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Title:
FOCUSING DEVICE HAVING AN IMAGE PLANE EXTENDING PARALLEL OR CONGRUENT TO A TARGET PLANE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/006821
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a focusing device (10), in particular for producing EUV radiation. The focusing device (10) is designed to illuminate target material (12) on a target plane (14). The focusing device (10) comprises at least one beam-shaping element (26, 28), the optical axes (30, 32) of which are perpendicular to the target plane (14). As a result, the image plane of laser beams (18, 20) which are guided through at least one of the focusing elements (26, 28) is aligned parallel to the target plane (14). This enables the efficient irradiation of the target material (12). Completely distortion-free imaging of at least one laser beam (18, 20) can be obtained by way of an offset of the main axis of this laser beam (18, 20) with respect to the optical axis (30, 32) of the focusing element (26, 28) through which this laser beam (18, 20) is guided. A third laser beam (50) for intermediate irradiation of the target material (12) can be guided through one of the focusing elements (26, 28).

Inventors:
REGAARD BORIS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/071088
Publication Date:
February 02, 2023
Filing Date:
July 27, 2022
Export Citation:
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Assignee:
TRUMPF LASERSYSTEMS SEMICONDUCTOR MFG GMBH (DE)
International Classes:
H01S3/00; G02B19/00; H01S3/105; H01S3/23; H05G2/00
Domestic Patent References:
WO2019192841A12019-10-10
WO2015036024A12015-03-19
WO2015036025A12015-03-19
Foreign References:
US20150043599A12015-02-12
US20120307851A12012-12-06
US20120241649A12012-09-27
JP2009105006A2009-05-14
Other References:
JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA A, vol. 32, no. 5, May 2015 (2015-05-01), pages 852 - 859
Attorney, Agent or Firm:
TRUMPF PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
Patentansorüche

1. Fokussiereinrichtung (10) zur Fokussierung von mindestens zwei Laser strahlen auf ein sich bewegendes Targetmaterial (12) in einem Zielbereich

(62) zur Erzeugung von EUV-Strahlung aufweisend: a) Ein erstes fokussierendes Element (26) zur Fokussierung eines ers ten Laserstrahls (18) auf das Targetmaterial (12) an einer ersten Position im Zielbereich (62); b) ein zweites fokussierendes Element (28) zur Fokussierung eines zweiten Laserstrahls (20) auf das Targetmaterial (12) an einer zwei ten Position im Zielbereich (62); c) ein reflektierendes optisches Element (70) zur Reflexion der von dem Targetmaterial (12) erzeugten EUV-Strahlung; dadurch gekennzeichnet, dass d) die optische Achse (30) des ersten fokussierenden Elements (26) und/oder die optische Achse (32) des zweiten fokussierenden Ele ments (28) näherungsweise parallel oder deckungsgleich zu der op tischen Achse (72) des reflektierenden optischen Elements (70) aus gerichtet sind.

2. Fokussiereinrichtung nach Anspruch 1, welche eingerichtet ist, e) den ersten Laserstrahl (18) entlang einer ersten Hauptachse (42) zwischen dem ersten fokussierenden Element (26) und dem Zielbe reich (62) zu führen, wobei die erste Hauptachse (42) versetzt und/oder verkippt zur optischen Achse (30) des ersten fokussieren den Elements (26) ist; und/oder f) den zweiten Laserstrahl (20) entlang einer zweiten Hauptachse (44) zwischen dem zweiten fokussierenden Element (28) und dem Ziel bereich (62) zu führen und wobei die zweite Hauptachse (44) ver setzt und/oder verkippt zur optischen Achse (32) des zweiten fokus sierenden Elements (28) ist.

3. Fokussiereinrichtung nach Anspruch 2, bei der das erste strahlformende Element (26) in Form eines Ausschnitts eines rotationssymmetrisch zu sei ner optischen Achse (30) ausgebildeten fokussierenden Elements ausgebil det ist; und/oder das zweite strahlformende Element (28) in Form eines Ausschnitts eines rotationssymmetrisch zu seiner optischen Achse (32) ausgebildeten fokus sierenden Elements ausgebildet ist.

4. Fokussiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die optischen Achsen (30, 32) des ersten fokussierenden Elements (26) und des zweiten fokussierenden Elements (28) näherungsweise parallel, parallel oder deckungsgleich zu der optischen Achse (72) des reflektieren den optischen Elements (70) ausgerichtet sind und die optischen Achsen (30, 32) des ersten fokussierenden Elements (26) und des zweiten fokus sierenden Elements (28) zueinander um weniger als 3mm versetzt sind.

5. Fokussiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste strahlformende Element (26) in Form einer Linse oder eines Spiegels ausgebildet ist; und/oder das zweite strahlformende Element (28) in Form einer Linse oder eines Spiegels ausgebildet ist.

6. Fokussiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der dem ersten fokussierenden Element (26) in Strahlrichtung gesehen eine Doppelspiegelanordnung nachgeordnet ist; und/oder bei der dem zweiten fokussierenden Element (28) in Strahlrichtung gese hen eine Doppelspiegelanordnung nachgeordnet ist.

7. Fokussiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eingerichtet ist, einen dritten Laserstrahl (50) entlang einer dritten Haupt achse (54) in den Zielbereich (62) von dem ersten strahlformende Element (26) zu führen, wobei die dritte Hauptachse (54) einen spitzen Winkel von mehr als 2°, insbesondere von mehr als 4°, zur ersten Hauptachse (42) des ersten Laserstrahls (18) einnimmt.

8. EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung (55) mit einer Vakuumkammer (64), in die zur Erzeugung von EUV-Strahlung das Targetmaterial (12) in den Ziel bereich (62) einbringbar ist, der Fokussiereinrichtung zur Fokussierung der mindestens zwei Laserstrahlen auf das sich bewegende Targetmaterial (12) in dem Zielbereich (62) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie mit einer ersten Strahlquelle (56) zur Erzeugung des ersten Laser- Strahls (18) und einer zweiten Strahlquelle (58) zur Erzeugung des zweiten

Laserstrahls (20).

9. EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der der erste La serstrahl (18) eine erste Wellenlänge aufweist und der zweite Laserstrahl (20) eine zweite Wellenlänge aufweist, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet.

10. EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die erste Wel lenlänge zwischen 500 und 1200nm beträgt und die zweite Wellenlänge zwischen 8pm und 12pm beträgt.

11. EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der der erste Laserstrahl (18) gepulst ist und/oder der zweite Laserstrahl (20) gepulst ist.

12. EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, so wie einer Fokussiereinrichtung nach Anspruch 8 mit einer dritten Strahl quelle (60) zur Erzeugung des dritten Laserstrahls (50). 13. EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der dritte La serstrahl (50) gepulst und/oder eine andere Wellenlänge als der zweite La serstrahl (20) und/oder eine andere Polarisation als der zweite Laserstrahl (20) hat.

Description:
Fokussiereinrichtung mit einer parallel oder deckungsgleich zu einer

Targetebene verlaufenden Bildebene

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Fokussiereinrichtung zur Fokussierung von mindestens zwei Laserstrahlen auf ein sich in einem Zielbereich bewegendes Targetmaterial zur Erzeugung von EUV (extrem ultravioletter)-Strahlung, vorzugsweise zur Litho- graphie, wobei die Fokussiereinrichtung Folgendes aufweist: a) Ein erstes fokussierendes Element zur Fokussierung eines ersten Laserstrahls auf das Targetmaterial an einer ersten Position im Zielbereich; b) ein zweites fokussierendes Element zur Fokussierung eines zweiten Laser strahls auf das Targetmaterial an einer zweiten Position im Zielbereich; c) ein reflektierendes optisches Element zur Reflexion der von dem Targetmate rial erzeugten EUV-Strahlung.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung mit einer solchen Fokussiereinrichtung.

Eine solche Fokussiereinrichtung und eine solche EUV-Strahlerzeugungsvorrich- tung sind der Anmelderin bekannt. Es kann sich jedoch dabei um internen, unver öffentlichten Stand der Technik handeln. Weitere Fokussiereinrichtungen bzw. EUV-Strahlerzeugungsvorrichtungen sind aus der WO 2015/036024 Al und der WO 2015/036025 Al bekannt geworden.

Nachteilig an diesen Fokussiereinrichtungen bzw. Strahlerzeugungsvorrichtungen ist, dass durch eine Fokussierung der jeweiligen Laserstrahlen auf das Targetma terial an unterschiedlichen Positionen im Zielbereich aus jeweils unterschiedlichen Richtungen die Effizienz der Targetbestrahlung verringert wird.

