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Title:
HEATING ASSEMBLY, OPTICAL SYSTEM AND METHOD FOR HEATING AN OPTICAL ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/052260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a heating assembly as well as an optical system and a method for heating an optical element in an optical system, in particular in a microlithographic projection exposure system. The heating assembly according to the invention for heating an optical element comprises a light source (101, 201), a device (110, 210) for generating a two-dimensional intensity distribution from light emitted by the light source, a projection lens system (140, 240) for projecting the two-dimensional intensity distribution onto the optical element (150, 250) to be heated, and an image guide (130, 230) for optical transmission of the intensity distribution arranged in the optical path between the device (110, 210) for generating the two-dimensional intensity distribution and the projection lens system (140, 240).

Inventors:
HOFMAIER ANDREAS (DE)
ZEMANN DANIEL (DE)
MITEV VLADIMIR (DE)
GERHOLD INGO (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/074140
Publication Date:
March 14, 2024
Filing Date:
September 04, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
International Classes:
G03F7/00
Foreign References:
DE102019215689A12019-11-28
DE102013201805A12013-11-28
DE102012216284A12013-03-28
DE102020207748A12021-03-25
DE10000191A12001-07-26
DE102019219289A12021-06-17
US20200107953A12020-04-09
DE102022209455A12024-03-14
DE102012216284A12013-03-28
DE102019219289A12021-06-17
Other References:
"Research Disclosure", vol. 683, no. 75, 1 March 2021 (2021-03-01), XP007149214, ISSN: 0374-4353, Retrieved from the Internet
Attorney, Agent or Firm:
FRANK, Hartmut (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit

• einer Lichtquelle (101 , 201 );

• einer Einrichtung (1 10, 210) zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung aus von der Lichtquelle (101 , 201 ) ausgesandtem Licht;

• einer Projektionsoptik (140, 240) zum Projizieren der zweidimensionalen Intensitätsverteilung auf das zu heizende optische Element (150, 250); und

• einem im optischen Weg zwischen der Einrichtung (1 10, 210) zur Erzeugung der zweidimensionalen Intensitätsverteilung und der Projektionsoptik (140, 240) angeordneten Bildleiter (130, 230) zur optischen Übertragung der Intensitätsverteilung.

2. Heizanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1 10, 210) zur variabel einstellbaren Erzeugung unterschiedlicher zweidimensionaler Intensitätsverteilungen konfiguriert ist.

3. Heizanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildleiter (130, 230) wenigstens ein Faserbündel aus einer Vielzahl optischer Fasern aufweist.

4. Heizanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Faserbündel wenigstens fünfzig, insbesondere wenigstens hundert optische Fasern in gemeinsamer Ummantelung aufweist.

5. Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine im optischen Weg zwischen der Einrichtung (1 10, 210) zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung und dem Bildleiter (130, 230) angeordnete Abbildungsoptik (120, 220) aufweist. 6. Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (210) zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung eine Spiegelanordnung, insbesondere eine MEMS-Spiegelanordnung, aufweist.

7. Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1 10) zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung ein LCD-Display aufweist.

8. Heizanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (101 , 201 ) zur Erzeugung von Infrarotstrahlung ausgestaltet ist.

9. Optisches System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage,

• mit wenigstens einem optischen Element (150, 250); und

• einer Heizanordnung zum Heizen dieses optischen Elements nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Optisches System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (150, 250) ein Spiegel ist.

1 1 . Optisches System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (150, 250) für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm, ausgelegt ist.

12. Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei unterschiedliche Heizprofile in dem optischen Element (150, 250) unter Verwendung einer Heizanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingestellt werden. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizen des optischen Elements derart erfolgt, dass ein mit der Heizanordnung eingestelltes Heizprofil in Abhängigkeit von einem in dem optischen System verwen- deten Beleuchtungssetting gewählt wird. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizen des optischen Elements (150, 250) derart erfolgt, dass eine örtliche und/oder zeitliche Variation einer Temperaturverteilung in dem optischen Element (150, 250) reduziert wird.

Description:
Heizanordnung, sowie optisches System und

Verfahren zum Heizen eines optischen Elements

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2022 209 455.7, angemeldet am 9. September 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 eine Heizanordnung sowie ein optisches System und ein Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

Stand der Technik

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, 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. ein 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-Lichtquelle 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. Insbesondere kann das Problem auftreten, dass ein EUV-Spiegel im Betrieb der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage wechselnden Intensitäten der auftreffenden elektromagnetischen Strahlung auch in örtlicher Hinsicht ausgesetzt ist, z.B. aufgrund der Verwendung von Beleuchtungssettings mit über die optische Wirkfläche des jeweiligen EUV-Spiegels variierender Intensität.

