Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, ein Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Bauteil.The invention relates to an illumination optics for an EUV projection exposure system. The invention further relates to a lighting system with such an illumination optical system, a projection exposure apparatus with such an illumination system, a method for illuminating a lighting field, a method for producing a microstructured component and a component produced by this method.
EUV-Projektionsbelichtungsanlagen mit unterschiedlicher numerischer Apertur sind bekannt. Es gibt beispielsweise große UV-Projektionsbelichtungsanlagen mit einer numerischen Apertur von 0,25. Andere weisen eine numerische Apertur von 0,3 auf. Üblicherweise weisen derartige Anlagen entsprechend auch unterschiedliche Hauptstrahlrichtungen auf. Weiterhin weisen derartige Anlagen Komponenten auf, welche jeweils für eine bestimmte Hauptstrahlrichtung optimiert sind.EUV projection exposure systems with different numerical aperture are known. For example, there are large UV projection exposure machines with a numerical aperture of 0.25. Others have a numerical aperture of 0.3. Usually, such systems also have different main beam directions. Furthermore, such systems have components which are each optimized for a particular main beam direction.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine flexible Beleuchtungsoptik für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen.The invention is therefore based on the object to provide a flexible illumination optics for an EUV projection exposure system.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Der Kern der Erfindung besteht darin, eine Beleuchtungsoptik mit einer variablen, veränderbaren Hauptstrahlrichtung auszubilden. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Beleuchtungsoptik in Kombination mit Komponenten, welche für unterschiedliche Hauptstrahlrichtungen optimiert sind, zu verwenden. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Beleuchtungsoptik besteht insbesondere darin, dass diese in Kombination mit Retikeln, welche für bestimmte, unterschiedliche Beleuchtungs-Hauptstrahlwinkel optimiert wurden, gleichermaßen eingesetzt werden kann, ohne die Abbildungsqualität negativ zu beeinflussen. Insbesondere können Retikel mit Strukturen, welche für ein Beleuchtungssystem älterer Generation optimiert wurden, genauso gut in Kombination mit der neuen, erfindungsgemäßen Beleuchtungsoptik und auch in Kombination mit einer Projektionsbelichtungsanlage neuerer Generation verwendet werden.The essence of the invention is to form an illumination optics with a variable, variable main beam direction. This makes it possible in particular to use the illumination optics in combination with components which are optimized for different main beam directions. An advantage of the illumination optics according to the invention is, in particular, that they can be used equally in combination with reticles which have been optimized for specific, different illumination main beam angles, without negatively influencing the imaging quality. In particular, reticles with structures that have been optimized for an older generation illumination system may as well be used in combination with the new illumination optics of the invention and also in combination with a later generation projection exposure system.
Als Hauptstrahlrichtung eines Strahlenbündels zur Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes mit der Beleuchtungsoptik bzw. als Hauptstrahlrichtung der Beleuchtungsoptik wird die Richtung, ausgehend von einem beliebigen Punkt im Beleuchtungsfeld, d. h. auf dem Retikel, insbesondere ausgehend von einem zentralen Beleuchtungsfeldpunkt, durch das geometrische Zentrum der beleuchtungsseitigen Apertur bezeichnet. Die Hauptstrahlrichtung wird in der Regel in Bezug auf eine Beleuchtungsfeldebene oder Objektebene angegeben, in der das Beleuchtungsfeld liegt, in der also das Retikel anordenbar ist.As the main beam direction of a beam for illuminating the illumination field with the illumination optics or as the main beam direction of the illumination optics, the direction, starting from any point in the illumination field, d. H. on the reticle, in particular starting from a central illumination field point, denoted by the geometric center of the illumination-side aperture. The main beam direction is usually specified in relation to an illumination field plane or object plane in which the illumination field lies, in which the reticle can therefore be arranged.
Durch eine dezentriert im Strahlenbündel des Beleuchtungslichts angeordnete Aperturblende gemäß Anspruch 2 kann das geometrische Zentrum des Strahlenbündels auf eine Weise beeinflusst und damit die Hauptstrahlrichtung angepasst werden. Eine dezentrierte Anordnung einer Aperturblende bezeichnet hierbei eine Anordnung, bei welcher das geometrische Zentrum, insbesondere der Schwerpunkt, der Öffnung dieser Aperturblende nicht mit dem des abzublendenden Strahlenbündels übereinstimmt. Im Falle einer kreisförmigen Aperturblende und/oder einem Strahlenbündel mit kreisförmigem oder kreisringförmigem Querschnitt ist das geometrische Zentrum derselben gerade der Mittelpunkt dieses Kreises.By means of an aperture stop arranged in the beam bundle of the illumination light in a decentred manner according to claim 2, the geometric center of the beam can be influenced in a manner and thus the main beam direction can be adapted. A decentered arrangement of an aperture diaphragm here denotes an arrangement in which the geometric center, in particular the center of gravity, of the opening of this aperture diaphragm does not coincide with that of the beam bundle to be shaded. In the case of a circular aperture stop and / or a beam of circular or annular cross section, the geometric center thereof is just the center of this circle.
Gemäß Anspruch 3 kann zur Anpassung der Hauptstrahlrichtung ein Facetten-Spiegel verkippbar ausgebildet sein. Auch dies ermöglicht auf eine einfache Weise eine Anpassung der Hauptstrahlrichtung. Bei dem verkippbaren Facetten-Spiegel kann es sich um den Feldfacetten-Spiegel oder den Pupillenfacetten-Spiegel handeln. Es kann auch vorgesehen sein, sowohl den Feldfacetten-Spiegel als auch den Pupillenfacetten-Spiegel verkippbar auszubilden.According to claim 3, a facet mirror can be tilted to adapt the main radiation direction. This, too, makes it possible to adapt the main radiation direction in a simple manner. The tiltable facet mirror may be the field facet mirror or the pupil facet mirror. It can also be provided to make both the field facet mirror and the pupil facet mirror tiltable.
Gemäß Anspruch 4 ist zumindest ein Teil der Facetten-Elemente des mindestens einen Facetten-Spiegels derart verkippbar, dass der Mittelpunkt der Beleuchtungspupille hierdurch in Richtung senkrecht zum Hauptstrahl verschiebbar ist. Es können insbesondere sämtliche Facetten-Elemente verkippbar sein. Es ist insbesondere vorgesehen, die Facetten-Elemente des Pupillenfacetten-Spiegels oder des Feldfacetten-Spiegels verkippbar auf diesem anzuordnen. Bevorzugt werden sowohl der Pupillenfacetten-Spiegel als auch der Feldfacetten-Spiegel mit verkippbaren Facetten-Elementen ausgebildet. Mit einer derartigen Beleuchtungsoptik kann sowohl die Intensität als auch die Beleuchtungswinkelverteilung im Objektfeld variabel eingestellt und somit an vorgegebene Randbedingungen angepasst werden.According to claim 4, at least a part of the facet elements of the at least one facet mirror can be tilted such that the center of the illumination pupil is thereby displaceable in the direction perpendicular to the main beam. In particular, all facet elements can be tilted. In particular, it is provided to arrange the facet elements of the pupil facet mirror or the field facet mirror tiltably on this. Preferably, both the pupil facet mirror and the field facet mirror are formed with tiltable facet elements. With such an illumination optics, both the intensity and the illumination angle distribution in the object field can be set variably and thus adapted to predetermined boundary conditions.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein Beleuchtungssystem und eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithografie entsprechend zu verbessern.It is a further object of the invention to correspondingly improve an illumination system and a projection exposure apparatus for EUV microlithography.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 gelöst. Die Vorteile entsprechen denen, die für die Beleuchtungsoptik beschrieben wurden.These objects are achieved by the features of claims 5 and 6. The advantages correspond to those described for the illumination optics.
