DE102020207752A1 - Heating arrangement and method for heating an optical element - Google Patents

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Andreas Raba
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizanordnung und ein Verfahren zum Heizen eines optischen Elements, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Eine erfindungsgemäße Heizanordnung weist wenigstens eine Strahlungsquelle zur Beaufschlagung eines optischen Elements mit IR-Strahlung, wenigstens eine Strahlformungseinheit zur Strahlformung der von der Strahlungsquelle auf das optische Element gelenkten IR-Strahlung, eine optische Komponente (110, 210, 310, 410, 510, 610), welche wenigstens einen Strahlteiler (112, 212, 312, 412, 512, 612) aufweist, und eine Sensoranordnung auf, welche wenigstens einen Intensitätssensor (115, 215, 315, 415, 515, 615) zur Erfassung der Intensität eines von diesem Strahlteiler (112, 212, 312, 412, 512, 612) ausgekoppelten Teilstrahls (205, 305, 405, 505, 605) aufweist.

Figure DE102020207752A1_0000
The invention relates to a heating arrangement and a method for heating an optical element, in particular in a microlithographic projection exposure system. A heating arrangement according to the invention has at least one radiation source for applying IR radiation to an optical element, at least one beam shaping unit for beam shaping the IR radiation directed by the radiation source onto the optical element, an optical component (110, 210, 310, 410, 510, 610 ), which has at least one beam splitter (112, 212, 312, 412, 512, 612), and a sensor arrangement which has at least one intensity sensor (115, 215, 315, 415, 515, 615) for detecting the intensity of one of these Beam splitter (112, 212, 312, 412, 512, 612) of the coupled-out partial beam (205, 305, 405, 505, 605).
Figure DE102020207752A1_0000

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft eine Heizanordnung und ein Verfahren zum Heizen eines optischen Elements, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.The invention relates to a heating arrangement and a method for heating an optical element, in particular in a microlithographic projection exposure system.

Stand der TechnikState of the art

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.Microlithography is used to manufacture microstructured components such as integrated circuits or LCDs. The microlithography process is carried out in what is known as a projection exposure system, which has an illumination device and a projection objective. The image of a mask (= reticle) illuminated by means of the lighting device is projected by means of the projection lens onto a substrate (e.g. a silicon wafer) coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection lens, in order to create the mask structure on the light-sensitive coating of the To transfer substrate.

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 projection objectives designed for the EUV range, i.e. at wavelengths of e.g. about 13 nm or about 7 nm, mirrors are used as optical components for the imaging process due to the lack of availability of suitable light-permeable refractive materials.

Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass die EUV-Spiegel u.a. infolge Absorption der von der EUV-Lichtquelle emittierten Strahlung eine Erwärmung und eine damit einhergehende thermische Ausdehnung bzw. Deformation erfahren, welche wiederum eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann.A problem that arises in practice is that the EUV mirrors are heated up, inter alia, as a result of absorption of the radiation emitted by the EUV light source and experience thermal expansion or deformation, which in turn can impair the imaging properties of the optical system .

Zur Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen und damit einhergehenden optischen Aberrationen sind diverse Ansätze bekannt. Unter anderem ist es bekannt, als Spiegelsubstratmaterial ein Material mit ultraniedriger thermischer Expansion („Ultra-Low-Expansion-Material“), z.B. mit Titandioxid (TiO2) dotiertes Quarzglas, zu verwenden und in einem der optischen Wirkfläche nahen Bereich die sogenannte Nulldurchgangstemperatur (= „Zero-Crossing-Temperatur“) einzustellen. Bei dieser Zero-Crossing-Temperatur, welche z.B. bei etwa ϑ= 30°C liegen kann, weist der thermische Ausdehnungskoeffizient in seiner Temperaturabhängigkeit einen Nulldurchgang auf, in dessen Umgebung keine oder nur eine vernachlässigbare thermische Ausdehnung des Spiegelsubstratmaterials erfolgt.Various approaches are known for avoiding surface deformations caused by the introduction of heat into an EUV mirror and the associated optical aberrations. Among other things, it is known to use a material with ultra-low thermal expansion ("Ultra-Low-Expansion-Material") as the mirror substrate material, e.g. quartz glass doped with titanium dioxide (TiO 2 ), and to use the so-called zero crossing temperature ( = "Zero crossing temperature"). At this zero crossing temperature, which can be around ϑ = 30 ° C, for example, the temperature-dependent coefficient of thermal expansion has a zero crossing, in the vicinity of which there is no or only negligible thermal expansion of the mirror substrate material.

Mögliche weitere Ansätze zur Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen beinhalten den Einsatz einer Heizanordnung auf Basis von Infrarotstrahlung. Mit einer solchen Heizanordnung kann in Phasen vergleichsweise geringer Absorption von EUV-Nutzstrahlung eine aktive Spiegelerwärmung erfolgen, wobei diese aktive Spiegelerwärmung mit steigender Absorption der EUV-Nutzstrahlung entsprechend zurückgefahren wird. Des Weiteren kann auch ein Vorwärmen der EUV-Spiegel vor dem eigentlichen Betrieb bzw. vor der Beaufschlagung mit EUV-Strahlung auf die o.g. Nulldurchgangstemperatur (= „Zero-Crossing-Temperatur“) erfolgen.Possible further approaches to avoiding surface deformations caused by the introduction of heat into an EUV mirror include the use of a heating arrangement based on infrared radiation. With such a heating arrangement, active mirror heating can take place in phases of comparatively low absorption of EUV useful radiation, this active mirror heating being reduced accordingly with increasing absorption of the EUV useful radiation. Furthermore, the EUV mirror can also be preheated to the above-mentioned zero crossing temperature (= "zero crossing temperature") before actual operation or before exposure to EUV radiation.

Hierbei stellt die Erzeugung der erforderlichen Heizprofile (die auch in örtlicher Hinsicht wechselnden Strahlungsintensitäten z.B. aufgrund der Verwendung von Beleuchtungssettings mit über die optische Wirkfläche der EUV-Spiegel variierender Intensität Rechnung tragen sollten) einschließlich der Bereitstellung der erforderlichen Infrarotstrahlung eine anspruchsvolle Herausforderung dar. Hierbei in der Praxis auftretende Probleme umfassen neben zu beachtenden Bauraumbeschränkungen auch die Fehleranfälligkeit der Heizanordnung z.B. infolge von Faserbrüchen, wenn etwa die IR-Strahlung über optische Glasfasern von der jeweiligen Laserquelle zu optischen Komponenten der Heizanordnung geführt wird.The generation of the required heating profiles (which should also take into account locally changing radiation intensities, e.g. due to the use of lighting settings with an intensity that varies over the optical effective surface of the EUV mirror), including the provision of the required infrared radiation, is a demanding challenge Problems occurring in practice include not only installation space restrictions that must be observed, but also the susceptibility of the heating arrangement to faults, for example as a result of fiber breaks, for example when the IR radiation is guided via optical glass fibers from the respective laser source to optical components of the heating arrangement.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2017 207 862 A1 und US 2013/0141707 A1 verwiesen.For the state of the art, only as an example DE 10 2017 207 862 A1 and US 2013/0141707 A1 referenced.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heizanordnung und ein Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welche eine wirksame Vermeidung von durch Wärmeeinträge in dem optischen Element verursachten Oberflächendeformationen und damit einhergehenden optischen Aberrationen ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a heating arrangement and a method for heating an optical element in an optical system, in particular in a microlithographic projection exposure system, which enable an effective avoidance of surface deformations and associated optical aberrations caused by heat input in the optical element .

