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Title:
REFLECTIVE OPTICAL ELEMENT, BEAM GUIDING DEVICE AND EUV-BEAM GENERATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/206399
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a reflective optical element (16), comprising: a first, inner surface region (18a) for reflecting a first inner beam portion (20a) of a light beam (3) impinging on the reflective optical element (16) in order to form a first reflected light beam (21a), and at least one second, outer surface region (18b) for reflecting at least one second outer beam portion (20b) of the impinging light beam (3) for forming at least one second reflected light beam (21b), the second surface region (18b) being designed to reduce a beam cross section (D2) of the second reflected light beam (21b) by comparison to the first reflected light beam (21a) such that the second reflected light beam (21a) extends along a superposition length (L) completely within the first reflected light beam (21a). The invention also relates to a beam guiding device (4) having at least one such reflective optical element (16) and to an EUV-beam generating device (1) having such a beam guiding device (4).

Inventors:
LAMBERT MARTIN (DE)
ERGIN TOLGA (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/060412
Publication Date:
October 31, 2019
Filing Date:
April 24, 2018
Export Citation:
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Assignee:
TRUMPF LASERSYSTEMS SEMICONDUCTOR MFG GMBH (DE)
International Classes:
G02B27/09; H05G2/00
Domestic Patent References:
WO2015036025A12015-03-19
WO2015028103A12015-03-05
WO2015110238A12015-07-30
WO2015036025A12015-03-19
Foreign References:
GB2062282A1981-05-20
Attorney, Agent or Firm:
KOHLER SCHMID MÖBUS PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Reflektierendes optisches Element (16), umfassend:

einen ersten, inneren Flächenbereich (18a) zur Reflexion eines ersten, inneren Strahlungsanteils (20a) eines auf das reflektierende optische Element (16) auftreffenden Lichtstrahls (3) zur Bildung eines ersten reflektierten Lichtstrahls (21a), sowie

mindestens einen zweiten, äußeren Flächenbereich (18b) zur Reflexion mindestens eines zweiten, äußeren Strahlungsanteils (20b) des auftreffenden Lichtstrahls (3) zur Bildung mindestens eines zweiten reflektierten Lichtstrahls (21 b), wobei der zweite Flächenbereich (18b) ausgebildet ist, einen

Strahlquerschnitt (D2) des zweiten reflektierten Lichtstrahls (21b) im Vergleich zu einem Strahlquerschnitt (D1 ) des ersten reflektierten Lichtstrahls (21a) zu reduzieren, so dass der zweite reflektierte Lichtstrahl (21 b) entlang einer Überlagerungs-Länge (L) vollständig innerhalb des ersten reflektierten

Lichtstrahls (21a) verläuft.

2. Reflektierendes optisches Element nach Anspruch 1 , bei dem der zweite

Flächenbereich (18b) konkav, plan oder konvex gekrümmt ist.

3. Reflektierendes optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zweite Flächenbereich (18b) zur Fokussierung des zweiten reflektierten Lichtstrahls (21 b) auf eine Fokusposition (F2, F) ausgebildet ist, die bevorzugt innerhalb des ersten reflektierten Lichtstrahls (21a) liegt.

4. Reflektierendes optisches Element nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, bei dem der erste Flächenbereich (18a) konkav, plan oder konvex gekrümmt ist.

5. Reflektierendes optisches Element nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, bei dem der erste Flächenbereich (18a) und der zweite Flächenbereich (18b) stetig oder unstetig ineinander übergehen.

6. Strahlführungseinrichtung (4) für einen Lichtstrahl, insbesondere für einen Laserstrahl (3),

umfassend:

ein Bauteil (15), in dem eine Öffnung (22) gebildet ist, sowie

mindestens ein reflektierendes optisches Element (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnung (22) des Bauteils (15) sich innerhalb der Überlagerungs-Länge (L) befindet.

7. Strahlführungseinrichtung nach Anspruch 6, weiter umfassend: eine Vakuum- Kammer (10) mit einem Zielbereich (5), in den zur Erzeugung von EUV- Strahlung (7) ein Target-Material (6) einbringbar ist, wobei das reflektierende optische Element (16) ausgebildet ist, die beiden reflektierten Laserstrahlen (21a,b) in Richtung auf den Zieibereich (5) zu führen.

