DE102024202671A1

DE102024202671A1 - TEMPERATURE MEDIUM LINE, OPTICAL SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE SYSTEM

Info

Publication number: DE102024202671A1
Application number: DE102024202671.9A
Authority: DE
Inventors: Valeri Kirsch; Daniel Schulze; Dirk Lill
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2024-03-21
Filing date: 2024-03-21
Publication date: 2025-01-09

Abstract

Eine Temperiermediumleitung (200A, 200B) für ein optisches System (100), aufweisend einen Außenschlauch (238), einen Innenschlauch (230A, 230B), der innerhalb des Außenschlauchs (238) angeordnet ist und der aus einem viskoelastischen Material gefertigt ist, und ein Stützelement (212A, 212B) zum radialen Abstützen des Innenschlauchs (230A, 230B).A temperature control medium line (200A, 200B) for an optical system (100), comprising an outer tube (238), an inner tube (230A, 230B) which is arranged within the outer tube (238) and which is made of a viscoelastic material, and a support element (212A, 212B) for radially supporting the inner tube (230A, 230B).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperiermediumleitung für ein optisches System, ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Temperiermediumleitung und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Temperiermediumleitung und/oder einem derartigen optischen System.The present invention relates to a tempering medium line for an optical system, an optical system for a projection exposure system with such a tempering medium line and a projection exposure system with such a tempering medium line and/or such an optical system.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits. The microlithography process is carried out using a lithography system that has an illumination system and a projection system. The image of a mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by the projection system onto a substrate, such as a silicon wafer, that is coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system in order to transfer the mask structure onto the light-sensitive coating of the substrate.

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.Driven by the pursuit of ever smaller structures in the manufacture of integrated circuits, EUV lithography systems are currently being developed that use light with a wavelength in the range of 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm. In such EUV lithography systems, reflective optics, i.e. mirrors, must be used instead of - as previously - refractive optics, i.e. lenses, due to the high absorption of light of this wavelength by most materials.

Um dem Mooreschen Gesetz folgend immer kleinere Strukturgrößen auf dem Substrat ermöglichen zu können, steigen auch die Anforderungen an die zur Herstellung verwendeten EUV-Lithographieanlagen immer weiter an. Aktuelle EUV-Lithographieanlagen verfügen gemäß betriebsinternen Erkenntnissen über Kühleinrichtungen für die thermale Stabilisierung der Spiegel und/oder anderer Strukturen.In order to be able to achieve ever smaller structure sizes on the substrate in accordance with Moore's Law, the requirements for the EUV lithography systems used for production are also increasing. According to internal company findings, current EUV lithography systems have cooling devices for the thermal stabilization of the mirrors and/or other structures.

In der Regel werden die zu kühlenden Spiegel und/oder Strukturen durch eine Verrohrung miteinander verbunden, welche wiederum auf Strukturen des Projektionssystems selbst befestigt sind. Als Kühlmedium kommt, aufgrund seiner hohen Wärmekapazität und Verfügbarkeit, bevorzugt Wasser zum Einsatz. Speziell im Rahmen der Entwicklung von wassergekühlten Spiegeln, deren Tragstrukturen und Infrastruktur spielen über das Kühlmedium transportierte und übertragene Druckschwankungen und/oder -pulsationen in Bezug auf die Performance des Projektionssystems und die Abbildungsgüte auf dem Substrat eine wesentliche Rolle. Druckwellen, welche sich mit Schallgeschwindigkeit in dem Kühlmedium ausbreiten, werden nachfolgend als Water Line Acoustics (WLA) bezeichnet.As a rule, the mirrors and/or structures to be cooled are connected to one another by piping, which in turn is attached to structures of the projection system itself. Water is the preferred cooling medium due to its high heat capacity and availability. Particularly in the context of the development of water-cooled mirrors, their supporting structures and infrastructure, pressure fluctuations and/or pulsations transported and transmitted via the cooling medium play an important role in relation to the performance of the projection system and the image quality on the substrate. Pressure waves that propagate at the speed of sound in the cooling medium are referred to below as water line acoustics (WLA).

Quellen oder Auslösemechanismen für WLA sind vielfältig. Ein Beispiel stellen sogenannte Flow Induced Vibrations (FIV) dar, welche in Abhängigkeit von lokalen geometrischen Randbedingungen und den An- und Abströmrandbedingungen anhaltende periodische und zufällige Fluktuationen in der Strömung, insbesondere Turbulenzen, des Kühlmediums verursachen. Diese hydrodynamischen Fluktuationen, nämlich Turbulenzen, führen zur Auskopplung von akustischen Druckwellen, die sich als WLA sowohl stromab- als auch stromaufwärts fortpflanzen und, abhängig von der Geometrie der Verrohrung, zu stehenden Wellen führen können.There are many sources or trigger mechanisms for WLA. One example is so-called flow induced vibrations (FIV), which, depending on local geometric boundary conditions and the inflow and outflow boundary conditions, cause persistent periodic and random fluctuations in the flow, in particular turbulence, of the cooling medium. These hydrodynamic fluctuations, namely turbulence, lead to the coupling of acoustic pressure waves, which propagate as WLA both downstream and upstream and, depending on the geometry of the piping, can lead to standing waves.

Die Druck- und Impulsschwankungen aus dem Kühlmedium führen zu einer frequenzabhängigen dynamischen Anregung der gekühlten Komponenten und des gesamten Projektionssystems. Dabei spielen auch die Sensitivitäten der Komponenten des Projektionssystems auf eingehende Störungen oder Vibrationen eine Rolle. Generell werden Druckwellen in Abhängigkeit der geometrischen und akustischen Randbedingungen sowie der verwendeten Materialien unterschiedlich in der Kühleinrichtung reflektiert und führen zu frequenzabhängigen Kraftamplituden, die auf das Projektionssystem einwirken. Diese Störungen wirken sich negativ auf die Performance, beispielsweise kritische Frequenzen für eine Positionsregelung der Spiegel oder eine Verformung der Spiegel aufgrund von Druckpulsationen, oder die Abbildungsgenauigkeit des Projektionssystems aus.The pressure and pulse fluctuations from the cooling medium lead to a frequency-dependent dynamic excitation of the cooled components and the entire projection system. The sensitivities of the components of the projection system to incoming disturbances or vibrations also play a role. In general, pressure waves are reflected differently in the cooling device depending on the geometric and acoustic boundary conditions and the materials used and lead to frequency-dependent force amplitudes that act on the projection system. These disturbances have a negative effect on performance, for example critical frequencies for position control of the mirrors or deformation of the mirrors due to pressure pulsations, or the imaging accuracy of the projection system.

Um die eingebrachten Druckschwankungen in der Kühleinrichtung auf ein spezifiziertes Niveau zu senken, werden daher konstruktive Maßnahmen benötigt. Diese können sowohl aktiv betriebene und/oder geregelte als auch, bevorzugt, passive Maßnahmen sein. Eine Lösung zur Reduktion oder Unterdrückung von Druckfluktuationen in einer Kühlmediumsäule stellen viskoelastische Materialien mit Gaseinschlüssen dar. Beispielsweise kann die Verrohrung einen innenliegenden Innenschlauch aufweisen, der aus einem viskoelastischen Material gefertigt ist und der in Kontakt mit dem Kühlmedium ist. Zwischen dem Innenschlauch und einem Außenschlauch der Verrohrung kann ein gasgefüllter Gasraum vorgesehen sein.In order to reduce the pressure fluctuations introduced into the cooling device to a specified level, design measures are therefore required. These can be actively operated and/or controlled as well as, preferably, passive measures. Viscoelastic materials with gas inclusions represent a solution for reducing or suppressing pressure fluctuations in a cooling medium column. For example, the piping can have an internal inner tube made of a viscoelastic material that is in contact with the cooling medium. A gas-filled gas space can be provided between the inner tube and an outer tube of the piping.

Vor allem während einem Befüllen und Entleeren der Kühleinrichtung kann es zu Betriebszuständen kommen, in welchen die Kühleinrichtung mit einem Vakuum beaufschlagt wird, um beispielsweise sicherzustellen, dass jegliche Luft vor einem Befüllvorgang mit dem Kühlmedium aus der Kühleinrichtung entfernt wird. Würde der viskoelastische Innenschlauch in einem solchem Szenario vollständig kollabieren, so könnten alle nachgelagerten Bauteile nicht mehr entsprechend entleert und getrocknet werden. Gleiches gilt für weitere Betriebszustände oder gewählte Auslegungen der Verrohrung, bei welchen ein Druck innerhalb des zuvor erwähnten Gasraums größer ist als ein Druck innerhalb des Innenschlauchs. Dies gilt es zu verbessern.Especially during filling and emptying of the cooling device, operating conditions can occur in which the cooling device is subjected to a vacuum, for example to ensure that any air is removed from the cooling device before filling with the cooling medium. If the viscoelastic If the inner tube were to collapse completely in such a scenario, all downstream components could no longer be emptied and dried accordingly. The same applies to other operating conditions or selected piping designs in which the pressure within the aforementioned gas space is greater than the pressure within the inner tube. This needs to be improved.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Temperiermediumleitung bereitzustellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved temperature control medium line.

Demgemäß wird eine Temperiermediumleitung für ein optisches System vorgeschlagen. Die Temperiermediumleitung umfasst einen Außenschlauch, einen Innenschlauch, der innerhalb des Außenschlauchs angeordnet ist und der aus einem viskoelastischen Material gefertigt ist, und ein Stützelement zum radialen Abstützen des Innenschlauchs.Accordingly, a temperature control medium line for an optical system is proposed. The temperature control medium line comprises an outer tube, an inner tube which is arranged within the outer tube and which is made of a viscoelastic material, and a support element for radially supporting the inner tube.

Dadurch, dass das Stützelement vorgesehen ist, kann zuverlässig verhindert werden, dass der Innenschlauch bei einem Anlegen eines Vakuums an die Temperiermediumleitung zusammenfällt oder kollabiert. Dies ermöglicht, dass der Temperiermediumleitung nachgelagerte Bauteile oder Komponenten des optischen Systems problemlos entleert und getrocknet werden können. Darüber hinaus kann das Stützelement den Innenschlauch auch bei einem auslegungsbedingten Überdruck innerhalb eines zwischen dem Außenschlauch und dem Innenschlauch vorgesehenen Gasraums abstützen. Das Stützelement dient somit auch der Abstützung, sobald ein Druck in dem Gasraum größer als ein Druck innerhalb des Innenschlauchs ist. Dies kann beispielsweise durch spezielle Betriebszustände oder bei speziellen Auslegungen der Temperiermediumleitung, wie beispielsweise einem Überdruck in dem Gasraum, erforderlich sein.The provision of the support element reliably prevents the inner tube from collapsing when a vacuum is applied to the tempering medium line. This means that parts or components of the optical system downstream of the tempering medium line can be easily emptied and dried. In addition, the support element can support the inner tube even if there is a design-related overpressure within a gas space provided between the outer tube and the inner tube. The support element therefore also serves as a support as soon as a pressure in the gas space is greater than a pressure within the inner tube. This can be necessary, for example, due to special operating conditions or special designs of the tempering medium line, such as an overpressure in the gas space.

