DE102010050947A1

DE102010050947A1 - Verfahren und Anordnung zur Stabilisierung des Quellortes der Erzeugung extrem ultravioletter (EUV-)Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas

Info

Publication number: DE102010050947A1
Application number: DE102010050947A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kleinschmidt Jürgen
Original assignee: Xtreme Technologies GmbH
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: NL2007741C2; JP5526436B2; US8546775B2; NL2007741A; JP2012104481A; US20120112101A1; DE102010050947B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung von EUV-Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas. Die Aufgabe, eine neue Möglichkeit zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung von EUV-Strahlung zu finden, die während des Betriebes der Strahlungsquelle mit einfachen Mitteln eine Kompensation der Lageänderungen des Quellortes erlaubt, wird erfindungsgemäß gelöst, indem im Verdampfungsstrahl (3) erste und eine zweite Strahlausrichteinheiten (4, 7) sowie eine Strahlfokussiereinheit (5) angeordnet sind, die mit ersten bis dritten Messeinrichtungen (8, 9, 10) verbunden und einstellbar sind, um Richtungs- und Divergenzabweichungen des Verdampfungsstrahls (3) von Soll-Werten zu erfassen und zu kompensieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung extrem ultravioletter(EUV-)Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas, wobei ein Verdampfungsstrahl einer gepulsten energiereichen Strahlung über eine Strahlfokussierungseinheit auf einen vorgegebenen Verdampfungsort zur Verdampfung eines Emittenten zwischen zwei Elektroden einer Vakuumkammer gerichtet wird.
Die Erfindung findet insbesondere Anwendung in der Halbleiterlithographie und ist vorzugsweise für die EUV-Lithographie im Spektralband 13,5 ± 0,135 nm geeignet.
Zur Erzeugung einer EUV-Strahlung mittels eines Entladungsplasmas ist es bekannt (z. B. US 7,541,604 ; US 6,815,900 ) einen geeigneten Emittenten, wie z. B. Zinn, in einer Vakuumkammer mittels einer fokussierten, gepulsten energiereichen Strahlung (Verdampfungsstrahl), z. B. Laserstrahlung, zwischen zwei Elektroden in einem Verdampfungsort zu verdampfen und mittels einer gepulsten elektrischen Entladung zwischen den Elektroden den Emittenten in ein Entladungsplasma zu überführen. Der Raum, in dem das Entladungsplasma erzeugt wird und von dem EUV-Strahlung ausgesendet wird, stellt den Quellort dar.
Für viele Anwendungen von EUV-Strahlung, z. B. für die Mikrolithografie, ist eine gleichmäßige Qualität der bereitgestellten EUV-Strahlung von großer Bedeutung.
Dabei können bereits geringfügige Änderungen der Position des Quellortes zwischen den einzelnen EUV-Strahlungspulsen einen sehr nachteiligen Einfluss auf die Qualität der EUV-Anwendungen haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Möglichkeit zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung extrem ultravioletter(EUV-)Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas zu finden, die während des Betriebes der Strahlungsquelle mit einfachen Mitteln eine Kompensation der wärmebedingten Lageänderungen des Quellortes erlaubt.
Die Aufgabe wird in einem Verfahren zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung extrem ultravioletter(EUV-)Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas, bei dem ein Verdampfungsstrahl einer gepulsten energiereichen Strahlung über eine Strahlfokussierungseinheit auf einen vorgegebenen Verdampfungsort zur Verdampfung eines Emittenten zwischen zwei Elektroden einer Vakuumkammer gerichtet wird, durch folgende Schritte gelöst:

– Erfassung von ersten Richtungs-Ist-Werten des Verdampfungsstrahls in zwei Koordinaten vor dem Auftreffen auf eine erste Strahlausrchteinheit und Vergleich der erfassten Richtungs-Ist-Werte mit ersten Richtungs-Soll-Werten zur Feststellung von ersten Richtungsabweichungen,
– Lagekorrektur einer zweiten Strahlausrichteinheit in zwei Koordinaten zur Kompensation der ersten Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls;
– Erfassung von zweiten Richtungs-Ist-Werten des Verdampfungsstrahls in zwei Koordinaten nach der ersten Strahlausrichteinheit und Vergleich der erfassten zweiten Richtungs-Ist-Werte mit zweiten Richtungs-Soll-Werten zur Feststellung von zweiten Richtungsabweichungen in Richtung auf den vorgegebenen Verdampfungsort,
– Lagekorrektur der ersten Strahlausrichteinheit in zwei Koordinaten zur Kompensation der zweiten Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls;
– Erfassung von Divergenz-Ist-Werten des Verdampfungsstrahls nach der ersten Strahlausrichteinheit und Vergleich der erfassten Divergenz-Ist-Werte mit Divergenz-Soll-Werten, bei denen das Verdampfungsstrahl entlang der korrigierten Richtung des Verdampfungsstrahls im vorgegebenen Verdampfungsort fokussiert ist, zur Feststellung von Divergenzabweichungen und
– Korrektur der Strahlfokussiereinheit zur Kompensation der Divergenzabweichungen, sodass eine Fokussierung des Verdampfungsstrahls im Verdampfungsort eingestellt wird.

Der Verdampfungsort wird als ein Bereich der Oberfläche einer der Elektroden oder ein Bereich zwischen den Elektroden verstanden, in dem ein bereitgestellter Emittent durch Wirkung des Verdampfungsstrahls verdampft wird.
Ist-Werte sind nachfolgend diejenigen Werte des Verdampfungsstrahls, die tatsächlich an einer Stelle im Verdampfungsstrahl gemessen werden. Die Soll-Werte sind Werte, bei denen der Fokus des Verdampfungsstrahls mit der gewünschten Genauigkeit und Energieverteilung in den Verdampfungsort gerichtet ist, also beispielsweise eine zuverlässige und ausreichende Verdampfung des Emittenten gewährleistet ist.
In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für verschiedene erste bis n-te elektrische Eingangsleistungen der Strahlungsquelle jeweils Korrektureinstellungen der ersten Strahlausrchteinheit und der zweiten Strahlausrichteinheit sowie der Strahlfokussiereinheit als Einstellgrößen, bei denen die Soll-Werte erreicht werden, erfasst und den ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistungen zugeordnet abgespeichert, sodass diese bei Änderungen der elektrischen Eingangsleistungen der Strahlungsquelle abgerufen und zur Justage, z. B. als Grundeinstellungen der Justage, verwendet werden können.
Korrektureinstellungen sind relative Positionierungen und Ausrichtungen wie z. B. Positionen in einem Koordinatensystem sowie Lagewinkel der ersten und der zweiten Strahlausrichteinheit sowie der Strahlfokussiereinheit.
Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass bei Auswahl einer der verschieden voreingestellten ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistungen der Strahlungsquelle eine schnelle erste Justage der Richtung und der Divergenz des Verdampfungsstrahls nach einem Wechsel der Strahlungsleistung, ausgehend von der jeweiligen Grundeinstellung, erreicht wird. Eine präzise Kompensation von Richtungs- und Divergenzabweichungen erfolgt ausgehend von der jeweiligen Grundeinstellung.
