DE102021214140A1

DE102021214140A1 - Fassung für eine linse, anordnung, lithographieanlage sowie verfahren

Info

Publication number: DE102021214140A1
Application number: DE102021214140.4A
Authority: DE
Inventors: Radhakrishna Rao; Robin Glorian
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2021-12-10
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2023-06-15
Also published as: WO2023104754A1; CN118369619A; KR20240112948A

Abstract

Eine Fassung (126) für eine Linse (114), aufweisend: ein Ringelement (300) mit Halteelementen (316), wobei die Halteelemente (316) einstückig mit dem Ringelement (300) verbunden, in Umfangsrichtung (U) voneinander beabstandet, und dazu eingerichtet sind, die Linse (114) zu halten; und eine Blende (226) zum Abblenden von Streulicht (214), wobei die Blende (226) einstückig mit dem Ringelement (300) gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fassung für eine Linse in einer Lithographieanlage, eine Anordnung, eine Lithographieanlage sowie ein Verfahren zum Herstellen der genannten Fassung.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem (auch „Projektionsobjektiv“) 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.
Streulicht in Lithographieanlagen entsteht, wenn das Arbeitslicht den gewünschten Strahlengang verlässt. Dazu kommt es beispielsweise, wenn das Arbeitslicht auf die optisch wirksame Fläche einer Linse trifft und dort in ungewünschte Richtungen reflektiert wird. Ferner tritt der Fall ein, dass das Arbeitslicht auf Planflächen oder Planfasen etwa von Linsen trifft und dort in ungewünschte Richtungen gelenkt wird. Zwar wird man in aller Regel bestrebt sein, das Arbeitslicht schon nicht auf derartige Planflächen oder Planfasen auftreffen zu lassen. Dies lässt sich in Lithographieanlagen grundsätzlich mit Hilfe des Beleuchtungssettings steuern. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass Beleuchtungssettings beim Endkunden, das heißt beim Chiphersteller, verändert werden. Dies beispielsweise, um mit Hilfe der Lithographieanlage erzeugte Strukturen auf Chips zu verbessern. Derartige Beleuchtungssettings sind für den Hersteller der Lithographieanlage beziehungsweise des Projektionsobjektivs nicht immer vorhersehbar.
Problematisch ist das Auftreten von Streulicht in mehrerlei Hinsicht. Einmal kann dieses die Abbildung unmittelbar negativ beeinflussen. Dies dann, wenn das Streulicht selbst wieder in den Strahlengang zurückgeworfen wird und bis zu dem zu belichtenden Substrat gelangt. Ferner kann das Streulicht zu einer ungewünschten, insbesondere lokalen, Erwärmung von Optikelementen in der Lithographieanlage führen. Der entsprechende wärmebedingte Verzug kann wiederum die Abbildung verschlechtern. Weiterhin kann das Streulicht schadhaft auf optische Elemente oder andere Teile im Gehäuse der Lithographieanlage wirken. Insbesondere kann es zu einer Zersetzung von Klebstoff führen.
Es ist daher seit langem bekannt, in Lithographieanlagen Streulichtblenden zu verwenden. Dies ist beispielsweise in der Druckschrift DE 2015 207 159 A1 beschrieben. So nennt diese Druckschrift Mikrostrukturierungen in Form von Beugungsgittern, die in das Linsenmaterial eingebracht werden. Des Weiteren wird eine definierte Oberflächenrauheit zur Vermeidung von Reflexen an Flankenflächen eingesetzt. Ferner nennt die Druckschrift die Möglichkeit, eine Reflexionsbeschichtung vorzusehen. Diese lenkt das von ihr reflektierte Licht in einen unkritischen Bereich, in welchem es absorbiert werden kann.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Fassung für eine Linse bereitzustellen.
Demgemäß wird gemäß einem ersten Aspekt eine Fassung für eine Linse in einer Lithographieanlage bereitgestellt. Die Fassung weist auf:

ein Ringelement mit Halteelementen, wobei die Halteelemente
- einstückig mit dem Ringelement verbunden,
- in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und dazu eingerichtet sind, die Linse zu halten; und
eine Blende zum Abblenden von Streulicht, wobei die Blende einstückig mit dem Ringelement gebildet ist.

Vorteilhaft führt eine einstückig mit dem Ringelement gebildete Blende beziehungsweise Streulichtblende zu einem kompakten Design. Außerdem kann eine solche Blende einfach hergestellt werden. Weiterhin ergeben sich thermische Vorteile. Denn Wärme kann von der Blende über die einstückige Verbindung günstig in das Ringelement geleitet werden.
Das Ringelement ist insbesondere kreisringförmig oder ovalringförmig. Das Ringelement ist vorzugsweise geschlossen ausgebildet und umfasst eine Öffnung. Vorzugsweise umfasst das Ringelement einen inneren Umfang und einen äußeren Umfang. Der innere Umfang ist der Öffnung zugewandt. An dem äußeren Umfang kann das Ringelement Verbindungsmittel, wie etwa Schraublöcher, aufweisen. Mit Hilfe der Verbindungsmittel ist die Fassung in einer Lithographieanlage, insbesondere in einem Projektionsobjektiv derselben, befestigbar. Die Halteelemente können von dem inneren Umfang des Ringelements nach innen abstehen. Vorzugsweise weisen die Halteelemente jeweils ein dem Ringelement zugewandtes und ein von diesem abgewandtes Ende auf. Das dem Ringelement zugwandte Ende eines jeweiligen Halteelements ist vorzugsweise einstückig mit dem Ringelement gebildet. Vorzugsweise sind die Halteelemente in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. In Ausführungsformen weisen die Halteelemente jeweils zumindest eine Kante (auch als „Dachkante“ bezeichnet) auf, an welcher die Linse aufliegt. Vorzugsweise ist die Linse mit einem jeweiligen Halteelement in Bereichen beidseits der und angrenzend an die Dachkante verklebt.
