DE102022116693A1 - Optical element with vibration-reducing sections of fluid lines and method for producing a base body of an optical element and projection exposure system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Element (Mx, 117) mit einem Grundkörper (30) und mindestens einer im Grundkörper (30) ausgebildeten Fluidleitung (32) zur Führung eines Temperierungsfluids (38). Dabei ist die Fluidleitung (32) mindestens abschnittsweise derart ausgebildet, dass diese die Anregung mechanischer Schwingungen durch das Temperierungsfluid (38) minimiert und/oder mechanische Schwingungen im Temperierungsfluid (38) dämpft. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers für ein derartiges optisches Element (Mx, 117) mit einem additiven Verfahren, umfassend folgende Verfahrensschritte:- Herstellung mindestens eines Teilkörpers des Grundkörpers mit einem Polyjetverfahren, wobei das zur Herstellung Teilkörpers verwendete Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit einem Glaspulver aufweist- Polymerisation des Teilkörpers- Erwärmung des polymerisierten Teilkörpers zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des Polymers- Sintern des TeilkörpersThe invention relates to an optical element (Mx, 117) with a base body (30) and at least one fluid line (32) formed in the base body (30) for guiding a temperature control fluid (38). The fluid line (32) is designed at least in sections such that it minimizes the excitation of mechanical vibrations by the temperature control fluid (38) and/or dampens mechanical vibrations in the temperature control fluid (38). The invention further relates to a projection exposure system and a method for producing a base body for such an optical element (Mx, 117) using an additive process, comprising the following process steps: - Production of at least one partial body of the base body using a polyjet process, the material mixture used to produce the partial body a carrier material with at least one monomer and / or oligomer and a structural material with a glass powder - polymerization of the partial body - heating of the polymerized partial body for thermally bonding the glass powder components and for combustion of the polymer - sintering of the partial body

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Element, eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers eines optischen Elementes.The invention relates to an optical element, a projection exposure system for semiconductor lithography and a method for producing a base body of an optical element.

Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie unterliegen extrem hohen Anforderungen an die Abbildungsqualität, um die gewünschten mikroskopisch kleinen Strukturen möglichst fehlerfrei herstellen zu können. In einem Lithografieprozess oder einem Mikrolithografieprozess beleuchtet ein Beleuchtungssystem eine fotolithografische Maske, die auch als Retikel bezeichnet wird. Das durch die Maske hindurchtretende Licht oder das von der Maske reflektierte Licht wird von einer Projektionsoptik, auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Fotoresist) beschichtetes, in der Bildebene der Projektionsoptik angebrachtes Substrat (beispielsweise einen Wafer) projiziert, um die Strukturelemente der Maske auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. Die Anforderungen an die Positionierung der Abbildung auf dem Wafer und die Intensität des durch das Beleuchtungssystem bereitgestellten Lichts werden mit jeder neuen Generation erhöht, was zu einer höheren Wärmelast auf den optischen Elementen führt.Projection exposure systems for semiconductor lithography are subject to extremely high requirements in terms of imaging quality in order to be able to produce the desired microscopically small structures as accurately as possible. In a lithography process or a microlithography process, an illumination system illuminates a photolithographic mask, also called a reticle. The light passing through the mask or the light reflected by the mask is projected by projection optics onto a substrate (for example a wafer) coated with a light-sensitive layer (photoresist) and mounted in the image plane of the projection optics in order to project the structural elements of the mask onto the photosensitive coating of the substrate to transfer. The requirements for the positioning of the image on the wafer and the intensity of the light provided by the illumination system are increasing with each new generation, resulting in a higher thermal load on the optical elements.

Üblicherweise werden die als Spiegel ausgebildeten optischen Elemente, die in EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, also in Anlagen, die mit einem Licht mit einer Wellenlänge zwischen 1 nm und 120 nm, insbesondere bei 13,5nm betrieben werden, durch eine in ihrem Grundkörper integrierte Wasserkühlung temperiert. Unter dem Grundkörper versteht man dasjenige Element, auf welchem die optisch aktive Fläche, also die von dem zur Abbildung der Strukturelemente genutzten Licht beaufschlagte Spiegeloberfläche, ausgebildet ist. Die Grundkörper umfassen dabei Fluidkanäle, die von temperiertem Wasser durchströmt werden und dadurch die Wärme von der optisch aktiven Fläche wegführen. Ein zum Herstellen der Aussparungen häufig verwendetes Verfahren ist das Bohren, welches den Nachteil hat, dass die Bohrungen nur gerade durch den Grundkörper getrieben werden können, so dass der Abstand von den überwiegend gekrümmten optisch aktiven Flächen über die Ausdehnung des optischen Elementes hinweg unterschiedlich groß ist. Dies wiederum führt zur Ausbildung von unterschiedlichen Temperaturgradienten im Grundkörper und zu einer lokal stark voneinander abweichenden Wärmeabfuhr von der Spiegeloberfläche. Dies führt zu Deformationen auf der optisch aktiven Fläche, die wiederum nachteilige Auswirkungen auf die Abbildungsqualität des Spiegels haben. Weiterhin erlaubt das Bohren lediglich eine eingeschränkte Wahl von möglichen Geometrien der Fluidkanäle, so dass die Einstellung einer gewünschten lokalen Kühlleistung durch eine geeignete Wahl der Geometrie eines Fluidkanals nur schwer möglich ist.Typically, the optical elements designed as mirrors, which are used in EUV projection exposure systems, i.e. in systems that are operated with light with a wavelength between 1 nm and 120 nm, in particular at 13.5 nm, are tempered by water cooling integrated into their base body. The base body is understood to mean the element on which the optically active surface, i.e. the mirror surface acted upon by the light used to image the structural elements, is formed. The base bodies include fluid channels through which tempered water flows and thereby conducts the heat away from the optically active surface. A method often used to produce the recesses is drilling, which has the disadvantage that the holes can only be driven straight through the base body, so that the distance from the predominantly curved optically active surfaces varies over the extent of the optical element . This in turn leads to the formation of different temperature gradients in the base body and to locally very different heat dissipation from the mirror surface. This leads to deformations on the optically active surface, which in turn have a negative impact on the imaging quality of the mirror. Furthermore, drilling only allows a limited selection of possible geometries of the fluid channels, so that it is difficult to set a desired local cooling performance through a suitable choice of the geometry of a fluid channel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein optisches Element sowie eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie anzugeben, welche im Hinblick auf fluidinduzierte Vibrationen optimiert sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers eines derartigen optischen Elementes anzugeben.The object of the present invention is to provide an optical element and a projection exposure system for semiconductor lithography, which are optimized with regard to fluid-induced vibrations. A further object of the present invention is to provide a method for producing a base body of such an optical element.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.These tasks are solved by a device and a method with the features of the independent claims. The subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.

Ein erfindungsgemäßes optisches Element umfasst einen Grundkörper und mindestens eine im Grundkörper ausgebildete Fluidleitung zur Führung eines Temperierungsfluids. Erfindungsgemäß ist die Fluidleitung mindestens abschnittsweise derart ausgebildet, dass diese die Anregung mechanischer Schwingungen durch das Temperierungsfluid minimiert und/oder mechanische Schwingungen im Temperierungsfluid dämpft. Die Dämpfungswirkung der Fluidleitung kann dabei auf unterschiedlichste Weise erreicht werden. Es ist beispielsweise denkbar, eine biomechanische Ausgestaltung der Fluidleitung vorzusehen, beispielsweise in der Art von Haifischhaut.An optical element according to the invention comprises a base body and at least one fluid line formed in the base body for guiding a temperature control fluid. According to the invention, the fluid line is designed at least in sections such that it minimizes the excitation of mechanical vibrations by the temperature control fluid and/or dampens mechanical vibrations in the temperature control fluid. The damping effect of the fluid line can be achieved in a variety of ways. It is, for example, conceivable to provide a biomechanical design of the fluid line, for example in the manner of shark skin.

