Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patent anmeldung DE 10 2020 205 752.4, angemeldet am 7. Mai 2020. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference“) mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines deformierbaren Spie gels, sowie ein optisches System mit einem deformierbaren Spiegel.

Stand der Technik

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie bei spielsweise integrierter Schaltkreise oder LCDs, angewendet. Der Mikrolithogra phieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durch geführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv auf weist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer licht empfindlichen Schicht (= Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. einen Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlän gen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeig neter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponen ten für den Abbildungsprozess verwendet.

Dabei ist es auch bekannt, einen oder mehrere Spiegel in einem EUV-System als adaptiven Spiegel mit einer Aktuatorschicht aus einem piezoelektrischen Material auszugestalten, wobei über diese piezoelektrische Schicht hinweg ein elektrisches Feld mit lokal unterschiedlicher Stärke durch Anlegen einer elektri schen Spannung an beiderseitig zur piezoelektrischen Schicht angeordnete Elektroden erzeugt wird. Bei lokaler Verformung der piezoelektrischen Schicht verformt sich auch das Reflexionsschichtsystem des adaptiven Spiegels, so dass durch geeignete Ansteuerung der Elektroden beispielsweise Abbildungs fehler (ggf. auch zeitlich veränderliche Abbildungsfehler) wenigstens teilweise kompensiert werden können.

Fig. 8 zeigt in lediglich schematischer Darstellung einen prinzipiell möglichen Aufbau eines herkömmlichen adaptiven Spiegels 80. Der Spiegel 80 umfasst insbesondere ein Spiegelsubstrat 82 sowie ein Reflexionsschichtsystem 91 und weist eine piezoelektrische Schicht 86 auf, welche im Beispiel aus Blei-Zirkonat- Titanat (Pb(Zr,Ti)03, PZT) hergestellt ist. Ober- bzw. unterhalb der piezoelektri schen Schicht 86 befinden sich Elektrodenanordnungen, über welche der Spiegel 80 mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar ist. Von diesen Elektrodenanordnungen ist die zweite, dem Substrat 82 zugewandte Elektrodenanordnung als durchgehende, flächige Elektrode 84 von konstanter Dicke ausgestaltet, wohingegen die erste Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von Elektroden 90 aufweist, welche jeweils über eine Zuleitung 89 mit einer elektrischen Spannung relativ zur Elektrode 84 beaufschlagbar sind. Die Elektroden 90 sind in eine gemeinsame Glättschicht 88 eingebettet, welche z.B. aus Quarz (S1O2) hergestellt ist und zur Einebnung der aus den Elektroden 90 gebildeten Elektrodenanordnung dient. Des Weiteren weist der Spiegel 80 zwischen dem Spiegelsubstrat 82 und der dem Spiegelsubstrat 82 zugewandten unteren Elektrode 84 eine Haftschicht 83 (z.B. aus Titan, Ti) und eine zwischen der dem Substrat 82 zugewandten Elektroden anordnung und der piezoelektrischen Schicht 86 angeordnete Pufferschicht 85 (z.B. aus LaNiC ) auf, welche das Aufwachsen von PZT in optimaler, kristalliner Struktur weiter unterstützt und gleichbleibende Polarisationseigenschaften der piezoelektrischen Schicht 86 über die Lebensdauer sicherstellt.

Im Betrieb des Spiegels 80 bzw. eines diesen Spiegel 80 aufweisenden opti schen Systems führt das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektro den 90 bzw. 84 und über das sich ausbildende elektrische Feld zu einer Auslen kung der piezoelektrischen Schicht 86. Auf diese Weise kann - etwa zur Kom pensation von optischen Aberrationen z.B. infolge thermischer Deformationen bei auf die optische Wirkfläche 81 auftreffender EUV-Strahlung - eine Aktuierung des Spiegels 80 erzielt werden.

Gemäß Fig. 8 weist der Spiegel 80 ferner eine Vermittlerschicht 87 auf. Diese Vermittlerschicht 87 steht in direktem elektrischem Kontakt zu den Elektroden 90 (welche in Fig. 8a nur zur Veranschaulichung in Draufsicht dargestellt sind). Diese Vermittlerschicht 87 dient dazu, zwischen diesen Elektroden 90 im Poten tial zu „vermitteln“, wobei sie eine nur geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist mit der Folge, dass ein zwischen benachbarten Elektroden 90 bestehender Spannungsunterschied im Wesentlichen über der Vermittlerschicht 87 abfällt.

