Die
Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für die EUV-Mikro-Lithografie. Ferner
betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikro-Lithografie,
Verfahren zur Korrektur der Elliptizität und/oder der Uniformität (Uniformity)
innerhalb einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage, ein Verfahren
zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit einer derartigen
Projektionsbelichtungsanlage unter Einbeziehung eines derartigen Korrekturverfahrens
sowie ein nach dem Herstellungsverfahren hergestelltes mikrostrukturiertes
Bauteil.The
The invention relates to an illumination system for EUV micro-lithography. Further
the invention relates to a projection exposure apparatus for EUV micro-lithography,
Method for correcting ellipticity and / or uniformity
within such a projection exposure apparatus, a method
for producing a microstructured component with such a
Projection exposure system including such a correction method
and a microstructured manufactured by the manufacturing process
Component.
Eine
Projektionsbelichtungsanlage der eingangs genannten Art ist durch
offenkundige Vorbenutzung bekannt.A
Projection exposure system of the type mentioned is through
public prior use known.
Gerade
für anspruchsvolle
Projektionsbelichtungsaufgaben ausgelegte EUV-Beleuchtungssysteme
haben, was die Qualität
ihrer Beleuchtungsparameter, insbesondere was die Erzielung einer vorgegebenen
Beleuchtungswinkelverteilung im Objektfeld angeht, noch Verbesserungsbedarf.
EUV (extremes Ultraviolett) bezeichnet hierbei einen Wellenlängenbereich
insbesondere zwischen 10 und 30 nm.Just
for demanding
Projection exposure tasks designed EUV lighting systems
have what the quality
their lighting parameters, in particular as regards the achievement of a given
Lighting angle distribution in the object field is concerned, still room for improvement.
EUV (extreme ultraviolet) refers to a wavelength range
in particular between 10 and 30 nm.
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem
derart weiterzubilden, dass Beleuchtungsparameter, insbesondere die
Elliptizität
der Beleuchtungswinkelverteilung, besser mit anspruchsvollen Vorgabewerten übereinstimmen.It
It is therefore an object of the present invention to provide a lighting system
in such a way that lighting parameters, in particular the
ellipticity
the illumination angle distribution, better match demanding default values.
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.These
The object is achieved by
the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass es möglich
ist, die Beleuchtungswinkelverteilung des Beleuchtungssystems in
der Objektebene durch eine entsprechende Messung so zu überwachen,
dass Änderungen
in der Beleuchtungswinkelverteilung, die zum Beispiel durch Justagefehler,
durch thermische Drifts oder Designeffekte entstehen, nicht nur erfasst
sondern durch einen automatischen Kompensationsmechanismus korrigiert
werden können.
Bei der Umsetzung der Erfindung können überraschenderweise Erfahrungen
aus der UV-Mikro-Lithografie im Zusammenhang mit der Ansteuerung
von Blendeneinrichtungen zur Beeinflussung der Beleuchtungswinkel
herangezogen werden. Entsprechende UV-Projektionsbelichtungsanlagen
sind bekannt aus der DE
100 43 315 C1 und der DE 10 2004 063 314 A1 . Das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem hält Parameter,
die die Beleuchtungswinkelverteilung charakterisieren, automatisch
innerhalb vorgegebener Grenzen. Dies erhöht die Standzeit einer Projektionsbelichtungsanlage,
innerhalb der das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem
eingesetzt ist, bis diese zum Beispiel zu Wartungszwecken heruntergefahren
werden muss, erheblich. Entsprechend erhöht ist der Durchsatz der Projektionsbelichtungsanlage.
Als verstellbare Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung kann insbesondere
eine Korrekturblende zum Einsatz kommen, die in oder benachbart
zu einer Pupillenebene einer Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage,
in die das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem
integriert ist, oder in einer hierzu konjugierten Ebene angeordnet
ist und die Ausleuchtung einer Eintrittspupille der Pro jektionsoptik
derart abdeckt, dass zumindest einige Quellbilder in der Eintrittspupille
der Projektionsoptik, die den Einzelfacetten des Pupillenfacettenspiegels
zugeordnet sind, von ein und demselben Blendenrand teilweise abgeschattet
werden. Über
den Blendenrand einer derartigen Korrekturblende kann insbesondere Einfluss
auf die Beleuchtungsparameter Telezentrie und Elliptizität genommen
werden. Insbesondere ist eine Anpassung einer Abschattung des Pupillenfacettenspiegels
an verschiedene Geometrien von Strahlungsquellen und an verschiedene
Beleuchtungssettings möglich.
Die Abschattung durch eine derartige Korrekturblende kann direkt
benachbart zum Pupillenfacettenspiegel erfolgen, sodass Einzelfacetten
des Pupillenfacettenspiegels selbst abgeschattet werden. Alternativ
ist es möglich,
die Korrekturblende nicht benachbart zum Pupillenfacettenspiegel,
sondern im Bereich einer zum Pupillenfacettenspiegel konjugierten
Pupillenebene anzuordnen. In jedem dieser Fälle werden entweder einige
Einzelfacetten oder einige diesen Einzelfacetten zugeordnete Quellbilder
von ein und demselben Blendenrand teilweise abgeschattet.According to the invention, it has been recognized that it is possible to monitor the illumination angle distribution of the illumination system in the object plane by a corresponding measurement such that changes in the illumination angle distribution that arise, for example, due to adjustment errors, thermal drifts or design effects are not only detected but by an automatic measurement Compensation mechanism can be corrected. In the implementation of the invention, surprisingly, experiences from UV micro-lithography in connection with the control of diaphragm devices for influencing the illumination angle can be used. Corresponding UV projection exposure systems are known from the DE 100 43 315 C1 and the DE 10 2004 063 314 A1 , The illumination system according to the invention automatically holds parameters which characterize the illumination angle distribution within predefined limits. This considerably increases the service life of a projection exposure apparatus within which the lighting system according to the invention is used until it has to be shut down for maintenance purposes, for example. The throughput of the projection exposure system is correspondingly increased. As an adjustable illumination angle diaphragm device can in particular a correction diaphragm are used, which is arranged in or adjacent to a pupil plane of a projection optics of a projection exposure system in which the illumination system according to the invention is integrated, or in a plane conjugate thereto and the illumination of an entrance pupil Pro jektionsoptik such covers that at least some source images in the entrance pupil of the projection optics, which are assigned to the individual facets of the pupil facet mirror, are partially shadowed by one and the same diaphragm edge. In particular, it is possible to influence the illumination parameters telecentricity and ellipticity via the diaphragm edge of such a correction diaphragm. In particular, an adaptation of shading of the pupil facet mirror to different geometries of radiation sources and to different illumination settings is possible. The shading by such a correction aperture can be done directly adjacent to the pupil facet mirror, so that individual facets of the pupil facet mirror itself are shaded. Alternatively, it is possible to arrange the correction diaphragm not adjacent to the pupil facet mirror, but in the region of a pupil plane conjugate to the pupil facet mirror. In each of these cases, either some single facets or some source images associated with these individual facets are partially shaded by one and the same aperture.
Ein
Sensorelement nach Anspruch 2 kann beispielsweise durch Einklappen
eines Auskoppelspiegels, der das Beleuchtungswinkel-Sensorelement
mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagt, realisiert werden. Alternativ
kann diese Beaufschlagung auch über
einen Strahlteiler erfolgen. Mit dem Beleuchtungswinkel-Sensorelement
nach Anspruch 2 ist eine vollständige Überwachung
der Beleuchtungswinkelverteilung über das gesamte Feld möglich.One
Sensor element according to claim 2, for example, by folding
a Auskoppelspiegel, the illumination angle sensor element
be acted upon with the illumination light realized. alternative
This may also be over
a beam splitter. With the illumination angle sensor element
according to claim 2 is a complete monitoring
the illumination angle distribution over the entire field possible.
Ein
Beleuchtungswinkel-Sensorelement nach Anspruch 3 kann die Beleuchtungswinkelverteilung
während
des Projektionsbetriebs des Beleuchtungssystems überwachen.One
Illumination angle sensor element according to claim 3, the illumination angle distribution
while
monitor the projection operation of the lighting system.
Ein
Umlenkelement nach Anspruch 4 ermöglicht eine kompakte Ausführung des
Beleuchtungswinkel-Sensorelements.One
Deflection element according to claim 4 enables a compact design of
Illumination angle sensor element.
Ein
Beleuchtungswinkel-Sensorelement nach Anspruch 5 zweigt Beleuchtungslicht
an Stellen ab, an denen dieses in der Regel zur Projektion nicht oder
kaum gebraucht wird. Dadurch kann die Projektion während der
U-berwachung durch
das Beleuchtungswinkel-Sensorelement weitergehen.An illumination angle sensor element according to claim 5 branches illuminating light at locations where this is not or hardly used for projection as a rule. This allows the projection during the u-monitoring by the lighting continue to angle sensor element.
Mit
einem Beleuchtungswinkel-Sensorelement nach Anspruch 6 kann dieses
parallel auch als Energie/Intensitätssensor zur Überwachung
der Gesamtperformance der Strahlungsquelle eingesetzt werden.With
An illumination angle sensor element according to claim 6, this can
parallel also as energy / intensity sensor for monitoring
the overall performance of the radiation source can be used.
Ein
Beleuchtungswinkel-Sensorelement nach Anspruch 7 gewährleistet
bei einfachem Aufbau eine hochpräzise
Messung der Beleuchtungswinkelverteilung.One
Lighting angle sensor element according to claim 7 guaranteed
with a simple structure a high-precision
Measurement of the illumination angle distribution.
Ein
ortsauflösendes
Detektorelement nach Anspruch 8 ist sehr sensitiv. Durch ein entsprechendes Übertragungselement
kann die Wellenlänge
des Beleuchtungslichts in eine vom CCD-Array erfassbare Wellenlänge umgesetzt
werden. Eine ggf. vom Auftreffwinkel des Beleuchtungslichts auf
das Übertragungselement
abhängige
Antwort (Response), das heißt
eine von diesem Auftreffwinkel abhängige Intensität der vom Übertragungselement
erzeugten und für
das CCD-Array erfassbaren Wellenlänge, kann im Vorfeld der eigentlichen
Beleuchtungsparameter-Messung durch eine Kalibriermessung bestimmt
und bei der eigentlichen Messung herausgerechnet werden. Insbesondere
eine Auftreffwinkelabhängigkeit
der Antwort (Response) des Übertragungselements
hat dann keinen verfälschenden
Einfluss auf das Messergebnis des ortsauflösenden Detektorelements.One
spatially resolving
Detector element according to claim 8 is very sensitive. By an appropriate transmission element
can the wavelength
of the illumination light is converted into a wavelength detectable by the CCD array
become. One possibly from the angle of incidence of the illumination light
the transmission element
dependent
Response, that is
an intensity dependent on this angle of incidence of the transmission element
generated and for
The CCD array detectable wavelength, can be in advance of the actual
Illumination parameter measurement determined by a calibration measurement
and excluded from the actual measurement. Especially
an impact angle dependence
the response of the transmission element
then has no falsifying
Influence on the measurement result of the spatially resolving detector element.
