DE102006026032A1 - Beleuchtungssystem zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung - Google Patents

Beleuchtungssystem zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung Download PDF

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Abstract

Ein Beleuchtungssystem dient zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes (2) einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung. Das Beleuchtungssystem hat eine EUV-Quelle und einen Kollektor zur Bündelung der EUV-Strahlung in Richtung einer optischen Achse (7). Bei einer ersten Variante des Beleuchtungssystems sind ein erstes optisches Element (10) zur Erzeugung sekundärer Lichtquellen und ein zweites optisches Element (11) am Ort dieser sekundären Lichtquellen vorgesehen, welches Teil einer weitere optische Elemente (13 bis 15) umfassenden optischen Einrichtung (12) ist, die das erste optische Element (10) in eine Bildebene (4a) in das Beleuchtungsfeld (2) abbildet. Zwischen dem Kollektor und dem Beleuchtungsfeld (2) sind maximal fünf reflektierende optische Elemente (10, 11, 13 bis 15) angeordnet. Letztere reflektieren den Hauptstrahl entweder streifend oder steil. Die optische Achse (7) wird, projiziert auf eine Beleuchtungs-Hauptebene (18), zwischen einem Quellen-Achsabschnitt (19) und einem Feld-Achsabschnitt (17) um mehr als 30° umgelenkt. Bei einer zweiten Variante des Beleuchtungssystems ist mindestens ein Achsabschnitt (20) zwischen mindestens zwei der reflektierenden optischen Elemente (13, 14) gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt, wobei ein Beleuchtungsfeld (2) vorgesehen ist, welches eine Größe von mindestens 100 mm<SUP>2</SUP> hat. Dieser Aufbau ermöglicht entweder bei gegebener Baugröße eine Erhöhung des EUV-Durchsatzes des Beleuchtungssystems oder ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein entsprechend hergestelltes strukturiertes Bauelement.
  • Beleuchtungssysteme zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung sind bekannt aus der US 6 859 328 B2 , der US 2005/0093041 A1, der US 6 858 853 B2 , der US 2005/0002090 A1, der US 2003/0095623 A1 und der US 6 400 794 B1 . Derartige Beleuchtungssysteme sind Bestandteil einer Projektionsbelichtungsanlage und werden zur Ausleuchtung eines Objektes in Form einer Maske beziehungsweise eines Retikels bei der Mikro-Lithographie zur Herstellung integrierter Schaltkreise verwendet. In Bezug auf ihre Baugröße sowie auf ihre Effizienz, insbesondere ihren Durchsatz an EUV-Strahlung, haben diese bekannten Beleuchtungssysteme noch Verbesserungspotential.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Beleuchtungssysteme der eingangs genannten Art sowie eine hiermit ausgerüstete Projektionsbelichtungsanlage derart weiterzubilden, dass entweder bei gegebener Baugröße ihr EUV-Durchsatz erhöht wird, also die Reflexionsverluste vermindert werden, oder bei gegebenem EUV-Durchsatz ihre Baugröße verringert wird.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Beleuchtungssystem mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei Beleuchtungssystemen der eingangs genannten Art folgende widerstreitende Anforderungen berücksichtigt werden müssen: Zunächst sollte die Zahl der durchwegs reflektiv ausgelegten Komponenten zur EUV-Bündelführung im Beleuchtungssystem aufgrund der Reflexionsverluste so klein wie möglich sein. Zur in der Praxis realisierbaren räumlichen Unterbringung der EUV-Quelle sollte zudem eine nach der Quelle im Wesentlichen horizontal verlaufende optische Achse über die nachfolgenden Komponenten des Beleuchtungssystems in eine im Wesentlichen vertikal verlaufende optische Achse zur Ausleuchtung der Objektoberfläche überführt werden. Idealerweise sollte eine Umlenkung der optischen Achse im Bereich von 90° durchgeführt werden, sodass ein die EUV-Quelle im Wesentlichen horizontal verlassender EUV-Strahl in einen das Beleuchtungsfeld im Wesentlichen senkrecht, z. B. mit einem Winkel von 6° zur Normalen auf das Beleuchtungsfeld, beleuchtenden Strahl umgelenkt wird. Schließlich sollten zur Minimierung der Reflexionsverluste die Einfallswinkel an den reflektierenden Komponenten des Beleuchtungssystems, also an den reflektierenden optischen Elementen und vorzugsweise am EUV-Kollektor, entweder sehr groß sein, also im Bereich des streifenden Einfalls liegen, oder sehr klein sein, also in der Nähe der senkrechten Inzidenz liegen. Das Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 erfüllt diese Anforderungen.
  • Es resultiert nach Anspruch 1 ein Beleuchtungssystem, welches einerseits einen hohen EUV-Durchsatz liefert, da die Anzahl der Reflexionen minimiert ist, und gleichzeitig Reflexionen mit günstigen Reflexionswinkeln stattfinden, und zudem eine kompakte Bauweise ermöglicht, da ein relativ großer Umlenkwinkel für die optische Achse realisiert wird. Schon ein Umlenkwinkel, der nur geringfügig größer ist als 30°, ermöglicht ein Beleuchtungssystem mit einer Bauhöhe, die an eine Fertigungsstätte für integrierte Schaltkreise keine übermäßigen Anforderungen stellt. Insbesondere sind auch bei räumlich ausgedehnten Quellen Beleuchtungssysteme realisierbar, bei denen die Quelle in vertikaler Richtung nicht mehr als 2,5 m unterhalb der Objektoberfläche angeordnet ist. Das Beleuchtungssystem kann daher in typischen Reinräumen eingesetzt werden.
  • Ein Beleuchtungssystem nach Anspruch 2 setzt eine in drei Raumrichtungen gefaltete optische Achse ein, wobei zumindest ein Abschnitt der optischen Achse gegenüber der sonstigen optischen Achse geneigt ist. Dies erlaubt eine besonders kompakte Anordnung der optischen Elemente des Beleuchtungssystems, ohne dass eine Obstruktion durch diese optischen Elemente stattfindet.
  • Eine Größe des Beleuchtungsfeldes nach Anspruch 3 erlaubt einen hohen Objektdurchsatz. Dies schlägt sich direkt in einer schnelleren Herstellung bei der Fertigung integrierter Schaltkreise nieder.
