DE102023207850A1 - Spiegel für ein optisches System, sowie Verfahren zum Herstellen eines Spiegels - Google Patents

Spiegel für ein optisches System, sowie Verfahren zum Herstellen eines Spiegels Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spiegel für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels, wobei der Spiegel eine optische Wirkfläche aufweist, mit wenigstens einem von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlkanal (13, 23, 33, 43, 53, 63, 73), wobei im Betrieb des optischen Systems durch auf die optische Wirkfläche (12a, 22a, 32a, 42a, 52a, 62a, 72a) auftreffende elektromagnetische Strahlung generierte Wärme im Spiegelsubstrat bis zu dem Kühlkanal geleitet und über das diesen durchströmende Kühlfluid aufgenommen wird, wobei der wenigstens eine Kühlkanal (13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) auf seiner der optischen Wirkfläche (12a, 22a, 32a, 42a, 52a, 62a, 72a) zugewandten Seite (14, 24, 34, 44, 54, 64, 74) ein abgerundetes Querschnittsprofil aufweist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Spiegel für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels.
  • Stand der Technik
  • Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
  • In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.
  • Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass die EUV-Spiegel u.a. infolge Absorption der von der EUV-Lichtquelle emittierten Strahlung eine Erwärmung und eine damit einhergehende thermische Ausdehnung bzw. Deformation erfahren, welche wiederum eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann.
  • Zur Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen und damit einhergehenden optischen Aberrationen sind diverse Ansätze bekannt. Unter anderem ist es bekannt, als Spiegelsubstratmaterial ein Material mit ultraniedriger thermischer Expansion („Ultra-Low-Expansion-Material“), z.B. ein unter der Bezeichnung ULE™ von der Firma Corning Inc. vertriebenes Titanium-Silicatglas, zu verwenden und in einem der optischen Wirkfläche nahen Bereich die sogenannte Nulldurchgangstemperatur (= „Zero-Crossing-Temperatur“) einzustellen. Bei dieser Zero-Crossing-Temperatur, welche z.B. für ULE™ bei etwa ϑ = 30°C liegt, weist der thermische Ausdehnungskoeffizient in seiner Temperaturabhängigkeit einen Nulldurchgang auf, in dessen Umgebung keine oder nur eine vernachlässigbare thermische Ausdehnung des Spiegelsubstratmaterials erfolgt.
  • Weitere Ansätze zur Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen beinhalten ein aktives direktes Kühlen über jeweils von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlkanäle innerhalb des Spiegelsubstrats. Hierbei stellt jedoch mit zunehmender Leistung der Lichtquelle die Sicherstellung einer hinreichend effizienten Wärmeableitung bei zugleich zu gewährleistender hoher Präzision hinsichtlich der optischen Wirkung des Spiegels je nach konkreter Ausführung des Spiegels bzw. der Geometrie von dessen optischer Wirkfläche in fertigungstechnischer Hinsicht eine anspruchsvolle Herausforderung dar. Dabei resultieren in der Praxis insbesondere Schwierigkeiten daraus, dass einerseits für eine effiziente Wärmeableitung grundsätzlich geringe Abstände zwischen Kühlkanal und optischer Wirkfläche wünschenswert sind, andererseits jedoch unvermeidliche Druckschwankungen im den Kühlkanal durchströmenden Kühlfluid zu mechanischen Spannungen im Spiegelsubstratmaterial und hierdurch generierten Deformationen der optischen Wirkfläche führen können.
  • Insbesondere zeigen Simulationen der Deformationswirkung bei Kühlkanälen mit rechteckförmigem Deformationsprofil, wie sie herkömmlicherweise im Spiegelsubstratmaterial unter Verwendung rechteckförmiger Schneid- bzw. Schleifwerkzeuge ausgebildet werden, dass in der Praxis hohe Ortsfrequenzen im Deformationsprofil der optischen Wirkfläche sowohl infolge des Bearbeitungsprozesses als auch aufgrund von Druckschwankungen im den Kühlkanal durchströmenden Kühlfluid auftreten, welche sich besonders nachteilig auf die optischen Eigenschaften auswirken. Zudem treten bei Verwendung solcher rechteckförmiger Schneid- bzw. Schleifwerkzeuge in den Eckbereichen der Kühlkanäle ausgeprägte Tiefenschädigungen auf, deren Auswirkungen im Fertigungsprozess infolge lokaler Verstärkung eines nachfolgenden Ätzprozesses noch erhöht werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spiegel für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels bereitzustellen, welche eine wirksame Vermeidung von thermisch induzierten Deformationen unter zumindest Abmilderung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.
