DE102011004615A1

DE102011004615A1 - Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie

Info

Publication number: DE102011004615A1
Application number: DE102011004615A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Mann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2011-09-22
Also published as: CN102193334A; JP5717513B2; US20110228244A1; JP2011228698A; CN102193334B; KR101854465B1; US8817233B2; KR20110104904A

Abstract

Eine Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, in welchem ein Objektfeld einer nachfolgenden abbildenden Optik anordenbar ist, hat einen Facettenspiegel. Dieser hat eine Mehrzahl von Facetten (7) zur reflektierenden Führung von Teilbündeln (24) eines Bündels von Beleuchtungslicht. Reflexionsflächen (25) der Facetten (7) sind jeweils kippbar. In einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung führen die kippbaren Facetten (7) das auf sie treffende Teilbündel (24) längs eines ersten Objektfeld-Ausleuchtungskanals (261) hin zum Beleuchtungsfeld. In einer weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung führen die kippbaren Facetten (7) das auf sie treffende Teilbündel (24) längs eines weiteren Objektfeld-Ausleuchtungskanals (262) hin zum Beleuchtungsfeld. Die Reflexionsflächen (25) der kippbaren Facetten (7) sind derart ausgeführt, dass das Teilbündel (24) in den mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen mit einem innerhalb eines Toleranzbereiches von +/–10% übereinstimmenden Reflexionsgrad R reflektiert wird. Es resultiert eine Beleuchtungsoptik, bei der ein unerwünschter Einfluss der Ausleuchtungs-Kippstellung der kippbaren Facetten auf den Beleuchtungslicht-Durchsatz der Beleuchtungsoptik vermieden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die Projektions-Lithografie zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, in welchem ein Objektfeld einer nachfolgend abbildenden Optik anordenbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Zuordnung mindestens zweier zweiter Facetten eines zweiten Facettenspiegels zu Ausleuchtungs-Kippstellungen einer der ersten Facetten eines ersten Facettenspiegels einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Herstellungsverfahren für mikro- oder nanostrukturierte Bauelemente unter Einsatz einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein nach einem solchen Herstellungsverfahren hergestelltes mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement.
Beleuchtungsoptiken mit zwischen verschiedenen Ausleuchtungs-Kippstellungen verlagerbaren Facetten, nämlich verlagerbaren Feldfacetten, sind bekannt aus der US 6,658,084 B2 und der US 7,196,841 B2 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein unerwünschter Einfluss der Ausleuchtungs-Kippstellung der kippbaren Facetten auf den Beleuchtungslicht-Durchsatz der Beleuchtungsoptik, also insbesondere auf eine Gesamt-Transmission der Beleuchtungsoptik, vermieden ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß nach einem ersten Aspekt gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und nach einem zweiten Aspekt gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein innerhalb eines Toleranzbereichs für die Einfallswinkel der verschiedenen Ausleuchtungs-Kippstellungen übereinstimmender Reflexionsgrad dazu führt, dass die kippbaren Feldfacetten das auf diese auftreffende Beleuchtungslicht unabhängig von ihrer Ausleuchtungs-Kippstellung mit entsprechend der Übereinstimmung des Reflexionsgrades innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs übereinstimmender Energie hin zum Beleuchtungsfeld weiterleiten. Eine von der jeweiligen Ausleuchtungs-Kippstellung der kippbaren Facetten unabhängige Reflektivität von diesen Facetten etwa nachfolgenden optischen Komponenten vorausgesetzt, führt dies zu einer von der Ausleuchtungs-Kippstellung innerhalb des Toleranzbereichs unabhängigen energetischen Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes. Das Teilbündel kann in den mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen mit einem innerhalb eines Toleranzbereiches von +/–5%, von +/–2%, von +/–1% oder mit einem noch besser übereinstimmenden Reflexionsgrad reflektiert werden. In der Regel sind mehrere Facetten des Facettenspiegels zwischen mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen kippbar ausgeführt. Beispielsweise kann eine vorgegebene Facettengruppe oder es können auch alle Facetten des Facettenspiegels kippbar ausgeführt sein. Die kippbaren Facetten können zwischen genau zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen kippbar ausgeführt sein. Alternativ können die kippbaren Facetten auch zwischen mehr als zwei, beispielsweise zwischen drei oder noch mehr Ausleuchtungs-Kippstellungen verkippbar sein.
Innerhalb eines Toleranzbereiches nach Anspruch 2 übereinstimmende Einfallswinkel führen zur Möglichkeit, die kippbaren Facetten und insbesondere eine reflektierende Beschichtung auf deren Reflexionsflächen für diesen übereinstimmenden Einfallswinkel optimiert auszugestalten. Für andere Einfallswinkel ist dann keine Optimierung erforderlich.
Eine Spiegelsymmetrie nach Anspruch 3 führt zu einem einfach strukturierten Aufbau der Beleuchtungsoptik. Die zwei Objektfeld-Ausleuchtungskanäle können durch Spiegelung um eine das einfallende Teilbündel auf die Reflexionsfläche enthaltende Ebene, die senkrecht auf einer Einfallsebene des Teilsbündels liegt, ineinander übergehen.
Reflektierende Abschnitte nach Anspruch 4 ermöglichen gleiche Reflexionsgrade für sich bei den verschiedenen Ausleuchtungs-Kippstellungen stark unterscheidende Einfallswinkel. Prinzipiell kann die Reflexionsfläche auch in mehr als zwei reflektierende Abschnitte, die dann wiederum entsprechend den Ausleuchtungs-Kippstellungen zugeordnet sein können, unterteilt sein.
Eine Reflexionsbeschichtung nach Anspruch 5 ermöglicht einen besonders hohen Reflexionsgrad der Facetten. Die Reflexionsbeschichtung kann als einlagige Beschichtung, also als Singlelayer-Beschichtung, ausgeführt sein. Die Reflexionsbeschichtung kann als zweilagige Beschichtung, also als Doublelayer-Beschichtung, ausgeführt sein. Die Reflexionsbeschichtung kann als mehrlagige, also als Multilayer-Beschichtung, ausgeführt sein. Die Multilayer-Beschichtung kann beispielsweise fünf Lagen, zehn Lagen, zwanzig Lagen, dreißig Lagen oder noch mehr Lagen aufweisen. Die Multilayer-Beschichtung kann als Beschichtung aus alternierenden Materialschichten ausgeführt sein. Beispielsweise können alternierende Molybdän/Silizium-Schichten zum Einsatz kommen.
