Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2022 210 037.9 vom 23.09.2022 in Anspruch, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Tempern mindestens eines Teilbereichs eines optischen Elementes, insbesondere eines optischen Elementes einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie.

Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithografie sind darauf angewiesen, dass die zur Abbildung einer Maske in eine Bildebene genutzten optischen Elemente eine hohe Genauigkeit ihrer Oberflächenform aufweisen, wobei dies durch die höhere optische Sensitivität insbesondere für reflektive optische Elemente, wie beispielsweise Spiegel, gilt.

Diese finden sowohl in Projektionsbelichtungsanlagen mit einer für die Abbildung verwendeten elektromagnetischen Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 100nm bis 300nm, dem sogenannten DUV-Bereich, als auch in Projektionsbelichtungsanlagen für einen EUV-Wellenlängenbereich von 1 nm bis 120nm, insbesondere bei 13,5nm Anwendung, wobei im EUV-Bereich nur noch reflektive optische Elemente zum Einsatz kommen.

Methoden zur Korrektur der Oberflächenform von optischen Elementen sind insbesondere aus US 6 844 272 B2, US 6 849 859 B2, DE 102 39 859 A1 , US 6 821 682 B1 , US 2004 0061868 A1 , US 2003 0006214 A1 , US 2003 00081722 A1 , US 6 898 011 B2, US 7 083 290 B2, US 7 189 655 B2, US 2003 0058986 A1 , DE 10 2007 051 291 A1 , EP 1 521 155 A2 und US 4 298 247 bekannt.

Einige der in den genannten Schriften aufgeführten Korrekturmethoden basieren darauf, das Substratmaterial von optischen Elementen durch Bestrahlung lokal zu verdichten. Hierdurch wird eine Veränderung der Oberflächenform des optischen Elements in der Nähe der bestrahlten Bereiche erzielt. Andere Methoden basieren auf einem direkten Oberflächenabtrag des optischen Elements. Wiederum andere der genannten Methoden nutzen die thermische oder elektrische Verformbarkeit von Materialien, um den optischen Elementen räumlich ausgedehnte Oberflächenformänderungen aufzuprägen.

Die DE 10 2011084117 A1 und die WO 2011 /020655 A1 offenbaren Methoden, um das reflektierende optische Element zusätzlich zur Korrektur der Oberflächenform vor einer langfristigen Verdichtung (nachfolgend als „Kompaktierung“ bezeichnet) in der Größenordnung von einigen Vol.-% bzw. Alterung des Substratmaterials aufgrund von EUV-Strahlung zu schützen. Dazu wird die Oberfläche des reflektierenden optischen Elementes homogen mit Strahlung beaufschlagt und damit verdichtet und/oder mit einer Schutzschicht beschichtet. Beide Verfahren verhindern insbesondere das Eindringen der EUV-Strahlung in das Substratmaterial. Dadurch können langfristig unzulässige Oberflächenverformungen durch Kompaktierung des Materials durch die EUV-Strahlung verhindert werden.

Als Ursache der Kompaktierung bzw. Alterung von Substratmaterialien, wie zum Beispiel Zerodur® von der Schott AG oder ULE® von Coming Inc. mit einem Anteil von mehr als 40 Vol.-% SiO2, wird angenommen, dass bei den hohen Herstelltemperaturen des Substratmaterials ein thermodynamischer Ungleichgewichtszustand eingefroren wird, welcher bei EUV-Bestrahlung in einen thermodynamischen Grundzustand übergeht. Passend zu dieser Hypothese lassen sich Beschichtungen aus SiO2 herstellen, die keine solche Kompaktierung zeigen, da bei entsprechend gewählter Beschichtungsmethode diese Schichten bei wesentlich niedrigeren Temperaturen als das Substratmaterial hergestellt werden.

Die Kompaktierung geht über die Zeit zurück, wodurch sich die Oberflächenform wiederum verändert. Dieser Rückgang der Kompaktierung, der im Folgenden auch als Dekompaktierung bezeichnet wird, beruht vermutlich auf einer Relaxation der durch die Bestrahlung im Material erzeugten Defektzustände. Die über die Zeit durch die Dekompaktierung während des Betriebs verursachten Veränderungen der Oberflächenform können durch Tempern des optischen Elementes während der Fertigung vorweggenommen werden. Dadurch werden die möglicherweise verbleibende Dekompaktierung und die daraus folgenden Veränderungen der Oberfläche während des Betriebes auf ein Minimum reduziert. Dazu wird das optische Element homogen oder lokal über einen längeren Zeitraum auf Temperaturen über der normalen Betriebstemperatur erwärmt, was einer Beschleunigung und dadurch einer Vorwegnahme der über die Zeit stattfindenden Dekompaktierung gleichkommt. Die von Generation zu Generation steigenden Anforderungen haben dazu geführt, dass die üblicherweise verwendeten Tempermethoden nicht mehr ausreichend sind.

