DE102022210245A1

DE102022210245A1 - Spiegelvorrichtung, insbesondere für eine mikro-lithographische Projektionsbelichtungsanlage, und Verfahren zum Messen der Temperatur eines Spiegels

Info

Publication number: DE102022210245A1
Application number: DE102022210245.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Raba; Matthias Manger; Hans Michael Stiepan; Joern WEBER
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-09-28
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2024-03-28
Also published as: WO2024068292A1

Abstract

Spiegelvorrichtung, insbesondere für eine mikrolithografische Projektionsbelichtungsanlage, mit einem Spiegel (20), einer Sensoreinrichtung (26) und einer Steuereinheit (38). Der Spiegel (20) umfasst einen Spiegelkörper (23) und eine an dem Spiegelkörper (23) ausgebildete Reflexionsfläche (24). Die Sensoreinrichtung (26) ist dazu ausgelegt, eine aus dem Spiegelkörper (23) heraus abgesonderte Energiemenge zu erfassen, um daraus einen Temperaturmesswert abzuleiten, und den Temperaturmesswert an die Steuereinheit (38) zu senden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Messen der Temperatur eines Spiegels (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Spiegelvorrichtung, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Messen der Temperatur eines Spiegels.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden für die Herstellung integrierter Schaltkreise mit besonders kleinen Strukturen genutzt. Eine mit sehr kurzwelliger, tief ultravioletter oder extrem ultravioletter Strahlung (DUV- oder EUV-Strahlung) beleuchtete Maske (= Retikel) wird auf ein Lithografieobjekt abgebildet, um die Maskenstruktur auf das Lithografieobjekt zu übertragen.
Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst mehrere Spiegel, an denen die Strahlung reflektiert wird. Die Spiegel haben eine präzise definierte Form und sind präzise positioniert, damit die Abbildung der Maske auf das Lithografieobjekt eine hinreichende Qualität hat.
Die Projektionsbelichtungsanlage ist im Betrieb Einflüssen ausgesetzt, die einen Einfluss auf die Qualität der Abbildung haben. Führt beispielsweise eine thermische Ausdehnung zu einer Änderung in der geometrischen Form eines Spiegels, so verändert sich die Wellenfront der an dem Spiegel reflektierten Strahlung. Für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage ist es hilfreich, über eine Information zur Temperatur des Spiegels zu verfügen. Die Temperaturinformation kann beispielsweise genutzt werden, um eine Heizeinrichtung oder eine Kühleinrichtung anzusteuern, sodass die Temperatur des Spiegels auf einem konstanten Wert gehalten wird, oder um die Projektionsbelichtungsanlage nach einer Temperaturänderung geeignet zu justieren.
Möglich ist es, mit in der Nähe zu einem Spiegel angeordneten Temperatursensoren Temperaturmesswerte aufzuzeichnen oder aus Größen, die indirekt mit der Temperatur eines Spiegels zusammenhängen auf die Temperatur des Spiegels zu schließen. So kann beispielsweise aus der Temperatur einer benachbart zu dem Spiegel anliegenden Atmosphäre auf die Temperatur des Spiegels geschlossen werden. Solche indirekten Messverfahren haben keine hohe Genauigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spiegelvorrichtung und ein Verfahren zum Messen der Temperatur eines Spiegels vorzustellen, die diese Nachteile vermeiden. Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gelöst wird die Aufgabe also durch eine insbesondere für eine mikrolithografische Projektionsbelichtungsanlage geeignete Spiegelvorrichtung mit einem Spiegel, einer Sensoreinrichtung und einer Steuereinheit. Der Spiegel umfasst einen Spiegelkörper und eine an dem Spiegelkörper ausgebildete Reflexionsfläche. Die Sensoreinrichtung ist dazu ausgelegt, eine aus dem Spiegelkörper heraus abgesonderte Energiemenge zu erfassen, um daraus einen Temperaturmesswert abzuleiten, und den Temperaturmesswert an die Steuereinheit zu senden.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine Information über die Temperatur des Spiegelkörpers zu erhalten und dabei so wenig wie möglich in die Konfiguration des Spiegels einzugreifen. Im Unterschied zu konventionellen Temperatursensoren, die regelmäßig in einem direkten Kontakt mit dem Material des Spiegelkörpers stehen, kann eine aus dem Spiegelkörper heraus abgesonderte Energiemenge erfasst werden, ohne dass Eingriffe in die Struktur des Spiegels erforderlich werden. Die Erfindung hat erkannt, dass es möglich ist, aus der abgesonderten Energiemenge eine Temperaturinformation zu gewinnen.
Der Temperaturmesswert betrifft die Temperatur des Spiegelkörpers. Hat der Spiegelkörper eine über den Körper verteilt konstante Temperatur, so gilt der Temperaturmesswert für den gesamten Spiegelkörper. Variiert die Temperatur innerhalb des Spiegelkörpers, so kann der Temperaturmesswert für einen lokalen Bereich innerhalb des Spiegelkörpers gelten. Möglich ist auch, dass der Temperaturmesswert einem Durchschnittswert über mehrere lokale Bereiche entspricht.
Im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage wird dem Spiegel laufend Energie zugeführt, weil ein Teil der auftreffenden EUV-/DUV-Strahlung absorbiert wird. In einer Ausführungsform wird die Erfindung durchgeführt, ohne dass zum Zwecke der Temperaturmessung zusätzliche Energie in die Spiegelvorrichtung eingebracht wird. Die Messung kann also alleine auf der Energie beruhen, die dem Spiegel im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage ohnehin zugeführt wird. Insbesondere kann die mit der Sensoreinrichtung erfasste Energiemenge eine in Form von Infrarot-Strahlung aus dem Spiegelkörper heraus abgesonderte Energiemenge sein. Es kann dann eine thermographische Messung durchgeführt werden, bei dem die abgesonderte Infrarot-Strahlung mit einem Infrarotsensor erfasst wird. Um aus der gemessenen Strahlungsleistung auf die Temperatur zu schließen, kann eine Kalibrierung unter Bezugnahme auf einen idealen schwarzen Strahler erfolgen.