Eine Auslegung der Reflexionsbeschichtung nach Anspruch 6 kann so geschehen, dass die mit der Reflexionsbeschichtung versehene Facette gleiche Reflexionsgrade für unterschiedliche Einfallswinkel, die den verschiedenen Ausleuchtungs-Kippstellungen zugeordnet sind, und insbesondere für sich stark unterscheidende Einfallswinkel aufweist. Die Reflexionsbeschichtung kann auch so ausgelegt sein, dass die Übereinstimmung des Reflexionsgrades für mehr als zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen vorhanden ist.
Eine Breitband-Reflexionsbeschichtung nach Anspruch 7 erlaubt einen innerhalb eines Bereichs von Einfallswinkeln um einen Vorgabewert konstanten Reflexionsgrad.
Eine Auslegung der Reflexionsbeschichtung nach Anspruch 8 erlaubt es, diese für zwei bestimmte Einfallswinkel um den Einfallswinkel mit dem maximalen Reflexionsgrad herum mit innerhalb eines Toleranzbereichs gleichem Reflexionsgrad auszulegen. Der innerhalb des Toleranzbereichs bei den mindestens zwei Ausleucht-Kippstellungen übereinstimmende Reflexionsgrad kann um mehr als 2%, kann um mehr als 5% oder kann um mehr als 10% kleiner sein als der maximale Reflexionsgrad der Reflexionsbeschichtung für das Beleuchtungslicht.
Eine Auslegung der Beleuchtungsoptik nach Anspruch 9 hat sich in der Praxis bewährt. Beim ersten Facettenspiegel kann es sich um einen Feldfacettenspiegel und beim zweiten Facettenspiegel um einen Pupillenfacettenspiegel handeln. Jedem Objektfeld-Ausleuchtungskanal ist dann genau eine Feldfacette und genau eine Pupillenfacette zugeordnet. Je nach Anzahl der Ausleuchtungs-Kippstellungen kann die Feldfacette eine Mehrzahl von Objektfeld-Ausleuchtungskanälen vorgeben, die dann unterschiedliche Pupillenfacetten beaufschlagen.
Nach dem zweiten Aspekt sind jeder der ersten Facetten des ersten Facettenspiegels zur Vorgabe von Objektfeld-Ausleuchtungskanälen auf dem zweiten Facettenspiegel bestimmte zweite Facetten als Zuordnungskandidaten zugeordnet, nämlich diejenigen zweiten Facetten, die innerhalb eines Kegelschnitt-Abschnitts des zweiten Facettenspiegels liegen, der von zwei Kegelschnitt-Linien begrenzt wird, wobei jede der Kegelschnitt-Linien Orte gleichen Reflexionswinkels des an der ersten Facette reflektierten Teilbündels zur Vorgabe des jeweiligen Objektfeld-Ausleuchtungskanals definiert. Wenn die jeweils betrachtete erste Facette so verkippt ist, dass sie einer der zweiten Kandidaten-Facetten innerhalb des Kegelschnitt-Abschnitts zugeordnet ist, ist sichergestellt, dass ein Einfallswinkel des Teilbündels bei der Reflexion an der ersten Facette zwischen den beiden durch die Kegelschnitt-Linien, die den Kegelschnitt-Abschnitt begrenzen, definierten Einfallswinkeln liegt. Die Kegelschnitt-Abschnitte werden so ausgewählt, dass die diese begrenzenden Kegelschnitt-Linien zu Einfallswinkeln gehören, bei denen ein vorgegebener Reflexionsgrad bei der Reflexion an der betrachteten ersten Facette resultiert. Eine der beiden Kegelschnitt-Linien kann den maximal zulässigen und die andere der beiden Kegelschnitt-Linien den minimal zulässigen Reflexionswinkel, zwischen denen ein gegebener Reflexionsgrad R bei der Reflexion des Teilbündels an der betrachteten ersten Facette erreicht wird, definieren. Die durch die beiden Kegelschnitt-Linien des Kegelschnitt-Abschnitts vorgegebenen Einfallswinkel an der betrachteten ersten Facette können sich um 30°, um 20°, um 10°, um 5° oder um einen noch geringeren Winkelbetrag unterscheiden. Die Beleuchtungsoptik kann eine Kombination von Merkmalen der beiden vorstehend angesprochenen Aspekte aufweisen.
Ein Zuordnungsverfahren nach Anspruch 11 ermöglicht es, den zweiten Facettenspiegel mit den Feldfacetten über Objektfeld-Ausleuchtungskanäle zugeordneten Pupillenfacetten so zu belegen, dass die Zuordnung zu von der Ausleuchtungs-Kippstellung der ersten Facetten innerhalb vorgegebenen Toleranzgrenzen unabhängigen Reflexionsgraden der Facetten führt. Die Zuordnung kann unter Zuhilfenahme von Kegelschnitt-Abschnitten geschehen. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Reduktion der bei der Zuordnung im Rahmen einer Reflektivitätsoptimierung zu prüfenden Kombinationen erster und zweiter Facetten.
Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 12, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauelements nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik sowie die erfindungsgemäßen Verfahren bereits diskutiert wurden. Es lassen sich auf die herzustellende Bauteil- bzw. Bauelementstruktur exakt angepasste Beleuchtungen vorgeben, sodass insbesondere Halbleiterchips mit extrem feinen und insbesondere komplexen Strukturen hergestellt werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie;
2 eine Aufsicht auf eine Facettenanordnung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
3 eine Aufsicht auf eine Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
4 in einer zu 2 ähnlichen Darstellung eine Facettenanordnung einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels;
5 schematisch Abschnitte zweier Objektfeld-Ausleuchtungskanäle, die den beiden Ausleuchtungs-Kipp-stellungen einer dargestellten kippbaren Feldfacette des Feldfacettenspiegels nach 2 oder 4 zugeordnet sind, wobei ein einfallendes Beleuchtungslicht-Teilbündel in beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen mit einem innerhalb eines Toleranzbereichs von +/–10% übereinstimmenden Einfallswinkel reflektiert wird;
6 schematisch und nicht maßstabsgetreu eine senkrechte Projektionsansicht einer Feldfacette des Feldfacettenspiegels nach 2 und des Pupillenfacettenspiegels nach 3, wobei drei Pupillenfacetten, die Ausleuchtungs-Kippstellungen der Feldfacette mit gleichen Einfallswinkeln des einfallenden Beleuchtungslicht-Teilbündels zugeordnet sind, hervorgehoben dargestellt sind;
7 eine Seitenansicht der Feldfacette nach 6 in einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung;
8 eine Seitenansicht der Feldfacette nach 6 in einer weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung;
9 in einer zur 5 ähnlichen Darstellung zwei Objektfeld-Ausleuchtungskanäle, die wiederum verschiedenen Ausleuchtungs-Kippstellungen der selben Feldfacette zugeordnet sind, wobei das einfallende Teilbündel in den beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen mit sich um mehr als 10° unterscheidenden Einfallswinkeln reflektiert wird;
10 in einer zur 7 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Feldfacette in einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung in einer Seitenansicht;
11 die Feldfacette nach 10 in einer weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung;
12 in einem Diagramm die Abhängigkeit eines Reflexionsgrades eines Schichtdesigns auf einer Reflexionsfläche einer der Feldfacetten von einem Einfallswinkel, wobei durchgezogen und gestrichelt Abhängigkeiten für zwei verschiedene Schichtdesigns dargestellt sind;
13 ausschnittsweise in einer zur 1 ähnlichen Darstellung die Führung eines Beleuchtungslichtbündels bei einer alternativen Ausführung eines Feldfacettenspiegels und eines Pupillenfacettenspiegels einer Variante der Beleuchtungsoptik, die alternativ zur Beleuchtungsoptik nach 1 bei der Projektionsbelichtungsanlage zum Einsatz kommen kann; und
14 in einer zur 6 ähnlichen Darstellung mit gleichen Einfallswinkeln über Objektfeld-Ausleuchtungskanäle ein und derselben Feldfacette zugängliche Pupillenfacetten bei der Ausführung der Beleuchtungsoptik nach 13.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Lichtquelle 2 emittiert zur Beleuchtung genutzte EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gas discharge produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron basiert, ist für die Lichtquelle 2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Lichtquelle findet der Fachmann beispielsweise in der US 6 859 515 B2 . Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird EUV-Beleuchtungslicht bzw. Beleuchtungsstrahlung 3 genutzt. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 durchlauft nach der Lichtquelle 2 zunächst einen Kollektor 4, bei dem es sich beispielsweise um einen genesteten Kollektor mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschalen-Aufbau oder alternativ um einen ellipsoidal geformten Kollektor handeln kann. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das EUV-Beleuchtungslicht 3 zunächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des EUV-Beleuchtungs-lichts 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das EUV-Beleuchtungslicht 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils ein kartesisches globales xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen bei einzelnen optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird in den nachfolgenden Figuren jeweils auch ein kartesisches lokales xyz- oder xy-Koordinatensystem verwendet. Die jeweiligen lokalen xy-Koordinaten spannen, soweit nichts anderes beschrieben ist, eine jeweilige Hauptanordnungsebene der optischen Komponente, beispielsweise eine Reflexionsebene, auf. Die x-Achsen des globalen xyz-Koordinatensystems und der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme verlaufen parallel zueinander. Die jeweiligen y-Achsen der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme haben einen Winkel zur y-Achse des globalen xyz-Koordinatensystems, die einem Kippwinkel der jeweiligen optischen Komponente um die x-Achse entspricht.
2 zeigt beispielhaft eine Facettenanordnung von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6. Die Feldfacetten 7 sind rechteckig und haben jeweils das gleiche x/y-Aspektverhältnis. Das x/y-Aspektverhältnis kann beispielsweise 12/5, kann 25/4 oder kann 104/8 betragen.
Die Feldfacetten 7 geben eine Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 vor und sind in vier Spalten zu je sechs bis acht Feldfacettengruppen 8a, 8b gruppiert. Die Feldfacettengruppen 8a haben jeweils sieben Feldfacetten 7. Die beiden zusätzlichen randseitigen Feldfacettengruppen 8b der beiden mittleren Feldfacettenspalten haben jeweils vier Feldfacetten 7. Zwischen den beiden mittleren Facettenspalten und zwischen der dritten und vierten Facettenzeile weist die Facettenanordnung des Feldfacettenspiegels 6 Zwischenräume 9 auf, in denen der Feldfacettenspiegel 6 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Strahlbüschel bzw. Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte EUV-Beleuchtungslicht 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10.
3 zeigt eine beispielhafte Facettenanordnung von runden Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10. Die Pupillenfacetten 11 sind um ein Zentrum herum in ineinander liegenden Facettenringen angeordnet. Jedem von einer der Feldfacetten 7 reflektierten Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 ist mindestens eine Pupillenfacette 11 derart zugeordnet, dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten 7 und einer der Pupillenfacetten 11 einen Objektfeld-Ausleuchtungskanal für das zugehörige Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1.
Über den Pupillenfacettenspiegel 10 (vgl. 1) und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 12, 13, 14 bestehenden Übertragungsoptik 15 werden die Feldfacetten 7 in eine Objektebene 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 14 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing-Incidence-Spiegel) ausgeführt. In der Objektebene 16 ist ein Retikel 17 angeordnet, von dem mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 ein Ausleuchtungsbereich in Form eines Beleuchtungsfeldes ausgeleuchtet wird, das mit einem Objektfeld 18 einer nachgelagerten Projektionsoptik 19 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Die Objektfeld-Ausleuchtungskanäle werden im Objektfeld 18 überlagert. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 wird vom Retikel 17 reflektiert.
Die Projektionsoptik 19 bildet das Objektfeld 18 in der Objektebene 16 in ein Bildfeld 20 in einer Bildebene 21 ab. In dieser Bildebene 21 ist ein Wafer 22 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 17 als auch der Wafer 22 in y-Richtung synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung wird nachfolgend auch als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet.
Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10 und die Spiegel 12 bis 14 der Übertragungsoptik 15 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 23 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Gemeinsam mit der Projektionsoptik 19 bildet die Beleuchtungsoptik 23 ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Der Feldfacettenspiegel 6 stellt einen ersten Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 23 dar. Die Feldfacetten 7 stellen erste Facetten der Beleuchtungsoptik 23 dar.
Der Pupillenfacettenspiegel 10 stellt einen zweiten Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 23 dar. Die Pupillenfacetten 11 stellen zweite Facetten der Beleuchtungsoptik 23 dar.
