-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Positioniersystem, eine Polieranordnung mit einem derartigen Positioniersystem, ein Verfahren zum Positionieren eines optischen Elements und ein Verfahren zum Polieren eines optischen Elements.
-
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
-
Zur Erzeugung immer feinerer Strukturen auf Halbleiterbauelementen mit lithographischen Methoden wird immer kurzwelligeres Licht eingesetzt. Arbeitet man im extremen ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich, etwa bei Wellenlängen zwischen ca. 5 nm und 20 nm, lässt sich nicht mehr mit linsenartigen Elementen in Transmission arbeiten, sondern es werden Beleuchtungs- und Projektionsobjektive aus Spiegelelementen mit an die jeweilige Arbeitswellenlänge angepassten hochreflektierenden Beschichtungen verwendet.
-
Um sowohl Intensitätsverluste durch Streustrahlung möglichst gering zu halten als auch Abbildungsfehler zu vermeiden, ist es erforderlich, dass Oberflächen von Spiegeln für die EUV-Lithographieanlage eine sehr geringe Mikrorauheit aufweisen. Zur Verringerung der Mikrorauheit werden die Spiegel mittels eines Polierwerkzeugs und eines Poliermittels poliert. Dafür wird ein Polierüberlauf benötigt, der eine Verlängerung der optischen Nutzfläche des Spiegels darstellt. Ohne einen Polierüberlauf entsteht beim Anwenden des Polierwerkzeugs ein stark ungleichmäßiges Druckprofil, was zu Polierschäden der Spiegeloberfläche führt.
-
Ein Polierüberlauf ist üblicherweise ein integraler Bestandteil des Spiegels selbst. Allerdings gibt es Anwendungsfälle, bei denen im Spiegeldesign kein Polierüberlauf mit hinreichender Länge realisiert werden kann. Dies kann zum Beispiel aufgrund von Bauraumeinschränkungen der Fall sein.
-
Bei der Politur von Linsen ist aus der
DE 10 2007 059 071 A1 bekannt, zur Verlängerung eines Polierüberlaufs separate Linsensegmente an einer Linse anzuordnen, welche eine Fortsetzung der optischen Wirkfläche der zu polierenden Linse bilden.
-
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Positioniersystem, eine verbesserte Polieranordnung mit einem derartigen Positioniersystem, ein verbessertes Verfahren zum Positionieren eines optischen Elements und ein verbessertes Verfahren zum Polieren eines optischen Elements bereitzustellen.
-
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Positioniersystem zum Positionieren eines optischen Elements zwecks Bereitstellung eines Polierüberlaufs vorgeschlagen. Das Positioniersystem weist auf:
- eine Halterung zum Halten des optischen Elements,
- eine Basis,
- drei Manipulatoren, welche dazu eingerichtet sind, jeweils einen Abstand zwischen der Basis und der Halterung in Hochrichtung einzustellen, wobei eine Kippbewegung der Halterung bezüglich der Basis freigegeben ist,
- mindestens zwei Blattfedern, welche jeweils an ihrem oberen Ende an der Halterung angebracht sind, und
- mindestes zwei Feststelleinrichtungen, welche an der Basis angebracht und dazu eingerichtet sind, eine jeweils zugeordnete der mindestens zwei Blattfedern an ihrem unteren Ende wahlweise
- reibschlüssig einzuspannen, um die Halterung in sechs Freiheitsgraden zu fixieren, oder
- freizugeben.
-
Das vorgeschlagene Positioniersystem dient dazu, ein optisches Element (nachfolgend erstes optisches Element genannt) zu polieren. Dabei fungiert das optische Element gemäß dem ersten Aspekt (nachfolgend zweites optisches Element genannt) als Polierüberlauf für das erste optische Element. Dazu wird das zweite optische Element mit Hilfe des Positioniersystems relativ zu dem ersten optischen Element positioniert, so dass eine optisch aktive Fläche des zweiten optischen Elements den Polierüberlauf bildet. Der Polierüberlauf stellt ein Ansatzstück zur optischen Fläche des ersten optischen Elements dar, das heißt eine Fortsetzung der optischen Wirkfläche des ersten optischen Elements.
-
Mittels des vorgeschlagenen Positioniersystems kann das zweite optische Element mit großer Genauigkeit an dem zu polierenden ersten optischen Element positioniert werden, ohne das zweite optische Element zu deformieren. Außerdem kann die Position des zweiten optischen Elements nach dem Positionieren verspannungsfrei fixiert werden. Insbesondere kann eine optisch aktive Fläche des zweiten optischen Elements genauer (z. B. in Bezug auf die relative Höhe der beiden optischen Elemente und/oder über die gesamte Länge des zweiten optischen Elements) an der optisch aktiven Fläche des zu polierenden ersten optischen Elements positioniert und fixiert werden.
-
Insbesondere kann mittels des vorgeschlagenen Positioniersystems das zweite optische Element nach dem Positionieren mit hoher Genauigkeit in sechs Freiheitsgraden in Position gehalten werden. Insbesondere kann das zweite optische Element auch bei einem Einwirken äußerer Kräfte, wie sie beispielsweise bei einem Abdichten und Polieren wirken, genau in Position gehalten werden.
-
Beispielsweise kann mittels des Positioniersystems das optische Element (zweites optisches Element) mit einer Genauigkeit im Höhenversatz im Mikrometerbereich relativ zu dem ersten optischen Element positioniert werden.
-
Beispielsweise kann mittels des Positioniersystems das optische Element (zweites optisches Element) auch bei einer Prozessbelastung durch Abdichten und/oder Polieren mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich relativ zu dem ersten optischen Element in sechs Freiheitsgraden fixiert werden.
-
Dadurch dass jeder einzelne der drei Manipulatoren dazu eingerichtet ist, lediglich eine Höhe der Halterung des zweiten optischen Elements einzustellen, wobei Kippbewegungen in zwei Kippfreiheitsgraden der Halterung und somit des zweiten optischen Elements von diesem Manipulator alleine nicht fixiert werden, kann eine Deformation des zweiten optischen Elements besser vermieden werden.
-
Die drei derart ausgestalteten Manipulatoren dienen im Zusammenspiel miteinander dazu, das zweite optische Element in drei Freiheitsgraden zu positionieren. Insbesondere dienen die drei Manipulatoren dazu, das zweite optische Element in Bezug auf eine Hochrichtung und in Bezug auf zwei Rotationsfreiheitsgrade um Achsen senkrecht zur Hochrichtung (d. h. Kippbewegungen mit zwei Kippfreiheitsgraden) zu positionieren. Mit anderen Worten wird das zweite optische Element durch die drei Manipulatoren zusammen hinsichtlich der Hochrichtung und hinsichtlich Kippbewegungen um Achsen senkrecht zur Hochrichtung positioniert.
