DE102022116696A1

DE102022116696A1 - Grundkörper für ein optisches Element mit einer Anbindungsgeometrie und Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers eines optischen Elementes sowie Projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102022116696A1
Application number: DE102022116696.1A
Authority: DE
Inventors: Eduard SCHWEIGERT; Eric Eva
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-01-11
Also published as: WO2024008674A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Grundkörper (30) für ein optisches Element (Mx, 117), welcher sich dadurch auszeichnet, dass der Grundkörper (30) eine mittels eines additiven Verfahrens hergestellte Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) umfasst.Weiterhin betrifft die Erfindung einer Projektionsbelichtungsanlage (1,101) mit einem Grundkörper (30).Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers (30) für ein optisches Element (Mx, 117) mit einem additiven Verfahren, welches folgende Verfahrensschritte umfasst:- Herstellung mindestens einer als Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) ausgebildeten Teilstruktur einer vorbestimmten Struktur des Grundkörpers (30) mit einem Polyjetverfahren (71), wobei das zur Herstellung der Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) verwendete Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit einem Glaspulver aufweist- Erwärmung der im vorangegangenen Verfahrensschritt (72) polymerisierten Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des im ersten Verfahrensschritt erzeugten Polymers- Sintern der Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93)

Description

Die Erfindung betrifft einen Grundkörper für ein optisches Element, eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers eines optischen Elementes.
Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithografie 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 werden mit jeder neuen Generation erhöht, was zu einer erhöhten Anforderung an die Positioniergenauigkeit der zur Positionierung und Deformation der optischen Elemente der Projektionsoptik verwendeten Manipulatoren führt.
Typischerweise werden die Funktionselemente der Manipulatoren, wie beispielsweise Aktuatoren und Sensoren, mit einem Grundkörper der optischen Elemente über eine Klebeverbindung gefügt. Der Klebstoff komprimiert sich beim Aushärten und es können Spannungen im Grundkörper erzeugt werden. Diese bewirken eine Deformation einer optischen Wirkfläche, welche die Nutzstrahlung der Projektionsbelichtungsanlage reflektiert, wodurch Abbildungsfehler resultieren können. Aus diesem Grund sind die auf den Anbindungsgeometrien ausgebildeten Klebeflächen üblicherweise mindestens über einen Freischnitt entkoppelt. Dafür müssen üblicherweise große Mengen an Werkstoff aus dem Grundkörper herausgearbeitet werden, wodurch erhöhte Produktionskosten entstehen können und der Grundkörper zusätzlich geschwächt werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Grundkörper für ein optisches Element mit einer Anbindungsgeometrie bereitzustellen und ein Verfahren zur Herstellung der Anbindungsgeometrie anzugeben, welches die oben erläuterten Nachteile des Standes der Technik beseitigen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine entsprechend ausgestattete Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtungen und das Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.
Ein erfindungsgemäßer Grundkörper für ein optisches Element zeichnet sich dadurch aus, dass der Grundkörper eine mindestens teilweise mittels eines additiven Verfahrens hergestellte Anbindungsgeometrie umfasst. Ein zur Herstellung des Grundkörpers geeignetes additives Verfahren wird nachfolgend im Detail erläutert. Die Anbindungsgeometrie umfasst alle Arten von Strukturen, welche zur Anbindung anderer Elemente und Bauteile an den Grundkörper ausgebildet sind.
In einer ersten Ausführungsform kann es sich bei der Anbindungsgeometrie um eine Aufnahmestruktur für ein Funktionselement handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Funktionselement um einen Aktuator oder einen Sensor handeln. Es können aber auch andere Funktionselemente, wie ein Filter oder eine Drossel durch die erfindungsgemäße Anbindungsgeometrie aufgenommen werden.
Weiterhin kann die Anbindungsgeometrie eine Klebefläche umfassen. Die Klebefläche ist von dem umgebenden Material des Grundkörpers, beispielsweise durch einen Freischnitt, abgesetzt. Dies hat den Vorteil dass die Auswirkungen der durch das Aushärten des Klebstoffs bewirkten Spannungen auf die optische Wirkfläche minimiert oder nahezu vollständig vermieden werden können. In diesem Fall bildet der durch den Freischnitt vom umgebenden Material entkoppelte beispielsweise zylindrischer Zapfen mit der auf dem Zapfen ausgebildeten Klebefläche die Anbindungsgeometrie.