Gemäß Anspruch 7 weist die Projektionsbelichtungsanlage einen verkippbar ausgebildeten Retikelhalter auf. Hierdurch ist es möglich, die Richtung des am Retikel reflektierten Hauptstrahls des Beleuchtungssystems an eine vorgegebene Richtung anzupassen. Der Retikelhalter kann insbesondere derart verkippt werden, dass die Richtung des am Retikel reflektierten, beleuchtungsseitig angepassten Hauptstrahls in der Projektionsoptik gerade mit der Richtung des ursprünglichen, das heißt nicht-angepassten, reflektierten Hauptstrahls in der Projektionsoptik zusammenfällt. Hierzu muss der Retikelhalter gerade um die Hälfte des Betrags, um welchen die Hauptstrahlrichtung verschwenkt wird, verkippt werden.According to claim 7, the projection exposure system has a tiltable reticle holder. This makes it possible, the direction of the reticle reflected main beam of the Adjust lighting system to a predetermined direction. In particular, the reticle holder can be tilted in such a way that the direction of the main beam, which is reflected on the reticle and adapted to the illumination side, in the projection optics coincides exactly with the direction of the original, that is to say non-adapted, reflected main beam in the projection optics. For this purpose, the reticle holder has to be tilted just half the amount by which the main radiation direction is pivoted.
Dies ist insbesondere zur Vermeidung eines Telezentriefehlers in der Projektionsoptik vorteilhaft.This is particularly advantageous for avoiding a telecentricity error in the projection optics.
Gemäß Anspruch 8 ist vorgesehen, eine Aperturblende in einer Blendenebene dezentriert in der Projektionsoptik anzuordnen. Hierdurch werden die Abbildungseigenschaften der Projektionsoptik verbessert. Die Aperturblende ist insbesondere in einer Pupillenebene in der Projektionsoptik angeordnet. Die Aperturblende ist insbesondere derart dezentriert in der Projektionsoptik angeordnet, dass ihr geometrisches Zentrum, insbesondere im Falle einer kreisförmigen Blende ihr Mittelpunkt, gerade mit dem Schnittpunkt der vorgegebenen Hauptstrahlrichtung und der Blendenebene zusammenfallt.According to claim 8, it is provided to arrange an aperture stop in a diaphragm plane decentered in the projection optics. This improves the imaging properties of the projection optics. The aperture stop is arranged in particular in a pupil plane in the projection optics. The aperture diaphragm is in particular so decentred in the projection optics arranged that its geometric center, especially in the case of a circular aperture their center coincides with the intersection of the predetermined main beam direction and the diaphragm plane.
Um eine derartige Blende in der Projektionsoptik anordnen zu können, ist die Projektionsoptik derart ausgelegt, dass der Strahlengang im Bereich der Blendenebene, insbesondere im Bereich der Pupillenebene, frei von außen zugänglich ist.In order to arrange such a diaphragm in the projection optics, the projection optics is designed such that the beam path in the region of the diaphragm plane, in particular in the region of the pupil plane, is freely accessible from the outside.
Zur Korrektes der Intensitätsverteilung im Objektfeld kann gemäß Anspruch 9 ein Filter in der Projektionsoptik vorgesehen sein. Dieser ist insbesondere in der Blendenebene, vorzugsweise in der Pupillenebene, angeordnet. Der Filter ist an die unterschiedlichen Hauptstrahlrichtungen anpassbar. Er ist insbesondere austauschbar.To correct the intensity distribution in the object field, a filter can be provided in the projection optics according to claim 9. This is arranged in particular in the diaphragm plane, preferably in the pupil plane. The filter is adaptable to the different main beam directions. He is especially interchangeable.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes zu verbessern.It is a further object of the invention to improve a method of illuminating a lighting field.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.This object is solved by the features of claim 10.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Hauptstrahlrichtung des Beleuchtungssystems an die, hiervon gegebenenfalls abweichende, Hauptstrahlrichtung, für welche ein bestimmtes Retikel optimiert ist, anzupassen.The essence of the invention is that the main beam direction of the illumination system to the, possibly deviating, main beam direction, for which a particular reticle is optimized to adapt.
Hierdurch wird insbesondere eine Kompatibilität unterschiedlicher Beleuchtungssysteme und unterschiedlicher Retikel erreicht.As a result, compatibility of different lighting systems and different reticles is achieved in particular.
Gemäß Anspruch 11 ist zur Anpassung der Hauptstrahlrichtung des Beleuchtungssystems ein Beleuchtungssystem gemäß Anspruch 5 vorgesehen. Die Vorteile entsprechen den vorhergehend Geschilderten.According to claim 11, a lighting system according to claim 5 is provided for adjusting the main beam direction of the illumination system. The advantages correspond to the previously described.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements unter Verwendung der Projektionsbelichtungsanlage sowie ein durch das Verfahren hergestelltes Bauelement anzugeben. Diese Aufgaben sind erfindungsgemäß gelöst durch ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 12 und ein Bauteil nach Anspruch 13.Another object of the invention is to provide a method of manufacturing a device using the projection exposure apparatus and a device manufactured by the method. These objects are achieved according to the invention by a production method according to claim 12 and a component according to claim 13.
Die Vorteile dieser Gegenstände entsprechen denjenigen, die bereits vorstehend diskutiert wurden.The benefits of these items are similar to those discussed above.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. These show:
1 schematisch an einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie, 1 schematically a meridional section through a projection exposure apparatus for EUV projection lithography,
2 eine schematische Darstellung des am Retikel reflektierten Strahlenbündels mit hervorgehobener Hauptstrahlrichtung zur Verdeutlichung der Erfindung, 2 a schematic representation of the beam reflected at the reticle with highlighted main beam direction to illustrate the invention,
3 eine schematische Darstellung gemäß 2, wobei der Retikelhalter verkippbar ist, 3 a schematic representation according to 2 wherein the reticle holder is tiltable,
4a, b schematische Darstellungen eines Pupillenfacettenspiegels in zwei unterschiedlichen Beleuchtungssettings, 4a , b schematic representations of a pupil facet mirror in two different illumination settings,
5 eine schematische Aufsicht auf einen aus Einzelspiegeln aufgebauten Facettenspiegel zum Einsatz in der Projektionsbelichtungsanlage nach 1, 5 a schematic plan view of a built-up of individual mirrors facet mirror for use in the projection exposure system according to 1 .
