WO2016113117A1 - Verfahren zum herstellen eines optischen elements für ein optisches system, insbesondere für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines optischen elements für ein optisches system, insbesondere für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage Download PDF

Info

Publication number
WO2016113117A1
WO2016113117A1 PCT/EP2015/081434 EP2015081434W WO2016113117A1 WO 2016113117 A1 WO2016113117 A1 WO 2016113117A1 EP 2015081434 W EP2015081434 W EP 2015081434W WO 2016113117 A1 WO2016113117 A1 WO 2016113117A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical element
optical
layer
thermally deformable
deformable layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/081434
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kerstin HILD
Franz-Josef Stickel
Robert Fichtl
Joachim Hartjes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to KR1020177019005A priority Critical patent/KR102597877B1/ko
Publication of WO2016113117A1 publication Critical patent/WO2016113117A1/de
Priority to US15/649,097 priority patent/US10146138B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G03F7/70266—Adaptive optics, e.g. deformable optical elements for wavefront control, e.g. for aberration adjustment or correction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/06—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the phase of light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/0068—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration having means for controlling the degree of correction, e.g. using phase modulators, movable elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70316—Details of optical elements, e.g. of Bragg reflectors, extreme ultraviolet [EUV] multilayer or bilayer mirrors or diffractive optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7095—Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • G21K1/062—Devices having a multilayer structure
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00—Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/067—Construction details

