Die
Erfindung betrifft einen Feldfacettenspiegel zum Einsatz in einer
Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für
die EUV-Mikrolithographie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines
derartigen Feldfacettenspiegels, eine Beleuchtungsoptik mit einem
derartigen Feldfacettenspiegel, ein Beleuchtungssystem mit einer
derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit
einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung
eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils unter Einsatz einer
derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mikro- bzw. nanostrukturiertes
und nach einem derartigen Herstellungsverfahren hergestelltes Bauteil.The
The invention relates to a field facet mirror for use in a
Illumination optics of a projection exposure apparatus for
the EUV microlithography according to the preamble of claim 1.
Furthermore, the invention relates to a method for producing a
such field facet mirror, a lighting optics with a
Such field facet mirror, a lighting system with a
Such illumination optics, a projection exposure system with
Such a lighting system, a method of manufacture
a micro- or nanostructured component using a
Such Projektionsbelichtungsanlage and a micro- or nanostructured
and manufactured according to such a manufacturing method component.
Ein
derartiger Feldfacettenspiegel ist bekannt aus der WO2007/128407A .Such a field facet mirror is known from the WO2007 / 128407A ,
Derartige
Feldfacettenspiegel sollen einerseits eine uniforme Beleuchtung
des Objektfeldes bereitstellen und andererseits einen möglichst
großen Anteil des von einer EUV-Lichtquelle bereitgestellten
Beleuchtungslichts hin zum Objektfeld führen. Dabei erhalten
die Facetten des Feldfacettenspiegels eine Form und ein Aspektverhältnis,
die an das auszuleuchtende Objektfeld angepasst sind. In Bezug auf
die gleichzeitige Gewährleistung einer uniformen Objektfeld-Ausleuchtung,
insbesondere auch dann, wenn das von der EUV-Lichtquelle bereitgestellte
Beleuchtungslicht keine uniforme Intensitätsverteilung über
das Beleuchtungsbündel aufweist, und eines hohen EUV-Durchsatzes
besteht bei den bekannten Feldfacettenspiegeln noch Verbesserungsbedarf.such
Feldfacettenspiegel should on the one hand a uniform lighting
provide the object field and on the other hand a possible
large part of the energy provided by an EUV light source
Bring illumination light to the object field. Received
the facets of the field facet mirror have a shape and an aspect ratio,
which are adapted to the object field to be illuminated. In relation to
the simultaneous guarantee of a uniform object field illumination,
especially if provided by the EUV light source
Illumination light no uniform intensity distribution over
having the illumination beam, and a high EUV throughput
There is still room for improvement in the known field facet mirrors.
Es
ist daher eine Aufgabe der folgenden Erfindung, einen Feldfacettenspiegel
der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass eine Gewährleistung
einer uniformen Objektfeld-Ausleuchtung bei gleichzeitig hohem EUV-Durchsatz
hohen Anforderungen entspricht.It
It is therefore an object of the present invention to provide a field facet mirror
of the type mentioned in such a way that a warranty
a uniform object field illumination with simultaneous high EUV throughput
meets high requirements.
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
einen Feldfacettenspiegel mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These
The object is achieved by
a field facet mirror having the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass sphärische Seitenwände für
einen Facetten-Grundkörper die Möglichkeit bieten,
diese Seitenwände mit Bearbeitungsmethoden herzustellen,
die aus der Linsenherstellung bekannt und erprobt sind. Es ist dann möglich,
die Facetten-Grundkörper mit hoher Genauigkeit der sphärischen
Ausgestaltung der Seitenwände herzustellen. Dies schafft
die Möglichkeit einer exakten Anordnung benachbarter Facetten-Grundkörper
zueinander, was wiederum zur Möglichkeit einer hohen Belegungsdichte
des Feldfacettenspiegels in einer Haupt-Reflexionsebene führt.
Die Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels ist dabei die Ebene,
in der die Reflexionsflächen aller Facetten des Feldfacettenspiegels
angeordnet sind.According to the invention was
recognized that spherical sidewalls for
provide a faceted base body the opportunity
to make these sidewalls using machining methods
which are known and tested from the lens manufacture. It is then possible
the facets basic body with high accuracy of the spherical
Design of the side walls produce. This creates
the possibility of an exact arrangement of adjacent facet bodies
to each other, which in turn leads to the possibility of a high occupancy density
of the field facet mirror in a main reflection plane.
The main reflection plane of the field facet mirror is the plane,
in which the reflection surfaces of all facets of the field facet mirror
are arranged.
Eine
Facettenform nach Anspruch 2 ist gut an eine Bogen- bzw. Teilringform
eines auszuleuchtenden Objektfeldes angepasst.A
Facet form according to claim 2 is good for a bow or partial ring shape
adapted to an illuminated object field.
Facetten
mit Seitenwänden des Facetten-Grundkörpers nach
Anspruch 3 lassen sich einerseits sehr dicht packen und ermöglichen
andererseits eine Verschiebung der beiden benachbarten Facetten-Grundkörper
relativ zueinander entlang der sphärischen Fläche
der beiden einander zugewandten Seitenwände. Dies ermöglicht
neue Freiheitsgrade bei der relativen Positionierung der Feldfacetten des
Feldfacettenspiegels zueinander.facets
with side walls of the facet body after
Claim 3 can be packed on the one hand very tight and allow
on the other hand, a displacement of the two adjacent facet main body
relative to each other along the spherical surface
the two side walls facing each other. this makes possible
new degrees of freedom in the relative positioning of the field facets of the
Field facet mirror to each other.
Feldfacetten
nach Anspruch 4 lassen sich mit ein und demselben Bearbeitungswerkzeug
zur Herstellung der sphärischen Seitenwände herstellen.field facets
according to claim 4 can be with one and the same processing tool
to produce the spherical side walls.
Facettenspiegel
nach Anspruch 5 lassen sich einerseits dicht packen und können
andererseits zwischen anderen Feldfacetten dicht gepackt angeordnet
und trotzdem um das Zentrum herum kippjustiert werden.facet mirror
according to claim 5 can on the one hand pack tight and can
on the other hand, densely packed between other field facets
and still be tilt-adjusted around the center.
Feldfacetten
nach Anspruch 6 können auch an exotischere Objektfeldformen
oder auch an andere Anforderungen beispielsweise zur Intensitätskontrolle
des Beleuchtungslichts angepasst werden.field facets
according to claim 6 can also to more exotic object field shapes
or to other requirements such as intensity control
be adapted to the illumination light.
Mindestens
zwei der Feldfacetten können um eine Achse senkrecht zur
Basisebene des Feldfacettenspiegels um mehr als 1° zueinander
verkippt angeordnet sein. Die bisher eingehaltene Randbedingung,
wonach die Projektion von Feldfacettenrändern in Richtung
auf eine Normale einer in der Regel vorhandenen Trägerplatte
der bekannten Feldfacettenspiegel identisch ist, und zwar identisch
sowohl in Bezug auf die Größe und auf die Form
als auch in Bezug auf die Orientierung, wird hierdurch aufgegeben. Durch
den neuen Freiheitsgrad der Verkippung ist beispielsweise eine Vorkompensation
einer aufgrund der Abbildungsverhältnisse möglichen
Verdrehung der Bilder einzelner Feldfacetten relativ zueinander bei
deren Überlagerung auf dem Objektfeld erreichbar. Eine
derartige Verdrehung der Facettenbilder resultiert, wie erfindungsgemäß erkannt
wurde, aufgrund verschiedener Wege des über die Feldfacetten kanalweise
geführten Beleuchtungslichts durch die Beleuchtungsoptik.
Hierbei kann es auch zu einer Variation des Abbildungsmaßstabes
der Feldfacetten auf das Objektfeld kommen. Bei der Abbildung auf das
Objektfeld führt die Verdrehung der Facettenbilder ohne
Vorkompensation zum unerwünschten Effekt der randseitigen
Streuung der Objektfeldausleuchtung, da die dem Objektfeld überlagerten
Bilder der Feldfacetten mit den unterschiedlichen realen Facettenflächen
insbesondere randseitig nicht mehr zusammenpassen. Die Feldfacetten
können nebeneinander auf einer Trägerplatte angeordnet
sein. Diese Trägerplatte verläuft dann in der
Regel parallel zur Basisebene des Feldfacettenspiegels. Die verkippte Anordnung
der Feldfacetten stellt einen bisher wegen vermeintlicher sterischer
Unterbringungsprobleme der Feldfacetten verworfenen Freiheitsgrad
dar, der insbesondere eine bei den bisher bekannten Belegungs-Geometrien
von Feldfacetten auf den Feldfacettenspiegel beobachtete randseitige
Streuung der Objektfeldausleuchtung vermindern oder ganz vermeiden
hilft. Durch die Verkippung der Feldfacetten zueinander kann auch
diese Variation des Abbildungsmaßstabes vorkompensiert
werden. Der erfindungsgemäße Freiheitsgrad der
Verkippung der Feldfacetten um eine Achse senkrecht zur Haupt-Reflexionsebene
erleichtert zudem eine Auslegung, bei der Kippwinkel um Achsen,
die in der Haupt-Reflexionsebene liegen und zu einem zu großen
Missverhältnis zwischen der Fläche der Projektion
der Reflexionsflächen verkippter Feldfacetten auf der Haupt-Reflexionsebene
einerseits und der realen Reflexionsfläche andererseits
führen, vermieden sind. Es können dann Feldfacetten
mit einem in Bezug auf ihre Fertigung günstigeren Aspektverhältnis zu
Belegung des Feldfacettenspiegels herangezogen werden, ohne dass
eine störende randseitige Streuung bei der Objektfeldausleuchtung
die Folge ist. Außerdem erhöht sich damit effektiv
der Füllgrad des Objektfeldes und damit der transportierbare Lichtleitwert.