Es ist ebenso denkbar, dass eine Fluidleitung eine astgabelförmige Verzweigung umfasst. Unter einer astgabelförmigen Verzweigung ist dabei eine Verzweigung zu verstehen, die hinsichtlich ihrer Geometrie an Astverzweigungen von Bäumen, aber auch an Verzweigungen von Blutgefäßen in Körpern von Lebewesen angelehnt ist. It is also conceivable that a fluid line comprises a fork-shaped branch. A fork-shaped branch is understood to mean a branch whose geometry is based on branches of trees, but also on branches of blood vessels in the bodies of living beings.

Aufgrund der evolutionären Entwicklung der Lebewesen sind derartige Verzweigungen hinsichtlich deren Strömungseigenschaften optimiert. Die astgabelförmigen Verzweigungen können dabei mit der in der Richtlinie VDI 6224 beschriebenen Methode der Zugdreiecke ausgelegt werden. Im Fall eines rechtwinkligen Übergangs kann in der rechtwinkligen Ecke ein gleichschenkliges, rechtwinkliges Dreieck, ein sogenanntes Zugdreieck, angeordnet werden. In der Mitte der Hypotenuse dieses ersten Dreiecks wird ein weiteres gleichseitiges, stumpfwinkliges Zugdreieck angelegt. Diese Methode wird weitergeführt, wobei üblicherweise drei Zugdreiecke ausreichend sind, um aus einer rechtwinkligen Kerbe eine astgabelförmige Geometrie zu gestalten. Dabei können die verbleibenden stumpfen Ecken durch Radien oder Tangenskurven abgerundet werden.Due to the evolutionary development of living beings, such branches are optimized with regard to their flow properties. The fork-shaped branches can be designed using the draw triangle method described in the VDI 6224 guideline. In the case of a right-angled transition, an isosceles right-angled triangle, a so-called draw triangle, can be arranged in the right-angled corner. In the middle of the hypotenuse of this first triangle, another equilateral, obtuse-angled tension triangle is created. This method is continued, with three tension triangles usually being sufficient to create a fork-shaped geometry from a right-angled notch. The remaining blunt corners can be rounded off using radii or tangent curves.

Dadurch, dass die Fluidleitung mehrere in Fluidströmungsrichtung nacheinander angeordnete astgabelförmige Verzweigungen umfasst, kann eine angepasste Geometrie zu Verbesserung der Temperierwirkung verwirklicht werden. So kann sich die Fluidleitung beispielsweise in einen Flächenkühler verzweigen.Because the fluid line comprises a plurality of fork-shaped branches arranged one after the other in the fluid flow direction, an adapted geometry can be achieved to improve the temperature control effect. For example, the fluid line can branch into a surface cooler.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Summe der Leitungsquerschnitte vor und nach einer Verzweigung konstant ist. Der konstante Gesamtleitungsquerschnitt führt zu einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit, wodurch Turbulenzen und durch diese induzierte mechanische Schwingungen an den Abzweigungen vorteilhaft vermieden werden können.It is advantageous if the sum of the line cross sections before and after a branch is constant. The constant overall line cross-section leads to a constant flow velocity, which means that turbulence and the mechanical vibrations induced by it at the branches can be advantageously avoided.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst die Fluidleitung einen als Spiralrestriktor ausgebildeten Abschnitt. Unter einem Spiralrestriktor ist in diesem Zusammenhang ein Abschnitt der Fluidleitung zu verstehen, der in Form einer räumlichen Spirale ähnlich einer Spiralfeder verläuft. In einem ersten Teil des Spiralrestriktors kann der Querschnitt der Fluidleitung verringert werden, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit in der Fluidleitung erhöht. Durch die Reibung zwischen dem Fluid und der Innenfläche der Fluidleitung wird in einem zweiten Bereich des Spiralrestriktors mit konstantem Querschnitt ein Druckverlust bewirkt, welcher durch die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit zusätzlich verstärkt ist. In einem dritten Teil des Spiralrestriktors wird der Querschnitt wieder auf den ursprünglichen Querschnitt verkleinert, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit wieder sinkt. Diese Lösung hat den Vorteil, dass der bewirkte Druckverlust keine Turbulenzen im Fluid verursacht.In an advantageous variant of the invention, the fluid line comprises a section designed as a spiral restrictor. In this context, a spiral restrictor is to be understood as meaning a section of the fluid line that runs in the form of a spatial spiral similar to a spiral spring. In a first part of the spiral restrictor, the cross section of the fluid line can be reduced, thereby increasing the flow velocity in the fluid line. The friction between the fluid and the inner surface of the fluid line causes a pressure loss in a second region of the spiral restrictor with a constant cross section, which is further increased by the increased flow velocity. In a third part of the spiral restrictor, the cross section is reduced back to the original cross section, whereby the flow velocity drops again. This solution has the advantage that the pressure loss caused does not cause turbulence in the fluid.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidleitung einen Rohrabschnitt umfasst, welcher frei in einer Ausnehmung im Grundkörper verläuft. Dadurch kann erreicht werden, dass die Fluidleitung selbst in Schwingungen versetzt werden kann, wodurch die Schwingungsenergie im Temperierfluid in einem gewissen Ausmaß dissipiert werden kann.A further advantageous embodiment of the solution according to the invention is characterized in that the fluid line comprises a pipe section which runs freely in a recess in the base body. This means that the fluid line itself can be caused to vibrate, whereby the vibration energy in the temperature control fluid can be dissipated to a certain extent.

Der Effekt kann insbesondere auch dadurch verstärkt werden, dass der Rohrabschnitt an seiner Außenseite mit Fortsätzen versehen ist, die beispielsweise als Schaufeln ausgebildet sein können.The effect can in particular also be enhanced in that the pipe section is provided on its outside with extensions, which can be designed as blades, for example.

Wenn die Ausnehmung mit einem Fluid gefüllt ist, kann die Schwingungsenergie dadurch, dass auch die in dem Fluid auftretende innere Reibung zur Dissipation beiträgt, noch etwas effektiver in Wärme umgewandelt werden; insbesondere in denjenigen Fällen, in welchen sich die Fortsätze bzw. Schaufeln gegen den Widerstand des Fluids bewegen.If the recess is filled with a fluid, the vibration energy can be converted somewhat more effectively into heat because the internal friction occurring in the fluid also contributes to dissipation; especially in those cases in which the extensions or blades move against the resistance of the fluid.

Dadurch, dass der Rohrabschnitt im Bereich der Ausnehmung mit einer Bohrung zum Befüllen der Ausnehmung mit Temperierungsfluid versehen sein kann, kann das Temperierungsfluid in einer vorteilhaften Weise einer weiteren Verwendung zugeführt werden, nämlich zur Dissipation der Schwingungsenergie mittels der in ihm auftretenden inneren Reibung.Because the pipe section in the area of the recess can be provided with a bore for filling the recess with temperature control fluid, the temperature control fluid can be advantageously supplied for another use, namely for dissipation of the vibration energy by means of the internal friction occurring in it.