Die Sensoreinrichtung kann einen Infrarotsensor umfassen, um von dem Spiegelkörper ausgehende Infrarot-Strahlung (IR-Strahlung) zu erfassen. Der Infrarotsensor kann als Bildsensor ausgebildet sein, sodass die von dem Spiegelkörper ausgehende IR-Strahlung ortsaufgelöst erfasst werden kann. Als Detektorelemente können je nach Sensitivität und Wellenlängenbereich beispielsweise Bolometer, Thermopiles oder Halbleitersensoren (InSb, HgCdTe) zum Einsatz kommen.
Die Reflexionsfläche des Spiegels kann eine hohe Reflektivität für EUV-Strahlung und/oder DUV-Strahlung aufweisen. Die Reflexionsfläche des Spiegels kann durch eine hochreflektierende Beschichtung gebildet werden. Es kann sich um ein optisches Schichtsystem in Form einer Multilayer-Beschichtung handeln, insbesondere um eine Multilayer-Beschichtung mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium. Mit einer solchen Beschichtung können etwa 70 % der auftreffenden EUV-Strahlung reflektiert werden. Die restlichen etwa 30 % werden absorbiert und führen zu einer Erwärmung der EUV-Spiegel. Als EUV-Strahlung wird elektromagnetische Strahlung im extrem ultravioletten Spektralbereich mit Wellenlängen zwischen 5 nm und 100 nm, insbesondere mit Wellenlängen zwischen 5 nm und 30 nm bezeichnet. DUV-Strahlung liegt im tiefen ultravioletten Spektralbereich und hat eine Wellenlänge zwischen 100 nm und 300 nm.
Eine hohe Reflektivität für EUV-/DUV-Strahlung geht regelmäßig damit einher, dass der Emissionsgrad für IR-Strahlung gering ist. Beispielsweise kann der Emissionsgrad für IR-Strahlung in einer Größenordnung von lediglich ε ≈0,5 liegen. Für einen idealen schwarzer Strahler gilt für den Emissionsgrad ε(T)=1 und für die Reflektivität R=1-ε(T)=0. Reale nicht-durchsichtige Körper weisen Emissionsgrade ε(T)<1 und entsprechend eine Reflektivität R-ε(T)>0 auf. Mit dem geringen Emissionsgrad geht eine hohe Reflektivität einher, was zur Folge hat, dass Hintergrundstrahlung, die beispielsweise von einer Rahmenstruktur der Spiegelvorrichtung oder von einem benachbarten Gehäuse ausgeht, in den Infrarotsensor eingespiegelt werden kann, wodurch das Messergebnis verfälscht werden kann. Wird im Rahmen der Erfindung die von einem Körper ausgehende IR-Strahlung zum Zwecke der Temperaturmessung erfasst, so hat die Oberfläche vorzugsweise einen Emissionsgrad ε für IR-Strahlung von mindestens 0,15, vorzugsweise von wenigstens 0,5. Ein solcher Emissionsgrad wird im Rahmen der Erfindung als hoher Emissionsgrad bezeichnet. Die Angaben zum Emissionsgrad beziehen sich jeweils auf den Wellenlängenbereich innerhalb des IR-Spektrums, für den der Infrarotsensor sensitiv ist.
In einer Ausführungsform ist der Infrarotsensor vor der Reflexionsfläche angeordnet, sodass von dem Spiegelkörper ausgehende IR-Strahlung sich geradlinig zu dem Infrarotsensor ausbreiten kann, ohne dass der Spiegelkörper im Weg ist. Um ein aussagekräftiges Messergebnis zu erhalten, kann in der Reflexionsfläche ein Messfeld ausgebildet sein, das einen höheren Emissionsgrad für IR-Strahlung aufweist als die Reflexionsfläche. Das Messfeld kann inmitten der Reflexionsfläche angeordnet sein, sodass das Messfeld rundherum von der Reflexionsfläche umgeben ist. Die Emissionseigenschaften des Messfelds können möglichst nahe an denen eines idealen schwarzen Strahlers sein. Eine Möglichkeit, das Messfeld mit dem gewünschten Emissionsgrad zu erzeugen, besteht darin, die Reflexionsfläche im Bereich des Messfelds mit einer Beschichtung zu versehen. Möglich ist auch, im Bereich des Messfelds eine Folie auf die Reflexionsfläche aufzubringen. In einer weiteren Variante wird der Bereich des Messfelds von der hochreflektiven Beschichtung der Reflexionsfläche ausgespart, sodass die Oberfläche des Spiegels und damit das Messfeld durch ein darunter angeordnetes Material des Spiegelkörpers gebildet wird.
Um eine ausreichende Menge an EUV-/DUV-Strahlung reflektieren zu können, haben die Spiegel üblicherweise eine große Reflexionsfläche. Beispielsweise kann die Reflexionsfläche wenigstens 500 cm², vorzugsweise wenigstens 2000 cm², weiter vorzugsweise wenigstens 10.000 cm² groß sein. Die Messfelder, die keinen relevanten Beitrag zur Reflexion der EUV-/DUV-Strahlung leisten, sollten im Verhältnis zur Reflexionsfläche klein sein. Beispielsweise kann das Messfeld eine Fläche haben, die kleiner ist als 5 mm², vorzugsweise kleiner ist als 2 mm², weiter vorzugsweise kleiner ist als 1 mm². Insbesondere kann die Größe des Messfelds zwischen 1 µm² und 1 mm² liegen. Das Verhältnis zwischen der Größe der Reflexionsfläche und der Größe des Messfelds kann mindestens 10⁴, vorzugsweise mindestens 10⁶, weiter vorzugsweise mindestens 10⁸ sein.
Die Reflexionsfläche kann mit einer Mehrzahl von Messfeldern versehen sein, beispielsweise mindestens zwei, vorzugsweise mindestens fünf, weiter vorzugsweise mindestens zwanzig Messfeldern. Die Messfelder können gleichmäßig über die Reflexionsfläche verteilt sein. Insbesondere hat der größte Kreis innerhalb der Reflexionsfläche, der frei von einem Messfeld ist, einen Flächeninhalt von vorzugsweise nicht mehr als 20 %, vorzugsweise nicht mehr als 10 %, weiter vorzugsweise nicht mehr als 5 % der Reflexionsfläche.
