Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2022 204 396.0, angemeldet am 4. Mai 2022. 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 optisches System sowie ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

Stand der Technik

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCDs, angewendet. Der Mikrolitho- graphieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen 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 Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass die EUV-Spiegel u.a. infolge Absorption der von der EUV-Licht- quelle emittierten Strahlung eine Erwärmung und eine damit einhergehende thermische Ausdehnung bzw. Deformation erfahren, welche wiederum eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann.

Zur Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen und damit einhergehenden optischen Aberrationen sind diverse Ansätze bekannt. Unter anderem ist es bekannt, als Spiegelsubstratmaterial ein Material mit ultraniedriger thermischer Expansion ("Ultra-Low- Expansion-Material"), z.B. ein unter der Bezeichnung ULE™ von der Firma Corning Inc. vertriebenes Titan-Quarzglas, zu verwenden und in einem der optischen Wirkfläche nahen Bereich die sogenannte Nulldurchgangstemperatur (= "Zero-Crossing-Temperatur") einzustellen. Bei dieser Zero-Crossing-Tempera- tur, welche z.B. für ULE™ bei etwa i9-= 30°C liegt, weist der thermische Ausdehnungskoeffizient in seiner Temperaturabhängigkeit einen Nulldurchgang auf, in dessen Umgebung keine oder nur eine vernachlässigbare thermische Ausdehnung des Spiegelsubstratmaterials erfolgt.

Weitere bekannte Ansätze zur Vermeidung von durch Wärmeeinträge in einen EUV-Spiegel verursachten Oberflächendeformationen beinhalten ein aktives direktes Kühlen z.B. über von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlkanäle oder auch ein Heizen durch Einsatz einer (auf resistiven Heizelementen bzw. Heizdrähten oder auch auf einer Einkopplung elektromagnetischer Heizstrahlung basierenden) Heizanordnung. Mit einer solchen Heizanordnung kann in Phasen vergleichsweise geringer Absorption von EUV-Nutzstrahlung eine aktive Spiegelerwärmung erfolgen, welche mit steigender Absorption der EUV-Nutzstrah- lung entsprechend zurückgefahren wird. Dabei wird der aktuelle Erwärmungszustand des EUV-Spiegels typischerweise mit Hilfe von einem oder mehreren am EUV-Spiegel angebrachten Temperatursensoren ermittelt. Die aktive Spiegelerwärmung kann insbesondere mit dem Ziel erfolgen, die mittlere Spiegeltemperatur in der Nähe der o.g. Zero-Crossing-Temperatur zu halten.

Die zuvor genannten Ansätze zur Vermeidung thermisch induzierter Deformationen können sich in der Praxis jedoch als unzureichend und/oder aufwendig erweisen: So kann beim Einsatz von Kühlkanälen ein vom strömenden Kühlfluid über die Kühlkanalwandung auf das Spiegelsubstrat ausgeübter mechanischer Druck einen parasitären Deformationsbeitrag liefern. Dem kann zwar durch Vergrößerung des Abstandes zwischen Kühlkanalanordnung und optischer Wirkfläche Rechnung getragen werden, was dann jedoch mit einer Abnahme der an der optischen Wirkfläche erzielten Kühlwirkung einhergeht.