Ein beim Betrieb des vorstehend beschriebenen adaptiven Spiegels in der Praxis auftretendes Problem ist jedoch, dass infolge der Absorption der von der EUV-Lichtquelle emittierten Strahlung die damit einhergehende Erwärmung der EUV-Spiegel auch eine entsprechende Erwärmung der im adaptiven bzw. de formierbaren Spiegel vorhandenen piezoelektrischen Schicht bewirkt. Diese Erwärmung hat infolge einer bestehenden Temperaturabhängigkeit des piezo elektrischen Effekts (d.h. insbesondere der Größe der für eine bestimmte ange legte elektrischen Spannung erzielten räumlichen Ausdehnung der piezoelektri schen Schicht bzw. der hierdurch bewirkten Spiegeldeformation) zur Folge, dass eine ohne Berücksichtigung der o.g. Erwärmung berechnete Spannungsansteuerung der Elektrodenanordnungen im adaptiven Spiegel nicht mehr exakt zur gewünschten Spiegeldeformation führt. Dieser Umstand hat wiederum im Betrieb einer den betreffenden deformierbaren bzw. adaptiven Spiegel aufweisenden mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage eine nicht optimale bzw. fehlerhafte Waferbelichtung zur Folge.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2013 219 583 A1 und DE 102015 213 273 A1 verwiesen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines deformierbaren Spiegels sowie ein optisches System mit einem deformier baren Spiegel bereitzustellen, welche basierend auf dem Prinzip der lokal vari ierenden Deformation einer piezoelektrischen Schicht eine möglichst optimale Korrektur von Aberrationen in einem optischen System unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines deformierbaren Spiegels, wobei der Spiegel aufweist:

- ein Spiegelsubstrat,

- ein Reflexionsschichtsystem zur Reflexion von auf eine optische Wirkfläche des Spiegels auftreffender elektromagnetischer Strahlung, und

- wenigstens eine piezoelektrische Schicht, welche zwischen Spiegelsubstrat und Reflexionsschichtsystem angeordnet und über eine erste, auf der dem Reflexionsschichtsystem zugewandten Seite der piezoelektrischen Schicht befindliche Elektrodenanordnung und eine zweite, auf der dem Spiegelsub strat zugewandten Seite der piezoelektrischen Schicht befindliche Elektrodenanordnung durch eine Spannungsansteuerung der ersten und/oder der zweiten Elektrodenanordnung mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf: a) Ermitteln einer im Bereich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung; und b) Anpassen der Spannungsansteuerung der ersten und/oder der zweiten Elektrodenanordnung in Abhängigkeit von der im Schritt a) ermittelten Temperaturverteilung.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sollen von dem Begriff „Reflexions schichtsystem“ sowohl Vielfachschichtsysteme bzw. Reflexionsschichtstapel als auch Einfachschichten als umfasst gelten.

Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, bei einem deformieren Spiegel mit einer über Elektrodenanordnungen mit einem elektri schen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbaren piezoelektrischen Schicht die Spannungsansteuerung der Elektrodenanordnun gen abhängig von einer zuvor ermittelten, im Bereich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung anzupassen, wobei insbesondere die bei der betreffenden Temperaturverteilung spannungsabhängig erzielte line are Ausdehnung des Materials der piezoelektrischen Schicht - welche wiederum vorab im Wege einer Kalibrierung ermittelt werden kann - berücksichtigt wird. Der die spannungsabhängig erzielte lineare Ausdehnung des Materials der piezoelektrischen Schicht charakterisierende Koeffizient wird auch als d ₃₃ -Koef- fizient bezeichnet und entspricht der betreffenden, für die lineare Ausdehnung in zur optischen Wirkfläche senkrechter Richtung verantwortlichen Komponente des Dielektrizitätstensors.

Mit anderen Worten beinhaltet die Erfindung u.a. das Prinzip, bei einem über eine piezoelektrische Schicht deformieren Spiegel zunächst eine aktuell im Bereich dieser piezoelektrischen Schicht vorliegende Temperaturverteilung zu bestimmen und dann in Kenntnis der bei der betreffenden Temperaturverteilung jeweils geltenden Werte des d ₃₃ -Koeffizienten der piezoelektrischen Schicht von vorneherein die unter Berücksichtigung der erfolgten Erwärmung korrekte elekt rische Spannung anzulegen, um eine gewünschte Deformation des Spiegels zu erzielen.

Das Ermitteln der Temperaturverteilung im Bereich der piezoelektrischen Schicht kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) erfolgt das Ermitteln der Temperaturverteilung im Wege der Messung eines zwischen den Elektrodenanordnungen über die piezoelektrische Schicht jeweils fließenden Leckstroms.

