DE102022214283A1

DE102022214283A1 - Optisches System für eine Lithographieanlage und Lithographieanlage

Info

Publication number: DE102022214283A1
Application number: DE102022214283.7A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Geuppert; Johannes Bauer; Ronald Opfermann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2023-12-07

Abstract

Ein optisches System (24) für eine Lithographieanlage (1), aufweisendeinen Tragrahmen (30),mindesten einen an dem Tragrahmen (30) mittels Aktoren (31) beweglich angeordneten Spiegel (25, 26),einen bezüglich des Tragrahmens (30) schwingungsentkoppelt gelagerten Sensorrahmen (32) zum Halten einer Sensorvorrichtung (33) zum Messen einer Position des mindestens einen Spiegels (25, 26), undeine an dem Tragrahmen (30) mittels Elastomer-Elementen (40, 140, 240) befestigte Kühlvorrichtung (36) zum Kühlen des Sensorrahmens (32).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System und eine Lithographieanlage mit einem derartigen optischen System.
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.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Da die meisten Materialien Licht dieser Wellenlänge absorbieren, müssen bei solchen EUV-Lithographieanlagen reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
Die Spiegel einer Projektionsoptik einer EUV-Lithographieanlage sind üblicherweise mittels Aktoren an einem Tragrahmen beweglich befestigt, um eine Position des jeweiligen Spiegels einstellen zu können. Weiterhin umfasst eine Projektionsoptik üblicherweise einen Sensorrahmen mit einer Sensorvorrichtung zum Messen einer aktuellen Position der Spiegel relativ zu dem Sensorrahmen. Zur genauen Positionsmessung der Spiegel mittels der an dem Sensorrahmen angebrachten Sensorvorrichtung ist es erforderlich, den Sensorrahmen zu kühlen und den Sensorrahmen schwingungsentkoppelt von dem Tragrahmen zu befestigen.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes optisches System für eine Lithographieanlage bereitzustellen.
Demgemäß wird ein optisches System für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Das optische System weist auf
einen Tragrahmen,
mindesten einen an dem Tragrahmen mittels Aktoren beweglich angeordneten Spiegel,
einen bezüglich des Tragrahmens schwingungsentkoppelt gelagerten Sensorrahmen zum Halten einer Sensorvorrichtung zum Messen einer Position des mindestens einen Spiegels, und
eine an dem Tragrahmen mittels Elastomer-Elementen befestigte Kühlvorrichtung zum Kühlen des Sensorrahmens.
Durch die Kühlvorrichtung kann der Sensorrahmen von Wärmestrahlung abgeschirmt werden. Wärmestrahlung wird insbesondere durch von Spiegeloberflächen oder Strukturelementen absorbiertes Arbeitslicht der Lithographieanlage verursacht. Weitere Wärmequellen können beispielsweise Aktoren sein. Mithilfe der Kühlvorrichtung kann eine stabile Temperaturumgebung für den Sensorrahmen geschaffen werden. Dadurch kann eine Positionsmessung des mindestens einen Spiegels mit Hilfe der Sensorvorrichtung, die von dem Sensorrahmen gehalten wird, mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt werden.
Durch die Befestigung der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen mittels der Elastomer-Elemente, können Wärmebrücken zwischen der Kühlvorrichtung und dem Tragrahmen vermieden werden. Dadurch wird ein Wärmeeintrag von dem Tragrahmen - auf welchen, zum Beispiel durch die Aktoren, größere Wärmelasten wirken - auf die Kühlvorrichtung reduziert oder verhindert. Somit erzeugt die Kühlvorrichtung eine räumlich und auch zeitlich gleichmäßige Temperaturumgebung für den Sensorrahmen.
Die Elastomer-Elemente wirken außerdem schwingungsdämpfend auf den Tragrahmen. Damit können durch äußere Anregung, wie beispielsweise Maschinenanregung, Fußbodenschwingung und Reaktionskräfte der Aktoren, induzierte mechanische Schwingungen des Tragrahmens gedämpft werden. Dadurch kann ein Eintrag von unerwünschten Schwingungen in den Sensorrahmen, welche zu einer Verzerrung der Messergebnisse der Sensorvorrichtung führen würden, reduziert werden. Zudem kann ein Eintrag von unerwünschten Schwingungen in den mindestens einen Spiegel, welche zu Abbildungsfehlern des optischen Systems führen würden, reduziert werden. Es können ein oder mehrere Elastomer-Elemente vorgesehen sein.