Auslegungsbedingt kann es sinnvoll sein, den Druck innerhalb des Gasraums an einen Druck eines Temperiermediums anzupassen, das durch die Temperiermediumleitung hindurchströmt. Daraus folgt, dass der Druck innerhalb des Gasraums höher als der atmosphärische Druck sein kann, sofern der Druck des Temperiermediums ebenfalls höher als der atmosphärische Druck ist. Bei einer inaktiven Temperiereinrichtung oder bei einem Transport der Temperiermediumleitung ist der Druck in dem Gasraum höher als der Druck innerhalb des Innenschlauchs. Dadurch kann sich der elastische Innenschlauch sehr stark verformen und fällt möglicherweise zusammen oder kollabiert. Das Stützelement verhindert auch in diesem Fall ein Kollabieren des elastischen Innenschlauchs und schützt diesen somit zuverlässig vor großen Deformationen und damit verbundenen Kriecheffekten, welche die Funktion des elastischen Innenschlauchs langfristig gefährden könnten.Depending on the design, it may be sensible to adapt the pressure within the gas space to the pressure of a tempering medium that flows through the tempering medium line. This means that the pressure within the gas space can be higher than atmospheric pressure, provided that the pressure of the tempering medium is also higher than atmospheric pressure. When the tempering device is inactive or when the tempering medium line is being transported, the pressure in the gas space is higher than the pressure within the inner hose. This can cause the elastic inner hose to deform significantly and possibly collapse. In this case, too, the support element prevents the elastic inner hose from collapsing and thus reliably protects it against major deformations and the associated creep effects that could endanger the function of the elastic inner hose in the long term.

Das optische System kann eine Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage oder Teil einer derartigen Projektionsoptik sein. Daher kann das optische System auch als Projektionsoptik bezeichnet werden. Das optische System kann jedoch auch ein Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage oder Teil eines derartigen Beleuchtungssystems sein. Das optische System weist bevorzugt zumindest ein optisches Element auf. Das optische Element kann ein Spiegel, insbesondere ein EUV-Spiegel, sein. Das optische System kann beliebig viele optische Elemente aufweisen.The optical system can be a projection optics of a projection exposure system or part of such a projection optics. Therefore, the optical system can also be referred to as projection optics. However, the optical system can also be an illumination system of a projection exposure system or part of such an illumination system. The optical system preferably has at least one optical element. The optical element can be a mirror, in particular an EUV mirror. The optical system can have any number of optical elements.

Die Temperiermediumleitung ist vorzugsweise Teil einer Temperiereinrichtung des optischen Systems. Mit Hilfe der Temperiereinrichtung kann das optische Element des optischen Systems gekühlt oder erwärmt werden. Unter einem „Temperieren“ ist demgemäß vorliegend insbesondere zu verstehen, dass dem optischen Element mit Hilfe der Temperiereinrichtung Wärme zugeführt oder Wärme entzogen wird. Insbesondere kann mit Hilfe der Temperiereinrichtung eine Temperatur des optischen Elements, insbesondere einer optisch wirksamen Fläche des optischen Elements, konstant oder innerhalb definierter Grenzwerte gehalten werden.The tempering medium line is preferably part of a tempering device of the optical system. The tempering device can be used to cool or heat the optical element of the optical system. In this case, “tempering” is to be understood in particular as meaning that heat is added to or removed from the optical element using the tempering device. In particular, the tempering device can be used to keep a temperature of the optical element, in particular of an optically effective surface of the optical element, constant or within defined limit values.

Der Außenschlauch ist vorzugsweise ein Wellschlauch. Der Außenschlauch kann jedoch auch ein Glattschlauch sein. Dass der Innenschlauch „innerhalb“ des Außenschlauchs angeordnet ist, bedeutet vorliegend insbesondere, dass der Außenschlauch einen Innendurchmesser aufweist, welcher größer ist als ein Außendurchmesser des Innenschlauchs. Der Außenschlauch umschließt oder umkapselt den Innenschlauch somit. Zwischen dem Innenschlauch und dem Außenschlauch ist vorzugsweise der mit einem Gas gefüllte Gasraum vorgesehen. Das Gas kann beispielsweise Luft oder Stickstoff sein.The outer hose is preferably a corrugated hose. However, the outer hose can also be a smooth hose. The fact that the inner hose is arranged "inside" the outer hose means in particular that the outer hose has an inner diameter that is larger than an outer diameter of the inner hose. The outer hose thus encloses or encapsulates the inner hose. The gas space filled with a gas is preferably provided between the inner hose and the outer hose. The gas can be air or nitrogen, for example.

Unter einem „viskoelastischen“ Material ist vorliegend ein Material zu verstehen, welches ein teilweise elastisches und teilweise ein viskoses Materialverhalten zeigt. Viskoelastische Materialein vereinigen somit Merkmale von Festkörpern und Flüssigkeiten in sich. Das viskoelastische Material kann ein Kunststoffmaterial sein. Insbesondere ist das viskoelastische Material ein Fluorkautschuk (FKM). In dem viskoelastischen Material können Gasblasen, insbesondere Luftblasen, eingeschlossen sein. Das heißt insbesondere, dass das viskoelastische Material Gaseinschlüsse aufweisen kann. Dies erhöht eine Dämpfungswirkung des viskoelastischen Materials zum Dämpfen von Schwingungen.A "viscoelastic" material is understood here to mean a material that exhibits partially elastic and partially viscous material behavior. Viscoelastic materials thus combine characteristics of solids and liquids. The viscoelastic material can be a plastic material. In particular, the viscoelastic material is a fluororubber (FKM). Gas bubbles, in particular air bubbles, can be enclosed in the viscoelastic material. This means in particular that the viscoelastic material can have gas inclusions. This increases the damping effect of the viscoelastic material for damping vibrations.

Das Stützelement kann den Innenschlauch entweder dadurch abstützen, dass das Stützelement innerhalb des Innenschlauchs angeordnet ist, oder dadurch, dass das Stützelement in den Innenschlauch integriert ist. „Innerhalb“ bedeutet demgemäß insbesondere, dass das Stützelement einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des Innenschlauchs ist. „Integriert“ bedeutet vorliegend, dass das Stützelement von dem viskoelastischen Material umgeben oder umschlossen ist. Unter einem „Vakuum“ ist vorliegend insbesondere ein Unterdruck gegenüber einem Umgebungsdruck der Temperiermediumleitung zu verstehen. Insbesondere verhindert das Stützelement ein Kollabieren des Innenschlauchs so weit, dass zumindest ein zum Anlegen des Vakuums an die Temperiermediumleitung ausreichender Querschnitt des Innenschlauchs stets geöffnet bleibt. „Radial“ heißt dabei entlang oder entgegen einer Radialrichtung der Temperiermediumleitung. Die Radialrichtung ist insbesondere senkrecht zu einer Symmetrie- oder Mittelachse der Temperiermediumleitung orientiert.The support element can support the inner tube either by arranging the support element inside the inner tube or by integrating the support element into the inner tube. “Inside” therefore means in particular that the support element has an outer diameter that is smaller than an inner diameter of the inner tube. “Integrated” in this case means that the support element is surrounded or enclosed by the viscoelastic material. A “vacuum” in this case is to be understood in particular as a negative pressure compared to an ambient pressure of the tempering medium line. In particular, the support element prevents the inner tube from collapsing to such an extent that at least a cross-section of the inner tube that is sufficient to apply the vacuum to the tempering medium line always remains open. “Radial” here means along or against a radial direction of the tempering medium line. The radial direction is oriented in particular perpendicular to a symmetry or central axis of the tempering medium line.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Stützelement innerhalb des Innenschlauchs angeordnet.According to one embodiment, the support element is arranged within the inner tube.

In diesem Fall sind das Stützelement und der Innenschlauch bevorzugt zwei voneinander getrennte Bauteile. Wie zuvor erwähnt, heißt dies insbesondere, dass der Außendurchmesser des Stützelements kleiner als der Innendurchmesser des Innenschlauchs ist. Dabei kann der Innenschlauch entweder an dem Stützelement anliegen oder es kann zwischen dem Stützelement und dem Innenschlauch ein Spalt vorgesehen sein.In this case, the support element and the inner tube are preferably two separate components. As previously mentioned, this means in particular that the outer diameter of the support element is smaller than the inner diameter of the inner tube. The inner tube can either lie against the support element or a gap can be provided between the support element and the inner tube.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Stützelement und dem Innenschlauch ein Spalt angeordnet.According to a further embodiment, a gap is arranged between the support element and the inner tube.

Im Betrieb der Temperiermediumleitung ist dieser Spalt mit dem zuvor erwähnten Temperiermedium gefüllt, das durch die Temperiermediumleitung hindurchströmt. Das Temperiermedium ist eine Flüssigkeit. Das Temperiermedium kann Wasser, insbesondere entmineralisiertes Wasser, sein. Es können jedoch auch andere Flüssigkeiten eingesetzt werden. Das Temperiermedium kann auch als Kühlmedium bezeichnet werden.When the tempering medium line is in operation, this gap is filled with the previously mentioned tempering medium, which flows through the tempering medium line. The tempering medium is a liquid. The tempering medium can be water, especially demineralized water. However, other liquids can also be used. The tempering medium can also be referred to as a cooling medium.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Stützelement fluiddurchlässig.According to a further embodiment, the support element is fluid-permeable.

Unter „fluiddurchlässig“ ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass das Temperiermedium in einer Radialrichtung der Temperiermediumleitung durch das Stützelement hindurchtreten kann. Dabei tritt das Temperiermedium in den zuvor erwähnten Spalt ein, welcher zwischen dem Stützelement und dem Innenschlauch angeordnet ist.In this case, “fluid-permeable” is to be understood in particular to mean that the tempering medium can pass through the support element in a radial direction of the tempering medium line. The tempering medium enters the previously mentioned gap, which is arranged between the support element and the inner tube.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Stützelement das Stützelement in einer Radialrichtung der Temperiermediumleitung durchbrechende Öffnungen auf.According to a further embodiment, the support element has openings breaking through the support element in a radial direction of the temperature control medium line.

Es können beliebige viele Öffnungen vorgesehen sein. Die Öffnungen können gleichmäßig um die Mittelachse der Temperiermediumleitung herum verteilt angeordnet sein.Any number of openings can be provided. The openings can be evenly distributed around the central axis of the tempering medium line.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Öffnungen schlitzförmig und erstrecken sich entlang einer Mittelachse der Temperiermediumleitung.According to a further embodiment, the openings are slot-shaped and extend along a central axis of the temperature control medium line.