Es ist eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens, wenn für verschiedene (erste bis n-te) elektrische Eingangsleistungen der Strahlungsquelle jeweils Korrektureinstellungen von positionsempfindlichen Sensoren, die für die Erfassung der ersten und zweiten Richtungs-Ist-Werte sowie der Divergenz-Ist-Werte verwendet werden, erfasst und den ersten bis n-ten Strahlungsleistungen zugeordnet abgespeichert werden, sodass diese bei Änderungen der elektrischen Eingangsleistung der Strahlungsquelle abgerufen und zur Justierung verwendet werden können.
Bei der Auswahl einer der ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistungen werden dann die jeweils abgespeicherten Einstellgrößen für die positionsempfindlichen Sensoren automatisch abgerufen und die Einstellgrößen der positionsempfindlichen Sensoren als Grundeinstellungen eingestellt.
Die Ermittlung, Speicherung und Einstellung der Korrektureinstellungen der ersten Strahlausrichteinheit und der zweiten Strahlausrchteinheit sowie der Strahlfokussiereinheit können mit einer Ermittlung, Speicherung und Einstellung der Korrektureinstellungen der für die Erfassung der ersten und zweiten Richtungs-Ist-Werte sowie der Divergenz-Ist-Werte verwendeten positionsempfindlichen Sensoren kombiniert werden.
Die Korrektureinstellungen der ersten Strahlausrchteinheit und der zweiten Strahlausrichteinheit sowie der Strahlfokussiereinheit bzw. der positionsempfindlichen Sensoren werden unter genormten Bedingungen ermittelt und in einer, vorzugsweise elektronischen, Datenbank, im einfachsten Fall einer Tabelle, abgelegt. Genormte Bedingungen können beispielsweise durch die Wahl einer bestimmten elektrischen Eingangsleistung für die Kalibrierung sowie durch standardisierte Umgebungstemperaturen festgelegt sein.
Die erste bis n-te elektrische Eingangsleistungen können frei gewählt werden.
Je nach Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Verdampfungsort an verschiedenen Positionen zwischen den Elektroden festgelegt sein. In dem Verdampfungsort wird ein Emittent bereitgestellt, beispielsweise eingeschoben, auf der Oberfläche eines Trägers hineingebracht oder in den Verdampfungsort hinein geworfen oder fallen gelassen.
In einer ersten Ausführung wird das Verdampfungsstrahl in einen Verdampfungsort fokussiert, der auf der Oberfläche einer mit dem Emittenten beschichteten Elektrode liegt. Die Elektrode kann in dem Verdampfungsort bewegt werden. Sie kann beispielsweise als eine Drehelektrode ausgebildet sein und in dem Verdampfungsort rotieren, einen Kreisbahnausschnitt durchlaufen oder linear durch den Verdampfungsort bewegt sein, wie dies beispielsweise bei umlaufenden Bandelektroden der Fall ist.
In einer weiteren Ausführung des Verfahrens ist es möglich, dass das Verdampfungsstrahl als Verdampfungsstrahl in einen Verdampfungsort zwischen den Elektroden fokussiert wird, wobei in den Verdampfungsort regelmäßig (und synchronisiert mit der elektrischen Entladung) Tropfen des Emittenten injiziert werden.
Auch in dieser Ausführung wird der Emittent in dem Verdampfungsort bewegt, indem dieser beispielsweise in den Verdampfungsort eingeführt wird, von einem Tröpfchengenerator in den Verdampfungsort eingeschossen wird oder durch Schwerkraft in diesen hinein fällt.
Weiterführend ist eine Ausgestaltung des Verfahrens derart, dass ein Abstand zwischen dem Verdampfungsort und mindestens einem Bezugspunkt mittels einer optischen Abstandskontrolle kontrolliert wird. Eine solche optische Abstandskontrolle kann z. B. mittels eines Laserabstandssensors erfolgen.
Als Strahlung des Verdampfungsstrahls kann eine energiereiche Strahlung wie Laserstrahlung, aber auch Teilchenstrahlung gewählt sein, die von einer Strahlungsquelle bereitgestellt ist.
Die Aufgabe wird ferner in einer Anordnung zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung extrem ultravioletter(EUV-)Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas, bei der eine Strahlungsquelle zur Erzeugung eines Verdampfungsstrahls gepulster energiereicher Strahlung als Verdampfungsstrahl über mindestens eine Strahlausrichteinheit und eine Strahlfokussiereinheit auf einen vorgegebenen Verdampfungsort zur Verdampfung eines Emittenten zwischen zwei Elektroden zur Gasentladung in einer Vakuumkammer gerichtet ist, dadurch gelöst, dass

– in dem Verdampfungsstrahl eine zweite Strahlausrchteinheit vor und eine erste Strahlausrichteinheit nach der Strahlfokussiereinheit angeordnet sind,
– im Verdampfungsstrahl vor der zweiten Strahlausrichteinheit ein erster Strahlteiler zur Auskopplung eines ersten Strahlungsanteils des Verdampfungsstrahls auf eine erste Messeinrichtung zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls angeordnet ist, wobei die erste Messeinrichtung mit einer Speicher- und Steuereinheit sowie mit Stellmitteln verbunden ist, durch die Position und Ausrichtung der zweiten Strahlausrichteinheit einstellbar sind,
– in dem in den Verdampfungsort fokussierten Verdampfungsstrahl nach der ersten Strahlausrichteinheit • ein zweiter Strahlteiler zur Auskopplung eines zweiten Strahlungsanteils des Verdampfungsstrahls auf eine zweite Messeinrichtung zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls von Soll-Werten in Richtung des Verdampfungsortes angeordnet ist, wobei die zweite Messeinrichtung mit der Speicher- und Steuereinheit sowie mit Stellmitteln verbunden ist, durch die Position und Ausrichtung der ersten Strahlausrichteinheit einstellbar ist, • ein dritter Strahlteiler zur Auskopplung eines dritten Strahlungsanteils des Verdampfungsstrahls auf eine dritte Messeinrichtung zur Erfassung von Divergenzabweichungen des Verdampfungsstrahls von Divergenz-Soll-Werten in Richtung auf den Verdampfungsort angeordnet ist, wobei die dritte Messeinrichtung mit dem Datenspeicher sowie mit Stellmitteln verbunden ist, durch welche die Strahlfokussiereinheit zur Erzeugung eines Fokus des Verdampfungsstrahls im vorgegebenen Verdampfungsort einstellbar ist und
– erste Strahlausrichteinheit, zweite Strahlausrichteinheit, Strahlfokussiereinheit sowie erster Strahlteiler, zweiter Strahlteiler und dritter Strahlteiler mechanisch fest mit der Vakuumkammer verbunden sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Strahlausrichteinheit als Richtungsmanipulator der Strahlungsquelle für die gepulste energiereiche Strahlung ausgebildet und die erste Strahlausrichteinheit ist so ausgebildet, dass durch diese eine Strahlumlenkung bewirkt wird. Beispielsweise kann der Richtungsmanipulator eine zweidimensional einstellbare Optik sein, die vor der Strahlungsquelle angeordnet ist. Die Strahlausrichteinheiten können beispielsweise Spiegel sein.
Vorzugsweise sind die Strahlungsquelle, die Strahlrichteinheiten, die Strahlfokussiereinheit, die Messeinrichtungen, Datenspeicher, Stellmitteln sowie die Speicher- und Steuereinheit außerhalb der Vakuumkammer angeordnet.
