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DE102024202669A1 - Tempering system for tempering components of a projection exposure system - Google Patents

Tempering system for tempering components of a projection exposure system Download PDF

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DE102024202669A1
DE102024202669A1 DE102024202669.7A DE102024202669A DE102024202669A1 DE 102024202669 A1 DE102024202669 A1 DE 102024202669A1 DE 102024202669 A DE102024202669 A DE 102024202669A DE 102024202669 A1 DE102024202669 A1 DE 102024202669A1
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DE
Germany
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temperature control
tempering
displacement pump
positive displacement
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102024202669.7A
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German (de)
Inventor
Luca Mettenleiter
Carina Kurth
Matthias Fetzer
Peter Steininger
Julian Zips
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
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Abstract

Es werden ein Temperier-System (24) zum Temperieren von Komponenten (25, 32, 33, 34), insbesondere optischer Komponenten (25, 25a, 25b, 25c) einer Projektionsbelichtungsanlage (1), ein optisches System (26) mit einem derartigen Temperier-System (24) und eine Projektionsbelichtungsanlage (1) beschrieben. Das Temperier-System (24) weist mindestens eine Temperiermedium-Leitung (28, 28a, 28b, 28c) zum Leiten des Temperiermediums an mindestens eine zu temperierende Komponente (25, 32, 33, 34) und mindestens eine Verdrängerpumpe (29, 29a, 29b, 29c) zum Fördern eines Temperiermediums in der Temperiermedium-Leitung (28, 28a, 28b, 28c) mit zumindest teilweise dynamischer Entkopplung von Temperiermedium auf.

Figure DE102024202669A1_0000
A temperature control system (24) for temperature control of components (25, 32, 33, 34), in particular optical components (25, 25a, 25b, 25c) of a projection exposure system (1), an optical system (26) with such a temperature control system (24) and a projection exposure system (1) are described. The temperature control system (24) has at least one temperature control medium line (28, 28a, 28b, 28c) for conducting the temperature control medium to at least one component to be temperature controlled (25, 32, 33, 34) and at least one positive displacement pump (29, 29a, 29b, 29c) for conveying a temperature control medium in the temperature control medium line (28, 28a, 28b, 28c) with at least partial dynamic decoupling of the temperature control medium.
Figure DE102024202669A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperier-System zum Temperieren von Komponenten, insbesondere optischer Komponenten, einer Projektionsbelichtungsanlage, ein optisches System mit einem derartigen Temperier-System und einer Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System.The present invention relates to a temperature control system for temperature control of components, in particular optical components, of a projection exposure system, an optical system with such a temperature control system and a projection exposure system with such an optical system.

Bei lithographischen Prozessen können sich in einzelnen Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage große Wärmemengen akkumulieren. Insbesondere bei der EUV-Lithographie müssen die optischen Komponenten einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage temperiert, insbesondere gekühlt, werden. Beispielsweise kann eine aktive Kühlung mit einem Temperiermedium erfolgen.During lithographic processes, large amounts of heat can accumulate in individual components of a projection exposure system. Especially in EUV lithography, the optical components of such a projection exposure system must be tempered, specifically cooled. For example, active cooling can be achieved with a temperature control medium.

Diese Art der Temperierung von optischen Komponenten führt zu einer Reihe von Problemen: Durch das fließende Temperiermedium können in der Temperiermedium-Leitung strömungsinduzierte Vibrationen (Flow Induced Vibrations) entstehen, die auf die optischen Komponenten übertragen werden können. Außerdem sind einzelne Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage durch die Temperiermedium-Leitung dynamisch gekoppelt, sodass Anregungen, die innerhalb der einzelnen Komponenten entstehen, durch die Temperiermedium-Leitung auf andere Komponenten übertragen werden können.This type of thermal control of optical components leads to a number of problems: The flowing thermal control medium can cause flow-induced vibrations in the thermal control medium line, which can be transmitted to the optical components. Furthermore, individual components of the projection exposure system are dynamically coupled by the thermal control medium line, so that excitations that arise within individual components can be transmitted to other components through the thermal control medium line.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zur Kompensation von strömungsinduzierten Vibrationen bekannt. Aus der DE 10 2023 203 580 A1 ist diesbezüglich eine Kühlmittelleitung zur Bereitstellung eines Fluids zur Temperierung von Bauteilen bekannt. Die DE 10 2022 204 370 A1 offenbart eine Druckmindereinheit und ein EUV-Lithographiesystem. Aus der DE 10 2022 204 373 ist ebenfalls eine Druckmindereinheit und ein EUV-Lithographiesystem bekannt.Various approaches to compensating flow-induced vibrations are known from the state of the art. DE 10 2023 203 580 A1 In this regard, a coolant line for providing a fluid for tempering components is known. DE 10 2022 204 370 A1 discloses a pressure reducing unit and an EUV lithography system. DE 10 2022 204 373 A pressure reducing unit and an EUV lithography system are also known.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Temperier-System für eine Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, die verbesserte strömungstechnische Eigenschaften aufweist, insbesondere hinsichtlich der dynamischen Entkopplung einzelner Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage.It is an object of the present invention to provide a temperature control system for a projection exposure system which has improved fluidic properties, in particular with regard to the dynamic decoupling of individual components of the projection exposure system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Temperier-System mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen.This object is achieved according to the invention by a tempering system having the features listed in claim 1.

Der Kern der Erfindung liegt darin, das Temperiermedium mittels mindestens einer Verdrängerpumpe in der mindestens einen Temperiermedium-Leitung zu fördern. Die Erfinder haben erkannt, dass mittels mindestens einer Verdrängerpumpe Bereiche des Temperier-Systems vor und nach der Verdrängerpumpe zumindest teilweise dynamisch entkoppelbar sind. Die Funktionsweise von Verdrängerpumpen beruht darauf, dass ein Volumenstrom des Temperiermediums im Bereich der Verdrängerpumpe reduziert und insbesondere vollständig unterbrochen wird. Auf diese Art können die Druckschwankungen, die durch den Volumenstrom vom Temperiermedium übertragen werden, reduziert und insbesondere vollständig unterbrochen werden. Eine Weiterleitung von Druckschwankungen, insbesondere Flow Induced Vibrations, ist somit reduziert, insbesondere vermieden. Auf diese Art ist es insbesondere möglich, einzelne Komponenten, insbesondere optische Komponenten, der Projektionsbelichtungsanlage dynamisch zu entkoppeln und dadurch mit erhöhter Präzision zu betreiben.The core of the invention lies in conveying the temperature control medium by means of at least one positive displacement pump in the at least one temperature control medium line. The inventors have recognized that by means of at least one positive displacement pump, regions of the temperature control system upstream and downstream of the positive displacement pump can be at least partially dynamically decoupled. The functioning of positive displacement pumps is based on the fact that a volume flow of the temperature control medium in the region of the positive displacement pump is reduced and, in particular, completely interrupted. In this way, the pressure fluctuations transmitted by the volume flow of the temperature control medium can be reduced and, in particular, completely interrupted. The transmission of pressure fluctuations, in particular flow-induced vibrations, is thus reduced and, in particular, avoided. In this way, it is particularly possible to dynamically decouple individual components, in particular optical components, of the projection exposure system and thus operate them with increased precision.

Unter einer dynamischen Entkopplung von Temperiermedium sei hierbei verstanden, dass eine, durch eine Komponente induzierte, und durch den Volumenstrom des Temperiermediums propagierende, Druckschwankung durch die Verdrängerpumpe reduziert und insbesondere vollständig unterbrochen wird.Dynamic decoupling of the temperature control medium means that a pressure fluctuation induced by a component and propagated by the volume flow of the temperature control medium is reduced and, in particular, completely interrupted by the positive displacement pump.

Unter einer dynamischen Entkopplung der Komponenten sei hierbei verstanden, dass Druckschwankungen, die durch einzelne Komponenten induziert werden, nicht auf andere Komponenten übertragen werden, obwohl die Komponenten an dasselbe Temperier-System angeschlossen sind.Dynamic decoupling of the components means that pressure fluctuations induced by individual components are not transferred to other components, even though the components are connected to the same temperature control system.

Die mindestens eine zu temperierende Komponente kann insbesondere eine optische Komponente, beispielsweise eine Blende, eine Linse und/oder ein Spiegel, sein. Die mindestens eine optische Komponente kann mittels des Kühlmediums insbesondere direkt gekühlt werden. Bei der mindestens einen optischen Komponente kann es sich insbesondere um Spiegel der Projektionsbelichtungsanlage handeln. Insbesondere kann es sich dabei um einen Facettenspiegel, einen Kollektor, eine Übertragungsoptik, oder ein GI-Spiegelmodul (Grazing Incidents; Spiegelmodul für streifenden Lichteinfall) handeln. Die mindestens eine zu temperierende Komponente kann alternativ oder zusätzlich mechanische Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere eines optischen Systems hiervon, aufweisen, beispielsweise Rahmenelemente, insbesondere einen Tragrahmen zur Lagerung von optischen Komponenten, einen Referenzrahmen zur Positionsbestimmung optischer Komponenten, einen Außenrahmen zur vakuumdichten Abschirmung von zumindest Teilen eines optischen Systems, einen Zwischenrahmen zur Lagerung weiterer Rahmenelemente an einem Außenrahmen und/oder einem Maschinenrahmen zur Lagerung von Maschinenkomponenten, beispielsweise mindestens einer Verdrängerpumpe des Temperier-Systems.The at least one component to be temperature-controlled can in particular be an optical component, for example a diaphragm, a lens and/or a mirror. The at least one optical component can in particular be cooled directly by means of the cooling medium. The at least one optical component can in particular be a mirror of the projection exposure system. In particular, this can be a facet mirror, a collector, a transmission optics, or a GI mirror module (grazing incidents). The at least one component to be temperature-controlled can alternatively or additionally comprise mechanical components of the projection exposure system, in particular of an optical system thereof, for example frame elements, in particular a support frame for mounting optical components, a reference frame for determining the position of optical components, an outer frame for vacuum-tight shielding of at least parts of an optical system, an intermediate frame for mounting further frame elements on an outer frame and/or a machine frame for mounting machine internal components, for example at least one positive displacement pump of the temperature control system.

Das Temperier-System dient insbesondere zum Kühlen der mindestens einen Komponente. Es kann jedoch auch ein Erwärmen mindestens einer Komponente erfolgen.The temperature control system is primarily used to cool at least one component. However, it can also heat at least one component.

Es ist insbesondere möglich, eine Druckamplitude von Druckschwankungen mithilfe der Verdrängerpumpe um den Faktor 2, insbesondere um den Faktor 5, insbesondere um den Faktor 10, insbesondere um den Faktor 100 und insbesondere um den Faktor 1000, zu reduzieren. Beispielsweise kann ein Verhältnis der Druckamplitude von Druckschwankungen vor der mindestens einen Verdrängerpumpe zu der Druckamplitude nach der mindestens einen Verdrängerpumpe 2, insbesondere 5, insbesondere 10, insbesondere 100, insbesondere 1000, betragen.It is particularly possible to reduce a pressure amplitude of pressure fluctuations by a factor of 2, in particular by a factor of 5, in particular by a factor of 10, in particular by a factor of 100, and in particular by a factor of 1000 using the positive displacement pump. For example, a ratio of the pressure amplitude of pressure fluctuations upstream of the at least one positive displacement pump to the pressure amplitude downstream of the at least one positive displacement pump can be 2, in particular 5, in particular 10, in particular 100, in particular 1000.

