WO2017080855A1

WO2017080855A1 - Anordnung für eine lithographieanlage und lithographieanlage

Info

Publication number: WO2017080855A1
Application number: PCT/EP2016/076147
Authority: WO
Inventors: Henner Baitinger
Original assignee: Carl Zeiss Smt Gmbh
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2017-05-18
Also published as: DE102015221929A1

Abstract

Es wird offenbart eine Anordnung (200) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend ein erstes Element (202), ein zweites Element (204), wobei das erste Element (202) gegenüber dem zweiten Element (204) beweglich ist, ein Verbindungselement (206), welches mit dem ersten Element (202) und dem zweiten Element (204) verbunden ist, um Wärme zwischen dem ersten Element (202) und dem zweiten Element (204) zu übertragen, und eine Thermalanbindung (207), welche das Verbindungselement wärmeleitend mit dem ersten oder zweiten Element (202, 204) verbindet, wobei das Verbindungselement (206) eine magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierung (212) aufweist.

Description

ANORDNUNG FÜR EINE LITHOGRAPHIEANLAGE UND

LITHOGRAPHIEANLAGE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Lithographieanlage und eine Lithographieanlage.

Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2015 221 929.1 wird durch Bezug^¬ nahme vollumfänglich mit einbezogen. Die Lithographie wird zur Herstellung mikro- und nano strukturierter Bauele^¬ mente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Lithogra- phieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Be^¬ leuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Pro- jektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be^¬ schichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat (z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfind^¬ liche Beschichtung des Substrats zu übertragen. Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstel^¬ lung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV- Lithographieanlagen entwi^¬ ckelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, ins^¬ besondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellen- länge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von— wie bisher— bre^¬ chenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.

Bei Anordnungen für eine Lithographieanlage, wie beispielsweise Facettenein^¬ richtungen eines Facettenspiegels, wird ein erstes Element, wie beispielsweise eine Facette, gegenüber einem zweiten Element, wie beispielsweise einem Basi^¬ selement, beweglich gelagert. Dabei kann Wärme zwischen den beiden Elemen^¬ ten umso besser übertragen werden, je größer der Querschnitt einer Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Element ist. Weiter wird aber die Steifig^¬ keit der Verbindung erhöht, je größer der Querschnitt der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Element ist. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Anordnung bereitzustellen, bei der ein Verbindungselement verbesserte thermische und mechanische Eigenschaften aufweist. Es ist eine wei^¬ tere Aufgabe eine verbesserte Lithographieanlage bereitzustellen. Demgemäß wird bereitgestellt: eine Anordnung für eine Lithographieanlage, aufweisend: ein erstes Element, ein zweites Element, wobei das erste Element gegenüber dem zweiten Element beweglich ist, ein Verbindungselement, welches mit dem ersten Element und dem zweiten Element verbunden ist, um Wärme zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element zu übertragen, und eine Thermalanbindung, welche das Verbindungselement wärmeleitend mit dem ers^¬ ten oder zweiten Element verbindet, wobei das Verbindungselement eine magne^¬ tische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierung aufweist.

Magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierungen weisen typi- scherweise ein hohes Verhältnis von spezifischer Wärmeleitfähigkeit zum Elasti^¬ zitätsmodul sowie ein hohes Verhältnis von maximaler Zugfestigkeit zum Elasti^¬ zitätsmodul auf, d.h. F E bzw. R_m/E ist groß. Dies erlaubt es, viel Wärme abzu^¬ transportieren, insbesondere indem das Verbindungselement als Vollmaterial ausgeführt ist. Dadurch wird eine effiziente Raumnutzung gewährleistet.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die spezifische Wärmeleitfä^¬ higkeit der Formgedächtnislegierung in W/(m*K) geteilt durch deren Elastizi^¬ tätsmodul in N/m² bei einer Temperatur zwischen 10°C und 80°C einen Wert von größer oder gleich 6*le-9 m²/(s*K) aufweist.

Dadurch, dass das Verbindungselement ein Material aufweist, bei welchem die spezifische Wärmeleitfähigkeit F in W/(m*K) geteilt durch den Elastizitätsmo- dul E in N/m² bei einer Temperatur zwischen 10°C und 80°C einen Wert von grö^¬ ßer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) aufweist, ist die Steifigkeit des Verbindungsele^¬ ments ausreichend niedrig, so dass das Verbindungselement einer Bewegung des ersten Elements folgen kann. Diesen Bereich von größer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) haben die Erfinder überraschenderweise als besonders günstig aufge^¬ funden. Weiter ist ein thermischer Widerstand des Verbindungselements dadurch ausreichend klein. Materialien dieser Art sind beispielsweise in Kuo et al.,„Anomalous thermal properties of the Heusler alloy Ni2+_xMni-_xGa near the martensitic transition", The American Physical Society, Physical Review B72, 054116 (2005) [nachfolgend Kuo] und Ilkka Aaltio, "Role of twin boundary mobili- ty in Performance of the Ni-Mn-Ga Single crystals" Doctoral Dissertations

