen. Der Verbund kann beispielsweise ein mehrschichtiger Verbund sein.
  • Das Aussteifungselement kann eine longitudinale Form aufweisen und/oder stabförmig sein. Die longitudinale Form kann sich entlang einer Achse erstrecken. Die Achse kann geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig sein. Die Achse kann den Durchgangskanal durchlaufen. Das Aussteifungselement kann einteilig oder mehrteilig sein.
  • Der Durchgangskanal kann eine umlaufende Wandung aufweisen, welche einen Abschnitt des Aussteifungselements umfangsseitig umläuft. Der Durchgangskanal kann sich entlang einer Achse erstrecken, welche geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig ist. Es ist aber auch denkbar, dass die Achse des Durchgangskanals gekrümmt und/oder gewinkelt verläuft. Der Ausdruck "frei durchlaufen" kann insbesondere bedeuten, dass das Aussteifungselement den Durchgangskanal berührungsfrei durchläuft.
  • Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch eine optische Anordnung der eingangs genannten Art gelöst, umfassend: einen Spiegel, welcher ein Spiegelsubstrat aufweist, wobei das Spiegelsubstrat einen Durchgangskanal aufweist. Eine Oberfläche des Spiegelsubstrats kann zur Reflexion der Strahlung konfiguriert sein und/oder auf dem Spiegelsubstrat kann eine reflektive Beschichtung des Spiegels zur Reflexion der Strahlung aufgebracht sein. Die optische Anordnung kann konfiguriert sein, einen Laserstrahl zu erzeugen. In einer Arbeitsposition und -orientierung des Spiegelsubstrats kann der Laserstrahl den Durchgangskanal durchlaufen. Insbesondere kann der Laserstrahl den Durchgangskanal frei durchlaufen. Innerhalb des Durchgangskanals kann der Laserstrahl unabgelenkt verlaufen.
  • Es hat sich gezeigt, dass ein platzsparender und einfacher Strahlengang für Laserstrahlen bereitgestellt werden kann, wenn diese durch den Durchgangskanal geführt werden. Insbesondere ist es möglich, dass bei der Optimierung der Geometrie der Spiegelsubstrate, der Tragstruktur und/oder der Messstruktur weniger schwerwiegende Kompromisse gemacht werden müssen, um die erforderliche Strahlführung für den Laserstrahl bereitzustellen. Der Laserstrahl erfährt dabei keine optische Wirkung durch den Spiegel. Vielmehr wird der Laserstrahl als Messstrahl verwendet, beispielsweise für die Messung der Position und/oder Orientierung des Spiegelsubstrats oder weiterer optischer Elemente der optischen Anordnung. Insbesondere kann der Laserstrahl für eine interferometrische Messung verwendet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Spiegelsubstrat steuerbar bewegbar gehaltert. Die steuerbar bewegbare Halterung kann zu einer Bewegung des Spiegelsubstrats relativ zur versteiften Struktur konfiguriert sein. Die steuerbare Bewegung kann über einen Bewegungsbereich durchführbar sein. Innerhalb des Bewegungsbereiches kann das Aussteifungselement den Durchgangskanal frei durchlaufen. In anderen Worten kontaktiert innerhalb des Bewegungsbereiches das Spiegelsubstrat nicht das Aussteifungselement. Alternativ oder zusätzlich durchläuft innerhalb des Bewegungsbereiches der Laserstrahl den Durchgangskanal. Insbesondere kann innerhalb des Bewegungsbereiches der Laserstrahl den Durchgangskanal frei und/oder unabgelenkt durchlaufen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Aussteifungselement als Endstopp für die Bewegung des Spiegelsubstrats konfiguriert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die optische Anordnung ferner einen oder mehrere Sensoren auf. Die Sensoren können konfiguriert sein, zumindest einen Parameter einer Position und/oder einer Orientierung des Spiegelsubstrats zu erfassen. Die Position und/oder Orientierung kann relativ zur versteiften Struktur gemessen sein. In diesem Fall kann die versteifte Struktur als Messstruktur konfiguriert sein. Beispiele für Sensoren sind interferometrische Abstandssensoren und kapazitive Abstandssensoren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die optische Anordnung eine Tragstruktur auf, welche zur Halterung des Spiegelsubstrats konfiguriert ist. Das Spiegelsubstrat kann steuerbar bewegbar an der Tragstruktur gehaltert sein. Die optische Anordnung kann so konfiguriert sein, dass eine mechanische Kopplung zwischen der versteiften Struktur und der Tragstruktur unterdrückt ist. Die Tragstruktur kann von der versteiften Struktur mechanisch entkoppelt, oder im Wesentlichen mechanisch entkoppelt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform haltert die versteifte Struktur das Spiegelsubstrat und/oder ein weiteres Spiegelsubstrat des optischen Systems. Das Spiegelsubstrat kann steuerbar bewegbar an der versteiften Struktur gehaltert sein. Die versteifte Struktur kann als Tragstruktur ausgebildet sein. Die versteifte Struktur kann das Spiegelsubstrat und/oder eines oder mehrere weitere optische Elemente, wie beispielsweise ein weiteres Spiegelsubstrat, haltern, insbesondere steuerbar bewegbar haltern.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Spiegelsubstrat mit der versteiften Struktur oder einer Tragstruktur der optischen Anordnung halternd verbunden. Die halternde Verbindung kann so konfiguriert sein, dass in der Arbeitsposition und -orientierung des Spiegelsubstrats das Spiegelsubstrat mittels der halternden Verbindung gehalten wird. Die halternde Verbindung kann zur steuerbar bewegbaren Halterung konfiguriert sein. Die optische Anordnung kann so konfiguriert sein, dass zu einer Versteifung der Struktur mit dem Aussteifungselement zumindest ein Teil des Aussteifungselements in den Durchgangskanal einführbar ist, wenn das Spiegelsubstrat mittels der halternden Verbindung verbunden ist. In anderen Worten kann eine Montage des Aussteifungselements zur Versteifung der Struktur dann erfolgen, wenn das Spiegelsubstrat mittels einer Verbindung befestigt ist, mittels welcher das Spiegelsubstrat auch beim Betrieb der optischen Anordnung gehaltert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Aussteifungselement eine Mehrzahl von Befestigungselementen auf zur Versteifung der Struktur mit Hilfe der Befestigungselemente. Ein verbindender Abschnitt des Aussteifungselements, welcher zwei der Befestigungselemente verbindet, kann den Durchgangskanal frei durchlaufen.
