WO2022157012A1 - Optisches system, lithographieanlage und verfahren - Google Patents

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WO2022157012A1
WO2022157012A1 PCT/EP2022/050134 EP2022050134W WO2022157012A1 WO 2022157012 A1 WO2022157012 A1 WO 2022157012A1 EP 2022050134 W EP2022050134 W EP 2022050134W WO 2022157012 A1 WO2022157012 A1 WO 2022157012A1
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channels
substrate
optical system
optically effective
optical element
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Heiko Feldmann
Stefan Hembacher
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Carl Zeiss SMT GmbH
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Carl Zeiss SMT GmbH
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    • 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
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
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    • G02B17/0836—Catadioptric systems using more than three curved mirrors
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    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems

Definitions

  • the present invention relates to an optical system, a lithography system with such an optical system and a method for producing such an optical system.
  • Microlithography is used to produce microstructured components such as integrated circuits.
  • the microlithography process is carried out using a lithography system which has an illumination system and a projection system.
  • the image of a mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by the projection system onto a substrate coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system, for example a silicon wafer, in order to place the mask structure on the light-sensitive coating of the substrate transferred to.
  • a lithography system which has an illumination system and a projection system.
  • the image of a mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by the projection system onto a substrate coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system, for example a silicon wafer, in order to place the mask structure on the light-sensitive coating of the substrate transferred to.
  • a light-sensitive layer for example a silicon wafer
  • EUV lithography systems (English extreme ultraviolet, EUV) are currently being developed which use light with a wavelength in the range from 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm .
  • EUV lithography systems because of the high absorption of light of this wavelength by most materials, reflective optics, ie mirrors, must be used instead of refracting optics, ie lenses, as has been the case up to now.
  • Such optics can with the help of actuators in six degrees of freedom, that is, in three translational degrees of freedom and in three translational Degrees of freedom to be moved.
  • a surface profile or deformation profile of the optically effective surface can be influenced.
  • the required deformation profile of the optical surface is largely predetermined.
  • a system often only needs one or a few of these deformation profiles on an optical surface. This is often the case in particular when the optical surface is located neither in a field-conjugate plane nor in a pupil-conjugate plane.
  • one object of the present invention is to provide an improved optical system for a lithography system.
  • the optical system comprises an optical element which comprises a substrate and an optically effective surface provided on the substrate, a plurality of channels running through the substrate and which can be pressurized with the aid of a fluid, the optically effective surface having an initial surface profile and a are assigned a target surface profile that differs from the initial surface profile, and wherein the optically effective surface can be switched from the initial surface profile to the target surface profile with the aid of pressurization and a deformation of the channels caused thereby.
  • the optical system can be a projection system of an EUV lithography system or part of such a projection system.
  • the optical system can also be part of a beam shaping and lighting system of an EUV lithography system.
  • the optical system can also be part of a DUV lithography system.
  • the optical system is part of an EUV lithography system and in particular part of a projection system of an EUV lithography system.
  • the optical element is preferably a mirror. However, the optical element can also be any other optical element, such as a lens.
  • the substrate is in particular a mirror substrate.
  • the substrate can be a glass block, in particular a glass ceramic block.
  • the substrate is preferably a block made of Ultra Low Expansion Glass (ULE).
  • UEE Ultra Low Expansion Glass
  • the substrate can be composed of several substrate blocks.
  • the substrate has, for example, a cuboid geometry.
  • the substrate can be rectangular, square, oval or triangular in plan, for example.
  • the substrate comprises a front side, on which the optically effective surface is provided, and a back side facing away from the front side.
  • the optically effective surface has reflective properties. This means that the optically effective surface is suitable for reflecting EUV radiation.
  • the optically effective surface can be a mirror surface.
  • the back of the substrate preferably has no reflective properties.
  • a coordinate system with an x-direction or width direction, a y-direction or vertical direction and a z-direction or depth direction is preferably assigned to the optical element or the substrate. The directions are oriented perpendicular to each other.
  • the channels “passing through” the substrate means that the channels are located within the substrate and are surrounded by the substrate.
  • the channels can be positioned below the optically active surface with respect to the vertical direction of the substrate.
  • a “channel” can in particular be understood to mean a tubular geometry.
  • a "channel” is to be understood here as an elongate geometry whose length, viewed for example along the depth direction, is many times greater than its width, viewed for example along the width direction, and whose height, viewed for example along the vertical direction.
  • the channels preferably have a rectangular geometry in cross section. In principle, however, the cross-sectional geometry of the channels can be selected as desired.
  • Each channel preferably comprises a floor, a ceiling arranged opposite the floor and two side walls arranged opposite one another. The bottom, top and side walls are continuous through the substrate. That is, the floor, ceiling, and side walls are preferably not segmented or discontinuous.
  • the channels can also be divided into interconnected cells.
  • the fluid can be, for example, water, in particular ultrapure water, or a gas, such as air.
  • the fluid is water.
  • the fact that the channels can be "loaded" with the pressure means in the present case that the fluid can be pressurized with the aid of a pressure generating device, for example with the aid of a pump.
  • the fluid in turn applies this pressure evenly to the floor, ceiling and side walls. This causes the channels to deform from an undeformed state to a deformed state.
  • the substrate is also deformed elastically, in particular resiliently, as a result of which the optically effective surface is deformed and the target surface profile is achieved starting from the starting surface profile.
  • the optically effective surface is deformed. As soon as the channels are pressureless, they automatically deform back from the deformed state to the undeformed state. Accordingly, the optically effective surface is also deformed, starting from the target surface profile, back into the first starting surface profile.
  • the optically effective surface assumes the initial surface profile in an undeformed state and the target surface profile in a deformed state. This means that the optically effective surface assumes the shape of the initial surface profile in its undeformed state. Accordingly, the optically effective surface assumes the target surface profile in its deformed state.
  • a geometry of the optically effective surface corresponds either to the initial surface profile or to the target surface profile.
  • the optically effective surface can therefore not assume the geometry of the starting surface profile and the target surface profile at the same time.
  • the starting surface profile and the target surface profile can be any three-dimensional curved surfaces.
  • the initial surface profile and the target surface profile can only differ from one another in terms of their deformation amplitude, for example, but can otherwise be identical.
  • the initial surface profile can also be flat and the target surface profile has an arbitrarily three-dimensionally curved shape.
  • the optically effective area is switched from the initial surface profile to the target surface profile. This can take place, for example, at a defined pressure of 1 bar.
  • the fact that the optically effective surface is “switched” means in particular that the optically effective surface either assumes the geometry of the initial surface profile or is deformed into the geometry of the target surface profile. This can be done, for example, in that the unpressurized channels are pressurized with a pressure of 1 bar with the aid of the fluid.
  • the optically effective surface is assigned a plurality of target surface profiles which differ from one another only in terms of their deformation amplitude, with each target surface profile being assigned a predetermined pressure.
  • a continuous transition from the starting surface profile to the target surface profile is thus possible by continuously varying the pressure.
  • the deformation amplitude can be doubled, for example.
  • the deformation amplitude is defined as a distance, viewed along the vertical direction of the substrate, between a lowest point and a highest point of the respective target surface profile.
  • the target surface profiles do not differ from each other in terms of their geometry, but only in terms of their characteristics along the vertical direction of the substrate.
  • one, two or three target surface profiles can be provided.
  • the optically effective surface can be deformed, for example, from the starting surface profile into a first target surface profile and from there into a second target surface profile.
  • the other target surface profiles are gradually reached.
  • the channels are arranged in a common plane.
  • this common plane is placed below the optically effective surface.
  • the common plane can be positioned parallel to the optically effective surface.
  • the common plane is spanned by the width direction and the depth direction of the substrate or is arranged parallel to a plane spanned by the width direction and the depth direction.
  • the channels are distributed over a number of different levels.
  • two such planes are provided, which are spaced apart from one another and arranged parallel to one another, viewed along the vertical direction of the substrate.
  • the dimensions of the channels of the two levels can differ from one another.
  • the channels in the two levels can also be constructed identically.
  • a plane can be assigned to the optically effective surface.
  • the other level can then be associated with the rear side of the substrate.
  • the channels have a greater geometric extent when viewed along a width direction of the substrate than when viewed along a vertical direction of the substrate. That is, a width of the channels is greater than a height thereof.
  • the channels have an aspect ratio of less than 1.
  • the aspect ratio of a channel is defined as the ratio of the height of each channel to the width of each channel. If the channels have an aspect ratio of less than 1, they are positioned horizontally. Alternatively, the channels can also be positioned vertically. In this case, they have an aspect ratio greater than 1.
  • the channels are arranged closer to the optically effective surface than on a rear side of the substrate, viewed along the vertical direction.
  • the optically effective surface deforms more than the rear side of the substrate.
  • the channels can also be arranged centrally in the substrate with respect to the vertical direction. As previously mentioned, in the event that the channels are divided into two mutually different planes, one of the planes can be placed close to the optically effective surface and the other plane can be placed close to the back side of the substrate.
  • the channels are arranged at an unequal distance from one another when viewed along the width direction.
  • the target surface profile can be a calculated surface profile of the optically effective area.
  • the objective is that the target surface profile agrees with the target surface profile or deviates only minimally from it.
  • a distance between two adjacent channels is also referred to as a pitch.
  • the pitch may be uneven or even when viewed along the width direction.
  • the channels run along a depth direction of the substrate and parallel to one another.
  • the channels can also run along the width direction. Along the depth direction, the channels have their greatest geometric extent in the substrate.
  • the width of the channels extends along the width direction of the substrate.
  • the height of the channels extends along the vertical direction of the channel.
  • the geometric extension of the channels along the depth direction is a multiple of the extension of the channels along the width direction and along the vertical direction.
  • the channels are connected in series.
  • a common inlet is assigned to the channels, via which the fluid can be subjected to the pressure with the aid of the pressure generating device.
  • the channels can also be connected in parallel.
  • the channels are connected to the inlet in a comb-like manner.
  • two groups of channels can be provided, each of which is assigned an inlet. The channels then interlock like a comb.
  • the channels are divided into a multiplicity of cells connected in series.
  • the cells can each have a cuboid geometry.
  • the cells of a channel can differ from each other in their geometry. This makes it possible to optimize the target surface profile.
  • the cells differ from one another in terms of their width and/or their height. This applies in particular to the cells of one channel each.
  • the width and/or height of the cells can be optimized in such a way that a three-dimensional target surface profile of the optically effective area can be achieved.
  • the cells can also differ from each other by a length extending in the depth direction.
  • the cells of each channel are connected to one another by means of connecting lines.
  • the connecting lines are dimensioned in such a way that they have no or preferably only a very small influence on the deformation of the optically effective surface.
  • the channels have a variable cross section.
  • a lithography system with such an optical system is also proposed.
  • the lithography system can be an EUV lithography system or a DUV lithography system.
  • EUV stands for "Extreme Ultraviolet” and designates a wavelength of the working light between 0.1 nm and 30 nm.
  • DUV stands for "Deep Ultraviolet” and designates a wavelength of the working light between 30 nm and 250 nm.
  • the lithography system can have several such optical systems include. As previously mentioned, the optical system can be a projection system or part of a projection system of an EUV lithography system.
  • a method for producing an optical system for a lithography system comprises the steps of a) providing a first substrate block and a second substrate block separate from the first substrate block, b) introducing a plurality of channels into the first substrate block, c) closing the channels using the second substrate block, and d) connecting the first Substrate block and the second substrate block.
  • the substrate blocks can be glass blocks, in particular glass ceramic blocks.
  • the fact that the first substrate block and the second substrate block are “separate” from one another means in the present case that the first substrate block and the second substrate block are two separate components.
  • the channels can be introduced into the first substrate block, for example, with the aid of a machining process or with the aid of an etching process.
  • the channels are closed by placing the second substrate block on the first substrate block.
  • the first substrate block and the second substrate block can be connected to one another, for example, with the aid of an optical bonding method.
  • FIG. 1A shows a schematic view of an embodiment of an EUV lithography system
  • FIG. 1B shows a schematic view of an embodiment of a DUV lithography system
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an embodiment of an optical system for the lithography system according to FIG. 1A or 1B;
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the optical system according to section line IILIII of FIG. 2;
  • FIG. 4 shows the detailed view IV according to FIG. 3
  • FIG. 5 again shows the detailed view IV according to FIG. 3;
  • Fig. 6 is a schematic diagram describing the optical system of Fig. 2;
  • Fig. 7 is another schematic diagram describing the optical system of Fig. 2;
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view of an embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • Fig. 9 is a schematic diagram describing the optical element of Fig. 8.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of a further embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • Fig. 11 is a schematic diagram describing the optical element shown in Fig. 10;
  • Fig. 12 is another schematic diagram describing the optical element of Fig. 10;
  • Fig. 13 is another schematic diagram describing the optical element of Fig. 10;
  • FIG. 14 is another schematic diagram describing the optical element of Fig. 10;
  • FIG. 15 shows a schematic sectional view of a further embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • Fig. 16 is a schematic diagram describing the optical element shown in Fig. 15;
  • Fig. 17 is another schematic diagram describing the optical element of Fig. 15;
  • FIG. 18 shows a schematic sectional view of a further embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • Fig. 19 is a schematic diagram describing the optical element shown in Fig. 18;
  • FIG. 20 shows a schematic sectional view of a further embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • Fig. 21 is a schematic diagram describing the optical element shown in Fig. 20;
  • FIG. 22 shows a schematic perspective view of a further embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • FIG. 23 shows a schematic plan view of the optical element according to FIG. 22;
  • Fig. 24 is a schematic diagram describing the optical element shown in Fig. 22
  • Fig. 25 is another schematic diagram describing the optical element of Fig. 22;
  • FIG. 26 shows a further schematic perspective view of the optical element according to FIG. 22;
  • FIG. 27 shows a schematic plan view of another embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • FIG. 28 shows a schematic plan view of another embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • FIG. 29 shows a schematic plan view of another embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • FIG. 30 shows a schematic plan view of a further embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • FIG. 31 shows a schematic plan view of a further embodiment of an optical element for the optical system according to FIG. 2;
  • FIG. 32 shows a schematic sectional view of a further embodiment of an optical system for the lithography system according to FIG. 1A or 1B;
  • Fig. 33 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for manufacturing the optical system according to Fig. 2;
  • FIG. 34 shows a schematic sectional view of two substrate blocks for producing an optical element. Elements that are the same or have the same function have been provided with the same reference symbols in the figures, unless otherwise stated. Furthermore, it should be noted that the representations in the figures are not necessarily to scale. Hidden components are shown in the figures with dashed lines.
