DE102022210205A1

DE102022210205A1 - Adaptiver Spiegel mit temperierten Aktuatoren

Info

Publication number: DE102022210205A1
Application number: DE102022210205.3A
Authority: DE
Inventors: Jens Prochnau; Andreas Raba
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-09-27
Filing date: 2022-09-27
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen adaptiven Spiegel (100) für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (600),mit einem Spiegelsubstrat (101),mit einer optischen Wirkfläche (102),mit einem Reflexionsschichtsystem (103) zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche (102) auftreffender elektromagnetischer Strahlung,mit einer Mehrzahl von Aktuatoren (104), die mit dem Spiegelsubstrat (101) und mit einer Rückplatte (105) verbunden und derart beabstandet voneinander angeordnet sind, dass zwischen zwei benachbarten Aktuatoren (104) ein Zwischenraum (106) ausgebildet ist, wobei die Aktuatoren (104) mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar sind. In mindestens einem der Zwischenräume (106) ist mindestens ein Temperierelement (107) angeordnet, wobei das Temperierelement in thermischer Wirkverbindung mit zumindest einem der Aktuatoren (104) steht, und eingerichtet ist, die Temperatur des mindestens einen Aktuators (104) von einer ersten Temperatur auf eine gegenüber der ersten Temperatur abweichende zweite Temperatur zu ändern.

Description

Die Erfindung betrifft einen adaptiven Spiegel für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, mit einem Spiegelsubstrat, mit einer optischen Wirkfläche, mit einem Reflexionsschichtsystem zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche auftreffender elektromagnetischer Strahlung, mit einer Mehrzahl von Aktuatoren, die mit dem Spiegelsubstrat und mit einer Rückplatte verbunden und derart beabstandet voneinander angeordnet sind, dass zwischen zwei benachbarten Aktuatoren ein Zwischenraum ausgebildet ist, wobei die Aktuatoren mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar sind.
Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Erzeugung feinster Strukturen, insbesondere auf Halbleiterbauelementen oder anderen mikrostrukturierten Bauteilen verwendet. Das Funktionsprinzip der genannten Anlagen beruht dabei darauf, mittels einer in der Regel verkleinernden Abbildung von Strukturen auf einer Maske, einem sogenannten Retikel, auf einem mit fotosensitiven Material versehenen zu strukturierenden Element, einem sogenannten Wafer, feinste Strukturen bis in den Nanometerbereich zu erzeugen. Die minimalen Abmessungen der erzeugten Strukturen hängen dabei direkt von der Wellenlänge des verwendeten Lichts ab. Dieses wird zur optimalen Ausleuchtung des Retikels in einer Beleuchtungsoptik geformt. In jüngerer Zeit werden vermehrt Lichtquellen mit einer Emissionswellenlänge im Bereich weniger Nanometer, beispielsweise zwischen 1 nm und 120 nm, insbesondere im Bereich von 13,5 nm verwendet. Der beschriebene Wellenlängenbereich wird auch als EUV-Bereich bezeichnet.
Die mikrostrukturierten Bauteile werden außer mit im EUV-Bereich arbeitenden Systemen auch mit den im Markt etablierten DUV-Systemen mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 300 nm, insbesondere von 193 nm hergestellt. Mit der Anforderung immer kleinere Strukturen herstellen zu können, sind auf die Anforderungen an die optische Korrektur in den Systemen weiter gestiegen. Mit jeder neuen Generation von Projektionsbelichtungsanlagen im EUV-Bereich oder DUV-Bereich wird zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Durchsatz erhöht, was typischerweise zu einer stärkeren thermischen Belastung und damit zu steigenden thermalverursachten Abbildungsfehlern führt.