109/2011, Aalto University [nachfolgend "Aaltio"] beschrieben. Die in diesen Ver^¬ öffentlichungen aufgefundenen Werte für F und E belegen, dass insbesondere mit Nickel-Mangan- Gallium Legierungen der Bereich größer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) verwirklicht werden kann. Beispielsweise wird in Kuo, Seite 6 ein Wert λ_Ρ = 15 W/m*K offenbart. Aaltio zeigt einen Wert E = 2,5 GPa. Als Quotient _F/E ergibt sich 15/2,5 = 6*le-9 m²/(s*K).

Um eine gute mechanische Flexibilität des Verbindungselements zu erreichen, werden die Biegespannungen im Material (um ein Materialversagen zu verhin^¬ dern) und die Steifigkeit des Materials (um die Aktorkräfte für eine Bewegung gering zu halten) möglichst gering gehalten. Der Querschnitt, insbesondere die Dicke, des Verbindungselements werden dazu möglichst klein gehalten, während eine möglichst große Länge des Verbindungselements für die Flexibilität von Vorteil ist.

Dagegen wird der Querschnitt, insbesondere die Dicke, des Verbindungselements möglichst groß und die Länge des Verbindungselements möglichst kurz gewählt, um mit dem Verbindungselement einen geringen thermischen Widerstand zu erzielen. Am besten können Verbindungselemente diesen Widerspruch auflösen, deren Materialen ein großes Verhältnis der spezifische Wärmeleitfähigkeit F in W/(m*K) geteilt durch den Elastizitätsmodul E in N/m² aufweisen. Bei einem Wert von Wärmeleitfähigkeit XF in W/(m*K) geteilt durch Elastizitätsmodul E in N/m² von größer 6*le^_9 m²/(s*K) bei einer Temperatur zwischen 10°C und 80°C oder 10°C und 30°C können Verbindungselemente mit ausreichend niedriger Steifigkeit und ausreichend niedrigem thermischen Widerstand realisiert wer^¬ den. Dabei ist der Elastizitätsmodul E ein Materialkennwert aus der Werkstofftech^¬ nik, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verfor^¬ mung eines festen Körpers bei linear elastischem Verhalten beschreibt. Der Be^¬ trag des Elastizitätsmoduls E ist umso größer, je mehr Widerstand ein Material seiner elastischen Verformung entgegensetzt. Die spezifische Wärmeleitfähigkeit XF ist eine Materialeigenschaft zur Berechnung der Wärmestromdichte aus dem Temperaturgradienten.

Gemäß einer Ausführungsform besteht das Verbindungelement ausschließlich aus dem Material. Vorteilhafterweise kommen die positiven Eigenschaften der Verwendung eines Materials mit einem Wert von F/E größer oder gleich 6*le-9 m²/(s*K) vor allem dann zur Geltung, wenn das gesamte Verbindungselement aus dem Material besteht und nicht nur ein Teil davon.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die spezifische Wärmeleitfä- higkeit der Formgedächtnislegierung geteilt durch deren Elastizitätsmodul einen Wert im Bereich zwischen 6 und 10*le-9 m²/(s*K) aufweist. Gerade bei diesem Wert von F/E können Verbindungselemente mit ausreichend niedriger Steifig^¬ keit und ausreichend niedrigem thermischen Widerstand realisiert werden. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine spezifische Wärmeleit^¬ fähigkeit der Thermalanbindung größer 60%, bevorzugt größer 80%, weiter be- vorzugt größer 90% der spezifische Wärmeleitfähigkeit der Formgedächtnislegie^¬ rung beträgt.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Thermalanbindung eine kraftschlüssige, formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem ersten oder zweiten Element vorsieht.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verbindungselement da^¬ zu eingerichtet ist, sich für die Bewegung des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element zu verformen, insbesondere zu verbiegen.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Formgedächtnislegierung zwischen 40% und 60% aus Nickel, zwischen 20% und 30% aus Mangan und zwi^¬ schen 20% und 30% aus Gallium besteht.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine Lagereinrichtung vorgesehen, welche mit dem ersten Element und dem zweiten Element verbunden ist, um das erste Ele^¬ ment relativ zu dem zweiten Element, insbesondere verkippbar, zu lagern. Alter^¬ nativ kann das Verbindungselement als Festkörpergelenk ausgebildet sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein Aktor vorgesehen, welcher dazu eingerich^¬ tet ist, das erste Element relativ zu dem zweiten Element zu verkippen.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktor das Verbindungs- element und zumindest eine Spule aufweist, wobei die zumindest eine Spule an^¬ geordnet ist, um in einem Bereich des Verbindungselements ein Magnetfeld für eine Längenänderung desselben zu erzeugen.