-
Die Manipulatoren weisen jeweils eine Lagerung auf, mit welcher die Höhe einstellbar ist, aber Kippbewegungen in zwei Freiheitsgraden freigegeben sind.
-
Die mindestens zwei Blattfedern sind an ihrem oberen Ende an der Halterung beispielsweise an mindestens zwei Punkten entlang einer Geraden eingespannt. Die mindestens zwei Blattfedern sind beispielsweise dazu eingerichtet, mittels der Feststelleinrichtung an der Basis in einem Punktkontakt eingespannt zu werden.
-
Jede der Blattfedern ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass sie eine Steifigkeit in der Hochrichtung und in einer Raumrichtung senkrecht zur Hochrichtung bereitstellt. Somit ist jede der Blattfedern beispielsweise derart ausgestaltet, dass sie zwei Freiheitsgrade sperrt und die übrigen Freiheitsgrade entkoppelt. Beispielsweise ist eine erste der Blattfedern so angeordnet, dass sie hinsichtlich der Hochrichtung und hinsichtlich einer ersten Richtung (X-Richtung) senkrecht zur Hochrichtung steif ist. Beispielsweise ist eine zweite der Blattfedern so angeordnet, dass sie hinsichtlich der Hochrichtung und hinsichtlich einer zweiten Richtung (Y-Richtung) senkrecht zur Hochrichtung und senkrecht zur ersten Richtung steif ist.
-
Da alle Blattfedern in der Hochrichtung steif sind, ist die Gesamtsteifigkeit der Positioniereinrichtung in der Hochrichtung - bei durch die jeweils zugeordnete Feststelleinrichtung eingespannten Blattfedern - die Summe der Zug-Druck-Steifigkeiten der einzelnen Blattfedern in der Hochrichtung. Dadurch kann eine hohe Steifigkeit in der Hochrichtung erreicht werden. Beispielsweise kann eine Positionsstabilität von wenigen Mikrometern während eines Polierprozesses erreicht werden.
-
Durch geeignete Anordnung der Blattfedern kann eine Fixierung in sechs Freiheitsgraden erreicht werden.
-
Das Positioniersystem weist beispielsweise drei Blattfedern auf, welche den drei Manipulatoren entsprechend zugeordnet sind. In diesem Fall weist das Positioniersystem auch drei Feststelleinrichtung auf, welche den drei Blattfedern entsprechend zugeordnet sind.
-
Die jeweilige Feststelleinrichtung ist beispielsweise eine Klemmvorrichtung, welche dazu eingerichtet, die jeweils zugeordnete Blattfeder an der Basis in einem Punktkontakt einzuklemmen. Jede Feststelleinrichtung weist beispielsweise eine Klemmschraube auf, mittels welcher die entsprechende Blattfeder an der Basis eingeklemmt wird.
-
Während des Einstellens des Abstands zwischen der Basis und der Halterung in Hochrichtung mittels der drei Manipulatoren, sind die Blattfedern an ihrem unteren Ende freigegeben (d.h. nicht mittels der Feststelleinrichtung an der Basis eingespannt). In diesem Zustand läuft der Kraftfluss zwischen der Halterung und der Basis über die Manipulatoren.
-
Nach dem Positionieren des optischen Elements (zweites optisches Element) mittels der Manipulatoren, werden die Blattfedern an ihrem unteren Ende mittels der Feststelleinrichtungen an der Basis reibschlüssig eingespannt. In diesem Zustand läuft der Kraftfluss zwischen der Halterung und der Basis über die Blattfedern.
-
Durch den Polierüberlauf wird an den Rändern des Spiegels sichergestellt, dass während der Politur das Polierwerkzeug stets vollflächig an der optischen Fläche des Spiegels aufliegt. Dadurch kann ein gleichmäßiges Druckprofil durch das Polierwerkzeug beim Polieren erreicht werden. Somit können Polierschäden besser vermieden werden.
-
In Ausführungsformen können die Position der mindestens zwei Blattfedern und die Position der mindestens zwei Feststelleinrichtungen auch bezüglich der Hochrichtung miteinander vertauscht sein. Mit anderen Worten können die mindestens zwei Feststelleinrichtungen auch direkt an der Halterung angebracht sein, und können die mindestens zwei Blattfedern jeweils an ihrem unteren Ende an der Basis angebracht sein. Dementsprechend sind in dieser Ausführungsform die mindestens zwei Feststelleinrichtungen dazu eingerichtet, eine jeweils zugeordnete der mindestens zwei Blattfedern an ihrem oberen Ende wahlweise reibschlüssig einzuspannen, um die Halterung in sechs Freiheitsgraden zu fixieren, oder freizugeben.
-
Gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts weist jede der Feststelleinrichtungen eine Klemmschraube zum Einklemmen der jeweils zugeordneten Blattfeder und eine Entkopplungsblattfeder auf. Die Entkopplungsblattfeder ist an ihrem unteren Ende an der Basis fest eingespannt und dazu eingerichtet, an ihrem oberen Ende zwischen der Klemmschraube und der Blattfeder eingespannt zu werden.
-
Durch das Zwischenschalten der Entkopplungsblattfeder zwischen Klemmschraube und Blattfeder können parasitäre Torsionsbeiträge von der Klemmschraube auf die Blattfeder vermieden werden. Das heißt, durch die Entkopplungsblattfedern kann erreicht werden, dass ein Torsionsmoment der Klemmschraube von der jeweiligen Blattfeder entkoppelt und nicht auf diese übertragen wird. Dadurch kann eine Positionsgenauigkeit der Halterung und damit des zweiten optischen Elements erhöht werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des ersten Aspekts weist das Positioniersystem eine Messvorrichtung zur Messung der Position des optischen Elements auf.
-
Die Messvorrichtung ist insbesondere zur Messung der Höhe des optischen Elements (zweites optisches Element) eingerichtet.
-
Die Messvorrichtung weist beispielsweise eine Vorrichtung zur zweidimensionale Lasertriangulation, für ein taktiles Messverfahren und/oder ein konfokales Messverfahren mit einem Konfokalsensor auf.
-
Mittels der Messvorrichtung wird beispielsweise die Position, insbesondere der Höhenversatz des zweiten Spiegels relativ zum ersten Spiegel, vor und/oder während eines Positionierens des zweiten Spiegels mittels der Manipulatoren und/oder nach dem Fixieren des zweiten Spiegels mittels der Blattfedern erfasst.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des ersten Aspekts weisen die Manipulatoren jeweils einen Gewindetrieb auf.
-
Der Gewindetrieb wird beispielsweise mittels eines Feingewindes und/oder eines Differentialgewindes bereitgestellt.
