WO2024068194A1

WO2024068194A1 - Optisches element für eine projektionsbelichtungsanlage, optisches system damit und projektionsbelichtungsanlage mit dem optischen element und/oder dem optischen system

Info

Publication number: WO2024068194A1
Application number: PCT/EP2023/074291
Authority: WO
Inventors: Sonia Anaelle Bissie; Wolfgang Scherm; Tobias Fusenig; Daniel Paetz; Marwene Nefzi; Jens PROCHNAU; Jens Kugler; Matthias Fetzer
Original assignee: Carl Zeiss Smt Gmbh
Priority date: 2022-09-27
Filing date: 2023-09-05
Publication date: 2024-04-04
Also published as: DE102022210171A1

Abstract

Ein optisches Element (100, 200) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend einen Spiegelkörper (104, 204), wobei der Spiegelkörper (104, 204) einen Spiegelabschnitt (124, 224) mit einer optisch aktiven Fläche (102, 202) und einen rückseitig an dem Spiegelabschnitt (124, 224) vorgesehenen Basisabschnitt (106, 206) aufweist, und wobei der Basisabschnitt (106, 206) im Vergleich zu dem Spiegelabschnitt (124, 224) eine größere Steifigkeit aufweist, mehrere Aktuatoranbindungen (128, 130, 132, 228, 230, 232) zum Anbinden von Aktuatoren an das optische Element (100, 200), wobei die Aktuatoranbindungen (128, 130, 132, 228, 230, 232) an dem Basisabschnitt (106, 206) vorgesehen sind, und eine rückseitig an dem Spiegelabschnitt (124, 224) angebrachte versteifende Rippenstruktur (156, 238).

Description

OPTISCHES ELEMENT FÜR EINE PROJEKTIONSBELICHTUNGSANLAGE, OPTISCHES SYSTEM DAMIT UND PROJEKTIONSBELICHTUNGSANLAGE MIT DEM OPTISCHEN ELEMENT UND/ODER

DEM OPTISCHEN SYSTEM

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element für eine Projektionsbe¬

5 lichtungsanlage, ein optisches System mit einem derartigen optischen Element und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen Element und/oder einem derartigen optischen System.

Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2022 210 171.5 wird durch Bezugnahme vollumfänglich miteinbezogen.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Be¬5 leuchtungssystem 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 entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, ins¬5 besondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV'Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materiahen von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden. Die Tendenz bei künftigen Projektionssystemen für den EUV'Bereich geht zu hohen numerischen Aperturen (NA). Es ist deshalb zu erwarten, dass die optischen Flächen und somit die Spiegel größer werden. Dieser Trend erschwert das Ziel einer hohen Regelbandbreite, denn diese hängt unter anderem von den ersten internen Eigenfrequenzen des jeweiligen Spiegelkörpers ab. Niedrige Eigenfrequenzen führen dazu, dass die für die Regelung notwendigen Sensoren im niederfrequenten Bereich zu schwingen anfangen. Die Starrkörperregelung wird somit bereits bei niedrigen Frequenzen instabil.

Es kann gezeigt werden, dass die erste Eigenfrequenz a) eines zylinderförmigen Spiegelkörpers proportional zu einer Dicke d des jeweiligen Spiegels und umgekehrt proportional zum Quadrat eines Radius r der optischen Fläche ist. Dies liegt darin begründet, dass die Masse proportional zu d*r² und die Steifigkeit proportional zu d³/r² ist. Eine optisch aktive Fläche mit dem Radius r erfordert deshalb ein Spiegelkörpervolumen, das proportional zu r⁴ ist, wenn die erste Eigenfrequenz und somit die Regelbandbreite des Spiegels nicht reduziert werden darf. Da die Materialkosten proportional zum Substrat volum en sind, wird die Forderung nach einer hohen Regelbandbreite immer kostspieliger. Dies gilt es zu verbessern.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes optisches Element bereitzustellen.

Demgemäß wird ein optisches Element für eine Projektionsbelichtungsanlage vor geschlagen. Das optische Element umfasst einen Spiegelkörper, wobei der Spiegelkörper einen Spiegelabschnitt mit einer optisch aktiven Fläche und einen rückseitig an dem Spiegelabschnitt vorgesehenen Basis ab schnitt aufweist, und wobei der Basis ab schnitt im Vergleich zu dem Spiegelabschnitt eine größere Steifigkeit aufweist, mehrere Aktuatoranbindungen zum Anbinden von Aktuatoren an das optische Element, wobei die Aktuatoranbindungen an dem Basisab- schnitt vorgesehen sind, und eine rückseitig an dem Spiegelabschnitt angebrachte versteifende Rippenstruktur.

Dadurch, dass der Basis ab schnitt im Vergleich zu dem Spiegelabschnitt eine größere Steifigkeit aufweist, kann dieser als Träger für die Aktuatoranbindungen dienen. Der Spiegelabschnitt kann hierdurch im Vergleich zu dem Basisabschnitt dünnwandiger ausgestaltet werden, wodurch eine signifikante Gewichtsreduktion des optischen Elements erzielt werden kann.

Das optische Element ist vorzugsweise ein Spiegel. Insbesondere ist das optische Element Teil einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Der Spiegelkörper kann beispielsweise aus einem keramischen oder einem glaskeramischen Werkstoff gefertigt sein. Die optisch aktive Fläche ist geeignet, Beleuchtungsstrahlung, insbesondere EUV- Strahlung, zu reflektieren. Die optisch aktive Fläche ist insbesondere eine Spiegelfläche. Die optisch aktive Fläche kann mit Hilfe eines Beschichtungsverfahrens auf den Spiegelkörper, insbesondere auf den Spiegelabschnitt, aufgebracht werden. Die optisch aktive Fläche kann auch als optisch wirksame Fläche bezeichnet werden. Die optisch aktive Fläche kann gekrümmt, insbesondere torusförmig gekrümmt, sein.

Der Spiegelabschnitt ist vorzugsweise scheibenförmig oder plattenförmig. Der Spiegelabschnitt ist insbesondere dünnwandiger als der Basisabschnitt. Der Basisabschnitt ist vorzugsweise als blockförmiger oder zylinderförmiger Vollkörper ausgebildet, welcher im Vergleich zu dem Spiegelabschnitt deutlich massiver ist. Der Spiegelabschnitt ist, wie zuvor erwähnt, vorzugsweise scheibenförmig oder plattenförmig und weist im Vergleich zu dem Basis ab schnitt eine deutlich geringere Materialstärke auf. Hierdurch ist der Spiegelabschnitt im Vergleich zu dem Basis ab schnitt deutlich weicher oder weniger steif. Unter der "Steifigkeit" ist vorliegend ganz allgemein der Widerstand eines Körpers gegen eine elastische Verformung durch eine Kraft oder ein Moment zu verstehen. Die Steifigkeit kann durch die verwendete Geometrie und das verwendete Material beeinflusst werden. Vorhegend ist der Spiegelabschnitt im Vergleich zu dem Basis ab schnitt dünnwandiger, wodurch sich die geringere Steifigkeit des Spiegelabschnitts im Vergleich zu dem Basis ab schnitt ergibt.

Der Spiegelabschnitt weist insbesondere vorderseitig die optisch aktive Fläche auf. Der optisch aktiven Fläche abgewandt umfasst der Spiegelabschnitt eine Rückseite. An der Rückseite ist der Basisabschnitt vorgesehen. Dass der Basisabschnitt rückseitig an dem Spiegelabschnitt "vorgesehen" ist, bedeutet vorliegend insbesondere, dass sich der Basis ab schnitt rückseitig aus dem Spiegelabschnitt heraus erstreckt. Der Basis ab schnitt weist somit von der optisch wirksamen Fläche weg.

Vorzugsweise ist der Spiegelkörper ein monolithisches Bauteil. "Monolithisch", "einteilig" oder "einstückig" bedeutet vorliegend, dass der Spiegelabschnitt, der Basis ab schnitt und die Aktuatoranbindungen ein einziges Bauteil, nämlich den Spiegelkörper, bilden und nicht aus unterschiedlichen Bauteilen zusammengesetzt sind. Ferner kann der Spiegelkörper auch materialeinstückig aufgebaut sein. "Materialeinstückig" bedeutet vorliegend, dass der Spiegelkörper durchgehend aus demselben Material gefertigt ist.

