DE102022212570A1

DE102022212570A1 - Heizvorrichtung und optisches System, insbesondere EUV-Lithographiesystem

Info

Publication number: DE102022212570A1
Application number: DE102022212570.3A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Raab; Jakob Koehler-Baumann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-11-24
Filing date: 2022-11-24
Publication date: 2023-12-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung (25) zum Heizen eines optischen Elements (Mi), umfassend: mindestens eine Heizstrahlungsquelle (29) zur Erzeugung von Heizstrahlung (28), sowie eine Strahlformungseinrichtung (32) zur Formung eines Heizstrahlungsprofils (P) der Heizstrahlung (28) beim Beaufschlagen einer Oberfläche (27) des optischen Elements (Mi) mit der Heizstrahlung (28). Bei der Heizvorrichtung (25) ist die Strahlformungseinrichtung zur Formung des Heizstrahlungsprofils (P) als Mikrospiegelarray (32) mit einer Mehrzahl von aktuierbaren Mikrospiegeln (33) ausgebildet. Die Erfindung betrifft auch ein optisches System, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem (1), umfassend: ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel (Mi), sowie eine Heizvorrichtung (25), die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, zum Heizen des optischen Elements (Mi).

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zum Heizen eines optischen Elements, umfassend: mindestens eine Heizstrahlungsquelle zur Erzeugung von Heizstrahlung, sowie eine Strahlformungseinrichtung zur Formung eines Heizstrahlungsprofils der Heizstrahlung zum Beaufschlagen einer Oberfläche des optischen Elements mit der Heizstrahlung. Die Erfindung betrifft auch ein optisches System, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem, das mindestens ein optisches Element und eine Heizvorrichtung zum Heizen des optischen Elements aufweist.
In optischen Systemen in Form von Lithographiesystemen, die für den EUV-Wellenlängenbereich ausgelegt sind, insbesondere in EUV-Lithographieanlagen, werden als optische Elemente typischerweise EUV-Spiegel eingesetzt. Die EUV-Spiegel können u.a. infolge von Absorption der von einer EUV-Lichtquelle emittierten Strahlung eine Erwärmung und eine damit einhergehende thermische Ausdehnung bzw. Deformation erfahren, die eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann.
Zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen an der optischen Oberfläche des EUV-Spiegels können Heizvorrichtungen auf Basis von Heizstrahlung, beispielsweise in Form von IR-Strahlung, eingesetzt werden. Die Erzeugung von Heizstrahlungsprofilen an der Oberfläche des Spiegels, die auch in örtlicher Hinsicht wechselnden Strahlungsintensitäten der EUV-Strahlung - z.B. aufgrund der Verwendung von unterschiedlichen Beleuchtungssettings mit über die optische Oberfläche der EUV-Spiegel variierender Intensität - Rechnung tragen sollen, um die Performance des optischen Systems zu erhöhen, indem z.B. Wellenfrontfehler reduziert werden, stellt eine anspruchsvolle Herausforderung dar.
Heizvorrichtungen zum Heizen von optischen Elementen, beispielsweise durch die Beaufschlagung von deren Oberflächen mit Heizstrahlung, sind aus verschiedenen Dokumenten bekannt.
In der DE 102014212691 A1 bzw. in der DE 102015203267 A1 ist ein optisches System für eine Lithographieanlage beschrieben, umfassend: ein optisches Element mit einer optischen Fläche und eine Temperiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, dem optischen Element Wärme zuzuführen und/oder Wärme von diesem abzuführen, um eine Deformation des optischen Elements während einer Belichtung der optischen Fläche konstant zu halten oder zu steuern. In einem Beispiel ist die Temperiereinrichtung eingerichtet, auf der optischen Fläche Temperierpunkte abzubilden, die z.B. in Form von Infrarotlicht emittierenden Dioden ausgebildet sein können.
In der DE 102020204722 A1 ist ein optisches System für eine Lithographieanlage beschrieben, umfassend: ein optisches Element, mehrere Peltier-Elemente, die an dem optischen Element angeordnet sind, um das optische Element lokal zu erwärmen und/oder zu kühlen, sowie ein Wärme/Kühlsystem zur Wärmeabgabe an die Peltier-Elemente und/oder zur Wärmeabfuhr von den Peltier-Elementen.
Die DE 102009054869 B4 bzw. die DE 102009054869 A1 beschreiben einen Spiegel zur Führung eines Strahlungsbündels mit einem Grundkörper, einer die Reflektivität des Spiegels steigernden Beschichtung einer Reflexionsfläche des Grundkörpers, sowie einer Wärmeabführeinrichtung zur Abführung von in der Beschichtung deponierter Wärme. Die Wärmeabführeinrichtung weist mindestens ein Peltierelement auf. Die Beschichtung ist direkt auf das Peltierelement aufgebracht.
Die DE 102013201805 A1 beschreibt eine Lithographieanlage, die ein optisches Element und eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des optischen Elements aufweist. Die Lithographieanlage kann auch mindestens eine Wärmequelle zum Einstellen eines Temperaturprofils des optischen Elements aufweisen, die als eine oder mehrere IR-Dioden oder als Enden von Wellenleitern ausgebildet sein kann. Die Wärmequellen können in verschiedene Bereiche oder Zonen gruppiert werden, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
In der DE 10 2010061950 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Erwärmungszustandes eines Spiegels beschrieben. Sobald der Erwärmungszustand des Spiegels bestimmt worden ist, können geeignete Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden, um ggf. entstehende Abbildungsfehler zu kompensieren. Dies kann durch die Verwendung einer externen Heiz- bzw. Kühleinrichtung erfolgen, die beispielsweise eine matrixartige Anordnung von Peltierelementen aufweisen kann.