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optical element for an optical system, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus.
  • Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs.
  • the microlithography process is carried out in a so-called projection exposure apparatus which has an illumination device and a projection objective.
  • a substrate eg a silicon wafer
  • mirrors are used as optical components for the imaging process because of the lack of availability of suitable light-transmissive refractive materials.
  • EUV mirrors may, after their manufacture or carrying out the coating process, have production-related geometric deviations in their optical effective area (also referred to as registration errors) which, without correcting them, impair the imaging properties of the optical system Episode.
  • a method according to the invention for producing an optical element for an optical system comprises the following steps:
  • the thermally deformable layer has a phase transition, wherein this phase transition has a hysteresis profile in the temperature dependence of the layer thickness of the thermally deformable layer such that an active deformation obtained by applying the temperature field to the optical element is still maintained even if the relevant, required for the layer thickness change temperature is no longer given.
  • the invention is based in particular on the concept of realizing an (eg unique) correction of a production-related geometrical shape deviation of the optical active surface in an optical element before its incorporation into the optical system by applying it to a layer system of the optical element for the purpose of this correction previously installed deformable layer is actively deformed by applying a temperature field to the optical element, in such a way that the induced deformation after renewed cooling of the optical element or in subsequent operation in the optical system at its operating temperature at least partially obtained (ie "frozen ”) remains.
  • an appropriate prior configuration of the optical element ensures that there is ideally no change in layer thickness in the relevant operating temperature range, ie in particular one responsible for the layer thickness change as described below Phase transition does not occur in the relevant operating temperature range.
  • the invention is based, on the one hand, on the knowledge that, with a suitable configuration of the thermally deformable layer, a hysteresis curve describing the said phase transition can be determined as a function of "layer thickness vs. layer thickness.
  • Temperature is such that an active deformation obtained by applying a temperature field to the optical element is retained even if the relevant temperature required for the layer thickness change no longer exists. or Passeschreib be corrected prior to installation of the element in the relevant optical system by a single application of a specifically calculated temperature field, wherein the case set, corrected geometric shape of the effective optical surface of the element due to the previously made, suitable configuration of the thermally deformable layer in the later operation of the optical system remains at operating temperature.
  • a method according to the invention for producing an optical element for an optical system comprises the following steps:
  • Layer system has a for the manipulation of the geometric shape of the optical active surface thermally deformable layer
  • the temperature field applied to the optical element varies locally.
  • the temperature field applied to the optical element is homogeneous.
  • the thermally deformable layer is configured such that by the induced during the application of the temperature field
  • an error present in the optical system eg, an optical aberration or a aberration of the overall system at least partially is corrected.
  • a corresponding locally varying doping can already be incorporated into the thermally deformable layer or a locally varying aftertreatment (for example by tempering or applying a magnetic field), in which case the desired correction can also be achieved by applying a homogeneous temperature field.
  • Different possibilities for configuring the thermally deformable layer for example by doping or by an external magnetic field will be explained in more detail below.
  • the thermally deformable layer is formed from a material which, depending on the temperature, has a phase transition between a martensite phase and an austenite phase.
  • configuring the thermally deformable layer comprises actively cooling the thermally deformable layer below a martensite phase saturation temperature.
  • the thermally deformable layer is formed of a Heusler alloy.
  • the Heusler alloy may be selected from the group consisting of nickel-manganese-gallium and nickel-titanium.
  • the layer may e.g. have a layer thickness in the range between 100-500nm, in particular in the range 100-300nm.
  • a desired layer thickness change may be e.g. in the range 1% -2%.
  • the invention further makes use of the knowledge that the inventive principle, described in more detail below, of utilizing a phase transition between a martensite phase and an austenite phase, for example in the case of a Heusler alloy as a function of the temperature, is used.
  • Phase can also be realized in the form of a thermally deformable layer formed from polycrystalline material, which is relevant insofar as typically occurring in the projection objective of a microlithographic projection device.
  • mirroring used there substrate materials do not allow application of a single crystal layer such as a Heusler alloy.
  • the configuration according to the invention of the thermally deformable layer can, as described in more detail below, in particular comprise a suitable material selection, mixing and aftertreatment. This exploits the fact that, in terms of the hysteresis in the dependence "layer thickness vs..
  • the values of both the operating temperature and the saturation temperature for the respective transition into the relevant phase for the martensite phase or the austenite phase are in the range from -10 ° C. to 10 ° C. 80 ° C to 200 ° C can be set, ie in areas that in the subsequent operation of the optical system (the operating temperature in the case of a microlithographic Giionsbelich- investment system may be, for example, about 50 ° C) of the respective optical element typically no longer reached become.
  • the method comprises the step of determining a geometrical shape deviation which has the effective optical surface of a given specification at a predetermined operating temperature, wherein the temperature field after determining the shape deviation is configured such that a deformation induced thereby the thermally deformable layer at least partially
  • configuring the thermally deformable layer comprises selectively altering the material composition of the thermally deformable layer, in particular by doping.
  • configuring the thermally deformable layer comprises applying an external magnetic field.
  • configuring the thermally deformable layer includes performing an annealing process.
  • the tempering can be carried out in particular directly after coating at temperatures between 400 ° C.-700 ° C., in particular at temperatures around 500 ° C.
  • the thermally deformable layer is applied directly to the substrate.
  • the optical element is a mirror.
  • the optical element is designed for a working wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm.
  • the invention further relates to an optical element for an optical system, in particular a microlithographic projection exposure apparatus, wherein the optical element has an optical active surface, with a substrate; and a layer system located on the substrate, wherein the layer system has a layer that is thermally deformable for manipulating the geometric shape of the optically effective surface, such that by applying a temperature field to the optical element under its Er- heating over a predetermined operating temperature, a deformation of the thermally deformable layer is inducible; wherein the thermally deformable layer is configured such that this deformation is at least partially retained after renewed cooling of the optical element to the predetermined operating temperature.
  • the invention also relates to an optical element for an optical system, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus, wherein the optical element has an optical active surface, comprising - a substrate;
  • an on-substrate layer system comprising a reflective layer system
  • the layer system further comprises a shape memory alloy.
  • the present invention includes the concept of compensating for surface deformations occurring during operation of an optical element (which may, for example, be thermally induced or otherwise caused, for example, by frame-induced mechanical stresses) on the substrate of the optical element formed layer system (including a reflective layer system) is added to a shape memory alloy.
  • an optical element which may, for example, be thermally induced or otherwise caused, for example, by frame-induced mechanical stresses
  • the substrate of the optical element formed layer system including a reflective layer system
  • This shape memory alloy makes it possible to partially or completely reverse said undesired surface deformation by introducing heat energy into the shape memory alloy.
  • the shape memory alloy has returned to its former (that is, before the undesired surface deformation) Shaping to a certain extent "remembers”, so that by said invention, actively induced in response to the occurrence of surface deformation energy input into the shape memory alloy ideally completely restored the original shape of the shape memory alloy or the layer system and thus the opti- see effective area to any residual errors can be.
  • the shape memory alloy comprises a titanium-nickel alloy, a titanium-nickel-copper alloy or a titanium-nickel-palladium alloy.
  • the shape memory alloy is designed in the form of a structured layer formed only in zones in the layer system.
  • the invention further relates to an optical system, in particular an illumination device or a projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus, having an optical element with the features described above.
  • a deformation of the optical active surface of the optical element occurring during operation of the optical system can be at least partially compensated by active supply of thermal energy into the shape memory alloy.
  • a wavefront interference present elsewhere in the optical system can be at least partially compensated by actively supplying thermal energy into the shape memory alloy.
  • the shape memory alloy according to the invention having optical element can thus also be used as a correction element to compensate for the targeted setting of a special deformation in the optical system elsewhere existing wave front interference active or contribute to an overall correction of the system.
  • the deformation of the optical active surface of the optical element has an extension in a plane which is lateral relative to the optical active surface of at least 1 mm 2 (ie in this sense it is a comparatively long-wave deformation).
  • the deformation of the optical active surface of the optical element in a direction perpendicular to the optical active surface has a value or an extension in the range of (0.01 to 30) m.
  • Figure 1 is a schematic representation of the possible structure of a
  • Figure 2 is a diagram for explaining a principle underlying the present invention
  • Figure 3 is a diagram of an exemplary, in the inventive
  • FIG. 5 is a diagram for explaining one embodiment of FIG.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the possible structure of a microlithographic projection exposure apparatus designed for operation in the EUV.
  • an optical element 100 in the form of an EUV mirror, whose optical active area is denoted by "101" has on a substrate 102 a layer system 103, which comprises inter alia a reflective layer system 106, which is known in the art and merely by way of example may be formed from a succession of molybdenum (Mo) and silicon (Si) layers.
  • Mo molybdenum
  • Si silicon
  • “105” denotes a substrate protective layer which serves to protect, inter alia of the substrate 102 from penetrating EUV photons.
  • other functional layers e.g., subbing layers, anti-stress layers, etc.
  • a thermally deformable layer 104 is incorporated in the layer system 103 which overlies the substrate 102 (e.g., by magnetron).
  • the substrate protective layer 105 is also protected by the substrate protective layer 105 from penetrating EUV photons.
  • a further adhesion promoter layer may be present between the thermally deformable layer 104 and the substrate 102.
  • the thermally deformable layer 104 is formed from a material which, depending on the temperature, has a phase transition between a martensite phase and an austenite phase, as will be described in more detail below with reference to FIG. 2.