Das Temperier-System umfasst insbesondere eine Temperiermedium-Quelle zur Bereitstellung des Temperiermediums und eine Temperiermedium-Senke zur Aufnahme des Temperiermediums nach Durchlaufen der mindestens einen Temperiermedium-Leitung. Vorzugsweise liegt das Temperiermedium in der Temperiermedium-Quelle mit einer Temperatur vor, die zur Temperierung einzelner Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage geeignet ist. Beispielsweise kann das Temperiermedium mit einer Temperatur zwischen 20 °C und 40 °C, beispielsweise mit 22,0 ± 0,1 °C, bereitgestellt werden. Die Temperiermedium-Quelle und/oder die Temperiermedium-Senke können als Temperiermedium-Reservoir ausgebildet sein. Es ist insbesondere möglich, dass ein gemeinsames Temperiermedium-Reservoir als Temperiermedium-Quelle und Temperiermedium-Senke dient. Das Temperier-System kann insbesondere einen geschlossenen Temperiermedium-Kreislauf ausbilden.The temperature control system comprises, in particular, a temperature control medium source for providing the temperature control medium and a temperature control medium sink for receiving the temperature control medium after it has passed through the at least one temperature control medium line. The temperature control medium in the temperature control medium source is preferably present at a temperature suitable for controlling the temperature of individual components of the projection exposure system. For example, the temperature control medium can be provided at a temperature between 20 °C and 40 °C, for example at 22.0 ± 0.1 °C. The temperature control medium source and/or the temperature control medium sink can be designed as a temperature control medium reservoir. It is particularly possible for a common temperature control medium reservoir to serve as the temperature control medium source and the temperature control medium sink. The temperature control system can, in particular, form a closed temperature control medium circuit.

Das Temperiermedium kann insbesondere eine Temperierflüssigkeit sein. Als Temperiermedium kann insbesondere Wasser verwendet werden. Es ist auch möglich andere Temperierflüssigkeiten mit einer hinreichend hohen Wärmekapazität zu verwenden.The temperature control medium can, in particular, be a temperature control liquid. Water, in particular, can be used as the temperature control medium. Other temperature control liquids with a sufficiently high heat capacity are also possible.

Die Verdrängerpumpe kann an einer beliebigen Stelle innerhalb des Temperier-Systems angeordnet sein. Vorteilhafterweise ermöglichen Verdrängerpumpen besonders konstante Durchflussraten. Insbesondere schwankt der erzeugte Volumenstrom maximal um 10 %. Der Volumenstrom des Temperiermediums in der Temperiermedium-Leitung, der mittels der Verdrängerpumpe erzeugt wird, liegt beispielsweise bei 0,1 bis 30 Liter pro Minute, insbesondere bei 0,1 bis 5 Liter pro Minute. Der Volumenstrom kann insbesondere abhängig von der Art der zu temperierenden Komponente gewählt werden. Rahmenelemente können insbesondere mit einem Volumenstrom zwischen 1 und 30 Liter pro Minute, Tragrahmen beispielsweise mit 10 bis 30 Litern pro Minute und Sensorrahmen mit etwa 1 Liter pro Minute gekühlt werden. Optische Komponenten können beispielsweise mit einem Volumenstrom zwischen 0,1 und 1 Liter pro Minute, insbesondere mit etwa 0,5 Liter pro Minute, gekühlt werden.The positive displacement pump can be located anywhere within the temperature control system. Advantageously, positive displacement pumps enable particularly constant flow rates. In particular, the generated volume flow fluctuates by a maximum of 10%. The volume flow of the temperature control medium in the temperature control medium line, which is generated by the positive displacement pump, is, for example, 0.1 to 30 liters per minute, in particular 0.1 to 5 liters per minute. The volume flow can be selected depending on the type of component to be temperature-controlled. Frame elements can be cooled in particular with a volume flow between 1 and 30 liters per minute, support frames, for example, with 10 to 30 liters per minute, and sensor frames with approximately 1 liter per minute. Optical components, for example, can be cooled with a volume flow between 0.1 and 1 liter per minute, in particular with approximately 0.5 liters per minute.

Die Strömungsgeschwindigkeiten des Temperiermediums sind sehr viel kleiner als die Schallgeschwindigkeit innerhalb des Temperiermediums. Entsprechend ist die Ausbreitung von Druckschwankungen und Vibrationen unabhängig von der Fließrichtung des Temperiermediums. Die mindestens eine Verdrängerpumpe kann vor und/oder nach zu entkoppelnden Bereichen des Temperier-Systems, insbesondere vor und/oder nach mindestens einer zu temperierenden Komponente, angeordnet sein. Insbesondere kann eine Verdrängerpumpe vor und eine Verdrängerpumpe nach der zu temperierenden Komponente angeordnet sein. Hierdurch lässt sich eine deutlich höhere dynamische Entkopplung erzielen.The flow velocities of the temperature control medium are much lower than the speed of sound within the temperature control medium. Accordingly, the propagation of pressure fluctuations and vibrations is independent of the flow direction of the temperature control medium. The at least one positive displacement pump can be arranged upstream and/or downstream of the regions of the temperature control system to be decoupled, in particular upstream and/or downstream of at least one component to be temperature-controlled. In particular, one positive displacement pump can be arranged upstream and one downstream of the component to be temperature-controlled. This allows for significantly higher dynamic decoupling.

Die Verdrängerpumpe induziert insbesondere keine Temperaturschwankungen in das Temperier-System. Die Verdrängerpumpe verschmutzt darüber hinaus das Temperier-System und das Temperiermedium nicht. Der Einsatz einer Verdrängerpumpe beeinflusst das Temperier-System entsprechend nicht negativ.In particular, the positive displacement pump does not induce temperature fluctuations in the temperature control system. Furthermore, the positive displacement pump does not contaminate the temperature control system or the temperature control medium. The use of a positive displacement pump therefore does not negatively impact the temperature control system.

Die zumindest teilweise Unterbrechung des Volumenstroms durch die mindestens eine Verdrängerpumpe kann Druckschwankungen induzieren. Die Erfinder haben erkannt, dass aufgrund der zumindest teilweisen dynamischen Entkopplung Verdrängerpumpen dennoch zum Einsatz in Temperier-Systemen für Projektionsbelichtungsanlagen, insbesondere für optische Komponenten hiervon, geeignet und vorteilhaft sind. Vorteilhafterweise wird die Verdrängerpumpe derart gewählt und/oder betrieben, dass die induzierten Druckschwankungen klein sind, bevorzugt kleiner als 100 Pa, insbesondere kleiner als 50 Pa, insbesondere kleiner als 30 Pa und insbesondere kleiner als 20 Pa. Die durch die Verdrängerpumpe induzierten Druckschwankungen sind insbesondere klein im Vergleich zu externen Druckschwankungen, die mittels der Temperiermedium-Leitung durch das System propagieren.The at least partial interruption of the volume flow by the at least one positive displacement pump can induce pressure fluctuations. The inventors have recognized that, due to the at least partial dynamic decoupling, positive displacement pumps are nevertheless suitable and advantageous for use in temperature control systems for projection exposure systems, in particular for optical components thereof. Advantageously, the positive displacement pump is selected and/or operated such that the induced pressure fluctuations are small, preferably less than 100 Pa, in particular less than 50 Pa, in particular less than 30 Pa, and in particular less than 20 Pa. The pressure fluctuations induced by the positive displacement pump are particularly small compared to external pressure fluctuations that propagate through the system via the temperature control medium line.

Das Temperiermedium fließt in der mindestens einen Temperiermedium-Leitung bevorzugt laminar. Die Verdrängerpumpe erzeugt insbesondere keine turbulenten Strömungen innerhalb des Temperier-Systems. Die Reynolds-Zahl der Strömung des Temperier-Mediums innerhalb der Temperiermedium-Leitung liegt insbesondere bei weniger als 2300.The temperature control medium preferably flows laminarly in the at least one temperature control medium line. In particular, the positive displacement pump does not generate turbulent flows within the temperature control system. The Reynolds number of the temperature control medium flow within the temperature ing medium line is in particular less than 2300.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 2 ist besonders flexibel einsetzbar. Mittels strömungstechnisch parallelgeschalteter Temperiermedium-Leitungen, die eine gemeinsame Temperiermedium-Zuleitung aufweisen, kann eine Vielzahl von Komponenten, insbesondere optischer Komponenten, parallel temperiert werden. Es können insbesondere unterschiedliche Komponenten temperiert werden, die unterschiedliche Anforderungen an die Temperierung haben.A temperature control system according to claim 2 is particularly flexible in its use. By means of parallel-connected temperature control medium lines, which have a common temperature control medium supply line, a large number of components, in particular optical components, can be temperature-controlled in parallel. In particular, different components with different temperature control requirements can be temperature-controlled.

Die Speisung der einzelnen Temperiermedium-Leitungen kann dabei aus einer einzigen Temperiermedium-Quelle erfolgen. Insbesondere ist die Temperatur des Temperiermediums in allen parallelen Temperiermedium-Leitungen gleich. Auf diese Art können einzelne Komponenten mit der gleichen Temperatur, und insbesondere mit der gleichen Temperierleistung temperiert werden.The individual temperature control medium lines can be supplied from a single temperature control medium source. In particular, the temperature of the temperature control medium is the same in all parallel temperature control medium lines. This allows individual components to be controlled at the same temperature and, in particular, with the same temperature control performance.

Darüber hinaus kann ein Temperier-System mit parallelen Temperiermedium-Leitungen besonders bauraumeffizient an eine Projektionsbelichtungsanlage angeschlossen werden.In addition, a temperature control system with parallel temperature control medium lines can be connected to a projection exposure system in a particularly space-efficient manner.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 3 ist besonders einfach herstell- und/oder installierbar. Durch die eine, im Bereich der Temperiermedium-Zuleitung angeordnete Verdrängerpumpe können alle parallelen Temperiermedium-Leitungen mit Temperiermedium versorgt werden.A temperature control system according to claim 3 is particularly easy to manufacture and/or install. The single displacement pump located in the area of the temperature control medium supply line allows all parallel temperature control medium lines to be supplied with temperature control medium.

Durch ein Temperier-System gemäß Anspruch 4 ist zumindest eine Temperiermedium-Leitung separat einstellbar. Insbesondere kann das Volumen des Temperiermediums und/oder die Fließgeschwindigkeit des Temperiermediums in der Temperiermedium-Leitung präzise eingestellt werden. Mit einer derartigen Temperiermedium-Leitung kann beispielsweise Temperiermedium zu einer besonders sensiblen optischen Komponente geleitet werden, die mittels eines derartigen Temperier-Systems besonders präzise temperiert werden kann.A temperature control system according to claim 4 allows at least one temperature control medium line to be separately adjusted. In particular, the volume of the temperature control medium and/or the flow rate of the temperature control medium in the temperature control medium line can be precisely adjusted. With such a temperature control medium line, for example, the temperature control medium can be directed to a particularly sensitive optical component, which can be temperature-controlled with particular precision using such a temperature control system.