Des Weiteren können durch die Befestigung der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen mittels der Elastomer-Elemente mechanische Spannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten des Tragrahmens und der Kühlvorrichtung verringert werden. Insbesondere können durch Verwenden der Elastomer-Elemente auch Materialien mit sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten für den Tragrahmen und die Kühlvorrichtung gewählt werden, ohne dass dadurch eine Zunahme von mechanischen Spannungen und Deformationen verursacht wird.
Die Elastomer-Elemente weisen jeweils ein Material aus einem Elastomer auf, das ein elastisch verformbarer Kunststoff ist. Die Elastomer-Elemente können sich bei Krafteinwirkung, z.B. Zug- oder Druckbelastung, elastisch (reversibel) verformen und kehren bei Wegfall der Krafteinwirkung in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. Elastomere haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit sowie eine schwingungsdämpfende Eigenschaft.
Das optische System ist bevorzugt eine Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage. Das optische System kann jedoch auch ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage sein. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühlvorrichtung ausschließlich über die Elastomer-Elemente mit dem Tragrahmen verbunden.
Insbesondere liegt kein direkter Kontakt zwischen der Kühlvorrichtung und dem Tragrahmen vor und ist der einzige Kontakt zwischen der Kühlvorrichtung und dem Tragrahmen mittelbar über die Elastomer-Elemente.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System mehrere Befestigungsvorrichtungen zum Befestigen der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen auf. Außerdem umfasst jede Befestigungsvorrichtung ein mit dem Tragrahmen verbundenes erstes Befestigungselement, ein mit der Kühlvorrichtung verbundenes zweites Befestigungselement und eines oder mehrere der Elastomer-Elemente, welche/s zwischen dem ersten Befestigungselement und dem zweiten Befestigungselement angeordnet ist/sind.
Die Befestigungsvorrichtungen können insbesondere jeweils vorgefertigte Baugruppen sein, die zwischen dem Tragrahmen und der Kühlvorrichtung angeordnet und befestigt werden. Dadurch kann eine Befestigung der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen herstellungstechnisch einfacher realisiert werden.
Das erste und/oder zweite Befestigungselement ist beispielsweise aus Metall. Das erste und/oder zweite Befestigungselement kann jedoch auch aus einem anderen Material sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Elastomer-Elemente jeweils zwischen dem Tragrahmen und der Kühlvorrichtung eingeklemmt.
Durch Befestigen der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen mittels einer auf die Elastomer-Elemente wirkenden Klemmkraft kann die Kühlvorrichtung einfach und lösbar an dem Tragrahmen befestigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste Befestigungselement einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung einen in Richtung der Kühlvorrichtung von einer Schulter des ersten Befestigungselements vorstehenden zylinderförmigen ersten Vorsprung auf, wobei um den ersten Vorsprung herum Elastomer-Elemente in Form von zwei O-Ringen angeordnet sind. Weiterhin weist das zweite Befestigungselement einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung eine Hülse auf, in welche der erste Vorsprung eingebracht ist, und eine in einen Innenraum der Hülse hineinragenden ringförmigen zweiten Vorsprung, wobei zwischen dem ersten Vorsprung und dem zweiten Vorsprung ein Abstand ist. Zudem ist der ringförmige zweite Vorsprung zwischen den beiden um den ersten Vorsprung herum angeordneten O-Ringen eingeklemmt.
Dadurch kann die Befestigungsvorrichtung hergestellt werden durch: i) Aufschieben eines ersten der beiden O-Ringe über den zylinderförmigen ersten Vorsprung, ii) Einbringen des zylinderförmigen ersten Vorsprungs in die Hülse, so dass der ringförmige zweite Vorsprung der Hülse mit dem ersten O-Ring in Kontakt kommt, und iii) Aufschieben eines zweiten der beiden O-Ringe über den zylinderförmigen ersten Vorsprung, so dass der ringförmige zweite Vorsprung zwischen den beiden O-Ringen eingeklemmt wird. Somit kann die Befestigungsvorrichtung einfach hergestellt werden und ermöglicht eine lösbare Befestigung der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine jeweilige Befestigungsvorrichtung ein Deckelelement auf, das an dem ersten Befestigungselement derart angeordnet ist, dass die beiden O-Ringen und der dazwischen angeordnete ringförmige zweite Vorsprung zwischen der Schulter des ersten Befestigungselements und dem Deckelelement eingeklemmt sind.
Das erste Befestigungselement weist insbesondere an einem ersten Ende die Schulter auf, von der sich der zylinderförmige erste Vorsprung erstreckt. Weiterhin ist das Deckelelement an einem zweiten Ende des ersten Befestigungselements angeordnet, wobei das zweite Ende dem ersten Ende gegenüberliegt.
Das Deckelelement stützt sich insbesondere an dem zweiten Ende des ersten Befestigungselements ab, und drückt so die beiden O-Ringe mit dem dazwischen angeordneten ringförmigen zweiten Vorsprung gegen die Schulter des ersten Befestigungselements.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kühlvorrichtung mehrere den mehreren Befestigungsvorrichtungen entsprechend zugeordnete Durchgangsöffnungen auf, und ist die Hülse einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung in einer jeweiligen Durchgangsöffnung angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Elastomer-Elemente jeweils mittels einer Elastomer-Metall-Verbindung, insbesondere mittels Vulkanisierens, an dem Tragrahmen und der Kühlvorrichtung befestigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem ersten Befestigungselement und dem zweiten Befestigungselement einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung ein Elastomer-Element angeordnet, das an das erste und zweite Befestigungselement anvulkanisiert ist.
Dadurch kann eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen mittels Elastomer-Elementen durch einen oder mehrere Vulkanisierungsschritte einfach vorgefertigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Befestigungselement einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung an dem Tragrahmen angeschraubt und/oder angeschweißt, und/oder ist das zweite Befestigungselement einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung an der Kühlvorrichtung angeschraubt und/oder angeschweißt.
Durch eine Schraubverbindung kann das erste Befestigungselement und/oder das zweite Befestigungselement lösbar mit dem Tragrahmen bzw. der Kühlvorrichtung verbunden werden. Durch eine Schweiß- oder Lötverbindung kann das erste Befestigungselement und/oder das zweite Befestigungselement unlösbar mit dem Tragrahmen bzw. der Kühlvorrichtung verbunden werden.
Beispielsweise weist das zweite Befestigungselement eine Hülse auf, die in eine Durchgangsöffnung der Kühlvorrichtung eingebracht ist und innerhalb der Durchgangsöffnung an die Kühlvorrichtung angeschraubt ist.
Beispielsweise weist das zweite Befestigungselement ein Gewinde auf, das mittels einer Mutter an der Kühlvorrichtung befestigt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Elastomer-Elemente Gummi, Kautschuk, Naturkautschuk, Silikonkautschuk und/oder Fluorkautschuk auf.
Fluorkautschuk ist aufgrund seiner geringen Ausgasung besonders gut für eine Anwendung im Vakuum geeignet.
Beispielsweise bestehen die Elastomer-Elemente aus Gummi, Kautschuk, Naturkautschuk, Silikonkautschuk und/oder Fluorkautschuk.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kühlvorrichtung Rohrleitungen zum Durchleiten eines Kühlmittels auf.
Das Kühlmittel ist zum Beispiel eine Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise Wasser.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kühlvorrichtung ein Blech auf, welches den Sensorrahmen zumindest teilweise umgibt.
Dadurch, dass der Sensorrahmen von einem Blech der Kühlvorrichtung zumindest teilweise umgeben wird, kann der Sensorrahmen besser von Wärmestrahlung abgeschirmt und damit besser vor einer Erwärmung geschützt werden.
