WO2019052705A1 - Verfahren zum bearbeiten eines werkstücks bei der herstellung eines optischen elements - Google Patents

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WO2019052705A1
WO2019052705A1 PCT/EP2018/067910 EP2018067910W WO2019052705A1 WO 2019052705 A1 WO2019052705 A1 WO 2019052705A1 EP 2018067910 W EP2018067910 W EP 2018067910W WO 2019052705 A1 WO2019052705 A1 WO 2019052705A1
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filler
workpiece
optical element
machined
machining process
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PCT/EP2018/067910
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Inventor
Andreas Wolpert
Franz-Josef Stickel
Original Assignee
Carl Zeiss Smt Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00932—Combined cutting and grinding thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00596—Mirrors
    • 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
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a workpiece in the manufacture of an optical element, in particular for microlithography.
  • 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
  • photosensitive layer photoresist
  • mirrors are used as optical components for the imaging process because of the lack of availability of suitable light-transmissive refractive materials.
  • NA picture-side numerical aperture
  • the overflow sections or overhang areas must be removed again, which typically takes place using machining processes (eg grinding). Since, however, in this stage, the optical active surface of the fabricated optical element is already in the desired final state (ie in "final specification"), this removal requires protection and cleaning measures on the one hand and on the other - due to the immediately adjacent to the optical Nutz- Undue deformations of the optical surface result in turn, which in turn leads to an additional correction effort and a risk of failure of the optical element in question "), the respective effective area or the optical effective area must be guided to distances of a few millimeters or even below one millimeter at the edge of the respective optical element. In the case of conventional methods, for example, existing (polishing) gaps between the workpiece surface to be machined and the respective overflow section can lead to machining or polishing errors which significantly (eg, of the order of 10 mm) extend into the
  • a method for machining a workpiece during the production of an optical element, in particular for microlithography comprises at least one machining process in which a relative movement takes place between the workpiece and a tool, during which the tool temporarily over an overflow section projecting beyond the workpiece surface to be machined wherein the overflow section is formed by filling a region adjoining the workpiece surface to be machined with a filler in the liquid state, wherein this filler is cured on the workpiece before the machining process is carried out, the filler after the Machining process is removed, and wherein the removal of the filler takes place under heating and / or supply of a solvent.
  • the term "overflow section” is understood to mean a region required for the production of the optical surface of the optical element, which is provided for the purpose that a machining tool (typically for lapping or polishing) temporarily moves beyond the edge of the optical surface during machining can, however, in the final state of the optical element during its installation in the optical system no longer exists or has been removed at this time.
  • the invention is based on the concept of supplying a suitable filling material in an initially liquid state to the region adjacent to the workpiece surface to be processed for producing an overflow section required for certain machining processes (typically lapping and / or polishing processes) and then in a suitable, respectively used one Harden filler material dependent manner.
  • the pre-introduction or fixation of the filler according to the invention has, on the one hand, a substantially seamless transition to the work piece to be processed. Piece surface created and any, associated with conventional polishing gaps processing errors can be avoided.
  • inventive concept advantageously results in the filler used after completion of the relevant (the overflow section requiring) machining process without requiring Abschleifluien and concomitant voltage entries, contamination or damage in the respective filler dependent manner (eg by heating or supply a solvent) can be removed without residue (in which, for example, this again liquefied filler simply "flows out” again from the area concerned).
  • the filler is selected from the group consisting of low melting glasses, UV curing adhesives, and glassy polymers.
  • the area adjoining the workpiece surface to be machined comprises an opening provided for enabling the passage of light through the optical element in the workpiece.
  • the area adjoining the workpiece surface to be machined comprises an edge region of the workpiece.
  • the filling of the region adjacent to the workpiece surface to be machined with the filler takes place in such a way that a gap-free transition between workpiece and filler or overflow section is produced.
  • a post-contouring treatment for eliminating a height offset between the workpiece and the filler or overflow section takes place.