Die Erfindung geht gemäß diesem Aspekt von der Überlegung aus, dass die piezoelektrische Schicht zwar einen typischerweise relativ hohen, aber endli chen elektrischen Widerstand (i.d.R. im Megaohm- bis Gigaohm-Bereich) be sitzt, so dass ein elektrischer Leckstrom zwischen den Elektrodenanordnungen über die piezoelektrische Schicht auftritt, der zwar von vergleichsweise geringer, jedoch messbarer Größenordnung ist (wobei typische Werte dieses Leckstroms im Mikroampere-Bereich liegen).

Die Erfindung macht sich nun die weitere Erkenntnis zu Nutze, dass besagter Leckstrom eine signifikante Temperaturabhängigkeit besitzt und demzufolge als indikativ für die aktuell vorhandene Temperatur im Bereich der piezoelektrischen Schicht herangezogen werden kann.

Somit beinhaltet die Erfindung auch das Konzept, den (eigentlich parasitären) Leckstrom über die piezoelektrische Schicht zur Temperaturbestimmung und für eine - im Hinblick auf diese Temperatur bzw. die entsprechenden Piezo- eigenschaften der piezoelektrischen Schicht - korrekte Spannungsansteuerung der Elektroden zu nutzen. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln der Temperaturverteilung im Schritt a) ortsaufgelöst.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln der Temperaturverteilung im Schritt a) zeitaufgelöst.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erste oder die zweite Elektroden anordnung eine Mehrzahl von Elektroden auf, welche jeweils über eine Zuleitung mit einer elektrischen Spannung bezogen auf die erste andere Elektroden anordnung beaufschlagbar sind.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Anpassen der Spannungs- ansteuerung im Schritt b) derart, dass diese Elektroden in Abhängigkeit von einer im Schritt a) ermittelten lokal variierenden Temperaturverteilung unabhän gig voneinander mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Anpassen der Spannungsansteue- rung im Schritt b) unter Berücksichtigung einer vorab durchgeführten Kalibrie rung, wobei bei dieser Kalibrierung eine Deformation der piezoelektrischen Schicht für unterschiedliche Temperaturen bestimmt wird.

Gemäß einer Ausführungsform wird diese Kalibrierung in einem Kalibrierstand durchgeführt, welcher eine Heizvorrichtung zur Einstellung unterschiedlicher Temperaturen auf dem Spiegel, eine Einheit zur Spannungsansteuerung sowie Leckstrommessung an dem Spiegel und eine interferometrische Messanord nung zur Messung einer Oberflächendeformation des Spiegels aufweist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Ermitteln der Temperaturverteilung im Schritt a) die Messung eines zwischen den Elektrodenanordnungen über die piezoelektrische Schicht fliessenden Leckstroms.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Messung des Leckstroms ortsaufge löst. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Ermitteln der Temperaturverteilung im Schritt a) eine Impedanzmessung zur Bestimmung einer temperaturabhängi gen Kapazität der piezoelektrischen Schicht.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erste oder die zweite Elektroden anordnung eine Mehrzahl von Elektroden auf, wobei vor der Messung des Leck stroms diese Elektroden auf das gleiche elektrische Potential gebracht werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist einer der Elektrodenanordnungen eine Ver mittlerschicht zur Einstellung eines zumindest bereichsweise kontinuierlichen Verlaufs des elektrischen Potentials entlang der jeweiligen Elektroden anordnung zugeordnet.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln der Temperaturverteilung im Schritt a) unter Verwendung wenigstens einer Infrarotkamera, wobei aus einem von dieser Infrarotkamera aufgenommenen Kamerabild jeweils auf die Temperaturverteilung geschlossen wird.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln der Temperaturverteilung im Schritt a) unter Verwendung einer im Spiegelsubstrat befindlichen Anordnung von Temperatursensoren.

Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System, mit

- einem deformierbaren Spiegel mit einer optischen Wirkfläche, einem Spie gelsubstrat, einem Reflexionsschichtsystem zur Reflexion von auf die opti sche Wirkfläche auftreffender elektromagnetischer Strahlung, und wenig stens einer piezoelektrischen Schicht, welche zwischen Spiegelsubstrat und Reflexionsschichtsystem angeordnet ist;

- wobei die piezoelektrische Schicht über eine erste, auf der dem Reflexions schichtsystem zugewandten Seite der piezoelektrischen Schicht befindliche Elektrodenanordnung und eine zweite, auf der dem Spiegelsubstrat zugewandten Seite der piezoelektrischen Schicht befindliche Elektroden anordnung mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar ist;

- wobei das optische System eine Vorrichtung zum Ermitteln einer im Bereich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung aufweist.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Ermitteln einer im Be reich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung basie rend auf der Messung eines zwischen den Elektrodenanordnungen über die piezoelektrische Schicht fliessenden Leckstroms ausgelegt.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Ermitteln einer im Be reich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung basie rend auf einer Impedanzmessung zur Bestimmung der temperaturabhängigen Kapazität der piezoelektrischen Schicht ausgelegt.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zum Ermitteln einer im Be reich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung eine Infrarotkamera zur Aufnahme eines Kamerabildes der optischen Wirkfläche auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zum Ermitteln einer im Be reich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung eine im Spiegelsubstrat befindliche Anordnung von Temperatursensoren auf.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Spiegel für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt.