Die erste und zweite Strahlausrichteinheit kann ferner als zweidimensional einstellbare Strahlumlenkeinheiten ausgebildet sind. So können diese mit Stellmitteln verbunden sein, durch die eine Einstellung der Richtung des Verdampfungsstrahls in einer x-y-Ebene im Verdampfungsort ermöglicht ist, wobei die erste und zweite Strahlausrichteinheit entsprechend in Position und Ausrichtung einstellbar ist.
Als Strahlteiler können z. B. Strahlteilerspiegel, Strahlteilerwürfel, aber auch rotierende Laserfenster angeordnet sein, wobei letztere mindestens einen Teil der Strahlung des Verdampfungsstrahls mindestens periodisch auf mindestens eine der ersten bis dritten Messeinrichtungen reflektiert.
Die erste und die zweite Messeinrichtung sind vorteilhafterweise positionsempfindliche Strahlungssensoren zur Detektion einer Lageabweichung als äquivalente Messgröße für die Erfassung der Richtungsabweichung von einem Richtungs-Soll-Wert.
Diese positionsempfindlichen Strahlungssensoren können aus jeweils einer Empfängereinheit ausgewählt aus der Gruppe Matrixdetektor, Quadrantendetektor, Kombination zweier orthogonal zueinander angeordneter Bizelldetektoren oder Kombination von zwei orthogonal zueinander angeordneten Zeilendetektorengebildet sein. Die positionsempfindlichen Strahlungssensoren können mit Verstellmitteln in Verbindung stehen, durch welche die positionsempfindlichen Strahlungssensoren hinsichtlich ihrer relative Positionierungen und Ausrichtungen gesteuert einstellbar sind.
Unter Bizelldetektoren werden nachfolgend alle Detektoren verstanden, die aus zwei Sensoren bestehen, wie dies z. B. bei einer Doppelphotodiode gegeben ist. Sind Bizelldetektoren als Detektoren verwendet, sind den Bizelldetektoren vorteilhafterweise weitere Strahlteiler vorgeordnet.
In einer bevorzugten Ausführung weist die dritte Messeinrichtung einen Spiegel mit einer Öffnung, z. B. ein Lochsspiegel mit einem zentralen Loch, auf, auf den der aus dem Verdampfungsstrahl ausgekoppelte dritte Strahlungsanteil gerichtet ist. Ferner ist ein erster Sensor zur Detektion der die Öffnung des Spiegels passierenden Strahlung und ein zweiter Sensor zum Detektieren der vom Spiegel reflektierten Strahlung von dem dritten Strahlungsanteil vorhanden.
In einer weiteren Ausführung der Anordnung ist als zweiter Strahlteiler ein rotierendes Laserfenster in dem Verdampfungsstrahls angeordnet, durch das mindestens periodisch Strahlung des Verdampfungsstrahls auf die zweite Messeinrichtung und die dritte Messeinrichtung reflektiert wird. Die Anordnung kann in weiteren Ausführungen auch weitere Messeinrichtungen, wie beispielsweise Mittel für eine optische Abstandskontrolle von Bereichen der Oberfläche mindestens einer der Elektroden, beispielsweise des Verdampfungsortes, von einem Bezugspunkt, enthalten.
Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein auch während des Betriebs einer Anlage zur Erzeugung von EUV-Strahlung möglicher Vergleich zwischen Ist-Werten und Soll-Werten der Richtung und der Divergenz eines Verdampfungsstrahls eines Verdampfungsstrahls sowie die Kompensation von Abweichungen zwischen Ist- und Soll-Werten. Eine Stabilisierung des Quellortes wird durch eine Stabilisierung der räumlichen Position des Verdampfungsorts erreicht.
Ein Grund für die relative Instabilität des Quellortes ist vorrichtungsseitig dann zu suchen, dass es infolge der erheblichen Wärmeentwicklung während der hochfrequenten Erzeugung von Entladungsplasmen zu Wärmespannungen in der Vakuumkammer und den in und an der Vakuumkammer angeordneten optischen Elementen kommt. Infolge dieser Wärmespannungen kann sich die relative Lage der optischen Elemente zueinander verändern, wodurch der Fokus des Verdampfungsstrahls mit wechselnder Genauigkeit und Fokussierungsgrad in den Verdampfungsort gerichtet ist.
Das betrifft z. B. die Kühlleistung, d. h. die im System dissipierte Leistung, die durch Kühlung abgeführt werden kann. Bedingt durch die, wenn auch kleine, aber immer vorhandene, räumliche Trennung von dissipierter Leistung und Wärmeabfuhr, treten immer Temperaturgradienten auf. Diese sind die eigentlichen Ursachen für thermomechanisch bedingte Verformungen beteiligter Bauelemente.
Der optische Weg des Verdampfungsstrahls wird üblicherweise mit einer „kalten” EUV-Quelle, d. h. bei vergleichsweise geringen elektrischen Eingangsleistungen der Strahlungsquelle, z. B. bei 50 kW, justiert. Die entsprechenden Eingangsleistungen für Strahlungsquellen in der tatsächlichen Anwendung liegen aber oftmals deutlich über den für die Justage verwendeten Strahlungsleistungen. Das führt dazu, dass während einer Anwendung mit höheren elektrischen Eingangsleistungen Abweichungen von dem justierten Zustand auftreten, wobei die Folge ein instabiler Quellort sein kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Annahme, dass die thermomechanisch bedingten Positionsveränderungen reversibel sind, d. h. bei Rückkehr zur ursprünglichen Temperatur sich die ursprüngliche Position einstellt, wie dies in guter Näherung bei Positionsveränderungen der Fall ist, die aufgrund einer Erwärmung der Vakuumkammer sowie der in und an der Vakuumkammer angeordneten Elemente auftritt.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Abbildungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen die Abbildungen:
1 eine erste erfindungsgemäße Anordnung mit einer Strahlungsquelle und zwei Strahlrichteinheiten;
2 eine zweite erfindungsgemäße Anordnung mit einer Strahlungsquelle, vorgesetzten Richtungsmanipulator und zwei Strahlrichteinheiten;
3 eine Anordnung von Doppelphotodioden: 3a) im in x-Richtung justierten Zustand; 3b) im in y-Richtung justierten Zustand; 3c) im in x-Richtung dejustierten Zustand; 3d) im in y-Richtung dejustierten Zustand;
4 eine dritte Messeinrichtung zu Erfassung von Divergenzabweichungen;
5 eine Anordnung eines Quadrantendetektors hinter einem HR-Spiegel;
6 eine Anordnung mit einem rotierenden Laserfenster und zwischen die Elektroden injiziertem Emittenten;
7 eine Anordnung mit optischer Abstandskontrolle.
In einer erfindungsgemäßen Anordnung gemäß 1 sind als wesentliche Elemente eine Vakuumkammer 1, eine Strahlungsquelle 2 zur Bereitstellung eines Verdampfungsstrahls 3 einer gepulsten energiereichen Strahlung, eine erste Strahlrichteinheit 7 und eine zweite Strahlrichteinheit 4 sowie eine Strahlfokussiereinheit 5 im Verdampfungsstrahl 3 zwischen zweiter Strahlrichteinheit 7 und erster Strahlrichteinheit 4 und ferner eine erste Messeinrichtung 8 und eine zweite Messeinrichtung 9 zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls 3 sowie eine dritte Messeinrichtung 10 zur Erfassung von Divergenzabweichungen des Verdampfungsstrahls 3 vorhanden. In der Vakuumkammer 1 sind zwei als Drehelektroden ausgeführte Elektroden 16 vorhanden, wobei auf der Oberfläche der als Kathode fungierenden Elektrode 16 kontinuierlich ein Emittent (nicht gezeigt) bereitgestellt ist. Das Verdampfungsstrahl 3 ist durch ein Einkoppelfenster 1.1 in einer Wand der Vakuumkammer 1 in die Vakuumkammer 1 einkoppelbar.