Insbesondere kann die laterale Ausdehnung der Anbindungsgeometrie mit der Klebefläche und einem die Klebefläche zur Absetzung zumindest teilweise umschließenden Freischnitts größer als die Ausdehnung einer Aussparung sein, welche aus dem Bereich der Anbindungsgeometrie nach außen verläuft. Mit anderen Worten ist im Bereich der Anbindungsgeometrie eine Art Kaverne im Material des Grundkörpers gebildet, welche sich beispielsweise zur Aufnahme eines Sensors, insbesondere eines Temperatursensors, eignen kann. Diese Kaverne kann dann durch einen vergleichsweise engen Kanal, welcher durch die Aussparung gebildet wird, mit dem Außenbereich des Grundkörpers in Verbindung stehen. Dabei ist die minimale laterale Ausdehnung der Aussparung im Wesentlichen durch die maximale Ausdehnung des in die Kaverne einzubringenden Elementes wie beispielsweise eines Sensors begrenzt. Nach dem Stand der Technik wäre die minimale laterale Ausdehnung der Aussparung dadurch bestimmt, dass zunächst mittels eines Werkzeuges in einem spanenden Verfahren ein Zugang zum Bereich der Kaverne und die Kaverne selbst geschaffen werden müsste und nachfolgend die vergleichsweise filigrane Anbindungsgeometrie in der Kaverne hergestellt werden müsste. Hierzu bedarf es typischerweise Aussparungen mit lateralen Ausdehnungen, welche größer als diejenigen der Kaverne selbst sind. Die Möglichkeit, mittels eines additiven Verfahrens die Aussparung auszulegen wie beschrieben, hat einerseits den Vorteil, dass die kleinere Aussparung eine geringere Auswirkung auf die Steifigkeit des Grundkörpers hat und sich andererseits im Grundkörper eine homogene Temperaturverteilung vereinfacht einstellt.
Weiterhin kann in der Anbindungsgeometrie eine Klebstoffzuführung ausgebildet sein. Dadurch kann ein für eine stoffschlüssige Klebeverbindung verwendete Klebstoff leicht in den zwischen dem Funktionselement und dem Grundkörper angeordneten Klebespalt appliziert werden.
Daneben kann die Anbindungsgeometrie eine Kinematik umfassen. Diese kann ihrerseits auch eine Anbindungsgeometrie für einen Aktuator umfassen, welche über die Kinematik mit dem Grundkörper verbunden ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Anbindungsgeometrie eine mechanische Entkopplungsstruktur umfassen. Die Entkopplungsstruktur kann eine Klebefläche von dem Grundkörper zusätzlich zu einem zur Absetzung der Klebefläche ausgebildeten Freischnitt entkoppeln. Dadurch können die durch den Klebstoff bewirkten mechanischen Spannungen nicht bzw. nur in einem geringeren Ausmaß auf den Grundkörper übertragen werden.
Insbesondere kann die Anbindungsgeometrie eine zylindrische Ausnehmung im Grundkörper, ein zentrales Element und mindestens eine Entkopplungsstruktur umfassen, wobei die Entkopplungsstruktur das zentrale Element im Wesentlichen radial mit der zylindrischen Ausnehmung verbindet. Die Entkopplungsstrukturen können die Spannungen und auch die über die Klebeverbindung übertragenen Kräfte dadurch in eine vorbestimmte Richtungen entkoppeln, so dass beispielsweise nur in eine Raumrichtung und zwei Rotationsrichtungen Kräfte übertragen werden können und in die beiden anderen zwei Raumrichtungen und eine Rotationsrichtung die Anbindungsgeometrie entkoppelnd wirkt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Entkopplungsstruktur zumindest bereichsweise ein Baumkerbendesign aufweisen. Das Prinzip der Baumkerbe lehnt sich an das Wachstum von Bäumen an und wurde von Claus Mattheck entwickelt. Bäume bilden bei Übergängen beispielsweise von einem Stamm zu einem Ast keine Radien, sondern einen auf minimale Spannungen im Material optimierten Kurvenverlauf. Anders beschrieben lagert ein Baum solange Material in Bereichen hoher Spannung an, bis die Spannungen reduziert und nahezu über den gesamten Bereich gleich sind.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Anbindungsgeometrie einen Hinterschnitt umfassen. Dieser kann einerseits lediglich zur Materialersparnis ausgebildet sein, aber auch in einer als Klebfläche ausgebildeten Anbindungsgeometrie ausgebildet sein, welche dadurch das Benetzen des Hinterschnitts mit dem Klebstoff zusätzlich zum Stoffschluss noch einen Formschluss ausbilden kann.