  • the machining process comprises a lapping and / or polishing process.
  • the optical element is a mirror. According to one embodiment, 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, in particular for the microlithography, which is produced using a method having the features described above, an optical system of a microlithographic projection exposure apparatus, in particular an illumination device or a projection objective, and a microlithographic projection exposure apparatus. Further embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims.
  • FIG. 1 -2 are schematic representations for explaining possible embodiments of the method according to the invention.
  • FIG. 3 shows a flow chart for explaining a possible embodiment of the method according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic representation for explaining the possible
  • a layer or a layer system (which, for example in the case of a mirror, which may have a reflection layer system of molybdenum and silicon layers, for example) is applied to a substrate.
  • substrate may be made for example of silicon (Si) or titanium dioxide (TiO2) doped quartz glass, wherein by way of example under the brand names ULE ® (manufactured by Corning Inc.) or Zerodur ® (manufactured by Schott AG) sold materials can be used.
  • substrate may also be made of aluminum (Al), silicon carbide (SiC) or other ceramic material.
  • a method of processing a workpiece substrate in the manufacture of an optical element according to a first embodiment of the present invention will be explained with reference to the schematic views of FIGS. 1 and 2 and the flowchart shown in FIG. 3.
  • a first step S310 the provision of a workpiece or mirror substrate as well as its processing up to the desired final geometry (eg by suitable grinding processes) takes place.
  • Examples of a workpiece produced in this case are shown only schematically in FIGS. 1 a - 1 b and FIG. 2 and designated by "1 10" or "210". Also shown schematically in FIG. 1 a-1 b or FIG.
  • the relevant area filled with the filler 120 or 220 according to the invention lies within an opening through which a mirror opening enabling the passage of light is formed, and in the exemplary embodiment of FIG machined workpiece surface adjacent edge region.
  • the introduction of the filler 120 or 220 which is in the liquid state can in each case be effected by using a (casting) mold or formwork of suitable geometry, which for this purpose is temporarily arranged on the workpiece and possibly fixed. In the case of the embodiment of FIG. 1 a-1 b, only the breakthrough to the workpiece rear side is temporary (ie until the filler has hardened).
  • filler 120 and 220 may, for example, be a low-melting glass, typical melting points, for example in the range 500 ° C - 600 ° C and, thus far below the melting point of typical mirror substrate materials such as ULE ® or Zerodur ® ).
  • the filler 120 or 220 may also be a UV-curing adhesive. Glassy polymers (eg PMMA) can also be used as fillers 120 and 220, respectively.
  • step S330 takes place according to FIG. 3, a curing of the filler 120 or 220, depending on the filler material used a cooling (when using a low-melting glass) and / or UV irradiation (eg when using a UV-curing adhesive).
  • step S340 a grinding of the workpiece 110 or 210 including the cured filler 120 or 220 takes place, wherein in particular a meniscus remaining in the region of the filler 120 or 220 after curing has been removed and a seamless transition between workpiece surface to be machined and filler 120 or 220 can be generated.
  • step S350 the execution of the actual machining requiring an overflow section takes place, which is a so-called zonal machining method (with a tool size substantially below the workpiece surface to be machined), in particular a lapping, polishing During this processing, the filler remains in the respective breakthrough or neck region and forms a seamless transition to the workpiece surface to be processed, so that no disturbance occurs through polishing gaps or the like.
  • zonal machining method with a tool size substantially below the workpiece surface to be machined
  • lapping polishing
  • step S360 the filler, which is no longer required, is removed again in a manner dependent on the respective filler material.
  • the filler in the case of the use of low-melting glasses by reheating above the respective melting temperature or in the case of the use of UV-curing adhesives by using suitable solvents such. Acetone can be done.
  • the heating may be carried out in any suitable manner, e.g. by temporary attachment of heating contacts, heating resistors, etc.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an exemplary projection exposure apparatus designed for operation in the EUV, wherein the present invention can be used in the production of any desired optical element of the projection exposure apparatus.