Unter „einstückig“ ist vorliegend zu verstehen, dass das Ringelement samt seiner Halteelemente sowie die Blende aus einem Stück und aus ein und demselben Material gefertigt sind. Die Fertigung geschieht in einem Urformschritt, beispielsweise durch Gießen, Extrudieren etc. Vorzugsweise sind das Ringelement inklusive seiner Halteelemente sowie die Blende aus Metall, insbesondere Stahl oder einer sonstigen Legierung, gefertigt. Insbesondere kommt als Material eine Nickel-Eisen-Legierung, wie etwa Invar, in Betracht.
Die Blende beziehungsweise deren noch später näher erläuterten Blendenelemente erstrecken sich vorzugsweise in einer Ebene. Diese Ebene liegt vorzugsweise in der Ebene der von dem Ringelement umschlossenen Öffnung oder parallel dazu. Vorzugsweise deckt die Blende beziehungsweise decken deren Blendenelemente zumindest 3 %, vorzugsweise zumindest 5 % und noch weiter bevorzugt zumindest 10 % der von dem Ringelement definierten Öffnung ab.
Unter „Streulicht“ ist dasjenige Licht zu verstehen, welches sich außerhalb des gewünschten Strahlengangs in dem optischen System (bspw. der Anordnung oder der Lithographieanlage, in welchem bzw. in welcher die Linse verbaut ist) bewegt. Dasjenige Licht, welches sich in dem gewünschten Strahlengang bewegt, wird als Nutz- oder Arbeitslicht bezeichnet.
Die Blende kann mehrere Blendenelemente umfassen. Die Blende beziehungsweise deren Blendenelemente erstrecken sich vorzugsweise - zumindest in Summe - größer 30 %, vorzugsweise größer 50 %, noch weiter bevorzugt größer 70 % oder vollständig entlang des inneren Umfangs des Ringelements.
Unter einer „Linse“ wird vorliegend ein transparentes, insbesondere scheibenförmiges Element verstanden, von dessen zwei Oberflächen wenigstens eine gekrümmt ist. Durchgehendes Licht wird zur Mitte des Lichtbündels abgelenkt (im Falle einer Sammellinse) oder nach außen gestreut (im Fall einer Zerstreuungslinse).
Vorzugsweise sind das Ringelement mit seinen Halteelementen sowie die Blende aus einem Materialrohling gefräst und gegebenenfalls weiterhin durch Biegen ein oder mehrerer dieser Teile hergestellt.
Die Fassung ist insbesondere für den Einbau in ein optisches System, insbesondere im Lithographiebereich, geeignet ausgebildet. Die Blende blendet entsprechend Streulicht in dem optischen System ab. Beispiele für ein optisches System sind ein Projektionsobjektiv oder eine sonstige Anordnung umfassend eine Linse oder in eine Lithographieanlage.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Blende bzw. sind Blendenelemente derselben von den Halteelementen mechanisch entkoppelt.
Die mechanische Entkopplung wird dadurch bewirkt, dass zwischen der Blende beziehungsweise deren Blendenelementen und den Halteelementen keine direkte mechanische Verbindung besteht. Die Blende beziehungsweise deren Blendenelemente und die Halteelemente sind lediglich durch das Ringelement miteinander verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Blende bzw. sind Blendenelemente derselben mit Hilfe eines Spalts von einem jeweiligen Halteelement beabstandet.
Ein entsprechender Spalt kann auch zwischen benachbarten Blendenelementen und/oder zwischen einem, mehreren oder sämtlichen Paaren, umfassend jeweils ein Blenden- und ein Halteelement, vorgesehen sein. Mit Hilfe des Spalts wird eine mechanische Entkopplung der Blende beziehungsweise der Blendenelemente von den Halteelementen auf einfache Weise erreicht. Der Spalt oder die mehreren Spalte können beispielsweise einfach durch Erodieren hergestellt sein. Die mechanische Entkopplung ist insbesondere im Hinblick auf die Übertragung von thermischen Spannungen und/oder Schwingungen zwischen den Halteelementen und der Blende beziehungsweise deren Blendenelementen vorteilhaft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Blende bzw. sind Blendenelemente derselben zumindest abschnittsweise in der Umfangsrichtung zwischen den Halteelementen angeordnet.
Entsprechend blenden die Blende bzw. die Blendenelemente Streulicht in dem Zwischenraum zwischen den Halteelementen ab.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Blende bzw. sind Blendenelemente derselben zumindest abschnittsweise radial weiter innen angeordnet als die Halteelemente.
Dadurch kann die Abblendwirkung der Blende bzw. der Blendenelemente weiter verbessert werden. „Radial“ bezieht sich vorliegend auf den gedachten Mittelpunkt der von dem Ringelement umschlossenen Öffnung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform setzt sich die Blende aus mehreren Blendenelementen zusammen, wobei ein jeweiliges Blendenelement zumindest einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt einstückig an dem Ringelement befestigt und der zweite Abschnitt in Umfangsrichtung benachbart zu einem der Halteelemente angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das jeweilige Blendenelement einen dritten Abschnitt auf, welcher radial benachbart zu dem Halteelement angeordnet ist.