4 zeigt eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den Feldfacettenspiegel 6 nach 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nur erläutert, soweit sie sich von den Komponenten des Feldfacettenspiegels 6 nach 2 unterscheiden. Der Feldfacettenspiegel 6 nach 4 hat eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 7. Diese Feldfacetten 7 sind in insgesamt fünf Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 8 angeordnet. Die Feldfacettenanordnung ist in eine kreisförmige Begrenzung einer Trägerplatte 24 des Feldfacettenspiegels eingeschrieben.
Die Feldfacetten 7 der Ausführung nach 4 haben alle die gleiche Fläche und das gleiche Verhältnis von Breite in x-Richtung und Höhe in y-Richtung, welches dem x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 7 der Ausführung nach 2 entspricht.
Jeder der Feldfacetten 7 der jeweiligen Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 sind über jeweils einen Objektfeld-Ausleuchtungskanal genau zwei der Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 zugeordnet. Der Pupillenfacettenspiegel 10 hat also genau doppelt so viele Pupillenfacetten 11 wie der Feldfacettenspiegel 6 Feldfacetten 7 hat.
Je nach Ausführung einer mechanischen Verkippbarkeit der Feldfacetten 7 können auch mehr als zwei der Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 einer der Feldfacetten 7 über jeweilige Objektfeld-Ausleuchtungskanäle zugeordnet sein. Die Feldfacetten 7 können dann in eine entsprechende Anzahl von Ausleuchtungs-Kippstellungen verlagert werden.
5 verdeutlicht die reflektierte Führung eines Teilbündels 24 eines gesamten Bündels des Beleuchtungslichts 3. Eine Reflexionsfläche 25 einer beispielhaft dargestellten Feldfacette 7 ist kippbar zwischen einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung zur Führung des Teilbündels 24, das auf die Reflexionsfläche 25 auftrifft, längs eines ersten Objektfeld-Ausleuchtungskanals 261 hin zum Objektfeld 18 bzw. zum Beleuchtungsfeld und einer weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung zur Führung des Teilbündels 24 längs eines weiteren Objektfeld-Ausleuchtungskanals 262 hin zum Objektfeld 18.
Längs des ersten Beleuchtungs-Ausleuchtungskanals 261 wird das Teilbündel 24 nach der Reflexion an der Feldfacette 7 an einer ersten Pupillenfacette 111 reflektiert. Die Pupillenfacette 111 ist der Feldfacette 7 also über dem Objektfeld-Ausleuchtungskanal 261 zugeordnet. Längs des Objektfeld-Ausleuchtungskanals 262, also in der anderen Ausleuchtungs-Kippstellung der Feldfacette 7, wird das Teilbündel 24 nach der Reflexion an der Feldfacette 7 an einer anderen Pupillenfacette 112 des Pupillenfacettenspiegels 10 reflektiert. Nur die beiden Pupillenfacetten 111 und 112 des Pupillenfacettenspiegels 10 sind bei der schematischen Darstellung nach 5 gezeigt. Ein Einfallswinkel β₁, mit dem das Teilbündel 24 an der Reflexionsfläche 25 des Feldfacettenspiegels 7 in der dem Objektfeld-Ausleuchtungskanal 261 zugeordneten ersten Ausleuchtungs-Kippstellung reflektiert wird, stimmt mit einem Einfallswinkel β₂ überein, mit dem das Teilbündel 24 in der anderen Ausleuchtungs-Kippstellung des Feldfacettenspiegels 7 an der Reflexionsfläche 25 reflektiert wird, die dem Objektfeld-Ausleuchtungskanal 262 zugeordnet ist. Die Einfallswinkel β_1/2 sind definiert als die Winkel zwischen dem einfallenden Teilbündel 24 und einer Normalen N auf die Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 7.
Die Reflexionsfläche 25 trägt eine Multilayer-Beschichtung, also eine mehrlagige Beschichtung mit einer alternierenden Abfolge von Molybdän- und Silizium-Schichten. Ein Schichtdesign dieser Multilayer-Reflexionsbeschichtung 27 ist optimiert auf hohe Reflektivität der Feldfacette 7 beim Einfallswinkel β_1/2. Da sich der Einfallswinkel β_1/2 beim Umschalten des Feldfacettenspiegels 7 nach 5 zwischen den beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen, die den beiden Objektfeld-Ausleuchtungskanälen 261, 262 zugeordnet sind, nicht ändert, hat der Feldfacettenspiegel 7 unabhängig von der Ausleuchtungs-Kippstellung den gleichen Reflexionsgrad. Die Reflexionsgrade des Feldfacettenspiegels 7 in den beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen, die in der 5 dargestellt sind, stimmen innerhalb eines Toleranzbereichs von +/–1% überein.
Anstelle der Multilayer-Reflexionsbeschichtung 27 kann auch eine Singlelayer- oder eine Doublelayer-Reflexionsbeschichtung mit einem sehr engen Einfallswinkel-Toleranzbereich zum Einsatz kommen. Für Einfallswinkel im Bereich nahe 0°, also senkrechten Einfall, und einem periodischen Schichtstapel der Multilayer-Reflexionbeschichtung 27 kann der Einfallswinkel-Toleranzbereich bei 7° liegen. Für Einfallswinkel im Bereich von 15° kann der Einfallswinkel-Toleranzbereich im Bereich zwischen 1° und 2° liegen. Bei Verwendung von Multilayer-Reflexionsbeschichtungen mit aperiodischen Schichtstapeln, also von sogenannten Breitbandcoatings, vergrößert sich der Einfallswinkel-Toleranzbereich. Derartige Breitbandcoatings haben in der Regel eine geringere mittlere Reflektivität.
