WO2021190835A1

WO2021190835A1 - Optische baugruppe, projektionsbelichtungsanlage und verfahren zur herstellung einer optischen baugruppe

Info

Publication number: WO2021190835A1
Application number: PCT/EP2021/054137
Authority: WO
Inventors: Stefan Hembacher; Jens Kugler; Stefan Xalter; Soeren POSTULKA
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: DE102020203765A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe (40) für die Halbleiterlithographie, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), mit einem optischen Element (41), einem Anschlusselement (46) und mindestens einem Verbindungselement (44, 45) zur Verbindung des optischen Elementes (41) mit dem Anschlusselement (46), wobei ein Material des optischen Elementes (41) und des Verbindungselementes (44, 45, 60.x) denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Baugruppe (40) für die Halbleiterlithographie, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei die optische Baugruppe (40) neben einem optischen Element mindestens ein Verbindungselement (44, 45, 60.x) zur Verbindung mit einem Anschlusselement (46) umfasst, mit folgenden Verfahrensschritten: - Herstellung des optischen Elementes (41). - Herstellung des Verbindungselementes (44, 45, 60.x). - Herstellung des Anschlusselementes (46). - Bonden des Verbindungselementes (44, 45, 60.x) mit dem optischen Element (41) und dem Anschlusselement.

Description

Optische Baugruppe, Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur Herstellung einer optischen Baugruppe

Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102020 203765.5 vom 24.03.2020 in Anspruch, deren Inhalt hierin durch Bezug nahme vollumfänglich mit aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie, eine Projektionsbelichtungsanlage und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen optischen Baugruppe.

Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie unterliegen extrem hohen Anforderungen an die Abbildungsqualität, um die gewünschten mikroskopisch kleinen Strukturen möglichst fehlerfrei hersteilen zu können. In einem Lithogra phieprozess oder einem Mikrolithographieprozess beleuchtet ein Beleuchtungssys tem eine photolithographische Maske. Das durch die Maske hindurchtretende Licht oder das von der Maske reflektierte Licht wird von einer Projektionsoptik auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes, in der Bildebene der Projektionsoptik angebrachtes Substrat (beispielsweise einen Wafer) projiziert, um die Strukturelemente der Maske auf die lichtempfindliche Beschichtung des Sub strats zu übertragen. Die Anforderungen an die Positionierung der Abbildung auf dem Wafer und die Intensität des durch das Beleuchtungssystem bereitgestellten Lichts werden mit jeder neuen Generation erhöht, was zu einer höheren Wärmelast auf den in der Projektionsoptik und im Beleuchtungssystem verwendeten optischen Elementen führt.

Üblicherweise werden die optischen Elemente, die in EUV-Projektionsbelichtungs- anlagen, also in Anlagen, die mit elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlän ge kleiner 30nm betrieben werden, als Spiegel ausgebildet sind, durch eine direkte Wasserkühlung temperiert. Die Spiegel umfassen dazu Aussparungen in Form von Fluidkanälen, die von temperiertem Wasser durchströmt werden und dadurch die Wärme vom Spiegel wegführen. Die Zuleitungen für das Wasser der Temperierung sind mit dem Spiegel mechanisch verbunden, was zu Deformationen der optisch genutzten Fläche des Spiegels führen kann. Darüber hinaus können dadurch Schwingungen von außen auf den Spiegel übertragen werden. Die Anbindung der Zuleitungen, die üblicherweise über Dichtungen oder über Verklebungen abgedichtet sind, führen zu transienten Spannungen, die im Gegensatz zu konstanten Deforma tionen konstruktiv nicht vorgehalten werden können. Transiente Spannungen und Schwingungen können die Abbildungsqualität negativ beeinflussen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrich tung anzugeben.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße optische Baugruppe für die Halbleiterlithographie, insbeson dere für eine Projektionsbelichtungsanlage, umfasst ein optisches Element, ein Anschlusselement und ein Verbindungselement zur Verbindung des optischen Elementes mit dem Anschlusselement. Dabei weisen ein Material des optischen Elementes und des Verbindungselementes denselben Wärmeausdehnungskoeffi zienten auf. Dies hat den Vorteil, dass keine Spannungen durch Unterschiede im Wärmeausdehungskoeffizienten der Materialien der verbundenen Elemente der Baugruppe ausgebildet werden und die daraus folgenden Deformationen vermieden werden können.