  • This phase transition is now used according to the invention to subsequently determine a production-related shape deviation of the optical active surface 101 determined after production of the optical element 100 (based on the coating process), but before incorporation of the optical element 100 into the optical system (eg into the projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus described with reference to FIG. 4, namely by applying a locally varying temperature field to the optical element 100, which utilizes the phase transition taking place in the thermally deformable layer 104 to produce a locally varying layer thickness change which depends on this temperature field and thus causes a corresponding manipulation of the geometric shape of the optical active surface 101.
  • the application of the temperature field can e.g. by introducing infrared radiation using an IR laser arrangement, care being taken that in the individual, depending on the desired change in layer thickness to be acted upon at different temperature zones of the optical element
  • Adjustment of the relevant temperature is carried out as quickly as possible, that is, the temperature gradient resulting from the different temperatures is set as immediately as possible and in particular realized faster than the incipient heat dissipation between the respective zones can bring about a significant temperature compensation.
  • This is to be understood as meaning that the characteristic of the deformable layer 104 hysteresis curve in the dependence "layer thickness vs.. Temperature is set or manipulated so that, taking into account the specifically expected operating temperature of the optical element 100 in the optical system (eg in the projection lens), the deformation actively achieved by applying the temperature field in the optical element 100 is maintained during further operation, ie at Operating temperature no phase transition of the optical system takes place more.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the principle underlying the present invention.
  • FIG. 2 for an exemplary deformable layer 104 present in an optical element 100 according to the invention, which consists of a Heusler alloy with a temperature-dependent phase transition between a martensite phase and an austenite phase, FIG. a hysteresis curve in the dependence "layer thickness vs.
  • deformable layer 104 is deposited on the substrate 102 at a comparatively high temperature at which the Heusler alloy is in the austenite phase (position "0" along the hysteresis curve). Starting from this state, cooling of the optical element 100 or of the layer 104 takes place until the complete conversion of the material of the layer 104 into the martensite material.
  • the temperatures given in FIG. 2 as well as the specific course of the hysteresis curve are merely exemplary and, if appropriate, can be adapted accordingly (for example for a higher operating temperature of the optical system).
  • the respectively applicable transition temperatures for a further phase transition are no longer reached, so that the active component achieved by applying the temperature field to the optical element 100 Deformation in the further operation of the optical system is maintained. This is achieved by initially configuring the optical element 100 in a suitable manner such that the respective transition temperatures lie at a sufficient distance from the operating temperature (eg as shown in FIG. 2).
  • the configuration of the optical element 100 initially comprises the above-described cooling below the saturation temperature for complete conversion into the martensite phase (position "1" along the hysteresis curve), but also, for example, a suitable material selection, mixture and after-treatment of the Heusler Alloy, whereby the respective transition temperatures (ie in Fig. 2 applicable for the phase transition to the austenite phase or in the martensite phase apply or saturation temperatures A s , A f , M s and M f ) additionally manipulate or can be adjusted to suit the operating temperature.
  • nickel-titanium (NiTi) have as Heusler alloy, wherein by doping or partial replacement of nickel (Ni) by platinum (Pt) or palladium (Pd), a shift of the above use or Saturation temperatures A s , A f , M s and M f can be achieved to higher values.
  • such manipulation of the above-mentioned use or saturation temperatures A s , A f , M s and M f additionally or alternatively (for conditioning of the layer directly after deposition) on the implementation of an annealing process and / or the application of an outer Magnetic field can be achieved.
  • the shape and size of the phase transition describing hysteresis curve of FIG. 2 can also be manipulated.
  • the material of deformable layer 104 may be nickel-titanium (NiTi) as Heusler Alloy, which can be achieved by doping or partial replacement of nickel (Ni) by hafnium (Hf) spreading the hysteresis curve or the transition region between the respective phases to the specific course of the layer thickness change between the above-mentioned use or saturation - to manipulate temperatures A s , A f , M s and M f .
  • both the shape of the hysteresis curve describing the phase transition and the above-mentioned use or saturation temperatures A s , A f , M s and M f can be manipulated.
  • the invention is not limited to the one-time adjustment of a deformation.
  • Deformation of the optical element 100 can be applied.
  • the invention is further not limited to the application of a locally varying temperature field to the thermally deformable layer.
  • the thermally deformable layer can also be configured in such a way that an error present in the optical system (for example an optical aberration or an aberration of the overall system) is at least partially caused by the deformation induced when the temperature field is applied is corrected. If, for example, an error of the entire optical system is already known from the outset, a corresponding locally varying doping can already be incorporated into the thermally deformable layer or a locally varying aftertreatment can be applied to the layer (eg by annealing or applying a magnetic field ) are made such that then the desired correction can be achieved by applying a homogeneous temperature field.
  • an optical element 400 according to the invention (again in the form of an EUV mirror, for example) has a layer system 403 on a substrate 402 (which can be made of ULE®, for example), which in turn is a flexible layer system 406 having.
  • This reflective layer system 406 is configured in the embodiment as a layer stack of T1O2 and SiO 2 layers, but in other embodiments, as a layer stack of molybdenum (Mo) - and silicon (Si) layers or z.
  • Mo molybdenum
  • Si silicon
  • B. be designed as a single layer (for example, ruthenium (Ru)).
  • the layer system 403 has a layer 404 of a shape memory alloy.
  • this is a titanium-nickel-copper alloy, wherein the respective proportions can be adapted or varied in a suitable manner.
  • the exemplary embodiment is a titanium-nickel-copper alloy, wherein the respective proportions can be adapted or varied in a suitable manner.
  • the layer thickness of the layer 404 may, for example only, be in the range of (0.1 to 80) ⁇ ,
  • this layer thickness is preferably constant to within ⁇ 1%.
  • the layer system 403 may optionally also have, in addition to the reflective layer system 406 and the shape memory alloy layer 404 have further (functional) layers.
  • the layer 404 having the shape memory alloy can also be arranged elsewhere within the layer system 403.
  • the layer 404 may be formed over the entire surface or even in regions or zones. The last-mentioned zone-wise formation can be achieved, for example, by using a mask when layer 404 is applied.
  • a suitable method for applying the layer 404 is, in particular, magnetron sputtering.
  • an adhesion promoter layer eg of silicon nitride (Si 3 N)
  • an adhesion promoter layer eg of silicon nitride (Si 3 N)
  • an adhesion promoter layer eg of silicon nitride (Si 3 N)
  • an adhesion promoter layer eg of silicon nitride (Si 3 N)
  • Si 3 N an adhesion promoter layer
  • 510 is simply simplified and exemplifies a lattice structure of the shape memory alloy in the low temperature phase state (martensite in twin structure).
  • the deformation in question can be compensated or reversed by effecting a transition into the high-temperature phase (austenite structure) via an energy input into the shape memory alloy and a concomitant increase in temperature reached high-temperature phase (austenite structure) is designated in Fig. 5 with "530” and is accompanied, as indicated schematically, with a return to the original shape, which shape after cooling, ie the
  • the energy input into the shape memory alloy according to the invention can thus be used to undo an undesirable deformation (which may be thermally induced during operation of the optical element or the optical system having this element, for example, or caused by mechanical stresses due to existing versions).
  • the aforementioned energy input into the shape memory alloy or the layer 404 can be achieved, for example, by application of electric current (via electrodes not shown in FIG. 4), in other embodiments also by direct supply of heat energy via a heat source or by laser irradiation.
  • the wavefront effect of the optical element 400 of FIG. 4 can be analyzed in order to detect any surface deformation of the optical element 400 which may occur during operation of the optical system.
  • the above-described "activation" of the layer 404 may then occur via a corresponding energy input, so that the return to its original shape layer 404 as a result reverses the surface deformation and the surface shape of the optical element 400 and its wavefront effect corresponds again to the ideal state before the unwanted surface deformation except for any residual errors
  • a different wavefront image (based on a Zernike polynomial fitting evaluation) can also be set, one in the optical system elsewhere Wave front interference can be at least partially compensated by active supply of heat energy in the shape memory alloy.
  • the optical element having the shape memory alloy according to the invention can thus also be used as a correction element to compensate for setting a targeted deformation active in the optical system elsewhere wavefront interference active.
  • the layer 404 can be designed from the outset in such a way that a targeted action on certain deformations with optionally one or more preferred directions can be achieved.
  • the layer 404 which has already been described above, may be used only in regions or zones, in which the layer 404 is patterned from the outset in a suitable manner (eg by using a mask in the sputtering method) in order, for example, to take account of certain preferred directions of the deforestation. mation in such directions, for example, to achieve a higher bending moment and bring in other areas as little mechanical stress as possible.
  • the reflective optical element may in particular be one of the EUV mirrors present in the illumination device or in the projection objective of the projection exposure apparatus.
  • a lighting device in a projection exposure apparatus 600 designed for EUV has a field facet mirror 603 and a pupil facet mirror 604.
  • the light of a light source unit comprising a plasma light source 601 and a collector mirror 602 is directed.
  • a first telescope mirror 605 and a second telescope mirror 606 are arranged.
  • a deflection mirror 607 which directs the radiation striking it onto an object field in the object plane of a projection objective comprising six mirrors 651-656, is arranged downstream of the light path.
  • a reflective structure-carrying mask 621 is arranged on a mask table 620, which is imaged by means of the projection lens into an image plane in which a photosensitive layer (photoresist) coated substrate 661 is located on a wafer table 660.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage. Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgende Schritte auf: Bereitstellen eines Substrats (102), Aufbringen eines Schichtsystems (103) auf das Substrat, wobei eine optische Wirkfläche (101) des optischen Elements (100) ausgebildet wird und wobei das Schichtsystem eine zur Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche thermisch deformierbare Schicht (104) aufweist, und Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element unter zumindest bereichsweisem Aufwärmen der thermisch deformierbaren Schicht über eine vorgegebene Betriebstemperatur des optischen Systems, wobei vor dem Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element die thermisch deformierbare Schicht derart konfiguriert wird, dass eine beim Anlegen des Temperaturfeldes induzierte Deformation nach Abkühlen des optischen Elements auf die vorgegebene Betriebstemperatur zumindest teilweise erhalten bleibt. Die Erfindung betrifft weiter ein optisches Element für ein optisches System, wobei das optische Element (400) eine optische Wirkfläche (401 ) aufweist, mit einem Substrat (402) und einem auf dem Substrat (402) befindlichen Schichtsystem (403), welches ein Reflexionsschichtsystem (406) aufweist, wobei das Schichtsystem ferner eine Formgedächtnislegierung aufweist. Dabei kann eine im Betrieb des optischen Systems auftretende Deformation der optischen Wirkfläche des optischen Elements durch aktive Zufuhr von Wärmeenergie in die Formgedächtnislegierung wenigstens teilweise kompensiert werden.