6 eine Ansicht eines Ausschnitts einer Einzelspiegel-Zeile des Facettenspiegels nach 5 aus Blickrichtung VI in 5 und 6 a view of a section of a single mirror row of facet mirror behind 5 from viewing direction VI in 5 and
7 bis 9 schematisch verschiedene Formen einer aus den Einzelspiegeln der in 5 dargestellten Einzelspiegel-Zeile gebildeten Zeilen-Reflexionsfläche in drei verschiedenen Konfigurationen, 7 to 9 schematically different forms of one of the individual mirrors of in 5 illustrated single-row reflection row in three different configurations,
1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie. Ein Beleuchtungssystem 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7, das von einem lediglich ausschnittsweise dargestellten Retikelhalter 8 gehalten ist. Eine Projektionsoptik 9 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 10 in eine Bildebene 11. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines in Bereich des Bildfeldes 10 in der Bildebene 11 angeordneten Wafers 12, der von einem ebenfalls schematisch dargestellten Waferhalter 13 gehalten ist. 1 schematically shows in a meridional section a projection exposure system 1 for microlithography. A lighting system 2 the projection exposure system 1 has next to a radiation source 3 an illumination optics 4 for the exposure of an object field 5 in an object plane 6 , One is exposed in the object field 5 arranged reticle 7 that of a reticle holder only partially shown 8th is held. A projection optics 9 serves to represent the object field 5 in a picture field 10 into an image plane 11 , A structure is shown on the reticle 7 on a photosensitive layer one in the area of the image field 10 in the picture plane 11 arranged wafers 12 , of a likewise schematically represented wafer holder 13 is held.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um einen EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, Gas Discharge-Produced Plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, Laser-Produced Plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron basiert, ist für die Strahlungsquelle 3 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6,859,515 B2 . EUV-Strahlung 14, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 15 gebündelt. Nach dem Kollektor 15 propagiert die EUV-Strahlung 14 durch eine Zwischenfokusebene 16 bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 17 trifft. Der Feldfacettenspiegel 17 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist.At the radiation source 3 it is an EUV radiation source with an emitted useful radiation in the range between 5 nm and 30 nm. It can be a plasma source, for example a GDPP source (plasma generation by gas discharge, gas discharge-produced plasma) or an LPP Source (plasma generation by laser, laser-produced plasma). Also, a radiation source based on a synchrotron is for the radiation source 3 used. Information about such a radiation source is the expert, for example from the US Pat. No. 6,859,515 B2 , EUV radiation 14 coming from the radiation source 3 emanating from a collector 15 bundled. After the collector 15 propagates the EUV radiation 14 through an intermediate focus level 16 before looking at a field facet mirror 17 meets. The field facet mirror 17 is in a plane of illumination optics 4 arranged to the object level 6 is optically conjugated.
Die EUV-Strahlung 14 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet.The EUV radiation 14 is hereinafter also referred to as illumination light or as imaging light.
Nach dem Feldfacettenspiegel 17 wird die EUV-Strahlung 14 von einem Pupillenfacettenspiegel 18 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 18 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 9 optisch konjugiert ist. Mit Hilfe des Pupillenfacettenspiegels 18 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 19 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 20, 21 und 22 werden Feldfacetten 23 des Feldfacettenspiegels 17 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der letzte Spiegel 22 der Übertragungsoptik 19 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel”). Der Pupillenfacettenspiegel 18 und die Übertragungsoptik 19 bilden eine Folgeoptik zur Überführung des Beleuchtungslichts 14 in das Objektfeld 5. Auf die Übertragungsoptik 19 kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn der Pupillenfacettenspiegel 18 in einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 9 angeordnet ist.After the field facet mirror 17 becomes the EUV radiation 14 from a pupil facet mirror 18 reflected. The pupil facet mirror 18 is in a pupil plane of the illumination optics 4 arranged to a pupil plane of the projection optics 9 is optically conjugated. With the help of the pupil facet mirror 18 and an imaging optical assembly in the form of a transmission optics 19 with mirrors in the order of the beam path 20 . 21 and 22 become field facets 23 of the field facet mirror 17 in the object field 5 displayed. The last mirror 22 the transmission optics 19 is a grazing incidence mirror. The pupil facet mirror 18 and the transmission optics 19 form a sequential optics for the transfer of the illumination light 14 in the object field 5 , On the transmission optics 19 can be omitted, in particular, when the pupil facet mirror 18 in an entrance pupil of the projection optics 9 is arranged.
Zur einfacheren Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der 1 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft nach rechts. Die z-Achse verläuft nach unten. Die Objektebene 6 und die Bildebene 11 verlaufen beide parallel zur xy-Ebene.For easier description of location relationships is in the 1 a Cartesian xyz coordinate system drawn. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane into this. The y-axis is to the right. The z-axis is down. The object plane 6 and the picture plane 11 both run parallel to the xy-plane.
Der Retikelhalter 8 ist gesteuert so verlagerbar, dass bei der Projektionsbelichtung das Retikel 7 in einer Verlagerungsrichtung in der Objektebene 6 parallel zur y-Richtung verlagert werden kann. Entsprechend ist der Waferhalter 13 gesteuert so verlagerbar, dass der Wafer 12 in einer Verlagerungsrichtung in der Bildebene 11 parallel zur y-Richtung verlagerbar ist. Hierdurch können das Retikel 7 und der Wafer 12 einerseits durch das Objektfeld 5 und andererseits durch das Bildfeld 10 gescannt werden. Die Verlagerungsrichtung wird auch als Scan-Richtung bezeichnet. Die Verschiebung des Retikels 7 und des Wafers 12 in Scan-Richtung kann vorzugsweise synchron zueinander erfolgen.The reticle holder 8th is controlled so displaceable that during projection exposure the reticle 7 in a direction of displacement in the object plane 6 can be displaced parallel to the y-direction. The wafer holder is corresponding 13 controlled so displaceable that the wafer 12 in a direction of displacement in the image plane 11 is displaceable parallel to the y-direction. This allows the reticle 7 and the wafer 12 on the one hand through the object field 5 and on the other hand through the image field 10 be scanned. The direction of displacement is also referred to as scan direction. The displacement of the reticle 7 and the wafer 12 in the scan direction may preferably be synchronous with each other.
Im Folgenden wird der prinzipielle Aufbau des Feldfacettenspiegels 17 und des Pupillenfacettenspiegels 18 beschrieben.The following is the basic structure of the field facet mirror 17 and the pupil facet mirror 18 described.
Für Details des Feldfacettenspiegels 17 sei auf die DE 10 2007 041 004 A1 , insbesondere deren 3, verwiesen. Der Feldfacettenspiegel 17 weist eine Vielzahl von länglichen Feldfacetten 23 auf. Die Facetten 23 sind jeweils rechteckig ausgebildet. Sie weisen ein Aspektverhältnis von mindestens 1:2, insbesondere mindestens 1:3, vorzugsweise mindestens 1:5 auf. Das Aspektverhältnis der Facetten 23 entspricht dem Aspektverhältnis des Objektfeldes 5. Die Feldfacetten 23 dienen der Erzeugung von sekundären Lichtquellen. Diese werden mittels des Pupillenfacettenspiegels 18 in die Objektebene 6 abgebildet. Hierbei bilden jeweils eine Feldfacette 23 mit einer zugehörigen Pupillenfacette 24 einen Lichtkanal aus. Die Strahlung 14 von der Strahlungsquelle 3 wird somit in ein Strahlungsbündel mit einer Vielzahl von Lichtkanälen zerlegt.For details of the field facet mirror 17 be on the DE 10 2007 041 004 A1 , especially their 3 , referenced. The field facet mirror 17 has a variety of elongated field facets 23 on. The facets 23 are each rectangular. They have an aspect ratio of at least 1: 2, in particular at least 1: 3, preferably at least 1: 5. The aspect ratio of the facets 23 corresponds to the aspect ratio of the object field 5 , The field facets 23 are used to generate secondary light sources. These are done by means of the pupil facet mirror 18 into the object plane 6 displayed. In each case form a field facet 23 with an associated pupil facet 24 a light channel. The radiation 14 from the radiation source 3 is thus decomposed into a radiation beam having a plurality of light channels.