Vorzugsweise ragt ein jeweiliges Blendenelement über ein jeweiliges Halteelement hinaus und blendet Streulicht in einem Bereich unmittelbar vor dem freien Ende eines jeweiligen Halteelements ab.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein jeweiliges Halteelement zwischen zwei Blendenelementen angeordnet, wobei die zwei Blendenelemente das jeweilige Halteelement an seinem radial inneren Ende umgreifen.
Eine entsprechende Anordnung ist einfach zu fertigen. Außerdem können die zwei das jeweilige Halteelement umgreifenden Blendenelemente symmetrisch ausgebildet sein. Die Symmetrieachse ist hier eine radiale Linie. Eine solche Symmetrie ist in Bezug auf thermische Verformungen vorteilhaft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Blende oder das jeweilige Blendenelement eine Wirkfläche auf, wobei die Wirkfläche einen Ansatzpunkt für ein Biegewerkzeug bildet, um die Blende oder das jeweilige Blendenelement in axialer Richtung weg von dem Halteelement zu biegen.
Durch Biegen der Blende oder des jeweiligen Blendenelements und/oder der Halteelemente ist die Fassung besonders einfach herzustellen. In Ausführungsformen ist dies auch ohne eine dedizierte Wirkfläche möglich. Insbesondere kann durch das Biegen ein axialer Spalt zwischen der Blende beziehungsweise einem jeweiligen Blendenelement und der jeweils gegenüberliegenden Linsenoberfläche geschaffen werden. „Axial“ meint vorliegend eine Richtung senkrecht zu einer Ebene, welche die von dem Ringelement umschlossene Öffnung umfasst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das jeweilige Halteelement eine Dachkante für ein Anliegen der Linse gegen diese auf, wobei ein axialer Abstand der Dachkante zu einer dachkantenseitigen Oberfläche der Blende oder eines jeweils benachbarten Blendenelements weniger als 1 mm, bevorzugt weniger als 0,6 mm und/oder mehr als 0,1 mm beträgt.
Dadurch wird der Bereich, in welchem Streulicht aus dem Strahlengang austreten kann, vorteilhaft begrenzt. Gleichzeitig sichert der Abstand eine insbesondere thermische und sonstige mechanische Entkopplung der Linse von der Blende beziehungsweise den Blendenelementen und verbessert ein Strömen von Spülgas, wie an späterer Stelle noch näher erläutert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Spalt zwischen einem jeweiligen Halteelement und der Blende oder einem jeweiligen Blendenelement eine Breite von weniger als 1,5 mm, bevorzugt weniger als 0,9 mm und/oder mehr als 0,5 mm auf.
Auch durch diese Maßnahme wird die Menge an Streulicht, die aus dem Strahlengang austreten kann, reduziert, sowie eine mechanische Entkopplung und ein Spülen mit Spülgas verbessert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Blende oder die Blendenelemente ein oder mehrere Durchgangsöffnungen auf, welche in einem oder jeweiligen Biegebereichen der Blende oder der Blendenelemente und/oder in dem Ringelement angeordnet sind.
Mit Hilfe der Durchgangsöffnungen wird das Material lokal geschwächt, so dass in diesen Bereichen eine definierte Biegung möglich ist. Außerdem können solche Durchgangsöffnungen den Wärmestrom in das Ringelement definieren, insbesondere dahingehend, dass der Wärmestrom in das Ringelement und weg von den Halteelementen geführt wird. Auch können derartige Durchgangsöffnungen einen Gasfluss verbessern. Insbesondere kann dadurch ein Spülgas, insbesondere Stickstoff, welcher sich im Inneren der Lithographieanlage beziehungsweise des Projektionsobjektivs befindet, besser abfließen. Bei den Durchgangsöffnungen kann es sich insbesondere um Einschnitte, das heißt längliche Ausnehmungen, handeln. Die ein oder mehreren Durchgangsöffnungen in dem Ringelement können zusätzlich oder alternativ zu den Durchgangsöffnungen in den Biegebereichen vorgesehen sein. Die Durchgangsöffnungen in dem Ringelement können ebenfalls den Durchfluss mit Spülgas verbessern. Die Durchgangsöffnungen in dem Ringelement können beispielsweise einen Durchmesser größer 3 mm, bevorzugt größer 6 mm, aufweisen. Beispielsweise können zwei, vier, acht, zwölf oder mehr solcher Durchgangsöffnungen, insbesondere Bohrungen, vorgesehen sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Anordnung, insbesondere ein Projektionsobjektiv, mit einer Linse und einer Fassung, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt. Die Halteelemente halten die Linse.
Insbesondere kann die Blende beziehungsweise es können die Blendenelemente derart angeordnet sein, dass sie ein oder mehrere Planflächen und/oder Planfasen der Linse oder einer weiteren Linse (die ebenfalls Bestandteil der Anordnung ist) verdecken. Dadurch gelangt auf diese Planflächen oder Planfasen kein Streulicht beziehungsweise kann an diesen nicht reflektiert werden, so dass eine weitere Ausbreitung des Streulichts in der Lithographieanlage beziehungsweise in dem Gehäuse des Projektionsobjektivs vermieden wird.
Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Lithographieanlage, insbesondere eine DUV-Lithographieanlage, mit einer Anordnung, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt.
DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
Insbesondere weist die Lithographieanlage eine weitere Linse auf, wobei die Blende der Fassung zwischen den Linsen angeordnet ist und ein minimaler Abstand zwischen den Linsen in axialer Richtung weniger als 1 % des Durchmessers der kleineren der beiden Linsen beträgt.