Es kann in einer weiteren Variante der Erfindung sinnvoll sein, zur Dissipation der Schwingungsenergie des Rohrabschnittes ein von dem Temperierungsfluid verschiedenes Fluid zu verwenden, welches beispielsweise hinsichtlich seiner viskosen Eigenschaften an eine verbesserte Dämpfungswirkung angepasst ist. Hierzu kann die Ausnehmung mit einer Zuleitung im Grundkörper zum Befüllen der Ausnehmung mit Fluid versehen sein.In a further variant of the invention, it may make sense to use a fluid that is different from the temperature control fluid to dissipate the vibration energy of the pipe section and which, for example, is adapted to an improved damping effect in terms of its viscous properties. For this purpose, the recess can be provided with a supply line in the base body for filling the recess with fluid.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Fluidleitung mindestens ein passives fluidisches Ventil, insbesondere ein Teslaventil, zur Dämpfung einer im Fluid vorhandenen Druckschwankung umfassen. Unter einem Teslaventil ist in diesem Zusammenhang eine Verzweigung der Fluidleitung in der Art zu verstehen, dass ein Teil des in der Fluidleitung strömenden Mediums vom Hauptstrom abgezweigt wird, nachfolgend die Strömungsrichtung des abgezweigten Teils entgegen der Hauptströmungsrichtung ausgerichtet wird und stromabwärts der abgezweigte Teil dem Hauptstrom wieder zugeführt wird.In a further embodiment of the invention, the fluid line can comprise at least one passive fluidic valve, in particular a Tesla valve, for dampening a pressure fluctuation present in the fluid. In this context, a Tesla valve is to be understood as a branching of the fluid line in such a way that a part of the medium flowing in the fluid line is branched off from the main flow, then the flow direction of the branched off part is aligned counter to the main flow direction and downstream the branched off part is aligned with the main flow again is supplied.

Die Effektivität der Dämpfung kann weiterhin dadurch gesteigert werden, dass mindestens zwei Teslaventile hintereinander angeordnet sind.The effectiveness of the damping can be further increased by arranging at least two Tesla valves one behind the other.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers für ein optisches Element mit einem additiven Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • - Herstellung mindestens eines Teilkörpers des Grundkörpers mit einem Polyjetverfahren, wobei das zur Herstellung des Grundkörpers verwendete Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit einem Glaspulver aufweist
  • - Erwärmung des Teilkörpers zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des Trägermaterials
  • - Sintern des Teilkörpers
A method according to the invention for producing a base body for an optical element using an additive method comprises the following method steps:
  • - Production of at least one partial body of the base body using a polyjet process, wherein the material mixture used to produce the base body has a carrier material with at least one monomer and / or oligomer and a structural material with a glass powder
  • - Heating of the partial body to thermally bond the glass powder components and to burn the carrier material
  • - Sintering of the partial body

Unter einem Polyjetverfahren versteht man ein 3D-Druckverfahren, bei welchem während des Drucks ein Druckkopf winzig kleine Tröpfchen eines Photopolymers auf eine Plattform aufträgt, welches sofort mittels UV-Licht polymerisiert und damit ausgehärtet wird. Das Verfahren ermöglicht es, nahezu beliebige Geometrien herzustellen, wobei typischerweise im Endprodukt keine Übergänge zwischen den beim Drucken der Struktur erzeugten Schichten mehr nachweisbar sind.A polyjet process is a 3D printing process in which a print head produces tiny droplets during printing Photopolymer is applied to a platform, which is immediately polymerized using UV light and thus cured. The process makes it possible to produce almost any geometry, although typically no transitions between the layers created when the structure is printed are detectable in the end product.

Insbesondere können zwei unterschiedliche Materialgemische bei der Herstellung der Struktur des Grundkörpers Anwendung finden. Dadurch können beispielweise Teile der Struktur, wie beispielsweise der weiter oben beschriebene Rohrabschnitt in der Ausnehmung oder die Noppen einer Haifischhaut mit einem Material mit hoher Elastizität hergestellt werden.In particular, two different material mixtures can be used to produce the structure of the base body. This allows, for example, parts of the structure, such as the pipe section described above in the recess or the knobs of a shark skin, to be manufactured with a material with high elasticity.

Insbesondere kann der der Grundkörper unter Verwendung eines zweiten Teilkörpers hergestellt werden, wobei dieser mit einem von dem des ersten Teilkörpers abweichenden Fertigungsverfahren hergestellt ist. Die einzelnen Teilkörper können formschlüssig oder stoffschlüssig miteinander zu dem Grundkörper verbunden werden. Diese Variante der Erfindung erlaubt es, beispielsweise zunächst einen Teilkörper mit Strukturen wie oben beschrieben mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herzustellen und diesen Teilkörper nachfolgend mit einem weiteren Teilkörper zu verbinden, der mit einem einfacheren, kostengünstigeren und gegebenenfalls konventionellen Verfahren hergestellt wurde.In particular, the base body can be produced using a second partial body, which is manufactured using a manufacturing process that differs from that of the first partial body. The individual partial bodies can be connected to one another in a form-fitting or material-locking manner to form the base body. This variant of the invention makes it possible, for example, to first produce a partial body with structures as described above using the method according to the invention and then to connect this partial body to another partial body which was produced using a simpler, more cost-effective and, if necessary, conventional method.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

  • 1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,
  • 2 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die DUV-Projektionslithografie,
  • 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Spiegels mit im Grundkörper ausgebildeten Fluidleitungen,
  • 4 eine erste Ausführungsform der Erfindung,
  • 5a,b je eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
  • 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
  • 7a,b je eine weitere Ausführungsform der Erfindung, und
  • 8 ein Flussdiagramm zu einem erfindungsgemäßen Verfahren.
Exemplary embodiments and variants of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it
  • 1 schematically in meridional section a projection exposure system for EUV projection lithography,
  • 2 schematically in meridional section a projection exposure system for DUV projection lithography,
  • 3 a schematic representation of a mirror according to the invention with fluid lines formed in the base body,
  • 4 a first embodiment of the invention,
  • 5a,b each a further embodiment of the invention,
  • 6 another embodiment of the invention,
  • 7a,b each a further embodiment of the invention, and
  • 8th a flowchart for a method according to the invention.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sind hierbei nicht einschränkend verstanden.Below we will initially refer to the 1 The essential components of a projection exposure system 1 for microlithography are described as an example. The description of the basic structure of the projection exposure system 1 and its components are not intended to be restrictive.

Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer 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 zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.One embodiment of a lighting system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a radiation source 3, lighting optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative embodiment, the light source 3 can also be provided as a module separate from the other lighting system. In this case, the lighting system does not include the light source 3.

Beleuchtet wird 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.A reticle 7 arranged in the object field 5 is illuminated. The reticle 7 is held by a reticle holder 8. The reticle holder 8 can be displaced in particular in a scanning direction via a reticle displacement drive 9.

In der 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.In the 1 A Cartesian xyz coordinate system is shown for explanation. The x direction runs perpendicular to the drawing plane. The y-direction is horizontal and the z-direction is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y direction. The z direction runs perpendicular to the object plane 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The projection exposure system 1 includes projection optics 10. The projection optics 10 is used to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. The image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0 ° is also between the object plane 6 and the Image level 12 possible.

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.A structure on the reticle 7 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the area of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced in particular along the y direction via a wafer displacement drive 15. The displacement, on the one hand, of the reticle 7 via the reticle displacement drive 9 and, on the other hand, of the wafer 13 via the wafer displacement drive 15 can take place in synchronization with one another.