Die Feldfacetten 23 sind derart auf dem Feldfacettenspiegel 17 angeordnet, dass ihr Abbild in der Objektebene 6 jeweils parallel zur x-, d. h. zur Cross-Scan-Richtung verläuft. Hierunter sei verstanden, dass bei der Projektion der Facetten 30 in die Objektebene 6 die lange Seite jeder Facette parallel zur x-, d. h. zur Cross-Scan-Richtung, verläuft, während die kurze Seite jeder Facette 30 in y-, d. h. in Scan-Richtung zeigt.The field facets 23 are so on the field facet mirror 17 arranged that their image in the object plane 6 each parallel to the x, ie to the cross-scan direction. By this is meant that in the projection of the facets 30 into the object plane 6 the long side of each facet runs parallel to the x, ie to the cross-scan direction, while the short side of each facet runs 30 in y, ie in the scan direction shows.
Die Feldfacetten 23 dienen zusammen mit Pupillenfacetten 24 des Pupillenfacettenspiegels 18 der Erzeugung eines definierten Beleuchtungssettings zur Beleuchtung und Ausleuchtung des Objektfeldes 5.The field facets 23 serve together with pupil facets 24 of the pupil facet mirror 18 the generation of a defined illumination setting for illumination and illumination of the object field 5 ,
Das Beleuchtungssetting umfasst ein Strahlenbündel 25, von welchem zur Veranschaulichung der Erfindung in den 2 und 3 jeweils Randstrahlen 26 und ein Hauptstrahl 27 dargestellt sind. Der Hauptstrahl 27 der Beleuchtungsoptik 4 trifft unter einem Einfallswinkel, dem sogenannten Hauptstrahlwinkel (chief ray angle, CRA), auf das Retikel 7. Der Hauptstrahlwinkel (CRA) ist mit anderen Worten der Winkel, welchen ein Schwerpunktstrahl des Strahlenbündels 25 mit einer senkrecht zum Retikel 7 und zum Retikelhalter 8 verlaufenden Normalen 28 einschließt.The illumination setting comprises a beam 25 of which in order to illustrate the invention in the 2 and 3 each marginal rays 26 and a main beam 27 are shown. The main beam 27 the illumination optics 4 meets the reticle at an angle of incidence, the so-called chief ray angle (CRA) 7 , In other words, the chief ray angle (CRA) is the angle which a centroid ray of the ray bundle 25 with a perpendicular to the reticle 7 and the reticle holder 8th extending normals 28 includes.
Zur Anpassung der Hauptstrahlrichtung kann, wie in 2 schematisch dargestellt, eine Blende, insbesondere eine Aperturblende 29 in der Beleuchtungsoptik 4 vorgesehen sein, welche dezentriert im Strahlenbündel 25 angeordnet ist. Die Aperturblende 29 ist vorzugsweise dem Pupillenfacetten-Spiegel 18 nachgeordnet. Sie ist insbesondere pupillennah angeordnet. Eine pupillennahe Anordnung einer Blende B liegt vor, wenn folgende Bedingung erfüllt ist: P(B) = D(SA)/(D(SA) + D(CR)) > 0,5. To adjust the main beam direction, as in 2 schematically illustrated, a diaphragm, in particular an aperture diaphragm 29 in the illumination optics 4 be provided, which decentered in the beam 25 is arranged. The aperture stop 29 is preferably the pupil facet mirror 18 downstream. It is arranged in particular close to the pupil. A near-pupil arrangement of an aperture B is present if the following condition is met: P (B) = D (SA) / (D (SA) + D (CR))> 0.5.
Hierbei ist D(SA) der Subaperturdurchmesser eines von einem Objektfeldpunkt ausgehenden Strahlenbüschels am Ort der Blende B, und D(CR) ist der maximale Abstand von Hauptstrahlen eines effektiven Objektfeldes, gemessen in einer Referenzebene des optischen Systems, im Bereich der Blende B. Bei der Referenzebene kann es sich um eine Symmetrie- oder um eine Meridionalebene des optischen Systems handeln. Die Definition des Parameters P(B) entspricht derjenigen die in der WO 2009/024164 A1 angegeben ist. In einer Feldebene gilt P(B) = 0. In einer Pupillenebene gilt P(B) = 1.Here, D (SA) is the subaperture diameter of a ray bundle emanating from an object field point at the location of the diaphragm B, and D (CR) is the maximum distance of main rays of an effective object field, measured in a reference plane of the optical system, in the region of the diaphragm B. Bei The reference plane may be a symmetry or a meridional plane of the optical system. The definition of the parameter P (B) corresponds to that in the WO 2009/024164 A1 is specified. In a field plane, P (B) = 0. P (B) = 1 in a pupil plane.
Damit die Aperturblende 29 im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet werden kann, ist dieser in zumindest einer Ebene, insbesondere in einer Pupillenebene, frei von außen zugänglich.Thus the aperture diaphragm 29 in the beam path of the illumination optics 4 can be arranged, it is in at least one plane, in particular in a pupil plane, freely accessible from the outside.
Die Aperturblende 29 weist insbesondere eine runde, insbesondere kreisförmige Blendenöffnung 30 auf. Die Blendenöffnung 30 kann auch oval, insbesondere elliptisch, oder polygonal sein. Durch die Blendenöffnung 30 wird der die Aperturblende 29 passierende Teil der Strahlung 14 im Strahlenbündel 25 definiert. Durch die Aperturblende 29 wird insbesondere aus dem Strahlenbündel 25 mit einer gegebenen numerischen Apertur NA0 ein Teilbündel mit einer kleineren numerischen Apertur NA1 < NA0 herausgeschnitten. Durch eine dezentrierte Anordnung der Aperturblende 29 im Strahlenbündel 25, d. h. durch eine Anordnung bei welcher das geometrische Zentrum, insbesondere der Schwerpunkt, insbesondere der Mittelpunkt der Blendenöffnung 30, nicht mit dem des Strahlenbündels 25 vor dessen Durchtritt durch die Aperturblende 29 zusammenfällt, wird die Hauptstrahlrichtung vom ursprünglichen Wert CRD0 auf einen neuen Wert CRD1 angepasst. Entsprechend wird der ursprüngliche Hauptstrahlwinkel CRA0 an einen neuen, zum neuen Hauptstrahl 27 1 zugehörigen Hauptstrahlwinkel CRA1 angepasst.The aperture stop 29 in particular has a round, in particular circular aperture 30 on. The aperture 30 may also be oval, in particular elliptical, or polygonal. Through the aperture 30 becomes the aperture stop 29 passing part of the radiation 14 in the beam 25 Are defined. Through the aperture diaphragm 29 in particular, from the beam 25 with a given numerical aperture NA 0, a sub-beam having a smaller numerical aperture NA 1 <NA 0 is cut out. By a decentered arrangement of the aperture diaphragm 29 in the beam 25 that is, by an arrangement in which the geometric center, in particular the center of gravity, in particular the center of the aperture 30 , not with that of the beam 25 before it passes through the aperture diaphragm 29 coincides, the main beam direction is adjusted from the original value CRD 0 to a new value CRD 1 . Accordingly, the original main beam angle CRA 0 becomes a new main beam 27 1 associated main beam angle CRA 1 adjusted.
