DE102019215689A1 - WAVE FRONT MANIPULATOR FOR A PROJECTION EXPOSURE PLANT AND A PROJECTION EXPOSURE PLANT AND OPERATING AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wellenfrontmanipulator für eine optische Anordnung, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, sowie eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage, wobei der Wellenfrontmanipulator ein refraktives optisches Element (8) mit zwei optisch wirksamen Flächen (8a,8b), welche im Betrieb von Arbeitslicht der optischen Anordnung durchstrahlt werden, und mit mindestens einer Randfläche umfasst, die zwischen den beiden optisch wirksamen Flächen ausgebildet ist und quer zu den optisch wirksamen Flächen orientiert ist, wobei der Wellenfrontmanipulator weiterhin eine Fassung (9), in der das refraktive optische Element gelagert ist, und mindestens ein optisches System (10) aufweist, mit welchem Heizlicht über die Randfläche in das refraktive optische Element (8) eingestrahlt werden kann, wobei das optische System (10) oder mehrere Komponenten davon als eine Baueinheit ausgebildet ist und / oder die Fassung (9) eine Anschlussanordnung für ein Anschlusseinheit des optischen Systems (10) zur form - und / oder kraftschlüssigen, lösbaren Kopplung der Anschlusseinheit aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Wellenfrontmanipulators sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage.The present invention relates to a wavefront manipulator for an optical arrangement, in particular for a projection exposure apparatus for microlithography, and to a corresponding projection exposure apparatus, wherein the wavefront manipulator comprises a refractive optical element (8) with two optically active surfaces (8a, 8b) which are in operation of working light the optical arrangement are irradiated, and with at least one edge surface formed between the two optically active surfaces and is oriented transversely to the optically active surfaces, wherein the wavefront manipulator further comprises a socket (9) in which the refractive optical element is mounted , and at least one optical system (10), with which heating light can be irradiated via the edge surface in the refractive optical element (8), wherein the optical system (10) or several components thereof is formed as a structural unit and / or the socket (9) one Connection arrangement for a connection unit of the optical system (10) for positive and / or non - positive, releasable coupling of the connection unit has. Moreover, the invention relates to a method for producing a corresponding wavefront manipulator and to a method for operating a projection exposure apparatus.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wellenfrontmanipulator für eine optische Anordnung, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, sowie eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage und ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Wellenfrontmanipulators sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage.The present invention relates to a wavefront manipulator for an optical arrangement, in particular for a projection exposure apparatus for microlithography, and to a corresponding projection exposure apparatus and a method for producing a corresponding wavefront manipulator and to a method for operating a projection exposure apparatus.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, die zur Herstellung von nanostrukturierten oder mikrostrukturierten Bauteilen für die Mikroelektronik oder Mikrosystemtechnik dienen, ist es erforderlich, mögliche Abbildungsfehler möglichst weitgehend zu korrigieren, um eine hohe Auflösung der abzubildenden Strukturen zu ermöglichen. Entsprechend ist es aus dem Stand der Technik bereits bekannt, sogenannte Wellenfrontmanipulatoren einzusetzen, mit denen die Wellenfront des Arbeitslichts, das die Projektionsbelichtungsanlage durchläuft, manipuliert und somit korrigiert werden kann.In projection exposure systems for microlithography, which are used for the production of nanostructured or microstructured components for microelectronics or microsystem technology, it is necessary to correct possible aberrations as far as possible in order to enable a high resolution of the structures to be imaged. Accordingly, it is already known from the prior art to use so-called wavefront manipulators with which the wavefront of the working light passing through the projection exposure apparatus can be manipulated and thus corrected.