Die erste Strahlrichteinheit 7, die zweite Strahlrichteinheit 4, die Strahlfokussiereinheit 5, die erste Messeinrichtung 8, die zweite Messeinrichtung 9 sowie die dritte Messeinrichtung 10 sind außerhalb der Vakuumkammer 1 angeordnet und mechanisch fest mit der Vakuumkammer 1 verbunden. Durch die Strahlungsquelle 2, die als Laserstrahlungsquelle ausgebildet ist, ist die Strahlung bereitgestellt und als Verdampfungsstrahl 3 auf die zweite Strahlrichteinheit 4 gelenkt. Die zweite Strahlrichteinheit 4 ist als ein Spiegel mit hoher Reflektivität (> 99%, HR-Spiegel) ausgebildet, der mittels Stellmitteln 4.1 und 4.2 zweidimensional so kippbar ist, dass das Verdampfungsstrahl 3 durch die als Teleskop ausgebildete Strahlfokussiereinheit 5 in Richtung der ersten Strahlrichteinheit 7 gelenkt ist und auf dieser zentrisch auftrifft.
Die Strahlfokussiereinheit 5 weist eine Konkavlinse 5.1 und eine Konvexlinse 5.2 auf, welche dazu dienen, die Divergenz des Verdampfungsstrahls 3 so zu korrigieren, dass der Schwerpunkt der Intensitätsverteilung in einem Fokus 15 mit einer Genauigkeit von < 25 μm einstellbar ist. Eine der beiden Linsen 5.1, 5.2 (hier die Konkavlinse 5.1) kann mittels Stellmittel 5.3 relativ zur Konvexlinse 5.2 verschoben werden.
Durch die Strahlfokussiereinheit 5 ist das Verdampfungsstrahl 3 in einer z-Richtung, die entlang des Verdampfungsstrahls 3 im Verdampfungsort 14 und senkrecht auf einer sich senkrecht zum Verdampfungsstrahl 3 erstreckenden x-y-Ebene weist, fokussierbar.
Durch die erste Strahlrichteinheit 7 ist das fokussierte Verdampfungsstrahl 3 durch eine effektive Blende 6 hindurch in den Verdampfungsort 14 gerichtet, der sich auf der mit einem Emittenten versehenen Oberfläche einer Elektrode 16 befindet. Mittels der ersten Strahlrichteinheit 7 ist das Verdampfungsstrahl 3 in dem Verdampfungsort 14 in der x-y-Ebene bestimmten x- und y-Koordinaten zustellbar. Die Blende 6 ist durch Öffnungen in einem vorhandenen Debrismitigation-Tool und durch mögliche Abschattungen des Verdampfungsstrahls 3 zwischen Einkoppelfenster 1.1 und Verdampfungsort 14 bestimmt.
In dem Verdampfungsstrahls 3 ist vor der ersten Strahlausrichteinheit 7 ein als Strahlteilerspiegel ausgestalteter erster Strahlteiler 11 zur Auskopplung eines ersten Strahlungsanteils 3.1 des Verdampfungsstrahls 3 auf die erste Messeinrichtung 8 zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls 3 angeordnet, wobei die erste Messeinrichtung 8 mit einer Speicher- und Steuereinheit 17 sowie mit den Stellmitteln 4.1, 4.2 verbunden ist, durch welche Position und Ausrichtung der zweiten Strahlausrichteinheit 4 einstellbar sind.
In dem in den Verdampfungsort 14 fokussierten Verdampfungsstrahls 3 ist nach der ersten Strahlausrichteinheit 7 ein zweiter Strahlteiler 12 zur Auskopplung eines zweiten Strahlungsanteils 3.2 des Verdampfungsstrahls 3 auf eine zweite Messeinrichtung 9 zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls 3 von Soll-Werten in Richtung des Verdampfungsortes 14 angeordnet. Die zweite Messeinrichtung 9 ist ebenfalls mit der Speicher- und Steuereinheit 17 sowie mit Stellmitteln 7.1, 7.2 der ersten Strahlausrchteinheit 7 verbunden, durch welche Position und Ausrichtung der ersten Strahlausrichteinheit 7 einstellbar sind.
Ein dritter Strahlteiler 13 zur Auskopplung eines dritten Strahlungsanteils 3.3 des Verdampfungsstrahls 3 auf eine dritte Messeinrichtung 10 zur Erfassung von Divergenzabweichungen des Verdampfungsstrahls 10 von Divergenz-Soll-Werten in Richtung auf den Verdampfungsort 14 ist in dem zweiten Strahlungsanteil 3.2 angeordnet, wobei die dritte Messeinrichtung 10 mit der Speicher- und Steuereinheit 17 sowie mit den Stellmitteln 5.3 der Strahlfokussiereinheit 5 verbunden ist, durch welche die Strahlfokussiereinheit 5 zur Erzeugung eines Fokus 15 des Verdampfungsstrahls 3 im vorgegebenen Verdampfungsort 14 einstellbar ist. Mittels des dritten Strahlteilers 13 wird aus dem zweiten Strahlungsanteil 3.2 ein dritter Strahlungsanteil 3.3 ausgekoppelt und auf die dritte Messeinrichtung 10 gelenkt.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der dritte Strahlteiler 13 auch direkt in dem Verdampfungsstrahl 3 angeordnet sein.
Die ersten bis dritten Strahlteiler 11, 12, 13 sind einseitig AR (anti reflex coating) – beschichtete Glas oder Quarzglasplatten, die einen kleinen Teil der Strahlung, zwischen 0,5% und 4%, in Richtung der ersten, zweiten beziehungsweise dritten Messeinrichtung 8, 9, 10 reflektieren.
In einer in 2 gezeigten zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Strahlungsquelle 2 außerhalb der Vakuumkammer 1 so angeordnet, dass das Verdampfungsstrahl 3 direkt auf die Strahlfokussiereinheit 5 und die erste Strahlrichteinheit 7 gelenkt ist. Die zweite Strahlrichteinheit 4 ist als ein Richtungsmanipulator der Strahlungsquelle 2 ausgebildet und im konkreten Fall als eine zweidimensional einstellbare Optik 2.1 der Strahlungsquelle 2 vorgeordnet.
In einer modifizierten Ausführung kann der Strahlungsquelle 2 die zweite Strahlrichteinheit 4 zusätzlich zur zweidimensional einstellbaren Optik 2.1 auch noch ein einstellbares Umlenkelement gemäß 1 enthalten.
Die erste Messeinrichtung 8 und die zweite Messeinrichtung 9 sind als positionsempfindlichen Strahlungssensoren zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls 3 von vorgegebenen Richtungs-Soll-Werten ausgebildet. Die erste Messeinrichtung 8 und die zweite Messeinrichtung 9 beinhalten jeweils eine Empfängereinheit, die aus zwei orthogonal zueinander angeordneten Empfängerelementen bestehen.