  • Eines oder mehrere der Befestigungselemente können beispielsweise zu einer Schraubverbindung konfiguriert sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Aussteifungselement eine Verzweigung auf. Die Verzweigung kann in einem Inneren des Spiegelsubstrats angeordnet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Durchgangskanal ein Teil eines verzweigten Kanalsystems des Spiegelsubstrats. Das verzweigte Kanalsystem kann mehrere Zweige aufweisen. Jeder der Zweige kann eine Außenmündung aufweisen. Zumindest ein Teil des Durchgangskanals kann einen Zweig repräsentieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Aussteifungselement eine Verzweigung auf. Die Verzweigung kann im verzweigten Kanalsystem des Spiegelsubstrats angeordnet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die optische Anordnung ferner ein interferometrisches Messsystem auf. Das interferometrische Messsystem kann den Laserstrahl erzeugen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die reflektive Oberfläche und/oder die reflektive Beschichtung vom Durchgangskanal mindestens 10 Millimeter, mindestens 15 Millimeter oder mindestens 20 Millimeter beabstandet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Spiegelsubstrat steuerbar bewegbar gehaltert. Der Spiegel kann eine oder mehrere Messflächen aufweisen zur Erfassung aller Bewegungsfreiheitsgrade der bewegbaren Halterung. Der Spiegel kann so konfiguriert sein, dass diejenigen Messflächen, welche Teil des Spiegelsubstrats sind oder mit dem Spiegelsubstrat starr verbunden sind, vom Durchgangskanal jeweils mindestens 10 Millimeter, mindestens 15 Millimeter oder mindestens 20 Millimeter beabstandet sind.
  • Eine Messfläche kann beispielsweise eine aktive Messfläche eines Sensors sein oder eine angemessene Fläche. Eine aktive Messfläche kann beispielsweise eine Elektrode eines kapazitiven Sensors sein. Eine angemessene Fläche kann beispielsweise eine Metallfläche sein, welche für den kapazitiven Sensor als Gegenelektrode dient. Ferner kann eine angemessene Fläche ein Reflektor sein, an welchem Licht eines Messarmes eines interferometrischen Messsystems zurückreflektiert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Spiegelsubstrat ein einstückiger Verbund oder Teil eines einstückigen Verbundes. Der Spiegel kann so konfiguriert sein, dass alle Fügeflächen des Spiegelsubstrats zur Bereitstellung des einstückigen Verbundes vom Durchgangskanal mindestens 10 Millimeter, mindestens 15 Millimeter oder mindestens 20 Millimeter beabstandet sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Durchgangskanal zumindest abschnittsweise entlang einer Durchgangsrichtung des Durchgangskanals einen runden, im Wesentlichen kreisförmigen oder kreisförmigen Querschnitt auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein kleinster Durchmesser des Durchgangskanals größer als 1 Zentimeter, größer als 3 Zentimeter oder größer als 5 Zentimeter.
  • Zeichnungen
  • 1a zeigt schematisch einen Spiegel einer optischen Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 1b zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht des Spiegelsubstrats und des Aussteifungselements des Spiegels der optischen Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 zeigt schematisch den Spiegel der optischen Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bei der Montage;
  • 3 zeigt schematisch einen Spiegel einer optischen Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 4 zeigt schematisch einen Spiegel einer optischen Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 5 zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht des Spiegelsubstrats und des Aussteifungselements des Spiegels einer optischen Anordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
  • 6 zeigt schematisch eine projektionslithographische Anlage in welcher die Spiegel des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels verwendet werden können.
  • 1a zeigt schematisch, und daher nicht maßstäblich, einen Spiegel 1 einer optischen Anordnung für die EUV-Lithographie, d.h. für Wellenlängen im Bereich von 5 Nanometer bis 20 Nanometer, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Spiegel 1 weist ein Spiegelsubstrat 2 auf. Das Spiegelsubstrat 2 kann aus einem einzelnen Werkstoff gefertigt sein. Als Werkstoff für das Spiegelsubstrat 2 wird beispielsweise ULE® oder Zerodur® verwendet. Diese Materialien weisen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, welcher bei einer bestimmten Temperatur, welche als zero crossing temperature (ZCT) bezeichnet wird, Null ist. Es ist aber auch denkbar, dass das Spiegelsubstrat 2 einen Verbund unterschiedlicher Materialien aufweist. Der Verbund kann beispielsweise mehrschichtig sein.
  • Zur Bereitstellung einer Spiegelfläche ist auf einer Oberfläche 3 des Spiegelsubstrats 2 eine Beschichtung aufgebracht, welche zur Vereinfachung der Darstellung nicht in der 1 dargestellt ist. Die Beschichtung kann beispielsweise als Mehrlagen-Beschichtung konfiguriert sein, welche für einen engen Wellenlängen-Bereich um die Arbeitswellenlänge als Interferenzschichtsystem wirkt. Für die EUV-Lithographie wird derzeit typischerweise eine Arbeitswellenlänge von 13,5 Nanometer verwendet. Es sind aber auch andere Arbeitswellenlängen im EUV-Wellenlängenbereich denkbar. Durch eine passende Ausführung der Mehrlagen-Beschichtung kann der Spiegel so konfiguriert werden, dass das verwendete EUV-Licht bei geringen Inzidenzwinkeln reflektiert wird (engl.: "normal incidence mirror"). Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Beschichtung so konfiguriert ist, dass der Spiegel für das verwendete EUV-Licht als Spiegel für streifenden Einfall (engl.: "grazing incidence mirror") verwendbar ist.