Dies ist insbesondere für Quellen mit großem Lichtleitwert
oder für Beleuchtungssysteme, welche unterschiedlich stark
gefüllte Beleuchtungspupillen ohne Lichtverlust anbieten,
wichtig. Zudem führt eine entsprechende Zuordnung von um
die Kippachse senkrecht zur Haupt-Reflexionsebene verkippten Feldfacetten
zu den über eine Zuordnung zu Pupillenfacetten eines Pupillenfacettenspiegels vorgegebenen
Beleuchtungswinkeln zur Möglichkeit, eine an den Rändern
des Objektfeldes erfolgende Intensitätsüberwachung
des Beleuchtungslichts mit minimierten Verlusten zu gewährleisten.
Derartige Feldfacetten können in einer Projektionsbelichtungsanlage
zum Einsatz kommen, innerhalb der während einer Projektionsbelichtung
ein Objekt in einer Objektverlagerungsrichtung kontinuierlich oder
schrittweise verlagert wird.At least two of the field facets can be tilted about an axis perpendicular to the base plane of the field facet mirror by more than 1 ° to one another. The boundary condition that has been met so far, according to which the projection of field facet edges in the direction of a normal of a usually present carrier plate of the known field facet mirrors is identical, identical in terms of both size and shape as well as orientation, becomes thereby given up. Due to the new degree of freedom of the tilting, for example, a precompensation of a possible rotation of the images of individual field facets due to the imaging conditions relative to one another is achievable when they are superposed on the object field. Such a rotation of the faceted images results, as was recognized according to the invention, due to different paths of the illumination light guided channel-by-channel over the field facets through the illumination optics. This can also lead to a variation of the image scale of the field facets on the object field. When imaging onto the object field, the rotation of the facet images without precompensation leads to the undesired effect of the edge-side scattering of the object field illumination, since the images superimposed on the object field the field facets with the different real facet surfaces especially at the edge no longer fit together. The field facets can be arranged side by side on a carrier plate. This support plate then runs usually parallel to the base plane of the field facet mirror. The tilted arrangement of the field facets represents a degree of freedom previously discarded due to supposed steric accommodation problems of the field facets, which in particular reduces or completely avoids an edge-side scattering of the object field illumination observed in the previously known assignment geometries of field facets on the field facet mirror. By tilting the field facets to one another, this variation of the image scale can also be precompensated. The inventive degree of freedom of tilting the field facets about an axis perpendicular to the main reflection plane also facilitates a design in which tilt angles about axes that lie in the main reflection plane and to a large mismatch between the surface of the projection of the reflection surfaces tilted field facets on the Main reflection level on the one hand and the real reflection surface on the other hand lead, are avoided. It is then possible to use field facets with an aspect ratio that is more favorable with respect to their production than the occupancy of the field facet mirror, without the result of disturbing edge-side scattering in the field illumination. In addition, effectively increases the degree of filling of the object field and thus the transportable optical conductivity. This is particularly important for sources with high light conductance or for lighting systems that offer differently filled light pupils without loss of light, important. In addition, a corresponding assignment of field facets tilted about the tilting axis perpendicular to the main reflection plane leads to the illumination angles predetermined via an assignment to pupil facets of a pupil facet mirror to enable intensity monitoring of the illumination light with minimized losses taking place at the edges of the object field. Such field facets can be used in a projection exposure apparatus, within which an object is displaced continuously or stepwise during a projection exposure in an object displacement direction.
Eine
Teilring- bzw. Bogenform der Feldfacetten nach Anspruch 8 ermöglicht
eine gut angepasste Ausleuchtung eines entsprechend teilring- bzw.
bogenförmigen Objektfeldes. Eine derartige Objektfeldform
lässt sich mit einer als Spiegeloptik ausgeführten,
nachgeschalteten Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage
gut abbilden.A
Partial ring or arch shape of the field facets according to claim 8 allows
a well-adapted illumination of a corresponding partial ring or
arcuate object field. Such an object field shape
can be implemented with a mirror optics,
Downstream projection optics of the projection exposure system
good picture.
Eine
Anordnung der Kippachse nach Anspruch 9 gewährleistet,
dass eine Verkippung der jeweiligen Feldfacette den Belegungsbedarf
dieser Feldfacette in der Haupt-Reflexionsebene nur gering ändert,
da eine Verkippung allenfalls zu einer geringen Abweichung der Lage
der bogen- bzw. teilringförmigen Seitenkanten der Facetten-Reflexionsfläche führt.
Bei einer Verkippung um diese Kippachse verschieben sich praktisch
ausschließlich die in Umfangsrichtung um die Teilkreis-
bzw. Bogenform führenden bzw. nachfolgenden Stirnseiten
der Facetten-Reflexionsflächen.A
Arrangement of the tilt axis according to claim 9 ensures
that a tilt of the respective field facet occupancy
this field facet changes only slightly in the main reflection plane,
because a tilting at best to a small deviation of the situation
the arcuate or partially annular side edges of the facet reflection surface leads.
With a tilt around this tilt axis move practically
exclusively in the circumferential direction around the pitch circle
or arch shape leading or subsequent end faces
the faceted reflection surfaces.
Feldfacetten
nach Anspruch 10 lassen sich im Vergleich zu Feldfacetten mit geringerer
Teilringstärke mit geringerem Herstellungsaufwand fertigen. Mit
dieser minimalen Teilringstärke einher geht eine entsprechend
für die Herstellung der Feldfacetten besser handhabbare
Stärke des jeweiligen Feldfacetten-Grundkörpers.
Zudem kann die gegenseitige relative Abschattung der Feldfacetten
mit zunehmender Breite geringer sein.field facets
According to claim 10 can be compared to field facets with less
Manufacture part ring thickness with less manufacturing effort. With
this minimum partial ring thickness is accompanied by a corresponding
more manageable for the production of field facets
Strength of the respective field facet body.
In addition, the mutual relative shading of the field facets
be smaller with increasing width.
Um
einen weiteren Kipp-Freiheitsgrad nach Anspruch 11 verkippte Feldfacetten
gewährleisten eine erwünschte Variabilität
bei der Zuordnung der Feldfacetten zu Pupillenfacetten eines Pupillenfacettenspiegels
einer Beleuchtungsoptik der EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Eine
vorgegebene und gut durchmischte Zuordnung von den Feldfacetten
zugeordneten Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels ist möglich.
Als Kippachse für dem weiteren Kipp-Freiheitsgrad ist eine
Achse gewählt, deren Verkippung zu einer möglichst
geringen Abweichung einer Fläche einer auf die Haupt-Reflexionsebene
projizierten Feldfacette zur realen Reflexionsfläche der Feldfacette
führt.Around
another tilting degree of freedom according to claim 11 tilted field facets
ensure a desired variability
in the assignment of field facets to pupil facets of a pupil facet mirror
an illumination optics of the EUV projection exposure system. A
predetermined and well-mixed assignment of the field facets
associated pupil facets of the pupil facet mirror is possible.
As a tilting axis for the further tilting degree of freedom is a
Axis selected, their tilting to a possible
slight deviation of a surface of one on the main reflection plane
projected field facet to the real reflection surface of the field facet
leads.
Ein
Feldfacettenspiegel nach Anspruch 12, für den erfindungsgemäß verschiedene
Ausführungen angegeben sind, erhöht den EUV-Lichtdurchsatz innerhalb
einer mit einem derartigen Feldfacettenspiegel ausgerüsteten
Projektionsbelichtungsanlage.One
Field facet mirror according to claim 12, for the different according to the invention
Specified embodiments, increases the EUV light throughput within
one equipped with such a field facet mirror
Projection exposure system.
Ein
Fertigungsverfahren nach Anspruch 13 erlaubt eine effiziente Herstellung
von Feldfacettengruppen mit Seitenwänden benachbarter Facetten-Grundkörper,
die den gleichen Krümmungsradius haben.One
Manufacturing method according to claim 13 allows efficient production
of field facet groups with sidewalls of adjacent facet bodies,
which have the same radius of curvature.
Ein
Fertigungsverfahren nach Anspruch 14 ist angepasst an Facettenblock-Anordnungen
von Feldfacettenspiegeln.One
The manufacturing method according to claim 14 is adapted to facet block arrangements
of field faceted mirrors.