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System eine Beleuchtungsein richtung oder ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektions belichtungsanlage.

Die Erfindung betrifft weiter eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsan lage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Projektionsbelichtungsanlage ein optisches System mit den vorstehend be schriebenen Merkmalen aufweist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unter ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer bei einem adaptiven Spiegel erfolgenden Bestimmung der Temperatur verteilung im Bereich der piezoelektrischen Schicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 ein Ersatzschaltbild für den adaptiven Spiegel gemäß Figur 1 ; Figur 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer bei einem adaptiven Spiegel erfolgenden Bestimmung der Temperatur verteilung im Bereich der piezoelektrischen Schicht gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Figur 4 eine schematische Darstellung eines bei dem erfindungsgemä ßen Verfahren einsetzbaren Kalibrierstandes;

Figur 5 ein Schema zur Erläuterung eines möglichen Ablaufs eines er findungsgemäßen Verfahrens; Figur 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolitho graphischen Projektionsbelichtungsanlage;

Figur 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im VUV ausgelegten mikrolitho graphischen Projektionsbelichtungsanlage; und

Figur 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus eines herkömmlichen adaptiven Spiegels.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Spiegels in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfin dung. Der Spiegel 10 umfasst insbesondere ein Spiegelsubstrat 12, welches aus einem beliebigen geeigneten Spiegelsubstratmaterial hergestellt ist. Geeignete Spiegelsubstratmaterialien sind z.B. Titandioxid (Ti0 ₂ )-dotiertes Quarzglas, wo bei lediglich beispielhaft (und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) das unter der Markenbezeichnung ULE ^® (der Firma Corning Inc.) vertriebene Material verwendbar ist. Weitere geeignete Materialien sind Lithiumaluminosili- kat-Glaskeramiken, die z.B. unter den Bezeichnungen Zerodur ^® (der Firma Schott AG) bzw. Clearceram ^® (der Firma Ohara Inc.) vertrieben werden. Insbe sondere in Anwendungen außerhalb der EUV-Mikrolithographie sind auch an dere Materialien wie z.B. Silizium (Si) denkbar.

Des Weiteren weist der Spiegel 10 in grundsätzlich für sich bekannter Weise ein Reflexionsschichtsystem 21 auf, welches in der dargestellten Ausführungsform lediglich beispielhaft einen Molybdän-Silizium (Mo-Si)-Schichtstapel umfasst. Ohne dass die Erfindung auf konkrete Ausgestaltungen dieses Reflexions schichtsystems beschränkt wäre, kann ein lediglich beispielhafter geeigneter Aufbau etwa 50 Lagen bzw. Schichtpakete eines Schichtsystems aus Molybdän (Mo)-Schichten mit einer Schichtdicke von jeweils 2.4nm und Silizium (Si)- Schichten mit einer Schichtdicke von jeweils 3.3nm umfassen. In weiteren Aus führungsformen kann es sich bei dem Reflexionsschichtsystem auch um eine Einfachschicht handeln.

Bei dem Spiegel 10 kann es sich insbesondere um einen EUV-Spiegel eines optischen Systems, insbesondere des Projektionsobjektivs oder der Beleuch tungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, handeln.

Der Spiegel 10 weist eine piezoelektrische Schicht 16 auf, welche im Beispiel aus Blei-Zirkonat-Titanat (Pb(Zr,Ti)03, PZT) hergestellt ist. Ober- bzw. unterhalb der piezoelektrischen Schicht 16 befinden sich Elektrodenanordnungen, über welche der Spiegel 10 mit einem elektrischen Feld zur Erzeugung einer lokal variablen Deformation beaufschlagbar ist. Von diesen Elektrodenanordnungen ist die zweite, dem Substrat 12 zugewandte Elektrodenanordnung als durch gehende, flächige Elektrode 14 von konstanter Dicke ausgestaltet, wohingegen die erste Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von Elektroden 20 aufweist, wel che jeweils über eine Zuleitung 19 mit einer elektrischen Spannung relativ zur Elektrode 14 beaufschlagbar sind. Die Elektroden 20 sind in eine gemeinsame Glättschicht 18 eingebettet, welche z.B. aus Quarz (S1O2) hergestellt ist und zur Einebnung der aus den Elektroden 20 gebildeten Elektrodenanordnung dient. Des Weiteren weist der Spiegel 10 zwischen dem Spiegelsubstrat 12 und der dem Spiegelsubstrat 12 zugewandten unteren Elektrode eine Haftschicht 33 (z.B. aus Titan, Ti) und eine zwischen der dem Substrat 12 zugewandten Elektrodenanordnung und der piezoelektrischen Schicht 16 angeordnete Puffer schicht 15 (z.B. aus LaNiOs) auf, welche das Aufwachsen von PZT in optimaler, kristalliner Struktur weiter unterstützt und gleichbleibende Polarisations eigenschaften der piezoelektrischen Schicht über die Lebensdauer sicherstellt.