Der Infrarotsensor kann auf die Messfelder gerichtet sein, also so angeordnet sein, dass das die Temperatur des Spiegelkörpers repräsentierende Messsignal anhand der von den Messfeldern ausgehenden IR-Strahlung ermittelt wird. Innerhalb des IR-Spektrums sollte der Infrarotsensor für einen Wellenlängenbereich sensitiv sein, für den das Messfeld einen hohen Emissionsgrad hat. Wird das Messfeld durch eine Silizium-Dioxid-Verbindung gebildet, wie es beispielsweise der Fall sein kann, wenn im Bereich des Messfelds die hochreflektive Beschichtung entfernt wird, so ist der Infrarotsensor vorzugsweise für langwellige IR-Strahlung mit Wellenlängen zwischen 7 µm und 14 µm sensitiv.
Innerhalb des Projektionsobjektivs hat die mit solchen Messfeldern versehene Spiegelvorrichtung vorzugsweise eine pupillennahe Position. Ist ein Spiegel nahe an der Pupille des Strahlengangs angeordnet, so betreffen die Messfelder das gesamte Feld des Strahlengangs in gleichem Maße. Hat hingegen ein Spiegel einen größeren Abstand zu der Pupille, so kann ein Messfeld einen bestimmten Bereich innerhalb des Felds des Strahlengangs beeinträchtigen, was in vielen Fällen unerwünscht ist.
Damit die Temperaturmessung wenig durch andere Einflüsse beeinträchtigt wird, ist es von Vorteil, wenn die Bedingungen in der Umgebung des Spiegels möglichst konstant gehalten werden. So können eine Rahmenstruktur der Spiegelvorrichtung und/oder ein zu der Spiegelvorrichtung benachbartes Gehäuse mit einer schwarzen Oberfläche versehen sein, also mit einer Oberfläche, die einen für Infrarot-Strahlung hohen Emissionsgrad aufweist. Die Spiegelvorrichtung kann ein Kühlsystem umfassen, um die Rahmenstruktur und/oder das Gehäuse auf einer konstanten Temperatur zu halten.
Die Spiegelvorrichtung kann eine Rahmenstruktur umfassen, an der der Spiegelkörper aufgehängt ist. Es kann sich um eine bewegliche Aufhängung handeln, sodass die Position des Spiegelkörpers relativ zu der Rahmenstruktur einstellbar ist. Die Spiegelvorrichtung kann ein oder mehrere Aktuatoren umfassen, um die Position des Spiegelkörpers relativ zu der Rahmenstruktur zu verändern.
In einer anderen Ausführungsform kann der Infrarotsensor für einen Wellenlängenbereich innerhalb des IR-Spektrums sensitiv sein, für den das Material des Spiegelkörpers transparent ist. Damit wird die Möglichkeit eröffnet, IR-Strahlung zu erfassen, die von einem im Inneren des Spiegelkörpers angeordneten Target ausgeht. Beispielsweise kann der Infrarotsensor für mittelwellige IR-Strahlung sensitiv sein und damit für einen Wellenlängenbereich, für den Silizium-Dioxid-Verbindungen transparent sind.
Innerhalb des Spiegelkörpers kann ein Target ausgebildet sein, das einen hohen Emissionsgrad für IR-Strahlung aufweist. Das Target kann beispielsweise eine innerhalb des Spiegelkörpers ausgebildete Schicht sein. Die Target-Schicht kann sich parallel zu der Reflexionsfläche erstrecken. Umfasst der Spiegelkörper einen Grundkörper, ausgehend von dem im Wege der additiven Fertigung ein Schichtaufbau erzeugt wird, der das optische Schichtsystem der Reflexionsfläche umfasst, so kann die Target-Schicht zwischen dem optischen Schichtsystem und dem Grundkörper angeordnet sein. Umfasst der Schichtaufbau einen Surface-Protection-Layer, so kann die Target-Schicht zwischen dem Surface-Protection-Layer und dem Grundkörper angeordnet sein. Ist der Spiegelkörper aus einem Grundkörper und einem zweiten Teilkörper zusammengesetzt, wobei der Schichtaufbau auf dem zweiten Teilkörper erfolgt, so kann die Target-Schicht auch zwischen dem Grundkörper und dem zweiten Teilkörper angeordnet sein.
Möglich ist auch, dass das Target gebildet wird durch eine innerhalb des Spiegelkörpers ausgebildete Kavität, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die einen hohen Emissionsgrad für IR-Strahlung hat. Die Flüssigkeit kann Wasser sein. In einer Ausführungsform ist die Kavität ein Kühlkanal und die Flüssigkeit durch den Kühlkanal fließendes Wasser.
Der Infrarotsensor kann so angeordnet sein, dass von dem Target ausgehende IR-Strahlung sich durch das Material des Spiegelkörpers hindurch geradlinig zu dem Infrarotsensor ausbreiten kann, ohne dass sonstige Hindernisse im Weg sind. Beispielsweise kann der Infrarotsensor benachbart zu einer der Reflexionsfläche gegenüberliegenden Rückseite des Spiegelkörpers angeordnet sein. Möglich ist auch, dass der Spiegelkörper eine Ausnehmung aufweist, innerhalb derer der Infrarotsensor angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Weg verkürzt werden, den die IR-Strahlung durch das Material des Spiegelkörpers hindurch nimmt.
Energie wird aus dem Spiegelkörper heraus auch in Form von elektrischer Ladung abgesondert, wenn die Reflexionsfläche im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage EUV-/DUV-Strahlung ausgesetzt ist. Innerhalb des optischen Schichtsystems der Reflexionsfläche bildet sich angeregt durch die EUV-/DUV-Strahlung eine stehende Welle, durch die Elektronen aus dem Schichtsystem herausgelöst werden. Die Elektronen bilden freie Ladungsträger auf der Reflexionsfläche, die über einen elektrischen Anschluss nach außen zu einer Erdung abgeleitet werden können. Durch Messen des Stroms zwischen der Reflexionsfläche und der Erdung kann die Anzahl der abgeführten Ladungsträger ermittelt werden.
Der Zustand der stehenden Welle ändert sich in Abhängigkeit von einer durch Erwärmung ausgelösten Veränderung in der Dicke des Schichtsystems. Diese Änderung bewirkt, dass auch die Anzahl der aus dem Schichtsystem herausgelösten Elektronen sich ändert, sodass die Anzahl der abgeführten Ladungsträger ein Maß für die Temperatur des Spiegelkörpers im Bereich der Reflexionsfläche bildet. Mit der Änderung der Temperatur ändert sich die Periodendicke des optischen Schichtsystems und damit auch die Feldstärke an der Oberfläche des optischen Schichtsystems. Die Anzahl der Ladungsträger ist proportional zur Feldstärke, sodass zwischen der Temperaturänderung und dem gemessenen Photostrom in erster Näherung ein linearer Zusammenhang besteht. Damit können Temperaturänderungen aus der Messung des Photostroms bestimmt werden.