8. Strahlführungseinrichtung nach Anspruch 7, weiter umfassend: ein

fokussierendes, insbesondere reflektierendes optisches Element (17) zur Fokussierung des ersten reflektierten Laserstrahls (21a) auf eine erste

Fokusposition (F1) innerhalb des Zielbereichs (5) und des zweiten reflektierten Laserstrahls (21 b) auf eine zweite Fokusposition (F2) vor oder hinter dem Zielbereich (5).

9. EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung (1 ), umfassend:

eine Strahlquelle (2) zur Erzeugung eines Laserstrahls (3) sowie eine

Strahlführungseinrichtung (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Strahlführungseinrichtung (4) bevorzugt ausgebildet ist, den Laserstrahl (3) kollimiert auf das reflektierende optische Element (16) einzustrahlen.

Description:
Reflektierendes optisches Element, Strahlführungseinrichtung und EUV- Strahlunaserzeugunqseinrichtunq

Die vorliegende Erfindung betrifft ein reflektierendes optisches Element, eine Strahlführungseinrichtung mit einem solchen reflektierenden optischen Element sowie eine EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung mit einer solchen

Strah Ifüh ru ngsei n richtu ng .

Für die Begrenzung des Strahlquerschnits bzw. des Strahldurchmessers eines auf ein reflektierendes optisches Elements einfallenden und/oder an diesem reflektierten Lichtstrahls, insbesondere eines Laserstrahls, werden typischerweise Blenden verwendet. Derartige Blenden absorbieren die außerhalb des durch die Blenden- Öffnung vorgegebenen Strahlquerschnits auftreffende Leistung des Lichtstrahls. Steht kein Bauraum für eine Blende zur Verfügung, ist die Intensität des einfallenden Lichtstrahls so hoch, dass die Blende ggf. zerstört werden kann oder sprechen andere Gründe dafür, keine Blende für die Begrenzung des Strahlquerschnits zu verwenden, ist es erforderlich, den Strahlquerschnit des Lichtstrahls auf andere Weise zu begrenzen oder den Strahlquerschnit so klein zu wählen, dass dieser nicht auf Bauteile trifft, die nicht beleuchtet werden sollen. Wird der Strahlquerschnit nicht begrenzt, kann dies zu unerwünschten Reflexionen an diesen Bauteilen und/oder zu einer unerwünschten Erwärmung dieser Bauteile führen. Letzteres kann

beispielsweise eine unerwünschte Verlagerung der Bauteile durch eine

Wärmeausdehnung zur Folge haben, die zu Aberrationen führen kann.

Aus der WO 2015/036025 A1 ist eine Strahlführungseinrichtung bekannt geworden, bei der ein erster Laserstrahl und ein zweiter Laserstrahl, die unterschiedliche

Wellenlängen aufweisen, an einer gemeinsamen Überlagerungseinrichtung zur gemeinsamen Strahlführung in Richtung auf einen Zielbereich überlagert werden. Bei der Überlagerungseinrichtung kann es sich um ein reflektierendes optisches Element handeln, welches einen ersten Flächenbereich zur Reflexion des ersten Laserstrahls und einen zweiten Flächenbereich zur Reflexion des zweiten Laserstrahls aufweist.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein reflektierendes optisches Element, eine Strahlführungseinrichtung mit mindestens einem solchen reflektierenden optischen Element sowie eine EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung mit einer solchen Strahlführungseinrichtung bereitzustellen, welche den Strahlquerschnit bzw. den Strahldurchmesser eines Lichtstrahls, insbesondere eines Laserstrahls, ohne die Verwendung einer Blende begrenzen.

Gegenstand der Erfindung Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein reflektierendes optisches Element, umfassend: einen ersten, inneren Flächenbereich zur Reflexion eines ersten, inneren

Strahlungsanteils eines auf das reflektierende optische Element auftreffenden Lichtstrahls zur Bildung eines ersten reflektierten Lichtstrahls, sowie mindestens einen zweiten, äußeren Flächenbereich zur Reflexion mindestens eines zweiten, äußeren Strahlungsanteils des auftreffenden Lichtstrahls zur Bildung mindestens eines zweiten reflektierten Lichtstrahls, wobei der zweite Flächenbereich ausgebildet ist, einen Strahlquerschnitt des zweiten reflektierten Lichtstrahls relativ zum

Strahlquerschnitt des ersten reflektierten Lichtstrahls zu reduzieren, so dass der zweite reflektierte Lichtstrahl entlang einer Überlagerungs-Länge vollständig innerhalb des ersten reflektierten Lichtstrahls verläuft.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Begrenzung des Strahlquerschnitts des auf das reflektierende optische Element auftreffenden Lichtstrahls dadurch zu realisieren, dass die reflektierende Oberfläche des reflektierenden optischen