Alternativ können die Öffnungen auch kreisrund, oval, rechteckig oder dergleichen sein. Grundsätzlich können die Öffnungen jede beliebige Geometrie aufweisen.Alternatively, the openings can be circular, oval, rectangular or similar. In principle, the openings can have any geometry.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Stützelement rohrförmig, drahtförmig, gitterförmig und/oder gewebeförmig.According to a further embodiment, the support element is tubular, wire-shaped, grid-shaped and/or fabric-shaped.

Insbesondere ist das Stützelement biegbar, so dass auch die Temperiermediumleitung biegbar ist. Das Stützelement kann beispielsweise eine spiralförmige Geometrie aufweisen.In particular, the support element is bendable so that the temperature control medium line is also bendable. The support element can, for example, have a spiral geometry.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kühlmittelleitung Flanschabschnitte auf, zwischen denen das Stützelement angeordnet ist, wobei das Stützelement mit den Flanschabschnitten verbunden ist.According to a further embodiment, the coolant line has flange sections between which the support element is arranged, wherein the support element is connected to the flange sections.

Insbesondere sind ein erster Flanschabschnitt und ein zweiter Flanschabschnitt vorgesehen. Das Stützelement ist fest mit den Flanschabschnitten verbunden. Mit Hilfe der Flanschabschnitte können mehrere Temperiermediumleitungen miteinander verbunden werden. Ferner ist es mit Hilfe der Flanschabschnitte möglich, die Temperiermediumleitung an einen Temperierkanal, insbesondere an einen Kühlkanal, eines wie zuvor erwähnten optischen Elements oder dergleichen anzuschließen. Anstelle der einer Verbindung mit Hilfe der Flanschabschnitte können auch stoffschlüssige Verbindungen, insbesondere Schweißen, eingesetzt werden. Es kann auch eine Schweiß-, Schraub-, Klemm- und/oder Klebeverbindung vorgesehen sein.In particular, a first flange section and a second flange section are provided. The support element is firmly connected to the flange sections. Using the flange sections, several tempering medium lines can be connected to one another. Furthermore, using the flange sections, it is possible to connect the tempering medium line to a tempering channel, in particular to a cooling channel, of an optical element as mentioned above or the like. Instead of a connection using the flange sections, material-bonded connections, in particular welding, can also be used. A welded, screwed, clamped and/or adhesive connection can also be provided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Stützelement mehrstückig, einstückig, insbesondere materialeinstückig, kraftschlüssig, stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit den Flanschabschnitten verbunden.According to a further embodiment, the support element is connected to the flange sections in multiple pieces, in one piece, in particular in one piece, in a force-fitting, material-fitting and/or form-fitting manner.

Eine kraftschlüssige Verbindung durch Umformen und/oder Einpressen ist möglich. „Mehrstückig“ kann heißen, dass das Stützelement beispielsweise zwei sich überlappende Halbschalen aufweist, die mit den Flanschabschnitten verbunden sind. Unter „einstückig“ oder „einteilig“ ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass das Stützelement und die Flanschabschnitte ein gemeinsames Bauteil bilden und nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt sind. „Materialeinstückig“ bedeutet vorliegend, dass das Stützelement und die Flanschabschnitte durchgehend aus demselben Material gefertigt sind. Beispielsweise kann Edelstahl eingesetzt werden. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner voneinander trennen lassen. Stoffschlüssig kann beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen oder Vulkanisieren verbunden werden. Das Stützelement und die Flanschabschnitte können beispielsweise miteinander verschweißt sein. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartner. Das Stützelement und die Flanschabschnitte können beispielsweise miteinander verklemmt und/oder verschraubt sein.A force-fit connection by forming and/or pressing is possible. "Multi-piece" can mean that the support element has, for example, two overlapping half-shells that are connected to the flange sections. In this case, "one-piece" or "single-part" is to be understood in particular to mean that the support element and the flange sections form a common component and are not composed of different sub-components. "Integral material" means in this case that the support element and the flange sections are made entirely of the same material. For example, stainless steel can be used. In the case of material-fit connections, the connection partners are held together by atomic or molecular forces. Material-fit connections are non-detachable connections that can only be separated from one another by destroying the connecting means and/or the connection partners. Material-fit connections can be made by gluing, soldering, welding or vulcanizing, for example. The support element and the flange sections can be welded together, for example. A form-fit connection is created by at least two connection partners engaging with one another or behind one another. The support element and the flange sections can, for example, be clamped and/or screwed together.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Innenschlauch stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit den Flanschabschnitten verbunden.According to a further embodiment, the inner tube is connected to the flange sections in a material-locking, force-locking and/or form-locking manner.

Beispielsweise kann der Innenschlauch mit den Flanschabschnitten verklebt sein. Der Innenschlauch kann auch an die Flanschabschnitte anvulkanisiert sein. Der Außenschlauch ist vorzugsweise ebenfalls stoffschlüssig mit den Flanschabschnitten verbunden. Falls der Außenschlauch aus einem Metall gefertigt ist, kann dieser mit den Flanschabschnitten verschweißt sein.For example, the inner hose can be glued to the flange sections. The inner hose can also be vulcanized to the flange sections. The outer hose is preferably also firmly bonded to the flange sections. If the outer hose is made of metal, it can be welded to the flange sections.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Stützelement in den Innenschlauch integriert.According to a further embodiment, the support element is integrated into the inner tube.

Darunter, dass das Stützelement in den Innenschlauch „integriert“ ist, ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass das Stützelement und der Innenschlauch keine voneinander getrennten Bauteile sind, sondern ein gemeinsames Bauteil bilden. Insbesondere ist das Stützelement innerhalb des viskoelastischen Materials des Innenschlauchs angeordnet.In this case, the fact that the support element is "integrated" into the inner tube means in particular that the support element and the inner tube are not separate components, but form a common component. In particular, the support element is arranged within the viscoelastic material of the inner tube.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Stützelement stoffschlüssig mit dem Innenschlauch verbunden.According to a further embodiment, the support element is integrally connected to the inner tube.

Beispielsweise kann der Innenschlauch an das Stützelement anvulkanisiert sein. Das Stützelement und der Innenschlauch sind insbesondere untrennbar miteinander verbunden.For example, the inner tube can be vulcanized to the support element. The support element and the inner tube are in particular inseparably connected to one another.

Ferner wird ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst ein optisches Element und eine Temperiereinrichtung zum Zuführen oder Abführen von Wärme zu oder von dem optischen Element, wobei die Temperiereinrichtung eine derartige Temperiermediumleitung aufweist.Furthermore, an optical system for a projection exposure system is proposed. The optical system comprises an optical element and a temperature control device for supplying or removing heat to or from the optical element, wherein the temperature control device has such a temperature control medium line.

Das optische System kann beliebig viele optische Elemente aufweisen. Die optischen Elemente sind vorzugsweise Spiegel, insbesondere EUV-Spiegel. Das optische System kann beliebig viele Temperiermediumleitungen aufweisen. Das optische System ist bevorzugt eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Das optische System kann jedoch auch ein Beleuchtungssystem sein.The optical system can have any number of optical elements. The optical elements are preferably mirrors, in particular EUV mirrors. The optical system can have any number of temperature control medium lines. The optical system is preferably a projection optics of the projection exposure system. However, the optical system can also be an illumination system.

Gemäß einer Ausführungsform verbindet die Temperiermediumleitung eine Pumpe der Temperiereinrichtung fluidisch mit einem Temperierkanal des optischen Elements.According to one embodiment, the tempering medium line fluidically connects a pump of the tempering device with a tempering channel of the optical element.

Der Temperierkanal kann ein Kühlkanal sein und daher auch als solcher bezeichnet werden. Das optische Element kann beliebig viele Temperierkanäle aufweisen. Die Temperiermediumleitung ist insbesondere Teil einer Verrohrung der Temperiereinrichtung. Die Temperiereinrichtung pumpt mit Hilfe der Pumpe das Temperiermedium durch die Temperiermediumleitung, um Wärme von dem optischen Element abzuführen oder dem optischen Element Wärme zuzuführen.The temperature control channel can be a cooling channel and can therefore also be referred to as such. The optical element can have any number of temperature control channels. The temperature control medium line is in particular part of the piping of the temperature control device. The temperature control device uses the pump to pump the temperature control medium through the temperature control medium line in order to remove heat from the optical element or to supply heat to the optical element.

Weiterhin wird eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst eine derartige Temperiermediumleitung und/oder ein derartiges optisches System.Furthermore, a projection exposure system is proposed. The projection exposure system comprises such a temperature control medium line and/or such an optical system.

Die Projektionsbelichtungsanlage kann beliebig viele Temperiermediumleitungen umfassen. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.The projection exposure system can include any number of tempering medium lines. The projection exposure system can be an EUV lithography system. EUV stands for "Extreme Ultraviolet" and describes a wavelength of the working light between 0.1 nm and 30 nm. The projection exposure system can also be a DUV lithography system. DUV stands for "Deep Ultraviolet" and describes a wavelength of the working light between 30 nm and 250 nm.

„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In this case, “a” is not necessarily to be understood as being limited to just one element. Rather, several elements, such as two, three or more, can also be provided. Any other counting word used here is also not to be understood as meaning that a There is a restriction to exactly the number of elements stated. Numerical deviations upwards and downwards are possible unless otherwise stated.

Die für die Temperiermediumleitung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene optische System und für die vorgeschlagene Projektionsbelichtungsanlage entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features described for the temperature control medium line apply to the proposed optical system and to the proposed projection exposure system accordingly and vice versa.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with respect to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Temperiermediumleitung für das optische System gemäß 2; und
4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Temperiermediumleitung für das optische System gemäß 2.

Further advantageous embodiments and aspects of the invention are the subject of the subclaims and the embodiments of the invention described below. The invention is explained in more detail below using preferred embodiments with reference to the attached figures.

1 shows a schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography;
2 shows a schematic view of an embodiment of an optical system for the projection exposure apparatus according to 1 ;
3 shows a schematic sectional view of an embodiment of a tempering medium line for the optical system according to 2 ; and
4 shows a schematic sectional view of another embodiment of a tempering medium line for the optical system according to 2 .

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.In the figures, identical or functionally equivalent elements have been given the same reference symbols unless otherwise stated. It should also be noted that the representations in the figures are not necessarily to scale.

1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Lichtbeziehungsweise 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 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht. 1 shows an embodiment of a projection exposure system 1 (lithography system), in particular an EUV lithography system. An 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 2. In this case, the illumination system 2 does not comprise 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 via a reticle displacement drive 9, in particular in a scanning direction.

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 For explanation purposes, a Cartesian coordinate system with an x-direction x, a y-direction y and a z-direction z is shown. The x-direction x runs perpendicularly into the plane of the drawing. The y-direction y runs horizontally and the z-direction z runs vertically. The scanning direction runs in the 1 along the y-direction y. The z-direction z 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 y 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 area of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced via a wafer displacement drive 15, in particular along the y-direction y. 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 one another.

Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The light source 3 is an EUV radiation source. The light source 3 emits in particular EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation or illumination light. The useful radiation 16 has in particular a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The light source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma, plasma generated with the aid of a laser) or a DPP source (Gas Discharged Produced Plasma, plasma generated by means of gas discharge). It can also be a synchrotron-based radiation source. The light source 3 can be a free-electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 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 (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: 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 light source 3 is collected by a collector 17 bundled. 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 in grazing incidence (GI), i.e. with angles of incidence greater than 45°, or in normal incidence (NI), i.e. with 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 Lichtquelle 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 light source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.The illumination optics 4 comprise a deflection mirror 19 and a first facet mirror 20 arranged downstream of this in the beam path. The deflection mirror 19 can be a flat deflection mirror or alternatively a mirror with a beam-influencing effect beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflection mirror 19 can be designed as a spectral filter which separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from false light of a different wavelength. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4 which is optically conjugated to the object plane 6 as a field plane, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 comprises a plurality of individual first facets 21, which can also be referred to as field facets. Of these first facets 21, only one is shown in the 1 only a few examples are shown.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 21 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 21 can be designed as flat facets or alternatively as convex or concave curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.As for example from the DE 10 2008 009 600 A1 As is known, the first facets 21 themselves can also be composed of a plurality of individual mirrors, in particular a plurality of micromirrors. The first facet mirror 20 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system). For details, see the DE 10 2008 009 600 A1 referred to.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.Between the collector 17 and the deflection mirror 19, the illumination radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction y.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .In the beam path of the illumination optics 4, a second facet mirror 22 is arranged downstream of the first facet mirror 20. If the second facet mirror 22 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 22 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 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from the US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US 6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 23 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 23 can also be macroscopic facets, which can be round, rectangular or hexagonal, for example, 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 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 23 can 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 (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The illumination optics 4 thus forms a double-faceted system. This basic principle is also known as a fly's eye integrator.

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 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 22 exactly in a plane that is optically conjugated to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the second facet mirror 22 can be arranged tilted relative to a pupil plane of the projection optics 10, as is the case, for example, in the DE 10 2017 220 586 A1 described.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.With the help of the second facet mirror 22, the individual first facets 21 are imaged in the object field 5. The second facet mirror 22 is the last bundle-forming or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path in front of the object field 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die 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.In a further embodiment of the illumination optics 4 (not shown), the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, a transmission optics can be arranged, which contributes in particular to the imaging of the first facets 21 in the object field 5. The transmission optics can have 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).

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.The lighting optics 4 have in the version shown in the 1 As shown, after the collector 17 there are exactly three mirrors, namely the deflection mirror 19, the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the illumination optics 4, the deflection mirror 19 can also be omitted, so that the illumination optics 4 can then have exactly two mirrors after the collector 17, namely the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 21 by means of the second facets 23 or with the second facets 23 and a transmission optics 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.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,33 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.In the 1 In the example shown, the projection optics 10 comprises six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The projection optics 10 is a double obscured optics. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 has a numerical aperture on the image side that is greater than 0.33 and can also 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, hochreflektierende 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 free-form 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, just 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 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The projection optics 10 have a large object-image offset in the y-direction y between a y-coordinate of a center of the object field 5 and a y-coordinate of the center of the image field 11. This object-image offset in the y-direction y can be approximately as large as a z-distance between the object plane 6 and the image plane 12.

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

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

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

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other image scales are also possible. Image scales with the same sign and absolutely the same in the x and y directions x, y, 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 x, y 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 x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x and y directions x, y 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 directions x, y are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 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 ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.Each of the second facets 23 is assigned to exactly one of the first facets 21 to form a respective illumination channel for illuminating the object field 5. This can result in particular in illumination according to the Köhler principle. The far field is broken down into a plurality of object fields 5 using the first facets 21. The first facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the second facets 23 assigned to them.

Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The first facets 21 are each superimposed by an associated second facet 23 to illuminate the object field 5 imaged onto the reticle 7. The illumination of the object field 5 is in particular as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. The field uniformity can be achieved by superimposing different illumination channels.

Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.By arranging the second facets 23, the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be defined geometrically. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the second facets 23 that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be set. This intensity distribution is also referred to as the illumination setting or illumination pupil filling.

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 a redistribution of the illumination channels.

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

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 zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise 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 illuminated precisely with the second facet mirror 22. When the projection optics 10 images the center of the second facet mirror 22 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 distance of the aperture rays is minimal. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugated to it in spatial space. In particular, this surface shows 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, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It is possible that the projection optics 10 have different positions of the entrance pupil for the tangential and the sagittal beam path. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 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 zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.In the 1 In the arrangement of the components of the illumination optics 4 shown, the second facet mirror 22 is arranged in a surface conjugated to the entrance pupil of the projection optics 10. The first facet mirror 20 is arranged tilted to the object plane 6. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the deflection mirror 19. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the second facet mirror 22.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optisches Systems 100 für die Projektionsbelichtungsanlage 1. 2 shows a schematic view of an embodiment of an optical system 100 for the projection exposure apparatus 1.

Das optische System 100 kann eine wie zuvor erläuterte Projektionsoptik 10 oder Teil einer derartigen Projektionsoptik 10 sein. Daher kann das optische System 100 auch als Projektionsoptik bezeichnet werden. Das optische System 100 kann jedoch auch ein wie zuvor erläutertes Beleuchtungssystem 2 oder Teil eines derartigen Beleuchtungssystems 2 sein. Daher kann das optische System 100 alternativ auch als Beleuchtungssystem bezeichnet werden. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 100 eine Projektionsoptik 10 oder Teil einer derartigen Projektionsoptik 10 ist. Das optische System 100 ist für die EUV-Lithographie geeignet. Das optische System 100 kann jedoch auch für die DUV-Lithographie geeignet sein.The optical system 100 can be a projection optics 10 as previously explained or part of such a projection optics 10. Therefore, the optical system 100 can also be referred to as a projection optics. However, the optical system 100 can also be an illumination system 2 as previously explained or part of such an illumination system 2. Therefore, the optical system 100 can alternatively also be referred to as an illumination system. However, it is assumed below that the optical system 100 is a projection optics 10 or part of such a projection optics 10. The optical system 100 is suitable for EUV lithography. However, the optical system 100 can also be suitable for DUV lithography.

Das optische System 100 kann mehrere optische Elemente 102 umfassen, von denen in der 2 jedoch nur eines gezeigt ist. Daher wird nachfolgend auf nur ein optisches Element 102 eingegangen. Das optische Element 102 kann einer der Spiegel M1 bis M6 sein. Das optische Element 102 umfasst ein Substrat 104 und eine optisch wirksame Fläche 106, beispielsweise eine Spiegelfläche. Das Substrat 104 kann auch als Spiegelsubstrat bezeichnet werden. Das Substrat 104 kann Glas, Keramik, Glaskeramik oder andere geeignete Werkstoffe umfassen. Die optisch wirksame Fläche 106 ist geeignet, Beleuchtungsstrahlung 16, insbesondere EUV-Strahlung, zu reflektieren. Das optische Element 102 kann jede beliebige Geometrie aufweisen. In der 2 sind das optische Element 102 und die optisch wirksame Fläche 106 nur sehr vereinfacht dargestellt.The optical system 100 may comprise a plurality of optical elements 102, of which 2 however, only one is shown. Therefore, only one optical element 102 is discussed below. The optical element 102 can be one of the mirrors M1 to M6. The optical element 102 comprises a substrate 104 and an optically effective surface 106, for example a mirror surface. The substrate 104 can also be referred to as a mirror substrate. The substrate 104 can comprise glass, ceramic, glass ceramic or other suitable materials. The optically effective surface 106 is suitable for reflecting illumination radiation 16, in particular EUV radiation. The optical element 102 can have any geometry. In the 2 the optical element 102 and the optically effective surface 106 are shown only very simplified.

Durch das Substrat 104 führt eine Vielzahl an Temperierkanälen 108, von denen in der 2 jedoch nur einer gezeigt ist. Daher wird im Folgenden auf nur einen Temperierkanal 108 Bezug genommen. Der Temperierkanal 108 kann auch als Kühlkanal bezeichnet werden. Der Temperierkanal 108 kann mit Hilfe eines abtragenden Fertigungsverfahrens, beispielsweise mit Hilfe von Tieflochbohren, in das Substrat 104 eingebracht werden. Im einfachsten Fall kann der Temperierkanal 108 - wie in der 2 gezeigt - gerade durch das Substrat 104 führen. Der Temperierkanal 108 kann jedoch auch gekrümmt, beispielsweise mäanderförmig gekrümmt, sein. Es kann jedoch nicht nur das optische Element 102 einen derartigen Temperierkanal 108 aufweisen, sondern es können auch beliebige andere Komponenten des optischen Systems 100, wie beispielsweise Tragstrukturen des optischen Elements 102, einen derartigen Temperierkanal 108 aufweisen.A plurality of temperature control channels 108 lead through the substrate 104, of which 2 However, only one is shown. Therefore, reference is made below to only one tempering channel 108. The tempering channel 108 can also be referred to as a cooling channel. The tempering channel 108 can be machined into the substrate 104. In the simplest case, the temperature control channel 108 - as in the 2 shown - lead straight through the substrate 104. The temperature control channel 108 can, however, also be curved, for example curved in a meandering shape. However, not only the optical element 102 can have such a temperature control channel 108, but also any other components of the optical system 100, such as support structures of the optical element 102, can have such a temperature control channel 108.

Dem optischen Element 102 ist eine Temperiereinrichtung 110 zugeordnet, die Teil des optischen Systems 100 ist. Die Temperiereinrichtung 110 kann auch als Kühleinrichtung bezeichnet werden. Der Temperierkanal 108 kann Teil der Temperiereinrichtung 110 sein. Mit Hilfe der Temperiereinrichtung 110 kann der Temperierkanal 108 mit einem Temperiermedium K, beispielsweise in Form von demineralisiertem Wasser, durchspült werden, um Wärme Q, die beispielsweise mit Hilfe der Beleuchtungsstrahlung 16 in das optische Element 102 eingebracht wird, von dem optischen Element 102 abzuführen. Umgekehrt kann mit dem Temperiermedium K dem optischen Element 102 auch Wärme Q zugeführt werden. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass mit Hilfe des Temperiermediums K Wärme Q abgeführt wird. Daher kann das Temperiermedium K auch als Kühlmedium bezeichnet werden. Das Temperiermedium K ist eine Flüssigkeit.The optical element 102 is assigned a temperature control device 110, which is part of the optical system 100. The temperature control device 110 can also be referred to as a cooling device. The temperature control channel 108 can be part of the temperature control device 110. With the help of the temperature control device 110, the temperature control channel 108 can be flushed with a temperature control medium K, for example in the form of demineralized water, in order to dissipate heat Q, which is introduced into the optical element 102, for example with the help of the illumination radiation 16, from the optical element 102. Conversely, heat Q can also be supplied to the optical element 102 with the temperature control medium K. However, it is assumed below that heat Q is dissipated with the help of the temperature control medium K. Therefore, the temperature control medium K can also be referred to as a cooling medium. The temperature control medium K is a liquid.