Des Weiteren geht die Realisierung eines gezielt örtlich und zeitlich variierenden Eintrags von Heizleistung in einen Spiegel über eine Heizanordnung mit einem erheblichen messtechnischen sowie regelungstechnischen Aufwand einher, um die aktuell am Spiegel vorliegende Temperaturverteilung zu messen und die zur Vermeidung von Temperaturgradienten bzw. Deformationen geeignete Heizleistung einzustellen.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf die Publikationen U. Berardi et al.: "Preparation and assessment of the potential energy savings of thermochromic and cool coatings considering inter-building effects", Solar Energy 209 (2020), Seiten 493-504; Q. Hao et al.: "VOs/TiN Plasmonic Thermochromic Smart Coatings for Room-Temperature Applications", Adv. Mater. 2018, 30, Seiten 1705421 -1 bis 1705421 -5; D. Cao et al.: "Sunlight-Driven Photo-Thermochromic Smart Windows", Sol. RRL 2018, Seiten 1700219-1 bis 1700219-8; T. Karlessi et al.: "Development and testing of thermochromic coatings for buildings and urban structures", Solar Energy 83 (2009), Seiten 538- 551 und P. Kiri et al. : "Solid state thermochromic materials”, Adv. Mat. Lett. 2010 1 (2), Seiten 86-105, verwiesen. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System sowie ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems bereitzustellen, welche eine wirksame Vermeidung von thermisch induzierten Deformationen unter zumindest Abmilderung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein optisches System auf: wenigstens einen Spiegel; und wenigstens einen Strahlungsheizer zur Einkopplung von Heizstrahlung in diesen Spiegel, wobei der Spiegel ein zumindest eine thermochrome Schicht umfassendes Schichtsystem zur thermalen Konditionierung aufweist, wobei dieses Schichtsystem einen für die Heizstrahlung temperaturabhängigen Absorptionsgrad besitzt und wobei das Schichtsystem zur thermalen Konditionierung zwischen einem Spiegelsubstrat und einem Reflexionsschichtsystem zur Reflexion von auf den Spiegel auftreffender Nutzstrahlung angeordnet ist.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, bei einem in einem optischen System wie z.B. einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage befindlichen Spiegel thermisch induzierte Deformationen im Wege einer Homogenisierung der sich im Betrieb des optischen Systems einstellenden Temperaturverteilung im Spiegel dadurch zu vermeiden bzw. reduzieren, dass durch den Einsatz eines Strahlungsheizers zur Beaufschlagung des Spiegels mit Heizstrahlung in Kombination mit einem im Spiegel vorhandenen Schichtsystem zur thermalen Konditionierung, welches zumindest eine thermochrome Schicht aufweist, gewissermaßen ein selbstregelndes System bereitgestellt wird:

Dadurch, dass nämlich das erfindungsgemäß vorgesehene Schichtsystem zur thermalen Konditionierung einen temperaturabhängigen Absorptionsgrad besitzt, kann dann, wenn im Betrieb des optischen Systems die auf den Spiegel durch Beaufschlagung der optischen Wirkfläche mit Nutzlicht (z.B. EUV-Strah- lung) einwirkende Wärmelast lokal ansteigt, eine gewünschte Homogenisierung der Temperaturverteilung bereits dadurch selbsttätig und ohne aktive Regelungsmaßnahmen erreicht werden, dass sich das Absorptionsverhalten des Schichtsystems zur thermalen Konditionierung für die über den Strahlungsheizer eingekoppelte Heizstrahlung in geeigneter Weise ändert (also z.B. in Bereichen, die infolge des Wärmeeintrags über das Nutzlicht stärker erwärmt werden, aufgrund eines veränderten Absorptionsgrades des Schichtsystems für die Heizstrahlung weniger Heizstrahlung absorbiert wird).

Da erfindungsgemäß wie vorstehend beschrieben der je nach aktuell auf den Spiegel durch eingestrahltes Nutzlicht (z.B. EUV-Strahlung) einwirkender Wärmelast zur Homogenisierung geeignete Wärmeeintrag der ebenfalls in den Spiegel über den Strahlungsheizer eingekoppelten Heizstrahlung sich ohne weitere aktive Regelungsmaßnahmen allein durch das sich selbsttätig bzw. automatisch temperaturabhängig anpassende Absorptionsverhalten des zumindest die ther- mochrome Schicht aufweisenden Schichtsystems einstellt, ist auch keine aktive ortsaufgelöste Messung der aktuell am Spiegel vorhandenen Temperaturverteilung notwendig. Im Ergebnis kann somit der herkömmlicherweise für die örtlich sowie zeitlich variierende Einbringung von Heizleistung in den Spiegel anfallende messtechnische sowie regelungstechnische Aufwand entfallen.

Somit weist ein optisches System gemäß einem generellen Aspekt der vorliegenden Offenbarung auf: wenigstens einen Spiegel; und wenigstens einen Strahlungsheizer zur Einkopplung von Heizstrahlung in diesen Spiegel, wobei der Spiegel ein zumindest eine thermochrome Schicht umfassendes Schichtsystem zur thermalen Konditionierung aufweist, wobei dieses Schichtsystem einen für die Heizstrahlung temperaturabhängigen Absorptionsgrad besitzt.

Gemäß dem erwähnten einen Aspekt der Erfindung ist das Schichtsystem zur thermalen Konditionierung zwischen einem Spiegelsubstrat und einem Reflexionsschichtsystem zur Reflexion von auf den Spiegel auftreffender Nutzstrahlung angeordnet.

