DE102020209590A1

DE102020209590A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Polieren eines optischen Elements

Info

Publication number: DE102020209590A1
Application number: DE102020209590.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Rudolph Volkmann; Andreas Schmehl
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2021-08-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Polieren eines optischen Elements (1), mit einer Fassung (2), um das optische Element (1) aufzunehmen, wobei die Fassung (2) einen Randbereich (8) aufweist, welcher eine zu polierende Oberfläche (4) des optischen Elements (1) überragt. Vorgesehen ist ferner eine zwischen dem optischen Element (1) und der Fassung (2) angeordnete Dichtung (5), wobei die Fassung (2) und die Dichtung (5) angeordnet sind, um ein auf die zu polierende Oberfläche (4) aufbringbares Poliermedium (9) einzufassen. Vorgesehen ist ferner eine Sekundärsicherung (10), welche mit der Dichtung (5) und der Fassung (2) einen Kanal (11) ausbildet, der mit einer Flüssigkeit (21) befüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Polieren eines optischen Elementes nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Polieren eines optischen Elements nach dem Oberbegriff von Anspruch 9.
Die Erfindung betrifft ferner eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie nach dem Oberbegriff von Anspruch 15.
In bekannter Weise beeinflussen optische Elemente die Eigenschaften mit ihnen wechselwirkender Lichtwellen. Zur Vermeidung unerwünschter Strukturen der resultierenden Wellenfronten ist eine exakte Oberflächenbearbeitung der optischen Elemente notwendig. Als optische Elemente sind beispielsweise planare Spiegel, Hohlspiegel, Wölbspiegel, konvexe Linsen, konkave Linsen, konvex-konkave Linsen, plankonvexe Linsen und plankonkave Linsen zu nennen. Als Materialien für optische Elemente, insbesondere Spiegel, sind unter anderem Glas und Silizium bekannt.
Lithografiesysteme, insbesondere Projektionsbelichtungsanlagen, weisen eine Vielzahl optischer Elemente auf. Insbesondere bei der Verwendung der optischen Elemente mit einer mikrolithografischen DUV (Deep Ultra Violet)-Projektionsbelichtungsanlage und ganz besonders bei der Verwendung mit einer mikrolithografischen EUV-Projektionsbelichtungsanlage ist eine besonders exakte Oberflächenbearbeitung notwendig, da das durch die optischen Elemente, beispielsweise EUV-Spiegel, modulierte Licht zum einen eine sehr kleine Wellenlänge hat und damit die resultierenden Wellenfronten schon durch geringste Bearbeitungsfehler am optischen Element gestört werden. Zum anderen sind die abgebildeten Strukturen auf der Projektionsfläche sehr klein und damit ebenfalls anfällig für geringste Bearbeitungsfehler am optischen Element. Daher können sich die Genauigkeitsanforderungen an das optische Element auf Bruchteile von Nanometern belaufen.
Oberflächenbearbeitung durch Polieren ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt.
Bei bekannten computergesteuerten Polierverfahren, CCP, wird ein Poliermedium, welches Kolloide enthalten kann, auf eine zu polierende Oberfläche des optischen Elementes aufgebracht. In der Folge wird mittels eines Politurwerkzeuges in einem Polierprozess in einer computergestützt berechneten Art und Weise die Oberfläche in bestimmten, zu polierenden Bereichen präzise abgetragen. Die Dauer eines solchen Polierprozesses hängt von der Größe der zu polierenden Oberfläche, dem der zu polierenden Oberfläche zugrunde liegenden Material und den Präzisionsanforderungen an die zu polierende Oberfläche ab. Polierzeiten von Stunden bis zu mehreren Tagen sind hierbei keine Seltenheit. Ein abrupter Abbruch des Polierprozesses ist unvorteilhaft und sollte zugunsten eines, gegebenenfalls bis zu Stunden einnehmenden definierten Anhaltens des Polierprozesses vermieden werden.
Die verwendeten Poliermedien neigen zu schnellem und nur unter unvertretbar gro-ßem Aufwand rückgängig zu machendem Antrocknen an während des Polierprozesses nicht polierte Oberflächen, sofern sie mit diesen nicht polierten Oberflächen des optischen Elements in Kontakt kommen. Dies kann bis zur Unbrauchbarkeit des Produktes führen. Überdies ist bei einer Verbringung des optischen Elements in ein Vakuum mit einer geringeren Ausgasung von kontaminierten Flächen zu rechnen, wenn diese poliert sind. Daher sollten zu polierende Oberflächen bis zum Ende des Polierprozesses dauerhaft in einem nassen Politurbad schwimmen. Direkt nach Beendigung des Polierprozesses muss das optische Element einer Poliereinrichtung entnommen und direkt gereinigt werden.
Im Vergleich zu Schleifmedien lassen sich gängige Poliermedien schlechter von unpolierten Oberflächen entfernen.
Zur ganzflächigen Bedeckung der zu polierenden Oberfläche des optischen Elements bei gleichzeitiger Minimierung eines Kontaktes zwischen Poliermedium und nicht zu polierenden Oberflächenbereichen des optischen Elements sieht der Stand der Technik eine für das optischen Element geeignete Fassung mit zugehöriger Dichtung vor. Hierbei wird das optische Element derart in der Fassung angeordnet, dass ein Randbereich der Fassung die zu polierende Oberfläche überragt. Die Fassung wird gegen das optische Element mittels einer Dichtung abgedichtet, so dass Fassung, Dichtung und zu polierende Oberfläche des optischen Elementes einen Einfassungsraum zur Aufnahme des Poliermediums bilden, wobei das im Einfassungsraum befindliche Poliermedium, insbesondere falls das Poliermedium fließfähig ist, die zu polierende Oberfläche vollständig bedeckt, da der Randbereich der Fassung, die zu polierende Oberfläche überragt. Ist die zu polierende Oberfläche eine Spiegelfläche, so schwimmt die Spiegelfläche im Poliermedium, während der langwierige computergesteuerte Politurprozesses an der zu polierenden Oberfläche abläuft. Dabei dürfen also Flächen außerhalb des Spiegels nicht mit Poliermedium kontaminiert werden.