  • Ein Spiegel für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, weist eine optische Wirkfläche, ein Spiegelsubstrat und wenigstens einem von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlkanal auf, wobei im Betrieb des optischen Systems durch auf die optische Wirkfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung generierte Wärme im Spiegelsubstrat bis zu dem Kühlkanal geleitet und über das diesen durchströmende Kühlfluid aufgenommen wird, wobei der wenigstens eine Kühlkanal auf seiner der optischen Wirkfläche zugewandten Seite ein abgerundetes Querschnittsprofil aufweist.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, einen oder mehrere Kühlkanäle, welche zur aktiven Kühlung eines Spiegels im Spiegelsubstrat ausgebildet werden und im Betrieb des Spiegels bzw. des diesen Spiegel aufweisenden optischen Systems von einem Kühlfluid durchströmbar sind, auf der jeweils der optischen Wirkfläche zugewandten Seite des betreffenden Kühlkanals mit einem abgerundeten Querschnittsprofil auszugestalten, was insbesondere durch Einsatz von Schneid- bzw. Schleifwerkzeugen mit abgerundeter Schneide erfolgen kann. Infolge des erfindungsgemäß abgerundeten Querschnittsprofils werden die eingangs beschriebenen Probleme sowohl hinsichtlich störender Ortsfrequenzen im Deformationsprofil als auch auftretender Tiefenschädigungen wesentlich abgemildert. Des Weiteren treten auch unerwünschte Verwirbelungen in dem den jeweiligen Kühlkanal durchströmenden Kühlfluid und hierdurch induzierte Vibrationen infolge der abgerundeten Geometrie nur noch in wesentlich geringerem Maße auf.
  • Ein weiterer, durch das abgerundete Querschnittsprofil erreichter Vorteil ergibt sich aus der erhöhten statischen Stabilität (vergleichbar mit dem Effekt eines Gewölbes), da bei gleichem Abstand des Scheitelpunkts des Kühlkanals zur optischen Wirkfläche geringere Verformungen aufgrund des Kühlfluiddruckes auftreten.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des wenigstens einen Kühlkanals mit abgerundetem Querschnittsprofil wird dabei bewusst der Nachteil eines verminderten Kanalquerschnitts im Vergleich zu einem Kühlkanal mit rechteckförmigem Querschnittsprofil in Kauf genommen. Hierbei macht sich die Erfindung jedoch den Umstand zunutze, dass infolge der wie vorstehend beschrieben geringeren Deformationswirkung der betreffende Kühlkanal bezogen auf seinen Scheitelpunkt näher an der optischen Wirkfläche platziert werden kann als bei Verwendung eines herkömmlicherweise rechteckförmigem Querschnittsprofils mit der Folge, dass trotz eines vergleichsweise geringeren Kühlfluiddurchsatzes im Ergebnis eine hinreichende Wärmeabfuhr sowie effiziente Vermeidung thermisch induzierter Deformationen im Betrieb des Spiegels bzw. des diesen aufweisenden optischen Systems erreicht wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform besitzt der wenigstens eine Kühlkanal auf seiner der optischen Wirkfläche zugewandten Seite eine halbkreisförmige Geometrie.
  • Gemäß einer Ausführungsform besitzt der wenigstens eine Kühlkanal auf seiner der optischen Wirkfläche abgewandten Seite ein rechteckförmiges Querschnittsprofil.
  • Gemäß einer Ausführungsform besitzt der wenigstens eine Kühlkanal auf seiner der optischen Wirkfläche abgewandten Seite ein abgerundetes Querschnittsprofil. Hierdurch kann insbesondere auch eine Verringerung des Gesamtquerschnitts, welche durch das erfindungsgemäß abgerundete Querschnittsprofil auf der der optischen Wirkfläche zugewandten Seite verursacht wird, ausgeglichen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform besitzt die optische Wirkfläche eine nicht-plane Geometrie, insbesondere eine Freiformfläche.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Spiegel für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm, ausgelegt.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit einem Spiegel mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
  • Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, wobei das abgerundete Querschnittsprofil des wenigstens einen Kühlkanals unter Verwendung eines Schneid- oder Schleifwerkzeugs mit abgerundeter Schneide oder eines Hohlkehlfräsers ausgebildet wird.
  • Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, wobei das abgerundete Querschnittsprofil des wenigstens einen Kühlkanals unter Einsatz von Laserätzen, direktem Laserabtrag oder Plasmaätzen ausgebildet wird.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
    • 1a-1b schematische Darstellungen zur Erläuterung des möglichen Aufbaus eines Spiegels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 2-7 schematische Darstellungen zur Erläuterung des möglichen Aufbaus eines Spiegels gemäß weiterer Ausführungsformen; und
    • 8 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Weiteren werden unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Spiegels unter Bezugnahme auf die lediglich schematischen und stark vereinfachten Darstellungen von 1-7 beschrieben. Diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass ein im Spiegelsubstrat eines Spiegels zur Aufnahme und Abfuhr von durch auftreffende elektromagnetische Strahlung generierter Wärme vorhandener, von einem Kühlfluid durchströmbarer Kühlkanal zumindest auf seiner der optischen Wirkfläche zugewandten Seite mit einem abgerundeten Querschnittsprofil ausgestaltet wird.
  • Gemäß 1a ist besagter Kühlkanal mit „13“ bezeichnet und verläuft in einem Spiegelsubstrat 11 aus einem geeigneten Spiegelsubstratmaterial wie z.B. ULE™. Mit „12“ ist ein Reflexionsschichtsystem (z.B. in Form eines Vielfachschichtsystems aus einer alternierenden Folge von Molybdän (Mo)- und Silizium (Si)- Schichten) bezeichnet, und mit „12a“ ist die optische Wirkfläche des Spiegels bezeichnet.
  • Im konkreten Ausführungsbeispiel von 1a weist der Kühlkanal 13 auf seiner der optischen Wirkfläche 12a zugewandten Seite 14 eine halbkreisförmige Geometrie und auf seiner der optischen Wirkfläche 12a abgewandten Seite 15 ein rechteckförmiges Querschnittsprofil auf. In 1b ist zum Vergleich mit gestrichelten Linien eine typische herkömmliche Ausgestaltung eines Kühlkanals mit rechteckförmigem Querschnittsprofil auf der der optischen Wirkfläche zugewandten Seite angedeutet. Im Vergleich zu dieser herkömmlichen Ausgestaltung wird erfindungsgemäß eine signifikante Abmilderung unerwünschter Effekte etwa von Schwankungen des Kühlfluiddrucks sowie damit einhergehender Deformationen der optischen Wirkfläche 12a erreicht, wobei der Kühlkanal 13 zugleich infolge erhöhter statischer Stabilität mit seinem Scheitelpunkt vergleichsweise nahe an der optischen Wirkfläche 12a verlaufen und so im Ergebnis eine effiziente Wärmeableitung sichergestellt werden kann. Des Weiteren kann der eingangs beschriebenen Entstehung von Tiefenschädigungen vorgebeugt werden, da im Kühlkanal 13 auf der der optischen Wirkfläche 12a zugewandten Seite 14 keine Kanalecken mehr ausgezeichnet sind.
  • Die Herstellung des Kühlkanals 13 innerhalb des Substrats 11 kann in Ausführungsformen unter Verwendung eines Schleifrads mit abgerundeter Schneide oder auch eines Hohlkehlfräsers erfolgen. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, wobei alternativ auch andere Fertigungsverfahren wie beispielsweise Laserätzen, direkter Laserabtrag z.B. unter Verwendung eines flüssigen Mediums, Plasmaätzen oder andere berührungslose Verfahren einsetzbar sind.
  • 2 zeigt in lediglich schematischer Darstellung eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spiegels, wobei zu 1a analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „10“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 2 weist der Kühlkanal 23 auf seiner der optischen Wirkfläche 22a zugewandten Seite 24 einen flachen, im Vergleich zu einem rechteckförmigen Querschnittsprofil lediglich im äußeren Randbereich abgerundeten Verlauf auf. Bei der Ausgestaltung gemäß 2 ist im Vergleich zur Ausführungsform von 1a die mit der erfindungsgemäßen Abrundung des Querschnittsprofils einhergehende Verringerung des Kanalquerschnitts im Vergleich zu einem rechteckförmigen Querschnittsprofil weniger ausgeprägt, wodurch auch ein vergleichsweise höherer Kühlfluiddurchsatz im Vergleich zur Ausführungsform von 1 erzielbar ist. Dafür wird gemäß 2 im Vergleich zu 1a eine erhöhte Durchbiegung (infolge des im Unterschied zu 1a nicht mehr vorhandenen Gewölbeeffekts) in Kauf genommen.