Eine
Blendeneinrichtung nach Anspruch 9 erlaubt eine flexible Beeinflussung
der Beleuchtungswinkelverteilung.A
Aperture device according to claim 9 allows a flexible influence
the illumination angle distribution.
Blendenkörper nach
Anspruch 10 führen
zu einer definierten Abschattung.Visor body after
Claim 10 lead
to a defined shading.
Eine
Anpassung der Anzahl der Blendenkörper nach Anspruch 11 vermeidet
unerwünschte
Regelschwingungen bei der Korrektur der Beleuchtungsparameter. Wenn
beispielsweise die Elliptizität der
Beleuchtungswinkelverteilung in zwei Orientierungen korrigiert und überwacht
werden soll, ergeben sich Oktanten in der Pupillenebene, in denen
die Beaufschlagungsenergie bzw. –intensität beeinflusst werden müssen. Entsprechend
vorteilhaft ist es, in diesem Fall acht Einzel-Blendenkörper einzusetzen.A
Adjustment of the number of diaphragm body according to claim 11 avoids
undesirable
Control oscillations in the correction of the illumination parameters. If
for example, the ellipticity of
Corrected and monitored illumination angle distribution in two orientations
octants are found in the pupil plane in which
the application energy or intensity must be influenced. Corresponding
It is advantageous to use eight individual diaphragm bodies in this case.
Ein
Einschieb-Antrieb nach Anspruch 12 gewährleistet bei unaufwändigem Aufbau
ein hochpräzises
Einschieben. Alternativ kann der Einschieb-Antrieb auch mit Hilfe beispielsweise
eines Schrittmotors realisiert werden.One
Insertion drive according to claim 12 ensures an unostentatious structure
a high-precision
Push. Alternatively, the push-in drive with the help, for example
a stepper motor can be realized.
Ein
Schwenkantriebsmotor nach Anspruch 13 hat besonders wenig Bauteile.One
Swivel drive motor according to claim 13 has particularly few components.
Die
Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14 entsprechen
denen, die oben im Zusammenhang mit dem Beleuchtungssystem angegeben
sind.The
Advantages of a projection exposure system according to claim 14 correspond
those mentioned above in connection with the lighting system
are.
Ein
Beleuchtungssystem nach Anspruch 15 erlaubt neben der Korrektur
der Beleuchtungswinkelverteilung gleichzeitig noch eine entsprechende Überwachung
und Korrektur der Uniformität
insbesondere in der Bildebene der Projektionsoptik. Hierdurch ist
gewährleistet,
dass bei der Projektionsbelichtung eine lichtempfindliche Schicht
auf dem zu belichtenden Substrat mit vorgegebener Strahlungsenergie
bzw. –intensität möglichst
homogen belichtet wird, so dass Strukturen verlustfrei von der Maske auf
das Substrat übertragen
werden können.One
Lighting system according to claim 15 allows in addition to the correction
the illumination angle distribution at the same time still a corresponding monitoring
and correction of uniformity
especially in the image plane of the projection optics. This is
guaranteed
that in the projection exposure, a photosensitive layer
on the substrate to be exposed with predetermined radiation energy
or intensity as possible
is exposed homogeneously, leaving structures lossless from the mask
transfer the substrate
can be.
Die
Vorteile einer Blendeneinrichtung nach Anspruch 16 entsprechen denen
der Blendeneinrichtung nach Anspruch 9.The
Advantages of a diaphragm device according to claim 16 correspond to those
the aperture device according to claim 9.
Verschwenkbare
Blendenkörper
nach Anspruch 17 ergeben die Möglichkeit
einer Feinbeeinflussung der Energie- bzw. Intensitätsverteilung
des Beleuchtungslichts in der Feldebene. Besonders bevorzugt ist
es, wenn die Blendenkörper
sowohl einschieb- als auch verschwenkbar sind.pivotable
visor body
according to claim 17 give the opportunity
a fine influencing the energy or intensity distribution
the illumination light in the field level. Particularly preferred
it, if the visor body
are both push-in and swivel.
Die
Vorteile des Blendenkörpers
nach Anspruch 18 entsprechen denen des Blendenkörpers nach Anspruch 10.The
Advantages of the visor body
according to claim 18 correspond to those of the diaphragm body according to claim 10.
Einzel-Blendenkörper nach
Anspruch 19 ermöglichen
eine besonders feine Beeinflussung der Energie- bzw. Intensitätsverteilung
des Beleuchtungslichts in der Feldebene.Single visor body after
Allow claim 19
a particularly fine influence on the energy or intensity distribution
the illumination light in the field level.
Ein
Einschieb- und Schwenkantrieb nach Anspruch 20 hat entkoppelte Antriebe
für die
benötigen
Freiheitsgrade Einschieben und Schwenken.One
Insertion and swivel drive according to claim 20 has decoupled drives
for the
need
Degrees of freedom insertion and tilting.
Über einen
Kühlkörper nach
Anspruch 21 kann von den Blendenkörpern absorbierte EUV-Strahlung,
die in Wärme
umgewandelt wurde, effizient abgeleitet werden.About one
Heat sink after
Claim 21 may be absorbed by the visor bodies EUV radiation,
in heat
has been converted, efficiently derived.
Die
Vorteile der Verfahren nach den Ansprüche 22 und 23 entsprechen den
Vorteilen der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage.
Neben der Elliptizität
kann mit dem Verfahren nach Anspruch 22 auch die Telezentrie überwacht
und korrigiert werden.The
Advantages of the method according to claims 22 and 23 correspond to the
Advantages of the projection exposure apparatus according to the invention.
In addition to the ellipticity
also monitors the telecentricity with the method according to claim 22
and corrected.
Bei
einem kombinierten Verfahren nach Anspruch 24 können gleichzeitig die Beleuchtungswinkelverteilung
betreffende Parameter und die Uniformität überwacht und korrigiert werden.at
a combined method according to claim 24 can simultaneously the illumination angle distribution
parameters and uniformity are monitored and corrected.
Beim
Einsatz der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
bei der Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils nach Anspruch
25 ist eine gleich bleibend hohe Strukturauflösung über einen langen Zeitraum aufgrund
der korrigierbaren Beleuchtungsparameter möglich.When using the projection exposure apparatus according to the invention in the production of a microstructured component according to claim 25 a consistently high structural resolution over a long period of time due to the correctable illumination parameters possible.
Entsprechende
Vorteile hat ein mikrostrukturiertes Bauteil nach Anspruch 26.Appropriate
Advantages of a microstructured component according to claim 26.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:embodiments
The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In
show this:
1 schematisch
einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage
für die EUV-Projektions-Mikrolithografie; 1 schematically a meridional section through a projection exposure system for EUV projection microlithography;
2 in
einer zu 1 ähnlichen Darstellung vergrößert einen
Elliptizitätssensor
der Projektionsbelichtungsanlage als Beispiel für ein Beleuchtungswinkel-Sensorelement; 2 in one too 1 similar illustration enlarges an ellipticity sensor of the projection exposure apparatus as an example of an illumination angle sensor element;
3 nochmals
vergrößert eine
Sensoreinheit des Elliptizitätssensors
nach 2; 3 once again a sensor unit of the ellipticity sensor increases 2 ;
4 schematisch
eine Oktanten-Aufteilung einer Pupillenebene der Projektionsbelichtungsanlage
nach 1; 4 schematically an octant division of a pupil plane of the projection exposure system according to 1 ;
5 einen
Pupillenfacettenspiegel der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 mit
einer verstellbaren Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung; 5 a pupil facet mirror of the projection exposure apparatus 1 with an adjustable illumination angle diaphragm device;
6 vergrößert einen
Einzel-Blendenkörper
der Blendeneinrichtung nach 5 mit einem Einschieb-Antrieb; 6 increases a single diaphragm body of the diaphragm device after 5 with a push-in drive;
7 den
Pupillenfacettenspiegel nach 5 mit einer
alternativen Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung, bei der nicht
alle, sondern nur drei Einzel-Blendenkörper zusammen mit Details ihrer
Einschieb-Antriebe dargestellt sind; 7 after the pupil facet mirror 5 with an alternative illumination angle diaphragm device, in which not all, but only three individual diaphragm body are shown together with details of their push-in drives;
8 einen
Feldfacettenspiegel der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 mit
einer Feldverteilungs-Blendeneinrichtung; 8th a field facet mirror of the projection exposure system 1 with a field distribution diaphragm device;
9 einen
scanintegrierten Feldverlauf der Uniformität in einer Objektebene der
Projektionsbelichtungsanlage nach 1; 9 a scan integrated field pattern of uniformity in an object plane of the projection exposure system according to 1 ;
10 Details
eines Einzel-Blendenkörpers einer
weiteren Ausführung
einer Feldverteilungs-Blendeneinrichtung; und 10 Details of a single diaphragm body of another embodiment of a field distribution diaphragm device; and
11 einen
Ausschnitt eines weiteren Feldfacettenspiegels mit einer Mehrzahl
von Einzel-Blendenkörpern
nach 10. 11 a section of another field facet mirror with a plurality of individual visor bodies after 10 ,
1 zeigt
schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie.
Ein Beleuchtungssystem 2 der Pro jektionsbelichtungsanlage 1 hat
neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur
Belichtung eines Objektfeldes in einer Objektebene 5. Bei der
Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Quelle mit
einer Emissionswellenlänge
zwischen 10 nm und 30 nm. Belichtet wird ein im Objektfeld angeordnetes
Retikel 6. Eine Projektionsoptik 7 dient zur Abbildung
des Objektfeldes in ein Bildfeld in einer Bildebene 8.
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche
Schicht eines im Bereich des Bildfeldes in der Bildebene 8 angeordneten
Wafers 9. 1 schematically shows in a meridional section a projection exposure system 1 for microlithography. A lighting system 2 the pro jektionsbelichtungsanlage 1 has next to a radiation source 3 an illumination optics 4 for the exposure of an object field in an object plane 5 , At the radiation source 3 it is an EUV source with an emission wavelength between 10 nm and 30 nm. A reticle arranged in the object field is exposed 6 , A projection optics 7 serves to image the object field into an image field in an image plane 8th , A structure on the reticle is imaged onto a photosensitive layer in the area of the image field in the image plane 8th arranged wafers 9 ,
Zur
Erleichterung der Darstellung ist in der 1 ein kartesisches
xyz-Koordinatensystem
eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft in der 1 nach rechts.
Die y-Richtung verläuft
in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein.