Bevorzugt weist das Temperier-System die mindestens eine Verdrängerpumpe im Bereich mindestens einer Temperier-Leitung und mindestens eine Verdrängerpumpe im Bereich der gemeinsamen Zuleitung auf. Die Kombination mehrerer seriell geschalteter Verdrängerpumpen ermöglicht eine besonders präzise und zuverlässige Einstellung der Fließeigenschaften des Temperiermediums. Zudem sind mehrere zumindest teilweise dynamisch entkoppelte Bereiche im Temperier-System geschaffen.Preferably, the temperature control system comprises at least one positive displacement pump in the region of at least one temperature control line and at least one positive displacement pump in the region of the common supply line. The combination of several positive displacement pumps connected in series enables particularly precise and reliable adjustment of the flow properties of the temperature control medium. Furthermore, several at least partially dynamically decoupled zones are created in the temperature control system.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 5 ist besonders dynamisch einstellbar. Dadurch, dass mehr als eine Temperiermedium-Leitung jeweils mindestens eine Verdrängerpumpe aufweist, können Fließgeschwindigkeit und Volumen des Temperiermediums in unterschiedlichen Temperiermedium-Leitungen präzise und insbesondere unabhängig voneinander eingestellt werden. Bevorzugt weisen alle parallelen Temperiermedium-Leitungen jeweilige Verdrängerpumpen vor und/oder nach der jeweiligen zu temperierenden Komponente auf. Hierdurch kann insbesondere auch bei Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage auf spontane Inhomogenitäten, wie das spontane Ansammeln einer großen Wärmemenge bei einer oder mehrerer der optischen Komponenten kompensiert werden.A temperature control system according to claim 5 is particularly dynamically adjustable. Because more than one temperature control medium line each has at least one positive displacement pump, the flow rate and volume of the temperature control medium in different temperature control medium lines can be precisely and, in particular, independently adjusted. Preferably, all parallel temperature control medium lines have respective positive displacement pumps upstream and/or downstream of the respective component to be temperature controlled. This makes it possible to compensate for spontaneous inhomogeneities, such as the spontaneous accumulation of a large amount of heat in one or more of the optical components, particularly during operation of the projection exposure system.

Gleichzeitig ist es auch möglich, die Versorgung einzelner Temperiermedium-Leitungen mit Temperiermedium zurückzufahren oder komplett zu unterbinden. Dies kann beispielsweise nützlich sein, falls einzelne Komponenten keine akute Temperierung benötigen. Es ist auch möglich, unterschiedliche Komponenten sequentiell zu temperieren.At the same time, it is also possible to reduce or completely shut off the supply of temperature control medium to individual temperature control lines. This can be useful, for example, if individual components do not require immediate temperature control. It is also possible to temperature control different components sequentially.

Mit einem Temperier-System gemäß Anspruch 6 ist die Temperatur einzelner Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage besonders präzise und unabhängig von anderen Temperiermedium-Leitungen einstellbar. Insbesondere ist die Temperatur derjenigen Komponenten, die der jeweiligen Temperiermedium-Leitung zugeordnet sind, die eine Temperier-Einheit aufweist, besonders präzise einstellbar. Insbesondere kann das Temperiermedium mittels einer Temperier-Einheit auf eine einstellbare Zieltemperatur erwärmt oder abgekühlt werden. Hierdurch ist es insbesondere auch möglich, einzelne Komponenten gezielt zu erwärmen.With a temperature control system according to claim 6, the temperature of individual components of the projection exposure system can be adjusted particularly precisely and independently of other temperature control medium lines. In particular, the temperature of those components assigned to the respective temperature control medium line that has a temperature control unit can be adjusted particularly precisely. In particular, the temperature control medium can be heated or cooled to an adjustable target temperature by means of a temperature control unit. This also makes it possible, in particular, to heat individual components in a targeted manner.

Die Temperier-Einheit kann dabei insbesondere als Wärmetauscher ausgebildet sein, beispielsweise als Gegenstrom- oder als Gleichstromwärmetauscher. Es ist ebenfalls möglich, dass die Temperier-Einheit als elektrische Temperier-Einheit ausgebildet ist, beispielsweise als Peltierelement.The temperature control unit can be designed, in particular, as a heat exchanger, for example, as a countercurrent or direct current heat exchanger. It is also possible for the temperature control unit to be designed as an electrical temperature control unit, for example, as a Peltier element.

Mittels eines Temperier-Systems gemäß Anspruch 7 wird eine besonders hohe dynamische Entkopplung einzelner Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage erreicht. Der Maschinenrahmen ist insbesondere als separater Maschinenrahmen ausgeführt und insbesondere von weiteren Strukturen der Projektionsbelichtungsanlage mechanisch entkoppelt. Insbesondere ist der Maschinenrahmen von einem Verbindungsrahmen, einem Tragrahmen und/oder einem Referenzrahmen mechanisch entkoppelt. Auf diese Art können Druckschwankungen, die auf dem Verbindungsrahmen, dem Tragrahmen und/oder dem Referenzrahmen entstehen, nicht auf die Verdrängerpumpe und umgekehrt übertragen werden. Anregungen von außerhalb des Systems, insbesondere von außerhalb einer Vakuumkammer, können mittels der auf dem Maschinenrahmen angeordneten mindestens einen Verdrängerpumpe besonders effektiv unterdrückt werden.By means of a temperature control system according to claim 7, a particularly high dynamic decoupling of individual components of the projection exposure system is achieved. The machine frame is designed, in particular, as a separate machine frame and, in particular, is mechanically decoupled from other structures of the projection exposure system. In particular, the machine frame is mechanically decoupled from a connecting frame, a support frame and/or a reference frame. In this way, pressure fluctuations that arise on the connecting frame, the support frame and/or the reference frame cannot be transmitted to the displacement pump and vice versa. Stimuli from outside the system, in particular from outside within a vacuum chamber, can be suppressed particularly effectively by means of at least one positive displacement pump arranged on the machine frame.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 8 ist besonders unempfindlich für Druckschwankungen, insbesondere Flow Induced Vibrations. Elastisches Material kann Druckschwankungen aufnehmen und hierdurch absorbieren. Zudem sind elastische Temperiermedium-Leitungen besonders gut mit Verdrängerpumpen kombinierbar, da Verdrängerpumpen die Temperiermedium-Leitungen mechanisch verformen und/oder zusammendrücken. Dies erhöht auch die Langlebigkeit des Temperier-Systems.A temperature control system according to claim 8 is particularly insensitive to pressure fluctuations, especially flow-induced vibrations. Elastic material can accommodate and thus absorb pressure fluctuations. Furthermore, elastic temperature control medium lines are particularly well suited for combination with positive displacement pumps, since positive displacement pumps mechanically deform and/or compress the temperature control medium lines. This also increases the longevity of the temperature control system.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 9 ist besonders effizient und präzise. Durch den Einsatz einer Steuer- und/oder Regeleinheit kann die Nutzerinteraktion des Temperier-Systems auf ein Minimum reduziert werden. Es ist insbesondere möglich, dass die Temperierung mittels des Steuer- und/oder Regelsystems vollautomatisch abläuft.A temperature control system according to claim 9 is particularly efficient and precise. By using a control and/or regulation unit, user interaction with the temperature control system can be reduced to a minimum. In particular, it is possible for the temperature control to be fully automated using the control and/or regulation system.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 10 trägt weiter zur störungsfreien Nutzung der Projektionsbelichtungsanlage bei. Die möglichen durch die Verdrängerpumpe in das System eingebrachten Druckschwankungen sind, aufgrund der Kenntnis über die Produktspezifikationen der Verdrängerpumpe, bekannt. Entsprechend können die Auswirkungen dieser Druckschwankungen auf die Komponenten, insbesondere die optischen Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage, vorausberechnet werden. Diese Vorausberechnung kann insbesondere von der Steuer- und/oder Regeleinheit durchgeführt werden.A temperature control system according to claim 10 further contributes to the trouble-free use of the projection exposure system. The possible pressure fluctuations introduced into the system by the positive displacement pump are known due to knowledge of the positive displacement pump's product specifications. Accordingly, the effects of these pressure fluctuations on the components, in particular the optical components of a projection exposure system, can be predicted. This prediction can be performed, in particular, by the control and/or regulating unit.

Darüber hinaus ist es insbesondere möglich, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit spezielle Bauteile, insbesondere Aktuatoren, ansteuert, die die vorausgesagte Auswirkung besagter Druckschwankungen auf die Komponenten kompensieren. Auf diese Art ist eine besonders störungsfreie und effiziente Verwendung der Projektionsbelichtungsanlage möglich.Furthermore, it is particularly possible for the control and/or regulation unit to control special components, especially actuators, that compensate for the predicted impact of said pressure fluctuations on the components. This enables particularly trouble-free and efficient use of the projection exposure system.

Insbesondere kann die Regelung, insbesondere Kompensation der auf die mindestens eine Verdrängerpumpe zurückgehenden Druckschwankungen mittels einer Feedforward-Methode erfolgen. Negative Einflüsse der Druckschwankungen sind besonders zuverlässig ausgeschlossen.In particular, the control, and in particular the compensation, of the pressure fluctuations attributable to the at least one positive displacement pump can be carried out using a feedforward method. Negative influences of the pressure fluctuations are particularly reliably excluded.

Prinzipiell sind alle Arten von Verdrängerpumpen geeignet. Bei der Verdrängerpumpe kann es sich beispielsweise um eine Drehkolbenpumpe, eine Drehschieberpumpe, eine Exzenterschneckenpumpe, eine Impellerpumpe, eine Schlauchpumpe, eine Peristaltikpumpe und/oder oder eine Zahnradpumpe handeln.In principle, all types of positive displacement pumps are suitable. The positive displacement pump can be, for example, a rotary lobe pump, a rotary vane pump, a progressing cavity pump, an impeller pump, a hose pump, a peristaltic pump, and/or a gear pump.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 11 ermöglicht eine besonders effiziente dynamische Entkopplung einzelner Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage. Durch das Aufteilen des Temperiermediums in einzelne abgeschlossene Teilvolumen findet eine im Wesentlichen vollständige dynamische Entkopplung des Temperiermediums im Bereich der Verdrängerpumpe statt. Auf diese Art werden eventuelle Druckschwankungen, die durch das Temperiermedium propagieren, vollkommen unterbrochen und können nicht auf weitere Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage übertragen werden.A temperature control system according to claim 11 enables particularly efficient dynamic decoupling of individual components of the projection exposure system. By dividing the temperature control medium into individual, enclosed sub-volumes, a substantially complete dynamic decoupling of the temperature control medium takes place in the area of the positive displacement pump. In this way, any pressure fluctuations propagating through the temperature control medium are completely interrupted and cannot be transmitted to other components of the projection exposure system.

Ein Temperier-System gemäß Anspruch 12 ermöglicht eine besonders gute dynamische Entkopplung des Temperiermediums vor und nach der Verdrängerpumpe. Peristaltikpumpen arbeiten dabei insbesondere nach dem peristaltischen Prinzip. Dabei wird durch Dehnen und Quetschen eines formbaren Temperiermedium-Leitungselements Temperiermedium durch eine Anlage gefördert.A temperature control system according to claim 12 enables particularly good dynamic decoupling of the temperature control medium upstream and downstream of the positive displacement pump. Peristaltic pumps operate, in particular, according to the peristaltic principle. The temperature control medium is conveyed through a system by stretching and squeezing a malleable temperature control medium line element.

Die mindestens eine Verdrängerpumpe kann insbesondere als radiale und/oder lineare Peristaltikpumpe ausgebildet sein. Bei radialen Peristaltikpumpen quetscht ein radialsymmetrischer rotierender Kolben das Temperiermedium-Leitungselement durch die Rotation periodisch zusammen. Bei linearen Peristaltikpumpen quetscht mindestens ein Kolben das Temperiermedium-Leitungselement durch eine Linearbewegung periodisch zusammen. Es ist insbesondere möglich, dass ein Temperier-System, welches mehr als eine Verdrängerpumpe aufweist sowohl radial als auch axiale Peristaltikpumpen umfasst.The at least one positive displacement pump can be designed, in particular, as a radial and/or linear peristaltic pump. In radial peristaltic pumps, a radially symmetrical rotating piston periodically squeezes the temperature control medium line element through rotation. In linear peristaltic pumps, at least one piston periodically squeezes the temperature control medium line element through a linear movement. It is particularly possible for a temperature control system that has more than one positive displacement pump to include both radial and axial peristaltic pumps.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein optisches System derart zu verbessern, dass einzelne Komponenten des optischen Systems sowohl adäquat temperiert werden als auch resistent gegen die Übertragung von inner- oder außerhalb des Systems entstehenden Vibrationen oder Druckschwankungen ausgebildet ist.A further object of the invention is to improve an optical system in such a way that individual components of the optical system are both adequately tempered and resistant to the transmission of vibrations or pressure fluctuations occurring inside or outside the system.