  • EUV stands for "extreme ultraviolet” (EnglJ extreme ultraviolet, EUV) and denotes a wavelength of the working light between 0.1 nm and 30 nm.
  • the beam shaping and illumination system 102 and the projection system 104 are each provided in a vacuum housing, not shown , wherein each vacuum housing is evacuated by means of an evacuation device, not shown.
  • the vacuum housings are surrounded by a machine room, not shown, in which drive devices are provided for mechanically moving or adjusting optical elements. Furthermore, electrical controls and the like can also be provided in this machine room.
  • the EUV lithography system 100A has an EUV light source 106A.
  • a plasma source (or a synchrotron) can be provided as the EUV light source 106A, for example, which emits radiation 108A in the EUV range (extreme ultraviolet range), ie for example in the wavelength range from 5 nm to 20 nm.
  • the EUV radiation 108A is focused in the beam shaping and illumination system 102 and the desired operating wavelength is filtered out of the EUV' radiation 108A.
  • the EUV' radiation 108A generated by the EUV light source 106A has a relatively low transmissivity through air, which is why the beam guidance spaces in the beam shaping and illumination system 102 and in the projection system 104 are evacuated.
  • the EUV' radiation 108A After passing through the beam shaping and illumination system 102, the EUV' radiation 108A is directed onto a photomask (EnglJ reticle) 120.
  • the photomask 120 is also designed as a reflective optical element and can be arranged outside of the systems 102, 104. Furthermore, the EUV radiation 108A can be directed onto the photomask 120 by means of a mirror 122 .
  • the photomask 120 has a structure which is imaged on a wafer 124 or the like in reduced form by means of the projection system 104 .
  • the projection system 104 (also referred to as a projection objective) has six mirrors M1 to M6 for imaging the photomask 120 onto the wafer 124.
  • individual mirrors M1 to M6 of the projection system 104 can be arranged symmetrically to an optical axis 126 of the projection system 104.
  • the number of mirrors M1 to M6 of the EUV lithography system 100A is not limited to the number shown. More or fewer mirrors M1 to M6 can also be provided.
  • the mirrors M1 to M6 are usually curved on their front side for beam shaping.
  • FIG. 1B shows a schematic view of a DUV lithography tool 100B that includes a beam shaping and illumination system 102 and a projection system 104 .
  • DUV stands for "deep ultraviolet” (EnglJ deep ultraviolet, DUV) and designates a working light wavelength between 30 nm and 250 nm.
  • the beam shaping and illumination system 102 and the projection system 104 can - as already described with reference to FIG. be surrounded by a machine room with appropriate propulsion equipment.
  • the DUV lithography system 100B has a DUV light source 106B.
  • An ArF excimer laser for example, can be provided as the DUV light source 106B which emits radiation 108B in the DUV range at, for example, 193 nm.
  • the beam shaping and illumination system 102 shown in FIG. 1B guides the DUV radiation 108B onto a photomask 120.
  • the photomask 120 is designed as a transmissive optical element and can be arranged outside the systems 102, 104.
  • the photomask 120 has a structure which is reduced to a wafer 124 or the like by means of the projection system 104 .
  • the projection system 104 has a plurality of lenses 128 and/or mirrors 130 for imaging the photomask 120 onto the wafer 124 .
  • individual lenses 128 and/or mirrors 130 of the projection system 104 can be arranged symmetrically to an optical axis 126 of the projection system 104 .
  • the number of lenses 128 and mirrors 130 of the DUV lithography tool 100B is not limited to the number illustrated. More or fewer lenses 128 and/or mirrors 130 can also be provided.
  • the mirrors 130 are typically curved on their front side for beam shaping.
  • An air gap between the last lens 128 and the wafer 124 can be replaced by a liquid medium 132 having a refractive index>1.
  • the liquid medium 132 can be, for example, ultrapure water.
  • Such a structure is also referred to as immersion lithography and has an increased photolithographic resolution.
  • the medium 132 can also be referred to as an immersion liquid.
  • Fig. 2 shows a schematic plan view of an embodiment of an optical
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the optical system 200 according to the section line IILIII of FIG. 2.
  • Fig. 4 and 5 each show the Detailed view IV according to FIG. 3. In the following, reference is made to FIGS. 2 to 5 at the same time.
  • the optical system 200 can be a projection system 104 of an EUV lithography system 100A, as explained above, or part of a projection system 104 of this type. However, the optical system 200 can also be part of a beam shaping and illumination system 102 as explained above. However, the optical system 200 can also be part of a DUV lithography system 100B. However, it is assumed below that the optical system 200 is part of an EUV lithography system 100A and in particular part of a projection system 104 of an EUV lithography system 100A.
  • the optical system 200 includes an optical element 202.
  • the optical element 202 can be a mirror.
  • the optical element 202 can be one of the mirrors M1 to M6.
  • the optical element 202 has a rectangular geometry.
  • the optical element 202 can have any geometry.
  • the optical element 202 can also be triangular, round or oval in plan view.
  • the optical element 202 includes a substrate 204, in particular a mirror substrate.
  • the substrate 204 may be a glass ceramic block.
  • the substrate 204 is a block made of Ultra Low Expansion Glass (ULE).
  • UEE Ultra Low Expansion Glass
  • the substrate 204 can be composed of several substrate blocks.
  • a coordinate system with an x-direction or width direction x, a y-direction or vertical direction y and a z-direction or depth direction z is assigned to the optical element 202 .
  • the directions x, y, z are oriented perpendicular to one another.
  • the optical element 202 comprises a front side 206 and a rear side 208 facing away from the front side 206.
  • the front side 206 and the rear side 208 can be arranged parallel to one another. Viewed along the vertical direction y, the front side 206 and the back side 208 are placed at a distance from one another.
  • An optically effective surface 210 is provided on the front side 206 .
  • the optically effective surface 210 is suitable for reflecting EUV radiation 108A.
  • the backside 208 has no reflective properties.
  • the optically effective surface 210 is a mirror surface. As shown in FIG. 2, the optically effective surface 210 can be circular. However, the optically effective surface 210 can also be triangular, rectangular, hexagonal or oval. The geometry of the optically effective surface 210 is arbitrary.
  • channels 212, 214 are introduced into the substrate 204.
  • the channels 212, 214 run parallel to one another through the substrate 204 along the depth direction z.
  • the channels 212, 214 can also run along the width direction x.
  • the channels 212, 214 can be constructed and arranged mirror-symmetrically to a plane of symmetry 216.
  • the plane of symmetry 216 is spanned by the vertical direction y and the vertical direction z.
  • the number of channels 212, 214 is arbitrary.
  • the channels 212, 214 are rectangular in cross-section. In principle, however, the channels 212, 214 can have any desired geometry in cross section.
  • the channels 212, 214 can be constructed with mirror symmetry to a plane of symmetry 218.
  • the plane of symmetry 218 is spanned by the width direction x and the depth direction z. Viewed along the vertical direction y, the plane of symmetry 218 is placed centrally between the front side 206 or the optically effective surface 210 and the back side 208 of the optical element 202 .
  • the plane of symmetry 218 runs centrally through the channels 212, 214 viewed along the vertical direction y.
  • the plane of symmetry 218 and thus the channels 212, 214 are positioned at a distance a1 from the optically effective surface 210 and at a distance a2 from the rear side 208, viewed along the vertical direction y.
  • the distances a1, a2 are the same.
  • the distances a1, a2 can also be of different sizes.
  • the plane of symmetry 218 and the channels 212, 214 are not arranged centrally in the optical element 202, viewed along the vertical direction y.
  • the channels 212, 214 are spaced apart from each other by a distance c viewed along the width direction x.
  • the distance c is defined as a distance between two points positioned centrally in the channels 212, 214 along the width direction x.
  • the distance c can also be referred to as the pitch.
  • the distance c is constant along the width direction x. That is, adjacent channels 212, 214 are always positioned the distance c apart from each other. However, the distance c can also be varied along the width direction x. In this case, the channels 212, 214 are placed unequally spaced from each other as viewed along the width direction x.
  • the channel 212 has a height h212 viewed along the vertical direction y. Accordingly, the channel 214 has a height h214 viewed along the vertical direction y. The heights h212, h214 are identical. Viewed along the width direction x, the channel 212 has a width b212. Accordingly, the channel 214 has a width b214 viewed along the width direction x. The widths b212, b214 differ from each other. The width b212 is greater than the width b214. The widths b212, b24 are greater than the heights h212, h214. That is, the width b212 is greater than the height h212, and the width b214 is greater than the height h214.
  • An aspect ratio of the channel 212 is defined as the ratio of the height h212 to the width b212 (h212/b212). Accordingly, an aspect ratio of channel 214 is defined as the ratio of height h214 to width b214 (h214/b214). An aspect ratio of less than 1 applies to each of the channels 212, 214. This means that the channels 212, 214 each have a greater extent viewed along the width direction x than viewed along the vertical direction y.
  • the aspect ratio can also be equal to 1.
  • the channels 212, 214 are rectangular in cross-section.
  • the aspect ratio can also be greater than 1.
  • the channels 212, 214 each have a smaller extension viewed along the width direction x than viewed along the vertical direction y.
  • the channels 212, 214 are arranged horizontally in the substrate 204.
  • FIG. "Horizontal" means that the channels 212, 214 have a greater extent along the width direction x than along the vertical direction y.
  • Each channel 212, 214 has a cover 220 associated with the optically effective surface 210, a floor 222 associated with the rear side 208, and two side walls 224, 226.
  • the fact that the cover 220 is “assigned” to the optically effective surface 210 means in the present case that the cover 220 is arranged closer to the optically effective surface 210 than to the rear side 208 when viewed in the vertical direction y.
  • the channels 212, 214 can be realized in that they are introduced into a glass block, in particular into a glass ceramic block, either by machining or with the aid of an etching process.
  • the channels 212, 214 are filled with a fluid F.
  • the fluid F can be a gas or a liquid.
  • the fluid F can be air.
  • the fluid F can also be water, in particular ultrapure water. In the following it is assumed that the fluid F is water. The use of water has the advantage that the fluid F is incompressible.
  • the channels 212, 214 can be subjected to pressure p in such a way that the channels 212, 214 are brought from an undeformed state ZI, drawn with dashed lines in FIG. 5, into a deformed state Z2.
  • the channels 212, 214 are denoted by the reference symbols 212', 214' in FIG.
  • any number of deformed states Z2 can be provided. The higher the pressure p, the greater the deformation of the channels 212, 214.
  • the substrate 204 deforms elastically, in particular elastically. This means that as soon as the pressure p falls below a predetermined value, the substrate 204 automatically deforms back, so that the channels 212, 214 are brought back from the deformed state Z2 to the undeformed state ZI.
  • All channels 212, 214 are subjected to the same pressure p. To this end, the channels 212, 214 can be connected in series.
  • the pressure p acts uniformly on the top 220, the bottom 222 and the side walls 224, 226.
  • a pressure generating device 228 (FIG. 2) is provided for applying the pressure p to the channels 212, 214.
  • the pressure generating device 228 is set up to apply the pressure p to the fluid F.
  • the pressure generating device 228 can be a pump. As FIG. 5 shows, the channels 212, 214 expand when they are brought from the undeformed state Z1 into the deformed state Z2 along the
  • the ceilings 220 or the bottoms 222 of the channels 212, 214 deform in the direction of the optically effective surface 210 or in the direction of the back 208. This means that the heights h212, h214 of the channels 212, 214 become larger. At the same time, the channels 212, 214 contract along the width direction x. That is, the widths b212, b214 of the channels 212, 214 become smaller.
  • the optically effective surface 210 and the back 208 also deform.
  • the optically effective surface 210 and the back 208 in a deformed state thereof with the reference numerals 210' and 208' respectively. Since the channels 212, 214 are placed centrally in the substrate 204 with respect to the vertical direction y, the optically effective surface 210 and the rear side 208 are deformed to the same extent. By varying the distances a1, a2, it is possible to deform the optically active surface 210 and the rear side 208 to different extents when the channels 212, 214 are subjected to pressure. To bring the channels 212, 214 from the non-deformed state ZI into the deformed state Z2, they can be subjected to a pressure of 1 bar, for example.
  • An initial surface profile PI of the optically effective surface 210 which results in the undeformed state ZI of the channels 212, 214, can, for example, be a flat surface be marriage
  • a target surface profile P2 of the optically effective surface 210 that differs from the starting surface profile PI can be any three-dimensionally curved surface.
  • a surface profile P1, P2 of the optically active surface 210 is assigned to each state ZI, Z2 of the channels 212, 214. This means that the number of surface profiles P1, P2 corresponds to the number of states ZI, Z2.