  • Der Spiegel 1 ist über eine Halterung 4 an einer Tragstruktur 5 (auch als "Tragrahmen" oder "force frame" bezeichnet) steuerbar bewegbar gehaltert. Die Tragstruktur 5 kann neben dem in der 1 dargestellten Spiegel 1 weitere optischen Elemente der optischen Anordnung, wie Spiegel oder Blenden, haltern. Die optische Anordnung kann einen oder mehrere separate Tragstrukturen zur Halterung der optischen Elemente aufweisen.
  • Die Halterung 4 weist einen oder mehrere Aktuatoren 6 auf, welche in Signalverbindung mit einer Steuerung (nicht gezeigt in der 1) sind. Die Aktuatoren 6 sind mit dem Spiegelsubstrat 2 funktional verbunden. Die Aktuatoren 6 können beispielsweise als Lorentz-Aktuatoren konfiguriert sein. Abhängig von Signalen der Steuerung ist die Position und/oder Orientierung des Spiegelsubstrats 2 in beispielsweise drei oder sechs Freiheitsgraden einstellbar. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Halterung zur Einstellung einer anderen Anzahl an Freiheitsgraden zwischen eins und sechs konfiguriert ist. Die Halterung kann zusätzlich eine oder mehrere Gewichtskraftkompensationseinrichtungen aufweisen. Eine Halterung, welche sowohl Aktuatoren als auch Gewichtskraftkompensationseinrichtungen aufweist, ist beispielsweise offenbart im Dokument DE 10 2011 088 735 A1 . Der Inhalt dieses Dokuments wird in seiner Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht.
  • Durch den steuerbar beweglich gehalterten Spiegel 1 ist es möglich, den Spiegel 1 relativ zu anderen optischen Elementen der projektionslithographischen Anlage auszurichten. Dies erlaubt insbesondere die Kompensation thermischer Einflüsse und mechanischer Belastungen. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die Halterung des Spiegels 1 unbeweglich ausgebildet ist.
  • Zur Ermittlung der Position und Orientierung des Spiegels 1 weist die projektionslithographische Anlage zumindest einen Sensor 7 auf. Wie dies in der 1a dargestellt ist, erfolgt die Messung durch den Sensor 7 relativ zu einer Messstruktur 8 (auch als "Messrahmen", "sensor frame" oder "Messnormal" bezeichnet). Die Messstruktur 8 ist so konfiguriert, dass diese möglichst frei von mechanischen Belastungen ist. Daher sollten von der Messstruktur 8 möglichst keine optischen Elemente gehaltert werden. Die Messstruktur 8 kann einen oder mehrere Sensoren oder Komponenten von Sensoren haltern. Die optische Anordnung kann einen oder mehrere Messstrukturen zur Messung der Positionen und/oder Orientierungen der optischen Elemente aufweisen. Die mechanische Kopplung zwischen der Messstruktur 8 und der Tragstruktur 5 ist unterdrückt. Die Unterdrückung der mechanischen Kopplung zwischen der Messstruktur 8 und der Tragstruktur 5 wird zum einen dadurch bewirkt, dass mechanische Verbindung lediglich über das gemeinsame Montageelement 9 erfolgt. Das Montageelement 9 kann beispielsweise eine Bodenplatte sein. Ferner erfolgt die Verbindung zwischen der Tragstruktur 5 und der Messstruktur 8 über eine mechanische Isolation 13. Die Isolation 13 kann als elastische und/oder dämpfende Isolation konfiguriert sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine genügende Unterdrückung der mechanischen Kopplung zwischen der Tragstruktur 5 und der Messstruktur 8 bereits durch die Verbindung über das gemeinsame Montageelement 9 erhalten wird, so dass auf die mechanische Isolation 13 verzichtet werden kann.
  • Durch die beschriebene Konfiguration des Messstruktur 8 und der Tragstruktur 5 ist es möglich, die Position und/oder Orientierung des Spiegelsubstrats 2 relativ zu einer Messstruktur 8 einzustellen, wobei die Messstruktur 8 vergleichsweise frei von dynamischen und statischen mechanischen Belastungen ist. Dadurch fungiert die Messstruktur 8 als Messnormal.
  • Um eine Beschädigung des Sensors 7, der Messstruktur 8 oder der Tragstruktur 5 zu verhindern, sind in der optischen Anordnung, welche in der 1a gezeigt ist, zwei Endstopps 16, 17 vorgesehen. Insbesondere beim Verkippen oder beim Transport der optischen Anordnung kann es nämlich zu einer solchen Beschädigung kommen, wenn keine Endstopps vorgesehen sind. Es ist denkbar, dass mehr als zwei, oder auch lediglich ein einziger Endstopp vorgesehen ist. Grundsätzlich sind auch Halterungen denkbar, welche keine Endstopps aufweisen.
  • Insbesondere bei projektionslithographischen Anlagen ist es wünschenswert, dass die optische Anordnung eine genügend große bildseitige numerische Apertur aufweist, um genügend kleine Strukturbreiten auf den strukturierten Halbleitern zu erhalten. Um eine solche große numerische Apertur zu erhalten, müssen jedoch vergleichsweise großen Spiegelflächen vorgesehen sein. Es hat sich gezeigt, dass eine ausreichende mechanische Stabilität der großen Spiegelflächen dadurch erhalten werden kann, wenn die Dicke des Spiegelsubstrats 2 vergrößert wird.
  • Es hat sich jedoch auch gezeigt, dass durch die zunehmende Dicke der Spiegelsubstrate der optischen Anordnung, welche infolgedessen auch einen geringeren Abstand voneinander aufweisen, es schwieriger ist, Tragstrukturen und Messstrukturen mit ausreichend Eigenschaften gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen bereitzustellen.
