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DE102024201328A1 - Apparatus and method for coating a substrate of an optical element - Google Patents

Apparatus and method for coating a substrate of an optical element

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Publication number
DE102024201328A1
DE102024201328A1 DE102024201328.5A DE102024201328A DE102024201328A1 DE 102024201328 A1 DE102024201328 A1 DE 102024201328A1 DE 102024201328 A DE102024201328 A DE 102024201328A DE 102024201328 A1 DE102024201328 A1 DE 102024201328A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
source
substrate
source unit
coating
relative position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024201328.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Strobel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102024201328.5A priority Critical patent/DE102024201328A1/en
Priority to PCT/EP2025/051393 priority patent/WO2025172000A1/en
Publication of DE102024201328A1 publication Critical patent/DE102024201328A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten eines optischen Elements. Die Erfindung ist insbesondere zum Beschichten eines optischen Elements für eine zum Betrieb im DUV oder EUV ausgelegte mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage anwendbar. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Substrathalter (160) und eine Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) zum Aufbringen und/oder Modifizieren einer Beschichtung auf einem im Betrieb der Vorrichtung auf dem Substrathalter (160) befindlichen Substrat (100, 200, 300, 400, 500) auf, wobei im Betrieb der Vorrichtung eine Relativposition zwischen der Quelleinheit und dem auf dem Substrathalter befindlichen Substrat variabel einstellbar ist und wobei die von der Quelleinheit auf dem Substrat erzielte Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition manipulierbar ist.The invention relates to a device and a method for coating an optical element. The invention is particularly applicable to coating an optical element for a microlithographic projection exposure system designed for operation in DUV or EUV. A device according to the invention comprises a substrate holder (160) and a source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) for applying and/or modifying a coating on a substrate (100, 200, 300, 400, 500) located on the substrate holder (160) during operation of the device. During operation of the device, a relative position between the source unit and the substrate located on the substrate holder can be variably adjusted, and the coating effect achieved by the source unit on the substrate can be manipulated depending on the adjusted relative position.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten eines optischen Elements. Die Erfindung ist insbesondere zum Beschichten eines optischen Elements für eine zum Betrieb im DUV oder EUV ausgelegte mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage anwendbar.The invention relates to a device and a method for coating an optical element. The invention is particularly applicable to coating an optical element for a microlithographic projection exposure system designed for operation in DUV or EUV.

Stand der TechnikState of the art

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter, elektronischer Bauelemente angewendet. Der Mikrolithographieprozess 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.Microlithography is used to manufacture microstructured electronic components. The microlithography process is carried out in a projection exposure system, which has an illumination device and a projection lens. The image of a mask (= reticle) illuminated by the illumination device is projected by the projection lens onto a substrate (e.g., a silicon wafer) coated with a light-sensitive layer (photoresist) and positioned in the image plane of the projection lens, in order to transfer the mask structure to the light-sensitive coating of the substrate.

Bei optischen Elementen, wie sie beispielsweise in Form von Linsen oder Spiegeln im DUV-Bereich (d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 365 nm, etwa 248 nm oder etwa 193 nm) oder in Form von Spiegeln im EUV-Bereich (d.h. bei Wellenlängen von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm) zum Einsatz kommen, stellt die Optimierung der jeweiligen Beschichtung, z.B. eine Antireflex (AR)- oder hochreflektierende (HR)-Beschichtung, z.B. als Mehrlagenschichtsystem, insbesondere bei stärker gekrümmten optischen Oberflächen im Hinblick auf die in Lithographiesystemen zunehmend strengen Anforderungen z.B. betreffend die Minimierung von Wellenfrontaberrationen eine anspruchsvolle Herausforderung dar.For optical elements such as those used in the form of lenses or mirrors in the DUV range (i.e. at wavelengths of, for example, approximately 365 nm, approximately 248 nm or approximately 193 nm) or in the form of mirrors in the EUV range (i.e. at wavelengths of less than 30 nm, in particular less than 15 nm), the optimization of the respective coating, e.g. an anti-reflective (AR) or highly reflective (HR) coating, e.g. as a multilayer system, represents a demanding challenge, particularly for more strongly curved optical surfaces in view of the increasingly strict requirements in lithography systems, e.g. regarding the minimization of wavefront aberrations.

In der Praxis besteht daher ein Bedarf, beim Beschichten eines optischen Elements die Eigenschaften der auf dem jeweiligen Substrat des optischen Elements aufgebrachten Beschichtung in gezielter und an die jeweiligen Gegebenheiten (insbesondere eine ggf. vorhandene Substratkrümmung) flexibel angepasster Weise beeinflussen zu können.In practice, there is therefore a need to be able to influence the properties of the coating applied to the respective substrate of the optical element in a targeted manner and in a flexibly adapted manner to the respective conditions (in particular any existing substrate curvature) when coating an optical element.

Zum Stand der Technik wird lediglich auf beispielhaft auf DE 10 2012 215 359 A1 verwiesen.The state of the art is only mentioned as an example on DE 10 2012 215 359 A1 referred to.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten eines optischen Elements bereitzustellen, welche eine an die jeweiligen Gegebenheiten gezielt angepasste Beschichtung insbesondere bei vergleichsweise stark gekrümmten Oberflächen, ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a device and a method for coating an optical element, which enable a coating that is specifically adapted to the respective conditions, in particular in the case of comparatively strongly curved surfaces.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.This problem is solved according to the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats eines optischen Elements, mit

