DE102011076145A1

DE102011076145A1 - Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik

Info

Publication number: DE102011076145A1
Application number: DE201110076145
Authority: DE
Inventors: Martin Endres; Stig Bieling
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2031-05-20
Also published as: DE102011076145B4; JP5232927B2; JP2012244184A; DE102011076145A8

Abstract

Ein Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacetten-spiegels (10) einer Beleuchtungsoptik (23) einer Projektionsbelichtungs-anlage (1) zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels (6) der Beleuch-tungsoptik (23) zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teil-bündel von Beleuchtungslicht (3) hat folgende Schritte: Zunächst wird mindestens ein Beleuchtungsparameter identifiziert. Dann wird eine aus-leuchtungskanalabhängige Bewertungsfunktion zur Bewertung eines möglicn Bewertungs-Zielbereich von Bewertungsgrößen als Ergebnis der Bewertungsfunktion vorgegeben und die Bewertungsgröße für zumindest ausgewählte der möglichen Ausleuchtungskanäle anhand der vorgegebenen Bewertungs-funktion berechnet. Diejenigen Ausleuchtungskanäle, deren Bewertungs-größe den Bewertungs-Zielbereich erreicht, werden vorausgewählt. Mindestens eine Störgröße, welche eine Beleuchtung des Objektfeldes beeinflusst und eine Abhängigkeit der Beleuchtungsfunktion von dieser Störgröße werden identifiziert. Die Störgröße wird für die vorausgewählten Ausleuchtungskanäle innerhalb eines vorgegebenen Störgrößen-Variations-bereichs variiert und die jeweils folgende Variation der Bewertungsgröße anhand der Bewertungsfunktion berechnet. Diejenigen Ausleuchtungs-kanäle werden ausgewählt, deren variierte Bewertungsgröße im gesamten Variationsbereich innerhalb des Bewertungs-Zielbereichs bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik einer Projektions-belichtungsanlage zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teil-bündel von Beleuchtungslicht, welches ausgehend von einer Lichtquelle an der Feldfacette und an der über das Verfahren zugeordneten Pupillenfacette hin zu einem von der Beleuchtungsoptik beleuchteten Objektfeld reflektiert wird.
Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer einen Feldfacettenspiegel und einen Pupillenfacettenspiegel beinhaltenden Beleuchtungsoptik ist bekannt aus der WO 2009/132 756 A1 , der DE 10 2006 059 024 A1 , der DE 10 2006 036 064 A1 , der WO 2010/037 453 A1 und der DE 10 2008 042 876 A .
Der Feldfacettenspiegel und der Pupillenfacettenspiegel einer Beleuch-tungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage weisen oftmals jeweils mehrere hundert Facetten auf. Bei einer Beleuchtungsoptik mit N Feld-facetten und N Pupillenfacetten existieren theoretisch mit N! skalierende Möglichkeiten einer Zuordnung der Feldfacetten zu den Pupillenfacetten. Diese Anzahl der Zuordnungsmöglichkeiten wird bei steigender Anzahl der Facetten der Facettenspiegel schnell unüberschaubar groß.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zuordnungsverfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches anhand eines zu optimierenden Beleuchtungsparameters eine reproduzierbare Auswahl einer Zuordnung der Pupillenfacetten zu den Feldfacetten und damit eine reproduzierbare Vorgabe der Ausleuchtungskanäle der Beleuchtungsoptik gewährleistet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Schritten.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es darauf ankommt, eine geeignete Bewertungsfunktion anzugeben, in die der Einfluss von Eigenschaften der Bündelführung über einen individuellen Ausleuchtungskanal auf den zu betrachtenden Beleuchtungsparameter eingeht. Durch das Zuordnungs-verfahren ist eine Zuordnung aller Ausleuchtungskanäle einer Beleuch-tungsoptik mit Feldfacetten und Pupillenfacetten mit identifiziertem, optimiertem Beleuchtungsparameter möglich. Das Verfahren kann flexibel an die jeweilige Beleuchtungsaufgabe angepasst werden. Diese Anpassung erfolgt durch Auswahl des zu betrachtenden Beleuchtungsparameters und durch Auswahl und Anpassung der vorzugebenden Bewertungsfunktion, beispielsweise durch Einfügen von Gewichtungstermen, sowie durch Vorgabe des Bewertungs-Zielbereichs.
Beim Zuordnungverfahren nach Anspruch 2 wird zusätzlich die Stabilität dieser Bewertungsgröße für einen zu bewertenden Ausleuchtungskanal abhängig von einer vorgegebenen Störung betrachtet. Ein derartiges Zuordnungsverfahren ermöglicht eine Zuordnung aller Ausleuchtungs-kanäle einer Beleuchtungsoptik mit Feldfacetten und Pupillenfacetten mit optimierter Stabilität. Diese Anpassung erfolgt zusätzlich durch Auswahl und Anpassung der jeweils zum Einsatz kommenden Störgröße und die Vorgabe des Störgrößen-Variationsbereichs.
Die Bewertungsgröße kann für zumindest ausgewählte der möglichen Ausleuchtungskanäle an Hand der vorgegebenen Bewertungsfunktion vor der eigentlichen Auswahl der Ausleuchtungskanal vorberechnet werden. Auf diese Weise kann mit geringerem Rechenaufwand eine Vorauswahl möglicher Zielkonfigurationen von Ausleuchtungskanälen getroffen werden. Insbesondere von vornherein ungeeignete Konfigurationen können über eine Vorauswahl ausgeschlossen werden. In die Vorauswahl können beispielsweise Symmetrieüberlegungen eingehen, so dass beispielsweise zunächst beim Zuordnungsverfahren Konfigurationen an Hand der Bewer-tungsfunktion überprüft werden, die bestimmte Symmetrieeigenschaften aufweisen. Derartige Konfigurationen können insbesondere als Start-Konfigurationen für die Störgrößen-Variation herangezogen werden.
Eine Bewertungsfunktion nach Anspruch 3 ermöglicht insbesondere eine Vorgabe einer Kanalzuordnung mit vorgegebener Intensitätsverteilung über das Objektfeld.
Eine Vorgabe der Bewertungsfunktion nach Anspruch 4 kann insbesondere eine Abschattung durch einander benachbarte Feldfacetten berücksichtigen, die durch unterschiedliche, zuordnungsbedingte Facetten-Kippwinkel entstehen kann.
Eine Bewertungsfunktion nach Anspruch 5 führt dazu, dass ungünstige reflektivitätsmindernde Einfallswinkel des Beleuchtungslichts auf die Facetten vermieden werden.
Soweit zwischen verschiedenen Ausleuchtungs-Positionen umschaltbare Facetten vorgesehen sind, kann in die Bewertungsfunktion auch ein Facetten-Schalthub eingehen.
Mit einer Bewertungsfunktion nach Anspruch 6 lassen sich systematische Einflüsse der Reflektivitäten der optischen Komponenten, die dem Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik nachgeordnet sind, erfassen.
Bei der Gestalt des Quellbildes, die bei der Beleuchtungsfunktion nach Anspruch 7 eingeht, kann es sich um eine Größe oder um eine Form des Quellbildes, also eines Bildes der Lichtquelle, auf der Pupillenfacette, um eine Lage des Quellbildes auf der Pupillenfacette oder auch um eine energetische Schwerpunktslage des Quellbildes auf der Pupillenfacette handeln.