Die Temperiereinrichtung 110 weist neben dem Temperierkanal 108 eine Pumpe 112, insbesondere eine Wasserpumpe, und eine Verrohrung 114 auf, die einen Eingang und einen Ausgang der Pumpe 112 fluidisch mit dem Temperierkanal 108 verbindet. Vorzugsweise ist die Verrohrung 114 - anders als in der 2 gezeigt - nicht seitlich an das optische Element 102 herangeführt, sondern rückseitig. Hierzu können an dem optischen Element 102 geeignete Anschlussstücke vorgesehen sein, an denen die Verrohrung 114 angeflanscht sein kann. Die Verrohrung 114 kann zumindest abschnittsweise flexibel verformbar sein.In addition to the temperature control channel 108, the temperature control device 110 has a pump 112, in particular a water pump, and a piping 114 which fluidically connects an inlet and an outlet of the pump 112 to the temperature control channel 108. Preferably, the piping 114 is - unlike in the 2 shown - not from the side of the optical element 102, but from the back. For this purpose, suitable connecting pieces can be provided on the optical element 102, to which the piping 114 can be flanged. The piping 114 can be flexibly deformable at least in sections.

Um dem Mooreschen Gesetz folgend immer kleinere Strukturgrößen auf dem Wafer 13 ermöglichen zu können, steigen auch die Anforderungen an die zur Herstellung verwendeten Projektionsbelichtungsanlagen 1 immer weiter an. Aktuelle Projektionsbelichtungsanlagen 1 verfügen gemäß betriebsinternen Erkenntnissen über wie zuvor erwähnte Temperiereinrichtungen 110 für die thermale Stabilisierung der optischen Elemente 102 und/oder anderer Strukturen. Dabei können Temperierkanäle 108 sowohl durch die optischen Elemente 102 als auch durch die Strukturen geführt werden.In order to be able to achieve ever smaller structure sizes on the wafer 13 in accordance with Moore's Law, the requirements for the projection exposure systems 1 used for production are also increasing. According to internal company knowledge, current projection exposure systems 1 have the previously mentioned temperature control devices 110 for the thermal stabilization of the optical elements 102 and/or other structures. Temperature control channels 108 can be guided both through the optical elements 102 and through the structures.

In der Regel werden die zu kühlenden optischen Elemente 102 und/oder Strukturen durch eine wie zuvor erwähnte Verrohrung 114 miteinander verbunden, welche wiederum auf Strukturen des optischen Systems 100 selbst befestigt ist. Die aktive Kühlung stellt dabei sowohl eine möglichst hohe Wärmeabfuhr als auch eine gute Regelbarkeit des optischen Systems 100 sicher. Als Temperiermedium K kommt, aufgrund seiner hohen Wärmekapazität und Verfügbarkeit, bevorzugt Wasser zum Einsatz. Das strömende Temperiermedium K sorgt aufgrund erzwungener Konvektion zudem für einen verbesserten Wärmeübergang an den durchströmten Flächen.As a rule, the optical elements 102 and/or structures to be cooled are connected to one another by a piping 114 as mentioned above, which in turn is attached to structures of the optical system 100 itself. The active cooling ensures both the highest possible heat dissipation and good controllability of the optical system 100. Water is preferably used as the temperature control medium K due to its high heat capacity and availability. The flowing temperature control medium K also ensures improved heat transfer at the surfaces through which it flows due to forced convection.

Speziell im Rahmen der Entwicklung von wassergekühlten optischen Elementen 102, deren Tragstrukturen und Infrastruktur spielen über das Temperiermedium K transportierte und übertragene Druckschwankungen und/oder Druckpulsationen in Bezug auf die Performance des optischen Systems 100 und die Abbildungsgüte auf dem Wafer 13 eine wesentliche Rolle. Druckwellen, welche sich mit Schallgeschwindigkeit in dem Temperiermedium K ausbreiten, wie beispielsweise etwa 1.500 m/s in schallharter Umgebung, werden nachfolgend als Water Line Acoustics (WLA) bezeichnet.Particularly in the context of the development of water-cooled optical elements 102, their support structures and infrastructure, pressure fluctuations and/or pressure pulsations transported and transmitted via the temperature control medium K play an essential role in relation to the performance of the optical system 100 and the image quality on the wafer 13. Pressure waves which propagate at the speed of sound in the temperature control medium K, such as approximately 1,500 m/s in a sound-hard environment, are referred to below as Water Line Acoustics (WLA).

Quellen oder Auslösemechanismen für WLA sind vielfältig. Ein Beispiel stellen sogenannte Flow Induced Vibrations (FIV) dar, welche in Abhängigkeit von lokalen geometrischen Randbedingungen und den An- und Abströmrandbedingungen anhaltende periodische und zufällige Fluktuationen in der Strömung, insbesondere Turbulenzen, des Temperiermediums K verursachen. Diese hydrodynamischen Fluktuationen, nämlich Turbulenzen, führen zur Auskopplung von akustischen Druckwellen, die sich als WLA sowohl stromab- als auch stromaufwärts fortpflanzen und, abhängig von der Geometrie der Verrohrung 114, zu stehenden Wellen führen können.There are many sources or triggering mechanisms for WLA. One example is so-called flow induced vibrations (FIV), which, depending on local geometric boundary conditions and the inflow and outflow boundary conditions, cause persistent periodic and random fluctuations in the flow, in particular turbulence, of the tempering medium K. These hydrodynamic fluctuations, namely turbulence, lead to the coupling of acoustic pressure waves, which propagate as WLA both downstream and upstream and, depending on the geometry of the piping 114, can lead to standing waves.

Einen weiteren Auslösemechanismus stellen übertragene Strukturvibrationen und die Interaktion zwischen Strukturbauteilen und dem Temperiermedium K dar. Sowohl die Strukturvibrationen an sich als auch die Interaktion weisen frequenzabhängige Amplituden auf. Beispielsweise können Strukturvibrationen über Halterungen der Verrohrung 114 auf Rohrwände der Verrohrung 114 und somit direkt in eine Flüssigkeitssäule des Temperiermediums K eingetragen werden. Auch direkt eingebrachte Temperierkanäle 108 in Strukturbauteilen können die Strukturvibration unmittelbar über das Temperiermedium K selbst aufnehmen. Zusätzlich können auch akustische Störungen aus einem Umfeld auf die Flüssigkeitssäule des Temperiermediums K einwirken.Another trigger mechanism is transmitted structural vibrations and the interaction between structural components and the temperature control medium K. Both the structural vibrations themselves and the interaction have frequency-dependent amplitudes. For example, structural vibrations can be transmitted via brackets of the piping 114 onto pipe walls of the piping 114 and thus directly into a liquid column of the temperature control medium K. Temperature control channels 108 introduced directly into structural components can also absorb the structural vibration directly via the temperature control medium K itself. In addition, acoustic disturbances from an environment can also affect the liquid column of the temperature control medium K.

Das Hervorrufen von WLA durch FIV erfolgt ausschließlich bei einer wie zuvor erläuterten aktiv durchströmten Temperiereinrichtung 110. Die anderen vorgenannten Mechanismen können auch schon bei einem lediglich mit dem Temperiermedium K gefüllten System, ohne aktiven Durchfluss, stattfinden. Das heißt, eine Gegenmaßahme, wie beispielsweise eine Abschaltung der Pumpe 112, schafft keine generelle Abhilfe, sondern lediglich gegen die FIV als Quelle.The induction of WLA by FIV occurs exclusively in an actively flowed through tempering device 110 as previously explained. The other The aforementioned mechanisms can also take place in a system filled only with the tempering medium K, without active flow. This means that a countermeasure, such as switching off the pump 112, does not provide a general remedy, but only counteracts the FIV as a source.

Die Druck- und Impulsschwankungen aus dem Temperiermedium K und die daraus resultierenden Kräfte auf Wände der Temperierkanäle 108 führen zu einer frequenzabhängigen dynamischen Anregung der gekühlten Komponenten und des gesamten optischen Systems 100. Dabei spielen auch die Sensitivitäten der Komponenten des optischen Systems 100 auf eingehende Störungen oder Vibrationen eine Rolle. Generell werden Druckwellen in Abhängigkeit der geometrischen und akustischen Randbedingungen sowie der verwendeten Materialien unterschiedlich in der Temperiereinrichtung 110 reflektiert und führen zu frequenzabhängigen Kraftamplituden, die auf das optische System 100 einwirken. Diese Störungen wirken sich negativ auf die Performance, beispielsweise kritische Frequenzen für eine Positionsregelung der optischen Elemente 102 oder eine Verformung der optischen Elemente 102 aufgrund von Druckpulsationen, oder die Abbildungsgenauigkeit des optischen Systems 100 aus.The pressure and pulse fluctuations from the temperature control medium K and the resulting forces on the walls of the temperature control channels 108 lead to a frequency-dependent dynamic excitation of the cooled components and the entire optical system 100. The sensitivities of the components of the optical system 100 to incoming disturbances or vibrations also play a role. In general, pressure waves are reflected differently in the temperature control device 110 depending on the geometric and acoustic boundary conditions and the materials used and lead to frequency-dependent force amplitudes that act on the optical system 100. These disturbances have a negative effect on the performance, for example critical frequencies for position control of the optical elements 102 or deformation of the optical elements 102 due to pressure pulsations, or the imaging accuracy of the optical system 100.

Um die eingebrachten Druckschwankungen in der Temperiereinrichtung 110 auf ein spezifiziertes Niveau zu senken, werden daher konstruktive Maßnahmen benötigt. Diese können sowohl aktiv betriebene und/oder geregelte als auch, bevorzugt, passive Maßnahmen sein. Eine Lösung zur Reduktion oder Unterdrückung von Druckfluktuationen in der Flüssigkeitssäule des Temperiermediums K stellen viskoelastische Materialien mit Gaseinschlüssen dar. Beispielsweise kann die Verrohrung 114 einen innenliegenden Innenschlauch aufweisen, der aus einem viskoelastischen Material gefertigt ist und der in Kontakt mit dem Temperiermedium K ist.In order to reduce the pressure fluctuations introduced into the temperature control device 110 to a specified level, design measures are therefore required. These can be actively operated and/or controlled as well as, preferably, passive measures. Viscoelastic materials with gas inclusions represent a solution for reducing or suppressing pressure fluctuations in the liquid column of the temperature control medium K. For example, the piping 114 can have an internal inner tube that is made of a viscoelastic material and is in contact with the temperature control medium K.