Die axiale Richtung bezieht sich hier auf die Mittelachse der Fassung bzw. von deren Durchtrittsöffnung.
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Fassung, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst insbesondere den Schritt:

subtraktives maschinelles Bearbeiten eines einstückigen Materialblocks zum Erhalt der Fassung.

Das subtraktive maschinelle Bearbeiten umfasst insbesondere ein Fräsen und/oder Erodieren.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird beziehungsweise werden die Blende oder die Blendenelemente in axialer Richtung weg von den Halteelementen gebogen.
Dadurch lässt sich die Blende beziehungsweise lassen sich die Blendenelemente einfach herstellen.
Die für den ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten entsprechend für die weiteren vorliegend beschriebenen Aspekte, 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.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
2 zeigt einen Teilschnitt II aus 1;
3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Fassung aus 2;
4 zeigt perspektivisch einen Schnitt IV-IV aus 3;
5 zeigt eine Ansicht V aus 4;
6 zeigt eine Ansicht VI aus 4; und
7 zeigt die Ansicht aus 4, jedoch gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

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.
1 zeigt schematisch eine DUV-Lithographieanlage 100, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 (vorliegend auch als „Projektionsobjektiv“ bezeichnet) umfasst. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind vorzugsweise jeweils in einem nicht gezeigten Vakuumgehäuse angeordnet. Jedes Vakuumgehäuse wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert. Die Vakuumgehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sein können. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in dem Maschinenraum angeordnet sein.
Die DUV-Lithographieanlage 100 umfasst eine Lichtquelle 106. Als Lichtquelle 106 kann beispielsweise ein ArF-Excimer-Laser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108 bei beispielsweise 193 nm emittiert. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die Strahlung 108 gebündelt, und die gewünschte Betriebswellenlänge (Arbeitslicht) wird aus der Strahlung 108 herausgefiltert. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 kann nicht dargestellte optische Elemente, wie etwa Spiegel oder Linsen, aufweisen. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die Strahlung 108 auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 110 geleitet. Die Photomaske 110 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 110 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einem Wafer 112 abgebildet wird.
Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 114, 116, 118 und/oder Spiegel 120, 122 auf. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der hier gezeigten Linsen und Spiegel rein beispielhaft und nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist.
Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse (nicht gezeigt) und dem Wafer 112 kann durch ein flüssiges Medium 124 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex größer 1 aufweist. Das flüssige Medium 124 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 124 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
Vorzugsweise werden die Systeme 102, 104 von einem Spülgas, insbesondere Stickstoff, durchströmt (in 1 nicht gezeigt). Das Spülgas hat insbesondere die Aufgabe, feinste Partikel, insbesondere Materialabrieb, von den optischen Elementen, also insbesondere den Linsen und Spiegeln, fernzuhalten. In anderen Ausführungsformen kann jedoch auf ein solches Spülgas verzichtet werden.
Ferner zeigt 1, dass die unmittelbar hintereinander angeordneten Linsen 114, 116 jeweils von einer Fassung 126, 128 in dem Projektionssystem 104 gehalten werden. Das Projektionssystem 104 oder Teile davon werden vorliegend auch als „Anordnung“ bezeichnet.
2 illustriert ausschnittsweise einen Längsschnitt II aus 1, in welchem die Linsen 114, 116 samt zugeordneter Fassungen 126, 128 gezeigt sind. 2 zeigt ferner eine Mittelachse 200 der Fassung 126 bzw. von deren Öffnung 302 (siehe 3). Diese kann mit der Längsmittelachse des Projektionssystems bzw. Projektionsobjektivs 104 zusammenfallen. Die Fassungen 126, 128 können in axialer Richtung A (entlang der Mittelachse 200) aneinander geflanscht sein und ein in der Umfangsrichtung U (siehe 3) bezogen auf die Mittelachse 200 geschlossenes Gehäuse 206 oder Teile davon ausbilden. Dabei können auch andere Gehäuseteile - beispielhaft in 2 mit dem Bezugszeichen 202 bezeichnet - mit den Fassungen 126, 128 verbunden sein.
Weiterhin zeigt 2 eine rein beispielhaft dargestellte Streulichtblende 204, welche innerhalb eines Volumens 208 des Gehäuses 206 angeordnet ist. Die Streulichtblende 204 hat die Aufgabe, Streulicht 210 an seiner Ausbreitung in dem Volumen 208 zu hindern. Das Streulicht 210 ist ein Lichtanteil in der Strahlung 108, welcher sich nicht in dem gewünschten Strahlengang 212 bewegt. Ursächlich hierfür können beispielsweise Ungenauigkeiten in der Fertigung einer der Linse 114 vorgeschalteten nicht gezeigten Linse sein, welche zu unvorhergesehenen Lichtbrechungen führen. Das Streulicht 210 wird von der Streulichtblende 204 weitestgehend absorbiert.
Genauso tritt Streulicht 214 in einem Zwischenraum 216 zwischen den Linsen 114, 116 auf. Der Zwischenraum 216 ist vergleichsweise eng beschaffen. Dies deshalb, weil ein minimaler Abstand d zwischen den Linsen 114, 116 in axialer Richtung A vergleichsweise klein ist. Insbesondere beträgt der Abstand d weniger als 1 % des Durchmessers D₁₁₄ der Linse 114, was beispielsweise einem Wert kleiner 1 cm entsprechen kann. Insbesondere ist der Durchmesser D₁₁₄ (maximaler Durchmesser derselben) kleiner als ein maximaler Durchmesser D₁₁₆ der Linse 116. Die Linsen 114, 116 können sich dabei mit einem jeweils konkaven Abschnitt 218, 220 gegenüberliegen. Die konkaven Abschnitte 218, 220 weisen die jeweils optisch aktiven Bereiche der Linsen 114, 116 auf.
