DE102018123328B4 - Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems - Google Patents

Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems Download PDF

Info

Publication number
DE102018123328B4
DE102018123328B4 DE102018123328.0A DE102018123328A DE102018123328B4 DE 102018123328 B4 DE102018123328 B4 DE 102018123328B4 DE 102018123328 A DE102018123328 A DE 102018123328A DE 102018123328 B4 DE102018123328 B4 DE 102018123328B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mirror
assembly
mirror arrangement
optical system
heating power
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.)
Active
Application number
DE102018123328.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102018123328A1 (de
Inventor
Timo Laufer
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 DE102018123328.0A priority Critical patent/DE102018123328B4/de
Priority to PCT/EP2019/071928 priority patent/WO2020057873A1/de
Publication of DE102018123328A1 publication Critical patent/DE102018123328A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102018123328B4 publication Critical patent/DE102018123328B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891—Temperature
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/181—Mountings, 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
    • G02B7/1815—Mountings, 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

Abstract

Baugruppe eines optischen Systems, mit
• einer Spiegelanordnung aus einer Mehrzahl von Spiegelelementen (101, 102, 103,...); und
• einer Heizvorrichtung zum Einbringen einer Heizleistung in die Spiegelanordnung, wobei diese Heizleistung über die Spiegelanordnung hinweg lokal variabel einstellbar ist;
• wobei die Spiegelelemente (101, 102, 103,...) auf einem gemeinsamen Träger (110) angeordnet sind; und
• wobei die Baugruppe ferner eine Wärmesenke (140) aufweist, wobei zwischen dem Träger (110) und der Wärmesenke (140) ein Abschnitt (145) von erhöhtem thermischen Widerstand vorgesehen ist;
• wobei dieser Abschnitt (145) von erhöhtem thermischen Widerstand in Form eines Abschnitts mit reduzierter Kontaktfläche vorgesehen ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems.
  • Stand der Technik
  • Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
  • In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.
  • In der Beleuchtungseinrichtung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage ist insbesondere der Einsatz von Facettenspiegeln in Form von Feldfacettenspiegeln und Pupillenfacettenspiegeln als bündelführende Komponenten z.B. aus DE 10 2008 009 600 A1 bekannt. Derartige Facettenspiegel sind aus einer Vielzahl von Spiegelelementen oder Spiegelfacetten aufgebaut, welche jeweils zum Zwecke der Justage oder auch zur Realisierung bestimmter Beleuchtungswinkelverteilungen über Festkörpergelenke kippbar ausgelegt sein können.
  • Im Betrieb einer solchen Beleuchtungseinrichtung können Probleme daraus resultieren, dass ein durch die EUV-Strahlung bewirkter Wärmeeintrag in die genannten Spiegelanordnungen über die einzelnen Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten hinweg variiert. Eine solche Variation des durch die EUV-Strahlung bewirkten Wärmeeintrags kann sowohl in örtlicher Hinsicht (in Form eines örtlich inhomogenen Wärmeeintrags über die Spiegelanordnung hinweg) z.B. infolge des Einsatzes spezieller Beleuchtungssettings als auch in zeitlicher Hinsicht (d.h. in Form einer zeitlichen Variation des Wärmeeintrags) z.B. infolge von Belichtungspausen oder Wechseln des Beleuchtungssettings (beispielsweise Umstellung von einem sogenannten horizontalen bzw. x-Dipol-Setting zu einem vertikalen bzw. y-Dipol-Setting) erfolgen.
  • Die vorstehend beschriebenen örtlichen und/oder zeitlichen Variationen des Wärmeeintrags in die Spiegelanordnung bzw. den Facettenspiegel können sich nun zum einen insofern als nachteilig erweisen, als sich gegebenenfalls während des gesamten Belichtungsprozesses ein über den Querschnitt der Spiegelanordnung örtlich bzw. zeitlich variierendes Temperaturprofil einstellt und somit thermisch bedingte Deformationen oder Deformationsänderungen sowie damit einhergehende Abbildungsfehler oder Änderungen von Abbildungsfehlern auftreten können.