6 zeigt in einer senkrechten Projektion längs der z-Achse die Anordnung nach 5. Dargestellt sind beispielhaft drei Pupillenfacetten 111, 112 und 113, in deren Richtung das auf die Feldfacette 7 einfallende Teilbündel 24 mit dem gleichen Einfallswinkel β reflektiert werden kann. Sofern die Kippmechanik der Feldfacette 7 die Einstellung in zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen zulässt, können beispielsweise zwei dieser drei Pupillenfacetten 111 bis 113 diesen beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen zugeordnet werden. Falls die Kippmechanik der Feldfacette 7 beispielsweise eine Vorgabe von drei Ausleuchtungs-Kippstellungen erlaubt, können beispielsweise alle drei Pupillenfacetten 111 bis 113 diesen Ausleuchtungs-Kippstellungen zugeordnet werden. Grundsätzlich können durch entsprechende Ausrichtung einer Kippachse der jeweiligen Feldfacette 7 und der Kippmechanik dieser Feldfacette 7 innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs für den Einfallswinkel β alle Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 über von der in der 6 dargestellten Feldfacette 7 ausgehende Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 26 angesteuert werden, die in einem in der 6 schematisch angedeuteten Kegelschnitt-Abschnitt 28 des Pupillenfacettenspiegels 10 liegen. Der Kegelschnitt-Abschnitt 28 ist begrenzt von zwei Kegelschnitt-Linien 28a, 28b und zusätzlich begrenzt von einer Außenkontur des Pupillenfacettenspiegels 10. Außerhalb dieser Außenkontur sind die beiden Kegelschnitt-Linien 28a, 28b in der 6 gestrichelt dargestellt. Je nach den geometrischen Verhältnissen können die Kegelschnitt-Linien 28a, 28b Parabeln, Ellipsen, Kreise oder Hyperbeln sein. Jede der beiden Kegelschnitt-Linien 28a, 28b definiert eine entsprechende Kippausrichtung der Feldfacette 7, sodass das Teilbündel 24 auf die jeweilige Kegelschnitt-Linie 28a, 28b reflektiert wird, Orte gleichen Reflexionswinkels des Teilbündels 24 an der ersten Facette 7 zur Vorgabe des jeweiligen Objektfeld-Ausleuchtungskanals 26. Die Pupillenfacetten 11, die innerhalb des Kegelschnitt-Abschnitts 28 liegen, können durch Reflexion des Teilbündels 24 an der Feldfacette 7 mit einem Einfallswinkel erreicht werden, der zwischen den beiden durch die Kegelschnitt-Linien 28a, 28b definierten Grenzwinkeln liegt. Nach Vorgabe dieser Grenzwinkel kann durch Bestimmung der zugehörigen Kegelschnitt-Linien 28a, 28b also innerhalb des gesamten Pupillenfacettenspiegels 10 der Kegelschnitt-Abschnitt-28 herausgegriffen werden, in dem Pupillenfacetten 11 liegen, die durch Reflexion des Teilbündels 24 an der Facette 7 mit einem Reflexionswinkel innerhalb dieser beiden Grenzwinkel erreicht werden können. Durch den Kegelschnitt-Abschnitt-28 ist also die Vorgabe einer Pupillenfacetten-Untergruppe aller Pupillenfacetten 11 oder die Vorgabe einer Menge von Pupillenfacetten-Kandidaten zur Objektfeld-Ausleuchtungskanal-Zuordnung zur betrachteten Feldfacette 7 möglich.
Mindestens zwei Pupillenfacetten 11 können Ausleuchtungs-Kipp-stellungen der Feldfacette 7 nach 6 mit folgendem Verfahren zugeordnet werden: Zunächst wird eine erste Ausleuchtungs-Kippstellung der Feldfacette 7 vorgegeben, bei der eine der Pupillenfacetten 11, beispielsweise die Pupillenfacette 111 in der 6, vom von der Feldfacette 7 reflektierte Teilbündel 24 über den zugeordneten Objektfeld-Ausleuchtungskanal beaufschlagt wird. Dann wird innerhalb des Kegelschnitt-Abschnitts 28, der durch den Einfallswinkel-Toleranzbereich der Multilayer-Reflexionsbeschichtung 27 auf der Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 7 vorgegeben wird, eine zweite Ausleuchtungs-Kippstellung der Feldfacette 7 bei Beibehaltung des Einfallswinkels des Teilbündels 24 auf der Feldfacette 7 innerhalb des Einfallswinkel-Toleranzbereichs bestimmt. Es wird nun eine weitere Pupillenfacette, beispielsweise die Pupillenfacette 112 ausgewählt, die in der bestimmten zweiten Ausleuchtungskippstellung vom von der Feldfacette 7 reflektierten Teilbündel 24 über den weiteren Objektfeld-Ausleuchtungskanal 26 beaufschlagt wird.
Anhand der 7 und 8 wird die Übereinstimmung der Einfallswinkel β₁ und β₂ in den beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen der Feldfacette 7 nochmals verdeutlicht. Die xyz-Koordinatensysteme der 7 und 8 beziehen sich auf eine Haupt-Reflexionsfläche des gesamten Feldfacettenspiegels 6.
Die 7 zeigt die Feldfacette 7 in einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung, in der das einfallende Teilbündel 24 in den Objektfeld-Ausleuchtungskanal 261 mit dem Einfallswinkel β₁ reflektiert wird.
8 zeigt die Feldfacette 7 in einer weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung, in der das einfallende Teilbündel 24 von der Feldfacette 7 in den Objektfeld-Ausleuchtungskanal 262 mit dem Einfallswinkel β₂ reflektiert wird. Es gilt: β₁ = β₂.
Zwischen den beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen nach den 7 und 8 wird die Feldfacette 7 über einen lediglich in der 7 schematisch dargestellten Aktor 29, der mit einer Steuereinrichtung 30 in Signalverbindung steht, um einen Kippwinkel 2 β₁ um eine parallel zur y-Achse verlaufende Kippachse 31 verkippt.
In den 7 und 8 ändert das einfallende Teilbündel 24 bis zur Reflexion an der Feldfacette 7 seine Lage im Raum nicht.
Die beiden Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 261 und 262 nach den 7 und 8 gehen durch Spiegelung um eine das einfallende Teilbündel 24 auf die Reflexionsfläche 25 enthaltene Ebene, die senkrecht auf der Einfallsebene des Teilbündels 24 auf die Feldfacette 7 liegt, also durch Spiegelung um eine zur yz-Ebene parallele Ebene, ineinander über. Die beiden Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 261, 262 gehen durch Spiegelung entlang des auf die Reflexionsfläche 25 einfallenden Teilbündels 24 ineinander über.
9 zeigt in einer zur 5 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Feldfacette 32, die anstelle der Feldfacette 7 nach den 5 bis 8 zum Einsatz kommen kann. Komponenten bzw. Bezugsgrößen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im einzelnen diskutiert.