Das Verbindungselement kann also sowohl der Wärmeleitung als auch der Aktu- ierung dienen. Vorteilhafterweise kann dadurch der zur Verfügung stehende

Bauraum besser ausgenutzt werden. Mittels einer Erhöhung oder Verringerung des Magnetfelds kann eine stufenlose Längenänderung der Formgedächtnislegie^¬ rung erfolgen. Dabei ist die Längenänderung nichtlinear und hysteresebehaftet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anordnung ist eine Mittelachse der zumindest einen Spule senkrecht zu einer Längsachse des Verbindungselements angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anordnung weist der Aktor zwei Spulen auf, welche auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsele- ments angeordnet sind. Aufgrund der Verwendung von zwei Spulen lässt sich das Magnetfeld im Bereich des Verbindungselements verdoppeln.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anordnung sind mehrere Verbin^¬ dungselemente, insbesondere drei Verbindungselemente, vorgesehen. Vorteilhaf- terweise können mehrere Aktoren die mehreren Verbindungselemente aufwei^¬ sen. Dadurch kann das erste Element in bis zu sechs Freiheitsgraden (drei trans^¬ latorische Freiheitsgrade und drei rotatorische Freiheitsgrade) positioniert wer^¬ den. Drei Verbindungselemente genügen, um eine Verkippung des ersten Ele^¬ ments um zwei orthogonale Achsen erreichen zu können. Dabei können die zwei orthogonalen Achsen in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse liegen.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktor und das Verbin^¬ dungselement verschiedene Bauteile sind, und/oder wobei das Verbindungsele^¬ ment in einer Richtung weich ist, in welcher der Aktor das erste Element betä- tigt.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein Sensor vorgesehen, welcher eingerichtet ist, einen elektrischen Widerstand zwischen einem ersten Kontaktpunkt des Verbindungselements und einem zweiten Kontaktpunkt des Verbindungsele- ments zu messen, um eine Verformung- und/oder Längenausdehnung des Ver^¬ bindungselements zu ermitteln. Dabei kann mittels des Sensors über die Län- genausdehnung des Verbindungselements ermittelt werden, in welcher Stellung sich das erste Element befindet.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein Energiespeicher vorgesehen, welcher dazu eingerichtet ist, Energie aus dem Verbindungselement abzunehmen und zu spei^¬ chern. Aufgrund der Bewegung des Verbindungselements entsteht wegen der Induktion ein Stromfluss in einer Spule. Der Stromfluss in der Spule wird in Energie umgewandelt und in dem Energiespeicher gespeichert. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Element ein opti^¬ sches Element, insbesondere eine Facette eines Facettenspiegels, und/oder das zweite Element ein Basiselement, insbesondere eine Fassung, ist. Unterhalb der Facette der Facetteneinrichtung ist der Bauraum begrenzt. Somit ist es vorteil^¬ haft, dass mit der Anordnung eine hohe Funktionsintegration bezüglich Lage- rung, Aktuierung, Wärmeleitung und Energiegewinnung erreicht werden kann. Alternativ kann das optische Element auch ein Spiegel, eine Linse, eine λ-Platte oder ein Gitter sein.

Ferner wird eine weitere Anordnung für eine Lithographieanlage bereitgestellt, aufweisend ein erstes Element, ein zweites Element, wobei das erste Element gegenüber dem zweiten Element beweglich ist, und ein Verbindungselement, welches mit dem ersten Element und dem zweiten Element verbunden ist, um Wärme zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element zu übertragen, wobei das Verbindungselement ein Material aufweist, bei welchem die spezifr sehe Wärmeleitfähigkeit F in W/(m*K) geteilt durch den Elastizitätsmodul E in N/m² bei einer Temperatur zwischen 10°C und 80°C einen Wert von größer oder gleich 6*le-9 m²/(s*K) aufweist. Insbesondere kann F E auch bei einer Tempera^¬ tur zwischen 10°C und 30°C einen Wert von größer oder gleich 6*le-9 m²/(s*K) aufweisen. Das Material des Verbindungselements kann aus magnetischen oder ferromag- netischen Formgedächtnislegierungen hergestellt sein. Weiter kann das Material Terfenol-D und/oder Galfenol aufweisen. Ferner wird eine Lithographieanlage, insbesondere EUV- oder DUV-

Lithographieanlage, mit einer Anordnung, wie vorstehend beschrieben, bereitge^¬ stellt. EUV steht für„extreme ultraviolet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. DUV steht für„deep ultraviolet" und be^¬ zeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm.