  • Des Weiteren können Probleme dadurch auftreten, dass einzelne Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten aufgrund einer (lokal) geringen EUV-Strahlung eine gewünschte Mindesttemperatur nie erreichen, welche zur Vermeidung einer Anlagerung von Kontaminanten (z.B. in Form von Wassermolekülen, Kohlenwasserstoffen etc.) wünschenswert ist, (wobei jene Mindesttemperatur insbesondere im Bereich von 40 °C liegen kann). Des Weiteren können auch für einzelne oder mehrere der jeweiligen Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten temporär unerwünschte Abkühlungen unterhalb einer solchen Mindesttemperatur auftreten. Insbesondere kann hierbei der Fall auftreten, dass einzelne, zunächst nicht mit EUV-Strahlung beaufschlagte Spiegelelemente sich auf einer Temperatur unterhalb besagter Mindesttemperatur befinden und dann z.B. bei durchgeführtem Wechsel des Beleuchtungssettings unmittelbar EUV-Strahlung ausgesetzt werden mit der Folge, dass aufgrund der noch zu niedrigen Temperatur oder aufgrund einer (lokal) geringeren EUV-Strahlung besagter Spiegelelemente eine Anlagerung von Kontaminanten stattfindet. Diese Anlagerung von Kontaminanten kann wiederum eine Degradation bis hin zu einer irreversiblen Schädigung der Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten und damit eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des optischen Systems zur Folge haben.
  • DE 10 2011 104 543 A1 offenbart u.a. ein Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einem Facettenspiegel aus einem mehrere Spiegelfacetten tragenden Tragkörper, wobei dem Tragkörper über eine Heizeinrichtung räumlich und zeitlich variabel einstellbare Wärme zwecks Vermeidung thermisch induzierter Deformationen zuführbar ist. Die Wärmeübertragung kann hierbei durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung, über im Tragkörper vorhandene elektrische Heizdrähte sowie ferner auch von der Oberseite über einen Laserscanner erfolgen.
  • DE 10 2012 200 733 A1 offenbart u.a. eine Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl von Einzelspiegeln, die auf einem Träger angeordnet sind und denen jeweils Stifte bzw. Stößel zugordnet sind, über die Wärme in eine Kühlplatte eingeleitet wird. Die Kühlplatte weist im Vergleich zur Trägerplatte eine größere Dicke auf, so dass der thermische Widerstand der Kühlplatte relativ zu dem der Trägerplatte groß ist.
  • Zum weiteren Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2013 206 981 A1 , EP 2 169 464 A1 , DE 10 2012 200 736 A1 sowie US 2008/0143981 A1 verwiesen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems bereitzustellen, welche im Betrieb des optischen Systems eine Verringerung oder Vermeidung der vorstehend beschriebenen, durch im Betrieb auftretende optische Lasten hervorgerufenen Probleme ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Baugruppe bzw. das Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung betrifft die Erfindung eine Baugruppe eines optischen Systems mit
    • - einer Spiegelanordnung aus einer Mehrzahl von Spiegelelementen; und
    • - einer Heizvorrichtung zum Einbringen einer Heizleistung in die Spiegelanordnung, wobei diese Heizleistung über die Spiegelanordnung hinweg lokal variabel einstellbar ist;
    • - wobei die Spiegelelemente auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind; und
    • - wobei die Baugruppe ferner eine Wärmesenke aufweist, wobei zwischen dem Träger und der Wärmesenke ein Abschnitt von erhöhtem thermischen Widerstand vorgesehen ist;
    • - wobei dieser Abschnitt von erhöhtem thermischen Widerstand in Form eines Abschnitts mit reduzierter Kontaktfläche vorgesehen ist.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in eine Spiegelanordnung aus einer Mehrzahl von Spiegelelementen (insbesondere einen Facettenspiegel in Form eines Pupillenfacettenspiegels oder Feldfacettenspiegels) durch Einbringen einer homogenen oder einer lokal variabel einstellbaren Heizleistung gezielt zusätzliche Wärme in die Spiegelanordnung bzw. einzelne Spiegelelemente einzukoppeln, um auf diese Weise zum einen durch optische Lasten im Betrieb des optischen Systems hervorgerufene räumliche und/oder zeitliche Wärmelast-Inhomogenitäten auszugleichen und gegebenenfalls zum anderen auch das eingangs beschriebene Problem der möglichen Anlagerung von Kontaminanten (beispielsweise in Form von Wassermolekülen oder Kohlenwasserstoffen) bei vorübergehender Abkühlung von nur temporär mit EUV-Strahlung beaufschlagten Spiegelelementen oder bei Nicht-Erreichen einer vorgegebenen Mindesttemperatur aufgrund geringer EUV-Strahlung zu vermeiden.
