DE102021213148A1

DE102021213148A1 - Verfahren zum Verändern einer Oberflächenform, reflektives optisches Element und optische Anordnung

Info

Publication number: DE102021213148A1
Application number: DE102021213148.4A
Authority: DE
Inventors: Christoph Petri; Matthias Käs; Christoph Grosse
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-11-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verändern einer Oberflächenform eines reflektiven optischen Elements (M6), umfassend: Bestrahlen des reflektiven optischen Elements (M6) an einer Oberfläche (27) eines Substrats (25), auf die eine reflektive Beschichtung (26) aufgebracht ist, mit einem Bearbeitungsstrahl, bevorzugt mit einem Elektronenstrahl (31), zum Verändern der Oberflächenform der Oberfläche (27). Bei einer Variante umfasst das Verfahren das zusätzliche Bestrahlen des reflektiven optischen Elements (M6) mit einem Bearbeitungsstrahl, bevorzugt mit einem Elektronenstrahl (31), im Bereich eines Randes (28a) der Oberfläche (27). Bei einer alternativen Variante umfasst das Verfahren das Tempern des reflektierenden optischen Elements (M6) nach dem Bestrahlen, wobei während des Temperns an der Oberfläche (27) des reflektierenden optischen Elements (M6) eine Temperaturverteilung eingestellt wird, die zumindest im Bereich eines Randes (28a) der Oberfläche (27) von einer uniformen Temperaturverteilung abweicht. Beide Varianten ermöglichen es, eine beim Bestrahlen im Bereich des Randes (28a) der Oberfläche (27) hervorgerufene Deformation (33) des Substrats (25) zumindest teilweise zu korrigieren. Die Erfindung betrifft auch ein optisches Element (M6) sowie eine optische Anordnung mit mindestens einem solchen optischen Element (M6).

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verändern einer Oberflächenform eines reflektiven optischen Elements, umfassend: Bestrahlen des reflektiven optischen Elements an einer Oberfläche eines Substrats, auf die eine reflektive Beschichtung aufgebracht ist, mit einem Bearbeitungsstrahl, bevorzugt mit einem Elektronenstrahl, zum Verändern der Oberflächenform des reflektiven optischen Elements. Die Erfindung betrifft auch ein reflektives optisches Element, insbesondere für den EUV-Wellenlängenbereich, umfassend: ein Substrat mit einer Oberfläche, sowie eine auf die Oberfläche des Substrats aufgebrachte reflektive Beschichtung), wobei an einem Rand der Oberfläche bevorzugt eine Durchtrittsöffnung im dem reflektiven optischen Element gebildet ist. Die Erfindung betrifft auch eine optische Anordnung, insbesondere ein Projektionssystem oder eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, die mindestens ein solches reflektives optisches Element aufweist.
Es ist bekannt, die Oberflächenform von reflektiven optischen Elementen durch Bestrahlen mit einem Bearbeitungsstrahl zu verändern. Bei dem Bearbeitungsstrahl kann es sich um einen Elektronenstrahl, um einen Ionenstrahl oder um einen energiereichen Licht- bzw. Laserstrahl handeln. Der Bearbeitungsstrahl durchdringt die reflektive Beschichtung und führt an einem darunter liegenden Volumenbereich des Substrats des reflektiven optischen Elements zu einer Veränderung der lokalen Substratdichte, typischerweise zu einer lokalen Verdichtung des Substrat-Materials. Die damit einhergehende lokale Dichteänderung des Substrats bewirkt eine Verformung der Oberfläche des reflektiven optischen Elements und ermöglicht es, die Oberflächenform an eine Soll-Oberflächenform anzugleichen.
In der DE 10 2012 212 194 A1 ist eine Bearbeitungseinrichtung zur Korrektur verbleibender Restfehler nach der Montage und Justage eines katoptrischen Objektivs in einer Projektionsbelichtungsanlage beschrieben, bei dem eine Fläche eines Korrekturspiegels mit einem Bearbeitungsstrahl bearbeitet wird, wodurch sich die Form des Korrekturspiegels dauerhaft verändert. Die Korrektur wird durch eine Kompaktierung und damit eine Veränderung der Topographie des Korrekturspiegels erreicht.
Die WO 2011/020655 A1 beschreibt einen Spiegel für die EUV-Lithographie, der ein Substrat und eine reflektierende Beschichtung für den EUV-Wellenlängenbereich aufweist. Unterhalb der reflektierenden Beschichtung erstreckt sich ein uniformer Oberflächenbereich des Substrats, der eine um 2% größere Dichte aufweist als das übrige Substrat. Für die Verdichtung wird die Oberfläche der reflektierenden Beschichtung bzw. des Substrats homogen mit Ionen oder mit Elektronen bestrahlt. Die homogene Bestrahlung wird durchgeführt, um die Oberflächenform nicht zu verändern, die in vorangegangenen Schritten eingestellt wurde. Die uniforme Verdichtung soll einen Schutz des Substrats vor einer nicht-uniformen Kompaktierung (Verdichtung) bzw. Alterung des Substratmaterials aufgrund der Bestrahlung mit EUV-Strahlung bieten. Ein Verfahren zur Korrektur der Oberflächenform eines reflektiven optischen Elements, bei dem ebenfalls eine Kompaktierung des Substratmaterials durch die Bestrahlung mit Elektronen erfolgt, ist in der DE 10 2011 084 117 A1 beschrieben.
Es ist beobachtet worden, dass bei der Veränderung der Oberflächenform durch eine ortsabhängig variierende oder uniforme Kompaktierung des Substrats unerwünschte Veränderungen der Oberflächenform auftreten, die nachfolgend als Deformationen bezeichnet werden.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verändern einer Oberflächenform eines reflektiven optischen Elements, ein reflektives optisches Element und eine optische Anordnung mit mindestens einem solchen reflektiven optischen Element bereitzustellen, bei denen durch die Bestrahlung hervorgerufene Deformationen zumindest teilweise korrigiert werden können.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, weiter umfassend: zusätzliches Bestrahlen des reflektiven optischen Elements mit einem Bearbeitungsstrahl, bevorzugt mit einem Elektronenstrahl, im Bereich eines Randes der Oberfläche, der bevorzugt an einer Durchtrittsöffnung in dem reflektiven optischen Element gebildet ist, zum zumindest teilweisen Korrigieren einer beim Bestrahlen im Bereich des Randes der Oberfläche hervorgerufenen Deformation des Substrats des reflektiven optischen Elements.