Aufgabe der Erfindung Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fokussiereinrichtung und eine EUV-Strah- lerzeugungsvorrichtung bereit zu stellen, die eine signifikant effizientere Bestrah lung des Targetmaterials ermöglicht.

Beschreibung der Erfindung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fokussiereinrichtung ge mäß Patentanspruch 1 und eine EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung nach Patentan spruch 8. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen wieder.

Die Aufgabe wird somit gelöst durch eine eingangs beschriebene Fokussiereinrich- tung, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: c) optische Achsen des ersten fokussierenden Elements und/oder des zweiten fokussierenden Elements, die insbesondere bis auf ±4°, vorzugsweise bis auf ±2°, parallel oder deckungsgleich zu der optischen Achse des reflektierenden optischen Elements ausgerichtet sind/ist.

Hierdurch ergibt sich, dass eine Bildebene des ersten fokussierenden Elements und/oder eine Bildebene des zweiten fokussierenden Elements senkrecht oder nä herungsweise senkrecht zur optischen Achse des reflektierenden optischen Ele ments ausgerichtet ist. Insbesondere kann sich das Targetmaterial in einer Ebene, welche näherungsweise senkrecht oder senkrecht zur optischen Achse des reflek tierenden optischen Elements und damit näherungsweise parallel, parallel oder deckungsgleich mit einer der Bildebenen der beiden fokussierenden Elemente ist, bewegen (Targetebene). Durch die Ausrichtung der optischen Achse zumindest eines der fokussierenden optischen Elemente näherungsweise parallel, parallel oder deckungsgleich zur optischen Achse des reflektierenden optischen Elements ist das Targetmaterial besonders effektiv bestrahlbar. Das reflektierende optische Element ist dabei insbesondere zur Reflexion von EUV- Strahlung geeignet, die bei der Bestrahlung des Targetmaterials mit Laserstrah lung emittiert wird. Das reflektierende optische Element kann bspw. als near-nor- mal incidence Kollektorspiegel mit einer reflektierenden Oberfläche in Form eines Rotationsellipsoids ausgebildet sein, wobei das reflektierende optische Element ei- nen ersten Fokuspunkt nahe oder in einem Bereich hat, in dem das Targetmaterial mit dem oder den Laserstrahlen bestrahlt wird.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass mindestens eine, vorzugsweise beide optischen Achsen der beiden fokussierenden Elemente senk recht oder nahezu senkrecht zu einer Flugrichtung bzw. Flugbahn des Targetma terials ausgerichtet sind, wobei sich das Targetmaterial von einer ersten Position zu einer zweiten Position im Zielbereich bewegt. Dabei kann der erste Laserstrahl auf einem ersten Strahlweg der Fokussiereinrichtung in den Zielbereich geführt werden. Der zweite Laserstrahl kann auf einem zweiten Strahlweg der Fokussier einrichtung in den Zielbereich geführt werden. Die Hauptachse des ersten und/oder zweiten Strahlwegs kann dabei parallel versetzt oder verkippt zu der optischen Achse des fokussierenden Elements sein. Bei einer „klassischen" Abbil dung ist die optische Achse demgegenüber koaxial zur Hauptachse des Strahlwegs des Laserstrahls. Dadurch müssen die beiden optischen Achsen zueinander ver kippt sein, um im Nahfeld die Laserstrahlen örtlich zu trennen und im Fernfeld übereinanderzulegen.