  • the invention is not limited to the realization in the production of optical elements for operation in the EUV, but also in the production of optical elements for working wavelengths (eg in the VUV range or at wavelengths less than 250 nm) can be realized.
  • a lighting device in a projection exposure apparatus 400 designed for EUV has a field facet mirror 403 and a pupil facet mirror 404.
  • the light of a light source unit comprising a plasma light source 401 and a collector mirror 402 is steered.
  • a first telescope mirror 405 and a second telescope mirror 406 are arranged in the light path after the pupil facet mirror 404.
  • a deflecting mirror 407 is arranged downstream of the light path, which deflects the radiation impinging on it onto an object field in the object plane of a projection objective comprising six mirrors 451-456.
  • a reflective structure-carrying mask 421 is arranged on a mask table 420, which is imaged by means of the projection lens into an image plane in which a photosensitive layer (photoresist) coated substrate 461 is located on a wafer table 460.

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Abstract

Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, wobei das Verfahren wenigstens einen Bearbeitungsprozess umfasst, bei welchem eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück (110, 210) und einem Werkzeug erfolgt, während der das Werkzeug zeitweise über einen über die zu bearbeitende Werkstückoberfläche hinausragenden Überlaufabschnitt geführt wird, wobei der Überlaufabschnitt <b>dadurch </b>gebildet wird, dass ein an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzender Bereich mit einem in flüssigem Zustand befindlichen Füllstoff (120, 220) gefüllt wird, wobei dieser Füllstoff (120, 220) vor Durchführung des Bearbeitungsprozesses an dem Werkstück (110, 210) ausgehärtet wird, wobei der Füllstoff (120, 220) nach Durchführung des Bearbeitungsprozesses entfernt wird, und wobei das Entfernen des Füllstoffs (120, 220) unter Erwärmung und/oder Zufuhr eines Lösungsmittels erfolgt.

Description

Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optischen Elements
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 216 128.0, angemeldet am 13. September 2017. 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 Bearbeiten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikro- lithographieprozess 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 Kompo- nenten für den Abbildungsprozess verwendet. Typische für EUV ausgelegte Projektionsobjektive, wie z.B. aus US 7,538,856 B2 bekannt, können beispielsweise eine bildseitige numerische Apertur (NA) im Bereich von NA = 0.2 bis 0.3 aufweisen und bilden ein (z.B. ringsegmentförmiges) Objektfeld in die Bildebene bzw. Waferebene ab.
Im Hinblick auf die aufgrund der begrenzten Reflektivitäten der einzelnen Spiegelflächen in solchen Systemen auftretenden Transmissionsverluste ist grundsätzlich eine Minimierung der Anzahl der im jeweiligen optischen System eingesetzten Spiegel wünschenswert. Des Weiteren geht die Erhöhung des Auf- lösungsvermögens u.a. durch Steigerung der numerischen Apertur mit einer fortwährenden Vergrößerung der Spiegelflächen einher. Dies führt in der Praxis zu anspruchsvollen Herausforderungen u.a. hinsichtlich der Anordnung der Spiegel im jeweils zur Verfügung stehenden Bauraum des optischen Systems bzw. des Projektionsobjektivs.