Alternativ kann der Spiegelkörper auch ein mehrteiliges Bauteil sein. In diesem Fall kann der Spiegelkörper beispielsweise mehrere unterschiedliche Bauteile in Form des Basis ab Schnitts, des Spiegelabschnitts und/oder der Aktuatoranbindungen aufweisen. Diese Bauteile werden zur Bildung des Spiegelkörpers miteinander verbunden. Hierdurch ergibt sich auch die Möglichkeit, die einzelnen Bauteile des Spiegelkörpers aus unterschiedlichen Materialien zu fertigen. Beispielsweise können Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoef- fizienten eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Bauteil des Spiegelkörpers aus einem Material gefertigt sein, welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von null aufweist, und mindestens ein weiteres Bauteil kann aus einem leicht zu bearbeitenden und kostengünstigen Material gefertigt sein, das sich für eine Leichtbaustruktur eignet. Beispielsweise können unterschiedliche keramische Werkstoffe eingesetzt werden.

Das optische Element weist vorzugsweise sechs Freiheitsgrade auf. Insbesondere weist das optische Element drei translatorische Freiheitsgrade entlang einer x- Richtung, einer y-Richtung und einer z-Richtung auf. Zusätzlich weist das optische Element drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y Richtung und die z-Richtung auf. Unter einer "Position" des optischen Elements sind vorhegend dessen Koordinaten oder die Koordinaten eines an dem optischen Element vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung zu verstehen. Unter einer "Orientierung" des optischen Elements ist vorliegend dessen Verkippung oder die Verkippung des Messpunkts um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung zu verstehen. Unter einer "Lage" des optischen Elements ist vorliegend sowohl die Position als auch die Orientierung des optischen Elements zu verstehen. Der Begriff "Lage" kann demgemäß durch die Formulierung "Position und Orientierung" ersetzt werden.

Mit Hilfe der an die Aktuatoranbindungen angekoppelten Aktuatoren ist es möglich, die Lage des optischen Elements zu beeinflussen oder zu justieren. So kann das optische Element beispielsweise aus einer Ist-Lage in eine Soll-Lage verbracht werden. Unter einem "Justieren" oder "Ausrichten" des optischen Elements kann demgemäß ein Verbringen des optischen Elements von seiner Ist- Lage in seine Soll-Lage zu verstehen sein. Als Stellelemente, Aktuatoren oder Aktoren können beispielsweise sogenannte Lorentz-Aktuatoren angewandt werden, welche mit den Aktuatoranbindungen gekoppelt sind. Insbesondere kann eine sogenannte Aktuator-Sensor-Einheit als Aktuator eingesetzt werden. Dass die Aktuatoranbindungen an dem Basisabschnitt "vorgesehen" sind, bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Aktuatoranbindungen fest mit dem Basisabschnitt verbunden sind. Dabei können die Aktuatoranbindungen Teil des Basisabschnitts sein. Insbesondere können die Aktuatoranbindungen einstückig, insbesondere materialeinstückig, mit dem Basis ab schnitt ausgebildet sein. Die Aktuatoranbindungen erstrecken sich bevorzugt rückseitig aus dem Basisabschnitt heraus. Vorzugsweise sind genau drei Aktuatoranbindungen und demgemäß auch drei Aktuatoren vorgesehen. Insbesondere sind die Aktuatoranbindungen dreieckförmig angeordnet. Demgemäß können die Aktuatoranbindungen um 120° zueinander versetzt platziert sein.

Das optische Element umfasst ferner eine rückseitig an dem Spiegelabschnitt angebrachte versteifende Rippenstruktur.

Die Rippenstruktur ist vorzugsweise Teil des Spiegelkörpers. Das heißt insbesondere, dass die Rippenstruktur einstückig, insbesondere materialeinstückig, mit dem Spiegelkörper ausgebildet sein kann. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Rippenstruktur ist bevorzugt an der Rückseite des Spiegelabschnitts vorgesehen. Die Rippenstruktur erstreckt sich somit insbesondere rückseitig aus dem Spiegelabschnitt heraus. Mit Hilfe der Rippenstruktur ist es möglich, den Spiegelabschnitt zumindest abschnittsweise zu versteifen und gleichzeitig ein geringes Gewicht des optischen Elements zu erzielen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Rippenstruktur eine fachwerkartige oder wabenartige Geometrie auf.

Das heißt insbesondere, dass die Rippenstruktur mehrere unterschiedliche Rippen oder Rippenabschnitte aufweisen kann, welche ineinander übergehen, sich schneiden oder miteinander verbunden sind und somit fachwerkförmige oder wabenförmige Bereiche ausbilden. Dabei kann die Rippenstruktur jede beliebige geometrische Form aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform stützt die Rippenstruktur den Spiegelabschnitt an dem Basis ab schnitt ab.

Das heißt insbesondere, dass die Rippenstruktur den Spiegelabschnitt mit dem Basis ab schnitt verbindet. In den Spiegelabschnitt eingeleitete Kräfte können über die Rippenstruktur in den massiven Basis ab schnitt eingeleitet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Rippenstruktur eine zumindest abschnittsweise um den Basis ab schnitt umlaufende Umlaufrippe und mehrere den Basis abschnitt mit der Umlaufrippe verbindende Verbindungsrippen auf.

Die Umlaufrippe kann zumindest abschnittsweise bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, gekrümmt sein. Die Umlaufrippe kann vollständig um den Basis ab schnitt umlaufen. Alternativ kann die Umlaufrippe auch nur teilweise um den Basis ab schnitt umlaufen. In dem letztgenannten Fall kann die Umlaufrippe an dem Basis ab schnitt beginnen und an diesem enden. In einer Aufsicht kann die Umlaufrippe oval oder ellipsenförmig sein. Die Verbindungsrippen und die Umlaufrippe sind vorzugsweise einstückig, insbesondere materialeinstückig, ausgebildet. Die Verbindungsrippen können sternförmig von dem Basis ab schnitt weg in Richtung der um den Basis ab schnitt umlaufenden Umlaufrippe verlaufen. Dabei schneiden die Verbindungsrippen die Umlaufrippe. Die Verbindungsrippen können sich durch die Umlaufrippen hindurcherstrecken. Das heißt insbesondere, dass die Verbindungsrippen nicht an der Umlaufrippe enden, sondern sich an einer dem Basis ab schnitt abgewandten Außenseite der Umlaufrippe über diese Außenseite hinaus erstrecken. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aktuatoranbindungen mit Hilfe von Entkopplungsstellen mechanisch von dem Basis ab schnitt entkoppelt.

Jeder Aktuatoranbindung kann eine derartige Entkopplungsstelle zugeordnet sein. Alternativ kann auch nur einem Teil der Aktuatoranbindungen jeweils eine derartige Entkopplungsstelle zugeordnet sein. Das heißt, dass auch Aktuatoranbindungen oder zumindest eine Aktuatoranbindung ohne eine Entkopplungsstelle vorgesehen sein kann. Die Entkopplungsstellen sind vorzugsweise als zwischen den Aktuatoranbindungen und dem Basis ab schnitt vorgesehene Spalte oder Freischnitte ausgebildet. Dabei trennen die Entkopplungsstellen die Aktuatoranbindungen jedoch nicht vollständig von dem Basisabschnitt ab, so dass die Aktuatoranbindungen über zumindest einen gewissen Materialquerschnitt mit dem Basis ab schnitt verbunden sind. Unter einer "mechanischen Entkopplung" ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Entkopplungsstellen verhindern, dass unerwünschte Kräfte von den Aktuatoranbindungen auf die optisch aktive Fläche übertragen werden. Vorzugsweise sind die Aktuatoranbindungen zylinderförmig und erstrecken sich aus dem Basis ab schnitt heraus. Die Entkopplungsstellen sind dann zwischen den Aktuatoranbindungen und dem Basisabschnitt vorgesehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aktuatoranbindungen mit Hilfe von Verbin dungs ab schnitten miteinander verbunden.

Vorzugsweise sind die Aktuatoranbindungen dreieckförmig mit einem Winkel von 120° voneinander beabstandet angeordnet. Die Verbindungsabschnitte bilden eine dreieckförmige Geometrie, welche die Aktuatoranbindungen miteinander verbindet. Die Verbindungsabschnitte können Teil des Basis ab Schnitts sein. Die Verbindungsabschnitte versteifen die Aktuatoranbindungen dadurch, dass die Verbindungsabschnitte die Aktuatoranbindungen miteinander verbinden. Die Verbindungsabschnitte können sich an einem zentralen Anbindungsbereich des Basis ab Schnitts treffen. Der Anbindungsbereich wird zur Anbindung von Messtargets an das optische Element genutzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Verbindungsabschnitte mit Hilfe von Freischnitten mechanisch von dem Basis ab schnitt entkoppelt.