Zur wenigstens teilweisen Kompensation der vorstehend beschriebenen Probleme sowie auch generell zur Erhöhung der Bildlagegenauigkeit und Bildqualität (sowohl entlang der optischen Achse bzw. in Lichtausbreitungsrichtung als auch in lateraler Richtung bzw. senkrecht zur optischen Achse oder Lichtausbreitungsrichtung) ist es insbesondere bekannt, einen oder mehrere Spiegel im optischen System als adaptiven Spiegel mit einer Aktuatorschicht - beispielsweise aus einem piezoelektrischen Material - auszugestalten, wobei über diese piezoelektrische Schicht hinweg ein elektrisches Feld mit lokal unterschiedlicher Stärke durch Anlegen einer elektrischen Spannung an beiderseitig zur piezoelektrischen Schicht angeordnete Elektroden erzeugt wird. Bei lokaler Verformung der piezoelektrischen Schicht verformt sich auch das Reflexionsschichtsystem des adaptiven Spiegels, so dass durch geeignete Ansteuerung der Elektroden (ggf. auch zeitlich veränderlich) Abbildungsfehler wenigstens teilweise kompensiert werden können. Die Verformung des Reflexionsschichtsystem kann auch generell eingesetzt werden, um den mikrolithographischen Abbildungsprozess weiter zu optimieren.
Bisher ist es im Stand der Technik üblich in das Spiegelsubstrat oder in die Rückplatte Kühlleitungen oder zusätzliche Kühlplatten zu integrieren. Diese Kühlungskonzepte erweisen sich allerdings als nicht ausreichend, sodass es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen adaptiven Spiegel bereitzustellen, der besser temperiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen adaptiven Spiegel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der adaptive Spiegel zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass in mindestens einem der Zwischenräume mindestens ein Temperierelement angeordnet ist, dass das Temperierelement in thermischer Wirkverbindung mit zumindest einem der Aktuatoren steht, und eingerichtet ist, die Temperatur des mindestens einen Aktuators von einer ersten Temperatur auf eine gegenüber der ersten Temperatur abweichende zweite Temperatur zu ändern. Durch das Einbringen von mindestens einem Temperierelement in die Zwischenräume und durch die thermische Wirkverbindung zwischen dem Tempereierelement und dem Aktuator oder mit dem mindestens einem Aktuator kann dieser effektiver tempereriert werden. Zudem ist auch eine direktere Temperierung möglich, sodass bei der Regelung der Temperatur der Aktuatoren eine einfachere Regelung möglich ist. Die Aktuatoren können dabei bevorzugt Festkörperaktuatoren sein, d. h. aus piezostriktivem, magnetostriktivem, photostriktiven oder elektrorestriktiven Material gebildet sein. Die Aktuatoren sind bevorzugt in regelmäßigem Abstand zueinander angeordnet, können aber auch in beliebigem Abstand zueinander angeordnet sein, derart, dass zwischen zwei benachbarten Aktuatoren ein Zwischenraum ausgebildet ist. Bevorzugt ist in allen Zwischenraumräumen das mindestens eine Temperierelement vorgesehen, wobei auch mehrere insbesondere mehrere verschiedene Temperierelemente in den Zwischenräumen oder in zumindest einem Teil der Zwischenräume angeordnet sein können. Das Temperierelement ist bevorzugt als ein Kühlelement gebildet, und ist dabei besonders bevorzugt ein Kühlmittel oder ein Kältemittel. Alternativ kann das Temperierelement aber auch dem Heizen der Aktuatoren dienen. Weiterhin können auch mehrere Temperierelemente vorhanden sein, wobei ein Teil dem Kühlen und der andere Teil dem Heizen der Aktuatoren dient.
Um eine noch effektivere Temperierung, insbesondere Kühlung, der Aktuatoren oder des mindestens einen Aktuators zu ermöglichen ist es von Vorteil, wenn das Temperierelement, insbesondere das Kühlelement, in direktem Kontakt mit mindestens einem der Aktuatoren steht. Der Aktuator kann dabei eine Isolierschicht aufweisen, so dass das Temperierelement, in direktem Kontakt mit der den Aktuator zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, einkapselnden Isolierschicht steht. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn das Temperierelement flächig in direktem Kontakt mit dem mindestens einem Aktuator oder den Aktuatoren steht, diese also flächig kontaktiert. Das Temperierelement kann dabei die gesamte nicht mit der Rückplatte oder nicht mit dem Spiegelsubstrat verbundene Fläche des Aktuators kontaktieren oder dieses nur zum Teil kontaktieren. Zudem können auch mehrere Temperierelemente unterschiedliche Bereiche der Aktuatoren kontaktieren.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Temperierelement den mindestens einen Zwischenraum vollständig ausfüllt.