Description

Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 200 328.0, angemeldet am 13. Januar 2015. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference") mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie bei- spielsweise integrierter Schaltkreise oder LCDs, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess 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 nach Ihrer Herstellung bzw. Durchführung des Beschichtungsprozesses fertigungsbedingte geometrische Formabweichungen ihrer optischen Wirkfläche (auch als Passefehler bezeichnet) aufweisen können, welche ohne Korrektur derselben eine Beeinträch- tigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben.
Um solche Effekte gegebenenfalls kompensieren zu können, aber auch zur gezielten Veränderung der optischen Eigenschaften eines Spiegels z.B. zur Kompensation von im System auftretenden Aberrationen, ist es bekannt, im Betrieb des opti- sehen Systems Spiegeldeformationen im Wege einer z.B. thermischen Aktuierung zu steuern. Derartige Korrekturmaßnahmen sind jedoch häufig aufwändig und können sich zudem bei steigenden Anforderungen an die Genauigkeit der im optischen System einzustellenden Wellenfront auch als nicht mehr ausreichend erweisen.
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf WO 2007/033964 A1 , DE 103 60 414 A1 und DE 10 2004 051 838 A1 verwiesen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welches eine erhöhte Genauigkeit der im optischen System eingestellten Wellenfront mit reduziertem konstruktiven Aufwand ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Gemäß einem Aspekt weist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, folgende Schritte auf:
- Bereitstellen eines Substrats;
- Aufbringen eines Schichtsystems auf das Substrat, wobei eine optische Wirkfläche des optischen Elements ausgebildet wird und wobei das Schichtsystem eine zur Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche thermisch deformierbare Schicht aufweist; und
- Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element unter zumindest bereichsweisem Aufwärmen der thermisch deformierbaren Schicht über eine vorgegebene Betriebstemperatur des optischen Systems; wobei vor dem Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element die thermisch deformierbare Schicht derart konfiguriert wird, dass eine beim Anlegen des Temperaturfeldes induzierte Deformation nach Abkühlen des optischen Elements auf die vorgegebene Betriebstemperatur zumindest teilweise erhalten bleibt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die thermisch deformierbare Schicht einen Phasenübergang auf, wobei dieser Phasenübergang einen Hystereseverlauf in der Temperaturabhängigkeit der Schichtdicke der thermisch deformierbaren Schicht derart aufweist, dass eine durch Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element erzielte aktive Verformung auch dann noch erhalten bleibt, wenn die betreffende, für die Schichtdickenänderung erforderliche Temperatur nicht mehr gegeben ist.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einem optischen Element noch vor dessen Einbau in das optische System eine (z.B. einmalige) Korrektur einer fertigungsbedingten geometrischen Formabweichung der optischen Wirkfläche dadurch zu realisieren, dass eine eigens zum Zwecke dieser Korrektur in ein Schichtsystem des optischen Elements zuvor eingebaute ther- misch deformierbare Schicht durch Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element aktiv verformt wird, und zwar in solcher Weise, dass die induzierte Deformation nach erneutem Abkühlen des optischen Elements bzw. im späteren Betrieb im optischen System bei dessen Betriebstemperatur mindestens teilweise erhalten (also gewissermaßen„eingefroren") bleibt.
Um diese Erhaltung der induzierten Deformation im Betrieb des optischen Systems zu gewährleisten, wird durch eine geeignete vorherige Konfiguration des optischen Elements dafür Sorge getragen, dass es im relevanten Betriebstempe- raturbereich idealerweise keine Schichtdickenänderung gibt, also insbesondere ein wie im Weiteren beschrieben für die Schichtdickenänderung verantwortlicher Phasenübergang nicht in dem relevanten Betriebstemperaturbereich stattfindet.
Dabei geht die Erfindung zum einen von der Erkenntnis aus, dass bei geeigneter Konfiguration der thermisch deformierbaren Schicht ein den besagten Phasenübergang beschreibender Hystereseverlauf in der Abhängigkeit„Schichtdicke vs. Temperatur" so beschaffen ist, dass eine durch Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element erzielte aktive Verformung auch dann noch erhalten bleibt, wenn die betreffende, für die Schichtdickenänderung erforderliche Temperatur nicht mehr gegeben ist. Infolgedessen kann ein nach Fertigung des optischen Elements ermittelter Form- bzw. Passefehler noch vor Einbau des Elements in das betreffende optische System durch einmalige Beaufschlagung mit einem gezielt berechneten Temperaturfeld korrigiert werden, wobei die hierbei eingestellte, korrigierte geometrische Form der optischen Wirkfläche des Elements infolge der zuvor erfolgten, geeigneten Konfiguration der thermisch deformierbaren Schicht auch im späteren Betrieb des optischen Systems bei Betriebstemperatur bestehen bleibt.
Des Weiteren macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, dass das vorste- hend beschriebene Konzept einer Korrektur der geometrischen Form der optischen Wirkfläche über eine in das Schichtsystem eingebaute thermisch deformierbare Schicht unter Ausnutzung eines durch eine Hysterese in der Abhängigkeit„Schichtdicke vs. Temperatur" beschreibbaren Phasenübergangs sich auch noch bei vergleichsweise großen Substratdicken (z.B. von mehreren hundert Mikrometern (Mm)) als wirkungsvoll erwiesen hat, wobei lediglich beispielhaft Schichtdickenänderungen von mehreren 10nm erzielbar sind. Gemäß einem Aspekt weist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, folgende Schritte auf:
- Bereitstellen eines Substrats;
- Aufbringen eines Schichtsystems auf das Substrat, wobei eine optische Wirkfläche des optischen Elements ausgebildet wird und wobei das
Schichtsystem eine zur Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche thermisch deformierbare Schicht aufweist; und
- Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element unter zumindest bereichsweisem Aufwärmen der thermisch deformierbaren Schicht über ei- ne vorgegebene Betriebstemperatur des optischen Systems; wobei die thermisch deformierbare Schicht einen Phasenübergang aufweist, wobei dieser Phasenübergang einen Hystereseverlauf in der Temperaturabhängigkeit der Schichtdicke der thermisch deformierbaren Schicht derart aufweist, dass eine durch Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element erzielte aktive Verformung auch dann noch erhalten bleibt, wenn die betreffende, für die Schichtdickenänderung erforderliche Temperatur nicht mehr gegeben ist
Gemäß einer Ausführungsform variiert das an das optische Element angelegte Temperaturfeld lokal.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das an das optische Element angelegte Temperaturfeld homogen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die thermisch deformierbare Schicht derart konfiguriert, dass durch die beim Anlegen des Temperaturfeldes induzierte
Deformation ein in dem optischen System vorhandener Fehler (z.B. eine optische Aberration oder ein Abbildungsfehler des Gesamtsystems) wenigstens teilweise korrigiert wird. Falls etwa ein Fehler des gesamten optischen Systems schon von vornherein bzw. vor der Fertigung des optischen Elements bekannt ist, kann in die thermisch deformierbare Schicht bereits eine entsprechende lokal variierende Dotierung eingearbeitet bzw. an der Schicht eine lokal variierende Nachbehand- lung (z.B. durch Tempern oder Anlegen eines Magnetfeldes) vorgenommen werden, wobei dann die gewünschte Korrektur auch durch Anlegen eines homogenen Temperaturfeldes erzielt werden kann. Unterschiedliche Möglichkeiten zum Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht z.B. durch Dotierung oder durch ein äußeres Magnetfeld werden im Weiteren noch näher erläutert.
Gemäß einer Ausführungsform wird die thermisch deformierbare Schicht aus einem Material gebildet, welches in Abhängigkeit von der Temperatur einen Phasenübergang zwischen einer Martensit-Phase und einer Austenit-Phase aufweist. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht ein aktives Abkühlen der thermisch deformierbaren Schicht unter eine Sättigungstemperatur für die Martensit-Phase.
Gemäß einer Ausführungsform wird die thermisch deformierbare Schicht aus einer Heusler-Legierung gebildet. Die Heusler-Legierung kann insbesondere aus der Gruppe ausgewählt sein, welche Nickel-Mangan-Gallium und Nickel-Titan enthält.
Die Schicht kann z.B. eine Schichtdicke im Bereich zwischen 100-500nm, insbesondere im Bereich 100-300nm aufweisen. Eine gewünschte Schichtdickenände- rung kann z.B. im Bereich 1 %-2% liegen.
Hierbei macht sich die Erfindung weiter die Erkenntnis zunutze, dass das erfindungsgemäße, im Weiteren noch näher beschriebene Prinzip der Ausnutzung eines etwa bei einer Heusler-Legierung in Abhängigkeit von der Temperatur stattfin- denden Phasenübergangs zwischen einer Martensit-Phase und einer Austenit-
Phase sich auch in Form einer aus polykristallinem Material gebildeten thermisch deformierbaren Schicht realisieren lässt, was insofern relevant ist, als typischerweise etwa bei im Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbe- lichtungsanlage eingesetzten Spiegeln die dort verwendeten Substratmaterialien keine Aufbringung einer einkristallinen Schicht etwa aus einer Heusler-Legierung ermöglichen. Die erfindungsgemäße Konfiguration der thermisch deformierbaren Schicht kann, wie im Weiteren noch näher beschrieben, insbesondere eine geeignete Materialauswahl, -mischung sowie -nachbehandlung umfassen. Hierdurch wird der Umstand ausgenutzt, dass sich hinsichtlich des durch eine Hysterese in der Abhängigkeit„Schichtdicke vs. Temperatur" beschreibbaren Phasenübergangs - insbe- sondere zwischen einer bei vergleichsweise tiefen Temperaturen vorliegenden Martensit-Phase und einer bei vergleichsweise hohen Temperaturen vorliegenden Austenit-Phase - sowohl die Einsatztemperatur als auch die Sättigungstemperatur des Übergangs in die betreffende Phase durch die vorstehend genannten und nachfolgend beschriebenen Maßnahmen manipulieren lassen.
Beispielsweise kann durch geeignete Konfiguration erreicht werden, dass die Werte sowohl der Einsatztemperatur als auch der Sättigungstemperatur für den jeweiligen Übergang in die betreffende Phase für die Martensit-Phase bzw. die Austenit-Phase im Bereich von -10°C bis 10°C bzw. 80°C bis 200°C eingestellt werden können, also in Bereichen, die im späteren Betrieb des optischen Systems (dessen Betriebstemperatur im Falle einer mikrolithographischen Projektionsbelich- tungsanlage z.B. bei etwa 50°C liegen können) von dem jeweiligen optischen Element typischerweise nicht mehr erreicht werden. Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren vor dem Anlegen des Temperaturfeldes den Schritt auf: Ermitteln einer geometrischen Formabweichung, welche die optische Wirkfläche von einer vorgegebenen Spezifikation bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur aufweist, wobei das Temperaturfeld nach Ermittlung der Formabweichung derart ausgestaltet wird, dass eine hierdurch induzierte Deformation der thermisch deformierbaren Schicht eine wenigstens teilweise