Dargestellt ist in der 9 wiederum das einfallende Teilbündel 24 sowie zwei Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 261 und 262. Über den Objektfeld-Ausleuchtungskanal 261, in den das einfallende Teilbündel 24 in einer in der 9 gestichelt dargestellten ersten Ausleuchtungs-Kippstellung gelenkt wird, wird eine Pupillenfacette 111 beaufschlagt. Über den weiteren Objektfeld-Ausleuchtungskanal 262, in den das einfallende Teilbündel 24 in einer in der 9 durchgezogen dargestellten weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung gelenkt wird, wird eine Pupillenfacette 112 beaufschlagt. Die Einfallswinkel des Teilbündels 24 in den beiden in der 9 dargestellten Ausleuchtungs-Kippstellungen unterscheiden sich absolut um nicht mehr als 10% und unterscheiden sich insbesondere um nicht mehr als 10°.
Eine Multilayer-Reflexionsbeschichtung 33 auf der Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 32 hat ein Schichtdesign mit einem großen Einfallswinkel-Toleranzbereich, reflektiert das einfallende Teilbündel 24 also über einen Bereich von Einfallswinkeln, zu denen auch die Einfallswinkel der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 261, 262 gehören, mit einem Reflexionsgrad, der innerhalb eines Toleranzbereiches von +/–10% übereinstimmt. Eine derartige Reflexionsbeschichtung wird auch als Breitband-Reflexionsbeschich-tung bezeichnet. Die Abhängigkeit des Reflexionsgrades R vom Einfallswinkel β ist gestrichelt als Reflexionsgradkurve 34 in der 12 dargestellt. Der Reflexionsgrad R ist dabei definiert als das Energieverhältnis E_out/E_in zwischen der Energie E_out des von der Feldfacette 7 reflektierten Teilbündels 24 und der Energie E_in des auf die Feldfacette 7 einfallenden Teilbündels 24. Zwischen einem minimalen Einfallswinkel β_min im Bereich von etwa 9,5° und einem maximalen Einfallswinkel β_max im Bereich von etwa 17,3° ist die Reflektivität R innerhalb eines geringen Toleranzbereichs konstant um R = 0,6 und schwankt innerhalb des Bereichs [β_min, β_max] lediglich zwischen Grenzwerten R = 0,58 und R = 0,62.
In der 9 sind beispielhaft mehrere Pupillenfacetten 11i dargestellt, die innerhalb des Einfallswinkel-Toleranzbereichs [β_min, β_max] durch entsprechende Ausleuchtungs-Kippstellungen der Feldfacette 32 erreicht werden können. Beispielsweise aus den Pupillenfacetten 11i können, je nach mechanischer Auslegung der Kippverstellung der Feldfacette 32 nach 9, zwei oder mehr Pupillenfacetten 111, 112..., 11n ausgewählt werden, die dann über Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 261, 262 26n beaufschlagt werden. Aufgrund des Verlaufs der Reflexionsgradkurve 34 ist die Energie des über die verschiedenen Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 26i geführten Teilbündels 24 unabhängig von der jeweiligen Ausleuchtungs-Kippstellung der Feldfacette 32 innerhalb eines Toleranzbereichs von +/–10% konstant.
Anhand der 10 und 11 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Reflexionsbeschichtung auf einer Feldfacette 35 beschrieben, die anstelle der Feldfacetten 7 oder 32 zum Einsatz kommen kann. Komponenten bzw. Bezugsgrößen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im einzelnen diskutiert.
Eine Reflexionsfläche 36 der Feldfacette 35 ist unterteilt in zwei reflektierende Abschnitte 37, 38, deren Reflexionsgrade R für jeweils eine von zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen der Feldfacette 35 optimiert sind. Der erste reflektierende Abschnitt 37 trägt eine erste Reflexionsbeschichtung, die als Single-, Doluble- oder Multi-Layerbeschichtung ausgeführt und für einen ersten Einfallswinkel β₁ für das einfallende Teilbündel 24 optimiert ist. Der zweite reflektierende Abschnitt 38 trägt eine weitere Reflexionsbeschichtung, die wiederum als Single-, Double- oder Multi-Layerbeschichtung ausgeführt sein kann und für einen zweiten Einfallswinkel β₂ des einfallenden Teilbündels 24 hinsichtlich seines Reflexionsgrades maximiert ist. Der Reflexionsgrad R des reflektierenden Abschnitts 37 für den Einfallswinkel β₁ stimmt dabei innerhalb eines Toleranzbereichs von +/–10% mit dem Reflexionsgrad R des reflektierenden Abschnitts 38 für den Einfallswinkel β₂ überein. Auch eine Übereinstimmung der Reflexionsgrade innerhalb eines Toleranzbereichs von 5%, von 2%, von 1% oder von weniger als 1% ist durch entsprechende Auslegung der Reflexionsbeschichtungen der reflektierenden Abschnitte 37, 38 möglich.
10 zeigt die Feldfacette 35 in einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung, in der das einfallende Teilbündel 24 mit dem Einfallswinkel β₁ in einen ersten Objektfeld-Ausleuchtungskanal 261 abgelenkt wird. In dieser ersten Ausleuchtungs-Kippstellung wirkt ausschließlich die Reflexionsbeschichtung des reflektierenden Abschnitts 37.
11 zeigt die Feldfacette 35 in einer zweiten Ausleuchtungs-Kippstellung, in der das einfallende Teilbündel 24 mit dem Einfallswinkel β₂ in einen weiteren Objektfeld-Ausleuchtungskanal 262 abgelenkt wird. In dieser weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung wirkt ausschließlich die Reflexionsbeschichtung des reflektierenden Abschnitts 38.
Aufgrund der übereinstimmenden Reflexionsgrade R hat das in die Ausleuchtungskanäle 261, 262 reflektierte Teilbündel 24 nach Reflexion an der Feldfacette 35 unabhängig von der jeweiligen Ausleuchtungs-Kippstellung die gleiche Energie.
Eine weitere Auslegung einer Reflexionsbeschichtung, die anstelle der Reflexionsbeschichtung 33 der Feldfacette 32 nach 9 zum Einsatz kommt, wird nachfolgend anhand einer der in der 12 durchgezogen dargestellten Reflexionsgradkurve 39 beschrieben.