Insbesondere kann das Material ein Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffi zienten von kleiner 10ppm/K, bevorzugt kleiner 100ppb/K, besonders bevorzugt von kleiner 10ppb/K umfassen. Die Materialien können einen derart geringen Wär meausdehnungskoeffizienten meist nur in einem ausgewählten Temperaturbereich erreichen, der bei der Herstellung des Materials eingestellt werden kann, wie bei spielsweise auf einen Bereich von 20 bis 25° Celsius. Ein Beispiel für eine solches Material ist Zerodur^®. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Temperaturunterschied in der optischen Baugruppe durch das Verbindungselement nahezu keine Deformatio- nen in das beispielsweise als Spiegel ausgebildete optische Element der Baugruppe eingebracht werden.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Verbindungselement als mechani sches Entkopplungselement ausgebildet sein. Das Entkopplungselement kann mechanische Anregungen oder Störungen, die in das Anschlusselement eingebracht werden gegenüber dem Spiegel entkoppeln, so dass nur vernachlässigbare mecha nische Anregungen und Störungen das optische Element erreichen.

In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Verbindungselement als Fluidleitung ausgebildet sein. Die Fluidleitung kann dabei derart gestaltet sein, dass sie keine oder nahezu keine Kräfte von dem Anschlusselement auf den Spiegel übertragen kann. Dazu kann die Fluidleitung beispielsweise einen Bogen oder Verjüngungen umfassen.

Weiterhin kann mindestens ein Verbindungselement monolithisch hergestellt sein. Durch die monolithische Fierstellung des Verbindungselementes können zusätzliche Verbindungsstellen, wie beispielsweise Klebungen, vermieden werden. Die monoli thische Fierstellung hat den weiteren Vorteil, dass die Funktionselemente, wie beispielsweise die Gelenke der Entkopplungselemente, mit geringer Toleranz hergestellt werden können. Es ist ebenso denkbar, das Verbindungselement in Einzelteilen herzustellen und nachfolgend durch Bonden zusammen zu fügen.

Insbesondere kann das Verbindungselement durch Bonding mit dem optischen Element verbunden sein. Die Verbindungselemente können aus dem identischen Material wie ein Grundkörper des Spiegels hergestellt sein. Die Verbindung durch Bonding kann zu einer nicht transienten Verbindung zwischen dem Verbindungsele ment und dem Spiegel führen, welche die gleiche Steifigkeit und mechanische Festigkeit wie der Spiegel und das Verbindungselement selbst umfasst. Die beiden Teile können sich durch das Bonden wie aus einem Stück hergestellt verhalten.

Weiterhin kann ein Material des Anschlusselementes denselben Wärmeausdeh nungskoeffizienten wie das optische Element und das Verbindungselement aufwei sen. Das Anschlusselement kann beispielsweise als Anschlussplatte ausgebildet sein, die zwei in Schichten angeordnete Teile umfassen kann. Der zum Spiegel gerichtete Teil kann aus dem gleichen Material wie der Spiegelgrundkörper herge stellt sein, so dass die Verbindungelemente mit der Anschlussplatte ebenfalls durch Bonding verbunden werden können. Der zweite Teil kann beispielsweise Metall umfassen, um die Anbindung an einen Tragrahmen und andere Anbauteile zu vereinfachen.

Daneben kann das Anschlusselement eine Schnittstelle zu einer Fluidversorgung umfassen. Die Fluidversorgung kann als ein Zufluss ausgebildet sein, der in einen in dem Anschlusselement ausgebildeten Verteiler mündet. Mit dem Verteiler können eine oder mehrere Fluidleitungen auf der dem Spiegel zugewandten Seite verbun- den werden und dadurch mehrere Fluidkanäle im Spiegelgrundkörper mit einem Fluid versorgen. Im Fall von mehreren Fluidleitungen können alternativ auch mehre re Zuflüsse mit unterschiedlich temperierten Fluiden durch das Anschlusselement mit den Fluidkanälen verbunden werden.