  • Es wurde jedoch herausgefunden, dass dies dennoch erreicht werden kann, wenn in zumindest einem Spiegelsubstrat der optischen Anordnung, wie im Spiegelsubstrat 2, ein Durchgangskanal 11 angeordnet ist, welcher durch ein Aussteifungselement 12 frei durchlaufen wird. Das Aussteifungselement 12 kann beispielsweise zur Aussteifung einer Tragstruktur (wie der Tragstruktur 5) oder einer Messstruktur (wie der Messstruktur 8) der optischen Anordnung vorgesehen sein. Zwar führt der Durchgangskanal 11 dazu, dass das Spiegelsubstrat 2 von einer optimalen Konfiguration abweicht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch die zusätzliche Aussteifung dennoch ein vorteilhafteres Gesamtsystem erhalten werden kann.
  • Es ist vorteilhaft, das Aussteifungselement 12 so zu konfigurieren, dass keine Resonanzfrequenzen im Nutzbereich des Objektivs auftreten. Es hat sich gezeigt, dass dies durch eine Optimierung des Verhältnisses des Durchmessers des Aussteifungselements 12 zur Länge des Aussteifungselements 12 erhalten werden kann.
  • Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das Material, aus welchem zumindest ein wesentlicher Bestandteil des Aussteifungselements 12 gefertigt ist, gleich oder im Wesentlichen gleich ist zu einem Material eines wesentlichen Bestandteils der zu versteifenden Struktur (d.h. beispielsweise der Tragstruktur 5 oder der Messstruktur 8).
  • Zumindest ein Abschnitt des Aussteifungselements 12 kann quer zur Längsrichtung des Aussteifungselements 12 einen runden Querschnitt, einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt oder einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass das Aussteifungselement 12 andere Querschnitte aufweist.
  • 1b zeigt zwei perspektivische Ansichten des Spiegelsubstrats 2 und des Aussteifungselements 12 der optischen Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Geometrie des Spiegelsubstrats 2 ist stark vereinfacht dargestellt. Die Raumerfordernisse innerhalb der Vakuumkammer der optischen Anordnung, sowie die Anordnung von Sensorflächen und/oder Komponenten zur Einstellung der Position und/oder Orientierung resultieren typischerweise in einer komplexen Außengeometrie des Spiegelsubstrats 2.
  • Es hat sich gezeigt, dass der Durchgangskanal 11 so konfiguriert werden kann, dass ein kleinster Durchmesser des Aussteifungselements 12 innerhalb des Durchgangskanals 11 größer ist als 2 Zentimeter, größer ist als 3 Zentimeter, oder größer ist als 5 Zentimeter. Der kleinste Durchmesser des Aussteifungselements 12 kann geringer sein als 7 Zentimeter. Insbesondere kann der Durchgangskanal 11 so konfiguriert werden, dass ein kleinster Durchmesser D des Durchgangskanals 11 größer ist als 3 Zentimeter, größer ist als 5 Zentimeter oder größer ist als 7 Zentimeter. Der kleinste Durchmesser des Durchgangskanals 11 kann geringer sein als 9 Zentimeter.
  • Der Durchgangskanal 11 kann quer zur Durchgangsrichtung zumindest abschnittsweise einen runden Querschnitt, einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, oder einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Es sind jedoch auch andere Querschnitte denkbar.
  • Es hat sich im Hinblick auf die Stabilität des Spiegelsubstrats 2 gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen als vorteilhaft erwiesen, wenn ein kleinster Abstand d1 zwischen dem Durchgangskanal 11 und der reflektiven Beschichtung der Oberfläche 3 größer ist als 10 Millimeter, größer ist als 15 Millimeter, oder größer ist als 20 Millimeter. Insbesondere hat sich gezeigt, dass ein größerer Abstand vorteilhafter ist.
  • Ferner hat es sich im Hinblick auf eine möglichst genaue Einstellung der Position und Orientierung des Spiegelsubstrats 2 als vorteilhaft erwiesen, wenn für jede Messfläche 26, welche Teil des Spiegelsubstrats 2 ist oder welche mit dem Spiegelsubstrat 2 starr verbundenen ist, der kleinste Abstand d2 zwischen dem Durchgangsloch 11 und der jeweiligen Messfläche 26 größer ist als 10 Millimeter, größer ist als 15 Millimeter oder größer ist als 20 Millimeter. Es hat sich dabei gezeigt, dass ein größerer Abstand vorteilhafter ist. Die Messflächen 26 können beispielsweise zur Messung der Position und Orientierung des Spiegelsubstrats dienen.
  • Eine Messfläche kann beispielsweise eine angemessene Fläche sein. Eine angemessene Fläche kann beispielsweise eine Fläche sein, auf welche Laserlicht eines Messarms einer interferometrischen Messeinrichtung reflektiert wird oder eine Fläche, welche als Gegenelektrode relativ zu einer Messelektrode eines kapazitiven Abstandssensors dient. Alternativ kann eine Messfläche eine aktive Messfläche eines Sensors sein, wie beispielsweise die Messelektrode des kapazitiven Abstandssensors.
  • Es ist denkbar, dass das Spiegelsubstrat ein einstückiger Verbund ist oder Teil des einstückigen Verbundes ist. Der Verbund kann beispielsweise aus mehreren Werkstoffen und/oder Bauteilen bestehen. Beispielsweise können am Spiegelsubstrat 2 die Messflächen 26 über Klebungen 27 befestigt sein. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn alle Fügeflächen (wie für die Verbindungsflächen 27) zur Bereitstellung des Verbundes ein kleinster Abstand d3 zwischen der jeweiligen Fügefläche und dem Durchgangsloch 11 mindestens 10 Millimeter, mindestens 15 Millimeter oder mindestens 20 Millimeter beträgt. Insbesondere hat sich gezeigt, dass ein größerer Abstand vorteilhafter ist.