In einer bevorzugten Ausführungsform können die fokussierenden Elemente pa rallele oder gleiche, insbesondere bis auf ±4°, vorzugsweise bis auf ±2°, parallele oder gleiche optische Achsen aufweisen. Hierdurch ergeben sich näherungsweise parallele, parallele oder deckungsgleiche Bildebenen für die beiden fokussierenden Elemente. Das Targetmaterial ist hierdurch besonders effektiv bestrahlbar. Das erste fokussierende Element kann in Form einer Elementgruppe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das zweite fokussierende Element in Form einer Elementgruppe ausgebildet sein. Die Hauptachse des ersten Strahlwegs verläuft vorzugsweise nicht koaxial zur op tischen Achse des ersten fokussierenden Elements. Die Hauptachse des zweiten Strahlwegs verläuft vorzugsweise nicht koaxial zur optischen Achse des zweiten fokussierenden Elements. Die jeweiligen Hauptachsen der Strahlwege können vor den fokussierenden Ele menten kollimiert und kolinear sein. In einer möglichen alternativen Ausgestal tung können die einzelnen kollimierten Laserstrahlen auch nicht parallel zueinan der angeordnet sein. Im Fall, dass ein oder mehrere der Laserstrahlen im Strahlengang vor dem jewei ligen fokussierenden Element schräg abgebildet wurde(n) (bspw. beim Durchgang durch eine kollimierende Linse, deren optische Achse schräg zu einer Propagati onsrichtung des Laserstrahls ausgerichtet ist) ist das fokussierende Element vor zugsweise gemäß der Scheimpflugbedingung relativ zu einer Ebene senkrecht zur Hauptachse des Strahlwegs des Laserstrahls verkippt, um die Bildebene in der Ebene auszurichten, in der sich das Targetmaterial bewegt. Auch im Fall, dass die einzelnen kollimierten Laserstrahlen nicht parallel zueinander angeordnet sind, sind die fokussierenden Elemente, insbesondere deren Hauptebenen, vorzugs weise gemäß der Scheimpflugbedingung relativ einer Ebene senkrecht zur Haupt- achse des Strahlwegs des Laserstrahls verkippt, um die Schärfeebene in der Ebene auszurichten, in der sich das Targetmaterial bewegt.

Das Targetmaterial ist vorzugsweise in Form eines Zinntröpfchens ausgebildet. In dem Zinntröpfchen kann durch die Bestrahlung mit Laserstrahlung ein Plasma ge- neriert werden, das EUV-Strahlung emittiert.

Weiter bevorzugt ist die Hauptachse des ersten Strahlwegs und/oder die Haupt achse des zweiten Strahlwegs, insbesondere parallel, versetzt zur optischen Achse des jeweiligen fokussierenden Elements. Ein fokussierendes Element oder beide fokussierenden Elemente ist/sind dadurch rotationsunsymmetrisch zu ihren jewei ligen optischen Achsen ausgebildet. Hierdurch kann eine verzerrungsfreie Projek tion in der Bildebene erreicht werden. Beispielsweise kann ein im Querschnitt kreisrunder Laserstrahl bzw. können im Querschnitt kreisrunde Laserstrahlen eine kreisrunde Projektion aufweisen.

Besonders bevorzugt ist zumindest ein fokussierendes Element in Form eines Aus schnitts eines rotationssymmetrischen fokussierenden Elements ausgebildet. Hier- durch wird die Fokussiereinrichtung konstruktiv besonders einfach ausgebildet und die Strahlwege sind verhältnismäßig leicht berechenbar.

Wenn die Hauptachsen der Strahlwege versetzt sind, kann ein sich bewegendes Targetmaterial zeitlich versetzt durch die beiden Laserstrahlen bestrahlt werden. Mit anderen Worten kann ein sich bewegendes Targetmaterial zeitlich (und somit auch örtlich) versetzt getroffen werden, indem die optischen Achsen der beiden fokussierenden optischen Elemente parallel zueinander verschoben werden, so- dass jede optische Achse durch das jeweilige Targetmaterial geht. Die optischen Achsen der fokussierenden Elemente sind vorzugsweise weniger als 3mm, insbe- sondere weniger als 1mm, zueinander versetzt.

Weiter bevorzugt kann zumindest ein fokussierendes Element, insbesondere kön nen beide strahlformende Elemente, in Form einer Linse oder eines Spiegels aus gebildet sein. Im Falle eines Spiegels kann insbesondere ein Off-Axis-Parabolspie- gel oder eine Kombination aus Off-Axis-Parabolspiegel und Off-Axis-Ellipsoidspie- gel eingesetzt werden.