Ein
Fertigungsverfahren nach Anspruch 15 ermöglicht eine exakte
Ausrichtung der innerhalb eines Facettenblocks zusammengefassten
Feldfacetten.One
Manufacturing method according to claim 15 enables a precise
Alignment of the summarized within a facet block
Field facets.
Die
Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 16, eines Beleuchtungssystems
nach Anspruch 17, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch
18, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 19 sowie eines mikrostrukturierten
Bauteils nach Anspruch 20 entsprechen denjenigen, die vorstehend
unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Feldfacettenspiegel
bereits diskutiert wurden.The advantages of a lighting optical system according to claim 16, an illumination system according to claim 17, a projection exposure apparatus according to Claim 18, a manufacturing method according to claim 19 and a microstructured component according to claim 20 correspond to those which have already been discussed above with reference to the field facet mirror according to the invention.
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung
zeigen:One
Embodiment of the invention will be described below
explained in detail the drawing. In this drawing
demonstrate:
1 schematisch
eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie,
wobei eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt gezeigt ist; 1 schematically a projection exposure system for EUV microlithography, wherein a lighting optical system is shown in meridional section;
2 eine
Aufsicht auf einen Feldfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik nach 1; 2 a plan view of a field facet mirror of the illumination optical system 1 ;
3 schematisch
eine Ausschnittsvergrößerung gemäß Ausschnitt
III in 2; 3 schematically an enlarged detail according to section III in 2 ;
4 vergrößert
und perspektivisch eine einzelne der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels nach 2; 4 magnifies and perspectively replicates a single one of the field facets of the field facet mirror 2 ;
5 bis 8 jeweils
in Aufsicht verschiedene Ausführungen von gruppenweise
angeordneten Feldfacetten zum Einsatz im Feldfacettenspiegel nach 2 sowie
Beispiele für deren benachbarte Anordnung; 5 to 8th in each case different embodiments of arrayed array facets for use in the field facet mirror 2 as well as examples of their neighboring arrangement;
9 in
einem zu 1 vergleichbaren, um 180° um
eine x-Achse und um 90° um eine z-Achse gedrehten Meridionalschnitt
Beleuchtungsverhältnisse am Rand eines von der Be leuchtungsoptik
ausgeleuchteten Objektfeldes am Ort eines Intensitäts-Überwachungssensors; 9 in one too 1 comparable, by 180 ° about an x-axis and rotated by 90 ° about a z-axis meridional section illumination conditions at the edge of a luminous illumination illuminated by the Be object field at the location of an intensity monitoring sensor;
10 eine
Aufsicht auf das Objektfeld, wobei die Randausleuchtung von diesem
für verschiedene Beleuchtungsrichtungen hervorgehoben ist; 10 a top view of the object field, the edge illumination of which is highlighted for different lighting directions;
11 in
einer zur 10 ähnlichen Darstellung
eine Überlagerung der Ausleuchtung des Objektfeldes ausgehend
von einem vorgegebenen Testpunkt-Muster auf den Feldfacetten bei
einer Anordnung nach 2; 11 in a to 10 similar representation, a superposition of the illumination of the object field starting from a predetermined test point pattern on the field facets in an arrangement after 2 ;
12 schematisch
eine Darstellung zweier benachbarter und zueinander verkippt angeordneter Feldfacetten
zur Darstellung möglicher Kippwinkel; 12 schematically a representation of two adjacent and tilted to each other arranged field facets to illustrate possible tilt angle;
13 schematisch
einen Ablauf bei der Herstellung eines Feldfacettenspiegels mit
Feldfacetten, wobei einander zugewandte Seitenwände benachbarter
Facetten-Grundkörper den gleichen Krümmungsradius
haben. 13 schematically a process in the production of a field facet mirror with field facets, wherein mutually facing side walls of adjacent facet base body have the same radius of curvature.
1 zeigt
schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für
die EUV-Mikrolithographie. Als Lichtquelle 2 dient eine
EUV-Strahlungsquelle. Hierbei kann es sich um eine LPP-(Laser Produced
Plasma, lasererzeugtes Plasma)Strahlungsquelle oder um eine DPP-(Discharged
Produced Plasma, gasendladungserzeugtes Plasma)Strahlungsquelle handeln.
Die Lichtquelle 2 emittiert EUV-Nutzstrahlung 3 mit
einer Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Die
Nutzstrahlung 3 wird nachfolgend auch als Beleuchtungs-
oder Abbildungslicht bezeichnet. 1 schematically shows a projection exposure system 1 for EUV microlithography. As a light source 2 serves an EUV radiation source. This may be an LPP (Laser Produced Plasma) radiation source or a DPP (Discharge Produced Plasma) radiation source. The light source 2 emits EUV useful radiation 3 with a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The useful radiation 3 is hereinafter also referred to as illumination or imaging light.
Das
von der Lichtquelle emittierte Beleuchtungslicht 3 wird
zunächst von einem Kollektor 4 gesammelt. Hierbei
kann es sich, abhängig vom Typ der Lichtquelle 2,
um einen Ellipsoid-Spiegel oder um einen genesteten Kollektor handeln.
Nach dem Kollektor 4 durchtritt das Beleuchtungslicht 3 eine
Zwischenfokusebene 5 und trifft anschließend auf
einen Feldfacettenspiegel 6, der nachfolgend noch im Detail
erläutert wird. Vom Feldfacettenspiegel 6 wird
das Beleuchtungslicht 3 hin zu einem Pupillenfacettenspiegel 7 reflektiert. Über
die Facetten des Feldfacettenspiegels 6 einerseits und
des Pupillenfacettenspiegels 7 andererseits wird das Beleuchtungslichtbündel
in eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen aufgeteilt, wobei
jedem Ausleuchtungskanal genau ein Facettenpaar mit einer Feldfacette
oder einer Pupillenfacette zugeordnet ist.The illumination light emitted from the light source 3 is first of a collector 4 collected. This may vary depending on the type of light source 2 to act an ellipsoidal mirror or a nested collector. After the collector 4 passes through the illumination light 3 an intermediate focus level 5 and then hits a field facet mirror 6 , which will be explained in detail below. From the field facet mirror 6 becomes the illumination light 3 towards a pupil facet mirror 7 reflected. About the facets of the field facet mirror 6 on the one hand and the pupil facet mirror 7 On the other hand, the illuminating light beam is divided into a plurality of illumination channels, wherein each illumination channel is associated with exactly one facet pair with a field facet or a pupil facet.
Eine
dem Pupillenfacettenspiegel 7 nachgeordnete Folgeoptik 8 führt
das Beleuchtungslicht 3, also das Licht aller Ausleuchtungskanäle,
hin zu einem Objektfeld 9. Der Feldfacettenspiegel 6,
der Pupillenfacettenspiegel 7 sowie die Folgeoptik 8 sind Bestandteile
einer Beleuchtungsoptik 10 zur Ausleuchtung des Objektfeldes 9.
Das Objektfeld 9 ist bogen- bzw. teilkreisförmig,
wie nachfolgend noch erläutert wird. Das Objektfeld 9 liegt
in einer Objektebene 11 einer der Beleuchtungsoptik 10 nachgeordneten
Projektionsoptik 12 der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Eine im Objektfeld 9 angeordnete Struktur auf einem in
der Zeichnung nicht dargestellten Retikel, also auf einer zu projizierenden
Maske, wird mit der Projektionsoptik 12 auf ein Bildfeld 13 in
einer Bildebene 14 abgebildet. Am Ort des Bildfeldes 13 ist ein
in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellter Wafer angeordnet,
auf den die Struktur des Retikels zur Herstellung eines mikro- bzw.
nanostrukturierten Bauteils, beispielsweise eines Halbleiterchips, übertragen
wird.A pupil facet mirror 7 downstream follow-on optics 8th guides the illumination light 3 , ie the light of all illumination channels, towards an object field 9 , The field facet mirror 6 , the pupil facet mirror 7 as well as the subsequent optics 8th are components of a lighting system 10 for illuminating the object field 9 , The object field 9 is arcuate or part-circular, as will be explained below. The object field 9 lies in an object plane 11 one of the illumination optics 10 downstream projection optics 12 the projection exposure system 1 , One in the object field 9 arranged structure on a reticle, not shown in the drawing, ie on a mask to be projected, is combined with the projection optics 12 on a picture frame 13 in an image plane 14 displayed. At the place of the picture field 13 a wafer, likewise not shown in the drawing, is arranged, onto which the structure of the reticle for producing a microstructured or nanostructured component, for example a semiconductor chip, is transferred.
Die
Folgeoptik 8 zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 7 und
dem Objektfeld 9 hat drei weitere EUV-Spiegel 15, 16, 17.