  • the number of states ZI, Z2 and the number of surface profiles P1, P2 is basically unlimited. In particular, several, for example two or three, target surface profiles P2 are provided.
  • the target surface profile P2 can be influenced by varying the geometries of the channels 212, 214, i.e. changing the widths b212, b214 and the heights h212, h214, the distance c, the distances al, a2 and the aspect ratios of the channels 212, 214. For example, an increase in the respective width b212, b214 with the same pressure p leads to greater deformation of the optically effective surface 210.
  • the target surface profile P2 is smooth. This means that the channels 212, 214 should not be recognizable on the respective target surface profile P2, ie should not "press through” to the optically effective surface 210.
  • FIG. 6 and 7 each show a diagram relating to an embodiment of the optical element 202, which has a width of 400 mm along the width direction x and a height of 40 mm along the vertical direction y.
  • the channels 212, 214 are embedded in the substrate 204 along the vertical direction y by a distance al of 20 mm away from the optically effective surface 210.
  • FIG. 6 shows a deformation d of the optically active surface 210 with the aid of the channels 212, 214 at a pressure p of 1 bar.
  • the deformation d is plotted against the width direction x.
  • Each peak 230A of the curve illustrated in FIG. At a pressure p of 1 bar, a distance PV between the valley 230B and the peak 230A is 0.14 nm.
  • a mean deformation md of the optically effective surface 210 is 2.8 nm.
  • a through pressure pt (EnglJ print through) of the channels 212 , 214 is defined as follows:
  • FIG. 7 the through pressure pt is plotted against the ratio a1/c of the distances a1, c.
  • the optical element 202 has a width of 400 mm along the width direction x and a height of 80 mm along the vertical direction y.
  • the distance al is 30 mm.
  • An aspect ratio of less than 1 applies to the channels 212, 214.
  • the distance c is 20 mm.
  • the widths b212, b214 of the channels 212, 214 are not constant.
  • the latitudes b212, b214 are optimized such that, as shown in FIG. 9, when the channels 212, 214 are pressurized, a calculated desired surface profile P2' is achieved starting from the initial surface profile PI.
  • any number of target surface profiles P2 can be realized with the aid of the channels 212, 214.
  • these target surface profiles P2 differ from one another only in the extent of the deformation d.
  • the target surface profile P2' is shown with a dotted line.
  • the target surface profile P2 obtained with the aid of pressurizing the channels 212, 214 with a pressure p of 1 bar starting from the starting surface profile PI is shown in FIG. 9 with a solid line.
  • the target surface profile P2 approximately coincides with the desired surface profile P2'.
  • the main deformation principle of the channels 212, 214 consists in applying forces to the substrate 204 viewed along the vertical direction y. As a result, the deformation d of the optically effective surface 210 can be controlled directly.
  • the deformation d occurs on the order of 2.5 nm (deformation amplitude e between a valley 232 and a peak 234 of the curve shown in FIG. 9) with an offset of 4 nm thus, at a pressure p of 1 bar viewed along the vertical direction y, a stroke of about 2.5 nm can be achieved. Since the deformation d changes linearly with the pressure p, a deformation amplitude e of up to 20 nm can be realized at a maximum pressure of 8 bar.
  • the channels 212, 214 are placed in a common plane 236, as shown in FIG.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of a further embodiment of an optical element 202.
  • the optical element 202 comprises a curved optically effective surface 210.
  • the optical element 202 has a width of 1000 mm along the width direction x and along the vertical direction y a height of 400 mm.
  • An aspect ratio of less than 1 applies to the channels 212, 214.
  • the optical element 202 comprises first channels 212A, 214A, second channels 212B, 214B, third channels 212C, 214C and fourth channels 212D, 214D, each of which has a separate pressure supply. That is, channels 212A, 214A have a common pressure supply. Correspondingly, the channels 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D each have their own pressure supply. As a result, channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D can be subjected to four different pressures p.
  • channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D can be pressurized.
  • the channels 212A, 214A are subjected to the pressure p and the channels 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D are not.
  • the channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D are divided into two planes 236, 238 placed at a distance from one another in the vertical direction y.
  • the channels 212A, 214A, 212B, 214B are placed in a first level 236 and the channels 212C, 214C, 212D, 214D are placed in a second level 238.
  • the first plane 236 is placed closer to the optically effective surface 210 than the second plane 238.
  • the channels 212A, 214A, 212B, 214B are arranged such that the channels 212A, 214A and the channels 212B, 214B are alternately arranged side by side.
  • channels 212C, 214C and channels 212D, 214D are also placed alternately.
  • the distance c is 50 mm within a group of channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D. That is, the distance c between channels 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, the not belonging to a common group is 25 mm. This means, for example, that the distance c between the channels 212A, 214A is 50 mm and the distance c between the channels 212A, 212B is 25 mm.
  • FIG. 11 shows a diagram in which the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 10 is plotted over the width direction x.
  • the channels 212A, 214A are subjected to the pressure p of 1 bar.
  • Channels 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D are not pressurized.
  • FIG. 12 shows a further diagram in which the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 10 is plotted over the width direction x.
  • the channels 212B, 214B are subjected to the pressure p of 1 bar.
  • Channels 212A, 214A, 212C, 214C, 212D, 214D are not pressurized.
  • FIG. 13 shows a further diagram in which the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 10 is plotted over the width direction x.
  • the channels 212C, 214C are subjected to the pressure p of 1 bar.
  • Channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212D, 214D are not pressurized.
  • FIG. 14 shows a further diagram in which the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 10 is plotted over the width direction x.
  • the channels 212D, 214D are subjected to the pressure p of 1 bar.
  • Channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C are not pressurized.
  • channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D it is possible to have several degrees of freedom in the deformation to achieve the optically effective surface 210.
  • the deformations d according to FIGS. 11 to 14 can also be superimposed by simultaneously applying pressure to the channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D. With a pressure range of 0 to 5 bar, a deformation amplitude e of 12 nm to 34 nm can be achieved.
  • the optical element 202 according to FIG. 15 shows a schematic sectional view of a further embodiment of an optical element 202.
  • the optical element 202 according to FIG. 15 comprises only two groups of channels 212A, 214A, 212B, 214B, which can be pressurized independently of one another.
  • the channels 212A, 214A, 212B, 214B are led to an edge of the optical element 202 which is arranged on the right in the orientation of FIG.
  • FIG. 16 shows a diagram in which the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 15 is plotted over the width direction x.
  • the channels 212A, 214A are subjected to the pressure p of 1 bar.
  • Channels 212B, 214B are not pressurized.
  • FIG. 17 shows a further diagram in which the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 15 is plotted over the width direction x.
  • the channels 212B, 214B are subjected to the pressure p of 1 bar.
  • Channels 212A, 214A are not pressurized.
  • the groups of channels 212A, 214A, 212B, 214B allow a bidirectional deformation of the optically effective surface 210 up to the edge of the optical element 202. Once the channels 212A, 214A, 212B, 214B are no longer pressurized, no deformation d occurs the optically effective surface 210 more.
  • the optical element 202 has an extent of 400 mm along the width direction x.
  • the optical element 202 has an extension of 80 mm along the vertical direction y.
  • the channels 212, 214 are oriented vertically rather than horizontally. That is, the widths b212, b214 are smaller than the heights h212, h214.
  • channels 212, 214 have aspect ratios greater than one.
  • the channels 212, 214 are placed closer to the rear side 208 than to the optically effective surface 210. That is, the distance a1 is larger than the distance a2.
  • FIG. 19 shows a diagram of the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 18 when the channels 212, 214 are pressurized with a pressure p of 1 bar.
  • the deformation d of the optically effective surface 210 is plotted over the width direction x.
  • the target surface profile P2' is shown using a dashed line.
  • the result of the deformation d of the optically effective surface 210 is shown with the aid of a dashed curve 240 .
  • the target surface profile P2 obtained in the deformed state of the optically effective surface 210 as a result of subtracting the curvature of the optically effective surface 210 from the curve 240 is shown with a solid line.
  • the optical element 202 has an extension of 560 mm along the width direction x.
  • the optical element 202 has an extension of 80 mm along the vertical direction y.
  • the optically effective surface 210 is provided centered on the front side 206 and has a diameter of 400 mm.
  • the channels 212A, 214A positioned near the optically effective surface 210 induce bending of the optical element 202 downward. Conversely, the channels 212B, 214B positioned near the backside 208 induce bending of the optical element 202 upwards.
  • the optically effective surface 210 can be modified under pressure with the aid of a modification of the geometry of the channels 212A, 214A, 212B, 214B.
  • FIG. 21 shows a diagram of the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIG. 20 when the channels 212A, 214A, 212B, 214B are pressurized with a pressure p of 1 bar.
  • the target surface profile P2' is shown with a dashed line.
  • the target surface profile P2 is illustrated using a solid line.
  • the target surface profile P2 follows the desired surface profile P2' very well.
  • FIG. 22 shows a schematic perspective view of a further embodiment of an optical element 202.
  • FIG. 23 shows a schematic top view of the optical element 202.
  • the optical element 202 has an extension of 1000 mm along the width direction x and along the depth direction z.
  • the optical element 202 has an extension of 400 mm along the vertical direction y.
  • the optically effective surface 210 is circular and covers a diameter of 600 mm.
  • the distance al is 200 mm and the distance c is 120 mm.
  • the channels 212, 214 are divided into a plurality of chambers or cells 242, 244 which can differ from one another in their widths b212, b214, heights h212, h214 and/or their aspect ratio.
  • the cells 242, 244 can also differ from one another in a length 1 extending along the depth direction z.
  • the cells 242, 244 are interconnected by means of connecting lines 246.
  • the connecting lines 246 do not contribute to the deformation d of the optically effective surface 210 .
  • All channels 212, 214 or all cells 242, 244 are assigned a common inlet 248 and a common outlet 250. This enables the channels 212, 214 to be flushed.
  • the channels 212, 214 or the cells 242, 244 are connected in series or in series.
  • FIGS. 24 and 25 each show a diagram of the deformation d of the optically effective surface 210 of the optical element 202 according to FIGS. 22 and 23 when the channels 212, 214 are pressurized with a pressure p of 1 bar.
  • the target surface profile P2 is shown in each case with a dashed line and the desired surface profile P2′ is shown with a solid line.
  • a deformation amplitude e of 1.1 nm is achieved with an offset of 6.0 nm.
  • FIG. 26 shows the target surface profile P2 of the optically effective surface 210 again in a three-dimensional representation, a section through the target surface profile P2 according to FIG. 24 being shown with the aid of a thick dashed line. A section through the target surface profile P2 according to FIG. 25 is illustrated with the aid of a thick solid line.
  • Fig. 27 shows a schematic top view of a further embodiment of an optical element 202.
  • the optical element 202 according to Fig. 27 comprises channels 212, 214 which are not in cells 242, 244 are divided. Rather, the channels 212, 214 are formed in such a way that a width of the channels 212, 214 viewed along the width direction x is variable. This means that viewed along the depth direction z, the width of the channels 212, 214 changes.
  • the channels 212, 214 thus have constrictions and widenings.
  • FIG. 28 shows a schematic plan view of a further embodiment of an optical element 202.
  • two groups of channels 212A, 214A, 212B, 214B are provided, which can each be pressurized via their own inlet 248A, 248B.
  • Channels 212A, 214A, 212B, 214B are each connected in parallel at their associated inlet 248A, 248B.
  • the channels 212A, 214A, 212B, 214B lie in a common plane and engage in one another like a comb.
  • 29 shows a schematic top view of a further embodiment of an optical element 202.
  • an optical element 202 In contrast to the optical element 202 according to FIG , 212C, 214C, 212D, 214D, each of which can be pressurized via its own inlet 248A, 248B, 248C, 248D.
  • Channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D are each connected in parallel at their associated inlet 248A, 248B, 248C, 248D. All the channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D lie in a common plane and mesh with one another like a comb.
  • the inlets 248A, 248B, 248C, 248D are arranged in a common plane, in particular a supply plane, which is different from the plane in which the channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D are arranged.
  • lines 252A, 252B, 252C, 252D lead along the vertical direction y to the channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D.
  • FIG. 30 shows a schematic plan view of a further embodiment of an optical element 202.
  • this comprises ten groups of channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212I, 214I, 212J, 214J, all located in a common plane.
  • Channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J each have a hexagonal geometry.
  • Channels 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J are arranged in pairs. This means, for example, that channel 212A is assigned to channel 214A.
  • the channels 212A, 214A are each connected to one another with the aid of a line 254.
  • All inlets 248A, 248B, 2480, 248D, 248E, 248F, 248G, 248H, 2481, 248J lie in a common plane which is spaced from the plane in which channels 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140 , 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J.
  • Each pair of channels 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212B, 214J is a line 2121, 2141, 212B, 214J 2520, 252D, 252E, 252F, 252G, 252H, 2521, 252J, which runs along the vertical direction y and which the units leaves 248A, 248B, 248C, 248D, 248E, 248F, 248G, 248H, 2481, 248J with their respective associated pair of channels 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214F, 214F, 2 , 212G, 214G, 212H, 2121, 21
  • FIG. 31 shows a schematic plan view of a further embodiment of an optical element 202.
  • branched channels 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G are provided.
  • Channels 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G are interleaved or overlapped.
  • pressure effects merge into one another.
  • the channels 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G are arranged in a common plane.
  • each channel 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G is an inlet 248A, 248B, 248C, 248D, 248E, 248F, 248G.
  • the inlets 248A, 248B, 248C, 248D, 248E, 248F, 248G are located in a common plane that is different from the plane in which the channels 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G are placed.