In der 3 sind als Empfängereinheit Bizelldetektoren 18 gezeigt, die jeweils als Doppelphotodioden mit den Photophotodioden 18.1 und 18.2 sowie 18.3 und 18.4 als Empfängerelemente ausgebildet sind. Der in der 3a gezeigte Bizelldetektor 18 mit den Photodioden 18.1 und 18.2 dient der Erfassung einer Lage des Verdampfungsstrahls 3 in Richtung der x-Achse der x-y-Ebene, während der in 3c gezeigte Bizelldetektor 18 mit den Photodioden 18.3 und 18.4 der Erfassung einer Lage des Verdampfungsstrahls 3 in Richtung der y-Achse der x-y-Ebene dient. Durch die Bizelldetektoren 18 der 3a und 3c sowie 3b und 3d ist jeweils ein positionsempfindlicher Strahlungssensor mit je zwei orthogonal zu einander angeordneten Empfängerelementen gebildet. Die Bizelldetektoren 18 sind jeweils mit Verstellmitteln verbunden (nicht gezeigt), mittels derer die Bizelldetektoren 18 einzeln verstellt werden können. Die Verstellmittel sind mit der Speicher- und Steuereinheit verbunden. In der ersten Messeinrichtung 8 und in der zweiten Messeinrichtung 9 ist jeweils mindestens ein weiterer Strahlteiler (nicht gezeigt) in dem ersten Strahlanteil 3.1 bzw. in dem zweiten Strahlanteil 3.2 angeordnet, deren jeweilige Teilstrahlen auf einen Bizelldetektor 18 mit den Photodioden 18.1 und 18.2 bzw. mit den Photodioden 18.3 und 18.4 gerichtet sind.
In den 3a und 3c trifft der erste Strahlungsanteil 3.1 bezüglich einer Mittellinie zwischen den Photodioden 18.1 und 18.2 symmetrisch auf dem Bizelldetektor 18 auf. Bei Vorliegen einer solchen Beleuchtungssituation stimmen die Richtungs-Ist-Werte des Verdampfungsstrahls 3 mit den Richtungs-Soll-Werten überein. In den 3b und 3d trifft der erste Strahlungsanteil 3.1 bezüglich einer Mittellinie zwischen den Photodioden 18.3 und 18.4 asymmetrisch auf.
In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß 4 ist die erste Messeinrichtung 8 hinter der ersten Strahlrichteinheit 7 so angeordnet, dass diejenigen Strahlanteile, die nicht reflektiert werden und durch die erste Strahlrichteinheit 7 dringen, auf eine Quadrantenphotodiode 17 mit den Photodioden a, b, c und d als Empfängereinheit fallen. Die Funktion des ersten Strahlteilers 11 ist in dieser Ausführung durch die erste Strahlrichteinheit 7 übernommen.
Statt einer Quadrantenphotodiode 17 oder Doppelphotodioden können in den ersten und zweiten Messeinrichtungen 8 und 9 in weiteren Ausführungen auch andere geeignete Empfangseinheiten wie Matrixdetektoren, Kombinationen zweier orthogonal zueinander angeordneter Bizelldetektoren oder Kombination von zwei orthogonal zueinander angeordneten Zeilendetektoren verwendet sein.
Der Aufbau der dritten Messeinheit 10 ist in 5 schematisch gezeigt. Der, wie in 1 und 2 gezeigt, aus dem zweiten Strahlanteil 3.2 ausgekoppelte dritte Strahlanteil 3.3 ist mittels einer Konvexlinse 10.1 auf einen Lochspiegel 19 (als HR-Spiegel) mit einem kreisförmigen zentralen Loch 19.1 fokussiert. Ein Anteil des dritten Strahlanteils 3.3 tritt durch das Loch 19.1 hindurch und fällt auf einen hinter dem Lochspiegel 19 angeordneten Photodiode als ersten Divergenzsensor 21. Der auf den Lochspiegel 19 auftreffende Teil des dritten Strahlanteils 3.3 ist von dem Lochspiegel 19 auf eine zweite Photodiode als zweiten Divergenzsensor 22 reflektiert.
Durch die Konvexlinse 10.1 ist der Öffnungswinkel des Verdampfungsstrahls des dritten Strahlanteils 3.3 innerhalb der dritten Messeinheit 10 vergrößert. Verändert sich die Lage des Fokus 15 des Verdampfungsstrahls 3, so ändert sich der Durchmesser des dritten Strahlanteils 3.3, so dass dieser wiederum mit dem veränderten Durchmesser auf der dritten Messeinrichtung 10 auftrifft. Infolgedessen verändern sich auch die Strahlungsanteile, die von dem ersten Divergenzsensor 21 und dem zweiten Divergenzsensor 22 erfasst werden, da auch der auf den Lochspiegel 19 fokussierte dritte Strahlungsanteil 3.3 einen veränderten Durchmesser aufweist.
Entfernt sich z. B. der Fokus des dritten Strahlanteils 3.3 von der Konvexlinse 10.1 der dritten Messeinrichtung 10, so wird der Durchmesser des Verdampfungsstrahls des dritten Strahlungsanteils 3.3 am Lochspiegel 19 größer, wodurch mehr Strahlungsanteile zum zweiten Divergenzsensor 22 reflektiert werden. Entsprechend weniger Strahlungsanteile gelangen zum ersten Divergenzsensor 21. Der umgekehrte Fall tritt ein, wenn der Fokus zur Konvexlinse 10.1 hin verlagert ist.
Wie in der 6 dargestellt, kann der zweite Strahlteiler 12 auch durch ein rotierendes Laserfenster 23 gebildet sein, das in dem fokussierten Verdampfungsstrahl 3 zwischen erster Strahlrichteinheit 7 und dem Verdampfungsort 14 vorhanden ist. Der Verdampfungsort 14 ist in diesem Fall für einen tropfenförmigen Emittenten (nur schematisch als schwarze ausgefüllte Kreise gezeichnet) zwischen den Elektroden 16 lokalisiert. Von dem rotierenden Laserfenster 23 wird ein Reflex des Verdampfungsstrahls 3 mindestens periodisch als zweiter Strahlungsanteil 3.2 auf die zweite Messeinrichtung 9 reflektiert. Aus dem zweiten Strahlungsanteil 3.2 ist der dritte Strahlungsanteil 3.3 auskoppelbar und auf die dritte Messeinrichtung 10 richtbar.
7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt (nicht maßstäblich) aus den Anordnungen gemäß der 1 und 2, in dem ein Mittel zur optischen Abstandskontrolle 24 vorhanden ist, mit dem ein Abstand des Verdampfungsortes 14 auf der Oberfläche einer der Elektroden 16 von einem Bezugspunkt, z. B. von der Blende 6 oder von dem Mittel zur optischen Abstandskontrolle 24, gemessen und überwacht wird. Das Mittel zur optischen Abstandskontrolle 24 kann beispielsweise ein optischer Abstandssensor wie ein Laser-Abstandssensor sein, der nach dem Triangulationsprinzip (digital) arbeitet und der bei einer Reaktionszeit von 0,6 ms und einer Messfrequenz von 1,5 kHz 1500 Messwerte/sec erlaubt. Die Messbereiche des Laser-Abstandssensors liegen in einem Bereich zwischen 1 und > 1000 mm und besitzen eine Auflösung von 0,006 mm bei 600 mm Entfernung. Bei einem Abstand des Laser-Abstandssensors zum Verdampfungsort 14 auf der Oberfläche mindestens einer der Elektroden 16 von rund 1 m beträgt die Auflösung rund 0,01 mm. Das Mittel zur optischen Abstandskontrolle 24 steht mit der Speicher- und Steuereinheit 17 in Verbindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand einer Anordnung gemäß 1 näher erläutert werden. In den ersten und zweiten Messeinrichtungen 8 und 9 sind je zwei Doppelphotodioden als Bizelldetektoren 18 orthogonal zueinander angeordnet. Die Anordnung soll dabei für eine erste elektrische Eingangsleistung der Strahlungsquelle von 20 kW justiert werden.