Diese Aufgabe wird durch die Heizanordnung sowie das Verfahren gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.This object is achieved by the heating arrangement and the method according to the features of the independent claims.

Eine Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, weist auf:

  • - wenigstens eine Strahlungsquelle zur Beaufschlagung des optischen Elements mit IR-Strahlung;
  • - wenigstens eine Strahlformungseinheit zur Strahlformung der von der Strahlungsquelle auf das optische Element gelenkten IR-Strahlung;
  • - eine optische Komponente, welche wenigstens einen Strahlteiler aufweist; und
  • - eine Sensoranordnung, welche wenigstens einen Intensitätssensor zur Erfassung der Intensität eines von diesem Strahlteiler ausgekoppelten Teilstrahls aufweist.
A heating arrangement for heating an optical element, in particular in a microlithographic projection exposure system, has:
  • - at least one radiation source for applying IR radiation to the optical element;
  • - At least one beam-shaping unit for beam-shaping the IR radiation directed by the radiation source onto the optical element;
  • - An optical component which has at least one beam splitter; and
  • a sensor arrangement which has at least one intensity sensor for detecting the intensity of a partial beam coupled out by this beam splitter.

Bei der Strahlungsquelle kann es sich insbesondere um eine Laserquelle, in weiteren Ausführungsformen aber auch um eine andere strahlungsemittierende Quelle bzw. ein strahlungsemittierendes Objekt handeln. Die von der Strahlungsquelle auf das optische Element gelenkte IR-Strahlung kann auf die optische Wirkfläche, in weiteren Ausführungsformen aber auch auf die Rückseite des optischen Elements treffen.The radiation source can in particular be a laser source, but in further embodiments it can also be another radiation-emitting source or a radiation-emitting object. The IR radiation directed by the radiation source onto the optical element can strike the optical active surface, but in further embodiments also the rear side of the optical element.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einer Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements wie z.B. eines EUV-Spiegels durch Einsatz einer wenigstens einen Intensitätssensor aufweisenden Sensoranordnung in Kombination mit einem zur Auskopplung eines Teilstrahls zu der Sensoranordnung hin dienenden Strahlteiler jederzeit die Feststellung zu ermöglichen, ob aktuell Heizstrahlung durch die betreffende Heizanordnung bereitgestellt wird oder ob dies - z.B. aufgrund eines Faserbruchs oder eines anderen Defekts - trotz eingeschalteter (IR-)Laserquelle nicht der Fall ist.The invention is based in particular on the concept of enabling the determination at any time in a heating arrangement for heating an optical element such as an EUV mirror by using a sensor arrangement having at least one intensity sensor in combination with a beam splitter serving to couple a partial beam to the sensor arrangement, whether heating radiation is currently being provided by the relevant heating arrangement or whether this is not the case - for example due to a fiber break or some other defect - despite the (IR) laser source being switched on.

Die Anbindung der Sensoranordnung über den erfindungsgemäß zur Strahlauskopplung eingesetzten Strahlteiler hat dabei den Vorteil, dass kein Eingriff in eine von der Strahlungsquelle bzw. Laserquelle zu optischen Komponenten der Heizanordnung führende optische (Faser-) Zuleitung (etwa durch „Spleißen“) erforderlich wird, wodurch potentielle Fehlerquellen etwa infolge absorptionsbedingter Überhitzung vermieden werden und ein Ausfallrisiko reduziert wird. Zudem kann erforderlichenfalls ein Austausch des Intensitätssensors in einfacher Weise durchgeführt werden.The connection of the sensor arrangement via the beam splitter used according to the invention for beam decoupling has the advantage that there is no need to intervene in an optical (fiber) feed line leading from the radiation source or laser source to optical components of the heating arrangement (e.g. by "splicing"), which means Potential sources of error, for example as a result of overheating caused by absorption, are avoided and the risk of failure is reduced. In addition, if necessary, the intensity sensor can be exchanged in a simple manner.

Dabei werden im Folgenden u.a. auch Ausführungsformen beschrieben, bei welchen typischerweise bestehenden Bauraumbeschränkungen Rechnung getragen wird, indem nämlich ein ansonsten ungenutzt bleibender Bauraum für die besagte Funktionalität (d.h. die Feststellung, dass bzw. ob Heizstrahlung durch die Heizanordnung bereitgestellt wird) genutzt wird.In the following, among other things, embodiments are also described in which typically existing installation space restrictions are taken into account, namely by using an otherwise unused installation space for the said functionality (i.e. the determination that or whether heating radiation is provided by the heating arrangement).

Des Weiteren beinhaltet die vorliegende Erfindung das Konzept, die vorstehend beschriebene Funktionalität in einer Heizanordnung zu realisieren, welche durch Einsatz eines „Doppelheizkopfes“ die Strahlungseinkopplung in das zu heizende optische Element bzw. den EUV-Spiegel über zwei polarisierte Teilstrahlen (mit zueinander identischem Polarisationszustand) vornimmt, womit auch eine unter Bauraumaspekten gegebenenfalls gebotene Strahlungseinkopplung unter streifendem Einfall mit möglichst geringem Intensitätsverlust erzielt werden kann.Furthermore, the present invention includes the concept of realizing the functionality described above in a heating arrangement, which by using a "double heating head" coupling the radiation into the optical element to be heated or the EUV mirror via two polarized partial beams (with mutually identical polarization states) undertakes, with which a radiation coupling, which may be required from the point of view of installation space, can be achieved with grazing incidence with the lowest possible loss of intensity.

Dabei macht sich die Erfindung u.a. auch den Umstand zunutze, dass zur Erzielung der vorstehend beschriebenen Funktionalität bereits die Auskopplung eines vergleichsweise geringen Intensitätsanteils über den jeweiligen, dem Intensitätssensor zugeordneten Strahlteiler ausreicht, so dass nur eine letztlich vernachlässigbare Verringerung der zur Verfügung stehenden Heizleistung eintritt.The invention also makes use of the fact that, to achieve the functionality described above, it is already sufficient to couple out a comparatively low intensity component via the respective beam splitter assigned to the intensity sensor, so that ultimately only a negligible reduction in the available heating power occurs.