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 Titanium-Silicatglas, zu verwenden und in einem der optischen Wirkfläche nahen Bereich die sogenannte Nulldurchgangstemperatur (= „Zero-Crossing-Temperatur“) einzustellen. Bei dieser Zero-Crossing-Tempe- ratur, welche z.B. für ULE™ bei etwa = 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.

Mögliche weitere Ansätze beinhalten ein unmittelbares elektrisches Heizen oder auch ein aktives direktes Kühlen, wobei solche Ansätze zum einen mit einem erhöhten konstruktiven Aufwand aufgrund erforderlicher Zuführungen (z.B. Stromzuführungen oder Kühlwasserzuführungen) einhergehen und zum anderen auch Probleme aufgrund des typischerweise begrenzten Bauraums auftreten können. Ein weiterer Ansatz beinhaltet den Einsatz einer Heizanordnung auf Basis von Infrarotstrahlung. Mit einer solchen Heizanordnung kann in Phasen vergleichsweise geringer Absorption von EUV-Nutzstrahlung eine aktive Spiegelerwärmung erfolgen, wobei diese aktive Spiegelerwärmung mit steigender Absorption der EUV-Nutzstrahlung entsprechend zurückgefahren wird. Dabei ist es insbesondere bekannt, ein von dem aktuell verwendeten Beleuchtungssetting abhängiges segmentiertes Heizprofil unter Einsatz selektiv ein- und ausschaltbarer Infrarot (IR)-Strahler in Kombination mit z.B. als diffraktive optische Elemente ausgestalteten Strahlformungseinheiten einzustellen.

Mit steigenden Anforderungen an den Lithographieprozess insbesondere hinsichtlich der erzielten Auflösung, des erreichten Kontrast und der hierzu jeweils einzustellenden Beleuchtungssettings stellt die Realisierung der jeweils zur Vermeidung thermisch induzierter Deformationen geeigneten Heizprofile mit vertretbarem konstruktivem Aufwand eine wachsende Herausforderung dar.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2012 216 284 A1 und DE 10 2019 219 289 A1 verwiesen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heizanordnung sowie ein optisches System und ein Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welche eine wirksame Vermeidung von durch Wärmeeinträge in dem optischen Element verursachten Oberflächendeformationen und damit einhergehenden optischen Aberrationen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Eine Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, weist auf:

- eine Lichtquelle;

- eine Einrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung aus von der Lichtquelle ausgesandtem Licht; und

- eine Projektionsoptik zum Projizieren der zweidimensionalen Intensitätsverteilung auf das zu heizende optische Element; und

- einen im optischen Weg zwischen der Einrichtung zur Erzeugung der zweidimensionalen Intensitätsverteilung und der Projektionsoptik angeordneten Bildleiter zur optischen Übertragung der Intensitätsverteilung.

Der Erfindung geht zunächst von dem für sich bekannten Ansatz aus, in einem optischen System thermisch induzierte Deformationen eines optischen Elements (insbesondere eines Spiegels) dadurch zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, dass über eine strahlungsbasierte Heizanordnung ein jeweils geeignetes - und insbesondere ggf. auf das aktuell verwendete Beleuchtungssetting abgestimmtes - Heizprofil eingestellt wird.

Dabei liegt nun der Erfindung insbesondere das Konzept zugrunde, zunächst eine entsprechend dem aktuell gewünschten Heizprofil geeignete zweidimensionale Intensitätsverteilung hinsichtlich der verwendeten Heizstrahlung zu realisieren und dann diese zweidimensionale Intensitätsverteilung über einen als optisches Faserbündel realisierten Bildleiter zu einer Abbildungsoptik zu transportieren, über welche die besagte Intensitätsverteilung dann auf das optische Element projiziert wird.

Indem die Bereitstellung der jeweiligen zweidimensionalen Intensitätsverteilung noch vor Einkopplung in den erfindungsgemäßen Bildleiter anhand der erfindungsgemäß verwendeten (und wie im Weiteren beschrieben in unterschiedlicher Weise realisierbaren) Einrichtung zur Erzeugung besagter Intensitätsverteilung erfolgt und diese Intensitätsverteilung dann nur noch über das optische Faserbündel und die Abbildungsoptik zu dem zu heizenden optischen Element transportiert werden muss, wird erfindungsgemäß insofern eine wesentlich höhere Flexibilität geschaffen, als sowohl der Bildleiter bzw. das optische Faserbündel wie auch Abbildungsoptik nicht von vornherein auf ein konkretes Heizprofil festgelegt sind und zugleich auch vergleichsweise einfach ausgestaltet sein können.

Mit der erfindungsgemäßen Erzeugung einer je nach gewünschtem Heizprofil geeigneten zweidimensionalen Intensitätsverteilung der Heizstrahlung noch vor Einkopplung in den als optisches Faserbündel ausgestalteten Bildleiter wird erfindungsgemäß der weitere Vorteil erreicht, dass die eigentliche „Bildformung“ zur Bereitstellung des gewünschten Heizprofils in einen Bereich vorverlegt werden kann, welcher vergleichsweise weit von dem zu heizenden optischen Element entfernt ist und insbesondere z.B. auch außerhalb eines Gehäuses des jeweiligen optischen Systems (z.B. Projektionsobjektiv) liegen kann, wo typischerweise mehr Bauraum zur Verfügung steht und geringere Anforderungen hinsichtlich der Umgebungs- (z.B. Vakuum-)Bedingungen bestehen.

Im Ergebnis kann erfindungsgemäß mit reduzierter Komplexität sowie geringeren Bauraumanforderungen im Bereich des zu heizenden optischen Elements ein besonders flexibles und somit jederzeit gezielt an das aktuelle Betriebsszenario (insbesondere hinsichtlich des verwendeten Beleuchtungssettings) anpassbares Heizprofil realisiert werden mit der Folge, dass auch die Effizienz bei der Vermeidung thermisch induzierter Deformationen und damit die erzielbare Präzision im Lithographieprozess gesteigert werden können.

Handelt es sich bei besagtem Beleuchtungssetting beispielsweise um ein Dipolsetting mit horizontal angeordneten Beleuchtungspolen, so kann über die erfindungsgemäße Heizanordnung ein zu diesem Beleuchtungssetting bzw. der dadurch in dem optischen Element generierten Temperaturverteilung komplementäres Heizprofil (d.h. mit Bestrahlung u.a. auch der vertikal einander gegenüberliegenden Segmente) auf der optischen Wirkfläche auf dem optischen Element bzw. Spiegel erzeugt werden, um im Ergebnis eine örtlich möglichst homogene Temperaturverteilung in dem optischen Element zu erzielen und dementsprechend thermisch induzierte Deformationen wirksam zu vermeiden. Erfolgt dann ein Wechsel auf ein anderes gewünschtes Beleuchtungssetting und erfordert dieses Beleuchtungssetting zur Vermeidung thermisch induzierter Deformationen ein abweichendes Heizprofil, so kann dieses abweichende Heizprofil dann in flexibler Weise unter Verwendung desselben konstruktiven Aufbaus und ohne Austausch von Komponenten durch entsprechende Erzeugung einer anderen zweidimensionalen Intensitätsverteilung erzeugt werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen flexiblen Einstellung der je nach gewünschtem Heizprofil geeigneten zweidimensionalen Intensitätsverteilung noch vor Einkopplung in den erfindungsgemäßen Bildleiter ergibt sich daraus, dass etwaige Einbau- bzw. Justage-Ungenauigkeiten hinsichtlich des Faserbündelausgangs relativ zur Abbildungsoptik in Kauf genommen werden können, da solche Ungenauigkeiten messtechnisch erfasst und dann durch entsprechende Ansteuerung der Einrichtung zur Erzeugung der jeweiligen zweidimensionalen Intensitätsverteilung der Heizstrahlung noch vor Einkopplung in den Bildleiter bzw. das optische Faserbündel ausgeglichen werden können. Hierdurch kann eine signifikante Vereinfachung des Montage bzw. Justageprozesses erreicht werden.

Ein zusätzlich erreichter Vorteil der Erfindung ist, dass vergleichsweise aufwändige Prozessschritte bei der Herstellung des optischen Elements, wie etwa die Anbringung von mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Heizdrähten, entbehrlich sind.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Einrichtung zur variabel einstellbaren Erzeugung unterschiedlicher zweidimensionaler Intensitätsverteilungen konfiguriert.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Bildleiter ein Faserbündel aus einer Vielzahl optischer Fasern auf. Dieses Faserbündel kann insbesondere wenigstens fünfzig, weiter insbesondere wenigstens hundert optische Fasern in gemeinsamer Ummantelung aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Heizanordnung eine im optischen Weg zwischen der Einrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung und dem Bildleiter angeordnete Abbildungsoptik auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Einrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung eine Spiegelanordnung, insbesondere eine MEMS-Spiegelanordnung, auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Einrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung ein LCD-Display auf.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Lichtquelle zur Erzeugung von Infrarotstrahlung ausgestaltet.

Die Erfindung betrifft weiter auch ein optisches System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit wenigstens einem optischen Element und einer Heizanordnung zum Heizen dieses optischen Elements, wobei die Heizanordnung gemäß den vorstehend beschriebenen Merkmalen ausgestaltet ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel.

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm, ausgelegt.

Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System, wobei unterschiedliche Heizprofile in dem optischen Element unter Verwendung einer Heizanordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen eingestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Heizen des optischen Elements derart, dass ein mit der Heizanordnung eingestelltes Heizprofil in Abhängigkeit von einem in dem optischen System verwendeten Beleuchtungssetting gewählt wird.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Heizen des optischen Elements derart, dass eine örtliche und/oder zeitliche Variation einer Temperaturverteilung in dem optischen Element reduziert wird.

Zu Vorteilen und weiteren bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens wird auf die o.g. Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizanordnung Bezug genommen.

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 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System gemäß einer Ausführungsform;

Figur 2 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Heizanordnung zum Heizen eines optischen Elements in einem optischen System gemäß einer weiteren Ausführungsform; und Figur 3 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 3 zeigt zunächst schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in der die Erfindung beispielsweise realisierbar ist.

Gemäß Fig. 3 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 Retikel- verlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In Fig. 3 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. 3 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.

Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 1 1 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-Elektronen-La- ser („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. 3 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 kann - lediglich beispielhaft und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre - eine bildseitige numerische Apertur aufweisen, 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. 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 somit insbesondere vorteilhaft auf einen beliebigen Spiegel der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 1 von Fig. 3 angewendet werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Heizen eines optischen Elements in einer ersten Ausführungsform.

Fig. 1 weist zunächst eine Lichtquelle 101 auf, welche z.B. als Infrarot-Laser ausgestaltet sein kann. Die Lichtquelle 101 kann lediglich beispielhaft Infrarot (IR)-Licht einer Wellenlänge von 1070 nm mit einer Leistung von z.B. 30 Watt erzeugen.

Das von der Lichtquelle 101 ausgesandte Licht trifft gemäß Fig. 1 zunächst auf eine Einrichtung 1 10 zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung, wobei diese Einrichtung 110 im konkreten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 z.B. als LCD-Display ausgestaltet sein kann.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung ist auch, die Lichtquelle 101 selbst in lateraler Richtung bzw. innerhalb einer zur Lichtausbreitungsrichtung senkrechten Ebene verfahrbar auszugestalten, um auf diese Weise eine zweidimensionale Intensitätsverteilung zu erzeugen (so dass in diesem Falle die Einrichtung 1 10 durch den entsprechenden Positionsmanipulator zur Bewegung der Lichtquelle 101 gebildet wird).

Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Einrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung wird noch unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Gemäß Fig. 1 wird die von der Einrichtung 1 10 erzeugte zweidimensionale Intensitätsverteilung dann über ein Abbildungssystem 120 auf den Eingang eines Bildleiters 130 abgebildet, wobei dieser Bildleiter 130 ein Faserbündel aus einer Vielzahl optischer Fasern, vorzugsweise in einer gemeinsamen Ummantelung, aufweist. Die optischen Fasern sind jeweils als Single-Mode-Fasern ausgestaltet. Die Anzahl optischer Fasern innerhalb des Bildleiters 130 kann (ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) z.B. wenigstens fünfzig, insbesondere wenigstens einhundert betragen. Typische Faserdurchmesser können hierbei (ebenfalls ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) größenordnungsmäßig 50 pm betragen.

Über den Bildleiter 130 wird die von der Abbildungsoptik 120 eingekoppelte zweidimensionale Intensitätsverteilung bis hin zu einer Projektionsoptik 140 übertragen, welche die zweidimensionale Intensitätsverteilung auf ein zu heizendes optisches Element 150 (z.B. einen Spiegel oder auch ein anderes optisches Element wie z.B. eine Linse) überträgt.

Typische Längen des (in der vereinfachten schematischen Darstellung von Fig. 1 lediglich angedeuteten) Bildleiters 130 können mehrere Meter (insbesondere auch mehr als zehn Meter) betragen, so dass die zur Erzeugung und Einkopplung des als Heizstrahlung dienenden Lichts verwendeten Komponenten (Lichtquelle 101 , Einrichtung 1 10 und Abbildungssystem 120) in erheblicher Entfernung von dem zu heizenden optischen Element 150 und insbesondere auch außerhalb eines das optische Element 150 bzw. das zugehörige optische System aufnehmenden Gehäuses angeordnet sein können, wobei dann gegebenenfalls entsprechende Vakuumdurchführungen auf Seiten des betreffenden Gehäuses für den Bildleiter 130 vorzusehen sind.