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, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht 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-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). 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.The radiation source 3 is an EUV radiation source. The radiation source 3 emits in particular EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation or illumination light. The useful radiation in particular has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The radiation source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma) or a DPP source (Gas Discharged Produced Plasma). It can also be a synchrotron-based radiation source. The radiation source 3 can be a free electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45° gegenüber der Normalenrichtung der Spiegeloberfläche, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 16, which emanates from the radiation source 3, is focused by a collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloid reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be in grazing incidence (Grazing Incidence, GI), i.e. with angles of incidence greater than 45° compared to the normal direction of the mirror surface, or in normal incidence (Normal Incidence, NI), i.e. with angles of incidence smaller than 45°. with the lighting radiation 16 are applied. The collector 17 can be structured and/or coated on the one hand to optimize its reflectivity for the useful radiation and on the other hand to suppress false light.

Nach dem Kollektor 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 Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focus plane 18. The intermediate focus plane 18 can represent a separation between a radiation source module, having the radiation source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. 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. The lighting optics 4 comprises a deflection mirror 19 and, downstream of it in the beam path, a first facet mirror 20. The deflection mirror 19 can be a flat deflection mirror or alternatively a mirror with an effect that influences the bundle beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflection mirror 19 can be designed as a spectral filter which separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from false light of a wavelength that deviates from this. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4, which is optically conjugate to the object plane 6 as a field plane, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 includes a large number of individual first facets 21, which are also referred to below as field facets. Of these facets 21 are in the 1 just a few are shown as examples.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 21 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or part-circular edge contour. The first facets 21 can be designed as flat facets or alternatively as convex or concave curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.Like, for example, from the DE 10 2008 009 600 A1 is known, the first facets 21 themselves can also each be composed of a large number of individual mirrors, in particular a large number of micromirrors. The first facet mirror 20 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system). For details see the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.Between the collector 17 and the deflection mirror 19, the illumination radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .A second facet mirror 22 is located downstream of the first facet mirror 20 in the beam path of the illumination optics 4. If the second facet mirror 22 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 22 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the lighting optics 4. In this case, the combination of the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US 6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 23 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 23 can also be macroscopic facets, which can have, for example, round, rectangular or even hexagonal edges, or alternatively they can be facets composed of micromirrors. In this regard, reference is also made to the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 23 can have flat or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The lighting optics 4 thus forms a double faceted system. This basic principle is also known as the honeycomb condenser (fly's eye integrator).

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der Pupillenfacettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.It may be advantageous not to arrange the second facet mirror 22 exactly in a plane that is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the pupil facet mirror 22 can be opposite a pupil plane of the projection optics 10 can be arranged tilted, as is the case, for example, in the DE 10 2017 220 586 A1 is described.

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.With the help of the second facet mirror 22, the individual first facets 21 are imaged into the object field 5. The second facet mirror 22 is the last beam-forming mirror or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path in front of the object field 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the illumination optics 4, not shown, transmission optics can be arranged in the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, which contributes in particular to the imaging of the first facets 21 into the object field 5. The transmission optics can have exactly one mirror, but alternatively also two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the lighting optics 4. The transmission optics can in particular include one or two mirrors for perpendicular incidence (NI mirror, normal incidence mirror) and/or one or two mirrors for grazing incidence (GI mirror, gracing incidence mirror).

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20 und den Pupillenfacettenspiegel 22.The lighting optics 4 has the version in the 1 is shown, after the collector 17 exactly three mirrors, namely the deflection mirror 19, the field facet mirror 20 and the pupil facet mirror 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the lighting optics 4, the deflection mirror 19 can also be omitted, so that the lighting optics 4 can then have exactly two mirrors after the collector 17, namely the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 21 into the object plane 6 by means of the second facets 23 or with the second facets 23 and a transmission optics is generally only an approximate image.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.The projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered consecutively according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 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 der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 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.At the one in the 1 In the example shown, the projection optics 10 includes six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 are double-obscured optics. The projection optics 10 has an image-side numerical aperture that is larger than 0.5 and which can also be larger than 0.6 and which can be, for example, 0.7 or 0.75.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. The mirrors Mi, just like the mirrors of the lighting optics 4, can have highly reflective coatings for the lighting radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The projection optics 10 has a large object image offset in the y direction between a y coordinate of a center of the object field 5 and a y coordinate of the center of the image field 11. This object image offset in the y direction can be approximately like this be as large as a z-distance between the object plane 6 and the image plane 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The projection optics 10 can in particular be anamorphic. In particular, it has different imaging scales βx, βy in the x and y directions. The two imaging scales βx, βy of the projection optics 10 are preferably (βx, βy) = (+/- 0.25, +/- 0.125). A positive image scale β means an image without image reversal. A negative sign for the image scale β means an image with image reversal.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The projection optics 10 thus leads to a reduction in size in the x direction, that is to say in the direction perpendicular to the scanning direction, in a ratio of 4:1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The projection optics 10 leads to a reduction of 8:1 in the y direction, that is to say in the scanning direction.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other image scales are also possible. Image scales of the same sign and absolutely the same in the x and y directions, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x and y directions in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or, depending on the design of the projection optics 10, can be different. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x and y directions are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.One of the pupil facets 23 is assigned to exactly one of the field facets 21 to form an illumination channel for illuminating the object field 5. This can in particular result in lighting based on Köhler's principle. The far field is broken down into a large number of object fields 5 using the field facets 21. The field facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the pupil facets 23 assigned to them.

Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The field facets 21 are each imaged onto the reticle 7 by an assigned pupil facet 23, superimposed on one another, in order to illuminate the object field 5. The illumination of the object field 5 is in particular as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by overlaying different lighting channels.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.The illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined by an arrangement of the pupil facets. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the pupil facets that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the lighting setting.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 5 and in particular the entrance pupil of the projection optics 10 are described below.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The projection optics 10 can in particular have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the projection optics 10 cannot regularly be illuminated precisely with the pupil facet mirror 22. When imaging the projection optics 10, which images the center of the pupil facet mirror 22 telecentrically onto the wafer 13, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, an area can be found in which the pairwise distance of the aperture beams becomes minimal. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in local space. In particular, this surface shows a finite curvature.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It may be that the projection optics have 10 different positions of the entrance pupil for the tangential and sagittal beam paths. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 and the reticle 7. With the help of this optical element, the different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil can be taken into account.

Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist.At the in the 1 As shown in the arrangement of the components of the illumination optics 4, the pupil facet mirror 22 is arranged in a surface conjugate to the entrance pupil of the projection optics 10. The field facet mirror 20 is tilted relative to the object plane 6. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the deflection mirror 19.

Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the second facet mirror 22.

2 zeigt schematisch im Meridionalschnitt eine weitere Projektionsbelichtungsanlage 101 für die DUV-Projektionslithografie, in welcher die Erfindung eben-falls zur Anwendung kommen kann. 2 shows schematically in meridional section another projection exposure system 101 for DUV projection lithography, in which the invention can also be used.

Der Aufbau der Projektionsbelichtungsanlage 101 und das Prinzip der Abbildung ist vergleichbar mit dem in 1 beschriebenen Aufbau und Vorgehen. Gleiche Bauteile sind mit einem um 100 gegenüber 1 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet, die Bezugszeichen in 2 beginnen also mit 101.The structure of the projection exposure system 101 and the principle of imaging is comparable to that in 1 Structure and procedure described. The same components are opposite each other by 100 1 raised reference numerals denote the reference numerals in 2 So start with 101.