Beim konventionellen Tempern in einem Ofen ist die an der Oberfläche des beispielsweise als Spiegel ausgebildeten optischen Elementes maximal erreichbare Temperatur durch die bereits an dem Spiegel angebrachten Anbauteile beschränkt. Die Anbauteile und/oder die häufig als Klebeverbindung ausgeführte Verbindung des Anbauteils mit dem Spiegel sind temperatursensibel, so dass die maximale zum Tempern genutzte Temperatur auf 60° Celsius beschränkt ist. Zur Erreichung der aktuellen Anforderungen an eine Dekompaktierung ergeben sich dadurch nicht wirtschaftliche Temperzeiten von mehreren Wochen oder Monaten.

Die ebenfalls verwendete Erwärmung der Oberfläche des optischen Elementes mit Infrarot-Strahlung hat den Nachteil, dass diese durch eine nur teilweise Absorption der Infrarotstrahlung durch das optische Element und der daraus resultierenden parasitären Abwärme eine sehr komplexe Regelung der Oberflächentemperatur erfordert und es bei einer Fehlfunktion leicht zu einer Beschädigung der Spiegeloberfläche kommen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Tempern mindestens eines Teilbereichs eines optischen Elementes für die Halbleiterlithografie umfasst ein optisches Ele- ment mit einer optischen Wirkfläche sowie eine Vorrichtung zum mindestens bereichsweisen Beaufschlagen der optischen Wirkfläche mit einem Temperierfluid. Dabei umfasst die Vorrichtung erfindungsgemäß ein Mittel zur Erzeugung einer definierten gerichteten Strömung im Bereich der optischen Wirkfläche. Bei der optischen Wirkfläche handelt es sich um diejenige Fläche des optischen Elementes, welche bei der Verwendung einer entsprechenden Anlage der Halbleiterlithografie mit dem zur Abbildung benutzten Licht beaufschlagt wird. Dadurch, dass eine definierte gerichtete Strömung hergestellt wird, kann erreicht werden, dass die Temperierung des optischen Elementes in verbesserter Weise innerhalb der gewünschten Parameter gehalten werden kann. Im Unterschied beispielsweise zu einem Tempervorgang in einem Ofen kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme erreicht werden, dass die lokale Heizung durch das Temperierfluid nicht den sich eher chaotisch darstellenden und schwer zu berechnenden Konvektionsströmungen unterworfen ist, sondern für jeden zu tempernden Bereich definiert eingestellt werden kann.

Dabei kann die Vorrichtung mindestens eine Zuführung umfassen, welche dazu eingerichtet ist, die gerichtete Strömung zu bewirken. Insbesondere kann die mindestens eine Zuführung im Randbereich des optischen Elementes angeordnet und dazu eingerichtet sein, die Strömung in Richtung eines zentralen Bereiches der optischen Wirkfläche auszurichten. Durch diese Maßnahme wird dem Umstand Rechnung getragen, dass das optische Element üblicherweise gerade in seinem Randbereich einen erhöhten Wärmeverlust erleidet. Dadurch, dass das Temperierfluid gerade in diesem Bereich zugeführt wird, kann diesem Wärmeverlust effektiv entgegengewirkt werden.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Vorrichtung dazu eingerichtet sein, lokal unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten des Temperierfluids zu bewirken. Durch die Möglichkeit, derartige lokale Unterschiede in den Strömungsgeschwindigkeiten zu realisieren, kann gezielt und bereichsweise ein gewünschter Wärmeübergang zur lokalen Anpassung des Tempervorgangs hergestellt werden. So ist davon auszugehen, dass in Bereichen mit erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten die mittlere Temperatur des Temperierfluids gegenüber Bereichen mit gerin- geren Strömungsgeschwindigkeiten etwas erhöht ist, da in den zuerst genannten Bereichen der Austausch des Temperierfluides pro Volumenelement schneller vonstattengeht, also mit anderen Worten schneller wärmeres Temperierfluid nachgeliefert wird. Da der Wärmeübergang zwischen dem Temperierfluid und der jeweiligen Fläche unter anderem vom Temperaturunterschied zwischen Fläche und Fluid abhängt, wird auf diese Weise ein höherer Wärmeübergang erzielt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Mittel eine Abdeckglocke, die derart angeordnet ist, dass mindestens bereichsweise durch eine Innenfläche der Abdeckglocke und die optische Wirkfläche ein Spalt gebildet wird, dessen Dicke mindestens bereichsweise 20mm nicht überschreitet, insbesondere in einem Bereich zwischen 8 und 15mm liegt. Dadurch, dass der Spalt vergleichsweise dünn gewählt wird, kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass sich die Strömungsverhältnisse senkrecht zur Spaltrichtung und damit im Wesentlichen auch senkrecht zur Strömungsrichtung nur in einem geringen Umfang ändern, so dass die Einstellung der jeweils lokal gewünschten Strömungsverhältnisse vereinfacht wird. In diesem Fall kann auch von einer zweidimensionalen Strömung gesprochen werden.

Dabei kann die Abdeckglocke derart ausgebildet sein, dass der Spalt bereichsweise verengt ausgebildet ist. Durch die Verengung des Spaltes kann auf einfache Weise eine lokale Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Temperierfluides erreicht werden. Insbesondere kann die Verengung des Spalts durch eine Erhebung auf der Abdeckglocke gebildet sein. In Abhängigkeit von der Topographie der temperierten Fläche kann die Verengung auch auf andere Weise realisiert werden.

Das Temperierfluid kann auf vorteilhafte Weise dadurch abgeführt werden, dass eine Abführung in dem zentralen Bereich der Abdeckglocke angeordnet ist.

In einer Variante der Erfindung kann die Zuführung mehrere Zuführungssegmente aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass die verschiedenen Zuführungssegmente mit unterschiedlich eingestellten Fluideigenschaften, wie Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit, beaufschlagt werden können. Ebenso können in der Abdeckglocke mehrere Abführungen ausgebildet sein, durch welche das Temperierfluid definiert abgeführt werden kann. Auch durch die Positionierung, Dimensionierung und Ausrichtung der Abführungen kann selbstverständlich eine gewünschte Strömungsrichtung des Temperierfluids für die jeweilige Anwendungssituation eingestellt werden.

Dadurch, dass die Vorrichtung eine Kühlvorrichtung zur Kühlung mindestens einer Fläche des optischen Elementes umfasst, kann erreicht werden, dass beispielsweise bereits am optischen Element vorhandene Anbauteile, welche sensitiv auf höhere Temperaturen reagieren würden, vor einer schädlichen Einwirkung des Temperierfluids geschützt werden.

Dabei kann mindestens eine Kühlvorrichtung an einer Seitenfläche und/oder an der Rückseite des optischen Elements angeordnet sein. Auf diese Weise wird ein größerer Wärmeabfluss innerhalb eines Grundkörpers des optischen Elements erreicht.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann eine Zuführung im Randbereich des optischen Elementes und in Abstand von wenigen Millimetern von der Zuführung eine Abführung vorhanden sein. Auf diese Weise kann im Randbereich des Grundkörpers eine durch erzwungene Konvektion bewirkte bereichsweise Kühlung realisiert sein. Der Abstand der Zuführung von der Abführung kann dabei insbesondere im Bereich zwischen 10mm und 50mm, insbesondere bei ca. 20mm liegen. Für einzelne Anwendungen sind auch Abstände im Bereich von mehr als 50mm denkbar.

Dabei kann die Abführung in der Abdeckglocke integriert und als ein konzentrischer Spalt ausgeführt sein, so dass das Fluid nahezu in Normalenrichtung von der optischen Wirkfläche nach oben abgeführt wird.

Hierdurch kann die bereits erläuterte vorteilhafte Wirkung des sich zwischen der Abdeckglocke ausbildenden Spaltes, insbesondere die Ausbildung einer zweidimensionalen Strömung zwischen der Abdeckglocke und der optischen Wirkfläche auch für eine definierte Kühlung insbesondere im Randbereich des optischen Elementes genutzt werden. Damit können beispielsweise im Randbereich befindliche Anbauteile effektiv vor einer schädlichen Erwärmung geschützt werden, während dennoch der erwünschte Tempervorgang in den betreffenden Bereichen der optischen Wirkfläche erfolgen kann.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Anordnung einen Temperatursensor umfassen. Dabei kann der Temperatursensor als Pyrometer ausgebildet und derart angeordnet sein, dass die Sichtlinie des Pyrometers auf einen Bereich der der optischen Wirkfläche trifft. Auf diese Weise kann vorteilhaft und berührungslos die Oberflächentemperatur erfasst werden, wodurch es möglich wird, eine Regelung zu realisieren.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,

Figur 2 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die DUV-Projektionslithografie,

Figur 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Figur 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Auswirkung unterschiedlicher

Ausführungsformen,

Figur 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Figur 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Figur 8 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, und

Figur 9 eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die Figur 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sind hierbei nicht einschränkend verstanden.

Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer 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 zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.

Beleuchtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlage- rungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.

In der Figur 1 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 der Fig. 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 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 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, Gl), also mit Einfallswinkeln größer als 45° gegenüber der Normalenrichtung der Spiegeloberfläche, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21 , welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der Fig. 1 nur beispielhaft einige dargestellt.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978.

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der Pupillenfacettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertra- gungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (Nl- Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (Gl-Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der Fig. 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20 und den Pupillenfacettenspiegel 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.

Bei dem in der Figur 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. 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 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y- Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11 . Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y- Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy in x- und y- Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (ßx, ßy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y- Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1.

Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zuge- ordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlersehen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.

Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise be- stimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Ein- trittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur E intrittspupi Ile der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist.

Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.

Figur 2 zeigt schematisch im Meridionalschnitt eine weitere Projektionsbelichtungsanlage 101 für die DUV-Projektionslithografie, in welcher die Erfindung eben-falls zur Anwendung kommen kann.

Der Aufbau der Projektionsbelichtungsanlage 101 und das Prinzip der Abbildung ist vergleichbar mit dem in Figur 1 beschriebenen Aufbau und Vorgehen. Gleiche Bauteile sind mit einem um 100 gegenüber Figur 1 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet, die Bezugszeichen in Figur 2 beginnen also mit 101.

Im Unterschied zu einer wie in Figur 1 beschriebenen EUV-Projektionsbelichtungs- anlage 1 können auf Grund der größeren Wellenlänge der als Nutzlicht verwendeten DUV-Strahlung 116 im Bereich von 100 nm bis 300 nm, insbesondere von 193 nm, in der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 101 zur Abbildung beziehungsweise zur Beleuchtung refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elementen 117, wie beispielsweise Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen verwendet werden. Die Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst dabei im Wesentlichen ein Beleuchtungssystem 102, einen Retikelhalter 108 zur Aufnahme und exakten Positionierung eines mit einer Struktur versehenen Retikels 107, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 113 bestimmt werden, einen Waferhalter 114 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 113 und einem Projektionsobjektiv 110, mit mehreren optischen Elementen 117, die über Fassungen 118 in einem Objektivgehäuse 119 des Projektionsobjektives 110 gehalten sind.

Das Beleuchtungssystem 102 stellt eine für die Abbildung des Retikels 107 auf dem Wafer 113 benötigte DUV-Strahlung 116 bereit. Als Quelle für diese Strahlung 116 kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung 116 wird in dem Beleuchtungssystem 102 über optische Elemente derart geformt, dass die DUV-Strahlung 116 beim Auftreffen auf das Retikel 107 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.

Der Aufbau der nachfolgenden Projektionsoptik 110 mit dem Objektivgehäuse 119 unterscheidet sich außer durch den zusätzlichen Einsatz von refraktiven optischen Elementen 117 wie Linsen, Prismen, Abschlussplatten prinzipiell nicht von dem in Figur 1 beschriebenen Aufbau und wird daher nicht weiter beschrieben.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 zum Tempern eines optischen Elementes Mx, 117, welches in einer der in der Figur 1 und der Figur 2 erläuterten Projektionsbelichtungsanlagen 1 ,101 Anwendung finden kann. Die Vorrichtung 30 umfasst eine Abdeckglocke 31 , im Folgenden auch als Glocke 31 bezeichnet, welche eine zu einer optischen Wirkfläche 24 des optischen Elementes Mx, 117 korrespondierende Geometrie aufweist, so dass zwischen der optischen Wirkfläche 24 und einer Innenfläche 37 der Glocke 31 ein Spalt 39 ausgebildet wird. Die Glocke 31 ist in der in der Figur 3 dargestellten Ausführungs- form mindestens teilweise aus Kupfer gefertigt, wobei auch andere Materialien denkbar sind.

Die Glocke 31 weist am Rand der optischen Wirkfläche 24 Zuführungen 35 zum Erzeugen einer definierten gerichteten Strömung im Spalt 39 auf, welche in der Figur 3 durch einen Pfeil dargestellt ist. Die Zuführungen 35 sind über Zuleitungen

33 mit einer Fluidbereitstellungsvorrichtung 32 verbunden. Die Fluidbereitstellungs- vorrichtung 32 bereitet beispielsweise ein als Gas ausgebildetes Temperierfluid auf und stellt dieses mit einem vorbestimmten Druck und einer vorbestimmten Temperatur bereit.

Als Gase kommen hierfür insbesondere inerte Gase in Betracht, um Schädigungen an der Beschichtung zu vermeiden, beispielsweise Stickstoff mit entsprechend geringen O2- oder H ₂ O-Partialdrücken. Grundsätzlich sind auch Edelgase wie beispielsweise Helium geeignet.

Die Glocke 31 umfasst in ihrer Mitte eine Abführung 36, welche über eine Ableitung

34 ebenfalls mit der Fluidbereitstellungsvorrichtung 32 verbunden ist, so dass das Temperierfluid in einem Kreislauf geführt wird. Es ist auch möglich, dass die Fluidbereitstellungsvorrichtung 32 Temperierfluid mit unterschiedlichem Druck und/oder Temperatur für unterschiedliche und voneinander unabhängige Zuleitungen 33 für eine oder mehrere Zuführungen 35 bereitstellt. Das Temperierfluid strömt mit einer definierten Geschwindigkeit, Richtung und einer definierten Temperatur aus der Zuführung 35 in den Spalt 39, welcher eine Höhe h _s in einem Bereich von einigen hundert Mikrometern bis wenigen Zentimetern, bevorzugt im Bereich von einem Zentimeter aufweist und wie ein Kanal wirkt. Dies hat den Vorteil, dass die Strömung des Temperierfluids effektiv von einer dreidimensionalen Strömung in eine weniger komplexe und besser beherrschbare zweidimensionale Strömung überführt wird. Die auf diese Weise erzwungene Konvektion bewirkt beim Vorbeiströmen des warmen Temperierfluids eine Erwärmung des Spiegels Mx, 117 an der optischen Wirkfläche 24 und bewirkt durch den Wärmefluss im Spiegelmaterial die Erwärmung eines Bereichs von kleiner als 2 mm, bevorzugt kleiner als 1 mm, besonders bevorzugt kleiner 0,5 mm unterhalb der optischen Wirkfläche 24 im Grundkörper 25 des Spiegels Mx, 117, welcher dem zu tempernden Bereich entspricht, auf die zum Tempern benötigte Temperatur.

Die sich bei einer konstanten Konvektion im erwärmten Bereich des Spiegels Mx, 117 einstellende Temperatur und der Temperaturgradient vom Rand zur Mitte der optischen Wirkfläche 24, ist abhängig von der durch den Spiegel Mx, 117 von dem Temperierfluid aufgenommenen Wärmemenge und der Wärmeleitung im Spiegel Mx, 117. Die aufgenommene Wärmemenge ist dabei sowohl von der Temperatur und der Strömungsgeschwindigkeit des Temperierfluids abhängig, wobei von einer laminaren Strömung ausgegangen wird, als auch von dem Temperaturunterschied zwischen dem Temperierfluid und der optischen Wirkfläche 24 abhängig.

Die Wärmeleitung durch den Spiegel Mx, 117 ist von der Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Materials und von dem durch den Abstand zu den Seitenflächen 43 und der der optischen Wirkfläche 24 gegenüberliegende Rückseite 44 des Grundkörpers 25 bestimmten Temperaturunterschied abhängig. Dadurch ergibt sich im Bereich der Seitenflächen 43 ein höherer Wärmeabfluss. In der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 30 wird zur Minimierung des Temperaturgradienten im zu tempernden Bereich vom Rand zur Mitte der optischen Wirkfläche 24 die Höhe h _s des Spaltes 39 über den Radius lokal variiert, wie in anhand der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform und der Figur 5 im Detail erläutert wird.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 30 zum Tempern eines Spiegels Mx, 117, wobei die Innenfläche 37 der Glocke 31 eine konzentrische Erhebung 38 aufweist. Die Erhebung 38 führt zu einer Variation der Höhe h _s des Spaltes 39 über die Länge des Spaltes 39 und bewirkt Änderungen der lokalen Strömungsgeschwindigkeit des Temperierfluids über die Länge des Spaltes 39 vom Rand zur Mitte der optischen Wirkfläche 24. Die Erhebung 38 ist derart ausgebildet, dass sich die durch die Erwärmung der optischen Wirkfläche 24 und des weiter oben erläuterten minimalen Bereichs unterhalb der optischen Wirkfläche 24 einstellende Temperaturverteilung homogen, also mit einem minimalen Temperaturgradienten von kleiner 1 K einstellt. Figur 5 zeigt ein Diagramm, welches die Temperaturverteilung und den daraus resultierenden Temperaturgradienten von einem zentralen Bereich der optischen Wirkfläche 24 bis zu ihrem Randbereich für verschiedene Varianten v1 bis v4 des Spaltes 39 darstellt. Dargestellt ist zunächst ein Ausgangszustand mit einem Spalt 39 mit einer konstanten Höhe h _s über die Länge des Spaltes 39. Gut erkennbar ist die zum Randbereich hin abfallende Temperatur, welche auf den im Randbereich höheren Wärmeabfluss zurückgeht.

In einer ersten Variante v1 zeigt der Spalt 39 im Randbereich eine bereichsweise Reduzierung der Höhe h _s durch eine Erhebung 38 in der Innenfläche 37 der Glocke 31 , wie in der Figur 4 bereits erläutert. Die Erhebung liegt im Bereich von 20 % der Anfangshöhe h _s des Spaltes 39. Gut erkennbar in der Figur ist die damit verbundene lokale Temperaturerhöhung im Bereich der Erhebung 38. Die lokale Temperaturerhöhung geht dabei darauf zurück, dass die Verengung des Spaltes eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit im verhängten Bereich bewirkt. Damit ist die Verweildauer eines Volumenelements des Temperierfluids gegenüber den nicht verengten Bereichen etwas verringert, was wiederum dazu führt, dass das Temperierfluid in dem entsprechenden Volumenelement über die angrenzende optische Wirkfläche 24 nicht in dem Maß abgekühlt wird, wie es bei einer längeren Verweildauer der Fall wäre. Dadurch ist der Temperaturunterschied zwischen dem Temperierfluid und dem entsprechenden Bereich der optischen Wirkfläche 24 über die Zeit hinweg höher als in denjenigen Bereichen der optischen Wirkfläche, welche in nicht verengten Bereichen des Spaltes 39 angeordnet sind, was im Ergebnis zu einem erhöhten Wärmeübergang von dem Temperierfluid auf die optische Wirkfläche 24 im Bereich der Verengungen des Spaltes 39 führt.

Eine zweite Ausführungsform v2, ebenfalls im Randbereich, weist eine bereichsweise Vergrößerung der Höhe h _s des Spaltes 39v2 durch eine Senke in der Innenfläche 37 der Glocke 31 im Bereich von 20 % der Anfangsspalthöhe h _s auf. Gut erkennbar in der Figur ist der gegenteilige Effekt, also eine relative Erniedrigung der Temperatur in dem entsprechenden Bereich. Eine dritte Ausführungsform v3 weist eine vom Rand zur Mitte der optischen Wirkfläche 24 lineare Vergrößerung der Spalthöhe h _s auf, wobei die maximale Spalthöhe hsmax des Spaltes 39 _V 3 50 % größer als die Anfangsspalthöhe h _s ist. Ebenfalls gut erkennbar in der Figur ist in diesem Fall der vergleichsweise homogene Verlauf der Temperatur, wobei in allen Fällen der zentrale Temperaturabfall nicht berücksichtigt wird. Der zentrale Temperaturabfall kann durch eine entsprechende Anpassung des Designs des Ablaufs beseitigt werden.

Eine vierte Ausführungsform v4 kombiniert die in der zweiten Ausführungsform v2 erläuterte Senke mit der linearen Vergrößerung der Spalthöhe h _s der dritten Ausführungsform v3. Anhand des Diagramms ist zu erkennen, dass die dritte Ausführungsform unter den dem Versuch zugrunde liegenden beispielhaften Randbedingungen den kleinsten Temperaturunterschied zwischen Rand und Mitte aufweist. Dabei wird der starke Temperaturabfall zur Mitte hin bei der Bewertung nicht berücksichtigt.

Es versteht sich von selbst, dass die Ausführungsformen v1 bis v4 lediglich zur Illustration dienen, um zu zeigen, dass der lokale Wärmeeintrag in ausreichendem Maß beeinflussbar ist, um die nötige Homogenität der Temperarturverteilung zu erreichen. Eine optimale Form der Glocke lässt sich mittels eines Optimierungsalgorithmus fallbezogen erarbeiten.

Alternativ zu den erläuterten in die Glocke 31 fest eingearbeiteten und die Spalthöhe h _s über die Länge des Spaltes 39 definierenden Konturen ist auch eine deformierbare Abdeckglocke denkbar, bei welcher die Spalthöhe h _s lokal nahezu beliebig variiert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass eine Abdeckglocke auf unterschiedliche Geometrien der optischen Wirkfläche angepasst werden kann und die Spalthöhe h _s und damit der Wärmeeintrag in den Spiegel Mx, 117, während eines Tempervorgangs angepasst werden kann.