Diese Aufgabe wird gelöst von einem optischen System mit den in Anspruch 13 aufgeführten Merkmalen. Die Vorteile eines derartigen optischen Systems entsprechen im Wesentlichen denen, die unter Bezugnahme auf die Ansprüche 1 bis 12 zu dem Temperier-System bereits erläutert worden sind.This object is achieved by an optical system having the features listed in claim 13. The advantages of such an optical system essentially correspond to those already explained with reference to claims 1 to 12 for the temperature control system.

Bei einem derartigen optischen System kann es sich insbesondere um ein für die DUV- oder EUV-Lithographie geeignetes optisches System handeln. Das optische System kann insbesondere die Beleuchtungsoptik und/oder die Projektionsoptik und/oder Teile hiervon umfassen. Das optische System kann alternativ oder zusätzlich auch einen Kollektor und/oder eine Übertragungsoptik umfassen.Such an optical system can in particular be an optical system suitable for DUV or EUV lithography. The optical system can in particular Illumination optics and/or projection optics and/or parts thereof. Alternatively or additionally, the optical system may also include a collector and/or transmission optics.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des optischen Systems ergeben sich aus den Unteransprüchen 14 und 15, deren Vorteile ebenfalls unter Bezugnahme auf die Ansprüche 1 bis 12 zu dem Temperier-System bereits erläutert worden sind.Advantageous embodiments of the optical system result from subclaims 14 and 15, the advantages of which have also already been explained with reference to claims 1 to 12 for the tempering system.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Projektionsbelichtungsanlage derart zu verbessern, dass einzelne Komponenten, insbesondere optische Komponenten, der Projektionsbelichtungsanlage zum einen adäquat gekühlt und zum anderen resistent gegenüber inner- oder außerhalb der der Projektionsbelichtungsanlage entstehenden Vibrationen und Druckschwankungen ausgebildet sind.A further object of the invention is to improve a projection exposure system such that individual components, in particular optical components, of the projection exposure system are, on the one hand, adequately cooled and, on the other hand, are designed to be resistant to vibrations and pressure fluctuations occurring inside or outside the projection exposure system.

Diese Aufgabe wird gelöst von einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 16. Die Vorteile einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage entsprechen im Wesentlichen denen, die unter Bezugnahme auf die Ansprüche 1 bis 12 zu dem Temperier-System bereits erläutert worden sind.This object is achieved by a projection exposure system according to claim 16. The advantages of such a projection exposure system essentially correspond to those which have already been explained with reference to claims 1 to 12 for the tempering system.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,
  • 2 schematisch ein optisches System mit einem Temperier-System,
  • 3 eine schematische Schaltskizze des Temperier-Systems,
  • 4 schematisch einen simulierten Versuchsaufbau zur Bestimmung der Effektivität von Verdrängerpumpen in einem Temperier-System, und
  • 5 beispielhafte Ergebnisse einer Simulation mit einem Aufbau gemäß 4.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures. They show:
  • 1 schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography,
  • 2 schematically an optical system with a temperature control system,
  • 3 a schematic circuit diagram of the temperature control system,
  • 4 schematically a simulated test setup for determining the effectiveness of positive displacement pumps in a temperature control system, and
  • 5 exemplary results of a simulation with a setup according to 4 .

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.In the following, first with reference to the 1 The essential components of a projection exposure system 1 for microlithography are described by way of example. The description of the basic structure of the projection exposure system 1 and its components is not intended to be limiting.

Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 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 zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.One embodiment of an illumination system 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 separate module from the rest of the illumination system. In this case, the illumination system does not include the light source 3.

Belichtet wird 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. 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, in particular in a scanning direction, via a reticle displacement drive 9.

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 For explanation purposes, a Cartesian xyz coordinate system is shown. The x-direction is perpendicular to the plane of the drawing. The y-direction is horizontal and the z-direction is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y-direction. The z-direction runs perpendicular to the object plane 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The projection exposure system 1 comprises a projection optics 10. The projection optics 10 serves to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. The image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0° between the object plane 6 and the image plane 12 is also possible.

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.A structure on the reticle 7 is imaged onto a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the image plane 12 in the region of the image field 11. 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 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 16, 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 um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln. Die Strahlungsquelle 3 kann eine zinnbasierte oder xenonbasierte EUV-Strahlungsquelle sein.The radiation source 3 is an EUV radiation source. The radiation source 3 emits, in particular, EUV radiation 16, 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. The radiation source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (laser produced plasma) or a DPP source (gas discharged produced plasma). It can also be a synchrotron-based radiation source. The radiation source 3 can be a free-electron laser (FEL). The radiation source 3 can be a tin-based or xenon-based EUV radiation source.

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 16 emanating from the radiation source 3 is collected by a collector The light is bundled by the collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloidal reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be exposed to the illumination radiation 16 at grazing incidence (GI), i.e., at angles of incidence greater than 45°, or at normal incidence (NI), i.e., at angles of incidence less than 45°. The collector 17 can be structured and/or coated, on the one hand, to optimize its reflectivity for the useful radiation and, on the other hand, to suppress stray light.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focal plane 18. The intermediate focal plane 18 can represent a separation between a radiation source module, comprising the radiation source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen ersten Facettenspiegel 19. Sofern der erste Facettenspiegel 19 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 19 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 20, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.The illumination optics 4 comprises a first facet mirror 19. If the first facet mirror 19 is arranged in a plane of the illumination optics 4 that is optically conjugate to the object plane 6, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 19 comprises a plurality of individual first facets 20, which are also referred to below as field facets. Of these facets, 1 only a few examples are shown.

Die ersten Facetten 20 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 20 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 20 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or partially circular edge contour. The first facets 20 can be designed as flat facets or, alternatively, as convexly or concavely curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 20 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 19 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.As for example from the DE 10 2008 009 600 A1 As is known, the first facets 20 themselves can also be composed of a plurality of individual mirrors, in particular a plurality of micromirrors. The first facet mirror 19 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system). For details, reference is made to DE 10 2008 009 600 A1 referred to.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 19 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 21. Sofern der zweite Facettenspiegel 21 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 21 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 19 und dem zweiten Facettenspiegel 21 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .In the beam path of the illumination optics 4, a second facet mirror 21 is arranged downstream of the first facet mirror 19. If the second facet mirror 21 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 21 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the illumination optics 4. In this case, the combination of the first facet mirror 19 and the second facet mirror 21 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US 6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 21 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 22. Die zweiten Facetten 22 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 21 comprises a plurality of second facets 22. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 22 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 22 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 22 can also be macroscopic facets, which can be round, rectangular or hexagonal, or alternatively facets composed of micromirrors. In this regard, reference is also made to the DE 10 2008 009 600 A1 referred to.

Die zweiten Facetten 22 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 22 may have planar or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The illumination optics 4 thus form a double-faceted system. This basic principle is also known as a honeycomb condenser (fly's eye integrator).

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 21 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der Pupillenfacettenspiegel 21 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.It may be advantageous not to arrange the second facet mirror 21 exactly in a plane that is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the pupil facet mirror 21 may be arranged tilted relative to a pupil plane of the projection optics 10, as is shown, for example, in the DE 10 2017 220 586 A1 described.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 21 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 23 werden die einzelnen ersten Facetten 20 in das Objektfeld 5 abgebildet.With the aid of the second facet mirror 21 and an imaging optical assembly in the form of a transmission optics 23, the individual first facets 20 are imaged into the object field 5.

Die Übertragungsoptik 23 kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen. Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, also nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich die Übertragungsoptik 23, den ersten Facettenspiegel 19 und den Pupillenfacettenspiegel 21.The transmission optics 23 can comprise exactly one mirror, but alternatively also two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the illumination optics 4. The transmission optics can in particular comprise one or two mirrors for normal incidence (NI mirrors, Normal Incidence Mirrors) and/or one or two mirrors for grazing incidence (GI mirrors, Grazing Incidence Mirrors). The illumination optics 4 has, in the embodiment shown in the 1 As shown, there are exactly three mirrors after the collector 17, namely the transmission optics 23, the first facet mirror 19 and the pupil facet mirror 21.

Soweit die Übertragungsoptik 23 nach dem zweiten Facettenspiegel 21 entfällt, ist der zweite Facettenspiegel 21 der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5. Ein Beispiel für eine Beleuchtungsoptik 4 ohne Übertragungsoptik ist offenbart in der 2 der WO 2019/096654 A1 .If the transmission optics 23 are omitted after the second facet mirror 21, the second facet mirror 21 is the last bundle-forming or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path before the object field 5. An example of an illumination optics 4 without transmission optics is disclosed in 2 the WO 2019/096654 A1 .

Die Abbildung der ersten Facetten 20 mittels der zweiten Facetten 22 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 22 und einer Übertragungsoptik 23 in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 20 by means of the second facets 22 or with the second facets 22 and a transmission optics 23 into the object plane 6 is usually only an approximate imaging.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.The projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1.

Der Kollektor 17, der erste Facettenspiegel 19, der zweite Facettenspiegel 21, die Übertragungsoptik 23 und/oder einer oder mehrere der Spiegel Mi können dabei zu temperierende optische Komponenten darstellen. Ein Ausführungsbeispiel eines Temperier-Systems wird später unter Bezugnahme auf die 2 und 3 näher erläutert.The collector 17, the first facet mirror 19, the second facet mirror 21, the transmission optics 23 and/or one or more of the mirrors Mi can represent optical components to be tempered. An embodiment of a tempering system will be described later with reference to 2 and 3 explained in more detail.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 acht Spiegel M1 bis M8. Alternativen mit vier, sechs, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine obskurierte Optik. Der letzte Spiegel M8 hat eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,4 und die beispielsweise 0,5 betragen kann. Die bildseitige numerische Apertur kann auch noch größer sein, kann größer sein als 0,6 und kann zum Beispiel 0,7 oder 0,75 betragen.In the 1 In the example shown, the projection optics 10 comprises eight mirrors M1 to M8. Alternatives with four, six, ten, twelve, or a different number of mirrors Mi are also possible. The projection optics 10 is an obscured optic. The last mirror M8 has a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 has an image-side numerical aperture that is greater than 0.4 and can be, for example, 0.5. The image-side numerical aperture can also be even larger, can be greater than 0.6 and can be, for example, 0.7 or 0.75.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as freeform surfaces without a rotational symmetry axis. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one rotational symmetry axis of the reflection surface shape. The mirrors Mi, like the mirrors of the illumination optics 4, can have highly reflective coatings for the illumination radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The projection optics 10 can, in particular, be anamorphic. It has, in particular, different imaging scales β x , β y in the x and y directions. The two imaging scales β x , β y of the projection optics 10 are preferably (β x , β y ) = (+/- 0.25, +/- 0.125). A positive imaging scale β means imaging without image inversion. A negative sign for the imaging scale β means imaging with image inversion.

Die Projektionsoptik 10 führt in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4: 1.The projection optics 10 results in a reduction in the ratio 4:1 in the x-direction, i.e. in the direction perpendicular to the scanning direction.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The projection optics 10 results in a reduction of 8:1 in the y-direction, i.e. in the scanning direction.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder 0,25, sind möglich.Other magnifications are also possible. Magnifications with the same sign and absolutely identical in the x and y directions, for example, with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x- and y-direction in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or can be different, depending on the design of the projection optics 10. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x- and y-direction are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der Pupillenfacetten 22 ist genau einer der Feldfacetten 20 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 20 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 20 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 22.Each of the pupil facets 22 is assigned to exactly one of the field facets 20 to form a respective illumination channel for illuminating the object field 5. This can, in particular, result in illumination according to the Köhler principle. The far field is divided into a plurality of object fields 5 using the field facets 20. The field facets 20 generate a plurality of images of the intermediate focus on the pupil facets 22 assigned to them.