Das erste strahlformende Element und/oder das zweite strahlformende Element kann/können innerhalb einer Vakuumkammer angeordnet sein. Die Vakuumkam- mer kann eine erste Öffnung zum Eintritt des ersten Laserstrahls in die Vakuum kammer und/oder eine zweite Öffnung zum Eintritt des zweiten Laserstrahls in die Vakuumkammer aufweisen. Im ersten Strahlweg und/oder im zweiten Strahlweg kann/können ein Umlenkspie gel, insbesondere eine Doppelspiegelanordnung, vorgesehen sein. Die Doppelspie gelanordnung führt zu eine signifikanten, vorzugsweise sogar vollständigen, Astig matismusreduktion (vgl. Seunghyuk Chang: Linear astigmatism of confocal off- axis reflectiveimaging Systems with N-conic mirrors and its elimination; Journal of the Optical Society of America A, Vol. 32, No. 5 / May 2015, S. 852-859). Bei dieser Anordnung wird der abzubildenden Laserstrahl jedoch nicht auf einer theo retischen optischen Achse geführt, die zu einer astigmatismusfreien Abbildung führt, sondern ist auf einer Eingangsseite (kollimierter Eingangsstrahl) parallel dazu versetzt, um den gewünschten Effekt einer verkippten Hauptachse auf einer Ausgangsseite mit zur Targetebene paralleler Bildebene zu erzielen. Dies ent spricht im Ersatzmodell einer Linsenoptik der Verschiebung der Hauptachse des Strahlwegs des Laserstrahls zur optischen Achse der Linse. Der Winkel der Haupt achse des Strahlwegs des Laserstrahls auf der Ausgangsseite entspricht dabei dem Tangens des Abstandes der Hauptachse des Strahlwegs des Laserstrahls auf der Eingangsseite dividiert durch die effektive Fokuslänge EFL.

Die Fokussiereinrichtung kann einen dritten Strahlweg zur Führung eines dritten Laserstrahls in den Zielbereich aufweisen. Das Targetmaterial kann auf seinem Weg zunächst vom ersten Laserstrahl, anschließend vom dritten Laserstrahl und schließlich vom zweiten Laserstrahl bestrahlt werden. Der dritte Laserstrahl kann in einem Winkel von mehr als 2°, insbesondere von mehr als 4°, zum ersten La serstrahl auf das erste fokussierende Element treffen. Der dritte Strahlweg und damit der dritte Laserstrahl weist dadurch ebenfalls eine Bildebene auf, die nähe- rungsweise parallel, parallel oder deckungsgleich mit der Ebene, in der sich das Targetmaterial bewegt, verläuft. Die Hauptachse des dritten Strahlwegs und damit des dritten Laserstrahls verläuft - insbesondere nach dem Durchlaufen des ersten fokussierenden Elements - vorzugsweise nicht koaxial zur optischen Achse des ersten fokussierenden Elements. Alternativ kann der dritte Strahlweg oder weitere Strahlwege auch ein drittes fokussierendes Element und damit eine örtlich ge trennte optische Achse aufweisen mit den gleichen Randbedingungen wie die bei den ersten Strahlengängen. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine EUV-Strahlerzeu- gungsvorrichtung mit einer Vakuumkammer, in die zur Erzeugung von EUV-Strah- lung das Targetmaterial in den Zielbereich einbringbar ist, wobei die EUV-Strah- lerzeugungsvorrichtung die hier beschriebene Fokussiereinrichtung aufweist sowie eine erste Strahlquelle zur Erzeugung des ersten Laserstrahls und einer zweiten Strahlquelle zur Erzeugung des zweiten Laserstrahls.

Hauptachsen der jeweiligen Laserstrahlen entsprechen dabei vorzugsweise den Hauptachsen der jeweiligen Strahlwege, entlang derer sie geführt werden.

Die Laserstrahlen können verschiedene Wellenlängen aufweisen. Insbesondere kann der erste Laserstrahl eine Wellenlänge zwischen 500nm und 1200nm aufwei sen und der zweite Laserstrahl kann eine Wellenlänge zwischen 8pm und 12pm aufweisen. Das erste optische Element ist, insbesondere im Fall der genannten Wellenlängen, vorzugsweise in Form einer Linse aus Quarzglas, Borosilikat-Kron- glas, Saphirglas oder in Form eines Spiegels aus Aluminium oder Silizium-Carbid oder Kupfer ausgebildet. Das zweite optische Element ist, insbesondere im Fall der genannten Wellenlängen, vorzugsweise in Form einer Linse aus Zinkselenid oder (künstlichem) Diamant oder in Form eines Spiegels aus Kupfer ausgebildet. Die genannten Materialien weisen besonders gute optische Eigenschaften bei guter Bearbeitbarkeit und guter Kühlfähigkeit auf.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist/sind der erste Laser strahl und/oder der zweite Laserstrahl gepulst. Hierdurch wird u.a. ermöglicht, dass die in das Targetmaterial eingebrachte Leistung und damit die Leistung der emittierten EUV-Strahlung besonders hoch ist.