Insbesondere kann der Grundkörper durch ein herkömmliches Fertigungsverfahren hergestellt sein. Dies hat den Vorteil, dass die Anbindungsgeometrie mit einem additiven Verfahren hergestellt werden kann und der restliche Grundkörper mit einem herkömmlichen Verfahren, wobei die Anbindungsgeometrie in einer im restlichen Grundkörper ausgebildeten Aussparung eingeschrumpft, eingepresst oder eingeklebt werden kann. Dadurch können die Vorteile der beiden Verfahren derart kombiniert werden, dass die Herstellkosten auf ein Minimum reduziert werden können. Insbesondere können in demjenigen Bereich des Grundkörpers, wo die Herstellung komplexer mechanischer Strukturen nicht erforderlich ist, etablierte Verfahren mit den dabei realisierbaren geringen Toleranzen zur Anwendung kommen. Die Fügeflächen zu den additiv gefertigten Anbindungsgeometrien können dann beispielsweise durch Schleifen und/oder Polieren entsprechend vorbereitet werden, so dass ein definiertes nachfolgendes Fügen der Anbindungsgeometrien mit dem restlichen Grundkörper möglich ist.
Sollte es erforderlich sein, beispielsweise eine optische Wirkfläche nachzubearbeiten, können dann die Anbindungsgeometrien entsprechend angepasst werden, um die korrekte räumliche Zuordnung sicher zu stellen. Ebenso können verschiedene Bauversionen des optischen Elementes durch Vorhalten und Einsetzen passender, vorgefertigter Anbindungsgeometrien hergestellt werden.
Prinzipiell ist es auch denkbar, die Anbindungsgeometrien selbst bereichsweise mit unterschiedlichen Verfahren herzustellen. Dabei könnte beispielsweise derjenige Bereich der Anbindungsgeometrie, der mit dem restlichen Grundkörper verbunden wird, konventionell hergestellt werden und der Rest der Anbindungsgeometrie könnte additiv herstellt werden. Dies hätte den Vorteil, dass im Verbindungsbereich zum restlichen Grundkörper eine optimale Anpassung der Wärmeausdehnungskoeffizienten erfolgen könnte, während die restliche Anbindungsgeometrie komplexer geformt sein könnte.
Darüber hinaus ist auch ein Wechsel der Anbindungsgeometrien denkbar. Dabei könnte die Anbindungsgeometrie beispielsweise mit flüssigem Stickstoff gekühlt und dadurch ausgeschrumpft werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Anbindungsgeometrie beispielsweise durch Bohren, Schläge, Ultraschall oder Laserbestrahlung geschwächt und anschließend mechanisch zerstört werden. Nach Reinigung der Ausnehmung könnte dann eine neue Anbindungsgeometrie eingesetzt werden. Dieser Prozess ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn ein gebrauchtes optisches Element überarbeitet wird, insbesondere, wenn ein Spiegel abgeschliffen und neu poliert werden soll. In diesem Fall können die Anbindungsgeometrien an die neue Situation angepasst werden. Ebenso ist es denkbar, vorhandene Anbindungsgeometrien durch neue Anbindungsgeometrien mit modifizierter Funktionalität zu ersetzen.
Eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage umfasst einen Grundkörper nach einer der weiter oben erläuterten Ausführungsformen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers für ein optisches Element mit einem additiven Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:

- Herstellung mindestens eines Teils einer als Anbindungsgeometrie ausgebildeten Teilstruktur einer vorbestimmten Struktur des Grundkörpers mit einem Polyjetverfahren, wobei das zur Herstellung der Anbindungsgeometrie verwendete Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit einem Glaspulver aufweist.
- Erwärmung der im vorangegangenen Verfahrensschritt polymerisierten Anbindungsgeometrie zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des Polymers.
- Sintern der Anbindungsgeometrie.