Gemäß einer Ausführungsform besteht das Schichtsystem zur thermalen Konditionierung ausschließlich aus der thermochromen Schicht.

Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Schichtsystem zur thermalen Konditionierung ferner eine auf der dem Strahlungsheizer abgewandten Seite der thermochromen Schicht angeordnete Reflexionsschicht zur Reflexion von Heizstrahlung auf. Eine solche Ausgestaltung ist wie im Weiteren noch näher beschrieben insbesondere dann sinnvoll, wenn die thermochrome Schicht in ihrem Absorptionsverhalten bei Überschreiten der vorgegebenen Umschlagtemperatur zwischen absorbierend und transmittierend umschlägt, da dann nach Überschreiten der Umschlagtemperatur Heizstrahlung, welche die thermochrome Schicht durchlaufen hat, über die Reflexionsschicht zurückreflektiert wird, den Spiegel verlässt und keinen weiteren Wärmeeintrag im Spiegel mehr bewirkt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Schichtsystem zur thermalen Konditionierung eine auf der dem Strahlungsheizer abgewandten Seite der thermochromen Schicht angeordnete Absorptionsschicht zur Absorption von Heizstrahlung auf. Eine solche Ausgestaltung ist wie im Weiteren noch näher beschrieben insbesondere dann sinnvoll, wenn die thermochrome Schicht in ihrem Absorptionsverhalten bei Überschreiten der vorgegebenen Umschlag- temperatur zwischen transmittierend und reflektierend umschlägt, da dann unterhalb der Umschlagtemperatur Heizstrahlung, welche die thermochrome Schicht durchlaufen hat, in der Absorptionsschicht absorbiert wird und so den erwünschten Wärmeeintrag im Spiegel bewirkt.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Schichtsystem zur thermalen Konditionierung derart ausgestaltet, dass durch Temperaturerhöhung über einen vorgegebenen Umschlagtemperaturbereich eine von dem Schichtsystem absorbierte Heizleistung um wenigstens 50%, insbesondere um wenigstens 60%, weiter insbesondere um wenigstens 70% reduziert wird.

Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich dieser Umschlagtemperaturbereich über maximal 4 Kelvin.

Gemäß einer Ausführungsform liegt der Umschlagtemperaturbereich unterhalb von 80°C.

Gemäß einer Ausführungsform liegt der Umschlagtemperaturbereich oberhalb von 20°C.

Gemäß einer Ausführungsform weist die thermochrome Schicht ein Material auf, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, die ein vanadiumhaltiges Oxid, insbesondere Vanadiumdioxid (V2O), Divanadiumtrioxid (V2O3), Vanadiumpentoxid (V2O5) und Vanadiumoxid (VeO ), enthält.

In weiteren Ausführungsformen können auch andere Materialien für die thermochrome Schicht geeignet sein. Die Verwendung eines anorganischen Materials kann dabei zur Vermeidung einer unerwünschten chemischen Wechselwirkung mit ggf. in Kontakt mit der thermochromen Schicht gelangender Nutz (EUV-)Strahlung vorteilhaft sein. Die Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt, so dass grundsätzlich ggf. auch organische Materialien verwendet werden können, sofern ein Kontakt mit der Nutz(EUV-)Strahlung z.B. durch Einsatz einer Substratschutzschicht vermieden wird. Des Weiteren ist das Material der thermochromen Schicht so zu wählen, dass diese beständig gegenüber der Heizstrahlung sowie auch gegenüber der im jeweiligen optischen System vorliegenden Umgebung (z.B. in Bezug auf einen Kontakt mit dem Spiegelsubstrat oder anderen angrenzenden Materialien) ist.

Des Weiteren ist vorzugsweise das Material der thermochromen Schicht hinsichtlich der im Weiteren noch näher diskutierten Umschlagtemperatur z.B. durch Dotierung anpassbar, damit die jeweilige Umschlagtemperatur auch ohne zusätzliche Maßnahmen bereits möglichst nahe an typischen Betriebstemperaturen des Spiegels liegt.

Gemäß einer Ausführungsform ist der wenigstens eine Strahlungsheizer derart angeordnet, dass die Einkopplung von Heizstrahlung in den Spiegel von einer nicht der optischen Wirkfläche entsprechenden Seite aus, insbesondere von der der optischen Wirkfläche abgewandten Rückseite aus, in den Spiegel erfolgt.