Der letzte EUV-Spiegel 17 vor dem Objektfeld 9 ist
als Spiegel für streifenden Einfall (grazing incidence-Spiegel)
ausgeführt. Bei alternativen Ausführungen der
Beleuchtungsoptik 10 kann die Folgeoptik 8 auch
mehr oder weniger Spiegel aufweisen oder sogar ganz entfallen. Im
letzteren Fall wird das Beleuchtungslicht 3 vom Pupillenfacettenspiegel 7 direkt
zum Objektfeld 9 geführt.The consequence optics 8th between the pupil facet mirror 7 and the object field 9 has three more EUV levels 15 . 16 . 17 , The last EUV mirror 17 in front of the object field 9 is designed as a grazing incidence mirror. For alternative versions of the illumination optics 10 can the follow-on optics 8th also have more or less mirror or even completely eliminated. In the latter case, the illumination light becomes 3 from the pupil facet tenspiegel 7 directly to the object field 9 guided.
Zur
Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend
ein xyz-Koordinatensystem verwendet. In der 1 verläuft
die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung
verläuft in der 1 nach rechts und die z-Richtung
verläuft in der 1 nach unten. Soweit in den 2 ff.
ebenfalls ein kartesisches Koordinatensystem verwendet wird, spannt
dieses jeweils die Reflexionsfläche der dargestellten Komponente
auf. Die x-Richtung ist dann jeweils parallel zur x-Richtung in
der 1. Eine Winkelbeziehung der y-Richtung der individuellen
Reflexionsfläche zur y-Richtung in der 1 hängt
von der Orientierung der jeweiligen Reflexionsfläche ab.To facilitate the representation of positional relationships, an xyz coordinate system is used below. In the 1 the x-direction is perpendicular to the plane of the drawing. The y-direction runs in the 1 to the right and the z-direction runs in the 1 downward. As far as in the 2 ff. Also, a Cartesian coordinate system is used, this spans in each case the reflection surface of the component shown. The x-direction is then in each case parallel to the x-direction in the 1 , An angular relationship of the y-direction of the individual reflection surface to the y-direction in the 1 depends on the orientation of the respective reflection surface.
2 zeigt
den Feldfacettenspiegel 6 stärker im Detail. Dieser
hat insgesamt vier in Spalten S1, S2, S3, S4, die in der 2 von
links nach rechts durchnummeriert sind, angeordnete einzelne Feldfacetten 18.
Die beiden mittleren Spalten S2, S3, sind durch einen Bauraum 19 voneinander
getrennt, der in y-Richtung verläuft und eine konstante
x-Ersteckung hat. Der Bauraum 19 entspricht einer Fernfeld-Abschattung
des Beleuchtungslichtbündels, die konstruktiv durch den
Aufbau der Lichtquelle 2 und des Kollektors 4 bedingt
ist. Die vier Facettenspalten S1 bis S4 haben jeweils eine y-Ersteckung,
die gewährleistet, dass alle vier Facettenspalten S1 bis
S4 innerhalb eines kreisförmig begrenzten Fernfeldes 20 des Beleuchtungslichts 3 liegen.
Mit der Berandung des Fernfeldes 20 fällt der
Rand einer Trägerplatte 21 für die Feldfacetten 18 zusammen. 2 shows the field facet mirror 6 stronger in detail. This has a total of four in columns S1, S2, S3, S4, which in the 2 numbered from left to right, arranged individual field facets 18 , The two middle columns S2, S3, are through a space 19 separated, which runs in the y-direction and has a constant x-insertion. The installation space 19 corresponds to a far-field shading of the illumination light beam, the constructive by the structure of the light source 2 and the collector 4 is conditional. The four facet columns S1 to S4 each have a y-propagation, which ensures that all four facet columns S1 to S4 within a circularly limited far field 20 of the illumination light 3 lie. With the boundary of the far field 20 falls the edge of a support plate 21 for the field facets 18 together.
Die
Feldfacetten 18 haben eine in Bezug auf eine Projektion
auf die xy-Ebene, also in Bezug auf eine Haupt-Reflexionsebene des
Feldfacettenspiegels 6, eine zueinander kongruente Bogen-
bzw. Teilringform, die zur Form des Objektfeldes 9 ähnlich
ist.The field facets 18 have one with respect to a projection on the xy plane, that is, with respect to a main reflection plane of the field facet mirror 6 , a mutually congruent arc or partial ring shape, the shape of the object field 9 is similar.
Das
Objektfeld 9 hat ein x/y-Aspektverhältnis von
13/1. Das x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 18 ist
größer als 13/1. Je nach Ausführung beträgt das
x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 18 beispielsweise
26/1 und ist in der Regel größer als 20/1.The object field 9 has an x / y aspect ratio of 13/1. The x / y aspect ratio of the field facets 18 is greater than 13/1. Depending on the design, the x / y aspect ratio of the field facets is 18 for example 26/1 and is usually greater than 20/1.
Insgesamt
hat der Feldfacettenspiegel 6 416 Feldfacetten 18.
Alternative Ausführungen derartiger Feldfacettenspiegel 6 können
Anzahlen der Feldfacetten 18 im Bereich zwischen einigen
zehn bis beispielsweise tausend haben.Overall, the field facet mirror has 6 416 field facets 18 , Alternative embodiments of such field facet mirrors 6 can be numbers of field facets 18 ranging from a few tens to a thousand, for example.
Die
Feldfacetten 18 haben eine Ersteckung in y-Richtung von
etwa 3,4 mm. Die Ausdehnung der Feldfacetten 18 in y-Richtung
ist insbesondere größer als 2 mm.The field facets 18 have a displacement in the y-direction of about 3.4 mm. The extent of the field facets 18 in the y-direction is in particular greater than 2 mm.
Die
Gesamtheit aller 416 Feldfacetten 18 hat eine Packungsdichte
von 73%. Die Packungsdichte ist definiert als die Summe der Fläche
aller Feldfacetten 18 im Verhältnis zur auf der
Trägerplatte 21 insgesamt ausgeleuchteten Fläche.The totality of all 416 field facets 18 has a packing density of 73%. The packing density is defined as the sum of the area of all field facets 18 in relation to on the carrier plate 21 total illuminated area.
3 zeigt
eine Ausschnittsvergrößerung des Feldfacettenspiegels 6 in
einem Endbereich der Facettenspalte S1. Benachbarte der Feldfacetten 18 sind
um eine Achse, die senkrecht zur Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels 6,
also parallel zur z-Achse in der 2, verläuft,
um mehr als 1° zueinander verkippt angeordnet. 3 shows an enlarged detail of the field facet mirror 6 in an end region of the facet column S1. Neighboring the field facets 18 are about an axis perpendicular to the main reflection plane of the field facet mirror 6 , ie parallel to the z-axis in the 2 , runs, tilted by more than 1 ° to each other.
Dies
ist in der 2 am Beispiel der in der Facettenspalte
S4 zweiten Feldfacette 182 von
unten im Vergleich zur in der Spalte S4 dritten Feldfacette 183 von unten dargestellt. Diese beiden
Feldfacetten 182 , 183 sind um eine Achse 23, die
senkrecht auf der Zeichenebene der 2 steht,
also senkrecht auf der Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels 6,
zueinander um einen Kippwinkel Kz von etwa 2° zueinander
verkippt. Auch ein größerer Kippwinkel Kz ist
möglich. Dies bewirkt, dass die Feldfacette 182 gegenüber der Feldfacette 183 am linken Rand, also in negativer
x-Richtung übersteht, während die Feldfacette 183 gegenüber der Feldfacette 182 um den gleichen Betrag am rechten
Rand, also in positiver x-Richtung übersteht. Entsprechende Überstände zwischen
benachbarten der Feldfacetten 18 sind der Ausschnittsvergrößerung
der 3 zu entnehmen. Die Kippwinkel Kz zwischen benachbarten
der Feldfacetten 18 variieren im Bereich zwischen ± 2,5°.This is in the 2 using the example of the second field facet in the facet column S4 18 2 from below compared to the third field facet in column S4 18 3 shown from below. These two field facets 18 2 . 18 3 are about an axis 23 perpendicular to the plane of the drawing 2 stands, that is perpendicular to the main reflection plane of the field facet mirror 6 , tilted to each other by a tilt angle Kz of about 2 ° to each other. A larger tilt angle Kz is possible. This causes the field facet 18 2 opposite the field facet 18 3 on the left edge, that is, in negative x-direction, while the field facet 18 3 opposite the field facet 18 2 by the same amount on the right edge, so in the positive x-direction survives. Corresponding projections between adjacent field facets 18 are the cropping magnification 3 refer to. The tilt angles Kz between adjacent field facets 18 vary in the range between ± 2.5 °.