Da auch die Projektionsoptik 9 der Projektionsbelichtungsanlage 1 für eine bestimmte Hauptstrahlrichtung CRD0 optimiert ist, kann eine beleuchtungsseitige Anpassung der Hauptstrahlrichtung CRD, welche nach Reflexion der Beleuchtungsstrahlung 14 am Retikel 7 zu einer entsprechenden Veränderung der Hauptstrahlrichtung CRD in der Projektionsoptik 9 in eine neue Hauptstrahlrichtung CRD1 führt, zu Beeinträchtigungen der Abbildungsqualität der Projektionsoptik 9 führen. Um dies zu vermeiden, kann der Retikelhalter 8, wie in 3 schematisch dargestellt, verkippbar ausgebildet sein. Hierdurch ist es möglich, durch Verkippen des Retikelhalters 8 und damit des Retikels 7, den am Retikel 7 reflektierten angepassten Hauptstrahl 27, an die Richtung ursprünglichen des Hauptstrahls 27 0 eines zentralen Bildfeldpunktes in der Projektionsoptik 9 anzupassen. Durch ein Verkippen des Retikels 7 mittels des verkippbaren Retikelhalters 8 ist es somit möglich, den beleuchtungsseitig angepassten Hauptstrahl 27 wieder telezentrisch in die Projektionsoptik 9 einzufädeln und so die bildseitige Telezentrie wiederherzustellen. Für eine Erläuterung der Telezentrie sei beispielsweise auf die DE 10 2009 055 549 A1 verwiesen.As well as the projection optics 9 the projection exposure system 1 is optimized for a particular main beam direction CRD 0 , an illumination side adjustment of the main beam direction CRD, which after reflection of the illumination radiation 14 on the reticle 7 to a corresponding change in the main beam direction CRD in the projection optics 9 leads to a new main beam direction CRD 1 , to impair the imaging quality of the projection optics 9 to lead. To avoid this, the reticle holder can 8th , as in 3 be shown schematically tiltable formed. This makes it possible by tilting the reticle holder 8th and with it the reticle 7 on the reticle 7 reflected fitted main beam 27 , in the direction of the original beam 27 0 of a central image field point in the projection optics 9 adapt. By tilting the reticle 7 by means of the tiltable reticle holder 8th It is thus possible, the main beam adapted to the lighting side 27 again telecentric in the projection optics 9 to thread in order to restore the image-side telecentricity. For an explanation of telecentricity, for example, the DE 10 2009 055 549 A1 directed.
Hierbei kann der Retikelhalter 8 um einen Verkippwinkel α verkippt werden, welcher gerade halb so groß ist wie der Winkel zwischen dem alten beleuchtungsseitigen Hauptstrahl 27 0 und dem neuen beleuchtungsseitigen Hauptstrahl 27 1. Der Verkippwinkel α liegt im Bereich von 0,1° bis 5°, insbesondere im Bereich von 0,3° bis 3°, insbesondere im Bereich von 0,5° bis 2°.Here, the reticle holder 8th be tilted by a Verkippwinkel α, which is just half the size of the angle between the old main lighting side beam 27 0 and the new main lighting side beam 27 1 . The tilt angle α is in the range of 0.1 ° to 5 °, in particular in the range of 0.3 ° to 3 °, in particular in the range of 0.5 ° to 2 °.
Vorzugsweise ist der Waferhalter 13 entsprechend dem Retikelhalter 8 um den Verkippwinkel α verkippbar ausgebildet. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass eine schräge Objektlage, d. h. eine Verkippung der Objektebene 6, auch eine schräge Bildlage, d. h. eine Verkippung der Bildebene 11 zur Folge hat.Preferably, the wafer holder 13 according to the reticle holder 8th formed by the Verkippwinkel α tiltable. This takes into account the fact that an oblique object position, ie a tilting of the object plane 6 , Also an oblique position, ie a tilt of the image plane 11 entails.
Eine weitere, alternative oder zusätzliche Möglichkeit zur Anpassung der Hauptstrahlrichtung CRD besteht darin, mindestens einen der Facetten-Spiegel 17, 18 verkippbar auszubilden. Es kann insbesondere der Feldfacetten-Spiegel 17 verkippbar ausgebildet sein. Insbesondere kann durch die Verkippung des Feldfacettenspiegels 17 von einer ersten Kippstellung in eine zweite Kippstellung die von einer gegebenen Feldfacette 23 reflektierte Strahlung 14 in unterschiedliche Pupillenfacetten 24 reflektiert werden und dadurch unterschiedliche Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 31 beaufschlagt werden. Die unterschiedlichen Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 31 können unterschiedliche Hauptstrahlrichtungen CRD1 bzw. CRD2 aufweisen. Somit kann die Hauptstrahlrichtung CRD durch Verkippen des Feldfacetten-Spiegels 17 angepasst werden. Entsprechend kann auch der Pupillenfacetten-Spiegel 18 oder sowohl der Feldfacetten-Spiegel 17 als auch der Pupillenfacetten-Spiegel 18 verkippbar ausgebildet sein. Eine Verkippung des Feldfacetten-Spiegels 17 macht in der Regel eine geeignete Anpassung, insbesondere eine Verkippung weiterer optischer Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 notwendig.Another, alternative or additional way of adjusting the main beam direction CRD is to include at least one of the facet mirrors 17 . 18 tiltable form. In particular, it may be the field facet mirror 17 be formed tiltable. In particular, by tilting the field facet mirror 17 from a first tilt position to a second tilt position from a given field facet 23 reflected radiation 14 into different pupil facets 24 be reflected and thereby different object field illumination channels 31 be charged. The different object field illumination channels 31 can have different main beam directions CRD 1 and CRD 2 . Thus, the main beam direction CRD can be obtained by tilting the field facet mirror 17 be adjusted. Accordingly, the pupil facet mirror can also 18 or both the field facet mirror 17 as well as the pupil facet mirror 18 be formed tiltable. A tilt of the field facet mirror 17 usually makes a suitable adjustment, in particular a tilting of other optical components of the illumination optics 4 necessary.
Eine weitere erfindungsgemäße Möglichkeit, die Hauptstrahlrichtung CRD von einem Wert CRD0 an einen vorgegeben Wert CRDopt ≠ CRD0 anzupassen, besteht darin, zumindest einen Teil der Facetten 23, 24 des mindestens einen Facetten-Spiegels 17, 18 verkippbar auszubilden. Die Facetten 23, 24 sind insbesondere derart verkippbar, dass das dadurch erhaltbare Beleuchtungssetting eine neue Hauptstrahlrichtung CRDopt aufweist. Es ist insbesondere möglich, die Feldfacetten 23 des Feldfacetten-Spiegels 17 verkippbar auszubilden.A further possibility according to the invention for adapting the main radiation direction CRD from a value CRD 0 to a predefined value CRD opt ≠ CRD 0 consists of at least part of the facets 23 . 24 the at least one facet mirror 17 . 18 tiltable form. The facets 23 . 24 In particular, they can be tilted such that the illumination setting obtainable thereby has a new main beam direction CRD opt . In particular, it is possible to use the field facets 23 of the field facet mirror 17 tiltable form.