Die Projektion der vom Bildleiter 130 übertragenen zweidimensionalen Intensitätsverteilung auf das zu heizende optische Element 150 mit der Projektionsoptik 140 erfolgt mit einer von den konkreten Abmessungen des Bildleiters 130 sowie des zu heizenden optischen Elements 150 abhängigen Vergrößerung. Lediglich beispielhaft kann bei einem exemplarischen Durchmesser des optischen Elements 150 von 0.5 m und einem Durchmesser des Bildleiters 130 von (3-4) mm die Vergrößerung der Projektionsoptik 140 in der Größenordnung von einhundert bis einhundertzwanzig liegen.

Da erfindungsgemäß über den Bildleiter 130 bereits ein fertiges „Muster“ entsprechend der durch die Einrichtung 1 10 erzeugten zweidimensionalen Intensitätsverteilung der Heizstrahlung transportiert wird, kann das diesem Muster entsprechende Heizprofil erfindungsgemäß ohne Austausch der bezogen auf den Lichtweg nach der Einrichtung 110 verwendeten Komponenten dynamisch und in flexibler Weise angepasst werden, so dass variierenden Betriebsbedingungen beim Einsatz des zu heizenden optischen Elements 150 (insbesondere variierenden Beleuchtungssettings im zugehörigen optischen System) durch entsprechende Anpassung des in den Bildleiter 130 eingekoppelten Musters Rechnung getragen werden kann. Diese flexible und dynamische Anpassung kann wiederum insbesondere so erfolgen, dass eine örtliche und/oder zeitliche Variation der Temperaturverteilung im optischen Element 150 reduziert und letztlich eine im Wesentlichen homogene Temperaturverteilung eingestellt wird.

Die vorstehend beschriebene, flexible Einstellung der zweidimensionalen Intensitätsverteilung vor Einkopplung in den Bildleiter ermöglicht weiter auch eine Korrektur etwaiger Einbau-Ungenauigkeiten des austrittsseitigen Abschnitts des Bildleiters 130 in Bezug auf die Projektionsoptik 140, so dass insoweit aufwändige Justageschritte entbehrlich sind. Zugleich sind die optischen Fasern selbst infolge ihrer Bündelung im Bildleiter 130 bereits zueinander ausgerichtet.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Übertragung des fertigen IR-Heizmus- ters über den Bildleiter 130 mit einer Vielzahl optischer Fasern sind zum einen die vergleichsweise geringe, pro einzelne optische Faser übertragene Lichtleistung (bei entsprechend reduzierter Gefahr eines Faserbrands). Des Weiteren kann infolge der vergleichsweise hohen erzielbaren Auflösung des IR-Heizmus- ters ein nahezu kontinuierliches Heizprofil auf dem zu heizenden optischen Element 150 erzeugt werden mit der Folge, dass auch die erfindungsgemäße Vermeidung unerwünschter thermisch induzierter Deformationen und damit einhergehender optischer Aberrationen mit besonders hoher Genauigkeit erfolgen kann.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform, wobei im Vergleich zu Fig. 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Im Unterschied zu Fig. 1 weist gemäß Fig. 2 die (lediglich schematisch angedeutete) Einrichtung 210 zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung eine Spiegelanordnung bzw. ein Spiegelarray (DMD = „Digital Mirror Device“) aus einer Vielzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente (in Fig. 2 nicht im einzelnen dargestellt) auf. Insbesondere kann die Einrichtung 210 zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung eine (reflektierende) MEMS-Spiegelanordnung („Micro-Electro-Mechanical-Sys- tems“= Mikro-Elektro-Mechanische-Systeme) aufweisen. Über die Einrichtung 210, d.h. das Spiegelarray bzw. die MEMS-Spiegelanordnung, wird von der Lichtquelle 201 ausgesandtes Licht gemäß der gewünschten zweidimensionalen Intensitätsverteilung reflektiert und gelangt zu dem Abbildungssystem 220 und weiter zum Eingang des Bildleiters 230. Ein Vorteil der Ausgestaltung der Einrichtung 210 zur Erzeugung einer zweidimensionalen Intensitätsverteilung als Spiegelarray bzw. MEMS-Spiegelanordnung ist, dass die betreffende Einrichtung 210 bei höheren Leistungen (etwa im Vergleich zu einem LCD-Display) betrieben werden kann.

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.