Das Verfahren ermöglicht, es nahezu beliebige Geometrien herzustellen, wobei im Endprodukt keine Übergänge zwischen den beim Drucken der Struktur erzeugten Schichten mehr nachweisbar sind.
Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Grundkörper auf diese Weise zusammen mit der Anbindungsgeometrie monolithisch mit einen einzigen Materialgemisch hergestellt werden. Es können jedoch auch zwei unterschiedliche Materialgemische bei der Herstellung der Struktur des Grundkörpers Anwendung finden. Dadurch können die Eigenschaften der Struktur in unterschiedlichen Bereichen des Grundkörpers an unterschiedliche Anforderungen, wie beispielsweise einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizient, eine hohe Elastizität oder eine hohe Steifigkeit angepasst werden.
Insbesondere können die als Anbindungsgeometrie ausgebildete Teilstruktur und der restliche Grundkörper aus zwei unterschiedlichen Materialgemischen hergestellt sein. Dadurch kann beispielweise die Anbindungsgeometrie, wie beispielsweise das weiter oben beschriebene Entkopplungselement mit seinen Verbindungselementen mit einem ersten Materialgemisch mit hoher Elastizität hergestellt werden. Der restliche Grundkörper kann beispielsweise aus einem zweiten Materialgemisch mit hoher Steifigkeit hergestellt werden.
Insbesondere kann der restliche Grundkörper mit einem herkömmlichen Fertigungsverfahren hergestellt sein; auch eine mindestens teilweise Fertigung des restlichen Grundkörpers ist denkbar. Die mindestens teilweise additiv gefertigte Teilstruktur und der restliche Grundkörper können formschlüssig oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Wie bereits erwähnt ist es ebenso denkbar, den Grundkörper bis auf die Anbindungsgeometrie mit einem herkömmlichen Fertigungsverfahren herzustellen und lediglich die als Anbindungsgeometrie ausgebildete Teilstruktur mindestens teilweise additiv zu fertigen und nachfolgend mit dem restlichen Grundkörper zu verbinden.
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 aus dem Stand der Technik bekannte Entkopplung von Klebeflächen,
4a,b,c eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anbindungsgeometrie,
5a,5b eine aus dem Stand der Technik bekannte und eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anbindungsgeometrie,
6a,6b eine aus dem Stand der Technik bekannte und eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäße Anbindungsgeometrie,
7 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anbindungsgeometrie,
8a,8b eine aus dem Stand der Technik bekannte und eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anbindungsgeometrie,
9a,9b eine aus dem Stand der Technik bekannte und eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anbindungsgeometrie, und
10 eine Flussdiagram zu einem erfindungsgemäßen Herstellverfahren.

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.
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 .
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
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.
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Projektionsoptik 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 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.
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.
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.
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.
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
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.
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 .
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.
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.
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.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5, sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10, beschrieben.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
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.
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.
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.
Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
2 zeigt schematisch im Meridionalschnitt eine weitere Projektionsbelichtungsanlage 101 für die DUV-Projektionslithografie, in welcher die Erfindung eben-falls zur Anwendung kommen kann.
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.
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.
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.
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.
3 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes optisches Element Mx, 117 mit einem Grundkörper 30 mit einer optischen Wirkfläche 31. Am Grundkörper 30 sind einerseits Anbindungsgeometrien 32 für Aktuatoren 34 und andererseits Anbindungsgeometrien 33 für Sensoren 35 angeordnet. Die Aktuatoren 34 und Sensoren 35 werden über eine Klebeverbindung auf den auf der Stirnseite der Anbindungsgeometrien 32, 33 ausgebildeten Klebeflächen 40 mit dem Grundkörper 30 verbunden. Zur Entkopplung der beim Verbinden der Aktuatoren 34 und Sensoren 35 bewirkten Spannungen vom Grundkörper 30 und damit der optischen Wirkfläche 31 werden im gezeigten Beispiel die Anbindungsgeometrien 33 durch einen zylindrischen Freischnitt 36 entkoppelt. Der zylindrische Freischnitt 36 bewirkt, dass eine große Menge an Material aus dem Grundkörper 30 entfernt werden muss, wodurch die Steifigkeit des Grundkörpers 30 reduziert wird, was zu erhöhten Produktionskosten führen kann.