Allerdings kann auch vorgesehen sein, dass zu polierende Bereiche und nicht zu polierende Bereiche auf ein und derselben Oberfläche liegen. Insbesondere kann es gewünscht sein, dass Randbereiche einer Oberfläche eines Spiegels nicht poliert werden, während ein Innenbereich der Oberfläche zu polieren ist.
Nachteilig an der aus dem Stande der Technik bekannten Lösung ist, dass bei allfälligem Versagen der Dichtungswirkung der eingesetzten Dichtung das Poliermedium mit nicht zu polierenden Oberflächenbereichen des optischen Elements in Kontakt kommt. Die Wahrscheinlichkeit eines Versagens der Dichtung erhöht sich mit zunehmender Dauer des Polierprozesses. Dies ist insbesondere bei der Verwendung einer einfachen Dichtung der Fall, die bei Polierzeiten von mehreren Tagen, teils bis zu Wochen, nicht prozesssicher und stabil abdichten kann. Ein Unterbrechen des Polierprozesses zum Austausch einer versagenden Dichtung ist nur unter großem Aufwand möglich.
Die Anforderungen an die Langlebigkeit der Dichtung steigen damit mit dem Ansteigen der Polierzeit für neuartige Spiegel.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Polieren zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik löst, insbesondere einen Kontakt zwischen einem Poliermedium und nicht zu polierenden Oberflächenbereichen des optischen Elementes auch bei lange andauernden Polierprozessen zumindest weitgehend zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Polieren eines optischen Elements weist eine Fassung auf, um das optische Element aufzunehmen, wobei die Fassung einen Randbereich aufweist, welcher eine zu polierende Oberfläche des optischen Elements überragt. Zwischen dem optischen Element und der Fassung ist eine Dichtung angeordnet, wobei die Fassung und die Dichtung angeordnet sind um ein auf die zu polierende Oberfläche aufbringbares Poliermedium einzufassen. Erfindungsgemäß ist eine Sekundärdichtung vorgesehen, welche mit der Dichtung und der Fassung einen Kanal ausbildet, der mit einer Flüssigkeit befüllt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Polieren zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik löst, insbesondere einen Kontakt zwischen einem Poliermedium und nicht zu polierenden Oberflächenbereichen des optischen Elementes auch bei lange andauernden Polierprozessen zumindest weitgehend verhindert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 9 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Projektionsbelichtungsanlage zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik löst, und insbesondere optische Elemente aufweist, die derart hergestellt sind, dass ein Kontakt zwischen einem Poliermedium und nicht zu polierenden Oberflächenbereichen des optischen Elementes auch bei lange andauernden Polierprozessen zumindest weitgehend verhindert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Projektionsbelichtungsanlage mit den in Anspruch 15 genannten Merkmalen gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet somit eine Dichtung gemeinsam mit einer Sekundärdichtung und der Fassung einen Kanal aus, der mit einer Flüssigkeit befüllt wird. Durch die Sekundärdichtung wird die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination von nicht zu polierenden Oberflächenbereichen erheblich reduziert, da zwei anstatt lediglich einer Dichtung versagen müssen, damit das Poliermedium in Kontakt mit nicht zu polierenden Oberflächenbereichen des optischen Elements gelangen kann. Dadurch, dass der Kanal erfindungsgemäß mit einer Flüssigkeit befüllt ist, ergibt sich bei einem Versagen der Dichtung bei intakter Sekundärdichtung ein erschwertes Eindringen des Poliermediums in den erfindungsgemäß bereits schon befüllten Kanal. Ferner wird das eindringende Poliermedium durch die sich im Kanal befindliche Flüssigkeit verdünnt. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass die Flüssigkeit eine größere Dichte als das Poliermedium hat, wodurch ein Vermischen der Flüssigkeit und des Poliermediums verhindert werden kann und durch eine sich einstellende Schichtung mit über der Flüssigkeit geschichtetem Poliermedium ein Eindringen des Poliermediums in den Kanal selbst bei defekter Dichtung unterbunden werden kann.
Wenn aufgrund eines Versagens der Dichtung Poliermedium in den Kanal eindringt wird dieses in der Flüssigkeit verdünnt und trocknet deutlich langsamer an nicht zu polierende Oberflächenbereiche an.
Im Falle eines Versagens der Sekundärdichtung wird die durch die Flüssigkeit erreichte Verdünnung des Poliermediums unter Umständen von einem im Verhältnis zum Volumen des eingesetzten Poliermediums großes Volumen der Flüssigkeit und damit des Kanals begünstigt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird demnach das Risiko einer Kontamination erheblich reduziert und die Standzeit eines durch die Dichtung und die Sekundärdichtung gebildeten Dichtungssystems verglichen mit der vorbekannten einfachen Dichtung signifikant erhöht.
Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung derart zu erweitern, dass eine Tertiärdichtung zusammen mit der Sekundärdichtung und der Fassung einen weiteren Kanal ausbildet. Diese Reihenschaltung von Dichtungen zu Senkung der Versagenswahrscheinlichkeit eines Gesamtdichtungssystems ist prinzipiell lediglich durch geometrische Beschränkungen limitiert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Einrichtung vorgesehen sein, um die Flüssigkeit kontinuierlich oder in Intervallen auszutauschen.
Durch die Einrichtung zum Austausch der Flüssigkeit kann eventuell in den Kanal eingedrungenes Poliermedium aus dem Kanal abtransportiert bzw. mit der Flüssigkeit ausgetausch, beispielsweise abgelassen oder abgesaugt werden. Das Poliermedium kann durch die dadurch vorgenommene Spülung gemeinsam mit der Flüssigkeit in das Abwasser gelangen. Hierdurch wird die Gefahr des Antrocknens des Poliermediums an einen nicht zu polierenden Oberflächenbereich verringert. Nicht zu polierende Randbereiche von Oberflächen des optischen Elements werden nicht kontaminiert. Weiterhin wird ein Verdünnungseffekt bei geringerem benötigten Volumen des Kanals erzielt.
Die Einrichtung zum Austausch der Flüssigkeit kann zudem kontinuierlich oder in Intervallen arbeiten. Ein kontinuierliches Austauschen bringt den Vorteil, dass die vorteilhaften Effekte der Verdünnung und des Abtransportes des Poliermediums im Falle eines Versagens der Dichtung und/oder der Sekundärdichtung permanent wirken. Eine in Intervallen arbeitende Einrichtung kann in ihren Arbeitsintervallen auf den Polierprozess abgestimmt werden.
Es kann von Vorteil sein, die Einrichtung zum Austausch der Flüssigkeit derart zu betreiben, dass Intervalldauern und Pausendauern frei einstellbar sind.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Einrichtung eine Pumpe zum Austausch der Flüssigkeit ist. Allerdings können auch zum Beispiel auf Schwerkraft basierende Einrichtungen verwendet werden.
Insbesondere vorteilhaft in diesem Zusammenhang kann eine Ausführungsform sein, bei der das durch die Einrichtung zum Austausch der Flüssigkeit bewirkte Druckgefälle derart einstellbar ist, dass eine Kontamination der Flüssigkeit mit Poliermedium im Falle des Versagens der Dichtung möglichst minimiert wird, gleichzeitig aber so wenig Flüssigkeit wie möglich in den das Poliermedium einfassenden Einfassungsraum gelangt, um die Zusammensetzung des Poliermediums nicht zu verändern. Hierdurch kann es unter Umständen ermöglicht werden, den Polierprozess trotz eingetretenen Versagens der Dichtung fortzusetzen. Dies kann beispielsweise durch Anlegen eines, im Vergleich zum Schweredruck des Poliermediums im Bereich der Dichtung, um eine bestimmte Druckdifferenz erhöhten Druck in der Flüssigkeit realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann zusätzlich zu der Einrichtung ein Sensor vorgesehen sein, der einen in den Kanal einströmenden Volumenstrom mit einem aus dem Kanal ausströmenden Volumenstrom vergleicht. Wird eine Differenz zwischen ausströmendem und einströmendem Volumenstrom detektiert, so kann ein negativer Wert der Differenz beispielweise auf einen Verlust von Flüssigkeit durch Versagen der Sekundärdichtung hindeuten, während ein positiver Wert der Differenz auf ein Einströmen von Poliermedium in die Flüssigkeit, bedingt durch Versagen der Dichtung, hindeuten kann. Eine einfache Ausführungsform einer solchen Differenzbestimmung sieht ein Flüssigkeitsreservoir für den Austausch der Flüssigkeit vor. Der Füllstand des Reservoirs zeigt dann eine über einen Beobachtungszeitraum kumulierte Differenz an.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann einen Sensor vorsehen, um eine Kontamination der Flüssigkeit, insbesondere ein Vorhandensein des Poliermediums in der Flüssigkeit, zu detektieren.
Detektiert der Sensor eine Kontamination der Flüssigkeit mit Poliermedium, so kann dies auf ein Versagen der Dichtung hindeuten. Eine vorteilhafte Ausführungsform kann in diesem Zusammenhang eine Messung der Leitfähigkeit der Flüssigkeit vorsehen. Ist bekannt, dass mit Poliermedium verunreinigte Flüssigkeit eine andere Leitfähigkeit ausweist als nicht verunreinigte Flüssigkeit, so kann eine Veränderung der Leitfähigkeit der Flüssigkeit im Verlaufe des Polierprozesses auf eine Kontamination der Flüssigkeit mit Poliermedium und somit auf ein Versagen der Dichtung hinweisen. Andere Ausführungsformen können beispielsweise Sensoren zur Lichtabsorptionsmessung, Sensoren zur Lichtstreuungsmessung, Sensoren zur Dichtemessung, Sensoren zur Mikrowellenabsorption und chromatographische Sensoren vorsehen.
Ein Sensor zur Messung einer Lichtabsorption und/oder einer Lichtstreuung scheint, insbesondere bei der Verwendung kolloidhaltiger Poliermedien, in welchen Kolloide als Streuzentren wirken, vorteilhaft. Durch einen einfachen Aufbau, umfassend beispielsweise eine Lichtquelle, welche Licht aussendet, welches durch das Medium transmittiert wird, und einen Lichtsensor, beispielsweise eine Photodiode, der das von der Lichtquelle ausgesandte, durch das Medium transmittierte Licht und dessen Intensität detektiert, kann unter Umständen ein Anstieg einer Kolloidkonzentration in der Flüssigkeit durch eine dadurch verringerte Lichttransmission detektiert werden. Vorteilhaft an einem solchen Aufbau kann sein, dass kein physischer Kontakt zwischen Teilen der Messeinheit und der Flüssigkeit zu Messung stattfinden muss. Dies ist insbesondere in Hinblick auf eventuell verwendete, gesundheitsgefährdende Stoffe vorteilhaft.
Selbstverständlich können zur Erhöhung der Messsicherheit auch Kombinationen aus den genannten Sensortypen vorgesehen sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Flüssigkeit Reinstwasser ist.
Unter Reinstwasser wird Wasser mit möglichst geringen Verunreinigungen verstanden, vorzugsweise soll der Leitfähigkeitswert nicht höher als 1 µS/cm bei 25°C und der Gehalt an oxidierbarer Materie nicht höher als 1 mg/L sein, besonders bevorzugt soll der Leitfähigkeitswert nicht höher als 0,1 µS/cm bei 25°C und der Gehalt an oxidierbarer Materie nicht höher als 0,5 mg/L sein. Reinstwasser stellt in diesem Zusammenhang ein polares Lösungsmittel dar, das von Kontaminationen nahezu frei ist. Vorteilhafterweise kann das Poliermedium von Reinstwasser aufgenommen werden. Durch einen hohen Reinheitsgrad des Reinstwassers ergibt sich ein entsprechend geringeres Risiko von durch die Flüssigkeit auf eine nicht zu polierende Oberfläche aufgebrachte Verunreinigungen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann außerdem vorgesehen sein, dass die Dichtung und/oder die Sekundärdichtung als reinraumtaugliche Dichtungen ausgebildet sind.
Der Vorteil reinraumtauglicher Dichtungen bzw. alternativ dazu EUV-zugelassener Dichtungen bzw. kontaminationsarmer, ausgasarmer und abriebsarmer Dichtungen liegt darin, dass derartige Dichtungen geringstmögliche Mengen an Partikeln oder Gasen an die Umgebung abgeben. Eine derartige Ausgestaltung der Dichtungen verringert die Gefahr von Verunreinigungen an dem optischen Element sowie die Gefahr von Verunreinigungen, die durch Kontakt mit dem Poliermedium und/oder der Flüssigkeit weiter transportiert werden können, beispielsweise auf die gesamte zu polierende Oberfläche. Verunreinigungen führen, insbesondere durch organische Verbindungen wie oxidierbares Material, bei einer Verbringung des optischen Elements in ein Hochvakuum, zu Ausgasungsprozessen, die unter anderem das Vakuum beeinträchtigen. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn die Dichtungen silikonfrei sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Dichtung und/oder die Sekundärdichtung als Volldichtung oder als Schlauchdichtung ausgebildet sind.
Unter einer Volldichtung versteht sich ein Dichtungstyp, bei dem eine Dichtung über Ihren gesamten Querschnitt aus Dichtungsmaterial besteht. Der Vorteil einer solchen Volldichtung ist, dass bei geringen Beschädigungen des Dichtungsmaterials die Wahrscheinlichkeit eines Dichtungsversagens gering ist, da durch eine mögliche Deformation der Dichtung durch ein Anpressen der Dichtung an beispielsweise das optische Element trotz der leichten Beschädigung der Dichtung genügend Kontaktfläche zwischen optischem Element und Dichtung zustande kommt, um ein Dichtungsversagen zu verhindern.
Unter einer Schlauchdichtung versteht sich ein Dichtungstyp, bei dem eine Dichtung nicht über Ihren gesamten Querschnitt aus Dichtungsmaterial besteht, sondern der innere Bereich des Querschnitts entlang der Dichtung, der sogenannte Kernbereich der Dichtung, mit Luft, Gas, Gasgemischen oder einer Spannflüssigkeit zum Spannen der Dichtung gefüllt ist. Dieser Dichtungstyp hat den Vorteil, dass die Dichtung bei der Anbringung zwischen der Fassung und dem optischen Element in ungefülltem Zustand vorliegen kann, und damit weniger Volumen einnehmen kann, was die Anbringung erleichtert. Anschließend kann die Dichtung mit Luft, Gas, Gasgemischen oder einer Flüssigkeit befüllt werden und nimmt anschließend jene Geometrie ein, in der sie ihre Dichtungswirkung entfalten kann.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Dichtung und/oder die Sekundärdichtung derart ausgebildet ist, dass an der von dem optischen Element abgewandten Rückseite der Dichtung bzw. der Sekundärdichtung, insbesondere in der Nut in der sich die Dichtung bzw. die Sekundärdichtung befindet, ein Druck erzeugt wird, der die Dichtung bzw. die Sekundärdichtung an das optische Element anpresst. Die Dichtung bzw. die Sekundärdichtung kann hierzu vorzugsweise als Dichtschnur aus einem Vollmaterial ausgebildet sein, welches durch den Druck verschoben bzw. an das optische Element angepresst wird.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch eine spezifische Schlauchdichtung eingesetzt werden, bei der der Kernbereich der Schlauchdichtung den mit der Flüssigkeit befüllten Kanal bildet. Bei hinreichend stabiler Ausführung des äußeren Bereiches des Schlauchdichtungsquerschnitts erfüllen damit zwei Abschnitte des äu-ßeren Bereiches des Schlauchdichtungsquerschnitts die Funktion der Dichtung und der Sekundärdichtung. Die Ausführung sollte hinreichend stabil ausgeführt sein, um sicherzustellen, dass bei einem Schlauchdichtungsversagen und daraus folgendem Druckverlust keine Volumenänderung der Schlauchdichtung eintritt.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Fassung aus Metall, Glas, Kunststoff, Keramik, Glaskeramik, kristallinen Werkstoffen oder Verbundstoffen ausgebildet ist.
Durch eine geeignete Wahl des Materials der Fassung lässt sich die Härteeigenschaften der Fassung derart auswählen, dass sich bei einer ungewünschten Berührung zwischen der Fassung und dem optischen Element keine Beschädigungen am optischen Element einstellen.
Von Vorteil ist es, wenn die Fassung reinraumtauglich ist. Ebenso ist es auch denkbar, dass die Fassung aus einem anderen Material derartiger Härteeigenschaften ausgebildet ist, dass sich bei einer möglichen Berührung zwischen Fassung und optischem Element keine Beschädigungen am optischen Element einstellen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Fassung mindestens eine Nut aufweist, um die Dichtung und/oder die Sekundärdichtung wenigstens teilweise aufzunehmen.
Durch eine solche Ausführungsform ergibt sich eine vorteilhafte Führung der Dichtung bzw. der Sekundärdichtung wodurch sich diese exakt positionieren lassen und gegen Verrutschen gesichert sind. Besonders vorteilhaft ist eine solche Ausführungsform bei der Platzierung des optischen Elementes in der Fassung, wenn sich eine Relativbewegung zwischen dem optischen Element und der Fassung ergibt.
Wenn die Nut beziehungsweise die Nuten derart gestaltet sind, dass die Dichtung oder die Sekundärdichtung von der jeweiligen Nut nur teilweise aufgenommen wird, so kann das den vorteilhaften Effekt bewirken, dass die Dichtung bzw. die Sekundärdichtung ausreichend Kontaktfläche mit dem optischen Element aufweisen. Insbesondere kann bei Kompression bzw. Klemmen der Dichtung bzw. Sekundärdichtung zwischen optischem Element und Fassung durch Verformung der Dichtung bzw. der Sekundärdichtung die Kontaktfläche vergrößert und somit die Dichtungswirkung erhöht werden. Bei vollständiger Aufnahme der Dichtung in unkomprimiertem Zustand in der Nut ist eine solche Verbesserung der Dichtungswirkung nicht zu erwarten.
In diesem Zusammenhang ist zudem eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung denkbar, bei der die Nuten die Dichtung bzw. die Sekundärdichtung derart dichtend aufnehmen, dass durch das Einleiten eines Gases oder einer Flüssigkeit unter einem bestimmten Druck in einen Nutkanal, der von Nut und Dichtung gebildet wird, die Dichtung aus dem Nutkanal ausgetrieben und an das optische Element angepresst wird. Besonders vorteilhaft kann in diesem Zusammenhang eine Weiterbildung sein, bei der die Dichtung nach Angleichung des im Nutkanal herrschenden Drucks an den Atmosphärendruck ihre Ausgangsposition in der Nut wieder einnimmt. Hierdurch kann der Montageaufwand für das Dichtungssystem deutlich verringert werden.
Ebenfalls denkbar ist eine Fassung, die zwei Teile aufweist, welche das optische Element jeweils halbseitig umschließen und nach einem Zusammenfügen das optische Element ganzseitig umschließen. In diesem Fall kann die wenigstens eine Nut die Dichtung und/oder die Sekundärdichtung nach dem Zusammenfügen aufnehmen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung kann vorsehen, dass eine Auflagefläche zur Auflage des optischen Elements vorgesehen ist, welche einen Ablauf aufweist.
Bei einem Versagen der Sekundärdichtung kann austretende Flüssigkeit durch den Ablauf aus dem Bereich des optischen Elements abfließen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bereits ein Versagen der Dichtung vorliegt und mit Poliermedium kontaminierte Flüssigkeit austritt. Durch den Ablauf wird die Verweildauer der kontaminierten Flüssigkeit im Bereich des optischen Elementes und damit das Risiko einer Verunreinigung nicht zu polierender Bereiche der Oberfläche des optischen Elementes minimiert. Durch den Ablauf kann weiterhin die gegebenenfalls kontaminierte Flüssigkeit sicher und definiert aufgefangen werden, was insbesondere in Hinblick auf möglicherweise gesundheitsgefährdende Inhaltsstoffe des Poliermediums von Vorteil ist.
Ein vorteilhaftes Verfahren zum Polieren eines optischen Elementes ist durch die Merkmale des Anspruchs 9 gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Polieren sieht vor, dass das optische Element derart in eine Fassung aufgenommen wird, dass ein Randbereich der Fassung eine zu polierende Oberfläche des optischen Elements überragt, wonach die Fassung mit einer Dichtung derart versehen wird, dass die Fassung und die Dichtung ein auf die zu polierende Oberfläche aufbringbares Poliermedium einfassen. Ferner sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass die Fassung derart mit einer Sekundärdichtung versehen wird, dass zwischen der Dichtung und der Sekundärdichtung ein Kanal ausgebildet wird, wonach der Kanal mit einer Flüssigkeit befüllt wird.
Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt wurden, auch auf das erfindungsgemäße Verfahren bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass vor dem Aufbringen des Poliermediums auf die zu polierende Oberfläche eine Dichtigkeitsprüfung des Kanals durchgeführt wird.
Durch eine Dichtigkeitsprüfung des Kanals die zeitlich vor dem Aufbringen des Poliermediums durchgeführt wird, kann schon vor dem potentiellen Auftreten von durch das Poliermedium verursachten Verunreinigungen festgestellt werden, ob ein Dichtungsversagen vorliegt beziehungsweise zu befürchten ist. Sollte dies der Fall sein, kann das Dichtungssystem instand gesetzt werden, bevor der Polierprozess beginnt, beziehungsweise bevor das Poliermedium auf die Oberfläche des optischen Elements aufgebracht wird. Ohne die genannte Dichtigkeitsprüfung fällt ein Dichtungsversagen gegebenenfalls erst während des Polierprozesses auf, was eine Instandsetzung des Dichtungssystems erschwert und zu einer Unterbrechung des Polierprozesses führt.
In besonders vorteilhafter Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Dichtigkeitsprüfung durchgeführt wird, indem ein Gas, eine Prüfflüssigkeit oder die Flüssigkeit in den Kanal eingebracht wird.
Als Ausführungsform kommt insbesondere infrage, das Gas, die Prüfflüssigkeit oder die Flüssigkeit in den Kanal einzuleiten und anschließend den Bereich des Kanals auf austretendes Gas, austretende Prüfflüssigkeit oder austretende Flüssigkeit hin zu inspizieren. Insbesondere vorteilhaft kann in diesem Zusammenhang die Verwendung eines Leckage-Sensors zu Detektion eines Flüssigkeitslecks, beispielsweise basierend auf einer Leitfähigkeitsmessung, sein. So kann beispielsweise durch austretendes Wasser ein am optischen Element, vorzugsweise in Fließrichtung der austretenden Flüssigkeit, angebrachter Stromkreis geschlossen werden, wodurch ein Signal ausgegeben werden kann, das auf das Vorliegen einer Leckage hindeuten kann. Vorzugsweise kann eine Prüfflüssigkeit verwendet werden, die mit dem Leckage-Sensor besonders leicht zu detektieren ist, beispielsweise durch eine besonders hohe Leitfähigkeit. Bei der Befüllung des Kanals mit einem Gas zur Dichtigkeitsprüfung kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Gas mit einem bestimmten Überdruck oder einem bestimmten Unterdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre in den Kanal eingeleitet werden, hernach mittels eines Ventilhahns die Gaszufuhr abgestellt und der Druckverlauf des Gasdrucks im Kanal mittels eines Druckmessgerätes verfolgt werden. Lässt sich ein Druckabfall über die Zeit beobachten, so kann dies auf ein Dichtungsversagen hinweisen. Die Verwendung von Gas zu Dichtigkeitsprüfung hat überdies den Vorteil, dass chemisch besonders inerte Gase, wie beispielsweise Edelgase, zur Verfügung stehen, die an der nicht zu polierenden Oberfläche auch bei einem Dichtungsversagen zu keinerlei Verunreinigungen führen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens kann vorsehen, dass die Flüssigkeit kontinuierlich oder in Intervallen in den Kanal ein- und ausströmt.
Ebenso kann in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen sein, dass eine Kontaminierung der Flüssigkeit, insbesondere ein Vorhandensein des Poliermediums in der Flüssigkeit detektiert wird.
Von Vorteil ist es, wenn der Polierprozess der zu polierenden Oberfläche des optischen Elements definiert angehalten wird, falls eine Kontamination detektiert wird.
Da der Polierprozess - um Probleme zu vermeiden - nur an bestimmten Punkten des Prozesses angehalten werden kann, ist es vorteilhaft, wenn der Prozess bis zum Erreichen eines solchen Punktes in vorgesehener Weise vonstattengehen kann, auch nachdem ein Versagen der Dichtung detektiert wurde. Die Weiterbildung sieht also vor, dass nach der Detektion einer Kontamination der Polierprozess bis zu einem dafür vorgesehenen definierten Haltepunkt weitergeführt wird, während durch ein Zusammenspiel von Sekundärdichtung und Flüssigkeit eine Verunreinigung des optischen Elements bis zum Zeitpunkt des Erreichens des Haltepunkts verhindert wird. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ergibt sich daraus, dass das definierte Erreichen des Haltepunkts mehrere Stunden Prozessdauer in Anspruch nehmen kann. Während einer solchen Zeitspanne würden sich beim Versagen der Dichtung ohne das erfindungsgemäße Verfahren starke Verunreinigungen des optischen Elementes ergeben.
Bei dem optischen Element kann es sich insbesondere um ein optisches Element eines Lithografiesystems, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, insbesondere einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage handeln. Bei dem optischen Element kann es sich dabei sowohl um ein optisches Element einer Projektionsoptik als auch um ein optisches Element des Beleuchtungssystems, eingeschlossen eines optischen Elements der Strahlungsquelle, insbesondere auch den Kollektor handeln.
Die Erfindung betrifft ferner ein Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, mit einem Beleuchtungssystem mit einer Strahlungsquelle sowie einer Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist, wobei wenigstens eines der optischen Elemente zumindest teilweise mit einem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet ist und/oder wenigstens eines der optischen Elemente unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt ist.
Es kann sich bei dem optischen Element des Lithographiesystems insbesondere um ein optisches Element handeln, wie vorstehend bereits benannt.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung mit einer mikrolithografischen DUV (Deep Ultra Violet)-Projektionsbelichtungsanlagen und ganz besonders zur Verwendung mit einer mikrolithografischen EUV-Projektionsbelichtungsanlagen. Eine mögliche Verwendung der Erfindung betrifft auch die Immersionslithografie.
Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Lithografiesystem, insbesondere die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren genannt wurden, auch auf das Lithografiesystem, insbesondere die Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:

1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage;
2 eine DUV-Projektionsbelichtungsanlage;
3 eine immersionslithographische Projektionsbelichtungsanlage;
4 eine prinzipmäßige Draufsicht auf ein in einer Fassung angeordnetes optisches Element;
5 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
6 eine prinzipmäßige Darstellung einer Einrichtung zum Flüssigkeitsaustausch und eines Messsensors;
7 einen schematischen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer bikonvexen Linse;
8 einen schematischen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer bikonkaven Linse; und
9 einen schematischen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer plankonvexen Linse.

1 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 für die Halbleiterlithographie, für die die Erfindung Anwendung finden kann. Insbesondere kann die Erfindung durch den Einbau eines mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder des erfindungsgemäßen Verfahrens polierter optischer Elemente Anwendung finden. Ein Beleuchtungssystem 401 der Projektionsbelichtungsanlage 400 weist neben einer Strahlungsquelle 402 eine Optik 403 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 404 in einer Objektebene 405 auf. Beleuchtet wird ein im Objektfeld 404 angeordnetes Retikel 406, das von einem schematisch dargestellten Retikelhalter 407 gehalten ist. Eine lediglich schematisch dargestellte Projektionsoptik 408 dient zur Abbildung des Objektfeldes 404 in ein Bildfeld 409 in einer Bildebene 410. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 406 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 409 in der Bildebene 410 angeordneten Wafers 411, der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 412 gehalten ist.
Die Strahlungsquelle 402 kann EUV-Strahlung 413, insbesondere im Bereich zwischen 5 Nanometer und 30 Nanometer, insbesondere 13,5 nm, emittieren. Zur Steuerung des Strahlungswegs der EUV-Strahlung 413 werden optisch verschieden ausgebildete und mechanisch verstellbare optische Elemente eingesetzt. Die optischen Elemente sind bei der in 1 dargestellten EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 als verstellbare Spiegel in geeigneten und nachfolgend nur beispielhaft erwähnten Ausführungsformen ausgebildet.
Die mit der Strahlungsquelle 402 erzeugte EUV-Strahlung 413 wird mittels eines in der Strahlungsquelle 402 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass die EUV-Strahlung 413 im Bereich einer Zwischenfokusebene 414 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor die EUV-Strahlung 413 auf einen Feldfacettenspiegel 415 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 415 wird die EUV-Strahlung 413 von einem Pupillenfacettenspiegel 416 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 416 und einer optischen Baugruppe 417 mit Spiegeln 418, 419, 420 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 415 in das Objektfeld 404 abgebildet.
In 2 ist eine beispielhafte DUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 dargestellt. Die Projektionsbelichtungsanlage 100 weist ein Beleuchtungssystem 103, eine Retikelstage 104 genannten Einrichtung zur Aufnahme und exakten Positionierung eines Retikels 105, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 102 bestimmt werden, einen Waferhalter 106 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung des Wafers 102 und eine Abbildungseinrichtung, nämlich ein Projektionsobjektiv 107, mit mehreren optischen Elementen 108, die über Fassungen 109 in einem Objektivgehäuse 140 des Projektionsobjektivs 107 gehalten sind, auf.
Die optischen Elemente 108 können als einzelne refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elemente 108, wie z. B. Linsen, Spiegel, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen, ausgebildet sein.
Das grundsätzliche Funktionsprinzip der Projektionsbelichtungsanlage 100 sieht vor, dass die in das Retikel 105 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 102 abgebildet werden.
Das Beleuchtungssystem 103 stellt einen für die Abbildung des Retikels 105 auf den Wafer 102 benötigten Projektionsstrahl 111 in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in dem Beleuchtungssystem 103 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 111 beim Auftreffen auf das Retikel 105 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.
Mittels des Projektionsstrahls 111 wird ein Bild des Retikels 105 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv 107 entsprechend verkleinert auf den Wafer 102 übertragen. Dabei können das Retikel 105 und der Wafer 102 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 105 auf entsprechende Bereiche des Wafers 102 abgebildet werden.
In 3 ist eine dritte Projektionsbelichtungsanlage 200 in Ausbildung als immersionslithographische DUV-Projektionsbelichtungsanlage beispielhaft dargestellt. Zum weiteren Hintergrund einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage 200 wird beispielsweise auf die WO 2005/069055 A2 verwiesen, deren Inhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung integriert sei; auf die genaue Funktionsweise wird an dieser Stelle deshalb nicht im Detail eingegangen.