In die Bewertungsfunktion eingehende Abbildungsgrößen nach den Ansprüchen 8 und 9 führen zur Möglichkeit, eine Kanalzuordnung vorzugeben, bei der die jeweilige Abbildungsgröße berücksichtigt und optimiert sind. Bei den möglichen Abbildungsfehlern, die in die Bewertungsfunktion eingehen, kann es sich um die Verzeichnung, um die Bilddrehung, um die Bildabschattung, um eine Ablage eines Facettenbildes von der Objektebene (Defokussierung) oder auch um eine Tiefenschärfe der Abbildung handeln.
Eine Symmetriegrößen-Bewertungsfunktion nach Anspruch 10 kann so vorgegeben werden, dass ein an sich aus dem Bewertungs-Zielbereich herausfallender Ausleuchtungskanal in die Vorauswahl kommt, wenn es einen komplementären Ausleuchtungskanal derart gibt, dass bei Vor-auswahl des betrachteten und des hierzu komplementären Ausleuchtungs-kanals eine Superposition der Objektfeld-Beleuchtung durch beide Ausleuchtungskanäle innerhalb des Bewertungs-Zielbereichs liegt. Beispiele für einen derartigen symmetrischen beziehungsweise komple-mentären Feldverlauf ergeben sich zum Beispiel durch die Prüfung der Facettenzuordnung auf punktsymmetrische Anordnungen von Ausleuch-tungskanal-Paaren gleicher Intensität und komplementären Feldverlaufs oder bei der Prüfung auf das Vorhandensein von in Polarkoordinaten um 90° zueinander um ein Zentrum einer Pupille gedreht angeordneten Ausleuchtungskanal-Paaren mit insbesondere komplementärem Verlauf.
Eine Streulichtgröße nach Anspruch 11 kann beispielsweise als Nachbarschaftsbeziehung zwischen Feldfacetten einerseits und Pupillenfacetten andererseits ausgedrückt werden. Ausleuchtungskanäle, die durch sowohl benachbarte Feldfacetten als auch durch benachbarte Pupillenfacetten gebildet werden und aufgrund des dann nahe benachbarten Verlaufs der Ausleuchtungskanäle streulichtgefährdet sind, können dann vermieden werden.
Bewertungsfunktionen nach den Ansprüchen 12 und 13 können gut an entsprechende Beleuchtungsaufgaben angepasst werden.
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 und 5 jeweils in einer zu 2 ähnlichen Darstellung Facettenanordnungen weiterer Ausführungen von Feldfacettenspiegeln;
6 ein schematisches Ablaufschema eines Verfahrens zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel von Beleuchtungslicht;
7 perspektivisch zwei benachbarte, gegeneinander verkippte Feldfacetten des Feldfacettenspiegels in der Ausführung nach 2, die über eine lange Facettenseite direkt aneinander angrenzen;
8 die beiden Feldfacetten nach 7, angeordnet derart, dass zwischen den langen Facettenseiten ein Zwischenraum verbleibt;
9 stark schematisch links einen Feldfacettenspiegel und rechts einen Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik mit zwei jeweils einander zur Definition eines Ausleuchtungskanals zugeordneten Pupillen- und Feldfacetten;
10 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelich-tungsanlage;
11 in einer stark schematischen und nicht maßstabsgetreuen Darstellung eine Strahlführung längs eines Ausleuchtungs-kanals mit genau einer Feldfacette und genau einer Pupillen-facette der Beleuchtungsoptik nach 1 zwischen einem Zwischenfokus und einem Objektfeld in einer der 1 entsprechenden Seitenansicht;
12 die über den Ausleuchtungskanal mit einem EUV-Teilbündel beaufschlagte Pupillenfacette nach 11, gesehen vom Ort XII des Objektfeldes;
13 die über den Ausleuchtungskanal mit einem EUV-Teilbündel beaufschlagte Pupillenfacette nach 11, gesehen vom Ort XIII des Objektfeldes; und
14 die über den Ausleuchtungskanal mit einem EUV-Teilbündel beaufschlagte Pupillenfacette nach 11, gesehen vom Ort XIV des Objektfeldes.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro-beziehungsweise nanostrukturierten elektro-nischen Halbleiter-Bauelements. Eine Lichtquelle 2 emittiert zur Beleuchtung genutzte EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispiels-weise 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. Informatio-nen 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 beziehungs-weise Beleuchtungsstrahlung 3 genutzt. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 durchläuft 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 A2 bekannt. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das EUV-Beleuchtungslicht 3 zunächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des EUV-Beleuchtungslichts 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 Zeichen-ebene 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 Reflexions-ebene, 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 Halte-speichen des Kollektors 4 abgeschattet ist.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Strahlbüschel beziehungsweise Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte EUV-Beleuchtungslicht 3 auf einen Pupillenfacetten-spiegel 10.
Die Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 sind zwischen mehreren Ausleuchtungs-Kippstellungen kippbar, sodass hierdurch ein Strahlengang des von der jeweiligen Feldfacette 7 reflektierten Beleuchtungslichts 3 in seiner Richtung verändert und damit der Auftreffpunkt des reflektierten Beleuchtungslichts 3 auf dem Pupillenfacettenspiegel 10 verändert werden kann. Entsprechende, zwischen verschiedenen Ausleuchtungs-Kipp-stellungen verlagerbare Feldfacetten sind bekannt aus der US 6,658,084 B2 und der US 7,196,841 B2 .
3 zeigt eine beispielhafte Facettenanordnung von runden Pupillen-facetten 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.
Der Feldfacettenspiegel 6 hat mehrere hundert der Feldfacetten 7, beispielsweise 300 Feldfacetten 7. Der Pupillenfacettenspiegel 10 hat eine Anzahl der Pupillenfacetten 11, die mindestens genauso groß ist wie die Anzahl der Feldfacetten 7.
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 Projektionsbelich-tungsanlage 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 ausge-leuchtet wird, das mit einem Objektfeld 18 einer nachgelagerten Projek-tionsoptik 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 nachfol-gend auch als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet.
Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10 und die Spiegel 12 bis 14 der Übertragungsoptik 15 sind Bestandteile einer Beleuchtungs-optik 23 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Gemeinsam mit der Projek-tionsoptik 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 Bezug-nahme 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 6 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.
5 zeigt eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezug-nahme auf die Feldfacettenspiegel 6 nach den 2 und 4 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nur erläutert, soweit sie sich von den Komponenten des Feldfacettenspiegels 6 nach den 2 und 4 unterscheiden. Der Feldfacettenspiegel 6 nach 5 hat ebenfalls eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 7. Diese Feldfacetten 7 sind in insgesamt fünf Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 8a, 8b, 8c angeordnet. Diese Feldfacetten-anordnung ist, ähnlich wie die Anordnung der Feldfacetten 7 nach 4 in eine kreisförmige Begrenzung einer Trägerplatte 24 des Feldfacetten-spiegels 6 nach 5 eingeschrieben. Der Feldfacettenspiegel 6 nach 5 weist wiederum einen mittigen und parallel zur x-Achse verlaufenden Zwischenraum 9 auf, in dem der Feldfacettenspiegel 6 nach 5 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist. Zusätzlich sind die beiden Ausleuchtungsgebiete, innerhalb denen die Feldfacetten 7 des Feldfacetten-spiegels 6 nach 5 angeordnet sind, im Bereich der mittleren Facetten-spalte mit den Feldfacettengruppen 8c zum Zentrum des Feldfacetten-spiegels 6 hin durch eine weitere kreisförmige Abschattungsfläche 25 begrenzt, in denen der Feldfacettenspiegel 6 zentral abgeschattet ist.