Die EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung kann eine dritte Strahlquelle zur Erzeugung des dritten Laserstrahls umfassen, wobei die Hauptachse des dritten Laserstrahls vorzugsweise der Hauptachse des dritten Strahlwegs entspricht.

Der dritte Laserstrahl kann gepulst sein. Der gepulste dritte Laserstrahl kann zur Erzeugung eines Zwischenpulses zwischen einem Puls durch den ersten Laserstrahl und einem Puls durch den zweiten Laserstrahl auf das Targetmaterial eingesetzt werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeich- nung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausfüh rungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung

Fig. 1 zeigt schematisch eine Fokussiereinrichtung gemäß dem Stand der Tech nik.

Fig. 2 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fokussiereinrichtung.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen EUV- Strahlerzeugungsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Fokussiereinrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik. Es han- delt sich dabei zwar um Stand der Technik, der der Anmelderin bekannt ist, jedoch nicht notwendigerweise um veröffentlichten Stand der Technik.

Die Fokussiereinrichtung 10 weist ein Targetmaterial 12 auf, das sich in einer Tar getebene 14 in Flugrichtung 16 bewegt. Das Targetmaterial 12 wird durch einen ersten Laserstrahl 18 und einen zweiten Laserstrahl 20 bestrahlt. Durch die Be strahlung des Targetmaterials 12 entsteht EUV-Strahlung, die von einem reflek tierenden optischen Element 70 reflektiert wird. Das reflektierende optische Ele ment 70 weist eine optische Achse 72 auf, auf dem insbesondere ein erster und ein zweiter Fokuspunkt des reflektierenden optischen Elements 70 angeordnet ist. Insbesondere wird das Targetmaterial 12 so bestrahlt, dass die EUV-Strahlung in dem ersten Fokuspunkt entsteht und von dem reflektierenden optischen Element 70 auf den zweiten Fokuspunkt fokussiert wird. Das Targetmaterial bewegt sich vorzugsweise in einer Targetebene 14, die senkrecht zur optischen Achse 72 des reflektierenden optischen Elements 70 verläuft. Der erste Laserstrahl 18 wird in einem ersten Strahlweg 22 geführt und der zweite Laserstrahl 20 wird in einem zweiten Strahlweg 24 geführt. Im ersten Strahlweg 22 ist ein erstes fokussieren des Element 26 angeordnet. Im zweiten Strahlweg 24 ist ein zweites fokussieren- des Element 28 angeordnet. Die fokussierenden Elemente 26, 28 sind jeweils in Form optisch fokussierender Elemente ausgebildet. Die fokussierenden Elemente 26, 28 können verschiedene Brennweiten aufweisen.

Die fokussierenden Elemente 26, 28 weisen optische Achsen 30, 32 auf, die koa- xial zu den Hauptachsen der Strahlwege 22, 24 der Laserstrahlen 18, 20 verlaufen. Die Laserstrahlen 18, 20 sind aufgrund ihrer Wellenlänge und/oder Polarisation nicht überlagerbar. Die optischen Achsen 30, 32 stehen daher in einem Winkel von mehr als 4° zueinander und zur optischen Achse 72 des reflektierenden optischen Elements 70. Hierdurch stehen auch die Bildebenen 34, 36 in einem Winkel von mehr als 4° zur Targetebene 14. Dies führt zu verzerrten Abbildungen 38 der Laserstrahlen 18, 20 auf dem Targetmaterial 12 (bei Betrachtung in der Ebene der Flugrichtung). Bei Betrachtung des Targetmaterials 12 in Blickrichtung 40 werden beispielsweise im Querschnitt kreisförmige Laserstrahlen 18, 20 elliptisch abgebil det, wenn das Targetmaterial 12 nicht kugelförmig ist, sondern verformt. Eine Verformung erfolgt dabei insbesondere durch die Bestrahlung. Hierdurch erfolgt eine ineffektive Bestrahlung des Targetmaterials 12.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fokussierein richtung 10. Der Aufbau der Fokussiereinrichtung 10 entspricht bis auf die nach- folgend diskutierten Abweichungen dem Aufbau der bekannten Fokussiereinrich tung 10 gemäß Fig. 1, auf den zur Vermeidung von Wiederholungen Bezug ge nommen wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, stehen die optischen Achsen 30, 32 parallel zur opti- sehen Achse 72 des reflektierenden optischen Elements 70. Alternativ kann auch nur eine der beiden optischen Achsen 30, 32 parallel zur optischen Achse 72 des reflektierenden optischen Elements 70 stehen. Hierdurch verläuft/verlaufen die Bildebene(n) 34, 36 des Laserstrahls/der Laserstrahlen 18, 20 parallel oder de ckungsgleich zu einer Ebene, welche die Flugbahn des Targetmaterials umfasst. Die Abbildungen 38 sind unverzerrt, sodass eine effektive Bestrahlung erfolgen kann.