  • Eine optische Einrichtung nach Anspruch 4 erlaubt eine präzise Abbildung des ersten optischen Elements in die Bildebene.
  • Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 5 bis 7 führen das erfindungsgemäße Teilkonzept der Faltung der optischen Achse in den drei Raumrichtun gen konsequent fort. Durch die verschieden gefalteten Abschnitte der optischen Achse lassen sich kompakte Anordnungen der optischen Elemente des Beleuchtungssystems realisieren.
  • Ein Beleuchtungssystem nach Anspruch 8 erlaubt eine Einstrahlung der EUV-Strahlung vom Kollektor aus, die durch nachgeordnete optische Elemente des Beleuchtungssystems kaum obstruiert werden kann. Die optische Einrichtung nach Anspruch 8 hat besonders wenige optische Elemente und kann daher im EUV-Durchsatz besonders effizient ausgelegt werden. Ein EUV-Kollektor, der die EUV-Strahlung durch genau eine Reflexion bündelt, ist in verschiedenen Ausführungen bekannt aus der US 2005/0002989 A1 und der US 2005/0093041 A1. Ein EUV-Kollektor, bei dem die Bündelung der EUV-Strahlung durch zwei Reflexionen erfolgt, ist bekannt aus der US 2003/0095623 A1.
  • Auch die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 9 und 10 führen das Konzept der Faltung in den drei Raumrichtungen weiter, sodass kompakte Anordnungen insbesondere auch mit hohem Umlenkwinkel der optischen Achse resultieren.
  • Die Anordnung nach Anspruch 11 erlaubt einen hohen Umlenkwinkel der optischen Achse auch dann, wenn keine Faltung der optischen Achse in den drei Raumrichtungen eingesetzt wird. Durch die Verteilung der Umlenkung der optischen Achse auf mehrere optische Elemente, die mit streifendem Einfall betrieben werden, kann die optische Achse effizient umgelenkt werden, ohne dass sich die optischen Elemente gegenseitig obstruieren. Insbesondere kann das zweite optische Element, welches insbesondere als Pupillenfacettenelement ausgeführt sein kann, effizient im streifenden Einfall betrieben werden. Das zweite optische Element kann dann so aus geführt sein, dass eine größere Fläche von diesem in Reflexion beaufschlagt wird, was die thermische Last auf das zweite optische Element verringert.
  • Numerische Aperturen nach Anspruch 12 sowie Beleuchtungsfeldgrößen nach Anspruch 13 gewährleisten eine effektive Ausleuchtung des Objekts.
  • Die eingangs genannte Aufgabe ist, was die Projektionsbelichtungsanlage angeht, gelöst durch den Gegenstand nach Anspruch 14.
  • Die Vorteile dieser Projektionsbelichtungsanlage, des hiermit durchführbaren Verfahrens nach Anspruch 15 sowie der hiermit herstellbaren Bauelemente nach Anspruch 16 entsprechen denjenigen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf das Beleuchtungssystem ausgeführt wurden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine aus dem Stand der Technik bekannte Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung zur Erläuterung der Funktion der beteiligten Komponenten;
  • 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems, wobei eine EUV-Quelle sowie ein Kollektor nicht dargestellt sind;
  • 3 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
  • 4 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
  • 5 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
  • 6 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
  • 7 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
  • 8 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
  • 9 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
  • 10 eine zu 2 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform; und
  • 11 und 12 maßstabsgetreue Projektionen, die den Verlauf der optischen Achse in der Ausführungsform nach 10 wiedergeben.
  • 1 zeigt eine aus der US 6 859 328 B2 bekannte Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem 1 zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes 2 einer Oberfläche 3 eines Objektes 4 mit EUV-Strahlung 5.
  • Rechts oben in 1 ist ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet, auf das nachfolgend noch Bezug genommen wird. Die x-Achse weist auf den Betrachter zu, die y-Achse weist nach rechts und die z-Achse nach oben. Das Beleuchtungsfeld 2 erstreckt sich parallel zur xy-Ebene und hat in x-Richtung eine größere Erstreckung als in y-Richtung, ist also rechteckig. Das Beleuchtungsfeld 2 hat eine Ausdehnung von etwa 100 mm in x-Richtung und 8 mm in y-Richtung, sodass sich ein Beleuchtungsfeld mit einer Größe von etwa 800 mm2 ergibt. Das Beleuchtungsfeld ist in jedem Fall größer als 100 mm2, bevorzugt größer als 500 mm2. Das Beleuchtungsfeld 2 kann z. B. als Ringsegment eines Ringfeldes gekrümmt sein. Das Objekt 4, welches auch als Retikel bezeichnet wird, ist die von einer nachgeschalteten Projektionsoptik auf einen Wafer als Substrat abzubildende Maske. Das Objekt 4 ist in einer Soll-Lageebene beziehungsweise Bildebene 4a angeordnet, in der das Beleuchtungsfeld 2 liegt und die sich parallel zur xy-Ebene erstreckt. Die EUV-Strahlung 5 hat eine Wellenlänge von 13,5 nm. Auch andere EUV-Wellenlängen, zum Beispiel zwischen 10 und 30 nm, sind möglich. Von der EUV-Strahlung 5 sind zur besseren Übersichtlichkeit lediglich Randstrahlen 6 und eine optische Achse 7 dargestellt.
  • Als Quelle 8 für die EUV-Strahlung 5 dient eine Plasmaquelle. Auch andere Quellentypen für EUV-Strahlung sind möglich.
  • Ein Kollektor 9 bündelt die von der Quelle 8 ausgesandte EUV-Strahlung 5 durch Reflexion in Richtung der optischen Achse 7. Längs der optischen Achse 7 wird die EUV-Strahlung 5 durch nachfolgende optische Elemente geführt, die noch erläutert werden. Bei diesen optischen Elementen handelt es sich wie beim Kollektor 9 um die EUV-Strahlung 5 reflektierende optische Elemente.
  • Nach dem Kollektor 9 dient ein erstes optisches Element 10 zur Erzeugung sekundärer Lichtquellen im Beleuchtungssystem 1. Das erste optische Element 10 wird auch als Feldrasterelement bezeichnet.