Die z-Richtung verläuft
in der 1 nach oben. Die dargestellte EUV-Strahlung 10 trifft
auf die Objektebene 5 bei x = 0.To facilitate the representation is in the 1 a Cartesian xyz coordinate system drawn. The x-direction runs in the 1 to the right. The y-direction runs in the 1 perpendicular to the drawing plane into this. The z-direction runs in the 1 up. The illustrated EUV radiation 10 meets the object plane 5 at x = 0.
Die
Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Scannertyp. Sowohl
das Retikel 6 als auch der Wafer 9 werden beim
Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 synchron zueinander
in y-Richtung gescannt.The projection exposure machine 1 is the scanner type. Both the reticle 6 as well as the wafer 9 be during operation of the projection exposure system 1 Scanned synchronously to each other in the y-direction.
EUV-Strahlung 10,
die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird zunächst von
einem Kollektor 11 kollimiert. Der Kollektor 11 ist
als genesteter Kollektorspiegel mit einer Vielzahl von Spiegelschalen ausgebildet,
an denen die EUV-Strahlung 10 streifend (gracing incidence)
reflektiert wird. Die einzelnen Schalen des Kollektors 11 werden
von Speichen gehalten, die im Lichtweg der EUV-Strahlung 10 angeordnet
sind. Auch andere Ausgestaltungen des Kollektors 11 sind
möglich.EUV radiation 10 coming from the radiation source 3 goes out first by a collector 11 collimated. The collector 11 is designed as a nested collector mirror with a variety of mirror shells, where the EUV radiation 10 grazing incidence is reflected. The individual bowls of the collector 11 are held by spokes in the light path of the EUV radiation 10 are arranged. Other configurations of the collector 11 are possible.
Nach
dem Kollektor 11 propagiert die EUV-Strahlung 10 durch
eine Zwischenfokusebene 12, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 13 trifft.After the collector 11 propagates the EUV radiation 10 through an intermediate focus level 12 before moving to a field facet mirror 13 meets.
8 zeigt
eine vergrößerte Aufsicht
auf den Feldfacettenspiegel 13. Dieser hat eine Mehrzahl
von spalten- und zeilenweise angeordneten Feldfacettengruppen 14,
die wiederum jeweils aus einer Mehrzahl gebogener Einzelfacetten 15 aufgebaut
sind. Auch gerade, also nicht gebogene, Einzelfacetten sind möglich, wie
nachfolgend noch beschrieben wird. Der Feldfacettenspiegel 13 ist
aus mehreren unterschiedlichen Typen von Facettengruppen 14 aufgebaut,
die sich in der Anzahl der Einzelfacetten 15 unterscheiden.
Die in der 8 in der linken Spalte ganz
unten dargstellte Feldfacettengruppe 14 ist beispielsweise
in zehn Einzelfacetten 15 unterteilt. Andere Feldfacettengruppen 12 können auch
weniger Einzelfacetten 15 aufweisen. Die Feld-Einzel-facetten 15 sind
beim Feldfacettenspiegel 13 in Form des auszuleuchtenden
Objektfeldes angeordnet. Derartige Feldfacettenanordnungen sind
beispielsweise aus der US 6 452
661 und der US 6 195
201 bekannt. 8th shows an enlarged view of the field facet mirror 13 , This has a plurality of column and row-wise arranged field facet groups 14 , which in turn each consist of a plurality of curved individual facets 15 are constructed. Also straight, so not curved, single facets are possible, as will be described below. The field facet mirror 13 is made up of several different types of facet groups 14 built up in the number of Einzelfacetten 15 differ. The in the 8th in the left-hand column at the bottom, represented field facet group 14 is for example in ten single facets 15 divided. Other field facet groups 12 can also have fewer individual facets 15 exhibit. The field single facets 15 are at the field facet mirror 13 arranged in the form of the illuminated object field. Such field facet arrangements are for example made of the US 6,452,661 and the US 6,195,201 known.
Der
reflektierenden Fläche
des Feldfacettenspiegels 13 im Strahlengang der EUV-Strahlung 10 benachbart
angeordnet ist eine Feldverteilungs-Blendeneinrichtung 16, die
in der 1 lediglich angedeutet ist und noch näher beschrieben
wird.The reflective surface of the field facet mirror 13 in the beam path of the EUV radiation 10 adjacently disposed is a field distribution diaphragm device 16 in the 1 merely indicated and will be described in more detail.
Die
von dem Feldfacettenspiegel 13 reflektierte EUV-Strahlung 10 ist
aus einer Vielzahl von Strahlungs-Teilbündeln aufgebaut, wobei jedes
Teilbündel
von einer bestimmten Einzelfacette 15 reflektiert wird.
Jedes Teilbündel
trifft wiederum auf eine dem Teilbündel zugeordnete Einzelfacette 17 (vgl. 5)
eines Pupillenfacettenspiegels 18. Die Pupillen-Einzelfacetten 17 sind
rund und hexagonal dicht gepackt angeordnet. Mit dem Feldfacettenspiegel 13 werden
am Ort der Einzelfacetten 17 des Pupil lenfacettenspiegels 18 sekundäre Lichtquellen
erzeugt. Der Pupillenfacettenspiegel 18 ist in einer Ebene
der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die mit einer Pupillenebene
der Projektionsoptik 7 zusammenfällt oder zu dieser optisch
konjugiert ist. Benachbart zur reflektierenden Fläche des
Pupillenfacettenspiegels 18 ist im Strahlengang der EUV-Strahlung 10 eine
Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung 19 angeordnet, die
noch beschrieben wird.The of the field facet mirror 13 reflected EUV radiation 10 is composed of a plurality of radiation sub-beams, each sub-beam of a particular Einzelfacette 15 is reflected. Each sub-bundle in turn strikes a single facet assigned to the sub-bundle 17 (see. 5 ) of a pupil facet mirror 18 , The pupil single facets 17 are arranged round and hexagonal densely packed. With the field facet mirror 13 become the place of the single facets 17 of the pupil facet mirror 18 generates secondary light sources. The pupil facet mirror 18 is in a plane of illumination optics 4 arranged with a pupil plane of the projection optics 7 coincides or is optically conjugate to this. Adjacent to the reflecting surface of the pupil facet mirror 18 is in the beam path of the EUV radiation 10 an illumination angle aperture device 19 arranged, which will be described.
Mit
Hilfe des Pupillenfacettenspiegels 18 und einer Übertragungsoptik 20 werden
die Feld-Einzelfacetten 15 des Feldfacettenspiegels 13 in
die Objektebene 5 abgebildet. Die Übertragungsoptik 20 weist drei
dem Pupillenfacettenspiegel 18 nachgeordnete reflektierende
Spiegel 21, 22 und 23 auf.With the help of the pupil facet mirror 18 and a transmission optics 20 become the field single facets 15 of the field facet mirror 13 into the object plane 5 displayed. The transmission optics 20 has three the pupil facet mirror 18 downstream reflective mirrors 21 . 22 and 23 on.
Die
gesamte Beleuchtungsoptik 4, also der Feldfacettenspiegel 13,
der Pupillenfacettenspiegel 18 sowie die drei Spiegel 21 bis 23 der Übertragungsoptik 20 sind
auf einem gemeinsamen, stabilen Tragrahmen 24 so gehalten,
dass thermische Drifts der Positionen der reflektierenden Flächen dieser
Komponenten im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 minimiert
sind. Aufgrund der räumlichen
Gegebenheiten können
die Strahlungsquelle 3 und der Kollektor 11 in
der Regel nicht direkt am Tragrahmen 24 festgelegt werden.The entire lighting optics 4 , so the field facet mirror 13 , the pupil facet mirror 18 as well as the three mirrors 21 to 23 the transmission optics 20 are on a common, stable support frame 24 held so that thermal drifts of the positions of the reflective surfaces of these components in the operation of the projection exposure apparatus 1 are minimized. Due to the spatial conditions, the radiation source 3 and the collector 11 usually not directly on the support frame 24 be determined.
Im
Strahlengang zwischen dem letzten Spiegel 23 der Übertragungsoptik 20 und
der Objektebene 5 angeordnet ist ein Elliptizitätssensor 25 als
Beispiel für
ein Beleuchtungswinkel-Sensorelement zur Bestimmung einer Ist-Beleuchtungswinkelverteilung der
Projektionsbelichtungsanlage 1 in einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 4.In the beam path between the last mirror 23 the transmission optics 20 and the object plane 5 an ellipticity sensor is arranged 25 as an example of an illumination angle sensor element for determining an actual illumination angle distribution of the projection exposure apparatus 1 in a field level of the illumination optics 4 ,
2 und 3 zeigen
Details des Elliptizitätssensors 25.
Dieser hat insgesamt zwei Sensoreinheiten 26, die in den 1 und 2 dargestellt sind. 3 zeigt
eine der Sensoreinheiten 26 im Detail. Varianten des Elliptizitätssensors
können
auch mehr als zwei Sensoreinheiten, z. B. vier oder acht Sensoreinheiten,
aufweisen. Mehr als zwei Sensoreinheiten können insbesondere dann zum
Einsatz kommen, wenn die nachfolgend noch erläuterte Messgröße Elliptizität zur Bestimmung
scanintegrierter Werte genauer bestimmt werden soll. 2 and 3 show details of the ellipticity sensor 25 , This has a total of two sensor units 26 that in the 1 and 2 are shown. 3 shows one of the sensor units 26 in detail. Variants of the Elliptizitätssensors can also more than two sensor units, for. B. four or eight sensor units have. More than two sensor units can be used in particular if the measured variable ellipticity, which will be explained below, is to be determined more precisely for the purpose of determining scan-integrated values.
Am
Ort des Elliptizitätssensors 25 hat
die das Objektfeld beaufschlagende EUV-Strahlung 10 einen bogenförmigen Querschnitt.
Die zwei Sensoreinheiten 26 sind an durch die beiden Enden
des bogenförmigen
Querschnitts der EUV-Strahlung vorgegebenen Randpositionen des Beleuchtungslichts,
also der EUV-Strahlung 10, angeordnet und erfassen die
an diesen Randpositionen auftreffende EUV-Strahlung 10,
wie in der 2 dargestellt. Die zwischen
diesen Randpositionen liegende EUV-Strahlung 10, also bei Weitem
der Hauptteil der EUV-Strahlung durchtritt den Elliptizitätssensor 25,
ohne von diesem beeinflusst oder geschwächt zu werden. Die an den Randpositionen
erfasste EUV-Strahlung 10 wird nachfolgend als auch Detektionsstahlung 10 bezeichnet.At the location of the ellipticity sensor 25 has the EUV radiation acting on the object field 10 an arcuate cross-section. The two sensor units 26 are at given by the two ends of the arcuate cross section of the EUV radiation edge positions of the illumination light, so the EUV radiation 10 , arranged and detect the incident on these edge positions EUV radiation 10 , like in the 2 shown. The EUV radiation lying between these edge positions 10 So by far the major part of the EUV radiation passes through the Elliptizitätssensor 25 without being influenced or weakened by it. The EUV radiation detected at the edge positions 10 is subsequently as well as detection 10 designated.