Im Betrieb des Spiegels 10 bzw. eines diesen Spiegel 10 aufweisenden opti schen Systems führt das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden 20 über das sich ausbildende elektrische Feld zu einer Auslenkung der piezoelektrischen Schicht 16. Auf diese Weise kann - etwa zur Kompensa tion von optischen Aberrationen z.B. infolge thermischer Deformationen bei auf die optische Wirkfläche 11 auftreffender EUV-Strahlung - eine Aktuierung des Spiegels 10 erzielt werden.

Gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 - jedoch ohne dass die Erfindung hie rauf beschränkt wäre - weist der Spiegel 10 ferner eine Vermittlerschicht 17 auf. Diese Vermittlerschicht 17 steht in direktem elektrischem Kontakt zu den Elekt roden 20 (welche in Fig. 1 nur zur Veranschaulichung in Draufsicht dargestellt sind) und dient dazu, zwischen den Elektroden 20 im Potential zu „vermitteln“, wobei sie eine nur geringe elektrische Leitfähigkeit (vorzugsweise weniger als 200 Siemens/Meter (S/m)) aufweist, so dass ein zwischen benachbarten Elekt roden 20 bestehender Spannungsunterschied im Wesentlichen über der Ver mittlerschicht 17 abfällt.

Den im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass erfin dungsgemäß zur Berücksichtigung einer im Betrieb des deformierbaren Spie gels bzw. des jeweiligen optischen Systems auftretenden Erwärmung und zur Sicherstellung einer dennoch (d.h. unter Berücksichtigung der mit dieser Erwär mung einhergehenden Änderung der piezoelektrischen Eigenschaften) korrek ten Spannungsansteuerung eine - vorzugsweise lokal sowie zeitlich aufgelöste - Bestimmung der Temperaturverteilung im Bereich der piezoelektrischen Schicht des deformierbaren Spiegels erfolgt.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform erfolgt diese Temperaturbestim mung im Wege einer Messung des jeweils zwischen den Elektrodenanordnun gen über die piezoelektrischen Schicht hinweg fließenden Leckstroms, wobei sich die Erfindung eine signifikante Temperaturabhängigkeit dieses Leckstroms bzw. die Temperaturabhängigkeit des für die Größe des Leckstroms ausschlag gebenden Ohm ^' sehen Widerstandes der piezoelektrischen Schicht zunutze macht. Fig. 2 zeigt zur Erläuterung dieses Konzepts ein Ersatzschaltbild für den anhand von Fig. 1 beschriebenen Aufbau des deformierbaren Spiegels 10. Hierbei wer den an die einzelnen Elektroden 20 der dem Reflexionsschichtsystem 21 zuge wandten Elektrodenanordnung jeweils Spannungen Ui, U ₂ , ... , U _n angelegt. Die im Spiegel 10 wie beschrieben vorhandene (jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht obligatorische) Vermittlerschicht 17 kann gemäß Fig. 2 als kon tinuierlicher Spannungsteiler aus einer Mehrzahl von Ohm ^' sehen Widerständen RML angesehen werden. Die dem Substrat 12 zugewandte Elektrodenanordnung ist gemäß Fig. 2 geerdet, und die Spannungsbeaufschlagung der Elektroden 20 zur Erzielung einer Ausdehnung der piezoelektrischen Schicht 16 bzw. einer damit einhergehenden Spiegeldeformation entspricht dem Aufladen der durch die Elektroden 20 der ersten Elektrodenanordnung, die Elektrode 14 der zweiten Elektrodenanordnung sowie die dazwischen befindliche piezoelektrische Schicht 16 gebildeten Kondensatoren C. Die piezoelektrische Schicht 16 wird gemäß Fig. 2 ebenfalls als Spannungsteiler aus Ohm ^' sehen Widerständen RPZT angesehen.