Um die Temperatur oder die Temperierung der Aktuatoren besser regeln zu können, ist es insbesondere vorgesehen, dass die Rückplatte und das Spiegelsubstrat einen Hohlraum bilden und flüssigkeits- und/oder gasdicht miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten sind zwischen Rückseite und im Spiegelsubstrat an deren Verbindungsstellen Dichtungen vorhanden.
In einer Ausführungsform kann das Temperierelement als ein Kühlelement und insbesondere als eine Kühlflüssigkeit gebildet sein, insbesondere Wasser oder wasserhaltige Flüssigkeit oder Alkohol enthalten.
Alternativ kann das Kühlelement auch als ein Kühlgas gebildet sein. Beispielsweise kann das Kühlgas Kohlenstoffdioxid, Kohlenwasserstoff, Luft, halogenierte Kohlenwasserstoffe oder Ammoniak sein.
Alternativ oder zusätzlich kann das Temperierelement oder eines der Temperierelemente - insbesondere das Kühlelement oder eines der Kühlelemente - als ein Feststoff gebildet sein, der als Wärmespeicher dient, wobei der Feststoff mit dem Spiegelsubstrat und/oder mit der Rückplatte verbunden ist. Das als Feststoff gebildete Temperierelement kann dabei mechanisch mit mindestens einem der Aktuatoren gekoppelt sein. Das Temperierelement kann insbesondere aus verschiedenen Feststoffen gebildet sein oder es können mehrere Temperierelemente aus verschiedenen Feststoffen vorhanden sein. Wenn das Temperierelement als ein Feststoff gebildet ist, so ist es von Vorteil, wenn dieser eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, insbesondere aus einem Metall gebildet ist.
Um die Temperierung, insbesondere die Kühlung, der Aktuatoren noch effektiver zu gestalten ist es bevorzugt, wenn ein (externer) Temperierkreislauf, insbesondere ein Kühlkreislauf, vorhanden ist, welcher mit dem mindestens einem Temperierelement oder den Temperierelementen mittels eines an dem Spiegelsubstrat oder der Rückplatte ausgebildeten Einlasses und einem am Spiegelsubstrat oder der Rückplatte ausgebildeten Auslasses verbunden ist. Das Temperierelement kann somit mechanisch, thermisch und insbesondere fluid- oder gasverbunden mit dem Temperierkreislauf verbunden sein. Das Temperierelement kann auch Teil von verschiedenen Temperierkreisläufen sein. Zudem können unterschiedliche Temperierelemente auch mit unterschiedlichen Temperierkreisläufen verbunden sein. Somit können auch mehrere Einlässe und Auslässe vorhanden sein.
Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn eine mit einem Temperierkreislauf verbundene zusätzliche Temperierleitung vorhanden ist, welche thermisch und stoffübertragungsfrei mit dem Temperierelement verbunden ist und eingerichtet ist, dass Temperierelement von einer Temperatur auf eine gegenüber dieser Temperatur abweichende Temperatur zu ändern. Die zusätzliche Temperierleitung kann dabei vorzugsweise in den Zwischenräumen eingebracht sein, insbesondere in den Zwischenräumen verlaufen. Weiterhin können auch mehrere zusätzliche Temperierleitungen vorhanden sein, welche thermisch und stoffübertragungsfrei mit dem Temperierelement verbunden sind. Der Temperierkreislauf kann als ein Kühlkreislauf oder als ein Heizkreislauf gebildet sein. Ebenso kann sowohl ein oder mehrere Kühlkreisläufe und ein oder mehrere Heizkreisläufe vorhanden sein, die jeweils mit einer in die Zwischenräume eingebrachten Kühlleitung und Heizleitung verbunden sind. Dies ermöglicht die Temperatur an den Aktautoren exakter zu regeln.