Da
die zwei Sensoreinheiten 26 identisch aufgebaut sind, genügt es nachfolgend,
eine der zwei Sensoreinheiten 26 des Elliptizitätssensors 25 zu
beschreiben. Die Sensoreinheit 26 hat zunächst ein Umlenkelement 27 in
Form eines Umlenkspiegels, zur 90°-Umlenkung
eines Detektionsstrahlengangs 28 gegenüber einer Hauptstrahlrichtung 29 der EUV-Strahlung 10.
Die Detektionsstrahlung 10 wird anschließend durch
eine Lochblende 30 in einem Gehäuse 31 der Sensoreinheit 26 hindurchgeführt. Die Lochblende 30 ist
rund und hat einen Durchmesser zwischen 100 und 300 μm. Die Lochblende
ist in einer Blendenebene 32 angeordnet, die mit einer
Feldebene oder einer hierzu konjugierten Ebene der Projektionsoptik 7 zusammenfällt. Der
Lochblende 30 im Gehäuse 31 nachgeordnet
ist zunächst
eine Szintillator-Platte 33. Die Szintillator-Platte 33 wandelt
die EUV-Strahlung 10 in Detektionsstrahlung einer Wellenlänge um,
die von einem hinter der Szintillator-Platte 33 angeordneten
ortsauflösenden
Detektorelement 34 in Form eines CCD-Arrays erfasst werden
kann.Because the two sensor units 26 are constructed identically, it is sufficient below, one of the two sensor units 26 of the ellipticity sensor 25 to describe. The sensor unit 26 initially has a deflecting element 27 in the form of a deflecting mirror, for the 90 ° deflection of a detection beam path 28 opposite to a main radiation direction 29 the EUV radiation 10 , The detection radiation 10 is then passed through a pinhole 30 in a housing 31 the sensor unit 26 passed. The pinhole 30 is round and has a diameter between 100 and 300 μm. The pinhole is in an aperture plane 32 arranged with a field plane or a conjugate plane of the projection optics 7 coincides. The pinhole 30 in the case 31 downstream is initially a scintillator plate 33 , The scintillator plate 33 converts the EUV radiation 10 in detection radiation of a wavelength around that of a behind the scintillator plate 33 arranged spatially resolving detector element 34 can be detected in the form of a CCD array.
Wie
in der 3 angedeutet, erfasst das Detektionselement 34 eine
Intensitätsverteilung 35,
die einer Beleuchtungswinkelverteilung am Ort der Lochblende 30 entspricht.
Da die Lochblende in einer Feld- bzw. einer Zwischenfeldebene der
Projektionsoptik 7 angeordnet ist, ist die Intensitätsverteilung 35 ein
Maß für die Beleuchtungswinkelverteilung,
die ein Objektpunkt im Objektfeld sieht, der von der EUV-Strahlung 10 beleuchtet
wird.Like in the 3 indicated, detects the detection element 34 an intensity distribution 35 , the illumination angle distribution at the location of the pinhole 30 equivalent. Since the pinhole in a field or an intermediate field plane of the projection optics 7 is arranged, is the intensity distribution 35 a measure of the illumination angle distribution seen by an object point in the object field, that of the EUV radiation 10 is illuminated.
Die
Detektionsstrahlung, die von der Szintillatorplatte 33 aus
der auftreffenden EUV-Strahlung 10 umgewandelt wird, hängt in ihrer
Intensität
vom Auftreffwinkel der EUV-Strahlung 10 auf der Szintillatorplatte 33 ab.
Bei einem bestimmten Auftreffwinkel der EUV-Strahlung 10 auf
der Szintillatorplatte 33 ist die Intensität der Detektionsstrahlung
maximal. Die Szintillatorplatte 33 kann beispielsweise
so ausgelegt sein, dass senkrecht auf diese auftreffende EUV-Strahlung 10 mit
maximaler Effizienz umgewandet wird, wobei mit einem größeren Einfallswinkel auftreffende
EUV-Strahlung 10 mit
monoton abfallender Effizienz umgewandelt wird. Diese Abhängigkeit, die
auch als Anwortfunktion (Responsefunktion) der Szintillatorplatte 33 bezeichnet
wird, kann im Rahmen einer Kalibrierungsmessung genau bestimmt werden.
Aus dem erfassten Signal des CCD-Arrays kann diese Winkelabhängigkeit
der Detektions-Strahlungserzeugung in der Szintillatorplatte 33 mit
Hilfe dieser vorbestimmten Kalibrierfunktion herausgerechnet werden.The detection radiation coming from the scintillator plate 33 from the impinging EUV radiation 10 depends on the intensity of the impact angle of the EUV radiation 10 on the Szintilla A door panel 33 from. At a certain angle of incidence of the EUV radiation 10 on the scintillator plate 33 the intensity of the detection radiation is maximal. The scintillator plate 33 For example, it may be designed such that EUV radiation impinging perpendicularly thereto 10 with maximum efficiency, with EUV radiation incident at a larger angle of incidence 10 is converted with monotonically decreasing efficiency. This dependence, which also serves as the response function of the scintillator plate 33 can be accurately determined within the scope of a calibration measurement. From the detected signal of the CCD array, this angular dependence of the detection radiation generation in the scintillator 33 be calculated out with the help of this predetermined calibration function.
Die
zwei ortsauflösenden
Detektorelemente 34 der Sensoreinheiten 26 dienen
neben der Beleuchtungswinkelerfassung gleichzeitig auch zur Erfassen
des Integrals der aus allen erfassten Beleuchtungswinkeln ankommenden
EUV-Strahlung 10 bzw. der durch die Szintillatorplatte 33 umgewandelten Strahlung.
Dieses Integral stellt ein Maß für die Gesamtenergie
bzw. – intensität dar, die
vom Beleuchtungssystem 2 bereitgestellt wird.The two spatially resolving detector elements 34 the sensor units 26 In addition to the illumination angle detection, they also simultaneously detect the integral of the EUV radiation arriving from all detected illumination angles 10 or through the scintillator plate 33 converted radiation. This integral represents a measure of the total energy or intensity of the illumination system 2 provided.
Mit
dem Elliptizitätssensor 25 ist
es möglich, die
Beleuchtungswinkelverteilung während
des Betriebs des Projektionsbelichtungsanlage 1 zu messen.
Mit einem alternativen Elliptizitätssensor kann die Beleuchtungswinkelverteilung über die
gesamte Feldebene erfasst werden. Bei diesem alternativen Elliptizitätssensor
wird entweder ein Auskoppelspiegel in den Strahlengang der EUV-Strahlung 10 eingeklappt,
so dass die gesamte EUV-Strahlung 10 einer Beleuchtungswinkelerfassung
zugeführt
werden kann oder es wird ein Detektionsstrahl über den gesamten Querschnitt
der EUV-Strahlung 10 mit Hilfe eines Strahlteilers ausgekoppelt,
wobei der überwiegende
Teil der EUV-Strahlung als Nutzstrahlung nicht dem Elliptizitätssensor,
sondern der Projektion zugeführt
wird. Die Messung mit Hilfe des Elliptizitätssensors 25 wird
vorzugsweise während
eines Waferwechsels durchgeführt.With the ellipticity sensor 25 it is possible to control the illumination angle distribution during the operation of the projection exposure apparatus 1 to eat. With an alternative ellipticity sensor, the illumination angle distribution over the entire field plane can be detected. In this alternative Elliptizitätssensor either a Auskoppelspiegel in the beam path of the EUV radiation 10 collapsed so that the entire EUV radiation 10 an illumination angle detection can be supplied or it is a detection beam over the entire cross section of the EUV radiation 10 coupled with the aid of a beam splitter, wherein the majority of the EUV radiation as useful radiation is not the Elliptizitätssensor, but the projection is supplied. Measurement by means of ellipticity sensor 25 is preferably performed during a wafer change.
Die
mit dem Elliptizitätssensor 25 messbare Elliptizität ist ein
Maß zur
Beurteilung der Qualität
der Ausleuchtung des Objektfeldes in der Objektebene 5. Die
Bestimmung der Elliptizität
erlaubt dabei eine genaue Aussage über die Verteilung der Energie
bzw. Intensität über den
Pupillenfacettenspiegel 18. Hierzu wird die Intensitätsverteilung 35 – und damit
auch der Pupillenfacettenspiegel 18 – in acht Oktanten unterteilt,
die in der 4 wie mathematisch üblich entgegen
dem Uhrzeigersinn von O1 bis O8 durchnumeriert
sind. Der Energie- bzw. Intensitätsbeitrag,
den die Pupilleneinzelfacetten 17 bzw. Abschnitte von diesen
in den Oktanten O1 bis O8 zur
Beleuchtung eines Feldpunktes beitragen, wird nachfolgend als Energie
bzw. Intensitätsbeitrag
I1 bis I8 bezeichnet.The with the Elliptizitätssensor 25 measurable ellipticity is a measure of the quality of the illumination of the object field in the object plane 5 , The determination of the ellipticity allows an accurate statement about the distribution of the energy or intensity over the pupil facet mirror 18 , For this purpose, the intensity distribution 35 - and thus also the pupil facet mirror 18 - divided into eight octants, which are in the 4 as mathematically usual counterclockwise from O 1 to O 8 are numbered. The energy or intensity contribution that the pupil single facets 17 or sections of these in the octants O 1 to O 8 contribute to the illumination of a field point, hereinafter referred to as energy or intensity contribution I 1 to I 8 .
Man
bezeichnet als –45°/45°- Elliptizität im Normalfall
nachfolgende Größe und als 0°/90°- Elliptizität nachfolgende Größe Normally referred to as -45 ° / 45 ° - ellipticity following size and as 0 ° / 90 ° - ellipticity subsequent size
Da
der Elliptizitätssensor
gegenüber
dem Normalfall um 22,5° verdreht
angeordnet ist, gelten die nach obiger Formel berechneten Elliptizitäten nicht
für die
Winkel 0°/90° und –45°/45°, sondern
für 22,5°/112,5° und –22,5°/67,5°. Die Bezeichnungen –45°/45°-Elliptizität und 0°/90°-Elliptizität werden
in diesem Text der Einfachheit halber beibehalten.There
the ellipticity sensor
across from
normally rotated by 22.5 °
is arranged, the ellipticities calculated according to the above formula do not apply
for the
Angle 0 ° / 90 ° and -45 ° / 45 °, but
for 22.5 ° / 112.5 ° and -22.5 ° / 67.5 °. The terms -45 ° / 45 ° ellipticity and 0 ° / 90 ° ellipticity
in this text for the sake of simplicity.
Bestimmt
wird in der Regel eine scanintegrierte Elliptizität, also
der bei einem bestimmten x-Wert des Objektfeldes durch Integration über y, d. h.
mittels Durchführung
des Scans, gewonnene Elliptizitätswert.Certainly
is usually a scan-integrated ellipticity, ie
at a given x-value of the object field by integration over y, d. H.
by means of execution
of the scan, obtained ellipticity value.