Die
Kippachsen 23, mittels der der Kippwinkel Kz jeweils benachbarter
der Feldfacetten 18 zueinander definiert ist, liegen mittig
zwischen den Ringzentren, die diesen beiden teilringförmigen
Feldfacetten 18 zugeordnet sind. Die benachbarten Feldfacetten 18 sind
also zueinander um die Achse 23 verkippt, die in guter
Näherung mit dem Ringzentren zusammenfällt. Der
Kipp benachbarter Feldfacetten 18 zueinander um die über
die Lage der jeweiligen Ringzentren dieser Feldfacetten 18 definierte
Achse 23 wird nachfolgend auch als Kipp Z bezeichnet. Diesem
Kipp Z ist jeweils ein Kippwinkel Kz zugeordnet.The tilting axes 23 , By means of the tilt angle Kz respectively adjacent to the field facets 18 is defined to each other, are centered between the ring centers, these two part-annular field facets 18 assigned. The adjacent field facets 18 So they are to each other around the axis 23 tilted, which coincides in good approximation with the ring centers. The tilting of adjacent field facets 18 to each other about the position of the respective ring centers of these field facets 18 defined axis 23 is hereinafter also referred to as tilt Z. This tilt Z is in each case associated with a tilt angle Kz.
4 zeigt
Details des Aufbaus einer der Feldfacetten 18. In x-Richtung
hat die Reflexionsfläche 22 eine Erstreckung von
etwa 60 mm. Der Facetten-Grundkörper 24 setzt
sich abgewandt von der Reflexionsfläche 22 in
in der 4 nicht näher dargestellter Weise fort. 4 shows details of the construction of one of the field facets 18 , In the x-direction has the reflection surface 22 an extension of about 60 mm. The faceted body 24 sits away from the reflection surface 22 in the 4 not shown manner continued.
Die
Reflexionsfläche 22 trägt eine die Reflektivität
steigernde Multilayer(Mehrlagen)-Beschichtung mit alternierenden
Molybdän- und Silizium-Schichten.The reflection surface 22 carries a reflectivity-enhancing multilayer coating with alternating molybdenum and silicon layers.
Der
Facetten-Grundkörper 24 ist von zwei im Wesentlichen
senkrecht zur y-Achse angeordneten, gegenüberliegenden
sphärischen Seitenwänden 27, 28 konvex/konkav
begrenzt. Die dem Betrachter der 4 zugewandte
Seitenwand 27 ist konvex ausgeführt und die vom
Betrachter der 4 abgewandte Seitenwand 28 ist
konkav ausgeführt.The faceted body 24 is of two substantially perpendicular to the y-axis, opposing spherical side walls 27 . 28 convex / concave limited. The viewer of the 4 facing side wall 27 is convex and the viewer of the 4 opposite side wall 28 is concave.
Beschränkt
man sich auf eine derartige Gestaltung eines Facetten-Grundkörpers 24,
bei dem die Seitenwände 27, 28 parallel
verschobene Zylinderflächen sind, so sind Projektionen
der Reflexionsflächen 22 derartiger Facetten-Grundkörper 24 auf eine
Basisebene xy, die durch die Anordnung der Feldfacetten 18 nebeneinander
aufgespannt ist, begrenzt durch parallel verschobene Teilkreise.
Die Richtung der radial verlaufenden Parallelverschiebung des durch
die konkav ausgeführte Seitenwand 28 definierten
inneren Teilkreises zum durch die konvexe Seitenwand 27 definierten äußeren
Teilkreis ist für jede der Feldfacetten 18 individuell.
Ein Winkel zwischen diesen Parallelverschiebungs-Richtungen und
der y-Achse entspricht dem jeweiligen Kippwinkel Kz.If one limits oneself to such a design of a faceted basic body 24 in which the side walls 27 . 28 parallel displaced cylindrical surfaces are, so are projections of the reflection surfaces 22 Such facet body 24 to a base plane xy, by the arrangement of the field facets 18 spanned next to each other, bounded by parallel shifted pitch circles. The direction of the radial parallel displacement of the concave side wall 28 defined inner pitch circle through the convex side wall 27 defined outer pitch circle is for each of the field facets 18 individually. An angle between these parallel displacement directions and the y-axis corresponds to the respective tilt angle Kz.
Die
Reflexionsfläche 22 ist als eine von insgesamt
vier Stirnwänden des Facetten-Grundkörpers 24 ausgeführt.
Die Reflexionsfläche 22 kann plan oder auch, entsprechend
vorgegebener Abbildungsvorgaben, gekrümmt, z. B. sphärisch,
asphärisch oder als Freiformfläche, ausgeführt
sein.The reflection surface 22 is as one of a total of four end walls of the facet base 24 executed. The reflection surface 22 can plan or even, according to predetermined imaging specifications, curved, z. B. spherical, aspherical or free-form surface, be executed.
4 zeigt
eine weitere Kippmöglichkeit benachbarter Feldfacetten 18 zueinander,
nämlich eine Verkippung um eine zur y-Achse parallele,
weitere Kippachse 25, was nachfolgend auch als Kipp Y bezeichnet
wird. Die Kippachse 25 verläuft parallel zu einem
Radius, der durch die Teilringform der Reflexionsfläche 22 der
Feldfacette 18 vorgegeben ist. Aufgrund des Kipp Y ergibt
sich eine Winkelabweichung einer normalen N auf die verkippte Reflexionsfläche (vgl. 22')
in der 4. Diese Kipp Y-Abweichung um ein einen Kippwinkel
Ky ist in der 4 stark übertrieben
dargestellt. Ein derartiger Kipp Y kann zur korrekten Ausrichtung
der Reflexionsfläche 22 der jeweiligen Feldfacette 18 oder
auch im Zusammenhang mit der Fertigung des Feldfacettenspiegels 6 genutzt
werden. Prinzipiell ist es möglich, über den Kipp
Y eine Zuordnung der jeweiligen Feldfacette 18 zur zugeordneten
Pupillenfacette des Pupillenfacettenspiegels 7 herbeizuführen. 4 shows a further tilting possibility of adjacent field facets 18 to each other, namely a tilt about a parallel to the y-axis, another tilt axis 25 , which is also referred to as tilting Y below. The tilt axis 25 runs parallel to a radius that is due to the partial ring shape of the reflection surface 22 the field facet 18 is predetermined. Due to the tilt Y, there is an angular deviation of a normal N on the tilted reflection surface (see. 22 ' ) in the 4 , This tilt Y deviation by a tilt angle Ky is in the 4 greatly exaggerated. Such a tilt Y can for correct alignment of the reflection surface 22 the respective field facet 18 or also in connection with the production of the field facet mirror 6 be used. In principle, it is possible to use the tilt Y to assign the respective field facet 18 to the assigned pupil facet of the pupil facet mirror 7 bring about.
Alternativ
zu einer Verkippung um einen Kippwinkel Kz, wie im Zusammenhang
mit der 2 beschrieben, ist es auch möglich,
die Feldfacetten 18 um eine ebenfalls zur z-Achse parallele
Kippachse 26 (vgl. 4) zu verkippen,
die durch einen Schwerpunkt 27a der Reflexionsfläche 22 verläuft.
Auch eine solche Verkippung um die Kippachse 26 führt
zu einem Kipp Z der Feldfacette 18.Alternatively to a tilt by a tilt angle Kz, as in connection with the 2 It is also possible to describe the field facets 18 around a likewise parallel to the z-axis tilt axis 26 (see. 4 ) to tilt through a center of gravity 27a the reflection surface 22 runs. Also, such a tilt about the tilt axis 26 leads to a tilt Z of the field facet 18 ,
5 zeigt
die Verkippung benachbarter Feldfacetten 18 um die jeweils
zu diesen definierten Kippachsen 23 nochmals schematisch.
In der 5 sind Ausschnitte zweier benachbarter Spalten
Sx und Sy dargestellt. Insgesamt vier Feldfacetten 181 bis 184 der
Spalte Sx, deren Index von oben nach unten durchnummeriert ist,
und insgesamt drei Feldfacetten 185 bis 187 der Spalte Sy, deren Index ebenfalls
von oben nach unten durchnummeriert ist, sind in der 5 dargestellt.
Die Feldfacetten 181 bis 187 haben jeweils wiederum eine Bogen-
bzw. Teilringform. 5 shows the tilt of adjacent field facets 18 around each of these defined tilt axes 23 again schematically. In the 5 are sections of two adjacent columns Sx and Sy shown. A total of four field facets 18 1 to 18 4 the column Sx, whose index is numbered from top to bottom, and a total of three field facets 18 5 to 18 7 The column Sy, whose index is also numbered from top to bottom, are in the 5 shown. The field facets 18 1 to 18 7 in turn each have a bow or partial ring shape.
Nicht
alle der Feldfacetten 181 bis 187 haben in Bezug auf ihre Projektion
auf die Haupt-Reflexionsebene xy des Feldfacettenspiegels 6 eine
zueinander kongruente Teilringform. So überstreicht die Feldfacette 182 einen größeren Umfangswinkel
als die darüber angeordnete Feldfacette 181 und
hat in x-Richtung eine größere Erstreckung als
die Feldfacette 181 .Not all of the field facets 18 1 to 18 7 have with respect to their projection on the main reflection plane xy of the field facet mirror 6 a congruent partial ring shape. This is how the field facet passes over 18 2 a larger circumferential angle than the superimposed field facet 18 1 and has a greater extension in the x-direction than the field facet 18 1 ,
Einander
zugewandte Seitenwände 27, 28 der Feldfacetten 181 bis 184 einerseits
und der Feldfacetten 185 bis 187 andererseits haben jeweils den gleichen
Krümmungsradius.Mutually facing side walls 27 . 28 the field facets 18 1 to 18 4 on the one hand and the field facets on the other 18 5 to 18 7 on the other hand each have the same radius of curvature.