-
Mittels des Gewindetriebs wird eine Rotation in eine lineare Bewegung umgewandelt.
-
Die Manipulatoren weisen außerdem zum Beispiel jeweils einen Motor auf zum Antreiben eines Gewinde-Einstellers (z. B. Feingewinde-Einstellers oder Differentialgewinde-Einstellers). Die Manipulatoren weisen außerdem zum Beispiel eine Ansteuereinheit auf zum Ansteuern der Motoren.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Polieranordnung zum Polieren eines optischen Elements vorgeschlagen. Die Polieranordnung weist auf:
- ein erstes optisches Element,
- ein wie vorstehend beschriebenes Positioniersystem, und
- ein zweites von der Halterung des Positioniersystems gehaltenes optisches Element, wobei:
- die Manipulatoren des Positioniersystems dazu eingerichtet sind, das zweite optische Element in Bezug auf seine Höhe relativ zu dem ersten optischen Element zu positionieren,
- die Blattfedern des Positioniersystems dazu eingerichtet sind, das zweite optische Element nach dem Positionieren relativ zu dem ersten optischen Element in sechs Freiheitsgraden zu fixieren, und
- das zweite optische Element dazu eingerichtet ist, als Polierüberlauf bei einem Polieren des ersten optischen Elements zu dienen.
-
Gemäß einer Ausführungsform des zweiten Aspekts weist die Polieranordnung ein Abdichtelement zur Abdichtung zwischen dem ersten optischen Element und der Halterung auf.
-
Die beiden optischen Elemente, d.h. das zu polierende erste optische Element und das als Polierüberlauf dienende zweite optische Element, befinden sich während des Polierprozesses in einem Poliermittelbad und/oder werden mit Poliermittel gespült. Durch das Abdichtelement kann erreicht werden, dass nur die optisch aktiven Flächen der beiden optischen Elemente mit Poliermittel in Kontakt kommen. Insbesondere kann verhindert werden, dass das Poliermittel mit anderen Bauteilen der Polieranordnung in Kontakt kommt und diese kontaminiert. Beispielsweise kann verhindert werden, dass das Poliermittel mit den Manipulatoren und Blattfedern des Positioniersystems in Kontakt kommt.
-
Das Abdichtelement ist insbesondere ein um die Halterung des zweiten optischen Elements umlaufendes Abdichtelement. Das Abdichtelement ist insbesondere ein Dichtkragen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts weist das Abdichtelement jeweils eine Dichtung an der Schnittstelle zum ersten optischen Element und zur Halterung auf, wobei eine der oder beide Dichtungen aufblasbar sind.
-
Dadurch, dass die eine oder beide Dichtungen aufblasbar sind, können die Dichtungen erst dann mit Druck beaufschlagt werden, wenn die durch das Abdichten wirkenden Kräfte nicht mehr zu einer störenden Positionsverschiebung des Positioniersystems oder der Halterung führen können. Insbesondere kann dadurch die Dichtung an der Schnittstelle zum ersten optischen Element erst dann mit Druck beaufschlagt werden, wenn das Positioniersystem relativ zum ersten optischen Element positioniert und fixiert ist. Insbesondere kann dadurch die Dichtung an der Schnittstelle zur Halterung erst dann mit Druck beaufschlagt werden, wenn die Halterung, die das zweite optische Element hält, in sechs Freiheitsgraden fixiert ist.
-
Die Dichtung an der Schnittstelle zur Halterung ist insbesondere eine um die Halterung umlaufende Dichtung.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts weist die Polieranordnung eine Anschlageinrichtung auf, welche fest mit der Basis des Positioniersystems verbunden ist, wobei die Anschlageinrichtung dazu eingerichtet ist:
- an dem ersten optischen Element befestigt zu werden, und
- das Positioniersystem relativ zu dem ersten optischen Element in
-
Bezug auf die beiden Raumrichtungen senkrecht zur Hochrichtung und eine Rotation um eine Achse in Hochrichtung zu positionieren.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts sind das erste optische Element und das zweite optische Element Spiegel.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts ist das erste optische Element ein Spiegel für eine Lithographieanlage, insbesondere eine EUV-Lithographieanlage.
-
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zum Positionieren eines optischen Elements zur Bereitstellung eines Polierüberlaufs vorgeschlagen. Das Verfahren weist die Schritte auf:
- a1) Positionieren des optischen Elements in Bezug auf seine Höhe, wobei das Positionieren an drei Angriffspunkten an dem optischen Element erfolgt und an jedem der Angriffspunkte eine Kippbewegung des optischen Elements freigegeben ist, und
- b1) Fixieren des optischen Elements in sechs Freiheitsgraden.
-
Insbesondere erfolgt das Positionieren durch Einwirken an drei Angriffspunkten an einer Halterung, welche das optische Element hält.
-
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zum Polieren eines optischen Elements vorgeschlagen. Das Verfahren weist die Schritte auf:
- a2) Bereitstellen eines ersten optischen Elements,
- b2) Positionieren eines zweiten optischen Elements in Bezug auf seine Höhe relativ zu dem ersten optischen Element, wobei das Positionieren an drei Angriffspunkten an dem optischen Element erfolgt und an jedem der Angriffspunkte eine Kippbewegung des zweiten optischen Elements freigegeben ist,
- c2) Fixieren der Position des zweiten optischen Elements in sechs Freiheitsgraden, und
- d2) Polieren des ersten optischen Elements, wobei das zweite optische Element als Polierüberlauf dient.
-
Gemäß einer Ausführungsform des vierten Aspekts weist das Verfahren einen Schritt eines Abdichtens zwischen dem ersten optischen Element und einer Halterung, welche das zweite optische Element hält, auf.
-
Das Abdichten weist beispielsweise ein Aufblasen einer Dichtung eines Abdichtelements auf.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des vierten Aspekts weist das Verfahren die Schritte auf:
- Positionieren eines wie vorstehend beschriebenen Positioniersystems relativ zu dem ersten optischen Element in Bezug auf die beiden Raumrichtungen senkrecht zur Hochrichtung und eine Rotation um eine Achse in Hochrichtung, und
- Bereitstellen des zweiten optischen Elements in einer Halterung des Positioniersystems,
- wobei die Schritte b2) und c2) mittels des Positioniersystems durchgeführt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des dritten oder vierten Aspekts weist das Verfahren in Schritt a1) bzw. in Schritt b2) einen Schritt eines Messens der Position des zweiten optischen Elements auf.
-
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
Die für das Positioniersystem und die Polieranordnung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagenen Verfahren entsprechend und umgekehrt.