Beispielsweise sind Rohrleitungen der Kühlvorrichtung innerhalb des Blechs angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Lithographieanlage mit einem wie vorstehend beschriebenen optischen System bereitgestellt.
„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.
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.

1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 zeigt ein optisches System der Projektionsbelichtungsanlage aus 1 gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer Kühlvorrichtung an einem Tragrahmen des optischen Systems aus 2 gemäß einer ersten Ausführungsform; und
4 zeigt eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Kühlvorrichtung an dem Tragrahmen des optischen Systems aus 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform.

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.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise 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 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht.
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.
In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe Bx, By in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe Bx, By der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (6x, By) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab 6 bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab 6 bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.
Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
2 zeigt ein optisches System 24 der Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage) aus 1 gemäß einer Ausführungsform. Bei dem optischen System 24 handelt es sich insbesondere um eine Projektionsoptik der Lithographieanlage 1, ähnlich der in 1 gezeigten Projektionsoptik 10.
Das optische System 24 weist beispielhaft zwei Spiegel 25 und 26, ähnlich der Spiegel M1 bis M6 in 1, auf. Arbeitslicht 27 der Lithographieanlage 1 (z.B. EUV-Licht) wird auf eine Maske 28 (Retikel), ähnlich der Maske 7 in 1, gelenkt. Ein Bild der Maske 28 wird mittels des optischen Systems 24 auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des optischen Systems 24 angeordnetes Substrat 29, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert. Dabei wird das Arbeitslicht 27 über die zwei beispielhaft in 2 gezeigten Spiegel 25, 26 oder auch über mehr als zwei Spiegel des optischen Systems 24 gelenkt.
Das optische System 24 weist einen Tragrahmen 30 auf, an dem die Spiegel 25, 26 mittels Aktoren 31 beweglich angeordnet sind. Die Spiegel 25, 26 sind insbesondere mittels der Aktoren 31 schwingungsentkoppelt an dem Tragrahmen 30 gelagert. Mithilfe der Aktoren 31 kann die räumliche Position eines jeweiligen Spiegels 25, 26 geändert werden. Beispielsweise kann die räumliche Position eines jeweiligen Spiegels 25, 26 mithilfe der Aktoren 31 in sechs Freiheitsgraden eingestellt werden (drei translatorische Freiheitsgrade in Bezug auf drei zueinander senkrechte Raumrichtungen und drei rotatorische Freiheitsgrade in Bezug auf eine Rotation um drei zueinander senkrechte Achsen).
In dem in 2 gezeigten Beispiel sind die Spiegel 25, 26 innerhalb des Tragrahmens 30 angeordnet, wobei der Tragrahmen 30 die Spiegel 25, 26 umgibt / einrahmt. Mit anderen Worten weist der Tragrahmen 30 einen inneren Hohlraum auf, in dem die Spiegel 25, 26 aufgenommen sind. In anderen Beispielen kann der Tragrahmen 30 auch eine andere Form haben und/oder kann der Tragrahmen 30 die Spiegel 25, 26 auch nicht oder nicht vollständig umgeben.
Das optische System 24 umfasst außerdem einen Sensorrahmen 32, der eine Sensorvorrichtung 33 hält. Die Sensorvorrichtung 33 umfasst mehrere Sensoren 34 zum Messen einer jeweiligen Position der Spiegel 25, 26. Der Sensorrahmen 32 ist schwingungsentkoppelt an dem oder bezüglich des Tragrahmens 30 gelagert. Eine Schwingungsentkopplungsvorrichtung 35 zur Schwingungsentkopplung des Sensorrahmens 32 von dem Tragrahmen 30 ist in 2 schematisch angedeutet.
Die Sensoren 34 der Sensorvorrichtung 33 umfassen beispielsweise mehrere Interferometer und/oder andere Messvorrichtung zum Erfassen einer Position, z.B. in den sechs Freiheitsgraden, der Spiegel 25, 26. Die Spiegel 25, 26 können beispielsweise Reflektorelemente (nicht gezeigt) zum Reflektieren eines von den Sensoren 34 ausgesendeten Lichts (z.B. Laserlichts) aufweisen.
Das optische System 24 umfasst außerdem eine Kühlvorrichtung 36 zum Kühlen des Sensorrahmens 32. In dem gezeigten Beispiel umfasst die Kühlvorrichtung 36 ein in Form eines rechteckigen Kastens geformtes Blech 37, welches den Sensorrahmen 32 zumindest teilweise umgibt. Insbesondere umgibt das Blech 37 der Kühlvorrichtung 36 den Sensorrahmen 32, wie in 2 gezeigt, mit Ausnahme von Ausnehmungen 38 für das Arbeitslicht 27, die Aktoren 31 und die Schwingungsentkopplungsvorrichtungen 35. In 2 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich manche der Ausnehmungen 38 mit einem Bezugszeichen versehen.
Die Kühlvorrichtung 36 weist in dem Blech 37 angeordnete Rohrleitungen 39 auf (3), durch welche im Kühlbetrieb der Kühlvorrichtung 36 ein Kühlmittel, wie beispielsweise Kühlwasser, durchgeleitet wird.
Die Kühlvorrichtung 36 ist an dem Tragrahmen 30 mittels Elastomer-Elementen 40 befestigt. Insbesondere ist die Kühlvorrichtung 36 ausschließlich über die Elastomer-Elemente 40 mit dem Tragrahmen 30 verbunden. Durch die Elastomer-Elemente 40 kann die Kühlvorrichtung 36 thermisch von dem Tragrahmen 30 isoliert werden, so dass Wärmebrücken bei der Befestigung der Kühlvorrichtung 36 an dem Tragrahmen 30 vermieden werden. Zudem wirken die Elastomer-Elemente 40 schwingungsdämpfend und können unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Materialien der Kühlvorrichtung 36 und des Tragrahmens 30 ausgleichen.
Die Befestigung der Kühlvorrichtung 36 an dem Tragrahmen 30 mithilfe der Elastomer-Elemente 40, die in 2 nur schematisch gezeigt ist, kann beispielsweise durch Einklemmen der Elastomer-Elemente 40 zwischen der Kühlvorrichtung 36 und dem Tragrahmen 30 (3) oder durch Anvulkanisieren der Elastomer-Elemente 40 an die Kühlvorrichtung 36 und den Tragrahmen 30 ( 4) erfolgen.
3 zeigt einen Ausschnitt III aus 2. Insbesondere zeigt 3 eine Befestigungsvorrichtung 41 zur Befestigung der Kühlvorrichtung 36 an dem Tragrahmen 30 mittels Elastomer-Elementen 140 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Befestigungsvorrichtung 41 ist in 3 in einem Querschnitt gezeigt, wobei die Befestigungsvorrichtung 41 rotationssymmetrisch ist. Das optische System 24 weist mehrere der in 3 gezeigten Befestigungsvorrichtung 41 auf.
Jede Befestigungsvorrichtung 41 weist ein mit dem Tragrahmen 30 verbundenes erstes Befestigungselement 42 und ein mit der Kühlvorrichtung 36 verbundenes zweites Befestigungselement 43 auf. Das erste Befestigungselement 42 ist beispielsweise mit einer Schraubverbindung 44 mit dem Tragrahmen 30 verbunden. Das zweite Befestigungselement 43 ist beispielsweise mit einer Schraubverbindung 45 mit der Kühlvorrichtung 36 verbunden.
Das erste Befestigungselement 42 weist einen plattenförmigen Abschnitt 46 und einen davon vorstehenden zylinderförmigen ersten Vorsprung 47 auf. Der plattenförmige Abschnitt 46 bildet insbesondere eine Schulter 48, von welcher der zylinderförmige erste Vorsprung 47 vorsteht. Weiterhin steht der zylinderförmige erste Vorsprung 47 insbesondere in einer Richtung R von der Schulter 48 des ersten Befestigungselements 42 vor, welche parallel zu einer Richtung ist, die von dem Tragrahmen 30 zu der Kühlvorrichtung 36 zeigt.
Jede Befestigungsvorrichtung 41 weist außerdem als Elastomer-Elemente 40 zwei O-Ringe 140 auf, die um den ersten Vorsprung 47 herum angeordnet sind.
Das zweite Befestigungselement 43 einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung 41 weist eine Hülse 49 in Form eines Hohlzylinders auf, dessen Wand 50 einen Innenraum 51 umgibt. Der erste Vorsprung 47 des ersten Befestigungselements 42 ist in den Innenraum 51 des zweiten Befestigungselements 43 eingeführt, ohne das zweite Befestigungselement 43 zu berühren. Das zweite Befestigungselement 43 weist außerdem eine in den Innenraum 51 der Hülse 49 hineinragenden ringförmigen zweiten Vorsprung 52 auf. Der erste Vorsprung 47 und der zweite Vorsprung 52 berühren sich nicht, vielmehr liegt zwischen dem ersten Vorsprung 47 und dem zweiten Vorsprung 52 ein Abstand D.
Zur Befestigung der Kühlvorrichtung 36 an dem Tragrahmen 30 mittels der in 3 gezeigten Befestigungsvorrichtung 41 ist der ringförmige zweite Vorsprung 52 zwischen den beiden um den ersten Vorsprung 47 herum angeordneten O-Ringen 140 eingeklemmt. Dazu weist jede Befestigungsvorrichtung 41 ein Deckelelement 53 auf. Das Deckelelement 53 stützt sich an einem der Schulter 48 gegenüberliegenden Ende 54 des ersten Vorsprungs 47 ab und klemmt die beiden O-Ringe 140 und den dazwischen angeordneten ringförmigen zweiten Vorsprung 52 zwischen der Schulter 48 und dem Deckelelement 53 ein.
Die Kühlvorrichtung 36, insbesondere das Blech 37 der Kühlvorrichtung 36, weist beispielsweise mehrere Durchgangsöffnungen 55 auf, von denen eine in 3 gezeigt ist. Die Durchgangsöffnungen 55 sind beispielsweise Bohrungen mit einem kreisförmigen Querschnitt. Weiterhin ist das zweite Befestigungselement 43, insbesondere die Hülse 49, in einer entsprechenden der Durchgangsöffnungen 55 angeordnet. Beispielsweise ist die Hülse 49 in einer entsprechenden der Durchgangsöffnungen 55 mit der Kühlvorrichtung 36 mittels der Schraubverbindung 45 befestigt.
4 zeigt eine Befestigungsvorrichtung 141 zur Befestigung der Kühlvorrichtung 36 an dem Tragrahmen 30 des optischen Systems 24 aus 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Befestigungsvorrichtung 141 ist in 4 in einem Querschnitt gezeigt, wobei die Befestigungsvorrichtung 141 rotationssymmetrisch ist. Das optische System 24 kann mehrere der in 4 gezeigten Befestigungsvorrichtung 141 aufweisen.
Jede Befestigungsvorrichtung 141 weist ein mit dem Tragrahmen 30 verbundenes erstes Befestigungselement 142 und ein mit der Kühlvorrichtung 36 verbundenes zweites Befestigungselement 143 auf. Das erste Befestigungselement 142 ist beispielsweise mit einer Schraubverbindung 144 mit dem Tragrahmen 30 verbunden. Das zweite Befestigungselement 143 ist beispielsweise mit einer Schraubverbindung 145 mit der Kühlvorrichtung 36 verbunden.
Das erste Befestigungselement 142 weist einen plattenförmigen Abschnitt 56 auf, der an dem Tragrahmen 30 (z.B. mit der Schraubverbindung 144) befestigt ist. Der plattenförmige Abschnitt 56 weist eine Oberfläche 57 auf, an welcher ein Elastomer-Element 240 anvulkanisiert ist, so dass zwischen dem Elastomer-Element 240 und der Oberfläche 57 eine haftende Verbindung vorliegt.
Das zweite Befestigungselement 143 weist eine hohlzylindrische Form auf mit einer dem Tragrahmen 30 zugewandten Stirnseite 58, an welcher das Elastomer-Element 240 anvulkanisiert ist, so dass zwischen dem Elastomer-Element 240 und der Stirnseite 58 eine haftende Verbindung vorliegt.
Zur Befestigung des zweiten Befestigungselements 143 an der Kühlvorrichtung 36 weist das zweite Befestigungselement 143 beispielsweise an einer Außenseite 59 ein Gewinde 60 auf. Weiterhin weist die Kühlvorrichtung 36, insbesondere das Blech 37 der Kühlvorrichtung 36, beispielsweise Durchgangsöffnungen 55 auf, in welche das zweite Befestigungselement 143 eingeführt ist. Zudem ist zur Befestigung des zweiten Befestigungselements 143 an der Kühlvorrichtung 36 beispielsweise eine Gegenmutter 61 vorgesehen, welche mit dem Gewinde 60 in Eingriff gebracht wird. Das Gewinde 60 und die Gegenmutter 61 bilden beispielsweise die Schraubverbindung 145.
Durch Anvulkanisieren des Elastomer-Elements 240 an das erste und zweite Befestigungselement 142, 143 gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Befestigungsvorrichtung 141 beispielsweise einfach vorgefertigt und mit dem Tragrahmen 30 und der Kühlvorrichtung 36 verbunden werden.
Obwohl in den Figuren nicht gezeigt, kann das optische System 24 (2) mit der Befestigungsvorrichtung 41 gemäß der ersten Ausführungsform (3) oder mit der Befestigungsvorrichtung 141 gemäß der zweiten Ausführungsform ( 3) beispielweise auch in einer DUV-Lithographieanlage eingesetzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Projektionsbelichtungsanlage
2: Beleuchtungssystem
3: Lichtquelle
4: Beleuchtungsoptik
5: Objektfeld
6: Objektebene
7: Retikel
8: Retikelhalter
9: Retikelverlagerungsantrieb
10: Projektionsoptik
11: Bildfeld
12: Bildebene
13: Wafer
14: Waferhalter
15: Waferverlagerungsantrieb
16: Beleuchtungsstrahlung
17: Kollektor
18: Zwischenfokusebene
19: Umlenkspiegel
20: erster Facettenspiegel
21: erste Facette
22: zweiter Facettenspiegel
23: zweite Facette
24: optisches System
25: Spiegel
26: Spiegel
27: Arbeitslicht
28: Maske (Retikel)
29: Wafer
30: Tragrahmen
31: Aktor
32: Sensorrahmen
33: Sensorvorrichtung
34: Sensor
35: Schwingungsentkopplungsvorrichtung
36: Kühlvorrichtung
37: Blech
38: Ausnehmung
39: Rohrleitung
40, 140, 240: Elastomer-Element
41, 141: Befestigungsvorrichtung
42, 142: Befestigungselement
43, 143,: Befestigungselement
44, 144: Schraubverbindung
45, 145: Schraubverbindung
46: plattenförmiger Abschnitt
47: erster Vorsprung
48: Schulter
49: Hülse
50: Wand
51: Innenraum
52: zweiter Vorsprung
53: Deckelelement
54: Ende
55: Durchgangsöffnung
56: plattenförmiger Abschnitt
57: Oberfläche
58: Stirnseite
59: Außenseite
60: Gewinde
61: Mutter
D: Abstand
M1: Spiegel
M2: Spiegel
M3: Spiegel
M4: Spiegel
M5: Spiegel
M6: Spiegel
R: 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 102008009600 A1 [0056, 0060]
US 20060132747 A1 [0058]
EP 1614008 B1 [0058]
US 6573978 [0058]
DE 102017220586 A1 [0063]
US 20180074303 A1 [0077]

Claims

Optisches System (24) für eine Lithographieanlage (1), aufweisend einen Tragrahmen (30), mindesten einen an dem Tragrahmen (30) mittels Aktoren (31) beweglich angeordneten Spiegel (25, 26), einen bezüglich des Tragrahmens (30) schwingungsentkoppelt gelagerten Sensorrahmen (32) zum Halten einer Sensorvorrichtung (33) zum Messen einer Position des mindestens einen Spiegels (25, 26), und eine an dem Tragrahmen (30) mittels Elastomer-Elementen (40, 140, 240) befestigte Kühlvorrichtung (36) zum Kühlen des Sensorrahmens (32).
Optisches System nach Anspruch 1, wobei die Kühlvorrichtung (36) ausschließlich über die Elastomer-Elemente (40, 140, 240) mit dem Tragrahmen (30) verbunden ist.
Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend mehrere Befestigungsvorrichtungen (41, 141) zum Befestigen der Kühlvorrichtung (36) an dem Tragrahmen (30), wobei jede Befestigungsvorrichtung (41, 141) ein mit dem Tragrahmen (30) verbundenes erstes Befestigungselement (42, 142), ein mit der Kühlvorrichtung (36) verbundenes zweites Befestigungselement (43, 143) und eines oder mehrere der Elastomer-Elemente (40, 140, 240) umfasst, welche/s zwischen dem ersten Befestigungselement (42, 142) und dem zweiten Befestigungselement (43, 143) angeordnet ist/sind.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Elastomer-Elemente (40, 140) jeweils zwischen dem Tragrahmen (30) und der Kühlvorrichtung (36) eingeklemmt sind.
Optisches System nach Anspruch 3 und 4, wobei das erstes Befestigungselement (42) einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung (41) einen in Richtung (R) der Kühlvorrichtung (36) von einer Schulter (48) des ersten Befestigungselements (42) vorstehenden zylinderförmigen ersten Vorsprung (47) aufweist, um den ersten Vorsprung (47) herum Elastomer-Elemente (40) in Form von zwei O-Ringen (140) angeordnet sind, das zweite Befestigungselement (43) einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung (41) eine Hülse (49) aufweist, in welche der erste Vorsprung (47) eingebracht ist, und eine in einen Innenraum (51) der Hülse (49) hineinragenden ringförmigen zweiten Vorsprung (52), wobei zwischen dem ersten Vorsprung (47) und dem zweiten Vorsprung (52) ein Abstand (D) ist, und der ringförmige zweite Vorsprung (52) zwischen den beiden um den ersten Vorsprung (47) herum angeordneten O-Ringen (140) eingeklemmt ist.
Optisches System nach Anspruch 5, wobei eine jeweilige Befestigungsvorrichtung (41) ein Deckelelement (53) aufweist, das an dem ersten Befestigungselement (42) derart angeordnet ist, dass die beiden O-Ringen (140) und der dazwischen angeordnete ringförmige zweite Vorsprung (52) zwischen der Schulter (48) des ersten Befestigungselements (42) und dem Deckelelement (53) eingeklemmt sind.
Optisches System nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Kühlvorrichtung (36) mehrere den mehreren Befestigungsvorrichtungen (41) entsprechend zugeordnete Durchgangsöffnungen (55) aufweist, und die Hülse (49) einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung (41) in einer jeweiligen Durchgangsöffnung (55) angeordnet ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Elastomer-Elemente (40, 240) jeweils mittels einer Elastomer-Metall-Verbindung, insbesondere mittels Vulkanisierens, an dem Tragrahmen (30) und der Kühlvorrichtung (36) befestigt sind.
Optisches System nach Anspruch 3 und 8, wobei zwischen dem ersten Befestigungselement (142) und dem zweiten Befestigungselement (143) einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung (141) ein Elastomer-Element (240) angeordnet ist, das an das erste und zweite Befestigungselement (142, 143) anvulkanisiert ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 3-9, wobei das erste Befestigungselement (42, 142) einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung (41, 141) an dem Tragrahmen (30) angeschraubt und/oder angeschweißt ist, und/oder wobei das zweite Befestigungselement (43, 143) einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung (42, 142) an der Kühlvorrichtung (36) angeschraubt und/oder angeschweißt ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die Elastomer-Elemente (40, 140, 240) Gummi, Kautschuk, Naturkautschuk, Silikonkautschuk und/oder Fluorkautschuk aufweisen.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die Kühlvorrichtung (36) Rohrleitungen (39) aufweist zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die Kühlvorrichtung (36) ein Blech (37) aufweist, welches den Sensorrahmen (32) zumindest teilweise umgibt.
Lithographieanlage (1) mit einem optischen System (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.