Beispiele für Wellenfrontmanipulatoren, die durch seitliche Einstrahlung von Heizlicht in ein refraktives optisches Element eine lokale Verformung des refraktiven optischen Elements und / oder Änderung der Brechzahl des refraktiven optischen Elements und somit eine Veränderung der Wellenfront des Arbeitslicht in einer entsprechenden optischen Anordnung, wie einer Projektionsbelichtungsanlage, beim Durchlaufen der Wellenfront durch das refraktive optische Element des Wellenfrontmanipulators bewirken, sind aus den Publikationsschriften
Der im Stand der Technik bekannte Wellenfrontmanipulator weist mindestens eine Heizlichtquelle sowie entsprechende Komponenten zur Erzeugung einer Vielzahl von Heizlichtstrahlen sowie zur Führung und Einkopplung derselben in das refraktive optische Element auf. Vorzugsweise sind verteilt um den Umfang des refraktiven optischen Elements mehrere optische Systeme zur Erzeugung von jeweils einer Vielzahl von Heizlichtstrahlen angeordnet, um verteilt über das refraktive optische Element eine unterschiedliche Erwärmung des refraktiven optischen Elements zu ermöglichen und somit eine unterschiedliche Manipulation der das refraktive optische Element durchlaufenden Wellenfront zu ermöglichen.The wavefront manipulator known in the prior art has at least one heating light source and corresponding components for generating a plurality of heating light beams and for guiding and coupling them into the refractive optical element. Preferably, a plurality of optical systems for generating a plurality of heating light beams are distributed around the circumference of the refractive optical element arranged to allow distributed over the refractive optical element, a different heating of the refractive optical element and thus a different manipulation of the refractive optical element passing Enable wavefront.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass durch die Vielzahl der zu erzeugenden Heizlichtstrahlen, deren Anzahl im Bereich von mehr als 50 oder mehr als 100 Teilstrahlen liegen können, eine hohe Anzahl von Komponenten für die entsprechenden optischen Systeme erforderlich sind, sodass der Montage - und Justageaufwand zur Ausrichtung der entsprechenden Strahlbündel im refraktiven optischen Element einen hohen Aufwand und lange Montagezeiten erfordern.The disadvantage here, however, that a large number of components for the corresponding optical systems are required by the plurality of Heizlichtstrahlen to be produced, the number of which can be in the range of more than 50 or more than 100 partial beams, so that the installation and adjustment effort for Aligning the corresponding beam in the refractive optical element require a lot of effort and long assembly times.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wellenfrontmanipulator der beschriebenen Art, bei welchem Heizlichtstrahlen seitlich zur Veränderung der optischen Eigenschaften eines von der Wellenfront des Arbeitslichts einer optischen Anordnung durchlaufenen refraktiven optischen Elements in dieses eingestrahlt werden, dahingehend zu verbessern, dass der Montageaufwand und die Montagedauer reduziert werden, wobei gleichzeitig eine hohe Qualität der Wellenfrontmanipulation sichergestellt werden soll. Insbesondere soll eine exakt und variabel einstellbare Veränderung der optischen Eigenschaften des refraktiven optischen Elements in örtlich unterschiedlichen Bereichen des refraktiven optischen Elements erzielbar sein.It is therefore an object of the present invention, a wavefront manipulator of the type described, in which Heizlichtstrahlen be radiated laterally to change the optical properties of a wavefront of the working light of an optical arrangement traversed refractive optical element in this, to improve the effect that the assembly effort and the assembly time be reduced, while ensuring a high quality of wavefront manipulation. In particular, a precisely and variably adjustable change in the optical properties of the refractive optical element in locally different regions of the refractive optical element should be achievable.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wellenfrontmanipulator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie einem Verfahren zur Herstellung eines Wellenfrontmanipulators mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und einem Verfahren zum Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a wavefront manipulator having the features of
Es wird ausgegangen von einem Wellenfrontmanipulator für eine optische Anordnung, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, wir er in dem oben angegebenen Stand der Technik in den Publikationsschriften