-
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage;
- 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
- 2 zeigt eine Polieranordnung zum Polieren eines Spiegels der EUV-Lithographieanlage aus 1A oder der DUV-Lithographieanlage aus 1B;
- 3 zeigt einen Manipulator der Polieranordnung aus 2;
- 4 zeigt schematisch eine geometrische Anordnung der Polieranordnung aus 2;
- 5 zeigt schematisch eine geometrische Anordnung einer Variante der Polieranordnung aus 2;
- 6 zeigt eine Entkopplungsblattfeder der Polieranordnung aus 2;
- 7 zeigt eine Blattfeder der Polieranordnung aus 2; und
- 8 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Polieren eines Spiegels mit der Polieranordnung aus 2.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
-
1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
-
Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
-
Das in 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
-
Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
-
1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu 1A beschrieben - in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
-
Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert.
-
Das in 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
-
Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
-
Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
-
2 zeigt eine Polieranordnung 200 zum Polieren eines Spiegels 202 in einer teilweisen Querschnittsansicht. Der Spiegel 202 kann jeder der Spiegel 110 bis 118, 122, 130 und M1 bis M6 der Lithographieanlagen 100A, 100B sein. Der Spiegel 202 weist eine in 2 nach oben zeigende optisch aktive Fläche 204 auf. Eine Hochrichtung in 2 ist mit Z bezeichnet, eine rechte Richtung mit X und eine in die Zeichenebene hineinweisende Richtung mit Y.
-
Unter Verwendung der Polieranordnung 200 wird der Spiegel 202 vor dem Einbau in die Lithographieanlage 100A, 100B poliert, um eine Oberflächenrauigkeit seiner optisch aktiven Fläche 204 zu verringern. Insbesondere wird die optisch aktive Fläche 204 des Spiegels 202 mittels eines Polierwerkzeugs und eines Poliermittels (nicht gezeigt) poliert. Dazu wird die optisch aktive Fläche 204 mit dem Poliermittel besprüht und/oder in ein Poliermittelbad gebracht. Sodann wird die optisch aktive Fläche 204 mit dem Polierwerkzeug bearbeitet, wobei das Polierwerkzeug unter Ausübung von Druck rotierende Bewegungen auf der optisch aktiven Fläche 204 ausführt.
-
Dabei ist es wichtig, dass das Polierwerkzeug vollflächig an der optischen Nutzfläche 204 des Spiegels 202 aufliegt. Hierfür ist es notwendig, einen Polierüberlauf 206 bereitzustellen, der eine Verlängerung der optischen Nutzfläche 204 des Spiegels 202 darstellt. Allerdings gibt es Anwendungsfälle, bei denen - zum Beispiel aufgrund von Bauraumeinschränkungen - im Spiegeldesign kein Polierüberlauf mit hinreichender Länge als integraler Bestandteil des Spiegels selbst realisiert werden kann. Für einen solchen Fall enthält die Polieranordnung 200 einen zweiten Spiegel 208, welcher relativ zu dem ersten Spiegel 202 angeordnet wird. Der zweite Spiegel 208 weist eine optisch aktive Fläche 210 auf, welche den Polierüberlauf 206 für den ersten Spiegel 202 bildet. Mit anderen Worten bildet die optisch aktive Fläche 210 des zweiten Spiegels 208 eine Fortsetzung der optischen Nutzfläche 204 des zu polierenden Spiegels 202. Das heißt, der durch den zweiten Spiegel 208 bereitgestellte Polierüberlauf 206 stellt ein Ansatzstück zur optischen Nutzfläche 204 des ersten Spiegels 202 dar. Damit kann ein auf der optisch aktiven Fläche 204 des zu polierenden Spiegels 202 angewendetes Polierwerkzeug (nicht gezeigt) auch an Rändern der optisch aktiven Fläche 204 vollständig aufliegen. Dadurch kann ein ungleichmäßiges Druckprofil an Rändern der optisch aktiven Fläche 204 vermieden werden, wodurch Polierschäden der optisch aktiven Fläche 204 verhindert werden können.
-
Hierfür ist es jedoch wichtig, dass der zweite Spiegel 208 sehr genau relativ zu dem zu polierenden ersten Spiegel 202 angeordnet wird. Insbesondere ist es erforderlich, die beiden Spiegel 202 und 208 hinsichtlich ihrer optisch aktiven Flächen 204 und 210 in Bezug auf ihre Höhe h 1, h2 sehr genau zueinander anzuordnen. Die Anforderungen an einen möglicherweise verbleibenden Höhenversatz Δh zu dem Spiegel 208 sind insbesondere sehr hoch, wenn der zu polierende erste Spiegel 202 ein Spiegel einer EUV-Lithographieanlage 100B ist. Beispielsweise kann es erforderlich sein, die Spiegel 202 und 208 relativ zueinander mit einer Genauigkeit im Höhenversatz Δh im Mikrometerbereich anzuordnen, wobei diese Genauigkeit über die gesamte Länge 1 (4) des zweiten Spiegels 208 vorliegen muss.
-
Außerdem ist es erforderlich, den zweiten als Polierüberlauf 206 dienenden Spiegel 208 auch bei Einwirkung von äußeren Kräften sehr genau in seiner Position relativ zu dem Spiegel 202 zu halten. Insbesondere ist es erforderlich, den zweiten Spiegel 208 auch bei Einwirken von mechanischen Kräften durch das Polierwerkzeug (nicht gezeigt) oder bei einem Abdichten zur Vermeidung von Kontamination durch das Poliermittel sehr genau in Position zu halten.
-
Zum Positionieren und Fixieren des zweiten Spiegels 208 weist die Polieranordnung 200 ein Positioniersystem 212 auf, wie in 2 gezeigt. Das Positioniersystem 212 weist eine Halterung 214 zum Halten des zweiten Spiegels 208 auf. Weiterhin weist das Positioniersystem 212 eine Basis 216 auf. In dem in 2 gezeigten Beispiel weist das Positioniersystem 212 drei Basiselemente 216 auf, von denen in 2 zwei sichtbar sind. Das Positioniersystem 212 weist außerdem drei Manipulatoren 218 auf, von denen in 2 zwei sichtbar sind. Jeder der Manipulatoren 218 ist dazu eingerichtet, einen Abstand h3 zwischen dem jeweiligen Basiselement 216 und der Halterung 214 in einer Hochrichtung Z einzustellen.