Insgesamt ist die Packung der Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 nach 5 innerhalb zweier annähernd kreissegmentförmiger Ausleuch-tungsgebiete gegeben, die einerseits durch die Berandung der Trägerplatte 24 und andererseits durch die Berandung des Zwischenraums 9 vorgegeben sind.
Anhand der 6 wird nachfolgend ein Verfahren zum Zuordnen jeweils einer Pupillenfacette 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 der Beleuchtungs-optik 23 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zu jeweils einer der Feld-facetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 der Beleuchtungsoptik 23 zur Definition jeweils eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel des Beleuchtungslichts 3 beschrieben. Das über den Ausleuchtungskanal geführte Teilbündel des Beleuchtungslichts 3 wird ausgehend von der Lichtquelle 2 an der zugeordneten Feldfacette 7 des Feldfacettenspiegels 6 und anschließend an der über das Verfahren zugeordneten Pupillenfacette 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 hin zum von der Beleuchtungsoptik 23 beleuchteten Objektfeld 18 reflektiert.
In einem Identifizierungsschritt 26 wird im Rahmen des Zuordnungs-verfahrens zunächst mindestens ein Beleuchtungsparameter identifiziert, mit dem eine Beleuchtung des Objektfeldes 18 charakterisiert werden kann. Als Beleuchtungsparameter kann beispielsweise eine Uniformität, eine Telezentrie oder eine Elliptizität der Beleuchtung herangezogen werden. Definitionen dieser Beleuchtungsparameter Uniformität (uniformity), Telezentrie (telecentricity) und Elliptizität (ellipticity) finden sich beispielsweise in der WO 2009/132 756 A1 und in der DE 10 2006 059 024 A1 . Alternativ kann eine durch die Beleuchtung erreichbare Strukturauflösung bei der Abbildung des beleuchteten Objektfeldes 18 in ein Bildfeld als Beleuchtungsparameter herangezogen werden. Anstelle der Telezentrie bzw. der Elliptizität kann als Beleuchtungsparameter z. B. eine Variation einer Linienbreite einer abgebildeten Struktur über das Bildfeld herangezogen werden.
Bei der abgebildeten Strukturgröße kann es sich um eine kritische Dimension (Critical Dimension, CD) handeln. Bei der Objekt-Strukturbild-größe handelt es sich um die Größe eines Abstandswertes in der Bildebene einer typischen Referenzstruktur, welche mit Hilfe der Projektionsoptik in das Bildfeld abgebildet wird. Ein Beispiel hierfür ist der sogenannte „Pitch“, d. h. der Abstand zweier benachbarter Linien im Bildfeld. Bei der Strukturbildgrößenvariation (ΔCD) kann es sich, wenn linienhafte Objektstrukturen abgebildet werden, um die Variation einer Linienbreite handeln, in der eine Intensität des Abbildungslichtes oberhalb einer Lackschwellen-Intensität ist, die zum Entwickeln einer lichtempfindlichen Schicht auf dem Substrat bzw. Wafer erforderlich ist. Diese Linienbreite, also die abgebildete Strukturgröße, kann unabhängig von einem Abstand zweier benachbarter Linien, also unabhängig von einem Pitch der Objekt-struktur als Beispiel für die weitere Objekt-Strukturgröße, über eine Feldhöhe variieren.
Im Identifizierungsschritt 26 wird zunächst abgefragt, wie die Anforde-rungen an eine Beleuchtung des Objektfeldes 18 für die jeweilige Belichtungsaufgabe sind. Je nach dieser Belichtungsaufgabe kann eine besonders homogene Intensitätsverteilung über das Objektfeld 18 gewünscht sein. In diesem Fall ist die Uniformität der im Identifizierungs-schritt 26 identifizierte Beleuchtungsparameter. Alternativ kann, beispiels-weise um Überlagerungsanforderungen bei einer Mehrfachbelichtung des Wafers 22 mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 handhabbar zu gestalten, ein vorgegebener Telezentriewert einzustellen sein. In diesem Fall wird die Telezentrie als Beleuchtungsparameter im Identifizierungsschritt 26 identifiziert. Entsprechendes gilt für Fälle, in denen eine bestimmte Gewichtung von Beleuchtungswinkelverteilungen über das Objektfeld 18 gewünscht sind. In diesem Fall wird die Elliptizität als die Beleuchtung des Objektfeldes 18 charakterisierender Beleuchtungsparameter im Identifizie-rungsschritt 26 ausgewählt. Als Beleuchtungsparameter kann alternativ oder zusätzlich auch die abbildbare Linienbreite und/oder eine Tiefen-schärfe und/oder eine Defokussierung der Abbildung der Feldfacetten 7 in die Objektebene 16 herangezogen werden.
In einem Vorgabeschritt 27 wird nach dem Identifizierungsschritt 26 abhängig vom identifizierten Beleuchtungsparameter eine ausleuchtungs-kanalabhängige Bewertungsfunktion zur Bewertung eines möglichen Ausleuchtungskanals vorgegeben. Das Ergebnis der im Schritt 27 vorgegebenen Bewertungsfunktion korreliert also mit dem im Schritt 26 identifizierten Beleuchtungsparameter. Die Bewertungsfunktion erlaubt also die Bewertung einer möglichen Kombination einer der Feldfacetten 7 mit einer der Pupillenfacetten 11 zur Führung eines Teilbündels des Beleuchtungslichts 3 über den hierdurch definierten Ausleuchtungskanal. In die im Vorgabeschritt 27 vorgegebene Bewertungsfunktion können folgende Charakteristika des jeweils zu bewertenden Ausleuchtungskanals eingehen:

– eine gegebenenfalls inhomogene Ausleuchtung der Feldfacetten 7 mit dem Beleuchtungslicht 3; in die Bewertungsfunktion kann dann eine Abweichung einer Intensität einer Ausleuchtung der Feldfacetten 7 mit dem Beleuchtungslicht 3 von einer homogenen Ausleuchtungsintensität für den jeweils betrachteten Ausleuchtungskanal eingehen;
– eine Abschattung der Feldfacetten 7 untereinander, beispielsweise eine Abschattung eines Teils einer der Feldfacetten 7 durch eine benach-barte Feldfacette, insbesondere dann, wenn die beiden benachbarten Feldfacetten 7 in stark unterschiedliche Kippstellungen verkippt sind (vergleiche auch die nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang mit den 7 und 8);
– eine vom Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 auf die Facetten 7, 11 des zu bewertenden Ausleuchtungskanals abhängige Reflektivität der Facetten 7, 11 für das Beleuchtungslicht 3; in die Bewertungs-funktion kann also ein Einfallswinkel des jeweiligen Teilbündels des Beleuchtungslichts 3 auf die Facetten 7, 11 des betrachteten Ausleuchtungskanals eingehen;
– eine vom zu bewertenden Ausleuchtungskanal abhängige Reflektivität der den Facettenspiegeln 6, 10 nachfolgenden Übertragungsoptik 15;
– ein Spotbild der Feldfacetten beziehungsweise ein lokaler geome-trischer Pupillenfehler, wobei als Spotbild die Form und Intensitäts-verteilung des längs genau eines Ausleuchtungskanals geführten Teilbündels genau auf der Pupillenfacette bezeichnet wird, was weiter unter noch erläutert wird.