Um die Spiegel in der jeweils gewünschten Endspezifikation herzustellen, ist die Durchführung einer Mehrzahl von Bearbeitungsprozessen (z.B. Schleif-, Läpp- oder Polierprozessen) erforderlich. Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass hierbei das Bearbeitungswerkzeug bei einem oder mehreren die- ser Prozesse (typischerweise bei Läpp- oder Polierprozessen) aus fertigungstechnischen Gründen zeitweise über einen sich an die jeweils aktuell bearbeitete Werkstückoberfläche anschließenden Überlaufabschnitt geführt werden muss, mit anderen Worten also das Werkstück bzw. Spiegelsubstrat in der betreffenden Phase des Fertigungsprozesses im Vergleich zur endgültigen Geo- metrie beim Einbau in das jeweilige optische System bzw. Projektionsobjektiv größere Abmessungen bzw. überstehende Bereiche aufweisen muss. Um dann das fertige optische Element bzw. den Spiegel unter Beachtung der Anforderungen hinsichtlich Bauraum und optischem Strahlengang im optischen System einsetzen zu können, müssen die betreffenden Überlaufabschnitte bzw. Überstandsbereiche wieder entfernt werden, was typischerweise unter Anwendung zerspanender Verfahren (z.B. Abschleifen) erfolgt. Da aber in diesem Stadium die optische Wirkfläche des gefertigten optischen Elements bereits im gewünschten Endzustand (d.h. in„Endspezifikation") vorliegt, erfordert diese Entfernung zum einen Schutz- sowie Reinigungsmaßnahmen und hat zum anderen - aufgrund des unmittelbar angrenzend an die optische Nutz- bzw. Wirkfläche erfolgenden Abschleifens des Überlaufs - unerwünschte Deformationen der optischen Nutzfläche zur Folge, was wiederum zu einem zusätzlichen Korrekturaufwand und einem Ausfallrisiko des betreffenden optischen Elements führt. Die vorstehend beschriebenen Probleme können sich insbesondere in Szenarien als gravierend erweisen, bei denen (in sogenannten „randscharfen Designs") der jeweilige Nutzbereich bzw. die optische Wirkfläche bis auf Abstände von wenigen Millimetern oder sogar unterhalb eines Millimeters an den Rand des jeweiligen optischen Elements geführt werden müssen. Dabei kön- nen etwa bei herkömmlichen Verfahren zwischen der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche und dem jeweiligen Überlaufabschnitt vorhandene (Polier-) Spalte zu Bearbeitungs- bzw. Polierfehlern führen, welche sich signifikant (z.B. um größenordnungsmäßig 10mm) in den jeweiligen optisch genutzten Bereich hinein erstrecken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optischen Elements bereitzustellen, welche eine möglichst störungsfreie Fertigung unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie, umfasst wenigstens einen Bearbeitungsprozess, bei welchem eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und einem Werkzeug erfolgt, während der das Werkzeug zeitweise über einen über die zu bearbeitende Werkstückoberfläche hinausragenden Überlaufabschnitt geführt wird, wobei der Überlaufab- schnitt dadurch gebildet wird, dass ein an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzender Bereich mit einem in flüssigem Zustand befindlichen Füllstoff gefüllt wird, wobei dieser Füllstoff vor Durchführung des Bearbeitungsprozesses an dem Werkstück ausgehärtet wird, wobei der Füllstoff nach Durchführung des Bearbeitungsprozesses entfernt wird, und wobei das Entfer- nen des Füllstoffs unter Erwärmung und/oder Zufuhr eines Lösungsmittels erfolgt.
Dabei wird unter dem Begriff „Überlaufabschnitt" ein für die Erzeugung der optischen Fläche des optischen Elements benötigter Bereich verstanden, der zu dem Zweck vorgesehen ist, dass ein Bearbeitungswerkzeug (typischerweise zum Läppen oder Polieren) bei der Bearbeitung temporär über den Rand der optischen Fläche hinausfahren kann, der jedoch im Endzustand des optischen Elements bei dessen Montage im optischen System nicht mehr vorhanden bzw. zu diesem Zeitpunkt wieder entfernt worden ist.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, zur Erzeugung eines für bestimmte Bearbeitungsprozesse (typischerweise Läpp- und/oder Polierprozesse) benötigten Überlaufabschnitts ein geeignetes Füllmaterial in zunächst flüssigem Zustand dem an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzenden Bereich zuzuführen und dann in einer geeigneten, vom jeweils verwendeten Füllmaterial abhängigen Weise auszuhärten. Die erfindungsgemäße Heranführung bzw. Fixierung des Füllstoffs hat zum einen zur Folge, dass ein im Wesentlichen nahtloser Übergang zu der zu bearbeitenden Werk- Stückoberfläche geschaffen und etwaige, mit herkömmlichen Polierspalten einhergehende Bearbeitungsfehler vermieden werden können.