Weiterhin kann das Anschlusselement einen abgestimmten Massendämpfer umfas- sen. Durch die Bildung eines Zwei-Massenschwingers mit dem optischen Element, Verbindungselement und Anschlusselement kann es zu Schwingungen kommen, die mit einem oder mehreren abgestimmten Massendämpfern minimiert werden können.

Eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage kann eine optische Baugrup pe nach einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen umfassen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Fierstellung einer optischen Baugruppe für die Halbleiterlithographie, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage, wobei die optische Baugruppe neben einem optischen Element mindestens ein Verbindungs element zur Verbindung mit einem Anschlusselement umfasst, umfasst folgende Verfahrensschritte: - Fierstellung des optischen Elementes.

- Fierstellung des Verbindungselementes.

- Fierstellung des Anschlusselementes. - Bonden des Verbindungselementes mit dem optischen Element und des Anschlus selementes.

Dies hat den Vorteil, dass Fehler bei der Herstellung der häufig komplexen Geomet rien der Verbindungselemente keine Auswirkung auf die Gutausbeute bei der Herstellung der optischen Baugruppe haben.

Dabei können das Verbindungselement und das optische Element, welches als Spiegel ausgebildet sein kann, sowie das Anschlusselement, welches beispielsweise als Anschlussplatte ausgebildet sein kann, direkt gebondet werden. Aus der Halb leiterfertigung ist bekannt, dass sich Glaswafer durch direktes Bonden dauerhaft miteinander verbinden lassen. Die Methode beruht auf der Ausbildung von kovalen ten Sauerstoffbindungen zwischen den verschiedenen Glasoberflächen. Der Vor gang wird am besten durch die Gleichung X-Si-OH + HO-Si-X — (-Si-0-Si-X + H20†beschrieben, wobei X für die Glasmatrix der beiden Fügepartner steht. Der Wasseranteil beim direkten Bonden ist sehr gering, so dass das Bonden auch in Vakuumumgebungen durchgeführt werden kann. Für den Prozess werden beide Oberflächen durch magneto-rheologisches und chemisches Polieren auf eine Ebenheit von mindestens 20 nm und eine Rauheit von 0.5 nm RMS gebracht. Anschließend werden beide Oberflächen aktiviert. Der eigentliche Fügeprozess findet üblicherweise in Reinraumbedingungen unter normalem Luftdruck statt, wodurch das Verfahren flexibel für verschiedene Geometrien von Komponenten und -abmessungen angepasst werden kann.

Weiterhin kann das Verbindungselement mit dem optischen Element und dem Anschlusselement silikatisch gebondet werden. Das Prinzip ist das gleiche wie weiter oben beschrieben, wobei der Wasseranteil beim Bonden deutlich über dem beim direkten Bonden liegt. Beide Prozesse können bei Temperaturen im Bereich von 20° Celsius bis 250° Celsius durchgeführt werden, so dass die Temperatur weit von der Erweichungstemperatur des Materials für den Grundkörper des Spiegels liegen kann.

Selbstverständlich ist es auch für das beschriebene Verfahren vorteilhaft, wenn ein Material des optischen Elementes und des Verbindungselementes - insbesondere in einem Temperaturbereich, der den üblichen Betriebstemperaturen in Projektionsbe lichtungsanlagen entspricht - denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufwei sen. Insgesamt können mit dem oben beschriebenen Verfahren die weiter oben beschriebenen Elemente vorteilhaft mit einander verbunden werden. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung verwirklicht sein kann,

Figur 2 den prinzipiellen Aufbau einer DUV-Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung verwirklicht sein kann,

Figur 3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe,

Figur 4a, b Schnittansichten der ersten Ausführungsform der Baugruppe,

Figur 5a, b Detailansichten von Verbindungselementen,

Figur 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe, Figur 7 eine weitere Variante der Erfindung, und

Figur 8 ein Flussdiagramm zu einem erfindungsgemäßem Fierstellverfahren.