  • Dabei kann die erfindungsgemäß eingesetzte Heizvorrichtung insbesondere (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) eine Mehrzahl von jeweils einzelnen Spiegelelementen oder Gruppen von Spiegelelementen individuell zugeordneten Heizelementen umfassen.
  • Gemäß der Erfindung sind die Spiegelelemente auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, wobei die Heizvorrichtung auch zum Einbringen der Heizleistung in diesen Träger ausgestaltet sein kann.
  • In Ausführungsformen der Erfindung weist die Heizvorrichtung eine elektrische Widerstandheizung auf. Hierbei erfolgt ein Heizen einzelner Spiegelelemente oder einzelner Gruppen von Spiegelelementen bzw. Spiegelfacetten über jeweils einen elektrischen Widerstand, welcher wie im Weiteren noch detaillierter beschrieben unmittelbar an den betreffenden Spiegelelementen oder auch an Komponenten in deren Nähe angebracht werden kann.
  • Eine solche Ausgestaltung mit direkter bzw. taktiler Beheizung von Spiegelfacetten bzw. spiegelfacettennahen Bauteilen hat u.a. den Vorteil, dass mit anderen Ansätzen gegebenenfalls einhergehende Probleme infolge der Einbringung von parasitärer Wärme in das optische System bzw. in die übrige (Trag-)Struktur des optischen Systems reduziert werden können.
  • In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann das Einbringen der Heizleistung auch in berührungsloser Weise, z.B. über induktive Heizelemente, erfolgen.
  • In weiteren Ausführungsformen kann die vorstehend beschriebene Einbringung von elektrischer Heizleistung auch in solcher Weise ausgestaltet sein, dass die Anzahl vorhandener elektrischer Kontakte bzw. Zuleitungen reduziert wird. So kann insbesondere die eingangs beschriebene dauerhafte Überschreitung einer zur Vermeidung der Kontaminationsanlagerung geeigneten Mindesttemperatur für sämtliche Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten auch dadurch realisiert werden, dass einzelne Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten auf eine höhere Temperatur (z.B. 100 °C anstelle von 60 °C) geheizt werden, wobei ausgenutzt werden kann, dass infolge einer dann stattfindenden Wärmeübertragung auf benachbarte unbeheizte Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten letztere dann ebenfalls oberhalb besagter Mindesttemperatur gehalten werden können. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere bei hoher Facettenzahl (welche lediglich beispielhaft über 1000 betragen kann) im Hinblick auf die Vermeidung von Bauraumproblemen bei Unterbringung einer entsprechend großen Anzahl von Heizwiderständen vorteilhaft.
  • In weiteren Ausführungsformen kann das Erreichen einer (Facetten-)Mindesttemperatur auch durch weitere bauliche Maßnahmen wie z.B. durch Einbringen einer zusätzlichen Wärmeisolationskomponente zwischen einem Facettenträger und besagter Wärmesenke und/oder durch Einsatz von Klemmanstelle von Lötverbindungen zur Verminderung eines Wärmeübergangs zwischen Facettenträger und Wärmesenke bzw. Kühler erfolgen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Spiegelelemente auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, wobei zwischen dem Träger und einer Wärmesenke ein Abschnitt von erhöhtem thermischen Widerstand, insbesondere als Abschnitt mit reduzierter Kontaktfläche und/oder in Form einer zusätzlichen Wärmeisolationskomponente, vorgesehen ist. Vorzugsweise wird dabei der thermische Widerstand zur Wärmesenke hin um einen Faktor 2, vorzugsweise um einen Faktor 5, weiter vorzugsweise um einen Faktor 10 erhöht.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird eine nicht durch das Nutzlicht bewirkte Heizleistung in die Spiegelanordnung eingebracht.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird in einzelne Spiegelelemente eine erhöhte Heizleistung zur Wärmeübertragung auf benachbarte unbeheizte Spiegelelemente eingebracht.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Heizleistung über die Spiegelanordnung hinweg lokal variabel eingestellt.
  • Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, wobei das optische System eine Spiegelanordnung aus einer Mehrzahl von Spiegelelementen zur Reflexion von Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge und eine Heizvorrichtung zum Einbringen einer nicht durch das Nutzlicht bewirkten Heizleistung in die Spiegelanordnung aufweist, wobei diese Heizleistung über die Spiegelanordnung hinweg lokal variabel eingestellt wird, wobei die Spiegelelemente auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, wobei die Baugruppe ferner eine Wärmesenke aufweist, und wobei zwischen dem Träger und der Wärmesenke ein Abschnitt von erhöhtem thermischen Widerstand in Form eines Abschnitts mit reduzierter Kontaktfläche vorgesehen ist
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Einbringen der Heizleistung derart, dass eine im Betrieb des optischen Systems durch optische Lasten verursachte räumliche Temperaturvariation über die Spiegelanordnung wenigstens teilweise kompensiert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Einbringen der Heizleistung derart, dass eine im Betrieb des optischen Systems durch optische Lasten verursachte zeitliche Temperaturvariation über die Spiegelanordnung wenigstens teilweise kompensiert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Heizleistung zeitlich variiert.
  • Die Erfindung betrifft weiter auch eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit einer Baugruppe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete und abzubildende Strukturen aufweisende Maske mit Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge beleuchtet und wobei das Projektionsobjektiv diese Strukturen auf ein in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat abbildet, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine Baugruppe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Baugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
    • 2 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung beispielsweise realisierbar ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Weiteren wird zunächst unter Bezugnahme auf 1 der Aufbau einer erfindungsgemäßen Baugruppe in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erläutert.
  • Gemäß 1 weist in einer erfindungsgemäßen Baugruppe 100 eine erfindungsgemäße Spiegelanordnung eine Mehrzahl von Spiegelelementen 101, 102, 103,... auf, welche jeweils über ein zugeordnetes Festkörpergelenk um mindestens eine Kippachse (insbesondere um zwei zueinander senkrechte Kippachsen) verkippbar sind. Die Festkörpergelenke können z.B. in ein als Gelenkplatte 120 ausgebildetes gemeinsames Bauteil integriert sein, in welches die Festkörpergelenke als Blattfedergelenke durch Erzeugung entsprechender Ausschnitte in der Gelenkplatte 120 integriert sind. Hierzu wird hinsichtlich möglicher Ausgestaltungen auf DE 10 2012 200 736 A1 verwiesen. Während durch die Freiheitsgrade Rx und Ry die z.B. zu Justagezwecken benötigte Verkippbarkeit der Spiegelelemente gewährleistet ist, kann durch einen zusätzlichen translatorischen Freiheitsgrad in z-Richtung eine im Betrieb auftretende thermische Ausdehnung (z.B. eine Längenausdehnung) eines in 1 gezeigten und u.a. zur Aktuierung des betreffenden Einzelspiegels 102 dienenden Stifts bzw. Stößels 112 aufgefangen werden.