Die Feldfacetten 20 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 22 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The field facets 20 are each imaged onto the reticle 7 by an associated pupil facet 22, superimposed on one another, to illuminate the object field 5. The illumination of the object field 5 is, in particular, as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by superimposing different illumination channels.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung fly bezeichnet.By arranging the pupil facets, the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the pupil facets that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the illumination setting or illumination pupil fill fly.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the lighting channels.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 5 and in particular of the entrance pupil of the projection optics 10 are described below.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The projection optics 10 can, in particular, have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 21 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 21 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the projection optics 10 cannot usually be precisely illuminated with the pupil facet mirror 21. When the projection optics 10 images the center of the pupil facet mirror 21 telecentrically onto the wafer 13, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, a surface can be found in which the pairwise determined spacing of the aperture rays is minimized. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in spatial space. In particular, this surface exhibits a finite curvature.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik 23, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 21 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It is possible that the projection optics 10 have different entrance pupil positions for the tangential and sagittal beam paths. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics 23, should be provided between the second facet mirror 21 and the reticle 7. With the help of this optical element, the different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil can be taken into account.

Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 21 nicht in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Er ist außerdem verkippt zur Objektebene 5 angeordnet. Der zweite Facettenspiegel 21 ist weiterhin verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom ersten Facettenspiegel 19 definiert ist.At the 1 In the illustrated arrangement of the components of the illumination optics 4, the pupil facet mirror 21 is not arranged in a surface conjugated to the entrance pupil of the projection optics 10. It is also arranged tilted relative to the object plane 5. The second facet mirror 21 is further tilted relative to an arrangement plane defined by the first facet mirror 19.

Mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird wenigstens ein Teil des Retikels 7 im Objektfeld 5 auf einen Bereich einer lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer 13 im Bildfeld 11 zur lithographischen Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauteils, beispielsweise eines Mikrochips, abgebildet. Je nach Ausführung der Projektionsbelichtungsanlage 1 als Scanner oder als Stepper werden das Retikel 7 und der Wafer 13 zeitlich synchronisiert in der y-Richtung kontinuierlich im Scannerbetrieb oder schrittweise im Stepperbetrieb verfahren.With the aid of the projection exposure system 1, at least a portion of the reticle 7 in the object field 5 is imaged onto a region of a light-sensitive layer on the wafer 13 in the image field 11 for the lithographic production of a micro- or nanostructured component, in particular a semiconductor component, for example a microchip. Depending on the design of the projection exposure system 1 as a scanner or as a stepper, the reticle 7 and the wafer 13 are moved in a temporally synchronized manner in the y-direction, continuously in scanner mode or stepwise in stepper mode.

Je nach Ausführung können einzelne Komponenten oder Komponenten-Baugruppen, die vorstehend beschrieben wurden, beispielsweise der EUV-Kollektor 17, die Beleuchtungsoptik 4 oder die Projektionsoptik 10 auch Komponenten einer Masken-Inspektionsvorrichtung bzw. einer Masken-Metrologievorrichtung sein. Grundsätzlich bekannt ist ein Maskeninspektionssystem aus der US 10,042,248 B2 , der DE 102 20 815 A1 und aus der WO 2012/101 269 A1 .Depending on the design, individual components or component assemblies described above, for example the EUV collector 17, the illumination optics 4 or the projection optics 10, can also be components of a mask inspection device or a mask metrology device. A mask inspection system is generally known from US 10,042,248 B2 , the DE 102 20 815 A1 and from the WO 2012/101 269 A1 .

Die Projektionsoptik bzw. Abbildungsoptik einer solchen Masken-Inspektionsvorrichtung bzw. Masken-Metrologievorrichtung kann so ausgeführt sein, dass eine vergrößernde Projektion bzw. Abbildung vom Objektfeld 5 in das Bildfeld 11 erfolgt.The projection optics or imaging optics of such a mask inspection device or mask metrology device can be designed such that a magnifying projection or imaging of the object field 5 into the image field 11 takes place.

Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird nachfolgend ein Temperier-System 24 beschrieben, welches zur Temperierung, insbesondere Kühlung, optischer Komponenten 25 eines optischen Systems 26 verwendet wird. Das optische System 26 kann insbesondere Teil der Beleuchtungsoptik 4 und/oder der Projektionsoptik 10 sein. Das optische System 26 kann zusätzlich oder alternativ den Kollektor 17 oder die Übertragungsoptik 23 umfassen.With reference to the 2 and 3 A temperature control system 24 is described below, which is used for temperature control, in particular cooling, of optical components 25 of an optical system 26. The optical system 26 can in particular be part of the illumination optics 4 and/or the projection optics 10. The optical system 26 can additionally or alternatively comprise the collector 17 or the transmission optics 23.

Bei der optischen Komponente 25 kann es sich dabei insbesondere um den ersten Facettenspiegel 19, den zweiten Facettenspiegel 21, den Kollektor 17, die Übertragungsoptik 23, und/oder einen oder mehrere der Spiegel Mi handeln. Es ist insbesondere möglich, dass einzelne und/oder alle dieser optischen Komponenten temperiert werden.The optical component 25 can be, in particular, the first facet mirror 19, the second facet mirror 21, the collector 17, the transmission optics 23, and/or one or more of the mirrors Mi. It is particularly possible for individual and/or all of these optical components to be temperature-controlled.

Das Temperier-System 24 umfasst dabei ein Temperiermedium-Reservoir 27 und mindestens eine Temperiermedium-Leitung 28. In 2 wird der besseren Übersichtlichkeit halber beispielhaft nur eine zu temperierende optische Komponente 25 und eine entsprechende Temperiermedium-Leitung 28 dargestellt. Das Temperier-System 24 kann insbesondere zur Temperierung mehr als einer zu temperierenden Komponente, insbesondere zur Temperierung mehrerer optischer Komponenten 25, ausgelegt sein. Unterschiedliche zu temperierende Komponenten können an eine oder mehrere Temperiermedium-Leitungen 28 des Temperier-Systems 24 angeschlossen sein. Das Temperier-System 24 kann mehrere Temperiermedium-Leitungen 28 aufweisen. Es ist insbesondere möglich, dass jede optische Komponente 25, die temperiert werden soll, an eine separate Temperiermedium-Leitung 28 angeschlossen ist. Mehrere Temperiermedium-Leitungen 28 können über eine gemeinsame Zuleitung 28' an das Temperiermedium-Reservoir 27 angeschlossen sein.The temperature control system 24 comprises a temperature control medium reservoir 27 and at least one temperature control medium line 28. In 2 For the sake of clarity, only one optical component 25 to be temperature-controlled and a corresponding temperature-control medium line 28 are shown by way of example. The temperature control system 24 can be designed in particular for the temperature control of more than one component to be temperature-controlled, in particular for the temperature control of several optical components 25. Different components to be temperature-controlled can be connected to one or more temperature-control medium lines 28 of the temperature control system 24. The temperature control system 24 can have several temperature-control medium lines 28. It is particularly possible for each optical component 25 to be temperature-controlled to be connected to a separate temperature-control medium line 28. Several temperature-control medium lines 28 can be connected to the temperature-control medium reservoir 27 via a common supply line 28'.

Die eine oder mehrere Temperiermedium-Leitungen 28 sind insbesondere, zumindest teilweise, aus elastischem Material, beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), hergestellt. Die eine oder mehrere Temperiermedium-Leitungen 28 können, zumindest abschnittsweise, als Schlauch aus dem elastischen Material ausgebildet sein.The one or more temperature control medium lines 28 are, in particular, at least partially, made of an elastic material, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE). The one or more temperature control medium lines 28 can be configured, at least in sections, as a hose made of the elastic material.

Das Temperier-System 24 umfasst weiterhin mindestens eine Verdrängerpumpe 29. Auch bezüglich der Verdrängerpumpe 29 ist die Darstellung des Temperier-Systems 24 mit genau einer Verdrängerpumpe 29 beispielhafter Natur. Es ist durchaus möglich, dass das Temperier-System 24 mehr als eine Verdrängerpumpe 29 umfasst. Bei der Verdrängerpumpe 29 kann es sich insbesondere um eine Drehkolbenpumpe, um eine Drehschieberpumpe, um eine Exzenterschneckenpumpe, um eine Impellerpumpe, um eine Schlauch- und Peristaltikpumpe oder um eine Zahnradpumpe handeln. The temperature control system 24 further comprises at least one positive displacement pump 29. With regard to the positive displacement pump 29, the representation of the temperature control system 24 with exactly one positive displacement pump 29 is also exemplary in nature. It is entirely possible for the temperature control system 24 to comprise more than one positive displacement pump 29. The positive displacement pump 29 can, in particular, be a rotary lobe pump, a rotary vane pump, an eccentric screw pump, an impeller pump, a hose and peristaltic pump, or a gear pump.

Als besonders geeignet haben sich Schlauch- und Peristaltikpumpen, insbesondere radiale oder axiale Peristaltikpumpen, erwiesen.Hose and peristaltic pumps, especially radial or axial peristaltic pumps, have proven to be particularly suitable.

Die Verdrängerpumpe 29 ist dabei insbesondere dazu ausgebildet, das Temperiermedium in einzelne abgeschlossene Teilvolumen zu teilen. Hierdurch wird das Temperiermedium durch die Verdrängerpumpe 29 besonders effizient dynamisch entkoppelt.The positive displacement pump 29 is particularly designed to divide the temperature control medium into individual, enclosed sub-volumes. This dynamically decouples the temperature control medium particularly efficiently by the positive displacement pump 29.

Die Verdrängerpumpe 29 ist auf einem separaten Maschinenrahmen 30 angeordnet. Der Maschinenrahmen 30 kann dabei Bestandteil des optischen Systems 26 oder anderer Teile oder Module der Projektionsbelichtungsanlage 1 sein. Das optischen System 26 kann insbesondere Teil einer Beleuchtungsoptik 4 oder eine Projektionsoptik 10 sein. Das optische System 26 kann auch der Kollektor 17 oder die Übertragungsoptik 23 sein.The positive displacement pump 29 is arranged on a separate machine frame 30. The machine frame 30 can be a component of the optical system 26 or other parts or modules of the projection exposure system 1. The optical system 26 can, in particular, be part of an illumination optics 4 or a projection optics 10. The optical system 26 can also be the collector 17 or the transmission optics 23.

Mittels eines Außenrahmens 31 ist das optische System 26, insbesondere vakuumdicht, gegen die Umwelt abgeschirmt. Der Außenrahmen 31 kann Teil des optischen Systems 26 sein. Das optische System 26 kann auch als Modul in den Außenrahmen 31 einsetzbar sein. Das Temperiermedium-Reservoir 27 ist insbesondere außerhalb des Außenrahmens 31, also insbesondere nicht innerhalb des Vakuums, angeordnet. Um das Temperiermedium von dem Temperiermedium-Reservoir 27 zu den optischen Komponenten 25 zu fördern, sind nicht in der 2 dargestellte Vakuumdurchführungen vorhanden, mithilfe derer die Temperiermedium-Leitung von der Umgebung durch den Außenrahmen 31 in das Vakuum hindurchgeführt wird. Diese Vakuumdurchführungen sind insbesondere fluiddicht ausgebildet. The optical system 26 is shielded from the environment, in particular vacuum-tight, by means of an outer frame 31. The outer frame 31 can be part of the optical system 26. The optical system 26 can also be used as a module in the outer frame 31. The tempering medium reservoir 27 is arranged, in particular, outside the outer frame 31, i.e., in particular, not within the vacuum. In order to convey the tempering medium from the tempering medium reservoir 27 to the optical components 25, 2 The vacuum feedthroughs shown are provided, by means of which the temperature control medium line is guided from the environment through the outer frame 31 into the vacuum. These vacuum feedthroughs are designed to be fluid-tight.