  • Im Strahlengang nach dem ersten optischen Element 10 ist am Ort der vom ersten optischen Element 10 erzeugten sekundären Lichtquellen ein zweites optisches Element 11 angeordnet. Letzteres wird auch als Pupillenrasterelement bezeichnet und liegt im Bereich einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems 1. Stellvertretend für die vielen vom ersten optischen Element 10 erzeugten sekundären Lichtquellen ist in der 1 auf dem zweiten optischen Element 11 eine sekundäre Lichtquelle 11a angedeutet. Das zweite optische Element 11 ist Teil einer weitere optische Elemente umfassenden optischen Einrichtung 12. Letztere führt die vom ersten optischen Element 10 reflektierte EUV-Strahlung 5 längs der optischen Achse 7 und bildet das erste optische Element 10 in die mit der Objektoberfläche 3 zusammenfallenden Bildebene 4a ab.
  • Zur optischen Einrichtung 12 gehören nach dem zweiten optischen Element 11 ein drittes optisches Element 13, ein viertes optisches Element 14 und ein fünftes optisches Element 15.
  • Die sekundären Lichtquellen 11a werden von den optischen Elementen 13 bis 15 und durch die Reflexion an der Objektoberfläche 3 in eine Pupillenebene 16 der schematisch angedeuteten Projektionsoptik 16a abgebildet. Ab dem Eintritt in die Projektionsoptik 16a weicht der reale Verlauf der Strahlen vom in der 1 eingezeichneten Verlauf ab, weswegen die Strahlen ab dem Eintritt in die schematisch dargestellte Projektionsoptik 16a gestrichelt wiedergegeben sind. Ein Beispiel für eine derartige Projektionsoptik findet sich in der 84 der US 6 859 328 B2 . Unterhalb der Pupillenebene 16 ist als Substrat der Wafer 16b angeordnet, auf den die Struktur auf der Objektoberfläche 3 abgebildet werden soll.
  • Zwischen dem letzten optischen Element der optischen Einrichtung 12, also dem fünften optischen Element 15, und dem Beleuchtungsfeld 2 verläuft ein Abschnitt 17 der optischen Achse 7, der nachfolgend auch als Feld-Achsabschnitt bezeichnet wird. Der Feld-Achsabschnitt 17 der optischen Achse liegt in einer Beleuchtungs-Hauptebene 18, die beim Beleuchtungssystem 1 nach 1 mit der yz-Ebene, also der Zeichenebene der 1, zusammenfällt. Der Feld-Achsabschnitt 17 der optischen Achse schließt mit der Bildebene 4a einen Winkel ein, der kleiner ist als 90°. Sofern nachfolgend Winkel zwischen Strahlen beziehungsweise Strahlabschnitten, Achsen bzw. Achsabschnitten oder zwischen Strahlen oder Achsen und Ebenen angegeben werden, wird jeweils der Winkel genommen, der kleiner ist als 90°.
  • Zwischen dem Kollektor 9 und dem ersten optischen Element 10 ist ein Abschnitt 19 der optischen Achse 7 angeordnet, der nachfolgend auch als Quellen-Achsabschnitt bezeichnet ist. Auch der Quellen-Achsabschnitt 19 liegt in der Beleuchtungs-Hauptebene 18. Beim bekannten Beleuchtungssystem 1 nach 1 schließt der Quellen-Achsabschnitt 19 mit dem Feld-Achsabschnitt 17 der optischen Achse einen Winkel von etwa 23° ein.
  • Erfindungsgemäße Ausführungsformen von Beleuchtungssystemen werden nachfolgend anhand der stark schematischen 2 bis 12 beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Nach dem Quellen-Achsabschnitt 19 wird die optische Achse 7 beim Beleuchtungssystem 1 nach 2 durch ein Feldrasterelement, also das erste optische Element 10, und nachfolgend durch ein Pupillenrasterelement, also das zweite optische Element 11, sowie durch das dritte optische Element 13, das vierte optische Element 14 und das fünfte optische Element 15 reflektiert, bevor es die Bildebene 4a erreicht. Das erste optische Element 10, das zweite optische Element 11 sind Rasterspiegel und das vierte optische Element 14 ist als reflektierender Konkavspiegel ausgeführt. Das dritte optische Element 13 und das fünfte optische Element 15 sind als reflektierende Konvexspiegel ausgeführt. Die Rasterspiegel 10, 11 und die optischen Elemente 14 und 15 können asphärische abbildende optische Oberflächen aufweisen.
  • Bei der Ausführung nach 2 sind zwischen dem nicht dargestellten Kollektor und dem Beleuchtungsfeld 4a also fünf reflektierende optische Elemente, nämlich die optischen Elemente 10, 11, 13, 14, 15, angeordnet. Die optische Achse 7 trifft auf die optischen Elemente 10, 11, 13 und 14 unter einem Einfallswinkel auf, der kleiner ist als 20° (steiler Einfall; normal incidence). Auf das fünfte optische Element 15 trifft die optische Achse 7 unter einem Einfallswinkel auf, der größer ist als 70° (streifender Einfall; grazing incidence). Die Einfallswinkel sind dabei, wie in der Optik üblich, definiert als Winkel zwischen dem jeweils auf das optische Element einfallenden Achsabschnitt und der Normalen auf die Auftreff-Fläche dieses optischen Elements.
  • Ein Achsabschnitt 20 der optischen Achse zwischen dem dritten optischen Element 13 und dem vierten optischen Element 14 ist zur Beleuchtungs-Hauptebene 18 geneigt, was in der 2 durch eine gestrichelte Ausführung des Achsabschnitts 20 angedeutet ist. Die Beleuchtungs-Hauptebene 18 wird in der 2 wie in der 1 durch den Feld-Achsabschnitt 17 und den Schnitt mit der Bildebene 4a definiert und fällt mit der Zeichenebene der 2 zusammen. Aufgrund der Neigung des Achsabschnitts 20 ist das vierte optische Element 14 gegenüber dem dritten optischen Element 13 um einen positiven Betrag in x-Richtung versetzt. Alle anderen Achsabschnitte außer dem Achsabschnitt 20 verlaufen parallel zur Beleuchtungs-Hauptebene 18. Dies führt dazu, dass auch das fünfte optische Element 15 gegenüber dem dritten optischen Element 13 in positiver x-Richtung versetzt liegt, sodass in der durch die 2 wiedergegebenen x-Projektion das fünfte optische Element 15 über dem dritten optischen Element 13 zu liegen kommt. Es ergibt sich eine kompakte Anordnung der optischen Elemente des Beleuchtungssystems 1.