Gemäß einer Ausführungsform erzeugt die optische Komponente aus einem von der Strahlungsquelle in die optische Komponente eintretenden Laserstrahl einen ersten aus der optischen Komponente austretenden Teilstrahl und einen zweiten aus der optischen Komponente austretenden Teilstrahl.According to one embodiment, the optical component generates a first partial beam emerging from the optical component and a second partial beam emerging from the optical component from a laser beam entering the optical component from the radiation source.

Gemäß einer Ausführungsform sind der erste Teilstrahl und der zweite Teilstrahl jeweils linear polarisiert.According to one embodiment, the first partial beam and the second partial beam are each linearly polarized.

Dabei können die aus der optischen Komponente austretenden Teilstrahlen in Ausführungsformen der Erfindung insbesondere zueinander senkrecht polarisiert sein und dann, wie noch näher erläutert, im weiteren Strahlengang über optische Retarder z.B. in Form von Lambda/2-Platten im Polarisationszustand so manipuliert werden, dass sie bei Austritt aus der Heizanordnung identische Polarisation besitzen. In anderen Ausführungsformen können solche Retarder bzw. Lambda/2-Platten auch bereits in die optische Komponente derart integriert sein, dass bereits bei Austritt aus der optischen Komponente identische Polarisation der beiden Teilstrahlen gegeben ist.In embodiments of the invention, the partial beams emerging from the optical component can in particular be polarized perpendicular to one another and then, as will be explained in more detail, in the further beam path via optical retarders, for example in the form of lambda / 2 plates, can be manipulated in the polarization state so that they are at Have identical polarization when exiting the heating arrangement. In other embodiments, such retarders or lambda / 2 plates can also already be integrated into the optical component in such a way that identical polarization of the two partial beams is already given when they exit the optical component.

Gemäß einer Ausführungsform weist die optische Komponente einen ersten Strahlteiler zur Bereitstellung des ersten Teilstrahls und wenigstens einen zweiten Strahlteiler zur Bereitstellung des zweiten Teilstrahls auf.According to one embodiment, the optical component has a first beam splitter for providing the first partial beam and at least one second beam splitter for providing the second partial beam.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Intensitätssensor zur Erfassung der Intensität eines von dem zweiten Strahlteiler ausgekoppelten dritten Teilstrahls ausgelegt.According to one embodiment, the intensity sensor is designed to detect the intensity of a third partial beam coupled out by the second beam splitter.

Gemäß einer Ausführungsform bewirkt der zweite Strahlteiler eine Strahlteilung in den zweiten Teilstrahl und den dritten Teilstrahl in einem Intensitätsverhältnis von maximal 9:1.According to one embodiment, the second beam splitter effects a beam splitting into the second Partial beam and the third partial beam in an intensity ratio of a maximum of 9: 1.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Sensoranordnung zusätzlich zu dem Intensitätssensor wenigstens einen weiteren Intensitätssensor zur Erfassung der Intensität eines in der optischen Komponente ausgekoppelten weiteren Teilstrahls auf.According to one embodiment, the sensor arrangement has, in addition to the intensity sensor, at least one further intensity sensor for detecting the intensity of a further partial beam coupled out in the optical component.

Gemäß einer Ausführungsform ist die optische Komponente monolithisch ausgestaltet, wodurch unerwünschte Strahlversätze vermieden werden können.According to one embodiment, the optical component has a monolithic design, as a result of which undesired beam offsets can be avoided.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Strahlformungseinheit wenigstens ein diffraktives optisches Element oder wenigstens ein refraktives optisches Element auf.According to one embodiment, the beam shaping unit has at least one diffractive optical element or at least one refractive optical element.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Heizanordnung wenigstens ein optisches Teleskop auf.According to one embodiment, the heating arrangement has at least one optical telescope.

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel.According to one embodiment, the optical element is a mirror.

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt.According to one embodiment, the optical element is designed for an operating wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm.

Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System, insbesondere unter Verwendung einer Heizanordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, wobei ein optisches Element mit IR-Strahlung einer Strahlungsquelle über wenigstens eine Strahlformungseinheit beaufschlagt wird, und wobei die Intensität eines von einem Strahlteiler ausgekoppelten Teilstrahls mit einer Sensoranordnung, welche wenigstens einen Intensitätssensor aufweist, erfasst wird.The invention also relates to a method for heating an optical element in an optical system, in particular using a heating arrangement with the features described above, wherein an optical element is exposed to IR radiation from a radiation source via at least one beam shaping unit, and the intensity of a is detected by a beam splitter coupled out partial beam with a sensor arrangement which has at least one intensity sensor.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Heizen des optischen Elements derart, dass eine örtliche und/oder zeitliche Variation einer Temperaturverteilung in dem optischen Element reduziert wird.According to one embodiment, the heating of the optical element takes place in such a way that a local and / or temporal variation of a temperature distribution in the optical element is reduced.

Die Erfindung betrifft weiter auch ein optisches System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit wenigstens einem optischen Element und einer Heizanordnung zum Heizen dieses optischen Elements, wobei die Heizanordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen ausgestaltet ist.The invention also relates to an optical system, in particular in a microlithographic projection exposure system, with at least one optical element and a heating arrangement for heating this optical element, the heating arrangement being designed with the features described above.

Zu Vorteilen und weiteren bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens wird auf die o.g. Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizanordnung Bezug genommen. For advantages and further preferred refinements of the method, reference is made to the above statements in connection with the heating arrangement according to the invention.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention can be found in the description and in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the accompanying figures.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System;
  • 2-6 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsbeispiele einer in einer erfindungsgemäßen Heizanordnung vorhandenen optischen Komponente; und
  • 7 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
Show it:
  • 1 a schematic representation of the possible structure of a heating arrangement according to the invention for heating an optical element in an optical system;
  • 2-6 schematic representations to explain possible exemplary embodiments of an optical component present in a heating arrangement according to the invention; and
  • 7th a schematic representation of the possible structure of a microlithographic projection exposure system designed for operation in the EUV.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

7 zeigt zunächst eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 700, in der die Erfindung beispielsweise realisierbar ist. 7th shows a schematic representation of a projection exposure system designed for operation in the EUV 700 in which the invention can be implemented, for example.