Im Unterschied zu einer wie in 1 beschriebenen EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1 können auf Grund der größeren Wellenlänge der als Nutzlicht verwendeten DUV-Strahlung 116 im Bereich von 100 nm bis 300 nm, insbesondere von 193 nm, in der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 101 zur Abbildung beziehungsweise zur Beleuchtung refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elementen 117, wie beispielsweise Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen verwendet werden. Die Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst dabei im Wesentlichen ein Beleuchtungssystem 102, einen Retikelhalter 108 zur Aufnahme und exakten Positionierung eines mit einer Struktur versehenen Retikels 107, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 113 bestimmt werden, einen Waferhalter 114 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 113 und einem Projektionsobjektiv 110, mit mehreren optischen Elementen 117, die über Fassungen 118 in einem Objektivgehäuse 119 des Projektionsobjektives 110 gehalten sind.In contrast to one like in 1 Due to the longer wavelength of the DUV radiation 116 used as useful light in the range from 100 nm to 300 nm, in particular from 193 nm, in the DUV projection exposure system 101 refractive, diffractive and / or reflective optical elements 117, such as lenses, mirrors, prisms, end plates and the like can be used. The projection exposure system 101 essentially comprises an illumination system 102, a reticle holder 108 for holding and precisely positioning a reticle 107 provided with a structure, through which the later structures on a wafer 113 are determined, and a wafer holder 114 for holding, moving and precisely positioning this wafer 113 and a projection lens 110, with a plurality of optical elements 117, which are held via mounts 118 in a lens housing 119 of the projection lens 110.

Das Beleuchtungssystem 102 stellt eine für die Abbildung des Retikels 107 auf dem Wafer 113 benötigte DUV-Strahlung 116 bereit. Als Quelle für diese Strahlung 116 kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung 116 wird in dem Beleuchtungssystem 102 über optische Elemente derart geformt, dass die DUV-Strahlung 116 beim Auftreffen auf das Retikel 107 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.The illumination system 102 provides DUV radiation 116 required for imaging the reticle 107 on the wafer 113. A laser, a plasma source or the like can be used as the source for this radiation 116. The radiation 116 is shaped in the illumination system 102 via optical elements in such a way that the DUV radiation 116 has the desired properties in terms of diameter, polarization, shape of the wavefront and the like when it hits the reticle 107.

Der Aufbau der nachfolgenden Projektionsoptik 110 mit dem Objektivgehäuse 119 unterscheidet sich außer durch den zusätzlichen Einsatz von refraktiven optischen Elementen 117 wie Linsen, Prismen, Abschlussplatten prinzipiell nicht von dem in 1 beschriebenen Aufbau und wird daher nicht weiter beschrieben.The structure of the subsequent projection optics 110 with the lens housing 119 does not differ in principle from that in, except for the additional use of refractive optical elements 117 such as lenses, prisms, end plates 1 Structure described and will therefore not be described further.

3 zeigt ein als Spiegel Mx, 117 ausgebildetes optisches Element, wie es beispielsweise in den in der 1 und in der 2 erläutertet Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt wird. Der Spiegel Mx, 117 umfasst einen Grundkörper 30 mit einer auf der Oberseite des Grundkörpers 30 ausgebildeten optischen Wirkfläche 31. Der in der 1 teiltransparent dargestellte Grundkörper 30 umfasst Fluidleitungen 32, welche unterhalb der optischen Wirkfläche 31 ausgebildet sind, einen konstanten Abstand zur optischen Wirkfläche 31 aufweisen und parallel zueinander verlaufen. Die Fluidleitungen 32 umfassen jeweils einen Zulauf 33 und einen Ablauf 34, welche zu der der optischen Wirkfläche 31 abgewandten Rückseite des Grundkörpers 30 hin ausgerichtet sind. Dies ermöglicht eine einfache Zugänglichkeit zum Anschluss von nicht dargestellten Versorgungsleitungen, welche ein durch die Fluidleitungen 32 strömendes Temperierungsfluid 38 zum Zulauf 33 hin und vom Ablauf 34 weg transportieren. In einem vergrößerten Ausschnitt des Grundkörpers 30 ist ein 90-Grad-Bogen 35, welcher die Fluidleitung 32 mit dem Zulauf 33 und Ablauf 34 verbindet, dargestellt. Der Bogen 35 ist derart ausgebildet, dass die Umlenkung des in der Fluidleitung 32 strömenden Fluids keine Anregung des Spiegels Mx, 117 durch sogenannte fluidinduzierte Vibrationen erzeugt. 3 shows an optical element designed as a mirror Mx, 117, as shown, for example, in the 1 and in the 2 explained projection exposure systems are used. The mirror Mx, 117 comprises a base body 30 with an optical effective surface 31 formed on the top of the base body 30. The one in the 1 Base body 30 shown partially transparent includes fluid lines 32, which are formed below the optical effective surface 31, have a constant distance from the optical effective surface 31 and run parallel to one another. The fluid lines 32 each include an inlet 33 and an outlet 34, which are aligned towards the back of the base body 30 facing away from the optical active surface 31. This enables easy accessibility for connecting supply lines, not shown, which transport a temperature control fluid 38 flowing through the fluid lines 32 to the inlet 33 and away from the outlet 34. In an enlarged section of the base body 30, a 90 degree bend 35, which connects the fluid line 32 with the inlet 33 and outlet 34, is shown. The arc 35 is designed in such a way that the deflection of the fluid flowing in the fluid line 32 does not generate any excitation of the mirror Mx, 117 by so-called fluid-induced vibrations.

Der Grundkörper 30 mit den im Grundkörper 30 integrierten Fluidleitungen 32 ist mit einem erfindungsgemäßen 3D-Druckverfahren hergestellt worden, bei welchem zunächst die Struktur des Grundkörpers 30 mit einem Materialgemisch mit einem mindestens Monomere und/oder Oligomere umfassenden Trägermaterial und einem Glaspulver umfassenden Strukturmaterial gedruckt wird. Der 3D-Drucker kann mindestens zwei unterschiedliche Materialgemische drucken und umfasst eine UV-Lichtquelle, welche die aus den mindestens zwei Materialgemischen gedruckte Struktur unmittelbar nach dem Aufbringen des Materialgemischs polymerisiert. Die so hergestellte Struktur aus Kunststoff mit Glaspulverbestandteilen wird danach durch einen thermischen Prozess und einen Sinterprozess zu einem Grundkörper für ein optisches Element weiterverarbeitet. Der Prozess unterliegt prinzipbedingt einem isotropen Schrumpf, welcher aber vorgehalten werden kann.The base body 30 with the fluid lines 32 integrated in the base body 30 has been produced using a 3D printing process according to the invention, in which the structure of the base body 30 is first printed with a material mixture with a carrier material comprising at least monomers and/or oligomers and a structural material comprising glass powder. The 3D printer can print at least two different material mixtures and includes a UV light source which polymerizes the structure printed from the at least two material mixtures immediately after the material mixture has been applied. The structure produced in this way made of plastic with glass powder components is then further processed into a base body for an optical element using a thermal process and a sintering process. In principle, the process is subject to isotropic shrinkage, but this can be maintained.