Im vorliegenden Fall sind weiterhin die Hauptachsen 42, 44 der Strahlwege 22, 24, entlang derer die Laserstrahlen 18, 20 nach Durchlaufen der fokussierenden Elemente 34, 36 geführt werden, versetzt zu den optischen Achsen 30, 32. Alter nativ kann auch nur eine der Hauptachsen 42,44 der Strahlwege 22, 24 versetzt zu der jeweiligen optischen Achse 30, 32 verlaufen. Die fokussierenden Elemente sind 26, 28 sind, wie gestrichelt in Fig. 2 angedeutet, vorzugsweise rotationssym metrisch zu ihren jeweiligen optischen Achsen 30, 32, aber rotationsunsymmet risch zu den Hauptachsen 42, 44 ausgebildet. Alternativ kann auch nur eines der fokussierenden Elemente 26, 28 vorzugsweise rotationssymmetrisch zur jeweili- gen optischen Achsen 30, 32, aber rotationsunsymmetrisch zur Hauptachse 42, 44 ausgebildet sein.

Die fokussierenden Elemente 26, 28 sind vorzugsweise in Form von optisch fokus sierenden Elementen, insbesondere jeweils in Form einer Sammellinse oder eines Sammelspiegels, ausgebildet. Es kann alternativ auch nur eines der fokussieren den Elemente 26, 28 vorzugsweise in Form eines optisch fokussierenden Elements, insbesondere in Form einer Sammellinse oder eines Sammelspiegels, ausgebildet sein. In einem oder beiden Strahlwegen 22, 24 kann/können Umlenkspiegel 46, 48 angeordnet sein, die in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet sind. Derlei Um lenkspiegel 46, 48 beeinflussen die erfindungsgemäße optische Abbildung nicht. Die Umlenkspiegel 46, 48 können jeweils zumindest paarweise, d.h. jeweils in Form zumindest einer Doppelspiegelanordnung (nicht gezeigt) vorgesehen sein.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird das Targetmaterial 12 durch einen drit ten Laserstrahl 50 bestrahlt, der auf einem dritten Strahlweg 52 mit einer Haupt achse 54 geführt ist. Der dritte Strahlweg 52 geht durch das erste strahlformende Element 26. Die Hauptachse 54 des dritten Strahlwegs 52 weist einen Winkel von mehr als 2°, insbesondere von mehr als 4°, zur Hauptachse 42 des ersten Strahl wegs 22 auf. Das Targetmaterial 12 kann durch die Laserstrahlen 18, 20, 50 teilweise verdamp fen. Hierdurch kann die Bewegung des Targetmaterials 12 in manchen Fällen le diglich näherungsweise in der Targetebene 14 erfolgen. Die Abweichungen der Flugbahn des Targetmaterials 12 von der Targetebene 14 sind in den Figuren je doch schematisch übertrieben dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fokussierein richtung 10 als Teil einer EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung 55. Der Aufbau der Fokussiereinrichtung 10 entspricht bis auf die nachfolgend diskutierten Abweichun gen dem Aufbau der bekannten Fokussiereinrichtung 10 gemäß Fig. 2, auf den zur Vermeidung von Wiederholungen Bezug genommen wird.