In
der Praxis wird der Feldfacettenspiegel 13 nicht über seine
ganze Fläche
mit gleicher Intensität- bzw.
Energie der EUV-Strahlung 10 beaufschlagt. Im praktischen
Betrieb weicht die Intensitäts-
bzw. Energieverteilung über
die Fläche
des Feldfacettenspiegels 14 von der idealen Gleichverteilung
ab. Dies kann unterschiedliche Ursachen haben.In practice, the field facet mirror becomes 13 not over its entire surface with the same intensity or energy of the EUV radiation 10 applied. In practical operation, the intensity or energy distribution deviates over the area of the field facet mirror 14 from the ideal equal distribution. This can have different causes.
Zum
Einen kann die Justierung der Strahlungsquelle 3 zum Kollektor 11 bzw.
die Justierung des Kollektors 11 zur Beleuchtungsoptik 4 nicht
perfekt sein oder thermisch driften. Derartige Drifts kann es zum
Beispiel zwischen den Komponenten auf dem Tragrahmen 24 und
den sonstigen Komponenten des Beleuchtungssystems 2 geben.
Weitere Gründe
für die
Abweichung der Beleuchtung des Feldfacettenspiegels 13 vom
Idealfall können
in der ausgedehnten Form der Strahlungsquelle 3 liegen.
Bei der Verwendung einer Plasmaquelle als Strahlungsquelle 3 kann
ein Elektrodenabtrag oder ein Wandern des Plasmas zu einem Drift
der Beleuchtungs-Verteilung auf
dem Feldfacettenspiegel 13 mit einer Zeitkonstante im Minuten-
bis Stundenbereich führen.
Auch der Kollektor 11 kann sich bei längerem Betrieb verformen oder
durch Kontamination seine Reflexionseigenschaften ändern, was
zu einem Drift führt.
Eine nicht perfekt gleichmäßige Ausleuchtung
des Feldfacettenspiegels 13 ergibt sich zum Beispiel aufgrund der
Konstruktion des Kollektors 11 mit den Haltespeichen zwischen
den einzelnen Kollektorschalen. Diese Speichen blocken einen Teil
der EUV-Strahlung, die für
die Ausleuchtung des Feldfacettenspiegels 13 somit nicht
zur Verfügung
steht.On the one hand, the adjustment of the radiation source 3 to the collector 11 or the adjustment of the collector 11 to the illumination optics 4 not perfect or thermally drifting. Such drifts may occur, for example, between the components on the support frame 24 and the other components of the lighting system 2 give. Further reasons for the deviation of the illumination of the field facet mirror 13 ideal case can be in the expanded form of a radiation source 3 lie. When using a plasma source as a radiation source 3 For example, electrode wear or migration of the plasma may drift the illumination distribution on the field facet mirror 13 with a time constant in the minute to hour range. Also the collector 11 can deform during prolonged use or change its reflection properties due to contamination, resulting in drift. A not perfectly uniform illumination of the field facet mirror 13 arises, for example, due to the construction of the collector 11 with the retaining spokes between the individual collector shells. These spokes block some of the EUV radiation needed to illuminate the field facet mirror 13 thus not available.
Auch
ein perfekt homogen ausgeleuchteter Feldfacettenspiegel 13 ist
noch keine Garantie für eine
entsprechend perfekte Ausleuchtung des Objektfeldes. Weitere Beeinflussungen
der Objektfeldbeleuchtung ergeben sich durch das Design der Beleuchtungsoptik 4 sowie
durch inhomogene Reflexionsverluste an den verschiedenen Umlenkelementen.Also a perfectly homogeneously illuminated field facet mirror 13 is still no guarantee for a correspondingly perfect illumination of the object field. Further influencing of the object field illumination results from the design of the illumination optics 4 and by inhomogeneous reflection losses at the various deflection elements.
Im
Idealfall ist die Beaufschlagung der Pupillen-Einzelfacetten 17 durch
die von den Feld-Einzelfacetten 15 ausgehenden Strahlungs-Teilbündel derart,
dass ein Energie- bzw. Intensitäts-Schwerpunkt der
Beaufschlagung genau im Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 18 liegt
und dass beliebige Flächenabschnitte,
insbesondere beliebige oder allgemeiner beliebige Sektoren des Pupillenfacettenspiegels 18 mit
gleicher Energie bzw. Intensität
beaufschlagt werden.Ideally, the admission of the pupil single facets 17 by those of the field single facets 15 outgoing radiation sub-beam such that an energy or intensity focus of the application exactly in the center of the pupil facet mirror 18 and that any surface sections, in particular any or more generally arbitrary sectors of the pupil facet mirror 18 be applied with the same energy or intensity.
Für die Schwerpunktlage
der Energie bzw. Intensität
wird als Messgröße die Telezentrie
herangezogen.For the center of gravity
the energy or intensity
is measured as telecentricity
used.
In
jedem Feldpunkt des ausgeleuchteten Objektfeldes ist ein Schwerstrahl
eines diesem Feldpunkt zugeordneten Lichtbüschels definiert. Der Schwerstrahl
hat dabei die energiegewichtete Richtung des von diesem Feldpunkt
ausgehenden Lichtbüschels.
Im Idealfall verläuft
bei jedem Feldpunkt der Schwerstrahl parallel zum von der Beleuchtungsoptik 4 bzw.
der Projektionsoptik 6 vorgegebenen Hauptstrahl.In each field point of the illuminated object field, a heavy beam of a light tuft associated with this field point is defined. The heavy beam has the energy-weighted direction of the outgoing light beam from this field point. Ideally, at each field point the gravity jet is parallel to the illumination optics 4 or the projection optics 6 given main beam.
In
jedem Feldpunkt des ausgeleuchteten Objektfeldes ist ein Schwerstrahl
eines diesem Feldpunkt zugeordneten Lichtbüschels definiert. Der Schwerstrahl
hat dabei die energiegewichtete Richtung des von diesem Feldpunkt
ausgehenden Lichtbüschels.
Im Idealfall verläuft
bei jedem Feldpunkt der Schwerstrahl parallel zum von der Beleuchtungsoptik 4 bzw.
der Projektionsoptik 6 vorgegebenen Hauptstrahl.In each field point of the illuminated object field, a heavy beam of a light tuft associated with this field point is defined. The heavy beam has the energy-weighted direction of the outgoing light beam from this field point. Ideally, at each field point the gravity jet is parallel to the illumination optics 4 or the projection optics 6 given main beam.
Die
Richtung des Hauptstrahls s →0(x, y) ist anhand
der Designdaten der Beleuchtungsoptik 4 bzw. der Projektionsoptik 7 bekannt.
Der Hauptstrahl ist an einem Feldpunkt definiert durch die Verbindungslinie zwischen
dem Feldpunkt und dem Mittelpunkt der Eintrittspupille der Projektionsoptik 7.
Die Richtung des Schwerstrahls an einem Feldpunkt x, y im Objektfeld
in der Objektebene 5 berechnet sich zu: The direction of the principal ray s → 0 (x, y) is based on the design data of the illumination optics 4 or the projection optics 7 known. The main beam is defined at a field point by the connecting line between the field point and the center of the entrance pupil of the projection optics 7 , The direction of the heavy beam at a field point x, y in the object field in the object plane 5 calculated to:
E(u,
v, x, y) ist die Energieverteilung für den Feldpunkt x, y in Abhängigkeit
von den Pupillenkoordinaten u, v, also in Abhängigkeit vom Beleuchtungswinkel,
den der entsprechende Feldpunkt x, y sieht.E (u,
v, x, y) is the energy distribution for the field point x, y in dependence
from the pupil coordinates u, v, that is, as a function of the illumination angle,
the corresponding field point x, y sees.
E ~(x,
y) = ∫dudvE(u,
v, x, y) ist dabei die Gesamtenergie, mit der der Punkt x, y beaufschlagt wird.E ~ (x,
y) = ∫dudvE (u,
v, x, y) is the total energy, with the point x, y is applied.
Ein
z. B. mittiger Objektfeldpunkt x0, y0 sieht die Strahlung von Strahlungs-Teilbündeln aus
Richtungen u, v, die durch die Position der jeweiligen Pupillen-Einzelfacetten 17 definiert
sind.A z. B. central object field point x 0 , y 0 sees the radiation of partial radiation bundles from directions u, v, by the position of the respective pupil-individual facets 17 are defined.
Der
Schwerstrahl s verläuft
bei dieser Beleuchtung nur dann längs des Hauptstrahls, wenn sich
die verschiedenen Energien bzw. Intensitäten der den Pupillen-Einzelfacetten 17 zugeordneten Strahlungs-Teilbündel zu
einer über
alle Pupillen-Einzelfacetten 17 integrierten Schwerstrahlrichtung
zusammensetzen, die parallel zur Hauptstrahlrichtung verläuft. Dies
ist nur im Idealfall so. In der Praxis existiert eine Abweichung
zwischen der Schwerstrahlrichtung s →(x, y) und der Hauptstrahlrichtung s →0(x, y), die als Telezentriefehler t →(x, y)
bezeichnet wird: t →(x, y) = s →(x, y) – s →0(x, y) The heavy beam s runs in this illumination only along the main beam when the different energies or intensities of the pupil-individual facets 17 associated radiation partial bundle to one on all pupil single facets 17 integrated Schwerstrahlrichtung, which is parallel to the main beam direction. This is only in the ideal case. In practice, there is a deviation between the heavy beam direction s → (x, y) and the main beam direction s → 0 (x, y), which is referred to as telecentricity error t → (x, y): t → (x, y) = s → (x, y) -s → 0 (x, y)
Korrigiert
werden muss im praktischen Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 nicht
der statische Telezentriefehler bei einem bestimmten Objektfeld,
sondern der bei x = x0 scanintegrierte Telezentriefehler.
Dieser ergibt sich zu: Corrected must be in practical operation of the projection exposure system 1 not the static telecentricity error for a certain object field, but the telecentricity error integrated at x = x 0 . This results to:
Es
wird also der Telezentriefehler korrigiert, den ein durch das Objektfeld
in der Objektebene 5 während
des Scannens laufender Punkt (x, z. B. x0) auf
dem Retikel ernergiegewichtet aufintegriert erfährt.Thus, the telecenter error is corrected, the one through the object field in the object plane 5 During the scanning, running point (x, eg x 0 ) experiences energy-weighted integration on the reticle.
Zur
korrigierenden Beeinflussung der Elliptizität und der Telezentrie hat die
Projektionsbelichtungsanlage 1 die Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung 19.