  • Eine Projektion des Quellen-Achsabschnitts 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 schließt bei der Ausführung nach 2 mit einer Projektion des Feld-Achsabschnitts 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 einen Winkel von etwa 40° ein.
  • 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung des Beleuchtungssystems. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon auf Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Beim Beleuchtungssystem 1 nach 3 verläuft ein Achsabschnitt 21 der optischen Achse zwischen dem ersten optischen Element 10 und dem zweiten optischen Element 11 geneigt zur Beleuchtungs-Hauptebene 18, die in der Bildebene der 3 liegt. Außer dem Achsabschnitt 21 verlaufen alle anderen Abschnitte der optischen Achse 7 parallel zur Beleuchtungs-Hauptebene 18. Aufgrund der Neigung des Achsabschnitts 21 ist das zweite optische Element 11 gegenüber dem ersten optischen Element 10 in positiver x-Richtung versetzt angeordnet. Dies bedingt, dass auch die weiteren optischen Elemente 13 bis 15 gegenüber dem ersten optischen Element 10 in positiver x-Richtung versetzt angeordnet sind. Das dritte optische Element 13 kann daher in y- und in z-Richtung dem ersten optischen Element 10 sehr nahe benachbart liegen.
  • Die optische Achse 7 trifft auf die optischen Elemente 10, 11, 13 und 14 unter einem Einfallswinkel auf, der kleiner ist als 20°. Auf das fünfte optische Element 15 trifft die optische Achse 7 unter einem Einfallswinkel auf, der größer ist als 70°. Die Projektion des Quellen-Achsabschnitts 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 schließt mit der Projektion des Feld-Achsabschnitts 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 einen Winkel ein von etwa 55°.
  • 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Beleuchtungssystems. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Bei der Ausführung des Beleuchtungssystems 1 nach 4 sind die Achsabschnitte 21 zwischen dem ersten optischen Element 10 und dem zweiten optischen Element 11, der Achsabschnitt 20 zwischen dem dritten optischen Element 13 und dem vierten optischen Element 14 und zusätzlich noch ein zwischenliegender Achsabschnitt 22 zwischen dem zweiten optischen Element 11 und dem dritten optischen Element 13 gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene 18, die auch in 4 mit der Zeichenebene zusammenfällt, geneigt. Diese Neigung ist derart, dass das zweite optische Element 11 gegenüber dem ersten optischen Element 10 in positiver x-Richtung versetzt angeordnet ist. Das dritte optische Element 13 ist wiederum gegenüber dem zweiten optischen Element 11 in positiver x- Richtung versetzt. Das vierte optische Element 14 ist gegenüber dem dritten optischen Element 13 in positiver x-Richtung versetzt. Alle anderen Abschnitte der optischen Achse 7 außer den Achsabschnitten 20 bis 22 verlaufen parallel zur Beleuchtungs-Hauptebene 18.
  • Dies führt insbesondere dazu, dass auch das fünfte optische Element 15 gegenüber dem dritten optischen Element 13 in positiver x-Richtung versetzt angeordnet ist. Die optischen Elemente 10, 13, 15 können daher, wie in der 4 dargestellt, in y- und z-Richtung überlappend angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, das zweite optische Element 11 gegenüber dem ersten optischen Element 10 in positiver x-Richtung, das dritte optische Element 13 gegenüber dem zweiten optischen Element 11 in positiver x-Richtung und das vierte optische Element 14 gegenüber dem dritten optischen Element 13 in negativer x-Richtung zu versetzen. In diesem Fall muss gewährleistet sein, dass sich das fünfte optische Element 15 und das erste optische Element 10 nicht obstruieren.
  • Die Einfallswinkel, unter denen die optische Achse 7 auf die optischen Elemente 10, 11, 13 und 14 fällt, ist kleiner als 20°. Der Einfallswinkel, unter dem die optische Achse 7 auf das fünfte optische Element 15 fällt, ist größer als 70°. Der Winkel, den eine Projektion des Quellen-Achsabschnitts 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 mit einer Projektion des Feld-Achsabschnitts 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 einschließt, beträgt etwa 70°.
  • 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erläutert wur den, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Beim Beleuchtungssystem 1 nach 5 entfallen das dritte optische Element 13 und das vierte optische Element 14. Das fünfte optische Element 15, also das Element, unter dem die optische Achse 7 mit einem Einfallswinkel größer als 70° auftrifft, ist auch beim Beleuchtungssystem 1 nach 5 vorhanden. Um die Entsprechung dieses optischen Elements 15 zu den Beleuchtungssystem nach den 1 bis 4 zu bewahren, wird auch im Zusammenhang mit dem Beleuchtungssystem 1 nach 5 der Begriff „fünftes optisches Element 15'' beibehalten, obwohl es sich hierbei genaugenommen um das dritte optische Element handelt.
  • Beim Beleuchtungssystem 1 nach 5 ist der Quellen-Achsabschnitt 19 zur Beleuchtungs-Hauptebene 18, die auch bei der Ausführung nach 5 mit der Zeichenebene zusammenfällt, geneigt. Die sonstigen Achsabschnitte verlaufen parallel zur Beleuchtungs-Hauptebene 18. Dies führt dazu, dass die optischen Elemente 10, 11 und 15 gegenüber der in 5 nicht dargestellten Quelle und dem in 5 nicht dargestellten Kollektor in positiver x-Richtung versetzt sind. Die Quelle und der Kollektor liegen also aus der Perspektive der 5 gesehen hinter den optischen Elementen 10, 11 und 15. Im Unterschied zu den Ausführungen nach 1 bis 4 kommt bei der Ausführung nach 5 die EUV-Strahlung vom nicht dargestellten Kollektor von rechts. Die Projektionen einerseits des Quellen-Achsabschnitts 19 und andererseits eines Achsabschnitts 23 zwischen dem zweiten optischen Element 11 und dem fünften optischen Element 15 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 kreuzen sich.
  • Die optische Achse 7 trifft auf das erste optische Element 10 unter einem Einfallswinkel auf, der kleiner ist als 20°. Auf die optischen Elemente 11 und 15 trifft die optische Achse 7 unter einem Einfallswinkel auf, der größer ist als 70°.
  • Beim Beleuchtungssystem 1 nach 5 sowie bei der nachfolgend noch beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführung nach 6 wird als Quelle bevorzugt eine Plasmaquelle eingesetzt. Der Kollektor ist bei den Ausführungen nach den 5 und 6 so gestaltet, dass die Bündelung der EUV-Strahlung bevorzugt durch eine einzige Reflexion am Kollektor und höchstens durch zwei Reflexionen am Kollektor erfolgt.
  • Der Winkel zwischen einer Projektion des Quellen-Achsabschnitts 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 19 und einer Projektion des Feld-Achsabschnitts 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 beträgt bei der Ausführung nach 5 etwa 60°.
  • 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Beleuchtungssystems 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Ausführungen nach den 1 bis 5 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Wie die Ausführung nach 5 weist auch die Ausführung nach 6 nach dem zweiten optischen Element 11 und vor der Bildebene 4a nur noch das optische Element 15 auf, welches auch hier, um die Entsprechung zu den Ausführungen nach den 1 bis 4 zu wahren, als „fünftes optisches Element 15'' bezeichnet wird. Die optische Einrichtung 12 umfasst bei den Ausführungen nach den 5 und 6 daher nur die beiden optischen Ele mente 11, 15. Bei der Ausführung nach den 5 und 6 fehlen also das dritte optische Element 13 und das vierte optische Element 14.
  • Bei der Ausführung nach 6 kommt die EUV-Strahlung vom nicht dargestellten Kollektor aus von links.
  • Der Quellen-Achsabschnitt 19 ist gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene 18, die auch bei der Ausführung nach 6 mit der Zeichenebene zusammenfällt, geneigt. Auch der sich hieran anschließende Achsabschnitt 21 zwischen dem ersten optischen Element 10 und dem zweiten optischen Element 11 ist gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene geneigt. Die weiteren Achsabschnitte, also der Achsabschnitt 23 zwischen dem zweiten optischen Element 11 und dem fünften optischen Element 15 und der Feld-Achsabschnitt 17 verlaufen parallel zur Beleuchtungs-Hauptebene 18. Dies führt dazu, dass das erste optische Element 10 gegenüber dem nicht dargestellten Kollektor in positiver x-Richtung versetzt angeordnet ist. Alternativ ist es möglich, das erste optische Element 10 gegenüber dem Kollektor in negativer x-Richtung versetzt anzuordnen. Gegenüber dem ersten optischen Element 10 sind die nachfolgenden optischen Elemente 10, 15 in positiver x-Richtung versetzt. Daher kann das fünfte optische Element 15 mit dem ersten optischen Element 10 in y- und z-Richtung überlappen, wie in 6 dargestellt.
  • Die optische Achse 7 trifft auf die optischen Elemente 10 und 11 unter einem Einfallswinkel auf, der kleiner ist als 20°. Auf das fünfte optische Element 15 trifft die optische Achse 7 bei der Ausführung nach 6 unter einem Winkel auf, der größer ist als 70°.
  • Der Winkel zwischen einer Projektion des Quellen-Achsabschnitt 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 und einer Projektion des Feld-Achsabschnitts 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 beträgt beim Beleuchtungssystem 1 nach 7 etwa 65°.
  • 7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Beleuchtungssystems. Komponenten, die denjenigen entsprechend, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Wie bei der Ausführung nach 5 fällt die vom Kollektor ausgehende EUV-Strahlung in 7 von rechts ein.
  • Die optische Einrichtung 12 umfasst bei der Ausführung nach 7 drei optische Elemente, nämlich neben dem zweiten optischen Element 11 noch das dritte optische Element 13 und das optische Element 15, welches wegen seiner Entsprechung zum fünften optischen Element der Ausführungen nach den 1 bis 6 weiterhin als „fünftes optisches Element 15'' bezeichnet wird. Es fehlt bei der Ausführung nach 7 also das vierte optische Element 14.
  • Der Quellen-Achsabschnitt 19 ist gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene 18, die auch bei der Ausführung nach 7 mit der Zeichenebene zusammenfällt, geneigt. Auch der Achsabschnitt 21 zwischen dem ersten optischen Element 10 und dem zweiten optischen Element 11 ist bei der Ausführung nach 7 zur Beleuchtungs-Hauptebene 18 geneigt. Auch der Achsabschnitt 22 zwischen dem zweiten optischen Element 11 und dem dritten optischen Element 13 ist gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene 18 geneigt. Die nachfolgenden Achsabschnitte verlaufen parallel zur Beleuchtungs-Hauptebene 18. Dies führt dazu, dass das erste optische Element 10 gegenüber dem Kollektor in positiver x-Richtung versetzt angeordnet ist. Das zweite optische Element 11 ist gegenüber dem ersten optischen Element 10 in positiver x-Richtung versetzt angeordnet. Das dritte optische Element 13 und das fünfte optische Element 15 sind gegenüber dem zweiten optischen Element 11 in positiver x-Richtung versetzt angeordnet. Das fünfte optische Element 15 kann daher bei der Ausführung nach 7 mit dem zweiten optischen Element 11 in y- und z-Richtung überlappen, wie in 7 dargestellt. Auch bei der Ausführung nach 7 ist es möglich, einen Versatz in positiver x-Richtung mit einem Versatz in negativer x-Richtung zu kombinieren.
  • Die optische Achse 7 trifft auf die optischen Elemente 10, 11 und 13 unter einem Einfallswinkel auf, der kleiner ist als 20°. Auf das fünfte optische Element 15 trifft die optische Achse 7 unter einem Einfallswinkel auf, der größer ist als 70°.
  • Der Winkel zwischen einer Projektion des Quellen-Achsabschnitts 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 und einer Projektion des Feld-Achsabschnitt 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 beträgt beim Beleuchtungssystem 1 nach 6 etwa 55°.
  • 8 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Beleuchtungssystems 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Die Ausführung nach 8 weist wie die Ausführungen nach den 1 bis 4 eine optische Einrichtung 12 mit insgesamt vier optischen Elementen auf. Hierzu gehören das zweite optische Element 11, also das Pupillenrasterelement, sowie diesem nachgeordnet das dritte optische Element 13, welches im Unterschied zu den anderen beschriebenen Ausführungsformen bei der Ausführung nach 8 als Konkavspiegel ausgebildet ist. Weiterhin gehören zur optischen Einrichtung 12 nach 8 das vierte optische Element 14 und das fünfte optische Element 15. Ebenfalls im Unterschied zu den Ausführungen nach 1 bis 4 werden das dritte optische Element 13 und das vierte optische Element 14 bei der Ausführung nach 8 im streifenden Einfall betrieben, sodass die optische Achse 7 auf die optischen Elemente 13, 14 unter einem Winkel trifft, der größer ist als 70°. Dies gilt auch für das optische Element 15. Die optischen Elemente 10 und 11 werden bei der Ausführung nach 8 dagegen unter einem Einfallswinkel mit der optischen Achse 7 beaufschlagt, der kleiner ist als 20°. Die Ausführung nach 8 weist keinen zur Beleuchtungs-Hauptebene 18, die auch hier mit der Zeichenebene der 8 zusammenfällt, geneigten Achsabschnitt auf.
  • Der Winkel zwischen dem Quellen-Achsabschnitt 19 und dem Feld-Achsabschnitt 17 beträgt bei der Ausführung nach 8 etwa 80°.
  • 9 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Beleuchtungssystems 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Ausführungen nach den 1 bis 8 erläutert wurden, tragen dieselben Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Die Ausführung nach 9 ist derjenigen nach 6 vergleichbar, wobei bei der Ausführung nach 9 das letzte optische Element 15, also der Spiegel, der in der Ausführung nach 6 mit streifendem Einfall beaufschlagt wird, fehlt. Der Feld-Achsabschnitt 17 verläuft daher zwischen dem zweiten optischen Element 11 und der Bildebene 4a.
  • Die optische Achse 7 trifft auf die optischen Elemente 10 und 11 unter einem Einfallswinkel auf, der kleiner ist als 20°.
  • Der Winkel zwischen einer Projektion des Quellen-Achsabschnitts 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 und einer Projektion des Feld-Achsabschnitts 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 beträgt beim Beleuchtungssystem 1 nach 9 etwa 38°.
  • Auch Abwandlungen der anderen Ausführungen nach den 2 bis 8 ohne das letzte, im streifenden Einfall betriebene optische Element 15 sind möglich.
  • Auch andere Kombinationen des x-Versatzes in positiver oder negativer Richtung, als vorstehend im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Ausführungen beschrieben, sind möglich.
  • 10 bis 12 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Beleuchtungssystems 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Ausführungen nach den 1 bis 9 erläutert wurden, tragen dieselben Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Ähnlich wie das Beleuchtungssystem 1 nach 3 hat auch dasjenige in den 10 bis 12 fünf optische Elemente, nämlich die optischen Elemente 10, 11, 13, 14 und 15. Im Unterschied zum Beleuchtungssystem 1 nach 3 sind bei der Ausführung nach den 10 bis 12 bis auf die letzten Achsabschnitte 23 und 17 alle Achsabschnitte 19, 21, 22 und 20 zur Beleuchtungs-Hauptebene 18, die mit der yz-Ebene zusammenfällt, geneigt.
  • 10 zeigt diese Ausführung des Beleuchtungssystems 1 schematisch im Überblick.
  • 11 zeigt eine maßstabsgetreue Projektion der Achsabschnitte 19, 21, 22, 20, 23, 17 auf die xz-Ebene. Die optischen Elemente 10, 11, 13, 14, 15 sowie das Objekt 4 sind in der 11 durch Kreuze angedeutet. Die Skalierung der x- und der y-Achse ist maßstabsgetreu in mm. Der Nullpunkt der x-Achse und der z-Achse ist willkürlich am Ort des Objekts 4 gewählt.
  • 12 zeigt die entsprechende Projektion des Beleuchtungssystems nach den 10 und 11 auf die yz-Ebene.
  • Die Positionen der optischen Elemente 10, 11, 13, 14, 15 in den xyz-Koordinaten nach den 11 und 12 verdeutlicht die folgende Tabelle:
    Figure 00210001
  • Den Einfallswinkel der optischen Achse 7 auf die optischen Elemente 10, 11, 13, 14, 15 gibt die nachfolgende Tabelle an:
    Figure 00220001
  • Die Winkel der Projektionen der Achsabschnitte 19, 21, 22, 20, 23 und 17 zur xz- und zur yz-Ebene zeigt die nachstehende Tabelle. Dabei gibt die zweite Spalte den Winkel der Projektion der Achsabschnitte auf die yz-Ebene zur xz-Ebene an und die dritte Spalte gibt den Winkel der Projektion der Achsabschnitte auf die xz-Ebene zur yz-Ebene an.
  • Figure 00220002
  • Die Winkel der zweiten Spalte der vorstehenden Tabelle lassen sich direkt aus der 12 ablesen und sind die Winkel der dort dargestellten Achsab schnitt-Projektionen zur z-Achse. Entsprechend sind die Winkel der dritten Spalte der vorstehenden Tabelle die Winkel der in 11 dargestellten Achsabschnitts-Projektionen zur z-Achse.
  • In der Spalte 2 der vorstehenden Tabelle ist unmittelbar zu entnehmen, dass der Winkel zwischen einer Projektion des Quellen-Achsabschnitts 19 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 18 und einer Projektion des Feld-Achsabschnitts 17 auf die Beleuchtungs-Hauptebene 51° beträgt.
  • Nachstehend ist noch eine weitere Tabelle angegeben, aus der sich die Orientierung der optischen Elemente 10, 11, 13, 14 und 15 ergibt. Hierzu wird zu jedem der optischen Elemente 10, 11, 13, 14 und 15 ein lokales Elementkoordinatensystem definiert, dessen Ursprung durch den Schnittpunkt der optischen Achse 7 mit der Spiegelfläche definiert ist, wobei der Normalenvektor auf die Spiegelfläche in z'-Richtung des lokalen Elementkoordinatensystems zeigt. Die Elementkoordinatensysteme x', y', z' erhält man aus dem xyz-Koordinatensystem durch Drehung zunächst um einen Winkel α um die x-Achse und danach um einen Winkel β um die neue y'-Achse. Da zur Vereinfachung angenommen ist, dass es sich bei den optischen Elementen 10, 11, 13, 14, 15 um sphärische Spiegel handelt, ist eine Drehung des Elementkoordinatensystems x', y', z' um die z-Achse irrelevant. Folgende Drehwinkel führen das ortsfeste x, y, z Koordinatensystem in das jeweilige Elementkoordinatensystem über:
    Figure 00230001
    Figure 00240001
  • Die numerische Apertur der Beleuchtung der Objektoberfläche 3 ist bei allen erfindungsgemäßen Ausführungen, also nach den 2 bis 9, größer als 0,02. Bevorzugt ist die numerische Apertur größer als 0,03, vorzugsweise im Bereich von 0,05.
  • Die Beleuchtungseinrichtung 1 nach den vorstehend dargestellten Ausführungen wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente auf dem Wafer folgendermaßen eingesetzt: Zunächst wird der Wafer, auf den zumindest abschnittsweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, bereitgestellt. Auch das Objekt 4 mit einer die abzubildenden Strukturen aufweisenden Maske wird bereitgestellt. Mit der Projektionsbeleuchtungsanlage wird dann wenigstens ein Abschnitt des Objekts 4 auf einen Abschnitt der lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer mit Hilfe der Projektionsbeleuchtungsanlage projiziert.

Claims (16)

  1. Beleuchtungssystem (1) zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes (2) einer Objektoberfläche (3) mit EUV-Strahlung (5) – mit einem Kollektor (9), der die von einer Quelle (8) ausgesandte EUV-Strahlung (5) durch Reflexion in Richtung einer optischen Achse (7), längs der die EUV-Strahlung (5) durch nachfolgende optische Elemente (10, 11, 13, 14, 15; 10, 11, 15; 10, 11, 13, 15) geführt wird, bündelt, – mit einem ersten optischen Element (10) zur Erzeugung sekundärer Lichtquellen (11a) im Beleuchtungssystem (1), – mit einem zweiten optischen Element (11) am Ort der vom ersten optischen Element (10) erzeugten sekundären Lichtquellen (11a), welches die vom ersten optischen Element (10) reflektierte EUV-Strahlung (5) längs der optischen Achse (7) führt und das erste optische Element (10) in eine mit der Objektoberfläche (3) zusammenfallende Bildebene (4a) in das Beleuchtungsfeld (2) abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass – zwischen dem Kollektor (9) und dem Beleuchtungsfeld (2) maximal fünf reflektierende optische Elemente (10, 11, 13, 14, 15; 10, 11, 15; 10, 11, 13, 15) angeordnet sind, wobei die optische Achse (7) unter einem Einfallswinkel auf reflektierende optischen Komponenten (10, 11, 13, 14, 15; 10, 11, 15; 10, 11, 13, 15) trifft, der – entweder größer ist als 70 °, – oder kleiner ist als 20 °, – wobei ein Achsen-Umlenkwinkel zwischen – einem Quellen-Achsabschnitt (19) der optischen Achse, der zwischen dem Kollektor (9) und dem ersten optischen Element (10) verläuft, oder der Projektion dieses Quellen-Achsab schnitts (19) der optischen Achse auf eine Beleuchtungs-Hauptebene (18), – die senkrecht auf der Bildebene (4a) liegt, und – in der ein mit der Bildebene (4a) einen Winkel kleiner als 90° einschließender Feld-Achsabschnitt (17) der optischen Achse zwischen dem letzten Element (15) der optischen Einrichtung und dem Beleuchtungsfeld (2) verläuft, und – dem Feld-Achsabschnitt (17) der optischen Achse oder einer Projektion des Feld-Achsabschnitts (17) der optischen Achse auf die Beleuchtungs-Hauptebene (18) größer ist als 30°.
  2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Achsabschnitt (20; 21; 21, 22, 20; 19; 19, 21; 19, 22, 21) der optischen Achse zwischen mindestens zweien der optischen Elemente (13, 14; 10, 11; 10, 11, 13, 14; 9, 10; 9, 10, 11; 9, 10, 11, 13) gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt ist.
  3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Größe des Beleuchtungsfeldes (2) von mindestens 100 mm2.
  4. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (11) Teil einer weitere optische Elemente (13, 14, 15; 15; 13, 15) umfassenden optischen Einrichtung (12) ist, die die vom ersten optischen Element (10) reflektierte EUV-Strahlung (5) längs der optischen Achse (7) führt und das erste optische Element (10) in die mit der Objektoberfläche (3) zusammenfallende Bildebene (4a) in das Beleuchtungsfeld (2) abbildet.
  5. Beleuchtungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die optische Einrichtung (12) nach dem zweiten optischen Element (11) mindestens zwei weitere optische Elemente umfasst, nämlich ein drittes (13) und ein viertes (14) optisches Element, – wobei ein Achsabschnitt (20) der optischen Achse zwischen dem dritten (13) und dem vierten (14) Element der optischen Einrichtung (12) gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt ist.
  6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die optische Einrichtung (12) nach dem zweiten optischen Element (12) mindestens zwei weitere optische Elemente umfasst, nämlich ein drittes (13) und ein viertes (14) optisches Element, – wobei ein Achsabschnitt (21) der optischen Achse zwischen dem oder einem ersten (10) und dem oder einem zweiten (11) optischen Element gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt ist.
  7. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achsabschnitt (22) zwischen dem zweiten (11) und dem dritten (13) Element der optischen Einrichtung (12) gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt ist.
  8. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – nach dem zweiten optischen Element (11) höchstens zwei weitere optische Elemente (15; 13, 15), insbesondere genau ein weiteres optisches Element (15), vorgesehen sind, – wobei ein Achsabschnitt (19) der optischen Achse zwischen dem Kollektor (9) und dem ersten optischen Element (10) gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt ist, – wobei die Quelle (8) für die EUV-Strahlung (5) eine Plasmaquelle ist, und – wobei der Kollektor (9) insbesondere so gestaltet ist, dass die Bündelung der EUV-Strahlung (5) durch genau eine oder durch höchstens zwei Reflexionen am Kollektor (9) erfolgt.
  9. Beleuchtungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achsabschnitt (21) der optischen Achse zwischen dem ersten (10) und dem zweiten (11) optischen Element gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt ist.
  10. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – die optische Einrichtung (12) neben dem zweiten optischen Element (11) genau zwei weitere optische Elemente, nämlich ein drittes optisches Element (13) und ein weiteres optisches Element (15) umfasst, – wobei ein Achsabschnitt (19) der optischen Achse zwischen dem Kollektor (9) und dem ersten optischen Element (10) und ein Achsabschnitt (22) der optischen Achse zwischen dem zweiten optischen Element (11) und dem dritten optischen Element (13) gegenüber der Beleuchtungs-Hauptebene (18) geneigt ist.
  11. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die optische Einrichtung (12) neben dem zweiten optischen Element (11) genau drei weitere optische Elemente, nämlich ein drittes optisches Element (13), ein viertes optisches Element (14) und ein fünftes optisches Element (15) umfasst, – wobei die optische Achse (7) auf das dritte (13), das vierte (14) und das fünfte (15) optische Element unter einem Einfallswinkel trifft, der größer ist als 70°.
  12. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine numerische Apertur der Beleuchtung von mindestens 0,02, bevorzugt von mindestens 0,03.
  13. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Größe des Beleuchtungsfeldes (2) von mindestens 500 mm2, noch mehr bevorzugt von mindestens 800 mm2.
  14. Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. Verfahren zur mikrolithografischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Substrats (16b), auf das zumindest abschnittsweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist; – Bereitstellen eines Retikels (4), das abzubildende Strukturen aufweist; – Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14; – Projizieren wenigstens eines Abschnitts des Retikels (4) auf einen Bereich der lichtempfindlichen Schicht des Substrats (16b) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.
  16. Strukturiertes Bauelement, das nach einem Verfahren gemäß Anspruch 15 hergestellt ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014221175A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für ein Projektionsbelichtungssystem

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006026032B8 (de) * 2006-06-01 2012-09-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung
CN102819196B (zh) 2008-03-20 2016-03-09 卡尔蔡司Smt有限责任公司 用于微光刻的投射物镜
CN102422225B (zh) * 2009-03-06 2014-07-09 卡尔蔡司Smt有限责任公司 用于微光刻的照明光学系统与光学系统
KR102291997B1 (ko) 2012-03-09 2021-08-23 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 Euv 투영 리소그래피용 조명 옵틱스 및 이러한 조명 옵틱스를 갖는 광학 시스템
US8917432B2 (en) * 2012-03-13 2014-12-23 Kla-Tencor Corporation Multiplexing EUV sources in reticle inspection
CN102629082B (zh) * 2012-04-28 2013-11-06 北京理工大学 一种极紫外光刻复眼照明系统的设计方法
DE102013214242A1 (de) 2013-07-22 2014-08-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegelanordnung für ein Beleuchtungssystem einer Lithographie-Belichtungsanlage sowie Verfahren zum Betreiben der Spiegelanordnung
CN103488061B (zh) * 2013-10-09 2015-01-21 北京理工大学 极紫外光刻机中匹配多个物镜的照明系统调整与设计方法
DE102015224598A1 (de) 2015-12-08 2016-03-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik
DE102016212260A1 (de) 2016-07-05 2017-06-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung zur Messung einer Ausrichtung eines Moduls
DE102016225901A1 (de) 2016-12-21 2017-03-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10045265A1 (de) * 2000-09-13 2002-03-21 Zeiss Carl Vorrichtung zum Bündeln der Strahlung einer Lichtquelle
US6859328B2 (en) * 1998-05-05 2005-02-22 Carl Zeiss Semiconductor Illumination system particularly for microlithography

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050002090A1 (en) * 1998-05-05 2005-01-06 Carl Zeiss Smt Ag EUV illumination system having a folding geometry
DE10100265A1 (de) * 2001-01-08 2002-07-11 Zeiss Carl Beleuchtungssystem mit Rasterelementen unterschiedlicher Größe
US6858853B2 (en) * 1998-05-05 2005-02-22 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US7186983B2 (en) * 1998-05-05 2007-03-06 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US7142285B2 (en) * 1998-05-05 2006-11-28 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US7109497B2 (en) * 1998-05-05 2006-09-19 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
EP0955641B1 (de) * 1998-05-05 2004-04-28 Carl Zeiss Beleuchtungssystem insbesondere für die EUV-Lithographie
FR2805639B1 (fr) 2000-02-29 2002-05-24 Schlumberger Systems & Service Procede de fixation d'un module a un corps de carte
DE10138284A1 (de) * 2001-08-10 2003-02-27 Zeiss Carl Beleuchtungssystem mit genesteten Kollektoren
DE10208854A1 (de) * 2002-03-01 2003-09-04 Zeiss Carl Semiconductor Mfg Beleuchtungssystem mit genestetem Kollektor zur annularen Ausleuchtung einer Austrittspupille
JP2004061177A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Canon Inc 光学装置及び測定方法、半導体デバイスの製造方法
JP2004288803A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Nikon Corp 照明光学系及び投影露光装置
US7023524B2 (en) * 2003-12-18 2006-04-04 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2005259949A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Nikon Corp ミラー及び照明光学装置
JP2006019476A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Nikon Corp 露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
DE102006026032B8 (de) * 2006-06-01 2012-09-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem zur Ausleuchtung eines vorgegebenen Beleuchtungsfeldes einer Objektoberfläche mit EUV-Strahlung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6859328B2 (en) * 1998-05-05 2005-02-22 Carl Zeiss Semiconductor Illumination system particularly for microlithography
DE10045265A1 (de) * 2000-09-13 2002-03-21 Zeiss Carl Vorrichtung zum Bündeln der Strahlung einer Lichtquelle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014221175A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für ein Projektionsbelichtungssystem

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