  • - einem Substrathalter; und
  • - einer Quelleinheit zum Aufbringen und/oder Modifizieren einer Beschichtung auf einem im Betrieb der Vorrichtung auf dem Substrathalter befindlichen Substrat;
  • - wobei im Betrieb der Vorrichtung eine Relativposition zwischen der Quelleinheit und dem auf dem Substrathalter befindlichen Substrat variabel einstellbar ist; und
  • - wobei die von der Quelleinheit auf dem Substrat erzielte Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition manipulierbar ist.
According to one aspect, the invention relates to a device for coating a substrate of an optical element, comprising
  • - a substrate holder; and
  • - a source unit for applying and/or modifying a coating on a substrate located on the substrate holder during operation of the device;
  • - wherein, during operation of the device, a relative position between the source unit and the substrate located on the substrate holder is variably adjustable; and
  • - whereby the coating effect achieved by the source unit on the substrate can be manipulated depending on the set relative position.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, einen Beschichtungsprozess, bei welchem eine Relativbewegung zwischen einer Quelleinheit und einem Substrathalter bzw. einem auf diesem Substrathalter befindlichen Substrat durchgeführt wird, derart auszugestalten, dass die Beschichtungswirkung gezielt je nach aktueller Substratposition (relativ zur Quelleinheit) manipulierbar bzw. variierbar ist. Die Beeinflussung der Beschichtungswirkung kann dabei wie im Weiteren noch anhand diverser Ausführungsformen beschrieben in unterschiedlicher Weise erfolgen und z.B. die Implementierung zusätzlicher Relativbewegungen insbesondere zur flexibel variierbaren Ausrichtung oder Verkippung von Quelleinheit bzw. Substrat oder auch andere Maßnahmen (z.B. eine zeitlich variierende Aktivierung der Quelleinheit oder eine Variation einer am Substrat ggf. anliegenden Bias-Spannung) umfassen.The invention is based, in particular, on the concept of designing a coating process in which a relative movement is carried out between a source unit and a substrate holder or a substrate located on this substrate holder, such that the coating effect can be specifically manipulated or varied depending on the current substrate position (relative to the source unit). The coating effect can be influenced in different ways, as described below with reference to various embodiments, and can include, for example, the implementation of additional relative movements, in particular for the flexibly variable alignment or tilting of the source unit or substrate, or other measures (e.g., a time-varying activation of the source unit or a variation of a bias voltage that may be applied to the substrate).

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem Verfahren kann insbesondere auch je nach aktuell beschichteter Substratposition die Beschichtungswirkung der Quelleinheit (oder einer wie im Weiteren beschrieben dazu gehörenden Quelle) gezielt ausgeblendet werden, um z.B. die Eigenschaften der Beschichtung (z.B. Rauheit) gezielt zu beeinflussen. Dabei kann erfindungsgemäß zur Erzielung der gewünschten ortsabhängigen Beschichtungswirkung insbesondere auf den herkömmlicherweise hierzu z.B. gebräuchlichen Einsatz ausgedehnter Blenden verzichtet werden.With the device or method according to the invention, the coating effect of the source unit (or a source belonging to it as described below) can be selectively masked out, in particular depending on the currently coated substrate position, in order to, for example, specifically influence the properties of the coating (e.g., roughness). In order to achieve the desired location-dependent coating effect, the conventional use of extended apertures, for example, can be dispensed with.

Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandene Quelleinheit kann dabei wie im Weiteren noch näher beschrieben eine oder auch mehrere Quelleinheiten aufweisen (wobei ggf. die mehreren Quellen in Ausführungsformen der Erfindung auch auf unterschiedlichen Flanschen angebracht sein können). Dabei ist jeweils der Begriff der „Quelleinheit“ bzw. der in einer solchen Quelleinheit vorhandenen „Quelle(n)“ im Rahmen der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen, dass hiervon sowohl zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf dem Substrat dienende Quelleinheiten bzw. Quellen, zum Abtragen von Beschichtungsmaterial dienende Quelleinheiten bzw. Quellen (z.B. Ionenquellen), zum Implantieren eines weiteren (festen oder auch gasförmigen) Materials in ein Beschichtungsmaterial dienende Quellen sowie auch zur Veränderung bzw. Beeinflussung von Beschichtungsmaterial dienende Quelleinheiten bzw. Quellen (z.B. Heizer oder Laser) umfasst sein sollen.The source unit present in the device according to the invention can, as described in more detail below, have one or more source units (whereby, in embodiments of the invention, the multiple sources can also be mounted on different flanges). In this context, the term "source unit" or the "source(s)" present in such a source unit is to be understood in the context of the present application to include source units or sources used to apply coating material to the substrate, source units or sources used to remove coating material (e.g., ion sources), sources used to implant another (solid or gaseous) material into a coating material, and also source units or sources used to modify or influence coating material (e.g., heaters or lasers).

Gemäß einer Ausführungsform weist die Quelleinheit eine erste Quelle und wenigstens eine zweite Quelle auf. In diesem Falle kann die gezielte Beeinflussung bzw. Variation der Beschichtungswirkung je nach aktueller Substratposition über eine Beschichtung unterschiedlicher Substratbereiche mit unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien oder unterschiedlichen Mischungsverhältnissen von Beschichtungsmaterialien, beispielsweise Al, B, BN, B4C, Si-Nitrid, Si-Karbid, Si-Borid, Mo-Nitrid, Mo-Karbid, Mo-Borid, Ru-Nitrid, Ru-Karbid, C, Ce, Cr, La, In, Mo, Mg, Ni, NiCr, Nb, Pd, Pt, Si, Sc, Ru, Rh, Ir, Ta, Ti, TiO2, V, W, Y, Hf und/oder Zr, erfolgen. Insbesondere können auch in flexibler Weise und ortsaufgelöst Mischschichten aus mehreren unterschiedlichen Materialien erzeugt werden, wobei z.B. auch Gradienten des Mischungsverhältnisses in Wachstumsrichtung der erzeugten Beschichtung eingestellt werden können.According to one embodiment, the source unit has a first source and at least one second source. In this case, the targeted influencing or variation of the coating effect can be achieved depending on the current substrate position by coating different substrate areas with different coating materials or different mixing ratios of coating materials, for example Al, B, BN, B 4 C, Si nitride, Si carbide, Si boride, Mo nitride, Mo carbide, Mo boride, Ru nitride, Ru carbide, C, Ce, Cr, La, In, Mo, Mg, Ni, NiCr, Nb, Pd, Pt, Si, Sc, Ru, Rh, Ir, Ta, Ti, TiO 2 , V, W, Y, Hf and/or Zr. In particular, mixed layers made of several different materials can be produced in a flexible manner and with spatial resolution, wherein, for example, gradients of the mixing ratio can also be adjusted in the growth direction of the produced coating.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine räumliche Erstreckung sowohl der ersten Quelle als auch der wenigstens einen zweiten Quelle entlang wenigstens einer geometrischen Achse, insbesondere entlang zweier zueinander senkrechter Achsen, kleiner als die jeweilige räumliche Erstreckung des Substrats.According to one embodiment, a spatial extension of both the first source and the at least one second source along at least one geometric axis, in particular along two mutually perpendicular axes, is smaller than the respective spatial extension of the substrate.

Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Quelle und die wenigstens eine zweite Quelle unabhängig voneinander betreibbar.According to one embodiment, the first source and the at least one second source are operable independently of each other.

Gemäß einer Ausführungsform unterscheiden sich die erste Quelle und die wenigstens eine zweite Quelle hinsichtlich ihres dem jeweiligen Aufbringen und/oder Modifizieren der Beschichtung auf dem Substrat zugrundeliegenden Wirkprinzips voneinander. Beispielsweise kann die erste Quelle zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf dem Substrat und die zweite Quelle zum Implantieren eines weiteren Materials in ein Beschichtungsmaterial ausgestaltet sein.According to one embodiment, the first source and the at least one second source differ from one another with respect to their underlying operating principle for the respective application and/or modification of the coating on the substrate. For example, the first source can be configured for applying coating material to the substrate, and the second source can be configured for implanting another material into a coating material.

Gemäß einer Ausführungsform unterscheiden sich die erste Quelle und die wenigstens eine zweite Quelle hinsichtlich eines jeweils auf das Substrat deponierten Beschichtungsmaterials voneinander. Auf diese Weise können während des Beschichtungsprozesses z.B. unterschiedliche Mischungsverhältnisse der jeweiligen Beschichtungsmaterialien für unterschiedliche Substratpositionen eingestellt werden.According to one embodiment, the first source and the at least one second source differ from each other with respect to a coating material deposited on the substrate. In this way, different mixing ratios of the respective coating materials can be set for different substrate positions during the coating process, for example.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Manipulierbarkeit der Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition über eine variable Einstellbarkeit

  • - der Ausrichtung, insbesondere Verkippung, wenigstens einer Quelle der Quelleinheit relativ zum Substrat; und/oder
  • - eines Verdrehwinkels des Substrats implementiert.
According to one embodiment, the manipulability of the coating effect depends on the set relative position via a variable adjustability
  • - the alignment, in particular tilting, of at least one source of the source unit relative to the substrate; and/or
  • - a twist angle of the substrate is implemented.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Manipulierbarkeit der Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition über eine variable Einstellbarkeit

  • - der Depositions- oder Abtragrate wenigstens einer Quelle der Quelleinheit; und/oder
  • - der Abstrahlcharakteristik wenigstens einer Quelle der Quelleinheit
implementiert.According to one embodiment, the manipulability of the coating effect depends on the set relative position via a variable adjustability
  • - the deposition or removal rate of at least one source of the source unit; and/or
  • - the radiation characteristic of at least one source of the source unit
implemented.

Die Variation der Abstrahlcharakteristik kann insbesondere ein (diskretes oder auch kontinuierliches) Umschalten von einer vergleichsweise schmalen Abstrahlcharakteristik bzw. einem geringen Abstrahlwinkel der Quelleinheit auf eine vergleichsweise breite Abstrahlcharakteristik bzw. einen größeren Abstrahlwinkel der Quelleinheit oder umgekehrt umfassen.The variation of the radiation characteristic can in particular comprise a (discrete or continuous) switching from a comparatively narrow radiation characteristic or a small radiation angle of the source unit to a comparatively wide radiation characteristic or a larger radiation angle of the source unit or vice versa.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Manipulierbarkeit der Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition über eine variable Einstellbarkeit einer an dem Substrat anliegenden elektrischen Bias-Spannung implementiert.According to a further embodiment, the manipulability of the coating effect is implemented depending on the set relative position via a variable adjustability of an electrical bias voltage applied to the substrate.

Gemäß einer Ausführungsform wird die variable Einstellbarkeit der Relativposition zwischen der Quelleinheit und dem auf dem Substrathalter befindlichen Substrat über eine translatorische Relativbewegung zwischen Substrathalter und Quelleinheit implementiert.According to one embodiment, the variable adjustability of the relative position between the source unit and the substrate located on the substrate holder is implemented via a translational relative movement between the substrate holder and the source unit.

Gemäß einer Ausführungsform weist wenigstens eine Quelle der Quelleinheit einen Heizer auf.According to one embodiment, at least one source of the source unit comprises a heater.

Gemäß einer Ausführungsform weist wenigstens eine Quelle der Quelleinheit einen Laser auf.According to one embodiment, at least one source of the source unit comprises a laser.

Gemäß einer Ausführungsform weist wenigstens eine Quelle der Quelleinheit ein Messgerät auf.According to one embodiment, at least one source of the source unit comprises a measuring device.

Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats eines optischen Elements, wobei ein auf einem Substrathalter befindliches Substrat über eine Quelleinheit beschichtet wird;

  • - wobei eine Relativposition zwischen der Quelleinheit und dem Substrat variabel eingestellt wird; und
  • - wobei die Beschichtungswirkung der Quelleinheit auf dem Substrat abhängig von der eingestellten Relativposition manipuliert wird.
The invention further relates to a method for coating a substrate of an optical element, wherein a substrate located on a substrate holder is coated via a source unit;
  • - wherein a relative position between the source unit and the substrate is variably adjusted; and
  • - whereby the coating effect of the source unit on the substrate is manipulated depending on the set relative position.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Quelleinheit eine erste Quelle und wenigstens eine zweite Quelle auf, wobei diese Quellen abhängig von der eingestellten Relativposition unterschiedlich aktiviert werden.According to one embodiment, the source unit comprises a first source and at least one second source, wherein these sources are activated differently depending on the set relative position.