-
3 zeigt einen der Manipulatoren 218 des Positioniersystems 212 aus 2 in einer Querschnittsansicht. Jeder der Manipulatoren 218 weist beispielsweise einen Feingewinde-Einsteller 220 mit einem Gewinde 222 auf zum Einstellen des Abstands h3 (2) zwischen dem jeweiligen Basiselement 216 und der Halterung 214 an einem Angriffspunkt 224 (4) des jeweiligen Manipulators 218 an der Halterung 214. Außerdem weist jeder der Manipulatoren 218 eine Lagerung 226 auf, welche Kippbewegungen der Halterung 214 bezüglich des jeweiligen Basiselements 216 in dem jeweiligen Angriffspunkt 224 zulässt. In dem in den 2 und 3 gezeigten Beispiel weist die Lagerung 226 eine Halbkugel 228 auf, die in einer halbkugelförmigen Einkerbung 230 gelagert ist. Die Lagerung 226 erlaubt eine Einstellung des Manipulators 218 in Hochrichtung Z, wobei an den jeweiligen Angriffspunkten 224 kein Zwang bezüglich Kippbewegungen ausgeübt wird.
-
In einem anderen nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Lagerung 226 der Manipulatoren, welche Kippbewegungen der Halterung 214 bezüglich des jeweiligen Basiselements 216 in dem jeweiligen Angriffspunkt 224 zulässt, auch - anstatt durch die gezeigte Halbkugel 228 und die halbkugelförmige Einkerbung 230 - durch zwei zusätzliche Blattfedern realisiert sein. Mit anderen Worten weist in diesem Ausführungsbeispiel jeder Manipulator zwei zusätzliche Blattfedern auf. Die Haupterstreckungsebene der zwei zusätzlichen Blattfedern ist jeweils senkrecht zur Haupterstreckungsebene der zugehörigen Blattfeder 234 (und damit auch senkrecht zur Hochrichtung Z) angeordnet. Weiterhin wird beispielsweise mittels eines Feingewinde-Einstellers 220 (3) ein an der Halterung 214 (2) angebrachtes Bauteil, welches ein Gegengewinde 222 aufweist, durch die zwei zusätzlichen Blattfedern von Kippbewegungen entkoppelt.
-
4 zeigt schematisch die geometrische Anordnung der Polieranordnung 200 aus 2 in einer Draufsicht. Wie in 4 gezeigt, hat in diesem Beispiel der zu polierende Spiegel 202 eine elliptische Grundfläche. Um die optisch aktive Nutzfläche 204 herum ist ein mit dieser integrierter Polierüberlauf 232 gebildet. An der in 4 unteren Seite des Spiegels 202 konnte der integrierte Polierüberlauf 232 jedoch aufgrund von Bauraumeinschränkungen nicht realisiert werden. Um dennoch Polierschäden zu vermeiden, wurde der zweite Spiegel 208 an dem ersten Spiegel 202 entsprechend angeordnet und mittels des Positioniersystems 212 positioniert und fixiert. Die Bezugszeichen 224 in 4 geben die drei Positionen an, an denen die drei Manipulatoren 218 an der Halterung 214, welche den Spiegel 206 hält, angreifen.
-
Dadurch dass die drei Manipulatoren 218 jeweils eine Lagerung 226 aufweisen, welche Kippbewegungen der Halterung 214 bezüglich des jeweiligen Basiselements 216 an dem jeweiligen Angriffspunkt 224 zulässt, kann eine Deformation des zweiten Spiegels 208 beim Einstellen der Höhe h2 des Spiegels 208 mittels der Manipulatoren 218 verhindert werden.
-
5 zeigt schematisch eine geometrische Anordnung einer Variante der Polieranordnung 200' aus 2. Wie in 5 gezeigt, hat in diesem Beispiel der zu polierende Spiegel 202' eine kreisrunde Grundfläche. Um die optisch aktive Nutzfläche 204' herum ist ein mit dieser integrierter Polierüberlauf 232' gebildet. Um den integrierten Polierüberlauf 232' zu verlängern, wurde ein zweiter ringförmiger Spiegel 208' um den ersten Spiegel 202' herum angeordnet und mittels des Positioniersystems 212' positioniert und fixiert. Die Bezugszeichen 224' in 5 geben die drei Positionen an, an denen die drei Manipulatoren 218' an der Halterung 214', welche den Spiegel 206' hält, angreifen.
-
In einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform kann der zu polierende Spiegel auch ringförmig sein, d. h. eine ringförmige optisch aktive Nutzfläche aufweisen. Dies ist beispielsweise bei Spiegeln der Fall, die eine zentrale Durchgangsöffnung aufweisen, durch die ein Strahlengang ohne Wechselwirkung mit der optisch aktiven Nutzfläche hindurchgeführt werden soll. In einem solchen Fall kann - anstatt oder zusätzlich zu dem in 5 gezeigten als Polierüberlauf dienenden zweiten ringförmigen Spiegel 208' - ein kreisförmiger zweiter Spiegel innerhalb der ringförmigen optisch aktiven Nutzfläche des zu polierenden Spiegels mittels des Positioniersystems 212' positioniert und fixiert werden.
-
In anderen als den gezeigten Ausführungsformen kann der zweite Spiegel 208, 208' auch in mehreren Segmenten bereitgestellt werden, zum Beispiel als Ringsegmente.
-
Wie in 2 gezeigt, weist das Positioniersystem 212 (gleiches gilt entsprechend für das Positioniersystem 212') drei Blattfedern 234 auf, welche jeweils an ihrem oberen Ende 236 an der Halterung 214 angebracht sind.
-
In 2 ist die linke Blattfeder 234 in einer Querschnittsansicht zu sehen, während die rechte Blattfeder 234 in einer Seitenansicht zu sehen ist. Mit anderen Worten ist 2 eine teilweise Querschnittsansicht, in der alle Elemente außer das rechte Basiselement 216, die rechte Blattfeder 234 und der rechte Manipulator 218 in einer Querschnittsansicht gezeigt sind. Das rechte Basiselement 216, die rechte Blattfeder 234 und der rechte Manipulator 218 sind jedoch in einer Seitenansicht gezeigt. Des Weiteren sind das rechte Basiselement 216, die rechte Blattfeder 234 und der rechte Manipulator 218 aus Gründen der Darstellung in die in 2 gezeigte Schnittansicht durch das linke Basiselement 216, die linke Blattfeder 234 und den linken Manipulator 21 hinzugefügt, obwohl sich das rechte Basiselement 216, die rechte Blattfeder 234 und der rechte Manipulator 218 in Bezug auf eine Y-Richtung weiter hinten oder weiter vorne als das linke Basiselement 216, die linke Blattfeder 234 und der linke Manipulator 21 befinden.
-
Somit kann der zweite Spiegel 208 mittels der drei Manipulatoren 218 in Bezug auf drei Freiheitsgrade, nämlich seine Höhe h2 (d. h. die Hochrichtung Z, Z-Richtung), eine Rotation Rx um eine Achse in X-Richtung und eine Rotation Ry um eine Achse in Y-Richtung eingestellt werden.