4a zeigt eine erste Ausführungsform einer als Aufnahmestruktur 88 für einen Aktuator (nicht dargestellt) ausgebildeten erfindungsgemäßen Anbindungsgeometrie. Die in einem Schnitt dargestellte Ausnehmung 37 umfasst einen integrierten Klebespalt 38 und eine durch das Material verlaufende Klebstoffzuführung 39 zum Klebespalt 38, welche die Applikation eines Klebstoffs stark vereinfacht. Der Aktuator wird in der Ausnehmung 37 positioniert und ausgerichtet und der vom Aktuator überdeckte Klebespalt 38 über die Klebstoffzuführung 39 mit Klebstoff gefüllt. Die Ausnehmung 37 kann mit einem additiven Verfahren hergestellt werden, insbesondere mit einem in 10 erläuterten Verfahren.
4b zeigt eine weitere Ausführungsform einer als hohlzylindrische Aufnahme 80 für einen Ringaktuator 86 ausgebildeten Anbindungsgeometrie mit einer integrierten hohlzylindrischen Kinematik 81. Diese umfasst in der in der 4b erläuterten Ausführungsform vier Hebel 82, welche spiralförmig parallel zueinander angeordnet sind und zusammen die hohlzylindrische Kinematik 81 bilden. Diese ist mit einer Seite mit einer der optischen Wirkfläche 31 gegenüberliegenden Rückseite des Grundkörpers 30 verbunden und auf der anderen Seite frei, also ohne Anbindung. Am freien Ende umfasst die Kinematik 81 eine Ausnehmung 83 zur Aufnahme des Ringaktuators 86. An der Innenfläche der Ausnehmung 83 sind, wie in der 4c dargestellt, für jeden Hebel 82 ein integrierter Klebespalt 84 und eine integrierte Klebstoffzuführung 85 ausgebildet. Der Ringaktuator 86 kann, wie bei dem Aktuator 34 in der 4a bereits erläutert, zunächst in der Ausnehmung 83 positioniert und ausgerechtet werden und nachfolgend durch ein Applizieren des Klebstoffs durch die Klebstoffzuführung 85 in den Klebespalt 84 mit der Kinematik 81 verbunden werden. Die Hebel 81 bewirken bei der Auslenkung des Ringaktuators 86 ein in der 4b durch einen Pfeil angedeutetes Drehmoment um einen als „+“ angedeuteten Drehpunkt, wodurch an der optischen Wirkfläche 31 eine mit gestrichelten Linien dargestellte Deformation 87 bewirkt wird.
5a zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte als Klebefläche 40 für einen Temperatursensor (nicht dargestellt) ausgebildete Anbindungsgeometrie, welche über einen Freischnitt 41 vom Grundkörper 30 abgesetzt ist. Zur Herstellung des Freischnitts 41 ist eine zusätzliche Ausnehmung 42 für das Werkzeug für den Freischnitt 41 notwendig, welche größer als eine für den Temperatursensor notwendige Ausnehmung ausgebildet ist. Die größere Ausnehmung 42 im Grundkörper 30 erschwert eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Grundkörper 30 des Spiegels Mx, 117 und verursacht höhere Produktionskosten.
5b zeigt eine erfindungsgemäße als Zapfen 89 mit einer Klebefläche 43 für einen Temperatursensor (nicht dargestellt) ausgebildete Anbindungsgeometrie, welche ebenfalls durch einen Freischnitt 44 vom Grundkörper 30 freigeschnitten ist. Durch die Herstellung des Grundkörpers 30 durch ein additives Verfahren ist die Ausnehmung 45 im Grundkörper nur minimal größer als der mit der Klebefläche 43 zu verbindende Temperatursensor. Je kleiner die Ausnehmung 45 im Grundkörper 30, desto besser die Temperaturverteilung im Grundkörper 30. Zudem kann der Abstand der Klebefläche 43 von der optischen Wirkfläche 31 geringer gewählt werden, da bei der Herstellung der Klebefläche 43 durch ein additives Verfahren keine Spannungen in das Material eingebracht werden, welche die optische Wirkfläche 31 deformieren würden.
6a zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Freischnitt 46 zum Entkoppeln einer als Klebefläche 40 ausgebildeten Anbindungsgeometrie von dem Grundkörper 30 im Detail, welche die aus dem erforderlichen Minimaldurchmesser des zur Herstellung verwendeten Werkzeugs resultierende Breite des Freischnitts 46 verdeutlicht.