Effektive
Kippwinkel Kz der Feldfacetten 185 bis 187 zueinander sind in der 5 durch
Pfeile 29 angedeutet. Drei der dargestellten Pfeile 29 stellen Verlängerungen
von Mittel-Symmetrie-Radien der jeweiligen Feldfacetten 185 bis 187 dar.
Beim jeweiligen Mittel-Symmetrie-Radius handelt es sich um den zusammenfallenden
Radius der beiden konkaven bzw. konvexen Seitenwände 28, 27 einer
der Feldfacetten 18. Diese Symmetrie-Radien werden in der
Zeichnung ebenfalls mit der Bezugsziffer 29 gekennzeichnet.
Dargestellt ist zudem eine repräsentative Kippachse 23.Effective tilt angles Kz of the field facets 18 5 to 18 7 to each other are in the 5 through arrows 29 indicated. Three of the illustrated arrows 29 represent extensions of center-symmetry radii of the respective field facets 18 5 to 18 7 The respective center-symmetry radius is the coincident radius of the two concave or convex sidewalls 28 . 27 one of the field facets 18 , These symmetry radii are also indicated by the reference numeral in the drawing 29 characterized. Shown is also a representative tilt axis 23 ,
Die
Krümmungsradien einiger der Seitenwände 27, 28 von
den Feldfacetten 18 sind in der 5 durch
gestrichelte Kreise angedeutet.The radii of curvature of some of the sidewalls 27 . 28 from the field facets 18 are in the 5 indicated by dashed circles.
6 zeigt
eine weitere Anordnung benachbarter Feldfacettenspiegel 181 bis 188 innerhalb
einer Facettenspalte Sx. Die sphärisch konkave Seitenwand 288 der in der 6 zuunterst
dargestellten Feldfacette 188 hat
einen Krümmungsradius mit dem Betrag R1,
ausgehend von einem Zentrum 308 .
Die sphärisch konvexe Seitenwand 278 der
Feldfacette 188 hat einen Krümmungsradius,
ebenfalls mit dem Betrag R1, ausgehend von
einem Zentrum 307 , das um eine
Mittenstärke Mz des Facetten-Grundkörpers 248 der Feldfacette 188 in
positiver y-Richtung versetzt zum Zentrum 308 angeordnet
ist. Das Zentrum 307 ist gleichzeitig
das Zentrum für die Krümmung der konkav sphärischen
Seitenwand 287 der Feldfacette 187 , die der Feldfacette 188 benachbart ist. Entsprechend sind
auch die anderen Seitenwände 271 bis 277 und 281 bis 286 der sonstigen in der 6 dargestellten
Feldfacetten 181 bis 188 durch Zentren 301 bis 307 , die voneinander jeweils wiederum
um den Abstand Mz voneinander positiver y-Richtung beabstandet sind,
definiert. 6 shows a further arrangement of adjacent field facet mirrors 18 1 to 18 8 within a facet column Sx. The spherical concave sidewall 28 8 the Indian 6 at the bottom shown field facet 18 8 has a radius of curvature with the amount R 1 , starting from a center 30 8 , The spherically convex sidewall 27 8 the field facet 18 8 has a radius of curvature, also with the amount R 1 , starting from a center 30 7 , that is, around a center strength Mz of the facet base 24 8 the field facet 18 8 in positive y-direction offset to the center 30 8 is arranged. The center 30 7 is at the same time the center for the curvature of the concave spherical side wall 28 7 the field facet 18 7 , the field facet 18 8 is adjacent. The other side walls are correspondingly the same 27 1 to 27 7 and 28 1 to 28 6 the other in the 6 illustrated field facets 18 1 to 18 8 through centers 30 1 to 30 7 , which are in turn spaced from each other by the distance Mz from each other positive y-direction defined.
In
der Ausführung nach 6 haben
also alle Seitenwände 271 bis 278 , 281 bis 288 vom Betrag her den gleichen Krümmungsradius
R1. Die Seitenwände 27x , 28x eines
der Facettenspiegel 18x verlaufen
bei der Ausführung nach 6 nicht
konzentrisch, sondern die Krümmungs-Mittelpunkte 30x der beiden Seitenwände 27x , 28x des
jeweiligen Feldfacettenspiegels 18x sind
um die Stärke der Reflexionsfläche in y-Richtung
zueinander versetzt.In the execution after 6 So all have sidewalls 27 1 to 27 8 . 28 1 to 28 8 the amount of the same radius of curvature R 1 . The side walls 27x . 28x one of the facet mirrors 18x run in the execution after 6 not concentric, but the centers of curvature 30x the two side walls 27x . 28x of the respective field facet mirror 18x are offset by the thickness of the reflection surface in y-direction to each other.
7 zeigt
eine alternative Ausführung von innerhalb einer Spalte
Sx benachbart angeordneter Feldfacetten 18.
In der 7 sind vier Feldfa cetten 181 bis 184 übereinander dargestellt.
Zwei der vier in der 7 dargestellten Feldfacetten 18,
nämlich die Feldfacetten 182 und 184 haben gegenüberliegende Seitenwände 272 , 282 bzw. 274 , 284 ,
die unterschiedliche Krümmungsradien R2,
R1 aufweisen und konzentrisch ausgeführt
sind. Dies ist in der 7 anhand der Krümmung
der Seitenwände 272 , 282 der Feldfacette 182 näher
veranschaulicht. Die sphärisch konkav ausgeführte
Seitenwand 282 hat einen Krümmungsradius
mit dem Betrag R1, ausgehend von einem Zentrum 302 . Ausgehend vom gleichen Zentrum 302 hat die sphärisch konvex
ausgeführte Seitenwand 272 der
Feldfacette 182 einen Krümmungsradius
mit Betrag R2, wobei R2 größer
ist als R1. 7 shows an alternative embodiment of within a column S x adjacent arranged field facets 18 , In the 7 are four field facets 18 1 to 18 4 shown above each other. Two of the four in the 7 illustrated field facets 18 namely the field facets 18 2 and 18 4 have opposite side walls 27 2 . 28 2 respectively. 27 4 . 28 4 having different radii of curvature R 2 , R 1 and are made concentric. This is in the 7 based on the curvature of the side walls 27 2 . 28 2 the field facet 18 2 illustrated in more detail. The spherically concave side wall 28 2 has a radius of curvature with the amount R 1 , starting from a center 30 2 , Starting from the same center 30 2 has the spherically convex sidewall 27 2 the field facet 18 2 a radius of curvature with magnitude R 2 , where R 2 is greater than R 1 .
Die
beiden weiteren in der 7 dargestellten Feldfacetten 181 , 183 haben
konvex/konkave Seitenwände 271 , 281 bzw. 273 , 283 , die verschiedene Krümmungsradien
haben und zudem nicht konzentrisch ausgeführt sind. Die
Anordnung der Facetten 18x in der
Spalte Sx nach 7 ist so, dass sich jeweils
eine Feldfacette 18 mit konzentrisch ausgeführten
Seitenwänden 27, 28 mit einer Feldfacette 18 mit nicht
konzentrisch ausgeführten Seitenwänden 27, 28 die
zudem unterschiedliche Krümmungsradien haben, abwechselt.The other two in the 7 illustrated field facets 18 1 . 18 3 have convex / concave side walls 27 1 . 28 1 respectively. 27 3 . 28 3 , which have different radii of curvature and are also not designed concentric. The arrangement of the facets 18x in the column Sx to 7 is such that in each case a field facet 18 with concentric sidewalls 27 . 28 with a field facet 18 with non-concentric sidewalls 27 . 28 which also have different radii of curvature, alternates.
8 zeigt
eine Facettenspalte Sx mit Feldfacetten 181 bis 184 , deren gegenüberliegende
Seitenwände 27, 28 nicht konzentrisch
ausgeführt sind. Zudem sind Zentren, über die
die sphärischen Seitenwände 27, 28 der
Feldfacetten 181 bis 184 nach 8 definiert
sind, fallweise auch in x-Richtung gegeneinander versetzt. Die Reflexionsflächen
der Feldfacetten 181 bis 184 nach 8 bilden
jeweils Teilringe mit in Umfangsrichtung variierender y-Stärke.