  • the inlets 248A, 248B, 2480, 248D, 248E, 248F, 248G are connected via lines 252A, 252B, 252C, 252D, 252E, 252F, 252G with the channels 212A, 212B, 212C, 2122D, 2122E, 2122E, 2122E, 2122E , 212G in fluid communication.
  • the optical system 200 comprises a support frame 256 (EnglJ force frame).
  • the optical element 202 is coupled to the support frame 256 with the aid of positioning elements or actuators 258 , 260 .
  • a recess 262 for a temperature sensor (not shown) is provided in the substrate 204 .
  • a sensor target 264 is also attached to the optical element 202 .
  • the sensor target 264 is used for referencing with the aid of a position sensor (not shown) for detecting a position of the optical element 202. Further recesses, bores, material weaknesses or the like can also be provided. This leads to an asymmetrical structure of the optical element 202 and to a locally changed stiffness of the optical element 202.
  • the optical element 202 includes a local change in stiffness. This can be implemented, for example, by recesses or channels 266 provided in the substrate 204 .
  • the channels 266 are placed between the rear side 208 of the optical element 202 and the channels 212, 214.
  • the channels 266 can be irregular or regular.
  • the channels 266 do not necessarily need a connection to an environment of the optical system 200.
  • FIG. 33 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for producing an optical system 200 or an optical element 202 as explained above.
  • FIG. 33 In the following, reference is made to Figs. 33 and 34 at the same time.
  • a first substrate block 268 and a second substrate block 270 separated from the first substrate block 268 are provided in a step S1. That is, the substrate blocks 268, 270 are two separate components.
  • a multiplicity of channels 212, 214 are introduced into the first substrate block 268. This can be carried out, for example, with the aid of a machining process or an etching process. Alternatively the channels 212, 214 can also be incorporated into the second substrate block 270.
  • a step S3 the channels 212, 214 are closed with the aid of the second substrate block 270.
  • the second substrate block 270 is placed on the first substrate block 268, as a result of which the channels 212, 214 are closed in the vertical direction y.
  • the first substrate block 268 and the second substrate block 270 are connected to one another. This can be done using an optical bonding process.

Landscapes

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Abstract

Ein optisches System (200) für eine Lithographieanlage (100A, 100B), aufweisend ein optisches Element (202), welches ein Substrat (204) und eine an dem Substrat (204) vorgesehene optisch wirksame Fläche (210, 210ʹ) umfasst, eine Vielzahl durch das Substrat (204) hindurchlaufende Kanäle (212, 212ʹ, 214, 214ʹ, 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 212I, 214I), welche mit Hilfe eines Fluids (F) mit einem Druck (p) beaufschlagbar sind, wobei der optisch wirksamen Fläche (210, 210ʹ) ein Ausgangsoberflächenprofil (P1) und ein sich von dem Ausgangsoberflächenprofil (P1) unterscheidendes Zieloberflächenprofil (P2) zugeordnet sind, und wobei die optisch wirksame Fläche (210, 210ʹ) mit Hilfe eines Druckbeaufschlagens und einer dadurch bewirkten Verformung der Kanäle (212, 212ʹ, 214, 214ʹ, 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 212I, 214I) von dem Ausgangsoberflächenprofil (P1) in das Zieloberflächenprofil (P2) schaltbar ist.

Description

OPTISCHES SYSTEM, LITHOGRAPHIE ANLAGE UND VERFAHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System, eine Lithographieanlage mit einem derartigen optischen System und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen optischen Systems.
Der Inhalt der Prioritätsanmeldung 10 2021 200 604.3 wird durch Bezugnahme vollumfänglich mit einbezogen.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen (EnglJ extreme ultraviolet, EUV) entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV- Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von ■ wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
Derartige Optiken können mit Hilfe von Aktuatoren in sechs Freiheitsgraden, das heißt in drei translatorischen Freiheitsgraden und in drei translatorischen Freiheitsgraden, bewegt werden. Zusätzlich ist es beispielsweise zur aktiven Kontrolle von Aberrationen möglich, eine optisch wirksame Fläche einer derartigen Optik zu deformieren. Hierdurch kann ein Oberflächenprofil oder Deformationsprofil der optisch wirksamen Fläche beeinflusst werden. Um eine bestimmte beabsichtigte optische Wirkung zu erzielen, ist das benötigte Deformationsprofil der optischen Fläche weitgehend vorgegeben. Häufig benötigt ein System nur ein oder wenige dieser Deformationsprofile auf einer optischen Fläche. Dies ist insbesondere dann häufig der Fall wenn die optische Fläche sich weder in feldkonjugierten noch in einer pupillenkonjugierten Ebene befindet.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes optisches System für eine Lithographieanlage bereitzustellen.
Demgemäß wird ein optisches System für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst ein optisches Element, welches ein Substrat und eine an dem Substrat vorgesehene optisch wirksame Fläche umfasst, eine Vielzahl durch das Substrat hindurchlaufende Kanäle, welche mit Hilfe eines Fluids mit einem Druck beaufschlagbar sind, wobei der optisch wirksamen Fläche ein Ausgangsoberflächenprofil und ein sich von dem Ausgangsoberflächenprofil unterscheidendes Zieloberflächenprofil zugeordnet sind, und wobei die optisch wirksame Fläche mit Hilfe eines Druckbeaufschlagens und einer dadurch bewirkten Verformung der Kanäle von dem Ausgangsoberflächenprofil in das Zieloberflächenprofil schaltbar ist.
Dadurch, dass die Kanäle vorgesehen sind, kann je nach Anordnung oder Geometrie der Kanäle ein zum Zeitpunkt der Auslegung beliebiges Zieloberflächenprofil vorgegeben werden. Es ist somit durch die Druckbeaufschlagung der Kanäle möglich, die optisch wirksame Fläche je nach Ausgestaltung der Kanäle beliebig zu deformieren. Das optische System kann ein Projektionssystem einer EUV-Lithographieanlage oder Teil eines derartigen Projektionssystems sein. Das optische System kann jedoch auch Teil eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems einer EUV- Lithographieanlage sein. Das optische System kann jedoch auch Teil einer DUV- Lithographieanlage sein. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System Teil einer EUV-Lithographieanlage und insbesondere Teil eines Projektionssystems einer EUV-Lithographieanlage ist.
Das optische Element ist vorzugsweise ein Spiegel. Das optische Element kann jedoch auch beliebiges anderes optisches Element, wie beispielsweise eine Linse, sein. Das Substrat ist insbesondere ein Spiegelsubstrat. Das Substrat kann ein Glasblock, insbesondere ein Glaskeramikblock, sein. Bevorzugt ist das Substrat ein aus Ultra Low Expansion Glass (ULE) gefertigter Block. Das Substrat kann aus mehreren Substratblöcken zusammengesetzt sein. Das Substrat weist beispielsweise eine quaderförmige Geometrie auf. Das Substrat kann in der Aufsicht beispielsweise rechteckig, quadratisch, oval oder dreieckig sein.
Das Substrat umfasst eine Vorderseite, an welcher die optisch wirksame Fläche vorgesehen ist, und eine der Vorderseite abgewandte Rückseite. Die optisch wirksame Fläche weist reflektive Eigenschaften auf. Das heißt, die optisch wirksame Fläche ist geeignet, EUV-Strahlung zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche kann eine Spiegelfläche sein. Die Rückseite des Substrats weist vorzugsweise keine reflektierenden Eigenschaften auf. Dem optischen Element beziehungsweise dem Substrat ist bevorzugt ein Koordinatensystem mit einer x-Richtung oder Breitenrichtung, einer y-Richtung oder Hochrichtung und einer z-Richtung oder Tiefenrichtung zugeordnet. Die Richtungen sind senkrecht zueinander orientiert. Dass die Kanäle durch das Substrat "hindurchlaufen" bedeutet vorliegend, dass die Kanäle innerhalb des Substrats angeordnet sind und von dem Substrat umgeben sind. Dabei können die Kanäle bezüglich der Hochrichtung des Substrats unterhalb der optisch wirksamen Fläche positioniert sein. Unter einem "Kanal" kann vorliegend insbesondere eine rohrförmige Geometrie zu verstehen sein. Insbesondere ist unter einem "Kanal" vorliegend eine langestreckte Geometrie zu verstehen, deren Länge, beispielsweise entlang der Tiefenrichtung betrachtet, um ein Vielfaches größer ist als deren Breite, beispielsweise entlang der Breitenrichtung betrachtet, und deren Höhe, beispielsweise entlang der Hochrichtung betrachtet.
Die Kanäle weisen vorzugsweise im Querschnitt eine rechteckförmige Geometrie auf. Grundsätzlich kann die Querschnittsgeometrie der Kanäle jedoch beliebig gewählt werden. Bevorzugt umfasst jeder Kanal einen Boden, eine dem Boden gegenüberliegend angeordnete Decke und zwei einander gegenüberliegend angeordnete Seitenwände. Der Boden, die Decke und die Seitenwände verlaufen durchgehend durch das Substrat. Das heißt, der Boden, die Decke und die Seitenwände sind bevorzugt nicht segmentiert oder unterbrochen. Alternativ können die Kanäle auch in miteinander verbundene Zellen unterteilt sein.
Das Fluid kann beispielsweise Wasser, insbesondere hochreines Wasser, oder ein Gas, wie beispielsweise Luft, sein. Vorzugsweise ist das Fluid Wasser. Dies weist den Vorteil auf, dass das Fluid inkompressibel ist, wodurch die Druckbeaufschlagung der Kanäle schneller erfolgen kann. Dass die Kanäle mit dem Druck "beaufschlagbar" sind, bedeutet vorliegend, dass das Fluid mit Hilfe einer Druckerzeugungseinrichtung, beispielsweise mit Hilfe einer Pumpe, unter Druck gesetzt werden kann. Das Fluid wiederum übt diesen Druck gleichmäßig auf den Boden, die Decke und die Seitenwände auf. Hierdurch verformen sich die Kanäle von einem unverformten Zustand in einen verformten Zustand. Dabei wird auch das Substrat elastisch, insbesondere federelastisch, verformt, wodurch die optisch wirksame Fläche deformiert wird und ausgehend von dem Ausgangsoberflächenprofil das Zieloberflächenprofil erreicht wird. Je höher der Druck ist, desto stärker wird die optisch wirksame Fläche deformiert. Sobald die Kanäle drucklos sind, verformen diese sich selbsttätig von dem verformten Zustand zurück in den unverformten Zustand. Dementsprechend verformt sich auch die optisch wirksame Fläche ausgehend von dem Zieloberflächenprofil zurück in das erste Ausgangsoberflächenprofil.
Dass der optisch wirksamen Fläche das Ausgangsoberflächenprofil und das zweite Zieloberflächenprofil "zugeordnet" sind, bedeutet vorliegend, dass die optisch wirksame Fläche in einem undeformierten Zustand das Ausgangsoberflächenprofil annimmt und in einem deformierten Zustand das Zieloberflächenprofil. Das heißt, die optisch wirksame Fläche nimmt in ihrem undeformierten Zustand die Form des Ausgangsoberflächenprofils ein. Dementsprechend nimmt die optisch wirksame Fläche in ihrem deformierten Zustand das Zieloberflächenprofil ein.
Das heißt, eine Geometrie der optisch wirksamen Fläche entspricht entweder dem Ausgangsoberflächenprofil oder dem Zieloberflächenprofil. Die optisch wirksame Fläche kann also nicht gleichzeitig die Geometrie des Ausgangsoberflächenprofils und des Zieloberflächenprofils einnehmen. Das Ausgangsoberflächenprofil und das Zieloberflächenprofil können beliebig dreidimensional gekrümmte Flächen sein. Das Ausgangsoberflächenprofil und das Zieloberflächenprofil können sich beispielsweise nur in ihrer Deformationsamplitude voneinander unterscheiden, ansonsten aber identisch sein. Ferner kann das Ausgangsoberflächenprofil auch eben sein und das Zieloberflächenprofil weist eine beliebig dreidimensional gekrümmte F orm auf.
Bei der Druckbeaufschlagung der Kanäle wird die optisch wirksame Fläche von dem Ausgangsoberflächenprofil in das Zieloberflächenprofil geschaltet. Dies kann beispielsweise bei einem definierten Druck von 1 bar erfolgen. Dass die optisch wirksame Fläche "geschaltet" wird, bedeutet vorliegend insbesondere, dass die optisch wirksame Fläche entweder die Geometrie des Ausgangsoberflächenprofils einnimmt oder in die Geometrie des Zieloberflächenprofils deformiert ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die drucklosen Kanäle mit Hilfe des Fluid mit einem Druck von 1 bar druckbeaufschlagt werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind der optisch wirksamen Fläche mehrere Zieloberflächenprofile zugeordnet, welche sich nur in ihrer Deformationsamplitude voneinander unterscheiden, wobei jedem Zieloberflächenprofil ein vorbestimmter Druck zugeordnet ist.
Durch kontinuierliche Variation des Drucks ist somit ein kontinuierlicher Übergang von dem Ausgangsoberflächenprofil zu dem Zieloberflächenprofil möglich. Bei einer Verdopplung des Drucks kann beispielsweise eine Verdopplung der Deformationsamplitude erzielt werden. Die Deformationsamplitude ist definiert als ein entlang der Hochrichtung des Substrats betrachteter Abstand zwischen einem tiefsten Punkt und einem höchsten Punkt des jeweiligen Zieloberflächenprofils. Die Zieloberflächenprofile unterscheiden sich voneinander nicht in ihrer Geometrie, sondern nur in ihrer Ausprägung entlang der Hochrichtung des Substrats. Beispielsweise können ein, zwei oder drei Zieloberflächenprofile vorgesehen sein. In diesem Fall kann die optisch wirksame Fläche beispielsweise von dem Ausgangsoberflächenprofil in ein erstes Zieloberflächenprofil und von diesem in ein zweites Zieloberflächenprofil verformt werden. Bei einer weiteren Steigerung des Drucks werden nach und nach die weiteren Zieloberflächenprofile erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kanäle in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.