Beispielhafte Werte dieses Ohm ^' sehen Widerstandes der piezoelektrischen Schicht liegen größenordnungsmäßig im Megaohm-Bereich und weisen eine signifikante Temperaturabhängigkeit auf. In einem Berechnungsbeispiel nimmt etwa der Ohm ^' sehe Widerstand der piezoelektrischen Schicht von einem Wert Ri= 1.27 MW bei einer Temperatur Ti= 20°C auf einen Wert R2= 0.23 MW bei einer Temperatur T2= 40°C ab. Aus dem Ohm ^' schen Gesetz ergibt sich für eine beispielhafte elektrische Spannung von U= 20V eine mit dieser Temperaturän derung einhergehende Zunahme des Leckstroms von einem Wert h= 16mA bei Ti= 20°C auf einen Wert = 87mA bei T2= 40°C.

Aus den vorstehenden Betrachtungen ergibt sich, dass die (in Fig. 2 ebenfalls angedeutete) Messung der auftretenden Leckströme an den einzelnen Elektro den 20 wiederum eine ortsaufgelöste Bestimmung der aktuell vorhandenen Temperaturverteilung ermöglicht. Eine entsprechende Messeinrichtung zur Messung des Leckstroms ist in Fig. 1 lediglich angedeutet und mir „25“ bezeich net. Eine solche Messeinrichtung 25 kann insbesondere pro Elektrode 20 bzw. Zuleitung 19 ein Amperemeter aufweisen, wobei die entsprechenden Ampere meter auch entfernt vom Spiegel 10, z.B. in einem typischerweise zur bereits vorhandenen Elektronikmodul zur Ansteuerung der Elektroden 20 untergebracht sein können.

In der Praxis kann es bei (anhand von Fig. 1 beschriebenem) Vorhandensein einer Vermittlerschicht im deformierbaren Spiegel sinnvoll sein, während der o.g. Leckstrommessung sämtliche Elektroden 20 der betreffenden Elektroden anordnung mit derselben elektrischen Spannung zu beaufschlagen, so dass während der Leckstrommessung kein elektrischer Strom über die Vermittler schicht 17 fließt. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Messung des Leckstroms durch das Auftreten von (typischerweise dann um zwei bis drei Grö ßenordnungen höheren) Strömen über die Vermittlerschicht gestört wird bzw. ein zu großes „Messrauschen“ hinsichtlich des zu bestimmenden Leckstroms auftritt. Insbesondere können hierbei für besagte Ansteuerung der Elektroden während der Leckstrommessung Nichtbetriebsphasen des optischen Systems bzw. Belichtungspausen der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsan lage gewählt werden.

In weiteren Ausführungsformen können zur Messung des Leckstroms auch eigens vorgesehene, nicht in elektrischem Kontakt zur Vermittlerschicht 17 bzw. von dieser Vermittlerschicht 17 elektrisch isolierte Messelektroden vorgesehen sein. Da im Bereich solcher Messelektroden keine optisch wirksame Spiegelde formation erzielt wird, wird vorzugsweise der relative Flächenanteil der besagten Messelektroden gering (insbesondere kleiner als 1 %, weiter insbesondere klei ner als 0.1 %) gewählt.

In weiteren Ausführungsformen kann eine leckstrom basierte Bestimmung der Temperaturverteilung im Bereich der piezoelektrischen Schicht 16 auch unter Ausnutzung des Umstandes erfolgen, dass die Kapazität der piezoelektrischen Schicht 16 ebenfalls eine signifikante Temperaturabhängigkeit aufweist. Hierzu kann über die Elektrodenanordnungen vorübergehend und zum Zwecke der er findungsgemäßen Temperaturbestimmung ein elektrisches Wechselfeld angelegt und eine Impedanzmessung durchgeführt werden. Dieses elektrische Wechselfeld kann insbesondere eine Frequenz im Bereich von 10Hz bis 100kHz, weiter insbesondere im Bereich von 100Hz bis 10kHz aufweisen.

In einem Berechnungsbeispiel nimmt etwa die Dielektrizitätskonstante e von einem Wert ei(T)= 1286 bei einer Temperatur Ti= 20°C auf einen Wert S2(T)= 1399 bei einer Temperatur T2= 40°C zu. Hiermit einher geht ein Anstieg der Ka pazität CPZT der piezoelektrischen Schicht von einem Wert CPZT _, I= 4.47nF auf einen Wert CPZT _, 2= 4.86nF.

Das erfindungsgemäße Konzept ist hinsichtlich der Bestimmung der im Bereich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung nicht auf die vorstehend beschriebene Messung von Leckströmen beschränkt.

Insbesondere kann in Ausführungsformen der Erfindung die Bestimmung der Temperaturverteilung im Bereich der piezoelektrischen Schicht auch unter Ver wendung von Temperatursensoren erfolgen, welche - wie lediglich schematisch in Fig. 3 angedeutet - beispielsweise innerhalb des Spiegelsubstrats und in mög lichst geringem Abstand zur piezoelektrischen Schicht angeordnet sein können. In Fig. 3 sind im Vergleich zu Fig. 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktions gleiche Komponenten mit um „20“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet.

Zur Erzielung einer guten Ortsauflösung bei der Temperaturbestimmung ist der Einsatz einer möglichst großen Anzahl von Temperatursensoren 45 vorteilhaft, wobei insbesondere pro Elektrode 40 der ersten (aus den einzelnen Elektroden 40 zusammengesetzten) Elektrodenanordnung ein Temperatursensor vorgese hen sein kann.

Die Temperatursensoren 45 können insbesondere in Form von an das Tempe raturfeld der piezoelektrischen Schicht 36 koppelnden temperaturabhängigen Widerständen oder Impedanzen ausgestattet sein, wobei zur hochgenauen Widerstandsmessung im Stand der Technik bekannte Brückenschaltungen ver wendet werden können. In weiteren Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Ermittlung der im Bereich der piezoelektrischen Schicht vorliegenden Temperaturverteilung auch unter Verwendung einer Infrarotkamera erfolgen, wobei aus einem von dieser Infrarotkamera aufgenommenen Kamerabild jeweils auf die Temperaturvertei lung geschlossen werden kann.

Nach der vorstehend anhand unterschiedlicher Ausführungsformen beschriebe nen Bestimmung der Temperaturverteilung im Bereich der piezoelektrischen Schicht wird erfindungsgemäß die Spannungsansteuerung der ersten und/oder zweiten Elektrodenanordnung in Abhängigkeit von dieser Temperaturverteilung angepasst, so dass die über diese Spannungsansteuerung erzielte Spiegelde formation bzw. die im optischen System letztlich bewirkte Aberrationskorrektur auch die entsprechende aktuelle Temperaturverteilung und die sich hieraus er gebenden piezoelektrischen Eigenschaften (insbesondere den Wert des d33-Ko- effizienten) berücksichtigt.

Zur Festlegung der geeigneten Anpassung der Spannungsansteuerung wird vorzugsweise in einer Vorab-Kalibrierung die Deformation der piezoelektrischen Schicht für unterschiedliche Temperaturen bestimmt. Ein hierzu verwendbarer Kalibrierstand kann beispielsweise einen interferometrischen Aufbau aufweisen, in welchem die Verformung der piezoelektrischen Schicht bei vorgegebener elektrischer Spannung sowie unterschiedlichen (z.B. über eine Infrarot- Heizquelle eingestellten) Temperaturen ermittelt wird.

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung den möglichen Aufbau eines solchen Kalibrierstandes. Dabei wird der Ausdehnungskoeffizient d33 über die interfero- metrische Messung der Oberflächendeformation des (in Fig. 4 mit „54“ bezeich- neten) deformierbaren Spiegels bestimmt. Eine Heizvorrichtung 55 (z.B. ein IR- Strahler) dient zur Einstellung unterschiedlicher Temperaturen auf dem Spiegel 54. Der Kalibrierstand weist weitereine zur Temperaturmessung dienende Infra rotkamera 57 und mit „56“ bezeichnete Elektronikeinheit zur Spannungsansteu erung sowie Leckstrommessung auf. In dem interferometrischen Messaufbau von Fig. 4 trifft von einer (nicht dargestellten) Lichtquelle erzeugtes Messlicht über eine optische Faser 51 und einen Strahlteiler 52 auf ein Computergenerier tes Hologramm (CGH) 53. Durch Reflexion der von diesem CGH 53 ausgehen den elektromagnetischen Strahlung an einem Referenzspiegel 60 wird eine Referenzwelle erzeugt, wohingegen durch Reflexion der vom CGH 53 aus gehenden elektromagnetischen Strahlung am Spiegel 54 eine Prüfwelle erzeugt wird. Die Referenzwelle und die Prüfwelle gelangen über den Strahlteiler 52 sowie eine Okularlinse 58 auf einen Detektor 59 (z.B. in Form einer CCD-Ka- mera) und interferieren dort miteinander, so dass mit dem Detektor 59 bzw. der CCD-Kamera ein Interferogramm für die Spiegeloberfläche des Spiegels 54 auf gezeichnet wird.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des möglichen Ablaufs eines erfin dungsgemäßen Verfahrens. Dabei erfolgt gemäß Fig. 5 zunächst in einem opti onalen Schritt S51 unter Verwendung eines Kalibrierstandes (z.B. mit dem vor stehend anhand von Fig. 4 beschriebenen Aufbau) für unterschiedliche Tempe raturen sowie unterschiedliche an die Elektrodenanordnungen des deformierba ren Spiegels angelegten elektrische Spannungen die elektrodenaufgelöste (bzw. ortsaufgelöste) Bestimmung des d33-Koeffizienten bzw. der Verformung der piezoelektrischen Schicht des deformierbaren Spiegels in Abhängigkeit vom Leckstrom.