Erkennbar ist, vergleichbar mit der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 gemäß 2, eine Retikelstage 104, durch welche die späteren Strukturen auf dem Wafer 102, der auf dem Waferhalter 106 bzw. Wafertisch angeordnet ist, bestimmt werden. Die Projektionsbelichtungsanlage 200 der 3 weist hierzu ebenfalls mehrere optische Elemente, insbesondere Linsen 108 und Spiegel 201, auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf optische Elemente von Projektionsbelichtungsanlagen 100, 200, 400 beschränkt, insbesondere nicht auf optische Elemente von Projektionsbelichtungsanlagen 100, 200, 400 mit dem beschriebenen Aufbau. Die Erfindung eignet sich jedoch besonders für optische Elemente von Projektionsbelichtungsanlagen, insbesondere für Spiegel von EUV-Projektionsbelichtungsanlagen.
Die Beschreibung der Erfindung erfolgt zwar in den Ausführungsbeispielen anhand von optischen Elementen von Projektionsbelichtungsanlagen, die Offenbarung ist jedoch derart zu verstehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung für beliebige optische Elemente eingesetzt werden kann.
Die nachfolgenden Figuren stellen die Erfindung lediglich beispielhaft und stark schematisiert dar.
4 zeigt eine prinzipmäßige Darstellung eines optischen Elementes 1, welches von einer Fassung 2 aufgenommen ist in Draufsicht. Die Fassung 2 weist hierbei einen erhöhten Randbereich 8 mit einer oberen Stirnfläche 3 auf, der eine zu polierende Oberfläche 4 des optischen Elements 1 überragt. Zwischen der Fassung 2 und dem optischen Element 1 ist die Dichtung 5 angeordnet.
Die Fassung 2 ist in der vorliegenden Ausführungsform aus vorzugsweise einem reinraumtauglichen Material, insbesondere einem reinraumtauglichen Metall, Glas, Kunststoff, Keramik, Glaskeramik, kristallinen Werkstoff oder Verbundstoff ausgebildet.
5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In 5 ist das optische Element 1 als kegelstumpfförmiger Spiegel ausgebildet, der einen Spiegelgrundköper 6 und einen Spiegelkörper 7 aufweist. Die Fassung 2 weist einen im Ausführungsbeispiel als Hohlzylinder ausgebildeten Randbereich 8 auf, der die zu polierende Oberfläche 4 der optischen Elements 1 überragt. In dem Ausführungsbeispiel nach der 5 ist die zwischen dem optischen Element 1 und der Fassung 2 angeordnete Dichtung 5 annähernd torusförmig ausgebildet, wobei die Fassung 2 und die Dichtung 5 geeignet angeordnet sind, um ein auf die zu polierende Oberfläche 4 aufbringbares Poliermedium 9 einzufassen.
Erfindungsgemäß ist eine Sekundärdichtung 10 vorgesehen die mit der Dichtung 5 und der Fassung 2 einen Kanal 11 ausbildet, der mit einer Flüssigkeit 21 befüllt ist.
Im Ausführungsbeispiel ist die Sekundärsicherung 10 annähernd torusförmig ausgebildet, hierauf ist das Ausführungsbeispiel jedoch nicht beschränkt zu verstehen.
Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 sind im Ausführungsbeispiel vorzugsweise als reinraumtaugliche Dichtungen ausgebildet.
Das Ausführungsbeispiel nach 5 zeigt, dass die Fassung 2 eine Nut 12 ausweist, um die Dichtung 5 wenigstens teilweise aufzunehmen, sowie eine Nut 12, um die Sekundärdichtung 10 wenigstens teilweise aufzunehmen. Im Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Nuten 12 in der dem optischen Element 1 zugewandten Oberfläche der Fassung 2 vollständig umlaufend. Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 werden von der Nut 12 jeweils nur teilweise aufgenommen. Durch die Kompression der Dichtung 5 bzw. der Sekundärdichtung 10 zwischen der Fassung 2 und dem optischen Element 1 stellt sich ein Verformungseffekt ein, der zu einem annähernd elliptischen Querschnitt der Dichtung 5 bzw. der Sekundärdichtung 10 in gezeigtem Ausführungsbeispiel führt.
Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 sind in den Ausführungsbeispielen als aufblasbare Dichtungen ausgebildet.
Weiterhin zeigt 5 eine Auflagefläche 13 zur Auflage des optischen Elements 1, die einen, im Ausführungsbeispiel als Bohrung ausgeführten, Ablauf 14 aufweist.
6 zeigt prinzipmäßig einen Aufbau einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei eine, in gezeigtem Beispiel als Pumpe ausgebildete, Einrichtung 15 zum Austausch der Flüssigkeit 21 mittels Schläuchen 16 mit dem Kanal 11 verbunden ist, um die Flüssigkeit 21 kontinuierlich oder in Intervallen auszutauschen.
Nicht dargestellt, aber optional möglich ist eine Einrichtung zur Druckmessung, mit der vor dem Aufbringen des Poliermediums 9 auf die zu polierende Oberfläche 4 eine Dichtigkeitsprüfung des Kanals 11 durchgeführt wird. Insbesondere dadurch, dass ein Gas, eine Prüfflüssigkeit oder die Flüssigkeit 21 in den Kanal 11 eingebracht wird.
Weiterhin ist in dem Ausführungsbeispiel nach 6 ein als Amperemeter ausgebildeter Sensor 17 dargestellt, um die Flüssigkeit auf Kontamination, im Ausführungsbeispiel auf ein Vorhandensein des Poliermediums 9, welches die Leitfähigkeit der Flüssigkeit 21 erhöhen würde, zu untersuchen.
Insbesondere erhöht das Vorhandensein des Poliermediums 9 die Leitfähigkeit der Flüssigkeit 21, da diese im Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Reinstwasser vorgesehen ist.
Nicht dargestellt, aber vorzugsweise vorgesehen ist ein Regelkreis, mittels dem ein Polierprozess der zu polierenden Oberfläche 4 des optischen Elements 1 definiert angehalten wird, wenn eine Kontamination detektiert wird.
7 zeigt schematisch einen Querschnitt einer möglichen weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das optische Element 1 ist hierbei als bikonvexe Linse 18 ausgebildet. Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 sind auf nicht zu polierenden Bereichen konvexer Oberflächen der bikonvexen Linse 18 angebracht. Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 bilden mit der Fassung 2 den Kanal 11 für die Flüssigkeit 21.