  • 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform, wobei wiederum im Vergleich zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „10“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 3 weist der Kühlkanal 33 auf seiner der optischen Wirkfläche 32a zugewandten Seite 34 ein asymmetrisches Querschnittsprofil auf, welches lediglich beispielhaft in der dargestellten Ausführungsform so gewählt ist, dass die stirnseitige Wandung des Kühlkanals 33 zwischen den abgerundeten Eckabschnitten mit einer konstanten Steigung bzw. unter einem konstanten Neigungswinkel verläuft. Die konkrete Asymmetrie des Querschnittsprofils des Kühlkanals 33 ist jedoch hier lediglich beispielhaft, wobei allgemein eine Asymmetrie geeignet derart gewählt werden kann, dass gezielt bestimmte Ortsfrequenzen des im Betrieb durch die Kühlfluidströmung im Kühlkanal 33 verursachten Deformationsmusters unterdrückt werden.
  • 4 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere mögliche Ausführungsform, wobei wiederum im Vergleich zu 3 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „10“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. In der Ausführungsform gemäß 4 weist der Kühlkanal 43 auf seiner der optischen Wirkfläche 42a zugewandten Seite 44 ein Querschnittsprofil auf, welches sich durch Überlagerung eines parabolischen Anteils mit einem Kreissegmentanteil ergibt mit der Folge, dass im Vergleich zu dem halbkreisförmigen Querschnittsprofil gemäß 1a die Krümmung im Übergangsbereich zwischen seitlicher Wandung und Scheitelpunkt des Kühlkanals 43 reduziert wird.
  • 5 zeigt eine insoweit vergleichbare weitere Ausführungsform, wobei wiederum im Vergleich zu 4 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „10“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist zwar hinsichtlich des Scheitelpunkts des in Richtung zur optischen Wirkfläche 52a bogenförmig spitz zulaufenden Kühlkanals 53 ein vergleichsweise großer Störbeitrag zu dem sich ausbildenden Deformationsmuster zu erwarten, welches jedoch zu höheren Ortsfrequenzen im Spektrum rasch abfällt, so dass der betreffende Störbeitrag mit lokalen Poliermaßnahmen gut korrigierbar ist.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei im Vergleich zu 1a analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „50“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 6 weist der Kühlkanal 63 im Unterschied zur Ausführungsform von 1a auch auf seiner der optischen Wirkfläche 62a abgewandten Seite 65 ein abgerundetes, insbesondere halbkreisförmiges Querschnittsprofil auf.
  • 7 zeigt lediglich beispielhaft ein weiteres mögliches Querschnittsprofil, wobei wiederum im Vergleich zu 6 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „10“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind beidseits einer (strichpunktiert dargestellten) zentralen Achse des Spiegels verlaufende Kühlkanäle 73 zueinander spiegelbildlich ausgebildet.
  • 8 zeigt schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • Gemäß 8 weist die Projektionsbelichtungsanlage 101 eine Beleuchtungseinrichtung 102 und ein Projektionsobjektiv 110 auf. Eine Ausführung der Beleuchtungseinrichtung 102 der Projektionsbelichtungsanlage 101 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 103 eine Beleuchtungsoptik 104 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 105 in einer Objektebene 106. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 103 auch als ein zur sonstigen Beleuchtungseinrichtung separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 103 nicht.
  • Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 105 angeordnetes Retikel 107. Das Retikel 107 ist von einem Retikelhalter 108 gehalten. Der Retikelhalter 108 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 109 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In 8 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 8 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 106.