-
Nachdem die Position des zweiten Spiegels 208 mittels der drei Manipulatoren 218 derart eingestellt wurde, wird der zweite Spiegel 208 mittels der drei Blattfedern 234 bezüglich sechs Freiheitsgraden (drei translatorische Freiheitsgrade X, Y, Z und drei rotatorische Freiheitsgrade Rx, Ry, Rz) in seiner Position fixiert. Hierzu kann jede der Blattfedern 234 an ihrem unteren Ende 238 an dem jeweiligen Basiselement 216 reibschlüssig eingespannt werden. Zu diesem Zweck weist das Positioniersystem 212 drei Feststelleinrichtungen 240 auf, welche an dem jeweils zugeordneten Basiselement 216 angebracht sind und dazu eingerichtet sind, die jeweils zugeordnete Blattfeder 234 an deren unterem Ende 238 einzuklemmen. Die jeweilige Feststelleinrichtung 240 ist insbesondere eine Klemmvorrichtung, welche eine Klemmschraube 242 aufweist. Mittels der jeweiligen Klemmschraube 242 wird die entsprechende Blattfeder 234 an ihrem unteren Ende 238 in einem Punktkontakt eingeklemmt.
-
Um zu verhindern, dass ein Torsionsmoment der Klemmschraube 242 auf die jeweilige Blattfeder 234 übertragen wird, weist das Positioniersystem 212 drei Entkopplungsblattfedern 244 auf. Eine der drei Entkopplungsblattfedern 244 ist in 2 in einer Querschnittsansicht zu sehen. Zudem zeigt 6 eine der drei Entkopplungsblattfedern 244 in einer Seitenansicht. Jede der Entkopplungsblattfedern 244 ist an ihrem unteren Ende 246 an dem jeweiligen Basiselement 216 fest eingespannt. Des Weiteren ist jede der Entkopplungsblattfedern 244 dazu eingerichtet, an ihrem oberen Ende 248 zwischen der Klemmschraube 242 und der entsprechenden Blattfeder 234 eingespannt zu werden. Dadurch, dass jeder Blattfeder 234 eine Feststelleinrichtung 240 mit einer Entkopplungsblattfeder 244 zugeordnet ist, kann erreicht werden, dass ein Torsionsmoment der Klemmschraube 242 der Feststelleinrichtung 240 beim Anziehen der Klemmschraube 242 nicht auf die Blattfedern 234 übertragen wird. Dadurch wird die mittels der Manipulatoren 218 eingestellte Position des Spiegels 208 durch das Einklemmen der Blattfeder 234 möglichst wenig verändert.
-
Wie in 7 gezeigt, sind die drei Blattfedern 234 insbesondere jeweils an ihrem oberen Ende 236 an der Halterung 214 entlang einer Geraden G, welche in X-Richtung (rechte Blattfeder 234 in 2), in Y-Richtung (linke Blattfeder 234 in 2) oder in einer anderen in der XY-Ebene angeordneten Richtung (nicht gezeigt) verläuft, eingespannt. Jede der Blattfedern 234 ist insbesondere derart ausgestaltet, dass sie eine Steifigkeit in der Hochrichtung Z (Z-Richtung) und in einer Raumrichtung (X-Richtung, Y-Richtung oder der anderen in der XY-Ebene angeordneten Richtung) senkrecht zur Hochrichtung Z bereitstellt. Somit fixiert jede der Blattfedern 234 zwei Freiheitsgrade (z.B. Z und X oder Y), während sie die übrigen Freiheitsgrade (z.B. X oder Y und Rx, Ry, Rz) entkoppelt. Durch geeignete Anordnung der drei Blattfedern 234 kann eine Fixierung der Halterung 214 und des in der Halterung gehaltenen Spiegels 208 in sechs Freiheitsgraden (X, Y, Z, Rx, Ry, Rz) erreicht werden.
-
In dem Beispiel von 2 ist die rechte Blattfeder 234 hinsichtlich der Hochrichtung Z (Z-Richtung) und hinsichtlich der X-Richtung steif, und ist die linke Blattfeder 234 hinsichtlich der Hochrichtung Z (Z-Richtung) und hinsichtlich der Y-Richtung steif. Eine dritte, in 2 nicht sichtbare Blattfeder 234 kann parallel zu der rechten Blattfeder in 2 angeordnet sein. Insbesondere ist ein Abstand zwischen der in 2 gezeigten rechten Blattfeder 234 und der in 2 gezeigten linken Blattfeder 234 gleich groß wie ein Abstand zwischen der dritten, in 2 nicht sichtbaren Blattfeder 234 und der in 2 gezeigten linken Blattfeder 234 .
-
In dem in 2 gezeigten Beispiel ist die rechte Blattfeder 234 in einem Winkel von 90 Grad zu der linken Blattfeder 234 angeordnet. Ebenso ist die in 2 nicht sichtbare dritte Blattfeder 234 in einem Winkel von 90 Grad zu der linken Blattfeder 234 angeordnet. In einem anderen nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die in 2 gezeigte rechte Blattfeder 234 relativ zu der in 2 gezeigten linken Blattfeder 234 in einem von 90 Grad verschiedenen Winkel, z. B. einem spitzen Winkel, angeordnet sein. Beispielsweise beträgt ein Winkel zwischen der in 2 gezeigten rechten Blattfeder 234 und der in 2 gezeigten linken Blattfeder 234 30 Grad in negativer X-Richtung. Ebenso kann die in 2 nicht sichtbare dritte Blattfeder 234 relativ zu der in 2 gezeigten linken Blattfeder 234 in einem von 90 Grad verschiedenen Winkel und symmetrisch zu der in 2 gezeigten rechten Blattfeder angeordnet sein. Beispielsweise beträgt ein Winkel zwischen der in 2 nicht gezeigten dritten Blattfeder 234 und der in 2 gezeigten linken Blattfeder 234 30 Grad in positiver X-Richtung. Die relative Anordnung der drei Blattfedern 234 zueinander erfolgt insbesondere derart, dass eine gewünschte Steifigkeit des Positioniersystems 212 erreicht wird.
-
Da alle drei Blattfedern 234 in der Hochrichtung Z (Z-Richtung) steif sind, ist die Gesamtsteifigkeit der Positioniereinrichtung 212 in der Hochrichtung Z - bei durch die jeweils zugeordnete Feststelleinrichtung 240 eingespannten Blattfedern 234 - die Summe der Zug-Druck-Steifigkeiten der einzelnen Blattfedern 234 in der Hochrichtung Z. Dadurch kann eine hohe Steifigkeit in der Hochrichtung Z erreicht werden. Beispielsweise kann eine Positionsstabilität des zweiten Spiegels 208 von wenigen Mikrometern während eines Polierprozesses erreicht werden.