In der DE 10 2015 224 281 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels für eine EUV-Lithographieanlage beschrieben, bei dem in einem ersten Schritt eine zu erwartende Wärmestromverteilung auf dem Spiegel ermittelt wird. In einem zweiten Schritt werden mehrere Heizzonen auf dem Spiegel in Abhängigkeit von der ermittelten Wärmestromverteilung gebildet. In einem dritten Schritt wird eine jeweilige Heizzone mit einer jeweiligen Heizeinrichtung zum Beheizen der jeweiligen Heizzone in Abhängigkeit von einer erfassten Temperatur der jeweiligen Heizzone oder der zu erwartenden Wärmestromverteilung auf dem Spiegel versehen. Auf diese Weise soll die Temperatur in allen Heizzonen des Spiegels konstant oder nahezu konstant gehalten werden, um eine möglichst konstante Temperaturverteilung des Spiegelvolumens zu gewährleisten.
Die DE 10201221628 A1 beschreibt eine Projektionsbelichtungsanlage, die eine Heizlichtquelle zur Erzeugung von Heizlicht aufweist, das zumindest teilweise von einem optischen Element absorbiert wird. Eine Ausleuchtungsoptik richtet das Heizlicht so auf das optische Element, dass auf der optischen Fläche das Heizlicht eine vorab festgelegte Intensitätsverteilung hat. Die Ausleuchtungsoptik enthält ein als diffraktives optisches Element oder als refraktives Freiformelement ausgebildetes Ablenkelement, das das darauf auftreffende Heizlicht gleichzeitig in unterschiedliche Richtungen lenkt. Das Ablenkelement kann steuerbar veränderbare Ablenkeigenschaften aufweisen und ein ortsaufgelöst schaltbares LCD-Panel umfassen, das als diffraktives optisches Element wirkt, um unterschiedliche Winkelverteilungen zu erzeugen. Die Ausleuchtungsoptik kann auch ein ortsaufgelöst schaltbares LCD-Panel aufweisen, mit dem Teile des Heizlichts steuerbar variabel abschwächbar sind, um die Winkelverteilung des Heizlichts zu modifizieren.
In der DE 102019219289 A1 ist eine Heizanordnung beschrieben, die eine Mehrzahl von IR-Strahlern zur Beaufschlagung der optischen Wirkfläche eines optischen Elements mit IR-Strahlung aufweist, wobei die IR-Strahler zur variablen Einstellung unterschiedlicher Heizprofile in dem optischen Element unabhängig voneinander ein- und ausschaltbar sind. Die Heizanordnung weist auch mindestens eine Strahlformungseinheit zur Strahlformung der von den IR-Strahlern auf die optische Wirkfläche gelenkten IR-Strahlung auf. Die Strahlformungseinheit kann mindestens ein mikrostrukturiertes Element aufweisen, beispielsweise ein diffraktives optisches Element oder ein refraktives optisches Element. Die Strahlformungseinheit kann auch eine Mehrzahl von Strahlformungssegmenten zur Beaufschlagung unterschiedlicher Segmente der optischen Wirkfläche des optischen Elements aufweisen. Bei der in der DE 102019219289 A1 beschriebenen Heizanordnung muss das Heizprofil in dem jeweiligen Segment der Wirkfläche bereits bei der Herstellung des mikrostrukturieren Elements der Strahlformungseinheit festgelegt werden. Eine nachträgliche Veränderung des Heizprofils an der Wirkfläche ist nur durch das Ein- und Ausschalten der IR-Strahler möglich.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizvorrichtung und ein optisches System mit einer solchen Heizvorrichtung bereitzustellen, bei welchen die Flexibilität der Formung des Heizstrahlungsprofils an der Oberfläche des optischen Elements erhöht ist.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Heizvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Strahlformungseinrichtung zur Formung des Heizstrahlungsprofils ein Mikrospiegelarray mit einer Mehrzahl von (einzeln) aktuierbaren Mikrospiegeln aufweist.
Ein jeweiliger Mikrospiegel des Mikrospiegelarrays kann zwischen mindestens zwei Schaltstellungen umgeschaltet werden, um die auf einen jeweiligen Mikrospiegel auftreffende Heizstrahlung in mindestens zwei unterschiedliche Richtungen umzulenken bzw. zu reflektieren. Es ist auch möglich, dass die Mikrospiegel zwischen mehr als zwei vorgegebenen Schaltstellungen umgeschaltet werden können oder dass die Schaltstellung kontinuierlich verändert werden kann. Bei den Schaltstellungen kann es sich insbesondere um unterschiedliche Winkelstellungen bei einer Aktuation der Mikrospiegel in Form einer Verkippung der Mikrospiegel handeln. Die Mikrospiegel können um eine Achse oder um zwei Achsen verkippbar sein.
Durch die Aktuierung kann die an einem jeweiligen Mikrospiegel reflektierte Heizstrahlung auf unterschiedliche Positionen an der Oberfläche des optischen Elements gelenkt werden. Auf diese Weise kann ein an die jeweilige Betriebssituation des optischen Elements angepasstes, optimiertes Heizstrahlungsprofil an der Oberfläche des optischen Elements erzeugt werden. Unter einem optimierten Heizstrahlungsprofil wird verstanden, dass die thermisch induzierten Deformationen aufgrund der (EUV-)Strahlung, mit der das optische Element beaufschlagt wird, auf die bestmögliche Weise kompensiert werden oder dass eine Soll-Deformation des optischen Elements erzeugt wird, die gezielt Aberrationen entgegenwirkt.