Gemäß einer Ausführungsform werden während der Beschichtung zumindest zeitweise sowohl die erste Quelle als auch die wenigstens eine zweite Quelle von dem Substrat überdeckt.According to one embodiment, during the coating, both the first source and the at least one second source are covered by the substrate at least temporarily.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung auf die Beschichtung des Substrats eines optischen Elements einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage beschränkt. Insbesondere kann die Erfindung auch auf optische Elemente in einer für den Betrieb im DUV (bzw. bei Wellenlängen kleiner als 400 nm, insbesondere kleiner als 250 nm, weiter insbesondere kleiner als 200 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage oder auch in einem anderen optischen System vorteilhaft angewendet werden.However, the invention is not limited to the application to the coating of the substrate of an optical element of a projection exposure system designed for operation in the EUV. In particular, the invention can also be advantageously applied to optical elements in a projection exposure system designed for operation in the DUV (or at wavelengths less than 400 nm, in particular less than 250 nm, further in particular less than 200 nm) or in another optical system.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention can be found in the description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to embodiments shown in the attached figures.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es zeigen:

  • 1a-1c schematische Darstellungen zur Erläuterung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat eines optischen Elements gemäß mehrerer Ausführungsformen der Erfindung;
  • 2a-2c schematische Darstellungen zur Erläuterung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat eines optischen Elements gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung;
  • 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat eines optischen Elements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 4a-4c eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat eines optischen Elements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
  • 5a-5c eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat eines optischen Elements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im DUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage; und
  • 7 eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
They show:
  • 1a-1c schematic representations for explaining an apparatus and a method for forming a coating on a substrate of an optical element according to several embodiments of the invention;
  • 2a-2c schematic representations for explaining an apparatus and a method for forming a coating on a substrate of an optical element according to further embodiments of the invention;
  • 3 a schematic representation to explain an apparatus and a method for forming a coating on a substrate of an optical element according to a further embodiment of the invention;
  • 4a-4c a schematic representation to explain an apparatus and a method for forming a coating on a substrate of an optical element according to a further embodiment of the invention; and
  • 5a-5c a schematic representation to explain an apparatus and a method for forming a coating on a substrate of an optical element according to a further embodiment of the invention;
  • 6 a schematic representation of the possible design of a microlithographic projection exposure system designed for operation in DUV; and
  • 7 a schematic representation of the possible structure of a microlithographic projection exposure system designed for operation in the EUV.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Im Folgenden werden unterschiedliche Ausführungsformen der Realisierung einer Beschichtung auf einem Substrat eines optischen Elements unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen von 1a bis 5c beschrieben. Das optische Element kann insbesondere für den Einsatz in einer zum Betrieb im DUV oder EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bestimmt sein.In the following, different embodiments of the realization of a coating on a substrate of an optical element are described with reference to the schematic representations of 1a until 5c The optical element can be intended in particular for use in a microlithographic projection exposure system designed for operation in DUV or EUV.

Den im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass im Betrieb der Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats eine Relativposition zwischen einer Quelleinheit und einem auf einem Substrathalter befindlichen Substrat variabel einstellbar ist, wobei die von der Quelleinheit auf dem Substrat erzielte Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition manipulierbar ist.The embodiments described below have in common that during operation of the device for coating a substrate, a relay tive position between a source unit and a substrate located on a substrate holder is variably adjustable, whereby the coating effect achieved by the source unit on the substrate can be manipulated depending on the set relative position.

1a-1c zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem mit „100“ bezeichneten Substrat, wobei eine Quelleinheit 110 mit einer ersten Quelle 111 und eine zweiten Quelle 112 verwendet wird. 1a-1c show schematic representations to explain an apparatus according to the invention and a method according to the invention for forming a coating on a substrate designated “100”, wherein a source unit 110 with a first source 111 and a second source 112 is used.

1a zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem auf einem Substrathalter 160 befindlichen Substrat 100 mit einer Quelleinheit 110, welche eine erste Quelle 111 und eine zweite Quelle 112 aufweist. Sowohl die erste Quelle 111 und als auch die zweite Quelle 112 sind entlang einer geometrischen Achse (lediglich beispielhaft entlang der y-Achse im eingezeichneten Koordinatensystem) angeordnet und in ihrer räumlichen Erstreckung jeweils kleiner als die betreffende räumliche Erstreckung des Substrats 100. Das auf dem Substrathalter 160 befindliche Substrat 100 wird wie über einen Pfeil 140 angedeutet translatorisch über die Quellen 111 und 112 bewegt. 1a shows a plan view of a device according to the invention with a substrate 100 located on a substrate holder 160 and having a source unit 110, which has a first source 111 and a second source 112. Both the first source 111 and the second source 112 are arranged along a geometric axis (merely by way of example along the y-axis in the drawn-in coordinate system) and their spatial extent is each smaller than the respective spatial extent of the substrate 100. The substrate 100 located on the substrate holder 160 is moved translationally over the sources 111 and 112, as indicated by an arrow 140.

1b und 1c zeigen zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Draufsicht (1a) bzw. eine Seitenansicht (1c) mit einem auf einem Substrathalter 160 befindlichen Substrat 100 mit einer Quelleinheit 120, welche eine erste Quelle 121 und eine zweite Quelle 122 aufweist. Sowohl die erste Quelle 121 und als auch die zweite Quelle 122 sind in ihrer räumlichen Erstreckung entlang einer geometrischen Achse (x-Achse im eingezeichneten Koordinatensystem) jeweils kleiner als die betreffende räumliche Erstreckung des Substrats 100. Des Weiteren sind die erste Quelle 121 und die zweite Quelle 122 entlang der betreffenden geometrischen Achse (x-Achse) vergleichsweise eng beieinander angeordnet. Das auf dem Substrathalter 160 befindliche Substrat 100 wird in über den Pfeil 140 angedeuteter translatorischer Bewegung über die Quellen 121 und 122 bewegt. 1b and 1c show a plan view ( 1a) or a side view ( 1c ) with a substrate 100 located on a substrate holder 160 with a source unit 120, which has a first source 121 and a second source 122. Both the first source 121 and the second source 122 are smaller in their spatial extent along a geometric axis (x-axis in the drawn coordinate system) than the respective spatial extent of the substrate 100. Furthermore, the first source 121 and the second source 122 are arranged comparatively close to one another along the respective geometric axis (x-axis). The substrate 100 located on the substrate holder 160 is moved over the sources 121 and 122 in a translational movement indicated by the arrow 140.

2a-2c zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung weiterer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat, wobei im Vergleich zu 1a-1c analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. 2a-2c show schematic representations to explain further embodiments of a device according to the invention and a method according to the invention for forming a coating on a substrate, wherein in comparison to 1a-1c analogous or essentially functionally identical components are designated by reference numerals increased by “100”.

2a zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem auf einem (hier nicht dargestellten) Substrathalter befindlichen Substrat 200 mit einer Quelleinheit 210, welche eine erste Quelle 211 und eine zweite Quelle 212 aufweist. Sowohl die erste Quelle 211 und als auch die zweite Quelle 212 sind entlang einer geometrischen Achse angeordnet und in ihrer räumlichen Erstreckung entlang zweier zueinander senkrechter Achsen (x- und y-Achse im eingezeichneten Koordinatensystem) jeweils kleiner als die räumliche Erstreckung des Substrats 200. Das Substrat 200 wird in über den Pfeil 240 angedeuteter translatorischer Bewegung sowie in über den Pfeil 250 angedeuteter rotatorischer Bewegung über die Quellen 211 und 212 bewegt. 2a shows a plan view of a device according to the invention with a substrate 200 located on a substrate holder (not shown here) with a source unit 210, which has a first source 211 and a second source 212. Both the first source 211 and the second source 212 are arranged along a geometric axis and their spatial extension along two mutually perpendicular axes (x and y axes in the drawn coordinate system) is each smaller than the spatial extension of the substrate 200. The substrate 200 is moved over the sources 211 and 212 in a translational movement indicated by the arrow 240 and in a rotational movement indicated by the arrow 250.

2b zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem auf einem (hier nicht dargestellten) Substrathalter befindlichen Substrat 200 mit einer Quelleinheit 220, welche eine erste Quelle 221 und eine zweite Quelle 222 aufweist. Sowohl die erste Quelle 221 und als auch die zweite Quelle 222 sind in ihrer räumlichen Erstreckung entlang einer geometrischen Achse (x-Achse im eingezeichneten Koordinatensystem) jeweils kleiner als die räumliche Erstreckung des Substrats 200. Des Weiteren sind die erste Quelle 221 und die zweite Quelle 222 entlang der betreffenden geometrischen Achse (x-Achse) vergleichsweise eng beieinander angeordnet. Das Substrat 200 wird in über den Pfeil 240 angedeuteter translatorischer Bewegung sowie in über den Pfeil 250 angedeuteter rotatorischer Bewegung über die Quellen 211 und 212 bewegt. 2b shows a plan view of a device according to the invention with a substrate 200 located on a substrate holder (not shown here) with a source unit 220, which has a first source 221 and a second source 222. Both the first source 221 and the second source 222 are smaller in their spatial extent along a geometric axis (x-axis in the drawn coordinate system) than the spatial extent of the substrate 200. Furthermore, the first source 221 and the second source 222 are arranged comparatively close to one another along the respective geometric axis (x-axis). The substrate 200 is moved over the sources 211 and 212 in a translational movement indicated by the arrow 240 and in a rotational movement indicated by the arrow 250.

Wenngleich in der dargestellten Ausführungsform eine Kombination aus einer translatorischen Bewegung und einer rotatorischen Bewegung gezeigt ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. So können in weiteren Ausführungsformen auch Bewegungen entlang beliebiger Raumrichtungen (insbesondere unterschiedliche translatorische Bewegungen) miteinander kombiniert werden.Although the illustrated embodiment shows a combination of a translational movement and a rotational movement, the invention is not limited to this. Thus, in further embodiments, movements along any spatial direction (in particular, different translational movements) can also be combined.

2c zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem auf einem (hier nicht dargestellten) Substrathalter befindlichen Substrat 200 mit einer Quelleinheit 230, welche eine erste Quelle 231 und eine zweite Quelle 232 aufweist. Sowohl die erste Quelle 231 und als auch die zweite Quelle 232 sind entlang einer geometrischen Achse angeordnet und in ihrer räumlichen Erstreckung entlang zweier zueinander senkrechter Achsen (x- und y-Achse im eingezeichneten Koordinatensystem) kleiner als die räumliche Erstreckung des Substrats 200. Im Unterschied zu 2a sind die Quellen 231 und 232 derart angeordnet, dass die Quelle 232 näher zum Randbereich des Substrats 200 liegt. Das Substrat 200 wird in über den Pfeil 240 angedeuteter translatorischer Bewegung und über den Pfeil 250 angedeuteten rotatorischer Bewegung über die Quellen 211 und 212 bewegt. 2c shows a plan view of a device according to the invention with a substrate 200 located on a substrate holder (not shown here) with a source unit 230, which has a first source 231 and a second source 232. Both the first source 231 and the second source 232 are arranged along a geometric axis and in their spatial extension along two mutually perpendicular axes (x and y axes in the drawn coordinate system) are smaller than the spatial extension of the substrate 200. In contrast to 2a the sources 231 and 232 are arranged such that the source 232 is closer to the edge region of the substrate 200. The substrate 200 is in The translational movement indicated by arrow 240 and the rotational movement indicated by arrow 250 move over the sources 211 and 212.

3 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat, wobei im Vergleich zu 2a-2c analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. 3 shows a schematic view to explain a further embodiment of the device according to the invention and the method according to the invention for forming a coating on a substrate, wherein in comparison to 2a-2c analogous or essentially functionally identical components are designated by reference numerals increased by “100”.

3 zeigt ein Substrat 300 über einer eine Quelle 311 aufweisenden Quelleinheit 310, wobei an dem Substrat 300 eine elektrische Bias-Spannung 312 angelegt wird. Auf diese Weise kann das Substrat 300 als weitere Einflussmöglichkeit (alternativ oder zusätzlich zum Vorhandensein einer zweiten Quelle innerhalb der Quelleinheit 310) zur Erzielung der erfindungsgemäßen Manipulation bzw. Variation der Beschichtungswirkung abhängig von der jeweiligen aktuellen Relativposition zwischen Quelleinheit und Substrat genutzt werden. Das Substrat 300 wird in über den Pfeil 340 angedeuteter translatorischer Bewegung über die Quelleinheit 310 bewegt. 3 shows a substrate 300 above a source unit 310 having a source 311, wherein an electrical bias voltage 312 is applied to the substrate 300. In this way, the substrate 300 can be used as a further means of influencing (alternatively or in addition to the presence of a second source within the source unit 310) to achieve the inventive manipulation or variation of the coating effect depending on the respective current relative position between the source unit and the substrate. The substrate 300 is moved over the source unit 310 in a translational movement indicated by the arrow 340.

4a-4c zeigen jeweils eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat, wobei im Vergleich zu 2a-2c analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „200“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. 4a-4c each show a schematic view to explain a further embodiment of the device according to the invention and the method according to the invention for forming a coating on a substrate, wherein in comparison to 2a-2c analogous or essentially functionally equivalent components are designated by reference numerals increased by “200”.

4a zeigt eine Quelleinheit 410 mit einer Quelle 411 und ein Substrat 400, wobei die Quelle 411 relativ zum Substrat 400 ausgerichtet/verkippt ist und wobei das Substrat 400 in über den Pfeil 440 angedeuteter translatorischer Bewegung über die Quelle 411 bewegt wird. 4a shows a source unit 410 with a source 411 and a substrate 400, wherein the source 411 is aligned/tilted relative to the substrate 400 and wherein the substrate 400 is moved over the source 411 in a translational movement indicated by the arrow 440.

4b und 4c zeigen ausgehend von 4a die Ausrichtung der Quelle 411 im jeweils fortgeschrittenen translatorischen Bewegungsablauf des Substrats 400, wobei die Quelle 411 weiterhin relativ zum Substrat 400 ausgerichtet/verkippt ist. 4b and 4c show starting from 4a the orientation of the source 411 in the respective advanced translational movement sequence of the substrate 400, wherein the source 411 is still aligned/tilted relative to the substrate 400.

5a-5c zeigen jeweils eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausbilden einer Beschichtung auf einem Substrat, wobei im Vergleich zu 4a-4c analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. 5a-5c each show a schematic view to explain a further embodiment of the device according to the invention and the method according to the invention for forming a coating on a substrate, wherein in comparison to 4a-4c analogous or essentially functionally identical components are designated by reference numerals increased by “100”.

5a zeigt eine Quelleinheit 510 mit einer Quelle 511 und ein Substrat 500, wobei das Substrat 500 in rotatorischer Bewegung über die Quelle 511 bewegt wird. Die Quelle 511 wird im Unterschied zu 4a nicht relativ zum Substrat 500 ausgerichtet. 5a shows a source unit 510 with a source 511 and a substrate 500, wherein the substrate 500 is moved in a rotational movement over the source 511. The source 511 is, in contrast to 4a not aligned relative to the substrate 500.

5b und 5c zeigen ausgehend von 5a die Ausrichtung des Substrats 500 in Bezug auf die Quelle 511 im jeweils fortgeschrittenen rotatorischen Bewegungsablauf, wobei sich die Position der Quelle 511 nicht verändert. 5b and 5c show starting from 5a the orientation of the substrate 500 with respect to the source 511 in the respective advanced rotational movement sequence, wherein the position of the source 511 does not change.

6 zeigt einen prinzipiell möglichen Aufbau einer für den Betrieb im DUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 600 als Anwendungsbeispiel eines erfindungsgemäß beschichteten optischen Elements. 6 shows a fundamentally possible structure of a microlithographic projection exposure system 600 designed for operation in DUV as an application example of an optical element coated according to the invention.

Die Projektionsbelichtungsanlage 600 gemäß 6 weist eine Beleuchtungseinrichtung 610 sowie ein Projektionsobjektiv 620 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 610 dient zur Beleuchtung einer strukturtragenden Maske (Retikel) 615 mit Licht von einer Lichtquelleneinheit 605, welche eine Laserlichtquelle beispielsweise in Form eines ArF-Excimerlasers für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm (oder auch in Form eines KrF-Excimerlasers für eine Arbeitswellenlänge von 248 nm oder einer Quecksilberdampflampe für eine Arbeitswellenlänge von 365 nm) sowie eine ein paralleles Lichtbündel erzeugende Strahlformungsoptik umfasst.The projection exposure system 600 according to 6 has an illumination device 610 and a projection lens 620. The illumination device 610 serves to illuminate a structure-bearing mask (reticle) 615 with light from a light source unit 605, which comprises a laser light source, for example in the form of an ArF excimer laser for an operating wavelength of 193 nm (or also in the form of a KrF excimer laser for an operating wavelength of 248 nm or a mercury vapor lamp for an operating wavelength of 365 nm) and beam-shaping optics generating a parallel light beam.

Die Beleuchtungseinrichtung 610 weist eine optische Einheit 611 auf, die u.a. im dargestellten Beispiel einen Umlenkspiegel 612 umfasst. Die optische Einheit 611 kann zur Erzeugung unterschiedlicher Beleuchtungssettings (d.h. Intensitätsverteilungen in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung 610) beispielsweise ein diffraktives optisches Element (DOE) sowie ein Zoom-Axikon-System aufweisen. In Lichtausbreitungsrichtung nach der optischen Einheit 611 befindet sich im Strahlengang eine Lichtmischeinrichtung (nicht dargestellt), welche z.B. in für sich bekannter Weise eine zur Erzielung einer Lichtmischung geeignete Anordnung aus mikrooptischen Elementen aufweisen kann, sowie eine Linsengruppe 613, hinter der sich eine Feldebene mit einem Retikel-Maskierungssystem (REMA) befindet, welches durch ein in Lichtausbreitungsrichtung nachfolgendes REMA-Objektiv 614 auf die strukturtragende, in einer weiteren Feldebene angeordnete Maske (Retikel) 615 abgebildet wird und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel begrenzt. Die strukturtragende Maske 615 wird mit dem Projektionsobjektiv 620 auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) versehenes Linsensubstrat bzw. einen Wafer 630 abgebildet. Das Projektionsobjektiv 620 kann insbesondere für den Immersionsbetrieb ausgelegt sein, in welchem Falle sich bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung vor dem Wafer bzw. dessen lichtempfindlicher Schicht ein Immersionsmedium befindet. Ferner kann es beispielsweise eine numerische Apertur NA größer als 0.85, insbesondere größer als 1.1, aufweisen.The illumination device 610 has an optical unit 611, which in the example shown includes, among other things, a deflecting mirror 612. The optical unit 611 can, for example, have a diffractive optical element (DOE) and a zoom axicon system to generate different illumination settings (i.e., intensity distributions in a pupil plane of the illumination device 610). Downstream of the optical unit 611 in the light propagation direction, there is a light mixing device (not shown) in the beam path, which can, for example, have an arrangement of micro-optical elements suitable for achieving light mixing in a manner known per se, as well as a lens group 613, behind which there is a field plane with a reticle masking system (REMA), which is imaged by a REMA objective 614 following in the light propagation direction onto the structure-bearing mask (reticle) 615 arranged in a further field plane, and thereby delimits the illuminated area on the reticle. The structure-bearing mask 615 is imaged with the projection lens 620 onto a lens substrate or a wafer 630 provided with a light-sensitive layer (photoresist). The projection lens 620 can be designed in particular for immersion operation, in which case an immersion lens is positioned in front of the wafer or its light-sensitive layer with respect to the direction of light propagation. dium. Furthermore, it can, for example, have a numerical aperture NA greater than 0.85, in particular greater than 1.1.