Um die Aktuatoren noch besser thermisch von der optischen Wirkfläche zu entkoppeln ist es bevorzugt, wenn zusätzlich eine mit dem Spiegelsubstrat und/oder mit der Rückplatte verbundene Wärmebrücke vorhanden ist, die eingerichtet ist, Wärme von der optischen Wirkfläche zum Spiegelsubstrat und/oder der Rückplatte abzuleiten. Die Wärmebrücke kann dabei als Schicht oder auch als Leitung gebildet sein und ist bevorzugt mit der der optischen Wirkfläche gegenüberliegenden Spiegelsubstratrückseite verbunden. Alternativ ist es auch möglich, dass das Temperierelement selber als eine Wärmebrücke gebildet ist, die eingerichtet ist Wärme von der optischen Wirkfläche zum Spiegelsubstrat und/oder der Rückplatte abzuleiten. In diesem Fall verläuft die Wärmebrücke vorzugsweise innerhalb des Spiegelsubstrats.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Wärmebrücke eingerichtet ist, die Wärme von der optischen Wirkfläche unter thermischer Umgehung der Mehrzahl an Aktuatoren zu dem Spiegelsubstrat und/oder der Rückplatte abzuleiten. Dies ermöglicht, dass die Wärme von der optischen Wirkfläche direkt in das Spiegelsubstrat derart ausgeleitet wird, dass kein oder nur ein geringer Teil der Wärme auf die Aktuatoren übertragen wird. Dazu kann beispielsweise eine zusätzliche wärmeleitende oder wärmeableitende Schicht in das Spiegelsubstrat zwischen den Aktuatoren und der optischen Wirkfläche eingebracht sein.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Wärmebrücke thermisch und/oder mechanisch mit mindestens einem der Aktuatoren verbunden ist.
Alternativ oder zusätzlich kann das Temperierelement oder ein zusätzlich vorhandenes zusätzliches Temperierelement eine Geometrie aufweisen, welche eingerichtet ist, die optische Wirkfläche von den Aktuatoren und/oder der Rückplatte thermisch zu entkoppeln. Insbesondere kann das Temperierelement oder das zusätzliche Temperierelement mindestens einen Entkopplungsschnitt aufweisen, also als mindestens ein Biegeelement (Flexure) gebildet sein, derart, dass eine Ausdehnung der Aktuatoren durch die Biegung des Biegeelements kompensiert wird. Alternativ kann das Temperierelement oder das zusätzliche Temperierelement auch aus einem Material mit einem hohen Wärmedehnungskoeffizienten gebildet sein, das die wärmeinduzierte parasitäre Ausdehnung der Aktuatoren kompensiert.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn in dem Spiegelsubstrat zusätzlich mindestens eine, mit einem Temperierkreislauf verbundene Temperierleitung, insbesondere Kühlleitung, zur Temperierung, insbesondere Kühlung, des Spiegelsubstrats ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine homogenere Temperierung über den gesamten adaptiven Spiegel.
In diesem Zusammenhang ist es alternativ oder zusätzlich von Vorteil, dass in der Rückplatte mindestens eine, mit einem Temperierkreislauf, insbesondere einem Kühlkreislauf, verbundene Temperierleitung, insbesondere Kühlleitung, zur Temperierung der Rückplatte vorhanden ist.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken. Dabei zeigen:

1a eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage,
1 b eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im DUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage,
2 eine schematische Darstellung eines ersten adaptiven Spiegels mit Temperierelement,
3 eine schematische Darstellung eines zweiten adaptiven Spiegels mit Temperierelement, und
4 eine schematische Darstellung eines dritten adaptiven Spiegels mit Temperierelement.