Das Mikrospiegelarray ersetzt das unflexible mikrostrukturierte Element z.B. in Form eines diffraktiven optischen Elements, wie es in der DE 102019219289 A1 beschrieben ist. Das Mikrospiegelarray ermöglicht es, fast beliebige Intensitäts- bzw. Heizstrahlungsprofile an der Oberfläche des optischen Elements zu erzeugen, was mit der Heizanordnung der DE 102019219289 A1 nicht möglich ist. Es ist zudem möglich, mit Hilfe der hier beschriebenen Heizvorrichtung neue Intensitätsprofile an der Oberfläche zu erzeugen, deren Erzeugung mit der in der DE 102019219289 A1 beschriebenen Heizanordnung nicht möglich ist, weil dort die Anzahl der Heiz-Segmente aufgrund der Komplexität sowie bauraumbedingt aufgrund der Verwendung einer Vielzahl von Lichtleitkabeln in der Regel auf eine Anzahl zwischen ca. 10 und 20 begrenzt ist.
Grundsätzlich kann mit Hilfe des Mikrospiegelarrays an der Oberfläche des optischen Elements ein gewünschtes Heizstrahlungsprofil praktisch ohne Lichtverlust erzeugt werden, indem die auf das Mikrospiegelarray auftreffende Heizstrahlung praktisch vollständig reflektiert und geeignet über die Oberfläche des optischen Elements verteilt wird. Dies ist mit anderen Lösungen, z.B. mit schaltbaren LCD-Paneln, nicht möglich, da diese eine (ortsabhängige) Filterwirkung aufweisen. Die Gesamtintensität der Heizstrahlung, die auf die Oberfläche des optischen Elements trifft, kann durch eine Variation der Leistung der Heizstrahlungsquelle eingestellt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, einen Teil der auf das Mikrospiegelarray auftreffenden Heizstrahlung nicht auf die Oberfläche des optischen Elements sondern auf eine Strahlfalle zu leiten.
Mit Hilfe der hier beschriebenen Heizvorrichtung kann ein nahezu kontinuierliches Heizstrahlungsprofil an der Oberfläche des optischen Elements erzeugt werden, das im Betrieb der Heizvorrichtung bzw. des optischen Systems, in welches das optische Element integriert ist, zeitlich variabel gestaltet werden kann. Dies kann erreicht werden, weil ein jeweiliger Heizfleck bzw. Heizpunkt, der von einem der Mikrospiegel des Mikrospiegelarrays auf die Oberfläche des optischen Elements projiziert wird, während des Betriebs auf der Oberfläche des optischen Elements bewegt werden kann. Durch das Vorsehen des Mikrospiegelarrays ist es nicht erforderlich, für jedes optisches Element eines optischen Systems ein individuell angepasstes mikrostrukturiertes Element, z.B. in Form eines DOEs, zu fertigen.
Bei einer Ausführungsform weist die Heizvorrichtung mindestens einen Heizkopf auf, der über mindestens eine Lichtleitfaser mit der mindestens einen Heizstrahlungsquelle verbunden ist. Bei der Heizstrahlungsquelle kann es sich um einen IR-Strahler handeln, der zur Erzeugung von Heizstrahlung im nahen Infrarot-Wellenlängenbereich ausgebildet ist. Bei dem IR-Strahler kann es sich beispielsweise um einen IR-Laser handeln, ggf. auch um eine IR-LED. Heizstrahlung im (N)IR-Wellenlängenbereich kann über eine Lichtleitfaser zu dem Heizkopf geführt werden. In dem Heizkopf tritt die Heizstrahlung typischerweise aus einem austrittsseitigen Ende der Lichtleitfaser aus und wird in dem Heizkopf in Freistrahlpropagation geführt. An Stelle von Lichtleitfasern können ggf. auch andere Arten von Lichtwellenleitern für die Zuführung der Heizstrahlung zu dem Heizkopf verwendet werden.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist der Heizkopf mindestens eine Auskoppeloptik zur Auskopplung der Heizstrahlung aus der mindestens einen Lichtleitfaser auf. Für jede Lichtleitfaser weist der Heizkopf typischerweise eine eigene Auskoppeloptik auf. Die Auskoppeloptik kann beispielsweise ausgebildet sein, die Heizstrahlung (im Wesentlichen) zu kollimieren. Die Strahlformungseinrichtung in Form des Mikrospiegelarrays kann in den Heizkopf, genauer gesagt in das Gehäuse des Heizkopfs, integriert sein. Es ist aber auch möglich, dass das Mikrospiegelarray außerhalb des Heizkopfs angeordnet ist und dass der Heizkopf dazu dient, die Heizstrahlung auf das Mikrospiegelarray auszurichten bzw. das Mikrospiegelarray mit der Heizstrahlung zu beaufschlagen. Für eine optimale Ausleuchtung des Mikrospiegelarrays kann der Heizkopf zusätzliche optische Elemente aufweisen, z.B. ein optisches Teleskop. Auch ist es möglich, dass der Heizkopf weitere optische Elemente wie beispielsweise Polarisationsstrahlteiler zur Aufteilung der Heizstrahlung auf zwei unterschiedlich polarisierte Heizstrahlungsanteile aufweist, wie dies in der DE 102020213416 A1 beschrieben ist, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Auch kann der Heizkopf eine Strahlablenkungseinheit, beispielsweise in Form eines optischen Teleskops, aufweisen, wie dies in der eingangs zitierten DE 102019219289 A1 beschrieben ist, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Heizvorrichtung genau eine Heizstrahlungsquelle und genau einen Heizkopf auf, der über eine Lichtleitfaser mit der Heizstrahlungsquelle verbunden ist. Die Versorgung des Mikrospiegelarrays mit Heizstrahlung wird in diesem Fall nur mit einer einzigen Heizstrahlungsquelle vorgenommen und das Mikrospiegelarray wird mit Hilfe des Heizkopfs mit der Heizstrahlung ausgeleuchtet. Die Strahlformung bzw. die Verteilung der Heizstrahlung auf die Oberfläche des optischen Elements wird mit Hilfe des Mikrospiegelarrays vorgenommen. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann auf diese Weise auf die Verwendung von vorgefertigten mikrostrukturierten Elementen, beispielsweise in Form von DOEs, verzichtet werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, das Mikrospiegelarray mit mikrostrukturierten Elementen wie DOEs zu kombinieren. In diesem Fall wird das Heizstrahlungsprofil im Groben mit Hilfe von einem oder von mehreren mikrostrukturierten Elementen vorgegeben und das Mikrospiegelarray wird dazu verwendet, um eine Feinabstimmung des Heizstrahlungsprofils auf der Oberfläche des optischen Elements vorzunehmen.