Durch eine Verkippung der Feldfacetten 23 des Feldfacetten-Spiegels 17 lassen sich unterschiedliche Pupillenfacetten 24 auf den Pupillenfacetten-Spiegel 18 auswählen, welche die von den Feldfacetten 23 erzeugten sekundären Lichtquellen in die Objektebene 6 abbilden. Hierdurch lässt sich insbesondere die Einfallswinkelverteilung und damit die numerische Apertur und/oder die Hauptstrahlrichtung CRD des Beleuchtungssettings flexibel anpassen. Zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Konzepts sind in den 4a und 4b zwei unterschiedliche Beleuchtungssettings exemplarisch dargestellt. Hierbei sind ausgeleuchtete Pupillenfacetten 24 1 schraffiert dargestellt, während nicht ausgeleuchtete Pupillenfacetten 24 0 leer, d. h. nicht schraffiert, dargestellt sind.By tilting the field facets 23 of the field facet mirror 17 can be different pupil facets 24 on the pupil facet mirror 18 select which of the field facets 23 generated secondary light sources in the object plane 6 depict. In this way, in particular, the angle of incidence distribution and thus the numerical aperture and / or the main beam direction CRD of the illumination setting can be flexibly adjusted. To illustrate the inventive concept are in the 4a and 4b two different lighting settings shown as examples. Here are illuminated pupil facets 24 1 hatched, while unilluminated pupil facets 24 0 empty, ie not hatched, are shown.
Bei dieser Ausführungsform kann auf die Aperturblende 29 verzichtet werden. Selbstverständlich kann auch bei der Ausführungsform mit verkippbaren Feldfacetten 23 eine Aperturblende 29 vorgesehen sein.In this embodiment can be applied to the aperture stop 29 be waived. Of course, also in the embodiment with tiltable field facets 23 an aperture stop 29 be provided.
Der Facetten-Spiegel mit den verkippbaren Facetten kann auch ein Facettenspiegel eines spekularen Reflektors sein. Ein Facettenspiegel mit verkippbaren Einzelfacetten kann auch Teil eines spekularen Reflektors sein, der beispielsweise in der US 2006/0132747 A1 beschrieben ist. Es kann vorgesehen sein, nur einen Teil beispielsweise höchstens 30%, höchstens 50% oder höchstens 70% der Feldfacetten 23 verkippbar auszubilden. Es kann auch vorgesehen sein, sämtliche Feldfacetten 23 verkippbar auszubilden. Für Details des Feldfacetten-Spiegels 17 mit verkippbaren Feldfacetten 23 sei auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen. Diese Details werden zusammenfassend noch einmal anhand der 5 bis 9 erläutert. 5 zeigt Details des Aufbaus des Feldfacetten-Spiegels 17 in einer stark schematischen Darstellung. Eine gesamte Reflexionsfläche 32 des Feldfacetten-Spiegels 17 ist zeilen- und spaltenweise unterteilt in ein Raster aus Einzelspiegeln 33. Die Einzelreflexions-Flächen der individuellen Einzelspiegel 33 können insbesondere plan sein. Eine Einzelspiegel-Zeile 34 weist eine Mehrzahl direkt nebeneinander liegender Einzelspiegel 33 auf. Die Anzahl der Einzelspiegel 33 in einer Einzelspiegel-Zeile 34 kann im Bereich von 10 bis 1000 liegen. Im dargestellten Beispiel haben die Einzelspiegel 33 eine quadratische Form. Andere Formen sind ebenso möglich. Die Form der Einzelspiegel 33 ermöglicht vorzugsweise eine lückenlose Abdeckung oder Parkettierung der Reflexionsfläche 32.The facet mirror with the tiltable facets may also be a facet mirror of a specular reflector. A faceted mirror with tiltable individual facets can also be part of a specular reflector, which, for example, in the US 2006/0132747 A1 is described. It can be provided, only a part, for example, at most 30%, at most 50% or at most 70% of the field facets 23 tiltable form. It can also be provided, all field facets 23 tiltable form. For details of the field facet mirror 17 with tiltable field facets 23 be on the DE 10 2008 009 600 A1 directed. These details will be summarized once again based on the 5 to 9 explained. 5 shows details of the construction of the field facet mirror 17 in a very schematic representation. An entire reflection surface 32 of the field facet mirror 17 is divided into rows and columns into a grid of individual mirrors 33 , The single reflection surfaces of the individual individual mirrors 33 can be especially plan. A single-mirror line 34 has a plurality of directly adjacent individual mirrors 33 on. The number of individual mirrors 33 in a single-mirror line 34 can range from 10 to 1000. In the example shown, the individual mirrors 33 a square shape. Other forms are also possible. The shape of the individual mirror 33 preferably allows a complete coverage or tiling of the reflection surface 32 ,
Eine Einzelspiegel-Spalte 35 weist ebenfalls eine Mehrzahl von Einzelspiegeln 33 auf. Die Anzahl der Einzelspiegel 33 je Einzelspiegel-Spalte 35 liegt insbesondere im Bereich von 10 bis 1000. Das Verhältnis der Anzahl an Einzelspiegel-Spalten 35 zu Einzelspiegel-Zeilen 34 liegt im Bereich von 1:1 bis 100:1, insbesondere im Bereich von 4:1 bis 30:1.A single mirror column 35 also has a plurality of individual mirrors 33 on. The number of individual mirrors 33 each individual mirror column 35 is in particular in the range of 10 to 1000. The ratio of the number of individual mirror columns 35 to individual mirror lines 34 is in the range of 1: 1 to 100: 1, in particular in the range of 4: 1 to 30: 1.
Die Einzelspiegel 33 weisen jeweils einen Durchmesser im Bereich von 100 μm bis 5 mm, insbesondere im Bereich von 500 μm bis 2 mm auf. Der gesamte Feldfacetten-Spiegel 17 weist einen Durchmesser im Bereich von 100 mm bis 1.000 mm, insbesondere im Bereich von 300 mm bis 600 mm auf.The individual mirrors 33 each have a diameter in the range of 100 microns to 5 mm, in particular in the range of 500 microns to 2 mm. The entire field facet mirror 17 has a diameter in the range of 100 mm to 1,000 mm, in particular in the range of 300 mm to 600 mm.
Jeder der Einzelspiegel 33 ist zur individuellen Ablenkung von auftreffendem Beleuchtungslicht 14 jeweils mit einem Aktor bzw. einem Aktuator 36 verbunden, wie in der 5 anhand zweier in einer Ecke links unten der Reflexionsfläche 32 angeordneten Einzelspiegel 33 gestrichelt angedeutet und näher in der 6 anhand eines Ausschnittes einer Einzelspiegel-Zeile 34 dargestellt. Die Aktuatoren 36 sind auf der einer reflektierenden Seite der Einzelspiegel 33 abgewandten Seite jedes der Einzelspiegel 33 angeordnet. Die Aktuatoren 36 können beispielsweise als Piezo-Aktuatoren ausgeführt sein. Ausgestaltungen derartiger Aktuatoren sind vom Aufbau von Mikrospiegel-Arrays her bekannt.Each of the individual mirrors 33 is for the individual distraction of incident illumination light 14 each with an actuator or an actuator 36 connected, as in the 5 based on two in a corner at the bottom left of the reflection surface 32 arranged individual mirrors 33 indicated by dashed lines and closer in the 6 based on a section of a single-mirror row 34 shown. The actuators 36 are on the one reflective side of the individual mirror 33 opposite side of each of the individual mirrors 33 arranged. The actuators 36 For example, they can be designed as piezoactuators. Embodiments of such actuators are known from the structure of micromirror arrays ago.