Figur 1 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektions- belichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie, in welcher die Erfindung Anwendung finden kann. Ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1 weist neben einer Lichtquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfel des 5 in einer Objektebene 6 auf. Eine durch die Lichtquelle 3 erzeugte EUV- Strahlung 14 als optische Nutzstrahlung wird mittels eines in der Lichtquelle 3 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass sie im Bereich einer Zwischenfokus ebene 15 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 2 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 2 wird die EUV-Strahlung 14 von einem Pupil lenfacettenspiegel 16 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 16 und eines optischen Moduls 17 mit Spiegeln 18, 19 und 20 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 2 in das Objektfeld 5 abgebildet.

Beleuchtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7, das von einem schema tisch dargestellten Retikelhalter 8 gehalten wird. Eine lediglich schematisch darge stellte Projektionsoptik 9 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 10 in eine Bildebene 11. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtemp findliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 10 in der Bildebene 11 angeordne ten Wafers 12, der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 13 gehalten wird. Die Lichtquelle 3 kann Nutzstrahlung insbesondere in einem Wellenlängenbereich zwischen 1 nm und 120 nm emittieren.

In Figur 2 ist eine exemplarische Projektionsbelichtungsanlage 21 dargestellt, in welcher die Erfindung ebenfalls zur Anwendung kommen kann. Die Projektionsbe lichtungsanlage 21 dient zur Belichtung von Strukturen auf ein mit photosensitiven Materialien beschichtetes Substrat, welches im Allgemeinen überwiegend aus Silizium besteht und als Wafer 22 bezeichnet wird, zur Fierstellung von Halbleiter bauelementen, wie beispielsweise Computerchips.

Die Projektionsbelichtungsanlage 21 umfasst dabei im Wesentlichen eine Beleuch tungseinrichtung 23, einen Retikelhalter 24 zur Aufnahme und exakten Positionie rung einer mit einer Struktur versehenen Maske, einem sogenannten Retikel 25, durch welches die späteren Strukturen auf dem Wafer 22 bestimmt werden, einen Waferhalter 26 zur Flalterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 22 und einer Abbildungseinrichtung, nämlich einem Projektionsobjektiv 27, mit mehreren optischen Elementen 28 und Spiegeln 30, die über Fassungen 29 in einem Objektivgehäuse 30 des Projektionsobjektives 27 gehalten sind.

Das grundsätzliche Funktionsprinzip sieht dabei vor, dass die in das Retikel 25 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 22 abgebildet werden; die Abbildung wird in der Regel verkleinernd ausgeführt. Die Beleuchtungseinrichtung 23 stellt einen für die Abbildung des Retikels 25 auf dem Wafer 22 benötigten Projektionsstrahl 31 in Form elektromagnetischer Strah lung bereit, wobei diese insbesondere in einem Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 300 nm liegt. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasma quelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in der Beleuchtungs einrichtung 23 über optische Elemente derart geformt, dass der Projektionsstrahl 31 beim Auftreffen auf das Retikel 25 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.

Über den Projektionsstrahl 31 wird ein Bild des Retikels 25 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv 27 entsprechend verkleinert auf den Wafer 22 übertragen, wie bereits vorstehend erläutert wurde. Dabei können das Retikel 25 und der Wafer 22 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines soge nannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 25 auf entsprechende Bereiche des Wafers 22 abgebildet werden. Das Projektionsobjektiv 27 weist eine Vielzahl von einzelnen refraktiven, diffraktiven und/oder reflexiven optischen Elementen 28, wie beispielsweise Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf, wobei diese optischen Elemente 28 beispielsweise durch eine oder mehrere der vorliegend beschriebenen Aktuatoranordnungen aktuiert werden können.