1a zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist, das heißt bei der der erfindungsgemäße Aktuator 100 eingesetzt werden kann. Die Erfindung kann aber auch in anderen Nanopositioniersystemen eingesetzt werden.
Gemäß 1a weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600 einen Feldfacettenspiegel 603 und einen Pupillenfacettenspiegel 604 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 603 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 601 und einen Kollektorspiegel 602 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 604 sind ein erster Teleskopspiegel 605 und ein zweiter Teleskopspiegel 606 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 607 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 651-656 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 621 auf einem Maskentisch 620 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 661 auf einem Wafertisch 660 befindet.
Die Erfindung kann ebenso in einer DUV-Anlage verwendet werden, wie in 1b dargestellt. Eine DUV-Anlage ist prinzipiell wie die oben beschriebene EUV-Anlage aus der 1a aufgebaut, wobei in einer DUV-Anlage Spiegel und Linsen als optische Elemente verwendet werden können und die Lichtquelle einer DUV-Anlage eine Nutzstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 100 nm bis 300 nm emittiert.
Die in 1b dargestellte DUV-Lithographieanlage 700 weist eine DUV-Lichtquelle 701 auf. Als DUV-Lichtquelle 701 kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 702 im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert. Ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 703 leitet die DUV-Strahlung 702 auf eine Photomaske 704. Die Photomaske 704 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 703, angeordnet sein. Die Photomaske 704 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 705 verkleinert auf einen Wafer 706 oder dergleichen abgebildet wird. Das Projektionssystem 705 weist mehrere Linsen 707 und/oder Spiegel 708 zur Abbildung der Photomaske 704 auf den Wafer 706 auf. Dabei können einzelne Linsen 707 und/oder Spiegel 708 des Projektionssystems 705 symmetrisch zur optischen Achse 709 des Projektionssystems 705 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 707 und Spiegel 708 der DUV-Lithographieanlage 700 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 707 und/oder Spiegel 708 vorgesehen sein. Insbesondere weist das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 703 der DUV-Lithographieanlage 700 mehrere Linsen 707 und/oder Spiegel 708 auf. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt. Ein Luftspalt 710 zwischen der letzten Linse 707 und dem Wafer 706 kann durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Die erfindungsgemäßen Aktuatoren können zur Verstellung der Linsen 707 und/oder Spiegel 708 und/oder zu deren Deformation in der DUV-Lithographieanlage 700 insbesondere in ihrem Projektionssystem 705 eingesetzt werden.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines adaptiven Spiegels 100 für eine mikrolitographische Projektionsbelichtungsanlage 600. Der adaptiven Spiegel 100 weist ein Spiegelsubstrat 101 und, eine optische Wirkfläche 102 und ein Reflexionsschichtsystem 103 zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche 102 auftreffender elektromagnetischer Strahlung auf. Weiterhin ist eine Mehrzahl von Aktuatoren 104 vorgesehen, die mit dem Spiegelsubstrat 101, insbesondere mit der gegenüber der optischen Wirkfläche 102 abgewandten Spiegelsubstratrückseite und mit einer Rückplatte 105 verbunden sind und derart beabstandet voneinander angeordnet sind, dass zwischen zwei benachbarten Aktuatoren 104 ein Zwischenraum 106 ausgebildet ist. Durch Beaufschlagung der Aktuatoren 104 oder einzelner der Aktuatoren 104 mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld kann eine lokal variable Deformation des Spiegelsubstrats 101 bzw. des Reflexionsschichtsystems 103 und damit der optischen Wirkfläche 102 bewirkt werden. In mindestens einem der Zwischenräume 106 ist mindestens ein Temperierelement 107 angeordnet, wobei das Temperierelement 107 in thermischer Wirkverbindung mit mindestens einem der Aktuatoren 104 steht und eingerichtet ist, die Temperatur des mindestens einen Aktuators 104 von einer ersten Temperatur auf eine gegenüber der ersten Temperatur abweichende Temperatur zu ändern. Das Temperierelement 107 kann als Kühlelement und/oder als Heizelement gebildet sein. Die Aktuatoren 114 sind vorzugsweise als Festkörperaktuatoren gebildet, d. h. sie sind aus piezo- oder magnetostriktivem, oder photostriktivem oder elektrostriktivem Material gebildet. Bevorzugt sind in allen Zwischenräumen 106 Temperierelemente 107 vorhanden, wobei verschiedene Zwischenräume 106 auch mit unterschiedlichen, insbesondere unterschiedlich ausgestalteten Temperierelementen 107 gefüllt oder zumindest teilweise gefüllt sein können. Weiterhin können auch bereichsweise Zwischenräume 106 mit einem oder mehreren Temperierelementen 107 gefüllt sein. Weiterhin zeigt 2, dass das Temperierelement 107 in direktem Kontakt mit mindestens einem der Aktuatoren 104 steht, d. h. das Temperierelement 107 ist, bevorzugt flächig, mit zumindest einem Teil der Aktuatorfläche verbunden. Bevorzugt füllt das mindestens eine Temperierelement 107 den mindestens einen Zwischenraum 106 vollständig aus.