Kompensation der ermittelten Formabweichung bewirkt. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element vor dessen Einbau in das optische System zur einmaligen Korrektur einer fertigungsbedingten Formabweichung. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht das gezielte Verändern der Materialzusammensetzung der thermisch deformierbaren Schicht, insbesondere durch Dotierung.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Konfigurieren der thermisch defor- mierbaren Schicht das Anlegen eines äußeren Magnetfeldes.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht die Durchführung eines Temperprozesses. Das Tempern kann insbesondere direkt nach Beschichtung bei Temperaturen zwischen 400°C-700°C, insbesondere bei Temperaturen um 500°C, erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die thermisch deformierbare Schicht unmittelbar auf dem Substrat aufgebracht. Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel.
Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt. Die Erfindung betrifft weiter ein optisches Element für ein optisches System, insbesondere eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, wobei das optische Element eine optische Wirkfläche aufweist, mit einem Substrat; und einem auf dem Substrat befindlichen Schichtsystem, wobei das Schicht- System eine zur Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche thermisch deformierbare Schicht derart aufweist, dass durch Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element unter dessen Er- wärmung über eine vorgegebene Betriebstemperatur eine Deformation der thermisch deformierbaren Schicht induzierbar ist; wobei die thermisch deformierbare Schicht derart konfiguriert ist, dass diese Deformation nach erneutem Abkühlen des optischen Elements auf die vorgegebene Betriebstemperatur zumindest teilweise erhalten bleibt.
Zu weiteren bevorzugten Ausgestaltungen oder Vorteilen des Elements wird auf die vorstehenden Ausführungen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein optisches Element für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektions- belichtungsanlage, wobei das optische Element eine optische Wirkfläche aufweist, mit - einem Substrat; und
- einem auf dem Substrat befindlichen Schichtsystem, welches ein Reflexionsschichtsystem aufweist;
- wobei das Schichtsystem ferner eine Formgedächtnislegierung aufweist. Gemäß diesem Aspekt beinhaltet die vorliegende Erfindung das Konzept, im Betrieb eines optischen Elements auftretende Oberflächendeformationen (welche z.B. thermisch induziert sein oder auch in anderer Weise, beispielsweise infolge fassungsbedingter mechanischer Spannungen hervorgerufen werden können) dadurch zu kompensieren, dass dem auf dem Substrat des optischen Elements ausgebildeten Schichtsystem (einschließlich eines Reflexionsschichtsystems) eine Formgedächtnislegierung hinzugefügt wird. Das Vorhandensein dieser Formgedächtnislegierung ermöglicht es, die besagte unerwünschte Oberflächendeformation teilweise oder vollständig über einen Wärmeenergieeintrag in die Formgedächtnislegierung rückgängig zu machen.
Hierbei wird ausgenutzt, dass die Formgedächtnislegierung sich an ihre frühere (d.h. vor der unerwünschten Oberflächendeformation vorhanden gewesene) Formgebung gewissermaßen„erinnert", so dass durch besagten erfindungsgemäßen, aktiv in Reaktion auf das Auftreten der Oberflächendeformation herbeigeführten Energieeintrag in die Formgedächtnislegierung im Idealfall die ursprüngliche Form der Formgedächtnislegierung bzw. des Schichtsystems und damit der opti- sehen Wirkfläche bis auf etwaige Restfehler vollständig wieder hergestellt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Formgedächtnislegierung eine Titan- Nickel-Legierung, eine Titan-Nickel-Kupfer-Legierung oder eine Titan-Nickel- Palladium-Legierung auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Formgedächtnislegierung in Form einer nur zonenweise in dem Schichtsystem ausgebildeten, strukturierten Schicht ausgestaltet.
Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System, insbesondere eine Beleuchtungseinrichtung oder ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projekti- onsbelichtungsanlage, mit einem optischen Element mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
Dabei kann in Ausführungsformen der Erfindung eine im Betrieb des optischen Systems auftretende Deformation der optischen Wirkfläche des optischen Elements durch aktive Zufuhr von Wärmeenergie in die Formgedächtnislegierung wenigstens teilweise kompensierbar sein.
Des Weiteren kann in Ausführungsformen der Erfindung eine im optischen System anderenorts vorhandene Wellenfrontstörung durch aktive Zufuhr von Wärmeenergie in die Formgedächtnislegierung wenigstens teilweise kompensierbar sein. Das die erfindungsgemäße Formgedächtnislegierung aufweisende optische Element kann somit auch als Korrekturelement eingesetzt werden, um über die gezielte Einstellung einer speziellen Deformation eine im optischen System anderenorts vorhandene Wellenfrontstörung aktiv zu kompensieren bzw. zu einer Gesamtkorrektur des Systems beizutragen. Gemäß einer Ausführungsform weist die Deformation der optischen Wirkfläche des optischen Elements eine Ausdehnung in einer bezogen auf die optische Wirkfläche lateralen Ebene von wenigstens 1 mm2 auf (d.h. es handelt sich in diesem Sinne um eine vergleichsweise langwellige Deformation).
Gemäß einer Ausführungsform weist die Deformation der optischen Wirkfläche des optischen Elements in zur optischen Wirkfläche senkrechter Richtung einen Wert bzw. eine Erstreckung im Bereich von (0.01 bis 30) m auf.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dar- gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus eines
sehen Elements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Figur 2 ein Diagramm zur Erläuterung eines der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Prinzips;
Figur 3 ein Diagramm einer beispielhaften, bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingestellten geometrischen Form der optischen Wirkfläche eines optischen Elements; Figur 4 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus eines optischen Elements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Figur 5 ein Diagramm zur Erläuterung eines der Ausführungsform von
Figur 4 zugrundeliegenden Prinzips; und
Figur 6 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projekti- onsbelichtungsanlage.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN Im Weiteren wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein möglicher Aufbau eines optischen Elements in Form eines Spiegels anhand einer ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Gemäß der schematischen Darstellung von Fig. 1 weist ein optisches Element 100 in Form eines EUV-Spiegels, dessen optische Wirkfläche mit„101 " bezeichnet ist, auf einem Substrat 102 ein Schichtsystem 103 auf, welches u.a. ein Reflexionsschichtsystem 106 aufweist, das in bekannter Weise und lediglich beispielhaft aus einer Aufeinanderfolge von Molybdän (Mo)- und Silizium (Si)-Schichten gebildet sein kann. Mit„105" ist eine Substratschutzschicht bezeichnet, welche zum Schutz u.a. des Substrats 102 vor eindringenden EUV-Photonen dient. Darüber hinaus können in für sich bekannter Weise weitere funktionelle Schichten (z.B. Haftschichten, Anti-Stressschichten etc.) im Schichtsystem 103 vorhanden sein.
Gemäß der Erfindung ist in das Schichtsystem 103 eine thermisch deformierbare Schicht 104 eingebaut, welche über dem Substrat 102 (z.B. durch Magnetron-
Sputtern) aufgebracht und hierbei ebenfalls durch die Substratschutzschicht 105 vor eindringenden EUV-Photonen geschützt ist. Aus Gründen der Schichthaftung kann z.B. noch eine weitere Haftvermittlerschicht zwischen der thermisch deformierbaren Schicht 104 und dem Substrat 102 vorhanden sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die thermisch deformierbare Schicht 104 aus einem Material gebildet, welches in Abhängigkeit von der Temperatur einen Phasenübergang zwischen einer Martensit-Phase und einer Austenit-Phase aufweist, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben wird.
Dieser Phasenübergang wird nun erfindungsgemäß dazu genutzt, eine nach Fer- tigung des optischen Elements 100 ermittelte, fertigungsbedingte Formabweichung der optischen Wirkfläche 101 im Nachhinein (bezogen auf den Beschich- tungsprozess), jedoch noch vor Einbau des optischen Elements 100 in das optische System (z.B. in das Projektionsobjektiv einer anhand von Fig. 4 beschriebenen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage) zu korrigieren, indem nämlich ein lokal variierendes Temperaturfeld an das optische Element 100 angelegt wird, welches unter Ausnutzung des in der thermisch deformierbaren Schicht 104 stattfindenden Phasenübergangs eine von diesem Temperaturfeld abhängige lokal variierende Schichtdickenänderung und damit eine hiermit korrespondierende Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche 101 bewirkt.
Das Anlegen des Temperaturfeldes kann z.B. durch Einleitung von Infrarotstrahlung unter Verwendung einer IR-Laseranordnung erfolgen, wobei darauf zu achten ist, dass in den einzelnen, je nach gewünschter Schichtdickenänderung mit unter- schiedlicher Temperatur zu beaufschlagenden Zonen des optischen Elements die
Einstellung der betreffenden Temperatur möglichst schnell erfolgt, also der sich aus den unterschiedlichen Temperaturen ergebende Temperaturgradient möglichst sofort eingestellt wird und insbesondere schneller realisiert ist, als die zwischen den jeweiligen Zonen einsetzende Wärmedissipation einen signifikanten Temperaturausgleich herbeiführen kann.
Nach Entfernen des Temperaturfeldes bzw. erneutem Abkühlen des optischen Elements 100 bleibt nun erfindungsgemäß die Schichtdickenänderung der defor- mierbaren Schicht 104 bzw. die geometrische Form der optischen Wirkfläche 101 erhalten, da - wie im Weiteren erläutert - die deformierbare Schicht 104 zuvor gerade entsprechend konfiguriert wurde. Hierunter ist zu verstehen, dass der für die deformierbare Schicht 104 charakteristische Hystereseverlauf in der Abhängigkeit „Schichtdicke vs. Temperatur" so eingestellt bzw. manipuliert wird, dass unter Berücksichtigung der konkret erwarteten Betriebstemperatur des optischen Elements 100 in dem optischen System (z.B. im Projektionsobjektiv) die durch Anlegen des Temperaturfeldes in dem optischen Element 100 aktiv erzielte Verformung im weiteren Betrieb erhalten bleibt, also bei Betriebstemperatur kein Phasenübergang des optischen Systems mehr stattfindet.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Prinzips. In dem Diagramm von Fig. 2 ist für eine beispielhafte, in einem erfindungsgemäßen optischen Element 100 vorhandene deformierbare Schicht 104, welche aus einer Heusler-Legierung mit einem in Abhängigkeit von der Temperatur erfolgenden Phasenübergang zwischen einer Martensit-Phase und einer Austenit-Phase besteht, ein Hystereseverlauf in der Abhängigkeit„Schichtdicke vs. Temperatur" dargestellt, wobei im Weiteren sowohl das Prinzip der in dieser Schicht 104 erfindungsgemäß erfolgenden, thermisch induzierten Schichtdickenvariation als auch die erfindungsgemäß zuvor vorgenommene, geeignete Konfiguration der deformierbaren Schicht 104 beschrieben wird. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Heusler-Legierung zur Ausbildung der deformierbaren Schicht 104 auf das Substrat 102 bei einer vergleichsweise hohen Temperatur abgeschieden wird, bei der die Heusler-Legierung in der Austenit- Phase vorliegt (Position „0" entlang der Hysteresekurve). Von diesem Zustand ausgehend erfolgt ein Abkühlen des optischen Elements 100 bzw. der Schicht 104 bis zur vollständigen Umwandlung des Materials der Schicht 104 in die Martensit-
Phase (Position„1 " entlang der Hysteresekurve), d.h. unter die hierfür geltende Sättigungstemperatur (die in Fig. 2 mit„Mf" bezeichnet ist und für die ein beispiel- hafter Wert Mf=-20°C angenommen wird). Hierbei wird die die deformierbare Schicht 104 bildende Heusler-Legierung erforderlichenfalls aktiv gekühlt.