Das optische Schichtsystem kann elektrisch leitend sein und gegenüber dem Material des Spiegelkörpers elektrisch isoliert sein. Die Reflexionsfläche kann mit einer Mehrzahl von über den Umfang verteilten elektrischen Kontakten versehen sein, über die die Ladung abgeführt wird.
Die Spiegelvorrichtung kann in anderen Ausführungsformen der Erfindung auch so gestaltet sein, dass die Sensoreinrichtung eine Lichtquelle umfasst, mit der ein Lichtsignal auf den Spiegel geleitet wird. Ein Teil der mit dem Lichtsignal in den Spiegelkörper eingebrachten Energie wird aus dem Spiegelkörper heraus wieder abgesondert und bildet eine Energiemenge, aus der auf die Temperatur des Spiegelkörpers geschlossen werden kann.
Der Spiegelkörper kann mit einem zwischen der Reflexionsfläche und dem Grundkörper des Spiegelkörpers angeordneten Interferenz-Schichtsystem ausgestattet sein, das als Dünnschicht-Interferenzfilter wirkt. Die Schichten unterscheiden sich in ihrem Brechungsindex, wobei der Übergang im Brechungsindex zwischen benachbarten Schichten nach Art eines Rugate-Filters kontinuierlich erfolgen kann oder nach Art eines Bragg-Filters unstetig erfolgen kann.
Ein auf das Interferenz-Schichtsystem geleitetes Lichtsignal wird an dem Interferenz-Schichtsystem wellenlängenselektiv reflektiert. Ändert sich die Temperatur des Spiegelkörpers so ändert sich aufgrund thermischer Ausdehnung die Dicke des Interferenz-Schichtsystems, was zur Folge hat, dass die Wellenlänge der reflektierten Anteile des Lichtsignals sich ändert. Diese Änderung der Wellenlänge kann mit einem geeigneten Lichtsensor gemessen werden. Aus den Messwerten kann auf die Temperatur des Spiegelkörpers im Bereich des Interferenz-Schichtsystems geschlossen werden.
Die Sensoreinrichtung mit der Lichtquelle und dem Lichtsensor kann auf der Rückseite oder seitlich des Spiegelkörpers angeordnet sein, sodass das Lichtsignal zu dem Interferenz-Schichtsystem gelangen kann, ohne zuvor auf die Reflexionsfläche zu treffen. Der Einfallswinkel kann zwischen 0° und 60° liegen. Das Lichtsignal kann eine Wellenlänge haben, für die das Material des Spiegelkörpers transparent ist. Die Wellenlänge kann beispielsweise im sichtbaren Bereich liegen. Das Interferenz-Schichtsystem und die Wellenlänge des Lichtsignals sind zueinander abgestimmt.
Die Temperaturmessung kann ortsaufgelöst durchgeführt werden, indem Lichtsignale von verschiedenen Bereichen des Interferenz-Schichtsystems getrennt ausgewertet werden. Dazu kann beispielsweise Licht aus mehreren Lichtquellen auf das Interferenz-Schichtsystem geleitet werden und das reflektierte Lichtsignal mit einem Sensorarray ausgewertet werden. Möglich ist auch, dass die Fläche des Interferenz-Schichtsystem mit der Sensoreinrichtung gescannt wird.
In einer Variante ist die Lichtquelle der Sensoreinrichtung vor der Reflexionsfläche angeordnet, sodass das Lichtsignal auf die Reflexionsfläche trifft. In diesem Fall kann das optische Schichtsystem der Reflexionsfläche selbst als Dünnschicht-Interferenzfilter dienen. Das zur Messung verwendete Lichtsignal sollte dieselbe Wellenlänge haben wie die EUV-/DUV-Strahlung, die im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage an der Reflexionsfläche reflektiert wird. Die Lichtquelle kann als EUV-Lichtquelle oder als DUV-Lichtquelle ausgebildet sein, die Strahlung der betreffenden Wellenlänge abgibt. Ändert sich durch thermische Ausdehnung die Dicke der Schichten innerhalb des optischen Schichtsystems, so ändert sich der reflektierte Anteil des Lichtsignals, sodass aus dem Messwert auf die Temperatur des Spiegelkörpers im Bereich Reflexionsfläche geschlossen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Spiegelkörper mit einer thermochromatischen Schicht versehen. Die thermochromatische Schicht kann zwischen dem optischen Schichtsystem und dem Grundkörper des Spiegelkörpers angeordnet sein. Besteht der Spiegelkörper aus einem Grundkörper und einem zweiten Teilkörper, so kann die thermochromatische Schicht auch zwischen dem Grundkörper und dem zweiten Teilkörper angeordnet sein.
Die thermochromatische Schicht hat die Eigenschaft bei einer Temperaturänderung die Farbe zu ändern. Die thermochromatische Schicht kann beispielsweise die anorganischen Verbindungen Rutil oder Zinkoxid umfassen, deren Molekül- oder Kristallstruktur sich bei einer Temperaturänderung ändert, sodass es zu einem Wechsel der Farbe kommt. Mit einer Lichtquelle kann ein Lichtsignal von geeigneter Wellenlänge durch das transparente Material des Spiegelkörpers hindurch auf die thermochromatische Schicht gerichtet werden. Der Lichtsensor kann aus einer Änderung in der Farbe der reflektierten Lichtanteile eine Temperaturinformation ableiten und diese an die Steuereinheit senden.