Der 2 kann man zudem entnehmen, dass die Rückplatte 105 und der Spiegelsubstrat 101 einen Hohlraum 108 ausbilden, wobei die Rückplatte 105 und Spiegelsubstrat 101 flüssigkeits- und/oder gasdicht miteinander verbunden sind. Dazu sind vorliegend Dichtungen 113 vorhanden.
Das Temperierelement 107 kann als eine Kühlflüssigkeit oder als ein Kühlgas gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Temperierelement oder einige der Temperierelemente auch als ein Feststoff gebildet sein, der als Wärmespeicher dient, und mit dem Spiegelsubstrat 101 und/oder mit der Rückplatte 105 verbunden ist. Weiterhin können auch eine Mehrzahl von Temperierelemente 107 vorhanden sein, wobei ein Teil als Kühlelemente und der andere Teil als Heizelemente gebildet ist.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des adaptiven Spiegels 100, wobei gleiche Elemente mit gegenüber der 1 gleichen Bezugszeichen versehen sind. In dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist zusätzlich ein Temperierkreislauf 109 vorhanden, welcher mit dem Temperierelement 107 oder den Temperierelementen 107 mittels eines an dem Spiegelsubstrat 101 oder der Rückplatte 105 ausgebildeten Einlasses 110 und einem am Spiegelsubstrat 101 oder der Rückplatte 105 ausgebildeten Auslasses 111 mechanisch-, thermisch-, insbesondere fluidverbunden oder gasverbunden ist. Dies ermöglicht eine zusätzliche Temperierung des oder der Temperierelemente 107 durch einen externen Temperierkreislauf.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 zeigt einen adaptiven Spiegel 100, wobei eine mit einem Temperierkreislauf 109 verbundene zusätzliche Temperierleitung 112 vorhanden ist, welche thermisch und stoffübertragungsfrei mit dem Temperierelement 107 verbunden ist. Diese ist eingerichtet, das Temperierelement 107 von einer Temperatur auf eine gegenüber dieser Temperatur abweichende Temperatur zu ändern. 4 kann entnommen werden, dass die zusätzliche Temperierleitung 112 durch die Zwischenräume 106 oder durch zumindest einen Teil der Zwischenräume 106 verläuft.