-
Das Positioniersystem 212 (entsprechendes gilt für das Positioniersystem 212') weist zudem eine Messvorrichtung 250 auf zur Messung der Position und insbesondere der Höhe h2 des zweiten Spiegels 208. Die Messvorrichtung 250 kann jede Art von Messtechnik anwenden, die dazu geeignet ist, die Position und insbesondere die Höhe h2 des zweiten Spiegels 208 relativ zur Höhe h1 des ersten Spiegels 202 zu messen. Beispielsweise weist die Messvorrichtung 250 eine Vorrichtung zur zweidimensionalen Lasertriangulation auf. Die Messvorrichtung 250 kann auch eine Vorrichtung für ein taktile Messverfahren oder für ein konfokales Messverfahren aufweisen.
-
Mittels der Messvorrichtung 250 kann die Position des zweiten Spiegels 208 vor und/oder während eines Positionierens des zweiten Spiegels 208 mittels der Manipulatoren 218 erfasst werden. Beispielsweise wird die Position des zweiten Spiegels 208 mittels der Messvorrichtung 250 simultan zum Positionieren des zweiten Spiegels 208 gemessen. Beispielsweise wird eine Ansteuerung der Manipulatoren 218 (z. B. der Feingewinde-Einsteller 220, siehe 3) gemäß einer mit der Messvorrichtung 250 ermittelten Position des zweiten Spiegels 208 gesteuert.
-
Um zu verhindern, dass ein bei dem Polieren des Spiegels 202 eingesetztes Poliermittel (nicht gezeigt) andere Bauteile der Polieranordnung 200 kontaminiert, weist die Polieranordnung 200 ein Abdichtelement 252 auf, wie in 2 gezeigt. Das Abdichtelement 252 ist insbesondere ein um die Halterung 214 umlaufender Dichtkragen.
-
Ein auf den optisch aktiven Flächen 204, 210 der Spiegel 202, 208 angewendetes Poliermittel (nicht gezeigt) kann in einen Spalt 254 zwischen dem ersten Spiegel 202 und dem zweiten Spiegel 208 eindringen und wird dann von dem Abdichtelement 252 daran gehindert, nach weiter unten in 2 vorzudringen. Folglich können unterhalb des Abdichtelements 252 liegende Bauteile, wie beispielsweise ein Spiegelträger 256, die Manipulatoren 218, die Feststelleinrichtungen 240 etc., vor einer Kontamination mit dem Poliermittel geschützt werden.
-
Das Abdichtelement 252 weist eine erste Dichtung 258 an der Kontaktfläche zum ersten Spiegel 202 und eine zweite Dichtung 260 an der Kontaktfläche zu Halterung 214 auf. Die zweite Dichtung 260 ist insbesondere eine um die Halterung 214 umlaufende Dichtung. Die beiden Dichtungen 258 und 260 sind insbesondere aufblasbare Dichtungen, welche gezielt dann mit Druck beaufschlagt werden können, wenn die durch das Abdichten wirkenden Kräfte nicht mehr zu einer störenden Positionsverschiebung des Positioniersystems 212 und der Halterung 214 (d. h. des zweiten Spiegels 208) führen können.
-
Die Polieranordnung 200 weist außerdem eine Anschlageinrichtung 262 auf, wie in 2 zu sehen. Die Anschlageinrichtung 262 dient dazu, das Positioniersystem 212 relativ zu dem ersten Spiegel 202 zu positionieren. Die Anschlageinrichtung 262 ist fest mit den Basiselementen 216 des Positioniersystem 212 verbunden. Bevor die Position des zweiten Spiegels 208 mittels der Manipulatoren 218 des Positioniersystems 212 eingestellt wird, wird die Anschlageinrichtung 262 an dem ersten Spiegel 202 befestigt. Dadurch kann das Positioniersystem 212 in Bezug auf die beiden Raumrichtungen (X-Richtung und Y-Richtung) senkrecht zur Hochrichtung Z und eine Rotation um eine Achse in Hochrichtung (Rz) positioniert werden.
-
Im Folgenden wird mit Bezug zu 8 ein Verfahren zum Polieren des ersten Spiegels 202 aus 2 beschrieben. Das Verfahren zum Polieren des Spiegels 202 umfasst insbesondere ein Verfahren zum Positionieren des zweiten Spiegels 208 relativ zu dem ersten Spiegel 202.
-
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird der zu polierende Spiegel 202 auf dem Spiegelträger 256 positioniert und befestigt (2).
-
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird das Positioniersystem 212 mittels der Anschlageinrichtung 262 am ersten Spiegel 202 positioniert und befestigt. Dadurch wird das Positioniersystem 212 bezüglich der X-Richtung, der Y-Richtung und einer Rotation Rz um die Z-Richtung (Hochrichtung) fixiert.
-
In einem dritten Schritt S3 des Verfahrens wird der Dichtkragen 252 zur Abdichtung zwischen der Kontur des ersten Spiegels 202 und der Halterung 214 für den zweiten Spiegel 208 angeordnet. Bei diesem Schritt werden die aufblasbaren Dichtungen 258 und 260 des Dichtkragens 252 noch nicht mit Druck beaufschlagt.
-
In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird der zweite als Polierüberlauf 206 dienende Spiegel 208 in die Halterung 214 des Positioniersystems 212 eingesetzt und an der Halterung 214 befestigt.
-
In einem fünften Schritt S5 des Verfahrens wird die Dichtung 258 des Dichtkragens 252 mit Druck beaufschlagt.
-
In einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens wird die Höhe h2 des zweiten Spiegels 208 relativ zur Höhe h1 des ersten Spiegels 202 (d.h. der Höhenversatz Δh zwischen den Spiegeln 202, 208) messtechnisch mithilfe der Messvorrichtung 250 erfasst.
-
In einem siebten Schritt S7 des Verfahrens wird der zweite Spiegel 208 mithilfe der drei Manipulatoren 218 in Bezug auf drei Freiheitsgrade (Z-Richtung, Rotation Rx um X-Achse, Rotation Ry um Y-Achse) relativ zu dem ersten Spiegel 202 positioniert. Der Schritt S6 des Messens des Höhenversatzes (Δh = h1-h2) zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegel 202, 208 wird während des siebten Schritts S7 kontinuierlich durchgeführt. Insbesondere wird Schritt S7 solange durchgeführt bis mittels der Messvorrichtung 250 erfasst wurde, dass die gewünschte Höhe h2 des zweiten Spiegels 208 relativ zur Höhe h 1 des ersten Spiegels 202 erreicht ist.