  • 2 zeigt die optische Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels im Zustand der Montage. Das Spiegelsubstrat 2 ist über eine halternde Verbindung mit der Tragstruktur 5 verbunden. Mittels dieser halternden Verbindung wird das Spiegelsubstrat 2 beim Betrieb der optischen Anordnung in der Arbeitsposition und -orientierung gehaltert. Die optische Anordnung ist so konfiguriert, dass das Aussteifungselement 12 zur Versteifung der zu versteifenden Struktur (also beispielsweise der Tragstruktur 5 oder der Messstruktur 8) in den Durchgangskanal 11 einführbar ist, wenn das Spiegelsubstrat 2 mittels der halternden Verbindung mit der Tragstruktur 5 verbunden ist. In der 2 ist dies durch den Pfeil 15 angedeutet.
  • Daher kann zunächst das Spiegelsubstrat 2 mit der Halterung 4 verbunden werden und anschließend das Aussteifungselement 12 zur Aussteifung der Struktur durch den Durchgangskanal 11 eingeführt werden. Dies erleichtert den Zusammenbau der optischen Anordnung.
  • Das Aussteifungselement 12 weist im gezeigten Beispiel zumindest zwei Befestigungselemente auf zur versteifenden Befestigung des Aussteifungselements 12 mit der zu versteifenden Struktur. Eines der Befestigungselemente ist in der 2 mit dem Bezugszeichen 14 versehen. Ein weiteres Befestigungselement befindet sich an einem Endabschnitt des Aussteifungselements 12, welcher entgegengesetzt zum Befestigungselement 14 ist. Das Befestigungselement 14 ist so konfiguriert, dass es durch den Durchgangskanal 11 durchführbar ist. Nachdem das Befestigungselement 14 durch den Durchgangskanal 11 durchgeführt wurde, sind beide Befestigungselemente des Aussteifungselements 12 mit der zu versteifenden Struktur verbindbar. Das Aussteifungselement 12 weist daher einen verbindenden Abschnitt 31 zwischen dem Befestigungselement 14 und dem entgegengesetzten Befestigungselement auf, der nach dem Versteifen der Struktur mit dem Aussteifungselement 12 im Durchgangskanal 11 angeordnet ist.
  • Alternativ kann das Aussteifungselement 12 dauerhaft oder über ein weiteres (lösbares) Befestigungselement einseitig mit der zu versteifenden Struktur verbunden werden, bevor das Aussteifungselement 12 durch den Durchgangskanal 11 geführt wird. In diesem Fall wird das Aussteifungselement 12 bzw. das weitere Befestigungselement typischerweise zusammen mit der zu versteifenden Struktur montiert.
  • 3 zeigt einen Spiegel 1b einer optischen Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der Spiegel 1b weist Komponenten auf, die zu Komponenten des Spiegels 1a des ersten Ausführungsbeispiels analog sind. Daher sind diese Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen b aufweisen.
  • Beim Spiegel 1b ist das Aussteifungselement 12b als Endstopp für Bewegungen des Spiegelsubstrats 2b konfiguriert. Dadurch können die Endstopps 4 des ersten Ausführungsbeispiels (gezeigt in der 1) entfallen. Dadurch kann insbesondere die Konstruktion der Halterung 4b des Spiegels 1b einfacher gestaltet werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Aussteifungselement 12b neben weiteren vorhandenen Endstopps als Endstopp fungiert.
  • 4 zeigt einen Spiegel 1c einer optischen Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Der Spiegel 1c weist Komponenten auf, die zu Komponenten der Spiegel 1a und 1b der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele analog sind. Daher sind diese Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen c aufweisen.
  • In der optischen Anordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird ein Laserstrahl 18c durch den Durchgangskanal 11c geführt. Der Laserstrahl 18c wird in einer interferometrischen Messeinheit 19c erzeugt und wird über mehrere Umlenkspiegel 20c, 21c, 22c, 23c zu einem Reflektor 24c geleitet. Der Reflektor 24c ist mit dem Spiegelsubstrat 2c starr verbunden. Nach einer Reflexion am Reflektor 24c wird der reflektierte Laserstrahl 25c wieder über die Umlenkspiegel 23c, 22c, 21c und 20c in die interferometrische Messeinheit 19c zurückgeleitet. Der reflektierte Lichtstrahl 25c wird in der interferometrischen Messeinheit 19c mit einem Referenzstrahl (nicht dargestellt in der 4) überlagert. Der Laserstrahl 18c und der reflektierte Laserstrahl 25c repräsentieren daher einen Messarm für die interferometrische Messung. Die Umlenkspiegel 20c, 21c, 22c, und 23c, sowie die Messeinheit 19c können an der Messstruktur 8c, oder an einer weiteren Messstruktur der optischen Anordnung befestigt sein. Zur Vereinfachung der Darstellung ist dies in der 4 nicht dargestellt.
  • Es hat sich gezeigt, dass durch das Durchführen des Laserstrahls 18c und/oder des reflektierten Laserstrahls 25c durch den Durchgangskanal 11c eine einfachere Strahlführung des Laserstrahls innerhalb der Vakuumkammer möglich ist. Zwar weicht die Konfiguration des Spiegelsubstrats 2c durch den Durchgangskanal 11c von einer optimalen Konfiguration ab. Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch die Anordnung zumindest eines Laserstrahls im Durchgangskanal 11c und die damit erreichte einfachere Strahlführung ein besseres Gesamtsystem erhalten werden kann. Das bessere Gesamtsystem kann sich insbesondere durch die Möglichkeit einer besseren Optimierung der Geometrie der Messstruktur 8c, der Tragstruktur 5c und/oder der Halterung 4c ergeben.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spiegelsubstrats 2d und eines Aussteifungselements 12d eines Spiegels 1d einer optischen Anordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Der Spiegel 1d weist Komponenten auf, die zu Komponenten der Spiegel 1a, 1b und 1c des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels analog sind. Daher sind diese Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen d aufweisen.