Die für die Anordnung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die weitere Anordnung sowie die Lithographieanlage entsprechend, und um^¬ gekehrt. Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli^¬ zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh^¬ rungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen^¬ stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs^¬ beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug^¬ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage; Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage;

Fig. 2 zeigt eine Anordnung für eine Lithographieanlage gemäß eines Ausfüh^¬ rungsbeispiels; Fig. 3 zeigt eine Anordnung für eine Lithographieanlage gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels; Fig. 4 zeigt eine Anordnung für eine Lithographieanlage gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Facetteneinrichtung; Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Facetteneinrichtung aus Fig. 5;

Fig. 7 zeigt eine Explosionsansicht der Facetteneinrichtung aus Fig. 5; und Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Aktoren aus Fig. 7.

Falls nichts anderes angegeben ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Fi^¬ guren gleiche oder funktionsgleiche Elemente. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.

Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions^¬ system 104 umfasst. Dabei steht EUV für„extremes Ultraviolett" (Engl.: extreme ultra violet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projekti^¬ onssystem 104 sind jeweils in einem Vakuum- Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum- Gehäuse mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Evakuierungsvor^¬ richtung evakuiert wird. Die Vakuum- Gehäuse sind von einem nicht näher dar^¬ gestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Einstellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein. Die EUV- Lithographieanlage 100A weist eine EUV- Lichtquelle 106A auf. Als EUV- Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrot^¬ ron vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV- Bereich (extrem ultravio- letten Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 0,1 nm bis 30 nm aussen^¬ den. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV- Lichtquelle 106A erzeugte EUV- Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, wes- halb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.

Das in Fig. 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahl- formungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf die Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als re- flektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spie^¬ gels 136 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder dergleichen abgebildet wird.

Das Projektionssystem 104 weist sechs Spiegel Ml - M6 zur Abbildung der Pho^¬ tomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml - M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektions^¬ systems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV- Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl be^¬ schränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung ge- krümmt. Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions^¬ system 104 umfasst. Dabei steht DUV für„tiefes Ultraviolett" (Engl.: deep ultra- violet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektions^¬ system 104 sind von einem nicht näher dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Ein^¬ stellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Die DUV- Lithographieanlage 100B weist ferner eine Steuereinrichtung 126 zum Steuern verschiedener Kom- ponenten der DUV- Lithographieanlage 100B auf. Dabei ist die Steuereinrichtung 126 mit dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102, einer DUV- Lichtquelle 106B, einer Halterung 128 der Photomaske 120 (Engl.: reticle stage) und einer Halterung 130 des Wafers 122 (Engl.: wafer stage) verbunden. Die DUV- Lithographieanlage 100B weist eine DUV- Lichtquelle 106B auf. Als DUV- Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV- Bereich bei 193 nm emittiert.

Das in Fig. 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder derglei^¬ chen abgebildet wird.

Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 132 und/oder Spiegel 134 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Linsen 132 und/oder Spiegel 134 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte be- achtet werden, dass die Anzahl der Linsen und Spiegel der DUV-

Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen und/oder Spiegel vorgesehen sein. Insbe- sondere weist das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 der DUV- Lithographieanlage 100B mehrere Linsen und/oder Spiegel auf. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt. Fig. 2 zeigt eine Anordnung 200 für eine Lithographieanlage 100 gemäß eines Ausführungsbeispiels. Die Anordnung 200 weist ein erstes Element 202, ein zweites Element 204 und ein Verbindungselement 206 auf. Dabei ist das erste Element 202 gegenüber dem zweiten Element 204 beweglich angeordnet. Das Verbindungselement 206 stellt eine thermische Verbindung zwischen dem ersten Element 202 und dem zweiten Element 204 her. Dabei ist das Verbindungsele^¬ ment 206 fest mit dem ersten Element 202 und dem zweiten Element 204 ver^¬ bunden, und zwar jeweils mithilfe einer Thermalanbindung 207.

Das Verbindungselement 206 kann ein Material aufweisen, bei welchem die spe- zifische Wärmeleitfähigkeit F geteilt durch den Elastizitätsmodul E, also der Quotient F/E, einen Wert von größer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) beträgt. Dabei kann das Verbindungselement 206 auch ausschließlich aus diesem Material be^¬ stehen. Die spezifische Wärmeleitfähigkeit F wird in der Einheit W/(m*K) ange^¬ geben, also in Watt W pro Meter m mal Kelvin K. Der Elastizitätsmodul E wird in der Einheit N/m² angegeben, also in Newton N geteilt durch Meter m mal Me^¬ ter m. Dabei ist der Elastizitätsmodul von der Temperatur T abhängig. Der Quo^¬ tient F E weist den Wert von größer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) in einem Tem^¬ peraturbereich zwischen 10°C und 80°C oder 10°C und 30°C auf. Fig. 2 zeigt, wie Strahlung 208 auf das erste Element 202 auftrifft. Die Strahlung 208 wird teilweise absorbiert und erwärmt das erste Element 202 dadurch. Die Wärme kann dann über die Thermalanbindungen 207 und das Verbindungsele^¬ ment 206 vom ersten Element 202 auf das zweite Element 204 übertragen wer^¬ den. Vom zweiten Element 204 aus kann die Wärme von der Anordnung 200 ab- fließen. Der Wärmefluss 210 wird durch die gestrichelten Pfeile in Fig. 2 symbo^¬ lisiert. Weiter kann das Verhältnis F E des Materials des Verbindungselements 206 auch in einem Bereich von 6 bis 10, 6 bis 8 oder 6 bis 7 in le^_9 m²/(s*K) liegen, wobei die Temperatur wieder in dem Bereich von 10°C bis 80°C oder 10°C bis 30°C liegt und die Werte von F und E wieder in SI-Einheiten (internationales Einheitensystem) angegeben werden.