-
Bis zu diesem Zeitpunkt im Ablauf des Verfahrens sind die Blattfedern 234 an ihrem unteren Ende 238 freigegeben, d. h. insbesondere nicht durch die Feststelleinrichtungen 240 eingespannt. Damit läuft der Kraftfluss zwischen dem jeweiligen Basiselement 216 und der Halterung 214, welche den zweiten Spiegel 208 hält, nur über die Manipulatoren 218.
-
In einem achten Schritt S8 des Verfahrens wird die in Schritt S7 eingestellte Position des zweiten Spiegels 208 mithilfe der Feststelleinrichtungen 240 fixiert.
-
Dazu wird mit der jeweiligen Klemmschraube 242 die jeweilige Blattfeder 234 der drei Blattfedern 234 an ihrem unteren Ende 238 in einem Punktkontakt festgeklemmt. Nun läuft der Kraftfluss zwischen dem jeweiligen Basiselement 216 und der Halterung 214, welche den zweiten Spiegel 208 hält, nicht mehr über die Manipulatoren 218, sondern über die Blattfedern 234. Die jeder Feststelleinrichtung 240 zugeordnete Entkopplungsblattfeder 244 verhindert beim Festklemmen, dass Torsionsmomente der Klemmschraube 242 an die jeweilige Blattfeder 234 übertragen werden.
-
Jede der Blattfedern 234 kann die Z-Richtung (Hochrichtung) und eine Raumrichtung senkrecht zur Z-Richtung fixieren. Dadurch, dass die drei Blattfedern 234 geeignet zueinander angeordnet werden, kann durch Einklemmen der drei Blattfedern 234 mit den Feststelleinrichtungen 240 im Schritt S8 die Halterung 214 und der von der Halterung 214 gehaltene Spiegel 208 in sechs Freiheitsgraden (X, Y, Z, Rx, Ry, Rz) fixiert werden. Insbesondere kann durch die Blattfedern 234 und die Entkopplungsblattfedern 244 die in Schritt S7 eingestellte Position des zweiten Spiegels 208 mit hoher Genauigkeit fixiert werden. Beispielsweise kann die Position des zweiten Spiegels 208 mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern fixiert werden. Außerdem kann durch die eingespannten Blattfedern 234 die Position des zweiten Spiegels 208 auch bei einem Einwirken äußerer Kräfte, wie sie beispielsweise bei einem Abdichten und einem Polieren auftreten, mit hoher Genauigkeit gehalten werden.
-
In einem neunten Schritt S9 des Verfahrens wird die umlaufende Dichtung 260 des Dichtkragens 252 mit Druck beaufschlagt, umso eine Abdichtung des Dichtkragens 252 gegen die Halterung 214 zu erreichen. Da zu diesem Zeitpunkt die Halterung 214 und der in der Halterung 214 gehaltene Spiegel 208 mittels der Blattfedern 234 mit hoher Steifigkeit in Position gehalten werden, führt das Abdichten gegen die Halterung 214 nicht zu einer störenden Positionsverschiebung der Halterung 214 damit des zweiten Spiegels 208.
-
Am Ende des Schritts S9 wird ein weiteres Mal die Höhe h2 des zweiten Spiegels 208 relativ zur Höhe h1 des ersten Spiegels 202 mittels der Messvorrichtung 250 gemessen (Schritt S6).
-
In einem zehnten Schritt S10 des Verfahrens wird die optisch aktive Fläche 204 des Spiegels 202 mit Hilfe eines Polierwerkzeugs (nicht gezeigt) poliert. Dabei dient die optisch aktive Fläche 210 des zweiten Spiegels 208 als Verlängerung der optisch aktiven Fläche 204 des ersten zu polierenden Spiegels 202, d. h. als Polierüberlauf 206. Somit kann ein Polierwerkzeug auch an Randbereichen der optisch aktiven Fläche 204 vollständig aufliegen, in dem es teilweise auch auf der optisch aktiven Fläche 210 des zweiten Spiegels aufliegt. Da der Höhenversatz Δh zwischen den Spiegeln 202, 208 durch das Positionieren des Spiegels 208 mittels des Positioniersystems 212 über die gesamte Länge 1 (4) des zweiten Spiegels 208 sehr klein ist und durch die Blattfedern 234 auch beim Polierprozess sehr klein gehalten werden kann , kann die optische Nutzfläche 204 des zu polierenden Spiegels 202 sehr gut poliert werden. Insbesondere können Polierschäden vermieden werden und es kann über die gesamte optische Nutzfläche 204 eine geringe Mikrorauigkeit erreicht werden.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100A
- EUV-Lithographieanlage
- 100B
- DUV-Lithographieanlage
- 102
- Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
- 104
- Projektionssystem
- 106A
- EUV-Lichtquelle
- 106B
- DUV-Lichtquelle
- 108A
- EUV-Strahlung
- 108B
- DUV-Strahlung
- 110
- Spiegel
- 112
- Spiegel
- 114
- Spiegel
- 116
- Spiegel
- 118
- Spiegel
- 120
- Photomaske
- 122
- Spiegel
- 124
- Wafer
- 126
- optische Achse
- 128
- Linse
- 130
- Spiegel
- 132
- Medium
- 200, 200'
- Polieranordnung
- 202, 202'
- Spiegel
- 204, 204'
- optisch aktive Fläche
- 206, 206'
- Polierüberlauf
- 208, 208'
- Spiegel
- 210, 210'
- optisch aktive Fläche
- 212
- Positioniersystem
- 214
- Halterung
- 216
- Basis
- 218
- Manipulator
- 220
- Feingewinde-Einsteller
- 222
- Gewinde
- 224, 224'
- Angriffspunkt
- 226
- Lagerung
- 228
- Halbkugel
- 230
- Einkerbung
- 232, 232'
- Polierüberlauf
- 234
- Blattfeder
- 236
- oberes Ende
- 238
- unteres Ende
- 240
- Feststelleinrichtung
- 242
- Klemmschraube
- 244
- Entkopplungsblattfeder
- 246
- unteres Ende
- 248
- oberes Ende
- 250
- Messvorrichtung
- 252
- Abdichtelement
- 254
- Spalt
- 256
- Spiegelträger
- 258
- Dichtung
- 260
- Dichtung
- 262
- Anschlageinrichtung
- G
- Gerade
- Δh
- Höhenversatz
- h1
- Höhe
- h2
- Höhe
- h3
- Abstand
- 1
- Länge
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- Rx
- Rotationsrichtung
- Ry
- Rotationsrichtung
- Rz
- Rotationsrichtung
- S1 - S 10
- Verfahrensschritte
- X
- Richtung
- Y
- Richtung
- Z
- Richtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007059071 A1 [0006]
