DE102023202609A1 - Heizvorrichtung und optisches System, insbesondere EUV-Lithographiesystem - Google Patents

Heizvorrichtung und optisches System, insbesondere EUV-Lithographiesystem Download PDF

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Andreas Raba
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung (25) zum Heizen eines optischen Elements (Mi), umfassend: mindestens zwei Heizeinheiten (29a-c) zum Beaufschlagen einer Oberfläche (27) des optischen Elements (Mi) mit Heizstrahlung (28), wobei eine jeweilige Heizeinheit (29a-c) einen Polarisationsstrahlteiler zur Aufteilung der Heizstrahlung (28) auf zwei unterschiedlich polarisierte Heizstrahlungsanteile aufweist. Die mindestens zwei, bevorzugt drei Heizeinheiten (29a-c) sind in einem gemeinsamen Gehäuse (30) eines Heizkopfs (26) der Heizvorrichtung (25) angeordnet. Die Erfindung betrifft auch ein optisches System, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem, 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 zwei Heizeinheiten zum Beaufschlagen einer Oberfläche des optischen Elements mit Heizstrahlung, wobei eine jeweilige Heizeinheit einen Polarisationsstrahlteiler zur Aufteilung der Heizstrahlung auf zwei unterschiedlich polarisierte Heizstrahlungsanteile aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein optisches System, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem, welches 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, beispielsweise einer EUV-Lithographieanlage, zur Folge haben kann.
  • Zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen können Heizvorrichtungen auf Basis von Heizstrahlung, beispielsweise in Form von Infrarotstrahlung, eingesetzt werden. Mit Hilfe einer derartigen Heizvorrichtung kann in Zeiträumen, in denen eine vergleichsweise geringe Absorption von EUV-Strahlung erfolgt, der EUV-Spiegel aktiv erwärmt werden, wobei die aktive Erwärmung mit zunehmender Absorption der EUV-Strahlung durch den EUV-Spiegel entsprechend zurückgefahren wird. Auch kann ein Vorwärmen der EUV-Spiegel vor dem eigentlichen Betrieb des EUV-Lithographiesystems erfolgen, d.h. vor der Beaufschlagung der EUV-Spiegel mit der EUV-Strahlung.
  • Die Erzeugung von geeigneten Heizstrahlungsprofilen an der Oberfläche des Spiegels, die auch in örtlicher Hinsicht wechselnden Strahlungsintensitäten der EUV-Strahlung - z.B. aufgrund der Verwendung von Beleuchtungssettings mit über die optische Oberfläche der EUV-Spiegel variierender Intensität - Rechnung tragen sollen, stellt eine anspruchsvolle Herausforderung dar. Bei der Einstrahlung der Heizstrahlung auf die Oberfläche eines EUV-Spiegels besteht zudem das Problem, dass typischerweise ein großer Teil der Heizstrahlung an der Oberfläche des EUV-Spiegels reflektiert und nicht wie gewünscht absorbiert wird. Dies reduziert einerseits die Effizienz der Heizvorrichtung und andererseits können durch die an dem EUV-Spiegel reflektierte Heizstrahlung andere Teile der Projektionsbelichtungsanlage erwärmt werden, wodurch die Abbildungsqualität ebenfalls beeinträchtigt werden kann.
  • Mit Hilfe einer Heizeinheit, die einen Polarisationsstrahlteiler zur Aufteilung der Heizstrahlung auf zwei unterschiedlich polarisierte Heizstrahlungsanteile aufweist, können - in der Regel unter der zusätzlichen Verwendung (mindestens) eines Polarisationsmodulators - die beiden Heizstrahlungsanteile bezogen auf die Einfallsebene der Heizstrahlung auf die Oberfläche des optischen Elements parallel polarisiert werden (p-Polarisation). Bei einer geeigneten Wahl des Einfallswinkels, typischerweise nahe dem Brewster-Winkel, kann die Reflektivität der Oberfläche für die Heizstrahlung deutlich reduziert werden, wie dies beispielsweise in der DE 102020213416 A1 beschrieben ist.
  • Heizvorrichtungen bzw. Heizeinrichtungen zum Heizen von optischen Elementen durch die Beaufschlagung mit Heizstrahlung sind aus verschiedenen Dokumenten bekannt.
  • In der DE 102020207748 A1 ist ein optisches System beschrieben, das ein optisches Element mit einer optischen Wirkfläche, eine erste Heizeinheit und mindestens eine zweite Heizeinheit aufweist. Die erste Heizeinheit dient zum Heizen des optischen Elements durch Beaufschlagen der optischen Wirkfläche mit einem ersten Strahlenbündel elektromagnetischer Strahlung und die zweite Heizeinheit dient zum Heizen des optischen Elements durch Beaufschlagen der optischen Wirkfläche mit einem zweiten Strahlenbündel elektromagnetischer Strahlung, wobei das erste Strahlenbündel und das zweite Strahlenbündel einander wenigstens teilweise überlappen. Mit Hilfe der mindestens zwei separaten Heizeinheiten soll eine „überkreuzende“ Strahlungseinkopplung realisiert werden. Eine jeweilige Heizeinheit weist einen Polarisationsstrahlteiler auf, der dazu dient, einen der Heizeinheit von einer Strahlungsquelle zugeführten Laserstrahl in zwei linear polarisierte Teilstrahlen aufzuteilen, um eine hinsichtlich der Absorption optimierte Einkopplung der Heizstrahlung in das optische Element zu ermöglichen.