Gemäß einer Ausführungsform ist der wenigstens eine Strahlungsheizer zur Erzeugung von Infrarotstrahlung ausgestaltet. Grundsätzlich ist die Wellenlänge der vom Strahlungsheizer erzeugten Heizstrahlung bei Einkopplung über das Spiegelsubstrat so zu wählen, dass das Spiegelsubstratmaterial für diese Heizstrahlung transmittierend ist.

Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System wenigstens eine Strahlfalle oder Absorberfläche für aus dem Spiegel austretende Heizstrahlung auf.

Gemäß einer Ausführungsform ist im Spiegelsubstrat eine Kühlkanalanordnung mit wenigstens einem von Kühlfluid durchströmbaren Kühlkanal vorgesehen. Über eine solche Kühlkanalanordnung kann nicht zum gewünschten Wärmeeintrag beitragende (also z.B. oberhalb der Umschlagtemperatur zurückreflektierte) Heizstrahlung effizient abgeführt werden, so dass diese nicht in unerwünschter Weise an andere Positionen des Spiegelsubstrats oder des optischen Systems gelangt. Des Weiteren kann über die Temperatur des die Kühlkanalanordnung durchströmenden Kühlfluids die Betriebstemperatur des Spiegels auf die Umschlagtemperatur Tgrenz der thermochromen Schicht bzw. des Schichtsystems abgestimmt werden.

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

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System ein Projektionsobjektiv oder eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, wobei das optische System wenigstens einen Spiegel mit einer optischen Wirkfläche, einem Spiegelsubstrat und einem Reflexionsschichtsystem aufweist, wobei über einen Strahlungsheizer Heizstrahlung in den Spiegel eingekoppelt wird; und wobei der Spiegel ein zumindest eine thermochrome Schicht umfassendes Schichtsystem zur thermalen Konditionierung aufweist, wobei dieses Schichtsystem einen für die Heizstrahlung temperaturabhängigen Absorptionsgrad besitzt; wobei eine bei Beaufschlagung des Spiegels mit elektromagnetischer Nutzstrahlung thermisch induzierte Deformation durch eine Deformationswirkung des Schichtsystems zur thermalen Konditionierung wenigstens teilweise kompensiert wird.

Gemäß einem generellen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems vorgeschlagen, wobei das optische System wenigstens einen Spiegel mit einer optischen Wirkfläche, einem Spiegelsubstrat und einem Reflexionsschichtsystem aufweist, wobei über einen Strahlungsheizer Heizstrahlung in den Spiegel eingekoppelt wird; und - wobei der Spiegel ein zumindest eine thermochrome Schicht umfassendes Schichtsystem zur thermalen Konditionierung aufweist, wobei dieses Schichtsystem einen für die Heizstrahlung temperaturabhängigen Absorptionsgrad besitzt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.

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

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Figur 1 a-1 b schematische Darstellungen zur Erläuterung des möglichen Aufbaus und der Funktionsweise eines Spiegels bzw. optischen Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2a-2b schematische Darstellungen zur Erläuterung des möglichen Aufbaus und der Funktionsweise eines Spiegels bzw. optischen Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Figur 3a-3b schematische Darstellungen zur Erläuterung des möglichen Aufbaus und der Funktionsweise eines Spiegels bzw. optischen Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Figur 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus eines Spiegels bzw. optischen Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform; und Figur 5 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 5 zeigt zunächst schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

Gemäß Fig. 5 weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Beleuchtungseinrichtung 2 und ein Projektionsobjektiv 10 auf. Eine Ausführung der Beleuchtungseinrichtung 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zur sonstigen Beleuchtungseinrichtung separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 3 nicht.

Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Reti- kelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In Fig. 5 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in Fig. 5 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.

Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 1 1 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich zum Beispiel um eine Plasmaquelle, eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle oder um einen Freie-Elektro- nen-Laser ("Free-Electron-Laser", FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18 in die Beleuchtungsoptik 4. Die Beleuchtungsoptik 4 weist einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20 (mit schematisch angedeuteten Facetten 21 ) und einen zweiten Facettenspiegel 22 (mit schematisch angedeuteten Facetten 23) auf.