Nach anschließendem Aufwärmen auf Raumtemperatur (im Beispiel RT=20°C) er- folgt sodann das erfindungsgemäße Anlegen eines lokal variierenden Temperaturfeldes an das optische Element 100, wobei das optische Element 100 zumindest bereichsweise über die spätere Betriebstemperatur (welche z.B. 50°C oder auch mehr betragen kann) hinaus erwärmt wird mit der Folge, dass je nach Position unterschiedliche Temperaturen und damit unterschiedliche lokale Ausdehnungen bzw. Schichtdickenänderungen entsprechend dem jeweils bei der Aufwärmung erreichten Punkt auf der Hysteresekurve (z.B. die Punkte„3" bzw.„5" in Fig. 2) erzielt werden.
Diese Punkte„3" und„5" liegen jeweils auf der ansteigenden Flanke der Hystere- sekurve, so dass über die entsprechende Temperatureinstellung die lokale Ausdehnung bzw. Schichtdickenänderung der deformierbaren Schicht 104 und damit die Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche 101 im Wesentlichen kontinuierlich eingestellt werden kann. Fig. 3 zeigt hierzu ein Diagramm einer lediglich beispielhaften, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingestellten Variation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche 101 des optischen Elements 100.
Nach erneutem Abkühlen z.B. auf Raumtemperatur (wobei z.B. in Fig. 2 die Punkte„2", „4" bzw. „6" erreicht werden) findet dann im Wesentlichen keine weitere lokale Schichtdickenänderung mehr statt, so dass die induzierte Deformation mindestens teilweise erhalten bzw.„eingefroren" bleibt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in Fig. 2 angegebenen Temperaturen sowie der konkrete Verlauf der Hysteresekurve lediglich beispielhaft sind und gegebe- nenfalls (etwa für eine höhere Betriebstemperatur des optischen Systems) entsprechend angepasst werden können. Erfindungsgemäß wird zum einen ausgenutzt, dass bei nachfolgendem Betrieb des optischen Systems, in welchem das optische Element 100 eingesetzt wird, die jeweils geltenden Übergangstemperaturen für einen weiteren Phasenübergang nicht mehr erreicht werden, so dass die durch Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element 100 erzielte aktive Verformung im weiteren Betrieb des optischen Systems erhalten bleibt. Dies wird dadurch erreicht, dass das optische Element 100 zunächst in geeigneter Weise derart konfiguriert wird, dass die jeweiligen Übergangstemperaturen in hinreichendem Abstand zur Betriebstemperatur (z.B. wie in Fig. 2 gezeigt) liegen.
Das Konfigurieren des optischen Elements 100 umfasst zunächst das vorstehend beschriebene Abkühlen unter die Sättigungstemperatur zur vollständigen Umwandlung in die Martensit-Phase (Position„1 " entlang der Hysteresekurve), zum anderen jedoch auch z.B. eine geeignete Materialauswahl, -mischung sowie - nachbehandlung der Heusler-Legierung, wodurch sich die jeweiligen Übergangstemperaturen (d.h. in Fig. 2 die für den Phasenübergang in die Austenit-Phase bzw. in die Martensit-Phase geltenden Einsatz- bzw. Sättigungstemperaturen As, Af, Ms und Mf) zusätzlich manipulieren bzw. in je nach Betriebstemperatur geeigneter Weise einstellen lassen.
Konkret kann etwa das Material der deformierbaren Schicht 104 Nickel-Titan (NiTi) als Heusler-Legierung aufweisen, wobei durch Dotierung bzw. partiellen Ersatz von Nickel (Ni) durch Platin (Pt) oder Palladium (Pd) eine Verschiebung der o.g. Einsatz- bzw. Sättigungstemperaturen As, Af, Ms und Mf zu höheren Werten er- reicht werden kann. In weiteren Ausführungsformen kann eine solche Manipulation der o.g. Einsatz- bzw. Sättigungstemperaturen As, Af, Ms und Mf zusätzlich oder alternativ (zur Konditionierung der Schicht direkt nach Deposition) auch über die Durchführung eines Temperprozesses und/oder das Anlegen eines äußeren Magnetfeldes erzielt werden.
Des Weiteren können auch Form und Größe der den Phasenübergang beschreibenden Hysteresekurve von Fig. 2 manipuliert werden. Lediglich beispielhaft kann das Material der deformierbaren Schicht 104 Nickel-Titan (NiTi) als Heusler- Legierung aufweisen, wobei durch Dotierung bzw. partiellen Ersatz von Nickel (Ni) durch Hafnium (Hf) eine Verbreitung der Hysteresekurve bzw. des Übergangsbereichs zwischen den jeweiligen Phasen erzielt werden kann, um den konkreten Verlauf der Schichtdickenänderung zwischen den o.g. Einsatz- bzw. Sättigungs- temperaturen As, Af, Ms und Mf zu manipulieren.
In weiteren Ausführungsformen kann ausgenutzt werden, dass durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes, z.B. an eine Heusler-Legierung aus Nickel-Mangan- Gallium (NiMnGa), sowohl die Form der den Phasenübergang beschreibenden Hysteresekurve als auch die o.g. Einsatz- bzw. Sättigungstemperaturen As, Af, Ms und Mf manipuliert werden können.
Die Erfindung ist nicht auf die einmalige Einstellung einer Deformation beschränkt. So kann in Ausführungsformen - etwa wenn die eingestellte Deformation im Ergebnis von der gewünschten abweicht oder wenn aus anderen Gründen eine Modifikation der Deformation erforderlich wird - auch eine erneute Überführung der Heusler-Legierung zunächst in die Austenit-Phase (Position„0" gemäß Fig. 2) und anschließend in die Martensit-Phase (Position„1 " in Fig. 2) (gewissermaßen als„Reset") erfolgen, um sodann unter erneutem Anlegen eines Temperaturfeldes eine modifizierte Schichtdickenänderung bzw. aktive Verformung des optischen Elements 100 zu erzielen. Des Weiteren kann auch nach dem Einstellen einer gewünschten Schichtdickenänderung erforderlichenfalls (und auch ohne den vorstehend beschriebenen „Reset") z.B. nach vorübergehendem Ausbau des optischen Elements 100 aus dem optischen System noch ein modifiziertes Temperaturfeld mit dem Ziel einer modifizierten Schichtdickenänderung bzw.
Verformung des optischen Elements 100 angelegt werden.
Die Erfindung ist ferner nicht auf das Anlegen eines lokal variierenden Temperaturfeldes an die thermisch deformierbare Schicht beschränkt. In weiteren Ausfüh- rungsformen kann die thermisch deformierbare Schicht auch derart konfiguriert werden, dass durch die beim Anlegen des Temperaturfeldes induzierte Deformation ein in dem optischen System vorhandener Fehler (z.B. eine optische Aberration oder ein Abbildungsfehler des Gesamtsystems) wenigstens teilweise korrigiert wird. Falls etwa ein Fehler des gesamten optischen Systems schon von vornherein bekannt ist, kann in die thermisch deformierbare Schicht bereits eine entsprechende lokal variierende Dotierung eingearbeitet bzw. an der Schicht eine lokal variierende Nachbehandlung (z. B. durch Tempern oder Anlegen eines Mag- 5 netfeldes) derart vorgenommen werden, dass dann die gewünschte Korrektur auch durch Anlegen eines homogenen Temperaturfeldes erzielt werden kann.
Im Weiteren werden unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 Aufbau und Wirkungsweise eines optischen Elements gemäß einer weiteren Ausführungsform der vor- 10 liegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß Fig. 4 weist ein erfindungsgemäßes optisches Element 400 (im Beispiel wiederum in Form eines EUV-Spiegels) auf einem Substrat 402 (welches z. B. aus ULE® gefertigt sein kann) ein Schichtsystem 403 auf, welches wiederum ein Rei s flexionsschichtsystem 406 aufweist. Dieses Reflexionsschichtsystem 406 ist im Ausführungsbeispiel als Schichtstapel aus T1O2- und Si02-Schichten ausgestaltet, kann jedoch in weiteren Ausführungsformen auch als Schichtstapel aus Molybdän (Mo)- und Silizium (Si)-Schichten oder auch z. B. als Einzelschicht (beispielsweise aus Ruthenium (Ru)) ausgestaltet sein.
20
Des Weiteren weist gemäß Fig. 4 das Schichtsystem 403 eine Schicht 404 aus einer Formgedächtnislegierung auf. Im Ausführungsbeispiel ist diese eine Titan- Nickel-Kupfer-Legierung, wobei die jeweiligen Anteile in geeigneter Weise ange- passt bzw. variiert werden können. Lediglich beispielhaft ist im Ausführungsbei-
25 spiel eine Zusammensetzung Ti5 .9Ni32.5Cui2.6 gewählt. In weiteren Ausführungsformen sind z. B. auch andere Titan-Nickel-Legierungen verwendbar, lediglich beispielhaft etwa Titan-Nickel-Palladium-Legierungen. Gegebenenfalls können auch weitere Elemente in der Formgedächtnislegierung enthalten sein. Die Schichtdicke der Schicht 404 kann lediglich beispielhaft im Bereich von (0.1 bis 80)μηΊ liegen,
30 wobei diese Schichtdicke vorzugsweise bis auf ±1 % konstant ist.
Das Schichtsystem 403 kann zusätzlich zum Reflexionsschichtsystem 406 sowie der die Formgedächtnislegierung aufweisenden Schicht 404 gegebenenfalls auch weitere (Funktions-)Schichten aufweisen. Dabei kann die die Formgedächtnislegierung aufweisende Schicht 404 auch an anderer Stelle innerhalb des Schichtsystems 403 angeordnet sein. Des Weiteren kann die Schicht 404 vollflächig oder auch nur bereichs- bzw. zonenweise ausgebildet sein. Die zuletzt genannte, zonenweise Ausbildung kann z.B. unter Verwendung einer Maske bei Aufbringung der Schicht 404 erreicht werden. Ein geeignetes Verfahren zur Aufbringung der Schicht 404 ist insbesondere das Magnetronsputtern. Erforderlichenfalls kann zwischen den Schichten (z.B. zwischen der Schicht 404 und dem Reflexionsschichtsystem 406) eine Haftvermittlerschicht (z.B. aus Siliziumnitrid (Si3N )) vorhanden sein.
Im Weiteren wird die Funktionsweise der Formgedächtnislegierung in dem optischen System 400 von Fig. 4 unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung von Fig. 5 näher beschrieben. Im Schaubild von Fig. 5 ist mit„510" lediglich stark vereinfacht und beispielhaft eine Gitterstruktur der Formgedächtnislegierung im Zustand der Niedrigtemperaturphase (Martensit in Zwillingsstruktur) dargestellt. Eine im Betrieb des optischen Systems auftretende Deformation führt zu der mit „520" bezeichneten Gitterstruktur („entzwillingte Martensitstruktur"). Die betreffende Deformation kann nun erfindungsgemäß dadurch kompensiert bzw. rückgängig gemacht werden, dass über einen Energieeintrag in die Formgedächtnislegierung und eine damit einhergehende Temperaturerhöhung ein Übergang in die Hochtemperaturphase (Austenit-Struktur) bewirkt wird. Die entsprechende Gitterstruktur in der so erreichten Hochtemperaturphase (Austenit-Struktur) ist in Fig. 5 mit„530" bezeichnet und geht, wie schematisch angedeutet ist, mit einer Rückkehr in die ursprüngliche Form einher, wobei diese Form auch nach Abkühlen, d.h. dem
Übergang zur Gitterstruktur 510 (Martensit) erhalten bleibt.
Der Energieeintrag in die Formgedächtnislegierung kann erfindungsgemäß somit dazu genutzt werden, eine unerwünschte Deformation (welche im Betrieb des optischen Elements bzw. des dieses Element aufweisenden optischen Systems z.B. thermisch induziert oder durch mechanische Spannungen etwa infolge vorhandener Fassungen hervorgerufen sein kann) rückgängig zu machen. Der vorstehend genannte Energieeintrag in die Formgedächtnislegierung bzw. die Schicht 404 kann z.B. durch Beaufschlagung mit elektrischem Strom (über in Fig. 4 nicht dargestellte Elektroden), in anderen Ausführungsformen auch durch direkte Zufuhr von Wärmeenergie über eine Wärmequelle oder durch Laserbestrahlung erreicht werden.
In der Praxis kann z.B. die Wellenfrontwirkung des optischen Elements 400 von Fig. 4 analysiert werden, um eine im Betrieb des optischen Systems gegebenenfalls auftretende Oberflächendeformation des optischen Elements 400 festzustel- len. In Abhängigkeit von dem Auftreten einer solchen Oberflächendeformation des Schichtsystems 403 einschließlich der Schicht 404 kann sodann die vorstehend beschriebene„Aktivierung" der Schicht 404 über einen entsprechenden Energieeintrag erfolgen, so dass die wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehrende Schicht 404 im Ergebnis die Oberflächendeformation rückgängig macht und die Oberflächenform des optischen Elements 400 und dessen Wellenfrontwirkung bis auf etwaige Restfehler wieder dem Idealzustand vor der unerwünschten Oberflächendeformation entspricht. In Ausführungsformen kann auch ein anders ausgeprägtes Wellenfrontbild (auf Basis einer Zernikepolynom-Fitting-Auswertung) eingestellt werden, wobei eine im optischen System anderenorts vorhandene Wellen- frontstörung durch aktive Zufuhr von Wärmeenergie in die Formgedächtnislegierung wenigstens teilweise kompensiert werden kann. Das die erfindungsgemäße Formgedächtnislegierung aufweisende optische Element kann somit auch als Korrekturelement eingesetzt werden, um über Einstellung einer gezielten Deformation eine im optischen System anderenorts vorhandene Wellenfrontstörung aktiv zu kompensieren.