Weiterhin kann der adaptive Spiegel nach den 2 bis 4 auch zusätzlich eine mit dem Spiegelsubstrat 101 und/oder mit der Rückplatte 105 verbundene, nicht näher dargestellte, Wärmebrücke aufweisen, die eingerichtet ist, Wärme von der optischen Wirkfläche 102 zum Spiegelsubstrat 101 und/oder der Rückplatte 105 abzuleiten. Die Wärmebrücke kann dabei im Spiegelsubstrat 101 oder im Spiegelsubstrat 101 und der Rückplatte 105 verlaufen und kann als eine Schicht oder als eine Leitung gebildet sein. Alternativ kann die zusätzliche Wärmebrücke auch in einem der Zwischenräume 106 oder im Hohlraum 108 angeordnet sein. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Wärmebrücke eingerichtet ist, die Wärme von der optischen Wirkfläche 102 unter thermischer Umgehung der Mehrzahl an Aktuatoren 104 zu dem Spiegelsubstrat und/oder der Rückplatte abzuleiten. Dies ermöglicht eine thermische Entkopplung zwischen Aktuator 104 und optischer Wirkfläche 102. Ist die Wärmebrücke als Festkörper ausgebildet und ist diese in einem der Zwischenräume 106 angeordnet so ist es bevorzugt, wenn die Wärmebrücke thermisch und/oder mechanisch mit mindestens einem der Aktuatoren 104 verbunden ist.
Wenn das Temperierelement 107 oder ein zusätzlich vorhandenes Temperierelement 107 als ein Festkörper gebildet ist, so ist es bevorzugt, wenn dieser eine Geometrie aufweist, die eingerichtet ist, die optische Wirkfläche 102 von den Aktuatoren 104 und/oder der Rückplatte 105 thermisch zu entkoppeln. Dies kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, indem das Temperierelement einen Entkopplungsschnitt aufweist, also als ein Biegeelement (Flexure) gebildet ist. Durch die Biegung des Biegeelements, also aufgrund der Entkopplungsschnitte, ist es möglich, eine wärmeinduzierte Ausdehnung der Aktuatoren 104 zu kompensieren.
Alternativ kann das Temperierelement 107 oder das zusätzliche Temperierelement 107 auch aus einem Stoff mit einem hohen Wärmedehnungskoeffizienten ausgebildet sein, derart, dass eine wärmeinduzierte Ausdehnung des Aktuators durch eine Ausdehnung oder Komprimierung des Temperierelements oder des zusätzlichen Temperierelements ausgeglichen wird. Beispielsweise kann ein derartiges Temperierelement aus Goldwolle gebildet sein.
Weiterhin und in den 2 bis 4 nicht gezeigt, kann in dem Spiegelsubstrat 101 zusätzlich mindestens eine, mit einem Temperierkreislauf verbundene Kühlleitung zur Kühlung des Spiegelsubstrats 101 ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch in der Rückplatte 105 mindestens eine, mit einem Temperierkreislauf verbundene - nicht gezeigte - Kühlleitung zur Kühlung der Rückplatte 105 vorhanden sein.
Bezugszeichenliste

100: Adaptiver Spiegel
101: Spiegelsubstrat
102: optischen Wirkfläche
103: Reflexionsschichtsystem
104: Aktuatoren
105: Rückplatte
106: Zwischenraum
107: Temperierelement
108: Hohlraum
109: Temperierkreislauf
110: Einlass
111: Auslass
112: zusätzliche Temperierleitung
113: Dichtelement
600: Projektionsbelichtungsanlage
601: Plasmalichtquelle
602: Kollektorspiegel
603: Feldfacettenspiegel
604: Pupillenfacettenspiegel
605: erster Teleskopspiegel
606: zweiter Teleskopspiegel
607: Umlenkspiegel
620: Maskentisch
621: Maske
651: Spiegel (Projektionsobjektiv)
652: Spiegel (Projektionsobjektiv)
653: Spiegel (Projektionsobjektiv)
654: Spiegel (Projektionsobjektiv)
655: Spiegel (Projektionsobjektiv)
656: Spiegel (Projektionsobjektiv)
660: Wafertisch
661: beschichtetes Substrat
700: DUV-Lithographieanlage
701: DUV-Lichtquelle
702: DUV-Strahlung /Strahlengang
703: Strahlformungs- und Beleuchtungssystem (DUV)
704: Photomaske
705: Projektionssystem
706: Wafer
707: Linse
708: Spiegel
709: optische Achse

Claims

Adaptiver Spiegel (100) für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (600), mit einem Spiegelsubstrat (101), mit einer optischen Wirkfläche (102), mit einem Reflexionsschichtsystem (103) zur Reflexion von auf die optische Wirkfläche (102) auftreffender elektromagnetischer Strahlung, mit einer Mehrzahl von Aktuatoren (104), die mit dem Spiegelsubstrat (101) und mit einer Rückplatte (105) verbunden und derart beabstandet voneinander angeordnet sind, dass zwischen zwei benachbarten Aktuatoren (104) ein Zwischenraum (106) ausgebildet ist, wobei die Aktuatoren (104) mit einem elektrischen Feld und/oder einem magnetischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der Zwischenräume (106) mindestens ein Temperierelement (107) angeordnet ist, dass das Temperierelement in thermischer Wirkverbindung mit zumindest einem der Aktuatoren (104) steht, und eingerichtet ist, die Temperatur des mindestens einen Aktuators (104) von einer ersten Temperatur auf eine gegenüber der ersten Temperatur abweichende zweite Temperatur zu ändern.