Das Projektionsobjektiv 10 weist eine Mehrzahl von Spiegeln Mi (i= 1 , 2, ...) auf, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 10 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16 auf. Bei dem Projektionsobjektiv 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die beispielhaft größer als 0.5, insbesondere 0.6 sein kann, und die beispielsweise 0.7 oder 0.75 betragen kann. Die numerische Apertur kann auch weniger als 0.5 betragen. Im Betrieb der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 1 wird die auf die optische Wirkfläche der Spiegel auftreffende elektromagnetische Strahlung zum Teil absorbiert und führt wie eingangs erläutert zu einer Erwärmung und einer damit einhergehenden thermischen Ausdehnung bzw. Deformation, welche wiederum eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann. Das erfindungsgemäße Konzept kann insbesondere vorteilhaft auf einen beliebigen Spiegel der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 1 von Fig. 5 zur Vermeidung bzw. Kompensation thermisch induzierter Deformationen des betreffenden Spiegels angewendet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung in einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage beschränkt. Insbesondere kann die Erfindung auch in einer für den Betrieb im DUV (d.h. bei Wellenlängen kleiner als 250 nm, insbesondere kleiner als 200 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage oder auch in einem anderen optischen System vorteilhaft angewendet werden.

Den im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass im Betrieb eines optischen Systems für einen in diesem optischen System vorhandenen (z.B. EUV-) Spiegel eine Homogenisierung der sich in diesem Spiegel bzw. an dessen optischer Wirkfläche einstellenden Temperaturverteilung und damit eine Vermeidung oder Reduzierung störender bzw. schwierig korrigierbarer thermisch induzierter Deformationen dadurch erzielt wird, dass ein Strahlungsheizer in Kombination mit einem im Spiegel vorhandenen thermochromen Schichtsystem verwendet wird, um im Ergebnis effektiv ein selbstregelndes System zu schaffen, bei welchem die je nach einwirkender (z.B. EUV-) Nutzstrahlung zur Homogenisierung benötigte Heizwirkung der durch den Strahlungsheizer eingekoppelten Heizstrahlung selbsttätig bzw. automatisch aufgrund des sich temperaturabhängigen Absorptionsvermögens des thermochromen Schichtsystems eingestellt wird. Dabei ist die erfindungsgemäß im betreffenden Spiegel vorhandene ther- mochrome Schicht bzw. das diese aufweisende Schichtsystem zur thermalen Konditionierung im temperaturabhängigen Absorptionsgrad auf die Wellenlänge bzw. den Wellenlängenbereich der vom Strahlungsheizer ausgesandten Heizstrahlung abgestimmt sowie weiter auch so ausgelegt, dass die zur Erzielung der gewünschten Homogenisierung benötigte "Umschlagwirkung" hinsichtlich des Absorptionsverhaltens für die Heizstrahlung innerhalb eines Temperaturbereichs stattfindet, welcher zum einen hinreichend klein ist bzw. eng begrenzt ist (also typischerweise nur wenige Kelvin umfasst) und zum anderen auch möglichst im Bereich typischer Betriebstemperaturen des Spiegels (z.B. größenordnungsmäßig zwischen 10°C und 80°C) liegt.

Die zur vorstehend beschriebenen Homogenisierung geeignete Umschlagwirkung der erfindungsgemäß eingesetzten thermochromen Schicht kann gemäß den im Weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 1 a bis Fig. 4 beschriebenen Ausführungsformen unterschiedlich beschaffen sein.

Fig. 1 a-1 b zeigen in lediglich schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spiegels 100. Der Spiegel 100 weist ein Spiegelsubstrat 1 10 (z.B. aus ULE™) und ein Reflexionsschichtsystem 120 (z.B. in Form eines Molybdän (Mo)-Silizium (Si)-Vielfachschichtstapels) zur Reflexion auftreffender Nutzstrahlung auf. Der Spiegel 100 ist über einen Strahlungsheizer 150 von der Spiegelrückseite aus mit Heizstrahlung 155 beaufschlagbar und weist zwischen Spiegelsubstrat 1 10 und Reflexionsschichtsystem 120 aufeinanderfolgend eine thermochrome Schicht 130, eine Reflexionsschicht 135 (zur Reflexion von Heizstrahlung) und eine (optionale) Substratschutzschicht 140 auf.