  • Die Geometrie des Spiegelsubstrats 2d ist stark vereinfacht dargestellt. Die Raumerfordernisse innerhalb der Vakuumkammer der optischen Anordnung, sowie die Anordnung von Sensorflächen und/oder Komponenten zur Einstellung der Position und/oder Orientierung resultieren typischerweise in einer komplexen Außengeometrie des Spiegelsubstrats.
  • In dem Spiegelsubstrat 2d ist der Durchgangskanal 11d Teil eines Kanalsystems, welches eine Verzweigung innerhalb des Spiegelsubstrats 2d aufweist. Dadurch ergibt sich neben dem Durchgangskanal 11d ein weiterer Zweig 28d, wobei jeder der Zweige eine Außenmündung, d.h. eine Mündung zu einer äußeren Oberfläche des Spiegelsubstrats 2d aufweist. Das so erhaltene Kanalsystem erlaubt die Anordnung des Aussteifungselements 12d innerhalb des Spiegelsubstrats. Das Aussteifungselement 12d ist verzweigt konfiguriert. Das Aussteifungselement 12d weist eine erste Komponente 29d und eine zweite Komponente 30d auf. Die erste Komponente 29d verläuft durch den Durchgangskanal 11d. Die zweite Komponente 30d ist in den weiteren Zweig des Kanalsystems 28d einführbar, welcher in den ersten Zweig mündet. Nach Anordnen der ersten und zweiten Komponente 29d, 30d in den entsprechenden Bereichen des Kanalsystems sind diese im Inneren des Spiegelsubstrats 2d miteinander verbindbar. Hierzu können beispielsweise die erste und die zweite Komponente 29d, 30d jeweils zu einer Schraubverbindung konfiguriert sein.
  • Es hat sich gezeigt, dass durch das verzweigte Aussteifungselement 12d eine weiter erhöhte Stabilität der zu versteifenden Struktur erhalten werden kann.
  • 6 zeigt schematisch den Aufbau einer optischen Anordnung in Form einer EUV-Lithographieanlage 101. Jeder Spiegel der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 4 kann in dem Aufbau der 6 verwendet werden.
  • Die EUV-Lithographieanlage 101 weist eine EUV-Lichtquelle 102 zur Erzeugung von EUV-Strahlung auf, die in einem EUV-Wellenlängenbereich unter 50 nm, insbesondere zwischen ca. 5 nm und ca. 15 nm, eine hohe Energiedichte aufweist. Die EUV-Lichtquelle 102 kann beispielsweise in Form eine Plasma-Lichtquelle zur Erzeugung eines laserinduzierten Plasmas ausgebildet sein. Die EUV-Lithographieanlage weist ferner einen Kollektor-Spiegel 103 auf, um die EUV-Strahlung der EUV-Lichtquelle 102 zu einem Beleuchtungsstrahl 104 zu bündeln und auf diese Weise die Energiedichte weiter zu erhöhen. Der Beleuchtungsstrahl 104 dient zur Beleuchtung eines strukturierten Objekts M mittels eines Beleuchtungssystems 110, welches im vorliegenden Beispiel fünf reflektierende optische Elemente 112 bis 116 (Spiegel) aufweist.
  • Bei dem strukturierten Objekt M kann es sich beispielsweise um eine reflektive Maske handeln, die reflektierende und nicht reflektierende oder zumindest weniger stark reflektierende Bereiche zur Erzeugung mindestens einer Struktur an dem Objekt M aufweist. Alternativ kann es sich bei dem strukturierten Objekt M um eine Mehrzahl von Mikrospiegeln handeln, welche in einer ein- oder mehrdimensionalen Anordnung angeordnet sind und welche gegebenenfalls um mindestens eine Achse bewegbar sind, um den Einfallswinkel der EUV-Strahlung 104 auf den jeweiligen Spiegel einzustellen.
  • Das strukturierte Objekt M reflektiert einen Teil des Beleuchtungsstrahls 104 und formt einen Projektionsstrahlengang 105, der die Information über die Struktur des strukturierten Objekts M trägt und der in ein Projektionsobjektiv 120 eingestrahlt wird, welches eine Abbildung des strukturierten Objekts M bzw. eines jeweiligen Teilbereichs davon auf einem Substrat W erzeugt. Das Substrat W, beispielsweise ein Wafer, weist ein Halbleitermaterial, z.B. Silizium, auf und ist auf einer Halterung angeordnet, welche auch als Wafer-Stage WS bezeichnet wird.
  • Im vorliegenden Beispiel weist das Projektionsobjektiv 120 sechs reflektive optische Elemente 121 bis 126 (Spiegel) auf, um ein Bild der an dem strukturierten Objekt M vorhandenen Struktur auf dem Wafer W zu erzeugen. Typischerweise liegt die Zahl der Spiegel in einem Projektionsobjektiv 120 zwischen vier und acht, gegebenenfalls können aber auch nur zwei Spiegel verwendet werden.
  • Um eine hohe Abbildungsqualität bei der Abbildung eines jeweiligen Objektpunktes OP des strukturierten Objekts M auf einen jeweiligen Bildpunkt IP auf dem Wafer W zu erreichen, sind höchste Anforderungen an die Oberflächenform der Spiegel 121 bis 126 zu stellen und auch die Position bzw. die Ausrichtung der Spiegel 121 bis 126 zueinander bzw. relativ zum Objekt M und zum Substrat W erfordert eine Präzision im Nanometer-Bereich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011088735 A1 [0046]

Claims (21)

  1. Optische Anordnung für elektromagnetische Strahlung, aufweisend: eine versteifte Struktur, welche ein Aussteifungselement (12) aufweist; einen Spiegel (1), welcher ein Spiegelsubstrat (2) aufweist, wobei das Spiegelsubstrat (2) einen Durchgangskanal (11) aufweist; wobei eine Oberfläche (3) des Spiegelsubstrats (2) zur Reflexion der Strahlung konfiguriert ist und/oder auf dem Spiegelsubstrat (2) eine reflektive Beschichtung des Spiegels (1) zur Reflexion der Strahlung aufgebracht ist; wobei in einer Arbeitsposition und -orientierung des Spiegelsubstrats (2) das Aussteifungselement (12) den Durchgangskanal (11) frei durchläuft.