  • In der DE 102020207752 A1 ist eine Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements, beispielsweise eines Spiegels in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, beschrieben. Die Heizanordnung umfasst mindestens eine Strahlungsquelle zur Beaufschlagung des optischen Elements mit IR-Strahlung, mindestens eine Strahlformungseinheit zur Strahlformung der von der Strahlungsquelle auf das optische Element gelenkten IR-Strahlung, eine optische Komponente, die wenigstens einen Strahlteiler aufweist, sowie eine Sensoranordnung, die wenigstens einen Intensitätssensor zur Erfassung der Intensität eines von dem Strahlteiler ausgekoppelten Teilstrahls aufweist.
  • 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 Heizanordnung kann einen Multifaserkopf umfassen, der einen Multifaser-Konnektor zum Anschluss optischer Fasern aufweist. Über jede dieser optischen Fasern ist IR-Strahlung von jeweils einem der IR-Strahler zuführbar.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizvorrichtung und ein optisches System, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem, bereitzustellen, die eine wirksame Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einem optischen Element verursachten Oberflächendeformationen und damit einhergehenden optischen Aberrationen ermöglichen.
  • Gegenstand der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Heizvorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher die mindestens zwei, bevorzugt drei (oder ggf. mehr als drei) Heizeinheiten in einem (gemeinsamen) Gehäuse eines Heizkopfs der Heizvorrichtung angeordnet bzw. in dieses integriert sind.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zwei oder mehr der weiter oben beschriebenen Heizeinheiten, beispielsweise drei Heizeinheiten, die jeweils einen Polarisationsstrahlteiler zur Aufteilung der Heizstrahlung auf zwei unterschiedlich polarisierte Heizstrahlungsanteile aufweisen, in einen gemeinsamen Heizkopf, genauer gesagt in ein gemeinsames Gehäuse des Heizkopfs, zu integrieren. Das gemeinsame Gehäuse dient als Halterung (bzw. als Fassung) zur Aufnahme der optischen Komponenten der zwei oder mehr Heizeinheiten.
  • Durch die Integration in ein gemeinsames Gehäuse kann eine Justage der zwei oder mehr Heizstrahlungsprofile, die von den jeweiligen Heizeinheiten erzeugt werden, an dem Heizkopf vorgenommen werden, beispielsweise indem zu diesem Zweck vorgesehene Justageschrauben oder andere Justagemittel an dem Gehäuse verstellt werden, um die Ausrichtung der aus den jeweiligen Heizeinheiten austretenden Heizstrahlung zu beeinflussen. Im Gegensatz dazu ist es bei der Verwendung von mehreren separaten Heizeinheiten typischerweise erforderlich, die Justage der entsprechenden Heizstrahlungsprofile erst nach dem Einbau der Heizeinheiten in das optische System vorzunehmen. Ein weiterer Vorteil der Anordnung der zwei oder mehr Heizeinheiten in dem gemeinsamen Gehäuse stellt die Montagefreundlichkeit bei der Integration in das optische System dar, da der Heizkopf auf besonders einfache Weise als Ganzes in das optische System integriert werden kann. Alle zwei oder mehr Heizeinheiten weisen zudem ein gemeinsames mechanisches Interface auf, wodurch sich die Toleranzkette verkürzt.
  • Bei einer Ausführungsform weist eine jeweilige Heizeinheit mindestens eine Strahlformungseinrichtung zur Formung eines Heizstrahlungsprofils der Heizstrahlung der jeweiligen Heizeinheit auf, wobei bevorzugt unterschiedliche Heizeinheiten (genauer gesagt die Strahlformungseinrichtungen von unterschiedlichen Heizeinheiten) zur Formung unterschiedlicher Heizstrahlungsprofile ausgebildet sind.
  • Bei dem weiter oben beschriebenen konstruktiven Ansatz können zwei oder mehr Heizeinheiten, die mehrere unterschiedliche Heizstrahlungsprofile erzeugen, in einer gemeinsamen mechanischen Komponente in Form des Gehäuses integriert werden. Der Heizkopf der Heizvorrichtung kann in diesem Fall dazu verwendet werden, durch die Aktivierung jeweils nur einer der zwei oder mehr Heizeinheiten zwei oder mehr unterschiedliche Heizstrahlungsprofile an der Oberfläche des optischen Elements zu erzeugen, oder durch die gleichzeitige Aktivierung von zwei oder mehr der Heizeinheiten deren Heizstrahlungsprofile an der Oberfläche des optischen Elements zu einem Gesamtheizstrahlungsprofil zu überlagern. Bei den Heizstrahlungsprofilen der jeweiligen Heizeinheiten kann es sich beispielsweise um Top-Hat-Heizstrahlungsprofile, um ringförmige Heizstrahlungsprofile oder um Heizstrahlungsprofile handeln, die im Wesentlichen im Zentrum oder im Wesentlichen am Rand der Oberfläche des optischen Elements eine hohe Heizstrahlungsintensität erzeugen. Die Heizstrahlungsprofile können ausgebildet sein, jeweils räumlich getrennte oder sich räumlich überlagernde Teilbereiche (Sektoren) der Oberfläche zu heizen.
  • Um das Heizstrahlungsprofil der Heizeinheit zu formen, kann eine jeweilige Heizeinheit beispielsweise eine erste Strahlformungseinrichtung aufweisen, um das Heizstrahlungsprofil bzw. das Intensitätsprofil des ersten von dem Polarisationsstrahlteiler erzeugen Heizstrahlungsanteils zu formen und eine zweite Strahlformungseinrichtung, um das Heizstrahlungsprofil bzw. das Intensitätsprofil des zweiten von dem Polarisationsstrahlteiler erzeugten Heizstrahlungsanteils zu formen.
  • Bei der (jeweiligen) Strahlformungseinrichtung kann es sich beispielsweise um ein diffraktives optisches Element (DOE) handeln, das so ausgelegt ist, dass sich ein gewünschtes Intensitätsprofil der Heizstrahlung an der Oberfläche des zu beheizenden optischen Elements ausbildet. Die Strahlformungseinrichtung(en) in Form des/der diffraktiven optischen Elemente können auch ausgebildet sein, die Heizstrahlungsanteile umzulenken, beispielsweise um diese so auszurichten, dass die Polarisationsrichtungen der Heizstrahlungsanteile parallel zur Einfallsebene der Heizstrahlung auf die Oberfläche des optischen Elements (p-polarisiert) ausgerichtet sind. Bei der aus der jeweiligen Heizeinheit austretenden Heizstrahlung kann es sich in diesem Fall z.B. um in die erste Beugungsordnung gebeugte Heizstrahlung handeln.
  • Als Strahlformungseinrichtung können auch eines oder mehrere refraktive optische Elemente (ROEs) verwendet werden. Auch ist es möglich, dass die Strahlformungseinrichtung aktiv bzw. modulierbar ausgebildet ist, beispielsweise in Form eines akusto-optischen Modulators (AOM) oder dergleichen, um die Ausrichtung der Heizstrahlung bzw. des jeweiligen Heizstrahlungsanteils zu verändern und auf diese Weise eine scannende Heizeinheit zu realisieren.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Heizeinheiten in dem Gehäuse drehsymmetrisch in Bezug auf eine zentrale Achse angeordnet. Der Heizkopf weist in diesem Fall in Bezug auf die Anordnung der Heizeinheiten um die zentrale Achse eine N-zählige Drehsymmetrie auf, wobei N die Anzahl der Heizeinheiten bezeichnet. Eine jeweilige Heizeinheit ist hierbei in Bezug auf die zentrale Achse des Gehäuses in einem Sektor angeordnet, der einen Mittelpunktswinkel α aufweist, für den gilt: α = 360° / N.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform besteht das Gehäuse des Heizkopfs aus einem wärmeleitenden Material, bevorzugt aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung. Unter einem wärmeleitenden Material wird im Sinne dieser Anmeldung ein Material verstanden, das eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 70 W / (m K) aufweist Bei dem Material kann es sich beispielsweise um eine Kupferlegierung handeln, d.h. um eine Legierung, die als Hauptbestandteil Kupfer enthält, beispielsweise um eine Kupfer-Zinn-Legierung, eine Kupfer-Zink-Legierung, eine Kupfer-Nickel-Legierung oder eine Kupfer-Zirconium-Legierung. Es versteht sich, dass das Gehäuse auch aus anderen wärmeleitenden Materialien hergestellt sein kann, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
  • Das Gehäuse kann einteilig oder ggf. mehrteilig ausgebildet sein. Das Gehäuse ist bevorzugt als massiver Körper ausgebildet und die Heizeinheiten sind in Hohlräume in dem Gehäuse integriert, die beispielsweise in der Art von Bohrungen in dem Gehäuse ausgebildet sein können. Ein jeweiliger Hohlraum dient als Fassung für die optischen Komponenten der jeweiligen Heizeinheit. Auf diese Weise wird eine unabhängige Justage der jeweiligen Heizeinheiten erleichtert.
  • Aufgrund der Integration der Heizeinheiten in das gemeinsame Gehäuse wird die Anzahl der Schnittstellen reduziert und damit die Wärmeleitung verbessert, insbesondere wenn das Gehäuse aus einem wärmeleitfähigen Material besteht und als massiver Körper ausgebildet ist. Zusätzlich ist es günstig, wenn das Material des Gehäuses eine hohe spezifische Wärmekapazität aufweist. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit und die hohe Wärmekapazität des Materials des Gehäuses können Temperaturgradienten und Thermospannungen in den optischen Komponenten der Heizeinheiten und an deren Fassungen minimiert werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse des Heizkopfs für eine jeweilige Heizeinheit jeweils einen Faser-Konnektor zum Anschluss einer Lichtleitfaser auf. Die Lichtleitfaser dient zur Zuführung der Heizstrahlung von einer Heizstrahlungsquelle, die der jeweiligen Heizeinheit zugeordnet ist, in den Heizkopf bzw. zu der Heizeinheit. Die Heizstrahlung tritt typischerweise aus einem austrittseitigen Ende der Lichtleitfaser aus und wird in der Heizeinheit 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 weist der Heizkopf eine an dem Gehäuse angebrachte Abdeckung auf, welche die Faser-Konnektoren überdeckt. Die Abdeckung kann z.B. topf- bzw. kappenförmig ausgebildet sein und weist Öffnungen für den Durchtritt der Lichtleitfasern auf, die typischerweise eine Zugentlastung ermöglichen. Die Abdeckung kann auch zur Überdeckung anderer Anschlüsse bzw. Konnektoren des Heizkopfs dienen, beispielsweise von Kabeln, die zur Führung von elektrischen Signalen dienen, die von Intensitätssensoren der jeweiligen Heizeinheiten erzeugt werden (s.u.).
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Heizvorrichtung für eine jeweilige Heizeinheit jeweils eine Heizstrahlungsquelle zur Erzeugung von Heizstrahlung auf. Wie weiter oben beschrieben wurde, können zur Erzeugung eines gewünschten Heizstrahlungsprofils an den Oberfläche des optischen Elements die einer jeweiligen Heizeinheit zugeordneten Heizstrahlungsquellen gezielt aktiviert oder deaktiviert werden.
  • Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Heizvorrichtung für eine jeweilige Heizstrahlungsquelle eine Lichtleitfaser zur Führung der Heizstrahlung zu dem Heizkopf auf. Bei der Lichtleitfaser handelt es sich um eine optische Faser, die ausgebildet ist, die Heizstrahlung von der Heizstrahlungsquelle zu dem Faser-Anschluss des Heizkopfs zu führen. Bei der Heizstrahlungsquelle handelt es sich typischerweise um einen IR-Strahler, beispielsweise um einen IR-Laser oder um eine IR-LED.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist eine jeweilige Heizeinheit mindestens einen Intensitätssensor zur Erfassung eines ausgekoppelten Teilstrahls der Heizstrahlung auf. Bei dieser Ausführungsform wird die Intensität des ausgekoppelten Teilstrahls der Heizstrahlung gemessen, um zu prüfen, ob aktuell Heizstrahlung von der jeweiligen Heizeinheit bereitgestellt wird, oder ob dies z.B. aufgrund eines Faserbruchs der Lichtleitfaser auch bei eingeschalteter Heizstrahlungsquelle nicht der Fall ist. Für Details des Intensitätssensors bzw. einer entsprechenden Sensoranordnung sei auf die DE 102020207752 A1 verwiesen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Heizvorrichtung mindestens einen weiteren insbesondere baugleichen Heizkopf mit einem weiteren Gehäuse auf, in dem mindestens zwei, insbesondere drei (oder mehr) weitere Heizeinheiten angeordnet sind, die ebenfalls jeweils einen Polarisationsstrahlteiler aufweisen, um die der jeweiligen weiteren Heizeinheit zugeführte Heizstrahlung auf zwei unterschiedlich polarisierte Heizstrahlungsanteile aufzuteilen. Wie dies in der weiter oben zitierten DE 102020207748 A1 beschrieben ist, kann durch die Verwendung von zwei oder mehr separaten Heizköpfen beispielsweise eine „überkreuzende“ Strahlungseinkopplung der von den Heizköpfen erzeugten Heizstrahlung in das optische Element realisiert werden. Der Heizkopf und der weitere Heizkopf können baugleich sein, dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Der Heizkopf und der mindestens eine weitere Heizkopf sind außerhalb des Strahlengangs des optischen Systems angeordnet, in dem die Heizvorrichtung angeordnet ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein optisches System, insbesondere ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: mindestens ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel, sowie eine Heizvorrichtung zum Heizen des optischen Elements, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist. 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.
  • Der Heizkopf bzw. die Heizköpfe sind idealerweise so ausgerichtet, dass die Heizstrahlung unter einem Einfallswinkel auf die Oberfläche des optischen Elements trifft, der im Bereich des Brewster-Winkels liegt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass ein möglichst großer Anteil der Heizstrahlung von dem optischen Element absorbiert wird, wie dies in Bezug auf die Heizeinheiten in der DE 102020213416 A1 beschrieben ist.
  • 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 eines optischen Elements in Form eines EUV-Spiegels sowie einer Heizvorrichtung mit zwei Heizköpfen, die zum Beaufschlagen einer Oberfläche des optischen Elements mit Heizstrahlung ausgebildet sind,
    • 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Heizkopfs, der drei Heizeinheiten aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, sowie
    • 4 eine schematische Darstellung einer der drei Heizeinheiten des Heizkopfs von 3.
  • 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 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 sowie einen weiteren Heizkopf 26' auf. Die beiden Heizköpfe 26, 26' sind im gezeigten Beispiel baugleich und an gegenüberliegenden Seiten des Spiegels Mi angeordnet. Der Spiegel Mi umfasst eine optische Oberfläche 27, die von der EUV-Strahlung 16 getroffen wird.
  • Der Heizkopf 26 emittiert Heizstrahlung 28, die in Form eines Strahlenbündels auf einen ersten, in 2 mit „A“ bezeichneten Teilbereich der optischen Oberfläche 27 des Spiegels Mi auftrifft, der dem weiteren Heizkopf 26' zugewandt ist. Entsprechend emittiert der weitere Heizkopf 26' Heizstrahlung 28', die in Form eines Strahlenbündels auf einen zweiten, in 2 mit „B“ bezeichneten Teilbereich der optischen Oberfläche 27 des Spiegels Mi eingestrahlt wird, der dem Heizkopf 26 zugewandt ist. Die Strahlenbündel der Heizstrahlung der beiden Heizköpfe 26, 26' überschneiden bzw. überkreuzen sich auf ihrem Weg zur optischen Oberfläche 27. Es versteht sich, dass auch mehr als zwei Heizköpfe 26, 26', ... zur Beaufschlagung der optischen Oberfläche 27 des Spiegels Mi mit Heizstrahlung 28, 28', ... verwendet werden können, beispielsweise drei Heizköpfe, die in einer regelmäßigen Anordnung um den Spiegel Mi angeordnet sind, wie dies bei den in der DE102020207748 A1 beschriebenen Heizeinheiten der Fall ist.
  • Im Gegensatz zu den dort beschriebenen Heizköpfen weisen die Heizköpfe 26, 26' der vorliegend beschriebenen Heizvorrichtung 25 mehrere Heizeinheiten, genauer gesagt jeweils drei Heizeinheiten 29a-c, 29a-c' auf, die in einem Gehäuse 30, 30' des jeweiligen Heizkopfs 26, 26' integriert bzw. in diesem angeordnet sind.
  • Die drei Heizeinheiten 29a-c, 29a-c' der Heizköpfe 26, 26' sind über einen jeweiligen Faser-Konnektor 31a-c, 31a-c', der an dem Gehäuse 30, 30' des jeweiligen Heizkopfs 26, 26' angebracht ist, über eine jeweilige Lichtleitfaser 32a-c, 32a-c' mit jeweils einer von drei Heizstrahlungsquellen 33a-c, 33a-c' verbunden. Die Heizstrahlungsquelle 33a-c, 33a-c', die einer jeweiligen Heizeinheit 29a-c, 29a-c' zugeordnet ist, kann mit Hilfe einer nicht bildlich dargestellten Steuerungseinrichtung aktiviert bzw. deaktiviert werden, um unterschiedliche Heizstrahlungsprofile an der optischen Oberfläche 27 des Spiegels Mi zu erzeugen, wie weiter unten näher beschrieben wird. Bei den Heizstrahlungsquellen 33a-c, 33a-c' handelt es sich im gezeigten Beispiel um IR-Strahler, beispielsweise um IR-Laser oder um IR-LEDs, die zur Erzeugung von Heizstrahlung im nahen Infrarot-Wellenlängenbereich ausgebildet sind.
  • In 2 geht zur Vereinfachung der Darstellung die von einem jeweiligen Heizkopf 26, 26' auf die optische Oberfläche 27 emittierte Heizstrahlung 28, 28' von einer einzigen Position in der Mitte einer Stirnseite des Gehäuses 30 des Heizkopfs 26 bzw. des weiteren Gehäuses 30' des weiteren Heizkopfs 26' aus. Wie in 3 zu erkennen ist, die den Heizkopf 26 von 2 in einer perspektivischen Ansicht zeigt, ist dies jedoch in der Praxis nicht der Fall, da die drei Heizeinheiten 29a-c seitlich versetzt um eine zentrale Achse 33 des Heizkopfs 26 bzw. des Gehäuses 30 des Heizkopfs 26 angeordnet sind. Das Gehäuse 30 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und weist an seiner Stirnseite einen überstehenden Kragen auf. Die drei Heizeinheiten 29a-c sind im Wesentlichen drehsymmetrisch in Bezug auf die zentrale Achse 33 des Gehäuses 30 bzw. des Heizkopfs 25 angeordnet bzw. ausgerichtet und sind jeweils in einem 120°-Sektor des Gehäuses 30 untergebracht. Das Gehäuse 30 dient zur Halterung bzw. zur Aufnahme der optischen Komponenten der Heizeinheiten 29a-c, die weiter unten näher beschrieben werden.
  • Das Gehäuse 30 des Heizkopfs 26 ist massiv ausgebildet, d.h. dieses weist außer den Hohlräumen, die zur Aufnahme der optischen Komponenten der Heizeinheiten 29a-c benötigt werden, praktisch keine weiteren Hohlräume auf. Das Gehäuse 30 besteht im gezeigten Beispiel aus einem wärmeleitenden Material, genauer gesagt aus einer Kupferlegierung in Form einer Kupfer-Zinn-Legierung, eine Kupfer-Zink-Legierung, eine Kupfer-Nickel-Legierung oder einer Kupfer-Zirconium-Legierung. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit sowie die hohe Wärmekapazität der Kupferlegierung des Gehäuses 30 können Temperaturgradienten und Thermospannungen in den optischen Komponenten der Heizeinheiten 29a-c und an deren Fassungen minimiert werden.
  • Wie in 3 ebenfalls zu erkennen ist, weist der Heizkopf 26 eine an dem Gehäuse 30 angebrachte kappenförmige Abdeckung 34 aufweist, welche an die Unterseite des Gehäuses 30 angrenzt und die (in 3 nicht gezeigten) Faser-Konnektoren 31a-c überdeckt. Die Abdeckung 34 dient zum Schutz der Faser-Konnektoren 31a-c sowie zur Zugentlastung der Lichtleitfasern 32a-c, die durch Öffnungen in der Abdeckung 34 geführt werden. Die Abdeckung dient auch zum Schutz einer Signalleitung 35, die dazu dient, Intensitätssignale von Intensitätssensoren der Heizeinheiten 29a-c aus dem Gehäuse 30 des Heizkopfs 26 zu einer geeigneten Auswerteeinrichtung zu transmittieren.
  • 4 zeigt die erste Heizeinheit 29a der drei im gezeigten Beispiel baugleichen Heizeinheiten 29a-c in einer Schnittdarstellung entlang der in 3 dargestellten gestrichelten Linie. Die von der ersten Heizstrahlungsquelle 33a erzeugte und von der ersten Lichtleitfaser 32a zu dem Heizkopf 26 geführte Heizstrahlung 28 (vgl. 2) tritt in dem Gehäuse 30 aus einem Faserende 101 der Lichtleitfaser 32a aus. Die Heizstrahlung 28 durchläuft zunächst einen optischen Kollimator 105, der in 4 beispielhaft aus zwei Linsen 106, 107 aufgebaut ist. Die aus dem Kollimator 105 kollimiert austretende Heizstrahlung 28 tritt nachfolgend in eine optische Komponente 110 ein. Das Faserende 101 bzw. die Position der Heizeinheit 29a relativ zum Faserende 101 kann hierbei ggf. sowohl lateral (innerhalb der xy-Ebene des im Bereich des Faserendes 101 dargestellten Koordinatensystems) als auch axial (in z-Richtung dieses Koordinatensystems) justierbar sein.
  • Die optische Komponente 110, die im gezeigten Beispiel aus Quarzglas besteht, dient dazu, die Heizstrahlung 28 auf zwei linear polarisierte Heizstrahlungsanteile 28a, 28b aufzuteilen und weist zu diesem Zweck einen Polarisationsstrahlteiler 111 auf. Der erste Heizstrahlungsanteil 28a wird von dem Polarisationsstrahlteiler 111 transmittiert und behält die ursprüngliche Propagationsrichtung bei. Der zweite Heizstrahlungsanteil 28b wird an dem Polarisationsstrahlteiler 111 um 90° innerhalb der optischen Komponente 110 umgelenkt bzw. reflektiert und trifft auf einen weiteren Polarisationsstrahlteiler 112, der annähernd die gesamte Leistung des zweiten Heizstrahlungsanteils 28b nochmals um 90° umlenkt bzw. reflektiert.
  • Ein geringer Anteil der Leistung des zweiten Heizstrahlungsanteils 28b wird von dem weiteren Polarisationsstrahlteiler 112 ausgekoppelt, genauer gesagt transmittiert, und trifft auf einen Endspiegel 133, der als Retroreflektor wirkt und den ausgekoppelten Leistungsanteil zu dem weiteren Polarisationsstrahlteiler 112 zurückreflektiert. Der ausgekoppelte Leistungsanteil gelangt nach erneuter Reflexion an dem weiteren Polarisationsstrahlteiler zu einem Intensitätssensor 115. Das von dem Intensitätssensor 115 gelieferte Intensitätssignal wird mit Hilfe der in 3 dargestellten Signalleitung 35 (Kabel) von dem Heizkopf 26 weggeführt. Eine Auswerteeinrichtung, der das Intensitätssignal zugeführt wird, dient zur Überwachung, ob die von der Heizstrahlungsquelle 33a erzeugte Heizstrahlung 28 an dem Heizkopf 26 ankommt und wie gewünscht in die (erste) Heizeinheit 29a eingekoppelt wird.