In einer Ausführungsform ist die thermochromatische Schicht so gestaltet, dass bei Überschreiten bzw. Unterschreiten eines bestimmten Temperatur-Schwellwerts ein Farbwechsel stattfindet. Stimmt der Temperatur-Schwellwert mit der Temperatur überein, die der Spiegelkörper im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage haben soll, so kann das mit dem Lichtsensor aufgenommene Temperatursignal direkt verwendet werden, um eine Temperaturregelung der Spiegelvorrichtung anzusteuern. Insbesondere kann ein geschlossener Regelkreis vorgesehen sein, sodass der Spiegelkörper in Abhängigkeit von dem Temperatursignal des Lichtsensors lokal geheizt oder gekühlt wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage, bei dem mit einer Mehrzahl von Spiegelvorrichtungen eine Maske auf ein Lithografieobjekt abgebildet wird, wobei wenigstens eine der Spiegelvorrichtungen als erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung ausgebildet ist. Das Projektionsobjektiv kann wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, weiter vorzugsweise wenigstens fünf erfindungsgemäße Spiegelvorrichtungen umfassen. Der mit der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung gewonnene Temperaturmesswert kann in einem Steuerungssystem des Projektionsobjektivs genutzt werden, um einen Betriebsparameter des Projektionsobjektivs anzusteuern. Insbesondere kann der Betriebsparameter unter Nutzung des Temperaturmesswerts in einem geschlossenen Regelkreis geregelt werden. Die Erfindung betrifft weiter eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem solchen Projektionsobjektiv.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Messen der Temperatur eines Spiegels einer mikrolithografischen Projektionsbelichtungsanlage. Der Spiegel umfasst einen Spiegelkörper und eine an dem Spiegelkörper ausgebildete Reflexionsfläche. Mit einer Sensoreinrichtung wird eine aus dem Spiegelkörper heraus abgesonderte Energiemenge erfasst, um daraus einen Temperaturmesswert abzuleiten. Der Temperaturmesswert wird an ein Steuersystem der mikrolithografischen Projektionsbelichtungsanlage gesendet.
Die Offenbarung umfasst Weiterbildungen des Verfahrens mit Merkmalen, die im Zusammenhang der erfindungsgemäßen Spiegelvorrichtung beschrieben sind. Die Offenbarung umfasst Weiterbildungen der Spiegelvorrichtung mit Merkmalen, die im Zusammenhang des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben sind.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafte Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage;
2: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spiegelvorrichtung;
3: eine Draufsicht auf den Spiegel der Spiegelvorrichtung aus 2;
4: eine Schnittdarstellung des Spiegels aus 3 mit einer schematisch dargestellten Sensoreinrichtung;
5-7: die Ansicht gemäß 4 bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
8: eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
9-11: schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

In 1 ist eine mikrotlithografische EUV-Projektionsbelichtungsanlage schematisch dargestellt. Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst ein Beleuchtungssystem 10 und ein Projektionsobjektiv 22. Mithilfe des Beleuchtungssystems 10 wird ein Objektfeld 13 in einer Objektebene 12 beleuchtet.
Das Beleuchtungssystem 10 umfasst eine Belichtungsstrahlungsquelle 14, die elektromagnetische Strahlung im EUV-Bereich, also insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 5 nm und 30 nm, abgibt. Die von der Belichtungsstrahlungsquelle 14 ausgehende Beleuchtungsstrahlung wird zunächst mit einem Kollektor 15 in eine Zwischenfokusebene 16 gebündelt.
Das Beleuchtungssystem 10 umfasst einen Umlenkspiegel 17, mit dem die von der Belichtungsstrahlungsquelle 14 abgegebene Beleuchtungsstrahlung auf einen ersten Facettenspiegel 18 umgelenkt wird. Dem ersten Facettenspiegel 18 ist ein zweiter Facettenspiegel 19 nachgeordnet. Mit dem zweiten Facettenspiegels 19 werden die einzelnen Facetten des ersten Facettenspiegels 18 in das Objektfeld 13 abgebildet.
Mithilfe des Projektionsobjektivs 22 wird das Objektfeld 13 über eine Mehrzahl von Spiegeln 20 in eine Bildebene 21 abgebildet. In dem Objektfeld 13 ist eine Maske (auch Retikel genannt) angeordnet, die auf eine lichtempfindliche Schicht eines in der Bildebene 9 angeordneten Wafers abgebildet wird.
Die diversen Spiegel der Projektionsbelichtungsanlage, an denen die Beleuchtungsstrahlung reflektiert wird, sind als EUV-Spiegel ausgebildet. Die EUV-Spiegel sind mit hoch reflektierenden Beschichtungen versehen. Es kann sich um Multilayer-Beschichtungen handeln, insbesondere um Multilayer-Beschichtungen mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium. Die EUV-Spiegel reflektieren etwa 70 % der auftreffenden EUV-Strahlung. Die restlichen etwa 30 % werden absorbiert und führen zu einer Erwärmung der EUV-Spiegel.
In 2 ist eine Spiegelvorrichtung gezeigt, bei der ein Spiegelkörper 23 eines Spiegels 20 über Aktuatoren 28 an einer Rahmenstruktur 29 gehalten ist. Über die Aktuatoren 28 kann die Position des Spiegels 20 relativ zu der Rahmenstruktur 29 verändert werden, um den Spiegel 20 innerhalb der Starrkörperfreiheitsgrade auszurichten und zu positionieren. An dem Spiegelkörper 23 ist eine Reflexionsfläche 24 ausgebildet, an der auftreffende EUV-Strahlung reflektiert wird.
Die Spiegelvorrichtung ist mit einem Kühlsystem ausgestattet, das einen mit einer Kühlflüssigkeit gefüllten Kühlmittelvorrat 33 und eine Pumpe 30 umfasst. Mit der Pumpe 30 wird Kühlflüssigkeit aus dem Kühlmittelvorrat 33 angesaugt und über eine erste Verbindungsleitung 35 zu Kühlkanälen 27 geleitet. Die Kühlkanäle 27 erstrecken sich über die Rahmenstruktur 29 zu dem Spiegelkörper 23. Über eine Rückleitung 32 wird ein geschlossener Kühlkreislauf gebildet. Die Kühlflüssigkeit nimmt durch die absorbierte EUV-Strahlung entstehende Wärme auf und führt diese aus dem Spiegelkörper 23 ab. Am Übergang zwischen der Rahmenstruktur 29 und dem Spiegelkörper 23 sind die Verbindungsleitung 32, 35 als flexible Schlauchleitungen ausgeführt, damit die Justierung und Ausrichtung der Spiegel nicht behindert wird.
Die Kühlkanäle 27 sind so gestaltet, das sowohl von der Rahmenstruktur 29 als auch von dem Spiegelkörper 23 Wärme abgeführt wird und beide im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden. Innerhalb des Spiegelkörpers 23 verzweigen sich die Kühlkanäle 27 in eine Mehrzahl paralleler Kanäle, sodass die Wärme von der Reflexionsfläche 24 gleichmäßig abgeführt wird. Bei der Projektionsbelichtungsanlage aus 1 ist jeder der Spiegel 20 des Projektionsobjektivs 22 als Spiegelvorrichtung gemäß 2 ausgebildet.