Die thermochrome Schicht 130 ist im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 a-1 b so ausgestaltet, dass deren Absorptionsverhalten bei Überschreiten einer vorgegebenen Umschlagtemperatur T _gre nz von "absorbierend" (Fig. 1 a) nach "trans- mittierend" (Fig. 1 b) umschlägt. Solange demnach - infolge einer vergleichsweise geringeren Wärmelast aufgrund der auf die optische Wirkfläche auftreffenden (z.B. EUV-)Nutzstrahlung - die thermochrome Schicht 130 eine Temperatur unterhalb der besagten Umschlagtemperatur T _gre nz aufweist, wird gemäß Fig. 1 a von dem Strahlungsheizer 150 durch das Spiegelsubstrat 1 10 eingekoppelte Heizstrahlung in der thermochromen Schicht 130 absorbiert, was zu einer Erwärmung dieser thermochromen Schicht 130 und damit auch der übrigen im Spiegel vorhandenen Schichten führt. Übersteigt hingegen gemäß Fig. 1 b mit steigender Wärmelast aufgrund der auf die optische Wirkfläche auftreffenden (z.B. EUV-) Nutzstrahlung die Temperatur der thermochromen Schicht 130 die Umschlagtemperatur Tgrenz, so ändert sich das Absorptionsverhalten der thermochromen Schicht 130 von "absorbierend" nach "transmittierend" mit der Folge, dass die nun nicht mehr absorbierte Heizstrahlung nach Durchlaufen der thermochromen Schicht 130 an der Reflexionsschicht 135 reflektiert wird und nach erneutem Durchlaufen der thermochromen Schicht 130 und des Spiegelsubstrats 1 10 den Spiegel 100 verlässt. Dabei kann die betreffende, aus dem Spiegel 100 austretende Heizstrahlung optional über eine geeignete Strahlfalle bzw. über an geeigneten Positionen im optischen System befindliche Absorberflächen aufgefangen werden.

Die vorstehend beschriebene, selbsttätige Anpassung des Spiegels bzw. der darin befindlichen thermochromen Schicht hinsichtlich der Heizwirkung des Strahlungsheizers 150 an die jeweils einwirkende (z.B. EUV-)Nutzstrahlung und die damit verbundene Wärmelast erfolgt hierbei gegebenenfalls auch lokal variierend mit der Folge, dass durch die EUV-Nutzstrahlung thermisch stärker belastete Bereiche des Spiegels weniger Heizstrahlung des Strahlungsheizers absorbieren und umgekehrt, so dass im Ergebnis die gewünschte Homogenisierung des Temperaturprofils erreicht wird.

Wenngleich in Fig. 1 a-1 b sowie auch in den im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen die thermochrome Schicht bzw. das zumindest diese Schicht aufweisende Schichtsystem zur thermalen Konditionierung jeweils auf der dem Spiegelsubstrat zugewandten Seite des Reflexionsschichtsystems angeordnet ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. So kann grundsätzlich eine thermochrome Schicht auch auf der Spiegelvorderseite bzw. der optischen Wirkfläche angeordnet sein, sofern die thermochrome Schicht für die (z.B. EUV-)Nutzstrahlung transparent ist und bei Einwirkung der Nutzstrahlung nicht degradiert.

Fig. 2a-2b zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise einer weiteren Ausführungsform, wobei im Vergleich zu Fig. 1 a-1 b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um "100" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.

Im Unterschied zu Fig. 1 a-1 b ist bei der Ausführungsform von Fig. 2a-2b die thermochrome Schicht 230 derart ausgestaltet, dass deren Absorptionsverhalten bei Überschreiten der Umschlagtemperatur T _gre nz von "absorbierend" nach "reflektierend" umschlägt. Wie ohne Weiteres ersichtlich ist, wird damit letztlich eine zu Fig. 1 a-1 b analoge Funktionsweise auch ohne Vorhandensein der Reflexionsschicht 135 auf der dem Spiegelsubstrat 210 abgewandten Seite der thermochromen Schicht 230 erreicht.

Ein geeignetes Material für die thermochrome Schicht 230 ist beispielsweise Vanadiumdioxid (V2O), welches auftreffende Infrarotstrahlung bei unterhalb einer Umschlagtemperatur von Tgrenz = 68°C absorbiert und oberhalb dieser Umschlagtemperatur reflektiert. Durch Wolfram (W)-Dotierung kann die Umschlagtemperatur bis auf einen Wert Tgrenz = 29°C reduziert werden.

Fig. 3a-3b zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise eines weiteren Ausführungsbeispiels, wobei im Vergleich zu Fig. 1 a-1 b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um "200" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.

Im Unterschied zu Fig. 1 a-1 b ist bei der Ausführungsform von Fig. 3a-3b die thermochrome Schicht 330 derart ausgestaltet, dass deren Absorptionsverhalten bei Überschreiten der Umschlagtemperatur Tgrenz von "transmittierend" nach "reflektierend" umschlägt. Zur Erzielung der vorstehend beschriebenen Funktionsweise weist somit gemäß Fig. 3a-3b der Spiegel 300 auf der dem Spiegelsubstrat 310 abgewandten Seite der thermochromen Schicht anstelle der Reflexionsschicht 145 von Fig. 1 a-1 b eine Absorptionsschicht 345 zur Absorption von Heizstrahlung 355 auf, welche unterhalb der Umschlagtemperatur Tgrenz durch die thermochrome Schicht 330 transmittiert wird. Hingegen wird bei Überschreiten der Umschlagtemperatur Tgrenz die Heizstrahlung 355 - insoweit analog zu Fig. 2b - bereits an der thermochromen Schicht 330 reflektiert, so dass dann kein weiterer Wärmeeintrag durch die Heizstrahlung mehr in den Spiegel 300 stattfindet.

Dabei kann gemäß hinsichtlich der Ausführungsform von Fig. 3a-3b beispielsweise gemäß D. Cao et al.: "Sunlight-Driven Photo-Thermochromic Smart Windows”, Sol. RRL 2018, Seiten 1700219-1 bis 1700219-8, Hydroxypropyl- Methylcellulose (HPMC) als thermochromes Material in Kombination mit einer "Au-Nanokristallmischung" (AuNCs) eingesetzt werden, um die Umschlagtemperatur in den Bereich der Umgebungstemperatur zu bringen.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise eines Spiegels in einer weiteren Ausführungsform, wobei im Vergleich zu Fig. 2a-2b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um "200" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß Fig. 4 befindet sich im Spiegelsubstrat 410 eine Kühlkanalanordnung 460 mit wenigstens einem von Kühlfluid durchströmbaren Kühlkanal. Wenngleich gemäß Fig. 4 eine solche Kühlkanalanordnung 460 in einem Spiegel 400 gemäß dem zuvor anhand von Fig. 2a-2b beschriebenen Aufbau realisiert ist, kann in weiteren Ausführungsformen der in Fig. 4 angedeutete Einsatz einer Kühlkanalanordnung auch in Verbindung mit dem in Fig. 1 a-1 b oder Fig. 3a-3b beschriebenen Konzept realisiert werden.

Wie in Fig. 4 angedeutet wird durch die Kühlkanalanordnung 460 erreicht, dass an der thermochromen Schicht 430 reflektierte Heizstrahlung 455 an der Kühlkanalanordnung 460 absorbiert werden kann (wobei diese Absorption im Kühlfluid oder auch an einer absorbierenden Beschichtung der Kühlkanalanordnung 460 stattfinden kann). Infolgedessen kann die entsprechende Strahlungs- leistung der Heizstrahlung effizient abgeführt werden und gelangt insbesondere nicht in unerwünschter Weise an andere Positionen des Spiegelsubstrats oder des optischen Systems. Des Weiteren kann über die Temperatur des die Kühlkanalanordnung 460 durchströmenden Kühlfluids die Betriebstemperatur des Spiegels 400 auf die Umschlagtemperatur T _gre nz der thermochromen Schicht 430 abgestimmt werden, so dass ein zusätzlicher Freiheitsgrad hinsichtlich der Auswahl des geeigneten Materials der thermochromen Schicht gewonnen wird. Zudem kann der Spiegel 400 bei vergleichsweise geringeren Temperaturniveaus betrieben werden, da die Absorption der (z.B. EUV-)Nutzstrah- lung zu vergleichsweise geringeren Temperaturspitzen an der optischen Wirkfläche führt.

In weiteren Ausführungsformen können auch mehr als ein Strahlungsheizer vorgesehen sein. Eine solche Ausgestaltung kann insbesondere bei der Ausführungsform mit zusätzlicher Kühlkanalanordnung gemäß Fig. 4 vorteilhaft sein, um unerwünschte Abschattungseffekte der Kühlkanalanordnung bei der Einkopplung von Heizstrahlung zu vermeiden.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Einkopplung von Heizstrahlung in den Spiegel bzw. die thermochrome Schicht zusätzlich oder alternativ zur Einkopplung über die Spiegelrückseite auch über eine Seitenfläche erfolgen.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen 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 beschränkt ist.