Die konkaven Abschnitte 218, 220 werden jeweils von Randbereichen 222, 224 umfangsmäßig - bezogen auf die Mittelachse 200 - begrenzt. In dem Randbereich 222 liegt die Linse 114 auf der Fassung 126 auf, wie an späterer Stelle noch näher beschrieben. Der Randbereich 224 der Linse 116 bildet eine Planfläche. Die Fassung 126 umfasst eine Blende 226 (auch „Streulichtblende“), welche verhindert, dass das Streulicht 214 aus dem Strahlengang 212 auf die Planfläche 224 fallen kann, von wo es weiter in das Volumen 208 reflektiert würde und dort nachteilige Effekte hervorrufen könnte. Zu den nachteiligen Effekten zählen beispielsweise eine Wärmeausdehnung, eine Degradation von Klebstoff aufgrund von Lichteinwirkung etc.
Anhand der 3 bis 6 wird nachfolgend ein erstes Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Fassung 126 umfassend die Blende 226 näher erläutert. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Fassung 126, 4 einen Schnitt IV-IV aus 3, 5 eine Draufsicht V aus 4 und 6 eine Ansicht VI aus 4.
Die Fassung 126 umfasst ein Ringelement 300. Das Ringelement 300 umschließt eine Öffnung 302. Durch die Öffnung 302 führt der in 2 gezeigte Strahlengang 212 der Strahlung 108. Das Ringelement 300 ist umfangsmäßig geschlossen in Bezug auf die Mittelachse 200 ausgebildet. Die Umfangsrichtung ist in 3 mit U bezeichnet.
Das Ringelement 300 kann sich beispielsweise aus einem ersten Abschnitt 304 und einem zweiten Abschnitt 306 zusammensetzen. Der erste Abschnitt 304 kann auch in Bezug auf die radiale Richtung R (bezogen auf die Mittelachse 200) als äußerer Abschnitt, der zweite Abschnitt 306 als innerer Abschnitt bezeichnet werden. Der äußere Abschnitt 304 kann beispielsweise mehrere Bohrungen 308 in einem Flansch 310 desselben aufweisen. Mit Hilfe der Bohrungen 308 werden die Fassungen 126, 128 und die weiteren Gehäuseteile 202 zur Bildung des Gehäuses 206 aneinander befestigt beziehungsweise aneinander geflanscht.
Der innere Abschnitt 306 ist an dem äußeren Abschnitt 304 über mechanische Entkopplungselemente 312, wie etwa Festkörpergelenke, befestigt. Im Übrigen sind der innere und äußere Abschnitt 304, 306 durch einen Spalt 314 voneinander getrennt. Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung des Ringelements 300 ist rein beispielhaft und kann je nach Projektionsobjektiv 104 und Lithographieanlage 100 variieren.
An dem Ringelement 300 sind innenseitig (bezogen auf die Längsmittelachse 300) Halteelemente 316 vorgesehen. Die Halteelemente 316 sind einstückig mit dem Ringelement 300, insbesondere mit dessen innerem Abschnitt 306, gebildet. Die Halteelemente 316 sind außerdem in der Umfangsrichtung U voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig voneinander beabstandet, vorgesehen. Die Halteelemente 316 halten die Linse 114, wobei diese mit ihrem Randbereich 222 (siehe 2) auf einer sogenannten Dachkante 318 (siehe 2) eines jeweiligen Halteelements 316 aufliegen. In Bereichen 400 (siehe 2 und 4) beidseits der Dachkante 318 sind die Haltelemente 318 mit dem Randbereich 222 der Linse 114 verklebt.
Die Blende 226 ist in dem Ausführungsbeispiel der 3 bis 6 als einteilige Blende ausgeführt. Das heißt, diese erstreckt sich in einem Stück und geschlossen in der Umfangsrichtung U um die Mittelachse 200 herum. Ein zweites Ausführungsbeispiel wird später in Zusammenhang mit 7 erläutert, bei dem sich die Blende 126 aus mehreren Blendenelementen 700, 702, 704 zusammensetzt.
Zurückkehrend zu 4 ist dort gezeigt, dass die Blende 226 einstückig mit dem Ringelement 300 beziehungsweise dem inneren Abschnitt 306 desselben gebildet ist. Vorzugsweise werden das Ringelement 300 beziehungsweise dessen innerer Abschnitt 306 mit den Halteelementen 316 und der Blende 226 dadurch einstückig hergestellt, dass diese aus einem materialeinheitlichen Rohling gefertigt werden. Der Rohling wird in einem Urformverfahren, wie beispielsweise Gießen, hergestellt. Als Material für den Rohling und entsprechend für das Ringelement 300, die Halteelemente 316 sowie die Blende 226 kommt insbesondere ein Metall in Frage. Vorzugsweise umfasst das Herstellverfahren beziehungsweise Bearbeitungsverfahren des Rohlings subtraktive Bearbeitungsverfahren, wie Fräsen und Erodieren, sowie ein Umformverfahren, insbesondere ein Biegen, um die in den 3 bis 6 gezeigte Fassung 126 herzustellen.