Insbesondere kann das Verbindungselement 206 eine magnetische oder ferro- magnetische Formgedächtnislegierung 212 aufweisen oder vollständig aus dieser bestehen. Magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierungen 212 können ein Verhältnis von F E größer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) aufweisen. Alternativ kann Verhältnis von F E kleiner 6*le^_9 m²/(s*K) oder einen beliebig anderen Wert aufweisen. Insbesondere kann die magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegie^¬ rung 212 Nickel-Mangan- Gallium, mit einem Anteil an Nickel von 40% bis 60%, einem Anteil an Mangan von 20% bis 30% und einem Anteil an Gallium von 20% bis 30%, aufweisen bzw. ausschließlich aus den vorgenannten Materialien beste^¬ hen.

Magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierungen 212 haben im Vergleich zu gebräuchlichen Werkstoffen wie Stahl, Aluminium oder Kupfer ein sehr hohes Verhältnis von F/E. AUS diesem Grund eignen sie sich besonders um in der Anordnung 200 als flexibles Verbindungselement 206 mit geringer Steifig- keit bei geringem thermischen Widerstand eingesetzt zu werden.

Bei einem Wärmeleiter mit hohem Elastizitätsmodul E, wie es beispielsweise bei Stahl der Fall ist, werden häufig mehrere Elemente des Wärmeleiters parallel geschaltet, z.B. mit Folienstapeln, mit Drahtbündeln oder mit Litzenbündeln. Dadurch wird der Füllgrad deutlich geringer als 100%, meist nur 20% bis 60%. Bei magnetischen oder ferromagnetischen Formgedächtnislegierungen 212 kann aufgrund des geringen Elastizitätsmoduls E ein Vollmaterial eingesetzt werden. Daher kann ein Füllgrad von 100% erreicht werden. Der Wärmewiderstand des Verbindungselements 206 kann dadurch gering ausfallen. Magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierungen können ein gro^¬ ßes Verhältnis R_m/E aufweisen. Dabei ist R_m die Zugfestigkeit und gibt den Grenzwert der mechanischen Spannung σ in N/m² an, bevor die Formgedächtnis^¬ legierung Risse bildet. Der Quotient σ/Ε gibt die Dehnung ε der Formgedächtnis^¬ legierung an. Daher erlaubt ein großes Verhältnis von R_m/E eine große Ausdeh- nung der Formgedächtnislegierung. Insbesondere kann das Verbindungselement ein Material aufweisen, bei dem das Verhältnis R_m/E einen Wert im Bereich von 8 bis 100, 8 bis 50 oder 8 bis 15 aufweist. Dabei liegt die Temperatur des Materi^¬ als bei 10°C bis 80°C oder 10°C bis 30°C. Die Thermalanbindung 207 meint die Schnittstelle, also die Kontaktstelle, zwi^¬ schen dem Verbindungselement 206 und dem ersten bzw. zweiten Element 202, 204. Die Thermalanbindung 207 kann als formschlüssige, stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung ausgeführt sein.„Formschlüssig" meint, dass sich die Verbindungspartner in der Belastungsrichtung hintergreifen.

„Stoffschlüssig" meint, dass die Verbindungspartner durch atomare oder moleku^¬ lare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Ver^¬ bindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen „Kraftschlüssig" meint, dass eine Normal-Kraft auf die miteinander zu verbin^¬ denden Flächen derart wirkt, dass ihre gegenseitige Verschiebung verhindert ist.

Vorzugsweise beträgt deren thermische Leitfähigkeit λτ der Thermalanbindung 207 größer 60%, bevorzugt größer 80%, weiter bevorzugt größer 90% der spezifi^¬ sche Wärmeleitfähigkeit F des Verbindungselements 206. Hierzu kann als Thermalanbindung 207 beispielsweise ein stark wärmeleitendes Lot verwendet werden. Dadurch wird erreicht, dass der Vorteil der hohen Wärmeleitfähigkeit des Verbindungselements 206 nicht wegen der Anbindung an das erste bzw. zweite Element 202, 204 verloren geht.