  2. Optische Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei das Spiegelsubstrat (2) steuerbar bewegbar gehaltert ist zu einer Bewegung des Spiegelsubstrats (2) relativ zur versteiften Struktur über einen Bewegungsbereich in welchem das Aussteifungselement (12) den Durchgangskanal (11) frei durchläuft.
  3. Optische Anordnung gemäß Anspruch 2, wobei das Aussteifungselement (12) als Endstopp für die Bewegung des Spiegelsubstrats (2) konfiguriert ist.
  4. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend einen oder mehrere Sensoren (7), welche konfiguriert sind, zumindest einen Parameter einer Position und/oder einer Orientierung des Spiegelsubstrats (2) relativ zur versteiften Struktur zu erfassen.
  5. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Tragstruktur (5), welche zur Halterung des Spiegelsubstrats (2) konfiguriert ist; wobei die optische Anordnung so konfiguriert ist, dass eine mechanische Kopplung zwischen der versteiften Struktur und der Tragstruktur (5) unterdrückt ist.
  6. Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die versteifte Struktur das Spiegelsubstrat (2) und/oder ein weiteres Spiegelsubstrat der optischen Anordnung haltert.
  7. Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Spiegelsubstrat (2) mit der versteiften Struktur oder einer Tragstruktur (5) der optischen Anordnung mittels einer halternden Verbindung verbunden ist, um das Spiegelsubstrat (2) zumindest in der Arbeitsposition und -orientierung zu haltern; wobei die optische Anordnung ferner so konfiguriert ist, dass zu einer Versteifung der Struktur mit dem Aussteifungselement (12) zumindest ein Teil des Aussteifungselements (12) in den Durchgangskanal (11) einführbar ist, wenn das Spiegelsubstrat (2) mittels der halternden Verbindung verbunden ist.
  8. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Aussteifungselement (12) eine Mehrzahl von Befestigungselementen aufweist zur Versteifung der Struktur mit Hilfe der Befestigungselemente; wobei ein verbindender Abschnitt (31) des Aussteifungselements (12), welcher zwei der Befestigungselemente verbindet, den Durchgangskanal (11) frei durchläuft.
  9. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Aussteifungselement (21) eine Verzweigung aufweist, welche in einem Inneren des Spiegelsubstrats (2) angeordnet ist.
  10. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Durchgangskanal (11) ein Teil eines verzweigten Kanalsystems des Spiegelsubstrats (2) ist.
  11. Optische Anordnung gemäß Anspruch 10, wobei das Aussteifungselement (11) eine Verzweigung aufweist, welche im verzweigten Kanalsystem angeordnet ist.
  12. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die optische Anordnung konfiguriert ist, einen Laserstrahl (18c) zu erzeugen; wobei in der Arbeitsposition und -orientierung des Spiegelsubstrats (2c) der Laserstrahl (18c) zumindest einen Abschnitt des Durchgangskanals (11c) durchläuft.
  13. Optische Anordnung für elektromagnetische Strahlung, aufweisend: einen Spiegel (1c), welcher ein Spiegelsubstrat (2c) aufweist, wobei das Spiegelsubstrat (2c) einen Durchgangskanal (11c) aufweist; wobei eine Oberfläche (3c) des Spiegelsubstrats (2c) zur Reflexion der Strahlung konfiguriert ist und/oder auf dem Spiegelsubstrat (2c) eine reflektive Beschichtung des Spiegels (1c) zur Reflexion der Strahlung aufgebracht ist; wobei die optische Anordnung konfiguriert ist, einen Laserstrahl (18c) zu erzeugen; wobei in einer Arbeitsposition und -orientierung des Spiegelsubstrats (2c) der Laserstrahl (18c) den Durchgangskanal (11c) durchläuft.
  14. Optische Anordnung gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei das Spiegelsubstrat (2c) steuerbar bewegbar gehaltert ist zu einer Bewegung des Spiegelsubstrats (2c) relativ zum Laserstrahl (18c) über einen Bewegungsbereich in welchem der Laserstrahl (18c) den Durchgangskanal (11c) durchläuft.
  15. Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner aufweisend ein interferometrisches Messsystem (19c), welches den Laserstrahl erzeugt.
  16. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strahlung eine Wellenlänge im EUV-Wellenlängenbereich aufweist.
  17. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die reflektive Oberfläche und/oder die reflektive Beschichtung vom Durchgangskanal (11) mindestens 10 Millimeter, mindestens 15 Millimeter oder mindestens 20 Millimeter beabstandet ist.
  18. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Spiegelsubstrat (2) steuerbar bewegbar gehaltert ist; wobei der Spiegel (1) eine oder mehrere Messflächen (26) aufweist zur Erfassung aller Bewegungsfreiheitsgrade der bewegbaren Halterung; wobei diejenigen Messflächen (26), welche Teil des Spiegelsubstrats sind oder mit dem Spiegelsubstrat starr verbunden sind, vom Durchgangskanal jeweils mindestens 10 Millimeter, mindestens 15 Millimeter oder mindestens 20 Millimeter beabstandet sind.
  19. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Spiegelsubstrat (2) ein einstückiger Verbund ist oder Teil eines einstückigen Verbunds ist; wobei alle Fügeflächen (27) zur Bereitstellung des einstückigen Verbunds vom Durchgangskanal mindestens 10 Millimeter, mindestens 15 Millimeter oder mindestens 20 Millimeter beabstandet sind.