Weitere Komponenten des optischen Systems 26 umfassen neben den optischen Komponenten 25 auch einen Tragrahmen 33 und einen Referenzrahmen 34. Zwischen dem Tragrahmen 33 und dem Referenzrahmen 34 sind die optischen Komponenten 25 positioniert. Die optischen Komponenten sind an dem Tragrahmen 33 gelagert.In addition to the optical components 25, further components of the optical system 26 include a support frame 33 and a reference frame 34. The optical components 25 are positioned between the support frame 33 and the reference frame 34. The optical components are mounted on the support frame 33.

Auf einem Verbindungsrahmen 32 sind der Maschinenrahmen 30, der Tragrahmen 33 und der Referenzrahmen 34 angeordnet.The machine frame 30, the support frame 33 and the reference frame 34 are arranged on a connecting frame 32.

Zur Verbindung der Rahmenelemente 30, 31, 33, 34 miteinander sind Verbindungs-Elemente 35 vorhanden. Mittels solcher Verbindungs-Elemente 35 ist der Verbindungsrahmen 32 an dem Außenrahmen 31 angebracht. Auch der Maschinenrahmen 30, der Tragrahmen 33 und der Referenzrahmen 34 sind mittels Verbindungs-Elementen 35 an dem Verbindungsrahmen 32 angebracht. Darüber hinaus dienen die Verbindungs-Elemente 35 auch zur Verbindung der optischen Komponenten 25 mit dem Tragrahmen 33. Die Verbindungselemente 35 bewirken eine mechanische Entkopplung der hierüber verbundenen Komponenten. Die Verbindungselemente 35 können beispielsweise als Federelemente ausgebildet sein.Connecting elements 35 are provided to connect the frame elements 30, 31, 33, and 34 to one another. The connecting frame 32 is attached to the outer frame 31 by means of such connecting elements 35. The machine frame 30, the support frame 33, and the reference frame 34 are also attached to the connecting frame 32 by means of connecting elements 35. Furthermore, the connecting elements 35 also serve to connect the optical components 25 to the support frame 33. The connecting elements 35 mechanically decouple the components connected by them. The connecting elements 35 can be designed, for example, as spring elements.

Zusätzlich zu den Verbindungs-Elementen 35 sind der Tragrahmen 33 und der Referenzrahmen 34 mittels Dämpfern 36 mit dem Verbindungsrahmen 32 verbunden. Die Dämpfer 36 dienen insbesondere dazu, Vibrationen und/oder anderweitige Anregungen, die in einem der Rahmenelemente entstehen oder auf diesen wirken, zu dämpfen, sodass besagte Anregungen nicht auf andere Rahmenelemente übertragen werden. Durch besagte Dämpfer 36 können einzelne Rahmenelemente, insbesondere der Tragrahmen 33, der Referenzrahmen 34 und der Verbindungsrahmen 31 mechanisch, entkoppelt werden.In addition to the connecting elements 35, the support frame 33 and the reference frame 34 are connected to the connecting frame 32 by means of dampers 36. The dampers 36 serve, in particular, to dampen vibrations and/or other excitations that arise in or act on one of the frame elements, so that said excitations are not transmitted to other frame elements. Individual frame elements, in particular the support frame 33, the reference frame 34, and the connecting frame 31, can be mechanically decoupled by said dampers 36.

Das optische System 26 umfasst darüber hinaus mindestens einen Aktuator 37. Bei dem Aktuator kann es sich insbesondere um einen Elektromotor, einen elektrochemischen Motor und/oder ein Piezoelement handeln. Mittels des Aktuators 37 kann die Position der optischen Komponente 25 beeinflusst werden. Es ist insbesondere möglich, dass jede optische Komponente 25 mit einem zugehörigen Aktuator 37 ausgestattet ist. Der Aktuator 37 ist einerseits am Tragrahmen 33 und andererseits an der optischen Komponente 25 mittels Verbindungs-Elementen 35 angebracht.The optical system 26 further comprises at least one actuator 37. The actuator can be, in particular, an electric motor, an electrochemical motor, and/or a piezoelectric element. The position of the optical component 25 can be influenced by means of the actuator 37. It is particularly possible for each optical component 25 to be equipped with an associated actuator 37. The actuator 37 is attached, on the one hand, to the support frame 33 and, on the other hand, to the optical component 25 by means of connecting elements 35.

Das optische System 26 umfasst darüber hinaus mindestens einen Positions-Sensor 38. Mittels des Positions-Sensors 38 kann die Relativposition der optischen Komponente 25, insbesondere die Relativposition der optischen Komponente 25 zum Referenzrahmen 34, bestimmt werden. Es ist insbesondere möglich, dass jede optische Komponente 25 mit einem derartigen Positions-Sensor 38 in Verbindung steht.The optical system 26 further comprises at least one position sensor 38. By means of the position sensor 38, the relative position of the optical component 25, in particular the relative position of the optical component 25 to the Reference frame 34. In particular, it is possible for each optical component 25 to be connected to such a position sensor 38.

Im Zusammenspiel mit dem Aktuator 37 kann mittels des Positions-Sensors 38 die Position der optischen Komponente 25 präzise bestimmt und angepasst, insbesondere geregelt, werden.In interaction with the actuator 37, the position of the optical component 25 can be precisely determined and adjusted, in particular controlled, by means of the position sensor 38.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind insbesondere der Maschinenrahmen 30 und der Tragrahmen 33 mechanisch entkoppelt. Hierdurch werden Schwingungen, die beispielsweise durch die Verdrängerpumpe 29 eingebracht werden, nicht auf den Tragrahmen 33 und die optischen Komponenten 25 übertragen. Die Verdrängerpumpe 29 bewirkt zudem, dass von außen eingebrachte Druckschwankungen unterdrückt werden. Das Temperiermedium wird durch die Verdrängerpumpe 29 in mehrere Teilvolumen unterteilt, sodass sich Druckschwankungen nicht über die Verdrängerpumpe 29 hinaus ausbreiten können.In the 2 In the embodiment shown, in particular, the machine frame 30 and the support frame 33 are mechanically decoupled. As a result, vibrations introduced, for example, by the positive displacement pump 29 are not transmitted to the support frame 33 and the optical components 25. The positive displacement pump 29 also suppresses externally introduced pressure fluctuations. The temperature control medium is divided into several sub-volumes by the positive displacement pump 29, so that pressure fluctuations cannot propagate beyond the positive displacement pump 29.

Wie in der 2 angedeutet ist, kann das Temperier-System 24 auch zur Temperierung von Rahmenelementen, insbesondere zur Temperierung des Verbindungsrahmens 32 und/oder des Tragrahmens 33 verwendet werden.As in the 2 As indicated, the tempering system 24 can also be used for tempering frame elements, in particular for tempering the connecting frame 32 and/or the supporting frame 33.

3 zeigt eine schematische Schaltskizze des Temperier-Systems 24 gezeigt, wobei hier mehrere zu temperierende Komponenten 25a, 25b, 25c mit jeweiligen Temperiermedium-Leitungen 28a, 28b, 28c gezeigt sind. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Temperier-System 24 drei Temperiermedium-Leitungen 28a, 28b, 28c für drei zu temperierende Komponenten 25a, 25b, 25c auf. Es ist insbesondere möglich, dass das Temperier-System 24 mehr oder weniger als drei Temperiermedium-Leitungen 28a, 28b, 28c aufweist. Die Temperiermedium-Leitungen 28a, 28b, 28c sind über eine gemeinsame Zuleitung 28' an das nicht in der 3 figürlich dargestellte Temperiermedium-Reservoir 27 angeschlossen. Über eine gemeinsame Ableitung 28" sind die Temperiermedium-Leitungen stromabwärts ebenfalls an das Temperiermedium-Reservoir 27 angeschlossen, sodass ein Kreislaufsystem gebildet ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann auch ein Abführen des Temperiermediums in einen separaten Sammelbehälter vorgesehen sein. 3 shows a schematic circuit diagram of the temperature control system 24, wherein several components 25a, 25b, 25c to be temperature controlled with respective temperature control medium lines 28a, 28b, 28c are shown. 3 In the embodiment shown, the temperature control system 24 has three temperature control medium lines 28a, 28b, 28c for three components 25a, 25b, 25c to be temperature controlled. It is particularly possible for the temperature control system 24 to have more or fewer than three temperature control medium lines 28a, 28b, 28c. The temperature control medium lines 28a, 28b, 28c are connected via a common supply line 28' to the 3 The temperature control medium lines are also connected downstream to the temperature control medium reservoir 27, shown in the figure. Via a common discharge line 28", the temperature control medium lines are also connected downstream to the temperature control medium reservoir 27, thus forming a circulation system. In other embodiments, the temperature control medium can also be discharged into a separate collecting container.

Das Temperier-System 24 weist insbesondere mindestens eine Temperier-Einheit 39 auf. Die Temperier-Einheit 39 kann dabei insbesondere als Wärmetauscher ausgeführt sein. Die Temperier-Einheit 39 kann insbesondere im Bereich der Temperiermedium-Zuleitung 28', also insbesondere außerhalb des Außenrahmens 31, und somit außerhalb des Vakuums, angeordnet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass die Temperier-Einheit 39 innerhalb des Außenrahmens 31, beispielsweise auf dem Maschinenrahmen 30, angeordnet ist.The temperature control system 24 comprises, in particular, at least one temperature control unit 39. The temperature control unit 39 can be designed, in particular, as a heat exchanger. The temperature control unit 39 can be arranged, in particular, in the region of the temperature control medium supply line 28', i.e., in particular, outside the outer frame 31, and thus outside the vacuum. Alternatively, it is also possible for the temperature control unit 39 to be arranged within the outer frame 31, for example, on the machine frame 30.

Die drei in der 3 dargestellten Temperiermedium-Leitungen 28a, 28b, 28c stellen drei mögliche Varianten für die Temperierung von zu temperierenden Komponente 25a, 25b, 25c dar. Die zu temperierenden Komponenten 25a, 25b, 25c können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise können die zu temperierenden Komponenten 25a, 25b, 25c eine oder mehrere der optischen Komponenten 25 und/oder eines oder mehrere der Rahmenelemente 30, 31, 32, 33, 34, insbesondere den Tragrahmen 33, aufweisen. Insbesondere können die zu temperierenden Komponenten 25a, 25b, 25c, verschiedene optische Komponenten 25 des optischen Systems 26 sein.The three in the 3 The illustrated temperature control medium lines 28a, 28b, 28c represent three possible variants for the temperature control of components 25a, 25b, 25c to be temperature-controlled. The components 25a, 25b, 25c to be temperature-controlled can be designed identically or differently. For example, the components 25a, 25b, 25c to be temperature-controlled can comprise one or more of the optical components 25 and/or one or more of the frame elements 30, 31, 32, 33, 34, in particular the support frame 33. In particular, the components 25a, 25b, 25c to be temperature-controlled can be various optical components 25 of the optical system 26.

Jede der Temperiermedium-Leitungen 28a, 28b, 28c kann ein Stellventil 40a, 40b, 40c aufweisen. Mittels eines derartigen Stellventils kann der Volumenstrom am Temperiermedium zu einer optischen Komponente hin reguliert und insbesondere völlig unterbunden werden.Each of the temperature control medium lines 28a, 28b, 28c can have a control valve 40a, 40b, 40c. By means of such a control valve, the volume flow of the temperature control medium to an optical component can be regulated and, in particular, completely prevented.