Diese gemeinsame Ebene ist entlang der Hochrichtung betrachtet unterhalb der optisch wirksamen Fläche platziert. Die gemeinsame Ebene kann parallel zu der optisch wirksamen Fläche positioniert sein. Die gemeinsame Ebene wird von der Breitenrichtung und der Tiefenrichtung des Substrats aufgespannt oder ist parallel zu einer von der Breitenrichtung und der Tiefenrichtung aufgespannten Ebene angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kanäle auf mehrere sich voneinander unterscheidende Ebenen verteilt angeordnet.
Beispielsweise sind zwei derartige Ebenen vorgesehen, die entlang der Hochrichtung des Substrats betrachtet voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind. Die Kanäle der beiden Ebenen können sich in deren Abmessungen voneinander unterscheiden. Die Kanäle in den beiden Ebenen können jedoch auch identisch aufgebaut sein. Insbesondere kann eine Ebene der optisch wirksamen Fläche zugeordnet sein. Die andere Ebene kann dann der Rückseite des Substrats zugeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Kanäle entlang einer Breitenrichtung des Substrats betrachtet eine größere geometrische Ausdehnung als entlang einer Hochrichtung des Substrats betrachtet auf. Das heißt, eine Breite der Kanäle ist größer als eine Höhe derselben. Insbesondere weisen die Kanäle ein Aspektverhältnis von kleiner als 1 auf. Das Aspekt- Verhältnis eines Kanals ist definiert als das Verhältnis der Höhe des jeweiligen Kanals zu der Breite des jeweiligen Kanals. Für den Fall, dass die Kanäle ein Aspektverhältnis von kleiner als 1 aufweisen, sind diese horizontal positioniert. Alternativ können die Kanäle auch vertikal positioniert sein. In diesem Fall weisen diese ein Aspektverhältnis von größer als 1 auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kanäle entlang der Hochrichtung betrachtet näher an der optisch wirksamen Fläche als an einer Rückseite des Substrats angeordnet.
Hierdurch kann erreicht werden, dass sich die optisch wirksame Fläche stärker verformt als die Rückseite des Substrats. Alternativ können die Kanäle bezüglich der Hochrichtung auch mittig in dem Substrat angeordnet sein. Für den Fall, dass sich die Kanäle auf zwei voneinander unterscheidende Ebenen aufteilen, kann, wie zuvor erwähnt, eine der Ebene nahe der optisch wirksamen Fläche und die andere Ebene nahe der Rückseite des Substrats platziert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kanäle entlang der Breitenrichtung betrachtet ungleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet.
Hierdurch ist es möglich, die Deformation der optisch wirksamen Fläche zu optimieren und ein definiertes Solloberflächenprofil der optisch wirksamen Fläche vorzugeben. Das Solloberflächenprofil kann ein errechnetes Oberflächenprofil der optisch wirksamen Fläche sein. Zielsetzung ist, dass das Zieloberflächenprofil mit dem Solloberflächenprofil übereinstimmt oder nur minimal von diesem ab- weicht. Ein Abstand zwischen zwei benachbarten Kanälen wird auch als Teilung bezeichnet. Die Teilung kann entlang der Breitenrichtung betrachtet ungleichmäßig oder gleichmäßig sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform verlaufen die Kanäle entlang einer Tiefenrichtung des Substrats und parallel zueinander.
Die Kanäle können auch entlang der Breitenrichtung verlaufen. Entlang der Tiefenrichtung weisen die Kanäle ihre größte geometrische Erstreckung in dem Substrat auf. Entlang der Breitenrichtung des Substrats erstreckt sich die Breite der Kanäle. Entlang der Hochrichtung des Kanals erstreckt sich die Höhe der Kanäle. Dabei ist die geometrische Ausdehnung der Kanäle entlang der Tiefenrichtung ein Vielfaches der Ausdehnung der Kanäle entlang der Breitenrichtung und entlang der Hochrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kanäle in Serie geschaltet.
Den Kanälen ist insbesondere ein gemeinsamer Einlass zugeordnet, über welchen das Fluid mit Hilfe der Druckerzeugungseinrichtung mit dem Druck beaufschlagbar ist. Alternativ können die Kanäle auch parallelgeschaltet sein. In diesem Fall sind die Kanäle kammartig mit dem Einlass verbunden. Dabei können zwei Gruppen an Kanälen vorgesehen sein, welchen jeweils ein Einlass zugeordnet ist. Die Kanäle greifen dann kammartig ineinander.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kanäle in eine Vielzahl in Serie geschalteter Zellen unterteilt.
Die Zellen können jeweils eine quaderförmige Geometrie aufweisen. Die Zellen eines Kanals können sich in ihrer Geometrie voneinander unterscheiden. Hierdurch ist es möglich, das Zieloberflächenprofil zu optimieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform unterscheiden sich die Zellen in ihrer Breite und/oder in ihrer Höhe voneinander. Dies trifft insbesondere für die Zellen jeweils eines Kanals zu. Die Zellen können in ihrer Breite und/oder in ihrer Höhe derart optimiert werden, dass ein dreidimensionales Zieloberflächenprofil der optisch wirksamen Fläche erzielt werden kann. Die Zellen können sich auch durch eine sich in der Tiefenrichtung erstreckende Länge voneinander unterscheiden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Zellen jedes Kanals mit Hilfe von Verbindungsleitungen miteinander verbunden.
Die Verbindungsleitungen sind insbesondere so bemessen, dass diese keinen oder bevorzugt nur einen sehr geringen Einfluss auf die Deformation der optisch wirksamen Fläche aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Kanäle einen variablen Querschnitt auf.
Das heißt insbesondere, dass sich der Querschnitt der Kanäle entlang der Tiefenrichtung betrachtet derart ändert, dass die Kanäle Einschnürungen und Erweiterungen aufweisen.
Ferner wird eine Lithograp hieanlage mit einem derartigen optischen System vor- geschlagen.
Die Lithographieanlage kann eine EUV-Lithographieanlage oder eine DUV- Lithographieanlage sein. EUV steht für "Extreme Ultraviolet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. DUV steht für "Deep Ultraviolet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Die Lithographieanlage kann mehrere derartige optische Systeme umfassen. Wie zuvor erwähnt, kann das optische System ein Projektionssystem oder Teil eines Projektionssystems einer EUV-Lithographieanlage sein.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Systems für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte^ a) Bereitstellen eines ersten Substratblocks sowie eines von dem ersten Substratblock getrennten zweiten Substratblocks, b) Einbringen einer Vielzahl Kanäle in den ersten Substratblock, c) Verschließen der Kanäle mit Hilfe des zweiten Substratblocks, und d) Verbinden des ersten Substratblocks und des zweiten Substratblocks.
Die Substratblöcke können Glasblöcke, insbesondere Glaskeramikblöcke, sein. Dass der erste Substratblock und der zweite Substratblock voneinander "getrennt" sind, bedeutet vorliegend, dass der erste Substratblock und der zweite Substratblock zwei voneinander getrennte Bauteile sind. Die Kanäle können beispielsweise mit Hilfe eines spanabhebenden Verfahrens oder mit Hilfe eines Ätzverfahrens in den ersten Substratblock eingebracht werden. Durch ein Platzieren des zweiten Substratblocks auf dem ersten Substratblock werden die Kanäle verschlossen. Der erste Substratblock und der zweite Substratblock können beispielsweise mit Hilfe eines optischen Bondverfahrens miteinander verbunden werden.
"Ein" ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Die für das optische System beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die Lithographieanlage und/oder das Verfahren entsprechend und umgekehrt.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen 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 Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV- Lithographieanlage;
Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV- Lithographieanlage;
Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Lithographieanlage gemäß Fig. 1A oder Fig. 1B;
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht des optischen Systems gemäß der Schnittlinie IILIII der Fig. 2;
Fig. 4 zeigt die Detailansicht IV gemäß Fig. 3; Fig. 5 zeigt erneut die Detailansicht IV gemäß Fig. 3;
Fig. 6 zeigt ein schematisches Diagramm beschreibend das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 7 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm beschreibend das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 9 zeigt ein schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 8;
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 11 zeigt ein schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 10;
Fig. 12 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 10;
Fig. 13 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 10;
Fig. 14 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 10; Fig. 15 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 16 zeigt ein schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 15;
Fig. 17 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 15;
Fig. 18 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 19 zeigt ein schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 18;
Fig. 20 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 21 zeigt ein schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 20;
Fig. 22 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 23 zeigt eine schematische Aufsicht des optischen Elements gemäß Fig. 22;
Fig. 24 zeigt ein schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 22; Fig. 25 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm beschreibend das optische Element gemäß Fig. 22;
Fig. 26 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des optischen Elements gemäß Fig. 22;
Fig. 27 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 28 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 29 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 30 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 31 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für das optische System gemäß Fig. 2;
Fig. 32 zeigt eine schematische Schnitt ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems für die Lithographieanlage gemäß Fig. 1A oder Fig. 1B;
Fig. 33 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen des optischen Systems gemäß Fig. 2; und
Fig. 34 zeigt eine schematische Schnittansicht zweier Substratblöcke zum Herstellen eines optischen Elements. In den Figuren sind gleiche oder funktions gleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind. Verdeckte Bauteile sind in den Figuren mit gestrichelten Linien dar gestellt.
Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für "extremes Ultraviolett" (EnglJ extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum -Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum -Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum -Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen 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 Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungs system 102 wird die EUV- Strahlung 108A gebündelt, und die gewünschte Betriebswellenlänge wird aus der EUV'Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV'Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb 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 Strahlformungs- und Beleuchtungs system 102 wird die EUV'Strahlung 108A auf eine Photomaske (EnglJ 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 Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel Ml bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel Ml bis M6 der EUV- Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel Ml bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel Ml bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für "tiefes Ultraviolett" (EnglJ deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu Fig. 1A beschrieben - von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
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 beispielsweise 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 124 oder dergleichen ab gebildet wird.
Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV- Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform eines optischen
Systems 200. Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht des optischen Systems 200 gemäß der Schnittlinie IILIII der Fig. 2. Fig. 4 und 5 zeigen jeweils die Detailansicht IV gemäß Fig. 3. Nachfolgend wird auf die Fig. 2 bis 5 gleichzeitig Bezug genommen.
Das optische System 200 kann ein wie zuvor erläutertes Projektionssystem 104 einer EUV-Lithographieanlage 100A oder Teil eines derartigen Projektionssystems 104 sein. Das optische System 200 kann jedoch auch Teil eines wie zuvor erläuterten Strahlformungs- und Beleuchtungssystems 102 sein. Das optische System 200 kann jedoch auch Teil einer DUV-Lithographieanlage 100B sein. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 200 Teil einer EUV-Lithographieanlage 100A und insbesondere Teil eines Projektionssystems 104 einer EUV-Lithographieanlage 100 A ist.
Das optische System 200 umfasst ein optisches Element 202. Das optische Element 202 kann ein Spiegel sein. Beispielsweise kann das optische Element 202 einer der Spiegel Ml bis M6 sein. In der Aufsicht gemäß der Fig. 2 weist das optische Element 202 eine rechteckförmige Geometrie auf. Das optische Element 202 kann jedoch eine beliebige Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann das optische Element 202 in der Aufsicht auch dreieckförmig, rund oder oval sein. Das optische Element 202 umfasst ein Substrat 204, insbesondere ein Spiegelsubstrat. Das Substrat 204 kann ein Glaskeramikblock sein. Insbesondere ist das Substrat 204 ein aus Ultra Low Expansion Glass (ULE) gefertigter Block. Das Substrat 204 kann aus mehreren Substratblöcken zusammengesetzt sein.
Dem optischen Element 202 ist ein Koordinatensystem mit einer x-Richtung oder Breitenrichtung x, einer y-Richtung oder Hochrichtung y und einer z-Richtung oder Tiefenrichtung z zugeordnet. Die Richtungen x, y, z sind senkrecht zueinander orientiert. Das optische Element 202 umfasst eine Vorderseite 206 und eine der Vorderseite 206 abgewandte Rückseite 208. Die Vorderseite 206 und die Rückseite 208 können parallel zueinander angeordnet sein. Entlang der Hochrichtung y betrachtet sind die Vorderseite 206 und die Rückseite 208 voneinander beabstandet platziert. An der Vorderseite 206 ist eine optisch wirksame Fläche 210 vorgesehen. Die optisch wirksame Fläche 210 ist geeignet, EUV-Strahlung 108A zu reflektieren. Die Rückseite 208 weist keine reflektierenden Eigenschaften auf. Die optisch wirksame Fläche 210 ist eine Spiegelfläche. Die optisch wirksame Fläche 210 kann, wie in der Fig. 2 gezeigt, kreisrund sein. Die optisch wirksame Fläche 210 kann jedoch auch dreieckig, rechteckig, sechseckig oder oval sein. Die Geometrie der optisch wirksamen Fläche 210 ist beliebig.
In das Substrat 204 ist eine beliebige Anzahl an Kanälen 212, 214, von denen in den Fig. 2 bis 5 nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind, eingebracht. Die Kanäle 212, 214 verlaufen entlang der Tiefenrichtung z parallel zueinander durch das Substrat 204 hindurch. Alternativ können die Kanäle 212, 214 auch entlang der Breitenrichtung x verlaufen. Die Kanäle 212, 214 können spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene 216 aufgebaut und angeordnet sein. Die Symmetrieebene 216 wird von der Hochrichtung y und der Tiefenrichtung z aufgespannt. Die Anzahl der Kanäle 212, 214 ist beliebig.