Durch die Strahlungsquelle 2 wird eine gepulste Laserstrahlung bereitgestellt, auf die zweite Strahlrichteinheit 4 gelenkt, durch die Strahlfokussiereinheit 5 in z-Richtung fokussiert und mittels der ersten Strahlrichteinheit 7 in den Verdampfungsort 14 gerichtet.
Durch versuchsweises Verstellen der Strahlfokussiereinheit 5 sowie der ersten und der zweiten Strahlrichteinheit 4 und 7 wird die Anordnung auf eine Einstellung justiert, bei der eine maximale Konversionseffizienz erreicht wird.
Die erste Messeinrichtung 8 wird dadurch eingerichtet, dass der für die Erfassung einer Lage des Verdampfungsstrahls 3 in Richtung der x-Achse der x-y-Ebene verwendete Bizelldetektor 18, so positioniert wird, dass der erste Strahlanteil 3.1 bezüglich der Mittellinie zwischen der Photodioden 18.1 und 18.2 symmetrisch auf den Bizelldetektor 18 fällt.
Die gleiche Positionierung wird mit dem zweiten Bizelldetektor 18 mit den Photodioden 18.3 und 18.4 durchgeführt, der für die Erfassung einer Lage des Verdampfungsstrahls 3 in Richtung der y-Achse der x-y-Ebene verwendet wird.
Wird statt zweier Bizelldetektoren 18 eine Quadrantenphotodiode 20 verwendet, kann das Verfahren wie folgt beschrieben werden:
Die einzelnen Photodioden a, b, c und d der Quadrantenphotodiode 20 registrieren die digitalisierten Spannungswerte S_a, S_b, S_c und S_d. Bei Nutzung eines 12 bit D/A-Wandlers liegen diese Werte im Bereich (–2047 ... +2047). Diese Spannungswerte sind proportional zu den auf die entsprechenden Photodioden a, b, c bzw. d auftreffenden Energien der Strahlung des Verdampfungsstrahls 3. Da eine Puls-zu-Puls-Regelung nicht zwingend nötig ist, können gleitende Mittelwerte über viele Strahlungsimpulse gebildet werden. Ziel ist es, die Quadrantenphotodiode 20 lateral mittels der Verstellmittel, mit denen die Quadrantenphotodiode 20 verbunden ist, auf eine Set-Position X(Set) zu verschieben. Die Set-Position X(Set) kann auch durch X(Set) = X(aktuell) + f·[(S_a + S_c) – (S_b + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d) beschrieben werden. Dabei ist f ein Umrechnungsfaktor zwischen den normierten digitalisierten Spannungswerten und den X-Positionswerten. Die gewünschte Set-Position X(Set) ist erreicht, wenn gilt: [(S_a + S_c) – (S_b + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d) = 0.
Diese Set-Position X(Set) für die Leistung von 20 kW wird in einer Datei (Tabelle 1) in der Speicher- und Steuereinheit 17 gespeichert.
Entsprechend gilt für die laterale Verschiebung der Quadrantenphotodiode 20 in y-Richtung: Y(Set) = Y(aktuell) + g·[(S_a + S_b) – (S_c + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d), wobei g ein Umrechnungsfaktor zwischen den normierten digitalisierten Spannungswerten und den Y-Positionswerten ist. Die gewünschte Set-Position Y(Set) ist bei Erfüllung der Bedingung [(S_a + S_b) – (S_c + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d) = 0 erreicht. Diese Set-Position Y(Set) wird ebenfalls in einer Datei (Tabelle 1) in der Speicher- und Steuereinheit 17 gespeichert.
Die mittels der ersten Messeinrichtung 8 festgestellten Abweichungen in x- bzw. y-Richtung sind die ersten Richtungsabweichungen.
Die erfassten Set-Positionen der Messeinrichtungen bei einer bestimmten elektrischen Eingangsleistung stellen die Korrektureinstellungen der Messeinrichtung dar.
Ganz entsprechend wird zur Einstellung der zweiten Messeinrichtung 9 verfahren, mit der die zweiten Richtungsabweichungen festgestellt werden.
Bei der Einstellung der Set-Position Z(Set) in z-Richtung ist es das Ziel, die Konvexlinse in der dritten Messeinrichtung 10 relativ zum Lochspiegel 19 in Richtung des Verdampfungsstrahls des dritten Strahlanteils 3.3 so zu verschieben, bis die Z-Set-Position Z(Set) = Z(aktuell) + h·(S_e – S_f)/(S_a + S_f) bei Erfüllung der Bedingung (S_e – S_f)/(S_e + S_f) = 0 erreicht ist. Dabei ist h ein Umrechnungsfaktor zwischen den normierten digitalisierten Spannungswerten und den Z-Positionswerten. Diese Set-Position Z(Set) wird ebenfalls in einer Datei (Tabelle 1) in der Speicher- und Steuereinheit 17 gespeichert. Durch die dritte Messeinrichtung 10 werden Divergenzabweichungen ermittelt.

Die Einrichtung der ersten bis dritten Messeinrichtung 8 bis 10 erfolgt bei allen der ersten bis n-ten zu nutzenden elektrischen Eingangsleistungen der Strahlungsquelle 2. Alle ermittelten Set-Positionen werden zusammen mit der zugehörigen elektrischen Eingangsleistung in einer Tabelle, in weiteren Ausführungen des Verfahrens auch in anderen geeigneten Datenbanken oder Ordnungsschemata, weiderholt abrufbar abgelegt Tabelle 1: laufende Nummer, elektrische Eingangsleistung der Strahlungsquelle und Set-Positionen der Messeinrichtungen.

n	elektrische Eingangsleistung in kW	erste Messeinrichtung (7) X-, Y-Setposition	zweite Messeinrichtung (8) X-, Y-Setposition	dritte Messeinrichtung (9) Z-Setposition
1	20	X₈₁, Y₈₁	X₉₁, Y₉₁	Z₁₀₁
2	50	X₈₂, Y₈₂	X₉₂, Y₉₂	Z₁₀₂
3	100	X₈₃, Y₈₃	X₉₃, Y₉₃	Z₁₀₃
4	150	X₈₄, Y₈₄	X₉₄, Y₉₄	Z₁₀₄
5	200	X₈₅, Y₈₅	X₉₅, Y₉₅	Z₁₀₅
6	250	X₈₆, Y₈₆	X₉₆, Y₉₆	Z₁₀₆

Je nachdem, mit welcher elektrischen Eingangsleistung die Anordnung betrieben werden soll, werden die entsprechenden Set-Positionen angefahren.
Wenn die Set-Positionen vor der Inbetriebnahme der Strahlungsquelle 2 angefahren sind, bedeutet das nicht, dass der Verdampfungsstrahl 3 justiert ist.