Gemäß 7 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 700 einen Feldfacettenspiegel 703 und einen Pupillenfacettenspiegel 704 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 703 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche im Beispiel eine EUV-Lichtquelle (Plasmalichtquelle) 701 und einen Kollektorspiegel 702 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 704 sind ein erster Teleskopspiegel 705 und ein zweiter Teleskopspiegel 706 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 707 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 721-726 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 731 auf einem Maskentisch 730 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 741 auf einem Wafertisch 740 befindet.According to 7th has an illumination device of the projection exposure system 700 a field facet mirror 703 and a pupil facet mirror 704 on. On the field facet mirror 703 the light from a light source unit, which in the example is an EUV light source (plasma light source) 701 and a collector mirror 702 includes, steered. In the light path after the pupil facet mirror 704 are a first telescope mirror 705 and a second telescope mirror 706 arranged. In the light path below is a deflecting mirror 707 arranged that the radiation hitting it on an object field in the object plane of a six mirror 721-726 comprehensive projection lens directs. At the location of the object field there is a reflective structure-bearing mask 731 on a mask table 730 arranged, which is imaged with the aid of the projection objective in an image plane in which a substrate coated with a light-sensitive layer (photoresist) is located 741 on a wafer table 740 is located.

Im Betrieb des optischen Systems bzw. der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage wird die auf die optische Wirkfläche der Spiegel auftreffende elektromagnetische Strahlung zum Teil absorbiert und führt wie eingangs erläutert zu einer Erwärmung und einer damit einhergehenden thermischen Ausdehnung bzw. Deformation, welche wiederum eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann. Die erfindungsgemäße Heizanordnung bzw. das Verfahren zum Heizen eines optischen Elements kann z.B. auf einen beliebigen Spiegel der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage von 7 angewendet werden.During the operation of the optical system or the microlithographic projection exposure system, the electromagnetic radiation impinging on the optical effective surface of the mirror is partially absorbed and, as explained above, leads to heating and associated heating thermal expansion or deformation, which in turn can impair the imaging properties of the optical system. The heating arrangement according to the invention or the method for heating an optical element can, for example, be applied to any mirror of the microlithographic projection exposure system from 7th be applied.

1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements in einer ersten Ausführungsform. 1 shows a schematic representation to explain the possible structure of a heating arrangement according to the invention for heating an optical element in a first embodiment.

Gemäß 1 tritt ein von einer (nicht dargestellten) Strahlungsquelle, bei der es sich z.B. um einen Faserlaser zur Erzeugung von IR-Strahlung mit einer beispielhaften Wellenlänge von 1070 nm handeln kann, erzeugter Strahl an einem mit „101“ bezeichneten Faserende aus und durchläuft zunächst einen optischen Kollimator 105, welcher gemäß 1 lediglich beispielhaft aus Linsen 106, 107 aufgebaut ist. Der aus dem Kollimator 105 austretende, kollimierte Strahl tritt in eine optische Komponente 110 ein. Dabei kann in Ausführungsformen das Faserende 101 sowohl lateral (d.h. innerhalb der x-y-Ebene bezogen auf das im Bereich des Faserendes 101 eingezeichnete Koordinatensystem) als auch axial (d.h. in z-Richtung bezogen auf dieses Koordinatensystem) justierbar sein.According to 1 If a radiation source (not shown), which can be, for example, a fiber laser for generating IR radiation with an exemplary wavelength of 1070 nm, occurs at a beam with " 101 “Marked end of the fiber and first passes through an optical collimator 105 which according to 1 only as an example from lenses 106 , 107 is constructed. The one from the collimator 105 exiting, collimated beam enters an optical component 110 one. In embodiments, the fiber end 101 both laterally (ie within the xy plane in relation to that in the area of the fiber end 101 drawn coordinate system) as well as axially (ie in the z-direction based on this coordinate system) be adjustable.

Eine Funktion der optischen Komponente 110, für welche im Weiteren unterschiedliche Ausführungsformen unter Bezugnahme auf 2-6 beschrieben werden, ist die Bereitstellung zweier jeweils linear polarisierter Teilstrahlen aus dem (ursprünglich bei Eintritt in die Komponente 110 noch unpolarisierten) Laserstrahl über Strahlteiler 111, 112, wobei die besagten linear polarisierten Teilstrahlen wie im Weiteren beschrieben für eine hinsichtlich Absorption optimierte Einkopplung von Heizstrahlung in das jeweils zu heizende optische Element (z.B. einen EUV-Spiegel der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage von 7) genutzt werden. Des Weiteren ist die Komponente 110 - wie ebenfalls im Folgenden anhand unterschiedlicher Ausführungsformen gemäß 2 bis 6 erläutert - so ausgestaltet, dass die Auskopplung eines weiteren Teilstrahls von vergleichsweise geringer Intensität zwecks Detektion über einen Intensitätssensor 115 realisiert wird.A function of the optical component 110 , for which in the following different embodiments with reference to 2-6 is the provision of two linearly polarized partial beams from the (originally when entering the component 110 still unpolarized) laser beam via beam splitter 111 , 112 , said linearly polarized partial beams as described below for a coupling of heating radiation into the respective optical element to be heated (for example an EUV mirror of the microlithographic projection exposure system from 7th ) be used. Furthermore is the component 110 - As also in the following on the basis of different embodiments according to 2 until 6th explained - designed so that the coupling out of a further partial beam of comparatively low intensity for the purpose of detection via an intensity sensor 115 is realized.

Was zunächst die zuerst genannte Bereitstellung zweier Teilstrahlen von jeweils linearer Polarisation betrifft, so treten diese gemäß 1 entlang der ursprünglichen Lichtausbreitungsrichtung (gemäß 1 lediglich beispielhaft in z-Richtung im eingezeichneten Koordinatensystem) entlang zweier separater paralleler Strahlwege aus und durchlaufen jeweils nacheinander einen optischen Retarder 121 bzw. 131, ein diffraktives optisches Element (DOE) 122 bzw. 132 sowie ein optisches Teleskop 123 bzw. 133.As far as the first-mentioned provision of two partial beams, each with a linear polarization, is concerned, these appear in accordance with 1 along the original direction of light propagation (according to 1 merely by way of example in the z-direction in the drawn coordinate system) along two separate parallel beam paths and each pass through an optical retarder one after the other 121 or. 131 , a diffractive optical element (DOE) 122 or. 132 as well as an optical telescope 123 or. 133 .