7 zeigt eine schematische Darstellung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage als weiteres Anwendungsbeispiel eines erfindungsgemäß beschichteten optischen Elements. 7 shows a schematic representation of the possible structure of a microlithographic projection exposure system designed for operation in the EUV as a further application example of an optical element coated according to the invention.

Gemäß 7 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. According to 7 The projection exposure system 1 comprises an illumination device 2 and a projection lens 10. One embodiment of the illumination device 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, an illumination optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative embodiment, the light source 3 can also be provided as a module separate from the other illumination device.

In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 3 nicht.In this case, the lighting device does not include the light source 3.

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 Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In 7 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 7 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.A reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed. The reticle 7 is held by a reticle holder 8. The reticle holder 8 can be displaced via a reticle displacement drive 9, in particular in a scanning direction. 7 For explanation, a Cartesian xyz coordinate system is shown. The x-direction runs perpendicular to the drawing plane. The y-direction runs horizontally and the z-direction runs vertically. The scanning direction runs in 7 along the y-direction. The z-direction runs perpendicular to the object plane 6.

Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 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.The projection lens 10 is used to project the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. A structure on the reticle 7 is projected onto a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the region of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced, in particular along the y-direction, via a wafer displacement drive 15. The displacement of the reticle 7, on the one hand, via the reticle displacement drive 9, and the displacement of the wafer 13, on the other hand, via the wafer displacement drive 15, can be synchronized with each other.

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-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18 in die Beleuchtungsoptik 4. Die Beleuchtungsoptik 4 weist einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20 (mit schematisch angedeuteten Facetten 21) und einen zweiten Facettenspiegel 22 (mit schematisch angedeuteten Facetten 23) auf. Diese Facettenspiegel können insbesondere in der erfindungsgemäßen Weise realisiert sein, d.h. als Spiegelarray über einen in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Kühlkörper gekühlt werden.Radiation source 3 is an EUV radiation source. Radiation source 3 emits, in particular, EUV radiation, which is also referred to below as useful radiation or illumination radiation. The useful radiation has, in particular, a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. Radiation source 3 can be, for example, a plasma source, a synchrotron-based radiation source, or a free-electron laser (FEL). The illumination radiation 16 emanating from the radiation source 3 is focused by a collector 17 and propagates through an intermediate focus in an intermediate focal plane 18 into the illumination optics 4. The illumination optics 4 has a deflection mirror 19 and, downstream of this in the beam path, a first facet mirror 20 (with schematically indicated facets 21) and a second facet mirror 22 (with schematically indicated facets 23). These facet mirrors can be implemented in particular in the manner according to the invention, i.e., can be cooled as a mirror array via a heat sink designed according to the invention.

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 7 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 10 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16 auf. Bei dem Projektionsobjektiv 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0.5 und die auch größer sein kann als 0.6 und die beispielsweise 0.7 oder 0.75 betragen kann.The projection lens 10 has a plurality of mirrors Mi (i= 1, 2, ...), which are numbered according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1. In the 7 In the example shown, the projection lens 10 has six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve, or a different number of mirrors M1 are also possible. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection lens 10 is a doubly obscured optical system. The projection lens 10 has a numerical aperture on the image side that is greater than 0.5 and can also be greater than 0.6, for example, 0.7 or 0.75.

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.Although the invention has been described with reference to specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments will become apparent to those skilled in the art, e.g., by combining and/or interchanging features of individual embodiments. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that such variations and alternative embodiments are encompassed by the present invention, and the scope of the invention is limited only by the appended claims and their equivalents.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2012 215 359 A1 [0005]DE 10 2012 215 359 A1 [0005]

Claims (16)

Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats eines optischen Elements, mit • einem Substrathalter (160); und • einer Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) zum Aufbringen und/oder Modifizieren einer Beschichtung auf einem im Betrieb der Vorrichtung auf dem Substrathalter (160) befindlichen Substrat (100, 200, 300, 400, 500); • wobei im Betrieb der Vorrichtung eine Relativposition zwischen der Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) und dem auf dem Substrathalter (160) befindlichen Substrat (100, 200, 300, 400, 500) variabel einstellbar ist; und • wobei die von der Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) auf dem Substrat (100, 200, 300, 400, 500) erzielte Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition manipulierbar ist.A device for coating a substrate of an optical element, comprising: • a substrate holder (160); and • a source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) for applying and/or modifying a coating on a substrate (100, 200, 300, 400, 500) located on the substrate holder (160) during operation of the device; • wherein, during operation of the device, a relative position between the source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) and the substrate (100, 200, 300, 400, 500) located on the substrate holder (160) is variably adjustable; and • wherein the coating effect achieved by the source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) on the substrate (100, 200, 300, 400, 500) can be manipulated depending on the set relative position. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230) eine erste Quelle (111, 121, 211, 221, 231) und wenigstens eine zweite Quelle (112, 122, 212, 222, 232) aufweist.Device according to Claim 1 , characterized in that the source unit (110, 120, 210, 220, 230) has a first source (111, 121, 211, 221, 231) and at least one second source (112, 122, 212, 222, 232). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine räumliche Erstreckung sowohl der ersten Quelle (111, 121, 211, 221, 231) als auch der wenigstens einen zweiten Quelle (112, 122, 212, 222, 232) entlang wenigstens einer geometrischen Achse, insbesondere entlang zweier zueinander senkrechter Achsen, kleiner ist als die jeweilige räumliche Erstreckung des Substrats.Device according to Claim 2 , characterized in that a spatial extension of both the first source (111, 121, 211, 221, 231) and the at least one second source (112, 122, 212, 222, 232) along at least one geometric axis, in particular along two mutually perpendicular axes, is smaller than the respective spatial extension of the substrate. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Quelle (111, 121, 211, 221, 231) und die wenigstens eine zweite Quelle (112, 122, 212, 222, 232) unabhängig voneinander betreibbar sind.Device according to Claim 2 or 3 , characterized in that the first source (111, 121, 211, 221, 231) and the at least one second source (112, 122, 212, 222, 232) can be operated independently of one another. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Quelle (111, 121, 211, 221, 231) und die wenigstens eine zweite Quelle (112, 122, 212, 222, 232) sich hinsichtlich ihres dem jeweiligen Aufbringen und/oder Modifizieren der Beschichtung auf dem Substrat (100, 200) zugrundeliegenden Wirkprinzips voneinander unterscheiden.Device according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that the first source (111, 121, 211, 221, 231) and the at least one second source (112, 122, 212, 222, 232) differ from one another with regard to their operating principle underlying the respective application and/or modification of the coating on the substrate (100, 200). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Quelle (111, 121, 211, 221, 231) und die wenigstens eine zweite Quelle (112, 122, 212, 222, 232) sich hinsichtlich eines jeweils auf das Substrat (100, 200) deponierten Beschichtungsmaterials voneinander unterscheiden.Device according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the first source (111, 121, 211, 221, 231) and the at least one second source (112, 122, 212, 222, 232) differ from one another with regard to a coating material deposited on the substrate (100, 200). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulierbarkeit der Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition über eine variable Einstellbarkeit - der Ausrichtung, insbesondere Verkippung, wenigstens einer Quelle der Quelleinheit relativ zum Substrat; und/oder - eines Verdrehwinkels des Substrats implementiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the manipulability of the coating effect is implemented depending on the set relative position via a variable adjustability - of the orientation, in particular tilting, of at least one source of the source unit relative to the substrate; and/or - of a rotation angle of the substrate. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulierbarkeit der Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition über eine variable Einstellbarkeit - der Depositions- oder Abtragrate wenigstens einer Quelle der Quelleinheit; und/oder - der Abstrahlcharakteristik wenigstens einer Quelle der Quelleinheit implementiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the manipulability of the coating effect is implemented depending on the set relative position via a variable adjustability - of the deposition or removal rate of at least one source of the source unit; and/or - of the radiation characteristic of at least one source of the source unit. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulierbarkeit der Beschichtungswirkung abhängig von der eingestellten Relativposition über eine variable Einstellbarkeit einer an dem Substrat anliegenden elektrischen Bias-Spannung implementiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the manipulability of the coating effect is implemented depending on the set relative position via a variable adjustability of an electrical bias voltage applied to the substrate. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Einstellbarkeit der Relativposition zwischen der Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410) und dem auf dem Substrathalter befindlichen Substrat (100, 200, 300, 400) über eine translatorische Relativbewegung zwischen Substrathalter (160) und Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410) implementiert wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the variable adjustability of the relative position between the source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410) and the substrate (100, 200, 300, 400) located on the substrate holder is implemented via a translatory relative movement between the substrate holder (160) and the source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Quelle der Quelleinheit einen Heizer aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one source of the source unit has a heater. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Quelle der Quelleinheit einen Laser aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one source of the source unit comprises a laser. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Quelle der Quelleinheit ein Messgerät aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one source of the source unit has a measuring device. Verfahren zum Beschichten eines Substrats (100, 200, 300, 400, 500) eines optischen Elements, wobei ein auf einem Substrathalter (160) befindliches Substrat (100, 200, 300, 400, 500) über eine Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) beschichtet wird; - wobei eine Relativposition zwischen der Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) und dem Substrat (100, 200, 300, 400, 500) variabel eingestellt wird; und - wobei die Beschichtungswirkung der Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) auf dem Substrat (100, 200, 300, 400, 500) abhängig von der eingestellten Relativposition manipuliert wird.Method for coating a substrate (100, 200, 300, 400, 500) of an optical element, wherein a substrate (100, 200, 300, 400, 500) located on a substrate holder (160) is coated via a source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510); - wherein a relative position between the source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) and the substrate (100, 200, 300, 400, 500) is variably adjusted; and - wherein the coating effect of the source unit (110, 120, 210, 220, 230, 310, 410, 510) on the substrate (100, 200, 300, 400, 500) is manipulated depending on the adjusted relative position. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelleinheit (110, 120, 210, 220, 230) eine erste Quelle (111, 121, 211, 221, 231) und wenigstens eine zweite Quelle (112, 122, 212, 222, 232) aufweist, wobei diese Quellen abhängig von der eingestellten Relativposition unterschiedlich aktiviert werden.Procedure according to Claim 14 , characterized in that the source unit (110, 120, 210, 220, 230) has a first source (111, 121, 211, 221, 231) and at least one second source (112, 122, 212, 222, 232), wherein these sources are activated differently depending on the set relative position. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beschichtung zumindest zeitweise sowohl die erste Quelle (111, 121, 211, 221, 231) als auch die wenigstens eine zweite Quelle (112, 122, 212, 222, 232) von dem Substrat (100, 200) überdeckt werden.Procedure according to Claim 15 , characterized in that during the coating, at least temporarily both the first source (111, 121, 211, 221, 231) and the at least one second source (112, 122, 212, 222, 232) are covered by the substrate (100, 200).
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