Schließlich kann auch vorgesehen sein, dass das Verhältnis der thermischen Leitfähigkeit λτ des Thermalanbindung 207 zu deren E-Modul E größer 60%, be^¬ vorzugt größer 80%, weiter bevorzugt größer 90% des Verhältnisses der spezifi^¬ sche Wärmeleitfähigkeit F des Verbindungselements 206 zu dessen E-Modul E aufweist. Entsprechend ist die Thermalanbindung 207 auch ausreichend ver^¬ formbar bzw. weich ausgeführt.

Die Anordnung 200 kann eine Lagereinrichtung 214 aufweisen. Die Lagerein^¬ richtung 214 ist mit dem ersten Element 202 und mit dem zweiten Element 204 verbunden, um das erste Element 202 relativ zu dem zweiten Element 204 ver^¬ kippbar zu lagern. Insbesondere kann das erste Element 202 relativ zu dem zweiten Element 204 positioniert werden. Dabei kann das Verbindungselement 206 der Bewegung des ersten Elements 202 folgen.

Weiter kann die Anordnung 200 einen Aktor 216 aufweisen. Der Aktor 216 kann fest mit dem zweiten Element 204 verbunden sein. Zudem kann der Aktor 216 lösbar oder fest mit dem ersten Element 204 verbunden sein. Alternativ kann der Aktor 216 auch nicht mit dem ersten Element 202 verbunden sein. In diesem Fall kann der Aktor 216 zumindest eine Kraft F auf das erste Element 202 ausü^¬ ben. Der Aktor 216 kann mit einem Betätigungselement 218 eine Kraft F auf das ers^¬ te Element 202 ausüben. Dadurch wird das erste Element 202 um die Lagerein^¬ richtung 214 gekippt. Dabei wird das Verbindungselement 206 und ggf. auch die Thermalanbindung 207 verformt, insbesondere verbogen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind der Aktor 216 und das Verbindungs^¬ element 206 als verschiedene Bauteile ausgeführt und entsprechend räumlich getrennt voneinander angeordnet. Weiterhin ist das Verbindungselement 206 in einer Richtung z weich, das heißt verformbar, ausgeführt, in welcher der Aktor 216 das erste Element 202 betätigt. Fig. 3 zeigt eine Anordnung 200 für eine Lithographieanlage 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Anord^¬ nung 200, ist bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung 200 das Verbindungselement 206 in einen Aktor 216 integriert, also Teil desselben. Dabei weist der Aktor 216 das Verbindungselement 206 und zwei Spulen 300 auf.

Die beiden Spulen 300 sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten 302, 304, genau^¬ er der ersten Seite 302 und der zweiten Seite 304, angeordnet. Dabei können die beiden Spulen 300 mit dem Verbindungselement 206 in Kontakt stehen oder be^¬ abstandet von dem Verbindungselement 206 angeordnet sein. In einem Bereich 306 des Verbindungselements 206 erzeugen die beiden Spulen 300 ein Magnet^¬ feld 308. Dabei wird das Magnetfeld 308 durch die beiden Pfeile symbolisiert.

Alternativ kann auch nur eine Spule 300 vorgesehen sein. In einer weiteren Al^¬ ternative können mehrere Spulen 300, insbesondere drei oder vier Spulen 300, vorgesehen sein.

Weiter können die Mittelachsen 310 jeder Spule 300 senkrecht zu einer Längs^¬ achse 312 des Verbindungselements 206 angeordnet sein. Das Verbindungselement 206 kann eine magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierung 212 aufweisen. Daher kann das Magnetfeld 308 eine Längenänderung des Verbindungselements 206 bewirken. Der Doppelpfeil sym^¬ bolisiert die Ausdehnungsrichtung 314 des Verbindungselements 206 und damit des Aktors 216.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung 200 für eine Lithographieanlage 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu der in Fig. 3 gezeigten Anord- nung 200 weist die in Fig. 4 gezeigte Anordnung 200 einen Sensor 400 auf. Dabei kann mittels des Sensors 400 eine Längenänderung des Verbindungselements 206 ermittelt werden. Dazu wird ein Widerstand, eine Spannung oder ein Strom zwischen einem ersten Kontaktpunkt 402 und einem zweiten Kontaktpunkt 404 gemessen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Anordnung 200 einen Energiespeicher 406 aufweisen. Über eine Bewegung des ersten Elements 202 wird das Verbindungs^¬ element 206 gedehnt oder gestaucht. Die dadurch freigesetzte Energie kann über die beiden Kontaktpunkte 402, 404 abgegriffen werden und im Energiespeicher 406 gespeichert.