Die Reflexionsgradkurve 39 verläuft nicht längs des Einfallswinkel-Bereichs [β_min, β_max] im Wesentlichen konstant um einen bestimmten Wert des Reflexionsgrades, sondern hat dort einen Verlauf der Reflexionsgradkurve 39 mit einem zwischen den beiden Einfallswinkeln β_min, β_max liegenden Maximum R_max des Reflexionsgrades, wobei gilt: R_max 0,71. Bei den beiden Grenz-Einfallswinkeln β_min und β_max hat auch die Reflexionsbeschichtung mit der Reflexionsgradkurve 39 jeweils den gleichen Reflexionsgrad R von 0,6. Solange eine Feldfacette, beispielsweise die Feldfacette 32 nach 9, mit Ausleuchtungs-Kippstellungen betrieben wird, die Einfallswinkeln für das einfallende Teilbündel 24 entsprechen, die innerhalb eines Toleranzbereiches jeweils den Einfallswinkeln β_min oder β_max entsprechen, hat das über diese Ausleuchtungs-Kippstellungen von der Feldfacette 32 reflektierte Teilbündel 24 unabhängig von der gewählten Ausleuchtungs-Kippstellung wiederum die gleiche Energie.
Anhand der 13 und 14 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsoptik 40 beschrieben, die anstelle der Komponenten 10 bis 14 der Beleuchtungsoptik 23 nach 1 bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten bzw. Bezugsgrößen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Ein Pupillenfacettenspiegel 41 hat bei der Beleuchtungsoptik 40 eine Durchgangsöffnung 42 für das Beleuchtungslicht 3. Nach Durchtritt durch die Durchgangsöffnung 42 wird das Beleuchtungslicht 3 zunächst an den Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 und anschließend an den nicht im Einzelnen dargestellten Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 41 reflektiert und von dort aus hin zum Objektfeld 18 gelenkt, wo sich die verschiedenen Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 26 überlagern. Dargestellt sind in der 13 zwei den Rand des Bündels des Beleuchtungslichts 3 definierende Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 26 sowie zwei den beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen einer schematisch dargestellten Feldfacette 7 zugeordnete Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 261 und 262. Diese Feldfacette 7 wird in der 13 wiederum von einem Teilbündel 24 des Beleuchtungslichts 3 beaufschlagt. Die beiden den Objektfeld-Ausleuchtungskanälen 261, 262 zugeordneten Einfallswinkel β₁ und β₂ des Teilbündels 24 sind innerhalb eines Toleranzbereiches von +/–10% gleich. Aufgrund des nahezu symmetrischen Aufbaus der Beleuchtungsoptik 40 für den Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 im Bereich des Feldfacettenspiegels 6 und des Pupillenfacettenspiegels 41 lässt sich auch ein höherer Übereinstimmungsgrad der Einfallswinkel β₁, β₂ für die Ausleuchtungs-Kippstellungen der Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 erreichen, beispielsweise eine Übereinstimmung innerhalb eines Toleranzbereiches von +/–5%, von +/–2%, von +/–1% oder eine noch bessere Übereinstimmung.
Zwischen den beiden Ausleuchtungs-Kippstellungen wird die Feldfacette 7 nach 13 um eine x-Achse parallele Kippachse 31 um einen Winkel von 12° verkippt.
Im Bereich eines Zwischenfokus 43 nahe dem Durchtritt durch die Durchgangsöffnung 42 des Feldfacettenspiegels 41 hat das Gesamtbündel des Beleuchtungslichts 3 eine numerische Apertur von 0,125. Das Beleuchtungslicht beleuchtet das Objektfeld 18 über sämtliche Objektfeld-Ausleuchtungskanöle 26 mit einer numerischen Apertur von 0,125.
14 zeigt in einer zur 6 ähnlichen Darstellung diejenigen Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 41, die von ein und derselben Feldfacette 7 mit einem innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs gleichen Einfallswinkel β für das einfallende Teilbündel 24 beaufschlagt werden können. Diese Pupillenfacetten 11 liegen innerhalb eines Rings 44, der einen Spezialfall eines Kegelschnitts darstellt. Dargestellt sind in der 14 drei ausgewählte Pupillenfacetten 111, 112, 113, die innerhalb des Rings 44 liegen. Für die Zuordnung dieser Pupillenfacetten 111 bis 113 zu Ausleuchtungs-Kippstellungen der Feldfacetten 7 nach 14 gilt, was vorstehend in Zusammenhang mit der entsprechenden Zuordnung für die Feldfacette 7 nach 6 bereits erläutert wurde.
Der Kegelschnitt-Abschnitt 28 kann, auch bereichsweise, die Form einer Ellipse, einer Parabel, einer Hyperbel oder eines Rings haben.
Bei der Projektionsbelichtung werden das Retikel 17 und der Wafer 22, der eine für das EUV-Beleuchtungslicht 3 lichtempfindliche Beschichtung trägt, bereitgestellt. Anschließend wird zumindest ein Abschnitt des Retikels 17 auf den Wafer 22 mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Schließlich wird die mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 belichtete lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 22 entwickelt. Auf diese Weise wird das mikro- bzw. nanostrukturierte Bauteil, beispielsweise ein Halbleiterchip, hergestellt.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wurden anhand einer EUV-Beleuchtung beschrieben. Alternativ zu einer EUV-Beleuchtung kann auch eine UV- oder eine VUV-Beleuchtung, beispielsweise mit Beleuchtungslicht mit einer Wellenlänge von 193 nm, zum Einsatz kommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6658084 B2 [0002]
US 7196841 B2 [0002]
US 6859515 B2 [0032]
EP 1225481 A [0032]

Claims

Beleuchtungsoptik (23; 40) für die Projektionslithographie zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, in welchem ein Objektfeld (18) einer nachfolgenden abbildenden Optik (19) anordenbar ist, – mit einem Facettenspiegel (6) – mit einer Mehrzahl von Facetten (7; 32; 35) zur reflektierenden Führung von Teilbündeln (24) eines Bündels von Beleuchtungslicht (3), – wobei Reflexionsflächen (25; 36) der Facetten (7; 32; 35) jeweils kippbar sind zwischen – einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung zur Führung des auf die Facette (7; 32; 35) treffenden Teilbündels (24) längs eines ersten Objektfeld-Ausleuchtungs-kanals (261) hin zum Beleuchtungsfeld, – mindestens einer weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung zur Führung des auf die Facette (7; 32; 35) treffenden Teilbündels (24) längs eines weiteren Objektfeld-Ausleuchtungskanals (262) hin zum Beleuchtungsfeld, – wobei die Reflexionsflächen (25; 36) der kippbaren Facetten (7; 32; 35) derart ausgeführt sind, dass das Teilbündel (24) in den mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen mit einem innerhalb eines Toleranzbereiches von +/–10% übereinstimmenden Reflexionsgrad R reflektiert wird.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Objektfeld-Ausleuchtungskanäle (261, 262), die den mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen einer der kippbaren Facetten (7) zugeordnet sind, im Bereich der Reflexion an der kippbaren Facette (7) so geführt sind, dass das Teilbündel (24) in den mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen mit einem innerhalb eines Toleranzbereiches von +/–10% übereinstimmenden Einfallswinkel β an der Reflexionsfläche (25) reflektiert wird.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Objektfeld-Ausleuchtungskanäle (261, 262) durch Spiegelung entlang des auf die Reflexionsfläche (25) einfallenden Teilbündels (24) ineinander übergehen.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (36) der kippbaren Facette (35) unterteilt ist in mindestens zwei reflektierende Abschnitte (37, 38), deren Reflexionsgrad R für jeweils eine der Ausleuchtungs-Kippstellungen optimiert ist.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (25; 36) der mindestens einen kippbaren Facette (7; 32; 35) eine Reflexionsbeschichtung (27) trägt.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsbeschichtung (27) derart ausgelegt ist, dass das Teilbündel (24) für Einfallswinkel β auf die kippbare Facette (7; 32; 35), die den mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen entsprechen, von der Reflexionsbeschichtung (27) mit einem innerhalb eines Toleranzbereiches +/–10% übereinstimmenden Reflexionsgrad R reflektiert wird.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsbeschichtung (27) als Breitband-Reflexionsbeschichtung ausgelegt ist.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsbeschichtung (27) so ausgelegt ist, dass für die Einfallswinkel β, die den mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen zugeordnet sind, ein innerhalb eines Toleranzbereichs von +/–10% übereinstimmender Reflexionsgrad resultiert, der um mehr als 1% kleiner ist als ein maximaler Reflexionsgrad R_max der Reflexionsbeschichtung (27) für das Beleuchtungslicht (3).