In Ausführungsformen kann die Schicht 404 von vorneherein derart ausgestaltet werden, dass eine gezielte Einwirkung auf bestimmte Deformationen mit gegebenenfalls einer oder mehreren Vorzugsrichtung(en) erreicht werden kann. Hierzu kann die bereits zuvor beschriebene, lediglich bereichs- bzw. zonenweise Aufbringung der Schicht 404 dienen, bei welcher die Schicht 404 von vorneherein in geeigneter Weise (z.B. durch Verwendung einer Maske im Sputterverfahren) strukturiert wird, um z.B. zur Berücksichtigung bestimmter Vorzugsrichtungen der Defor- mation in solchen Richtungen z.B. ein höheres Biegemoment zu erreichen und in anderen Bereichen möglichst wenig mechanische Spannung einzubringen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, welche ein erfindungsgemäßes optisches Element aufweisen kann. Hierbei kann es sich bei dem reflektiven optischen Element insbesondere um einen der in der Beleuchtungseinrichtung oder im Projektionsobjektiv der Projektionsbelichtungsanlage vorhandenen EUV- Spiegel handeln.
Gemäß Fig. 6 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600 einen Feldfacettenspiegel 603 und einen Pupil- lenfacettenspiegel 604 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 603 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 601 und einen Kollektorspiegel 602 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 604 sind ein erster Teleskopspiegel 605 und ein zweiter Teleskopspiegel 606 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 607 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 651 - 656 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine re- flektive strukturtragende Maske 621 auf einem Maskentisch 620 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 661 auf einem Wafertisch 660 befindet. 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 vor- liegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im
Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanla- ge, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines Substrats (102); b) Aufbringen eines Schichtsystems (103) auf das Substrat (102), wobei eine optische Wirkfläche (101 ) des optischen Elements (100) ausgebildet wird und wobei das Schichtsystem (103) eine zur Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche (101 ) thermisch deformierbare Schicht (104) aufweist; und c) Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element (100) unter zumindest bereichsweisem Aufwärmen der thermisch deformierbaren Schicht (104) über eine vorgegebene Betriebstemperatur des optischen Systems; wobei vor dem Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element (100) die thermisch deformierbare Schicht (104) derart konfiguriert wird, dass eine im Schritt c) induzierte Deformation nach Abkühlen des optischen Elements (100) auf die vorgegebene Betriebstemperatur zumindest teilweise erhalten bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch deformierbare Schicht (104) einen Phasenübergang aufweist, wobei dieser Phasenübergang einen Hystereseverlauf in der Temperaturabhängigkeit der Schichtdicke der thermisch deformierbaren Schicht (104) derart aufweist, dass eine durch Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element erzielte aktive Verformung auch dann noch erhalten bleibt, wenn die betreffende, für die Schichtdickenänderung erforderliche Temperatur nicht mehr gegeben ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses vor dem Anlegen des Temperaturfeldes den Schritt aufweist: Ermitteln einer ge- ometrischen Formabweichung, welche die optische Wirkfläche (101 ) von einer vorgegebenen Spezifikation bei der vorgegebenen Betriebstemperatur aufweist, wobei das Temperaturfeld nach Ermittlung der Formabweichung derart ausgestaltet wird, dass eine hierdurch induzierte Deformation der thermisch deformierbaren Schicht (104) eine wenigstens teilweise Kompensation der ermittelten Formabweichung bewirkt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element (100) vor des- sen Einbau in das optische System zur einmaligen Korrektur einer fertigungsbedingten Formabweichung erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schritt c) angelegte Temperaturfeld lokal variiert.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schritt c) angelegte Temperaturfeld homogen ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die thermisch deformierbare Schicht (104) derart konfiguriert wird, dass durch die beim Anlegen des Temperaturfeldes induzierte Deformation ein in dem optischen System vorhandener Fehler wenigstens teilweise korrigiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch deformierbare Schicht (104) aus einem Material gebildet wird, welches in Abhängigkeit von der Temperatur einen Phasenübergang zwischen einer Martensit-Phase und einer Austenit-Phase aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht (104) ein aktives Abkühlen der thermisch deformierbaren Schicht (104) unter eine Sättigungstemperatur für den Übergang von der Austenit-Phase in die Martensit-Phase umfasst.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch deformierbare Schicht (104) aus einer Heusler- Legierung gebildet wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heusler- Legierung aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Nickel-Mangan-Gallium und Nickel-Titan enthält.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht (104) das gezielte Verändern der Materialzusammensetzung der thermisch deformierbaren Schicht (104), insbesondere durch Dotierung, umfasst.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht (104) das Anlegen eines äußeren Magnetfeldes umfasst.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurieren der thermisch deformierbaren Schicht (104) die Durchführung eines Temperprozesses umfasst.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die thermisch deformierbare Schicht (104) im Schritt b) unmittelbar auf dem Substrat (102) aufgebracht wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (100) ein Spiegel ist.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (100) für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt ist.
Optisches Element für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, wobei das optische Element (100) eine optische Wirkfläche (101 ) aufweist, mit
• einem Substrat (102); und
• einem auf dem Substrat (102) befindlichen Schichtsystem (103), wobei das Schichtsystem (103) eine zur Manipulation der geometrischen Form der optischen Wirkfläche (101 ) thermisch deformierbare Schicht (104) aufweist, wobei durch Anlegen eines Temperaturfeldes an das optische Element (100) unter dessen Erwärmung über eine vorgegebene Betriebstemperatur eine Deformation der thermisch deformierbaren Schicht (104) induzierbar ist;
• wobei die thermisch deformierbare Schicht (104) derart konfiguriert ist, dass diese Deformation nach Abkühlen des optischen Elements (100) auf die vorgegebene Betriebstemperatur zumindest teilweise erhalten bleibt.
Optisches Element nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch deformierbare Schicht (104) einen Phasenübergang aufweist, wobei dieser Phasenübergang einen Hystereseverlauf in der Temperaturabhängigkeit der Schichtdicke der thermisch deformierbaren Schicht (104) derart aufweist, dass eine durch Anlegen des Temperaturfeldes an das optische Element erzielte aktive Verformung auch dann noch erhalten bleibt, wenn die betreffende, für die Schichtdickenänderung erforderliche Temperatur nicht mehr gegeben ist.
Optisches Element nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 hergestellt ist.
Optisches System, insbesondere Beleuchtungseinrichtung oder Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein optisches Element (100) nach einem der Ansprüche 18 bis 20 aufweist.
22. Optisches Element für ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, wobei das optische Element (400) eine optische Wirkfläche (401 ) aufweist, mit
• einem Substrat (402); und
• einem auf dem Substrat (402) befindlichen Schichtsystem (403), welches ein Reflexionsschichtsystem (406) aufweist;
• wobei das Schichtsystem (403) ferner eine Formgedächtnislegierung aufweist.
23. Optisches Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung eine Titan-Nickel-Legierung, eine Titan-Nickel- Kupfer-Legierung oder eine Titan-Nickel-Palladium-Legierung aufweist.
24. Optisches Element nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung in Form einer nur zonenweise in dem Schichtsystem (403) ausgebildeten, strukturierten Schicht ausgestaltet ist.
25. Optisches System, insbesondere Beleuchtungseinrichtung oder Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein optisches Element nach einem der Ansprüche 22 bis 24 aufweist.
26. Optisches System nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Betrieb des optischen Systems auftretende Deformation der optischen Wirkfläche (401 ) des optischen Elements (400) durch aktive Zufuhr von Wärmeenergie in die Formgedächtnislegierung wenigstens teilweise kompensierbar ist.
27. Optisches System nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine im optischen System anderenorts vorhandene Wellenfrontstörung durch aktive Zufuhr von Wärmeenergie in die Formgedächtnislegierung wenigstens teilweise kompensierbar ist 28. Optisches System nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Zufuhr von Wärmeenergie in die Formgedächtnislegierung durch Beaufschlagung der Formgedächtnislegierung mit elektrischem Strom, durch Aufheizen unter Verwendung einer Wärmequelle oder durch Beaufschlagung der Formgedächtnislegierung mit elektromagnetischer Strahlung durchführ- bar ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformation der optischen Wirkfläche (401 ) des optischen Elements (400) eine Ausdehnung in einer bezogen auf die optische Wirkfläche lateralen Ebene von wenigstens 1 mm2 aufweist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformation der optischen Wirkfläche (401 ) des optischen Elements (400) in zur optischen Wirkfläche senkrechter Richtung eine Er- streckung im Bereich von (0.01 bis 30) m aufweist.
PCT/EP2015/081434 2015-01-13 2015-12-30 Verfahren zum herstellen eines optischen elements für ein optisches system, insbesondere für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage Ceased WO2016113117A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177019005A KR102597877B1 (ko) 2015-01-13 2015-12-30 광학 시스템용, 특히 마이크로리소그래픽 투영 노광 유닛용 광학 요소의 제조 방법
US15/649,097 US10146138B2 (en) 2015-01-13 2017-07-13 Method for producing an optical element for an optical system, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015200328.0 2015-01-13
DE102015200328.0A DE102015200328A1 (de) 2015-01-13 2015-01-13 Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements für ein optisches System, insbesondere für einemikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/649,097 Continuation US10146138B2 (en) 2015-01-13 2017-07-13 Method for producing an optical element for an optical system, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016113117A1 true WO2016113117A1 (de) 2016-07-21