Adaptiver Spiegel (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (107) in direktem Kontakt mit mindestens einem der Aktuatoren (104) steht.
Adaptiver Spiegel (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (107) den mindestens einen Zwischenraum (106) vollständig ausfüllt.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückplatte (105) und das Spiegelsubtrat (101) einen Hohlraum (108) bilden und flüssigkeits- und/oder gasdicht miteinander verbunden sind.
Adaptiver Spiegel (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (107) als eine Kühlflüssigkeit gebildet ist.
Adaptiver Spiegel (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (107) als ein Kühlgas gebildet ist.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (107) als ein Feststoff gebildet ist, der als Wärmespeicher dient, und dass der Feststoff mit der Spiegelsubstrat (101) und/oder mit der Rückplatte (105) verbunden ist.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperierkreislauf (109) vorhanden ist, welcher mit dem Temperierelement (107) mittels eines an dem Spiegelsubstrat (101) oder der Rückplatte (105) ausgebildeten Einlasses (110) und einem am Spiegelsubstrat (101) oder der Rückplatte (105) ausgebildeten Auslasses (111) verbunden ist.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einem Temperierkreislauf (109) verbundene zusätzliche Temperierleitung (112) vorhanden ist, welche thermisch und stoffübertragungsfrei mit dem Temperierelement (107) verbunden ist und eingerichtet ist, dass Temperierelement (107) von einer Temperatur auf eine gegenüber dieser Temperatur geringere Temperatur zu kühlen.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine mit dem Spiegelsubstrat (101) und/oder mit der Rückplatte (105) verbundene Wärmebrücke vorhanden ist, die eingerichtet ist, Wärme von der optischen Wirkfläche (102) zum Spiegelsubstrat und/oder der Rückplatte abzuleiten.
Adaptiver Spiegel (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke eingerichtet ist, die Wärme von der optischen Wirkfläche unter thermischer Umgehung der Mehrzahl an Aktuatoren zu dem Spiegelsubstrat und/oder der Rückplatte abzuleiten.
Adaptiver Spiegel (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke thermisch und/oder mechanisch mit mindestens einem der Aktuatoren (104) verbunden ist.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (107) oder ein zusätzlich vorhandenes zusätzliches Temperierelement eine Geometrie aufweist, die eingerichtet ist, die optische Wirkfläche (102) von den Aktuatoren (104) und/oder der Rückplatte (105) thermisch zu entkoppeln.
Adaptiver Spiegel (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (107) oder das zusätzliche Temperierelement einen Entkopplungsschnitt aufweist.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spiegelsubstrat (101) mindestens eine mit einem Temperierkreislauf verbundene Temperierleitung zur Temperierung des Spiegelsubstrats (101) ausgebildet ist.
Adaptiver Spiegel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückplatte (105) mindestens eine mit einem Temperierkreislauf verbundene Temperierleitung zur Temperierung der Rückplatte (105) vorhanden ist.