Über die optischen Retarder 121 bzw. 131 (welche z.B. als Lambda/2-Platten ausgestaltend sein können) kann eine geeignete Einstellung der jeweiligen Polarisationsrichtung erreicht werden. Die DOE's 122 bzw. 132 dienen als Strahlformungseinheiten zur Aufprägung eines individuellen Heizprofils in das zu heizende optische Element im Wege einer Strahlformung der auf die optische Wirkfläche des optischen Elements zu lenkenden IR-Strahlung. Dabei können in Ausführungsformen eines der beiden DOE's 122 bzw. 132 oder auch beide DOE's 122, 132 um die jeweilige Elementachse zu Justagezwecken drehbar angeordnet sein, wie beispielhaft für das Element 132 angedeutet ist.Via the optical retarder 121 or. 131 (which can be designed as lambda / 2 plates, for example) a suitable setting of the respective polarization direction can be achieved. The DOE's 122 or. 132 serve as beam shaping units for impressing an individual heating profile in the optical element to be heated by means of beam shaping of the IR radiation to be directed onto the optical effective surface of the optical element. In embodiments, one of the two DOEs 122 or. 132 or both DOEs 122 , 132 be arranged rotatably about the respective element axis for adjustment purposes, as for example for the element 132 is indicated.

Die optischen Teleskope 123 bzw. 133 sind gemäß 1 lediglich beispielhaft aus Linsen 124-126 bzw. 134-136 aufgebaut. Dabei kann in Ausführungsformen in einem der Teleskope 122, 133 oder auch in beiden Teleskopen 122, 133 die im Strahlengang jeweils letzte Linse 126 bzw. 136 durch lateral (d.h. innerhalb der x-y-Ebene bezogen auf das im Bereich der Linse 136 eingezeichnete Koordinatensystem erfolgende) Verschiebung justierbar sein. Die optischen Teleskope 123 bzw. 133 dienen zur Bereitstellung einer geeigneten zusätzlichen Strahlablenkung vor Einkopplung der IR-Strahlung in das zu heizende optische Element bzw. den EUV-Spiegel.The optical telescopes 123 or. 133 are according to 1 only as an example from lenses 124-126 or. 134-136 built up. In embodiments in one of the telescopes 122 , 133 or in both telescopes 122 , 133 the last lens in the beam path 126 or. 136 through lateral (ie within the xy-plane related to that in the area of the lens 136 The coordinate system shown in the drawing can be adjusted. The optical telescopes 123 or. 133 serve to provide a suitable additional beam deflection before coupling the IR radiation into the optical element to be heated or the EUV mirror.

Die vorstehend erwähnte, im Weiteren unter Bezugnahme auf 2 bis 6 noch näher erläuterte Erzeugung zweier jeweils linear polarisierter Teilstrahlen über die optische Komponente 110 hat den Vorteil, dass auch bei einer Einkopplung der erzeugten Heizstrahlung unter vergleichsweise großen Einfallswinkeln bezogen auf die jeweilige Oberflächennormale (sogenannter „streifender Einfall“, engl: „grazing incidence“) eine ausreichende Absorption der Heizstrahlung erzielt werden kann. Eine solche Einkopplung der Heizstrahlung mit „streifendem Einfall“ wiederum kann sich in der konkreten Anwendungssituation unter Bauraumaspekten als vorteilhaft oder sogar erforderlich erweisen, wenn - wie häufig der Fall - kein ausreichender Bauraum innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage in der zur Oberfläche des zu heizenden optischen Elements senkrechten Richtung zur Verfügung steht. Des Weiteren kann durch besagte Einkopplung der Heizstrahlung unter streifendem Einfall je nach konkreter Anwendungssituation gegebenenfalls sichergestellt werden, dass die Heizanordnung außerhalb des eigentlichen Nutzstrahlengangs angeordnet ist und das Auftreten reflektierter IR-Strahlung am optischen Element bzw. EUV-Spiegel minimiert wird.The aforementioned, hereinafter with reference to 2 until 6th Generation of two linearly polarized partial beams via the optical component, explained in more detail 110 has the advantage that even when the generated heating radiation is coupled in at comparatively large angles of incidence in relation to the respective surface normal (so-called "grazing incidence"), sufficient absorption of the heating radiation can be achieved. Such coupling of the heating radiation with "grazing incidence" can in turn prove to be advantageous or even necessary in the specific application situation under installation space aspects if - as is often the case - there is insufficient installation space within the projection exposure system in the direction perpendicular to the surface of the optical element to be heated is available. Furthermore, depending on the specific application situation, the coupling of the heating radiation with grazing incidence can ensure that the heating arrangement is arranged outside the actual useful beam path and the occurrence of reflected IR radiation on the optical element or EUV mirror is minimized.

Jede der im optischen System (wie z.B. der Projektionsbelichtungsanlage von 7) eingesetzten Heizanordnungen kann im Betrieb ein individuelles, über das jeweilige DOE („122“ bzw. „132“ in 1) vorgegebenes Heizprofil auf dem jeweiligen optischen Element bzw. EUV-Spiegel erzeugen. Durch Ein - bzw. Ausschalten der das jeweilige DOE aufweisenden Heizanordnung wird festgelegt, ob das jeweilige, diesem DOE zugeordnete Heizprofil auf dem optischen Element eingestellt bzw. der EUV-Spiegel entsprechend aktiv beheizt wird oder nicht. In Ausführungsformen können auch mehrere, unabhängig voneinander ansteuerbare Heizanordnungen mit dem anhand von 1 beschriebenen Aufbau vorgesehen und ein- und demselben optischen Element zugeordnet sein, um je nach aktuell gewähltem Beleuchtungssetting ein geeignetes Heizprofil in dem optischen Element bzw. EUV-Spiegel einstellen zu können.Each of the in the optical system (such as the projection exposure system of 7th ) used heating arrangements can be activated during operation via the respective DOE ("122" or "132" in 1 ) generate a specified heating profile on the respective optical element or EUV mirror. By switching the heating arrangement having the respective DOE on or off, it is determined whether the respective heating profile assigned to this DOE is set on the optical element or whether the EUV mirror is correspondingly actively heated or not. In embodiments, a plurality of heating arrangements that can be controlled independently of one another can also be used with the on the basis of FIG 1 be provided and assigned to the same optical element in order to be able to set a suitable heating profile in the optical element or EUV mirror depending on the currently selected lighting setting.

Im Weiteren werden nun Aufbau und Funktionsweise unterschiedliche Ausführungsformen der optischen Komponente 110 von 1 anhand der schematischen Darstellungen von 2 bis 6 näher erläutert.In the following, the structure and mode of operation are different embodiments of the optical component 110 from 1 based on the schematic representations of 2 until 6th explained in more detail.

2 zeigt hierzu zunächst eine vergrößerte schematische Darstellung einer optischen Komponente 210, deren Aufbau dem der Komponente 110 von 1 entspricht, wobei in 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Die in 2 für unterschiedliche Positionen des Strahlengangs angegebenen Prozentwerte bezeichnen lediglich beispielhafte Intensitätsanteile bezogen auf die Intensität des ursprünglichen, in die Komponente 210 unpolarisiert eintretenden Laserstrahls 201, wobei die Intensität des ursprünglichen, in die Komponente 210 unpolarisiert eintretenden Laserstrahls einem Intensitätsanteil von 100% entspricht. 2 shows this initially an enlarged schematic representation of an optical component 210 whose structure corresponds to that of the component 110 from 1 corresponds to, where in 2 analog or essentially functionally identical components with " 100 "Are denoted with increased reference numbers. In the 2 Percentage values given for different positions of the beam path merely represent exemplary intensity proportions based on the intensity of the original in the component 210 unpolarized incoming laser beam 201 , being the intensity of the original, in the component 210 unpolarized incoming laser beam corresponds to an intensity proportion of 100%.