In einem anschließenden Schritt S52 werden die für die jeweiligen Elektroden des deformierbaren Spiegels erhaltenen Werte des d33-Koeffizienten in Abhän gigkeit vom Leckstrom in jeweils einer (für den individuellen Spiegel erstellten) Datenbank abgelegt. Sodann erfolgt im Schritt S53 die Vorgabe eines Sollprofils des betreffenden deformierbaren Spiegels im Betrieb der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. In einem Schritt S54 wird die Messung der jewei ligen Leckströme durchgeführt, woraufhin im Schritt S55 eine ortsabhängige Be stimmung des d33-Koeffizienten auf Basis der gemessenen Leckströme und der vorstehend genannten Datenbank erfolgt. Im anschließenden Schritt S56 wird eine zur Einstellung des gewünschten Sollprofils erforderliche elektrische Spannung bestimmt. Diese elektrische Spannung wird im Schritt S57 an die Elektrodenanordnungen des deformierbaren Spiegels angelegt. Optional erfolgt gemäß Schritt S58 eine periodische Kontrollmessung der Leckströme.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist.

Gemäß Fig. 6 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600 einen Feldfacettenspiegel 603 und einen Pupillenfacettenspiegel 604 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 603 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 601 und einen Kollek torspiegel 602 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 604 sind ein erster Teleskopspiegel 605 und ein zweiter Teleskopspiegel 606 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 607 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 651-656 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfel des ist eine reflektive strukturtragende Maske 621 auf einem Maskentisch 620 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be schichtetes Substrat 661 auf einem Wafertisch 660 befindet.

Fig. 7 zeigt einen prinzipiell möglichen Aufbau einer für den Betrieb im VUV aus gelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 700. Die Projektionsbelichtungsanlage 700 weist eine Beleuchtungseinrichtung 710 sowie ein Projektionsobjektiv 720 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 710 dient zur Beleuchtung einer strukturtragenden Maske (Retikel) 730 mit Licht von einer Lichtquelleneinheit 701 , welche beispielsweise einen ArF-Excimerlaser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm sowie eine ein paralleles Lichtbündel erzeu gende Strahlformungsoptik umfasst. Die Beleuchtungseinrichtung 710 weist eine optische Einheit 711 auf, die u.a. im dargestellten Beispiel einen Umlenk spiegel 712 umfasst. Die optische Einheit 711 kann zur Erzeugung unterschied licher Beleuchtungssettings (d.h. Intensitätsverteilungen in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung 710) beispielsweise ein diffraktives optisches Element (DOE) sowie ein Zoom-Axikon-System aufweisen. In Lichtausbrei tungsrichtung nach der optischen Einheit 711 befindet sich im Strahlengang eine Lichtmischeinrichtung (nicht dargestellt), welche z.B. in für sich bekannter Weise eine zur Erzielung einer Lichtmischung geeignete Anordnung aus mikroopti schen Elementen aufweisen kann, sowie eine Linsengruppe 713, hinter der sich eine Feldebene mit einem Retikel-Maskierungssystem (REMA) befindet, wel ches durch ein in Lichtausbreitungsrichtung nachfolgendes REMA-Objektiv 714 auf die strukturtragende, in einer weiteren Feldebene angeordnete Maske (Re- tikel) 730 abgebildet wird und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel begrenzt.

Die strukturtragende Maske 730 wird mit dem Projektionsobjektiv 720 auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) versehenes Substrat bzw. einen Wafer 740 abgebildet. Das Projektionsobjektiv 720 kann insbesondere für den Immersionsbetrieb ausgelegt sein, in welchem Falle sich bezogen auf die Licht ausbreitungsrichtung vor dem Wafer bzw. dessen lichtempfindlicher Schicht ein Immersionsmedium befindet. Ferner kann es beispielsweise eine numerische Apertur NA größer als 0.85, insbesondere größer als 1 .1 , aufweisen.

Grundsätzlich kann ein beliebiger Spiegel der anhand von Fig. 6 bzw. Fig. 7 beschriebenen Projektionsbelichtungsanlage 600 bzw. 700 in der erfindungs gemäßen Weise als deformierbarer bzw. adaptiver Spiegel ausgestaltet sein.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alterna tive Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merk malen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente be schränkt ist.