  • Das Projektionsobjektiv 110 dient zur Abbildung des Objektfeldes 105 in ein Bildfeld 111 in einer Bildebene 112. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 107 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 111 in der Bildebene 112 angeordneten Wafers 113. Der Wafer 113 wird von einem Waferhalter 114 gehalten. Der Waferhalter 114 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 115 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 107 über den Retikelverlagerungsantrieb 109 und andererseits des Wafers 113 über den Waferverlagerungsantrieb 115 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
  • Bei der Strahlungsquelle 103 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 103 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 103 kann es sich zum Beispiel um eine Plasmaquelle, eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle oder um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 116, die von der Strahlungsquelle 103 ausgeht, wird von einem Kollektor 117 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 118 in die Beleuchtungsoptik 104. Die Beleuchtungsoptik 104 weist einen Umlenkspiegel 119 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 120 (mit schematisch angedeuteten Facetten 121) und einen zweiten Facettenspiegel 122 (mit schematisch angedeuteten Facetten 123) auf.
  • Das Projektionsobjektiv 110 weist eine Mehrzahl von Spiegeln Mi (i= 1, 2, ...) auf, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 101 durchnummeriert sind. Bei dem in der 8 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 110 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. 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 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 116 auf. Bei dem Projektionsobjektiv 110 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 110 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.
  • Im Betrieb der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 101 wird die auf die optische Wirkfläche der Spiegel auftreffende elektromagnetische Strahlung zum Teil absorbiert und führt wie eingangs erläutert zu einer Erwärmung und einer damit einhergehenden thermischen Ausdehnung bzw. Deformation, welche wiederum eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann. Das erfindungsgemäße Konzept kann insbesondere vorteilhaft auf einen beliebigen Spiegel der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 101 von 8 angewendet werden. Dies kann zur Vermeidung bzw. Kompensation thermisch induzierter Deformationen des betreffenden Spiegels selbst (beispielsweise zur Kompensation einer örtlichen Verteilung der Nulldurchgangstemperatur) oder auch zur Bereitstellung eines zusätzlichen Freiheitsgrades hinsichtlich der Einstellung der Wellenfronteigenschaften des gesamten optischen Systems, d.h. ohne oder auch mit eine(r) durch den betreffenden Spiegel erzielten Korrekturwirkung, erfolgen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung in einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage beschränkt. Insbesondere kann die Erfindung auch in einer für den Betrieb im DUV (d.h. bei Wellenlängen kleiner als 250 nm, insbesondere kleiner als 200 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage oder auch in einem anderen optischen System vorteilhaft angewendet werden.
  • Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims (9)

  1. Spiegel für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, wobei der Spiegel eine optische Wirkfläche aufweist, mit • einem Spiegelsubstrat (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71); und • wenigstens einem von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlkanal (13, 23, 33, 43, 53, 63, 73), wobei im Betrieb des optischen Systems durch auf die optische Wirkfläche (12a, 22a, 32a, 42a, 52a, 62a, 72a) auftreffende elektromagnetische Strahlung generierte Wärme im Spiegelsubstrat bis zu dem Kühlkanal geleitet und über das diesen durchströmende Kühlfluid aufgenommen wird; • wobei der wenigstens eine Kühlkanal (13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) auf seiner der optischen Wirkfläche (12a, 22a, 32a, 42a, 52a, 62a, 72a) zugewandten Seite (14, 24, 34, 44, 54, 64, 74) ein abgerundetes Querschnittsprofil aufweist.
  2. Spiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühlkanal (13) auf seiner der optischen Wirkfläche (12a) zugewandten Seite (14) eine halbkreisförmige Geometrie besitzt.
  3. Spiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühlkanal (13, 23, 33, 43, 53, 73) auf seiner der optischen Wirkfläche (12a, 22a, 32a, 42a, 52a, 72a) abgewandten Seite (15, 25, 35, 45, 55, 75) ein rechteckförmiges Querschnittsprofil besitzt.
  4. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühlkanal (63) auf seiner der optischen Wirkfläche (62a) abgewandten Seite (65) ein abgerundetes Querschnittsprofil besitzt.
  5. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Wirkfläche (111, 211, 311) eine nicht-plane Geometrie besitzt, insbesondere eine Freiformfläche bildet.
  6. Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm, ausgelegt ist.
  7. Optisches System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit einem Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Verfahren zum Herstellen eines Spiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgerundete Querschnittsprofil des wenigstens einen Kühlkanals (13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) unter Verwendung eines Schneid- oder Schleifwerkzeugs mit abgerundeter Schneide oder eines Hohlkehlfräsers ausgebildet wird.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Spiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgerundete Querschnittsprofil des wenigstens einen Kühlkanals (13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) unter Einsatz von Laserätzen, direktem Laserabtrag oder Plasmaätzen ausgebildet wird.
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