Jede der Temperiermedium-Leitungen 28a, 28b, 28c kann eine Verdrängerpumpe 29a, 29b, 29c aufweisen, die stromaufwärts der jeweiligen zu temperierenden Komponente 25a, 25b, 25c angeordnet ist. Auf diese Art kann die dynamische Entkopplung der einzelnen zu temperierenden Komponenten 25a, 25b, 25c verbessert werden. Weiterhin kann auf diese Art der Volumenstrom am Temperiermedium, der eine zu temperierende optische Komponente 25a, 25b, 25c erreichen soll, präzise eingestellt werden.Each of the temperature control medium lines 28a, 28b, 28c can have a positive displacement pump 29a, 29b, 29c arranged upstream of the respective component 25a, 25b, 25c to be temperature controlled. In this way, the dynamic decoupling of the individual components 25a, 25b, 25c to be temperature controlled can be improved. Furthermore, the volume flow of the temperature control medium to reach an optical component 25a, 25b, 25c to be temperature controlled can be precisely adjusted.

Die Temperiermedium-Leitung 28a weist stromabwärts der zu temperierenden Komponente 25a eine Verdrängerpumpe 29a' auf. Zusammen mit der Verdrängerpumpe 29a stromaufwärts der zu temperierenden Komponente 25a kann das Volumen an Temperiermedium, dass die zu temperierende Komponente 25a erreichen soll, besonders präzise reguliert werden. Insbesondere ist es möglich, eine derartige Temperiermedium-Leitung 28a dynamisch vollständig vom Temperier-System 24 zu entkoppeln. Die stromabwärts angeordnete Verdrängerpumpe 29a' ermöglicht insbesondere eine dynamische Entkopplung gegenüber Druckwellen, die sich entgegen der Strömungsrichtung des Temperiermediums ausbreiten.The temperature control medium line 28a has a positive displacement pump 29a' downstream of the component 25a to be temperature-controlled. Together with the positive displacement pump 29a upstream of the component 25a to be temperature-controlled, the volume of temperature control medium that is to reach the component 25a to be temperature-controlled can be regulated particularly precisely. In particular, it is possible to dynamically decouple such a temperature control medium line 28a completely from the temperature control system 24. The positive displacement pump 29a' arranged downstream enables, in particular, dynamic decoupling from pressure waves that propagate counter to the flow direction of the temperature control medium.

Die Temperiermedium-Leitung 28c weist eine zusätzliche Temperier-Einheit 39c auf, die der zu temperierenden Komponente 25c, innerhalb der Temperiermedium-Leitung 28c vorgeordnet ist. Auf diese Art kann innerhalb besagter Temperiermedium-Leitung 28c nicht nur das Volumen an Temperiermedium, das die zu temperierende Komponente 25c erreichen soll, sondern auch die Temperatur des Temperiermediums innerhalb dieser Temperiermedium-Leitung 28c präzise eingestellt werden.The temperature control medium line 28c has an additional temperature control unit 39c, which is arranged upstream of the component 25c to be temperature controlled within the temperature control medium line 28c. In this way, within said temperature control medium line 28c, not only the volume of tempering medium that is to reach the component 25c to be tempered, but also the temperature of the tempering medium within this tempering medium line 28c can be precisely adjusted.

Das Temperier-System 24 umfasst weiterhin mindestens einen Temperatursensor 41a, 41b, 41c. Der Temperatursensor 41a, 41b, 41c dient insbesondere zur Messung der Temperatur der optischen Komponente 25a, 25b, 25c. Es ist insbesondere möglich, dass jede zu temperierende optische Komponente 25a, 25b, 25c mit einem jeweiligen Temperatursensor 41a, 41b, 41c ausgestattet ist.The temperature control system 24 further comprises at least one temperature sensor 41a, 41b, 41c. The temperature sensor 41a, 41b, 41c serves in particular to measure the temperature of the optical component 25a, 25b, 25c. It is particularly possible for each optical component 25a, 25b, 25c to be temperature-controlled to be equipped with a respective temperature sensor 41a, 41b, 41c.

Das Temperier-System 24 umfasst darüber hinaus eine Steuer- und/oder Regelungseinheit 42. Die Steuer- und/oder Regelungseinheit 42 ist mittels einer Datenleitung 43 auf datenübertragende Weise mit allen Verdrängerpumpen 29, 29a, 29b, 29c, allen Temperier-Einheiten 39, 39c, allen Stellventilen 40a, 40b, 40c und allen Temperatursensoren 41a, 41b, 41c verbunden.The temperature control system 24 further comprises a control and/or regulation unit 42. The control and/or regulation unit 42 is connected to all displacement pumps 29, 29a, 29b, 29c, all temperature control units 39, 39c, all control valves 40a, 40b, 40c and all temperature sensors 41a, 41b, 41c by means of a data line 43 in a data-transmitting manner.

Die Steuer- und/oder Regelungseinheit 42 kann dabei auch mit den Aktuatoren 37 und/oder den Positionssensoren 38 in Datenverbindung stehen.The control and/or regulation unit 42 can also be in data communication with the actuators 37 and/or the position sensors 38.

Die Datenleitung 43 ist insbesondere zur bidirektionalen Datenübertragung ausgebildet. Die Steuer- und/oder Regelungseinheit 42 kann insbesondere vollautomatisiert Daten der Temperatursensoren 41a, 41b, 41c und/oder der Positionssensoren 38 erhalten und auf Grundlage dieser Daten, die Temperier-Einheiten 39, 39c und/oder die Stellventile 40a, 40b, 40c derart ansteuern, dass zum einen die zu temperierenden Komponenten 25a, 25b, 25c optimal temperiert werden und dass zum anderen eventuelle durch die Verdrängerpumpen 29, 29a, 29b, 29c in das System eingebrachte Druckschwankungen durch die Aktuatoren 37 kompensiert werden. Die Steuer- und/oder Regelungseinheit 42 kann insbesondere die Verdrängerpumpen 29, 29a, 29b, 29c direkt steuern und/oder regeln.The data line 43 is particularly designed for bidirectional data transmission. The control and/or regulating unit 42 can, in particular, receive data from the temperature sensors 41a, 41b, 41c and/or the position sensors 38 in a fully automated manner and, based on this data, control the temperature control units 39, 39c and/or the control valves 40a, 40b, 40c in such a way that, on the one hand, the components 25a, 25b, 25c to be temperature-controlled are optimally temperature-controlled and, on the other hand, any pressure fluctuations introduced into the system by the positive displacement pumps 29, 29a, 29b, 29c are compensated by the actuators 37. The control and/or regulating unit 42 can, in particular, directly control and/or regulate the positive displacement pumps 29, 29a, 29b, 29c.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 4 und 5 ein simulierter Versuchsaufbau 44 zur Ermittlung der Effektivität von Verdrängerpumpen bei der dynamischen Entkopplung verschiedener Teile eines Temperier-Systems 24 und mit der Simulation ermittelte Ergebnisse diskutiert.The following are based on the 4 and 5 a simulated test setup 44 to determine the effectiveness of positive displacement pumps in the dynamic decoupling of different parts of a temperature control system 24 and the results obtained with the simulation are discussed.

Der Versuchsaufbau 44 umfasst ein Leitungssystem 45 aufweisend drei erste Leitungsstücke 46a, 46b, 46c, jeweils mit einem Durchmesser D, wobei für D insbesondere gilt: 10 mm ≤ D ≤ 15 mm, beispielsweise D = 12,7 mm.The test setup 44 comprises a line system 45 having three first line pieces 46a, 46b, 46c, each with a diameter D, where D in particular applies: 10 mm ≤ D ≤ 15 mm, for example D = 12.7 mm.

Das Leitungssystem umfasst weiter zwei zweite Leitungsstücke 47a, 47b, jeweils mit einem Durchmesser d, wobei für d insbesondere gilt: 0,1 mm ≤ d ≤ 1 mm, beispielsweise d = 0,5 mm.The line system further comprises two second line pieces 47a, 47b, each with a diameter d, where d in particular applies: 0.1 mm ≤ d ≤ 1 mm, for example d = 0.5 mm.

Ein zweites Leitungsstück 47a, 47b, verbindet dabei stets zwei erste Leitungsstücke 46a, 46b, 46c miteinander. Beim Übergang von Temperiermedium, welches sich in Durchflussrichtung 48 bewegt, von dem ersten Leitungsstück 46a in das zweite Leitungsstück 47a verringert sich der Durchmesser des Leitungssystem 45 zunächst von D zu d.A second line section 47a, 47b always connects two first line sections 46a, 46b, 46c. During the transition of the temperature control medium, which moves in the flow direction 48, from the first line section 46a to the second line section 47a, the diameter of the line system 45 initially decreases from D to d.

Die Leitungsstücke können in Durchflussrichtung 48 beispielsweise eine Länge von 30 mm haben.The pipe sections can, for example, have a length of 30 mm in the flow direction 48.

Beim Übergang von dem zweiten Leitungsstück 47a auf das erste Leitungsstück 46a erhöht sich der Durchmesser wieder von d auf D.At the transition from the second line section 47a to the first line section 46a, the diameter increases again from d to D.

Die gleiche Reduktion und anschließende Vergrößerung des Leitungsdurchmessers wiederholt sich für den Übergang von dem ersten Leitungsstück 46b auf das zweite Leitungsstück 47b, und von dem zweiten Leitungsstück 47b auf das erste Leitungsstück 46c.The same reduction and subsequent enlargement of the line diameter is repeated for the transition from the first line section 46b to the second line section 47b, and from the second line section 47b to the first line section 46c.

Das Leitungssystem 45 verbindet die Punkte P1 und P2 miteinander. Ziel der Simulation ist insbesondere eine Messung des Verhältnisses der frequenzabhängigen Druckamplituden A2 am Punkt P2 zu den frequenzabhängigen Druckamplituden A1 am Punkt P1.The line system 45 connects points P1 and P2. The aim of the simulation is, in particular, to measure the ratio of the frequency-dependent pressure amplitudes A2 at point P2 to the frequency-dependent pressure amplitudes A1 at point P1.

Es ist auch möglich, dass ein Versuchsaufbau 44 verwendet wird, welcher eine größere Anzahl an ersten und/oder zweiten Leitungsstücken 46a, 46b, 46c, 47a, 47b umfasst.It is also possible to use a test setup 44 which comprises a larger number of first and/or second line pieces 46a, 46b, 46c, 47a, 47b.

Durch die Reduktion und die anschließende Vergrößerung des Leitungsdurchmessers kann das grundlegende Wirkprinzip einer Verdrängerpumpe 29 simuliert werden.By reducing and subsequently increasing the pipe diameter, the basic operating principle of a positive displacement pump 29 can be simulated.

Es hat sich gezeigt, dass die frequenzabhängigen Druckamplituden mittels eines derartigen Versuchsaufbaus drastisch reduziert werden können.It has been shown that the frequency-dependent pressure amplitudes can be drastically reduced using such an experimental setup.

5 zeigt eine graphische Darstellung 49 eines Simulationsergebnisses. Aufgetragen ist dabei das Verhältnis der Druckamplitude A2 am Punkt P2 zum Verhältnis der Druckamplitude A1 am Punkt P1 in Abhängigkeit der Anregungsfrequenz f der Druckstörung auf doppelt logarithmischen Skalen. 5 shows a graphical representation 49 of a simulation result. The ratio of the pressure amplitude A2 at point P2 to the ratio of the pressure amplitude A1 at point P1 is plotted as a function of the excitation frequency f of the pressure disturbance on double logarithmic scales.