Die Justage erfolgt durch Kompensationen von ersten und zweiten Richtungsabweichungen sowie von Divergenzabweichungen.
Zur Justage bei beispielsweise einer elektrischen Eingangsleistung von 50 kW wird die Quadrantenphotodiode 20 in der ersten Messeinrichtung 8 den Set-Positionen X₈₂, Y₈₂ zugestellt, die zuvor aus der Speicher- und Steuereinheit 17 abgerufen wurden.
Ist die für die Einstellung in x-Richtung zuständige Größe [(S_a + S_c) – (S_b + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d) ≠ 0, wird die Größe der Abweichung von Null als ein Maß für die Anzahl der zu fahrenden Motorschritte des x-Stellmittels 4.1 der zweiten Strahlrichteinheit 4 verwendet. Durch das Vorzeichen der ermittelten Abweichung von Null kann ebenfalls die Zustellrichtung des Stellmittels 4.1 abgeleitet wenden. Die zweite Strahlrichteinheit 4 wird solange verkippt, bis [(S_a + S_b) – (S_b + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d) = 0 ist. Dann ist die X-Richtung justiert. Die Steuerung des x-Stellmittels 4.1 erfolgt durch die Speicher- und Steuereinheit 17.
Ist anfangs ebenfalls die Größe [(S_a + S_b) – (S_c + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d) ≠ 0, so wird analog zu dem eben Beschriebenen das y-Stellmittel 4.2 der zweiten Strahlrichteinheit 4 solange verkippt, bis [(S_a + S_b) – (S_c + S_d)]/(S_a + S_b + S_c + S_d) = 0 erfüllt ist. Dann ist auch die Y-Richtung justiert. Die Steuerung des y-Stellmittels 4.2 erfolgt durch die Speicher- und Steuereinheit 17.
In analoger Weise wird die erste Strahlrichteinheit 7 justiert.
Bei der Fokussierung in z-Richtung wird sinngemäß verfahren. Die Konvexlinse in der dritten Messeinrichtung 10 ist auf ihre Set-Position Z₁₀₂ zugestellt. Von der Speicher- und Steuereinheit 17 ergeht ein Steuerbefehl an ein Stellmittel 5.3 der Strahlfokussierungseinheit 5, aufgrund dessen die Konkavlinse 5.1 solange verfahren wird, bis die Bedingung (S_e – S_f)/(S_e + S_t) = 0 erfüllt ist. Durch das Vorzeichen der ermittelten Abweichung von Null kann ebenfalls die Zustellrichtung des Stellmittels 5.3 abgeleitet werden. Dann ist für diese Eingangsleistung auch der Fokus in Z-Richtung justiert.
Bei der Erzeugung von EUV-Strahlung durch ein Gasentladungsplasma aus dem verdampften Emittenten, kann durch eine Kollektoroptik (nicht gezeigt), welche die EUV-Strahlung sammelt, formt und leitet, nur dann nahezu verlustfrei verarbeitet werden, wenn die EUV-Strahlung einem Raum von etwa 200 mm³ entspringt. In diesem Raum muss daher die Verdampfung des Emittenten erfolgen.
Es ist natürlich auch möglich, analog zu dem oben beschriebenen Vorgehen, Einstellgrößen der ersten und/oder zweiten Strahlrichteinheit 7, 4 und der Strahlfokussiereinheit 5 einer elektrischen Eingangsleistung zugeordnet als Korrektureinstellungen abzuspeichern und bei Auswahl einer der ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistung die jeweils abgespeicherten Einstellgrößen für die erste Strahlausrichteinheit 7, die zweite Strahlausrichteinheit 4 und die fokussierende Einheit 5 automatisch abzurufen und als Grundeinstellungen einzustellen.
Die Justage kann nun während des Betriebs der Anordnung periodisch oder permanent wiederholt und korrigiert werden.
Die erfindungemäße Anordnung und das erfindungemäße Verfahren können in allen technischen Anlagen verwendet werden, in denen EUV-Strahlung erzeugt wird.
Bezugszeichenliste

1: Vakuumkammer
1.1: Einkoppelfenster
2: Strahlenquelle
2.1: zweidimensional einstellbare Optik
3: Verdampfungsstrahl
3.1: erster Strahlungsanteil
3.2: zweiter Strahlungsanteil
3.3: dritter Strahlungsanteil
4: zweite Strahlrichteinheit
4.1: Stellmittel (X-Zustellung)
4.2: Stellmittel (Y-Zustellung)
5: Strahlfokussiereinheit
5.1: Konkavlinse
5.2: Konvexlinse (der Strahlfokussiereinheit)
5.3: Stellmittel (Z-Zustellung)
6: Blende
7: zweite Strahlrichteinheit
8: erste Messeinrichtung
9: zweite Messeinrichtung
10: dritte Messeinrichtung
10.1: Konvexlinse (der dritten Messeinrichtung)
11: erster Strahlteiler
12: zweiter Strahlteiler
13: dritter Strahlteiler
14: Verdampfungsort
15: Fokus
16: Elektrode
17: Speicher- und Steuereinheit
18: Bizelldetektor
18.1 und 18.2: Photodioden (für die x-Richtung)
18.3 und 18.4: Photodioden (für die y-Richtung)
19: Lochspiegel
19.1: Loch
20: Quadrantenphotodiode
a bis d: Photodioden (einer Quadrantenphotodiode)
21: erster Divergenzsensor
22: zweiter Divergenzsensor
23: rotierendes Laserfenster
24: Mittel zur optischen Abstandskontrolle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7541604 [0003]
US 6815900 [0003]

Claims

Verfahren zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung extrem ultravioletter(EUV-)Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas, bei dem ein Verdampfungsstrahl einer gepulsten energiereichen Strahlung über eine Strahlfokussierungseinheit auf einen vorgegebenen Verdampfungsort zur Verdampfung eines Emittenten zwischen zwei Elektroden einer Vakuumkammer gerichtet wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte – Erfassung von ersten Richtungs-Ist-Werten des Verdampfungsstrahls (3) in zwei Koordinaten vor dem Auftreffen auf eine erste Strahlausrichteinheit (7) und Vergleich der erfassten Richtungs-Ist-Werte mit ersten Richtungs-Soll-Werten zur Feststellung von ersten Richtungsabweichungen, – Lagekorrektur einer zweiten Strahlausrichteinheit (4) in zwei Koordinaten zur Kompensation der ersten Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls (3); – Erfassung von zweiten Richtungs-Ist-Werten des Verdampfungsstrahls (3) in zwei Koordinaten nach der ersten Strahlausrchteinheit (7) und Vergleich der erfassten zweiten Richtungs-Ist-Werte mit zweiten Richtungs-Soll-Werten zur Feststellung von zweiten Richtungsabweichungen in Richtung auf den vorgegebenen Verdampfungsort (14), – Lagekorrektur der ersten Strahlausrichteinheit (7) in zwei Koordinaten zur Kompensation der zweiten Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls (3); – Erfassung von Divergenz-Ist-Werten des Verdampfungsstrahls (3) nach der ersten Strahlausrichteinheit (7) und Vergleich der erfassten Divergenz-Ist-Werte mit Divergenz-Soll-Werten, bei denen das Verdampfungsstrahl (3) entlang der korrigierten Richtung des Verdampfungsstrahls (3) im vorgegebenen Verdampfungsort (14) fokussiert ist, zur Feststellung von Divergenzabweichungen und – Korrektur der Strahlfokussiereinheit (5) zur Kompensation der Divergenzabweichungen, sodass eine Fokussierung des Verdampfungsstrahls (3) im Verdampfungsort (14) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für verschiedene erste bis n-te elektrische Eingangsleistungen der Strahlungsquelle (2) jeweils Korrektureinstellungen der ersten Strahlausrichteinheit (7) und der zweiten Strahlausrichteinheit (4) sowie der Strahlfokussiereinheit (5) als Einstellgrößen, bei denen die Soll-Werte erreicht werden, erfasst und den ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistung zugeordnet abgespeichert werden, sodass diese bei Änderungen der elektrischen Eingangsleistung der Strahlungsquelle (2) abgerufen und zur Justierung verwendet werden können.