Figur 3 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, in der eine optische Bau gruppe 40 dargestellt ist. Die Baugruppe 40 umfasst ein als Spiegel 41 ausgebilde tes optisches Element, Verbindungselemente 44, 45 und ein als Anschlussplatte 46 ausgebildetes Anschlusselement. Der Spiegel 41 umfasst einen Grundkörper 42, der aus einem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt ist, der in einem vorbestimmten Temperaturbereich von 20 bis 25° Celsius nahezu keine Deformation durch eine Temperaturänderung erzeugt. Der Spiegel 41 ist mit einer Beschichtung 43 zur Reflexion von dem in der in Figur 1 und 2 dargestellten Projek tionsbelichtungsanlagen 1 , 21 verwendeten Licht 14, 31 zur Abbildung der Struktur des Retikels 7, 25 auf den Wafer 12, 22 beschichtet. An der von der Beschichtung 43 abgewandten Unterseite des Grundkörpers 42 sind die als Federn 44 und Rohre 45 ausgebildeten Verbindungselemente angeordnet. Die Rohre 45 weisen dabei jeweils einen Bogen auf, welcher die Steifigkeit der Rohre 45 in der Hauptwirkrich tung der Federn 44 reduziert, wodurch der Einfluss der Steifigkeit der Rohre 45 auf die Gesamtsteifigkeit der Verbindungselemente 44, 45 reduziert wird. Die anderen Enden der Verbindungselemente 44, 45 sind mit der Anschlussplatte 46 verbunden. Die Verbindungselemente 44, 45 und ein erster Teil 47 der Anschlussplatte 46, mit dem die Verbindungselemente 44, 45 verbunden werden, sind aus dem gleichen Material wie der Spiegelgrundkörper 42 hergestellt und haben daher auch den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie dieser. Die Verbindungselemente 44, 45 sind mit dem Grundkörper 42 und dem ersten Teil 47 der Anschlussplatte 46 durch einen Bondingprozess verbunden, wie beispielsweise direktes oder silikati- sches Bonden. Die Anschlussplatte 46 umfasst neben dem zur Spiegelrückseite gerichteten ersten Teil 47 einen zweiten Teil 48, welcher auf der vom Spiegel 41 abgewandten Seite des ersten Teils 47 angeordnet ist und mit diesem durch eine Klebung verbunden ist; auch eine Lötung oder eine andere Verbindungsart ist hier denkbar. Der zweite Teil 48 ist aus einem Metall hergestellt und umfasst die Schnitt stelle mit einem Zufluss 49 und einem Abfluss 50 einer nicht dargestellten Fluidver sorgung. An der vom Spiegel abgewandten Unterseite des zweiten Teils 48 ist neben dem Zufluss 49 und dem Abfluss 50 auch ein abgestimmter Massendämpfer 51 angeordnet, durch den die Schwingungen zwischen dem Spiegel 41 und der An schlussplatte 46 reduziert werden.

In Figur 4a ist ein Schnitt durch die in Figur 3 dargestellte optische Baugruppe 40 dargestellt. Die Schnittebene ist dabei derart gewählt, dass der Weg eines Fluids von dem Zufluss 49 über den in der Anschlussplatte 46 ausgebildeten Verteiler 56 und ein Rohr 45 in einen im Grundkörper 42 des Spiegels 41 ausgebildeten Fluidkanal 58 verdeutlicht wird. Nachdem das Fluid den Fluidkanal 58 durchströmt hat, wird es über ein Rohr 45, einen ebenfalls in der Anschlussplatte 46 ausgebildeten Sammler 57 und den Abfluss 50 wieder abgeführt und einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Konditionierung des Fluids zugeführt. In der Figur 4a sind auch die durch das Bonden erzeugten Verbindungsstellen 52, 53, 54, 55 zwischen Spiegelgrundkörper 42 und Rohr 45 beziehungsweise Feder 44 und der Anschlussplatte 46 und dem Rohr 45 beziehungsweise der Feder 44 dargestellt. Die Schnittstellen entsprechen in der mechanischen Stabilität und der thermischen Belastbarkeit der des Vollmaterials, so dass sich die optische Baugruppe 40 mechanisch und thermisch wie aus einen Teil hergestellt verhält. An der Unterseite der Anschlussplatte 46 ist ein Zapfen 59 ausgebildet, an dem der abgestimmte Massenschwinger 51 angeordnet ist.