Die graphische Darstellung 49 zeigt drei Graphen 50, 51, 52. Beim Graph 50 handelt es sich um einen Referenzgraphen, zu dessen Erstellung ein Stahlrohr ohne Durchmesseränderung verwendet wurde. Entsprechend ist das Verhältnis der Druckamplitude am Punkt P1 zur Druckamplitude am Punkt P2 konstant gleich 100=1.The graphical representation 49 shows three graphs 50, 51, 52. Graph 50 is a reference graph, for the creation of which a A steel pipe was used without changing its diameter. Accordingly, the ratio of the pressure amplitude at point P1 to the pressure amplitude at point P2 is constant at 10 0 =1.

Zur Erzeugung des Graph 51 wurde ein, unter Bezugnahme auf die 4 beschriebener, Versuchsaufbau 44 verwendet, wobei D= 12,7 mm und d = 0,5 mm, und wobei als Leitungsmaterial Stahl verwendet wurde. Zur Erzeugung des Graphen 52 wurde anstatt Stahl ein viskoelastisches Material angenommen.To generate the graph 51, a, with reference to the 4 The experimental setup 44 described above was used, with D = 12.7 mm and d = 0.5 mm, and steel as the conductor material. To generate the graphene 52, a viscoelastic material was used instead of steel.

5 zeigt, dass eine Anregung mit einer höheren Frequenz das Verhältnis der Druckamplituden A2/A1 abnimmt. Dies zeigt, dass die Übertragung von Druckschwankungen vom Punkt P1 zum Punkt P2 frequenzabhängig unterdrückt werden kann. Dies verhindert die Ausbereitung von Druckwellen. 5 shows that excitation at a higher frequency decreases the ratio of the pressure amplitudes A2/A1. This demonstrates that the transmission of pressure fluctuations from point P1 to point P2 can be suppressed in a frequency-dependent manner. This prevents the propagation of pressure waves.

Insbesondere ergibt sich im Grenzfall sehr kleiner Anregungsfrequenzen f keine Reduzierung des Verhältnisses der Druckamplituden A2/A1, was damit einhergeht, dass bei gleichem Durchmesser in den ersten Leitungsstücken 46a, 46c, aufgrund der Bernoulli-Gleichung und der Kontinuitätsgleichung, ein gleicher statischer Druck vorliegen muss. Mit steigender Anregungsfrequenz f ergibt sich eine zunehmende Unterdrückung der Übertragung der Druckschwankungen von P1 zu P2.In particular, in the limiting case of very low excitation frequencies f, there is no reduction in the ratio of the pressure amplitudes A2/A1. This is due to the fact that, for the same diameter, the first line sections 46a, 46c must have the same static pressure due to the Bernoulli equation and the continuity equation. As the excitation frequency f increases, the transmission of pressure fluctuations from P1 to P2 becomes increasingly suppressed.

5 zeigt weiter, dass selbst bei der Verwendung eines harten, inelastischen Metalls eine erhebliche Reduzierung der Druckamplituden vom Punkt P1 zum Punkt P2 bewirkt werden kann. Insbesondere bei der Verwendung eines viskoelastischen Leitungsmaterials kann eine Reduzierung von mindestens dem Faktor 100 bei einer Anregungsfrequenz f von 100 Hz und mindestens dem Faktor 1000 bei einer Anregungsfrequenz von 1000 Hz erzielt werden. 5 further shows that even when using a hard, inelastic metal, a significant reduction in the pressure amplitudes from point P1 to point P2 can be achieved. In particular, when using a viscoelastic conduit material, a reduction of at least a factor of 100 can be achieved at an excitation frequency f of 100 Hz and at least a factor of 1000 at an excitation frequency of 1000 Hz.

Reale Verdrängerpumpen 29 erzeugen insbesondere separate Temperiermedium-Teilvolumen in der Temperiermedium-Leitung 28, so dass in der Realität von einer deutlich höheren Reduzierung der Übertragung von Druckschwankungen vom Punkt P1 zum Punkt P2 ausgegangen werden kann.Real positive displacement pumps 29 generate, in particular, separate partial volumes of tempering medium in the tempering medium line 28, so that in reality a significantly higher reduction in the transmission of pressure fluctuations from point P1 to point P2 can be assumed.

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Claims (16)

Temperier-System (24) zum Temperieren von Komponenten (25, 25a, 25b, 25c) einer Projektionsbelichtungsanlage (1), insbesondere optischen Komponenten (25, 25a, 25b, 25c) der Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend - mindestens eine Temperiermedium-Leitung (28, 28a, 28b, 28c) zum Leiten des Temperiermediums an mindestens eine zu temperierende Komponente (25, 25a, 25b, 25c) und - mindestens eine Verdrängerpumpe (29, 29a, 29a', 29b, 29c) zum Fördern eines Temperiermediums in der Temperiermedium-Leitung (28, 28a, 28b, 28c).A temperature control system (24) for temperature control of components (25, 25a, 25b, 25c) of a projection exposure system (1), in particular optical components (25, 25a, 25b, 25c) of the projection exposure system (1), comprising - at least one temperature control medium line (28, 28a, 28b, 28c) for conducting the temperature control medium to at least one component (25, 25a, 25b, 25c) to be temperature controlled, and - at least one positive displacement pump (29, 29a, 29a', 29b, 29c) for conveying a temperature control medium in the temperature control medium line (28, 28a, 28b, 28c). Temperier-System (24) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei Temperiermedium-Leitungen (28, 28a, 28b, 28c), die strömungstechnisch parallelgeschaltet sind und unterschiedlichen zu temperierenden Komponenten (25, 25a, 25b, 25c) zugeordnet sind, und eine gemeinsame Temperiermedium-Zuleitung (28') für die mindestens zwei Temperiermedium-Leitungen (28, 28a, 28b, 28c).Tempering system (24) according to Claim 1 , characterized by at least two tempering medium lines (28, 28a, 28b, 28c) which are connected in parallel in terms of flow and are assigned to different components (25, 25a, 25b, 25c) to be tempered, and a common tempering medium supply line (28') for the at least two tempering medium lines (28, 28a, 28b, 28c). Temperier-System (24) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe (29) im Bereich der gemeinsamen Temperiermedium-Zuleitung (28') angeordnet ist.Tempering system (24) according to Claim 2 , characterized in that the displacement pump (29) is arranged in the region of the common tempering medium supply line (28'). Temperier-System (24) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich mindestens einer der Temperiermedium-Leitungen (28, 28a, 28b, 28c) mindestens eine Verdrängerpumpe (29a, 29a', 29b, 29c) der zu temperierenden Komponente (25a, 25b, 25c) vor- und/oder nachgeordnet ist.Tempering system (24) according to one of the Claims 2 until 3 , characterized in that in the region of at least one of the tempering medium lines (28, 28a, 28b, 28c) at least one positive displacement pump (29a, 29a', 29b, 29c) is arranged upstream and/or downstream of the component (25a, 25b, 25c) to be tempered. Temperier-System (24) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich mindestens zweier Temperiermedium-Leitungen jeweils mindestens eine Verdrängerpumpe (29a, 29a', 29b, 29c) der zu temperierenden Komponente (25a, 25b, 25c) vor und/oder nachgeordnet ist.Tempering system (24) according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that in the region of at least two tempering medium lines, at least one displacement pump (29a, 29a', 29b, 29c) is arranged upstream and/or downstream of the component (25a, 25b, 25c) to be tempered. Temperier-System (24) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Temperiermedium-Leitungen (28, 28c) eine Temperier-Einheit (39, 39c) aufweist.Tempering system (24) according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that at least one of the tempering medium lines (28, 28c) has a tempering unit (39, 39c). Temperier-System (24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verdrängerpumpe (29, 29a, 29a', 29b, 29c), insbesondere eine einer gemeinsamen Temperiermedium-Zuleitung (28') zugeordnete Verdrängerpumpe (29), auf einem Maschinenrahmen (30) angeordnet ist, der mechanisch von einem Tragrahmen (33) zur Lagerung der mindestens einen zu temperierenden Komponente (25, 25a, 25b, 25c) entkoppelt ist.Tempering system (24) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one positive displacement pump (29, 29a, 29a', 29b, 29c), in particular a positive displacement pump (29) assigned to a common tempering medium supply line (28'), is arranged on a machine frame (30) which is mechanically decoupled from a support frame (33) for supporting the at least one component (25, 25a, 25b, 25c) to be tempered. Temperier-System (24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiermedium-Leitung (28, 28a, 28b, 28c), zumindest teilweise aus einem elastischen Material, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE), hergestellt ist.Tempering system (24) according to one of the preceding claims, characterized in that the tempering medium line (28, 28a, 28b, 28c) is made at least partially of an elastic material, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE). Temperier-System (24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit (42), die dazu ausgebildet ist, die Temperatur und/oder die Fließgeschwindigkeit und/oder die Durchflussmenge in der Temperiermedium-Leitung (28, 28a, 28b, 28c) zu steuern und/oder zu regeln.Tempering system (24) according to one of the preceding claims, characterized by a control and/or regulating unit (42) which is designed to control and/or regulate the temperature and/or the flow rate and/or the flow rate in the tempering medium line (28, 28a, 28b, 28c). Temperier-System (24) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer und/oder Regeleinheit (42) dazu ausgebildet ist, die durch die Verdrängerpumpe (29, 29a, 29a', 29b, 29c) eingebrachte Druckschwankung, insbesondere mittels einer Feedforward-Methode, zu kompensieren.Tempering system (24) according to Claim 9 , characterized in that the control and/or regulating unit (42) is designed to compensate for the pressure fluctuation introduced by the positive displacement pump (29, 29a, 29a', 29b, 29c), in particular by means of a feedforward method. Temperier-System (24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verdrängerpumpe (29, 29a, 29a', 29b, 29c) derart ausgebildet ist, das Temperiermedium in einzelne abgeschlossene Teilvolumen zu teilen.Tempering system (24) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one positive displacement pump (29, 29a, 29a', 29b, 29c) is designed to divide the tempering medium into individual, closed partial volumes. Temperier-System (24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verdrängerpumpe (29, 29a, 29a', 29b, 29c) eine Peristaltikpumpe ist.Tempering system (24) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one positive displacement pump (29, 29a, 29a', 29b, 29c) is a peristaltic pump. Optisches System (26) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend - mindestens eine optische Komponente (25) zur Führung von Beleuchtungsstrahlung (16), - mindestens eine Rahmenkomponente (30, 31, 32, 33, 34) zur, insbesondere mechanisch entkoppelten, Lagerung und/oder Positionierung der mindestens einen optischen Komponente (25), - ein Temperier-System (24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Temperieren der mindestens einen Rahmenkomponente (30, 31, 32, 33, 34) und/oder der mindestens einen optischen Komponente (25).An optical system (26) for a projection exposure system (1), comprising - at least one optical component (25) for guiding illumination radiation (16), - at least one frame component (30, 31, 32, 33, 34) for supporting and/or positioning the at least one optical component (25), in particular in a mechanically decoupled manner, - a temperature control system (24) according to one of the preceding claims, for controlling the temperature of the at least one frame component (30, 31, 32, 33, 34) and/or the at least one optical component (25). Optisches System (26) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rahmenkomponente einen Tragrahmen (33) für die mindestens eine optische Komponente (25) und einen Maschinenrahmen (30) für die mindestens eine Verdrängerpumpe (29) aufweist.Optical system (26) according to Claim 13 , characterized in that the at least one frame component has a support frame (33) for the at least one optical component (25) and a machine frame (30) for the at least one positive displacement pump (29). Optisches System (26) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (33) und der Maschinenrahmen (30) mechanisch entkoppelt sind.Optical system (26) according to one of the Claims 13 until 14 , characterized in that the support frame (33) and the machine frame (30) are mechanically decoupled. Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15.Projection exposure apparatus (1) with an optical system according to one of the Claims 13 until 15 .
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