6b zeigt eine erfindungsgemäße als Zapfen 90 ausgebildete Anbindungsgeometrie. Der Zapfen 90 umfasst eine Klebefläche 43 und wird durch einen Freischnitt 47 vom Grundkörper 30 ausgebildet, welcher durch die Verwendung eines additiven Herstellverfahrens wesentlich schmaler ausgebildet ist, wodurch eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im Grundkörper 30, wie weiter oben bereits erläutert, vorteilhaft unterstützt wird.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer entkoppelten Anbindungsgeometrie 49, welche in einer zylindrische Ausnehmung 50 im Grundkörper 30 angeordnet ist. Die Anbindungsgeometrie 49 umfasst ein als Zylinder 51 ausgebildetes zentrales Element und eine durch mehrere Verbindungselemente 53 ausgebildete Entkopplungsstruktur, wobei die Verbindungselemente 53 das zentrale Element 51 über dessen Außenflächen im Wesentlichen radial mit der Innenfläche der zylindrischen Ausnehmung 50 verbinden. Die auf einer Stirnseiten 52 des Zylinders 51 angeordnete Klebefläche 48 ist durch die Entkopplungsstruktur in zwei Translationsrichtungen und eine Rotationsrichtung gegenüber dem Grundkörper 30 entkoppelt. Das Entkopplungselement 49 wird in der in der 7 dargestellten Ausführungsform in einem additiven Verfahren mit dem restlichen Grundkörper 30 zusammen in einem Stück hergestellt. Alternativ kann das Entkopplungselement 49 und/oder der restliche Grundkörper 30 in einem additiven oder herkömmlichen Verfahren einzeln hergestellt werden, wonach das Entkopplungselement 49 in die Ausnehmung 50 des Grundkörpers 30 eines Spiegels Mx, 117 beispielsweise eingeklebt oder auch eingeschrumpft werden kann.
8a zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen als Zapfen 91 mit einer Klebefläche 54 ausgebildeten Anbindungsgeometrie mit einem Freischnitt 55, welcher ein als Baumkerbe 56 ausgebildetes Ende aufweist. Das Prinzip der Baumkerbe lehnt sich an das Wachstum von Bäumen an und wurde von Claus Mattheck entwickelt. Bäume bilden bei Übergängen beispielsweise vom Stamm zu einem Ast keine Radien, sondern einen auf minimale Spannungen im Material optimierten Kurvenverlauf. Anders beschrieben lagert ein Baum solange Material an Bereichen hoher Spannung an, bis die Spannungen in diesem Bereich reduziert und nahezu gleich sind. Der Kurvenverlauf beziehungsweise die Anhäufung von Material sind mit heutigen FE-Methoden leicht zu berechnen, aber mit herkömmlichen Verfahren nur sehr aufwendig oder gar nicht herzustellen. Dieses Verfahren kann auch invers angewendet werden, also bei der Ausbildung von Ausnehmungen, wie beispielsweise Freischnitten 55.
8b zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen als Zapfen 92 mit einer Klebefläche 54 mit einem Freischnitt 57 ausgebildeten Anbindungsgeometrie. Der Freischnitt 57 verläuft in einem baumkerbenartigen Verlauf von der Oberfläche des Grundkörpers 30 in das Material des Grundkörpers 30, wodurch wie weiter oben erläutert, die Spannungen im Material reduziert werden können. Die Ausbildungen der 8a und der 8b können auch kombiniert werden.
9a zeigt eine weitere Ausführungsform einer als ein Zapfen 93 mit einer Klebefläche 58 mit Freischnitten 59 ausgebildeten Anbindungsgeometrie zur Entkopplung der Klebefläche 58 von dem Grundkörper 30. In der Klebefläche 58 sind Hinterschnitte 60 eingebracht, welche wie in der 9a bei einem der Hinterschnitte 60 angedeutet Entlüftungen 61 für einen Klebeprozess aufweisen.