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Auswahl einer der ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistung die jeweils abgespeicherten Einstellgrößen für die erste Strahlausrichteinheit (7), die zweite Strahlausrichteinheit (4) und die fokussierende Einheit (5) automatisch abgerufen und als Grundeinstellungen eingestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für verschiedene erste bis n-te elektrische Eingangsleistungen der Strahlungsquelle (2) jeweils Korrektureinstellungen von für die Erfassung der ersten und zweiten Richtungs-Ist-Werte sowie der Divergenz-Ist-Werte verwendeten positionsempfindlichen Sensoren erfasst und den ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistung zugeordnet abgespeichert werden, sodass diese bei Änderungen der elektrischen Eingangsleistung der Strahlungsquelle (2) abgerufen und zur Justierung verwendet werden können.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Auswahl einer der ersten bis n-ten elektrischen Eingangsleistung der Strahlungsquelle (2) die jeweils abgespeicherten Einstellgrößen für die positionsempfindlichen Sensoren automatisch abgerufen und die Einstellgrößen der positionsempfindlichen Sensoren als Grundeinstellungen eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungsstrahl (3) in einen Verdampfungsort (14) fokussiert wird, in dem ein Emittent bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungsstrahl (3) in einen Verdampfungsort (14) zwischen den Elektroden (16) fokussiert wird, wobei in den Verdampfungsort (14) regelmäßig Tropfen des Emittenten injiziert wenden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Emittent in dem Verdampfungsort (14) bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen dem Verdampfungsort (14) und mindestens einem Bezugspunkt mittels einer optischen Abstandskontrolle kontrolliert wird.
Anordnung zur Stabilisierung des Quellortes bei der Erzeugung extrem ultravioletter(EUV-)Strahlung auf Basis eines Entladungsplasmas, bei der eine Strahlungsquelle zur Erzeugung eines Verdampfungsstrahls gepulster energiereicher Strahlung über mindestens eine Strahlausrichteinheit und eine Strahlfokussiereinheit auf einen vorgegebenen Verdampfungsort zur Verdampfung eines Emittenten zwischen zwei Elektroden zur Gasentladung in einer Vakuumkammer gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – in dem Verdampfungsstrahl (3) eine zweite Strahlausrichteinheit (4) vor und eine erste Strahlausrichteinheit (7) nach der Strahlfokussiereinheit (5) angeordnet sind, – in dem Verdampfungsstrahl (3) vor der zweiten Strahlausrichteinheit (7) ein erster Strahlteiler (11) zur Auskopplung eines ersten Strahlungsanteils (3.1) des Verdampfungsstrahls (3) auf eine erste Messeinrichtung (8) zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls (3) angeordnet ist, wobei die erste Messeinrichtung (8) mit einer Speicher- und Steuereinheit (17) sowie mit Stellmitteln (4.1, 4.2) verbunden ist, durch die Position und Ausrichtung der zweiten Strahlausrchteinheit (4) einstellbar sind, – in dem in den Verdampfungsort (14) fokussierten Verdampfungsstrahl (3) nach der ersten Strahlausrichteinheit (7) • ein zweiter Strahlteiler (12) zur Auskopplung eines zweiten Strahlungsanteils (3.2) des Verdampfungsstrahls (3) auf eine zweite Messeinrichtung (9) zur Erfassung von Richtungsabweichungen des Verdampfungsstrahls (3) von Soll-Werten in Richtung des Verdampfungsortes (14) angeordnet ist, wobei die zweite Messeinrichtung (9) mit der Speicher- und Steuereinheit (17) sowie mit Stellmitteln (7.1, 7.2) verbunden ist, durch die Position und Ausrichtung der ersten Strahlausrichteinheit (7) einstellbar ist, • ein dritter Strahlteiler (13) zur Auskopplung eines dritten Strahlungsanteils (3.3) des Verdampfungsstrahls (3) auf eine dritte Messeinrichtung (10) zur Erfassung von Divergenzabweichungen des Verdampfungsstrahls (3) von Divergenz-Soll-Werten in Richtung auf den Verdampfungsort (14) angeordnet ist, wobei die dritte Messeinrichtung (10) mit der Speicher- und Steuereinheit (17) sowie mit Stellmitteln (5.3) verbunden ist, durch welche die Strahlfokussiereinheit (5) zur Erzeugung eines Fokus (15) des Verdampfungsstrahls (3) im vorgegebenen Verdampfungsort (14) einstellbar ist und – die erste Strahlausrichteinheit (7), die zweite Strahlausrichteinheit (4), die Strahlfokussiereinheit (5) sowie der erste Strahlteiler (11), der zweiter Strahlteiler (12) und der dritte Strahlteiler (13) mechanisch fest mit der Vakuumkammer (1) verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Strahlausrichteinheit (4) als zweidimensional einstellbarer Richtungsmanipulator der Strahlungsquelle (1) für die gepulste energiereiche Strahlung ausgebildet ist und die erste Strahlausrichteinheit (7) eine zweidimensional einstellbare Strahlumlenkeinheit ist.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Strahlausrichteinheit (7, 4) als zweidimensional einstellbare Strahlumlenkeinheiten ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Messeinrichtung (8, 9) positionsempfindliche Strahlungssensoren zur Detektion einer Lageabweichung als äquivalente Messgröße für die Erfassung der Richtungsabweichung von einem Richtungs-Soll-Wert aufweisen.
Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als positionsempfindliche Strahlungssensoren jeweils eine Empfängereinheit aus der Gruppe Matrixdetektor, Quadrantendetektor (20), Kombination zweier orthogonal zueinander angeordneter Bizelldetektoren (18) oder Kombination zweier orthogonal zueinander angeordneter Zeilendetektoren eingesetzt ist.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Messeinrichtung (10) einen Lochspiegel (19) mit einem zentralen Loch (19.1), auf den der aus dem Verdampfungsstrahl (3) ausgekoppelte dritte Strahlungsanteil (3.3) gerichtet ist, einen ersten Divergenzsensor (21) zur Detektion der das Loch (19.1) des Lochspiegels (19) passierenden Strahlung und einen zweiten Divergenzsensor (22) zum Detektieren der von dem Lochspiegel (19) reflektierten Strahlung des dritten Strahlungsanteils (3.3) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als zweiter Strahlteiler (12) im Verdampfungsstrahl (3) ein rotierendes Laserfenster (23) angeordnet ist, durch das mindestens periodisch Strahlungsanteile des Verdampfungsstrahls (3) auf die zweite Messeinrichtung (9) und die dritte Messeinrichtung (10) auskoppelbar sind.