Vor allem während einem Befüllen und Entleeren der Temperiereinrichtung 110 kann es zu Betriebszuständen kommen, in welchen die Temperiereinrichtung 110 mit einem Vakuum beaufschlagt wird, um beispielsweise sicherzustellen, dass jegliche Luft vor einem Befüllvorgang mit dem Temperiermedium K aus der Temperiereinrichtung 110 entfernt wird. Würde der viskoelastische Innenschlauch in einem solchem Szenario vollständig kollabieren, so könnten alle nachgelagerten Bauteile nicht mehr entsprechend entleert und/oder getrocknet werden. Dies gilt es zu verbessern.Particularly during filling and emptying of the temperature control device 110, operating states can occur in which the temperature control device 110 is subjected to a vacuum, for example to ensure that any air is removed from the temperature control device 110 before a filling process with the temperature control medium K. If the viscoelastic inner tube were to collapse completely in such a scenario, all downstream components could no longer be emptied and/or dried accordingly. This needs to be improved.

Auslegungsbedingt kann es sinnvoll sein, einen Druck innerhalb eines gasgefüllten Gasraums zwischen dem Innenschlauch und einem Außenschlauch der Verrohrung 114 an einen Druck des Temperiermediums K anzupassen, das durch die Verrohrung 114 hindurchströmt. Daraus folgt, dass der Druck innerhalb des Gasraums höher als der atmosphärische Druck sein kann, sofern der Druck des Temperiermediums K ebenfalls höher als der atmosphärische Druck ist. Bei einer inaktiven Temperiereinrichtung 110 oder bei einem Transport der Verrohrung 114 ist der Druck in dem Gasraum höher als der Druck innerhalb des Innenschlauchs. Dadurch kann sich der elastische Innenschlauch sehr stark verformen und fällt möglicherweise zusammen oder kollabiert. Aus diesem Kollabieren resultierende Deformationen und damit verbundene Kriecheffekte könnten die Funktion des elastischen Innenschlauchs langfristig gefährden.For design reasons, it may be useful to adapt a pressure within a gas-filled gas space between the inner hose and an outer hose of the piping 114 to a pressure of the tempering medium K that flows through the piping 114. This means that the pressure within the gas space can be higher than atmospheric pressure, provided that the pressure of the tempering medium K is also higher than atmospheric pressure. When the tempering device 110 is inactive or when the piping 114 is being transported, the pressure in the gas space is higher than the pressure within the inner hose. This can cause the elastic inner hose to deform significantly and possibly collapse. Deformations resulting from this collapse and associated creep effects could endanger the function of the elastic inner hose in the long term.

3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Temperiermediumleitung 200A für das optische System 100. 3 shows a schematic sectional view of an embodiment of a temperature control medium line 200A for the optical system 100.

Die Temperiermediumleitung 200A ist Teil der Verrohrung 114 der Temperiereinrichtung 110. Die Verrohrung 114 kann mehrere derartige Temperiermediumleitungen 200A aufweisen. Im Betrieb der Temperiereinrichtung 110 wird das Temperiermedium K mit Hilfe der Pumpe 112 durch die Temperiermediumleitung 200A gepumpt. Die Temperiermediumleitung 200A kann flexibel verformbar sein.The tempering medium line 200A is part of the piping 114 of the tempering device 110. The piping 114 can have several such tempering medium lines 200A. During operation of the tempering device 110, the tempering medium K is pumped through the tempering medium line 200A with the aid of the pump 112. The tempering medium line 200A can be flexibly deformable.

Der Temperiermediumleitung 200A ist eine Symmetrie- oder Mittelachse 202 zugeordnet, zu der die Temperiermediumleitung 200A rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Der Temperiermediumleitung 200A ist ferner eine Radialrichtung R zugeordnet, die senkrecht zu der Mittelachse 202 angeordnet und von dieser weg orientiert ist.The temperature control medium line 200A is assigned a symmetry or central axis 202, to which the temperature control medium line 200A is constructed rotationally symmetrically. The temperature control medium line 200A is also assigned a radial direction R, which is arranged perpendicular to the central axis 202 and oriented away from it.

Die Temperiermediumleitung 200A weist einen ersten Flanschabschnitt 204 sowie einen zweiten Flanschabschnitt 206 auf. Die Flanschabschnitte 204, 206 sind jeweils rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 202 aufgebaut. Mit Hilfe der Flanschabschnitte 204, 206 können mehrere Temperiermediumleitungen 200A untereinander oder die Temperiermediumleitung 200A kann mit dem Temperierkanal 108 verbunden werden. Der erste Flanschabschnitt 204 weist eine Ein- oder Austrittsöffnung 208 auf, durch die das Temperiermedium K in die Temperiermediumleitung 200A eintreten oder aus dieser austreten kann. Der zweite Flanschabschnitt 206 weist eine Ein- oder Austrittsöffnung 210 auf, durch die das Temperiermedium K in die Temperiermediumleitung 200A eintreten oder aus dieser austreten kann.The tempering medium line 200A has a first flange section 204 and a second flange section 206. The flange sections 204, 206 are each constructed rotationally symmetrically to the central axis 202. With the help of the flange sections 204, 206, several tempering medium lines 200A can be connected to one another or the tempering medium line 200A can be connected to the tempering channel 108. The first flange section 204 has an inlet or outlet opening 208 through which the tempering medium K can enter or exit the tempering medium line 200A. The second flange section 206 has an inlet or outlet opening 210 through which the tempering medium K can enter or exit the tempering medium line 200A.

Zwischen den beiden Flanschabschnitten 204, 206 ist ein Stützelement 212A angeordnet, das fluiddurchlässig ist. „Fluiddurchlässig“ heißt vorliegend, dass das Temperiermedium K entlang der Radialrichtung R durch das Stützelement 212A hindurchtreten kann. Das Stützelement 212A ist mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden. Das Stützelement 212A kann einstückig, insbesondere materialeinstückig, mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden sein. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt vorliegend, dass das Stützelement 212A und die Flanschabschnitte 204, 206 ein gemeinsames Bauteil bilden und nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt sind. „Materialeinstückig“ heißt vorliegend, dass das Stützelement 212A und die Flanschabschnitte 204, 206 durchgehend aus demselben Material, wie beispielsweise Edelstahl, gefertigt sind. Das Stützelement 212A kann auch mehrstückig sein. Beispielsweise kann das Stützelement 212A zwei sich überlappende Halbschalen aufweisen.A support element 212A which is permeable to fluid is arranged between the two flange sections 204, 206. “Permeable to fluid” in this case means that the tempering medium K can flow along the radial direction R through the support element 212A towards can pass through. The support element 212A is connected to the flange sections 204, 206. The support element 212A can be connected to the flange sections 204, 206 in one piece, in particular in one piece. “In one piece” or “one-piece” means in this case that the support element 212A and the flange sections 204, 206 form a common component and are not composed of different sub-components. “In one piece” means in this case that the support element 212A and the flange sections 204, 206 are made entirely of the same material, such as stainless steel. The support element 212A can also be made of multiple pieces. For example, the support element 212A can have two overlapping half-shells.

Das Stützelement 212A und die Flanschabschnitte 204, 206 können jedoch auch stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner voneinander trennen lassen. Stoffschlüssig kann beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen oder Vulkanisieren verbunden werden. Das Stützelement 212A und die Flanschabschnitte 204, 206 können beispielsweise miteinander verschweißt sein. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Das Stützelement 212A und die Flanschabschnitte 204, 206 können beispielsweise miteinander verklemmt und/oder verschraubt sein. Es ist auch eine Verpressung oder allgemein eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Stützelement 212A und den Flanschabschnitten 204, 206 möglich.However, the support element 212A and the flange sections 204, 206 can also be connected to one another in a material-locking and/or form-fitting manner. In material-locking connections, the connection partners are held together by atomic or molecular forces. Material-locking connections are non-detachable connections that can only be separated from one another by destroying the connecting means and/or the connection partners. Material-locking connections can be made, for example, by gluing, soldering, welding or vulcanizing. The support element 212A and the flange sections 204, 206 can be welded to one another, for example. A form-fitting connection is created by at least two connection partners engaging with one another or behind one another. The support element 212A and the flange sections 204, 206 can be clamped and/or screwed to one another, for example. A pressing or generally a force-fitting connection between the support element 212A and the flange sections 204, 206 is also possible.

Das Stützelement 212A ist rohrförmig und kann rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 202 aufgebaut sein. Das Stützelement 212A umfasst eine Innenfläche 214 sowie eine der Innenfläche 214 abgewandte Außenfläche 216. Die Innenfläche 214 und die Außenfläche 216 können zylinderförmig sein. Die Innenfläche 214 umschließt oder begrenzt einen Innenraum 218 der Temperiermediumleitung 200A, durch welchen das Temperiermedium K hindurchströmt.The support element 212A is tubular and can be constructed rotationally symmetrically to the central axis 202. The support element 212A comprises an inner surface 214 and an outer surface 216 facing away from the inner surface 214. The inner surface 214 and the outer surface 216 can be cylindrical. The inner surface 214 encloses or delimits an interior space 218 of the tempering medium line 200A, through which the tempering medium K flows.

Wie zuvor erwähnt, ist das Stützelement 212A fluiddurchlässig, so dass das Temperiermedium K aus dem Innenraum 218 in der Radialrichtung R durch das Stützelement 212A hindurchströmen kann. Die Fluiddurchlässigkeit des Stützelements 212A wird dadurch erreicht, dass dieses eine Vielzahl von das Stützelement 212A durchbrechenden Öffnungen 220, 222, 224, 226, 228 aufweist. Die Öffnungen 220, 222, 224, 226, 228 können jede beliebige Geometrie aufweisen. Beispielsweise können die Öffnungen 220, 222, 224, 226, 228 kreisförmig, oval, rechteckförmig oder dergleichen sein. Im vorliegenden Fall sind die Öffnungen 220, 222, 224, 226, 228 schlitzförmig und erstrecken sich entlang der Mittelachse 202. Dabei können die Öffnungen 220, 222, 224, 226, 228 gleichmäßig um die Mittelachse 202 herum verteilt angeordnet sein. Das Stützelement 212A kann auch aus einem spiralförmigen Draht, aus einem Gittergeflecht oder aus einem Gewebe gefertigt sein. In diesem Fall ist ebenfalls eine Fluiddurchlässigkeit gegeben.As previously mentioned, the support element 212A is fluid-permeable, so that the tempering medium K can flow from the interior 218 in the radial direction R through the support element 212A. The fluid permeability of the support element 212A is achieved in that it has a plurality of openings 220, 222, 224, 226, 228 that penetrate the support element 212A. The openings 220, 222, 224, 226, 228 can have any geometry. For example, the openings 220, 222, 224, 226, 228 can be circular, oval, rectangular or the like. In the present case, the openings 220, 222, 224, 226, 228 are slot-shaped and extend along the central axis 202. The openings 220, 222, 224, 226, 228 can be evenly distributed around the central axis 202. The support element 212A can also be made of a spiral wire, a mesh or a fabric. In this case, fluid permeability is also provided.