Die Spiegelvorrichtung umfasst eine Steuereinheit 38, die verschiedene Steuerungsaufgaben für die Spiegelvorrichtung übernimmt. Unter anderem steuert die Steuereinheit 38 die Aktuatoren 28 an, um den Spiegelkörper 23 in eine gewünschte Position und Ausrichtung relativ zu der Rahmenstruktur 29 zu bringen, und steuert die Pumpe 30 des Kühlsystems an, um die Kühlleistung einzustellen. Eine der Eingangsgrößen, die die Steuereinheit 38 beim Ermitteln der Steuerbefehle für die Aktuatoren 28 verarbeitet, sind Temperaturmesswerte über die Temperatur des Spiegelkörpers 23, die die Steuereinheit 38 von einer Sensoreinrichtung in Form einer für IR-Strahlung sensitiven IR-Kamera 26 erhält. Anhand der Temperaturmesswerte werden Betriebsparameter der Spiegelvorrichtung angesteuert, wie beispielsweise die Aktuatoren 28 oder die Kühlleistung des Kühlsystems. Die Ansteuerung kann innerhalb eines geschlossenen Regelkreises erfolgen.
Gemäß 4 ist die IR-Kamera 26 auf die Reflexionsfläche 24 des Spiegels 20 gerichtet. Die Reflexionsfläche ist mit einer Mehrzahl von Messfeldern 37 versehen, die in 3 der Anschaulichkeit halber vergrößert dargestellt sind. Tatsächlich haben die Messfelder 37 jeweils eine Fläche von etwa 1 mm², während die horizontale Ausdehnung der Reflexionsfläche 24 etwa 80 cm ist. Die Messfelder 37 haben einen hohen Emissionsgrad für langwellige IR-Strahlung, der insbesondere deutlich höher ist als der Emissionsgrad der Reflexionsfläche 24. Die Messfelder 37 werden erzeugt, indem das die Reflexionsfläche 24 bildende optische Schichtsystem 40 im Bereich der Messfelder 37 entfernt wird, sodass das Silizium-Dioxid-Material des Spiegelkörpers 23 frei zugänglich ist.
Die IR-Kamera 26, die sensitiv für langwellige IR-Strahlung mit einer Wellenlänge in der Größenordnung von 10 µm ist, zeichnet die von der gesamten Reflexionsfläche 24 emittierte IR-Strahlung auf. In die weitere Auswertung werden aber nur diejenigen Messwerte einbezogen, die sich auf die Messfelder 37 beziehen. Anhand einer zuvor durchgeführten Kalibrierung, mit der die gemessene Strahlungsleistung zu bestimmten Temperaturmesswerten in Beziehung gesetzt wurde, wird aus den Messwerten ein Temperaturmesswert für jedes der Messfelder 37 abgeleitet. Die Temperaturmesswerte werden an die Steuereinheit 38 gesendet und dort zum Zwecke der Ansteuerung der Spiegelvorrichtung ausgewertet.
Die Aussagekraft der Temperaturmesswerte hängt davon ab, dass die mit der IR-Kamera 26 aufgezeichnete Strahlungsleistung nicht durch störende Hintergrundsignale verfälscht wird. Ganz vermeiden lässt die Hintergrundstrahlung sich nicht, da jeder Körper bei einer bestimmten Temperatur eine bestimmte Menge an IR-Strahlung abgibt. Mit der Erfindung wird der Ansatz verfolgt, die Hintergrundstrahlung konstant zu halten. Dazu werden die Komponenten in der Umgebung des Spiegels 20 auf konstanter Temperatur gehalten. In 2 ist dies am Beispiel der Rahmenstruktur 29 gezeigt, die mit den Kühlkanälen 27 gekühlt wird. Auf vergleichbare Weise gekühlt werden auch die in 2 nicht dargestellte Komponenten in der Umgebung des Spiegels 20, wie beispielsweise Gehäuse und ähnliches. Darüber hinaus ist die Oberfläche der Komponenten so gestaltet, dass sie für langwellige IR-Strahlung schwarz ist.
Innerhalb des Projektionsobjektivs 22 hat die Spiegelvorrichtung vorzugsweise eine pupillennahe Position. Ist ein Spiegel 20 nahe an der Pupille des Strahlengangs angeordnet, so betreffen die Messfelder 37 das gesamte Feld des Strahlengangs in gleichem Maße. Hat hingegen ein Spiegel 20 einen größeren Abstand zu der Pupille, so kann ein Messfeld 37 einen bestimmten Bereich innerhalb des Felds des Strahlengangs beeinträchtigen, was in vielen Fällen unerwünscht ist.
Bei der alternativen Ausführungsform gemäß 5 ist die IR-Kamera 26 auf der Rückseite des Spiegelkörpers 23 angeordnet. Die IR-Kamera ist sensitiv für mittelwellige IR-Strahlung mit einer Wellenlänge in der Größenordnung von 4 µm, für die das Material des Spiegelkörpers 23 transparent ist. Nahe der Reflexionsfläche 24 ist der Spiegelkörper 23 mit einer Target-schicht 25 versehen, die einen hohen Emissionsgrad für IR-Strahlung dieser Wellenlänge hat. Die von der Targetschicht 25 emittierte IR-Strahlung, die repräsentativ ist für die Temperatur des Spiegelkörpers 23 in der Umgebung der Targetschicht 25, breitet sich durch das Material des Spiegelkörpers 23 hindurch zu der IR-Kamera 26 aus. Durch Auswerten der von der Targetschicht 25 emittierten IR-Strahlung kann die IR-Kamera 26 lokal aufgelöst Temperaturmesswerte ermitteln und an die Steuereinheit 38 übermitteln.
In 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der ebenfalls die IR-Kamera 26 auf die Rückseite des Spiegelkörpers 23 gerichtet ist und sensitiv für mittelwellige IR-Strahlung ist.