8 zeigt schematisch einen Querschnitt einer möglichen weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das optische Element 1 ist hierbei als bikonkave Linse 19 ausgebildet. Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 sind auf einer Mantelfläche der bikonkaven Linse 18 angebracht. Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 bilden mit der Fassung 2 den Kanal 11 für die Flüssigkeit 21.
9 zeigt schematisch einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das optische Element 1 ist als plankonvexe Linse 20 ausgebildet. Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 sind auf einer Mantelfläche der plankonvexen Linse 18 angebracht. Die Dichtung 5 und die Sekundärdichtung 10 bilden mit der Fassung 2 den Kanal 11.
Bei dem optischen Element 1 kann es sich insbesondere um ein optisches Element eines Lithografiesystems, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage 100,200,400 für die Halbleiterlithografie, insbesondere einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 handeln. Bei dem optischen Element 1 kann es sich dabei insbesondere sowohl um ein optisches Element 1 einer Projektionsoptik 408 als auch um ein optisches Element 1 des Beleuchtungssystems 401, eingeschlossen eines optischen Elements der Strahlungsquelle 402, insbesondere auch den Kollektor handeln.
Bezugszeichenliste

1: Optisches Element
2: Fassung
3: Stirnfläche der Fassung
4: Zu polierende Oberfläche
5: Dichtung
6: Spiegelgrundkörper
7: Spiegelkörper
8: Randbereich der Fassung
9: Poliermedium
10: Sekundärdichtung
11: Kanal
12: Nut
13: Auflagefläche
14: Ablauf
15: Einrichtung zum Austausch
16: Schlauch
17: Sensor
18: Bikonvexe Linse
19: Bikonkave Linse
20: Plankonvexe Linse
21: Flüssigkeit
100: Projektionsbelichtungsanlage
102: Wafer
103: Beleuchtungssystem
104: Retikelstage
105: Retikel
106: Waferhalter
107: Projektionsobjektiv
108: Optisches Element
109: Fassung
111: Projektionsstrahl
140: Objektivgehäuse
200: Projektionsbelichtungsanlage
201: Spiegel
400: Projektionsbelichtungsanlage
401: Beleuchtungssystem
402: Strahlungsquelle
403: Optik
404: Objektfeld
405: Objektebene
406: Retikel
407: Retikelhalter
408: Projektionsoptik
409: Bildfeld
410: Bildebene
411: Wafer
412: Waferhalter
413: EUV-Strahlung
414: Zwischenfokusebene
415: Feldfacettenspiegel
416: Pupillenfacettenspiegel
417: Optische Baugruppe
418: Spiegel
419: Spiegel
420: Spiegel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2005/069055 A2 [0084]

Claims

Vorrichtung zum Polieren eines optischen Elements (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201), mit einer Fassung (2), um das optische Element (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) aufzunehmen, wobei die Fassung (2) einen Randbereich (8) aufweist, welcher eine zu polierende Oberfläche (4) des optischen Elements (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) überragt, und mit einer zwischen dem optischen Element (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) und der Fassung (2) angeordneten Dichtung (5), wobei die Fassung (2) und die Dichtung (5) angeordnet sind um ein auf die zu polierende Oberfläche (4) aufbringbares Poliermedium (9) einzufassen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sekundärdichtung (10) vorgesehen ist, welche mit der Dichtung (5) und der Fassung (2) einen Kanal (11) ausbildet, der mit einer Flüssigkeit (21) befüllt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (15) vorgesehen ist um die Flüssigkeit (21) kontinuierlich oder in Intervallen auszutauschen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (17) vorgesehen ist, um eine Kontamination der Flüssigkeit (21), insbesondere ein Vorhandensein des Poliermediums (9) in der Flüssigkeit (21), zu detektieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (21) Reinstwasser ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (5) und/oder die Sekundärdichtung (10) als reinraumtaugliche Dichtungen ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (2) aus Metall, Glas, Kunststoff, Keramik, Glaskeramik, kristallinen Werkstoffen oder Verbundstoffen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (2) mindestens eine Nut (12) aufweist, um die Dichtung (5) und/oder die Sekundärdichtung (10) wenigstens teilweise aufzunehmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auflagefläche (13) zur Auflage des optischen Elements (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) vorgesehen ist, welche einen Ablauf (14) aufweist.
Verfahren zum Polieren eines optischen Elements (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201), wonach das optische Element (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) derart in eine Fassung (2) aufgenommen wird, dass ein Randbereich (8) der Fassung eine zu polierende Oberfläche (4) des optischen Elements (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) überragt, wonach die Fassung (2) mit einer Dichtung (5) derart versehen wird, dass die Fassung (2) und die Dichtung (5) ein auf die zu polierende Oberfläche (4) aufbringbares Poliermedium (9) einfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (2) derart mit einer Sekundärdichtung (10) versehen wird, dass zwischen der Dichtung (5) und der Sekundärdichtung (10) ein Kanal (11) ausgebildet wird, wonach der Kanal (11) mit einer Flüssigkeit (21) befüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des Poliermediums (9) auf die zu polierende Oberfläche (4) eine Dichtigkeitsprüfung des Kanals (11) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtigkeitsprüfung durchgeführt wird, indem ein Gas, eine Prüfflüssigkeit oder die Flüssigkeit (21) in den Kanal (11) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (21) kontinuierlich oder in Intervallen in den Kanal (11) ein- und ausströmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaminierung der Flüssigkeit (21), insbesondere ein Vorhandensein des Poliermediums (9) in der Flüssigkeit (21) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polierprozess der zu polierenden Oberfläche (4) des optischen Elements (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) definiert angehalten wird, wenn eine Kontamination detektiert wird.
Projektionsbelichtungsanlage (100, 200, 400) für die Halbleiterlithografie mit einem Beleuchtungssystem (103, 401) mit einer Strahlungsquelle (402) sowie einer Optik (107, 403, 408), welche wenigstens ein optisches Element (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) aufweist, wobei wenigstens eines der optischen Elemente (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) zumindest teilweise mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14 bearbeitet ist und/oder wenigstens eines der optischen Elementen (1, 18, 19, 20, 415, 416, 418, 419, 420, 108, 201) unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.