Die vorliegende Erfindung schlägt zur Vereinfachung der Montage und zur Verkürzung der Montagedauer vor, das optische System eines derartigen Wellenfrontmanipulator oder mehrere Komponenten davon als eine Baueinheit auszubilden, sodass ein optisches System als eine Baueinheit oder mit einigen wenigen Baueinheiten an dem refraktiven optischen Element montiert werden kann. Zwar müssen auch bei der Ausbildung von einer oder mehreren Baueinheiten die entsprechenden Komponenten des optischen Systems in der oder den Baueinheiten montiert werden, aber durch die unabhängige Montage der Baueinheiten, die anschließend nur noch zusammengefügt werden müssen, ist die Montage vereinfacht und die Baueinheiten lassen sich separat auf ihre Funktionsfähigkeit überprüfen und gegebenenfalls nachbessern, sodass sie den Anforderungen genügen. Entsprechend lassen sich Fehler einfacher erkennen und beheben.The present invention proposes to simplify the assembly and to shorten the installation time, the optical system of such a wavefront manipulator or more components thereof as a structural unit, so that an optical system can be mounted as a unit or with a few units on the refractive optical element , Although the corresponding components of the optical system must be mounted in the one or more units in the formation of one or more units, but by the independent assembly of the units, which then only need to be joined together, the assembly is simplified and the units can be separately check their functionality and, if necessary, improve them so that they meet the requirements. Accordingly, it is easier to detect and correct errors.
Entsprechend wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Wellenfrontmanipulators beansprucht, bei dem ein oder mehrere Baueinheiten des optischen Systems und das refraktive optische Element separat voneinander hergestellt und anschließend zusammengebaut werden, wobei die Baueinheit des optischen Systems mit einer Einkoppeleinheit zum Einkoppeln des oder der Heizlichtstrahlen in das refraktive optische Element vor dem Zusammenbau mit dem refraktiven optischen Element justiert wird.Accordingly, a method for producing a wavefront manipulator is claimed, in which one or more units of the optical system and the refractive optical element are manufactured separately and then assembled, wherein the structural unit of the optical system with a coupling unit for coupling the heating light rays or in the refractive optical element is adjusted prior to assembly with the refractive optical element.
Darüber hinaus wird alternativ oder zusätzlich vorgeschlagen, an der Fassung für das refraktive optische Element, mit der das refraktive optische Element des Wellenfrontmanipulator gehalten und in einer optischen Anordnung, wie einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie gelagert werden kann, eine Anschlussanordnung auszubilden, die mit einer Anschlusseinheit des optischen Systems zusammenwirkt, sodass eine form - und / oder kraftschlüssige, lösbare Verbindung der Anschlusseinheit des optischen Systems mit der Anschlussanordnung der Fassung des refraktiven optischen Elements gegeben ist. Dadurch lässt sich ein optische System des Wellenfrontmanipulators in definierter Weise an dem refraktiven optischen Element anschließen, ohne dass es einer weiteren Überprüfung der Funktionsfähigkeit bedarf, sodass ein bereits vorab auf seine Funktionsfähigkeit getestetes optisches System ohne weiteren Prüfungs - und Justageufwand in dem Wellenfrontmanipulator angeordnet werden kann. Auch dadurch lässt sich der Aufwand für die Montage sowie der Zeitbedarf hierfür deutlich verringern.Moreover, it is alternatively or additionally proposed to form a connection arrangement on the holder for the refractive optical element with which the refractive optical element of the wavefront manipulator can be held and stored in an optical arrangement, such as a microlithography projection exposure apparatus, with a connection unit cooperates with the optical system, so that a positive and / or non-positive, releasable connection of the connection unit of the optical system with the connection arrangement of the version of the refractive optical element is given. As a result, an optical system of the wavefront manipulator can be connected in a defined manner to the refractive optical element without requiring further testing of the functionality, so that an optical system already tested in advance for its functionality can be arranged in the wavefront manipulator without further testing and adjustment effort , This also makes it possible to significantly reduce the cost of assembly and the time required for this.