9b zeigt einen in der 9a bereits erläuterten Zapfen 93 mit der Klebefläche 58 in einem mit einem als Aktuator 34 oder Sensor 35 ausgebildeten Funktionselement gefügten Zustand. Der Klebstoff 63 wird über eine in der in der 9b erläuterten Ausführungsform im Funktionselement 34, 35 ausgebildeten Klebstoffzuführung 62 in den Klebespalt 64 eingebracht. Der Klebstoff 63 benetzt neben der Klebefläche 58 auch die Hinterschnitte 60. Die Entlüftungen 61 ermöglichen das Entweichen der Luft und unterstützen das Befüllen beziehungsweise das Benetzen der Hinterschnitte 60 mit Klebstoff 63. Bei Bedarf kann in der Entlüftung 61 auch ein Unterdruck erzeugt werden, welcher den Klebstoff 63 in die Hinterschnitte 60 hineinzieht. Nach dem Aushärten des Klebstoffs 63 wird durch den im Hinterschnitt 60 ausgehärteten Klebstoff 63 zusätzlich zur adhäsiven Wirkung des Klebstoffs 63 ein zusätzlicher Formschluss 65 bewirkt. Die Klebeverbindung wird durch den Formschluss 65 stabiler und insbesondere ein Versagen der Klebeverbindung durch ein Abschälen wird vorteilhaft vermieden.
10 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers 30 für ein optisches Element Mx, 117 mit einem additiven Verfahren.
In einem ersten Verfahrensschritt 71 wird mindestens ein Teil einer als Anbindungsgeometrie ausgebildeten Teilstruktur einer vorbestimmten Struktur des Grundkörpers 30 mit einem Polyjetverfahren hergestellt, wobei das Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit mindestens einem Glaspulver aufweist.
In einem zweiten Verfahrensschritt 72 wird die im ersten Schritt polymerisierte Anbindungsgeometrie zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des im ersten Verfahrensschritt erzeugten Polymers erwärmt.
In einem dritten Verfahrensschritt 73 wird die Anbindungsgeometrie gesintert.
Es versteht sich von selbst, dass die Anbindungsgeometrie im gezeigten Beispiel zunächst separat nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt wird und anschließend mit dem - beispielsweise nach einem konventionellen Verfahren hergestellten - Rest des Grundkörpers gefügt werden kann. Ebenso können die Anbindungsgeometrie und der restliche Grundkörper gemeinsam nach dem beschriebenen Verfahren additiv hergestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Projektionsbelichtungsanlage
2: Beleuchtungssystem
3: Strahlungsquelle
4: Beleuchtungsoptik
5: Objektfeld
6: Objektebene
7: Retikel
8: Retikelhalter
9: Retikelverlagerungsantrieb
10: Projektionsoptik
11: Bildfeld
12: Bildebene
13: Wafer
14: Waferhalter
15: Waferverlagerungsantrieb
16: EUV-Strahlung
17: Kollektor
18: Zwischenfokusebene
19: Umlenkspiegel
20: Facettenspiegel
21: Facetten
22: Facettenspiegel
23: Facetten
30: Grundkörper
31: optische Wirkfläche
32: Anbindung Aktuator
33: Anbindung Sensor
34: Aktuator
35: Sensor
36: zylindrischer Freischnitt
37: Ausnehmung Funktionselement
38: Klebespalt
39: Klebstoffzuführung
40: Klebefläche
41: Freischnitt mit Werkzeug
42: Ausnehmung für Werkzeug
43: Klebefläche additiv
44: Freischnitt additives Verfahren
45: Ausnehmung Temperatursensor
46: Freischnitt mit Werkzeug
47: Freischnitt additiv
48: Klebefläche
49: Entkoppelte Anbindungsgeometrie
50: Ausnehmung
51: Zylinder
52: Stirnseite
53: Verbindungselement
54: Klebefläche
55: Freischnitt mit Baumkerbe
56: Baumkerbe
57: Freischnitt mit Baumkerbe
58: Klebefläche
59: Freischnitt
60: Hinterschnitt
61: Entlüftung
62: Klebstoffzuführung
63: Klebstoff
64: Klebespalt
65: Formschluss
71: Verfahrensschritt 1
72: Verfahrensschritt 2
73: Verfahrensschritt 3
80: Aufnahme
81: Kinematik
82: Hebel
83: Ausnehmung
84: Integrierter Klebespalt
85: Integrierte Klebstoffzufuhr
86: Ringaktuator
87: Deformation
88: Aufnahmestruktur
89: Zapfen
90: Zapfen
91: Zapfen
92: Zapfen
93: Zapfen
101: Projektionsbelichtungsanlage
102: Beleuchtungssystem
107: Retikel
108: Retikelhalter
110: Projektionsoptik
113: Wafer
114: Waferhalter
116: DUV-Strahlung
117: optisches Element
118: Fassungen
119: Objektivgehäuse
M1-M6: Spiegel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008009600 A1 [0038, 0042]
US 2006/0132747 A1 [0040]
EP 1614008 B1 [0040]
US 6573978 [0040]
DE 102017220586 A1 [0045]
US 2018/0074303 A1 [0059]

Claims

Grundkörper (30) für ein optisches Element (Mx, 117), dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (30) eine mindestens teilweise mittels eines additiven Verfahrens hergestellte Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) umfasst.