Die y-Stärke der Reflexionsfläche 22 der
Feldfacette 184 in der 8 nimmt
von links nach rechts kontinuierlich zu. Die y-Stärke der
Reflexionsfläche 22 Feldfacette 182 in der 8 nimmt
von links nach rechts kontinuierlich ab. Stärken der Feldfacetten 181 bis 184 in
der y-Richtung sind in der 8 stark übertrieben
dargestellt. Gestrichelt sind in der 8 unter einem
spitzen Winkel zur x-Achse verlaufende Linien angedeutet, die Kippwinkel
Kz der Feldfacetten 181 , 182 und 183 repräsentieren. 8th shows a facet column Sx with field facets 18 1 to 18 4 whose opposite side walls 27 . 28 are not concentric. There are also centers over which the spherical sidewalls 27 . 28 the field facets 18 1 to 18 4 to 8th are defined, occasionally offset in the x-direction against each other. The reflection surfaces of the field facets 18 1 to 18 4 to 8th each form part rings with circumferentially varying y-strength. The y-strength of the reflection surface 22 the field facet 18 4 in the 8th increases continuously from left to right. The y-strength of the reflection surface 22 field facet 18 2 in the 8th decreases continuously from left to right. Strengths of field facets 18 1 to 18 4 in the y-direction are in the 8th greatly exaggerated. Dashed are in the 8th indicated at an acute angle to the x-axis lines, the tilt angle K z of the field facets 18 1 . 18 2 and 18 3 represent.
Nachfolgend
werden anhand der 9 bis 11 Beleuchtungsverhältnisse
im Bereich des Objektfeldes 9 und im Bereich der Objektebene 11 erläutert.
In einer Detektionsebene 31, die zur Objektebene 11 um
einen Abstand Δz beabstandet ist und in Strahlrichtung
des Beleuchtungslichts 3 vor der Objektebene 11 liegt,
ist eine Detektionseinrichtung 32 mit zwei EUV-Intensitätssensoren 33 angeordnet, von
denen in der 9 einer schematisch dargestellt ist.
Die 9 zeigt vergrößert den Rand
des Objektfeldes 9 bei positiven x-Werten.The following are based on the 9 to 11 Illumination conditions in the area of the object field 9 and in the area of the object plane 11 explained. In a detection level 31 that go to the object level 11 is spaced by a distance Δz and in the beam direction of the illumination light 3 in front of the object plane 11 is is a detection device 32 with two EUV intensity sensors 33 arranged, of which in the 9 one is shown schematically. The 9 shows enlarged the edge of the object field 9 at positive x-values.
Zur
Beleuchtung des Objektfeldes 9 kann dieses unabhängig
von einem Beleuchtungswinkel innerhalb der numerischen Apertur NA
des Beleuchtungslichts 3 bis zu einem x-Wert xn zur
Projektionsbelichtung genutzt werden. Bei Einstrahlung aus Richtung –NA
schattet in der in der 9 dargestellte Sensor 33 das
Objektfeld 9 bei x-Werten, die größer sind
als xn ab. Damit aus der Strahlrichtung –NA
der Sensor 33 noch beaufschlagt wird, muss das Beleuchtungslichtbündel
in der Objektebene 11 in x-Richtung eine Erstreckung bis
x-NA haben, wobei gilt x–NA > x. Damit Beleuchtungslicht 3,
das auf den in der 9 dargestellten Sensor 33 genau
in z-Richtung eintrifft (vx = 0), muss in
der Objektebene 11 eine Ausleuchtung bis zum Wert x0 erfolgen, wobei gilt: x0 > x–NA.
Damit Beleuchtungslicht, das unter den Beleuchtungswinkel +NA einfällt,
den in der 9 dargestellten Sensor 33 erreicht,
muss in der Objektebene 11 eine Ausleuchtung bis zum x-Wert
x+NA erfolgen, wobei gilt: x+NA > x0.To illuminate the object field 9 this can be independent of an illumination angle within the numerical aperture NA of the illumination light 3 up to an x value x n for projection exposure. When irradiated from direction -NA shadows in the in the 9 illustrated sensor 33 the object field 9 at x values greater than x n ab. So that from the beam direction -NA the sensor 33 is still applied, the illumination light beam in the object plane 11 in the x-direction have an extent to x -NA , where x -NA > x. With it illumination light 3 on the in the 9 shown sensor 33 exactly in z-direction arrives (v x = 0), must be in the object plane 11 an illumination up to the value x 0 , where: x 0 > x -NA . Thus illumination light, which falls under the illumination angle + NA, in the 9 shown sensor 33 reached, must be in the object plane 11 an illumination to the x-value x + NA done, where: x + NA > x 0 .
Dies
ist in der 10 schematisch dargestellt,
die die Ausleuchtung des Objektfeldes 9 über dessen
Rand bei den Werten ±xn hinaus
darstellt. Gezeigt sind mit unterschiedlichen Punkt-Darstellungen
die Ecken der in x-Richtung erforderlichen Objektfeldausleuchtung,
damit bei den Einstrahlungen aus den Beleuchtungsrichtungen –NA,
vx = 0 und +NA eine Ausleuchtung des Sensors 33 gewährleistet
ist. Die Ecken zur Beleuchtungsrichtung –NA, die bei positiven
x-Werten den geringsten x-Abstand zum nutzbaren Feldrand xN haben, haben bei negativen x-Werten den
größten x-Abstand zum nutzbaren Feldrand –xn. Bei den Ecken zu der Beleuchtungsrichtung
+NA ist dies genau umgekehrt. Die Eckpunkte zur Beleuchtungsrichtung
vx = 0 haben zu beiden Seiten des Objektfeldes 9 den
gleichen x-Abstand zu den nutzbaren Feldgrenzen ±xn.This is in the 10 shown schematically, the illumination of the object field 9 beyond its edge at the values ± x n . The corners of the object field illumination required in the x-direction are shown with different point representations, thus illuminating the sensor with the irradiations from the illumination directions -NA, v x = 0 and + NA 33 is guaranteed. The corners to the illumination direction -NA, which have the lowest x-distance to the usable field edge x N for positive x-values, have the largest x-distance to the usable field edge -x n for negative x-values. At the corners to the illumination direction + NA this is exactly the opposite. The vertices to the illumination direction v x = 0 have on both sides of the object field 9 the same x-distance to the usable field boundaries ± x n .
Entsprechend
müssen die Feldfacetten 18, deren Form auf dem
Objektfeld 9 abgebildet überlagert wird, beleuchtungswinkelabhängig,
also abhängig von ihrer Zuordnung zu den jeweiligen Pupillenfacetten
des Pupillenfacettenspiegels 7, verschiedene Erstreckungen
in der x-Richtung haben, damit ohne Lichtverlust abhängig
vom Beleuchtungswinkel eine Ausleuchtung der Sensoren 33 jeweils
gerade noch erfüllt ist. Diese zur Ausleuchtung der Sensoren 33 notwendigen
verschiedenen Erstreckungen der Feldfacetten 18 in der
x-Richtung werden durch eine in der x-Richtung gezielte Asymmetrie
bestimmter der Feldfacetten 18 um den mittleren Symmetrie-Radius in
der x-Richtung erzielt.Accordingly, the field facets must 18 whose shape is on the object field 9 superimposed on the image, depending on the angle of illumination, that is, depending on their assignment to the respective pupil facets of the pupil facet mirror 7 , various Extentions in the x-direction have, so without loss of light depending on the illumination angle, an illumination of the sensors 33 each is just fulfilled. This for illuminating the sensors 33 necessary different extensions of the field facets 18 In the x-direction, certain asymmetry of the field facets is achieved by an asymmetry directed in the x-direction 18 achieved by the average symmetry radius in the x-direction.
Die
Ausleuchtung der Sensoren 33 wird also unabhängig
vom Kippwinkel Kz erreicht durch ein Anpassen der azimutalen Erstreckung
der einzelnen Feldfacetten 18 zu beiden Seiten des Mittel-Symmetrieradius 29.
Gemessen vom Mittel-Symmetrieradius aus haben die Feldfacetten 18 zu
beiden Seiten hin eine ungleiche x-Erstreckung sowie eine ungleiche
Ausdehnung in azimutaler Richtung um die jeweilige Kippachse 23.The illumination of the sensors 33 is thus achieved independently of the tilt angle Kz by adjusting the azimuthal extent of the individual field facets 18 on either side of the center symmetry radius 29 , Measured by the mean symmetry radius, the field facets have 18 on both sides an unequal x-extension and an unequal extent in the azimuthal direction about the respective tilt axis 23 ,
10 verdeutlicht
in einem Insert die Form der Projektionsflächen derart
asymmetrisierter Feldfacetten 18a, 18b und 18c.
Alle drei Feldfacetten 18a bis 18c haben ein und
denselben Mittel-Symmetrieradius 29. Ausgehend von diesem überstreicht
die in der 10 zuoberst dargestellte Feldfacette 18a nach
rechts einen größeren Azimutwinkel als nach links.