Zusätzlich ist es dadurch möglich, ein optisches System des Wellenfrontmanipulators in einfacher Weise auszutauschen, sodass in Abhängigkeit von der erforderlichen Wellenfrontmanipulation unterschiedliche optische Systeme im Wellenfrontmanipulator eingesetzt werden können.In addition, this makes it possible to exchange an optical system of the wavefront manipulator in a simple manner, so that different optical systems can be used in the wavefront manipulator depending on the required wavefront manipulation.
Das optische System des Wellenfrontmanipulator kann mindestens eine Lichtquelleneinheit mit einer oder mehreren Heizlichtquellen zur Bereitstellung von Heizlicht umfassen. Allerdings ist es auch möglich, dass sich mehrere optische Systeme des Wellenfrontmanipulators eine gemeinsame Lichtquelleneinheit bzw. eine gemeinsame Heizlichtquelle teilen. Ferner kann das optische System eine Strahlformungs - und / oder Strahlführungseinheit zur Formung und / oder Führung von einer oder mehreren Heizlichtstrahlen sowie mindestens eine Einkoppeleinheit zum Einkoppeln des oder der Heizlichtstrahlen in das refraktive optische Element aufweisen. Diese Einheiten können durch vielfältige Komponenten gebildet werden, wobei das optische System vorzugsweise Modulweise aufgebaut ist und beispielsweise die Lichtquelleneinheit und / oder die Strahlformungs - und / oder Strahlführungseinheit und / oder die Einkoppeleinheit jeweils ein Modul in der Form einer Baueinheit darstellen können. Darüber hinaus können weitere Kombinationen von Komponenten des optischen Systems und / oder von entsprechenden Einheiten zu einer Baueinheit vorgenommen werden. Insbesondere ist es möglich, dass das optische System als eine einzige Baueinheit ausgeführt wird.The optical system of the wavefront manipulator may comprise at least one light source unit with one or more heating light sources for providing heating light. However, it is also possible for a plurality of optical systems of the wavefront manipulator to share a common light source unit or a common heat light source. Furthermore, the optical system can have a beam shaping and / or beam guidance unit for shaping and / or guiding one or more heating light beams and at least one coupling unit for coupling the heating light beam or beams into the refractive optical element. These units can be formed by a variety of components, wherein the optical system is preferably modular and, for example, the light source unit and / or the beam shaping and / or beam guiding unit and / or the coupling unit can each represent a module in the form of a structural unit. In addition, further combinations of components of the optical system and / or of corresponding units can be made into a structural unit. In particular, it is possible for the optical system to be implemented as a single structural unit.
Für die einfache und definierte Anordnung des optischen Systems bzw. zumindest der Einkoppeleinheit können die Anschlussanordnung der Fassung und die Anschlusseinheit des optischen Systems geeignete mechanische Verbindungs - und / oder Verschlusselemente umfassen, die eine form - und / oder kraftschlüssige Verbindung ermöglichen. Insbesondere können Aussparungen und Vorsprünge vorgesehen sein, die gegenseitig ineinander eingreifen können. Darüber hinaus können die Verbindungs - und / oder Verschlusselemente Klemmelemente, Schraubverbindungen, Bajonettverschlüsse, Anschläge und dergleichen umfassen.For the simple and defined arrangement of the optical system or at least the coupling-in unit, the connection arrangement of the socket and the connection unit of the optical system can comprise suitable mechanical connection and / or closure elements which enable a positive and / or non-positive connection. In particular, recesses and projections may be provided which can mutually engage with each other. In addition, the connecting and / or closing elements may comprise clamping elements, screw connections, bayonet locks, stops and the like.
Figurenlistelist of figures
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
-
1 eine Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage, -
2 eine Darstellung eines Wellenfrontmanipulators, -
3 eine Darstellung eines optischen Systems für einen Wellenfrontmanipulator, -
4 eine Darstellung eines Wellenfrontmanipulators gemäß der Erfindung, -
5 eine Darstellung eines weiteren Wellenfrontmanipulator gemäß der Erfindung, -
6 eine Darstellung eines Lichtleitermoduls, -
7 eine Draufsicht auf das Lichtleitermodul aus6 , -
8 eine Darstellung einer Einkoppeleinheit und in -
9 eine Darstellung einer Justiereinrichtung für das Lichtleitermodul aus6 in Verbindung mit einer Fokussieroptik als Einkoppeleinheit.