4 zeigt eine Detaildarstellung einer vorteilhaften Variante der Erfindung mit einer Fluidleitung 32, welche eine Verzweigung 40 aufweist. Die Verzeigung 40 ist derart ausgebildet, dass eine Anregung durch das Durchströmen des Fluids durch die Verzweigung 40 auf Grund einer Reduzierung von Totzonen und Verwirbelungen minimiert oder vollständig vermieden wird. Die Verzweigung ist in Anlehnung an Verzweigungen, wie sie an Bäumen, aber auch in Blutgefäßen zu beobachten sind, astgabelförmig ausgebildet. Die Strömungsrichtung des Fluids ist durch Pfeile in der 4 angedeutet. Der Leitungsquerschnitt 41.1 der Fluidleitung 36 vor der Verzweigung 40 ist dabei genauso groß wie die Summe der beiden Leitungsquerschnitte 41.2, 41.3 der Fluidleitungen 37.1, 37.2 nach der Verzweigung 40. Unter der vereinfachenden Annahme einer über den Leitungsquerschnitt 41.1 konstanten Strömungsgeschwindigkeit kann in diesem Fall davon ausgegangen werden, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit in den beiden Fluidleitungen 37.1 und 37.2 der mittleren Strömungsgeschwindigkeit in der Fluidleitung 36 entspricht. Dadurch kann erreicht werden, dass insbesondere im Bereich der Verzweigung 40 in dem strömenden Fluid keine oder nahezu keine Turbulenzen auftreten, welche Anlass zu Vibrationen geben könnten. 4 shows a detailed representation of an advantageous variant of the invention with a fluid line 32, which has a branch 40. The branch 40 is designed in such a way that excitation caused by the fluid flowing through the branch 40 is minimized or completely avoided due to a reduction in dead zones and turbulence. The branching is forked like branches that can be observed on trees, but also in blood vessels. The direction of flow of the fluid is indicated by arrows in the 4 indicated. The line cross section 41.1 of the fluid line 36 before the branch 40 is just as large as the sum of the two line cross sections 41.2, 41.3 of the fluid lines 37.1, 37.2 after the branch 40. In this case, it can be assumed that the flow velocity is constant over the line cross section 41.1 be that the average flow velocity in the two fluid lines 37.1 and 37.2 corresponds to the average flow velocity in the fluid line 36. This can ensure that, particularly in the area of the branch 40, no or almost no turbulence occurs in the flowing fluid, which could give rise to vibrations.

5a zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Form eines Flächenkühlers 42, welcher mehrere astgabelförmige Verzweigungen 40, wie in der 4 erläutert, umfasst. In der in der 5a dargestellten beispielhaften Ausführungsform wird eine Fluidleitung 32 zunächst über eine Verzweigung 43.1 in drei Fluidleitungen 44 verzweigt und diese durch eine weitere Verzweigung 43.2 jeweils in zwei Fluidleitungen 45 verzweigt. Dadurch ergibt sich eine mit der Anordnung in der 3 erläuterten Fluidleitungen 32 vergleichbare Anordnung von mehreren parallel verlaufenden Fluidleitungen 45. ein derartiger Flächenkühler 42 kann insbesondere unterhalb einer optischen Wirkfläche angeordnet sein und diese temperieren. Die Fluidleitungen 45 werden im weiteren Verlauf durch Sammler 46.1, 46.2 zunächst zu drei Fluidleitungen 44 und dann zu einer Fluidleitung 32 zusammengeführt. 5a shows a further embodiment of the invention in the form of a surface cooler 42, which has several fork-shaped branches 40, as in the 4 explained, includes. In the in the 5a In the exemplary embodiment shown, a fluid line 32 is first branched into three fluid lines 44 via a branch 43.1 and these are each branched into two fluid lines 45 through a further branch 43.2. This results in one with the arrangement in the 3 Fluid lines 32 explained comparable arrangement of several parallel fluid lines 45. Such a surface cooler 42 can in particular be arranged below an optical effective surface and can regulate the temperature of it. The fluid lines 45 are subsequently brought together by collectors 46.1, 46.2, first to form three fluid lines 44 and then to form one fluid line 32.

5b zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Form eines in einem nur ausschnittsweise dargestellten Grundkörper 30 ausgebildeten Mengenverteilers 47, welcher mehrere Verzweigungen 48.1, 48.2, 48.3 aufweist. Die Verzweigungen 48.1, 48.2, 48.3 weisen unterschiedliche Querschnitte 49.1, 49.2, 49.3 auf. Dies führt dazu, dass in allen drei abgehenden Fluidleitungen 50.1, 50.2, 50.3, der gleiche Volumenstrom an Fluid abgeht. Dies beruht auf der Annahme, dass der Druckabfall über die erste Verzweigung 48.1 bei der zweiten Verzweigung 48.2 durch einen größeren Querschnitt 49.2 der Fluidleitung 50.2 ausgeglichen wird. Der Fluidstrom ist wiederum durch Pfeile in der 5b dargestellt. Die Gestaltung des Querschnittes der Abzweigungen kann dabei auch von der war in der Figur gezeigten Lösung abweichen. Ob der Querschnitt der Verzweigungen 48.1, 48.2, 48.3 entlang der Strömungsrichtung des Fluids zu- oder abnimmt, hängt von den Verhältnissen im strömenden Fluid ab, insbesondere davon, ob die Strömung durch Reibungseffekte oder die kinetische Energie der strömenden Volumenelemente des Fluids dominiert wird. 5b shows a further embodiment of the invention in the form of a base body 30, shown only in part formed quantity distributor 47, which has several branches 48.1, 48.2, 48.3. The branches 48.1, 48.2, 48.3 have different cross sections 49.1, 49.2, 49.3. This results in the same volume flow of fluid being discharged in all three outgoing fluid lines 50.1, 50.2, 50.3. This is based on the assumption that the pressure drop across the first branch 48.1 at the second branch 48.2 is compensated for by a larger cross section 49.2 of the fluid line 50.2. The fluid flow is again indicated by arrows in the 5b shown. The design of the cross section of the branches can also differ from the solution shown in the figure. Whether the cross section of the branches 48.1, 48.2, 48.3 increases or decreases along the flow direction of the fluid depends on the conditions in the flowing fluid, in particular on whether the flow is dominated by friction effects or the kinetic energy of the flowing volume elements of the fluid.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Form eines Spiralrestriktors 51. Dieser wird mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens direkt in den Grundkörper 30 (in der 6 nicht dargestellt) integriert und hat gegenüber einer normalen Drossel den Vorteil, dass er weniger Anregung in den Grundkörper 30 einbringt. 6 shows a further embodiment of the invention in the form of a spiral restrictor 51. This is printed directly into the base body 30 (in the 6 not shown) and has the advantage over a normal throttle that it introduces less excitation into the base body 30.