Die Freischnitte können als Spalte vorgesehen sein. Die Freischnitte können beispielsweise mit Hilfe eines Fräsverfahrens oder eines Erodierverfahrens in den Basis ab schnitt eingebracht werden. Die Freischnitte trennen die Verbindungsabschnitte jedoch nicht vollständig von dem Basis ab schnitt ab, so dass die Verbin dungs ab schnitte nach wie vor mit dem Basis ab schnitt verbunden sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das optische Element ferner mehrere Messtargets, die dazu eingerichtet sind, mit einem Messstrahl eines Messinstruments wechselzuwirken, wobei die Messtargets an dem Basisabschnitt vorgesehen sind.

Insbesondere sind die Messtargets an dem zuvor erwähnten Anbindungsbereich angebracht. Die Messtargets können auch als Messziele bezeichnet werden. Vorzugsweise umfasst jedes Messtarget einen Spiegel oder eine Spiegelfläche, welche geeignet ist, den Messstrahl zurück zu dem Messinstrument zu reflektieren. Die Anzahl der Messtargets ist beliebig. Vorzugsweise sind jedoch sechs Messtargets vorgesehen. Die Messtargets sind fest mit dem Basis ab schnitt verbunden, beispielsweise mit diesem verschraubt. Die Messtargets können auch auf den Basis ab schnitt aufgeklebt sein. Dadurch, dass die Messtargets an dem steifen Basis ab schnitt vorgesehen sind, können Starrkörperbewegungen des optischen Elements bestmöglich und ohne störende Eigenschwingungen messtechnisch erfasst werden. Der Messstrahl kann ein Laserstrahl sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der Basis ab schnitt mit einem Anbindungsbereich seitlich über den Spiegelabschnitt heraus.

"Seitlich" ist vorliegend in einer Richtung parallel zu der Rückseite des Spiegelabschnitts zu verstehen. Das heißt insbesondere, dass der Spiegelabschnitt den Anbindungsbereich nicht überdeckt. Der Anbindungsbereich ist Teil des Basisabschnitts. Dadurch, dass sich der Anbindungsbereich seitlich über den Spiegelabschnitt herauserstreckt, kann ein unsymmetrischer Aufbau des Spiegelkörpers beziehungsweise des optischen Elements erzielt werden. Der Anbindungsbereich ist dadurch gut zugänglich und kann die Messtargets tragen. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Messtargets an dem Anbindungsbereich vorgesehen. Besonders bevorzugt sind jedoch alle Messtargets an dem Anbindungsbereich angebracht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine der Aktuatoranbindungen an dem Anbindungsbereich vorgesehen.

Vorzugsweise ist genau eine der Aktuatoranbindungen an dem Anbindungsbereich vorgesehen. Diese Aktuatoranbindung erstreckt sich rückseitig aus dem Anbindungsbereich heraus.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Spiegelkörper aktiv gekühlt.

Die aktive Kühlung kann beispielsweise dadurch realisiert oder verwirklich werden, dass das optische Element beziehungsweise der Spiegelkörper Kühlkanäle aufweist, durch die ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, hin durch geführt wird, um das optische Element beziehungsweise den Spiegelkörper, zu kühlen oder zu heizen. "Aktiv" heißt hierbei insbesondere, dass das Kühlmittel mit Hilfe einer Pumpe oder dergleichen durch die Kühlkanäle gepumpt wird, um dem optischen Element beziehungsweise dem Spiegelkörper Wärme zu entziehen oder diesem Wärme zuzuführen. Bevorzugt jedoch wird dem optischen Element beziehungsweise dem Spiegelkörper Wärme entzogen, um dieses beziehungsweise um diesen zu kühlen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zum aktiven Kühlen des Spiegelkörpers Kühlkanäle durch den Spiegelkörper hindurchgeführt.

Beispielsweise sind die Kühlkanäle in dem Basis ab schnitt des Spiegelkörpers vorgesehen. Die Kühlkanäle können jedoch auch in dem Spiegelabschnitt und/oder in der Rippenstruktur vorgesehen sein. Es können beliebig viele Kühlkanäle vorgesehen sein. Die Kühlkanäle sind bevorzugt miteinander verbunden. Die Kühlkanäle bilden bevorzugt einen Kühlkreislauf oder sind Teil eines Kühlkreislaufs. Der Kühlkreislauf kann die zuvor erwähnte Pumpe umfassen. In dem Kühlkreislauf zirkuliert das Kühlmittel. Anschlüsse für den Kühlkreislauf beziehungsweise für die Kühlkanäle können an dem zuvor erwähnten Anbindungsbereich vorgesehen sein. Hierdurch sind die Anschlüsse besonders gut zugänglich.

Ferner wird ein optisches System, insbesondere eine Projektionsoptik, für eine Projektionsbelichtungsanlage mit zumindest einem derartigen optischen Element und mehreren Aktuatoren vorgeschlagen, die zum Justieren des zumindest einen optischen Elements an die Aktuatoranbindungen angebunden sind.

Das optische System kann eine Vielzahl derartiger optischer Elemente aufweisen. Beispielsweise kann das optische System sechs, sieben oder acht derartige optische Elemente umfassen. Die Aktuatoren können sogenannte Lorentz- Aktuatoren sein. Unter dem "Justieren" oder "Ausrichten" des optischen Elements ist vorliegend, wie zuvor erwähnt, ein Verbringen des optischen Elements von seiner Ist-Lage in seine Soll-Lage zu verstehen. Vorzugsweise sind dem optischen Element drei Aktuatoren zugeordnet, wobei an jede Aktuatoranbindung einer der Aktuatoren angekoppelt ist. Mit Hilfe der drei Aktuatoren können alle sechs Freiheitsgrade des optischen Elements justiert werden. Die Aktuatoren können Teil einer Justiereinrichtung des optischen Systems sein. Die Justiereinrichtung kann eine Steuer- und Regeleinheit zum Ansteuern der Aktuatoren umfassen. Das optische System kann das Messinstrument umfassen, das mit den Messtargets wechselwirkt, um die Lage des optischen Elements zu erfassen. Das Messinstrument kann beispielsweise ein Interferometer sein. Mit Hilfe des Messinstruments und der Messtargets kann so beispielsweise die Ist-Lage des optischen Elements erfasst werden. Mit Hilfe der Aktuatoren kann dann das optische Element von der Ist-Lage in seine Soll-Lage verbracht werden. Die Steuer- und Regeleinheit steuert die Aktuatoren dann basierend auf Messsignalen des Messinstruments an.

Ferner wird eine Projektionsbelichtungsanlage mit zumindest einem derartigen optischen Element und/oder einem derartigen optischen System vor geschlagen.

Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine beliebige Anzahl von optischen Elementen umfassen. Das optische System ist insbesondere eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Das optische System kann jedoch auch eine Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage sein. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für "Extreme Ultraviolet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 1,0 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV- Lithographieanlage sein. DUV steht für "Deep Ultraviolet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.

"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 genann- te Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

Die für das optische Element beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene optische System und/oder die vorgeschlagene Projektionsbelichtungsanlage 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. 1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie!

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Elements für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des optischen Elements gemäß Fig. 2;

Fig. 4 zeigt eine schematische Rückansicht des optischen Elements gemäß Fig. 2; Fig. 5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements für die Projektionsbehchtungsanlage gemäß Fig. i;

Fig. 6 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des optischen Elements gemäß Fig. 5;

Fig. 7 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des optischen Elements gemäß Fig. 5;

Fig. 8 zeigt eine schematische Rückansicht des optischen Elements gemäß Fig. 5, und

Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß Fig. 1.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche 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.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Litho- graphieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereit gestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht. Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverla- gerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.

In der Fig. 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x- Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der Fig. 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.

Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV- Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwi- sehen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (EnglJ Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (EnglJ Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (EnglJ Free-Electron- Laser, FEL) handeln.

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (EnglJ Grazing Incidence, Gl), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (EnglJ Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungs- Strahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der Fig. 1 nur beispielhaft einige dargestellt.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 Al bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS'System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 Al verwiesen.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 Al, der EP 1 614

008 Bl und der US 6,573,978.

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 Al verwiesen.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (EnglJ Fly's Eye Integrator) bezeichnet.

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 Al beschrieben ist.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5. Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (Ni-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (Gl-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der Fig. 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel Ml bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer an- deren Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer- Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild- Versatz in der y Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy in x- und y Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (ßx, ßy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr. Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4'1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8D.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 Al.

Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.

Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden. Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten F acetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Elements 100. Fig. 3 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des optischen Elements 100. Fig. 4 zeigt eine schematische Unteransicht des optischen Elements 100. Nachfolgend wird auf die Fig. 2 bis 4 gleichzeitig Bezug genommen.

Die Entwicklung von Projektionsbelichtungsanlagen 1 mit einer hohen numerischen Apertur (NA) wirkt sich direkt auf das Design der Spiegel Ml bis M6 in der Projektionsoptik 10 aus. Je größer der NA-Wert wird, umso größer und schwerer werden die Spiegel Ml bis M6. Dabei skalieren sich die Herstellungskosten überproportional mit der Größe des jeweiligen Spiegels Ml bis M6. Um aber bei größer werdenden Spiegeln Ml bis M6 die Herstellungskosten zu minimieren, soll durch eine Materialeinsparung an den Spiegeln Ml bis M6 auf ein Leichtbau-Spiegeldesign umgestellt werden. Das optische Element 100 ist demgemäß einer der Spiegel Ml bis M6. Das optische Element 100 umfasst eine in der Orientierung der Fig 2 bis 4 nach unten orientierte optisch wirksame oder optisch aktive Fläche 102. Die optisch aktive Fläche 102 ist geeignet, Beleuchtungsstrahlung 16, insbesondere EUV- Strahlung, zu reflektieren. Die optisch aktive Fläche 102 ist eine Spiegelfläche. Die optisch aktive Fläche 102 kann gekrümmt, insbesondere torusförmig gekrümmt, sein.

Die optisch aktive Fläche 102 ist vorderseitig an einem Spiegelkörper 104 des optischen Elements 100 vorgesehen. Die optisch aktive Fläche 102 kann durch eine Beschichtung hergestellt sein. Der Spiegelkörper 104 kann auch als Spiegelsubstrat bezeichnet werden. Beispielsweise ist der Spiegelkörper 104 aus Keramik oder Glaskeramik gefertigt.

Der Spiegelkörper 104 umfasst einen blockförmigen Basis ab schnitt 106. Der Basisabschnitt 106 kann eine zylinderförmige Geometrie mit einer ovalen oder kreisförmigen Grundfläche aufweisen. Der Basis ab schnitt 106 kann jede beliebige Geometrie haben. Der Basis ab schnitt 106 ist als massiver Körper ausgebildet und weist hierdurch eine hohe Steifigkeit auf. Der Basis ab schnitt 106 kann in etwa mittig an dem Spiegelkörper 104 vorgesehen sein.

Aufgrund der hohen Steifigkeit des Basis ab Schnitts 106 im Vergleich zu dem restlichen Spiegelkörper 104 können an dem Basis ab schnitt 106 Sensoren oder, wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, sogenannte Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118 angebracht werden. Es können sechs Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118 vorgesehen sein. Die Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118 können auch als Messziele bezeichnet werden. Die Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118 können Spiegel umfassen oder Spiegel sein. Beispielsweise kann, wie in der Fig. 4 anhand des Messtargets 110 gezeigt, ein Messstrahl 120 eines Messinstruments 122 auf das jeweihge Messtarget 108, 110, 112, 114, 116, 118 gelenkt werden. Mit Hilfe der Messtargets 108, 110 112, 114, 116, 118 und des Messinstruments 122 kann eine Lage des optischen Elements 100 erfasst werden.

Das optische Element 100 weist vorzugsweise sechs Freiheitsgrade auf. Mit Hilfe der Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118 können alle sechs Freiheitsgrade erfasst werden. Insbesondere weist das optische Element 100 drei translatorische Freiheitsgrade entlang der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z- Richtung z auf. Zusätzlich weist das optische Element 100 drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung x, die y-Richtung y und die z-Richtung z auf.

Unter einer "Position" des optischen Elements 100 sind vorliegend dessen Koordinaten oder die Koordinaten eines an dem optischen Element 100 vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z-Richtung z zu verstehen. Unter der "Orientierung" des optischen Elements 100 ist vorliegend dessen Verkippung oder die Verkippung des Messpunkts um die x- Richtung x, die y-Richtung y und die z-Richtung z zu verstehen. Unter der "Lage" des optischen Elements 100 ist vorliegend demgemäß sowohl die Position als auch die Orientierung des optischen Elements 100 zu verstehen.

Neben dem Basisabschnitt 106 umfasst das optische Element 100 einen plattenförmigen oder scheibenförmigen Spiegelabschnitt 124. Der Spiegelabschnitt 124 weist entlang der z-Richtung z betrachtet eine deutlich geringere Materialstärke als der Basis ab schnitt 106 auf. Der Spiegelabschnitt 124 kann in der Aufsicht beispielsweise oval oder dreieckförmig sein. Der Spiegelabschnitt 124 kann vollständig um den Basis ab schnitt 106 umlaufen. Vorderseitig an dem Spiegelabschnitt 124 ist die optisch aktive Fläche 102 vorgesehen. Der optisch aktiven Fläche 102 abgewandt weist der Spiegelabschnitt 124 eine Rückseite 126 auf. Die Rückseite 126 weist keine reflektierenden Eigenschaften auf. Dadurch, dass der Spiegelabschnitt 124 im Vergleich zu dem Basis ab schnitt 106 dünnwandiger ist, ist der Spiegelabschnitt 124 weicher oder weniger steif.

Der Spiegelabschnitt 124 und der Basis ab schnitt 106 sind einteilig, insbesondere materialeinstückig, ausgebildet. "Einteilig" oder "einstückig" heißt dabei, dass der Spiegelabschnitt 124 und der Basis ab schnitt 106 nicht aus unterschiedlichen Bauteilen aufgebaut sind, sondern ein gemeinsames Bauteil bilden. "Materialeinstückig" heißt vorliegend, dass der Spiegelabschnitt 124 und der Basisabschnitt 106 durchgehend aus demselben Material gefertigt sind. Der Spiegelkörper 104 ist somit monolithisch oder kann als monolithisch bezeichnet werden. Beispielsweise wird der Spiegelkörper 104 durch ein geeignetes Beschleifen eines Substratblocks hergestellt.

Alternativ können der Basis ab schnitt 106 und der Spiegelabschnitt 124 auch zwei voneinander getrennte Bauteile oder Komponenten des optischen Elements 100 sein, die fest miteinander verbunden sind. Hieraus ergibt sich vorteilhafterweise die Möglichkeit, den Basis ab schnitt 106 und den Spiegelabschnitt 124 aus unterschiedlichen Materialien zu fertigen. Beispielsweise können Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten (EnglJ Coefficient of Thermal Expansion, CTE) eingesetzt werden.

Beispielsweise kann ein Bauteil des optischen Elements 100 aus einem 0-CTE- Material bestehen und mindestens ein weiteres Bauteil aus einem leicht zu bearbeitenden und kostengünstigen Material gefertigt sein, das sich für eine Leichtbaustruktur eignet. Keramische Werkstoffe sind hier beispielsweise gut geeignet. Dabei kann eine aktive Kühlung vorgesehen werden, um den CTE- Unterschied zwischen den unterschiedlichen Materialien zu kompensieren. Die zu verbindenden Bauteile können entweder gebondet oder geklebt werden.

Weiterhin kann das optische Element 100 aus vielen einfachen Einzelteilen zusammengesetzt sein. Hierfür sind verschiedene Fügeverfahren möglich. Beispielsweise kann Kleben, Siebdruck, Laser Bonding, Surface Activated Bonding, Anodic Bonding, Gias Frit Bonding, Adhesive Bonding, Eutectic Bonding, Reactive Bonding, silikatisches Bonden oder dergleichen eingesetzt werden.

An dem Basisabschnitt 106 können Aktuatorschnittstellen oder Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 vorgesehen sein. Beispielsweise sind drei Aktuator anbin- düngen 128, 130, 132 vorgesehen, welche in Form eines Dreiecks um 120° zueinander versetzt angeordnet sind. Insbesondere sind eine erste Aktuatoranbindung 128, eine zweite Aktuatoranbindung 130 und eine dritte Aktuatoranbindung 132 vorgesehen.

Die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 sind zylinderförmig. An den Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 können Stellelemente oder Aktuatoren angebunden. Die an den Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 angebundenen Aktuatoren können beispielsweise sogenannte Lorentz-Aktuatoren sein. Es können jedoch auch andere Aktuatoren, wie beispielsweise Piezoelemente oder dergleichen, eingesetzt werden. Mit Hilfe der Aktuatoren kann die Lage des optischen Elements 100 justiert werden.

Die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 sind an dem Basisabschnitt 106 vorgesehen. Die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 sind mit Hilfe dreieckförmig angeordneter Verbin dungs ab schnitte 134, 136, 138 steif miteinander verbunden. Die Verbindungsabschnitte 134, 136, 138 können Teil des Basisabschnitts 106 sein oder zumindest fest mit diesem verbunden sein. Zwischen den Verbindungsabschnitten 134, 136, 138 und dem Basis ab schnitt 106 können Freischnit- te 140, 142, 144, 146, 148, 150 (Fig. 4) vorgesehen sein. Die Verbin dungs ab- schnitte 134, 136, 138 treffen sich an einem massiven Anbindungsbereich 152, der Teil des Basisabschnitts 106 ist. An dem Anbindungsbereich 152 sind die Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118 angebunden.

Jeder Aktuatoranbindung 128, 130, 132 ist ein Freischnitt oder eine Entkopplungsstelle 154 (Fig. 3) zugeordnet. Mit Hilfe der Entkopplungsstellen 154 können die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 und damit die Aktuatoren von dem Basis ab schnitt 106 entkoppelt werden. Die Entkopplungsstellen 154 sind als Schlitze ausgeführt, die zwischen dem Basis ab schnitt 106 und der jeweiligen Aktuatoranbindung 128, 130, 132 vorgesehen sind.

Durch die dünnwandigere Gestaltung des Spiegelabschnitts 124 im Vergleich zu dem Basis ab schnitt 106 kann eine signifikante Massenreduzierung erreicht werden. Schwingungen infolge einer Anregung der Eigenmoden des Spiegelabschnitts 124 werden die Stabilität der an dem Basis ab schnitt 106 vorgesehenen Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118 nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus sind die Aktuatoren mit Hilfe der Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 und der Entkopplungsstellen 154 günstig an dem Basis ab schnitt 106 angebunden, um eine Entkopplung von parasitären Kräften und Momenten zu ermöglichen.

Ferner kann zusätzlich noch eine Rippenstruktur 156 vorgesehen sein, die an der Rückseite 126 des Spiegelabschnitts 124 platziert ist. Die Rippenstruktur 156, der Basis ab schnitt 106 und der Spiegelabschnitt 124 können, wie zuvor erwähnt, ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil bilden. Ferner können die Rippenstruktur 156, der Basis ab schnitt 106 und der Spiegelabschnitt 124 mehrere voneinander getrennte Bauteile sein, die zum Bilden des optischen Elements 100 miteinander verbunden werden. Die Rippenstruktur 156 kann wabenförmig, wabenartig, fachwerkförmig oder fachwerkartig sein. Beispielsweise kann die Rippenstruktur 156 eine um den Basis ab schnitt 106 umlaufende geschlossene Umlaufrippe 158 aufweisen. Die Umlaufrippe 158 kann in der Aufsicht oval oder ellipsenförmig sein. Weiterhin weist die Rippenstruktur 156 eine Vielzahl von Verbindungsrippen 160 auf, von denen in den Fig. 2 bis 4 jeweils nur eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Daher wird im Folgenden auch nur auf eine Verbindungsrippe 160 eingegangen. Die Verbindungsrippe 160 verläuft ausgehend von dem Basis ab schnitt 106 nach außen und verbindet die umlaufende Umlaufrippe 158 mit dem Basis ab schnitt 106. Die Verbindungsrippe 160 kann über die Umlaufrippe 158 überstehen und bis zu einem Rand des Spiegelabschnitts 124 verlaufen.

Die Rippenstruktur 156 stützt sich an dem Basis ab schnitt 106 ab. Die Rippenstruktur 156 kann beliebig entlang der x-Richtung x, der y-Richtung y und/oder der z-Richtung z verlaufen und sich auch beliebig verzweigen. Die Rippenstruktur 156 kann, wie zuvor erwähnt, wabenförmig sein. Die Rippenstruktur 156 sorgt für eine gewisse Versteifung des Spiegelabschnitts 124 und somit des gesamten Spiegelkörpers 104. Die Rippenstruktur 156 ist bevorzugt Teil des Spiegelkörpers 104.

Die Rippenstruktur 156 bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Schwingungstilger (EnglJ Tuned Mass Damper, TMD) anzubringen, um bestimmte Eigenmoden zu dämpfen. Bei Bedarf ist es ebenfalls möglich, mit Hilfe der Rippenstruktur 156 einzelne Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 zu versteifen. Die Rippenstruktur 156 ist bevorzugt einteilig mit dem Basis ab schnitt 106 und dem Spiegelabschnitt 124 ausgebildet. Mit dem zuvor erläuterten optischen Element 100 lassen sich im Vergleich zu bekannten Spiegeln für Projektionsoptiken 10 höhere Regelbandbreiten bei niedrigeren Massen des Spiegelkörpers 104 erreichen. Das optische Element 100 kann aktiv gekühlt werden. Diese aktive Kühlung kann beispielsweise dadurch realisiert oder verwirklicht werden, dass das optische Element 100 beziehungsweise der Spiegelkörper 104 Kühlkanäle 162, 164 aufweist, von denen in der Fig. 4 nur zwei Kühlkanäle 162, 164 sehr stark schematisiert dargestellt sind. Es kann eine beliebige Anzahl von Kühlkanälen 162, 164 vorgesehen sein. Die Kühlkanäle 162, 164 können durch den Basis ab schnitt 106 verlaufen. Die Kühlkanäle 162, 164 können jedoch auch oder zusätzlich innerhalb der Rippenstruktur 156 und/oder innerhalb des Spiegelabschnitts 124 verlaufen.

Zum Abführen von Wärme von dem optischen Element 100 oder zum Temperieren des optischen Elements 100 wird durch die Kühlkanäle 162, 164 ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, hindurchgeführt, um das optische Element 100 zu kühlen oder zu heizen. "Temperieren" heißt dabei insbesondere, dass das optische Element 100 auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird. Hierzu kann Wärme zugeführt oder abgeführt werden.

"Aktiv" heißt hierbei, dass das Kühlmittel mit Hilfe einer Pumpe oder dergleichen durch die Kühlkanäle 162, 164 gepumpt wird, um dem optischen Element 100 Wärme zu entziehen oder diesem Wärme zuzuführen. Bevorzugt jedoch wird dem optischen Element 100 Wärme entzogen, um dieses zu kühlen. Die Kühlkanäle 162, 164 bilden einen Kühlkreislauf 166 oder sind Teil eines Kühlkreislaufs 166. Der Kühlkreislauf 166 kann die zuvor erwähnte Pumpe umfassen. In dem Kühlkreislauf 166 zirkuliert das Kühlmittel.

Fig. 5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Elements 200. Fig. 6 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des optischen Elements 200. Fig. 7 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des optischen Elements 200. Fig. 8 zeigt eine schematische Unteransicht des optischen Elements 100. Nachfolgend wird auf die Fig. 5 bis 8 gleichzeitig Bezug genommen.

Das optische Element 200 kann einer der Spiegel Ml bis M6 sein. Das optische Element 200 umfasst eine in der Orientierung der Fig 6 nach oben orientierte optisch aktive Fläche 202. Die optisch aktive Fläche 202 ist geeignet, Beleuchtungsstrahlung 16, insbesondere EUV-Strahlung, zu reflektieren. Die optisch aktive Fläche 202 ist eine Spiegelfläche. Die optisch aktive Fläche 202 kann gekrümmt, insbesondere torusförmig gekrümmt, sein.

Die optisch aktive Fläche 202 ist vorderseitig an einem Spiegelkörper 204 des optischen Elements 200 vorgesehen. Die optisch aktive Fläche 202 kann durch eine Beschichtung hergestellt sein. Der Spiegelkörper 204 kann auch als Spiegelsubstrat bezeichnet werden. Beispielsweise ist der Spiegelkörper 204 aus Keramik oder Glaskeramik gefertigt.

Der Spiegelkörper 204 umfasst einen blockförmigen Basis ab schnitt 206. Der Basisabschnitt 206 ist unsymmetrisch aufgebaut. Der Basis ab schnitt 206 kann jede beliebige Geometrie haben. Der Basis ab schnitt 206 ist als massiver Körper ausgebildet und weist hierdurch eine hohe Steifigkeit auf. Der Basis ab schnitt 206 kann seitlich an dem Spiegelkörper 204 vorgesehen sein.

Aufgrund der hohen Steifigkeit des Basis ab Schnitts 206 im Vergleich zu dem restlichen Spiegelkörper 204 können an dem Basis ab schnitt 206 Sensoren oder, wie in den Fig. 4 bis 6 und 8 gezeigt, sogenannte Messtargets 208, 210, 212, 214, 216, 218 angebracht werden. Es können sechs Messtargets 208, 210, 212, 214, 216, 218 vorgesehen sein. Die Messtargets 208, 210, 212, 214, 216, 218 können auch als Messziele bezeichnet werden. Die Messtargets 208, 210, 212, 214, 216, 218 können Spiegel umfassen oder Spiegel sein. Beispielsweise kann, wie in der Fig. 8 anhand des Messtargets 214 gezeigt, ein Messstrahl 220 eines Messinstruments 222 auf das jeweihge Messtarget 208, 210, 212, 214, 216, 218 gelenkt werden. Mit Hilfe der Messtargets 208, 210, 212, 214, 216, 218 und des Messinstruments 222 kann eine Lage des optischen Elements 200 erfasst werden.

Neben dem Basis ab schnitt 206 umfasst das optische Element 200 einen plattenförmigen oder scheibenförmigen Spiegelabschnitt 224. Der Spiegelabschnitt 224 weist entlang der z-Richtung z betrachtet eine deutlich geringere Materialstärke als der Basisabschnitt 206 auf. Der Spiegelabschnitt 224 kann in der Aufsicht beispielsweise oval oder dreieckförmig sein. Der Spiegelabschnitt 224 kann vollständig um den Basis ab schnitt 206 umlaufen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

Vorderseitig an dem Spiegelabschnitt 224 ist die optisch aktive Fläche 202 vorgesehen. Der optisch aktiven Fläche 202 abgewandt weist der Spiegelabschnitt 224 eine Rückseite 226 auf. Die Rückseite 226 weist keine reflektierenden Eigenschaften auf. Dadurch, dass der Spiegelabschnitt 224 im Vergleich zu dem Basis ab schnitt 106 dünnwandiger ist, ist der Spiegelabschnitt 224 weicher oder weniger steif.

Der Spiegelabschnitt 224 und der Basis ab schnitt 206 sind einteilig, insbesondere materialeinstückig, ausgebildet. Der Spiegelkörper 204 ist somit monolithisch oder kann als monolithisch bezeichnet werden. Beispielsweise wird der Spiegelkörper 204 durch ein geeignetes Beschleifen eines Substratblocks hergestellt. Alternativ können der Basis ab schnitt 206 und der Spiegelabschnitt 224 auch zwei voneinander getrennte Bauteile oder Komponenten des optischen Elements 100 sein, die fest miteinander verbunden sind, wie oben mit Bezug auf das optische Element 100 erläutert wurde. An dem Basisabschnitt 206 können Aktuatorschnittstellen oder Aktuator anbin- düngen 228, 230, 232 vorgesehen sein. Beispielsweise sind drei Aktuatoranbindungen 228, 230, 232 vorgesehen, welche in Form eines Dreiecks um 120° zueinander versetzt angeordnet sind. Insbesondere sind eine erste Aktuatoranbindung 228, eine zweite Aktuatoranbindung 230 und eine dritte Aktuatoranbindung 232 vorgesehen. Die Aktuatoranbindungen 228, 230, 232 sind zylinderförmig. An den Aktuatoranbindungen 228, 230, 232 können, wie zuvor mit Bezug auf das optische Element 100 bereits erläutert wurde, Stellelemente oder Aktuatoren angebunden. Mit Hilfe der Aktuatoren kann die Lage des optischen Elements 200 justiert werden.

Die Aktuatoranbindungen 228, 230, 232 sind an dem Basis ab schnitt 206 vorgesehen. Jeder Aktuatoranbindung 228, 230, 232 kann ein Freischnitt oder eine Entkopplungsstelle 234 (Fig. 7) zugeordnet sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Vorliegend sind nur die Aktuatoranbindungen 230, 232 freigeschnitten und somit von dem Basis ab schnitt 206 entkoppelt. Die erste Aktuatoranbindung 228 weist in diesem Fall keine derartige Entkopplungsstelle 234 auf. Es können jedoch auch alle Aktuatoranbindungen 228, 230, 232 eine derartige Entkopplungsstelle 234 aufweisen.

Die Art der Entkopplung und eine Anzahl von zu entkoppelnden Aktuatoren kann je nach Anordnung (gespiegelt um eine Längsachse) und Lage (zentral oder dezentral) der Aktuatoren variieren. Es kann genau ein Aktuator oder es können zwei Aktuatoren oder alle drei Aktuatoren von den Basis ab schnitt 206 entkoppelt sein. Mit Hilfe der Entkopplungsstellen 234 können somit die Aktuatoranbindungen 228, 230, 232 und damit die Aktuatoren von dem Basis ab schnitt 206 entkoppelt werden. Die Entkopplungsstellen 234 sind als Spalte oder Schlitze ausgeführt, die zwischen dem Basis ab schnitt 206 und der jeweiligen Aktuatoranbindung 228, 230, 232 vorgesehen sind. Aus dem Basis ab schnitt 206 erstreckt sich seitlich ein massiver Anbindungsbereich 236 heraus, der Teil des Basisabschnitts 206 ist. Der Anbindungsbereich 236 ragt seitlich über den Spiegelabschnitt 224 hinaus. An dem Anbindungsbereich 236 sind die Messtargets 208, 210, 212, 214, 216, 218 angebunden.

Durch die dünnwandigere Gestaltung des Spiegelabschnitts 224 im Vergleich zu dem Basis ab schnitt 206 kann eine signifikante Massenreduzierung erreicht werden. Schwingungen infolge einer Anregung der Eigenmoden des Spiegelabschnitts 224 werden die Stabilität der an dem Basisabschnitt 206, insbesondere an dem Anbindungsbereich 236 vorgesehenen Messtargets 208, 210, 212, 214, 216, 218 nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus sind die Aktuatoren mit Hilfe der Aktuatoranbindungen 228, 230, 232 und der Entkopplungsstellen 234 günstig an dem Basisabschnitt 206 angebunden, um eine Entkopplung von parasitären Kräften und Momenten zu ermöglichen.

Ferner kann zusätzlich noch eine Rippenstruktur 238 vorgesehen sein, die an der Rückseite 226 des Spiegelabschnitts 224 platziert ist. Die Rippenstruktur 238, der Basis ab schnitt 206 und der Spiegelabschnitt 224 können, wie zuvor erwähnt, ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil bilden. Ferner können die Rippenstruktur 238, der Basis ab schnitt 206 und der Spiegelabschnitt 224 mehrere voneinander getrennte Bauteile sein, die zum Bilden des optischen Elements 200 miteinander verbunden werden.

Die Rippenstruktur 238 kann fachwerkförmig oder fachwerkartig sein. Beispielsweise kann die Rippenstruktur 238 eine zumindest abschnittsweise um den Basis ab schnitt 206 umlaufende Umlaufrippe 240 aufweisen, die Umlaufrippe 240 kann in der Aufsicht oval oder ellipsenförmig sein. Weiterhin weist die Rippenstruktur 238 eine Vielzahl von Verbindungsrippen 242 auf, von denen in den Fig. 5, 7 und 8 nur eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Daher wird im Folgenden auch nur auf eine Verbindungsrippe 242 eingegangen. Die Verbin- dungsrippe 242 verläuft ausgehend von dem Basis ab schnitt 206 nach außen und verbindet die umlaufende Umlaufrippe 240 mit dem Basis ab schnitt 206. Die Verbindungsrippe 242 endet bevorzugt an der umlaufenden Umlaufrippe 240.

Die Rippenstruktur 238 stützt sich an dem Basisabschnitt 206 ab. Die Rippenstruktur 238 kann beliebig entlang der x-Richtung x, der y-Richtung y und/oder der z-Richtung z verlaufen und sich auch beliebig verzweigen. Die Rippenstruktur 238 sorgt für eine gewisse Versteifung des Spiegelabschnitts 224 und somit des gesamten Spiegelkörpers 204. Die Rippenstruktur 238 ist Teil des Spiegelkörpers 204.

Das optische Element 200 kann, wie das optische Element 100, mit Hilfe eines Kühlmittels aktiv gekühlt werden. Diese aktive Kühlung kann beispielsweise dadurch realisiert oder verwirklicht werden, dass das optische Element 200 beziehungsweise der Spiegelkörper 204 Kühlkanäle 244, 246 aufweist, von denen in der Fig. 8 nur zwei Kühlkanäle 244, 246 sehr stark schematisiert dargestellt ist. Es kann eine beliebige Anzahl von Kühlkanälen 244, 246 vorgesehen sein.

Die Kühlkanäle 244, 246 können durch den Basis ab schnitt 206 verlaufen. Die Kühlkanäle 244, 246 können jedoch auch oder zusätzlich innerhalb der Rippenstruktur 238 und/oder innerhalb des Spiegelabschnitts 224 verlaufen. Die Kühlkanäle 244, 246 bilden einen Kühlkreislauf 248 oder sind Teil eines Kühlkreislaufs 248. Der Kühlkreislauf 248 kann eine Pumpe umfassen. In dem Kühlkreislauf 248 zirkuliert das Kühlmittel. Anschlüsse für den Kühlkreislauf 248 beziehungsweise für die Kühlkanäle 244, 246 können an dem Anbindungsbereich 236 vorgesehen sein. Hierdurch sich die Anschlüsse besonders gut zugänglich.