  • Gemäß 1 sind den Spiegelelementen 101, 102, 103,... zugeordnete, der Aktuierung dienende Stifte bzw. Stößel (von denen nur ein Stift bzw. Stößel 112 zu sehen ist) jeweils innerhalb einer Gelenkhülse (von denen nur die Gelenkhülse 132 zu sehen ist) angeordnet und in den (jeweils mit einem Gewinde versehenen) Spiegelkörper des jeweils zugeordneten Spiegelelements 101, 102, 103,... (gemäß 1 mittels eines stirnseitig vorgesehenen Gewindestifts 112a) eingeschraubt. Die Stifte 112,... sind ihrerseits über auf der Unterseite bzw. auf der den Spiegelelementen 101, 102, 103,... abgewandten Seite des Trägers 110 befindliche Fixierelemente 160, 170 in Form von Schrauben bzw. Muttern fixiert. Die das gemeinsame Bauteil zur Integration der Festkörpergelenke bildende Gelenkplatte 120 kann über eine Klemmverbindung mit den Einzelspiegeln 101, 102, 103,... lösbar verbunden sein. Konkret kann eine Klemmung der Gelenkplatte 120 im Ausführungsbeispiel zwischen den Spiegelelementen 101, 102, 103,... einerseits und dem Träger 110 andererseits erfolgen. Mit „140“ ist eine Wärmesenke bzw. ein Kühler zur Kühlung der Spiegelanordnung bezeichnet.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Baugruppe 100 eine Mehrzahl von Heizwiderständen auf, wobei mögliche Positionen dieser Heizwiderstände in 1 mit „151“ bis „159“ bezeichnet sind. Insbesondere können solche Heizwiderstände gemäß 1 unmittelbar an dem jeweiligen Spiegelelement 102 bzw. der Spiegelfacette, an der zugehörigen Gelenkhülse 132, auf der dem jeweiligen Spiegelelement 102 abgewandten Seite der Gelenkhülse 132 und/oder auf der dem jeweiligen Spiegelelement 102 abgewandten Seite des Stößels 112 vorgesehen sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, welcher in Kombination mit solchen Heizwiderständen oder auch unabhängig hiervon realisierbar ist, ist zwischen dem Träger 110 und der Wärmesenke 140 bzw. dem Kühler ein in 1 mit gestrichelter Linie angedeuteter und mit „145“ bezeichneter Abschnitt von erhöhtem thermischen Widerstand vorgesehen ist. Dieser Abschnitt 145 kann insbesondere als Abschnitt mit reduzierter Kontaktfläche und/oder in Form einer zusätzlichen Wärmeisolationskomponente ausgestaltet sein.
  • Wenngleich die Erfindung vorstehend anhand eines Facettenspiegels (insbesondere eines Pupillenfacettenspiegels) als Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. So besteht eine weitere beispielhafte Realisierungsmöglichkeit auch in einer auch als „MMA“ bezeichneten Mikrospiegelanordnung (= Micro Mirror Array“), wie sie in einer Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung unterschiedlicher Beleuchtungssettings (d.h. Intensitätsverteilungen in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung) verwendet wird und welche ebenfalls eine Vielzahl unabhängig voneinander verstellbarer Einzelspiegel aufweist. Eine solche Beleuchtungseinrichtung bzw. die zugehörige mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage kann auch für den Betrieb DUV (d.h. bei Wellenlängen von z.B. ca. 193 nm oder ca. 157 nm) ausgelegt sein.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist.
  • Gemäß 2 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 200 in einer lediglich beispielhaften Ausführungsform einen Feldfacettenspiegel 203 und einen Pupillenfacettenspiegel 204 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 203 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 201 und einen Kollektorspiegel 202 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 204 sind ein Spiegel 205 und ein Spiegel 206 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 207 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 251-256 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 221 auf einem Maskentisch 220 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 261 auf einem Wafertisch 260 befindet.

Claims (19)

  1. Baugruppe eines optischen Systems, mit • einer Spiegelanordnung aus einer Mehrzahl von Spiegelelementen (101, 102, 103,...); und • einer Heizvorrichtung zum Einbringen einer Heizleistung in die Spiegelanordnung, wobei diese Heizleistung über die Spiegelanordnung hinweg lokal variabel einstellbar ist; • wobei die Spiegelelemente (101, 102, 103,...) auf einem gemeinsamen Träger (110) angeordnet sind; und • wobei die Baugruppe ferner eine Wärmesenke (140) aufweist, wobei zwischen dem Träger (110) und der Wärmesenke (140) ein Abschnitt (145) von erhöhtem thermischen Widerstand vorgesehen ist; • wobei dieser Abschnitt (145) von erhöhtem thermischen Widerstand in Form eines Abschnitts mit reduzierter Kontaktfläche vorgesehen ist.