Des Weiteren hat das erfindungsgemäße Konzept in vorteilhafter Weise zur Folge, dass der verwendete Füllstoff nach Abschluss des betreffenden (den Überlaufabschnitt erfordernden) Bearbeitungsprozesses ohne Erfordernis von Abschleifprozessen und damit einhergehenden Spannungseinträgen, Kontaminationen oder Beschädigungen in vom jeweiligen Füllmaterial abhängiger Weise (z.B. durch Erwärmung oder Zufuhr eines Lösungsmittels) wieder rückstandsfrei entfernt werden kann (in dem z.B. der hierzu erneut verflüssigte Füllstoff einfach aus dem betreffenden Bereich wieder„herausfließt").
Insgesamt wird somit durch das erfindungsgemäße Verfahren auch bei sogenannten randscharfen Designs eine im Wesentlichen störungsfreie Durchführung der besagten Läpp- und/oder Polierprozesse bei in fertigungstechnischer Hinsicht vergleichsweise geringem Aufwand ermöglicht.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt, welche niedrigschmelzende Gläser, UV-härtende Klebstoffe und glasartige Polymere enthält.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzende Bereich einen zur Ermöglichung des Lichtdurchtritts durch das optische Element in dem Werkstück vorgesehenen Durchbruch.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzende Bereich einen Randbereich des Werkstücks.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Füllen des an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzenden Bereichs mit dem Füllstoff derart, dass ein spaltfreier Übergang zwischen Werkstück und Füllstoff bzw. Überlaufabschnitt erzeugt wird. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt nach dem Aushärten des Füllstoffs eine Nachkonturierungs-Bearbeitung zur Eliminierung eines Höhenversatzes zwischen Werkstück und Füllstoff bzw. Überlaufabschnitt. Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Bearbeitungsprozess einen Läpp- und/oder Polierprozess.
Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel. Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere von weniger als 15nm, ausgelegt.
Die Erfindung betrifft weiter ein optisches Element, insbesondere für die Mikro- lithographie, welches unter Anwendung eines Verfahrens mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen hergestellt ist, ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere eine Beleuchtungseinrichtung oder ein Projektionsobjektiv, sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Figur 1 -2 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens; Figur 3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen
Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bei der Herstellung eines optischen Elements in Form eines Spiegels oder einer Linse wird typischerweise eine Schicht oder ein Schichtsystem (welches etwa im Falle eines Spiegels z.B. ein Reflexionsschichtsystem aus Molybdän- und Siliziumschichten aufweisen kann) auf ein Substrat aufgebracht. Die Bearbeitung des Substrats bzw. Werkstücks erfolgt mit einem geeigneten Material abtragenden (ggf. auch Material hinzufügenden) Werkzeug, welches im Weiteren auch kurz als„Werkzeug" bezeichnet wird. Nicht nur das Substrat, sondern auch die Schicht selbst kann so bearbeitet werden. Das Substrat kann z.B. aus Silizium (Si) oder Titandioxid (TiO2)-dotiertem Quarzglas hergestellt sein, wobei beispielhaft die unter den Markenbezeichnungen ULE® (der Firma Corning Inc.) oder Zerodur® (der Firma Schott AG) vertriebenen Materialien verwendbar sind. In weiteren Ausführungsformen kann das Substrat auch aus Aluminium (AI), Siliziumkarbid (SiC) oder einem anderen keramischen Material hergestellt sein.