Die Blende 226 umfasst gemäß dem Ausführungsbeispiel einen in 4 ersichtlichen axialen Abschnitt 402 und einen radialen Abschnitt 404, wobei sich „axial“ und „radial“ auf die Mittelachse 200 beziehen. Gleichsam umfasst das Halteelement 316 einen in den 2 und 4 zu sehenden axialen Abschnitt 406 und einen radialen Abschnitt 408. Der radiale Abschnitt 408 trägt an seiner - in 4 zu sehenden - Oberseite die Dachkante 318. Die axialen Abschnitte 402, 406 schließen jeweils an ihrem einen Ende 416, 418 an das Ringelement 300 beziehungsweise dessen inneren Abschnitt 306 einstückig an. Die radialen Abschnitte 404, 408 können unter einem Winkel α (siehe 4) und β (siehe 2) an die jeweiligen axialen Abschnitte 402 beziehungsweise 406 anschließen. Die Winkel α und β können beispielsweise jeweils 90° aufweisen oder voneinander geringfügig abweichen, wie nachfolgend noch näher erläutert. Der axiale Abschnitt 402 und der radiale Abschnitt 404 (letzterer nur teilweise) sind jeweils zwischen den Halteelementen 316 in der Umfangsrichtung U angeordnet.
Ein jeweiliges Halteelement 316 kann durch einen Spalt 410 (siehe 5) von der Blende 226 getrennt sein. Dabei erstreckt sich der Spalt 410 von dem Ringelement 300 beziehungsweise dessen innerem Abschnitt 306 in der Draufsicht aus 5 U-förmig um das Halteelement 316, so dass das Halteelement 316 gänzlich von der Blende 226 beabstandet ist. Dadurch sind die Halteelemente 316 und die Blende 226 mechanisch voneinander entkoppelt. Dies ist sowohl in mechanischer als auch in thermischer Hinsicht. Insbesondere wird dadurch ein sogenannter Cross-Talk zwischen diesen Teilen verhindert.
Der Spalt 410 beabstandet insbesondere die axialen Abschnitte 402, 406 und die radialen Abschnitte 404, 408 voneinander. Die Breite B₄₁₀ des Spalts 410 beträgt sowohl in der Umfangsrichtung U als auch in radialer Richtung R (siehe 5) vorzugsweise weniger als 1,5 mm, bevorzugt weniger als 0,9 mm und noch weiter bevorzugt weniger als 0,5 mm. Insbesondere umfasst der radiale Abschnitt 404 einen Teilabschnitt 412 (auch „dritter Abschnitt“ vorliegend), welcher sich radial vor dem Halteelement 316 beziehungsweise vor dessen radialem Abschnitt 408 erstreckt. Anders gesagt liegt der Teilabschnitt 412 dem freien Ende 414 des radialen Abschnitts 408 unmittelbar gegenüber, und zwar radial nach innen gesehen bezogen auf die Mittelachse 200.
In Bezug auf 6 ist darauf hinzuweisen, dass dort die Linse 114 - abweichend von 4 - dargestellt ist. Die Ansicht der 6 entspricht der Blickrichtung, wie in radialer Richtung R gesehen (Ansicht in Richtung des Pfeils VI in 4). Hier ist zu erkennen, dass zwischen dem Randbereich 222 (Unterseite der Linse 114) und einer Oberseite 420 (siehe 4 und 6) des radialen Abschnitts 404 der Blende 226 ein axialer Spalt 422 besteht. Die Breite B₄₂₂ des Spalts 422 beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm, bevorzugt weniger als 0,6 mm, und mehr als 0,1 mm. Die Breite B₄₂₂ (entsprechendes gilt für die Breite B₄₁₀ des Spalts 410) bezeichnet vorzugsweise ein minimales Spaltmaß. Dies bedeutet beispielsweise mit Bezug zu dem Spalt 422, dass dieser, je nachdem, auf welcher Stelle entlang der Oberfläche 420 (siehe 4) der Spalt 422 (siehe 6) gemessen wird, sich ein anderes Spaltmaß B₄₂₂ ergibt. Die vorstehend beschriebenen Wertebereiche beziehen sich jedoch auf das kleinste auffindbare Spaltmaß B₄₂₂ entlang der Oberfläche 420.
Das Spaltmaß B₄₂₂ lässt sich insbesondere dadurch steuern, dass das Halteelement 316 oder die Blende 226 beziehungsweise der jeweilige radiale Abschnitt 408 beziehungsweise 404 nach oben beziehungsweise nach unten (also in entgegengesetzte Richtungen entlang der axialen Richtung A) gebogen wird. Vorzugsweise wird der radiale Abschnitt 404 im Rahmen der Herstellung der Fassung 126 mit Hilfe eines Biegewerkzeugs - in 4 - axial nach unten (d.h., weg von der Linse 114) gedrückt, so dass der Winkel α kleiner 90° beträgt. Beispielsweise weist der Winkel α einen Wert zwischen 80 und 90°, insbesondere zwischen 80 und 88°, auf. Der Winkel β (siehe 2) beträgt dagegen beispielsweise 90°.
Anhand der 7 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem, wie bereits erwähnt, die Blende 226 mehrere Blendenelemente 700, 702, 704 aufweist. Insbesondere umgreifen die beiden Blendenelemente 700, 702 mit einem jeweiligen Teilabschnitt 412 das freie Ende 414 des radialen Abschnitts 408 des Halteelements 316. Die Teilabschnitte 412 weisen einen Spalt 706 zueinander auf. Für die Breite B₇₀₆ des Spalts 706 gilt das bereits zu dem Spalt 410 mit der Breite B₄₁₀ Ausgeführte. Insbesondere wird der Spalte 706 vorzugsweise auch durch Erodieren hergestellt. Die Blendenelemente 700, 702 können bezüglich einer radialen Symmetrieachse 707, die durch den Spalt 706 führt, symmetrisch ausgebildet sein.
