DE102007054683A1 - Illumination optics for guiding a radiation bundle of a radiation source in microlithography comprises an optical bundle guiding component arranged between an emission volume and the object field - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die Mikrolithografie nach dein Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, eine Messvorrichtung zur Vermessung eines optischen Parameters des Beleuchtungssystems und/oder der Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauelement.The The invention relates to a lighting optical system for microlithography according to your preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates a lighting system with such illumination optics, a Projection exposure system with such a lighting system, a measuring device for measuring an optical parameter of the Illumination system and / or the projection optics of a projection exposure apparatus, a method for producing a micro- or nanostructured component with such a projection exposure system and a with this method produced micro- or nanostructured device.
Entsprechende
Beleuchtungsoptiken sind bekannt aus der
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Anzahl der bündelführenden Komponenten minimiert ist.It It is an object of the present invention to provide an illumination optics of the type mentioned in such a way that the number the bundling components is minimized.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These The object is achieved by an illumination optical system with the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Objektfeldbeleuchtung möglich ist, indem das Objektfeld nicht insgesamt auf einen Schlag, also simultan, beleuchtet wird, sondern indem Abschnitte des Objektfeldes sequentiell abgerastert werden. Es kann eine Strahlungsquelle eingesetzt werden, deren Lichtstärke zur simultanen Ausleuchtung des gesamten Objektfeldes nicht ausreicht. Zusätzlich wurde erkannt, dass ein derartiges Abrastern mit genau einer optischen Bündelführungskomponente möglich ist, dass es also nicht erforderlich ist, die Bewegungs-Freiheitsgrade zum Abrastern des Objektfeldes auf verschiedene optische Bün delführungskomponenten zu verteilen. Es resultiert die Möglichkeit, eine Beleuchtungsoptik mit genau einer optischen Bündelführungskomponente zu realisieren. Dies minimiert Reflexionsverluste innerhalb der Beleuchtungsoptik und spart zudem Kosten. Derartige Reflexionsverluste sind insbesondere bei der Verwendung von Beleuchtungs-Wellenlängen relevant, für die die Herstellung hochreflektierender Schichten problematisch ist. Der Einsatz mehrerer reflektierender Schichten mit jeweils nicht vernachlässigbaren Reflexionsverlusten würde dann insgesamt zu hohen Lichtverlusten führen.According to the invention was recognized that an object field illumination is possible by the object field not altogether in one go, ie simultaneously, is illuminated, but by sections of the object field sequentially be scanned. It can be used a radiation source, their light intensity for simultaneous illumination of the entire Object field is not sufficient. In addition, it was recognized that such scanning with exactly one optical bundle guide component it is possible that it is not necessary, the degrees of freedom of movement for scanning the object field on various optical Bün delführungskomponenten to distribute. The result is the possibility of an illumination optics with exactly one optical bundle guide component to realize. This minimizes reflection losses within the Lighting optics and also saves costs. Such reflection losses are especially in the use of illumination wavelengths relevant to the production of highly reflective layers is problematic. The use of several reflective layers each with non-negligible reflection losses would then lead to high light losses altogether.
Ein Ellipsoidspiegel nach Anspruch 2 ist eine besonders effiziente Ausgestaltung der optischen Bündelführungskomponente. Der Ellipsoidspiegel kann so angeordnet und beim Abrastern des Objektfeldes so geführt sein, dass in einem seiner Brennpunkte die Strahlungsquelle und im anderen seiner Brennpunkte ein jeweils während des Abrasterns auszuleuchtender Feldpunkt angeordnet ist.One Ellipsoid mirror according to claim 2 is a particularly efficient embodiment the optical bundle guide component. The ellipsoidal mirror can so arranged and so guided when scanning the object field be that in one of its focal points the radiation source and in the other of its focal points, each to be illuminated during the scanning Field point is arranged.
Freiheitsgrade nach Anspruch 3 der optischen Bündelführungskomponente sind je nach der gewählten Anordnung der Beleuchtungsoptik zur Erzielung einer Objektfeld-Ausleuchtung innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen bevorzugt vorgesehen.degrees of freedom according to claim 3 of the optical bundle guide component are depending on the selected arrangement of the illumination optics to achieve an object field illumination within predetermined Tolerance limits are preferably provided.
Eine optische Bündelführungskomponente nach den Ansprüchen 4 oder 5 ermöglicht ein Abrastern des Objektfeldes mit über das Objektfeld homogener Intensität.A optical bundle guide component according to the claims 4 or 5 allows scanning of the object field with over the object field of homogeneous intensity.
Eine Ausgestaltung der optischen Bündelführungskomponente mit fünf Bewegungs-Freiheitsgraden nach Anspruch 6 stellt innerhalb enger Grenzen konstante Beleuchtungsparameter, insbesondere der Fokusgröße und der Divergenz des über das Objektfeld geführten Strahlungsbündels, sicher.A Configuration of the optical bundle guide component with five degrees of freedom of movement according to claim 6 within narrow limits constant illumination parameters, in particular the focus size and the divergence of the over the object field guided radiation beam, safe.
Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 7 und einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8 entsprechen denen, die vorstehend in Bezug auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik ausgeführt wurden. Bei der Strahlungsquelle handelt es sich insbesondere um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer Nutzwellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Prinzipiell sind auch Strahlungsquellen einsetzbar, die Licht anderer Wellenlängen emittieren.The Advantages of a lighting system according to claim 7 and a projection exposure apparatus according to claim 8 correspond to those described above with respect to the Inventive illumination optics executed were. The radiation source is in particular an EUV radiation source with a useful wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. In principle, radiation sources are also used can be used that emit light of other wavelengths.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 9 mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsoptik erlaubt eine definierte Ausleuchtung eines Messfeldes innerhalb der Objektebene zur Vermessung optischer Parameter des Beleuchtungssystems und/oder der Projektionsoptik. Eine Vermessung kann mit einer Strahlungsquelle erfolgen, deren Lichtstärke zur simultanen Ausleuchtung des gesamten Objektfeldes nicht ausreicht.A Measuring device according to claim 9 with an inventive Illumination optics allow a defined illumination of a measuring field within the object plane for measuring optical parameters of the Lighting system and / or the projection optics. A survey can be done with a radiation source whose light intensity is not sufficient for the simultaneous illumination of the entire object field.
Entsprechende Vorteile, wie vorstehend insbesondere im Zusammenhang mit der Beleuchtungsoptik ausgeführt, gelten für das Herstellungsverfahren nach Anspruch 10 und das hierdurch hergestellte mikrostrukturierte Bauteil nach Anspruch 11.Appropriate Advantages, as above, in particular in connection with the illumination optics executed, apply to the manufacturing process according to claim 10 and the microstructured thereby produced Component according to claim 11.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:One Embodiment of the invention will be described below explained in detail the drawing. In this show:
Eine
Projektionsbelichtungsanlage
Zur
Führung des Beleuchtungsstrahlungsbündels
Mit
einer Projektionsoptik
Der
Ellipsoidspiegel
Zur
Erleichterung der Erläuterung von Lagebeziehungen wird
nachfolgend sowohl ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als auch
ein kartesisches x'y'z'-Koordinatensystem verwendet (vergleiche
Ein
Abstand x1 zwischen dem Quellenzentrum
Das
Beleuchtungssystem nach
Die
Kohärenzmasken
In Zusammenhang mit dieser Messtechnik können noch zum Einsatz kommen:
- – Scherinterferometrie,
- – PDI (Point Diffraction Interferometer, Punktbeugungs-Interferometer),
- – Shack Hartmann Sensor.
- Shear interferometry,
- - PDI (Point Diffraction Interferometer, Point Diffraction Interferometer),
- - Shack Hartmann sensor.
Details
zur Scherinterferometrie sind bekannt aus der
Zur
Durchführung der Messung wird der Ellipsoidspiegel
Der
Ellipsoidspiegel
Zur
angetriebenen Verlagerung um die genannten sechs Freiheitsgrade
ist der Ellipsoidspiegel
Der
Ellipsoidspiegel
Dargestellt
ist wiederum die Abhängigkeit der Spotgröße
von der Translation Ty des Ellipsoidspiegels
Die
Kohärenzmasken
In
entsprechender Weise lassen sich die Kohärenzmasken
In
Zusammenhang mit den
Bei
der homogenen Feldbeleuchtung kommt es hauptsächlich auf
eine homogene Intensitätsausleuchtung des Objektfeldes
Die
Bahnkurve
Die
Bahnkurve
Je
weiter der Spot
Beim
Einsatz eines der Messverfahren, also beim Einsatz der Kohärenzmasken
Zur
Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die
Projektionsbelichtungsanlage
Bei
der Ausleuchtung der Objektebene
Diese
Homogenitätsfehlereinflüsse können einzeln
oder in ihrer kombinierten Wirkung zumindest teilweise eliminiert
bzw. kompensiert werden. Hierzu ist es möglich, die Form
der Bahnkurven fein anzupassen. Alternativ oder zusätzlich
ist es möglich, das Punktbild, also die Gestalt des Spots
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - WO 2005/015313 A1 [0043] WO 2005/015313 A1 [0043]
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