Wie die Fig. 4 zeigt, sind die Kanäle 212, 214 im Querschnitt rechteckförmig. Die Kanäle 212, 214 können im Querschnitt jedoch grundsätzlich jede beliebige Geometrie aufweisen. Die Kanäle 212, 214 können spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene 218 aufgebaut sein. Die Symmetrieebene 218 wird von der Breitenrichtung x und der Tiefenrichtung z aufgespannt. Entlang der Hochrichtung y betrachtet, ist die Symmetrieebene 218 mittig zwischen der Vorderseite 206 oder der optisch wirksamen Fläche 210 und der Rückseite 208 des optischen Elements 202 platziert. Die Symmetrieebene 218 verläuft entlang der Hochrichtung y betrachtet mittig durch die Kanäle 212, 214 hindurch. Die Symmetrieebene 218 und damit die Kanäle 212, 214 sind entlang der Hochrichtung y betrachtet um einen Abstand al von der optisch wirksamen Fläche 210 und um einen Abstand a2 von der Rückseite 208 beabstandet positioniert angeordnet. Für den Fall, dass die Symmetrie- ebene 218 beziehungsweise die Kanäle 212, 214 entlang der Hochrichtung y betrachtet mittig zwischen der optisch wirksamen Fläche 210 und der Rückseite 208 angeordnet sind, sind die Abstände al, a2 gleich groß. Die Abstände al, a2 können jedoch auch unterschiedlich groß sein. In diesem Fall sind die Symmetrieebene 218 und die Kanäle 212, 214 entlang der Hochrichtung y betrachtet nicht mittig in dem optischen Element 202 angeordnet.
Die Kanäle 212, 214 sind entlang der Breitenrichtung x betrachtet um einen Abstand c voneinander beabstandet angeordnet. Der Abstand c ist definiert als ein Abstand zweier entlang der Breitenrichtung x mittig in den Kanälen 212, 214 positionierter Punkte. Der Abstand c kann auch als Teilung (EnglJ pitch) bezeichnet werden. Entlang der Breitenrichtung x ist der Abstand c konstant. Das heißt, benachbarte Kanäle 212, 214 sind immer in dem Abstand c voneinander beabstandet positioniert. Der Abstand c kann entlang der Breitenrichtung x jedoch auch variiert werden. In diesem Fall sind die Kanäle 212, 214 entlang der Breitenrichtung x betrachtet ungleichmäßig voneinander beabstandet platziert.
Der Kanal 212 weist entlang der Hochrichtung y betrachtet eine Höhe h212 auf. Dementsprechend weist der Kanal 214 entlang der Hochrichtung y betrachtet eine Höhe h214 auf. Die Höhen h212, h214 sind identisch. Entlang der Breitenrichtung x betrachtet weist der Kanal 212 eine Breite b212 auf. Dementsprechend weist der Kanal 214 entlang der Breitenrichtung x betrachtet eine Breite b214 auf. Die Breiten b212, b214 unterscheiden sich voneinander. Die Breite b212 ist größer als die Breite b214. Die Breiten b212, b24 sind größer als die Höhen h212, h214. Das heißt, die Breite b212 ist größer als die Höhe h212 und die Breite b214 ist größer als die Höhe h214. Ein Aspektverhältnis des Kanals 212 ist definiert als das Verhältnis der Höhe h212 zu der Breite b212 (h212/b212). Dementsprechend ist ein Aspektverhältnis des Kanals 214 definiert als das Verhältnis der Höhe h214 zu der Breite b214 (h214/b214). Für die Kanäle 212, 214 gilt jeweils ein Aspektverhältnis von kleiner als 1. Das heißt, die Kanäle 212, 214 weisen jeweils entlang der Breitenrichtung x betrachtet eine größere Ausdehnung auf als entlang der Hochrichtung y betrachtet.
Das Aspektverhältnis kann jedoch auch gleich 1 sein. In diesem Fall sind die Kanäle 212, 214 im Querschnitt rechteckförmig. Ferner kann das Aspektverhältnis auch größer als 1 sein. Im diesem Fall weisen die Kanäle 212, 214 jeweils entlang der Breitenrichtung x betrachtet eine kleinere Ausdehnung auf als entlang der Hochrichtung y betrachtet. Die Kanäle 212, 214 sind horizontal in dem Substrat 204 angeordnet. "Horizontal" heißt dabei, dass die Kanäle 212, 214 entlang der Breitenrichtung x eine größere Ausdehnung als entlang der Hochrichtung y aufweisen.
Jeder Kanal 212, 214 weist eine der optisch wirksamen Fläche 210 zugeordnete Decke 220, einen der Rückseite 208 zugeordneten Boden 222 sowie zwei Seitenwände 224, 226 auf. Dass die Decke 220 der optisch wirksamen Fläche 210 "zugeordnet" ist, heißt vorliegend, dass die Decke 220 entlang der Hochrichtung y betrachtet näher an der optisch wirksamen Fläche 210 als an der Rückseite 208 angeordnet ist. Entsprechendes gilt für den Boden 222. Die Kanäle 212, 214 können dadurch verwirklicht werden, dass diese entweder spanabhebend oder mit Hilfe eines Ätzverfahrens in einen Glasblock, insbesondere in einen Glaskeramikblock, eingebracht werden. Um die Kanäle 212, 214 in der Hochrichtung y zu verschließen, wird ein weiterer Glasblock auf den zuvor erwähnten Glasblock aufgelegt und mit diesem optisch gebondet. Die Kanäle 212, 214 sind mit einem Fluid F gefüllt. Das Fluid F kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Beispielsweise kann das Fluid F Luft sein. Das Fluid F kann auch Wasser, insbesondere hochreines Wasser, sein. Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass das Fluid F Wasser ist. Die Verwendung von Wasser weist den Vorteil auf, dass das Fluid F inkompressibel ist. Mit Hilfe des Fluids F sind die Kanäle 212, 214 derart mit Druck p beaufschlagbar, dass die Kanäle 212, 214 von einem in der Fig. 5 mit gestrichelten Linien gezeichneten unverformten Zustand ZI in einen verformten Zustand Z2 verbracht werden. In dem verformten Zustand Z2 sind die Kanäle 212, 214 in der Fig. 5 mit den Bezugszeichen 212', 214' bezeichnet. Je nach Höhe des aufgebrachten Drucks p kann eine beliebige Anzahl an verformten Zuständen Z2 vorgesehen sein. Je höher der Druck p, desto stärker ist die Verformung der Kanäle 212, 214.
Bei dem Verbringen der Kanäle 212, 214 von dem unverformten Zustand ZI in den verformten Zustand Z2 verformt sich das Substrat 204 elastisch, insbesondere federelastisch. Das heißt, sobald der Druck p unter einen vorgegebenen Wert abfällt, verformt sich das Substrat 204 selbsttätig zurück, so dass die Kanäle 212, 214 von dem verformten Zustand Z2 zurück in den unverformten Zustand ZI verbracht werden.
Alle Kanäle 212, 214 werden mit demselben Druck p beaufschlagt. Hierzu können die Kanäle 212, 214 in Reihe geschaltet sein. Der Druck p wirkt gleichmäßig auf die Decke 220, den Boden 222 und die Seitenwände 224, 226. Zum Beaufschlagen der Kanäle 212, 214 mit dem Druck p ist eine Druckerzeugungseinrichtung 228 (Fig. 2) vorgesehen. Die Druckerzeugungseinrichtung 228 ist dazu eingerichtet, das Fluid F mit dem Druck p zu beaufschlagen. Die Druckerzeugungseinrichtung 228 kann eine Pumpe sein. Wie die Fig. 5 zeigt, dehnen sich die Kanäle 212, 214 bei dem Verbringen derselben von dem unverformten Zustand Z 1 in den verformten Zustand Z2 entlang der
Hochrichtung y aus. Insbesondere verformen sich die Decken 220 beziehungsweise die Böden 222 der Kanäle 212, 214 in Richtung der optisch wirksamen Fläche 210 beziehungsweise in Richtung der Rückseite 208. Das heißt, die Höhen h212, h214 der Kanäle 212, 214 werden größer. Gleichzeitig ziehen sich die Kanäle 212, 214 entlang der Breitenrichtung x zusammen. Das heißt, die Breiten b212, b214 der Kanäle 212, 214 werden kleiner.
Dadurch, dass sich die Kanäle 212, 214 bei dem Druckbeaufschlagen derselben von dem unverformten Zustand ZI in den verformten Zustand Z2 verformen, verformen sich auch die optisch wirksame Fläche 210 sowie die Rückseite 208. In der Fig. 5 sind die optisch wirksame Fläche 210 beziehungsweise die Rückseite 208 in einem verformten Zustand derselben mit den Bezugszeichen 210' beziehungsweise 208' versehen. Da die Kanäle 212, 214 bezüglich der Hochrichtung y mittig in dem Substrat 204 platziert sind, verformen sich die optisch wirksame Fläche 210 und die Rückseite 208 in gleichem Maße. Mit Hilfe einer Variation der Abstände al, a2 ist es möglich, die optisch wirksame Fläche 210 und die Rückseite 208 bei einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212, 214 unterschiedlich stark zu verformen. Zum Verbringen der Kanäle 212, 214 von dem unverformten Zustand ZI in den verformten Zustand Z2, können diese beispielsweise mit einem Druck von 1 bar beaufschlagt werden.
Mit Hilfe eines Verbringens der Kanäle 212, 214 von dem unverformten Zustand ZI in den verformten Zustand Z2 ist es möglich, unterschiedliche Oberflächenprofile Pl, P2 der optisch wirksamen Fläche 210 einzustellen. Ein Ausgangsoberflächenprofil PI der optisch wirksamen Fläche 210, das sich in dem unverformten Zustand ZI der Kanäle 212, 214 ergibt, kann beispielsweise eine ebene Flä- ehe sein. Ein sich von dem Ausgangsoberflächenprofil PI unterscheidendes Zieloberflächenprofil P2 der optisch wirksamen Fläche 210 kann eine beliebig dreidimensional gekrümmte Fläche sein.
Jedem Zustand ZI, Z2 der Kanäle 212, 214 ist ein Oberflächenprofil Pl, P2 der optisch wirksamen Fläche 210 zugeordnet. Das heißt, die Anzahl der Oberflächenprofile Pl, P2 entspricht der Anzahl der Zustände ZI, Z2. Die Anzahl der Zustände ZI, Z2 und die Anzahl der Oberflächenprofile Pl, P2 ist grundsätzlich nicht begrenzt. Insbesondere sind mehrere, beispielsweise zwei oder drei, Zieloberflächenprofile P2 vorgesehen.
Um das Zieloberflächenprofil P2 beeinflussen zu können, ist es möglich, die nachfolgenden Parameter zu variieren. Das Zieloberflächenprofil P2 kann durch eine Variation der Geometrien der Kanäle 212, 214, also eine Veränderung der Breiten b212, b214 und der Höhen h212, h214, des Abstands c, der Abstände al, a2 sowie der Aspektverhältnisse der Kanäle 212, 214 beeinflusst werden. So führt beispielsweise eine Vergrößerung der jeweiligen Breite b212, b214 bei gleichem Druck p zu einer stärkeren Deformation der optisch wirksamen Fläche 210.
Dabei ist es für manche optische Anwendungen wünschenswert, dass das Zieloberflächenprofil P2 glatt ist. Das heißt, die Kanäle 212, 214 sollen an dem jeweiligen Zieloberflächenprofil P2 nicht erkennbar sein, also sich nicht bis zu der optisch wirksamen Fläche 210 "durchdrücken".
Fig. 6 und 7 zeigen jeweils ein Diagramm betreffend eine Ausführungsform des optischen Elements 202, welches entlang der Breitenrichtung x eine Breite von 400 mm und entlang der Hochrichtung y eine Höhe von 40 mm aufweist. Die Kanäle 212, 214 sind entlang der Hochrichtung y um einen Abstand al von 20 mm von der optisch wirksamen Fläche 210 entfernt in dem Substrat 204 eingebettet. Der Abstand c beträgt 20 mm. Es ergibt sich somit ein Verhältnis des Abstands al zu dem Abstand c von 1 (al/c = 1).
In der Fig. 6 ist eine Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 mit Hilfe der Kanäle 212, 214 bei einem Druck p von 1 bar dargestellt. Hierbei ist die Deformation d über der Breitenrichtung x aufgetragen. Dabei steht jede Spitze 230A der in der Fig. 6 dargestellten Kurve für einen Kanal 212, 214. Ein jeweiliges Tal 230B der Kurve steht für einen Bereich der optisch wirksamen Fläche 210, der zwischen zwei Kanälen 212, 214 vorgesehen ist. Bei einem Druck p von 1 bar beträgt ein Abstand PV zwischen dem Tal 230B und der Spitze 230A 0,14 nm. Eine mittlere Deformation md der optisch wirksamen Fläche 210 beträgt 2,8 nm. Ein Durchdruck pt (EnglJ print through) der Kanäle 212, 214 ist wie folgt definiert:
Figure imgf000028_0001
Mit den obigen Werten ergibt sich für den Durchdruck pt ein Wert von 2,6%.