Figur 4b zeigt einen Schnitt durch die Anschlussplatte 46, wobei die Schnittebene in der Höhe der Verbindung des Verteilers 56 und des Sammlers 57 mit den Rohren 45 liegt. Auf der linken Seite der Figur 4b ist der Verteiler 56 dargestellt, welcher einer seits mit dem Zufluss 49 (gestrichelt dargestellt, da in einer tiefer liegenden Ebene angeordnet) und anderseits mit den Rohren 45, welche die in Figur 4a dargestellten Fluidkanäle 58 mit dem Verteiler 56 verbinden, verbunden ist. Auf der rechten Seite der Figur 4b ist der Sammler 57 dargestellt, der ebenfalls mit den Rohren 45 und dem Abfluss 50 (gestrichelt dargestellt, da in einer tiefer liegenden Ebene angeord net) verbunden ist und der das durch die Fluidkanäle 58 geströmte Fluid sammelt und über den Abfluss 50 der Vorrichtung zur Konditionierung zuführt.

Die Figuren 5a und 5b zeigen Detailansichten von Entkopplungselementen 60.x, welche an Stelle der in den Figuren 3 und 4a dargestellten Federn 44 den Spiegel 41 von der Anschlussplatte 46 entkoppeln können.

Das in Figur 5a dargestellte Entkopplungselement 60.1 umfasst ein Anschlussele ment 61 , welches jeweils über ein Gelenk 64.1 mit zwei Blattfedern 63.1 verbunden ist. Die Blattfedern 63.1 sind in einem Winkel zueinander gekippt angeordnet und an ihrem anderen Ende ebenfalls über ein Gelenk 64.1 mit einem Zwischenelement 65.1 verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite des Zwischenelementes 65.1 sind wiederum 2 Blattfedern 63.2 angeordnet, die um 90° zu den Blattfedern 63.1 rotiert sind und über ein Gelenk 64.1 mit dem Zwischenelement 65.1 verbunden sind. Wiederum über ein Gelenk 64.1 sind die Blattfedern 63.2 an ihrem anderen Ende mit einem Anschlusselement 62 zur Anbindung an den Spiegelgrundkörper 42 verbunden. Das Anschlusselement 61 umfasst eine Verbindungsfläche 67 zur Verbindung mit der in Figur 3 dargestellten Anschlussplatte 46 und das Anschlus selement 62 umfasst eine Verbindungsfläche 68 zur Verbindung mit dem Spiegel grundkörper 42. Das in Figur 5b dargestellte Entkopplungselement 60.2 umfasst wie das in der Figur 5a dargestellte Entkopplungselement 60.1 ein Anschlusselement 61 mit der Verbin dungsfläche 67, ein Zwischenelement 65.2 und ein Anschlusselement 62 mit der Verbindungsfläche 68. Die Elemente 61 , 62, 65.2 sind mit jeweils einem Gelenk 64.2 verbunden, wobei die Gelenke 64.2 ebenfalls 90° zueinander gedreht angeordnet sind. Beide Entkopplungselemente 60.1 , 60.2 können durch die Ausgestaltung der Gelenke 64.1 , 64.2 und im Fall von Entkopplungselement 60.1 der Blattfedern 63.1 , 63.2 und deren Winkel zueinander auf eine bestimmte Steifigkeit und damit Entkopp lungswirkung zwischen Anschlussplatte 46 und Spiegel 41 ausgelegt werden.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Rohre 45 in der optischen Baugrup pe 40 mit Spiegel 41 und Anschlussplatte 46. Die Rohre 45 sind zu den Verbin dungsflächen 52, 54 verkippt angeordnet, so dass die Bauhöhe der optischen Baugruppe 40 im Vergleich zu der in Figur 3 dargestellten optischen Baugruppe 40 reduziert ist. Zur Entkopplung sind in den Rohren 45 Verjüngungen 66.1 , 66.2 ausgebildet, die die Steifigkeit des Rohrs 45 im Bereich der Verjüngungen 66.1 , 66.2 reduzieren und dadurch zu einer Entkopplung zwischen Anschlussplatte 46 und Spiegelgrundkörper 42 führen. Die Entkopplungselemente 60.x sind lediglich als einfache Balken dargestellt.

Figur 7 zeigt in einer weiteren Variante der Erfindung ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Spiegel 41 mit lediglich einer Zu- und einer Ableitung 45 zu bzw. von einem Temperierkanal 80 versehen ist. Im gezeigten Beispiel ist der Spiegel über lediglich schematisch dargestellte mechanische Verbindungs- bzw. Entkopplungs elemente 60 auf einem Grundkörper 69, welcher beispielsweise Teil einer Tragstruk tur einer Projektionsbelichtungsanlage sein kann mechanisch gelagert. Die mechanische Entkopplung kann dabei beispielsweise durch mit Festkörpergelenken versehene passive mechanische Elemente, sogenannte Bipoden, aber auch durch Aktuatorik, insbesondere Piezoaktuatoren geleistet werden. Insbesondere kann die Entkopplung auch durch eines oder mehrere der in den vorangehenden Figuren gezeigten Verbindungs- bzw. Entkopplungselemente erfolgen. Zu- und Ableitung 45 sind im gezeigten Beispiel aus einem biegsamen Material zur weiteren mechani schen Entkopplung ausgeführt. Hier wären als Beispiele insbesondere Gummi- oder auch Metallfaltenbälge oder auch Kombinationen aus beiden Materialien zu nennen. Ebenfalls erkennbar in der Figur ist im Bereich der Anschlüsse der Zu- bzw. Ablei tung 45 an den Spiegel 41 ein mechanischer Entkopplungsbereich 70, der dadurch geschaffen ist, dass jeweils an der Verbindungsstelle von Zu- und Ableitung 45 mit dem Spiegel 41 ein zapfenförmiger Teil im Spiegelmaterial ausgebildet ist, so dass an den genannten Stellen vergleichsweise wenig Material vorhanden ist, was zu einer reduzierten Steifigkeit und damit zu einer vorteilhaften mechanischen Entkopp lung führt.

Figur 8 zeigt ein mögliches Verfahren zur Fierstellung einer optischen Baugruppe 40 für die Halbleiterlithographie, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage 1 , wobei die optische Baugruppe 40 neben einem optischen Element 41 mindestens ein Verbindungselement 44, 45, 60.x zur Verbindung mit einem Anschlusselement umfasst.

In einem ersten Verfahrensschritt 71 wird das optische Element 41 hergestellt.

In einem zweiten Verfahrensschritt 72 wird das Verbindungselement 44, 45, 60.x hergestellt.

In einem dritten Verfahrensschritt 73 wird das Anschlusselement 46 hergestellt.

In einem vierten Verfahrensschritt 74 wird das Verbindungselement 44, 45, 60.x mit dem optischen Element 41 und dem Anschlusselement 46 durch Bonden gefügt.

Es versteht sich von selbst, dass nicht alle Schritte der oben beschriebenen Verfah rens zwingend in der angegebenen Reihenfolge erfolgen müssen. Insbesondere die Schritte 1 bis 3 können parallel oder in einer abweichenden Reihenfolge vorgenom men werden. Bezugszeichenliste

1 Projektionsbelichtungsanlage

2 Feldfacettenspiegel

3 Lichtquelle

4 Beleuchtungsoptik

5 Objektfeld

6 Objektebene

7 Retikel

8 Retikelhalter

9 Projektionsoptik

10 Bildfeld 11 Bildebene 12 Wafer

13 Waferhalter

14 EUV-Strahlung

15 Zwischenfeldfokusebene

16 Pupillenfacettenspiegel

17 Modul

18 Spiegel

19 Spiegel

20 Spiegel 21 Projektionsbelichtungsanlage 22 Wafer

23 Beleuchtungsoptik

24 Reticlehalter

25 Reticle

26 Waferhalter

27 Projektionsobjektiv

28 optisches Element 29 Fassungen Objektivgehäuse

Projektionsstrahl optische Baugruppe

Spiegel

Grundkörper

Beschichtung

Feder

Rohr

Anschlusselement, Anschlussplatte erster bondfähiger Teil zweiter Teil

Zufluss

Abfluss abgestimmter Massenschwinger

Verbindungsfläche Spiegel/Rohr

Verbindungsfläche Spiegel/Entkopplungselement

Verbindungsfläche Anschlusselement/Rohr

Verbindungsfläche Anschlusselement/Entkopplungselement

Verteiler

Sammler

Fluidkanal

Zapfen

Entkopplungselement Anschlusselement Anschlussplatte Anschlusselement Spiegel Blattfeder Gelenk

Zwischenelement

Verjüngung

Verbindungsfläche für Anschlussplatte Verbindungsfläche für Spiegel Grundkörper Entkopplungsbereich Verfahrensschritt 1 Verfahrensschritt 2 Verfahrensschritt 3

Verfahrensschritt 4 Temperierkanal

Claims

Patentansprüche

1. Optische Baugruppe (40) für die Halbleiterlithographie, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage(l), mit einem optischen Element (41), einem Anschlusselement (46) und mindestens einem Verbindungselement (44,45) zur Verbindung des optischen Elementes (41) mit dem Anschlusselement (46), dadurch gekennzeichnet, dass ein Material des optischen Elementes (41) und des Verbindungselementes (44,45,60.x ) denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.

2. Optische Baugruppe (40) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von kleiner 10ppm/K, bevorzugt kleiner 100ppb/K, besonders bevorzugt von klei ner 10ppb/K umfasst.

3. Optische Baugruppe (40) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44,45,60.x) als mechanisches Entkopplungsele ment (44,60.x) ausgebildet ist.

4. Optische Baugruppe (40) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44,45,60.x) als Fluidleitung (45) ausgebildet ist.

5. Optische Baugruppe (40) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbindungselement (44,45,60.x) monolithisch hergestellt ist.

6. Optische Baugruppe (40) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44,45,60.x) durch Bonding mit dem optischen Ele ment (41) verbunden ist.

7. Optische Baugruppe (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Material des Anschlusselementes (46) denselben Wärmeausdehnungsko effizienten wie das optische Element (41) und das Verbindungselement (44,45,60.x) aufweist.

8. Optische Baugruppe (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (46) eine Schnittstelle (49,50) zu einer Fluidversorgung umfasst.

9. Optische Baugruppe (40) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44,45,60.x) die Schnittstelle (49,50) mit einem im optischen Element (41) vorhandenen Fluidkanal (58) verbindet.

10. Optische Baugruppe (40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (46) einen abgestimmten Massendämpfer (51) um fasst.

11.Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einer optischen Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Verfahren zur Fierstellung einer optischen Baugruppe (40) für die Halbleiter lithographie, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei die optische Baugruppe (40) neben einem optischen Element mindestens ein Verbindungselement (44,45,60.x) zur Verbindung mit einem Anschlussele ment (46) umfasst, mit folgenden Verfahrensschritten:

- Fierstellung des optischen Elementes (41),

- Fierstellung des Verbindungselementes (44,45,60.x),

- Fierstellung des Anschlusselementes (46),

- Bonden des Verbindungselementes (44,45,60.x) mit dem optischen Element (41) und dem Anschlusselement.

13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44,45,60.x), das optische Element (41) und das Anschlusselement (46) direkt gebondet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44,45,60.x), das optische Element (41) und das

Anschlusselement (46) silikatisch gebondet werden.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12-14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Material des optischen Elementes (41) und des Verbindungselementes (44,45,60.x ) denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.