Elements in mindestens zwei Flächenbereiche segmentiert wird. Der erste, innere bzw. zentrale Flächenbereich bildet die Nutzfläche zur Reflexion eines ersten Lichtstrahls, welcher den Nutzstrahl bildet. Der mindestens eine radial weiter außen liegende zweite Flächenbereich dient als Separationsfläche, d.h. dieser separiert den zweiten Strahlungsanteil vom ersten Strahlungsanteil. Der zweite Flächenbereich ist zudem ausgebildet, typischerweise geeignet gekrümmt, um den Strahlquerschnitt des auftreffenden zweiten Strahlungsanteils relativ zu dem Strahlquerschnitt des ersten auftreffenden Strahlungsanteils zu reduzieren, so dass der an dem zweiten Flächenbereich reflektierte zweite Lichtstrahl in den Strahlengang des ersten reflektierten Lichtstrahls hineinläuft und innerhalb einer Überlagerungs-Länge vollständig innerhalb des ersten reflektierten Lichtstrahls verläuft.

Auf diese Weise kann verhindert werden, dass in Bezug auf eine Strahlachse des einfallenden Lichtstrahls radial außen liegende Strahlungsanteil(e) innerhalb der Überlagerungs-Länge auf Bauteile, insbesondere auf Gehäuse-Bauteile, fallen und dort ungewollt zu einer Erwärmung führen. Es versteht sich, dass ggf. auch Bauteile von den radial weiter außen liegenden Strahlungsanteilen des einfallenden

Lichtstrahls geschützt werden können, welche im Strahlengang des ersten bzw. zweiten reflektierten Lichtstrahls vor oder hinter der Überlagerungs-Länge

angeordnet sind. Die Überlagerungs-Länge beschreibt hierbei denjenigen Abschnitt in Ausbreitungsrichtung des ersten Lichtstrahls, in dem der zweite Lichtstrahl vollständig innerhalb des ersten Lichtstrahls verläuft.

Der Lichtstrahl trifft in der Regel in seiner Soll-Ausrichtung mittig auf den ersten

Flächenbereich auf, d.h. die Strahlachse des auftreffenden Lichtstrahls, der beispielsweise einen runden Strahlquerschnitt aufweisen kann, trifft bei der Soll- Ausrichtung auf das Zentrum des ersten Flächenbereichs auf. Der zweite

Flächenbereich kann den ersten Flächenbereich ringförmig umgeben, es ist aber auch möglich, dass das reflektierende optische Element zwei oder mehr äußere Flächenbereiche aufweist, die in Bezug auf das Zentrum des ersten Flächenbereichs mehrere ringförmige Bereiche bilden und/oder die in Umfangsrichtung

nebeneinander angeordnet sind. In jedem Fall haben der bzw. die zweiten

Flächenbereiche entweder eine konvergierende Wirkung auf den einfallenden Lichtstrahl die größer ist als die konvergierende Wirkung des ersten Flächenbereichs oder eine divergierende Wirkung, die kleiner ist als die divergierende Wirkung des ersten Flächenbereichs.

Bei einer Ausführungsform ist der zweite Flächenbereich konkav, plan oder konvex gekrümmt. Der zweite Flächenbereich kann beispielsweise konkav gekrümmt sein, z.B. eine konkav gekrümmte Paraboloid-, Hyperboloid- oder Ellipsoid-Fläche bilden. Durch die konkave Krümmung kann der auf den zweiten Flächenbereich des reflektierenden optischen Elements auftreffende Strahlungsanteil des auftreffenden Lichtstrahls von einem z.B. im Wesentlichen kollimierten in einen konvergenten Lichtstrahl umgewandelt werden. Handelt es sich bei dem zweiten Flächenbereich um eine Paraboloid-Fläche, wird der zweite Strahlungsanteil, der kollimiert auf das reflektierende optische Element auftrifft, typischerweise auf eine Fokusposition fokussiert, die idealerweise innerhalb des Strahlquerschnitts des zweiten reflektierten Lichtstrahls liegt. Alternativ kann der zweite Flächenbereich konvex gekrümmt sein und beispielsweise eine Ellipsoid- oder Paraboloid-Fläche bilden; der zweite

Flächenbereich kann ggf. auch als plane Fläche ausgebildet sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Flächenbereich zur Fokussierung des zweiten reflektierten Lichtstrahls auf eine Fokusposition ausgebildet, die bevorzugt innerhalb des ersten reflektierten Lichtstrahls liegt. Der zweite

Flächenbereich weist in diesem Fall eine Krümmung auf, die groß genug ist, um den zweiten reflektierten Lichtstrahl an einer Fokusposition zu fokussieren, die in der Regel innerhalb des ersten reflektierten Lichtstrahls liegt. Die Fokusposition befindet sich in der Regel auf oder in der Nähe der Strahlachse des ersten reflektierten Lichtstrahls. Es versteht sich, dass die Lage der Fokusposition so gewählt werden muss, dass sich innerhalb des Strahlwegs bzw. entlang der Ausbreitungsrichtung des nach der Fokusposition divergent verlaufenden zweiten Lichtstrahls keine Gehäuseteile oder andere Bauteile befinden, die nicht für das Auftreffen des zweiten Lichtstrahls geeignet sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der erste Flächenbereich plan, konkav oder konvex gekrümmt. Der erste Flächenbereich kann beispielsweise eine konvex oder konkav gekrümmte Paraboloid-, Hyperboloid- oder Ellipsoid-Fläche bilden. Bei dem ersten Flächenbereich kann es sich beispielsweise um eine plane Fläche zur Umlenkung des auftreffenden Lichtstrahls handeln, d.h. das reflektierende optische Element bildet einen Umlenkspiegel, dessen zweiter, äußerer Flächenbereich zur Begrenzung des Strahlquerschnitts des umgelenkten Lichtstrahls dient.

Ein konvex gekrümmter erster Flächenbereich erzeugt aus dem kollimiert

auftreffenden Strahlungsanteil einen divergenten ersten reflektierten Lichtstrahl, was die Bildung einer Überlagerungs-Länge vereinfacht, da es in diesem Fall ausreichend sein kann, wenn der zweite Flächenbereich plan ausgebildet ist bzw. den zweiten reflektierten Lichtstrahl weniger stark aufweitet als dies bei dem ersten reflektierten Lichtstrahl der Fall ist.

Trifft der zweite reflektierte Laserstahl auf ein in Ausbreitungsrichtung des ersten Lichtstrahls nachfolgendes reflektierendes optisches Element z.B. in Form eines Fokussierspiegels, wird der weniger stark aufgeweitete zweite Lichtstrahl von dem Fokussierspiegel an einer Fokusposition fokussiert, die sich typischerweise vor der Fokusposition des ersten Lichtstrahls befindet.

Bei einer weiteren Ausführungsform gehen der erste Flächenbereich und der zweite Flächenbereich stetig oder unstetig ineinander über. Das reflektierende optische Element kann beispielsweise zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei ein jeweiliges Bauteil des mehrteiligen reflektierenden optischen Elements mindestens einen der Flächenbereiche aufweist. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise ein unstetiger Übergang zwischen den Flächenbereichen realisiert werden. Es ist aber auch möglich, dass der erste Flächenbereich und der zweite Flächenbereich stetig ineinander übergehen. In diesem Fall ist das reflektierende optische Element bevorzugt einteilig ausgebildet, dies ist aber nicht zwingend erforderlich.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Strahlführungseinrichtung für einen Lichtstrahl, insbesondere für einen Laserstrahl, umfassend: ein Bauteil, in dem eine Öffnung gebildet ist, sowie ein reflektierendes optisches Element, das wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, wobei die Öffnung des Bauteils innerhalb der Überlagerungs-Länge angeordnet ist.

Das reflektierende optische Element ist hierbei typischerweise derart ausgebildet bzw. an die Geometrie der Öffnung angepasst, dass der erste reflektierte Laserstrahl durch die Öffnung hindurch treten kann, ohne hierbei auf das Bauteil zu treffen. Der zweite reflektierte Laserstrahl verläuft entlang der Überlagerungs-Länge innerhalb des ersten reflektierten Laserstrahls. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein auf das reflektierende optische Element auftreffender Lichtstrahl, der einen zu großen Strahldurchmesser aufweist oder der ggf. aufgrund von Justagefehlem dezentriert ist, ohne Anstreifen durch die Öffnung hindurch tritt. Bei dem Bauteil, durch dessen Öffnung die beiden reflektierten Laserstrahlen hindurchtreten, ohne den Rand der Öffnung zu streifen, kann es sich beispielweise um ein Gehäuse bzw. ein Gehäuse- Bauteil, z.B. in Form einer Gehäusewand, oder um ein beliebiges anderes Bauteil handeln.

Bei einer Ausführungsform umfasst die Strahlführungseinrichtung eine Vakuum- Kammer mit einem Zielbereich, in der zur Erzeugung von EUV-Strahlung ein Target- Material einbringbar ist, wobei das reflektierende optische Element ausgebildet ist, die beiden reflektierten Laserstrahlen in Richtung auf den Zielbereich zu führen. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet die Strahlführungseinrichtung einen Teil einer EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung. An dem Zielbereich wird ein Target- Material, beispielsweise in Form von Zinn-Tröpfchen, bereitgestellt, das bei der Bestrahlung mit dem Laserstrahl in einen Plasma-Zustand übergeht und hierbei EUV-Strahlung emittiert.

Es hat sich gezeigt, dass bei einer solchen EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung Aberrationen entstehen können, wenn ein Teil der Laserleistung des auf das reflektierende optische Element auftreffenden Laserstrahls auf das umgebende Gehäuse bzw. auf den Rand einer Öffnung trifft, durch welche der auftreffende Laserstrahl in die Vakuum-Kammer mit dem Target-Material geführt wird. Derartige Aberrationen können sich ungünstig auf die Erzeugung der EUV-Strahlung in dem Zielbereich auswirken, weshalb das Auftreffen des Laserstrahls auf das Gehäuse verhindert werden sollte.

Bei einer Weiterbildung umfasst die Strahlführungseinrichtung ein fokussierendes, insbesondere reflektierendes optisches Element zur Fokussierung des ersten reflektierten Laserstrahls auf eine erste Fokusposition innerhalb des Zielbereichs und des zweiten reflektierten Laserstrahls auf eine zweite Fokusposition vor oder hinter dem Zielbereich.

Das reflektierende optische Element kann in diesem Fall beispielsweise als strahlaufweitendes optisches Element ausgebildet sein. Der zweite reflektierte Laserstrahl kann in diesem Fall beispielsweise divergent auf das reflektierend ausgebildete fokussierende optische Element, beispielsweise in Form eines

Ellipsoid-Spiegels, auftreffen und wird aufgrund des kleineren Divergenz-Winkels im Vergleich zum ersten reflektierten Laserstrahl an einer zweiten Fokusposition fokussiert, die in Ausbreitungsrichtung vor dem Zielbereich mit der ersten

Fokusposition liegt. Es versteht sich aber, dass auch der umgekehrte Fall möglich ist, d.h. dass der zweite reflektierte Laserstrahl an einer Fokusposition hinter dem

Zielbereich fokussiert wird.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine EUV-

Strahlungserzeugungseinrichtung, umfassend: eine Strahlquelle zur Erzeugung eines Laserstrahls sowie eine Strahlführungseinrichtung, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist. Die Strahlführungseinrichtung ist bevorzugt ausgebildet, den Laserstrahl kollimiert auf das reflektierende optische Element einzustrahlen. Bei der Strahlquelle kann es sich beispielsweise um eine Laserquelle handeln, z.B. um einen oder um mehrere CO2-Laser, der/die einen oder ggf. mehrere gepulste

Laserstrahlen (einer Folge von Laserpulsen) erzeugen. Der gepulste Laserstrahl wird typischerweise von mehreren optischen Verstärkern einer Verstärkeranordnung einer T reiberlaseranordnung verstärkt, so dass dieser mit einer erheblichen Leistung auf das reflektierende optische Element auftrifft.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung mit einem reflektierenden optischen Element, auf das ein kollimierter Laserstrahl auftrifft,

Fig. 2 eine Darstellung eines Gehäuse-Bauteils, in dem eine Öffnung gebildet ist, durch die ein erster und ein zweiter an einem reflektierenden optischen Element reflektierter Lichtstrahl hindurchtreten.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw.

funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt eine EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung 1 mit einer Strahlquelle 2 in Form eines als CO2-Laser ausgebildeten Treiberlasers, der einen gepulsten

Laserstrahl 3 mit hoher Strahlungsleistung (» 1 kW) erzeugt. Zur Erzeugung des Laserstrahls 3 mit hoher Strahlleistung kann die Strahlquelle 2 mehrere Verstärker umfassen. Der von dem CO2-Laser erzeugte Laserstrahl 3 weist im gezeigten

Beispiel eine Wellenlänge von ca. 10,6 pm auf. Die EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung 1 umfasst ferner eine

Strahlführungseinrichtung 4 mittels derer der Laserstrahl 3 in Richtung auf einen Zielbereich 5 geführt wird, an dem ein Target-Material 6 in Form von Zinn-Tröpfchen eingebracht ist, um EUV-Strahlung 7 zu erzeugen. Auf die Darstellung von

Messeinrichtungen zur Überwachung des Strahlengangs des Laserstrahls 3 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Das Target-Material 6, d.h. die Zinn- Tröpfchen, werden mittels einer (nicht gezeigten) Bereitstellungseinrichtung erzeugt und dieses bewegt sich entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn 8 bzw. eines vorgegebenen Ffades, welche einer im Wesentlichen horizontalen, geradlinigen Bewegungsbahn in der Art einer Wurfparabel entspricht, entlang einer horizontalen Bewegungsrichtung 9. Es versteht sich, dass die Bewegungsrichtung 9 auch einer anderen Richtung, z.B. der Schwerkraftrichtung, entsprechen kann.

Für die Erzeugung der EUV-Strahlung 7 wird das Target-Material 6 zunächst durch einen nicht gezeigten Vor-Puls, der von der Strahlquelle 2 oder von einer weiteren Strahlquelle erzeugt wird, beeinflusst, d.h. aufgeheizt, expandiert, vaporisiert, ionisiert und/oder in den Zustand eines schwachen oder ggf. eines starken Plasmas gebracht. Durch den Laserstrahl 3, welcher einen Haupt-Puls mit höherer Leistung bildet, wird der Hauptteil des von dem Vor-Puls beeinflussten Target-Materials 6 in den Plasmazustand überführt und hierbei die EUV-Strahlung 7 erzeugt.

Zur gezielten Ausrichtung bzw. Bündelung der auf diese Weise erzeugten EUV- Strahlung 7 umfasst die EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung 1 einen (nicht gezeigten) EUV-Fokussierspiegel. Das Target-Material 6, der EUV-Fokussierspiegel und der Zielbereich 5, in dem das Target-Material 6 einbringbar ist, sind in einer Vakuum-Kammer 10 der Strahlführungseinrichtung 4 angeordnet, wohingegen die Strahlquelle 2 außerhalb der Vakuum-Kammer 10 angeordnet ist.

Um den Laserstrahl 3 in Richtung auf den Zielbereich 5 zu führen, wird der

Laserstrahl 3 ausgehend von der Strahlquelle 2 über eine Öffnung 11 in die Vakuum- Kammer 10 geführt. Um den Laserstrahl 3 von der Strahlquelle 2 zu der Öffnung 11 zu führen, weist die Strahlführungseinrichtung 4 eine Mehrzahl von Umlenkspiegeln 12 sowie ein Paar von Parabolspiegeln 13a,b auf, wobei letztere zur Änderung des Strahlquerschnits des Laserstrahls 3 dienen. Zusätzlich oder alternativ zur

Verwendung von Parabolspiegeln 13a,b können auch Ellipsoid- oder Hyperboloid- Spiegel zur Änderung des Strahlquerschnits des Laserstrahls 3 dienen.

Die Öffnung 11 in der Vakuum-Kammer 10 ist gasdicht durch ein platenförmiges optisches Element 14 in Form eines Fensters verschlossen. Der Zielbereich 5 der Vakuum-Kammer 10 ist über ein Gehäuse-Bauteil 15 in Form einer Zwischenwand von einer in der Vakuum-Kammer 10 angeordneten Fokussiereinheit getrennt, die eine reflektierendes optisches Element 16 in Form eines strahlaufweitenden Spiegels und ein weiteres reflektierendes optisches Element 17 in Form eines Ellipsoid- Spiegels aufweist.

Das reflektierende optische Element 16 ist im gezeigten Beispiel als facettierter Spiegel ausgebildet, d.h. dieser weist einen ersten, inneren Flächenbereich 18a und einen zweiten, äußeren Flächenbereich 18b auf, welcher den ersten, kreisförmigen Flächenbereich 18a ringförmig umgibt. Das reflektierende optische Element 16 bzw. die beiden Flächenbereiche 18a,b dienen als geometrischer Strahlteiler: Ein in Bezug auf eine Strahlachse 19 des auftreffenden Laserstrahls 3 radial innerer

Strahlungsanteil 20a, der auf den ersten Flächenbereich 18a auftrifft, wird an dem ersten Flächenbereich 18a in Form eines ersten Laserstrahls 21a reflektiert.

Entsprechend wird ein zweiter, in Bezug auf die Strahlachse 19 des Laserstrahls 3 radial außen liegender (ringförmiger) zweiter Strahlungsanteil 20b, welcher auf den zweiten Flächenbereich 18b auftrifft, an dem zweiten Flächenbereich 18b reflektiert und bildet einen zweiten reflektierten Laserstrahl 21 b.

Der zweite Flächenbereich 18b ist ausgebildet, einen Strahlquerschnit D2 des zweiten reflektierten Laserstrahls 20b In Bezug auf den Strahlquerschnit D1 des ersten reflektierten Laserstrahls 20a zu reduzieren, so dass der zweite reflektierte Laserstrahl 20b entlang einer Überlagerungs-Länge L, die sich entlang der

Strahlachse 19 des ersten reflektierten Laserstrahls 21a erstreckt, vollständig innerhalb des ersten reflektierten Laserstrahls 21 a verläuft. Der an dem

reflektierenden optischen Element 16 größere zweite Strahlquerschnit D2 (bzw. Strahldurchmesser) des zweiten Strahlungsanteils 20b wird somit gegenüber dem an dem reflektierenden optischen Element 16 kleineren ersten Strahlquerschnit D1 des ersten Strahlungsanteils 21a verringert, so dass der zweite reflektierte Laserstrahl

21 b nach einer kurzen Propagations-Länge innerhalb des ersten reflektierten . Laserstrahls 21 b verläuft.

Eine an der Zwischenwand 15 gebildete Öffnung 22 befindet sich innerhalb der Überlagerungs-Länge L der beiden reflektierten Laserstrahlen 21a, b. Der zweite reflektierte Laserstrahl 21 b, genauer gesagt dessen Strahlquerschnitt D2, liegt im Bereich der Öffnung 22 somit vollständig innerhalb des Strahlquerschnitts D1 des ersten reflektierten Laserstrahls 21a. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der zweite, radial außen liegende Strahlungsanteil 20b des auf das reflektierende optische Element 16 auftreffenden Laserstrahls 3 auf den Rand der Öffnung 22 auftrifft und das Gehäuse-Bauteil 15 in Form der Zwischenwand erwärmt, was zu Aberrationen bei der Erzeugung der EUV-Strahlung 7 führen kann.

Unabhängig davon, ob der auftreffende Laserstrahl 3 aufgrund einer Dejustage lateral versetzt und/oder nicht korrekt ausgerichtet auf das reflektierende optische Element 16 auftrifft oder ggf. einen zu großen Strahlquerschnitt aufweist, bleibt der Strahlquerschnitt D1 des reflektierten ersten Laserstrahls 21a unverändert, so dass dieser durch die Öffnung 22 hindurchtreten kann, ohne hierbei den Rand der Öffnung

22 zu streifen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der erste, innere Flächenbereich 18a des reflektierenden optischen Elements 16 als konvexe Paraboloid-Fläche ausgebildet, welche den ersten reflektierten Laserstrahl 21a aufweitet. Das weitere reflektierende optische Element 17 ist als Ellipsoid-Spiegel ausgebildet, welcher den ersten reflektierten Laserstrahl 21a auf eine erste Fokusposition F1 in dem Zielbereich 5 fokussiert. Der zweite, äußere Flächenbereich 18b, der im gezeigten Beispiel unstetig an den ersten Flächenbereich 18a anschließt, ist (schwächer) konvex gekrümmt, um einen zweiten reflektierten Laserstrahl 21b mit einer geringeren Divergenz zu bilden als der erste, innere Flächenbereich 18a. Der zweite reflektierte Laserstrahl 21b wird von dem Ellipsoid-Spiegel 17 auf eine zweite Fokusposition F2 fokussiert, die sich auf der Strahlachse 19 des ersten reflektierten Laserstrahls 21a vor dem Zielbereich 5 befindet. Es versteht sich, dass die zweite Fokusposition F2 sich nicht zwingend auf der Strahlachse 19 des ersten reflektierten Laserstrahls 21a befinden muss, sondern alternativ in der Nähe der Strahlachse 19 des ersten reflektierten Laserstrahls 21 a liegen kann, d.h. die Strahlachsen der beiden reflektierten Laserstrahlen 21 a,b müssen anders als dies in Fig. 1 gezeigt ist nicht zwingend übereinstimmen.

Der zweite reflektierte Laserstrahl 21 b verläuft nach der zweiten Fokusposition F2 divergent und nach dem Ende der Überlagerungs-Länge L nicht mehr innerhalb des ersten reflektierten Laserstrahls 21 b. Der zweite reflektierte Laserstrahl 21 b wird hierbei so stark aufgeweitet, dass dieser in dem Zielbereich 5 keinen Einfluss mehr auf die Erzeugung der EUV-Strahlung 7 hat.