In der Fig. 7 ist der Durchdruck pt über dem Verhältnis al/c der Abstände al, c aufgetragen. Der eingekreiste Bereich der in der Fig. 7 gezeigten Kurve zeigt das Beispiel gemäß der Fig. 6 mit dem Verhältnis des Abstands al zu dem Abstand c von 1 (al/c = 1). Wie der Fig. 7 zu entnehmen ist, ergibt sich für ein Verhältnis des Abstands al zu dem Abstand c von 2 (al/c = 2) ein Durch druck von weniger als 0,01%.
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Das optische Element 202 weist entlang der Breitenrichtung x eine Breite von 400 mm und entlang der Hochrichtung y eine Höhe von 80 mm auf. Der Abstand al beträgt 30 mm. Für die Kanäle 212, 214 gilt jeweils ein Aspektverhältnis von kleiner als 1. Der Abstand c beträgt 20 mm. Die Breiten b212, b214 der Kanäle 212, 214 sind nicht konstant. Die Breiten b212, b214 sind dahingehend optimiert, dass, wie in der Fig. 9 gezeigt, bei einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212, 214 ausgehend von dem Ausgangsoberflächenprofil PI ein errechnetes Solloberflächenprofil P2' erzielt wird. Wie zuvor schon erläutert, kann mit Hilfe der Kanäle 212, 214 eine beliebige Anzahl an Zieloberflächenprofilen P2 verwirklich werden. Bevorzugt unterscheiden sich diese Zieloberflächenprofile P2 nur in ihrer Ausprägung der Deformation d voneinander.
In der Fig. 9 ist das Solloberflächenprofil P2' mit einer gepunkteten Linie dargestellt. Das mit Hilfe einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212, 214 mit einem Druck p von 1 bar ausgehend von dem Ausgangsoberflächenprofil PI erzielte Zieloberflächenprofil P2 ist in der Fig. 9 mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Wie die Fig. 9 zeigt, deckt sich das Zieloberflächenprofil P2 annähernd mit dem Solloberflächenprofil P2'. Das Hauptverformungsprinzip der Kanäle 212, 214 besteht darin, entlang der Hochrichtung y betrachtet Kräfte auf das Substrat 204 aufzubringen. Hierdurch kann die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 direkt kontrolliert werden.
Wie der Fig. 9 zu entnehmen ist, erfolgt die Deformation d in einer Größenordnung von 2,5 nm (Deformationsamplitude e zwischen einem Tal 232 und einem Berg 234 der in der Fig. 9 gezeigten Kurve) bei einem Offset von 4 nm. Es kann somit bei einem Druck p von 1 bar entlang der Hochrichtung y betrachtet ein Hub von etwa 2,5 nm erzielt werden. Da sich die Deformation d linear mit dem Druck p ändert, kann bei einem maximalen Druck von 8 bar eine Deformationsamplitude e von bis zu 20 nm realisiert werden. Dabei sind die Kanäle 212, 214, wie in der Fig. 8 gezeigt, in einer gemeinsamen Ebene 236 platziert.
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Das optische Element 202 umfasst eine gekrümmte optisch wirksame Fläche 210. Das optische Element 202 weist entlang der Breitenrichtung x eine Breite von 1000 mm und entlang der Hochrichtung y eine Höhe von 400 mm auf. Für die Kanäle 212, 214 gilt jeweils ein Aspektverhältnis von kleiner als 1.
Bei dieser Ausführungsform des optischen Elements 202 umfasst dieses erste Kanäle 212A, 214A, zweite Kanäle 212B, 214B, dritte Kanäle 212C, 214C und vierte Kanäle 212D, 214D, welche jeweils eine gesonderte Druckversorgung aufweisen. Das heißt, die Kanäle 212A, 214A weisen eine gemeinsame Druckversorgung auf. Dementsprechend weisen auch die Kanäle 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D jeweils eine eigene Druckversorgung auf. Hierdurch können die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D mit vier unterschiedlichen Drücken p beaufschlagt werden. Ferner können auch nur einzelne Gruppen der Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D druckbeaufschlagt werden. Beispielsweise werden nur die Kanäle 212A, 214A mit dem Druck p beaufschlagt und die Kanäle 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D nicht.
Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D sind auf zwei in der Hochrichtung y voneinander beabstandet platzierte Ebenen 236, 238 aufgeteilt. Dabei sind die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B in einer ersten Ebene 236 platziert und die Kanäle 212C, 214C, 212D, 214D sind in einer zweiten Ebene 238 platziert. Die erste Ebene 236 ist entlang der Hochrichtung y betrachtet näher an der optisch wirksamen Fläche 210 platziert als die zweite Ebene 238.
Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B sind derart angeordnet, dass die Kanäle 212A, 214A und die Kanäle 212B, 214B abwechselnd nebeneinander angeordnet sind. Dementsprechend sind auch die Kanäle 212C, 214C und die Kanäle 212D, 214D abwechselnd platziert. Der Abstand c beträgt innerhalb einer Gruppe von Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D 50 mm. Das heißt, der Abstand c zwischen Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, die nicht einer gemeinsamen Gruppe angehören beträgt 25 mm. Das heißt beispielsweise, dass der Abstand c zwischen den Kanälen 212A, 214A 50 mm beträgt und der Abstand c zwischen den Kanälen 212A, 212B beträgt 25 mm.
Fig. 11 zeigt ein Diagramm, bei dem die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 10 über der Breitenrichtung x aufgetragen ist. Hierbei sind nur die Kanäle 212A, 214A mit dem Druck p von 1 bar beaufschlagt. Die Kanäle 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D sind nicht druckbeaufschlagt.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Diagramm, bei dem die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 10 über der Breitenrichtung x aufgetragen ist. Hierbei sind nur die Kanäle 212B, 214B mit dem Druck p von 1 bar beaufschlagt. Die Kanäle 212A, 214A, 212C, 214C, 212D, 214D sind nicht druckbeaufschlagt.
Fig. 13 zeigt ein weiteres Diagramm, bei dem die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 10 über der Breitenrichtung x aufgetragen ist. Hierbei sind nur die Kanäle 212C, 214C mit dem Druck p von 1 bar beaufschlagt. Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212D, 214D sind nicht druckbeaufschlagt.
Fig. 14 zeigt ein weiteres Diagramm, bei dem die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 10 über der Breitenrichtung x aufgetragen ist. Hierbei sind nur die Kanäle 212D, 214D mit dem Druck p von 1 bar beaufschlagt. Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C sind nicht druckbeaufschlagt.
Durch das Vorsehen mehrerer Gruppen an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D ist möglich, mehrere Freiheitsgrade bei der Verformung der optisch wirksamen Fläche 210 zu erreichen. Die Deformationen d gemäß den Fig. 11 bis 14 lassen sich durch eine gleichzeitige Druckbeaufschlagung der Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D auch überlagern. Bei einem Druckbereich von 0 bis 5 bar lässt sich eine Deformationsamplitude e von 12 nm bis 34 nm erzielen.
Fig. 15 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Im Gegensatz zu dem optischen Element 202 gemäß der Fig. 10 umfasst das optische Element 202 gemäß der Fig. 15 nur zwei Gruppen von Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, die unabhängig voneinander druckbeaufschlagbar sind. Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B sind bis an einen in der Orientierung der Fig. 15 rechtsangeordneten Rand des optischen Elements 202 geführt.
Fig. 16 zeigt ein Diagramm, bei dem die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 15 über der Breitenrichtung x aufgetragen ist. Hierbei sind nur die Kanäle 212A, 214A mit dem Druck p von 1 bar beaufschlagt. Die Kanäle 212B, 214B sind nicht druckbeaufschlagt.
Fig. 17 zeigt ein weiteres Diagramm, bei dem die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 15 über der Breitenrichtung x aufgetragen ist. Hierbei sind nur die Kanäle 212B, 214B mit dem Druck p von 1 bar beaufschlagt. Die Kanäle 212A, 214A sind nicht druckbeaufschlagt. Zusammen erlauben die Gruppen an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B eine bidirektionale Verformung der optisch wirksamen Fläche 210 bis hin zu dem Rand des optischen Elements 202. Sobald die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B nicht mehr druckbeaufschlagt sind, erfolgt keine Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 mehr. Fig. 18 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Das optische Element 202 weist entlang der Breitenrichtung x eine Ausdehnung von 400 mm auf. Entlang der Hochrichtung y weist das optische Element 202 eine Ausdehnung von 80 mm auf. Die Kanäle 212, 214 sind nicht horizontal, sondern vertikal orientiert. Das heißt, die Breiten b212, b214 sind kleiner als die Höhen h212, h214. Somit weisen die Kanäle 212, 214 Aspekt Verhältnis von größer als 1 auf. Die Kanäle 212, 214 sind näher an der Rückseite 208 als an der optisch wirksamen Fläche 210 platziert. Das heißt, der Abstand al ist größer als der Abstand a2.
Bei einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212, 214 bringen diese Kräfte auf das Substrat 204 auf, die im Wesentlichen entlang der Breitenrichtung x wirken. Es kann so lokal die Krümmung des optischen Elements 202 beeinflusst werden. Da die Biegung immer in einer Richtung erfolgt, vergrößert sich bei einer Aktuation der Kanäle 212, 214 die Krümmung des optischen Elements 202 immer weiter. Dies kann beispielsweise durch ein Bewegen des optischen Elements 202 kompensiert werden.
Fig. 19 zeigt ein Diagramm der Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 18 bei einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212, 214 mit einem Druck p von 1 bar. Hierbei ist die Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 über der Breitenrichtung x aufgetragen. Wie zuvor erläutert, ist das Solloberflächenprofil P2' mit Hilfe einer gestrichelten Linie dargestellt. Das Resultat der Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 ist mit Hilfe einer gestrichelten Kurve 240 dargestellt. Das in dem deformierten Zustand der optisch wirksamen Fläche 210 erzielte Zieloberflächenprofil P2 als Resultat einer Subtraktion der Krümmung der optisch wirksamen Fläche 210 von der Kurve 240 ist mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Fig. 20 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Das optische Element 202 weist entlang der Breitenrichtung x eine Ausdehnung von 560 mm auf. Entlang der Hochrichtung y weist das optische Element 202 eine Ausdehnung von 80 mm auf. Es sind zwei Reihen von zuvor mit Bezug auf die Fig. 18 erläuterten Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B vorgesehen, die vertikal positioniert sind, also ein Aspektverhältnis von größer als 1 aufweisen. Die optisch wirksame Fläche 210 ist zentriert an der Vorderseite 206 vorgesehen und umfasst einen Durchmesser von 400 mm.
Die Kanäle 212A, 214A, die nahe der optisch wirksamen Fläche 210 positioniert sind, induzieren eine Biegung des optischen Elements 202 nach unten. Umgekehrt induzieren die Kanäle 212B, 214B, die nahe der Rückseite 208 positioniert sind, eine Biegung des optischen Elements 202 nach oben. Mit Hilfe einer Modifikation der Geometrie der Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B kann die optisch wirksame Fläche 210 unter Druck modifiziert werden.
Fig. 21 zeigt ein Diagramm der Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß der Fig. 20 bei einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B mit einem Druck p von 1 bar. Dabei ist das Solloberflächenprofil P2' mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Das Zieloberflächenprofil P2 ist mit Hilfe einer durchgezogenen Linie verdeutlicht. Innerhalb der optisch wirksamen Fläche 210 folgt das Zieloberflächenprofil P2 sehr gut dem Solloberflächenprofil P2'.
Fig. 22 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Fig. 23 zeigt eine schematische Aufsicht des optischen Elements 202. Das optische Element 202 weist entlang der Breitenrichtung x und entlang der Tiefenrichtung z jeweils eine Ausdehnung von 1000 mm auf. Entlang der Hochrichtung y weist das optische Element 202 eine Ausdehnung von 400 mm auf. Die optisch wirksame Fläche 210 ist kreisrund und umfasst einen Durchmesser von 600 mm. Der Abstand al beträgt 200 mm und der Abstand c beträgt 120 mm.
Wie die Fig. 22 und 23 zeigen, sind die Kanäle 212, 214 in eine Vielzahl an Kammern oder Zellen 242, 244 unterteilt, die sich voneinander in ihren Breiten b212, b214, Höhen h212, h214 und/oder ihrem Aspektverhältnis unterscheiden können. Die Zellen 242, 244 können sich auch in einer sich entlang der Tiefenrichtung z erstreckenden Länge 1 voneinander unterscheiden. Die Zellen 242, 244 sind untereinander mit Hilfe von Verbindungsleitungen 246 verbunden. Die Verbindungsleitungen 246 tragen nicht zu der Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 bei. Allen Kanälen 212, 214 beziehungsweise allen Zellen 242, 244 sind ein gemeinsamer Einlass 248 sowie ein gemeinsamer Auslass 250 zugeordnet. Die ermöglicht ein Spülen der Kanäle 212, 214. Die Kanäle 212, 214 beziehungsweise die Zellen 242, 244 sind in Reihe oder hintereinandergeschaltet.
Fig. 24 und 25 zeigen jeweils ein Diagramm der Deformation d der optisch wirksamen Fläche 210 des optischen Elements 202 gemäß den Fig. 22 und 23 bei einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212, 214 mit einem Druck p von 1 bar. Mit einer gestrichelten Linie ist jeweils das Zieloberflächenprofil P2 dargestellt und mit einer durchgezogenen Linie ist das Solloberflächenprofil P2' dargestellt. Es wird eine Deformationsamplitude e von 1,1 nm bei einem Offset von 6,0 nm erzielt.