Bei einer weiteren Ausführungsform weisen die Mikrospiegel eine reflektierende Beschichtung auf, die zur Reflexion von Heizstrahlung bei mindestens einer Heizstrahlungswellenlänge im IR-Wellenlängenbereich ausgebildet ist. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann als Heizstrahlungsquelle beispielsweise ein IR-Laser verwendet werden, dessen Laserwellenlänge der Heizstrahlungswellenlänge entspricht. Die reflektierende Beschichtung ist typischerweise derart ausgebildet, dass diese ein Maximum der Reflektivität bei der Heizstrahlungswellenlänge aufweist. Im Sinne dieser Anmeldung wird unter dem IR-Wellenlängenbereich ein Intervall zwischen 780 nm und 5000 nm verstanden. Es versteht sich, dass nicht zwingend Heizstrahlung im IR-Wellenlängenbereich verwendet werden muss, sondern auch Heizstrahlung bei anderen Wellenlängen verwendet werden kann. Die reflektierende Beschichtung ist auch in diesem Fall zur Reflexion von Strahlung bei der oder den jeweilige(n) Heizstrahlungswellenlänge(n) ausgebildet.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Mikrospiegelarray zur Aktuierung der Mehrzahl von Mikrospiegeln als MEMS(„microelectromechanical system“)-Mikrospiegelarray ausgebildet. Bei den Mikrospiegeln handelt es sich in diesem Fall um sehr kleine Bauelemente (Größe der jeweiligen Spiegelfläche z.B. ca. 1 mm²), die mit Hilfe von Logikelementen und mikromechanischen Strukturen im Chipformat angesteuert bzw. aktuiert werden. Die individuelle Ansteuerung der Mikrospiegel kann mit Hilfe einer geeigneten Steuerungseinrichtung erfolgen. Die Mikrospiegel sind um mindestens eine Achse, in der Regel um zwei Achsen aktuierbar bzw. kippbar und üblicherweise auf einem Träger, beispielsweise in Form eines Substrats, angebracht.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Mikrospiegelarray eine Mehrzahl von bevorzugt aktuierbaren Trägerelementen auf, an denen jeweils eine Gruppe von Mikrospiegeln angebracht ist. Bei der Gruppe von Mikrospiegeln kann es sich beispielsweise um sogenannte MEMS-Spiegelmodule handeln, die eine vorgegebene Anzahl von Mikrospiegeln (z.B. 25 x 25) aufweisen, die typischerweise in einer Rasteranordnung angeordnet und auf einem Substrat angebracht sind. Jeweils ein solches Spiegelmodul ist auf einem Trägerelement angebracht. Die MEMS-Spiegelmodule bzw. die Trägerelemente können selbst in Form einer Rasteranordnung angeordnet sein. Das Mikrospiegelarray kann beispielsweise eine Anzahl von mehr als zehn oder von mehr als hundert MEMS-Spiegelmodulen aufweisen.
Es ist möglich, aber nicht zwingend erforderlich, dass ein jeweiliges Trägerelement, an dem eine Gruppe von Mikrospiegeln angebracht ist, selbst aktuierbar ist. Beim Aktuieren kann die Position der gesamten Gruppe von Mikrospiegeln, die an dem Trägerelement angebracht sind, verändert werden. Bei der Akutierung kann ein jeweiliges Trägerelement beispielsweise verschoben werden, ggf. ist es aber auch möglich, das Trägerelement zu verkippen. Durch das Aktuieren des Trägerelements kann eine vergleichsweise große Veränderung der Position der an den Mikrospiegeln der jeweiligen Gruppe reflektierten Heizstrahlung auf der Oberfläche des optischen Elements erzeugt werden. Dies kann vorteilhaft sein, wenn der Unterschied zwischen den Winkelstellungen, die bei der Aktuierung eines jeweiligen Mikrospiegels erzeugt wird, nur zu einer vergleichsweise geringen Veränderung der Position der von dem jeweiligen Mikrospiegel reflektierten Heizstrahlung an der Oberfläche des optischen Elements führt. Es versteht sich, dass der Grad der Veränderung der Position eines jeweiligen von einem Mikrospiegel erzeugten Heizpunkts an der Oberfläche des optischen Elements von der Position des Mikrospiegelarrays in Bezug auf die Oberfläche abhängig ist. Je weiter das Mikrospiegelarray von der Oberfläche entfernt ist, desto größer ist bei gegebener Winkeldifferenz die Veränderung der Position des Heizpunkts auf der Oberfläche.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Heizvorrichtung eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Mikrospiegel, wobei die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, das Heizstrahlungsprofil an der Oberfläche des optischen Elements durch die Aktuierung der Mikrospiegel zu verändern. Wie weiter oben beschrieben wurde, bestimmt das Mikrospiegelarray, genauer gesagt die Ausrichtung der aktuierbaren Mikrospiegel, die Verteilung der Heizstrahlung und somit das Heizstrahlungsprofil auf der Oberfläche des optischen Elements. Abhängig von der Größe und der Anzahl der Mikrospiegel kann auf diese Weise ein gewünschter Intensitätsverlauf der Heizstrahlung an der Oberfläche des optischen Elements erzeugt werden. Die Steuerungseinrichtung, die in Form einer geeigneten Software und/oder Hardware bereitgestellt wird, kann dazu dienen, die Mikrospiegel im Betrieb der Heizvorrichtung instantan oder kontinuierlich transient zu schalten bzw. zu aktuieren. Das Heizstrahlungsprofil kann auf diese Weise praktisch instantan an die aktuellen, individuellen optischen Gegebenheiten im Bereich des optischen Elements angepasst werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Heizvorrichtung zur Erzeugung eines Heizstrahlungsprofils mit mindestens zwei Heizzonen auf der Oberfläche des optischen Elements ausgebildet und die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet, durch Aktuierung der Mikrospiegel die Form und/oder die Größe der Heizzonen auf der Oberfläche des optischen Elements einzustellen bzw. zu verändern. In diesem Fall weist die Heizvorrichtung typischerweise mindestens zwei Heizstrahlungsquellen auf, deren Heizstrahlung über jeweils getrennte