  2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Spiegelanordnung ein Facettenspiegel ist.
  3. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelanordnung ein Feldfacettenspiegel oder ein Pupillenfacettenspiegel ist.
  4. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese Heizvorrichtung eine Mehrzahl von jeweils einzelnen Spiegelelementen (101, 102, 103,...) oder Gruppen von Spiegelelementen individuell zugeordneten Heizelementen umfasst.
  5. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine elektrische Widerstandsheizung aufweist.
  6. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung zum berührungslosen Einbringen der Heizleistung ausgestaltet ist.
  7. Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung als induktive Heizvorrichtung ausgestaltet ist.
  8. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung zum Einbringen der Heizleistung in den Träger (110) ausgestaltet ist.
  9. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (145) von erhöhtem thermischen Widerstand in Form einer zusätzlichen Wärmeisolationskomponente vorgesehen ist.
  10. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelanordnung für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm ausgelegt ist.
  11. Baugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelanordnung für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 15 nm ausgelegt ist.
  12. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Baugruppe in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage ist.
  13. Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, wobei das optische System eine Spiegelanordnung aus einer Mehrzahl von Spiegelelementen (101, 102, 103,...) zur Reflexion von Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge und eine Heizvorrichtung zum Einbringen einer nicht durch das Nutzlicht bewirkten Heizleistung in die Spiegelanordnung aufweist, wobei diese Heizleistung über die Spiegelanordnung hinweg lokal variabel eingestellt wird, wobei die Spiegelelemente auf einem gemeinsamen Träger (110) angeordnet sind, wobei die Baugruppe ferner eine Wärmesenke (140) aufweist, und wobei zwischen dem Träger (110) und der Wärmesenke (140) ein Abschnitt (145) von erhöhtem thermischen Widerstand in Form eines Abschnitts mit reduzierter Kontaktfläche vorgesehen ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Heizleistung derart erfolgt, dass eine im Betrieb des optischen Systems durch optische Lasten verursachte räumliche Temperaturvariation über die Spiegelanordnung wenigstens teilweise kompensiert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Heizleistung derart erfolgt, dass eine im Betrieb des optischen Systems durch optische Lasten verursachte zeitliche Temperaturvariation über die Spiegelanordnung wenigstens teilweise kompensiert wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung zeitlich variiert wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage ist.
  18. Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit einer Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  19. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete und abzubildende Strukturen aufweisende Maske mit Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge beleuchtet und wobei das Projektionsobjektiv diese Strukturen auf ein in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 18 ausgebildet ist.