Family

ID=55129824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/081434 Ceased WO2016113117A1 (de) 2015-01-13 2015-12-30 Verfahren zum herstellen eines optischen elements für ein optisches system, insbesondere für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10146138B2 (de)
KR (1) KR102597877B1 (de)
DE (1) DE102015200328A1 (de)
WO (1) WO2016113117A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10598921B2 (en) 2015-12-16 2020-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror element, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus
US11029515B2 (en) 2018-03-05 2021-06-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element, and method for correcting the wavefront effect of an optical element

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018211596A1 (de) * 2018-07-12 2020-01-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Herstellung eines reflektierenden optischen Elementes einer Projektionsbelichtungsanlage und reflektierendes optisches Element für eine Projektionsbelichtungsanlage, Projektionsobjektiv und Projektionsbelichtungsanlage
DE102018212400A1 (de) 2018-07-25 2020-01-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Erwärmungszustandes eines optischen Elements in einem optischen System für die Mikrolithographie
KR102600961B1 (ko) * 2018-10-22 2023-11-13 삼성전자주식회사 백 라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
DE102020205788A1 (de) 2020-05-07 2021-11-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Herstellen von reflektiven optischen Elementen für den EUV-Wellenlängenbereich sowie reflektive optische Elemente für den EUV-Wellenlängenbereich

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020050045A1 (en) * 1996-12-09 2002-05-02 Chiodo Joseph David Method for disassembling different elements
DE102004051838A1 (de) 2003-10-23 2005-05-25 Carl Zeiss Smt Ag Spiegelanordnung, Verfahren zum Herstellen einer solchen, optisches System und lithographisches Verfahren zur Herstellung eines miniaturisierten Bauelements
DE10360414A1 (de) 2003-12-19 2005-07-21 Carl Zeiss Smt Ag EUV-Projektionsobjektiv sowie Verfahren zu dessen Herstellung
WO2007033964A1 (de) 2005-09-19 2007-03-29 Carl Zeiss Smt Ag Adaptives optisches element
DE102013206981A1 (de) * 2013-04-18 2013-12-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Facettenspiegel mit im Krümmungsradius einstellbaren Spiegel-Facetten und Verfahren hierzu

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08195335A (ja) * 1995-01-13 1996-07-30 Hitachi Ltd 露光方法及び露光装置
US7112772B2 (en) 1998-05-29 2006-09-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective with adaptive mirror and projection exposure method
US6844272B2 (en) 2002-03-01 2005-01-18 Euv Limited Liability Corporation Correction of localized shape errors on optical surfaces by altering the localized density of surface or near-surface layers
DE10317662A1 (de) * 2003-04-17 2004-11-18 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsobjektiv, mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterschaltung
US20110038028A1 (en) 2008-04-23 2011-02-17 Saman Dharmatilleke Optical Imaging Lens systems and components
DE102009018365A1 (de) 2009-04-23 2010-11-04 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Thermopneumatischer Aktor und Verfahren zum Herstellen eines solchen
CN102472980B (zh) 2009-08-18 2015-02-25 卡尔蔡司Smt有限责任公司 极紫外微光刻的基底与反射镜以及制造它们的方法
JP5340321B2 (ja) 2011-01-01 2013-11-13 キヤノン株式会社 ミラーおよびその製造方法、露光装置、ならびに、デバイス製造方法
DE102011005940A1 (de) 2011-03-23 2012-09-27 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Spiegelanordnung, optisches System mit EUV-Spiegelanordnung und Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems mit EUV-Spiegelanordnung
WO2012126954A1 (en) 2011-03-23 2012-09-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Euv mirror arrangement, optical system comprising euv mirror arrangement and method for operating an optical system comprising an euv mirror arrangement
DE102011076014A1 (de) * 2011-05-18 2012-08-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Oberflächenkorrektur an beschichteten Spiegeln
DE102011084649A1 (de) 2011-10-17 2013-04-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegel mit piezoelektrischem Substrat sowie optische Anordnung damit
DE102012207003A1 (de) 2012-04-27 2013-10-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Elemente mit magnetostriktivem Material
DE102012212898A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegelanordnung für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage, Verfahren zum Betreiben derselben, sowie EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102014204171A1 (de) 2014-03-06 2015-09-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Element und optische Anordnung damit
DE102014224569A1 (de) 2014-12-02 2016-06-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Oberflächenkorrektur an beschichteten reflektiven optischen Elementen
DE102016201445A1 (de) 2016-02-01 2017-02-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020050045A1 (en) * 1996-12-09 2002-05-02 Chiodo Joseph David Method for disassembling different elements
DE102004051838A1 (de) 2003-10-23 2005-05-25 Carl Zeiss Smt Ag Spiegelanordnung, Verfahren zum Herstellen einer solchen, optisches System und lithographisches Verfahren zur Herstellung eines miniaturisierten Bauelements
DE10360414A1 (de) 2003-12-19 2005-07-21 Carl Zeiss Smt Ag EUV-Projektionsobjektiv sowie Verfahren zu dessen Herstellung
WO2007033964A1 (de) 2005-09-19 2007-03-29 Carl Zeiss Smt Ag Adaptives optisches element
DE102005044716A1 (de) * 2005-09-19 2007-04-05 Carl Zeiss Smt Ag Aktives optisches Element
DE102013206981A1 (de) * 2013-04-18 2013-12-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Facettenspiegel mit im Krümmungsradius einstellbaren Spiegel-Facetten und Verfahren hierzu

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAOMIN WANG ET AL: "Exchange Bias and Inverse Magnetocaloric Effect in Co and Mn Co-Doped Ni2MnGa Shape Memory Alloy", METALS, vol. 3, no. 1, 25 January 2013 (2013-01-25), pages 69 - 76, XP055265644, DOI: 10.3390/met3010069 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10598921B2 (en) 2015-12-16 2020-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror element, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus
US11029515B2 (en) 2018-03-05 2021-06-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element, and method for correcting the wavefront effect of an optical element

Also Published As

Publication number Publication date
US20170315452A1 (en) 2017-11-02
US10146138B2 (en) 2018-12-04
KR102597877B1 (ko) 2023-11-03
KR20170105509A (ko) 2017-09-19
DE102015200328A1 (de) 2016-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016113117A1 (de) Verfahren zum herstellen eines optischen elements für ein optisches system, insbesondere für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage
EP3100083B1 (de) Verfahren zum herstellen eines spiegelelements
DE102013204427A1 (de) Anordnung zur thermischen Aktuierung eines Spiegels, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP3286595B1 (de) Wellenfrontkorrekturelement zur verwendung in einem optischen system
DE102012212898A1 (de) Spiegelanordnung für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage, Verfahren zum Betreiben derselben, sowie EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102014219755A1 (de) Reflektives optisches Element
DE102016201445A1 (de) Spiegel, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
DE102010030913A1 (de) Erzeugen eines Substrats für einen EUV-Spiegel mit einer Soll-Oberflächenform bei einer Betriebstemperatur
WO2021160583A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage mit einem thermischen manipulator
WO2012041589A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage mit optimierter justagemöglichkeit
DE102008002403A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Mehrlagen-Beschichtung, optisches Element und optische Anordnung
DE102013215197A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage mit temperierbaren optischen Elementen und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Anlage
DE102016210794A1 (de) Optische Anordnung, EUV-Lithographieanlage und Verfahren zum Betrieb der optischen Anordnung
EP4212962A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des erwärmungszustandes eines optischen elements in einem optischen system für die mikrolithographie
DE102015225510A1 (de) Spiegelelement, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
WO2026077831A1 (de) Verfahren zur herstellung einer optischen baugruppe
DE102016218173A1 (de) Verfahren zum Fügen zweier Komponenten aneinander
DE102022202450A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, sowie optisches System
DE102018203241A1 (de) Optisches Element, sowie Verfahren zur Korrektur der Wellenfrontwirkung eines optischen Elements
DE102008006687A1 (de) Verfahren zum Verbessern von Abbildungseigenschaften eines optischen Systems sowie optisches System
DE102016224236A1 (de) Rohling aus TiO2-dotiertem Quarzglas, optisches Element für die EUV-Lithographie und EUV-Lithographiesystem damit
WO2024260594A1 (de) Verfahren zum betreiben eines optischen systems, sowie optisches system
WO2024094354A1 (de) Adaptiver spiegel mit mechanischer vermittlerschicht und mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage
DE102014219648A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Spiegelelements
WO2023213517A1 (de) Optisches system, sowie verfahren zum betreiben eines optischen systems

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15823517

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015823517

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177019005

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15823517

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1