Lichtleitfasern einem oder mehreren Heizköpfen zugeführt werden. Die Heizstrahlung wird in diesem Fall in der Regel auf unterschiedliche Gruppen von Mikrospiegeln der Mikrospiegelanordnung ausgerichtet, denen jeweils eine Heizzone an der Oberfläche des optischen Elements zugeordnet ist. Durch die Verwendung des Mikrospiegelarrays kann die der Gruppe von Mikrospiegeln zugeordnete Heizzone an die Gegebenheiten im Betrieb des optischen Elements angepasst werden, beispielsweise indem die Form und/oder die Größe der Heizzone an der Oberfläche des optischen Elements durch die Aktuierung der Mikrospiegel der jeweiligen Gruppe verändert bzw. angepasst wird. Durch die Verwendung des Mikrospiegelarrays ist es ebenfalls möglich, die Heizzonen an ihrem seitlichen Rand zu überlagern, d.h. an der Oberfläche des optischen Elements überlappende Heizzonen zu erzeugen. Auf diese Weise kann zusätzlich zu einem gewünschten Heizstrahlungsprofil bzw. Intensitätsverlauf der Heizstrahlung innerhalb einer jeweiligen Heizzone auch am Übergang zwischen benachbarten Heizzonen - je nach Größe und Anzahl der Mikrospiegel - ein gewünschter Intensitätsverlauf individuell eingestellt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein optisches System, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel, sowie eine Heizvorrichtung, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, zum Heizen des optischen Elements. Bei dem EUV-Lithographiesystem kann es sich um eine EUV-Lithographieanlage zur Belichtung eines Wafers oder um eine andere optische Anordnung handeln, die EUV-Strahlung verwendet, beispielsweise um ein EUV-Inspektionssystem, z.B. zur Inspektion von in der EUV-Lithographie verwendeten Masken, Wafern oder dergleichen. Es versteht sich, dass in dem optischen System eine Mehrzahl von Heizvorrichtungen angeordnet sein kann, die jeweils zur Heizung eines optischen Elements ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass zwei oder mehr Heizvorrichtungen der weiter oben beschriebenen Art zum Beaufschlagen ein- und desselben optischen Elements mit Heizstrahlung verwendet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,
2 eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, die zwei Heizstrahlungsquellen und eine Strahlformungseinrichtung in Form eines diffraktiven optischen Elements aufweist,
3 eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung, die eine Heizstrahlungsquelle und eine Strahlformungseinrichtung in Form eines Mikrospiegelarrays aufweist, sowie
4 eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung, die zwei Heizstrahlungsquellen und eine Strahlformungseinrichtung in Form eines Mikrospiegelarrays aufweist.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer optischen Anordnung für die EUV-Lithographie in Form einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie von deren Bestandteilen ist hierbei nicht einschränkend zu verstehen.
Eine Ausführung eines Beleuchtungssystem 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.
Beleuchtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.
In 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst ein Projektionssystem 10. Das Projektionssystem 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektorspiegel 17 gebündelt. Bei dem Kollektorspiegel 17 kann es sich um einen Kollektorspiegel mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektorspiegels 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektorspiegel 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektorspiegel 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektorspiegel 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt. Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet. Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
Das Projektionssystem 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst das Projektionssystem 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei dem Projektionssystem 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,4 oder 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, eine hoch reflektierende Beschichtung für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen.
Es kann günstig sein, wenn einzelne oder ggf. alle Spiegel Mi (i = 1, ..., 6) der Projektionsoptik 10 beheizt werden. 2 zeigt stark schematisch einen zu beheizenden Spiegel Mi der Projektionsoptik 10 sowie eine Heizvorrichtung 25, die zur Heizung des Spiegels Mi dient. Für die Beheizung des Spiegels Mi weist die Heizvorrichtung 25 einen Heizkopf 26 auf. Der Spiegel Mi umfasst eine optische Oberfläche 27, die von der EUV-Strahlung 16 getroffen wird und an der die EUV-Strahlung 16 reflektiert wird.
Der Heizkopf 26 der vorliegend beschriebenen Heizvorrichtung 25 emittiert Heizstrahlung 28a, 28b, die in Form eines ersten Strahlenbündels 28a auf einen ersten, in 2 mit „A“ bezeichneten Teilbereich und in Form eines zweiten Strahlenbündels 28b auf einen zweiten, in 2 mit „B“ bezeichneten Teilbereich der Oberfläche 27 auftreffen, die schematisch in Form von gestrichelten Rechtecken dargestellt sind. Die beiden Teilbereiche werden nachfolgend auch als Heizzonen A, B bezeichnet. Anders als dies in 2 dargestellt ist, können die beiden Heizzonen A, B an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi auch teilweise überlappen. Die Heizstrahlung 28a, 28b erwärmt die Oberfläche 27 mit einer ortsabhängig variierenden Intensitätsverteilung, um Deformationen der Oberfläche 27 im Betrieb des Spiegels Mi zu korrigieren. Die Deformationen sind mit der optischen Performance, z.B. mit Wellenfrontfehlern, der EUV-Lithographieanlage 1 in an sich bekannter, hier nicht näher beschriebener Weise korreliert.