Das Kühlwasser in den Kühlkanälen 27 ist für IR-Strahlung dieser Wellenlänge schwarz, sodass die von dem Kühlwasser abgegebene IR-Strahlung repräsentativ für die Temperatur des Kühlwassers ist. Aus der Temperatur des Kühlwassers kann auf die Temperatur des Spiegelkörpers 23 in der Umgebung der Kühlkanäle 27 geschlossen werden. Die von dem Kühlwasser emittierte IR-Strahlung breitet sich durch das transparente Material des Spiegelkörpers 23 hindurch zu der IR-Kamera 26 aus, die aus der aufgenommenen Strahlung Temperaturmesswerte ermittelt, die entlang der Länge der Kühlkanäle 27 lokal aufgelöst sind.
Bei der Ausführungsform gemäß 7 sind im Bereich zwischen den Kühlkanälen 27 und der Reflexionsfläche 24 Kavitäten 36 in dem Spiegelkörper 23 ausgebildet. Die Kavitäten 36 sind mit Wasser gefüllt. Auf vergleichbare Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 wird mit der auf der Rückseite des Spiegelkörpers 23 angeordneten IR-Kamera 26 die Temperatur des Wassers in den Kavitäten 36 ermittelt. Da die Kavitäten 36 näher an der Reflexionsfläche 24 liegen, wird eine Temperaturinformation aus gerade dem Bereich des Spiegelkörpers 23 gewonnen, der für die Ansteuerung der Spiegelvorrichtung besonders relevant ist.
Die 8 zeigt schematisch den Aufbau eines Spiegels 20 mit dem Spiegelkörper 23 und einem darauf aufgebrachten optischen Schichtsystem 40 mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium. Das optische Schichtsystem 40 bildet die Reflexionsfläche 24. Mit einem solchen Schichtsystem können etwa 70 % der auftreffenden EUV-Strahlung reflektiert werden.
In der schematischen Darstellung der 8 ist auf der horizontalen Achse die Z-Richtung aufgetragen, die sich ausgehend von der Reflexionsfläche 24 in die Tiefe des Spiegelkörpers 23 erstreckt. Die vertikale Achse zeigt die Energie der auftreffenden EUV-Strahlung 42 als Amplitude einer sinusförmigen Kurve. Die EUV-Strahlung 42 bildet eine stehende Welle in dem optischen Schichtsystem 40, wobei die Amplitude mit zunehmendem Eindringen in das optische Schichtsystem 40 abnimmt. Durch eine Wechselwirkung zwischen der EUV-Strahlung 42 und dem optischen Schichtsystem 40 werden Elektronen aus ihrer Bindung innerhalb des optischen Schichtsystems 14 gelöst. Die herausgelösten Elektronen bilden freie Ladungsträger 41 auf der Oberfläche des optischen Schichtsystems 40. Das optische Schichtsystem 40 ist gegenüber dem Spiegelkörper 23 isoliert, sodass die Ladungsträger nicht in den Spiegelkörper 23 abfließen können.
Zum Ableiten der Ladungsträger wird ein elektrischer Kontakt zu einer Erdung 44 hergestellt. Zwischen der Erdung 44 und dem optischen Schichtsystem 40 ist ein Messgerät 43 angeordnet, das den elektrischen Strom und damit die Zahl der Ladungsträger 41 misst.
Die Wechselwirkung zwischen der EUV-Strahlung 42 und dem optischen Schichtsystem 40 ist abhängig von der Dicke der Schichten innerhalb des optischen Schichtsystems 40. Die Dicke der Schichten innerhalb des optischen Schichtsystems 40 ändert sich aufgrund thermischer Ausdehnung mit der Temperatur. Die Stärke des elektrischen Felds an der Oberfläche des optischen Schichtsystems 40 korreliert mit der thermischen Ausdehnung des optischen Schichtsystems 40. Die Zahl der Ladungsträger 41, die proportional zur Stärke des elektrischen Felds ist, bildet damit ein Maß für die Temperatur. Nach geeigneter Kalibrierung kann das Messgerät 43 aus der Zahl der Ladungsträger 41 eine Temperaturinformation ableiten und diese an die Steuereinheit 38 senden.
In 9 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der zwischen dem Spiegelkörper 23 und dem optischen Schichtsystem 40 der Reflexionsfläche 24 ein Interferenz-Schichtsystem 45 ausgebildet ist. Die Sensoreinrichtung umfasst eine Lichtquelle 46 und einen Lichtsensor 48. Die Lichtquelle 46 gibt ein Lichtsignal 47 ab, dessen Wellenlänge im sichtbaren Bereich liegt. Das Lichtsignal 47 trifft unter einem Einfallswinkel zwischen 0° und 60° auf die Rückseite des Spiegelkörpers 23 und tritt durch das transparente Material des Spiegelkörpers 23 hindurch bis zu dem Interferenz-Schichtsystem 45. Das Interferenz-Schichtsystem 45 unterliegt einer thermischen Ausdehnung, sodass die Schichtdicke der Schichten innerhalb des Interferenz-Schichtsystems 45 ein Maß für die Temperatur des Spiegelkörpers 23 im Bereich der Reflexionsfläche 24 bildet.
Das Interferenz-Schichtsystem 45 kann als Bragg-Filter mit vertikal alternierenden Dicken oder als Rugatefilter mit kontinuierlich verändertem Brechungsindex wirken. Bei Änderung der Temperatur gegenüber einem Referenzzustand ändern sich Dicke und Brechungsindex der Materialien innerhalb des Interferenz-Schichtsystems 45. In der Folge verschiebt sich das resultierende Transmissions- oder Reflexionsspektrum des Filters um Δλ. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 wertet der Lichtsensor 48 das Reflexionsspektrum aus. Alternativ kann das Verfahren auch unter Auswertung des Transmissionsspektrums durchgeführt werden. Nach geeigneter Kalibrierung wird aus dem Reflexionsspektrum eine Temperaturinformation abgeleitet, die an die Steuereinheit 38 gesendet wird.
Das Verfahren kann mit mehreren Wellenlängen durchgeführt werden. Die Genauigkeit kann erhöht werden, indem Wellenlängenbereiche ausgewählt werden, innerhalb der große Reflexionsänderungen stattfinden. Durch Mehrfachanwendung an verschiedenen Orten, z.B. durch ein Laserdiodenarray oder einen scannenden Laser kann mit diesem Verfahren auch lokal aufgelöste Temperaturmesswerte gewonnen werden.