DE102018123328.0A 2018-09-21 2018-09-21 Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems Active DE102018123328B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018123328.0A DE102018123328B4 (de) 2018-09-21 2018-09-21 Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems
PCT/EP2019/071928 WO2020057873A1 (de) 2018-09-21 2019-08-15 Baugruppe eines optischen systems, insbesondere in einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage, sowie verfahren zum betreiben eines solchen optischen systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018123328.0A DE102018123328B4 (de) 2018-09-21 2018-09-21 Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018123328A1 DE102018123328A1 (de) 2020-03-26
DE102018123328B4 true DE102018123328B4 (de) 2022-09-08

Family

ID=67809425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018123328.0A Active DE102018123328B4 (de) 2018-09-21 2018-09-21 Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018123328B4 (de)
WO (1) WO2020057873A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021214366A1 (de) 2021-12-15 2023-06-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Vermeidung einer Degradation einer optischen Nutzoberfläche eines Spiegelmoduls, Projektionssystem, Beleuchtungssystem sowie Projektionsbelichtungsanlage
DE102023202756A1 (de) 2022-05-05 2023-11-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Baugruppe für ein optisches System, optisches System und Verfahren zum Betreiben einer Baugruppe

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143981A1 (en) 2006-09-13 2008-06-19 Carl Zeis Smt Ag Optical arrangement and euv lithography device with at least one heated optical element, operating methods, and methods for cleaning as well as for providing an optical element
DE102008009600A1 (de) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facettenspiegel zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie
EP2169464A1 (de) 2008-09-29 2010-03-31 Carl Zeiss SMT AG Beleuchtungssystem eines mikrolithografischen Projektionsbelichtungsgerätes
DE102011104543A1 (de) 2011-06-18 2012-12-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur mikrolithographischen Projektion einer Maske
DE102012200733A1 (de) 2012-01-19 2013-01-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einem optischen System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102012200736A1 (de) 2012-01-19 2013-07-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013206981A1 (de) 2013-04-18 2013-12-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Facettenspiegel mit im Krümmungsradius einstellbaren Spiegel-Facetten und Verfahren hierzu

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133431A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Fuji Photo Film Co Ltd 露光方法および装置
US8823921B2 (en) * 2011-08-19 2014-09-02 Ultratech, Inc. Programmable illuminator for a photolithography system
DE102017221420A1 (de) * 2017-11-29 2018-11-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Euv-beleuchtungssystem und verfahren zum erzeugen einer beleuchtungsstrahlung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143981A1 (en) 2006-09-13 2008-06-19 Carl Zeis Smt Ag Optical arrangement and euv lithography device with at least one heated optical element, operating methods, and methods for cleaning as well as for providing an optical element
DE102008009600A1 (de) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facettenspiegel zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie
EP2169464A1 (de) 2008-09-29 2010-03-31 Carl Zeiss SMT AG Beleuchtungssystem eines mikrolithografischen Projektionsbelichtungsgerätes
DE102011104543A1 (de) 2011-06-18 2012-12-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur mikrolithographischen Projektion einer Maske
DE102012200733A1 (de) 2012-01-19 2013-01-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einem optischen System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102012200736A1 (de) 2012-01-19 2013-07-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013206981A1 (de) 2013-04-18 2013-12-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Facettenspiegel mit im Krümmungsradius einstellbaren Spiegel-Facetten und Verfahren hierzu

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018123328A1 (de) 2020-03-26
WO2020057873A1 (de) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4073588A1 (de) Optisches system, sowie heizanordnung und verfahren zum heizen eines optischen elements in einem optischen system
DE102009054869B4 (de) Spiegel zur Führung eines Strahlungsbündels, Vorrichtungen mit einem derartigen Spiegel sowie Verfahren zur Herstellung mikro- oder nanostrukturierter Bauelemente
DE102013204427A1 (de) Anordnung zur thermischen Aktuierung eines Spiegels, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102018123328B4 (de) Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen optischen Systems
DE102014219755A1 (de) Reflektives optisches Element
DE102018206404A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit Heizvorrichtung und Verfahren
WO2019174996A1 (de) Strahlformungs- und beleuchtungssystem für eine lithographieanlage, lithographieanlage und verfahren
DE102020214130A1 (de) Verfahren zur Temperierung eines optischen Elementes und optische Baugruppe
DE102012200733A1 (de) Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einem optischen System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
WO2022029216A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage mit temperiervorrichtung
DE102012206153A1 (de) Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102015223795A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten eines optischen Elements
DE102011104543A1 (de) Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur mikrolithographischen Projektion einer Maske
EP4212962A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des erwärmungszustandes eines optischen elements in einem optischen system für die mikrolithographie
DE102012200732A1 (de) Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102017214441A1 (de) Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102012200736A1 (de) Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102019217185A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie
DE102023200390A1 (de) Adaptiver Spiegel mit temperierten Aktuatoren
DE102018201877A1 (de) Spiegelanordnung, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
DE102017211864A1 (de) Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102017208364A1 (de) Optisches system sowie verfahren
DE102011004961A1 (de) Anordnung zur Halterung eines optischen Elementes, insbesondere in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102016218746A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Projektionsbelichtungsanlage
DE102015211167A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Projektionsbelichtungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final