– einen ausleuchtungskanalabhängigen Abbildungsmaßstab, das heißt das Verhältnis der Dimensionen einerseits der Feldfacette 7 des zu bewertenden Ausleuchtungskanals und andererseits des Bildes dieser Feldfacette 7 in der Objektebene 16, einerseits parallel zu x-Richtung und andererseits zur y-Richtung;
– eine Parametrisierung einer ausleuchtungskanalabhängigen Verzeich-nung der Abbildung der Feldfacetten 7 in die Objektebene 16, beispielsweise durch den Spiegel 14 streifenden Einfall sowie Effekte, die aufgrund von Abweichungen zwischen einer Position des Pupillen-facettenspiegels 10 und einer Eintrittspupille oder einem Bild einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 resultieren;
– eine ausleuchtungskanalabhängige Variation einer Strukturbildgröße, also beispielsweise eine Variation einer abgebildeten Linienbreite. Diese Linienbreite-Variation kann für verschiedene Verläufe der abzubildenden Linien unterschiedlich ausgewertet werden. Es kann beispielsweise erfasst werden, wie groß der Unterschied zwischen der abgebildeten Linienbreite horizontal und vertikal verlaufender Strukturlinien ist, die objektseitig den gleichen Abstand zueinander haben. Alternativ oder zusätzlich kann die Strukturgrößen-, also beispielsweise Linienbreiten-Variation von diagonal verlaufenden, abzubildenden Objektlinien als Bewertungsfunktion oder als Teil von dieser betrachtet werden.
– ein ausleuchtungskanalabhängiger Effekt der Lichtquelle 2, beispiels-weise eine ausleuchtungskanalabhängige Inhomogenität einer Emission der Lichtquelle 2, hervorgerufen beispielsweise durch eine variable Abschattung, durch eine nicht perfekte Abbildung der Feld-facetten 7 in das Objektfeld 18 oder durch einen variablen Emissionsschwerpunkt der Lichtquelle 2, abhängig von deren Emissionsrichtung.

Eine nicht perfekte Abbildung der Feldfacetten 7 in das Objektfeld 18 kann neben Abbildungsfehlern, die über die abbildende Optik eingeführt werden, auch in der Tatsache begründet sein, dass die Lichtquelle 2 nicht punkt-förmig ist. Letztlich ergibt sich daher immer ein an den Rändern ver-waschenes Bild der Feldfacetten 7 in der Objektebene 16. Die Qualität dieser Abbildung hängt von der Zuordnung der Feldfacetten 7 und der Pupillenfacetten 11 zum jeweiligen Ausleuchtungskanal ab. Bestimmte Zuordnungen führen zu einer qualitativ besseren Abbildung als andere. Zudem sehen bei einer nicht punkt- bzw. kugelförmigen Lichtquelle verschiedene der Feldfacetten 7 die Lichtquelle 2 in verschiedener Gestalt.
Fehlerbeiträge durch Verzeichnungseffekte einer Übertragungsoptik zwischen dem Feldfacettenspiegel und der Objektebene, die über die Bewertungsfunktion parametrisierbar sind, sind beispielhaft diskutiert in der WO 2010/037 453 A1 . Pupilleneffekte, die ebenfalls ausleuchtungs-kanalabhängig sein können und die in die Bewertungsfunktion eingehen können, sind beispielsweise in der DE 10 2006 059 024 A erläutert.
In einem weiteren Vorgabeschritt 28 wird im Rahmen des Zuordnungs-verfahrens ein Bewertungs-Zielbereich von Bewertungsgrößen vorgegeben, die das Ergebnis der Bewertungsfunktion darstellen. In die Bewertungs-funktion geht also die zu einem zu bewertenden Ausleuchtungskanal gehörende Paarung (Feldfacette, Pupillenfacette) ein und abhängig hiervon wird mittels der Bewertungsfunktion die Bewertungsgröße ermittelt. Im Vorgabeschritt 28 wird ein Zielbereich dieser Bewertungsgröße angegeben, der erreicht werden muss, damit eine zu bewertende Konfiguration von Ausleuchtungskanälen in eine weitere Auswahl kommt.
In einem optionalen Berechnungsschritt 29 wird nun im Rahmen des Zuordnungsverfahrens die Bewertungsgröße für zumindest ausgewählte der möglichen Ausleuchtungskanäle durch Einsetzen in die Bewertungsfunktion berechnet.
In einem ebenfalls optionalen Vorauswahlschritt 30 werden diejenigen Ausleuchtungskanäle, also diejenigen Paarungen von Feldfacetten 7 zu Pupillenfacetten 11, vorausgewählt, deren im Schritt 29 berechnete Bewertungsgröße den im Schritt 28 vorgegebenen Bewertungs-Zielbereich erreicht.
In einem Identifizierungschritt 31 des Zuordnungsverfahrens wird mindestens eine Störgröße identifiziert, die eine Beleuchtung des Objektfeldes 18 durch die Beleuchtungsoptik oder durch ein die Beleuchtungsoptik und die Lichtquelle beinhaltendes Beleuchtungssystem beeinflusst.
Als Störgröße kann beispielsweise eine Variation einer Positionierung der Lichtquelle 2 in x-, y- oder z-Richtung ausgewählt werden. Auch eine Variation einer Quellgröße der Lichtquelle 2 kann als Störgröße heran-gezogen werden. Auch ein Wechsel eines Typs der Lichtquelle 2, beispiels-weise zwischen einer LPP-Quelle und einer GDPP-Quelle, kann als Störgröße herangezogen werden. Als Störgröße kann weiterhin ein simu-lierter Lebensdauereffekt, beispielsweise in Bezug auf ein Alter von reflek-tiven Schichten der das Beleuchtungslicht 3 führenden Komponenten, genutzt werden. Auch eine Zunahme von Streulicht als Resultat einer simulierten Alterung der Beleuchtungsoptik 23 kann als Störgröße heran-gezogen werden. Als Störgröße kann weiterhin eine Beaufschlagung der Pupillenfacette 11 des zu bewertenden Ausleuchtungskanals durch zur Beleuchtung nicht genutztes Beleuchtungslicht 3 und damit eine zusätz-liche Erwärmung der Pupillenfacette 11 herangezogen werden.
Nach dem Störgrößen-Identifizierungsschritt 31 wird in einem weiteren Identifizierungsschritt 32 eine Abhängigkeit der Bewertungsfunktion von der mindestens einen identifizierten Störgröße identifiziert.
In einem Variationsschritt 33 wird nun die identifizierte Störgröße für die vorausgewählten Ausleuchtungskanäle innerhalb eines vorgegebenen Störgrößen-Variationsbereichs variiert und es wird die hieraus folgende Variation der Bewertungsgröße über die Bewertungsfunktion und die im Identifizierungsschritt 32 identifizierte Abhängigkeit berechnet.