Grundkörper (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) um eine Aufnahmestruktur (80,88) für ein Funktionselement (34,35) handelt.
Grundkörper (30) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) eine Klebefläche (43,48,54,58) umfasst.
Grundkörper (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die laterale Ausdehnung der Anbindungsgeometrie (89) mit der Klebefläche (43) und einem die Klebefläche (43) zur Absetzung zumindest teilweise umschließenden Freischnitt (44) größer als diejenige einer Aussparung (45) ist, welche aus dem Bereich der Anbindungsgeometrie (89) nach außen verläuft.
Grundkörper (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anbindungsgeometrie (80 ,88, 93) eine Klebstoffzuführung (62, 39, 85) ausgebildet ist.
Grundkörper (30) nach einem der der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsgeometrie (80) eine Kinematik (81) umfasst.
Grundkörper (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsgeometrie (49,80) eine mechanische Entkopplungsstruktur (53,55,57,82) umfasst.
Grundkörper (30) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsgeometrie (49) eine zylindrische Ausnehmung im Grundkörper, ein zentrales Element (51) und eine Entkopplungsstruktur (53) umfasst, wobei die Entkopplungsstruktur (53) das zentrale Element (51) im Wesentlichen radial mit der zylindrischen Ausnehmung (50) im Grundkörper (30) verbindet.
Grundkörper (30) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsstruktur (55,57) zumindest bereichsweise ein Baumkerbendesign aufweist.
Grundkörper (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsgeometrie (91,92,93) einen Hinterschnitt (60) umfasst.
Grundkörper (30) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterschnitt (60) dazu ausgebildet ist, durch einen zur Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung geeigneten Stoff (63) benetzt zu werden.
Grundkörper (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der restliche Grundkörper (30) durch ein herkömmliches Fertigungsverfahren hergestellt ist.
Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der restliche Grundkörper (30) zumindest teilweise durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1,101) mit einen Grundkörper (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers (30) für ein optisches Element (Mx, 117) mit einem additiven Verfahren, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Herstellung mindestens eines Teils einer als Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) ausgebildeten Teilstruktur einer vorbestimmten Struktur des Grundkörpers (30) mit einem Polyjetverfahren (71), wobei das zur Herstellung der Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) verwendete Materialgemisch ein Trägermaterial mit mindestens einem Monomer und/oder Oligomer und ein Strukturmaterial mit einem Glaspulver aufweist - Erwärmung der im vorangegangenen Verfahrensschritt (72) polymerisierten Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) zum thermischen Verbinden der Glaspulverbestandteile und zur Verbrennung des im ersten Verfahrensschritt erzeugten Polymers - Sintern der Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93)
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei unterschiedliche Materialgemische bei der Herstellung der Struktur des Grundkörpers (30) Anwendung finden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die als Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) ausgebildete Teilstruktur und der restliche Grundkörper (30) aus zwei unterschiedlichen Materialgemischen hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der restliche Grundkörper mittels eines herkömmlichen Fertigungsverfahrens hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich die Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) mindestens teilweise mittels des additiven Verfahrens hergestellt wird und der restliche Grundkörper mittels eines herkömmlichen Fertigungsverfahrens hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der restliche Grundkörper zumindest teilweise durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) derart hergestellt wird, dass ein erster Bereich konventionell und ein zweiter Bereich mit dem additiven Verfahren hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Bereich der Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93), der mit dem restlichen Grundkörper verbunden wird, konventionell und der Rest der Anbindungsgeometrie (49,80,88,89,90,91,92,93) additiv hergestellt wird.