Bei der Variante gemäß 10 wird das optische Schichtsystem 40 als Interferenzfilter genutzt. Die Wellenlänge der mit der Lichtquelle 46 abgegebenen Strahlung liegt innerhalb des funktionalen Wellenlängenbereichs des optischen Schichtsystems 40. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt die Lichtquelle 46 EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 13 nm und 14 nm ab, die unter einem Einfallswinkel 49 zwischen 0° und 45° auf die Oberfläche des optischen Schichtsystems 40 trifft. Vergleichbar wie in 9 ermittelt der Lichtsensor 48 aus dem Reflexionsspektrum eine Temperaturinformation und sendet diese an die Steuereinheit 38.
Bei dem Ausführungsbeispiel in 11 ist der Spiegelkörper 23 mit einer benachbart zu dem optischen Schichtsystem 40 angeordneten thermochromatischen Schicht 50 versehen. Die thermochromatische Schicht 50 hat die Eigenschaft bei einer Temperaturänderung die Farbe zu ändern. Die thermochromatische Schicht 50 kann beispielsweise die anorganischen Verbindungen Rutil oder Zinkoxid umfassen, deren Molekül- oder Kristallstruktur sich bei einer Temperaturänderung ändert, sodass es zu einem Wechsel der Farbe kommt. Die Lichtquelle 46 kann ein Lichtsignal 47 von geeigneter Wellenlänge durch das transparente Material des Spiegelkörpers 23 hindurch auf die thermochromatische Schicht 50 richten. Der Lichtsensor 48 leitet aus einer Änderung in der Farbe der reflektierten Lichtanteile eine Temperaturinformation ab und sendet diese an die Steuereinheit 38. Auch mit diesem Verfahren können wie oben beschrieben ortsaufgelöste Temperaturmesswerte gewonnen werden.
In einer Ausführungsform ist die thermochromatische Schicht 50 so gestaltet, dass bei Überschreiten bzw. Unterschreiten eines bestimmten Temperatur-Schwellwerts ein Farbwechsel stattfindet. Stimmt der Temperatur-Schwellwert mit der Temperatur überein, die der Spiegelkörper 23 im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage haben soll, so kann das mit dem Lichtsensor 48 aufgenommene Temperatursignal direkt verwendet werden, um eine Temperaturregelung der Spiegelvorrichtung anzusteuern. Insbesondere kann ein geschlossener Regelkreis vorgesehen sein, sodass der Spiegelkörper 23 in Abhängigkeit von dem Temperatursignal des Lichtsensors 48 lokal geheizt oder gekühlt wird.

Claims

Spiegelvorrichtung, insbesondere für eine mikrolithografische Projektionsbelichtungsanlage, mit einem Spiegel (20), einer Sensoreinrichtung (26) und einer Steuereinheit (38), wobei der Spiegel (20) einen Spiegelkörper (23) und eine an dem Spiegelkörper (23) ausgebildete Reflexionsfläche (24) aufweist, wobei die Sensoreinrichtung (26) dazu ausgelegt ist, eine aus dem Spiegelkörper (23) heraus abgesonderte Energiemenge zu erfassen, um daraus einen Temperaturmesswert abzuleiten, und den Temperaturmesswert an die Steuereinheit (38) zu senden.
Spiegelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mit der Sensoreinrichtung (26) erfasste Energiemenge eine in Form von Infrarot-Strahlung aus dem Spiegelkörper (23) heraus abgesonderte Energiemenge ist.
Spiegelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sensoreinrichtung (26) als Infrarotsensor ausgebildet ist, der dazu ausgelegt ist, die von dem Spiegelkörper (23) ausgehende Infrarot-Strahlung ortsaufgelöst zu erfassen.
Spiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sensoreinrichtung (26) vor der Reflexionsfläche (24) angeordnet ist.
Spiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in der Reflexionsfläche (24) ein Messfeld (37) ausgebildet ist, das einen höheren Emissionsgrad für Infrarot-Strahlung aufweist als die Reflexionsfläche (24).
Spiegelvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Messfeld (37) ausgespart ist von einem die Reflexionsfläche (24) bildenden optischen Schichtsystem (40).
Spiegelvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Verhältnis zwischen der Größe der Reflexionsfläche (24) und der Größe des Messfelds (37) mindestens 10⁴, vorzugsweise mindestens 10⁶, weiter vorzugsweise mindestens 10⁸ ist.
Spiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Sensoreinrichtung (26) für langwellige Infrarot-Strahlung mit Wellenlängen zwischen 7 µm und 14 µm sensitiv ist.
Spiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Inneren des Spiegelkörpers (23) ein Target (25, 27, 36) ausgebildet ist, das einen hohen Emissionsgrad für Infrarot-Strahlung aufweist.
Spiegelvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Sensoreinrichtung (26) für einen Wellenlängenbereich innerhalb des Infrarot-Spektrums sensitiv ist, für den das Material des Spiegelkörpers (23) transparent ist.
Spiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend ein Kühlsystem (27, 30, 33), um eine Rahmenstruktur (29) der Spiegelvorrichtung und/oder ein zu der Spiegelvorrichtung benachbartes Gehäuse auf einer konstanten Temperatur zu halten.
Spiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Rahmenstruktur (29) der Spiegelvorrichtung und/oder ein zu der Spiegelvorrichtung benachbartes Gehäuse mit einer Oberfläche versehen sind, die einen für Infrarot-Strahlung hohen Emissionsgrad aufweisen.
Projektionsobjektiv für eine mikrolithografische Projektionsbelichtungsanlage (10, 22), bei dem mit einer Mehrzahl von Spiegelvorrichtungen (20) eine Maske (13) auf ein Lithografieobjekt (21) abgebildet wird, wobei wenigstens eine der Spiegelvorrichtungen als Spiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.
Verfahren zum Messen der Temperatur eines Spiegels (20) einer mikrolithografischen Projektionsbelichtungsanlage, bei dem der Spiegel (20) einen Spiegelkörper (23) und eine an dem Spiegelkörper (23) ausgebildete Reflexionsfläche (24) aufweist, bei dem mit einer Sensoreinrichtung (26) eine aus dem Spiegelkörper (23) heraus abgesonderte Energiemenge erfasst wird, um daraus einen Temperaturmesswert abzuleiten, und bei dem der Temperaturmesswert an ein Steuersystem der mikrolithografischen Projektionsbelichtungsanlage gesendet wird.