Wie weiter oben beschrieben wurde, kommt es bei der Kompaktierung des Substrats bei der Bestrahlung des reflektiven optischen Elements im Allgemeinen zu parasitären Deformationen aufgrund von Spannungen im Material des Substrats. Derartige auf Spannungen in dem Substrat zurückzuführende Deformationen z.B. in Form von Verbiegungen treten insbesondere am Rand des reflektiven optischen Elements bzw. am Rand der Oberfläche auf, auf welche die reflektierende Beschichtung aufgebracht ist. Grund für diese Deformationen am Rand der Oberfläche ist die geringere Steifigkeit des reflektiven optischen Elements im Bereich bzw. in der Nähe des jeweiligen Randes. Derartige Deformationen am Rand des optischen Elements bzw. des Substrats treten daher auch auf, wenn die gesamte Oberfläche des Substrats uniform mit dem Bearbeitungsstrahl bearbeitet wird, so dass eine uniforme Verdichtung des Substrats erzeugt wird.
Die Deformationen treten am radial äußeren Rand des reflektiven optischen Elements bzw. der Oberfläche auf, auf welche die reflektive Beschichtung aufgebracht ist. Bei den Deformationen handelt es sich in der Regel um eine Aufwölbung am Rand der Oberfläche, d.h. das Substrat biegt sich in der Nähe des Randes der Oberfläche nach oben, auch wenn eine homogene Bestrahlung der Oberfläche erfolgt.
Für den Fall, dass das reflektive optische Element eine Durchtrittsöffnung aufweist, wie dies beispielsweise bei manchen reflektiven optischen Elementen in einem obskurierten Projektionssystem der Fall ist, tritt dieses Problem nicht nur am äußeren Rand, sondern auch am inneren Rand bzw. an der inneren Kontur der Oberfläche auf, welche die Durchtrittsöffnung umgibt. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Deformationen am inneren Rand des reflektiven optischen Elements für den Einsatz des reflektiven optischen Elements in einem Projektionssystem kritisch sind.
Um derartige Deformationen am inneren bzw. am äußeren Rand zu kompensieren, wird bei dem hier beschriebenen Verfahren eine zusätzliche Bestrahlung des reflektiven optischen Elements im Bereich des Randes des reflektiven optischen Elements vorgenommen. Zur (zumindest teilweisen) Korrektur der Deformation bestehen verschiedene Möglichkeiten. Die zusätzliche Bestrahlung kann zeitlich vor oder nach der Bestrahlung erfolgen. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die Bestrahlungseinrichtung beim Wechsel zwischen der Bestrahlung und der zusätzlichen Bestrahlung abgeschaltet wird.
Bei einer Variante des Verfahrens erfolgt das zusätzliche Bestrahlen an der Oberfläche des reflektiven optischen Elements, bevorzugt in einem Abstand von dem Rand des reflektiven optischen Elements, der nicht größer ist als die Dicke des reflektierenden optischen Elements (gemessen an dem Rand des reflektiven optischen Elements). Bei dieser Variante wird die Oberfläche des reflektiven optischen Elements, an dem die reflektierende Beschichtung aufgebracht ist, zusätzlich bestrahlt, d.h. das Material des Substrats wird in der Nähe des Randes zusätzlich kompaktiert, um die Deformation in Form der Aufwölbung zu korrigieren.
Um die bei der (ersten) Bestrahlung erzeugte Oberflächenform in einem optisch wirksamen Teilbereich der Oberfläche möglichst wenig zu ändern, ist es günstig, wenn die zusätzliche Bestrahlung auf einen vergleichsweise kleinen Abstand zum Rand der Oberfläche beschränkt bleibt, wobei insbesondere der optisch wirksame Teilbereich nicht zusätzlich bestrahlt werden sollte. Bei dem optisch wirksamen Teilbereich handelt es sich um denjenigen Bereich der Oberfläche, der im Betrieb des reflektiven optischen Elements im Strahlengang einer optischen Anordnung angeordnet ist und von der Nutzstrahlung getroffen wird. Zumindest auf den optisch wirksamen Teilbereich, in der Regel aber auch auf ein Teilbereich der Oberfläche, der sich außerhalb des optisch genutzten Teilbereichs befindet, ist die reflektive Beschichtung aufgebracht.
In der Regel kann eine ausreichende Korrektur bzw. Kompensation der Deformation erfolgen, wenn das zusätzliche Bestrahlen in einem Abstand vom Rand des reflektiven optischen Elements bzw. von der Oberfläche erfolgt, der bevorzugt nicht größer ist als die Dicke des reflektiven optischen Elements an dem Rand, an dem das zusätzliche Bestrahlen erfolgt. Voraussetzung für eine erfolgreiche Korrektur ist es, dass sich die innerhalb des optisch genutzten Teilbereichs eingebrachte Kompaktierung bei der zusätzlichen Bestrahlung nicht signifikant erhöht. Die zusätzliche Bestrahlung ist erforderlich, weil die Oberfläche für die Korrektur nur im Bereich des Randes bestrahlt werden darf, d.h. es darf nicht die gesamte Oberfläche zusätzlich mit dem Bearbeitungsstrahl bestrahlt werden.
Typischerweise ist es erforderlich, eine für die (erste) Bestrahlung bzw. für die zusätzliche Bestrahlung vorgesehene Bestrahlungseinrichtung zur zusätzlichen Bestrahlung in einem anderen Betriebsmodus zu betreiben als bei der ersten Bestrahlung, da bei der ersten Bestrahlung in der Regel die gesamte Oberfläche abgerastert wird.
Bei einer Weiterbildung dieser Variante erfolgt das zusätzliche Bestrahlen mit dem Bearbeitungsstrahl entlang mindestens einer den Rand der Oberfläche an der Durchtrittsöffnung zumindest teilweise umgebenden, insbesondere geschlossenen Bahnkurve. Für die Korrektur bzw. die Kompensation der Deformation wird in diesem Fall ein schmaler, in der Regel ringförmiger Bereich bestrahlt, der typischerweise außerhalb des optisch genutzten Teilbereichs der Oberfläche liegt. Wie weiter oben beschrieben wurde, wird zu diesem Zweck üblicherweise eine Bestrahlungseinrichtung in einem anderen Betriebsmodus betrieben als dies bei der ersten Bestrahlung der Fall ist. Die Bahnkurve kann in sich geschlossen sein, es ist aber auch möglich, dass die Bahnkurve nicht in sich geschlossen ist und z.B. spiralförmig verläuft. Es ist günstig, wenn die Bahnkurve den Rand der Oberfläche vollständig umgibt. Die zusätzliche Bestrahlung kann auch entlang mehrerer Bahnkurven erfolgen.
Auf diese Weise kann eine Deformation, die sich ausgehend von dem Rand der Oberfläche bis in den optisch genutzten Teilbereich hinein erstreckt, korrigiert werden, ohne dass hierzu eine zusätzliche Bestrahlung in dem optisch genutzten Teilbereich erforderlich ist. Bei einer solchen Korrektur verbleibt in der Regel noch eine Rest-Deformation in der Nähe des Randes des optischen Elements, diese ist aber nicht bzw. nur geringfügig optisch wirksam, da sich diese nicht mehr in den optisch genutzten Teilbereich hinein erstreckt.
Bei einer weiteren Variante, die alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen Variante durchgeführt werden kann, erfolgt das zusätzliche Bestrahlen im Bereich der Oberfläche an einer Mantelfläche der Durchtrittsöffnung in dem reflektiven optischen Element. In diesem Fall wird nicht die Oberfläche des reflektiven optischen Elements selbst zusätzlich bestrahlt, an der die reflektive Beschichtung aufgebracht ist, sondern das Substrat wird an der Mantelfläche der Durchtrittsöffnung bestrahlt, die am Rand der Oberfläche des optischen Element gebildet ist. Im Sinne dieser Anmeldung wird unter „im Bereich des Randes der Oberfläche“ auch die an den inneren Rand der Oberfläche angrenzende Mantelfläche der Durchtrittsöffnung verstanden.
Durch die Bestrahlung wird eine mechanische Spannung in Form einer Zugspannung erzeugt, welche die Deformation an der Oberfläche des reflektiven optischen Elements, an der die reflektive Beschichtung aufgebracht ist, korrigiert.
Bei einer Weiterbildung dieser Variante erfolgt das zusätzliche Bestrahlen an der Mantelfläche der Durchtrittsöffnung entlang mindestens einer die Durchtrittsöffnung an der Mantelfläche zumindest teilweise umgebenden, insbesondere geschlossenen Bahnkurve. Wie weiter oben in Zusammenhang mit der zusätzlichen Bestrahlung der Oberfläche beschrieben wurde, ist es auch bei der Bestrahlung der typischerweise ringförmigen Mantelfläche der Durchtrittsöffnung günstig, wenn diese entlang einer vorgegebenen Bahnkurve (zusätzlich) bestrahlt wird, um die Deformation zumindest teilweise zu korrigieren. Die Bahnkurve, die entlang der Mantelfläche abgefahren wird, umgibt die Durchtrittsöffnung in Umfangsrichtung bevorzugt vollständig. Die Bahnkurve, die entlang der Mantelfläche abgefahren wird, kann in sich geschlossen sein, es ist aber auch möglich, dass die Bahnkurve nicht in sich geschlossen ist und z.B. spiralförmig oder auf andere Weise verläuft.
Bei einer weiteren Variante umfasst das Verfahren: Tempern des reflektiven optischen Elements nach dem Bestrahlen und dem zusätzlichen Bestrahlen, wobei während des Temperns bevorzugt zumindest an der Oberfläche des reflektiven optischen Elements eine uniforme Temperaturverteilung eingestellt wird.
Es hat sich als günstig erwiesen, nach dem Bestrahlen das reflektive optische Element einer Temperbehandlung zu unterziehen, bei der das Substrat des reflektierenden optischen Elements zumindest teilweise dekompaktiert wird und zusätzlich mechanische Spannungen in dem Substrat abgebaut werden. Durch die Temperbehandlung wird ein Großteil der Dekompaktierung vorweggenommen, so dass die Restkompaktierung, die nach der Temperung in dem Substrat verbleibt, länger stabil ist, um eine lang anhaltende Stabilität der Oberflächenform sicherzustellen. Für den Fall, dass durch das zusätzliche Bestrahlen die Soll-Oberflächenform erreicht werden kann, ist es günstig, beim Tempern eine zumindest in lateraler Richtung uniforme Temperaturverteilung an der Oberfläche des reflektiven optischen Elements einzustellen, um die Oberflächenform beim Tempern möglichst wenig zu verändern.
Unter einer uniformen Temperaturverteilung wird verstanden, dass die Temperaturverteilung konstant ist, d.h. dass die Temperatur an der Oberfläche denselben Wert aufweist. Wie beim Tempern allgemein üblich, wird das reflektive optische Element aufgeheizt und die (uniforme) Temperaturverteilung wird während einer vorgegebenen Zeitdauer (Haltezeit) gehalten, bevor das reflektive optische Element erneut abgekühlt wird. Typische Temperaturen beim Tempern liegen in der Größenordnung von beispielsweise mehreren Hundert Grad Celsius.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren der eingangs genannten Art, weiter umfassend: Tempern des reflektierenden optischen Elements nach dem Bestrahlen, wobei während des Temperns an der Oberfläche des reflektierenden optischen Elements eine Temperaturverteilung eingestellt wird, die zumindest im Bereich eines Randes der Oberfläche, der bevorzugt an einer Durchtrittsöffnung in dem reflektiven optischen Element gebildet ist, von einer uniformen Temperaturverteilung abweicht, um eine beim Bestrahlen im Bereich des Randes der Oberfläche hervorgerufene Deformation des Substrats zumindest teilweise zu korrigieren.
Wie weiter oben beschrieben wurde, wird bei der Bestrahlung das Material des Substrats des reflektiven optischen Elements kompaktiert und beim Tempern wird das Material des Substrats zumindest teilweise dekompaktiert. Der Grad der Dekompaktierung hängt von der Temperatur beim Tempern ab, wobei die Dekompaktierung bei geringeren Temperaturen kleiner ausfällt als bei größeren Temperaturen. Wird beim Tempern eine nicht uniforme, ortsabhängig variierende Temperaturverteilung an der Oberfläche eingestellt, variiert der Grad der Dekompaktierung ortsabhängig, so dass lokale Deformationen der Oberfläche korrigiert werden können.
Bei einer Weiterbildung wird während des Temperns im Bereich des Randes der Oberfläche bis zu einem Abstand, der nicht größer ist als die Dicke des reflektierenden optischen Elements eine Temperatur eingestellt, die geringer ist als eine Temperatur an der restlichen Oberfläche, oder umgekehrt. Für den Fall, dass die Deformation am Rand des reflektiven optischen Elements eine Aufwölbung bildet, kann eine Temperaturverteilung eingestellt werden, bei der am Rand der Oberfläche eine niedrigere Temperatur eingestellt wird als an der restlichen Oberfläche. Für den Fall, dass eine negative Abweichung der Oberflächenform am Rand des Oberfläche in Form einer Vertiefung auftritt, kann die Temperatur am Rand der Oberfläche größer gewählt werden, um die Dekompaktierung zu verstärken. Die Temperatur an der restlichen Oberfläche kann uniform bzw. konstant gewählt werden oder ggf. ebenfalls ortsabhängig variieren. Für den Fall, dass sowohl am äußeren als auch am inneren Rand der Oberfläche eine Deformation auftritt, die kompensiert werden soll, kann die Temperaturverteilung selbstverständlich an beiden Rändern so eingestellt werden, dass die Deformationen an beiden Rändern korrigiert werden.
Bei einer weiteren Weiterbildung wird/werden die Temperaturverteilung während des Temperns und/oder eine Zeitdauer des Temperns in Abhängigkeit von der beim Bestrahlen des reflektiven optischen Elements im Bereich des Randes der Oberfläche erzeugten Deformation festgelegt. Die Deformation der Oberfläche bzw. die Veränderung der Oberflächenform eines jeweiligen reflektierenden optischen Elements bei der Bestrahlung kann grundsätzlich mit Hilfe von Finite-Element-Methoden berechnet oder experimentell bestimmt werden Es hat sich als günstig erwiesen, die Oberflächenform des reflektiven optischen Elements nach dem Bestrahlen mit Hilfe eines Interferometers zu vermessen, um einen ortsabhängigen Oberflächenfehler, d.h. eine Abweichung von einer Soll-Oberflächenform, zu bestimmen. Anhand der Abweichung kann durch die Lösung eines inversen Problems in an sich bekannter Weise eine Temperaturverteilung berechnet werden und die Dauer des Temperns, d.h. die Haltezeit der Oberfläche bei der berechneten Temperaturverteilung, festgelegt werden, um eine möglichst vollständige Korrektur der Deformation zu bewirken. Bei der berechneten Temperaturverteilung handelt es sich im Wesentlichen um das Inverse der Abweichung von der Soll-Oberflächenform. Durch die Kombination des Bestrahlungsschritts und des nachfolgenden Temperschritts kann die Soll-Oberflächenform des reflektiven optischen Elements erzeugt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein reflektives optisches Element der eingangs genannten Art, bei dem die Oberfläche eine (Soll-)Oberflächenform aufweist, die gemäß dem Verfahren zum Verändern der Oberflächenform hergestellt ist, das weiter oben beschrieben wurde. Insbesondere durch die Kombination aus Bestrahlung zur Kompaktierung und die Temperung zur Dekompaktierung kann die Soll-Oberflächenform des reflektiven optischen Elements erzeugt werden.
Bei einer Ausführungsform ist ein Material des Substrats ausgewählt aus der Gruppe umfassend: Silikatglas, insbesondere mit Titandioxid dotiertes Quarzglas, oder Glaskeramik, wobei das Material insbesondere einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 100 ppb/K bei 22°C aufweist. Bei dem Material des Substrats muss es sich um ein Material handeln, welches eine Kompaktierung bei der Bestrahlung mit einem Bearbeitungsstrahl, beispielsweise mit einem Elektronenstrahl, zulässt.
Ein solches Substrat-Material stell mit Titandioxid dotiertes Quarzglas dar, welches einen Silikatglasanteil von typischer Weise mehr als 90 % aufweist. Ein solches auf dem Markt erhältliches Silikatglas wird von der Fa. Corning Inc. unter dem Handelsnamen ULE® vertrieben. Alternativ kann eine Glaskeramik verwendet werden, bei der das Verhältnis der Kristallphase zur Glasphase so eingestellt wird, dass sich die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Phasen gerade aufheben, so dass sich diese Substratmaterialien ebenfalls durch eine extrem geringe thermische Ausdehnung (von weniger als 100 ppm/K bei 22°C) auszeichnen und sich daher für Substrate von EUV-Spiegeln besonders gut eignen. Solche Glaskeramiken werden z.B. unter den Handelsnamen Zerodur® von der Fa. Schott AG bzw. unter dem Handelsnamen Clearceram® von der Fa. Ohara Inc. angeboten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine optische Anordnung, insbesondere ein Projektionssystem oder eine Projektionsbelichtungsanlage, die mindestens ein reflektives optisches Element aufweist, das wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist. Wie weiter oben dargestellt wurde, ist das Problem der Deformation der Oberfläche am inneren Rand eines reflektiven optischen Elements, das eine Durchtrittsöffnung aufweist, besonders störend. Derartige reflektive optische Elemente werden beispielsweise in obskurierten Projektionssystemen verwendet, wie sie in Projektionsbelichtungsanlagen für die EUV-Lithographie eingesetzt werden. Es versteht sich, dass auch andere optische Anordnungen mindestens ein reflektives optisches Element aufweisen können, das wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie,
2 schematische Darstellungen eines letzten Spiegels eines Projektionssystems der Projektionsbelichtungsanlage von 1, der eine zentrische Durchtrittsöffnung aufweist,
3a eine schematische Schnittdarstellung des Spiegels von 2 während einer Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl,
3b eine schematische Schnittdarstellung des Spiegels von 2 bei einer zusätzlichen Bestrahlung der Oberfläche mit einem Elektronenstrahl zur teilweisen Korrektur einer Deformation im Bereich eines inneren Randes der Oberfläche, an dem die Durchtrittsöffnung gebildet ist,
3c eine schematische Schnittdarstellung des Spiegels von 2 bei der Bestrahlung einer Mantelfläche der Durchtrittsöffnung mit einem Elektronenstrahl zur teilweisen Korrektur einer Deformation im Bereich des inneren Randes der Oberfläche,
4 eine schematische Darstellung einer Abweichung der Oberflächenform des Spiegels von einer Soll-Oberflächenform nach dem Bestrahlen mit dem Elektronenstrahl, sowie
5 eine schematische Darstellung einer Temperaturverteilung beim Tempern des Spiegels zur Kompensation einer Deformation in der Nähe des inneren Randes der Oberfläche des Spiegels.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile eines optischen Systems für die EUV-Lithographie in Form einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie von deren Bestandteilen ist hierbei nicht einschränkend zu verstehen.
Ein Beleuchtungssystem 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Beleuchtet 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 1 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 der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst ein Projektionssystem 10. Das Projektionssystem 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 Waferverlagerungsantrrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, 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 um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma)-Quelle oder um eine DPP (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma)-Quelle. Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektorspiegel 17 gebündelt. Bei dem Kollektorspiegel 17 kann es sich um einen Kollektorspiegel mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektorspiegels 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektorspiegel 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektorspiegel 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektorspiegel 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt. Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugeintegrator (Fly's Eye Integrator) bezeichnet. Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
Das Projektionssystem 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst das Projektionssystem 10 sechs Spiegel M1 bis M6. 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 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei dem Projektionssystem 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,4 oder 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, eine (hoch) reflektive Beschichtung für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen.
2 zeigt den letzten Spiegel M6 des Projektionssystems 10 in einer Draufsicht und in einer Schnittdarstellung. Der Spiegel M6 weist ein Substrat 25 und eine reflektive Beschichtung 26 auf, die zur Reflexion von EUV-Strahlung 16 ausgelegt ist. Die reflektive Beschichtung 26 ist auf eine konkav gekrümmte Oberfläche 27 des Substrats 25 aufgebracht. Die reflektive Beschichtung 26 weist eine Mehrzahl von Einzelschichten auf, von denen in 2 beispielhaft eine erste und eine zweite Einzelschicht dargestellt sind. Bei dem Spiegel M6, der für eine Nutzwellenlänge von 13,5 nm optimiert ist, handelt es sich bei den Materialien der Einzelschichten um Silizium und Molybdän, die alternierend bzw. paarweise auf die Oberfläche 27 des Substrats 25 aufgebracht sind. In Abhängigkeit von der Nutzwellenlänge sind andere Materialkombinationen wie z.B. Molybdän und Beryllium, Ruthenium und Beryllium oder Lanthan und B₄C ebenfalls möglich.
Wie in 2 zu erkennen ist, ist in dem Spiegel M6 eine Durchtrittsöffnung 29 zum Durchtritt für die EUV-Strahlung 16 gebildet. An der Durchtrittsöffnung 29 weist die Oberfläche 27, an der die reflektive Beschichtung 26 gebildet ist, einen inneren Rand 28a auf. An den inneren Rand 28a der Oberfläche 27 schließt sich in Dickenrichtung eine Mantelfläche 29a der Durchtrittsöffnung 29 an. Die Oberfläche 27 weist auch einen äußeren Rand 28b auf, an den sich eine äußere Mantelfläche bzw. Seitenfläche 30 des Spiegels M6 anschließt.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel überdeckt die reflektive Beschichtung 26 die gesamte Oberfläche 27. Dies ist aber nicht zwingend der Fall, da die EUV-Strahlung 16 nur auf einen optisch genutzten Teilbereich 27b der Oberfläche 27 auftrifft. Im Bereich der Durchtrittsöffnung 29 unmittelbar angrenzend zum inneren Rand 28a weist die Oberfläche 27 einen nicht optisch genutzten Teilbereich 27a auf, der an den optisch genutzten Teilbereich 27b angrenzt. Auf die Darstellung eines weiteren nicht optisch genutzten Teilbereichs, der an den äußeren Rand 28b angrenzt, wurde in 2 verzichtet. In dem nicht optisch genutzten Teilbereich 27a der Oberfläche 27 kann ggf. auf das Aufbringen einer reflektiven Beschichtung 26 verzichtet werden.
Um die Oberflächenform des Spiegels M6 zu verändern und an eine Soll-Oberflächenform anzupassen, wird die Oberfläche 27 des Substrats 25 mit einem Bearbeitungsstrahl in Form eines Elektronenstrahls 31 bestrahlt, wie dies in 3a dargestellt ist. Der Elektronenstrahl 31 wird von einer Bestrahlungseinrichtung 32 erzeugt, die es ermöglicht, den Elektronenstrahl 31 abzulenken, um diesen auf unterschiedliche Stellen an der Oberfläche 27 auszurichten. Für die Ablenkung des Elektronenstrahls 31 kann eine nicht bildlich dargestellte Elektronenoptik der Bestrahlungseinrichtung 32 verwendet werden. Bei dem in 3a gezeigten Beispiel wird der Elektronenstrahl 31 rasternd bzw. scannend über die Oberfläche 27 bewegt, um jeden Ort an der Oberfläche 27 zu bestrahlen. Die Energie des Elektronenstrahls 31 wird so gewählt, dass das Substrat 25 in einem oberflächennahen Volumenbereich kompaktiert wird. Die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 31 bzw. die Kompaktierung kann erfolgen, um einer Alterung des Materials des Substrats 25 bei der Bestrahlung mit der EUV-Strahlung 16 entgegenzuwirken. In diesem Fall wird die Oberfläche 27 typischerweise uniform bestrahlt, um eine uniforme Kompaktierung des Substrats 25 zu erzeugen.
Wie weiter oben beschrieben wurde, erfolgt im gezeigten Beispiel eine Bestrahlung mit einer ortsabhängig variierenden Bestrahlungsdauer bzw. Bestrahlungsdosis, um die Oberflächenform der Oberfläche 27 gezielt lokal zu verändern und an eine Soll-Oberflächenform anzupassen. Das Material des Substrats 25 ist so gewählt, dass dieses mit Hilfe des Elektronenstrahls 31 in der Größenordnung von Vol.-% kompaktiert werden kann. Bei dem Material des Substrats 25 handelt es sich im gezeigten Beispiel um mit Titandioxid dotiertes Quarzglas, genauer gesagt um ULE®. Andere Materialien, z.B. in Form einer Glaskeramik, insbesondere einer Glaskeramik mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 100 ppb/K bei 22°C, sind ebenfalls möglich.
Wie in 3a zu erkennen ist, tritt bei der Bestrahlung der Oberfläche 27 mit dem Elektronenstrahl 31 an dem inneren Rand 28a der Oberfläche 27 aufgrund der dort verminderten Steifigkeit des Spiegels M6 eine Deformation 33 in Form einer Aufwölbung auf. Die Deformation 33 wird gebildet, da sich beim Kompaktieren des Substrats 25 bei der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 25 Spannungen ausbilden, die zu einer Vergrößerung des Volumens des Substrats 25 im Bereich des inneren Randes 28a führen. Eine entsprechende Deformation findet auch am äußeren Rand 28b der Oberfläche 27 statt. Da die Deformation 33 am inneren Rand 28a der Oberfläche 27 größere Auswirkungen auf die Abbildungseigenschaften des Projektionssystems 10 hat als die Deformation am äußeren Rand 28b der Oberfläche 27, wird nachfolgend beschreiben, wie die Deformation 33 am inneren Rand 28a korrigiert werden kann. Es versteht sich aber, dass die Deformation am äußeren Rand 28b der Oberfläche 27 in analoger Weise korrigiert werden kann wie die Deformation 33 am inneren Rand 28a der Oberfläche 27.
Bei dem in 3a gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Deformation 33 um eine Zunahme des Volumens des Substrats 25 gegenüber einer Soll-Oberflächenform, bei der die Oberfläche 27 an dem inneren Rand 27a im Wesentlichen senkrecht auf die Mantelfläche 29 der Durchtrittsöffnung 29 trifft, wie dies im optisch genutzten Teilbereich 27b der Fall ist. Zum Korrigieren der Deformation 33 bzw. des Oberflächenfehlers am inneren Rand 28a der Oberfläche 27 bestehen verschiedene Möglichkeiten, die nachfolgend beschrieben werden.
Bei dem in 3b gezeigten Beispiel wird zum Korrigieren der Deformation 33 ein zusätzliches Bestrahlen des reflektiven optischen Elements M6 mit dem Elektronenstrahl 31 im Bereich des inneren Randes 28a der Oberfläche 27 durchgeführt. Die zusätzliche Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 31 ist auf den nicht optisch genutzten Teilbereich 27a der Oberfläche 27 beschränkt. Um die zusätzliche Bestrahlung durchzuführen, wird der Betriebsmodus der Bestrahlungseinrichtung 32 geändert, so dass die Bestrahlung der Oberfläche 27 mit dem Elektronenstrahl 31 entlang einer im gezeigten Beispiel geschlossenen, kreisringförmigen Bahnkurve 34 erfolgt, welche den inneren Rand 28a der Oberfläche 27 an der Durchtrittsöffnung 29 umgibt, wie dies in 2 dargestellt ist. Die Bahnkurve 34 kann auch von einer kreisringförmigen Geometrie abweichen und muss nicht zwingend in sich geschlossen sein. Die Bahnkurve 34 sollte aber den inneren Rand 28a der Oberfläche 27 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, umgeben.
Wie in 3b ebenfalls zu erkennen ist, wird bei der Bestrahlung der Oberfläche 27 ein Abstand von dem inneren Rand 27a der Oberfläche 27 nicht überschritten, der größer ist als die Dicke D des reflektierenden optischen Elements M6, genauer gesagt des Substrats 25, gemessen am inneren Rand 28a der Oberfläche 27 (vgl. 2). Wie in 3b ebenfalls zu erkennen ist, ist der Abstand des optisch genutzten Teilbereichs 27b der Oberfläche 27 größer als die Dicke D des Substrats 25, so dass bei der zusätzlichen Bestrahlung nur der nicht optisch genutzte Teilbereich 27a der Oberfläche 27 bestrahlt wird. Die Dicke D des Substrats 25 liegt im gezeigten Beispiel in der Größenordnung von einem oder mehreren Zentimetern. In 3b in Schwarz dargestellt ist das Volumen des Substrats 25, das unterhalb der bestrahlten Bahnkurve 34 liegt und das bei der Bestrahlung - zumindest teilweise - kompaktiert wird.
Wie in 3b gezeigt ist, kann durch die zusätzliche Bestrahlung die Deformation 33 nicht vollständig kompensiert bzw. korrigiert werden, vielmehr verläuft die Deformation 33 nach der zusätzlichen Bestrahlung unmittelbar am inneren Rand 28a der Oberfläche 27 steiler als vor der zusätzlichen Bestrahlung. Der Abschnitt der Deformation 33, der sich in den optisch genutzten Teilbereich 27b der Oberfläche 27 hinein erstreckt, wird durch die erneute Bestrahlung an die Soll-Oberflächenform angepasst, d.h. die korrigierte Deformation 33 ist nicht mehr optisch wirksam.
3c zeigt den Spiegel M6 bei einer zusätzlichen Bestrahlung, bei der an Stelle einer geschlossenen, ringförmigen Trajektorie 34 an der Oberfläche 27 des Spiegels M6 eine geschlossene Trajektorie bzw. Bahnkurve 34 an der Mantelfläche 29a der Durchtrittsöffnung 29 bestrahlt wird, wobei die Bahnkurve 34 die Durchtrittsöffnung im gezeigten Beispiel ringförmig umgibt Bei der zusätzlichen Bestrahlung wird das Material des Substrats 25 kompaktiert, wodurch eine Zugspannung entsteht, welche das deformierte Volumen des Substrats 25 zusammenzieht, so dass die Deformation 33 an der Oberfläche 27 abgeflacht wird. Hierbei wird der Abschnitt der Deformation 33, der in den optisch genutzten Teilbereich 27b der Oberfläche 27 hinein reicht, ebenfalls abgeflacht, so dass die Deformation 33 nach der Korrektur praktisch keine optische Wirkung mehr erzeugt. Wie in 3b ist der Volumenbereich des Substrats 25, der bei der erneuten Bestrahlung kompaktiert wird, auch in 3c in Schwarz dargestellt. Die Bahnkurve 34 bei zusätzlichen Bestrahlung der Mantelfläche 29a der Durchtrittsöffnung 29 kann von der in 3b gezeigten ringförmigen Bahnkurve 34 abweichen und z.B. spiralförmig verlaufen. Die Mantelfläche 29a der Durchtrittsöffnung 29 kann auch entlang von mehreren Bahnkurven 34 zusätzlich bestrahlt werden, die nicht zwingend in sich geschlossen sind, sofern sichergestellt werden kann, dass durch die Kompaktierung des Substrats 25 die Deformation 33 an der Oberfläche 27 abgeflacht werden kann.
Nach dem Korrigieren der Deformation 33 durch die zusätzliche Bestrahlung gemäß 3b bzw. 3c wird der Spiegel M6 getempert, d.h. auf eine Haltetemperatur aufgeheizt, die bei mehreren 100°C liegt, um mechanische Spannungen in dem Substrat 25 zu verringern. Während des Temperns, d.h. zumindest in einem stationären Zustand während des Haltens des Spiegels M6 auf der Haltetemperatur, wird an der Oberfläche 27 des Spiegels M6 eine uniforme Temperatur erreicht, d.h. der Spiegel M6 weist an jeder Stelle der Oberfläche 27 dieselbe Temperatur auf.
An Stelle der Korrektur der Deformation 33 der Oberfläche 27 durch eine zusätzliche Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 31, wie sie weiter oben dargestellt wurde, ist es möglich, die Deformation 33, die bei der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 31 im Bereich des inneren Randes 28a der Oberfläche 27 entsteht, durch eine geeignete Temperbehandlung zu korrigieren, wie nachfolgend anhand von 4 und 5 beschrieben wird.
4 zeigt den Oberflächenfehler der Oberfläche 27 des Spiegels M6 von 2 nach dem Bestrahlen mit dem Elektronenstrahl 31, wie es in Zusammenhang mit 3a beschrieben wurde. Der Oberflächenfehler beschreibt eine (absolute) Abweichung der Oberfläche 27 von einer Soll-Oberflächenform. Die in 4 gezeigten positiven Werte der Abweichung beziehen sich auf Deformationen der Oberfläche 27, die wie in 3a dargestellt einer Aufwölbung entsprechen. Wie sich aus 4 ergibt, ist die Abweichung von der Soll-Oberflächenform bzw. die Deformation der Oberfläche 27 am inneren Rand 28a besonders groß, so dass die Oberfläche 27 dort abgesenkt werden muss, um die Soll-Oberflächenform zu erreichen.
Zu diesem Zweck wird beim Tempern des Spiegels M6, das auf das Bestrahlen mit dem Elektronenstrahl 31 folgt, an der Oberfläche 27 des Spiegels M6, genauer gesagt des Substrats 25, eine inhomogene Temperaturverteilung T(x, y) eingestellt, wie sie in 5 dargestellt ist. Die Temperaturverteilung T(x, y) weicht im Bereich des inneren Randes 28a der Oberfläche 27 von einer homogenen Temperaturverteilung T(x, y) mit einer konstanten Temperatur ab, um die in 3a gezeigte Deformation 33 am inneren Rand 28a der Oberfläche 27 zu korrigieren.
Hierbei wird während des Temperns im Bereich des inneren Randes 28a der Oberfläche 27 bis zu einem Abstand von dem inneren Rand 28a, der nicht größer ist als die Dicke Ddes Spiegels M6, eine (ortsabhängig variierende) Temperatur T eingestellt, die kleiner ist als eine Temperatur T an der restlichen Oberfläche 27 des Spiegels M6. Der Abstand vom radial inneren Rand 28a der Oberfläche 27 des Spiegels M6, in dem die Temperatur geringer ist als an der restlichen Oberfläche 27, ist auf den nicht optisch genutzten Teilbereich 27a der Oberfläche 27 beschränkt, d.h. dieser erstreckt sich nicht in den optisch genutzten Teilbereich 27b der Oberfläche 27 hinein. Wie in 5 zu erkennen ist, ist die Temperatur T am inneren Rand 28a der Oberfläche 27 am geringsten und nimmt mit zunehmendem Abstand vom inneren Rand 28a der Oberfläche 27 nach außen hin zu.
Die in 5 dargestellte Temperaturverteilung T(x,y) während des Temperns sowie die Zeitdauer des Temperns, die in der Regel in der Größenordnung von mehreren Stunden, Tagen oder Wochen liegt, wird in Abhängigkeit von der Deformation 33 im Bereich des inneren Randes 28a der Oberfläche 27 festgelegt, die beim Bestrahlen des Spiegels M6 mit dem Elektronenstrahl 31 erzeugt wird. Zur Bestimmung der Temperaturverteilung T(x,y) kann eine Finite-Elemente-Simulation der zu erwartenden Kompaktierung des Substrats 25 bei der Bestrahlung mit dem Elektronenstahl 31 unter Verwendung von bekannten Bestrahlungsparametern vorgenommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Oberflächenform der Oberfläche 27 nach der Bestrahlung z.B. mit Hilfe eines Interferometers vermessen werden. Durch den Vergleich mit einer Soll-Oberflächenform, die für den Spiegel M6 vorgegeben wurde, wird die in 4 gezeigte Abweichung der Oberflächenform bzw. der Oberflächenfehler bestimmt.
Mit Hilfe einer geeigneten Kalibration kann neben einer Temperaturverteilung T(x,y) auch die Zeitdauer bestimmt werden, welche für das Tempern benötigt wird, um die Deformation 33 wie gewünscht zu kompensieren. Die Zeitdauer der Temperns, d.h. des Haltens der Oberfläche 27 des Spiegels M6 auf der zeitlich konstanten Temperaturverteilung T(x,y), ist wesentlich für die Korrektur, da die Dekompaktierung des Substrats 25 mit zunehmender Zeitdauer des Temperns zunimmt. Für das Tempern des Spiegels M6 können unterschiedliche Heizeinrichtungen zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann ein Heizstrahler oder ein Infrarot-Laser (z.B. mit einer Wellenlänge zwischen 800 nm und 2000 nm) mit einer gewünschten räumlichen Verteilung der Heizstrahlung auf die Oberfläche 27 ausgerichtet werden, um die ortsabhängige Temperaturverteilung T(x, y) zu erzeugen. Auch das Tempern in einem dafür vorgesehenen Ofen bzw. eine Kombination aus Heizstrahlung und Erwärmung in einem Ofen ist möglich.
Alternativ zu einer Verringerung der Temperatur T im Bereich des inneren Randes 28a der Oberfläche 27 ist auch eine Erhöhung der Temperatur T im Bereich des inneren Randes 28a der Oberfläche 27 möglich, wenn eine gegenüber der Soll-Oberflächenform negative Deformation der Oberfläche 27 des Spiegels M6 kompensiert werden soll.
Obgleich in den obigen Beispielen die Bestrahlung des Spiegels M6 mit einem Elektronenstrahl 31 beschreiben wurde, können auch andere Arten von Bearbeitungsstrahlen verwendet werden, um die Oberflächenform des Spiegels M6 zu korrigieren, beispielsweise Licht- oder Laserstrahlen oder ggf. Ionenstrahlen. Selbstverständlich können auch andere Spiegel M1-M5 des Projektionssystems 10 oder reflektive optische Elemente des Beleuchtungssystems 2 auf die weiter oben beschriebene Weise in ihrer Oberflächenform korrigiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012212194 A1 [0003]
WO 2011/020655 A1 [0004]
DE 102011084117 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Verändern einer Oberflächenform eines reflektiven optischen Elements (M6), umfassend: Bestrahlen des reflektiven optischen Elements (M6) an einer Oberfläche (27) eines Substrats (25), auf die eine reflektive Beschichtung (26) aufgebracht ist, mit einem Bearbeitungsstrahl, bevorzugt mit einem Elektronenstrahl (31), zum Verändern der Oberflächenform, gekennzeichnet durch zusätzliches Bestrahlen des reflektiven optischen Elements (M6) mit einem Bearbeitungsstrahl, bevorzugt mit einem Elektronenstrahl (31), im Bereich eines Randes (28a) der Oberfläche (27), der bevorzugt an einer Durchtrittsöffnung (29) in dem reflektiven optischen Element (M6) gebildet ist, zum zumindest teilweisen Korrigieren einer beim Bestrahlen im Bereich des Randes (28a) der Oberfläche (27) hervorgerufenen Deformation (33) des Substrats (25).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das zusätzliche Bestrahlen an der Oberfläche (27) des reflektiven optischen Elements (M6) erfolgt, bevorzugt in einem Abstand von dem Rand (28a) der Oberfläche (27), der nicht größer ist als die Dicke (D) des reflektierenden optischen Elements (M6) an dem Rand (28a) der Oberfläche (27).
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das zusätzliche Bestrahlen mit dem Bearbeitungsstrahl (31) entlang mindestens einer den Rand (28a) der Oberfläche (27) an der Durchtrittsöffnung (29) zumindest teilweise umgebenden, insbesondere geschlossenen Bahnkurve (34) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zusätzliche Bestrahlen im Bereich des Randes (28a) der Oberfläche (27) an einer Mantelfläche (29a) der Durchtrittsöffnung (29) in dem reflektiven optischen Element (M6) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das zusätzliche Bestrahlen an der Mantelfläche (29a) der Durchtrittsöffnung (29) entlang mindestens einer die Durchtrittsöffnung (29) bevorzugt zumindest teilweise umgebenden, insbesondere geschlossenen Bahnkurve (34) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: Tempern des reflektierenden optischen Elements (M6) nach dem Bestrahlen und dem zusätzlichen Bestrahlen, wobei während des Temperns bevorzugt zumindest an der Oberfläche (27) des reflektiven optischen Elements (M6) eine uniforme Temperaturverteilung (T(x,y)) eingestellt wird.
Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, umfassend die Schritte: Tempern des reflektierenden optischen Elements (M6) nach dem Bestrahlen, wobei während des Temperns an der Oberfläche (27) des reflektierenden optischen Elements (M6) eine Temperaturverteilung (T(x,y)) eingestellt wird, die zumindest im Bereich eines Randes (28a) der Oberfläche (27), der bevorzugt an einer Durchtrittsöffnung (29) in dem reflektiven optischen Element (M6) gebildet ist, von einer uniformen Temperaturverteilung (T(x,y)) abweicht, um eine beim Bestrahlen im Bereich des Randes (28a) der Oberfläche (27) hervorgerufene Deformation (33) des Substrats (25) zumindest teilweise zu korrigieren.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem während des Temperns im Bereich des Randes (28a) der Oberfläche (27) bis zu einem Abstand, der nicht größer ist als die Dicke (D) des reflektierenden optischen Elements (M6) an dem Rand (28a) der Oberfläche (27), eine Temperatur (T) eingestellt wird, die geringer ist als eine Temperatur (T) an der restlichen Oberfläche (27), oder umgekehrt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem die Temperaturverteilung (T(x,y)) während des Temperns und/oder eine Zeitdauer des Temperns in Abhängigkeit von der beim Bestrahlen des reflektiven optischen Elements (M6) im Bereich des Randes (28a) der Oberfläche (27) erzeugten Deformation (33) festgelegt werden.
Reflektives optisches Element (M6), insbesondere für den EUV-Wellenlängenbereich, umfassend: ein Substrat (25) mit einer Oberfläche (27), sowie eine auf die Oberfläche (27) des Substrats (25) aufgebrachte reflektive Beschichtung (26), wobei an einem Rand (28a) der Oberfläche (27) bevorzugt eine Durchtrittsöffnung (29) im dem reflektiven optischen Element (M6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (27) eine Oberflächenform aufweist, die gemäß dem Verfahren zum Verändern der Oberflächenform nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
Reflektives optisches Element nach Anspruch 10, bei dem ein Material des Substrats (25) ausgewählt ist der Gruppe umfassend: Silikatglas, insbesondere mit Titandioxid dotiertes Quarzglas, oder Glaskeramik, wobei das Material insbesondere einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 100 ppb/K bei 22°C aufweist.
Optische Anordnung, insbesondere Projektionssystem (10) oder Projektionsbelichtungsanlage (1), umfassend: mindestens ein reflektives optisches Element (M6) nach einem der Ansprüche 10 oder 11.