Die in 2 gezeigte Heizvorrichtung 25 weist zwei Heizstrahlungsquellen 29a, 29b auf, die als IR-Strahler in Form von IR-Laserquellen ausgebildet sind. Die von einer jeweiligen Heizstrahlungsquelle 29a, 29b erzeugte Heizstrahlung 28a, 28b wird über eine jeweilige Lichtleitfaser 30a, 30b jeweils einer von zwei Auskoppeloptiken 31 a, 31b des Heizkopfs 26 zugeführt. Die beiden Auskoppeloptiken 31a, 31b dienen zur Auskopplung der Heizstrahlung 28a, 28b aus der jeweiligen Lichtleitfaser 30a, 30b. Anders als dies in 2 dargestellt ist, dienen die Auskoppeloptiken 31 a, 31b im Wesentlichen zur Kollimation der Heizstrahlung 28a, 28b, bevor diese auf eine Strahlformungseinrichtung 32 des Heizkopfs 26 trifft. Die Auskoppeloptiken 31 a, 31b können zu diesem Zweck beispielsweise eine oder mehrere Linsen aufweisen. Die Strahlformungseinrichtung 32 ist als diffraktives optisches Element ausgebildet und weist zwei Strahlformungssegmente auf, die zur Erzeugung jeweils eines individuellen Heizstrahlungsprofils Pa, Pb an der Oberfläche 27 des optischen Elements Mi dienen. Bei dem Heizstrahlungsprofil kann es sich beispielsweise um ein Top-Hat-Profil oder um eine andere Art von Heizstrahlungsprofil, z.B. um ein Gauß-förmiges Profil oder dergleichen handeln. Der Heizkopf 26 kann auch ein nicht bildlich dargestelltes Teleskop aufweisen, um die Heizstrahlung 28a, 28b auf die Oberfläche 27 des optischen Elements Mi bzw. auf die jeweilige Heizzone A, B abzubilden. Die in 2 beschriebene Heizvorrichtung 25 entspricht im Wesentlichen der in der DE 102019219289 A1 beschriebenen Heizanordnung.
Bei der in 2 beschriebenen Heizvorrichtung 25 besteht das Problem, dass die Form und Größe der Heizzonen A, B sowie das Heizstrahlungsprofil Pa, Pb durch die Strahlformungseinrichtung 32 in Form des diffraktiven optischen Elements vorgegeben ist, das als Hardware vorliegt und während des Betriebs der EUV-Lithographieanlage 1 nicht verändert werden kann. Bei der in 2 beschriebenen Heizvorrichtung 25 kann daher lediglich die Gesamtleistung der auf die Heizzonen A, B auftreffenden Heizstrahlung 28a, 28b verändert werden, indem die Leistung der Heizstrahlungsquellen 29a, 29b angepasst wird. Bei der in 2 gezeigten Heizvorrichtung ist zudem aufgrund des für die Lichtleitfasern 30a, 30b, ... zur Verfügung stehenden limitierten Bauraums und aufgrund der Komplexität nur eine begrenzte Anzahl von Heizzonen A, B, ... realisierbar, die in der Größenordnung zwischen ca. zehn und ca. zwanzig liegt. Die Einstellmöglichkeiten der in 2 gezeigten Heizvorrichtung 25 sind daher auf fundamentale Weise limitiert.
3 zeigt eine Heizvorrichtung 25, welche diese Probleme dadurch löst, dass als Strahlformungseinrichtung 32 ein MEMS-Mikrospiegelarray dient, das eine Mehrzahl von individuell ansteuerbaren und aktuierbaren Mikrospiegeln 33 aufweist. Die Mikrospiegel 33 sind bei dem in 3 gezeigten Beispiel auf einem gemeinsamen Träger 34 aufgebracht und können jeweils einzeln um zwei Achsen verkippt werden. Die in 3 gezeigte Heizvorrichtung 25 weist eine einzige Heizstrahlungsquelle 29 zur Erzeugung der Heizstrahlung 28 auf, die über eine einzige Lichtleitfaser 30 der Auskoppeloptik 31 des Heizkopfs 26 zugeführt wird, welche die Heizstrahlung 28 auf das Mikrospiegelarray 32 ausrichtet. Das Mikrospiegelarray 32 ist bei dem in 2 gezeigten Beispiel außerhalb des Heizkopfs 26 angeordnet, kann aber auch in den Heizkopf 26 integriert sein. Die Mikrospiegel 33 sind im gezeigten Beispiel an der planen Oberfläche des Trägers 34 angebracht, die Mikrospiegel 33 können aber auch entlang einer gekrümmten Fläche angeordnet sein.
Bei der in 3 gezeigten Heizvorrichtung 25 übernimmt das Mikrospiegelarray 32 die Verteilung der Heizstrahlung 28 an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi. Ein jeweiliger Mikrospiegel 33 wird mit Hilfe einer Steuerungseinrichtung 35 angesteuert, um diesen zu aktuieren und auf diese Weise einen Heizpunkt an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi zu erzeugen, der über die Oberfläche 27 bewegt werden kann. Die Mikrospiegel 33 weisen eine Beschichtung 33a auf, die ausgelegt ist, bei der IR-Wellenlänge λ_h der von der Heizstrahlungsquelle 29 erzeugten Heizstrahlung 28 ihr Reflektivitätsmaximum aufzuweisen. Derartige reflektierende Beschichtungen, insbesondere für den IR-Wellenlängenbereich, sind aus der Literatur bekannt, weshalb auf Details der Ausgestaltung der reflektierenden Beschichtung 33a hier nicht näher eingegangen wird.