Die Aktuatoren 36 der Einzelspiegel-Zeile 34 sind jeweils über Signalleitungen 37 mit einem Zeilen-Signalbus 38 verbunden. Jeweils einem der Zeilen-Signalbusse 38 ist eine Einzelspiegel-Zeile 34 zugeordnet. Die Zeilen-Signalbusse 38 der Einzelspiegel-Zeilen 34 sind ihrerseits mit einem Haupt-Signalbus 39 verbunden. Letzterer steht mit einer Steuereinrichtung 40 in Signalverbindung. Die Steuereinrichtung 40 ist insbesondere zur reihenweise, also zeilen- oder spaltenweise, gemeinsamen Ansteuerung der Einzelspiegel 33 ausgeführt.The actuators 36 the single-mirror line 34 are each via signal lines 37 with a line signal bus 38 connected. Each one of the line signal buses 38 is a single-mirror line 34 assigned. The line signal buses 38 the single-mirror lines 34 are in turn with a main signal bus 39 connected. The latter is connected to a control device 40 in signal connection. The control device 40 is in particular to the row, so row or column wise, common control of the individual mirror 33 executed.
Jeder der Einzelspiegel 33 ist individuell unabhängig um zwei senkrecht aufeinanderstehende Kippachsen verkippbar, wobei eine erste dieser Kippachsen parallel zur x-Achse und die zweite dieser beiden Kippachsen parallel zur y-Achse verläuft. Die beiden Kippachsen liegen in den Einzel-Reflexions-Flächen der jeweiligen Einzelspiegel 33. Zusätzlich können die Aktuatoren 36 noch eine individuelle Verlagerung der Einzelspiegel 33 in z-Richtung ermöglichen. Die Einzelspiegel 33 sind also separat voneinander ansteuerbar längs einer Normalen auf die Reflexionsfläche 32 verlagerbar. Hierdurch kann die Topografie der Reflexionsfläche 32 insgesamt verändert werden. Dies ist stark schematisch beispielhaft anhand der 7 bis 9 dargestellt. Each of the individual mirrors 33 is independently tiltable about two mutually perpendicular tilt axes, with a first of these tilt axes parallel to the x-axis and the second of these two tilt axes parallel to the y-axis. The two tilt axes lie in the individual reflection surfaces of the respective individual mirrors 33 , In addition, the actuators 36 still an individual shift of the individual mirror 33 in the z-direction. The individual mirrors 33 are therefore separately controllable along a normal to the reflection surface 32 displaced. As a result, the topography of the reflection surface 32 be changed altogether. This is very schematically exemplified by the 7 to 9 shown.
7 zeigt einen Ausschnitt einer Einzelspiegel-Zeile 34, wobei alle Einzelspiegel 33 dieser Einzelspiegel-Zeile 34 über die Steuereinrichtung 40 und die Aktuatoren 36 in die gleiche absolute z-Position gestellt sind. Es resultiert eine plane Zeilen-Reflexionsfläche der Einzelspiegel-Zeile 34. 7 shows a section of a single-mirror row 34 , where all individual mirrors 33 this single-mirror line 34 via the control device 40 and the actuators 36 are placed in the same absolute z-position. The result is a flat line reflection surface of the single-mirror line 34 ,
8 zeigt eine Ansteuerung der Einzelspiegel 33 der Einzelspiegel-Zeile 34, bei der der mittige Einzelspiegel 33 m gegenüber benachbarten Einzelspiegeln 33 r1, 33 r2, 33 r3 in negativer z-Richtung versetzt eingestellt ist. Hierdurch ergibt sich eine Stufenanordnung, die zu einem entsprechenden Phasenversatz der auf die Einzelspiegel-Zeile 34 nach 8 auftreffenden EUV-Strahlung 14 führt. 8th shows a control of the individual mirrors 33 the single-mirror line 34 in which the central single mirror 33 m opposite adjacent individual mirrors 33 r1 , 33 r2 , 33 r3 is set offset in the negative z-direction. This results in a step arrangement which results in a corresponding phase offset of the individual mirror row 34 to 8th incident EUV radiation 14 leads.
9 zeigt eine Ansteuerung der Einzelspiegel 33 des dargestellten Ausschnitts einer Einzelspiegel-Zeile 34 derart, das insgesamt eine konvex geformte Einzelspiegel-Zeile 34 resultiert. 9 shows a control of the individual mirrors 33 the illustrated section of a single-mirror row 34 such, the overall a convex shaped single-mirror row 34 results.
Entsprechende Formgestaltungen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 8 und 9 erläutert, sind nicht auf die x-Dimension beschränkt, sondern können, je nach Ansteuerung über die Steuereinrichtung 40, auch über die y-Dimension des Feldfacettenspiegels 17 fortgesetzt werden.Corresponding shapes, as described above with reference to the 8th and 9 are not limited to the x-dimension, but can, depending on the control via the control device 40 , also about the y-dimension of the field facet mirror 17 to be continued.
Durch die individuelle Ansteuerung der Aktuatoren 36 über die Steuereinrichtung 40 ist eine vorgegebene Gruppierung der Einzelspiegel 33 in Einzelspiegel-Gruppen aus mindestens je zwei Einzelspiegeln 33 einstellbar, wobei jeweils eine Einzelspiegel-Gruppe eine Feld-Einzelfacette 23 des Feldfacettenspiegels 17 vorgibt.Due to the individual actuation of the actuators 36 via the control device 40 is a given grouping of individual mirrors 33 in single-mirror groups of at least two individual mirrors each 33 adjustable, each with a single mirror group a field single facet 23 of the field facet mirror 17 pretends.
Insgesamt lassen sich die aus den Einzelspiegeln 33 zusammengesetzten Feldfacetten 23 des Feldfacetten-Spiegels 17 mittels der Steuereinrichtung 40 sehr flexibel ausrichten. Hierdurch ist eine entsprechend flexible Kanalzuordnung bzw. -aufteilung des Beleuchtungslichts 15 in der Beleuchtungsoptik 4 möglich.Overall, the can be from the individual mirrors 33 composite field facets 23 of the field facet mirror 17 by means of the control device 40 align very flexibly. This results in a correspondingly flexible channel assignment or division of the illumination light 15 in the illumination optics 4 possible.
Die vorstehend beschriebene Ausbildung des Feldfacetten-Spiegels 17 mit Feldfacetten 23, welche aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln 33 bestehen, kann entsprechend auch für die Ausbildung des Pupillenfacetten-Spiegels 18 vorgesehen sein. Insbesondere können auch die Pupillenfacetten 24 aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln 33 gebildet sein, welche mittels von einer Steuereinrichtung 40 steuerbaren Aktuatoren 36 verkippbar sind.The above-described formation of the field facet mirror 17 with field facets 23 , which consists of a large number of individual mirrors 33 may also apply accordingly to the formation of the pupil facet mirror 18 be provided. In particular, the pupil facets can also 24 from a variety of individual mirrors 33 be formed, which by means of a control device 40 controllable actuators 36 can be tilted.
Für weitere Details der Facetten-Spiegel 17, 18 sei auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.For more details of the faceted mirrors 17 . 18 be on the DE 10 2008 009 600 A1 directed.
Der Feldfacetten-Spiegel 17 und/oder der Pupillenfacetten-Spiegel 18 sind somit in Form eines Multi- bzw. Mikrospiegel-Arrays (MMA) ausgebildet. Der Feldfacetten-Spiegel 17 und/oder der Pupillenfacetten-Spiegel 18 sind insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS) ausgebildet.The field facet mirror 17 and / or the pupil facet mirror 18 are thus in the form of a multi-micromirror array (MMA). The field facet mirror 17 and / or the pupil facet mirror 18 are in particular designed as a microelectromechanical system (MEMS).
Weiterhin kann vorgesehen sein, in der Projektionsoptik 9 eine Aperturblende 41 anzuordnen. Die Aperturblende 41 ist vorzugsweise in der Nähe einer Pupillenebene 42, insbesondere in der Pupillenebene 42, angeordnet. Für die pupillennahe Anordnung der Aperturblende 41 und für deren Ausbildung sei auf die Beschreibung der Apterublende 29 in der Beleuchtungsoptik 4 verwiesen. Die Aperturblende 41 der Projektionsoptik 9 ist insbesondere ebenfalls dezentriert in der Projektionsoptik 9 angeordnet. Im Falle eines verkippbaren Retikelhalters 8 kann die Aperturblende 41 der Projektionsoptik 9 selbstverständlich zentriert in der Projektionsoptik 9 angeordnet sein.Furthermore, it can be provided in the projection optics 9 an aperture stop 41 to arrange. The aperture stop 41 is preferably near a pupil plane 42 , especially at the pupil level 42 arranged. For the pupil-near arrangement of the aperture diaphragm 41 and for their education is on the description of Apterublende 29 in the illumination optics 4 directed. The aperture stop 41 the projection optics 9 is in particular also decentered in the projection optics 9 arranged. In the case of a tiltable reticle holder 8th can the aperture stop 41 the projection optics 9 of course centered in the projection optics 9 be arranged.
Weiterhin kann vorgesehen sein, in der Projektionsoptik 9 mindestens einen Filter 43 zur Anpassung des Apodisierungsverlaufs anzuordnen. Der Filter 43 ist insbesondere im Bereich der Aperturblende 41, insbesondere im Bereich der Pupillenebene 42, angeordnet. Der Filter 43 ist insbesondere an Beleuchtungssettings mit unterschiedlicher Hauptstrahlrichtung (CRD) und/oder numerischer Apertur anpassbar. Er kann insbesondere austauschbar sein.Furthermore, it can be provided in the projection optics 9 at least one filter 43 to arrange for the adaptation of the Apodisierungsverlaufs. The filter 43 is especially in the area of the aperture diaphragm 41 , in particular in the area of the pupil plane 42 arranged. The filter 43 is particularly adaptable to illumination settings with different main beam direction (CRD) and / or numerical aperture. In particular, it can be exchangeable.
Der Filter 43 kann als Transmissions- oder Reflexionselement ausgeführt sein. Er kann insbesondere als für die EUV-Strahlung 14 halbtransparente Membran ausgebildet sein. Unterschiedliche Transmissionsgrade können entweder durch Bilden von Löchern in dieser Membran oder durch lokales Aufbringen von absorbierenden Schichten bzw. Strukturelementen bewirkt werden. Die Membran kann aus Silizium gebildet sein. Sie weist insbesondere eine Dicke von weniger als 200 nm auf.The filter 43 can be designed as a transmission or reflection element. He may in particular as for the EUV radiation 14 be formed semitransparent membrane. Different transmittances can be effected either by forming holes in this membrane or by locally applying absorbent layers or structural elements. The membrane may be formed of silicon. In particular, it has a thickness of less than 200 nm.
Selbstverständlich können die unterschiedlichen Ausführungsformen zur Anpassung der Hauptstrahlrichtung CRD an einen vorgegebenen Wert CRDopt beliebig miteinander kombiniert werden. So können insbesondere Aperturblenden 29, 41 in der Beleuchtungsoptik 4 bzw. Projektionsoptik 9 bei allen Ausführungsformen vorgesehen sein. Außerdem ist bei allen Ausführungsformen ein verkippbarer Retikelhalter 8 zur telezentrischen Einfädelung des Hauptstrahls 27 in die Projektionsoptik 9 vorteilhaft.Of course, the different embodiments for adapting the main beam direction CRD to a predetermined value CRD opt can be combined as desired. So can in particular aperture 29 . 41 in the illumination optics 4 or projection optics 9 be provided in all embodiments. In addition, in all embodiments, a tiltable reticle holder 8th for telecentric threading of the main beam 27 in the projection optics 9 advantageous.
Mittels der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage 1, welche im Ausgangspunkt für einen Hauptstrahlwinkel CRD0 optimiert ist, kann auch ein Retikel 7, dessen Strukturen für eine hiervon abweichende Hauptstrahlrichtung CRDopt = CRD1 ≠ CRD0 optimiert sind, zur Projektion auf den Wafer 12 verwendet werden, ohne dass dies zu Einbußen in der Abbildungsqualität führt. Hierzu wird die Hauptstrahlrichtung CRD0 der Projektionsbelichtungsanlage 1 mittels eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Mittel zu Anpassung der Hauptstrahlrichtung CRD an den vorgegebenen Wert CRDopt angepasst.By means of the projection exposure apparatus according to the invention 1 , which is optimized in the starting point for a main beam angle CRD 0 , can also be a reticle 7 , whose structures are optimized for a deviating main beam direction CRD opt = CRD 1 ≠ CRD 0 , for projection onto the wafer 12 can be used without sacrificing image quality. For this purpose, the main beam direction CRD 0 of the projection exposure system 1 adjusted by means of one or more of the means described above for adapting the main beam direction CRD to the predetermined value CRD opt .
Beim Einsatz der Projektionsbelichtungsanlage 1 werden das Retikel 7 und der Wafer 12, der eine für das Beleuchtungslicht 14 lichtempfindliche Beschichtung trägt, bereitgestellt. Anschließend wird zumindest ein Abschnitt des Retikels 7 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 auf den Wafer 12 projiziert. Bei der Projektion des Retikels 7 auf den Wafer 12 kann der Retikelhalter 8 und/oder der Waferhalter 13 in Richtung parallel zur Objektebene 6 bzw. parallel zur Bildebene 11 verlagert werden. Die Verlagerung des Retikels 7 und des Wafers 12 kann vorzugsweise synchron zueinander erfolgen. Schließlich wird die mit dem Beleuchtungslicht 14 belichtete lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 12 entwickelt. Auf diese Weise wird ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauelement, insbesondere ein Halbleiterchip, hergestellt.When using the projection exposure system 1 become the reticle 7 and the wafer 12 , one for the illumination light 14 photosensitive coating carries provided. Subsequently, at least a portion of the reticle 7 using the projection exposure system 1 on the wafer 12 projected. At the projection of the reticle 7 on the wafer 12 can the reticle holder 8th and / or the wafer holder 13 in the direction parallel to the object plane 6 or parallel to the image plane 11 be relocated. The relocation of the reticle 7 and the wafer 12 may preferably be synchronous with each other. Finally, the one with the illumination light 14 exposed photosensitive layer on the wafer 12 developed. In this way, a microstructured or nanostructured component, in particular a semiconductor chip, is produced.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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