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem dem Facettenspiegel (6) nachgeordneten zweiten Facettenspiegel (11; 41) mit einer Mehrzahl zweiter Facetten (11) zur reflektierenden Führung der von den ersten Facetten (7; 32; 35) des ersten Facettenspiegels (6) reflektierten Teilbündel (24), sodass über die reflektierte Bündelführung die Objektfeld-Ausleuchtungskanäle (26) vorgegeben sind, denen jeweils eine Facette (7/11; 32/11; 35/10) der beiden Facettenspiegel (6/10; 6/41) zugeordnet ist.
Beleuchtungsoptik (23; 40) für die Projektionslithographie zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, in welchem ein Objektfeld (18) einer nachfolgenden abbildenden Optik (19) anordenbar ist, – mit einem Facettenspiegel (6) – mit einer Mehrzahl von Facetten (7; 32; 35) zur reflektierenden Führung von Teilbündeln (24) eines Bündels von Beleuchtungslicht (3), – wobei Reflexionsflächen (25; 36) der Facetten (7; 32; 35) jeweils kippbar sind zwischen – einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung zur Führung des auf die Facette (7; 32; 35) treffenden Teilbündels (24) längs eines ersten Objektfeld-Ausleuchtungs-kanals (261) hin zum Beleuchtungsfeld, – mindestens einer weiteren Ausleuchtungs-Kippstellung zur Führung des auf die Facette (7; 32; 35) treffenden Teilbündels (24) längs eines weiteren Objektfeld-Ausleuchtungskanals (262) hin zum Beleuchtungsfeld, – mit einem dem Facettenspiegel (6) nachgeordneten zweiten Facettenspiegel (11; 41) – mit einer Mehrzahl von zweiten Facetten (11) zur reflektierenden Führung der von den ersten Facetten (7; 32; 35) des ersten Facettenspiegels (6) reflektierten Teilbündel (24), – sodass über die reflektierende Bündelführung die Objektfeld-Ausleuchtungskanäle (26) vorgegeben sind, denen jeweils eine Facette (7/11; 32/11; 35/10) der beiden Facettenspiegel (6/10; 6/41) zugeordnet ist, – wobei diejenigen zweiten Facetten (111, 112, 113), die über die mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen jeweils einer der ersten Facetten (7; 32; 35) des ersten Facettenspiegels (6) zur Bildung des Objektfeld-Ausleuchtungskanals (26) zugeordnet werden, auf Abschnitten (28) des zweiten Facettenspiegels (10; 41) liegen, die von zwei Kegelschnitt-Linien (28a, 28b) begrenzt werden, wobei jede der beiden Kegelschnitt-Linien (28a, 28b) Auftrefforte des Teilbündels (24) auf dem zweiten Facettenspiegel (10; 41) mit gleichen Reflexionswinkeln des Teilbündels (24) an der ersten Facette (7; 32; 35) zur Vorgabe des jeweiligen Objektfeld-Ausleuchtungskanals (26) definiert.
Verfahren zur Zuordnung mindestens zweier zweiter Facetten (11) zu Ausleuchtungs-Kippstellungen einer der ersten Facetten (7; 32; 35) bei einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 9 oder 10 mit folgenden Schritten: – Vorgeben einer ersten Ausleuchtungs-Kippstellung, bei der eine der zweiten Facetten (111) vom von der ersten Facette (7) reflektierten Teilbündel (24) beaufschlagt wird, – Bestimmen einer zweiten Ausleuchtungs-Kippstellung der ersten Facette (7; 32; 35) bei Beibehaltung eines Einfallswinkels β des Teilbündels (24) auf der ersten Facette (7; 32; 35) innerhalb eines Einfallswinkel-Toleranzbereichs, – Auswählen mindestens einer weiteren zweiten Facette (112, 113), die in der bestimmten zweiten Ausleuchtungs-Kippstellung vom von der ersten Facette (7; 32; 35) reflektierten Teilbündel (24) beaufschlagt wird.
Beleuchtungssystem mit einer Beleuchtungsoptik (23; 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und mit einer Projektionsoptik (19) zur Abbildung des Objektfeldes (18) in ein Bildfeld (20).
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 12 und mit einer EUV-Lichtquelle (2).
Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Wafers (22), auf dem zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, – Bereitstellen eines Retikels (17), das abzubildende Strukturen aufweist, – Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 13, wobei zumindest einige der kippbaren ersten Facetten (7) des ersten Facettenspiegels (6) gemäß einem entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 11 zugeordnete Ausleuchtungs-Kippstellungen aufweisen, – Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels (17) auf einen Bereich der Schicht des Wafers (22) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1).
Strukturiertes Bauelement, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 14.