Fig. 26 zeigt das Zieloberflächenprofil P2 der optisch wirksamen Fläche 210 nochmals in einer dreidimensionalen Darstellung, wobei mit Hilfe einer dicken gestrichelten Linie ein Schnitt durch das Zieloberflächenprofil P2 gemäß der Fig. 24 gezeigt ist. Mit Hilfe einer dicken durchgezogenen Linie ist ein Schnitt durch das Zieloberflächenprofil P2 gemäß der Fig. 25 dargestellt. Fig. 27 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Im Unterschied zu dem optischen Element 202 gemäß den Fig. 22 bis 26 umfasst das optische Element 202 gemäß der Fig 27 Kanäle 212, 214, welche nicht in Zellen 242, 244 unterteilt sind. Vielmehr sind die Kanäle 212, 214 derart ausgebildet, dass eine entlang der Breitenrichtung x betrachtete Breite der Kanäle 212, 214 variabel ist. Das heißt, entlang der Tiefenrichtung z betrachtet ändert sich die Breite der Kanäle 212, 214. Die Kanäle 212, 214 weisen somit Einschnürungen und Aufweitungen auf.
Fig. 28 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Bei dieser Ausführungsform des optischen Elements 202 sind zwei Gruppen an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B vorgesehen, die jeweils über einen eigenen Einlass 248A, 248B druckbeaufschlagbar sind. Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B sind an dem ihnen zugeordneten Einlass 248A, 248B jeweils parallelgeschaltet. Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B liegen in einer gemeinsamen Ebene und greifen kammartig ineinander.
Fig. 29 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Bei dieser Ausführungsform des optischen Elements 202 sind im Gegensatz zu dem optischen Element 202 gemäß der Fig. 28 nicht zwei, sondern vier Gruppen an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D vorgesehen, die jeweils über einen eigenen Einlass 248A, 248B, 248C, 248D druckbeaufschlagbar sind.
Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B212C, 214C, 212D, 214D sind an dem ihnen zugeordneten Einlass 248A, 248B, 248C, 248D jeweils parallelgeschaltet. Alle Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D liegen in einer gemeinsamen Ebene und greifen kammartig ineinander. Die Einlässe 248A, 248B, 248C, 248D sind in einer gemeinsamen Ebene, insbesondere in einer Versorgungsebene, angeordnet, die sich von der Ebene unterscheidet, in der die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D angeordnet sind. Von den Einlässen 248A, 248B, 248C, 248D führen entlang der Hochrichtung y Leitungen 252A, 252B, 252C, 252D zu den Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D.
Fig. 30 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Bei dieser Ausführungsform des optischen Elements 202 umfasst dieses zehn Gruppen an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J, die alle in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J weisen jeweils eine sechseckförmige Geometrie auf. Die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J sind paarweise angeordnet. Das heißt beispielsweise, dass dem Kanal 212A der Kanal 214A zugeordnet ist. Dabei sind die Kanäle 212A, 214A jeweils mit Hilfe einer Leitung 254 miteinander verbunden.
Jedem Paar an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212 J, 214J ist ein eigener Einlass 248A, 248B, 2480, 248D, 248E, 248F, 248G, 248H, 2481, 248J zugeordnet. Alle Einlässe 248A, 248B, 2480, 248D, 248E, 248F, 248G, 248H, 2481, 248J liegen in einer gemeinsamen Ebene, die beabstandet von der Ebene angeordnet ist, in welcher die Kanäle 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J positioniert sind. Jedem Paar an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J ist eine Leitung 252A, 252B, 2520, 252D, 252E, 252F, 252G, 252H, 2521, 252J zugeordnet, welche entlang der Hochrichtung y verläuft und welche die Ein- lässe 248A, 248B, 248C, 248D, 248E, 248F, 248G, 248H, 2481, 248J mit dem jeweiligen zugehörigen Paar an Kanälen 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 2121, 2141, 212J, 214J verbindet.
Fig. 31 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 202. Bei dieser Ausführungsform des optischen Elements 202 sind verzweigte Kanäle 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G vorgesehen. Die Kanäle 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G sind ineinander verschachtelt oder überlappen sich. Dadurch gehen bei einer Druckbeaufschlagung der Kanäle 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G Druckeffekte ineinander über. Die Kanäle 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.
Jedem Kanal 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G ist ein Einlass 248A, 248B, 248C, 248D, 248E, 248F, 248G zugeordnet. Die Einlässe 248A, 248B, 248C, 248D, 248E, 248F, 248G sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die sich von der Ebene unterscheidet, in welcher die Kanäle 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G platziert sind. Die Einlässe 248A, 248B, 2480, 248D, 248E, 248F, 248G sind über entlang der Hochrichtung y verlaufende Leitungen 252A, 252B, 252C, 252D, 252E, 252F, 252G mit den Kanälen 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F, 212G in Fluidverbindung.
Fig. 32 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems 200. Neben dem optischen Element 202 umfasst das optische System 200 einen Tragrahmen 256 (EnglJ force frame). Das optische Element 202 ist mit Hilfe von Stellelementen oder Aktuatoren 258, 260 mit dem Tragrahmen 256 gekoppelt. In dem Substrat 204 ist eine Ausnehmung 262 für einen Temperatursensor (nicht gezeigt) vorgesehen. Ferner ist an dem optischen Element 202 ein Sensor- ziel 264 angebracht. Das Sensorziel 264 dient der Referenzierung mit Hilfe eines Positionssensors (nicht gezeigt) zum Erfassen einer Position des optischen Elements 202. Ferner können weitere Ausnehmungen, Bohrungen, Materialschwächungen oder dergleichen vorgesehen sein. Dies führt zu einem unsymmetrischen Aufbau des optischen Elements 202 und zu einer lokal veränderten Steifigkeit des optischen Elements 202.
Das optische Element 202 umfasst eine lokale Veränderung der Steifigkeit. Dies kann beispielsweise durch in dem Substrat 204 vorgesehene Ausnehmungen oder Kanäle 266 verwirklicht werden. Die Kanäle 266 sind dabei zwischen der Rückseite 208 des optischen Elements 202 und den Kanälen 212, 214 platziert. Die Kanäle 266 können ungleichmäßig oder gleichmäßig ausgebildet sein. Die Kanäle 266 benötigen nicht zwingend eine Verbindung zu einer Umgebung des optischen Systems 200.
Fig. 33 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines wie zuvor erläuterten optischen Systems 200 beziehungsweise eines optischen Elements 202. Fig. 34 zeigt eine schematische Ansicht zweier Substratblöcke 268, 270, die zu einem optischen Element 202 zusammengefügt werden. Nachfolgend wird auf die Fig. 33 und 34 gleichzeitig Bezug genommen.
Bei dem Verfahren werden in einem Schritt S1 ein erster Substratblock 268 sowie ein von dem ersten Substratblock 268 getrennter zweiter Substratblock 270 bereitgestellt. Das heißt, die Substratblöcke 268, 270 sind zwei voneinander getrennte Bauteile. In einem Schritt S2 wird eine Vielzahl Kanäle 212, 214 in den ersten Substratblock 268 eingebracht. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines spanabhebenden Verfahrens oder eines Ätzverfahrens durchgeführt werden. Alternativ können die Kanäle 212, 214 auch in den zweiten Substratblock 270 eingearbeitet werden.
In einem Schritt S3 werden die Kanäle 212, 214 mit Hilfe des zweiten Substrat- blocks 270 verschlossen. Hierzu wird der zweite Substratblock 270 auf den ersten Substratblock 268 aufgelegt, wodurch die Kanäle 212, 214 in der Hochrichtung y verschlossen werden. In einem Schritt S4 werden der erste Substratblock 268 und der zweite Substratblocks 270 miteinander verbunden. Dies kann mit Hilfe eines optischen Bondverfahrens erfolgen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
100A EUV-Lithographieanlage
100B DUV-Lithographieanlage
102 Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
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 Spiegel
124 Wafer
126 optische Achse
128 Linse
130 Spiegel
132 Medium
200 optisches System
202 optisches Element
204 Substrat
206 Vorderseite
208 Rückseite
208' Rückseite
210 optisch wirksame Fläche
210' optisch wirksame Fläche 212 Kanal
212A Kanal
212B Kanal
212C Kanal
212D Kanal
212E Kanal
212F Kanal
212G Kanal
212H Kanal
2121 Kanal
212J Kanal
212' Kanal
214 Kanal
214A Kanal
214B Kanal
214C Kanal
214D Kanal
214E Kanal
214F Kanal
214G Kanal
214H Kanal
2141 Kanal
214J Kanal
214' Kanal
216 Symmetrieebene
218 Symmetrieebene
220 Decke
222 Boden
224 Seitenwand
226 Seitenwand 228 Druckerzeugungseinrichtung
230A Spitze
230B Tal
232 Tal
234 Berg
236 Ebene
238 Ebene
240 Kurve
242 Zelle
244 Zelle
246 Verbin dun gsleitun g
248 Einlass
248A Einlass
248B Einlass
248C Einlass
248D Einlass
248E Einlass
248F Einlass
248G Einlass
248H Einlass
248J Einlass
2481 Einlass
250 Auslass
252A Leitung
252B Leitung
252C Leitung
252D Leitung
252E Leitung
252F Leitung
252G Leitung 252H Leitung
2521 Leitung
252J Leitung
254 Leitung
256 Tragr ahmen
258 Aktuator
260 Aktuator
262 Ausnehmung
264 Sensorziel
266 Kanal
268 Substratblock
270 Substratblock al Ab st and a2 Ab st and b212 Breite b214 Breite c Ab st and d Deformation e Deformationsamplitude
F Fluid h212 Höhe h214 Höhe
1 Länge md mittlere Deformation
Ml Spiegel
M2 Spiegel
M3 Spiegel
M4 Spiegel
M5 Spiegel M6 Spiegel
P Druck pt Durchdruck PV Ab st and PI Ausgangsoberflächenprofil
P2 Zieloberflächenprofil
P2' Solloberflächenprofil
S1 Schritt
S2 Schritt S3 Schritt
S4 Schritt x Breitenrichtung y Hochrichtung z Tiefenrichtun g ZI Zustand
Z2 Zustand

Claims

44 PATENTANSPRÜCHE
1. Optisches System (200) für eine Lithographieanlage (100A, 100B), aufweisend ein optisches Element (202), welches ein Substrat (204) und eine an dem Substrat (204) vorgesehene optisch wirksame Fläche (210, 210') umfasst, eine Vielzahl durch das Substrat (204) hindurchlaufende Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141), welche mit Hilfe eines Fluids (F) mit einem Druck (p) beaufschlagbar sind, wobei der optisch wirksamen Fläche (210, 210') ein Ausgangsoberflächenprofil (Pl) und ein sich von dem Ausgangsoberflächenprofil (Pl) unterscheidendes Zieloberflächenprofil (P2) zugeordnet sind, und wobei die optisch wirksame Fläche (210, 210') mit Hilfe eines Druckbeaufschlagens und einer dadurch bewirkten Verformung der Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) von dem Ausgangsoberflächenprofil (Pl) in das Zieloberflächenprofil (P2) schaltbar ist.
2. Optisches System nach Anspruch 1, wobei der optisch wirksamen Fläche (210, 210') mehrere Zieloberflächenprofile (P2) zugeordnet sind, welche sich nur in ihrer Deformations amplitude (e) voneinander unterscheiden, und wobei jedem Zieloberflächenprofil (P2) ein vorbestimmter Druck (p) zugeordnet ist.
3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 2120, 2140, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) in einer gemeinsamen Ebene (236) angeordnet sind. 45
4. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kanäle (212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D) auf mehrere sich voneinander unterscheidende Ebenen (236, 238) verteilt angeordnet sind.
5. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) entlang einer Breitenrichtung (x) des Substrats (204) betrachtet eine größere geometrische Ausdehnung als entlang einer Hochrichtung (y) des Substrats (204) betrachtet aufweisen.
6. Optisches System nach Anspruch 5, wobei die Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212 J, 214J, 2121, 2141) entlang der Hochrichtung (y) betrachtet näher an der optisch wirksamen Fläche (210, 210') als an einer Rückseite (208, 208') des Substrats (204) angeordnet sind.
7. Optisches System Anspruch 5 oder 6, wobei die Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) entlang der Breitenrichtung (x) betrachtet ungleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind.
8. Optisches System nach einem der Ansprüche 5 - 7, wobei die Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) entlang einer Tiefenrichtung (z) des Substrats (204) und parallel zueinander verlaufen.
9. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei die Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) in Serie geschaltet sind. 46
10. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei die Kanäle (212, 214) in eine Vielzahl in Serie geschalteter Zellen (242, 244) unterteilt sind.
11. Optisches System nach Anspruch 10, wobei die Zellen (242, 244) sich in ihrer Breite (b212, b214) und/oder in ihrer Höhe (h212, h214) voneinander unterscheiden.
12. Optisches System nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Zellen (242, 244) jedes Kanals (212, 214) mit Hilfe von Verbindungsleitungen (246) miteinander verbunden sind.
13. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei die Kanäle (212, 214) einen variablen Querschnitt aufweisen.
14. Lithographieanlage (100A, 100B) mit einem optischen System nach einem der Ansprüche 1 - 13.
15. Verfahren zum Herstellen eines optischen Systems (200) für eine Lithographieanlage (100A, 100B), mit den Schritten: a) Bereitstellen (Sl) eines ersten Substratblocks (268) sowie eines von dem ersten Substratblock (268) getrennten zweiten Substratblocks (270), b) Einbringen (S2) einer Vielzahl Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) in den ersten Substratblock (268), c) Verschließen (S3) der Kanäle (212, 212', 214, 214', 212A, 214A, 212B, 214B, 212C, 214C, 212D, 214D, 212E, 214E, 212F, 214F, 212G, 214G, 212H, 214H, 212J, 214J, 2121, 2141) mit Hilfe des zweiten Substratblocks (270), und d) Verbinden (S4) des ersten Substratblocks (268) und des zweiten Substratblocks (270).
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