In einem das Zuordnungsverfahren abschließenden Auswahlschritt 34 werden diejenigen Ausleuchtungskanäle ausgewählt, deren variierte Bewertungsgröße im gesamten Störgrößen-Variationsbereich innerhalb des Bewertungs-Zielbereichs bleibt.
Das Zuordnungsverfahren mit den Schritten 27 bis 34 wird solange wiederholt, bis einer vorgegebenen Anzahl von Feldfacetten 7 des Feld-facettenspiegels 6 eine jeweils noch freie Pupillenfacette 11 des Pupillen-facettenspiegels 10 zugeordnet ist. Das Ergebnis des Zuordnungsverfahrens kann auch eine Mehrzahl von Zuordnungen der Feldfacetten 7 zu jeweils anderen Pupillenfacetten 11 sein, sofern alle diese Zuordnungen die Bewer-tungskriterien innerhalb der Schritte 27 bis 34 des Zuordnungsverfahrens erfüllen.
Anhand des Ergebnisses des Auswahlschritts 34 erfolgt nun eine Justage der Kipp-Ausleuchtungsstellungen der Feldfacetten 7 und eine entspre-chende Justage der über die ausgewählten Ausleuchtungskanäle zugeord-neten Pupillenfacetten 11. Der Feldfacettenspiegel 6 und der Pupillen-facettenspiegel 10 können unter Berücksichtigung der jeweiligen Kipp-Ausleuchtungsstellungen als starre Komponenten, also mit nicht aktorisch kippbaren Facetten 7, 11 ausgerüstet sein. Alternativ ist es wie eingangs der Figurenbeschreibung bereits erwähnt möglich, die Facettenspiegel 6, 10 aktorisch kippbar zu gestalten, sodass eine Feinjustage der ausgewählten Ausrichtungskanäle und/oder ein Wechsel zwischen verschiedenen, innerhalb der Auswahl des Auswahlschritts 34 möglichen Ausleuchtungs-kanälen und damit Feldfacetten-Pupillenfacetten-Zuordnungen insbeson-dere durch Vorgabe verschiedener Beleuchtungsgeometrien möglich ist.
Die Auswahl der Ausleuchtungskanäle über das Zuordnungsverfahren kann sich eines „simulated annealing“-Algorithmus bedienen. Dabei wird mit einem bestimmten Ausleuchtungskanal begonnen und im Variationsschritt 33 die Störgröße variiert und die hieraus folgende Variation der Bewer-tungsgröße berechnet. Nachfolgend kann ein sich vom zunächst heran-gezogenen Ausleuchtungskanal hinsichtlich der Führung des Teilbündels des Beleuchtungslichts 3 nur gering unterscheidender weiterer Ausleuch-tungskanal zur Bewertung ausgewählt werden, indem beispielsweise zwei Feldfacetten 7 die ihnen zugeordneten Pupillenfacetten 11 vertauschen. Nun wird wieder der Variationsschritt 33 für alle Ausleuchtungskanäle, die sich dann ergeben, durchgeführt. Die vorgenommene Änderung, das heißt der Austausch der Pupillenfacetten, die zwei bestimmten der Feldfacetten 7 zugeordnet sind, wird akzeptiert, sofern die
Bewertungskriterien des Zuordnungsverfahrens erfüllt sind. Ausgehend von derartigen Änderungs-schritten wird die Bewertungsgröße unter Berücksichtigung der Stör-größen-Variation durch sukzessive Anwendung des Variationsschritts 33 optimiert.
Die Zuordnung der einzelnen Feldfacetten 7 zu den einzelnen Pupillen-facetten 11 über entsprechende Ausleuchtungskanäle zu Beginn der Durchführung des Zuordnungsverfahrens wird nachfolgend auch als Start-Zuordnung oder auch als Ausgangs-Zuordnung bezeichnet.
Bei der Auswahl einer Start-Zuordnung aller Ausleuchtungskanäle zu Beginn des Zuordnungsverfahrens beziehungsweise nach einer Vorgabe eines Änderungsschritts können Symmetrie-Betrachtungen einfließen. Beispielsweise kann die Startzuordnung Paare von Feldfacetten 7 mit zueinander komplementärem Intensitätsverlauf einer Feldfacetten-Beaufschlagung durch die Lichtquelle 2 berücksichtigen. Derartige Paare der Feldfacetten 7 können benachbarte der Pupillenfacetten 11 beauf-schlagen. Die komplementären Feldverläufe kompensieren sich dann bei der Überlagerung der Feldfacettenbilder im Objektfeld 18, sodass eine Feldabhängigkeit über das Objektfeld 18 minimiert werden kann. Änderungen der Zuordnungen der Ausleuchtungskanäle im Rahmen der Suche nach einem Optimum der Bewertungsgröße werden dann nur so durchgeführt, dass eine entsprechende Paarung von Facetten mit komplementären Feldverläufen erhalten bleibt. Die Störgrößen-Variation stellt sicher, dass auch bei Änderungen beispielsweise der Lichtquelle 2 die gewünschte Komplementarität erhalten bleibt.
Eine Start-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle, die über das Zuordnungs-verfahren optimiert wird, kann auch von einer punktsymmetrischen Anordnung von Ausleuchtungskanälen ausgehen, bei denen also zugeord-nete Ausleuchtungskanäle durch Drehung um einen vorgegebenen Winkel φ um ein Zentrum von Trägerplatten des Feldfacettenspiegels 6 einerseits und des Pupillenfacettenspiegels 10 andererseits ineinander übergehen. Auch hierbei wird eine Änderung der Zuordnung so durchgeführt, dass die Symmetrie erhalten bleibt. Die Punktsymmetrie stellt also einen Parameter dar, der in die Bewertungsfunktion eingeht.
Die Start-Zuordnung kann beispielsweise in Polarkoordinaten um 90° gedrehte Positionen von Feldfacetten, die den gleichen Intensitätsverlauf einer Beaufschlagung durch die Lichtquelle 2 aufweisen und deren zugeordnete Pupillenfacetten 11 in Polarkoordinaten um 90° gegeneinander verdreht in der Pupille angeordnet sind, aufweisen. Es können jeweils zwei solcher Feldfacetten in der Start-Zuordnung vorliegen, deren zugeordnete Pupillenfacetten in Polarkoordinaten um 90° gegeneinander verdreht in der Pupille angeordnet sind. Eine andere Zuordnungsstrategie, die als Start-Zuordnung genutzt werden kann, und bei der den Feldfacetten mit gleichem Intensitätsverlauf vier Pupillenfacetten zugeordnet sind, die in Polarkoordinaten um 90° gegeneinander verdreht angeordnet sind, ist in der DE 10 2006 036 064 A1 beschrieben.
Eine Start-Zuordnung kann die Spiegelsymmetrie der Beleuchtungsoptik 23 nach 1 in Bezug auf die dortige Zeichenebene, also die Meridional-ebene, berücksichtigen. Bei alternativen Designs der Beleuchtungsoptik 23, die zumindest angenähert auch bezüglich weiterer Ebenen spiegel-symmetrisch sind, zum Beispiel bei einem Design der Beleuchtungsoptik gemäß der DE 103 29 141 A1 , kann auch diese entsprechende weitere Spiegelsymmetrie bei der Vorgabe einer Ausgangs-Kanalzuordnung berücksichtigt werden.