Im Strahlweg des zweiten reflektierten Laserstrahls 21 b hinter dem Zielbereich 5 sind keine Bauteile angeordnet, die beim Auftreffen des zweiten reflektierten Laserstrahls 21 b und dessen Reflexion bzw. bei einer Erwärmung einen negativen Einfluss auf die Erzeugung der EUV-Strahlung 7 haben. Alternativ zur Fokussierung des zweiten reflektierten Laserstrahls 21 b auf eine Fokusposition F2 vor dem Zielbereich 5 kann der zweite reflektierte Laserstrahl 21 b auch an eine Fokusposition F2 hinter dem Zielbereich 5 fokussiert werden, beispielsweise wenn der zweite Laserstrahl 21 b mit Hilfe des zweiten Flächenbereichs 18b auf einen Zwischenfokus fokussiert wird, bevor dieser auf das weitere reflektierende optische Element 17 trifft.

Fig. 2 zeigt ein reflektierendes optisches Element 16, welches wie das in Fig. 1 gezeigte reflektierende optische Element 16 einen ersten und zweiten

Flächenbereich 18a,b aufweist, um einen radial inneren bzw. äußeren

Strahlungsanteil 20a, 20b eines einfallenden Lichtstrahls 3 auf zwei reflektierte Lichtstrahlen 21 a, 21 b aufzuteilen, die gemeinsam durch eine Öffnung 22 in einem Gehäuse-Bauteil 15 hindurch treten. Bei dem reflektierenden optischen Element 16 von Fig. 2 handelt es sich um einen Umlenkspiegel, der den kollimiert einfallenden Lichtstrahl 3 in Richtung auf die Öffnung 22 des Gehäuse-Bauteils 15 umlenkt.

Wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel bildet der erste reflektierte Lichtstrahl 21 a den Nutzstrahl, während der zweite reflektierte Lichtstrahl 21 b dazu dient, den Strahldurchmesser D2 des radial außen liegenden Strahlungsanteils 20b des einfallenden Lichtstrahls 3 im Vergleich zum Strahldurchmesser D1 des ersten reflektierten Lichtstrahls 21a zu reduzieren, so dass der zweite reflektierte Lichtstrahl 21 b innerhalb der Überlagerungs-Länge L vollständig innerhalb des ersten

Lichtstrahls 21a verläuft. Die Öffnung 22 in dem Gehäuse-Bauteil 15 befindet sich wie in Fig. 1 innerhalb der Überlagerungs-Länge L, von der in Fig. 2 nur ein Abschnitt dargestellt ist, der sich von einem dem reflektierenden optischen Element 16 zugewandten Ende der Überlagerungs-Länge L in die Öffnung 22 hinein erstreckt.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel schließt der zweite, äußere Flächenbereich 18b stetig an den ersten, inneren Flächenbereich 18a an. Der zweite, äußere

Flächenbereich 18b ist als konkav gekrümmte Paraboloid-Fläche ausgebildet, welche den zweiten, ringförmigen Lichtstrahl 21 b auf eine Fokusposition F fokussiert, die wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel auf der Strahlachse 19 des ersten reflektierten Lichtstrahls 21a liegt. Auf diese Weise verläuft der zweite reflektierte Lichtstrahl 21b im Bereich der Öffnung 22 innerhalb des ersten reflektierten

Lichtstrahls 21a und trifft somit nicht auf das Gehäuse-Bauteil 15, wie dies der Fall wäre, wenn das reflektierende optische Element 16 vollständig als Planspiegel ausgebildet wäre, wie dies in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist.

Auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel kann mit Hilfe des reflektierenden

Elements 16 verhindert werden, dass der einfallende Lichtstrahl 3 auf das Gehäuse- Bauteil 15 auftrifft. Es versteht sich, dass das in Fig. 2 gezeigte reflektierende optische Element 16 in der in Fig. 1 gezeigten EUV-Strahlungserzeugungs- einrichtung 1 , aber auch in anderen optischen Anordnungen angeordnet werden kann, um zu verhindern, dass ein Lichtstrahl 3, insbesondere ein Laserstrahl, ungewollt - z.B. aufgrund einer fehlerhaften Justage - auf Bauteile auftrifft, die in der Nähe des Strahlengangs des zu reflektierenden Lichtstrahls 3 angeordnet sind.