Die Temperiermediumleitung 200A weist ferner einen Innenschlauch 230A auf. Das Stützelement 212A ist innerhalb des Innenschlauchs 230A aufgenommen. Demgemäß weist der Innenschlauch 230A einen Innendurchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser des Stützelements 212A ist. Der Innenschlauch 230A umfasst eine Innenfläche 232 sowie eine der Innenfläche 232 abgewandte Außenfläche 234. Die Innenfläche 232 und die Außenfläche 234 können zylinderförmig sein. Die Innenfläche 232 des Innenschlauchs 230A ist der Außenfläche 216 des Stützelements 212A zugewandt. Der Innenschlauch 230A kann auch als Innerliner bezeichnet werden.The tempering medium line 200A further comprises an inner tube 230A. The support element 212A is accommodated within the inner tube 230A. Accordingly, the inner tube 230A has an inner diameter that is larger than an outer diameter of the support element 212A. The inner tube 230A comprises an inner surface 232 and an outer surface 234 facing away from the inner surface 232. The inner surface 232 and the outer surface 234 can be cylindrical. The inner surface 232 of the inner tube 230A faces the outer surface 216 of the support element 212A. The inner tube 230A can also be referred to as an inner liner.

Die Innenfläche 232 des Innenschlauchs 230A kann an der Außenfläche 216 des Stützelements 212A anliegen. Alternativ kann - wie in der 3 gezeigt - zwischen der Innenfläche 232 des Innenschlauchs 230A und der Außenfläche 216 des Stützelements 212A ein mit dem Temperiermedium K gefüllter Spalt 236 vorgesehen sein. Das Temperiermedium K kann demgemäß durch die Öffnungen 220, 222, 224, 226, 228 aus dem Innenraum 218 in den Spalt 236 strömen.The inner surface 232 of the inner tube 230A may abut the outer surface 216 of the support element 212A. Alternatively, as in the 3 shown - a gap 236 filled with the tempering medium K can be provided between the inner surface 232 of the inner tube 230A and the outer surface 216 of the support element 212A. The tempering medium K can accordingly flow through the openings 220, 222, 224, 226, 228 from the interior 218 into the gap 236.

Der Innenschlauch 230A ist ein Glattschlauch. Der Innenschlauch 230A kann extrudiert sein. Der Innenschlauch 230A kann jedoch auch ein Formteil, beispielsweise ein spritzgegossenes Formteil, sein. Der Innenschlauch 230A ist aus einem viskoelastischen Material gefertigt. Der Innenschlauch 230A kann aus einem Fluorkautschuk (FKM) gefertigt sein. Der Innenschlauch 230A ist gasdicht mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden. Der Innenschlauch 230A kann stoffschlüssig mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden sein. Beispielsweise ist der Innenschlauch 230A mit den Flanschabschnitten 204, 206 verklebt oder an diese anvulkanisiert. Der Innenschlauch 230A kann jedoch auch kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden sein.The inner hose 230A is a smooth hose. The inner hose 230A can be extruded. However, the inner hose 230A can also be a molded part, for example an injection-molded part. The inner hose 230A is made of a viscoelastic material. The inner hose 230A can be made of a fluororubber (FKM). The inner hose 230A is connected to the flange sections 204, 206 in a gas-tight manner. The inner hose 230A can be connected to the flange sections 204, 206 in a material-locking manner. For example, the inner hose 230A is glued to the flange sections 204, 206 or vulcanized to them. However, the inner hose 230A can also be connected to the flange sections 204, 206 in a force-locking and/or form-locking manner.

Die Temperiermediumleitung 200A umfasst ferner einen Außenschlauch 238. Der Außenschlauch 238 ist ein Wellschlauch. Der Außenschlauch 238 kann jedoch auch ein Glattschlauch sein. Innerhalb des Außenschlauchs 238 ist der Innenschlauch 230A aufgenommen, wobei das Stützelement 212A innerhalb des Innenschlauchs 230A aufgenommen ist. Demgemäß weist der Außenschlauch 238 einen Innendurchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser des Innenschlauchs 230A ist. Der Außenschlauch 238 kann aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Der Außenschlauch 238 kann auch aus einem Metall gefertigt sein. Der Außenschlauch 238 weist eine Innenfläche 240 auf, die der Außenfläche 234 des Innenschlauchs 230A zugewandt ist. Der Innenfläche 240 abgewandt weist der Außenschlauch 238 eine Außenfläche 242 auf.The tempering medium line 200A further comprises an outer hose 238. The outer hose 238 is a corrugated hose. The outer However, hose 238 can also be a smooth hose. The inner hose 230A is accommodated within the outer hose 238, with the support element 212A being accommodated within the inner hose 230A. Accordingly, the outer hose 238 has an inner diameter that is larger than an outer diameter of the inner hose 230A. The outer hose 238 can be made of a plastic material. The outer hose 238 can also be made of a metal. The outer hose 238 has an inner surface 240 that faces the outer surface 234 of the inner hose 230A. Facing away from the inner surface 240, the outer hose 238 has an outer surface 242.

Zwischen dem Innenschlauch 230A und dem Außenschlauch 238 ist ein spaltförmiger Gasraum 244 vorgesehen, der mit einem Gas, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff gefüllt ist. Der Außenschlauch 238 ist gasdicht mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden. Insbesondere ist der Außenschlauch 238 stoffschlüssig mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden. Der Außenschlauch 238 kann mit den Flanschabschnitten 204, 206 verklebt oder an diese anvulkanisiert sein. Dies gilt für den Fall, dass der Außenschlauch 238 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist. Bevorzugt ist der Außenschlauch 238 jedoch aus einem Metall gefertigt. Der Außenschlauch 238 ist stoffschlüssig mit den Flanschabschnitten 204, 206 verbunden, insbesondere mit diesen verschweißt. Es muss dabei eine 100% Dichtheit gewährleistet werden.A gap-shaped gas space 244 is provided between the inner tube 230A and the outer tube 238, which is filled with a gas such as air or nitrogen. The outer tube 238 is connected to the flange sections 204, 206 in a gas-tight manner. In particular, the outer tube 238 is integrally connected to the flange sections 204, 206. The outer tube 238 can be glued to the flange sections 204, 206 or vulcanized to them. This applies if the outer tube 238 is made of a plastic material. However, the outer tube 238 is preferably made of a metal. The outer tube 238 is integrally connected to the flange sections 204, 206, in particular welded to them. 100% tightness must be guaranteed.

Im Betrieb der Temperiermediumleitung 200A strömt das Temperiermedium K durch die Temperiermediumleitung 200A hindurch. Dadurch, dass das Stützelement 212A fluiddurchlässig ist, kann das Temperiermedium K in Kontakt mit dem Innenschlauch 230A kommen. Das viskoelastische Material des Innenschlauchs 230A unterdrückt oder reduziert Druckfluktuationen in der Flüssigkeitssäule des Temperiermediums K. Druckstörungen in der Flüssigkeitssäule des Temperiermediums K können mit dem viskoelastischen Innenschlauch 230A kommunizieren, wodurch dessen dämpfende Funktion nicht gefährdet ist.When the tempering medium line 200A is in operation, the tempering medium K flows through the tempering medium line 200A. Because the support element 212A is fluid-permeable, the tempering medium K can come into contact with the inner tube 230A. The viscoelastic material of the inner tube 230A suppresses or reduces pressure fluctuations in the liquid column of the tempering medium K. Pressure disturbances in the liquid column of the tempering medium K can communicate with the viscoelastic inner tube 230A, whereby its damping function is not endangered.

Wird an die Temperiermediumleitung 200A ein Vakuum angelegt, so legt sich der Innenschlauch 230A außenseitig an das Stützelement 212A an, so dass der Innenschlauch 230A nicht kollabiert. Alle der Temperiermediumleitung 200A nachgelagerten Bauteile können problemlos entleert und/oder getrocknet werden. Das Stützelement 212A hilft somit bei einem Vakuum innerhalb der Temperiermediumleitung 200A ein vollständiges Kollabieren des Innenschlauchs 230A zu verhindern.If a vacuum is applied to the tempering medium line 200A, the inner tube 230A rests against the outside of the support element 212A so that the inner tube 230A does not collapse. All components downstream of the tempering medium line 200A can be easily emptied and/or dried. The support element 212A thus helps to prevent the inner tube 230A from collapsing completely in the event of a vacuum within the tempering medium line 200A.

Auslegungsbedingt kann es sinnvoll sein, einen Druck innerhalb des Gasraums 244 an einen Druck des Temperiermediums K anzupassen, das durch die Temperiermediumleitung 200A hindurchströmt. Daraus folgt, dass der Druck innerhalb des Gasraums 244 höher als der atmosphärische Druck sein kann, sofern der Druck des Temperiermediums K ebenfalls höher als der atmosphärische Druck ist. Bei einer inaktiven Temperiereinrichtung 110 oder bei einem Transport der Temperiermediumleitung 200A ist der Druck in dem Gasraum 244 höher als der Druck innerhalb des Innenschlauchs 230A. Dadurch kann sich der elastische Innenschlauch 230A sehr stark verformen und fällt möglicherweise zusammen oder kollabiert. Das Stützelement 212A verhindert auch in diesem Fall ein Kollabieren des elastischen Innenschlauchs 230A und schützt diesen somit zuverlässig vor großen Deformationen und damit verbundenen Kriecheffekten, welche die Funktion des elastischen Innenschlauchs 230A langfristig gefährden könnten.For design reasons, it may be useful to adapt a pressure within the gas space 244 to a pressure of the tempering medium K that flows through the tempering medium line 200A. This means that the pressure within the gas space 244 can be higher than atmospheric pressure, provided that the pressure of the tempering medium K is also higher than atmospheric pressure. When the tempering device 110 is inactive or when the tempering medium line 200A is being transported, the pressure in the gas space 244 is higher than the pressure within the inner tube 230A. This can cause the elastic inner tube 230A to deform very significantly and may collapse or collapse. In this case too, the support element 212A prevents the elastic inner tube 230A from collapsing and thus reliably protects it from major deformations and associated creep effects, which could endanger the function of the elastic inner tube 230A in the long term.

Vorzugsweise sind die Öffnungen 220, 222, 224, 226, 228 als Schlitze parallel zu einer Strömungsrichtung des Temperiermediums K durch die Temperiermediumleitung 200A vorgesehen, um Wirbelablösungen und damit verbundene Störungen minimal zu halten. Neben der dieser bevorzugten Variante ist es jedoch auch möglich, das Stützelement 212A beispielsweise aus einem Draht, insbesondere als Spirale, auszuführen oder aus einem Gewebe und/oder Gittergeflecht in jeglicher Form zu fertigen.Preferably, the openings 220, 222, 224, 226, 228 are provided as slots parallel to a flow direction of the tempering medium K through the tempering medium line 200A in order to keep vortex shedding and associated disturbances to a minimum. In addition to this preferred variant, it is also possible to make the support element 212A, for example, from a wire, in particular as a spiral, or to manufacture it from a fabric and/or mesh in any form.