Alternativ oder zusätzlich können auch über die optische Wirkfläche 24 verteilt mehrere Zuführungen 35 in der Abdeckglocke 31 , beispielsweise in Form von Düsen, ausgebildet sein. In Kombination mit einer weiter unten erläuterten Sensorik kann dadurch eine Anpassung der Strömungseigenschaften über die Länge des Spaltes realisiert werden.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 40 zum Tempern eines optischen Elementes Mx, 117, in welcher ein Schnitt durch den Spalt 39 dargestellt ist. Die Vorrichtung 40 weist eine in mehrere Zuführungssegmente 41.1 , 41.2 unterteilte Zuführung 41 auf. Dies hat den Vorteil, dass die verschiedenen Zuführungssegmente 41.1 , 41.2 mit unterschiedlich eingestellten Fluideigenschaften, wie Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit, beaufschlagt werden können. Die Zuführungssegmente 41.1 , 41.2 sind wiederum am Rand des in der in der Figur 6 dargestellten Ausführungsform rechteckig ausgebildeten Spiegels Mx, 117 angeordnet. Die Zuführungssegmente 41 .1 , 41 .2 umfassen in der in der Figur 6 dargestellten Ausführungsform vier respektive zwei Öffnungen zur Bildung der definierten gerichteten Strömung. Die Öffnungen können auch als Düsen mit definierten Strömungsprofilen ausgebildet sein. Die definierten gerichteten Strömungen sind in der Figur 6 in Form von Pfeilen dargestellt und von den Zuführungssegmenten 41.1 , 41.2 in Richtung einer zentralen Abführung 42 ausgebildet. Alternativ können anstelle der zentralen Abführung 42 auch zwei Abführungen 42.1 , 42.2 in der in der Figur 6 nicht dargestellten Abdeckglocke ausgebildet sein, welche in der Figur 6 durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Dabei kann auch die Richtung der aus dem Zuführungssegment 41 .1 austretenden definierten gerichteten Strömung angepasst werden, was in der Figur 6 ebenfalls durch gestrichelte Pfeile dargestellt ist.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 50 zum Tempern eines optischen Elementes Mx, 117, welche prinzipiell wie die in der Figur drei erläuterte Ausführungsform ausgebildet ist. Die Innenfläche 57 der Abdeckglocke 51 ist bereits derart ausgebildet, dass sich eine vorteilhafte lineare Vergrößerung des Spaltes 59 ergibt. Darüber hinaus sind an den Seitenflächen 43 und an der Rückseite 44 des Spiegels Mx, 117 Kühlvorrichtungen 58.1 , 58.2, 58.3 angeordnet, welche zu einem größeren Wärmeabfluss innerhalb des Grundkörpers 25 des Spiegels Mx, 117 führen, wodurch die Temperatur im Bereich von möglichen Anbauteilen (nicht dargestellt) vorteilhaft unter einer kritischen Temperatur, wie beispielsweise 60°C, gehalten wird. Die Wärmeabfuhr durch die Kühlvorrichtungen 58.1 , 58.2, 58.3 ist in der Figur 7 durch Pfeile dargestellt. Aufgrund der dadurch geänderten Randbedingungen müssen die Eigenschaften der definierten gerichteten Strömung im Spalt 59 gegenüber einem Aufbau ohne Kühlvorrichtungen 58.1 , 58.2, 58.3 durch die Anpassung von Temperatur und/oder der lokalen Strömungsgeschwindigkeiten im Spalt 59, wie weiter oben erläutert, angepasst werden.

Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 60 zum Tempern eines optischen Elementes Mx, 117, bei welcher im Randbereich des Grundkörpers 25 eine durch erzwungene Konvektion bewirkte Kühlung der optischen Wirkfläche 24 realisiert ist. Ein hierzu verwendetes Kühlfluid strömt aus einer Zuführung 65 vom Rand aus radial in Richtung der Mitte der optischen Wirkfläche 24 und wird nach wenigen Zentimetern durch eine Abführung 66 wieder abgeführt. Die Abführung 66 ist in der Abdeckglocke 61 integriert und ist als ein konzentrischer Spalt ausgeführt, so dass das Kühlfluid nahezu in Normalenrichtung von der optischen Wirkfläche 24 nach oben abgeführt wird. In unmittelbarer Nähe zur Abführung 66 ist in der Glocke 61 eine Zuführung 63 für das Temperierfluid zum Tempern der optischen Wirkfläche 24 und des unmittelbar darunterliegenden Bereichs des Spiegels Mx, 117 ausgebildet. Die definierte gerichtete Strömung ist in Richtung der Mitte der optischen Wirkfläche 24 gerichtet und wird, wie weiter oben bei der Figur 3 erläutert, durch eine über der Mitte der optischen Wirkfläche 24 angeordnete Abführung 64 wieder abgeführt. Der Spalt 69 ist auch bei dieser Ausführungsform zur Einstellung eines geringen Temperaturgradienten über die zu tempernde Fläche ausgebildet. Die von der optischen Wirkfläche 24 aufsteigende Strömung des Kühlfluids bewirkt, zusammen mit dem auf die optische Wirkfläche 24 einströmenden Temperfluid, eine Abdichtung des Spaltes 69 zwischen der Glocke 61 und dem Grundkörper 25 des Spiegels Mx, 117. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Abdichtung zwischen der Temperglocke 61 und dem Spiegel Mx, 117 notwendig ist, so dass eine Verwendung der Vorrichtung 60 auch ohne einen mechanischen Kontakt zum Grundkörper 25 möglich ist.

Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 70 zum Tempern eines optischen Elementes Mx, 117, welche einen als Pyrometer 74 ausgebildeten Temperatursensor umfasst. Das Pyrometer 74 ist derart angeordnet, dass die Sichtlinie 76 des Pyrometer 74 durch ein Abdeckglas 75, welches als Teil der Ableitung 73 der Vorrichtung 70 ausgebildet ist, direkt auf die Mitte der optischen Wirkfläche 24 trifft und die Oberflächentemperatur erfassen kann. Prinzipiell können weitere Pyrometer 74 durch in die Abdeckglocke 71 eingelassene Abdeckgläser 75 auch an weiteren Punkten der optischen Wirkfläche 24 eine Oberflächentemperatur erfassen. Die Vorrichtung 70 kann weiterhin eine Ansteuerung (nicht dargestellt) umfassen, so dass mit Hilfe der durch die Pyrometer 74 erfassten Temperaturen und mit einer in der Figur 5 erläuterten deformierbaren Abdeckglocke die Strömung im Spalt 79 durch die Ansteuerung derart geregelt werden kann, dass der Temperaturgradient gegen null ausgebildet werden kann.

Es ist ebenso denkbar, die Abdeckglocke 17 aus einem Material mit geringem IR- Absorptionskoeffizienten zu fertigen, so dass praktisch alle interessierenden Bereiche des optischen Elementes Mx,117 einer Messung mit einem Pyrometer zugänglich sind. Es ist grundsätzlich auch denkbar, an Stelle des Pyrometers oder zusätzlich zu diesem eine Infrarotkamera zu verwenden.

Bezugszeichenliste

1 Projektionsbelichtungsanlage

2 Beleuchtungssystem

3 Strahlungsquelle

4 Beleuchtungsoptik

5 Objektfeld

6 Objektebene

7 Retikel

8 Retikelhalter

9 Retikelverlagerungsantrieb

10 Projektionsoptik

11 Bildfeld

12 Bildebene

13 Wafer

14 Waferhalter

15 Waferverlagerungsantrieb

16 EUV-Strahlung

17 Kollektor

18 Zwischenfokusebene

19 Umlenkspiegel

20 Facettenspiegel

21 Facetten

22 Facettenspiegel

23 Facetten

24 optische Wirkfläche

25 Grundkörper M1- M6

30 Vorrichtung zum Tempern

31 Abdeckglocke

32 Fluidbereitstellungvorrichtung

33 Zuleitung Ableitung

Zuführung

Abführung

Innenfläche Abdeckglocke

Erhebung

Spalt

Vorrichtung zum Tempern.1 , 41.2 Zuführung , 42.1 , 42.2 Abführung

Seitenfläche

Rückseite

Vorrichtung zum Tempern

Abdeckglocke

Fluidbereitstellungvorrichtung

Zuleitung

Ableitung

Zuführung

Abführung

Innenfläche Abdeckglocke.1-58.3 Kühlvorrichtung

Spalt

Vorrichtung zum Tempern

Abdeckglocke

Kühlvorrichtung

Zuführung Erwärmung

Abführung Erwärmung

Zuführung Kühlung

Abführung Kühlung

Spalt

Vorrichtung zum Tempern

Abdeckglocke 72 Abführung

73 Ableitung

74 Pyrometer

75 Abdeckglas

76 Sichtlinie

79 Spalt

101 Projektionsbelichtungsanlage

102 Beleuchtungssystem

107 Retikel

108 Retikelhalter

110 Projektionsoptik

113 Wafer

114 Waferhalter

116 DUV-Strahlung

117 optisches Element

118 Fassungen

119 Objektivgehäuse

M1-M6 Spiegel hs Höhe des Spaltes