Weitere Beispiele für paarweise Zuordnungen, die für eine Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle vor Beginn des Zuordnungs-verfahrens gewählt werden können, beschreibt beispielsweise die WO 2009/132 756 A1 .
Alternativ kann eine Zuordnung der Feldfacetten 7 zu Pupillenfacetten 11 zu Beginn des Zuordnungsverfahrens so gestaltet sein, dass benachbarte der Feldfacetten 7 nicht benachbarte Pupillenfacetten 11, also durch eine vorgegebene Anzahl weiterer Pupillenfacetten 11 voneinander getrennter Pupillenfacetten 11 beleuchten. Eine derartige Start-Zuordnung minimiert Streulicht, welches dann entstehen kann, wenn Ausleuchtungskanäle einen insgesamt nahe benachbarten Verlauf haben, sodass längs des einen Ausleuchtungskanals geführtes Beleuchtungslicht unerwünscht in den anderen Ausleuchtungskanal streut. Auch das Streulicht-Kriterium kann daher ein Kriterium sein, das in die Bewertungsfunktion eingeht.
Weitere Kriterien, die im Zusammenhang mit der Auswahl einer geeigneten Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle beziehungsweise mit der Vorgabe einer Strategie bei der Änderung der Kanalzuordnung im Rahmen zum Beispiel eines simulated annealing-Optimierungsverfahrens sind eine Minimierung der Einfallswinkel auf den einzelnen Facetten 7, 11 oder eine Minimierung eines Schalthubes für den Fall des Einsatzes von zwischen mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen verlagerbaren Facetten 7, 11.
Bei der Vorgabe einer Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle zu Beginn des Zuordnungsverfahrens können die Feldfacetten 7, die dem Rand des Gebiets, auf dem die Feldfacetten 7 angeordnet sind, beispiels-weise dem Rand der Trägerplatte 24, benachbart sind, besonders berück-sichtigt werden. Für diese randseitigen Feldfacetten 7 kann die Auswahl der in der Start-Zuordnung zulässigen, zugeordneten Pupillenfacetten 11 beispielsweise durch Vorgabe einer Liste von Erlaubten der Pupillen-facetten 11 eingeschränkt werden. Diese Auswahl kann so erfolgen, dass eine Abbildung der randseitigen Feldfacetten 7 durch die Pupillenfacetten 11 und die nachfolgende Übertragungsoptik 15 keine unerwünschten Abbildungsfehler, insbesondere keine unerwünschte Verdrehung oder Verschiebung erfährt.
Durch eine geeignete Auslegung der Anordnung der Feldfacetten 7 auf dem Feldfacettenspiegel 6 kann der Einfluss bestimmter der Störgrößen auf die Bewertungsfunktion geändert und insbesondere verringert werden. Dies wird nachfolgend anhand der 7 und 8 für die Störgröße „Abschattung benachbarter Feldfacetten 7“ näher erläutert.
Die 7 zeigt zwei benachbarte Feldfacetten 7 in perspektivischer Ansicht, die nachfolgend mit 7 ₁ und 7 ₂ bezeichnet werden. Die beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ sind gegeneinander um eine zur y-Achse parallele Kippachse 35 verkippt und nehmen hierdurch entsprechende Ausleuchtungs-Kippstellungen zur Zuordnung vorgegebener der Pupillenfacetten 11 über entsprechende Ausleuchtungskanäle ein. Bei der Anordnung der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ nach 7 grenzen diese über ihre jeweils langen Seiten der reflektierenden Facettenflächen unmittelbar aneinander an. Aufgrund der unterschiedlichen Verkippung der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ um die Kippachse 35 ergibt sich, ein entsprechend schräger Einfall des Beleuchtungslichts 3 vorausgesetzt, auf der Reflexionsfläche der Feldfacette 7 ₂ ein dreieckiger Abschattungsbereich 36, der im Bereich einer der kurzen Seiten der Reflexionsfläche der Feldfacette 7 ₂ längs der y-Achse eine größte Erstreckung hat, die in der 7 mit d bezeichnet ist.
8 zeigt die beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ in einer der 7 ent-sprechenden Kippanordnung um die Kippachse 35, die sich von der Anordnung nach 7 lediglich dadurch unterscheidet, dass die Reflexionsflächen der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ längs der y-Achse einen Abstand von d zueinander haben. Den gleichen Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 vorausgesetzt wie in der 7, schattet die Feld-facette 7 ₁ die Facette 7 ₂ bei der Anordnung nach 8 daher nicht ab.
Bei der Berechnung der Bewertungsfunktion im Variationsschritt 33 kann, eine entsprechend beabstandete Anordnung bestimmter Paare der Feld-facetten 7 vorausgesetzt, berücksichtigt werden, dass bestimmte der Feldfacetten 7 aufgrund eines zu den benachbarten Feldfacetten vorlie-genden Abstandes gerade keine Abschattung zu benachbarten der Feld-facetten 7 auch bei vergleichsweise großen relativen Unterschieden der Feldfacetten-Kippwinkel hervorrufen.
Bei der Auswahl einer Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle kann zudem Berücksichtigung finden, dass große Unterschiede in der Verkip-pung benachbarter Feldfacetten 7 um Kippachsen parallel zur y-Achse möglichst vermieden werden. Dies wird nachfolgend anhand der 9 verdeutlicht. Diese zeigt stark schematisch eine weitere Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 und des Pupillenfacettenspiegels 10. Durch ent-sprechende, gleichartige Schraffuren hervorgehoben sind zwei der Feld-facetten 7, nämlich die Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂, sowie zwei der Pupillenfacetten 11, nämlich die Pupillenfacetten 11 ₁ und 11 ₂. Die Kippjustage der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ ist so, dass die Feldfacette 7 ₁ der Pupillenfacette 11 ₁ und dass die Feldfacette 7 ₂ der Pupillenfacette 11 ₂ über jeweils einen Ausleuch-tungskanal zugeordnet ist. Da die beiden Pupillenfacetten 11 ₁, 11 ₂ in etwa die gleiche x-Koordinate haben, sind zum Erreichen dieser Zuordnung der beiden Ausleuchtungskanäle (7 ₁, 11 ₁) und (7 ₂, 11 ₂) die beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ um ihre jeweilige Kippachse 35 parallel zur y-Achse in guter Nähe-rung um den gleichen Kippwinkel verkippt. Eine nennenswerte Abschat-tung zwischen den beiden benachbarten Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂, die bei stär-kerem Unterschied in der Verkippung um die Kippachse 35 vorliegen würde (vergleiche 7), findet bei der Ausgangs-Zuordnung nach 9 also nicht statt.
Zur Verringerung des Einflusses von Fehlern einer Abbildung der Feld-facetten 7 in die Objektebene 16 kann eine Anordnung des Pupillen-facettenspiegels 10 in einer der Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 entsprechenden, mit dieser also zusammenfallenden oder zu dieser konju-gierten, Ebene optimiert werden. Dies wird nachfolgend anhand der 10 näher erläutert. Diese zeigt eine Variante einer Beleuchtungsoptik 37, die anstelle der Beleuchtungsoptik 23 bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten der Beleuchtungsoptik 37, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Beleuchtungsoptik 23 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Beleuchtungsoptik 37 hat einen als Ellipsoid-Spiegel ausgeführten Kollektor 4. Eine Übertragungsoptik 38 im Strahlengang des Beleuch-tungslichts 3 nach dem Pupillenfacettenspiegel 10 hat bei der Beleuch-tungsoptik 37 als einzigen Spiegel einen Spiegel für streifenden Einfall vergleichbar zum Spiegel 14 der Beleuchtungsoptik 23.