Die Komponente 210 gemäß 2 ist - ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre - monolithisch aus einem für die jeweilige Arbeitswellenlänge (z.B. 1070 nm) transparenten Material wie z.B. Quarzglas (SiO2) gefertigt, wodurch unerwünschte Strahlversätze vermieden werden können.The component 210 according to 2 is - without the invention being restricted to this - made monolithically from a material such as quartz glass (SiO 2 ) which is transparent for the respective working wavelength (eg 1070 nm), whereby undesired beam offsets can be avoided.

Gemäß 2 trifft der unpolarisierte Laserstrahl 201 entlang der z-Richtung im eingezeichneten Koordinatensystem zunächst auf einen (als Polarisationsstrahlteilerschicht ausgestalteten) Strahlteiler 211, welcher eine Aufteilung des Laserstrahls 201 in zwei zueinander orthogonal polarisierte Teilstrahlen 202, 203 (mit s- bzw. p-Polarisation) bewirkt. Ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre, kann jeder der Teilstrahlen 202, 203 z.B. jeweils 50% der ursprünglichen Gesamtintensität aufweisen.According to 2 hits the unpolarized laser beam 201 along the z-direction in the drawn-in coordinate system initially onto a beam splitter (designed as a polarization beam splitter layer) 211 , which is a division of the laser beam 201 in two orthogonally polarized partial beams 202 , 203 (with s or p polarization). Without the invention being restricted thereto, each of the partial beams can 202 , 203 eg each have 50% of the original total intensity.

Von diesen Teilstrahlen 202, 203 durchläuft der durch den Strahlteiler 211 transmittierte Teilstrahl 202 anschließend unter erneuter Bezugnahme auf 1 die Komponenten 121-126, wohingegen der an dem Strahlteiler 211 bzw. der Polarisationsstrahlteilerschicht reflektierte Teilstrahl 203 auf einen weiteren (ebenfalls als Polarisationsstrahlteilerschicht ausgestalteten) Strahlteiler 212 trifft. Dieser weitere Strahlteiler 212 ist derart ausgestaltet, dass der auftreffende, von dem ersten Strahlteiler 211 kommende polarisierte Teilstrahl 203 zum weitaus überwiegenden Intensitätsanteil reflektiert wird, so dass dieser reflektierte Anteil wie in 2 eingezeichnet als Teilstrahl 204 aus der Komponente 210 entlang der z-Richtung im eingezeichneten Koordinatensystem austritt (wonach er unter erneuter Bezugnahme auf 1 die Komponenten 131-136 durchläuft). Der durch den Strahlteiler 212 bzw. die Polarisationsstrahlteilerschicht transmittierte Teilstrahl 205 von vergleichsweise niedriger Intensität wird hingegen an einem Umlenkspiegel 213 (welcher als an der entsprechenden Stirnfläche der Komponente 210 vorgesehene reflektierende Schicht ausgestaltet ist) reflektiert und gelangt nach Reflexion an dem Strahlteiler 212 zu einem Intensitätssensor 215.From these partial beams 202 , 203 the passes through the beam splitter 211 transmitted partial beam 202 then referring again to FIG 1 the components 121-126 , whereas the one at the beam splitter 211 or the partial beam reflected by the polarization beam splitter layer 203 to a further beam splitter (also designed as a polarization beam splitter layer) 212 meets. This further beam splitter 212 is designed in such a way that the incident, from the first beam splitter 211 incoming polarized partial beam 203 is reflected to the overwhelming majority of the intensity portion, so that this reflected portion as in 2 drawn as a partial beam 204 from the component 210 emerges along the z-direction in the drawn-in coordinate system (after which, with renewed reference to 1 the components 131 - 136 runs through). The one through the beam splitter 212 or the polarization beam splitter layer transmitted partial beam 205 on the other hand, a deflecting mirror has a comparatively low intensity 213 (which as on the corresponding face of the component 210 provided reflective layer is configured) is reflected and arrives at the beam splitter after reflection 212 to an intensity sensor 215 .

Der Strahlteiler 212 kann in Ausführungsformen mit einer geeigneten Polarisationsstrahlteilerschicht ausgestaltet sein. In weiteren Ausführungsformen kann der Strahlteiler 212 auch als teildurchlässiger Spiegel, insbesondere auch als Spiegel mit einem oder mehreren (Mikro-)Löchern zur Strahlauskopplung, ausgestaltet sein. Die Größe dieser Löcher liegt bevorzugt im Bereich des drei- bis fünffachen der Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Strahlung, damit unerwünschte Beugungseffekte vermieden werden. Des Weiteren können Anzahl bzw. Fläche dieser Löcher in Abhängigkeit von dem auszukoppelnden Strahlungsanteil geeignet gewählt werden.The beam splitter 212 can be configured with a suitable polarization beam splitter layer in embodiments. In further embodiments, the beam splitter 212 also be designed as a partially transparent mirror, in particular also as a mirror with one or more (micro) holes for beam extraction. The size of these holes is preferably in the range of three to five times the wavelength of the electromagnetic radiation used, so that undesired diffraction effects are avoided. Furthermore, the number or area of these holes can be suitably selected as a function of the radiation component to be coupled out.

Anhand der von dem Intensitätssensor 215 gelieferten Sensorsignale kann im Betrieb der Heizanordnung bzw. des diese Heizanordnung aufweisenden optischen Systems jederzeit zuverlässig festgestellt werden, ob Heizstrahlung durch die betreffende Heizanordnung bereitgestellt wird oder ob dies (unter Umständen trotz eingeschalteter, die IR-Strahlung bereitstellender Strahlungsquelle etwa aufgrund eines Faserbruchs) nicht der Fall ist. Dadurch, dass die vorstehend beschriebene Realisierung der Strahlauskopplung in der optischen Komponente 210 als bereits (vor-) montiertem Bauteil erfolgt, entfällt insoweit ein zusätzlicher Montage- bzw. Justageaufwand.Based on the from the intensity sensor 215 delivered sensor signals can be reliably determined at any time during operation of the heating arrangement or the optical system having this heating arrangement whether heating radiation is provided by the heating arrangement in question or whether this is not the case (possibly despite the radiation source providing the IR radiation being switched on, for example due to a fiber break) Case is. Because the above-described implementation of the beam decoupling in the optical component 210 takes place as an already (pre-) assembled component, there is no additional assembly or adjustment effort.