Mit Hilfe des MEMS-Mikrospiegelarrays 32 kann auf diese Weise ein praktisch beliebiges Heizstrahlungsprofil P an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi erzeugt werden. Das Heizstrahlungsprofil P kann mit Hilfe der Steuerungseinrichtung 35 so gewählt bzw. eingestellt werden, dass dieses im Hinblick auf die Vermeidung von thermisch bedingten Deformationen der Oberfläche 27 optimiert ist oder dass dieses dazu dient, eine Soll-Deformation der Oberfläche 27 zu erzeugen, die Aberrationen entgegenwirkt.
Die Aktuierung eines jeweiligen Mikrospiegels 33 des MEMS-Mikrospiegelarrays 32 erfolgt nach der Übermittlung eines jeweiligen Steuersignals von der Steuerungseinrichtung 35 praktisch instantan. Ein jeweiliger Mikrospiegel 33 kann hierbei in eine von mehreren fest vorgegebenen Schaltstellungen bewegt, typischerweise in eine von mehreren fest vorgegebenen Winkelstellungen verkippt, werden. Abhängig von der Auslegung des MEMS-Mikrospiegelarrays 32 kann ggf. eine kontinuierliche Bewegung bzw. Verkippung der Mikrospiegel 33 erfolgen, die eine kontinuierliche Bewegung eines von dem Mikrospiegel 33 erzeugten Heizflecks der Heizstrahlung 28 auf der Oberfläche 27 des Spiegels Mi bewirkt. Durch die Möglichkeit, die Intensitätsverteilung an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi im Betrieb der EUV-Lithographieanlage 1 zu verändern, kann schnell und flexibel auf Änderungen von individuellen optischen Gegebenheiten in der EUV-Lithographieanlage 1 reagiert werden. Mit Hilfe des MEMS-Mikrospiegelarrays 32 kann insbesondere ein nahezu kontinuierliches, zeitlich veränderliches Heizstrahlungsprofil P an der optischen Oberfläche 27 des Spiegels Mi erzeugt werden.
4 zeigt eine Heizvorrichtung 25, die ähnlich wie die in 2 dargestellte Heizvorrichtung 25 ausgebildet ist und bei der lediglich die Strahlformungseinrichtung 32 in Form des diffraktiven optischen Elements durch das MEMS-Mikrospiegelarray ersetzt wurde. Wie in 4 zu erkennen ist, richten der Heizkopf 26 bzw. die beiden Auskoppeloptiken 31a, 31b die von einer jeweiligen Heizstrahlungsquelle 29a,b erzeugte Heizstrahlung 28a,b auf zwei unterschiedliche Teilbereiche der Rasteranordnung in Form des MEMS-Mikrospiegelarrays 32 aus, welche die auftreffende Heizstrahlung 28a,b wie in Zusammenhang mit 2 beschrieben auf unterschiedliche Heizzonen A, B an der Oberfläche 27 des optischen Elements Mi ausrichten. Durch die individuelle Einstellung der Leistung der Heizstrahlungsquellen 29a,b kann die Gesamtleistung der Heizstrahlung 28a, 28b, die in die jeweilige Heizzone A, B eingestrahlt wird, verändert werden.
Wie in Zusammenhang mit 2 beschrieben wurde, kann mittels der Steuerungseinrichtung 35 das MEMS-Mikrospiegelarray 32 angesteuert werden, um ein gewünschtes Heizstrahlungsprofil Pa, Pb in der jeweiligen Heizzone A, B einzustellen. Zusätzlich kann durch die Aktuierung der Mikrospiegel 33 auch die Größe und/oder die Form der Heizzonen A, B bzw. die Position der Heizzonen A, B an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi verändert werden. Beispielhaft ist in 4 durch zwei Pfeile angedeutet, dass die erste Heizzone A vergrößert wird, indem die Mikrospiegel 33, die von der Heizstrahlung 28a der zweiten Auskoppeloptik 31 b getroffen werden, geeignet aktuiert werden.
Bei dem in 4 gezeigten Beispiel sind im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Beispiel die Mikrospiegel 33 des Mikrospiegelarrays 32 in mehreren Gruppen von Mikrospiegeln 33 angeordnet, wobei eine jeweilige Gruppe an einem gemeinsamen Trägerelement 36 angebracht ist. Die Gruppen von Mikrospiegeln 33 sind jeweils in Form eines MEMS-Spiegelmoduls ausgebildet, das eine vorgegebene Anzahl von Mikrospiegeln (z.B. 25 x 25) aufweist, die in einer Rasteranordnung angeordnet sind. Jeweils ein solches MEMS-Spiegelmodul ist auf einem jeweiligen Trägerelement 36 angebracht. Die Mikrospiegel 33 des MEMS-Spiegelmoduls können jeweils einzeln mit Hilfe der Steuerungseinrichtung 35 angesteuert werden. Das in 4 gezeigte MEMS-Spiegelarray 32 weist eine Mehrzahl von MEMS-Spiegelmodulen mit Trägerelementen 36 auf, die in Form einer Rasteranordnung an einer gemeinsamen Fassungsanordnung 34 angebracht sind.