Die Projektionsoptik 19 ist bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 10 stärker im Detail dargestellt und hat in der Reihenfolge des Abbildungsstrahlengangs zwischen dem Objektfeld 18 und dem Bildfeld 20 sechs EUV-Spiegel M1, M2, M3, M4, M5 und M6.
Bei der Beleuchtungsoptik 37 liegt der Pupillenfacettenspiegel 10 in einer Pupillenebene 39, die sich aus einer Eintrittspupillenebene 40 der Projek-tionsoptik 19 durch Spiegelung ergibt. Der Pupillenfacettenspiegel 10 ist genau in der sich durch die Spiegelung ergebenden Pupillenebene 39 angeordnet. Gespiegelt wird dabei an der Objektebene 16, wobei die Faltung durch den Spiegel für streifenden Einfall der Übertragungsoptik 38 berücksichtigt wird.
Wird die Ebenen-Näherung für die Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 aufgegeben, ergibt sich für die Form der Eintrittspupille eine sphärische Fläche, die in der 10 bei 41 bezeichnet ist. Das Spiegelbild dieser sphärischen Eintrittspupille 41 ist in der 10 bei 42 angegeben.
Eine Variante des Pupillenfacettenspiegels 10 kann konkav so gekrümmt sein, dass eine Trägerplatte des Pupillenfacettenspiegels 10 mit den darauf angeordneten Pupillenfacetten 11 genau der Krümmung der sphärischen Pupillenfläche 42 folgt. Von der Position auf dem Objektfeld 18 abhängige Verzeichnungen bestimmter Orte auf dem Pupillenfacettenspiegel, was dazu führen würde, dass ein und dieselbe Pupillenfacette 11 an einem bestimmten Ort des Objektfeldes 18 unter einem anderen Beleuchtungs-winkel erscheint als an einem anderen Ort des Objektfeldes 18, können dann vermieden werden. Dies erleichtert die Einhaltung von Vorgabe-werten insbesondere für die Beleuchtungsparameter Telezentrie und Elliptizität. Ein entsprechend gebogener Facettenspiegel ist am Beispiel eines Feldfacettenspiegels bekannt aus der DE 10 2008 042 876 A .
In die Bewertungsfunktion können kanalabhängige Reflektivitäten der optischen Komponenten eingehen, die zwischen der Pupillenfacette 11 des betrachteten Ausleuchtungskanals und dem
Objektfeld 18 liegen. Im Falle der Beleuchtungsoptik 23 sind dies die Spiegel 12 bis 14. Im Falle der Beleuchtungsoptik 37 ist dies der Spiegel der Übertragungsoptik 38.
In die Bewertungsfunktion kann die Gestalt eines Quellbildes auf der Pupillenfacette 11 des betrachteten Ausleuchtungskanals eingehen. In die Bewertungsfunktion kann ein Abbildungsmaßstab einer Abbildung der Feldfacette des betrachteten Ausleuchtungskanals in das Objektfeld 18 eingehen.
In die Bewertungsfunktion kann eine eine Abbildung der Feldfacette 7 des betrachteten Ausleuchtungskanals in das Objektfeld 18 beschreibende Größe eingehen. Hierzu gehört insbesondere ein Abbildungsfehler, zum Beispiel eine Verzeichnung, eine Bildverkippung, eine Bildabschattung, eine Ablage eines Feldfacettenbildes von der Objektebene 16, eine Ablage (Defokussierung) der Pupillenfacette 11 des betrachteten Ausleuchtungs-kanals von einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 oder einer dieser Eintrittspupille entsprechenden, insbesondere konjugierten Ebene oder eine Tiefenschärfe der Abbildung.
In die Bewertungsfunktion kann eine Symmetriegröße, kann eine Streu-lichtgröße, kann eine abzubildende Linienbreite eines im Objektfeld 18 angeordneten Objektes oder kann eine Position der Feldfacette 7 des betrachteten Ausleuchtungskanals innerhalb eines Fernfeldes der Lichtquelle 2 am Ort des Feldfacettenspiegels 6 eingehen.
Vorstehend wurde als Charakteristikum, von dem die im Zuordnungs-verfahren vorzugebende Bewertungsfunktion abhängen kann, das Spotbild der Feldfacetten angegeben. Dieses Charakteristikum wird nachfolgend an Hand der 11 bis 14 näher erläutert.
11 zeigt in einer stark schematischen Ansicht, die von der Blick-richtung her der Seitenansicht nach 1 entspricht, den Strahlengang eines EUV-Teilbündels 43 des EUV-Beleuchtungslicht 3 zwischen dem in der Zwischenfokusebene 5 liegenden Zwischenfokus und dem Objektfeld 18. Dargestellt ist der Verlauf dreier EUV-Beleuchtungslichtstrahlen 44, 45, 46. Die Lichtstrahlen 44 und 46 stellen Randstrahlen des EUV-Teilbündels 43 dar. Der Lichtstrahl 45 stellt einen Zentral- bzw. Haupt-strahl des EUV-Teilbündels 43 dar. Der Verlauf des EUV-Teilbündels 43 ist in der 11 ohne die weiteren EUV-Spiegel 12 bis 14 vor dem Objektfeld 18 wiedergegeben. Zudem sind weder die Größen- noch die Abstands-verhältnisse in Bezug auf die einzige dargestellte Feldfacette 7, die einzige dargestellte Pupillenfacette 11 und das Objektfeld 18 maßstabsgetreu.
Längs des Strahlengangs des EUV-Teilbündels 43 wird der Zwischenfokus nach der Reflexion an der Feldfacette 7 und vor der Reflexion an der Pupillenfacette 11 in ein Zwischenfokusbild 47 abgebildet. Da das Zwischenfokusbild 47 im Strahlengang des EUV-Teilbündels 43 vor der Reflexion an der Pupillenfacette 11 liegt, treffen die Lichtstrahlen 44 bis 46 an verschiedenen Orten 48, 49, 50 auf die Pupillenfacette 11, die auch als Spots bezeichnet werden. Nach Reflexion an den Spots 48 bis 50 treffen die Lichtstrahlen 44 bis 46 an verschiedenen Stellen 51, 52, 53 auf das Objektfeld 18, nämlich die Lichtstrahlen 44 und 46 randseitig und der Lichtstrahl 45 mittig.
12 zeigt die Pupillenfacette 11, gesehen vom Ort 51 des Objektfeldes 18 aus. Der Spot 48 ist, gesehen von diesem Ort 51 aus, gegenüber einem Zentrum der Pupillenfacette 11 nach links, also in negativer x-Richtung versetzt.
13 zeigt die Pupillenfacette 11, gesehen vom mittigen Ort 52 des Objektfelds 18 aus. Dort liegt der Spot 49, also der Auftreffort des Lichtstrahls 45 auf der Pupillenfacette 11 zentral.