Die durch den Aufbau von 2 realisierte Platzierung des Intensitätssensors 215 in derselben Richtung, aus der ursprünglich der von der Strahlungs- bzw. Laserquelle erzeugte Laserstrahl 201 eingekoppelt wurde, hat dabei gegebenenfalls den Vorteil, dass ein typischerweise ansonsten ungenutzt bleibender Bauraum für die vorstehend beschriebene Funktionalität des Intensitätssensors 215 genutzt wird.The building of 2 Realized placement of the intensity sensor 215 in the same direction from which the laser beam originally generated by the radiation or laser source 201 has been coupled, has the The advantage that a typically otherwise unused installation space for the above-described functionality of the intensity sensor 215 is being used.

3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform einer optischen Komponente 310, wobei im Vergleich zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ bezeichnet sind. Die Ausführungsform von 3 unterscheidet sich von derjenigen aus 2 insbesondere dadurch, dass der vom Strahlteiler 312 transmittierte Teilstrahl 305 von dem hier unter einem Winkel von 45° schräg zur Strahlrichtung angeordneten Umlenkspiegel 313 direkt (d.h. ohne erneute Reflexion an dem Strahlteiler 312) zum - entsprechend entlang der y-Richtung versetzt platzierten - Intensitätssensor 315 gelenkt wird. 3 shows a further possible embodiment of an optical component 310 , being compared to 2 analog or essentially functionally identical components with " 100 "Are designated. The embodiment of 3 differs from that 2 in particular by the fact that the beam splitter 312 transmitted partial beam 305 of the deflecting mirror, which is arranged here at an angle of 45 ° to the beam direction 313 directly (ie without re-reflection at the beam splitter 312 ) to the intensity sensor - placed accordingly offset along the y-direction 315 is steered.

4 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform, wobei hier im Vergleich zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „200“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 4 wird im Unterschied zu 2 auf einen Umlenkspiegel (entsprechend dem Umlenkspiegel 213 von 2) an der entsprechenden Stirnfläche der Komponente 410 verzichtet, so dass der von dem Strahlteiler 412 transmittierte Teilstrahl 405 an der betreffenden Stirnfläche aus der Komponente 410 austritt und direkt zu einem dort befindlichen Intensitätssensor 415 gelangt. Der Strahlteiler 412 kann auch als Spiegel mit einem oder mehreren (Mikro-)Löchern zur Strahlauskopplung ausgestaltet sein. 4th shows a schematic representation of a further embodiment, here in comparison to FIG 2 analog or essentially functionally identical components are designated with reference numbers increased by “200”. According to 4th is different to 2 onto a deflection mirror (corresponding to the deflection mirror 213 from 2 ) on the corresponding face of the component 410 dispensed with, so that of the beam splitter 412 transmitted partial beam 405 at the relevant end face from the component 410 exits and directly to an intensity sensor located there 415 got. The beam splitter 412 can also be designed as a mirror with one or more (micro) holes for beam extraction.

Wie schematisch in 5 dargestellt, kann durch Bereitstellung eines weiteren Strahlteilers 513 anstelle des Umlenkspiegels 213 (aus 2) an der entsprechenden Stirnfläche der Komponente 510 sowie entsprechende Platzierung eines weiteren Intensitätssensors 516 zusätzliche Redundanz hinsichtlich der beschriebenen Funktionalität (d.h. der Feststellung, dass bzw. ob Heizstrahlung durch die betreffende Heizanordnung bereitgestellt wird) geschaffen werden. Dabei sind in 5 im Vergleich zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „300“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet.As schematically in 5 can be shown by providing a further beam splitter 513 instead of the deflector mirror 213 (out 2 ) on the corresponding face of the component 510 as well as the appropriate placement of a further intensity sensor 516 additional redundancy with regard to the functionality described (ie the determination that or whether heating radiation is provided by the heating arrangement in question) can be created. In 5 compared to 2 analog or essentially functionally identical components with " 300 “Denoted with increased reference numbers.

Ein solcher, zusätzliche Redundanz bereitstellender weiterer Intensitätssensor kann auch, wie in 6 dargestellt, ausgehend von der zuvor anhand von 3 beschriebenen Ausführungsform realisiert werden. Der besagte weitere Intensitätssensor ist in 6 mit „616“ bezeichnet. Anstelle des Umlenkspiegels 313 (aus 3) ist ein weiterer Strahlteiler 613 vorgesehen (welcher wiederum auch als Spiegel mit einem oder mehreren (Mikro-)Löchern zur Strahlauskopplung ausgestaltet sein kann). Ansonsten sind in 6 im Vergleich zu 3 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „300“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet. Der von dem Strahlteiler 613 transmittierte Teilstrahl 606 tritt an der betreffenden Stirnfläche aus der Komponente 610 aus und gelangt so direkt zu dem dort befindlichen Intensitätssensor 616. Der von dem Strahlteiler 613 reflektierte Teilstrahl 605 gelangt zu dem Intensitätssensor 615. Such a further intensity sensor providing additional redundancy can also, as in FIG 6th shown, based on the previously based on 3 described embodiment can be realized. Said further intensity sensor is in 6th With " 616 " designated. Instead of the deflector mirror 313 (out 3 ) is another beam splitter 613 provided (which in turn can also be designed as a mirror with one or more (micro) holes for beam extraction). Otherwise are in 6th compared to 3 analog or essentially functionally identical components with " 300 “Denoted with increased reference numbers. The one from the beam splitter 613 transmitted partial beam 606 emerges from the component at the relevant end face 610 and thus arrives directly at the intensity sensor located there 616 . The one from the beam splitter 613 reflected partial beam 605 reaches the intensity sensor 615 .

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.Even if the invention has been described on the basis of specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments will become apparent to the person skilled in the art, for example by combining and / or exchanging features of individual embodiments. Accordingly, it is understood by a person skilled in the art that such variations and alternative embodiments are also encompassed by the present invention, and the scope of the invention is limited only within the meaning of the attached patent claims and their equivalents.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017207862 A1 [0008]DE 102017207862 A1 [0008]
  • US 2013/0141707 A1 [0008]US 2013/0141707 A1 [0008]

Claims (15)

Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit • wenigstens einer Strahlungsquelle zur Beaufschlagung des optischen Elements mit IR-Strahlung; • wenigstens einer Strahlformungseinheit zur Strahlformung der von der Strahlungsquelle auf das optische Element gelenkten IR-Strahlung; • einer optischen Komponente (110, 210, 310, 410, 510, 610), welche wenigstens einen Strahlteiler (112, 212, 312, 412, 512, 612) aufweist; und • einer Sensoranordnung, welche wenigstens einen Intensitätssensor (115, 215, 315, 415, 515, 615) zur Erfassung der Intensität eines von diesem Strahlteiler (112, 212, 312, 412, 512, 612) ausgekoppelten Teilstrahls (205, 305, 405, 505, 605) aufweist.Heating arrangement for heating an optical element, in particular in a microlithographic projection exposure system • at least one radiation source for exposing the optical element to IR radiation; • at least one beam-shaping unit for beam-shaping the IR radiation directed by the radiation source onto the optical element; • an optical component (110, 210, 310, 410, 510, 610) which has at least one beam splitter (112, 212, 312, 412, 512, 612); and • a sensor arrangement which has at least one intensity sensor (115, 215, 315, 415, 515, 615) for detecting the intensity of a partial beam (205, 305, 405) decoupled from this beam splitter (112, 212, 312, 412, 512, 612) , 505, 605). Heizanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Komponente (110, 210, 310, 410, 510, 610) aus einem von der Strahlungsquelle in die optische Komponente eintretenden Laserstrahl einen ersten aus der optischen Komponente austretenden Teilstrahl (202, 302, 402, 502, 602) und einen zweiten aus der optischen Komponente austretenden Teilstrahl (204, 304, 404, 504, 604) erzeugt.Heating arrangement according to Claim 1 , characterized in that the optical component (110, 210, 310, 410, 510, 610) forms a first partial beam (202, 302, 402, 502, 602) emerging from the optical component from a laser beam entering the optical component from the radiation source ) and a second partial beam (204, 304, 404, 504, 604) emerging from the optical component is generated. Heizanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilstrahl (202, 302, 402, 502, 602) und der zweite Teilstrahl (204, 304, 404, 504, 604) jeweils linear polarisiert sind.Heating arrangement according to Claim 2 , characterized in that the first partial beam (202, 302, 402, 502, 602) and the second partial beam (204, 304, 404, 504, 604) are each linearly polarized. Heizanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Komponente (110, 210, 310, 410, 510, 610) einen ersten Strahlteiler (111, 211, 311, 411, 511, 611) zur Bereitstellung des ersten Teilstrahls (202, 302, 402, 502, 602) und wenigstens einen zweiten Strahlteiler (112, 212, 312, 412, 512, 612) zur Bereitstellung des zweiten Teilstrahls (204, 304, 404, 504, 604) aufweist.Heating arrangement according to Claim 2 or 3 , characterized in that the optical component (110, 210, 310, 410, 510, 610) has a first beam splitter (111, 211, 311, 411, 511, 611) for providing the first partial beam (202, 302, 402, 502 , 602) and at least one second beam splitter (112, 212, 312, 412, 512, 612) for providing the second partial beam (204, 304, 404, 504, 604). Heizanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Intensitätssensor (115, 215, 315, 415, 515, 615) zur Erfassung der Intensität eines von dem zweiten Strahlteiler (112, 212, 312, 412, 512, 612) ausgekoppelten dritten Teilstrahls (205, 305, 405, 505, 605) ausgelegt ist.Heating arrangement according to Claim 4 , characterized in that the intensity sensor (115, 215, 315, 415, 515, 615) for detecting the intensity of a third partial beam (205, 305, decoupled from the second beam splitter (112, 212, 312, 412, 512, 612)) 405, 505, 605). Heizanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strahlteiler (212, 312, 412, 512, 612) eine Strahlteilung in den zweiten Teilstrahl (204, 304, 404, 504, 604) und den dritten Teilstrahl (205, 305, 405, 505, 605) in einem Intensitätsverhältnis von maximal 9:1 bewirkt.Heating arrangement according to Claim 5 , characterized in that the second beam splitter (212, 312, 412, 512, 612) splits the beam into the second partial beam (204, 304, 404, 504, 604) and the third partial beam (205, 305, 405, 505, 605 ) in an intensity ratio of a maximum of 9: 1. Heizanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung zusätzlich zu diesem Intensitätssensor (515, 615) wenigstens einen weiteren Intensitätssensor (516, 616) zur Erfassung der Intensität eines in der optischen Komponente (510, 610) ausgekoppelten weiteren Teilstrahls (506, 606) aufweist.Heating arrangement according to Claim 5 or 6th , characterized in that, in addition to this intensity sensor (515, 615), the sensor arrangement has at least one further intensity sensor (516, 616) for detecting the intensity of a further partial beam (506, 606) coupled out in the optical component (510, 610). Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Komponente (110, 210, 310, 410, 510, 610) monolithisch ausgestaltet ist.Heating arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the optical component (110, 210, 310, 410, 510, 610) is designed monolithically. Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlformungseinheit wenigstens ein diffraktives optisches Element (122, 132) oder wenigstens ein refraktives optisches Element aufweist.Heating arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the beam shaping unit has at least one diffractive optical element (122, 132) or at least one refractive optical element. Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizanordnung wenigstens ein optisches Teleskop (123, 133) aufweist.Heating arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the heating arrangement has at least one optical telescope (123, 133). Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ein Spiegel ist.Heating arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element is a mirror. Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt ist.Heating arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element is designed for a working wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm. Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System, insbesondere unter Verwendung einer Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein optisches Element mit IR-Strahlung einer Strahlungsquelle über wenigstens eine Strahlformungseinheit beaufschlagt wird, und wobei die Intensität eines von einem Strahlteiler (112, 212, 312, 412, 512, 612) ausgekoppelten Teilstrahls (205, 305, 405, 505, 605) mit einer Sensoranordnung, welche wenigstens einen Intensitätssensor (115, 215, 315, 415, 515, 615) aufweist, erfasst wird.Method for heating an optical element in an optical system, in particular using a heating arrangement according to one of the preceding claims, wherein an optical element is exposed to IR radiation from a radiation source via at least one beam shaping unit, and wherein the intensity of a beam splitter (112, 212, 312, 412, 512, 612) decoupled partial beam (205, 305, 405, 505, 605) is detected with a sensor arrangement which has at least one intensity sensor (115, 215, 315, 415, 515, 615). Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizen des optischen Elements derart erfolgt, dass eine örtliche und/oder zeitliche Variation einer Temperaturverteilung in dem optischen Element reduziert wird.Procedure according to Claim 13 , characterized in that the heating of the optical element takes place in such a way that a local and / or temporal variation of a temperature distribution in the optical element is reduced. Optisches System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit wenigstens einem optischen Element und einer Heizanordnung zum Heizen dieses optischen Elements, wobei die Heizanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgestaltet ist.Optical system, in particular in a microlithographic projection exposure system, with at least one optical element and a heating arrangement for heating this optical element, the heating arrangement according to one of the Claims 1 until 12th is designed.
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