7a zeigt eine weitere als Dämpfer 60 ausgebildete Ausführungsform der Erfindung. Der Dämpfer 60 umfasst eine Ausnehmung 61 im Grundkörper 30, welche an eine ebenfalls im Grundkörper 30 ausgebildete Fluidleitung 32 angrenzt. In der Ausnehmung 61 ist ein freier Rohrabschnitt 63 ausgebildet, welcher die im Grundkörper 30 ausgebildeten Fluidleitungen 32 zu beiden Seiten der Ausnehmung 61 miteinander verbindet. Das Temperierungsfluid 38 wird also durch den Rohrabschnitt 63 des Dämpfers 60 geführt. An der Außenseite 64 des Rohrabschnitts 63 sind Schaufeln 65 in unterschiedlichen Orientierungen angeordnet. Die Ausnehmung 61 wird mit einem Fluid 62 gefüllt, wobei diese in der in der 7a gezeigten Ausführungsform dem Temperierungsfluid 38 entspricht. Im gezeigten Beispiel strömt das Temperierungsfluid 38 durch eine im Rohrabschnitt 63 ausgebildete Bohrung 66 in die Ausnehmung 61. Alternativ kann das Fluid 62 von dem Temperierungsfluid 38 unterschiedlich sein und durch eine Zuleitung 67 im Grundkörper 30 in die Ausnehmung 61 eingefüllt werden. In diesem Fall ist im Rohrabschnitt 63 keine Bohrung 66 ausgebildet. Die im Fluid 38 ausgebildeten Druckschwankungen, also die flussinduzierten Schwingungen regen den Rohrabschnitt 63 an, wodurch diean der Außenseite 64 angeordneten Schaufeln 65 in Schwingungen versetzt werden. Die Schaufeln 65 bewegen sich gegen den Widerstand des Fluids 62 und werden durch die dadurch entstehende innere Reibung in dem Fluid 62 abgebremst. Die Schwingungsenergie wird somit in eine Erwärmung des Fluids 62 überführt und dadurch dissipiert. Die flussinduzierten Schwingungen werden im Ergebnis gedämpft. 7a shows another embodiment of the invention designed as a damper 60. The damper 60 includes a recess 61 in the base body 30, which adjoins a fluid line 32 also formed in the base body 30. A free pipe section 63 is formed in the recess 61, which connects the fluid lines 32 formed in the base body 30 to one another on both sides of the recess 61. The temperature control fluid 38 is therefore guided through the pipe section 63 of the damper 60. On the outside 64 of the pipe section 63, blades 65 are arranged in different orientations. The recess 61 is filled with a fluid 62, which is in the 7a Embodiment shown corresponds to the temperature control fluid 38. In the example shown, the temperature control fluid 38 flows through a bore 66 formed in the pipe section 63 into the recess 61. Alternatively, the fluid 62 can be different from the temperature control fluid 38 and can be filled into the recess 61 through a supply line 67 in the base body 30. In this case, no bore 66 is formed in the pipe section 63. The pressure fluctuations formed in the fluid 38, i.e. the flow-induced vibrations, excite the pipe section 63, whereby the blades 65 arranged on the outside 64 are caused to vibrate. The blades 65 move against the resistance of the fluid 62 and are braked by the resulting internal friction in the fluid 62. The vibration energy is thus converted into a heating of the fluid 62 and thereby dissipated. As a result, the flow-induced oscillations are dampened.

7b zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Form einer Mehrzahl von in einen Grundkörper 30 integrierten Teslaventile 70 als passive fluidische Ventile. Das Teslaventil 70 wirkt je nach Durchflussrichtung des Fluids 38 als Drossel (durchgezogener Pfeil) oder hat nahezu keine Auswirkung auf das durchströmende Fluid 38 (gestrichelter Pfeil). Das Fluid 38 wird durch eine Verzweigung 73 zunächst in einen primären Strom 71 und einen sekundären Strom 72 aufgeteilt, wobei der sekundäre Strom 72 derart geführt wird, dass er mit nahezu um 180° gedrehter Strömungsrichtung auf den primären Strom 71 trifft. An dieser Stelle kommt es zu Verwirbelungen, welche den primären Strom 71 abbremsen und zu einer Drosselwirkung führen. Das Teslaventil 70 wirkt insbesondere in einer Anordnung von mehreren in einem Kreislauf hintereinander angeordneten Teslaventilen 70 auch als Gleichrichter, wodurch eine durch eine Pumpe angeregte pulsierende Strömung in eine gleichmäßige Strömung umgewandelt wird. 7b shows a further embodiment of the invention in the form of a plurality of Tesla valves 70 integrated into a base body 30 as passive fluidic valves. Depending on the flow direction of the fluid 38, the Tesla valve 70 acts as a throttle (solid arrow) or has almost no effect on the fluid 38 flowing through (dashed arrow). The fluid 38 is first divided into a primary stream 71 and a secondary stream 72 through a branch 73, the secondary stream 72 being guided in such a way that it hits the primary stream 71 with the flow direction rotated almost by 180 °. At this point turbulence occurs, which slows down the primary stream 71 and leads to a throttling effect. The Tesla valve 70 also acts as a rectifier, particularly in an arrangement of several Tesla valves 70 arranged one behind the other in a circuit, whereby a pulsating flow excited by a pump is converted into a uniform flow.

Es versteht sich von selbst, dass die beschriebenen komplexen Geometrien durch konventionelle Verfahren nur schwer oder gar nicht herstellbar sind. Entsprechend vorteilhaft ist es, diese Geometrien mittels eines vorteilhaften additiven Verfahrens wie nachfolgend beschrieben herzustellen.It goes without saying that the complex geometries described are difficult or impossible to produce using conventional processes. It is correspondingly advantageous to produce these geometries using an advantageous additive process as described below.

8 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers 30 für ein optisches Element Mx, 117. 8th describes a method for producing a base body 30 for an optical element Mx, 117.

In einem ersten Verfahrensschritt 81 wird mindestens ein Teilkörper des Grundkörpers 30 mit einem Polyjetverfahren hergestellt, wobei das verwendete Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit mindestens einem Glaspulver aufweist.In a first method step 81, at least one partial body of the base body 30 is produced using a polyjet process, the material mixture used having a carrier material with at least one monomer and/or oligomer and a structural material with at least one glass powder.

In einem dritten Verfahrensschritt 83 wird der Teilkörper zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des Trägermaterials erwärmt.In a third method step 83, the partial body is heated to thermally bond the glass powder components and to burn the carrier material.

In einem vierten Verfahrensschritt 84 wird der Teilkörper gesintert.In a fourth method step 84, the partial body is sintered.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
22
BeleuchtungssystemLighting system
33
StrahlungsquelleRadiation source
44
BeleuchtungsoptikIllumination optics
55
ObjektfeldObject field
66
ObjektebeneObject level
77
RetikelReticule
88th
RetikelhalterReticle holder
99
RetikelverlagerungsantriebReticle displacement drive
1010
ProjektionsoptikProjection optics
1111
BildfeldImage field
1212
BildebeneImage plane
1313
Waferwafers
1414
Waferhalterwafer holder
1515
WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
1616
EUV-StrahlungEUV radiation
1717
Kollektorcollector
1818
ZwischenfokusebeneIntermediate focal plane
1919
UmlenkspiegelDeflecting mirror
2020
FacettenspiegelFaceted mirror
2121
Facettenfacets
2222
FacettenspiegelFacet mirror
2323
Facettenfacets
3030
GrundkörperBasic body
3131
optische Wirkflächeoptical effective surface
3232
FluidleitungFluid line
3333
ZulaufIntake
3434
AblaufSequence
3535
Bogenarc
3636
FluidleitungFluid line
37.1,37.237.1,37.2
FluidleitungFluid line
3838
TemperierungsfluidTempering fluid
4040
Verzweigungbranch
41.1,41.241.1,41.2
Querschnittcross-section
4242
FlächenkühlerSurface cooler
43.1,43.243.1,43.2
Verzweigungbranch
4444
FluidleitungFluid line
4545
FluidleitungFluid line
46.1,46.246.1,46.2
SammlerCollector
4747
MengenverteilerQuantity distributor
48.1-48.348.1-48.3
Verzweigungbranch
49.1-49.349.1-49.3
Querschnittcross-section
50.1,50.350.1,50.3
FluidleitungFluid line
5151
SpiralrestriktorSpiral restrictor
6060
Dämpfermute
6161
Ausnehmungrecess
6262
FluidFluid
6363
Rohrabschnittpipe section
6464
AußenseiteOutside
6565
Schaufelshovel
6666
Bohrungdrilling
6767
Zuleitungsupply line
7070
TeslaventilTesla valve
7171
Primärer StromPrimary current
7272
Sekundärer StromSecondary current
7373
Verzweigungbranch
8181
Verfahrensschritt 1Process step 1
8282
Verfahrensschritt 2Process step 2
8383
Verfahrensschritt 3Process step 3
8484
Verfahrensschritt 4Process step 4
101101
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
102102
BeleuchtungssystemLighting system
107107
RetikelReticule
108108
RetikelhalterReticle holder
110110
ProjektionsoptikProjection optics
113113
Waferwafers
114114
Waferhalterwafer holder
116116
DUV-StrahlungDUV radiation
117117
optisches Elementoptical element
118118
Fassungenversions
119119
ObjektivgehäuseLens housing
M1-M6M1-M6
SpiegelMirror