Ein jeweiliges Trägerelement 36 kann in der Fassungsanordnung 34 aktuiert werden, beispielsweise indem dieses in einer Linearbewegung verschoben wird, wie dies in 4 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Durch die Linearverschiebung wird die Position der Gruppe von Mikrospiegeln 33, die an dem Trägerelement 36 angebracht sind, verändert, wodurch sich die Position der an der Gruppe von Mikrospiegeln reflektierten Heizstrahlung 28a, 28b auf der Oberfläche 27 des Spiegels Mi verändert. Dies kann vorteilhaft sein, da abhängig von der Positionierung des Mikrospiegelarrays 32 in Bezug auf die Oberfläche 27 des Spiegels Mi und abhängig von der Auslegung der Mikrospiegel 33 die Differenz zwischen den Winkelstellungen eines jeweiligen Mikrospiegels 33 ggf. nur eine vergleichsweise geringe Veränderung der Position des von dem jeweiligen Mikrospiegel 33 erzeugten Heizpunkts an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi bewirken kann. Durch die Auslenkung bzw. die Verschiebung eines jeweiligen Trägerelements 36 kann typischerweise eine größere Veränderung der Position der von der Gruppe von Mikrospiegeln 33 erzeugten Heizpunkte an der Oberfläche 27 erreicht werden als durch die bloße Aktuierung der Mikrospiegel 33. Alternativ oder zusätzlich zur Aktuierung des Trägerelements 36 in Form einer Translationsbewegung kann die Aktuierung auch eine rotatorische Bewegung bzw. eine Kippbewegung des Trägerelements 36 umfassen. Derartige Bewegungen haben einen größeren Effekt auf die Position der an der Gruppe von Mikrospiegeln 33 reflektierten Heizstrahlung 28a, 28b auf der Oberfläche 27 des Spiegels Mi.
Es versteht sich, dass das in 4 gezeigte Mikrospiegelarray auch bei der in 3 gezeigten Heizvorrichtung 24 verwendet werden kann. Es versteht sich weiterhin, dass die in 4 beschriebenen Trägerelemente 36 nicht zwingend aktuierbar ausgebildet sein müssen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014212691 A1 [0005]
DE 102015203267 A1 [0005]
DE 102020204722 A1 [0006]
DE 102009054869 B4 [0007]
DE 102009054869 A1 [0007]
DE 102013201805 A1 [0008]
DE 102010061950 A1 [0009]
DE 102015224281 A1 [0010]
DE 10201221628 A1 [0011]
DE 102019219289 A1 [0012, 0017, 0021, 0048]
DE 102020213416 A1 [0021]

Claims

Heizvorrichtung (25) zum Heizen eines optischen Elements (Mi), umfassend: mindestens eine Heizstrahlungsquelle (29; 29a, 29b) zur Erzeugung von Heizstrahlung (28; 28a, 28b), eine Strahlformungseinrichtung (32) zur Formung eines Heizstrahlungsprofils (P; Pa, Pb) der Heizstrahlung (28; 28a, 28b) zum Beaufschlagen einer Oberfläche (27) des optischen Elements (Mi) mit der Heizstrahlung (28; 28a, 28b), dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlformungseinrichtung zur Formung des Heizstrahlungsprofils (P; Pa, Pa) als Mikrospiegelarray (32) mit einer Mehrzahl von aktuierbaren Mikrospiegeln (33) ausgebildet ist.
Heizvorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend: mindestens einen Heizkopf (26), der über mindestens eine Lichtleitfaser (30; 30a, 30b) mit der mindestens einen Heizstrahlungsquelle (29; 29a, 29b) verbunden ist.
Heizvorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der Heizkopf (26) mindestens eine Auskoppeloptik (31; 31a, 31b) zur Auskopplung der Heizstrahlung (28; 28a, 28b) aus der mindestens einen Lichtleitfaser (30; 30a, 30b) aufweist.
Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, die genau eine Heizstrahlungsquelle (29) und genau einen Heizkopf (26) aufweist, der über eine Lichtleitfaser (30) mit der Heizstrahlungsquelle (29) verbunden ist.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Mikrospiegel (33) eine reflektierende Beschichtung (33a) aufweisen, die zur Reflexion von Heizstrahlung (28; 28a,b) bei mindestens einer Heizstrahlungswellenlänge (λ_h) im IR-Wellenlängenbereich ausgebildet ist.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Mikrospiegelarray (32) zur Aktuierung der Mehrzahl von Mikrospiegeln (33) als MEMS-Mikrospiegelarray ausgebildet ist.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Mikrospiegelarray (32) eine Mehrzahl von bevorzugt aktuierbaren Trägerelementen (36) aufweist, an denen jeweils eine Gruppe von Mikrospiegeln (33) angebracht ist.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: eine Steuerungseinrichtung (35) zur Ansteuerung der Mikrospiegel (33), wobei die Steuerungseinrichtung (35) ausgebildet ist, das Heizstrahlungsprofil (P; Pa, Pb) an der Oberfläche (27) des optischen Elements (Mi) durch die Aktuierung der Mikrospiegel (33) zu verändern.
Heizvorrichtung nach Anspruch 8, welche zur Erzeugung eines Heizstrahlungsprofils (Pa, Pb) zur Bildung von mindestens zwei Heizzonen (A, B) auf der Oberfläche (27) des optischen Elements (Mi) ausgebildet ist, wobei die Steuerungseinrichtung (35) ausgebildet ist, durch Aktuierung der Mikrospiegel (33) die Form und/oder die Größe der Heizzonen (A, B) auf der Oberfläche (27) des optischen Elements (Mi) einzustellen.
Heizvorrichtung nach Anspruch 9, welche zur Erzeugung des Heizstrahlungsprofils (Pa, Pb) zur Bildung der mindestens zwei Heizzonen (A, B) mindestens zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Heizstrahlungsquellen (29a, 29b) aufweist.
Optisches System, insbesondere EUV-Lithographiesystem (1), umfassend: ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel (Mi), sowie eine Heizvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Heizen des optischen Elements (Mi).