  20. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest abschnittsweise entlang einer Durchgangsrichtung des Durchgangskanals (11) der Durchgangskanal (11) einen runden oder im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  21. Optische Anordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein kleinster Durchmesser (D) des Durchgangskanals (11) größer ist als 1 Zentimeter, größer ist als 3 Zentimeter oder größer ist als 5 Zentimeter.
DE102017201835.6A 2017-02-06 2017-02-06 Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat Withdrawn DE102017201835A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201835.6A DE102017201835A1 (de) 2017-02-06 2017-02-06 Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201835.6A DE102017201835A1 (de) 2017-02-06 2017-02-06 Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017201835A1 true DE102017201835A1 (de) 2017-12-21

Family

ID=60481188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017201835.6A Withdrawn DE102017201835A1 (de) 2017-02-06 2017-02-06 Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017201835A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017222379A1 (de) 2017-03-30 2018-10-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung mit mindestens einem Sensor in einem Durchgangskanal

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214818A (en) * 1978-11-08 1980-07-29 Westinghouse Electric Corp. Hot pressed SiC-high power laser mirror
DE4021487A1 (de) * 1990-07-05 1992-01-09 Gebhard Birkle Optische bauelemente zum optischen abtasten der oberflaeche eines objektes, dessen oberflaeche licht zu reflektieren, zu streuen oder zu brechen imstande ist
DE102009039400A1 (de) * 2009-08-31 2011-03-03 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Reflektives optisches Element zur Verwendung in einem EUV-System
DE102011016769A1 (de) * 2010-04-16 2011-12-15 Media Lario S.R.L. EUV-Spiegelmodul
DE102011088735A1 (de) 2010-12-20 2012-06-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Halterung eines optischen Elementes, insbesondere in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102011087331A1 (de) * 2011-11-29 2013-01-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Temperaturempfindliches optisches Element aus SiSiC-Verbund und Halterung hierfür sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214818A (en) * 1978-11-08 1980-07-29 Westinghouse Electric Corp. Hot pressed SiC-high power laser mirror
DE4021487A1 (de) * 1990-07-05 1992-01-09 Gebhard Birkle Optische bauelemente zum optischen abtasten der oberflaeche eines objektes, dessen oberflaeche licht zu reflektieren, zu streuen oder zu brechen imstande ist
DE102009039400A1 (de) * 2009-08-31 2011-03-03 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Reflektives optisches Element zur Verwendung in einem EUV-System
DE102011016769A1 (de) * 2010-04-16 2011-12-15 Media Lario S.R.L. EUV-Spiegelmodul
DE102011088735A1 (de) 2010-12-20 2012-06-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Halterung eines optischen Elementes, insbesondere in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102011087331A1 (de) * 2011-11-29 2013-01-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Temperaturempfindliches optisches Element aus SiSiC-Verbund und Halterung hierfür sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017222379A1 (de) 2017-03-30 2018-10-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung mit mindestens einem Sensor in einem Durchgangskanal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008046699B4 (de) Abbildende Optik
DE102008041436A1 (de) Optisches Membranelement
DE102013204391B3 (de) Projektionsobjektiv mit Wellenfrontmanipulator
WO2016203020A1 (de) Optisches system
DE102012202057A1 (de) Projektionsobjektiv für EUV-Mikrolithographie, Folienelement und Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs mit Folienelement
DE102012202170A1 (de) Positionsmanipulator für ein optisches Bauelement
DE102015209051B4 (de) Projektionsobjektiv mit Wellenfrontmanipulator sowie Projektionsbelichtungsverfahren und Projektionsbelichtungsanlage
DE102012202167A1 (de) Vorrichtung zur magnetfeldkompensierten Positionierung eines Bauelements
DE102017219179B3 (de) Verfahren zum Wiedererstellen eines Beleuchtungssystems für eine EUV-Anlage, Detektormodul sowie Verfahren zum Überwachen eines in einer EUV-Anlage eingebauten Beleuchtungssystems
WO2024110450A1 (de) Optisches system, lithographieanlage und verfahren zum betreiben eines optischen systems einer lithographieanlage
DE102017219754A1 (de) Optisches System und Lithographieanlage
DE102017201835A1 (de) Optische Anordnung mit Durchgangskanal in einem Spiegelsubstrat
WO2018114816A1 (de) Verfahren zur positionierung eines bauelements eines optischen systems
WO2022058106A1 (de) Optisches system und lithographieanlage
DE102021208879A1 (de) Optisches element, projektionsoptik und projektionsbelichtungsanlage
DE102021210470B3 (de) Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie
DE102022205227A1 (de) Optikvorrichtung, Verfahren zur Ermittlung einer Ist-Deformation, Verfahren zur Einstellung einer Solldeformation und Lithografiesystem
DE102017205420A1 (de) Optische Anordnung mit mindestens einem Sensor in einem Durchgangskanal
DE102017206039A1 (de) Spiegel, lithographieanlage und verfahren zum herstellen einer lithographieanlage
DE102023207047A1 (de) Kühlleitungsvorrichtung für eine lithographieanlage, lithographieanlage und verfahren zum steuern eines drucks einer kühlflüssigkeit in einer kühlleitung einer lithographieanlage
DE102023116893A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Kompensation von Pendelkräften
DE102022214283A1 (de) Optisches System für eine Lithographieanlage und Lithographieanlage
DE102023208848A1 (de) Beleuchtungssystem für eine lithographieanlage, lithographieanlage und verfahren zum betreiben eines beleuchtungssystems einer lithographieanlage
DE102023206334A1 (de) Steuervorrichtung und optisches system
DE102022211799A1 (de) Manipulator, optisches system, projektionsbelichtungsanlage und verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R230 Request for early publication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned