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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spiegelelement mit einem temperierbaren Sensortarget, die Verwendung eines solchen Spiegelelements in einem Projektionssystem, sowie ein Spiegelsystem und eine Projektionsbelichtungsanlage, die jeweils das Spiegelelement umfassen.
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Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden für die Herstellung integrierter Schaltkreise mit besonders kleinen Strukturen genutzt. Eine mit sehr kurzwelliger, tief ultravioletter oder extrem ultravioletter Strahlung (DUV- oder EUV-Strahlung) beleuchtete Maske (auch Retikel genannt) wird auf ein Lithographieobjekt, beispielsweise einem Siliziumwafer, abgebildet, um die Maskenstruktur auf das Lithographieobjekt zu übertragen. Dabei weist das Lithographieobjekt an der zu belichtenden Seite eine Schicht aus Fotolack auf, dessen Löslichkeit sich bei Belichtung ändert, sodass die Fotolackschicht nach Entwicklung des Fotolacks eine Struktur gemäß der Maskenstruktur aufweist. In nachfolgenden Herstellungsschritten wird die Struktur in dem Lithographieobjekt umgesetzt, beispielsweise durch Ätzprozesse oder Materialdeposition.
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Eine Projektionsbelichtungsanlage umfasst mehrere Spiegel mit Reflexionsflächen, an denen die Strahlung reflektiert wird. Um eine hohe Abbildungsqualität zu erreichen, kommt es nicht nur auf die Güte der einzelnen Spiegel, sondern auch auf deren relative Lage zueinander an. Um letztere im laufenden Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage sicherstellen zu können, ist bekannt, die einzelnen Spiegel an einer gemeinsamen Tragstruktur zu befestigen. Zwischen der Tragstruktur und den Spiegeln sind dabei regelmäßig noch Aktuatoren vorgesehen, mit denen sich die Lage der einzelnen Spiegel hochgenau nachjustieren lässt. Die Spiegel werden regelmäßig im Bereich der Reflexionsflächen temperiert, um Veränderungen der Abbildungsqualität des Projektionssystems beispielsweise bei lokalen Wärmeausdehnungen der Spiegel aufgrund lokaler Temperaturunterschiede grundsätzlich zu reduzieren. Verbleibende, während des Betriebs auftretende Lageveränderungen der Spiegel zueinander können durch aktive Steuerung die Aktuatoren ausgeglichen werden.
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Um die Aktuatoren präzise steuern zu können, ist die relative Lage als Differenz zwischen einer ermittelten tatsächlichen Ist-Lage der einzelnen Spiegel und den jeweiligen Soll-Lagen zu bestimmen. Zur Ermittlung der Ist-Lage der Spiegel werden in einer von der Tragstruktur mechanisch entkoppelten und durch die Tragstruktur thermisch abgeschirmten Referenzstruktur befestigte Sensoren eingesetzt. Die Sensoren können so geometrische Positionsänderungen von an dem Spiegel abseits der Reflexionsfläche angeordneten Sensortargets gegenüber der Referenzstruktur als grundsätzlich unveränderlichem Bezugssystem ermitteln. Zur thermischen Abschirmung ist die Tragstruktur mit Kanälen zur Temperierung der Tragstruktur bei Leitung eines Wärmeträgers ausgestattet. Da jedoch als Sensoren optische Sensoren eingesetzt werden, die einen Sichtkontakt zu den Sensortargets erfordern, sind dazu in der Tragstruktur Durchbruchsbereiche vorhanden, sodass eine ausreichende thermische Abschirmung der Referenzstruktur in diesen Bereichen nicht sichergestellt werden kann. Dort auftretende Temperaturänderungen schlagen sich entsprechend auch in der Referenzstruktur, insbesondere im Bereich der den Sensortargets zugeordneten Sensoren, nieder und können dort beispielsweise eine Positionsänderungen der Sensoren durch Wärmeausdehnung bewirken.
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Treten im Bereich der Sensortargets lokale Temperaturunterschiede auf, können diese sich aufgrund der unzureichenden thermischen Abschirmung in diesem Bereich wie oben beschrieben auf benachbart angeordnete Bereiche der Referenzstruktur, in denen regelmäßig die Sensoren angeordnet sind, auswirken, und so zum Beispiel Positionsänderungen bei einzelnen Sensoren hervorrufen. Dies kann dazu führen, dass definierte Bezugnahmen innerhalb der Referenzstruktur, beispielsweise die relative Lage von Sensoren zueinander, beeinflusst werden können, sodass die Einheitlichkeit der Referenzstruktur als Bezugssystem kompromittiert und die Verlässlichkeit von Messungen durch Sensoren der Referenzstruktur beeinträchtigt wird. Insbesondere kann dies in einer inkorrekt bestimmten relativen Lage des Spiegels und in der Folge einer fehlerhaften Ansteuerung der Aktuatoren resultieren, wodurch die Abbildungsqualität verschlechtert wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, vor dem Hintergrund der voranstehend genannten Probleme ein verbessertes Spiegelelement bereitzustellen, das insbesondere eine verbesserte Temperierung der Sensortargets ermöglicht.
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Die erfindungsmäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß der Erfindung wird ein Spiegelelement, umfassend eine an einer Oberfläche des Spiegelelements angeordnete Reflexionsfläche und zumindest ein an einer weiteren Oberfläche des Spiegelelements angeordnetes flächiges Sensortarget sowie einen ersten Kanal zur Temperierung der Reflexionsfläche bei Leitung eines Wärmeträgers durch den ersten Kanal offenbart, bei dem erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Spiegelelement einen zweiten Kanal zur Temperierung des Sensortargets bei Leitung eines Wärmeträgers durch den zweiten Kanal umfasst.
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Das erfindungsgemäße Spiegelelement ist beispielsweise eine Komponente einer EUV- oder einer DUV-Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere eines Projektionssystems einer solchen Projektionsbelichtungsanlage.
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Nachfolgend seien zunächst einige im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Begriffe erläutert:
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Die „Reflexionsfläche“ ist dazu ausgebildet, Strahlung zu reflektieren und dabei gegebenenfalls auch eine Strahlformung vorzunehmen. Die Strahlformung der reflektierten Strahlung kann durch die Form der Reflexionsfläche beeinflusst werden. Die Reflexionsfläche ist beispielsweise dazu eingerichtet, Strahlung einer Wellenlänge zwischen 5 nm und 100 nm, vorzugsweise einer Wellenlänge von 13,5 nm, und/oder zwischen 100 nm und 300 nm, vorzugsweise einer Wellenlänge von 193 nm, zu reflektieren. Bei Strahlung einer Wellenlänge zwischen 5 nm und 100 nm handelt es sich um EUV-Strahlung, bei Strahlung einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 300 nm um DUV-Strahlung. Die Reflexionsfläche kann aus einer oder mehreren hoch reflektierenden Beschichtungen ausgeformt sein, beispielsweise in Form von Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium.
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Bei dem „Sensortarget“ handelt es sich um einen flächigen Marker, der einen oder mehrere Referenzpunkte definiert. Eine Positionsänderung des oder der Referenzpunkte, und somit eine Positionsänderung des Sensortargets, ist von einem geeigneten Sensor bestimmbar. Das Sensortarget kann beispielsweise als ein Gitter ausgestaltet sein, das einen oder mehrere Referenzpunkte definiert, und dessen translatorische oder rotatorische Positionsänderung, insbesondere anhand der Bestimmung von Positionsänderungen der Referenzpunkte des Gitters, von einem oder mehreren Sensoren quantifiziert werden kann. Ebenfalls kann das Sensortarget für eine interferometrische Abstandsbestimmung mittels eines geeigneten Sensors eingerichtet sein, und beispielsweise eine dazu geeignete Schichtstruktur aufweisen. Die Fläche des Sensortargets kann rechteckig sein, und vorzugsweise eine Kantenlänge von mindestens 20 mm und maximal 50 mm aufweisen. Vorzugsweise umfasst das Spiegelelement mehrere Sensortargets, beispielsweise zumindest vier oder zumindest sechs. Eine zunehmende Anzahl von Sensortargets erlaubt ein Bestimmen einer relativen Lage des Spiegelelements mit erhöhter Präzision.
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Eine Positionsänderung eines Sensortargets kann mittels geeigneter Sensoren bestimmt werden. Um eine Beeinflussung des Spiegelelemente durch die Bestimmung einer Positionsänderung zu vermeiden, sind dabei optische Sensoren zur kontaktlosen Bestimmung einer relativen Position eines oder mehrerer Referenzpunkte eines Sensortargets vorgesehen. Beispielhafte Sensoren sind Lasersensoren.
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Die „Kanäle“ sind im Inneren des Spiegelelements angeordnet und beispielsweise in dem Spiegelelement integriert, zum Beispiel als in dem Spiegelelement geführte Hohlleitung. Die Kanäle können einen runden, insbesondere kreisförmigen, oder eckigen Querschnitt aufweisen. Der Durchmesser von Kanälen mit kreisförmigem Querschnitt kann mindestens 2 mm betragen, alternativ oder zusätzlich auch maximal 10 mm. Die Kanäle sind eingerichtet zur Leitung eines Wärmeträgers, der beispielsweise von einer außerhalb des Spiegelelements angeordneten und in geeigneter Weise ausgestalteten Temperiervorrichtung, zum Beispiel einer Heiz- oder einer Kühlvorrichtung, bereitgestellt wird. Beispielsweise sind die Kanäle eingerichtet zur Leitung eines flüssigen, von der Temperiervorrichtung bereitgestellten Wärmeträgers.
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Bei der Erfindung handelt es sich um eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Spiegelelements, bei dem eine Temperierung des Sensortargets des Spiegelelements durch Leitung eines Wärmeträgers in einem dafür ausgelegten Kanal erreicht werden kann. So können Temperaturunterschiede zwischen dem Bereich des Sensortargets und anderen Bereichen des Spiegelelements, die zum Beispiel während des Betriebs des Spiegelelements auftreten können, verringert werden. Darüber hinaus kann durch Leitung eines entsprechend temperierten Wärmeträgers in dem zweiten Kanal eine definierte Absoluttemperatur für das Sensortarget eingestellt werden. Die Erfindung hat erkannt, dass eine Temperierung nicht nur im Bereich der Reflexionsfläche, sondern auch im Bereich des Sensortargets vorteilhaft ist, da so Auswirkungen durch eine gegebenenfalls unzureichende thermische Abschirmung des Spiegelelements im Bereich der Sensortargets, zum Beispiel auf eine Referenzstruktur, wirksam reduziert werden können.
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In einer weiteren Ausführungsformen umfasst der zweite Kanal mehrere nebeneinander, insbesondere zueinander parallel, angeordnete Abschnitte, die zumindest teilweise in einer Temperierfläche angeordnet sind. Die Abschnitte können im Verlauf des zweiten Kanals aufeinander folgend angeordnet sein. Vorzugsweise verläuft der zweite Kanal dabei zumindest teilweise mäanderförmig oder schneckenförmig. Die Ausdehnung der Temperierfläche in einer ersten Richtung soll der maximalen Erstreckung des zweiten Kanals in der Temperierfläche in dieser ersten Richtung entsprechen, und die Ausdehnung der Temperierfläche in einer zweiten Richtung soll der maximalen Erstreckung des zweiten Kanals in der Temperierfläche in der zweiten Richtung in dem Bereich entsprechen, in dem der zweite Kanal ebenfalls einen Verlauf in der ersten Richtung aufweist.
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Insbesondere bei einer Lage der Temperierfläche zumindest teilweise parallel zur Fläche des Sensortargets kann so eine flächige Temperierung des Sensortargets erreicht werden.
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Zusätzlich kann sich die Temperierfläche mindestens über eine Fläche eine Orthogonalprojektion des Sensortarget auf die Temperierfläche erstrecken. Optional kann sich die Temperierfläche über die Fläche der Orthogonalprojektion hinaus erstrecken, beispielsweise in jeder Richtung mindestens über 50 % der jeweiligen Erstreckung der Fläche der Orthogonalprojektion in dieser Richtung.
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Auf diese Weise kann eine möglichst gleichmäßige Temperierung über die gesamte Fläche des Sensortargets erreicht werden.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Temperierfläche im Bereich der Fläche der Orthogonalprojektion kanalfrei ausgestaltet ist. In diesem Fall umschließen die Abschnitte des zweiten Kanals die Orthogonalprojektion des Sensortargets zumindest teilweise. Beispielsweise kann der zweite Kanal in Fließrichtung des Wärmeträgers maximal zwei parallel verlaufende Abschnitte aufweisen.
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Eine solche Ausgestaltung ist vorteilhaft, wenn die von den Abschnitten des zweiten Kanals umschlossene Fläche kleiner ist als das Dreifache des Durchmessers des zweiten Kühlkanals im Quadrat. So kann eine wirksame und ausreichend gleichmäßige Temperierung des Sensortargets auch bei einer besonders kurzen Ausführung des zweiten Kanals erreicht werden.
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In einer Ausführungsform weisen der erste Kanal und der zweite Kanal einen gemeinsamen Einlass und/oder einen gemeinsamen Auslass für einen zu leitenden Wärmeträger auf.
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Auf diese Weise wird für die Berücksichtigung des zweiten Kanals zur Temperierung des Sensortargets kein weiterer Einlass oder Auslass benötigt. So kann auf gegebenenfalls bereits vorhandene, zur Einleitung eines Wärmeträgers in einen Einlass und Ableitung des Wärmeträgers aus einem Auslass eingerichtete Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen beim Betrieb des Spiegelelements zurückgegriffen werden. Eine Bereitstellung zusätzlicher Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen ist dann nicht erforderlich.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass der erste Kanal und der zweite Kanal jeweils einen individuellen Einlass und/oder einen individuellen Auslass für einen zu leitenden Wärmeträger aufweisen.
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Dies erlaubt die Verwendung unterschiedlicher Wärmeträger zur Temperierung der Reflexionsfläche und zur Temperierung des Sensortargets. So können die Reflexionsfläche und das Sensortarget separat temperiert werden, und beispielsweise unterschiedliche Temperaturen für die Temperierung von Reflexionsfläche und Sensortarget individuell eingestellt werden.
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Die Leitung des Wärmeträgers im ersten Kanal kann beispielsweise gleichzeitig zur Leitung des Wärmeträgers im zweiten Kanal erfolgen. Dies bedeutet, dass die Temperierung von Reflexionsfläche und Sensortarget zur gleichen Zeit, und zum Beispiel aufeinander abgestimmt, vorgenommen werden kann.
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Dazu kann ein bereitgestellter Gesamtvolumenstrom des Wärmeträgers zwischen dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal aufgeteilt werden. Dabei kann ein erster Teil des Gesamtvolumenstroms durch einen Einlass des ersten Kanals und ein zweiter Teil des Gesamtvolumenstroms durch einen Einlass des zweiten Kanals geleitet werden. Es ist auch denkbar, dass der Gesamtvolumenstrom zunächst durch einen gemeinsamen Einlass geleitet wird und dann, zum Beispiel an einer Abzweigung, an der der zweite Kanal von dem ersten Kanal abzweigt oder andersherum, in einen durch den ersten Kanal geleiteten ersten Teil und einen durch den zweiten Kanal geleiteten zweiten Teil aufgeteilt wird.
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Sind ein gemeinsamer Einlass und ein gemeinsamer Auslass vorgesehen, so können der erste Kanal und der zweite Kanal hintereinander, insbesondere abwechselnd, angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Leitung des Wärmeträgers im ersten Kanal beginnen, dann im zweiten Kanal fortgesetzt werden und danach wieder im ersten Kanal stattfinden. Der erste und der zweite Kanal können dabei als Teilabschnitte eines einzigen Kanals aufgefasst werden. Dies bedeutet, dass ein bereitgestellter Gesamtvolumenstrom des Wärmeträgers sowohl durch den ersten Kanal als auch durch den zweiten Kanal geleitet wird, und eine Aufteilung des Gesamtvolumenstroms zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal nicht vorgesehen ist.
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So kann ein gemeinsamer Wärmeträger mit gleicher Temperatur sowohl im ersten als auch im zweiten Kanal geleitet werden, wodurch die Temperaturen von Sensortarget und Reflexionsfläche auf eine einfache Art und Weise angeglichen werden können.
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In einer weiteren Ausführungsform verläuft der erste Kanal zumindest teilweise parallel zur Reflexionsfläche. Alternativ oder zusätzlich können der zweite Kanal oder die Temperierfläche zumindest teilweise parallel zu dem Sensortarget verlaufen.
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Dies ermöglicht eine gleichmäßige Temperierung in zumindest einem Bereich der Reflexionsfläche und/oder des Sensortargets.
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Die Oberfläche des Spiegelelements, an der das Sensortarget angeordnet ist, kann zumindest teilweise senkrecht zur Reflexionsfläche sein. Beispielsweise ist das Spiegelelement in Form eines Zylinders ausgestaltet, wobei die Reflexionsfläche zumindest teilweise, beispielsweise die gesamte Reflexionsfläche oder nur die Ränder der Reflexionsfläche, auf einer Kreisfläche des Zylinders und das Sensortarget auf einer Mantelfläche des Zylinders angeordnet sind.
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Eine solchen Anordnung des Sensortargets gegenüber der Reflexionsfläche ermöglicht eine besonders einfach umzusetzende Anordnung des ersten und es zweiten Kanals im Spiegelelement.
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Gemäß der Erfindung wird zudem ein Spiegelsystem offenbart, umfassend ein erfindungsgemäßes Spiegelelement und eine Sensoreinrichtung mit zumindest einem Sensor zum Bestimmen einer relativen Lage des Spiegelelements mittels des Sensortargets.
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Vorzugsweise weist die Sensoreinrichtung zumindest einen Sensor zum Bestimmen der relativen Lage mittels jedes der Sensortargets auf. Auf diese Weise kann eine besonders präzise Bestimmung der relativen Lage vorgenommen werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Spiegelsystem eine solche Anzahl von Sensortargets und Sensoren aufweist, dass Translation und Rotation des Spiegelelements vollständig bestimmbar sind. Beispielsweise sind dazu mindestens sechs Sensortargets vorgesehen.
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Des Weiteren wird gemäß der Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage offenbart, umfassend ein erfindungsgemäßes Spiegelelement und/oder umfassend ein erfindungsgemäßes Spiegelsystem.
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Bei der Projektionsbelichtungsanlage kann es sich um eine DUV-Projektionsbelichtungsanlage oder auch um ein EUV-Projektionsbelichtungsanlage handeln. In einer solchen Projektionsbelichtungsanlage kann mithilfe eines Projektionssystems ein in einer Objektebene angeordnetes Objektfeld über eine Mehrzahl von optischen Elementen in eine Bildebene abgebildet werden. Beispielhaft kann eine in einer Objektebene angeordnete Maske auf eine lichtempfindliche Schicht eines in der Bildebene angeordneten Wafers abgebildet werden.
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Unter dem Projektionssystem soll insbesondere ein System verstanden werden, das mehrere optische Elemente umfasst, die in einem Strahlengang nacheinander angeordnet sind, um eine in das Projektionssystem eintretenden Strahlung zu formen. Die optischen Elemente des Projektionssystems können, insbesondere sämtlich, als Spiegel ausgebildet sein. Dies ist grundsätzlich der Fall, wenn die Strahlenquelle EUV-Strahlung abgibt, da EUV-Strahlung allgemein so hohen Transmissionsverlusten unterliegt, dass eine transmissive Strahlformung nicht vorgenommen werden kann. Die Spiegel können für einen streifenden Einfall des Strahlengangs eingerichtet sein. Es versteht sich, dass das Projektionssystem insbesondere auch mehrere erfindungsgemäße Spiegelelemente und/oder Spiegelsysteme umfassen kann. Das Spiegelelement ist beispielsweise an einer Tragstruktur einer EUV- und/oder einer DUV-Projektionsbelichtungsanlage befestigt, insbesondere in einem Projektionssystem einer solchen Projektionsbelichtungsanlage.
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Das Spiegelsystem oder die Projektionsbelichtungsanlage können eine Temperiervorrichtung zur Bereitstellung des in den Kanälen zu leitenden Wärmeträgers umfassen.
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Gemäß der Erfindung wird zudem eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Spiegelelements in einem Projektionssystem, insbesondere einem Projektionssystem einer Projektionsbelichtungsanlage, offenbart.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Ausgestaltungen sind lediglich als beispielhaft zu verstehen und sollen die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Projektionsbelichtungsanlage;
- 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Spiegelsystems;
- 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Spiegelelements; und
- 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Spiegelelements.
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In 1 ist als ein Ausführungsbeispiel einer Projektionsbelichtungsanlage eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1 schematisch dargestellt. Die EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst ein Beleuchtungssystem 10 und ein Projektionssystem 11. Mithilfe des Beleuchtungssystems 10 wird ein Objektfeld 13 in einer Objektebene 12 beleuchtet.
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Das Beleuchtungssystem 10 umfasst eine Strahlungsquelle 14, die elektromagnetische Strahlung im EUV-Bereich, also insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 5 nm und 100 nm, abgibt. Die von der Strahlungsquelle 14 ausgehende Lithographiestrahlung wird zunächst durch einen Kollektor 15 in eine Zwischenfokusebene 16 gebündelt.
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Das Beleuchtungssystem 10 ist zum Einbringen der Lithographiestrahlung 26 in einen Strahlengang des Projektionssystems 11 ausgebildet, und umfasst einen Umlenkspiegel 17, mit dem die von der Strahlungsquelle 14 abgegebene Lithographiestrahlung auf einen ersten Facettenspiegel 18 umgelenkt wird. Dem ersten Facettenspiegel 18 ist ein zweiter Facettenspiegel 19 nachgeordnet. Der erste Facettenspiegel 18 und der zweite Facettenspiegel 19 umfassen jeweils eine Vielzahl von individuell um jeweils zwei senkrecht zueinander verlaufende Achsen verschwenkbare Mikrospiegel. Mithilfe des zweiten Facettenspiegels 19 werden die einzelnen Facetten des ersten Facettenspiegels 18 in das Objektfeld 13 abgebildet.
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Mithilfe des Projektionssystems 11 wird das Objektfeld 13 über eine Mehrzahl von Spiegeln 8 in eine Bildebene 9 abgebildet. In der Objektebene 12 ist eine Maske angeordnet, die auf eine lichtempfindliche Schicht eines in der Bildebene 9 angeordneten Lithographieobjekts, zum Beispiel einem Wafer, abgebildet wird. Die diversen Spiegel der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1, an denen die Lithographiestrahlung reflektiert wird, sind als EUV-Spiegel ausgebildet. Die Reflexionsflächen der EUV-Spiegel sind mit hoch reflektierenden Beschichtungen versehen, beispielsweise in Form von Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium.
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Die Spiegel 8 des Projektionssystems 11 der Projektionsbelichtungsanlage 1 umfassen jeweils ein Spiegelsystem 20 und/oder ein Spiegelelement 80.
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In 2 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Spiegelsystems 20 mit einem Spiegelelement 80 in Draufsicht gezeigt. Das Spiegelelement 80 weist dabei eine quaderförmige Form auf, sodass die Reflexionsfläche 82 des Spiegelelements 80 in der xy-Ebene rechteckig ist. An vier Seiten des Quaders umfasst das Spiegelelement 80 jeweils ein sich senkrecht zur xy-Ebene erstreckendes Sensortarget 84. Die Ausdehnung der Sensortargets 84 ist zwecks besserer Anschaulichkeit in den schraffierten Bereichen in x-bzw. y-Richtung stark übertrieben eingezeichnet. Des Weiteren umfasst das Spiegelsystem 20 eine Sensoreinrichtung 30 mit vier Sensoren 32 zum Bestimmen einer relativen Lage des Spiegelelements 80 mittels der vier Sensortargets 84.
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Die Sensoreinrichtung 30 weist jeweils einen Sensor 32 zum Bestimmen der relativen Lage des Spiegelelements 80 mittels eines der Sensortargets 84 auf. Dabei ist jedes Sensortarget 84 jeweils einem Sensor 30 zugeordnet. Es ist ebenfalls möglich, dass zumindest einer der Sensoren 32 zum Bestimmen der relativen Lage des Spiegelelements 80 mittels mehrerer der Sensortargets 84 eingerichtet ist.
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Das Spiegelelement 80 ist an einer Tragstruktur 50 und die Sensoreinrichtung 30 an einem Sensorrahmen 34 angeordnet. Der Sensorrahmen 34 ist von dem Spiegelelement 80 und der Tragstruktur 50 mechanisch entkoppelt. Das Spiegelelement 80 ist zumindest teilweise, nämlich in den Bereichen abseits der Sensortargets 84, durch die Tragstruktur 50 thermisch von der Sensoreinrichtung 30 abgeschirmt, wozu die Tragstruktur 50 mit einer geeigneten Temperiereinrichtung ausgestattet sein kann, beispielsweise mit Kanälen zur Temperierung der Tragstruktur 50 bei Leitung eines Wärmeträgers. In den Bereichen der Sensortargets 84 ist eine thermische Abschirmung jedoch nicht hinreichend gegeben, da die Sensoren 32 jeweils Sichtkontakt zu zumindest einem der Sensortargets 84 haben, wozu in der Tragstruktur 50 in den Bereichen der Sensortargets 84 Durchbruchsbereiche vorhanden sind, und somit einem Austausch von Strahlungswärme zwischen Spiegelelement 80 und Sensoreinrichtung 30 durch die Tragstruktur 50 nicht wirksam entgegengewirkt werden kann.
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Ein beispielhaftes Spiegelelement 80, wie es zum Beispiel auch zumindest einem der Spiegel 8 der 1 umfasst ist, ist in 3 schematisch in Seitenansicht gezeigt. Im Inneren des Spiegelelements 80 angeordnete, in Seitenansicht eigentlich nicht sichtbare Kanäle 86 und 88 zur Leitung eines Wärmeträgers sind zur Verdeutlichung zusätzlich eingezeichnet.
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Das Spiegelelement 80 der 3 ist in Form eines Zylinders ausgestaltet und umfasst eine Reflexionsfläche 82, die im dargestellten Ausführungsbeispiel an einer in x- und y-Richtung verlaufenden Oberfläche des Spiegelelements 80 angeordnet ist, die einer Kreisfläche des zylinderförmigen Spiegelelements 80 entspricht. Ein flächiges Sensortarget 84 ist an einer Oberfläche des Spiegelelements 80 angeordnet, die sich in x- und z-Richtung erstreckt, und die der Mantelfläche des zylinderförmigen Spiegelelements 80 entspricht. Das Spiegelelement 80 kann aber auch wie im Beispiel der 2 quaderförmig ausgestaltet sein. In beiden Varianten ist das Sensortarget 84 senkrecht zur Reflexionsfläche 82 angeordnet.
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Das Spiegelelement 80 weist einen ersten Kanal 86 auf, durch den bei Leitung eines Wärmeträgers eine Temperierung der Reflexionsfläche 82 erreicht werden kann. Des Weiteren umfasst das Spiegelelement 80 einen zweiten Kanal 88, der zur Temperierung des Sensortargets 84 bei Leitung eines Wärmeträgers durch den zweiten Kanal 88 eingerichtet ist. Die Kanäle 86, 88 weisen jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf. In 3 dargestellt ist dabei der Verlauf des ersten Kanals 86 und des zweiten Kanals 88 in x- und z-Richtung. Der Verlauf der Kanäle in y-Richtung ist nicht gezeigt.
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Im gezeigten Beispiel weisen der erste Kanal 86 und der zweite Kanal 88 einen gemeinsamen Einlass 72 und einen gemeinsamen Auslass 74 für einen durchzuleitenden, von einer außerhalb des Spiegelelements angeordneten und in geeigneter Weise ausgestalteten Temperiervorrichtung bereitgestellten flüssigen Wärmeträger auf. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der erste Kanal 86 und der zweite Kanal 88 jeweils einen individuellen Einlass und/oder einen individuellen Auslass aufweisen. Diese Möglichkeit ist in 3 ebenfalls angedeutet, wobei dann der Einlass 72 und der Auslass 74 Ein- und Auslass des ersten Kanals 86 darstellen und davon separat ein Einlass 76 und ein Auslass 78 vorgesehen sind, die einem individuellen Einlass und einem individuellen Auslass des zweiten Kanals 88 entsprechen.
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Der erste Kanal 86 verläuft ausgehend vom Einlass 72 zunächst in einem in z-Richtung verlaufenden Abschnitt und anschließend in x-Richtung und somit parallel zur Reflexionsfläche 82. Bevor sich der zweite Kanal 88 anschließt, verläuft der erste Kanal 86 mäanderförmig entlang einer in y- und x-Richtung aufgespannten Ebene durch mehrere nebeneinander parallel angeordnete Abschnitte und durch einen weiteren Abschnitt in z-Richtung. Danach schließt sich der zweite Kanal 88 an, der im dargestellten Beispiel nebeneinander angeordnete, parallel verlaufende Abschnitte 880 umfasst, die flächig in einer in x- und z-Richtung aufgespannten Temperierfläche 60 angeordnet sind, deren Ausdehnung entsprechend durch die maximale Erstreckung des zweiten Kanals 88 in diesen Richtungen vorgegeben ist, was im dargestellten Beispiel der maximalen Erstreckung der Abschnitte 880 in diesen Richtungen entspricht. Entsprechend verläuft der zweite Kanal 88 parallel zu dem sich ebenfalls in x- und z-Richtung erstreckenden flächigen Sensortarget 84. Der zweite Kanal 88 kann auch weitere nebeneinander angeordnete Abschnitte 880 umfassen, die zum Beispiel mäanderförmig oder schneckenförmig in der Temperierfläche 60 verlaufen können. Im Anschluss folgt ein weiterer Abschnitt des ersten Kanals 86, in dem der erste Kanal 86 zunächst wiederum in z-Richtung, dann mäanderförmig entlang einer in y- und x-Richtung aufgespannten Ebene durch mehrere nebeneinander parallel angeordnete Abschnitte verläuft. Daran schließen sich ein weiterer in z-Richtung verlaufender Abschnitt und dann der Auslass 74 an.
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Entsprechend sind die Kanäle 86 und 88 im Spiegelelement 80 der 3 so miteinander verbunden, dass die Leitung des Wärmeträgers im ersten Kanal 86 und im zweiten Kanal 88 abwechselnd nacheinander erfolgt. Der durch den Einlass 72 geleitete Gesamtvolumenstrom wird somit sowohl durch den ersten Kanal 86 als auch durch den zweiten Kanal 88 geleitet.
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Die Temperierfläche 60 erstreckt sich über die Fläche einer Orthogonalprojektion des Sensortargets 84 auf die Temperierfläche 60 hinaus, und zwar in jede Richtung um mehr als 50 % der jeweiligen Erstreckung der Fläche der Orthogonalprojektion in dieser Richtung. Entsprechend ist die Fläche der Temperierfläche 60 mehr als viermal so groß wie die Fläche der Orthogonalprojektion des Sensortargets 84 auf die Temperierfläche 60.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel umschließt der zweite Kanal 88 die Fläche der Orthogonalprojektion des Sensortargets 84 auf die Temperierfläche 60. Entsprechend ist die Temperierfläche 60 im Bereich dieser Fläche kanalfrei ausgestaltet.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Spiegelelements 80, das analog zu dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, jedoch alternative Verläufe des ersten Kanals 86 und des zweiten Kanals 88 aufweist.
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Dabei wird der Gesamtvolumenstrom eines zu leitenden Wärmeträgers zunächst durch den gemeinsamen Einlass 72 geführt und dann an einer Verzweigung, an der der zweite Kanal 88 von dem ersten Kanal 86 abzweigt, in einen durch den ersten Kanal 86 geleiteten ersten Teil und einen durch den zweiten Kanal 88 geleiteten zweiten Teil aufgeteilt. Entsprechend verlaufen der erste Kanal 86 und der zweite Kanal 88 parallel, sodass die Leitung eines Wärmeträgers im ersten Kanal 86 und im zweiten Kanal 88 gleichzeitig erfolgt.
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Nach erfolgter Verzweigung verläuft der erste Kanal 86 zunächst in einem in z-Richtung verlaufenden Abschnitt und anschließend in x-Richtung und somit parallel zur Reflexionsfläche 82. In der Folge verläuft der erste Kanal 86 mäanderförmig entlang einer in y- und x-Richtung aufgespannten Ebene durch mehrere nebeneinander parallel angeordnete Abschnitte und danach durch einen weiteren Abschnitt in z-Richtung. Daran schließt sich die Einmündung des zweiten Kanals 88 und dann der gemeinsame Auslass 74 an.
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Ausgehend von der Verzweigung verläuft der zweite Kanal 88 zunächst in x-Richtung. Anschließend umfasst der zweite Kanal nebeneinander angeordnet und parallel verlaufende mäanderförmige Abschnitte 880, die flächig in einer in x- und z-Richtung aufgespannten Temperierfläche 60 angeordnet sind. Die Ausdehnung der Temperierfläche 60 entspricht im dargestellten Beispiel in z-Richtung der maximalen Erstreckung des zweiten Kanals 88 in z-Richtung und in x-Richtung der maximalen Erstreckung des zweiten Kanals 88 in x-Richtung in dem Bereich, in dem der zweite Kanal 88 einen Verlauf in z-Richtung aufweist. Im dargestellten Beispiel entspricht dies der maximalen Erstreckung der Abschnitte 880 in diesen Richtungen. Entsprechend verläuft der zweite Kanal 88 parallel zu dem sich ebenfalls in x- und z-Richtung erstreckenden flächigen Sensortarget 84. Daran schließen sich ein weiterer in x-Richtung verlaufender Abschnitt und dann die Einmündung in den ersten Kanal 86 an.