14 zeigt die Pupillenfacette 11, gesehen vom randseitigen Ort 53 des Objektfelds 18. Dort ist der Spot 50 gegenüber dem Zentrum der Pupillenfacette 11 nach rechts, also in positiver x-Richtung, versetzt.
Auf Grund der Tatsache, dass die Abbildung der Lichtquelle 2 bzw. des Zwischenfokus 5 auf die Pupillenfacette 11 nicht perfekt ist, resultiert also je nach dem betrachteten Ort auf dem Objektfeld 18 eine leicht abweichende Beleuchtungsrichtung, ausgehend von der jeweils betrachteten Pupillenfacette 11.
Neben der an Hand der 11 bis 14 anschaulich gemachten Ursache einer Abbildung des Zwischenfokus im Strahlengang des EUV-Teilbündels 43 vor der Reflexion an der Pupillenfacette 11 kann es auch andere Ursachen dafür geben, dass die Spots auf den Pupillenfacetten von ver-schiedenen Punkten auf dem Objektfeld 18 aus betrachtet unterschiedlich auf den Pupillenfacetten 11 liegen. Das jeweilige Spotbild auf dem Objekt-feld 18 kann durch geometrische Analyse des optischen Designs der Beleuchtungsoptik 23 genau ermittelt werden. Jede Zuordnung einer bestimmten Feldfacette 7 zu einer bestimmten Pupillenfacette 11 führt zu einer anderen Spotbild-Variation, so dass das Spotbild sich als Charak-teristikum für die im Vorgabeschritt 27 des Zuordnungsverfahren vorgege-bene Bewertungsfunktion eignet.
Als Ergebnis des Zuordnungsverfahrens kann eine Zuordnung der Feld-facetten zu den Pupillenfacetten resultieren, bei der eine inhomogene Ausleuchtung der Feldfacetten 7 zur Kompensation der Verlagerung des Spotbildes, wie vorstehend an Hand der 11 bis 14 beschrieben, genutzt wird. Die geometrische Verschiebung einer Beleuchtungswinkelverteilung, die sich durch Superposition der Spotbilder auf allen Pupillenfacetten ergibt, kann durch eine entsprechende Anpassung der Intensitäten der einzelnen EUV-Teilbündel 43, die über die Ausleuchtungskanäle geführt werden, kompensiert werden. Dies ist vergleichbar zu einer Telezentrie-Kompensation, da in den Telezentriewert auch ein Produkt aus der Richtung der einzelnen Teilstrahlen und deren Intensität bzw. ein Produkt aus Abstand und Intensität eingeht.
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

WO 2009/132756 A1 [0002, 0052, 0075]
DE 102006059024 A1 [0002, 0052]
DE 102006036064 A1 [0002, 0073]
WO 2010/037453 A1 [0002, 0057]
DE 102008042876 A [0002, 0089]
US 6859515 B2 [0034]
EP 1225481 A2 [0034]
US 6658084 B2 [0040]
US 7196841 B2 [0040]
DE 102006059024 A [0057]
DE 10329141 A1 [0074]

Claims

Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette (11) eines Pupillen-facettenspiegels (10) einer Beleuchtungsoptik (23; 37) einer Projek-tionsbelichtungsanlage (1) zu einer Feldfacette (7) eines Feldfacetten-spiegels (6) der Beleuchtungsoptik (23; 37) zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel von Beleuchtungslicht (3), welches, ausgehend von einer Lichtquelle (2) an der Feldfacette (7) und an der über das Verfahren zugeordneten Pupillenfacette (11) hin zu einem von der Beleuchtungsoptik (23; 37) beleuchteten Objektfeld (18) reflektiert wird, mit folgenden Schritten: – Identifizieren (26) von mindestens einem Beleuchtungsparameter, mit dem eine Beleuchtung des Objektfeldes (18) bewertet werden kann, – Vorgeben (27) einer ausleuchtungskanalabhängigen Bewertungs-funktion zur Bewertung eines möglichen Ausleuchtungskanals, also einer möglichen Kombination genau einer der Feldfacetten (7) mit genau einer der Pupillenfacetten (11) zur Führung des Teil-bündels des Beleuchtungslichts (3), abhängig vom ausgewählten Beleuchtungsparameter, – Vorgeben (28) eines Bewertungs-Zielbereichs von Bewertungs-größen als Ergebnis der Bewertungsfunktion, – Auswählen (34) derjeniger Ausleuchtungskanäle, deren Bewer-tungsgröße innerhalb des Bewertungs-Zielsbereichs bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte nach dem Vorgeben des Bewertungs-Zielbereichs: – Identifizieren (31) von mindestens einer Störgröße, welche eine Beleuchtung des Objektfeldes (18) beeinflusst, – Identifizieren (32) einer Abhängigkeit der Bewertungsfunktion der mindestens einen Störgröße, – Variieren (33) der Störgröße für die vorausgewählten Ausleuch-tungskanäle innerhalb eines vorgegebenen Störgrößen-Variations-bereichs und Berechnen der jeweils folgenden Variation der Bewertungsgröße anhand der Bewertungsfunktion, – Auswählen (34) derjeniger Ausleuchtungskanälen, deren variierte Bewertungsgröße im gesamten Variationsbereich innerhalb des Bewertungs-Zielbereichs bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bewertungsfunktion eine Abweichung einer Intensität einer Ausleuchtung der Feldfacetten (7) mit dem Beleuchtungslicht (3) von einer homogenen Ausleuchtung für den jeweils betrachteten Ausleuchtungskanal eingeht.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bewertungsfunktion eine Abschattung (36) des auf die Feldfacette (7) des betrachteten Ausleuchtungskanals auftreffenden Teilbündels des Beleuchtungslichts (3) durch andere optische Komponenten eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-zeichnet, dass in die Bewertungsfunktion ein Einfallswinkel des Teilbündels des Beleuchtungslichts (3) auf die Feldfacette (7) und/oder die Pupillenfacette (11) des betrachteten Ausleuchtungskanals eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn-zeichnet, dass in die Bewertungsfunktion kanalabhängige Reflek-tivitäten von optischen Komponenten (12 bis 14; 38) eingehen, die zwischen der Pupillenfacette (11) des betrachteten Ausleuchtungskanals und dem Objektfeld (18) liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn-zeichnet, dass in die Bewertungsfunktion die Gestalt eines Quellbildes auf der Pupillenfacette (11) des betrachteten Ausleuchtungskanals eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich-net, dass in die Bewertungsfunktion ein Abbildungsmaßstab einer Abbildung der Feldfacette (7) des betrachteten Ausleuchtungskanals in das Objektfeld (18) eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich-net, dass in die Bewertungsfunktion ein Abbildungsfehler eingeht, der eine Abbildung der Feldfacette (7) des betrachteten Ausleuchtungs-kanals in das Objektfeld (18) beschreibt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich-net, dass in die Bewertungsfunktion eine Symmetriegröße eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich-net, dass in die Bewertungsfunktion eine Streulichtgröße eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich-net, dass in die Bewertungsfunktion eine abzubildende Strukturbreite eines im Objektfeld (18) angeordneten Objektes (17) eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn-zeichnet, dass in die Bewertungsfunktion die Position einer Feld-facette (7) innerhalb eines Fernfeldes der Lichtquelle (2) am Ort des Feldfacettenspiegels (6) eingeht.