Im Weiteren wird ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks bzw. Spiegelsubstrats bei der Herstellung eines optischen Elements gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen von Fig. 1 und Fig. 2 sowie das in Fig. 3 dargestellte Flussdiagramm erläutert. Gemäß Fig. 3 erfolgt in einem ersten Schritt S310 die Bereitstellung eines Werkstücks bzw. Spiegelsubstrats sowie dessen Bearbeitung bis zur gewünschten Endgeometrie (z.B. durch geeignete Schleifprozesse). Beispiele für ein hierbei erzeugtes Werkstück sind lediglich schematisch in Fig. 1 a-1 b sowie Fig. 2 dargestellt und mit„1 10" bzw.„210" bezeichnet. Ebenfalls schematisch in Fig. 1 a-1 b bzw. Fig. 2 dargestellt und mit„120" bzw.„220" bezeichnet ist ein Füllstoff, welcher einem an die weiter zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzenden Bereich zugeführt wird. Der betreffende, erfindungsgemäß mit dem Füllstoff 120 bzw. 220 gefüllte Bereich liegt im Ausführungs- beispiel von Fig. 1 a-b innerhalb eines Durchbruchs, durch welchen eine den Lichtdurchtritt ermöglichende Spiegelöffnung gebildet wird, und im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 in einem an die weiter zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzenden Randbereich. Die Heranführung des im flüssigen Zustand befindlichen Füllstoffs 120 bzw. 220 kann hierbei jeweils unter Verwendung einer (Gieß-)Form bzw. Schalung geeigneter Geometrie erfolgen, welches hierzu vorübergehend an dem Werkstück angeordnet und ggf. fixiert wird. Im Falle der Ausführungsform von Fig. 1 a-1 b ist lediglich der Durchbruch zur Werkstückrückseite hin vorübergehend (d.h. bis zum Aushärten des Füllstoffs) abzudichten.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Füllstoff 120 bzw. 220 kann es sich beispielsweise um ein niedrigschmelzendes Glas handeln, wobei typische Schmelzpunkte z.B. im Bereich von 500°C - 600°C und somit weit unterhalb des Schmelzpunkts typischer Spiegelsubstratmaterialien wie z.B. ULE® oder Zerodur® liegen können). In weiteren Ausführungsformen kann es sich bei dem Füllstoff 120 bzw. 220 auch um einen UV-härtenden Klebstoff handeln. Glasartige Polymere (z.B. PMMA) können ebenfalls als Füllstoff 120 bzw. 220 eingesetzt werden.
Im nächsten Schritt S330 erfolgt gemäß Fig. 3 ein Aushärten des Füllstoffs 120 bzw. 220, was je nach verwendeten Füllstoffmaterial ein Abkühlen (bei Verwendung eines niedrigschmelzenden Glases) und/oder eine UV-Bestrahlung (z.B. bei Verwendung eines UV-härtenden Klebstoffs) umfassen kann. Anschließend erfolgt gemäß Schritt S340 ein Überschleifen des Werkstücks 1 10 bzw. 210 inklusive des ausgehärteten Füllstoffs 120 bzw. 220, wobei insbesondere ein gegebenenfalls nach Aushärten verbliebener Meniskus im Bereich des Füllstoffs 120 bzw. 220 entfernt und ein nahtloser Übergang zwischen zu bearbeitender Werkstückoberfläche und Füllstoff 120 bzw. 220 erzeugt werden kann.
Im Anschluss hieran erfolgt im Schritt S350 gemäß Fig. 3 die Durchführung der eigentlichen, einen Überlaufabschnitt erfordernden Bearbeitung, wobei es sich um ein sogenanntes zonales Bearbeitungsverfahren ((mit einem Werkzeuggröße wesentlich unterhalb der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche), insbesondere um eine Läpp-, Polier- und/oder Feinkorrekturbearbeitung handeln kann. Während dieser Bearbeitung verbleibt der Füllstoff in dem jeweili- gen Durchbruch- bzw. Ansatzbereich und bildet einen nahtlosen Übergang zu der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche, so dass keine Störung durch Polierspalte oder dergleichen erfolgt.