Die in der 10 mittig dargestellte Feldfacette 18b überstreicht
nach links einen größeren Azimutwinkel als nach
rechts. Die in der 10 zuunterst dargestellte Feldfacette 18c überstreicht
zu beiden Richtungen in etwa den gleichen Azimutwinkel. Es wird
darauf hingewiesen, dass alle drei Feldfacetten 18a bis 18c den
gleichen Kippwinkel Kz haben. 10 illustrates in an insert the shape of the projection surfaces of such asymmetrized field facets 18a . 18b and 18c , All three field facets 18a to 18c have one and the same central symmetry radius 29 , Starting from this one sweeps over in the 10 uppermost field facet 18a to the right a larger azimuth angle than to the left. The in the 10 centered field facet 18b sweeps to the left a larger azimuth angle than to the right. The in the 10 at the bottom shown field facet 18c covers the same azimuth angle in both directions. It should be noted that all three field facets 18a to 18c have the same tilt angle K z .
11 zeigt
die Überlagerung von entsprechend der Anordnung nach 2 mit
Kipp Z gegeneinander verkippten Feldfacetten 18 im Objektfeld 9. Dargestellt
ist die Überlagerung ausgewählter Ausleuchtungspunkte
AP einerseits im Bereich der Mitte der jeweiligen Feldfacette 18 und
andererseits im Bereich der beiden Seiten der Feldfacetten 18.
Die 11 zeigt, dass gleiche Positionen auf den verschiedenen
Feldfacetten 18 bei der Anordnung nach 2 im
Objektfeld 9 auch im Bereich der Ränder des Objektfeldes 9 auf
den gleichen Positionen überlagert werden. 11 shows the superposition of according to the arrangement 2 with tilting Z field facets tilted against each other 18 in the object field 9 , Shown is the superposition of selected illumination points AP on the one hand in the region of the center of the respective field facet 18 and on the other hand in the area of the two sides of the field facets 18 , The 11 shows that same positions on the different field facets 18 in the arrangement after 2 in the object field 9 also in the area of the edges of the object field 9 be superimposed on the same positions.
Eine
unerwünschte Streuung, also eine Abweichung der Bilder
gleicher Facettenpunkt verschiedener Facetten in der Objektebene 11 findet
nicht statt.An undesirable scattering, ie a deviation of the images of the same facet point of different facets in the object plane 11 does not take place.
Diese
praktisch perfekte Überlagerung der Bilder der Feldfacetten 18 im
Objektfeld 9 ist eine direkte Folge der Tatsache, dass
sich die Projektionsflächen der Reflexionsflächen 22 der
verschiedenen Feldfacetten 18 auf die Basisebene xy in
mindestens einem der nachfolgenden Parameter unterscheiden: Größe
der Reflexionsflächen 22, Form der Reflexionsflächen 22,
Orientierung der Reflexionsflächen 22. Dieser
Unterschied führt zu einer Vorkompensation, sodass die
individuelle Abbildung der unterschiedlichen Reflexionsflächen 22 in
das Objektfeld 9 mit der hierbei erfolgenden Verkippung,
der hierbei erfolgenden Größenänderung
und der hierbei erfolgenden Formänderung genau zur in der 11 dargestellten,
perfekten Überlagerung der Feldfacetten 18 im
Objektfeld 9 führt.This practically perfect overlay of the images of the field facets 18 in the object field 9 is a direct consequence of the fact that the projection surfaces of the reflection surfaces 22 of the different field facets 18 to the base level xy differ in at least one of the following parameters: Size of the reflection surfaces 22 , Shape of the reflection surfaces 22 , Orientation of the reflection surfaces 22 , This difference leads to a pre-compensation, so that the individual mapping of the different reflection surfaces 22 in the object field 9 with the case taking place tilting, the case occurring change in size and the case occurring change in shape exactly in the 11 shown, perfect superposition of field facets 18 in the object field 9 leads.
12 veranschaulicht
die Möglichkeiten einer Verkippung zweier Feldfacetten 181 , 182 ,
deren einander zugewandte Seitenwände 271 , 282 konzentrisch mit dem gleichen Krümmungsradius
angeordnet sind. Ein beliebiger Kipp auf der hierdurch definierten
Oberfläche um ein Zentrum O ist möglich. Die zugehörige
Kippachse kann in beliebiger Richtung verlaufen. Es ist lediglich
erforderlich, dass diese Kippachse durch das Zentrum O verläuft. 12 illustrates the possibilities of tilting two field facets 18 1 . 18 2 , their side walls facing each other 27 1 . 28 2 are arranged concentrically with the same radius of curvature. Any tilt on the surface defined thereby around a center O is possible. The associated tilting axis can run in any direction. It is only necessary that this tilting axis passes through the center O.
13 zeigt
schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines Facettenspiegels 6 nach
Art desjenigen der 2. Zunächst werden
einzelne Roh-Feldfacetten 34 mit sphärischen Seitenwänden 27, 28 hergestellt
(vgl. Verfahrensschritt 35, bei dem ein sphärischer
Schleifkörper 36 zur Herstellung der Seitenwände 28 angedeutet
ist). In einem Verfahrens schritt 37 werden dann die einzelnen Roh-Feldfacetten 34 zu
einem Feldfacetten-Stapel 38 zugeordnet, bei dem jeweils
aneinander zugeordnete Seitenwände 27, 28 benachbarter
Facetten-Grundkörper 24 den gleichen Krümmungsradius haben. 13 schematically shows the sequence of a method for producing a facet mirror 6 like the one of the 2 , First, single raw field facets 34 with spherical side walls 27 . 28 prepared (see method step 35 in which a spherical grinding wheel 36 for the production of sidewalls 28 is indicated). In a process step 37 then become the single raw field facets 34 to a field facet stack 38 assigned to each side walls associated with each other 27 . 28 adjacent facet body 24 have the same radius of curvature.
Die
einzelnen Reflexionsflächen 22 der Roh-Feldfacetten 34 werden
individuell bearbeitet, also optisch poliert und mit dem Reflexions-Multilayer versehen.The individual reflection surfaces 22 the raw field facets 34 are individually processed, so optically polished and provided with the reflection multilayer.
Nach
dem Zuordnen im Schritt 37 und vor dem individuellen Bearbeiten
(Schritt 39) wird in einem Verfahrensschritt 40 ein
Block aus den Roh-Feldfacetten 34 zusammengesetzt (Schritt 40a) und
dann eine Grundfläche 41 des Blocks aus den Roh-Feldfacetten 34 zu
einer planen Referenzfläche geschliffen. Nach dem individuellen
Bearbeiten 39 erfolgt dann ein Zusammensetzen jeweils einer
Gruppe der Feldfacetten 18 zu einem Facettenblock 42,
wobei die Referenzfläche 41 an einer planen Gegenfläche 43 einer
Spiegel-Haltestruktur 44 angelegt wird.After assigning in step 37 and before individual editing (step 39 ) is in a process step 40 a block of the raw field facets 34 assembled (step 40a ) and then a base 41 of the block from the raw field facets 34 ground to a flat reference surface. After individual editing 39 then a combination of each of a group of field facets takes place 18 to a facet block 42 , where the reference surface 41 on a flat counter surface 43 a mirror-holding structure 44 is created.
Durch
die vorstehend beschriebenen Anordnungsvarianten der Feldfacetten 18 des
Feldfacettenspiegels 6 ist ein Transfer des Beleuchtungslichts 3,
das zur Beleuchtung des Objektfeldes 9 vom Feldfacettenspiegel 6 reflektiert
wurde, maximiert.By the arrangement variants of the field facets described above 18 of the field facet mirror 6 is a transfer of the illumination light 3 that is used to illuminate the object field 9 from the field facet mirror 6 reflected, maximized.
Zur
Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die
Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen
eingesetzt: Zunächst werden das Retikel und der Wafer bereitgestellt.
Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel auf eine
lichtempfindliche Schicht des Wafers mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert.
Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikrostruktur
auf dem Wafer und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.The projection exposure apparatus is used to produce a microstructured or nanostructured component 1 used as follows: First provided the reticle and the wafer. Subsequently, a structure on the reticle is applied to a photosensitive layer of the wafer by means of the projection exposure apparatus 1 projected. By developing the photosensitive layer, a microstructure is then produced on the wafer and thus the microstructured component.
Die
Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt.
Das Retikel wird dabei in der y-Richtung während der Projektionsbelichtung
kontinuierlich verlagert. Alternativ ist auch eine Ausgestaltung
als Stepper möglich, bei der das Retikel schrittweise in
der y-Richtung verlagert wird.The projection exposure machine 1 is designed as a scanner. The reticle is thereby continuously displaced in the y-direction during the projection exposure. Alternatively, an embodiment as a stepper is possible in which the reticle is displaced stepwise in the y-direction.
Bei
der Anordnung nach 7 ist eine Kippjustage beispielsweise
der Feldfacette 182 um das Zentrum 302 möglich, ohne dass hierbei
die anderen Feldfacetten 181 , 183 , 184 ,
verlagert werden müssen.In the arrangement according to 7 is a tilt adjustment, for example, the field facet 18 2 around the center 30 2 possible without the other field facets 18 1 . 18 3 . 18 4 , have to be relocated.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 2007/128407
A [0002] - WO 2007/128407 A [0002]