Mit Hilfe der beiden Ausführungsformen des optischen Elements 100, 200 kann ein Leichtbau-Spiegeldesign verwirklicht werden, das trotz Materialeinsparung eine gute Dynamik hinsichtlich der Regelbandbreite und eine gute optische Per- formance hinsichtlich Wellenfrontfehlern aufweist. Dabei wird die optisch aktive

Fläche 102, 202 durch die Rippenstruktur 156, 238 gestützt.

Rückseitig an dem optischen Element 100, 200 wird an dem Basis ab schnitt 106, 206 mehr Material angelagert, um die Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 steif an den Spiegelkörper 104, 204 anzubinden. Letzterer ist bei der Regelung des optischen Elements 100, 200 wichtig. Die drei Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 werden um 120° versetzt zueinander angeordnet und steif mit dem Basis ab schnitt 106, 206 verbunden.

Das Leichtbau-Spiegeldesign kann in mehreren iterativen Designloops und Berechnungsloops verfeinert, berechnet und optimiert werden. Dabei werden zum einem die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 relativ zu einer Mitte des optischen Elements 100, 200 variiert. Zum anderen werden verschiedene Versteifungsmöglichkeiten untersucht sowie die Orientierung der Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 iterativ verändert, um einen optimalen Kompromiss zwischen Regelbarkeit und Eigenfrequenz zu finden. Darüber hinaus wird die Anordnung und die Geometrie der Rippenstruktur 156, 238 angepasst sowie eine Entkopplung der Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 zu der optisch aktiven Fläche 102, 202 eingearbeitet.

Das Leichtbau-Spiegeldesign des optischen Elements 100, 200 weist im Vergleich zu einem massiven Referenzspiegel eine höhere erste Eigenfrequenz und eine hohe Regelbandbreite auf. Eine Massenbewertung des optischen Elements 100, 200 im Vergleich zu dem Referenzspiegel ergibt eine Gewichtreduktion von etwa 61 %. Dabei wird der Rohmaterialbedarf um etwa 44 % reduziert. Mit der erzielten Materialeinsparung durch dieses Leichtbau-Spiegeldesign werden die Herstellungskosten zum Herstellen des optischen Elements 100, 200 signifikant reduziert. Eine Reduktion der Herstellungskosten wird erzielt, indem Material an dem optischen Element 100, 200 ausgespart wird. Dabei wird überall da, wo es möglich und zielführend ist, Material eingespart. Das optische Element 100, 200, das bisher als massiver Block modelliert ist, setzt sich jetzt durch die Umstellung auf das Leichtbau-Spiegeldesign aus einer dünnwandigen Scheibe in Form des Spiegelabschnitts 124, 224, der durch die steife Rippenstruktur 156, 238 auf der Rückseite 126, 226 gestützt wird, und dem Basis ab schnitt 106, 206 zusammen. An dem dünnwandigen Spiegelabschnitt 124, 224 ist vorderseitig die optisch aktive Fläche 102, 202 vorgesehen.

Weil das Leichtbau-Spiegeldesign dünnwandig ist, wurde ein optimiertes Konzept hinsichtlich der Anbindung der Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 und der Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 erarbeitet. Die Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 zum Vermessen des optischen Elements 100, 200 werden auf einem gemeinsamen Bereich oder Punkt, insbesondere einem Justagepunkt in Form der Anbindungsbereiche 152, 236, zusammengefasst. Das heißt, dass die sechs Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 rückseitig an dem optischen Element 100, 200 angebracht und steif an den Justagepunkt angebunden werden.

Die steife Anbindung der Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 wird realisiert, indem Hohlräume an dem Basis ab schnitt 106, 206 mit Material aufgefüllt und die Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 mit dem Basis ab schnitt 106, 206 verbunden werden. Die Orientierung der einzelnen Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 wird hinsichtlich einer Richtung des jeweiligen Messstrahls 122, 222 optimiert und so ausgewählt, dass die Regelbandbreite des optischen Elements 100, 200 erhöht wird. Damit das optische Element 100, 200 trotz der hohen Massenreduktion weiterhin steif gelagert werden kann, werden die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 zentral und um 120° versetzt zueinander rückseitig an dem Spiegelkörper 104, 204 positioniert. Zudem wird die Verbindung der Aktuator anbin- düngen 128, 130, 132, 228, 230, 232 mit dem Basis ab schnitt 106, 206 verstärkt.

Die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 sind bevorzugt identisch aufgebaut. Eine jeweilige Geometrie der Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 ist so ausgewählt, dass induzierte Deformationen der optisch aktiven Fläche 102, 202 aufgrund verschiedener Effekte, wie beispielsweise Montage, Druckvariation, Beschleunigung, Gravitation oder dergleichen, reduziert wird.

Ein weitere Entkopplungsmaßnahme zum Entkoppeln der optisch aktiven Fläche 102, 202 von der Lasteinleitung an den Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 wird mit Hilfe der Entkopplungsstellen 154, 234 realisiert. Die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 werden mit Hilfe der Entkopplungsstellen 154, 234 in einer von der x-Richtung x und der y-Richtung y aufgespannten Ebene in Querrichtung von dem Basis ab schnitt 106, 206 getrennt, wodurch ein direkter Kraftfluss in die optisch aktive Fläche 102, 202 unterbrochen wird.

Der Unterschied des optischen Elements 100, 200 zu dem bisherigen Spiegeldesign gemäß dem Referenzspiegel liegt im Wesentlichen in der Reduktion des Spiegelmaterials. Damit können die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden. Ein weiterer Unterschied bei dem Leichtbau-Spiegeldesign ist aus Sicht der Dynamik trotz Gewichtreduktion eine höhere Eigenfrequenz bedingt durch die steife Anbindung der Messtargets 108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218 und der Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 sowie die geringere Materialverlagerung an den Rand des Spiegelabschnitts 124, 224. Die höhere Eigenfrequenz hat wiederum eine hohe Regelbandbreite des optischen Elements 100, 200 zur Folge, welche für die Regelbarkeit des optischen Elements 100, 200 eine wichtige Rolle spielt. Darüber hinaus bietet das Leichtbau-Spiegeldesign durch seine signifikante Massenreduktion mehr Spielraum für die Auslegung der Aktuatoren.

Zuletzt sind die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132, 228, 230, 232 des optischen Elements 100, 200 im Vergleich zu dem Referenzspiegel von der Dimensionierung her anders und sind auch von der optisch aktiven Fläche 102, 202 entkoppelt, um mit der erheblichen Massenreduktion und den damit verbundenen Steifigkeitsverlust die in die optisch aktive Fläche 102, 202 induzierte Deformationen geringer zu halten.

Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optisches Systems 300 für die Projektionsbelichtungsanlage 1.

Das optische System 300 kann eine wie zuvor erläuterte Projektionsoptik 10 oder Teil einer derartigen Projektionsoptik 10 sein. Daher kann das optische System 300 auch als Projektionsoptik 10 bezeichnet werden. Das optische System 300 kann jedoch auch eine wie zuvor erläuterte Beleuchtungsoptik 4 oder Teil einer derartigen Beleuchtungsoptik 4 sein. Daher kann das optische System 300 alternativ auch als Beleuchtungsoptik 4 bezeichnet werden. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 300 eine Projektionsoptik 10 oder Teil einer derartigen Projektionsoptik 10 ist.

Das optische System 300 kann mehrere optische Elemente 100, 200 umfassen, von denen in der Fig. 9 jedoch nur ein optisches Element 100 gezeigt ist. Daher wird nachfolgend nur auf das optische Element 100 Bezug genommen. Alle nachfolgenden Ausführungen betreffend das optische Element 100 sind entsprechend auf das optische Element 200 anwendbar. Das heißt insbesondere, dass das optische System 300 sowohl das optische Element 100 als auch das optische Element

200 aufweisen kann.

In der Orientierung der Fig. 9 weist die optisch aktive Fläche 102 nach oben. Rückseitig an dem optischen Element sind die Aktuatoranbindungen 128, 130, 132 vorgesehen. Das optische Element 100 beziehungsweise die optisch aktive Fläche 102 weist, wie zuvor erwähnt, sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z-Richtung z sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x- Richtung x, die y-Richtung y und die z-Richtung z auf.

In der Fig. 9 ist mit durchgezogenen Linien eine Ist-Lage IL des optischen Elements 100 beziehungsweise der optisch aktiven Fläche 102 und mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 100' beziehungsweise 102' eine Soll-Lage SL des optischen Elements 100 beziehungsweise der optisch aktiven Fläche 102 gezeigt. Das optische Element 100 kann aus seiner Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Beispielsweise erfüllt das optische Element 100 in der Soll-Lage SL bestimmte optische Spezifikationen oder Anforderungen, die das optische Element 100 in der Ist-Lage IL nicht erfüllt.

Um das optische Element 100 aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL zu verbringen, umfasst das optische System 300 eine Justiereinrichtung 302. Die Justiereinrichtung 302 ist dazu eingerichtet, das optische Element 100 zu justieren. Unter einem "Justieren" oder "Ausrichten" des optischen Elements 100 ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage des optischen Elements 100 zu verstehen. Beispielsweise kann das optische Element 100 mit Hilfe der Justiereinrichtung 302 von der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Die Justierung oder Ausrichtung des optischen Elements 100 kann somit mit Hilfe der Justiereinrichtung 302 in allen sechs vorgenannten Freiheitsgraden erfolgen.

Die Justiereinrichtung 302 umfasst mehrere Stellelemente oder Aktuatoren 304, 306, 308, die in der Fig. 9 nur sehr stark schematisiert dargestellt sind. Jeder Aktuatoranbindung 128, 130, 132 ist ein Aktuator 304, 306, 308 zugeordnet. Das heißt insbesondere, dass genau drei Aktuatoren 304, 306, 308 vorgesehen sind. Mit den drei Aktuatoren 304, 306, 308 ist eine Justage des optischen Elements 100 in allen sechs Freiheitsgraden möglich.

Der ersten Aktuatoranbindung 128 ist ein erster Aktuator 304 zugeordnet. Der zweiten Aktuatoranbindung 130 ist ein zweiter Aktuator 306 zugeordnet. Der dritten Aktuatoranbindung 132 ist ein dritter Aktuator 308 zugeordnet. Die Aktuatoren 304, 306, 308 sind identisch aufgebaut.

Die Aktuatoren 304, 306, 308 können mit einer festen Welt 310 gekoppelt sein. Die feste Welt 310 kann ein Tragrahmen (EnglJ Force Frame) oder eine sonstige unbewegliche Struktur sein. Alle Aktuatoren 304, 306, 308 sind mit der Steuer- und Regeleinheit 312 wirkverbunden, so dass die Steuer- und Regeleinheit 312 mit Hilfe eines geeigneten Ansteuerns der Aktuatoren 304, 306, 308 das optische Element 100 in allen sechs Freiheitsgraden justieren kann.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Projektionsbelichtungsanlage

2 Beleuchtungs system

3 Lichtquelle

4 Beleuchtungsoptik

5 Objektfeld

6 Objektebene

7 Retikel

8 Retikelhalter

9 Retikelverlagerungsantrieb

10 Projektionsoptik

11 Bildfeld

12 Bildebene

13 Wafer

14 Waferhalter

15 Waferverlagerungsantrieb

16 Beleuchtungsstrahlung

17 Kollektor

18 Zwischenfokusebene

19 Umlenkspiegel

20 erster Facettenspiegel

21 erste F acette

22 zweiter Facettenspiegel

23 zweite Facette

100 optisches Element

100' optisches Element

102 optisch aktive Fläche

104 Spiegelkörper

106 Basis ab schnitt 108 Messtarget

110 Messtarget

112 Messtarget

114 Messtarget

116 Messtarget

118 Messtarget

120 Messstrahl

122 Messinstrument

124 Spiegelabschnitt

126 Rückseite

128 Aktu ator anbin dun g

130 Aktu ator anbin dun g

132 Aktu ator anbin dun g

134 Verbin dungs ab schnitt

136 Verbin dungs ab schnitt

138 Verbin dungs ab schnitt

140 Freischnitt

142 Freischnitt

144 Freischnitt

146 Freischnitt

148 Freischnitt

150 Freischnitt

152 Anbindungsbereich

154 Entkopplungsstelle

156 Ripp enstruktur

158 Umlaufrippe

160 Verbin dun gsripp e

162 Kühlkanal

164 Kühlkanal

166 Kühlkreislauf 200 optisches Element

202 optisch aktive Fläche

204 Spiegelkörper

206 Basis ab schnitt

208 Messtarget

210 Messtarget

212 Messtarget

214 Messtarget

216 Messtarget

218 Messtarget

220 Messstrahl

222 Messinstrument

224 Spie gelab schnitt

226 Rückseite

228 Aktuatoranbindung

230 Aktu ator anbin dun g

232 Aktu ator anbin dun g

234 Entkopplungsstelle

236 Anbin dun gsb er eich

238 Ripp enstruktur

240 Umlaufrippe

242 Verbin dun gsripp e

244 Kühlkanal

246 Kühlkanal

248 Kühlkreislauf

300 optisches System

302 Justiereinrichtung

304 Aktuator

306 Aktuator

308 Aktuator 310 feste Welt

312 Steuer- und Regeleinheit

IL Ist-Lage

Ml Spiegel

M2 Spiegel

M3 Spiegel

M4 Spiegel

M5 Spiegel

M6 Spiegel

SL Soll-Lage x x- Richtung y y Richtung z z- Richtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Optisches Element (100, 200) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend einen Spiegelkörper (104, 204), wobei der Spiegelkörper (104, 204) einen Spiegelabschnitt (124, 224) mit einer optisch aktiven Fläche (102, 202) und einen rückseitig an dem Spiegelabschnitt (124, 224) vorgesehenen Basis ab schnitt (106, 206) aufweist, und wobei der Basis ab schnitt (106, 206) im Vergleich zu dem Spiegelabschnitt (124, 224) eine größere Steifigkeit aufweist, mehrere Aktuatoranbindungen (128, 130, 132, 228, 230, 232) zum Anbinden von Aktuatoren an das optische Element (100, 200), wobei die Aktuatoranbindungen (128, 130, 132, 228, 230, 232) an dem Basis ab schnitt (106, 206) vorgesehen sind, und eine rückseitig an dem Spiegelabschnitt (124, 224) angebrachte versteifende Rippenstruktur (156, 238).

2. Optisches Element nach Anspruch 1, wobei die Rippenstruktur (156, 238) eine fachwerkartige oder wabenartige Geometrie aufweist.

3. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rippenstruktur (156, 238) den Spiegelabschnitt (124, 224) an dem Basisabschnitt (106, 206) abstützt.

4. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Rippenstruktur (156, 238) eine zumindest abschnittsweise um den Basis ab schnitt (106, 206) umlaufende Umlaufrippe (158, 240) und mehrere den Basis ab schnitt (106, 206) mit der Umlaufrippe (158, 240) verbindende Verbindungsrippen (160, 242) aufweist.

5. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Aktuatoranbindungen (128, 130, 132, 228, 230, 232) mit Hilfe von Entkopplungsstellen (154, 234) mechanisch von dem Basis ab schnitt (106, 206) entkoppelt sind.

6. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei die Aktuatoranbindungen (128, 130, 132) mit Hilfe von Verbin dungs ab schnitten (134, 136, 138) miteinander verbunden sind.

7. Optisches Element nach Anspruch 6, wobei die Verbin dungs ab schnitte (134, 136, 138) mit Hilfe von Freischnitten (140, 142, 144, 146, 148, 150) mechanisch von dem Basis ab schnitt (106, 206) entkoppelt sind.

8. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 - 7, ferner umfassend mehrere Messtargets (108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218), die dazu eingerichtet sind, mit einem Messstrahl (120, 220) eines Messinstruments (122, 222) wechselzuwirken, wobei die Messtargets (108, 110, 112, 114, 116, 118, 208, 210, 212, 214, 216, 218) an dem Basis ab schnitt (106, 206) vorgesehen sind.

9. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei sich der Basisabschnitt (206) mit einem Anbindungsbereich (236) seitlich über den Spiegelabschnitt (224) herauserstreckt.

10. Optisches Element nach Anspruch 9, wobei zumindest eine der Aktuatoranbindungen (128, 130, 132, 228, 230, 232) an dem Anbindungsbereich (236) vorgesehen ist.

11. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 - 10, wobei der Spiegelkörper (104, 204) aktiv gekühlt ist.

12. Optisches Element nach Anspruch 11, wobei zum aktiven Kühlen des Spiegelkörpers (104, 204) Kühlkanäle (162, 164, 244, 246) durch den Spiegelkörper (104, 204) hindurchgeführt sind.

13. Optisches System (300), insbesondere Projektionsoptik (10), für eine Projektionsbelichtungsanlage (1) mit zumindest einem optischen Element (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 - 12 und mehreren Aktuatoren (304, 306, 308), die zum Justieren des zumindest einen optischen Elements (100, 200) an die Aktuatoranbindungen (128, 130, 132, 228, 230, 232) angebunden sind.

14. Projektionsbelichtungsanlage (1) mit zumindest einem optischen Element (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 - 12 und/oder einem optischen System (300) nach Anspruch 13.