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008009600 A1 [0035, 0039]DE 102008009600 A1 [0035, 0039]
  • US 2006/0132747 A1 [0037]US 2006/0132747 A1 [0037]
  • EP 1614008 B1 [0037]EP 1614008 B1 [0037]
  • US 6573978 [0037]US 6573978 [0037]
  • DE 102017220586 A1 [0042]DE 102017220586 A1 [0042]
  • US 2018/0074303 A1 [0056]US 2018/0074303 A1 [0056]

Claims (18)

Optisches Element (Mx, 117) mit einem Grundkörper (30) und mindestens einer im Grundkörper (30) ausgebildeten Fluidleitung (32) zur Führung eines Temperierungsfluids (38), dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (32) mindestens abschnittsweise derart ausgebildet ist, dass diese die Anregung mechanischer Schwingungen durch das Temperierungsfluid (38) minimiert und/oder mechanische Schwingungen im Temperierungsfluid (38) dämpft.Optical element (Mx, 117) with a base body (30) and at least one fluid line (32) formed in the base body (30) for guiding a temperature control fluid (38), characterized in that the fluid line (32) is designed at least in sections such that this minimizes the excitation of mechanical vibrations by the temperature control fluid (38) and / or dampens mechanical vibrations in the temperature control fluid (38). Optisches Element (Mx, 117) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidleitung (32) eine astgabelförmige Verzweigung (40) umfasst.Optical element (Mx, 117) after Claim 1 , characterized in that a fluid line (32) comprises a fork-shaped branch (40). Optisches Element (Mx, 117) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (32) mehrere in Fluidströmungsrichtung nacheinander angeordnete astgabelförmige Verzweigungen (40) umfasst.Optical element (Mx, 117) after Claim 2 , characterized in that the fluid line (32) comprises a plurality of fork-shaped branches (40) arranged one after the other in the fluid flow direction. Optisches Element (Mx, 117) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Fluidleitung (32) in einen Flächenkühler (42) verzweigt.Optical element (Mx, 117) after Claim 2 or 3 , characterized in that the fluid line (32) branches into a surface cooler (42). Optisches Element (Mx, 117) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Leitungsquerschnitte vor und nach einer Verzweigung (40) konstant ist.Optical element (Mx, 117) according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that the sum of the line cross sections before and after a branch (40) is constant. Optisches Element (Mx, 117) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (32) einen als Spiralrestriktor (51) ausgebildeten Abschnitt umfasst.Optical element (Mx, 117) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the fluid line (32) comprises a section designed as a spiral restrictor (51). Optisches Element (Mx, 117) einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung einen Rohrabschnitt (63) umfasst, welcher frei in einer Ausnehmung (61) im Grundkörper (30) verläuft.Optical element (Mx, 117) one of the Claims 1 - 6 , characterized in that the fluid line comprises a pipe section (63) which runs freely in a recess (61) in the base body (30). Optisches Element (Mx, 117) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (63) an seiner Außenseite mit Fortsätzen (65) versehen ist.Optical element (Mx, 117) after Claim 7 , characterized in that the pipe section (63) is provided with extensions (65) on its outside. Optisches Element (Mx, 117) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (65) als Schaufeln ausgebildet sind.Optical element (Mx, 117) after Claim 8 , characterized in that the extensions (65) are designed as blades. Optisches Element (Mx, 117) einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (61) mit einem Fluid gefüllt ist.Optical element (Mx, 117) one of the Claims 7 until 9 , characterized in that the recess (61) is filled with a fluid. Optisches Element (Mx, 117) einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (63) im Bereich der Ausnehmung (61) mit einer Bohrung (66) zum Befüllen der Ausnehmung (61) mit Temperierungsfluid (68) versehen ist.Optical element (Mx, 117) one of the Claims 7 until 10 , characterized in that the pipe section (63) in the area of the recess (61) is provided with a bore (66) for filling the recess (61) with temperature control fluid (68). Optisches Element (Mx, 117) einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (61) mit einer Zuleitung (67) im Grundkörper (30) zum Befüllen der Ausnehmung (61) mit Fluid (62) versehen ist.Optical element (Mx, 117) one of the Claims 7 until 11 , characterized in that the recess (61) is provided with a supply line (67) in the base body (30) for filling the recess (61) with fluid (62). Optisches Element (Mx, 117) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (32) mindestens ein passives fluidisches Ventil (70), insbesondere ein Teslaventil, zur Dämpfung einer im Fluid (38) vorhandenen Druckschwankung umfasst.Optical element (Mx, 117) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid line (32) comprises at least one passive fluidic valve (70), in particular a Tesla valve, for damping a pressure fluctuation present in the fluid (38). Optisches Element (Mx, 117) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Teslaventile (70) hintereinander angeordnet sind.Optical element (Mx, 117) after Claim 13 , characterized in that at least two Tesla valves (70) are arranged one behind the other. Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem optischen Element nach einem der Anspräche 1 bis 14.Projection exposure system for semiconductor lithography with an optical element according to one of claims 1 to 14. Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers für ein optisches Element (Mx, 117) mit einem additiven Verfahren, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Herstellung mindestens eines Teilkörpers des Grundkörpers mit einem Polyjetverfahren, wobei das zur Herstellung des Teilkörpers verwendete Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit einem Glaspulver aufweist - Erwärmung des Teilkörpers zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des Trägermaterials - Sintern des TeilkörpersMethod for producing a base body for an optical element (Mx, 117) using an additive method, comprising the following method steps: - Production of at least one partial body of the base body using a polyjet process, wherein the material mixture used to produce the partial body has a carrier material with at least one monomer and / or oligomer and a structural material with a glass powder - Heating of the partial body to thermally bond the glass powder components and to burn the carrier material - Sintering of the partial body Verfahren nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass zwei unterschiedliche Materialgemische bei der Herstellung des Teilkörpers Anwendung finden.Procedure according to Claim 16 characterized in that two different material mixtures are used in the production of the partial body. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper unter Verwendung eines zweiten Teilkörpers hergestellt wird, wobei dieser mit einem von dem des ersten Teilkörpers abweichenden Fertigungsverfahren hergestellt ist.Procedure according to one of the Claims 15 until 17 characterized in that the base body is manufactured using a second partial body, which is manufactured using a manufacturing process that differs from that of the first partial body.
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