Diese hat beim in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
acht Einzel-Blendenkörper 36 bis 43,
die in der 5 beginnend mit den in 3-Uhr-Position
des Pupillenfacettenspiegels 18 angeordneten Einzel-Blendenkörper 36 entgegen
dem Uhrzeigersinn durchnumeriert sind. Die Zahl der Einzel-Blendenkörper 36 bis 43 ist
also gleich der Zahl der Oktanten O1 bis
O8. Die Einzel-Blendenkörper 36 bis 43 sind
unabhängig
voneinander vom Rand her in die ausgeleuchtete Apertur des Pupillenfacettenspiegels 18 radial
einschiebbar. Die Einzel-Blendenkörper 36 bis 43 sind
gleich verteilt um den Pupillenfacettenspiegel 18 herum
angeordnet, so dass also die Einschiebrichtungen benachbarter Einzel-Blendenkörper 36 bis 43 einen
Winkel von 45° zueinander
haben.For correcting the influence of ellipticity and telecentricity has the projection exposure system 1 the illumination angle aperture device 19 , This one has in the 5 illustrated embodiment eight single visor body 36 to 43 in the 5 starting at the 3 o'clock position of the pupil facet mirror 18 arranged single diaphragm body 36 numbered counterclockwise. The number of single visor body 36 to 43 is therefore equal to the number of octants O 1 to O 8 . The single visor body 36 to 43 are independent of each other from the edge into the illuminated aperture of the pupil facet mirror 18 radially insertable. The single visor body 36 to 43 are equally distributed around the pupil facet mirror 18 arranged around so that the Einschiebrichtungen adjacent individual diaphragm body 36 to 43 an angle of 45 ° to each other ha ben.
Die
Einzel-Blendenkörper 36, 38, 40 und 42 haben
eine führende
Randkontur 44, 45, die an die Unterstruktur der
Ausleuchtung der abzuschattenden Pupillenebene, also an die hexagonal
dichteste Packung der Pupillen-Einzelfacetten 17,
angepasst ist. Die Einzel-Blendenkörper 36, 40,
die in der 5 in 3- und 9-Uhr-Position angeordnet
sind, haben jeweils vier nebeneinander liegende runde Blendenabschnitte 46,
die in ihrer Größe und Form
jeweils einer Pupillen-Einzelfacette 17 entsprechen. Die
Blendenabschnitte 46 bilden miteinander die Randkontur 44. Auch
die Randkonturen 45 der Einzel-Blendenkörper 38, 42,
die in 5 in 12-bzw. 6-Uhr-Position vorliegen, sind aus jeweils
vier den Pupillen-Einzelfacetten 17 entsprechenden Blendenabschnitten 46 aufgebaut.
Aufgrund der als hexagonal dichteste Packung ausgeführten Anordnung
der Pupillen-Einzelfacetten 17 sind
die Blendenabschnitte 46 der Randkonturen 45 nicht
nebeneinander, sondern paarweise zueinander um einen halben Blendenabschnitt 46 versetzt angeordnet.The single visor body 36 . 38 . 40 and 42 have a leading edge contour 44 . 45 to the substructure of the illumination of the shadowed pupil plane, ie to the hexagonal closest packing of the pupil single facets 17 , is adjusted. The single visor body 36 . 40 in the 5 are arranged in 3 and 9 o'clock position, each have four adjacent round aperture sections 46 , which in their size and shape each have a pupil single facet 17 correspond. The aperture sections 46 together form the edge contour 44 , Also the edge contours 45 the single visor body 38 . 42 , in the 5 in 12 resp. At the 6 o'clock position, four each are the pupil single facets 17 corresponding aperture sections 46 built up. Due to the arrangement of the pupil single facets, which is designed as the hexagonal closest packing 17 are the aperture sections 46 the edge contours 45 not next to each other, but in pairs to each other by half an aperture 46 staggered.
Die
anderen Einzel-Blendenkörper 37, 39, 41 und 43 der
Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung 19 sind jeweils rechteckig
ausgeführt,
haben also keine an die Unterstruktur der Pupillenebenen-Ausleuchtung
angepasste Randkontur. Die Einzel-Blendenkörper 37, 39, 41 und 43 überdecken eine
Fläche,
die mehreren nebeneinander angeordneten Pupillen-Einzelfacetten 17 entspricht.The other single visor body 37 . 39 . 41 and 43 the illumination angle aperture device 19 are each designed rectangular, so have no adapted to the substructure of the pupil level illumination edge contour. The single visor body 37 . 39 . 41 and 43 cover a surface, the several juxtaposed pupil single facets 17 equivalent.
Durch
Einschieben der Einzel-Blendenkörper 36 bis 43 in
die Apertur des Pupillenfacettenspiegels 18 kann jeweils
Intensität
der EUV-Strahlung 10 in einem der Oktanten O1 bis
O8 in einem vorgegebenen Anteil geblockt
werden. Entsprechend kann durch Einschieben bestimmter Einzel- Blendenkörper 36 bis 43 Einfluss
einerseits auf die Elliptizität
und andererseits auf die Telezentrie genommen werden.By inserting the single visor body 36 to 43 into the aperture of the pupil facet mirror 18 can each intensity of EUV radiation 10 be blocked in one of the octants O 1 to O 8 in a predetermined proportion. Accordingly, by inserting certain individual diaphragm body 36 to 43 Influence on the one hand on the ellipticity and on the other hand on the telecentricity.
Nachfolgend
wird der Aufbau eines Einschieb-Antriebs, mit dem jeder der Einzel-Blendenkörper 36 bis 43 zusammenwirkt,
am Beispiel des Einzel-Blendenkörpers 36 (vgl. 6)
beschrieben. Der Einschieb-Antrieb 47 hat eine die Einschiebbewegung
in Einschiebrichtung 48 führende Führungseinheit 49.
Letztere führt
einen Führungskörper 50 in Form
einer Führungsstange,
der mit einem Grundkörper 51 des
Einzel-Blendenkörpers 36 verbunden ist.
Im Falle des Einzel-Blendenkörpers 36 trägt der Grundkörper 51 wiederum
die vier Blendenabschnitte 46 der Randkontur 44.The following is the structure of a push-in drive, with which each of the single visor body 36 to 43 interacts, using the example of the single visor body 36 (see. 6 ). The push-in drive 47 has a push-in movement in Einschiebrichtung 48 leading leadership unit 49 , The latter leads a leadership body 50 in the form of a guide rod, with a base body 51 of the single visor body 36 connected is. In the case of the single visor body 36 the basic body carries 51 again the four panel sections 46 the edge contour 44 ,
Zum
Einschieb-Antrieb 47 gehört ferner ein schwenkbarer
Hebelarm 52, der gelenkig mit dem Führungskörper 50 verbunden
ist. Der Hebelarm 52 ist um eine stationäre Schwenkachse 53 angetrieben schwenkbar.
Hierzu wirkt der Hebelarm 52 mit einem Schwenkantriebsmotor 54 des
Einschieb-Antriebs 47 zusammen.
Der Schwenkantriebsmotor 54 ist als Elektromotor ausgebildet.
Ein vom Führungskörper 50 abgewandter
Abschnitt des Hebelarms 52 stellt einen Rotor 55 des
Schwenkantriebsmotors 54 dar, der mit einem Stator 56 zusammenwirkt.For push-in drive 47 also includes a pivoting lever arm 52 that articulates with the guide body 50 connected is. The lever arm 52 is about a stationary pivot axis 53 driven swiveling. For this purpose, the lever arm acts 52 with a swivel drive motor 54 of the push-in drive 47 together. The swivel drive motor 54 is designed as an electric motor. One from the lead body 50 opposite portion of the lever arm 52 represents a rotor 55 of the pivot drive motor 54 that is with a stator 56 interacts.
7 zeigt
eine Variante einer Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung 19 mit
drei Einzel-Blendenkörpern 57, 58, 59,
die sämtlich
aufgebaut sind wie der Einzel-Blendenkörper 36 nach 6.
Die Einzel-Blendenkörper 57 bis 59 sind
bei der Ausführung
der Beleuchtungswinkelblendeneinrichtung 19 nach 7 am
Ort der Einzel-Blendenkörper 36 bis 38 bei
der Ausführung
nach 5 angeordnet. In der Darstellung nach 7 sind
die anderen fünf
Einzel-Blendenkörper
weggelassen. 7 dient neben der Darstellung
der weiteren Ausführung
der Einzelblendenkörper 57 bis 59 der
Veran schaulichung der kompakten Anordnung der Einschieb-Antriebe 47 um
den Pupillenfacettenspiegel 18. 7 shows a variant of a lighting angle aperture device 19 with three single visor bodies 57 . 58 . 59 , which are all constructed as the single visor body 36 to 6 , The single visor body 57 to 59 are in the embodiment of the illumination angle diaphragm device 19 to 7 at the location of the single visor body 36 to 38 in the execution after 5 arranged. In the illustration after 7 the other five individual visor bodies are omitted. 7 serves in addition to the representation of the further embodiment of the single visor body 57 to 59 the Veran portray the compact arrangement of the push-in drives 47 around the pupil facet mirror 18 ,
8 zeigt
die Feldverteilungs-Blendeneinrichtung 16 zusammen mit
dem Feldfacettenspiegel 13 im Detail. 8th shows the field distribution aperture device 16 together with the field facet mirror 13 in detail.
Mit
der Feldverteilungs-Blendeneinrichtung 16 lässt sich
die Uniformität
einstellen, also die Homogenität
der Scanning-Energie (SE) über
die Feldhöhe
x, also derjenigen Energie bzw. Intensität, die ein Feldpunkt, die über das
Objektfeld gescannt wird, integriert über alle Richtungen sieht.With the field distribution aperture device 16 It is possible to adjust the uniformity, ie the homogeneity of the scanning energy (SE) over the field height x, ie the energy or intensity which a field point scanned over the object field sees integrated over all directions.
Generell
gilt SE(x) = ∫E(x,
y)dy, wobei
E die Intensitätsverteilung in der x-y-Feldebene
abhängig
von x und y ist. Für
eine uniforme, d.h. gleichmäßige Ausleuchtung
und andere charakteristische Größen des
Beleuchtungssystemes wie die Elliptizität und die Telezentrie die gleichfalls
von der Feldhöhe
x abhängen,
ist es von Vorteil, wenn diese Größen im wesentlichen über der
gesamten Feldhöhe
x einen im Wesentlichen gleichen Wert aufweisen und nur geringe
Abweichungen auftreten.The general rule SE (x) = ∫E (x, y) dy, in which
E is the intensity distribution in the xy field plane depending on x and y. For a uniform, ie uniform illumination and other characteristic sizes of the illumination system such as the ellipticity and the telecentricity which also depend on the field height x, it is advantageous if these quantities essentially have the same value substantially over the entire field height x and only slight deviations occur.
Als
Maß für die Uniformität der Scanning-Energie
in der Feldebene gilt die Variation der Scanning-Energie über die
Feldhöhe.
Die Uniformität
wird also durch nachfolgende Beziehung für den Uniformitätsfehler
in Prozent beschrieben: As a measure of the uniformity of the scanning energy in the field level, the variation of the scanning energy over the field height applies. The uniformity is thus described by the following relationship for the uniformity error in percent:
Hierbei
gilt:
- ΔSE:
- der Uniformitätsfehler
bzw. die Variation der Scanning-Energie in %.
- SEMax:
- maximaler Wert der
Scanning-Energie;
- SEMin:
- minimaler Wert der
Scanning-Energie.
Where: - ΔSE:
- the uniformity error or the variation of the scanning energy in%.
- SE Max :
- maximum value of the scanning energy;
- SE Min :
- minimum value of the scanning energy.
Die
Feldverteilungs-Blendeneinrichtung 16 dient zum einstellbar
abschnittsweisen Schwachen von Beleuchtungslicht der Strahlungsquelle 3 im
Bereich einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 4. Hierzu
hat die Feldverteilungs-Blendeneinrichtung 16 eine Mehrzahl,
im Ausführungsbeispiel
der 8 insgesamt acht, von Einzel-Blendenkörpern 60.
Diese sind unabhängig
voneinander vom Rand des Feldfacettenspiegels 13 her in
dessen ausgeleuchtete Apertur, also in die ausgeleuchtete Apertur
der Feldebene, radial einschiebbar. Die acht Einzel-Blendenkörper 60 sind
um den Umfang des Feldfacettenspiegels 13 herum gleich
verteilt, wobei vier der acht Einzel-Blendenkörper 60 in 3-Uhr-,
6-Uhr-, 9-Uhr- und 12-Uhr-Position angeordnet sind und die anderen vier
Einzel-Blendenkörper 60 jeweils
zwischen diesen ersten vier Einzel-Blendenkörpern 60. Bis auf
die beiden in 6- und
12-Uhr-Position angeordneten Einzel-Blendenkörper 60, deren Randkonturen 61, 62 an die
Bogenform der Einzelfacetten 15 angepasst sind, haben alle
Einzel-Blendenkörper 60 die
gleiche gestaucht sechseckige Form eines in einer Einschiebrichtung 63 führenden
Blendenabschnitts 64.The field distribution aperture device 16 serves for the adjustable sectionwise weak illumination light of the radiation source 3 in the area of a field level of the illumination optics 4 , For this purpose, the field distribution aperture device 16 a plurality, in the embodiment of 8th a total of eight, of single visor bodies 60 , These are independent from the edge of the field facet mirror 13 forth in its illuminated aperture, ie in the illuminated aperture of the field plane, radially retractable. The eight single visor body 60 are around the perimeter of the field facet mirror 13 around equally distributed, with four of the eight single visor body 60 are arranged in the 3 o'clock, 6 o'clock, 9 o'clock and 12 o'clock positions and the other four individual visor bodies 60 each between these first four individual visor bodies 60 , Except for the two arranged in 6 and 12 o'clock position single visor body 60 , their edge contours 61 . 62 to the bow shape of the individual facets 15 are adjusted, all have single diaphragm body 60 the same upset hexagonal shape of one in a slanting direction 63 leading aperture section 64 ,
Die
Blendenabschnitte mit den Randkonturen 61, 62 sowie
die Blendenabschnitte 64 sind Flächenelemente, die etwa die
Hälfte
einer Feldfacettengruppe 14 abdecken können. Diese Flächenelemente
sind zusätzlich
zu ih rer Einschiebbarkeit längs den
radialen Einschiebrichtungen 63 noch um diese Einschiebrichtungen 63 herum
verschwenkbar, wie am Beispiel der Einzel-Blendenkörper in
3-Uhr-, 6-Uhr-, 9-Uhr- und 12-Uhr-Position dargestellten Einzel-Blendenkörper 60 in
der 8 dargestellt ist. Die Größe der Flächenelemente der Einzel-Blendenkörper 60 ist
an die Form der Feld-Einzelfacetten 15 und/oder an eine
Unterstruktur der Ausleuchtung des Feldfacettenspiegels 13 angepasst.
Die Blendenabschnitte 64 haben beispielsweise eine Ausdehnung, die
eine Entsprechung in der Ausdehnung der Schalen oder der Speichen
des Kollektors hat. Auf diese Weise beeinflussen die Einzel-Blendenkörper 60 direkt
die scanintegrierte Uniformität.The panel sections with the edge contours 61 . 62 as well as the aperture sections 64 are surface elements that are about half of a field facet group 14 can cover. These surface elements are in addition to their retractability along the radial Einschiebrichtungen 63 still about these directions 63 pivoted around, as shown in the example of the individual visor body in 3 o'clock, 6 o'clock, 9 o'clock and 12 o'clock position shown individual diaphragm body 60 in the 8th is shown. The size of the surface elements of the single visor body 60 is due to the shape of the field single facets 15 and / or to a substructure of the illumination of the field facet mirror 13 customized. The aperture sections 64 For example, they have an extent that has a correspondence in the extent of the shells or spokes of the collector. In this way, the individual diaphragm body influence 60 directly the scan-integrated uniformity.
Die
Uniformität
kann mit einem Uniformitäts-Sensor 64a gemessen
werden, der anstelle des Wafers 9 in der Bildebene 8 angeordnet
werden kann und der in der 1 unterhalb
des Wafers 9 schematisch dargestellt ist. Beim Uniformität-Sensor 64a handelt
es sich um ein ebenfalls mit einer Szintillator-Platte ausgerüstetes CCD-Array.
Der Uniformitäts-Sensor 64a stellt
ein Feldverteilungs-Sensorelement in der Bildebene 8 dar.The uniformity can be with a uniformity sensor 64a be measured, the place of the wafer 9 in the picture plane 8th can be arranged and in the 1 below the wafer 9 is shown schematically. At the uniformity sensor 64a it is also a CCD array equipped with a scintillator plate. The uniformity sensor 64a represents a field distribution sensor element in the image plane 8th represents.
9 zeigt
ein schematisches Beispiel einer gemessenen Uniformität U scanintegriert über die Feldkoordinate
x. Dargestellte ist die scanintegrierte Intensität 1. Die Darstellung
zeigt mehrere charakteristische Peaks P. Diese Peaks P entsprechen
in ihrer Breite der Breite der Kollektorschalen des Kollektors 11,
die auf den Feldfacettenspiegel 13 abgebildet werden. Der
Verlauf der Uniformität
nach 9 kann durch Einsatz der Einzel-Blenden-körper 60 korrigiert werden.
Hierzu werden die Einzel-Blendenkörper 60 an
den x-Koordinaten angeordnet, an denen die Peaks P der Uniformität vorliegen.
Auf diese Weise werden die Peaks P eingedämmt, so dass nach erfolgter
Korrektur zum Beispiel die gestrichelte Uni formität U' vorliegt, die wesentlich
homogener ist als die durchgezogene Uniformität U. 9 shows a schematic example of a measured uniformity U scan integrated over the field coordinate x. Shown is the scan-integrated intensity 1 , The illustration shows several characteristic peaks P. These peaks P correspond in width to the width of the collector shells of the collector 11 pointing to the field facet mirror 13 be imaged. The course of uniformity after 9 Can be achieved by using the single iris body 60 Getting corrected. For this purpose, the individual diaphragm body 60 arranged at the x coordinates where the peaks P of uniformity are present. In this way, the peaks P are contained, so that after the correction, for example, the dashed uni form U 'is present, which is much more homogeneous than the solid uniformity U.
Bei
der Korrektur der Uniformität
werden bestimmte der Feld-Einzelfacetten 15 teilweise
abgedeckt. Es ist klar, dass dies auch zu einer entsprechenden Schwächung der
Ausleuchtung der diesen Feld-Einzelfacetten
zugeordneten Pupillen-Einzelfacetten 17 führt. Da
jedoch eine Mehrzahl von Konfigurationen der Einzel-Blendenkörper 60 zur
gleichen Uniformitäts-Korrektur
führt,
kann diejenige Konfiguration der Einzel-Blendenkörper 60 ausgewählt werden,
bei der die Elliptizität
und die Telezentrie am ehesten einem Idealfall entsprechen. Gegebenenfalls
können
Uniformität
einerseits und Elliptizität
und Telezentrie andererseits in einem iterativen Prozess angepasst
und korrigiert werden.When correcting uniformity, certain of the single field facets become 15 partially covered. It is clear that this also leads to a corresponding weakening of the illumination of the individual pupil facets associated with these field individual facets 17 leads. However, since a plurality of configurations of the single visor body 60 leads to the same uniformity correction, that configuration of the single visor body 60 ellipticity and telecentricity are most likely to be ideal. If necessary, uniformity on the one hand and ellipticity and telecentricity on the other hand can be adapted and corrected in an iterative process.
10 und 11 zeigen
eine weitere Ausführung
einer Feldverteilungs-Blendeneinrichtung
im Detail. Die dortigen Einzel-Blendenkörper 65 sind ihrer
Form nach an Feld-Einzelfacetten 66 einer Feldfacettengruppe 67 einer
weiteren Ausführung
eines Feldfacettenspiegels, also an eine Unterstruktur der Ausleuchtung
der abzuschattenden Feldebene, angepasst. Die Feld-Einzelfacetten 66 dieser
weiteren Ausführung
des Feldfacettenspiegels, der anstelle des Feldfacettenspiegels 13 bei
der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 1 eingesetzt
werden kann, sind nicht gebogen, sondern langgestreckt rechteckig,
also gerade ausgeführt.
Eine Breite B der Einzel-Blendenkörper 65 entspricht
der Breite der Schmalseiten der Feld-Einzelfacetten 66. Eine Länge L der
Einzel-Blendenkörper 65 entspricht
etwa der halben Länge
der Längsseiten
der Feld-Einzelfacetten 66. 10 and 11 show a further embodiment of a field distribution aperture device in detail. The local individual aperture body 65 are in shape to single field facets 66 a field facet group 67 a further embodiment of a Feldfacettenspiegels, so adapted to a sub-structure of the illumination of shaded field plane. The field single facets 66 this further embodiment of the Feldfacettenspiegels, instead of the Feldfacettenspiegels 13 at the projection exposure machine 1 to 1 can be used are not bent, but elongated rectangular, so just running. A width B of the single visor body 65 corresponds to the width of the narrow sides of the field single facets 66 , A length L of the single visor body 65 corresponds to about half the length of the long sides of the field single facets 66 ,
Die
Einzel-Blendenkörper 65 können mittels eines
in der 10 schematisch dargestellten
Einschieb- und Schwenk-Antriebs 68 verlagert werden.The single visor body 65 can by means of in the 10 schematically shown insert and swivel drive 68 be relocated.
Dabei
ist eine Verlagerung längs
einer Einschiebrichtung 69, also längs einer den Einzel-Blendenkörper 65 tragenden
Führungsstange 70,
und ein Verschwenken um die Einschiebrichtung 69, also
um die Führungsstange 70 möglich. Der
Einschieb- und Schwenk-Antrieb 68 hat eine Führungseinheit 71 zur Führung der
Führungsstange 70 längs der
Einschiebrichtung 69. Ein Linear-/Schwenkantriebsmotor 72 dient
einerseits zum Verschwenken des Einzel-Blendenkörpers 65 um die Einschiebrichtung 69 und
andererseits zum Verschieben des Einzel-Blendenkörpers 65 längs der
Einschiebrichtung 69.Here is a shift along a Einschiebrichtung 69 , ie along a single diaphragm body 65 carrying guide rod 70 , and a panning about the Einschiebrichtung 69 So, around the guide rod 70 possible. The push-in and swivel drive 68 has a leadership unit 71 to Guide the guide rod 70 along the insertion direction 69 , A linear / rotary drive motor 72 serves on the one hand for pivoting the single visor body 65 about the insertion direction 69 and on the other hand for displacing the single visor body 65 along the insertion direction 69 ,
Der
Einzel-Blendenkörper 65 ist über die Führungsstange 70 und
eine flexible Kupferleitung 73 an einen Kühlkörper 74 angekoppelt.
Entsprechend wie der Einzel-Blendenkörper 65 können auch die
Einzel-Blendenkörper 36 bis 43, 57 bis 59 oder 60 gekühlt sein.The single visor body 65 is over the guide rod 70 and a flexible copper wire 73 to a heat sink 74 coupled. Corresponding to the single visor body 65 Also, the single visor body can 36 to 43 . 57 to 59 or 60 be cooled.
In
der 1 sind schematisch weitere Meß-, Steuer- bzw. Rechenkomponenten
dargestellt, mit denen in der Projektionsbelichtungsanlage 1 automatisch
sowohl die Elliptizität
und Telezentrie als auch die Uniformität der Projektionsbelichtungsanlage 1 korrigiert
werden können.In the 1 schematically further measuring, control or computing components are shown, with which in the projection exposure system 1 automatically both the ellipticity and telecentricity and the uniformity of the projection exposure system 1 can be corrected.
Der
Elliptizitätssensor 25 ist über eine
Signalverbindung 75 mit einer Auswerteeinrichtung 76 verbunden.
Letztere steht über
eine Signalleitung 77 mit dem Uniformitäts-Sensor 64a in Verbindung.
Die Auswerteeinrichtung 76 ist daher sowohl eine Beleuchtungswinkel-Auswerteeinrichtung
als auch eine Feldverteilungs-Auswerteeinrichtung. In der Auswerteeinrichtung 76 ist
eine Soll-Beleuchtungswinkelverteilung abgelegt. Hierbei kann es
sich um das Ergebnis einer Kalibriermessung der Beleuchtungswinkelverteilung
handeln. Zudem ist in der Auswerteeinrichtung auch eine Soll-Intensitätsverteilung über das Feld
abgelegt. Bei dieser kann es sich um das Ergebnis einer Kalibrier-Uniformitäts-Messung
handeln. Über
eine Signalleitung 78 steht die Auswerteeinrichtung 76 mit
einer Steuereinrichtung 79 in Signalverbindung, die sowohl
eine Beleuchtungswinkel-Steuereinrichtung als auch eine Feldverteilungs-Steuereinrichtung
darstellt. Die Steuereinrichtung 79 steht über eine
Signalleitung 80 mit der Beleuchtungswinkel-Blendeneinrtchtung 19 und über eine
Signalleitung 81 mit der Feldverteilungs-Blendeneinrichtung 16 in
Signalverbindung.The ellipticity sensor 25 is via a signal connection 75 with an evaluation device 76 connected. The latter is via a signal line 77 with the uniformity sensor 64a in connection. The evaluation device 76 is therefore both an illumination angle evaluation device and a field distribution evaluation device. In the evaluation device 76 a desired illumination angle distribution is stored. This may be the result of a calibration measurement of the illumination angle distribution. In addition, a desired intensity distribution over the field is also stored in the evaluation device. This may be the result of a calibration uniformity measurement. Via a signal line 78 is the evaluation device 76 with a control device 79 in signal connection, which represents both an illumination angle control device and a field distribution control device. The control device 79 is via a signal line 80 with the illumination angle aperture device 19 and via a signal line 81 with the field distribution aperture device 16 in signal connection.
Zur
Korrektur der Elliptizität
der Beleuchtungswinkelverteilung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird
zunächst
die Ist-Elliptizität
mit dem Beleuchtungswinkel-Sensorelement 25 gemessen. Anschließend wird
bestimmt, welcher der Beleuchtungssektoren, also welcher der Oktanten
O1 bis O8, zur Korrektur
der Elliptizität
mittels der Beleuchtungswinkel-Blendeneinrichtung
herangezogen werden soll. Dies erfolgt mit der Auswerteeinrichtung 76,
die die Gewichtung der verschiedenen Oktanten O1 bis
O8 untereinander berechnet und unter Berücksichtigung
der in der Auswerteeinrichtung 76 abgelegten Soll-Beleuchtungsmittelverteilung
festlegt, welcher dieser Oktanten O1 bis
O8 zum Beispiel stärker abgeschattet werden soll.
Anschließend übermittelt
die Auswerteeinrichtung 76 der Steuereinrichtung 79 über die
Signalleitung 78 den ausgewählten Beleuchtungssektor sowie
das Ausmaß der auszuwählenden
Abschattung. Die Steuereinrichtung 79 erzeugt dann ein
Beleuchtungswinkel-Steuersignal zur Ansteuerung des jeweils dem
ausgewählten
Beleuchtungssektor zugeordneten Einzel-Blendenkörpers 36 bis 43 bei
der Ausführung nach 5 bzw.
des entsprechenden Blendenkörpers
der Ausführung
nach 7. Dieser ausgewählte Einzel-Blendenkörper, zum
Beispiel der Einzel-Blendenkörper 36 bei
der Ausführung
nach 5, wird dann zum abschnittsweisen Schwächen von
Beleuchtungslicht der Strahlungsquelle 3 im Bereich des zu
korrigierenden Beleuchtungssektors, zum Beispiel des Beleuchtungssektors
O1, in diesen Sektor hinein gefahren.For correcting the ellipticity of the illumination angle distribution within the projection exposure apparatus 1 First, the actual ellipticity with the illumination angle sensor element 25 measured. It is then determined which of the illumination sectors, that is to say which of the octants O 1 to O 8 , is to be used to correct the ellipticity by means of the illumination angle diaphragm device. This is done with the evaluation 76 , which calculates the weighting of the different octants O 1 to O 8 with each other and taking into account in the evaluation 76 stored desired illumination means distribution determines which of these octants O 1 to O 8, for example, to be more shaded. Subsequently, the evaluation device transmits 76 the control device 79 over the signal line 78 the selected lighting sector and the amount of shading to be selected. The control device 79 then generates an illumination angle control signal for driving the individual diaphragm body associated with the selected illumination sector 36 to 43 in the execution after 5 or of the corresponding diaphragm body of the embodiment 7 , This selected single visor body, for example, the single visor body 36 in the execution after 5 , then becomes the partial weakening of illumination light of the radiation source 3 in the area of the lighting sector to be corrected, for example the lighting sector O 1 , moved into this sector.
Entsprechend
zum vorstehend im Zusammenhang mit der Korrektur der Elliptizität Ausgeführten kann
auch die Telezentrie der Beleuchtung korrigiert werden.Corresponding
for the above in connection with the correction of the ellipticity executed
also the telecentricity of the lighting can be corrected.
Zur
Korrektur der Uniformität
der Feldebenen-Intensitätsverteilung
in der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird zunächst mit
dem Uniformitäts-Sensor 64a eine
Ist-Uniformität
gemessen. Anschließend
wird mit der Auswerteeinrichtung 76 unter Berücksichtung
der dort abgelegten Soll-Intensitätsverteilung
ein zu korrigierender Feldabschnitt bestimmt, also ein Bereich zwischen
zwei x-Werten der Feldkoordinate. Dieser zu korrigierende Feldabschnitt
sowie das Ausmaß der
Korrektur, die erzeugt werden soll, wird dann an die Steuereinrichtung 79 von
der Auswerteeinrichtung 76 weitergeleitet. Die Steuereinrichtung 79 erzeugt
dann ein Feldverteilungs-Steuersignal zur Ansteuerung zumindest desjenigen
Blendenkörpers 60 bzw. 65,
der dem zu korrigierenden Feldabschnitt zugeordnet ist. Anschließend wird
durch Einfahren bzw. Verschwenken des jeweiligen Blendenkörpers 60, 65 das
Licht der Strahlungsquelle 3 im Bereich des mindestens
einen zu korrigierenden Feldabschnitts abschnittsweise geschwächt, so
dass die erwünschte
Uniformitäts-Korrektur
erfolgt.To correct the uniformity of the field plane intensity distribution in the projection exposure apparatus 1 first with the uniformity sensor 64a measured an actual uniformity. Subsequently, with the evaluation device 76 taking into account the setpoint intensity distribution stored there, a field section to be corrected is determined, that is to say an area between two x-values of the field coordinate. This field section to be corrected as well as the extent of the correction which is to be generated is then sent to the control device 79 from the evaluation device 76 forwarded. The control device 79 then generates a field distribution control signal for driving at least that diaphragm body 60 respectively. 65 which is assigned to the field section to be corrected. Subsequently, by retracting or pivoting the respective diaphragm body 60 . 65 the light of the radiation source 3 weakened in sections in the region of the at least one field section to be corrected so that the desired uniformity correction takes place.
Unerwünschte Wechselwirkungen
zwischen der Elliptizitäts-
und Telezentrie-Korrektur einerseits und der Uniformitäts-Korrektur
andererseits können durch
ein iteratives Durchlaufen der Korrekturverfahren auf ein Minimum
reduziert werden.Unwanted interactions
between the ellipticity
and telecentricity correction on the one hand and the uniformity correction on the other
on the other hand, by
an iterative sweep of the correction procedures to a minimum
be reduced.
Die
Einschieberichtung 63 verläuft parallel zur Reflexionsebene
des Feldfacettenspiegels 13, also im Wesentlichen parallel
zu einer Feldebene, in der der Feldfacettenspiegel 13 angeordnet
ist. Prinzipiell genügt
es, wenn die Einschieberichtung 63 zumindest eine Richtungskomponente
parallel zur Feldebene hat. Entsprechendes gilt für die Einschieberichtungen 48 (vgl. 6)
und 69 (vgl. 10).The insertion direction 63 runs parallel to the reflection plane of the field facet mirror 13 that is, substantially parallel to a field plane in which the field facet mirror 13 is arranged. In principle, it is sufficient if the insertion direction 63 has at least one directional component parallel to the field plane. The same applies to the entry instructions 48 (see. 6 ) and 69 (see. 10 ).