Anschließend wird im Schritt S360 der nicht mehr benötigte Füllstoff in vom je- weiligen Füllstoffmaterial abhängiger Weise wieder entfernt, was z.B. im Falle der Verwendung niedrigschmelzender Gläser durch erneutes Erhitzen über die jeweilige Schmelztemperatur oder im Falle der Verwendung UV-härtender Klebstoffe durch Einsatz geeigneter Lösungsmittel wie z.B. Aceton erfolgen kann. Das Erhitzen kann in beliebiger geeigneter Weise z.B. durch vorüberge- hende Anbringung von Heizkontakten, Heizwiderständen etc. erfolgen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, wobei die vorliegende Erfindung bei der Herstellung eines beliebigen optischen Elements der Projekti- onsbelichtungsanlage eingesetzt werden kann. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Realisierung bei der Herstellung optischer Elemente für den Betrieb im EUV beschränkt, sondern auch bei der Herstellung optischer Elemente für an- dere Arbeitswellenlängen (z.B. im VUV-Bereich bzw. bei Wellenlängen kleiner als 250nm) realisierbar.
Gemäß Fig. 4 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgeleg- ten Projektionsbelichtungsanlage 400 einen Feldfacettenspiegel 403 und einen Pupillenfacettenspiegel 404 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 403 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 401 und einen Kollektorspiegel 402 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 404 sind ein erster Teleskopspiegel 405 und ein zweiter Teleskopspie- gel 406 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 407 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 451 -456 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 421 auf einem Maskentisch 420 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 461 auf einem Wafertisch 460 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 vorliegenden 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 Bearbeiten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optischen Elements, insbesondere für die Mikrolithographie,
• wobei das Verfahren wenigstens einen Bearbeitungsprozess umfasst, bei welchem eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück (1 10, 210) und einem Werkzeug erfolgt, während der das Werkzeug zeitweise über einen über die zu bearbeitende Werkstückoberfläche hinausragenden Überlaufabschnitt geführt wird;
• wobei der Überlaufabschnitt dadurch gebildet wird, dass ein an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzender Bereich mit einem in flüssigem Zustand befindlichen Füllstoff (120, 220) gefüllt wird, wobei dieser Füllstoff (120, 220) vor Durchführung des Bearbeitungsprozesses an dem Werkstück (1 10, 210) ausgehärtet wird;
• wobei der Füllstoff (120, 220) nach Durchführung des Bearbeitungsprozesses entfernt wird, und wobei das Entfernen des Füllstoffs (120, 220) unter Erwärmung und/oder Zufuhr eines Lösungsmittels erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (120, 220) aus der Gruppe ausgewählt wird, welche niedrigschmelzende Gläser, UV-härtende Klebstoffe und glasartige Polymere enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzende Bereich einen zur Ermöglichung des Lichtdurchtritts durch das optische Element in dem Werkstück (1 10) vorgesehenen Durchbruch umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzende Bereich einen Randbereich des Werkstücks (210) umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Füllen des an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche angrenzenden Bereichs mit dem Füllstoff (120, 220) derart erfolgt, dass ein spaltfreier Übergang zwischen Werkstück (1 10, 210) und Füllstoff (120, 220) bzw. Überlaufabschnitt erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aushärten des Füllstoffs (120, 220) eine Nachkon- turierungs-Bearbeitung zur Eliminierung eines Höhenversatzes zwischen Werkstück (1 10, 210) und Füllstoff (120, 220) bzw. Überlaufabschnitt erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsprozess einen Läpp- und/oder Polier- prozess umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ein Spiegel ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere von weniger als 15nm, ausgelegt ist.
10. Optisches Element, insbesondere für die Mikrolithographie, dadurch gekennzeichnet, dass dieses unter Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.
1 1 . Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungs- anlage, insbesondere Beleuchtungseinrichtung oder Projektionsobjektiv, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein optisches Element nach Anspruch 10 aufweist.
12. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage ein optisches Element nach Anspruch 10 aufweist.
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