-
1 a representation of a projection exposure apparatus, -
2 a representation of a wavefront manipulator, -
3 a representation of an optical system for a wavefront manipulator, -
4 a representation of a wavefront manipulator according to the invention, -
5 a representation of another wavefront manipulator according to the invention, -
6 a representation of a fiber optic module, -
7 a plan view of the fiberoptic module 6 . -
8th a representation of a coupling unit and in -
9 an illustration of an adjusting device for theoptical fiber module 6 in conjunction with a focusing optics as coupling unit.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent from the following detailed description of the embodiments. However, the invention is not limited to these embodiments.
Die
Das refraktive optische Element
Die
Wie der
Wie beispielsweise in der
Die
Gemäß der Erfindung werden verschiedene Komponenten der optischen Systeme, wie sie beispielsweise in den
Die
Darüber hinaus ist es auch möglich, ein optisches System in Modulbauweise aufzubauen und mehrere Baueinheiten
Sowohl das optische System
Die
Das Lichtleitermodul
Die
Ein optisches System oder Teile davon, wie die Einkoppeleinheit, beispielsweise in der Form mit dem Lichtleitermodul
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to these embodiments, but rather modifications are possible in the manner that individual features omitted or otherwise Combinations of features can be realized without departing from the scope of the appended claims. In particular, the present disclosure includes all combinations of the individual features shown in the various embodiments, so that individual features that are described only in connection with an embodiment can also be used in other embodiments or combinations of individual features not explicitly shown.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
- 22
- Lichtquellelight source
- 33
- Beleuchtungssystemlighting system
- 44
- Retikelreticle
- 55
- Projektionsobjektivprojection lens
- 66
- Waferwafer
- 77
- WellenfrontmanipulatorWavefront manipulator
- 88th
- refraktives optisches Elementrefractive optical element
- 8a, 8b8a, 8b
- optisch wirksame Flächenoptically effective surfaces
- 99
- Fassungversion
- 10, 10a, 10b, 10c10, 10a, 10b, 10c
- optisches Systemoptical system
- 1111
- HeizlichtquelleHeizlichtquelle
- 1212
- HeizlichtstrahlenHeizlichtstrahlen
- 1313
- FodussieroptikFodussieroptik
- 1414
- Einkopplungsoptikcoupling optic
- 1515
- Lichtleiteroptical fiber
- 1616
- Auskopplungsoptikoutcoupling optics
- 1717
- Randflächeedge surface
- 1818
- Einkoppeleinheitcoupling unit
- 1919
- Strahlerzeugungs - und / oder - führungseinheitBeam generating and / or guiding unit
- 2020
- LichtquelleneinheitLight source unit
- 2121
- LichtleitermodulLight module
- 2222
- LichtleiteraufnahmeFiber storage
- 23, 2423, 24
- Glasfasernglass fibers
- 2525
- Steckfußeplug the foot
- 2626
- Abstandshalterspacer
- 2727
- Einkoppeleinheitcoupling unit
- 28, 29, 3028, 29, 30
- Glasfasernglass fibers
- 3131
- Abstandshalter spacer
- 3232
- Fokussieroptikfocusing optics
- 3333
- Bildschirmscreen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2013/044936 A1 [0003, 0008, 0021]WO 2013/044936 A1 [0003, 0008, 0021]
- WO 2014/139543 A1 [0003, 0008, 0021]WO 2014/139543 A1 [0003, 0008, 0021]
- WO 2014/139990 A1 [0003, 0008, 0021]WO 2014/139990 A1 [0003, 0008, 0021]
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2019
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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R230 | Request for early publication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |