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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein optisches System sowie ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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Stand der Technik
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Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCDs, 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. einen Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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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.
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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.
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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. ein unter der Bezeichnung ULE™ von der Firma Corning Inc. vertriebenes Titan-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. für ULE™ bei etwa ϑ= 30°C liegt, weist der thermische Ausdehnungskoeffizient in seiner Temperaturabhängigkeit einen Nulldurchgang auf, in dessen Umgebung keine oder nur eine vernachlässigbare thermische Ausdehnung des Spiegelsubstratmaterials erfolgt.
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Mögliche weitere Ansätze zur Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen beinhalten ein aktives direktes Kühlen oder auch den Einsatz einer Heizanordnung z.B. 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. Dabei wird der aktuelle Erwärmungszustand des EUV-Spiegels typischerweise mit Hilfe von einem oder mehreren am EUV-Spiegel angebrachten Temperatursensoren ermittelt. Die aktive Spiegelerwärmung kann insbesondere mit dem Ziel erfolgen, die mittlere Spiegeltemperatur in der Nähe der o.g. Zero-Crossing-Temperatur zu halten.
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Ein besonderes, in der Praxis auftretendes Problem kann sich aus erforderlichen Wartungspausen und aus dem Umstand ergeben, dass während solcher (typischerweise mehrere Stunden andauernder) Wartungspausen die thermische Umgebung der EUV-Spiegel (insbesondere hinsichtlich der in der unmittelbaren Spiegelumgebung vorliegenden Fabrikatmosphäre und -temperatur) weitgehend undefiniert ist. Dies kann in unerwünschter Weise die Einprägung eines dreidimensionalen Temperaturmusters in den jeweiligen Spiegel zur Folge haben, welches wiederum analog zum bekannten Bimetalleffekt zu mechanischen Spannungen und einem damit einhergehenden Deformationsbeitrag auch auf der optischen Wirkfläche des jeweiligen Spiegels führt. Dieser Störeffekt kann, wie seitens der Erfinder durchgeführte Untersuchungen und Simulationen gezeigt haben, nach Aufnahme des eigentlichen Nutzbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage im Hinblick auf die für eine Einstellung des thermischen Gleichgewichts relevanten Zeitkonstanten (von typischerweise vielen Stunden) durch die vorstehend beschriebenen, auf die Einstellung einer homogenen Temperaturverteilung an der optischen Wirkfläche gerichteten Ansätze letztlich nur unzureichend kompensiert werden.
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Ein erschwerend hinzukommender Umstand ist hierbei, dass der z.B. mit stark steigender numerischer Apertur einhergehende Einsatz immer größerer Spiegel aus Steifigkeitsgründen auch zunehmend große Spiegeldicken erfordert mit der Folge, dass sich trotz Fertigung des Spiegelsubstrats aus einem Material mit niedrigem thermischen Ausdehungskoeffizienten (wie z.B. ULE) im Temperaturbereich außerhalb der Nulldurchgangstemperatur durch den o.g. Störeffekt immer noch signifikante Deformationsbeiträge ergeben.
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Letztendlich können die vorstehend beschriebenen Probleme zu nicht akzeptablen Temperierphasen und Wartezeiten bzw. „Erholungszeiten“ (engl.: „recovery time“) und/oder zu einer Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des optischen Systems führen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System sowie ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems bereitzustellen, welche eine Verkürzung von erforderlichen, sich an Wartungspausen vor der Inbetriebnahme des optischen Systems anschließenden Erholungszeiten unter weiterhin wirksamer Vermeidung von thermisch induzierten Deformationen ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein optisches System auf:
- - wenigstens einen Spiegel mit einer optischen Wirkfläche und einem Spiegelsubstrat; und
- - eine Heizeinrichtung zur Einkopplung von Heizstrahlung in den Spiegel;
- - wobei diese Heizeinrichtung dazu ausgelegt ist, Heizstrahlung von wenigstens einer nicht der optischen Wirkfläche entsprechenden Seite des Spiegels derart in das Spiegelsubstrat einzukoppeln, dass die Heizstrahlung zu wenigstens 50% im Spiegelsubstratvolumen absorbiert wird.
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Die Einkopplung der Heizstrahlung kann sowohl in homogener bzw. gleichmäßiger Weise als auch in lokal variierender (z.B. matrixförmiger) Weise erfolgen.
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Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, Heizstrahlung in einen Spiegel (insbesondere einen EUV-Spiegel einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage) gezielt in solcher Weise einzukoppeln, dass diese Heizstrahlung zu einem erheblichen oder sogar überwiegenden Anteil im Spiegelvolumen absorbiert wird.
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Die Erfindung unterscheidet sich somit insbesondere von herkömmlichen Ansätzen, bei denen eine auf eine homogene Temperaturverteilung an der optischen Wirkfläche gerichtete Spiegelheizung dadurch erfolgt, dass entweder von vorneherein besagte optische Wirkfläche bestrahlt oder - bei Bestrahlung von der Spiegelrückseite her - die Heizleistung durch entsprechende Auswahl der Wellenlänge möglichst absorptionsfrei zur optischen Wirkfläche gelangen soll. Im Gegensatz zu solchen herkömmlichen Ansätzen zielt die Erfindung gerade nicht auf die unmittelbare Beaufschlagung der optischen Wirkfläche mit Heizenergie ab, sondern vielmehr auf den Ausgleich eines sich in Wartungspausen innerhalb des Spiegelsubstratvolumens aufgrund der Umgebungsatmosphäre (z.B. Fabrikluft bzw. -temperatur) einstellenden dreidimensionalen Temperaturmusters. Hierzu beinhaltet die Erfindung insbesondere das Prinzip, zum einen Heizstrahlung von einer nicht der optischen Wirkfläche entsprechenden Seite her einzukoppeln und zum anderen diese Einkopplung von Heizstrahlung in solcher Weise auszugestalten, dass ein wesentlicher oder überwiegender Anteil der Heizstrahlung weder direkt im Bereich der Strahlungseinkopplung absorbiert wird noch bis zur optischen Wirkfläche gelangt.
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Im Ergebnis kann so die sich an Wartungspausen vor der eigentlichen Inbetriebnahme des optischen Systems zunächst anschließende Erholungszeit („Recovery time“) signifikant verkürzt werden.
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Wenngleich die erfindungsgemäße Einkopplung von Heizstrahlung in den betreffenden Spiegel vorzugsweise in besagtem Zeitfenster zwischen der Vornahme von Wartungsarbeiten und der eigentlichen Inbetriebnahme des optischen Systems erfolgt, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. So kann unter Beachtung von Aspekten insbesondere der Arbeitssicherheit mit der erfindungsgemäßen Einkopplung von Heizstrahlung ggf. auch bereits während der Vornahme von Wartungsarbeiten begonnen werden, wodurch die o.g. Erholungszeit weiter verkürzt werden kann. Dabei kann insbesondere während der gesamten Phase der Wartungsarbeiten eine Einkopplung von Heizstrahlung (ggf. mit reduzierter Heizleistung) erfolgen, um ein „Auskühlen“ des Spiegels von vorneherein zu verhindern.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung dazu ausgelegt, Heizstrahlung derart in das Spiegelsubstrat einzukoppeln, dass die Heizstrahlung zu wenigstens 70%, insbesondere zu wenigstens 90%, im Spiegelsubstratvolumen absorbiert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung dazu ausgelegt, Heizstrahlung derart in das Spiegelsubstrat einzukoppeln, dass diese Heizstrahlung zu wenigstens 10%, insbesondere zu wenigstens 20%, weiter insbesondere zu wenigstens 30%, denjenigen Bereich im Spiegelsubstratvolumen erreicht, an welchem sie die Hälfte des Strahlungsweges zwischen ihrem Eintritt in das Spiegelsubstrat und ihrem Austritt aus dem Spiegelsubstrat zurückgelegt hat.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Spiegelsubstrat eine auf die Wellenlänge der Heizstrahlung und/oder einen Einfallswinkel der Heizstrahlung zur Erzielung des gewünschten Absorptionsverhaltens abgestimmte Dotierung und/oder Beschichtung auf. Über eine solche Dotierung (z.B. Wasserstoff (H)- oder OH-Dotierung) bzw. Beschichtung kann die Absorptionskurve des Spiegelsubstratmaterials gezielt in einen für die jeweils verwendete Arbeitswellenlänge der Heizeinrichtung günstigen Bereich „verschoben“ werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung dazu ausgelegt, Heizstrahlung zumindest teilweise von einer zur optischen Wirkfläche entgegengesetzten Spiegelrückseite in das Spiegelsubstrat einzukoppeln.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung dazu ausgelegt, Heizstrahlung unter einem Winkel in das Spiegelsubstrat einzukoppeln, welcher um maximal 5° vom Brewsterwinkel abweicht. Des Weiteren kann die Heizeinrichtung dazu ausgelegt ist, die Heizstrahlung linear polarisiert in das Spiegelsubstrat einzukoppeln.
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Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei Einkopplung linear polarisierter Heizstrahlung mit p-Polarisation unter dem Brewsterwinkel kein oder nur noch ein sehr geringer Strahlungsanteil reflektiert wird, was sowohl im Hinblick auf die gewünschte effektive Einkopplung der Heizstrahlung als auch unter dem Gesichtspunkt der Arbeitssicherheit vorteilhaft ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System ferner eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Betriebs der Heizeinrichtung basierend auf einem zuvor ermittelten thermischen Verhalten des Spiegels auf.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System ferner eine Regelungseinheit zur Regelung des Betriebs der Heizeinrichtung basierend auf wenigstens einem für das optische Verhalten und/oder den thermischen Zustand des Spiegels oder des optischen Systems charakteristischen Sensorsignal auf.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Spiegel für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System ein Projektionsobjektiv oder eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, wobei das optische System wenigstens einen Spiegel mit einer optischen Wirkfläche und einem Spiegelsubstrat und eine Heizeinrichtung zur Einkopplung von Heizstrahlung in den Spiegel aufweist, wobei diese Heizstrahlung von wenigstens einer nicht der optischen Wirkfläche entsprechenden Seite des Spiegels derart in das Spiegelsubstrat eingekoppelt wird, dass die Heizstrahlung zu wenigstens 50% im Spiegelsubstratvolumen absorbiert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Einkopplung von Heizstrahlung in das Spiegelsubstrat in einem sich an eine Wartung oder einen Transport des optischen Systems oder des Spiegels anschließenden Zeitfenster.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Einkopplung von Heizstrahlung in das Spiegelsubstrat vor Beginn eines Nutzbetriebs des optischen Systems oder des Spiegels.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Einkopplung von Heizstrahlung in das Spiegelsubstrat mit zeitlich monoton abnehmender Heizleistung. Eine solche Einkopplung von Heizstrahlung mit zunächst größerer und dann zeitlich abklingender Heizleistung ist ggf. vorteilhaft, um rasch eine möglichst homogene bzw. gleichmäßige Wärmeverteilung innerhalb des Spiegelsubstrats zu erreichen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System ein Projektionsobjektiv oder eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform der Erfindung;
- 2 ein Diagramm zum wellenlängenabhängigen Absorptionsverhalten von ULE als beispielhaftes Spiegelsubstratmaterial für eine vorgegebene Einstrahltiefe;
- 3 ein Diagramm zum Transmissions- bzw. Absorptionsverhalten von ULE als Spiegelsubstratmaterial für unterschiedliche Einstrahltiefen; und
- 4 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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4 zeigt zunächst schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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Gemäß 4 weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Beleuchtungseinrichtung 2 und ein Projektionsobjektiv 10 auf. Eine Ausführung der Beleuchtungseinrichtung 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zur sonstigen Beleuchtungseinrichtung separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 3 nicht.
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Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In 4 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in 4 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
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Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
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Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich zum Beispiel um eine Plasmaquelle, eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle oder um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18 in die Beleuchtungsoptik 4. Die Beleuchtungsoptik 4 weist einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20 (mit schematisch angedeuteten Facetten 21) und einen zweiten Facettenspiegel 22 (mit schematisch angedeuteten Facetten 23) auf.
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Das Projektionsobjektiv 10 weist eine Mehrzahl von Spiegeln Mi (i= 1, 2, ...) auf, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. Bei dem in der 4 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 10 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16 auf. Bei dem Projektionsobjektiv 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0.5 und die auch größer sein kann als 0.6 und die beispielsweise 0.7 oder 0.75 betragen kann.
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Das erfindungsgemäße Konzept kann insbesondere vorteilhaft auf einen beliebigen Spiegel der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 1 von 4 angewendet werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung in einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage beschränkt. Insbesondere kann die Erfindung auch in einer für den Betrieb im DUV (d.h. bei Wellenlängen kleiner als 250nm, insbesondere kleiner als 200nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage oder auch in einem anderen optischen System vorteilhaft angewendet werden.
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1 zeigt in lediglich schematischer Darstellung eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spiegels 100. Der Spiegel 100 weist ein Spiegelsubstrat 110 (z.B. aus ULE™) und ein Reflexionsschichtsystem 120 (z.B. in Form eines Molybdän (Mo)-Silizium (Si)-Vielfachschichtstapels oder auch in Form einer Einzelschicht aus z.B. Ruthenium (Ru)) auf.
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Eine in 1 lediglich schematisch angedeutete Heizeinrichtung 130 ist dazu ausgelegt, Heizstrahlung von wenigstens einer nicht der optischen Wirkfläche entsprechenden Seite des Spiegels 100 derart in das Spiegelsubstrat 110 einzukoppeln, dass die Heizstrahlung zu wenigstens 50% im Spiegelsubstratvolumen absorbiert wird (also weder direkt im Bereich der Strahlungseinkopplung absorbiert wird, noch bis zur optischen Wirkfläche gelangt).
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2 zeigt ein Diagramm zum wellenlängenabhängigen Absorptionsverhalten für ULE als Spiegelsubstratmaterial, wobei in diesem Diagramm von einer Dicke bzw. Einstrahltiefe von 10mm ausgegangen wird. Eine mögliche Vorgehensweise zur Ermittlung der je nach dem tatsächlich gewünschten Wert für die bis zu einer bestimmten Einstrahltiefe erfolgte Absorption geeigneten Wellenlänge wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 2 sowie das weitere Diagramm gemäß 3 erläutert. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass für die Berechnung der Kurven von 3 lediglich beispielhaft und zur Erläuterung eines prinzipiell möglichen Vorgehens von einem Wert der Brechzahl von 1.5 sowie senkrechtem Einfall der Heizstrahlung ausgegangen wurde. Des Weiteren wurde für Grenzflächenreflexionsverluste wellenlängenunabhängig ein Wert von 4% angenommen. Die dementsprechend erhaltenen Werte gemäß 3 sind im konkreten Anwendungsfall durch die tatsächlichen Werte (welche vom Wert der Brechzahl des verwendeten Spiegelsubstratmaterials, dem tatsächlichen Einfallswinkel sowie ggf. der Polarisation abhängig sind) zu ersetzen, wobei diese tatsächlichen Werte basierend auf den gegebenen Materialeigenschaften aus dem wellenlängenabhängigen koplexen Brechungsindex anhand der Fresnel'schen Formeln berechnet werden können.
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Ausgehend von dem Diagramm von 2 kann zunächst eine geeignete (Einstrahl-)Tiefe gewählt werden, welche sich hinreichend weit in das Spiegelsubstrat hinein (beispielsweise bis zur Mitte des optischen Elements oder auch nahezu durch das gesamte optische Element hindurch) erstreckt. Sodann kann ein Zielwert für die bis zu dieser Einstrahltiefe erfolgte Absorption gewählt und der zugehörige Absorptionskoeffizient ermittelt werden. Im Beispiel von 3 wird dieser Zielwert der Absorption auf 80% gesetzt. Dann wird der zugehörige Absorptionskoeffizient aus dem Diagramm von 3 abgelesen, indem ermittelt wird, bei welchem Wert des Absorptionskoeffizienten die für die entsprechende Einstrahltiefe (im Beispiel etwa 100mm, 200mm bzw. 400mm) geltende Transmissions- bzw. Absorptionskurve den besagten Zielwert der Absorption von im Beispiel 80% erreicht. Sodann wird anhand des Diagramms von 2 eine Wellenlänge ermittelt, bei der das verwendete Spiegelsubstratmaterial diesen Absorptionskoeffizienten aufweist. Dies kann, wie durch Pfeile in 3 angedeutet, auf Basis der jeweils entsprechenden Werte der für die Einstrahltiefe von 10mm geltenden Transmissions- bzw. Absorptionskurve erfolgen. Falls hier mehrere Wellenlängen für das verwendete Spiegelsubstratmaterial diesen Absorptionskoeffizienten aufweisen, kann eine jeweils günstige Lichtquelle ausgewählt werden.
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Die Einkopplung von Heizstrahlung in den Spiegel 100 erfolgt vorzugsweise im Zeitfenster zwischen der Vornahme von Wartungsarbeiten und der eigentlichen Inbetriebnahme des den Spiegel 100 aufweisenden optischen Systems (also z.B. der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 1 von 4).
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Die erfindungsgemäße Einkopplung von Heizstrahlung zielt damit auf den Ausgleich eines sich in Wartungspausen innerhalb des Spiegelsubstratvolumens aufgrund der Umgebungsatmosphäre (z.B. Fabrikluft bzw. -temperatur) einstellenden dreidimensionalen Temperaturmusters und die Verkürzung jeweils erforderlicher, sich an solche Wartungspausen vor der eigentlichen Inbetriebnahme des optischen Systems jeweils anschließender Erholungszeiten („Recovery time“), um möglichst schnell einen betriebsfähigen Zustand des optischen Systems zu erreichen.
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Im konkreten Ausführungsbeispiel (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) erfolgt die Einkopplung von Heizstrahlung sowohl seitlich als auch von der zur optischen Wirkfläche 101 entgegengesetzten Spiegelrückseite in das Spiegelsubstrat 110. Die erfindungsgemäße Einkopplung von Heizstrahlung kann zusätzlich zu einer ggf. bereits in Richtung der optischen Wirkfläche 101 stattfinden Heizstrahlungseinkopplung erfolgen. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Einkopplung von Heizstrahlung auch ohne Vorhandensein einer Heizstrahlungseinkopplung in Richtung der optischen Wirkfläche 101 erfolgen (wobei in diesem Falle die Absorption im Spiegelsubstratmaterial entsprechend geringer ausgelegt werden kann, um auch noch einen signifikanten Wärmeanteil z.B. von der Spiegelrückseite bis in die Nähe der optischen Wirkfläche zu transportieren).
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Mit „140“ ist Steuerungseinheit 140 bezeichnet, über welche der Betrieb der Heizeinrichtung 130 basierend auf einem zuvor ermittelten thermischen Verhalten des Spiegels 100 steuerbar ist. In einer weiteren Ausführungsform kann auch eine Regelung des Betriebs der Heizeinrichtung 130 basierend auf wenigstens einem für das optische Verhalten und/oder den thermischen Zustand des Spiegels 100 oder des diesen aufweisenden optischen Systems charakteristischen Sensorsignal erfolgen.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014212691 A1 [0010]
- DE 102017207862 A1 [0010]