Eine Querschnittsgeometrie des Stützelement 212A ist variabel. Bevorzugt ist eine kreisrunde zylindrische Form. Allerdings sind auch ovale oder mehreckige, insbesondere extrudierte, Profile möglich. Auch ein Draht oder Drähte in verschiedenen Formen können als Stützelement 212A eingesetzt werden. Beispielsweise ist hier eine Spiralform, ein Geflecht oder ein Gitter möglich. Als Material für das Stützelement 212A können verschiedene Materialien eingesetzt werden. Beispielsweise können Kunststoffe, Fasern, Metalle oder dergleichen Anwendung finden. Es ist jedoch sicherzustellen, dass das Stützelement 212A den Innenschlauch 230A vor einem Kollabieren oder vor Beschädigungen schützt. Das Stützelement 212A kann auch auf andere WLA-Maßnahmen oder Dämpfer in der Temperiereinrichtung 110 überführt werden.A cross-sectional geometry of the support element 212A is variable. A circular cylindrical shape is preferred. However, oval or polygonal, in particular extruded, profiles are also possible. A wire or wires in various shapes can also be used as the support element 212A. For example, a spiral shape, a mesh or a grid is possible here. Various materials can be used as the material for the support element 212A. For example, plastics, fibers, metals or the like can be used. However, it must be ensured that the support element 212A protects the inner tube 230A from collapsing or from damage. The support element 212A can also be transferred to other WLA measures or dampers in the temperature control device 110.

Die Temperiermediumleitung 200A weist die nachfolgenden Vorteile auf. Es kann ein störungsfreier Befüll- und Entleervorgang der gesamten Temperiereinrichtung 110 gewährleistet werden. Eine Überbeanspruchung durch Unter- oder Überdruck des Innenschlauchs 230A kann vermieden werden. Vor allem funktionsbeeinträchtigende Kriecheffekte innerhalb des viskoelastischen Innenschlauchs 230A können verhindert werden. Alternativ könnte ein Zusammenfallen oder Kollabieren des Innenschlauchs 230A über eine deutliche Erhöhung der Wandstärke umgesetzt werden. Dies hätte jedoch negative parasitäre Effekte bezüglich des Bauraums und der dynamischen Dämpfungseigenschaften der Innenschlauchs 230A zur Folge. Durch den Einsatz des Stützelements 212A treten diese unerwünschten parasitären Effekte gar nicht oder zumindest deutlich vermindert auf.The tempering medium line 200A has the following advantages. A trouble-free filling and emptying process of the entire tempering device 110 can be ensured. Overstressing of the inner hose 230A due to negative or positive pressure can be avoided. In particular, creeping effects within the viscoelastic inner hose that impair function 230A can be prevented. Alternatively, a collapse of the inner tube 230A could be achieved by significantly increasing the wall thickness. However, this would result in negative parasitic effects with regard to the installation space and the dynamic damping properties of the inner tube 230A. By using the support element 212A, these undesirable parasitic effects do not occur at all or are at least significantly reduced.

4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Temperiermediumleitung 200B für das optische System 100. 4 shows a schematic sectional view of another embodiment of a temperature control medium line 200B for the optical system 100.

Die Temperiermediumleitung 200B entspricht von ihrem Aufbau und ihrer Funktion her im Wesentlichen dem der Temperiermediumleitung 200A. Daher wird nachfolgend nur auf Unterschiede der beiden Ausführungsformen der Temperiermediumleitung 200A, 200B eingegangen.The structure and function of the tempering medium line 200B is essentially the same as that of the tempering medium line 200A. Therefore, only the differences between the two embodiments of the tempering medium line 200A, 200B will be discussed below.

Die Temperiermediumleitung 200B unterscheidet sich von der Temperiermediumleitung 200A nur dadurch, dass das Stützelement 212A und der Innenschlauch 230A keine zwei voneinander getrennten Bauteile sind, sondern dass ein Innenschlauch 230B vorgesehen ist, in den ein Stützelement 212B, beispielsweise in Form einer Spirale, integriert ist. Beispielsweise kann das Stützelement 212B mit einem viskoelastischen Material, insbesondere einem FKM, umgossen oder umvulkanisiert werden, um dem Innenschlauch 230B mit dem integrierten Stützelement 212B zu bilden.The tempering medium line 200B differs from the tempering medium line 200A only in that the support element 212A and the inner tube 230A are not two separate components, but rather an inner tube 230B is provided into which a support element 212B is integrated, for example in the form of a spiral. For example, the support element 212B can be cast or vulcanized with a viscoelastic material, in particular an FKM, in order to form the inner tube 230B with the integrated support element 212B.

Das Stützelement 212B ist nicht zwingend spiralförmig. Es ist beispielsweise möglich, einen Draht, ein Gewebe oder ein Gittergeflecht als Stützelement 212B direkt in den Innenschlauch 230B einzuvulkanisieren. Hierbei eigenen sich verschiedenste Werkstoffe. Aufgrund eines möglichen Kontakts mit dem Temperiermedium K kommt vorzugsweise Edelstahl zur Anwendung.The support element 212B is not necessarily spiral-shaped. It is possible, for example, to vulcanize a wire, a fabric or a mesh as a support element 212B directly into the inner tube 230B. A wide variety of materials are suitable for this. Due to possible contact with the tempering medium K, stainless steel is preferably used.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11: Projektionsbelichtungsanlageprojection exposure system
22: Beleuchtungssystemlighting system
33: Lichtquellelight source
44: Beleuchtungsoptiklighting optics
55: Objektfeldobject field
66: Objektebeneobject level
77: Retikelreticle
88: Retikelhalterreticle holder
99: Retikelverlagerungsantriebreticle displacement drive
1010: Projektionsoptikprojection optics
1111: Bildfeldimage field
1212: Bildebeneimage plane
1313: Waferwafer
1414: Waferhalterwafer holder
1515: Waferverlagerungsantriebwafer relocation drive
1616: Beleuchtungsstrahlungillumination radiation
1717: Kollektorcollector
1818: Zwischenfokusebeneintermediate focal plane
1919: Umlenkspiegeldeflecting mirror
2020: erster Facettenspiegelfirst faceted mirror
2121: erste Facettefirst facet
2222: zweiter Facettenspiegelsecond facet mirror
2323: zweite Facettesecond facet
100100: optisches Systemoptical system
102102: optisches Elementoptical element
104104: Substratsubstrate
106106: optisch wirksame Flächeoptically effective surface
108108: Temperierkanaltempering channel
110110: Temperiereinrichtungtempering device
112112: Pumpepump
114114: Verrohrungpiping
200A200A: Temperiermediumleitungtempering medium line
200B200B: Temperiermediumleitungtempering medium line
202202: Mittelachsecentral axis
204204: Flanschabschnittflange section
206206: Flanschabschnittflange section
208208: Ein- oder Austrittsöffnunginlet or outlet opening
210210: Ein- oder Austrittsöffnunginlet or outlet opening
212A212A: Stützelementsupport element
212B212B: Stützelementsupport element
214214: Innenflächeinner surface
216216: Außenflächeouter surface
218218: Innenrauminterior
220220: Öffnungopening
222222: Öffnungopening
224224: Öffnungopening
226226: Öffnungopening
228228: Öffnungopening
230A230A: Innenschlauchinner tube
230B230B: Innenschlauchinner tube
232232: Innenflächeinner surface
234234: Außenflächeouter surface
236236: Spaltgap
238238: Außenschlauchouter tube
240240: Innenflächeinner surface
242242: Außenflächeouter surface
244244: Gasraumgas chamber
KK: Temperiermediumtempering medium
M1M1: SpiegelMirror
M2M2: SpiegelMirror
M3M3: SpiegelMirror
M4M4: SpiegelMirror
M5M5: SpiegelMirror
M6M6: SpiegelMirror
QQ: Wärmewarmth
RR: Radialrichtungradial direction
xx: x-Richtungx-direction
yy: y-Richtungy-direction
zz: z-Richtungz-direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2008 009 600 A1 [0062, 0066]
US 2006/0132747 A1 [0064]
EP 1 614 008 B1 [0064]
US 6,573,978 [0064]
DE 10 2017 220 586 A1 [0069]
US 2018/0074303 A1 [0083]

Claims

Temperature control medium line (200A, 200B) for an optical system (100), comprising an outer tube (238), an inner tube (230A, 230B) which is arranged within the outer tube (238) and which is made of a viscoelastic material, and a support element (212A, 212B) for radially supporting the inner tube (230A, 230B).

Tempering medium line to claim 1 , wherein the support element (212A) is arranged within the inner tube (230A).

Tempering medium line to claim 1 or 2 , wherein a gap (236) is arranged between the support element (212A) and the inner tube (230A).

Tempering medium line according to one of the Claims 1 - 3 , wherein the support element (212A) is fluid-permeable.

Tempering medium line to claim 4 , wherein the support element (212A) has openings (220, 222, 224, 226, 228) breaking through the support element (212A) in a radial direction (R) of the temperature control medium line (200A).

Tempering medium line to claim 5 , wherein the openings (220, 222, 224, 226, 228) are slot-shaped and extend along a central axis (202) of the tempering medium line (200A).

Tempering medium line according to one of the Claims 1 - 6 , wherein the support element (212A) is tubular, wire-shaped, grid-shaped and/or fabric-shaped.

Tempering medium line according to one of the Claims 1 - 7 , wherein the coolant line (200A) has flange sections (204, 206) between which the support element (212A) is arranged, and wherein the support element (212A) is connected to the flange sections (204, 206).

Tempering medium line to claim 8 , wherein the support element (212A) is connected to the flange sections (204, 206) in multiple pieces, in one piece, in particular in one piece, in a force-fitting manner, in a material-fitting manner and/or in a form-fitting manner.

Tempering medium line to claim 8 or 9 , wherein the inner tube (230A) is connected to the flange sections (204, 206) in a material-locking, force-locking and/or form-locking manner.

Tempering medium line to claim 1 , wherein the support element (212B) is integrated into the inner tube (230B).

Tempering medium line to claim 11 , wherein the support element (212B) is integrally connected to the inner tube (230B).

Optical system (100) for a projection exposure system (1), with an optical element (102) and a temperature control device (110) for supplying or removing heat (Q) to or from the optical element (102), wherein the temperature control device (110) comprises a temperature control medium line (200A, 200B) according to one of the Claims 1 - 12 has.

Optical system according to claim 13 , wherein the tempering medium line (200A, 200B) fluidically connects a pump (112) of the tempering device (110) to a tempering channel (108) of the optical element (102).

Projection exposure system (1) with a tempering medium line (200A, 200B) according to one of the Claims 1 - 12 and/or an optical system (100) according to claim 13 or 14 .