Eine weitere Anordnung 200, nämlich eine Facetteneinrichtung 500, wird nach^¬ folgend beispielhaft für den Spiegel Ml der EUV- Lithographieanlage 100A be^¬ schrieben. Dabei kann der Spiegel Ml als Facettenspiegel ausgebildet sein. Die Anordnung 200 kann jedoch bei allen optischen Elementen der EUV- Lithographieanlage 100A oder der DUV- Lithographieanlage 100B eingesetzt werden. Die Anordnung 200 kann also auch für andere Bauteile einer Lithogra^¬ phieanlage 100 als Spiegel vorgesehen werden.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Facetteneinrichtung 500 des als Facettenspiegel ausgebildeten Spiegels Ml. Dabei stellt die Facetteneinrichtung 500 eine Anordnung 200 dar. Die Facette 502 entspricht dem ersten Element 202 der Anordnung 200. Weiter entspricht das Basiselement 504 dem zweiten Ele^¬ ment 204 der Anordnung 200. Dabei kann das Basiselement 504 allgemein als Fassung ausgebildet sein. Im Besonderen kann das Basiselement 504 als Wär^¬ mesenke und als Spulenhalter dienen.

Die Facetteneinrichtung 500 weist weiter mehrere Verbindungselemente 206 auf. Dabei sind die Verbindungselemente 206 mit der Facette 502 und dem Basisele^¬ ment 504— jeweils mithilfe einer nur angedeuteten Thermalanbindung 207— verbunden. Insbesondere können drei Verbindungselemente 206 vorgesehen werden. Die Verbindungselemente 206 weisen eine magnetische oder ferromag- netische Formgedächtnislegierung 212 auf. Zusammen mit den Spulen 300 bil^¬ den die Verbindungselemente 206 demnach Aktoren 216. Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Facetteneinrichtung 500 aus Fig. 5 entlang der Linie VI- VI. In der Schnittebene zu sehen sind die Facette 502, das Basise^¬ lement 504 und ein Verbindungselement 206. Weiter ist ein Lagerelement 600 der Lagereinrichtung 214 in der Schnittebene dargestellt. Die Lagereinrichtung 214 umfasst mehrere Lagerelemente 600. Dabei können die Lagerelemente 600 als lange stabförmige Elemente ausgebildet sein. Alle La^¬ gerelemente 600 sind auf einen Kipppunkt 602 ausgerichtet, um den die Facette 502 kippen kann. Die Achsen 604 der Lagerelemente 600 sind als gestrichelte Linien dargestellt.

Fig. 7 zeigt eine Explosionsansicht der Facetteneinrichtung 500 aus Fig. 5. Dar^¬ gestellt sind die Facette 502, das Basiselement 504, drei Aktoren 216 und die La^¬ gereinrichtung 214. Die in Fig. 7 gezeigte Lagereinrichtung 214 besteht aus drei Lagerelementen 600.

Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Ansicht der drei Aktoren 216 aus Fig. 7. Die Aktoren 216 weisen jeweils ein Verbindungselement 206 und zwei Spulen 300 auf. Dabei weisen die Verbindungselemente 206 jeweils eine magnetische oder ferromagne- tische Formgedächtnislegierung 212 auf.

Mittels des Magnetfelds 308 der Spulen 300 kann die magnetische oder ferro- magnetische Formgedächtnislegierung 212 ihre Ausdehnung verändern. Die Ausdehnungsrichtung 314 ist als Doppelpfeil dargestellt. Weiter weisen die Verbindungselemente 206 aufgrund des großen Verhältnisses von F E eine geringe Steifigkeit und einen geringen thermischen Widerstand auf. Dabei wird der Wärmefluss 210 durch den gestrichelten Pfeil symbolisiert. Obwohl die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.

BEZUGSZEICHENLISTE

100 Lithographieanlage

100A EUV- Lithographieanlage

100B DUV- Lithographieanlage

102 Strahlformungs- und Beleuchtungssysti

104 Projektionssystem

106A EUV- Lichtquelle

106B DUV- Lichtquelle

108A EUV- Strahlung

108B DUV- Strahlung

110 Spiegel

112 Spiegel

114 Spiegel

116 Spiegel

118 Spiegel

120 Photomaske

122 Wafer

124 optische Achse des Projektionssystems

126 Steuereinrichtung

128 Halterung der Photomaske

130 Halterung des Wafers

132 Linse

134 Spiegel

136 Spiegel

200 Anordnung

202 erstes Element

204 zweites Element

206 Verbindungselement

207 Thermalanbindung

208 Strahlung

210 Wärmefluss 212 magnetische oder ferromagnetische Formgedächtnislegierung

214 Lagereinrichtung

216 Aktor

218 Betätigungselement

300 Spule

302 erste Seite

304 zweite Seite

306 Bereich

308 Magnetfeld

310 Mittelachse

312 Längsachse

314 Ausdehnungsrichtung

400 Sensor

402 ersten Kontaktpunkt

404 zweiter Kontaktpunkt

406 Energiespeicher

500 Facetteneinrichtung

502 Facette

504 Basiselement

600 Lagerelement

602 Kipppunkt

604 Achse

M1-M6 Spiegel

z Richtung

XF spezifische Wärmeleitfähigkeit

λτ spezifische Wärmeleitfähigkeit

E Elastizitätsmodul

F Kraft

Rm Zugfestigkeit

σ mechanische Spannung ε Dehnung

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung (200) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend

ein erstes Element (202),

ein zweites Element (204), wobei das erste Element (202) gegenüber dem zweiten Element (204) beweglich ist,

ein Verbindungselement (206), welches mit dem ersten Element (202) und dem zweiten Element (204) verbunden ist, um Wärme zwischen dem ersten Element (202) und dem zweiten Element (204) zu übertragen, und

eine Thermalanbindung (207), welche das Verbindungselement (206) wär^¬ meleitend mit dem ersten oder zweiten Element (202, 204) verbindet,

wobei das Verbindungselement (206) eine magnetische oder ferromagneti- sche Formgedächtnislegierung (212) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die spezifische Wärmeleitfähigkeit ( F) der Formgedächtnislegierung (212) in W/(m*K) geteilt durch deren Elastizi^¬ tätsmodul (E) in N/m² bei einer Temperatur zwischen 10°C und 80°C einen Wert von größer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei die spezifische Wärmeleitfähigkeit ( F) der Formgedächtnislegierung (212) geteilt durch deren Elastizitätsmodul (E) einen Wert im Bereich zwischen 6 und 10*le-9 m²/(s*K) aufweist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine spezifische Wärme^¬ leitfähigkeit (λτ) der Thermalanbindung (207) größer 60%, bevorzugt größer 80%, weiter bevorzugt größer 90% der spezifische Wärmeleitfähigkeit ( F) der Formgedächtnislegierung (212) beträgt.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Thermalanbindung (207) eine kraftschlüssige, formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbin- dung zwischen dem Verbindungselement (206) und dem ersten oder zweiten Element (202, 204) vorsieht.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verbindungsele- ment (206) dazu eingerichtet ist, sich für die Bewegung des ersten Elements

(202) relativ zu dem zweiten Element (204) zu verformen, insbesondere zu verbiegen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Formgedächtnislegie- rung (212) zwischen 40% und 60 % aus Nickel, zwischen 20% und 30% aus

Mangan und zwischen 20% und 30% aus Gallium besteht.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend eine Lager^¬ einrichtung (214), welche mit dem ersten Element (202) und dem zweiten Element (204) verbunden ist, um das erste Element (202) relativ zu dem zweiten Element (204), insbesondere verkippbar, zu lagern.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend einen Aktor (216), welcher dazu eingerichtet ist, das erste Element (202) relativ zu dem zweiten Element (204) zu verkippen.

10. Anordnung nach Anspruch 9, wobei der Aktor (216) das Verbindungselement (206) und zumindest eine Spule (300) aufweist, wobei die zumindest eine Spule (300) angeordnet ist, um in einem Bereich (306) des Verbindungsele- ments (206) ein Magnetfeld (308) für eine Längenänderung desselben zu er^¬ zeugen.

11. Anordnung nach Anspruch 9, wobei der Aktor (216) und das Verbindungs^¬ element (206) verschiedene Bauteile sind, und/oder wobei das Verbindungs- element (206) in einer Richtung (z) weich ist, in welcher der Aktor (216) das erste Element (202) betätigt.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend einen Sen^¬ sor (400), welcher eingerichtet ist, einen elektrischen Widerstand zwischen einem ersten Kontaktpunkt (402) des Verbindungselements (206) und einem zweiten Kontaktpunkt (404) des Verbindungselements (206) zu messen, um eine Verformung- und/oder Längenausdehnung des Verbindungselements (206) zu ermitteln.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein Energiespeicher (406) vorgesehen ist, welcher dazu eingerichtet ist, Energie aus dem Verbin^¬ dungselement (206) abzunehmen und zu speichern.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das erste Element (202) ein optisches Element, insbesondere eine Facette (502) eines Facetten^¬ spiegels, und/oder das zweite Element (204) ein Basiselement (504), insbe^¬ sondere eine Fassung, ist.

15. Anordnung (200) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend

ein erstes Element (202),

ein zweites Element (204), wobei das erste Element (202) gegenüber dem zweiten Element (204) beweglich ist, und

ein Verbindungselement (206), welches mit dem ersten Element (202) und dem zweiten Element (204) verbunden ist, um Wärme zwischen dem ersten Element (202) und dem zweiten Element (204) zu übertragen,

wobei das Verbindungselement (206) ein Material aufweist, bei welchem die spezifische Wärmeleitfähigkeit ( F) in W/(m*K) geteilt durch den Elastizi^¬ tätsmodul (E) in N/m² bei einer Temperatur zwischen 10°C und 80°C einen Wert von größer oder gleich 6*le^_9 m²/(s*K) aufweist.

16. Lithographieanlage (100) mit einer Anordnung (200) nach einem der Ansprü^¬ che 1 bis 15.