Weiterhin ist in 7 zu erkennen, dass das Blendenelement 704 in der Umfangsrichtung U zwischen zwei Blendenelementen 700, 702 angeordnet ist und selbst nicht unmittelbar an eines der Halteelemente 316 angrenzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel befinden sich also zumindest drei Blendenelemente 700, 702, 704 zwischen jeweils zwei Halteelementen 316. Zwischen den Blendenelementen 704 und 700 beziehungsweise 702 ist jeweils ein Spalt 708 beziehungsweise 710 vorgesehen mit einer Breite B₇₀₈ beziehungsweise B₇₁₀. Hinsichtlich der Breiten B₇₀₈ beziehungsweise B₇₁₀ gilt das zur Breite B₄₁₀ Ausgeführte. Das Blendenelement 704 umfasst einen axialen Abschnitt 712 und einen radialen Abschnitt 714, welche sich jeweils parallel zu den Abschnitten 402 und 404 der angrenzenden Blendenelemente 700 und 702 erstrecken. Die Blendenelemente 700, 702, 704 definieren einen im Wesentlichen kontinuierlichen Rand 716, welcher die Öffnung 302 (siehe 3) begrenzt.
Weiterhin umfassen die Blendenelemente 700, 702, 704 jeweils eine axiale Stufe 718. Die Stufe 718 bildet einen Ansatzpunkt für ein nicht gezeigtes Biegewerkzeug, um die Blendenelemente 700, 702, 704 in axialer Richtung A in 7 nach unten zu biegen.
Um das Biegen zu erleichtern, sind vorzugsweise sich in der Umfangsrichtung U erstreckende Einschnitte 720, 722 in den Blendenelementen 700, 702, 704 beidseits vorgesehen. Anstelle der Einschnitte 720, 722 könnten auch andere Formen von Materialschwächung vorgesehen sein beziehungsweise es könnten andere Öffnungen, Durchtritte oder Ausnehmungen in einem jeweiligen Blendenelement 700, 702, 704 vorgesehen sein. Die Einschnitte 720, 722 reichen jeweils ausgehend von dem Spalt 708, 410 beziehungsweise 708, 710 in Umfangsrichtung in ein jeweiliges Blendenelement 700, 702, 704 hinein. Vorzugsweise sind die Einschnitte 720, 722 in einem jeweiligen Eckbereich 724 vorgesehen. In dem Eckbereich 724 schließt ein jeweiliger radialer Abschnitt 404, 714 an einen jeweiligen axialen Abschnitt 402, 712 eines jeweiligen Blendenelements 700, 702, 704 an. Mit Hilfe der Einschnitte 720, 722 kann außerdem ein Durchfluss eines Spülgases durch das Projektionssystem 104 gesteuert werden. Ein entsprechender Spülgasstrom ist in 2 mit 228 bezeichnet. Das Spülgas, insbesondere Stickstoff, dient dazu, Partikel, insbesondere Partikelabrieb, aus dem Bereich der optisch wirksamen Linsenbereichen (vgl. Bezugszeichen 218, 220) herauszuführen.
Zusätzlich oder alternativ zu den Einschnitten 720, 722 kann das Ringelement 300 beziehungsweise dessen innerer Abschnitt 306 Durchtritte, insbesondere Bohrungen 726 zum Herausführen des Spülgases (vgl. Bezugszeichen 228) aufweisen. Diese können beispielsweise einen Durchmesser D₇₂₆ von zwischen 4 und 8 mm vorzugsweise aufweisen. Des Weiteren wird das Spülgas 228 über die Spalte 410, 706, 708, 710 (siehe 7) sowie den Spalt 422 (siehe 6) zwischen den Linsen 114, 116 herausgeführt.
Die vorstehenden Aspekte lassen sich nicht nur auf eine Fassung 126 für eine DUV-Lithographieanlage 100 anwenden. Vielmehr ist eine Anwendung im gesamten optischen Bereich, insbesondere im Lithographiebereich, denkbar. So kann zum Beispiel eine derartige Fassung 126 auch in Messapparaten oder Herstellungsapparaten im Lithographiebereich zum Einsatz kommen.
Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

100: DUV-Lithographieanlage
102: Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
104: Projektionssystem
106: Lichtquelle
108: Strahlung
110: Photomaske
112: Wafer
114: Linse
116: Linse
118: Linse
120: Spiegel
122: Spiegel
124: Medium
126: Fassung
128: Fassung
200: Mittelachse
202: Gehäuseteil
204: Streulichtblende
206: Gehäuse
208: Volumen
210: Streulicht
212: Strahlengang
214: Streulicht
216: Zwischenraum
218: konkaver Abschnitt
220: konkaver Abschnitt
222: Randbereich
224: Randbereich
226: Blende
228: Spülgasstrom
300: Ringelement
302: Öffnung
304: äußerer Abschnitt
306: innerer Abschnitt
308: Bohrung
310: Flansch
312: Festkörpergelenk
314: Spalt
316: Halteelement
318: Dachkante
400: Bereich
402: axialer Abschnitt
404: radialer Abschnitt
406: axialer Abschnitt
408: radialer Abschnitt
410: Spalt
412: Teilabschnitt
414: Ende
416: Ende
418: Ende
420: Oberfläche
422: Spalt
700: Blendenelement
702: Blendenelement
704: Blendenelement
706: Spalt
707: Symmetrieachse
708: Spalt
710: Spalt
712: axialer Abschnitt
714: radialer Abschnitt
716: Rand
718: Stufe
720: Einschnitt
722: Einschnitt
724: Eckbereich
726: Bohrung
A: axiale Richtung
B410: Spaltbreite
B422: Spaltbreite
B706: Spaltbreite
B708: Spaltbreite
B710: Spaltbreite
d: axialer Abstand
D114: Durchmesser
D116: Durchmesser
D726: Durchmesser
R: radiale Richtung
U: Umfangsrichtung
α: Winkel
β: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2015207159 A1 [0005]

Claims

Fassung (126) für eine Linse (114), aufweisend: ein Ringelement (300) mit Halteelementen (316), wobei die Halteelemente (316) einstückig mit dem Ringelement (300) verbunden, in Umfangsrichtung (U) voneinander beabstandet, und dazu eingerichtet sind, die Linse (114) zu halten; und eine Blende (226) zum Abblenden von Streulicht (214), wobei die Blende (226) einstückig mit dem Ringelement (300) gebildet ist.
Fassung nach Anspruch 1, wobei die Blende (226) oder Blendenelemente (700, 702, 704) derselben von den Halteelementen (316) mechanisch entkoppelt ist.
Fassung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Blende (226) oder Blendenelemente (700, 702, 704) derselben mit Hilfe eines Spalts (410) von einem jeweiligen Haltelement (316) beabstandet ist.
Fassung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Blende (226) oder Blendenelemente (700, 702, 704) derselben zumindest abschnittsweise in der Umfangsrichtung (U) zwischen den Halteelementen (316) angeordnet ist.
Fassung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Blende (226) oder Blendenelemente (700, 702, 704) derselben zumindest abschnittsweise (412) radial weiter innen angeordnet ist als die Halteelemente (316).
Fassung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei sich die Blende (226) aus mehreren Blendenelementen (700, 702) zusammensetzt, wobei ein jeweiliges Blendenelement (700, 702) zumindest einen ersten und einen zweiten Abschnitt (402, 404) aufweist, wobei der erste Abschnitt (402) einstückig an dem Ringelement (300) befestigt und der zweite Abschnitt (404) im Umfangsrichtung (U) benachbart zu einem der Halteelemente (316) angeordnet ist.
Fassung nach Anspruch 6, wobei das jeweilige Blendenelement (700, 702) einen dritten Abschnitt (412) aufweist, welcher radial innen benachbart zu dem Halteelement (316) angeordnet ist.
Fassung nach Anspruch 7, wobei ein jeweiliges Halteelement (316) zwischen zwei Blendenelementen (700, 702) angeordnet ist, wobei die zwei Blendenelemente (700, 702) das jeweilige Haltelement (316) an seinem radial inneren Ende (414) umgreifen.
Fassung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Blende (226) oder das jeweilige Blendenelement (700, 702, 704) eine Wirkfläche (718) aufweist, wobei die Wirkfläche (718) einen Ansatzpunkt für ein Biegewerkzeug bildet, um die Blende (226) oder das jeweilige Blendenelement (700, 702, 704) in axialer Richtung (A) weg von den Halteelementen (316) zu biegen.
Fassung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei das jeweilige Halteelement (316) eine Dachkante (318) für ein Anliegen der Linse (114) gegen diese aufweist, wobei ein axialer Abstand (B₄₂₂) der Dachkante (318) zu einer dachkantenseitigen Oberfläche (420) der Blende (226) oder eines jeweils benachbarten Blendenelements (700, 702, 704) weniger als 1 mm, bevorzugt weniger als 0,6 mm und/oder mehr als 0,1 mm beträgt und/oder der Spalt (410) zwischen einem jeweiligen Haltelement (316) und der Blende (226) oder einem jeweiligen Blendenelement (700, 702) eine Breite (B₄₁₀) von weniger als 1,5 mm, bevorzugt weniger als 0,9 mm und/oder mehr als 0,5 mm aufweist.
Fassung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die Blende (226) oder die Blendenelemente (700, 702, 704) ein oder mehrere Durchgangsöffnungen (720, 722, 726) aufweisen, welche in einem oder jeweiligen Biegebereichen (724) der Blende (226) oder der Blendenelemente (700, 702, 704) und/oder in dem Ringelement (300) angeordnet sind.
Anordnung (104), insbesondere Projektionsobjektiv, mit einer Linse (114) und einer Fassung (126) nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die Halteelemente (316) die Linse (114) halten.
Lithographieanlage (100), insbesondere DUV-Lithographieanlage, mit einer Anordnung (104) nach Anspruch 12, wobei insbesondere eine weitere Linse (116) vorgesehen ist, wobei die Blende (226) zwischen den Linsen (114, 116) angeordnet ist und ein minimaler Abstand (d) zwischen den Linsen (114, 116) in axialer Richtung (A) weniger als 1 % des Durchmessers (D₁₁₄) der kleineren der beiden Linsen (114, 116) beträgt.
Verfahren zum Herstellen einer Fassung (126) nach einem der Ansprüche 1-11, mit dem Schritt: subtraktives maschinelles Bearbeiten eines einstückigen Rohmaterialblocks zum Erhalt der Fassung (126).
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Blende (226) oder die Blendenelemente (700, 702, 704) in axialer Richtung (A) weg von den Haltelementen (316) gebogen wird/werden.