Der in Fig. 3 gezeigte erste Laserstrahl 18 und optionale dritte Laserstrahl 50 trifft in einem Winkel von mehr als 2°, insbesondere von mehr als 4°, zur optischen Achse 30 des ersten fokussierenden Elements 26 auf das strahlformende Element 26. Dabei schneiden die Hauptachse 42 des ersten Strahlwegs 22 und die Haupt achse 54 des optionalen dritten Strahlwegs 52 die optische Achse 30 des ersten fokussierenden Elements 26 im ersten fokussierenden Element 26. Die Hauptach sen 42, 54 sind im ersten fokussierenden Element 26 mithin unversetzt zur opti schen Achse 30 des ersten fokussierenden Elements 26. Hierdurch entsteht eine leichte Verzerrung der Abbildung 38 (sowie Coma im Fernfeld). Die Strahlwege 22, 52 weisen jedoch auch in dieser Ausführungsform die erfindungsgemäße gemein same bzw. parallele Bildebene in der Ebene, welche die Flugbahn des Targetma terials umfsst auf. In Fig. 3 ist schematisch eine erste Strahlquelle 56 zur Erzeugung des ersten La serstrahls 18, eine zweite Strahlquelle 58 zur Erzeugung des zweiten Laserstrahls 20 und eine optionale dritte Strahlquelle 60 zur Erzeugung des dritten Laserstrahls 50 dargestellt. In Fig. 3 ist weiterhin erkennbar, dass das Targetmaterial 12 in einen Zielbereich 62 einer Vakuumkammer 64 eingebracht ist. Die Vakuumkammer 64 kann eine erste Öffnung 66 zum Eintritt des ersten Laserstrahls 18 bzw. ersten Strahlwegs 22 aufweisen. Auch der optionale dritte Laserstrahl 50 bzw. dritte Strahlweg 52 kann durch die erste Öffnung 66 in die Vakuumkammer 64 eintreten. Die Vaku umkammer 64 kann alternativ oder zusätzlich dazu eine zweite Öffnung 68 zum Eintritt des zweiten Laserstrahls 20 bzw. zweiten Strahlwegs 24 aufweisen. Unter Vornahme einer Zusammenschau aller Figuren der Zeichnung betrifft die Erfindung zusammenfassend eine Fokussiereinrichtung 10, insbesondere zur Er zeugung von EUV-Strahlung. Die Fokussiereinrichtung 10 ist dazu ausgebildet, Targetmaterial 12 auf einer Targetebene 14 zu beleuchten. Die Fokussiereinrich tung 10 weist zumindest mindestens ein strahlformendes Element 26, 28 auf, des- sen optische Achse 30, 32 senkrecht auf der Targetebene 14 steht. Hierdurch wird die Bildebene von einem Laserstrahl 18, 20, der durch eines der fokussierenden Elemente 26, 28 geleitet wird, parallel zur Targetebene 14 ausgerichtet. Dies er möglicht die effiziente Bestrahlung des Targetmaterials 12. Eine vollständig ver zerrungsfreie Abbildung zumindest eines Laserstrahls 18, 20 kann durch eine Ver- Setzung der Hauptachse des Strahlwegs dieses Laserstrahls 18, 20 zur optischen Achse 30, 32 des fokussierenden Elements 26, 28 erreicht werden, durch das die ser Laserstrahl 18, 20 geleitet wird. Durch eines der fokussierenden Elemente 26, 28 kann ein dritter Laserstrahl 50 zur Zwischenbestrahlung des Targetmaterials 12 geleitet werden.

Bezuaszeichenliste

10 Fokussiereinrichtung

12 Targetmaterial 14 Targetebene

16 Flugrichtung

18 erster Laserstrahl

20 zweiter Laserstrahl

22 erster Strahlweg 24 zweiter Strahlweg

26 erstes fokussierendes Element

28 zweites fokussierendes Element

30 optische Achse des ersten fokussierenden Elements 26 32 optische Achse des zweiten fokussierenden Elements 28 34 Fokusebene des ersten fokussierenden Elements 26

36 Fokusebene des zweiten fokussierenden Elements 28 38 Abbildungen

40 Blickrichtung

42 Hauptachse des ersten Strahlwegs 22 44 Hauptachse des zweiten Strahlwegs 24

46 Umlenkspiegel

48 Umlenkspiegel

50 dritter Laserstrahl

52 dritter Strahlweg 54 Hauptachse des dritten Strahlwegs 52

55 EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung

56 erste Strahlquelle

58 zweite Strahlquelle

60 dritte Strahlquelle 62 Zielbereich

64 Vakuumkammer

66 erste Öffnung der Vakuumkammer 62

68 zweite Öffnung der Vakuumkammer 62 70 reflektierendes optisches Element

72 optische Achse des reflektierenden optischen Elements 70