  • Wie in 4 ebenfalls zu erkennen ist, treten der erste Heizstrahlungsanteil 28a und der zweiten Heizstrahlungsanteil 28b parallel versetzt aus der optischen Komponente 110 aus. Ein jeweiliger Heizstrahlungsanteil 28,b durchläuft nacheinander einen optischen Retarder 121 bzw. 131, eine Strahlformungseinrichtung 124 bzw. 134 in Form eines diffraktiven optischen Elements sowie ein optisches Teleskop 123 bzw. 133. Die beiden Heizstrahlungsanteile 28a, 28b treten nach dem Durchlaufen des jeweiligen optischen Teleskops 123 bzw. 133 lateral versetzt aus dem Heizkopf 26, genauer gesagt aus an dem Gehäuse 30 gebildeten Austrittsöffnungen 36a,b (vgl. 3) aus und bilden gemeinsam die Heizstrahlung 28, mit der die Oberfläche 27 des Spiegels Mi beaufschlagt wird.
  • Über die beiden optischen Retarder 121 bzw. 131, die beispielsweise als λ/2-Platten ausgebildet sein können, kann eine Einstellung der jeweiligen Polarisationsrichtung der beiden Heizstrahlungsanteile 28a,b erreicht werden. Die beiden diffraktiven optischen Elemente dienen als Strahlformungseinheiten 122 bzw. 123 zur Aufprägung eines individuellen Heizstrahlungsprofils (Intensitätsprofils) auf der Oberfläche 27 des zu heizenden Spiegels Mi im Wege einer Strahlformung. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Heizstrahlungsprofil Pa bzw. Pb jeweils um ein Top-Hat-Profil, wie dies in 4 schematisch angedeutet ist. Im gezeigten Beispiel ist das diffraktive optische Element 132, das vom zweiten Heizstrahlungsanteil 28b durchlaufen wird, zu Justagezwecken drehbar gelagert, dies ist aber nicht zwingend erforderlich.
  • Die optischen Teleskope 123 bzw. 133 sind in 4 jeweils aus drei Linsen 123-126 bzw. 134-136 aufgebaut. Die optischen Teleskope 123 bzw. 133 dienen zur Bereitstellung einer geeigneten zusätzlichen Strahlablenkung vor der Beaufschlagung der Oberfläche 27 des Spiegels Mi mit der Heizstrahlung 28.
  • Die weiter oben beschriebene Erzeugung zweier jeweils linear polarisierter Heizstrahlungsanteile 28a,b ermöglicht es, die Polarisationsrichtung der von der Heizstrahlungsquelle 32a erzeugten und beim Eintritt in die Heizeinheit 29a unpolarisierten Heizstrahlung 28 beim Austritt aus der Heizeinheit 29a in Bezug auf eine (nicht bildlich dargestellte) Einfallsebene auf die Oberfläche 27 des Spiegels Mi parallel polarisiert (p-polarisiert) auszurichten. Bei einer geeigneten Wahl des Einfallswinkels im Bereich des Brewster-Winkels kann auf diese Weise die Reflexion der Heizstrahlung 28 an der Oberfläche 27 des Spiegels Mi minimiert und die Absorption der Heizstrahlung 28 maximiert werden.
  • Es versteht sich, dass die Heizeinheit 29a nicht zwingend auf die hier beschriebene Weise ausgebildet sein muss, sondern auch auf andere Weise ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann die Heizeinheit 29a keinen Polarisationsstrahlteiler 110 aufweisen, um die Heizstrahlung 28 auf zwei Heizstrahlungsanteile 28a,b aufzuteilen. In diesem Fall entfallen die Bauteile der Heizeinheit 29a, die zur Strahlführung des zweiten Heizstrahlungsanteils 28b erforderlich sind. Zudem kann auch auf den optischen Retarder 121 verzichtet werden, da die Heizstrahlung 28 in diesem Fall unpolarisiert aus der Heizeinheit 29a austritt. Die Heizstrahlung 28 kann in diesem Fall im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 27 des Spiegels Mi eingestrahlt werden, d.h. es ist nicht erforderlich, die Heizstrahlung 28 unter einem Einfallswinkel auf die Oberfläche 27 einzustrahlen, der im Wesentlichen dem Brewster-Winkel entspricht. Die Heizeinheit 29a bzw. alle drei Heizeinheiten können auch in diesem Fall in einem jeweiligen Hohlraum des massiv ausgebildeten Gehäuses 30 untergebracht sein. Mögliche andere Ausgestaltungen der Heizeinheit 29a sind beispielsweise in der weiter oben zitierten DE 102020213416 A1 , in der DE102020207748A1 oder in der DE102020207752A1 beschrieben, die jeweils in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht werden.
  • Die zweite und die dritte Heizeinheit 29b, 29c sind wie die in 4 gezeigte erste Heizeinheit 29a aufgebaut. Die drei Heizeinheiten 29a-c unterscheiden sich aber in der Art des Heizstrahlungsprofils Pa, Pb, das von der jeweiligen Strahlformungseinrichtung 122 bzw. 123 der jeweiligen Heizeinheit 29a-c erzeugt wird. Durch das Ein- und Ausschalten einer jeweiligen Heizstrahlungsquelle 33a-c können daher drei unterschiedliche Heizstrahlungsprofile Pa, Pb auf der Oberfläche 27 des Spiegels Mi erzeugt werden. Werden zwei oder mehr Heizstrahlungsquellen 32a-c gleichzeitig aktiviert, werden die Heizstrahlungsprofile Pa, Pb einer jeweiligen Heizeinheit 29a-c auf der Oberfläche 27 des Spiegels Mi überlagert.
  • Durch die Unterbringung der drei Heizeinheiten 29a-c in dem gemeinsamen Gehäuse 30 kann die Justage der drei Heizeinheiten 29a-c bzw. der von diesen erzeugten Heizstrahlungsprofile Pa, Pb vor der Integration des Heizkopfs 26 in die EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1 erfolgen. Die drei Heizeinheiten 29a-c weisen zudem ein gemeinsames mechanisches Interface auf, sodass die Toleranzkette sich verkürzt. Die Integration der drei Heizeinheiten 29a-c in das gemeinsame Gehäuse 30 verbessert zudem die Wärmeleitung, da weniger Schnittstellen benötigt werden. Es versteht sich, dass in dem Heizkopf 26 bzw. in dem Gehäuse 30 anders als in dem weiter oben beschriebenen Beispiel dargestellt ist auch zwei, vier, fünf oder ggf. mehr Heizeinheiten angeordnet sein können.
  • 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 102020213416 A1 [0005, 0030, 0061]
    • DE 102020207748 A1 [0007, 0028, 0048, 0061]
    • DE 102020207752 A1 [0008, 0027, 0061]
    • DE 102019219289 A1 [0009]

Claims (11)

  1. Heizvorrichtung (25) zum Heizen eines optischen Elements (Mi), umfassend: mindestens zwei Heizeinheiten (29a-c) zum Beaufschlagen einer Oberfläche (27) des optischen Elements (Mi) mit Heizstrahlung (28), wobei eine jeweilige Heizeinheit (29a-c) einen Polarisationsstrahlteiler (111) zur Aufteilung der Heizstrahlung (28) auf zwei unterschiedlich polarisierte Heizstrahlungsanteile (28a,b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei, bevorzugt drei Heizeinheiten (29a-c) in einem gemeinsamen Gehäuse (30) eines Heizkopfs (26) der Heizvorrichtung (25) angeordnet sind.
  2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine jeweilige Heizeinheit (29a) mindestens eine Strahlformungseinrichtung (122, 123) zur Formung eines Heizstrahlungsprofils (Pa, Pb) der Heizstrahlung (28) aufweist, wobei bevorzugt unterschiedliche Heizeinheiten (29a-c) zur Formung unterschiedlicher Heizstrahlungsprofile (Pa, Pb) ausgebildet sind.
  3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Heizeinheiten (29a-c) in dem Gehäuse (30) drehsymmetrisch in Bezug auf eine zentrale Achse (33) angeordnet sind.
  4. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Gehäuse (30) des Heizkopfs (26) aus einem wärmeleitenden Material besteht, bevorzugt aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung.
  5. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Gehäuse (30) des Heizkopfs (26) für eine jeweilige Heizeinheit (29a-c) jeweils einen Faser-Konnektor (31a-c) zum Anschluss einer Lichtleitfaser (32a-c) aufweist.
  6. Heizvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher der Heizkopf (26) eine an dem Gehäuse (30) angebrachte Abdeckung (34) aufweist, welche die Faser-Konnektoren (31a-c) überdeckt.
  7. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die für eine jeweilige Heizeinheit (29a-c) eine Heizstrahlungsquelle (33a-c) zur Erzeugung von Heizstrahlung (28) aufweist.
  8. Heizvorrichtung nach Anspruch 7, die für eine jeweilige Heizstrahlungsquelle (33a-c) eine Lichtleitfaser (32a-c) zur Führung der Heizstrahlung (28) zu dem Heizkopf (26) aufweist.
  9. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine jeweilige Heizeinheit (29a-c) mindestens einen Intensitätssensor (115) zur Erfassung eines ausgekoppelten Teilstrahls (116) der Heizstrahlung (28) aufweist.
  10. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: mindestens einen weiteren insbesondere baugleichen Heizkopf (26') mit einem weiteren Gehäuse (30'), in das mindestens zwei weitere Heizeinheiten (29a-c') integriert sind.
  11. 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).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207748A1 (de) 2020-06-23 2021-03-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System, insbesondere in einermikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102019219289A1 (de) 2019-12-11 2021-06-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System, sowie Heizanordnung und Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System
DE102020213416A1 (de) 2020-10-23 2021-10-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage mit einer Heizvorrichtung und einem Polarisator
DE102020207752A1 (de) 2020-06-23 2021-12-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Heizanordnung und Verfahren zum Heizen eines optischen Elements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019219289A1 (de) 2019-12-11 2021-06-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System, sowie Heizanordnung und Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System
DE102020207748A1 (de) 2020-06-23 2021-03-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System, insbesondere in einermikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102020207752A1 (de) 2020-06-23 2021-12-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Heizanordnung und Verfahren zum Heizen eines optischen Elements
DE102020213416A1 (de) 2020-10-23 2021-10-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage mit einer Heizvorrichtung und einem Polarisator

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