DE102011080408A1 - Support for mirror of extreme UV-projection exposure system used in microlithography process to produce small structure in e.g. nanometer range, has actuators associated to bipod holder, mirror connection and support elements as compensator - Google Patents
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Abstract
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft die Lagerung für ein optisches Element einer Projektionsbelichtungsanlage und eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere EUV(extrem ultraviolett)-Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage.The present invention relates to the mounting for an optical element of a projection exposure apparatus and to a corresponding projection exposure apparatus, in particular EUV (extreme ultraviolet) projection exposure apparatus, and a method for operating such a projection exposure apparatus.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In der Mikrolithografie sind zur Erzeugung kleinster Strukturen im Mikrometer- und Nanometerbereich sogenannte EUV-Projektionsbelichtungsanlagen bekannt, die mit Licht, d.h. elektromagnetischer Strahlung, im Wellenlängenbereich mit Wellenlängen ≤ 193 nm, insbesondere mit Wellenlängen von 11 nm bis 14 nm, vorzugsweise 13,5 nm, betrieben werden. Die Abkürzung EUV steht hierbei für extrem ultraviolett, welche elektromagnetische Strahlung bezeichnet, die auch als weiche Röntgenstrahlung bekannt ist. Entsprechende Projektionsbelichtungsanlagen sind beispielsweise aus der
In derartigen EUV-Profjektionsbelichtungsanlagen kommen als optische Elemente Spiegel zum Einsatz, wobei für die Projektionsobjektive Systeme mit unterschiedlicher Anzahl von Spiegeln bekannt sind. Sie zeigen beispielsweise die
Im Stand der Technik werden die Spiegel eines derartigen Mehrspiegelsystems üblicherweise so ausgeführt, dass N – 1 aktive, d. h. aktuierte bzw. betätigbare Spiegel und ein fester Spiegel vorgesehen sind, wobei N die Anzahl der Spiegel des Systems angibt, wie beispielsweise vier, sechs oder acht Spiegel. Unter aktiven bzw. aktuierten Spiegeln ist hierbei zu verstehen, dass die Spiegel in ihrer Position verstellbar sind, um durch die Positionseinstellung der Spiegel Bildfehler korrigieren zu können.In the prior art, the mirrors of such a multi-mirror system are usually designed so that N-1 active, d. H. actuated mirrors and a fixed mirror, where N indicates the number of mirrors of the system, such as four, six or eight mirrors. By active or actuated mirrors is to be understood here that the mirrors are adjustable in their position in order to be able to correct image errors by adjusting the position of the mirrors.
Allerdings sind bei den verstellbaren optischen Elementen bzw. Spiegeln die Verstellbereiche und die Kräfte zur Ausführung der Verstellbewegungen möglichst klein zu halten, da bei großen Verstellbereichen und Verstellkräften die Positioniergenauigkeit eingeschränkt ist. Gleichzeitig stellt jedoch die begrenzte Nachführbarkeit des Wafers und des Retikels bei der Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen einen limitierenden Faktor für die Korrektur von Bildfehlern mittels aktiver Spiegel dar.However, in the case of the adjustable optical elements or mirrors, the adjustment ranges and the forces for carrying out the adjustment movements are to be kept as small as possible since the positioning accuracy is limited in the case of large adjustment ranges and adjusting forces. At the same time, however, the limited traceability of the wafer and the reticle in the microlithography projection exposure apparatus is a limiting factor for the correction of image errors by means of active mirrors.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage bzw. insbesondere eine EUV-Projektionsoptik bereitzustellen, bei denen die Positioniergenauigkeit der Spiegel und somit die Abbildungseigenschaften verbessert werden. Gleichzeitig soll eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage einfach aufgebaut und einfach betreibbar sein.It is therefore an object of the present invention to avoid the disadvantages of the prior art described above and to provide an EUV projection exposure apparatus or in particular an EUV projection optics in which the positioning accuracy of the mirrors and thus the imaging properties are improved. At the same time a corresponding projection exposure system should be simple and easy to operate.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Die oben beschriebene Aufgabenstellung wird gelöst durch eine Lagerung für ein optisches Element einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und Verfahren zum Betrieb von Projektionsbelichtungsanlagen mit den Merkmalen der Ansprüche 9 oder 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object described above is achieved by a mounting for an optical element of a projection exposure apparatus having the features of claim 1 and a projection exposure apparatus having the features of claim 7 and a method for operating projection exposure apparatuses with the features of claims 9 or 10. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims.
Die Lösung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass einem ortsfest zu lagernden optischen Element einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage, also z. B. einem ortsfest gelagerten Spiegel in einem Mehrspiegelsystem einer Projektionsoptik, mindestens ein Aktuator zugeordnet wird, welcher Positionierungenauigkeiten aufgrund von Montage-, Temperatur- oder Lifetime-Effekten (wie z. B. Materialausdehnung) entgegen wirkt. Dadurch kann der Verstellbereich bei den aktiven bzw. verstellbaren Spiegeln kleiner gewählt werden und auch die Aktuationskräfte können minimiert werden, sodass die Positioniergenauigkeit sämtlicher optischer Elemente des Systems insgesamt verbessert und somit auch die Abbildungsqualität erhöht werden kann.The solution of the invention is characterized in that a stationary to be stored optical element of a microlithography projection exposure system, ie z. B. a stationarily mounted mirror in a multi-mirror system of a projection optics, at least one actuator is assigned, which positioning inaccuracies due to assembly, temperature or Lifetime effects (such as material expansion) counteracts. As a result, the adjustment range in the active or adjustable mirrors can be selected to be smaller, and the actuation forces can also be minimized, so that the positioning accuracy of all the optical elements of the system as a whole is improved and thus the imaging quality can also be increased.
Entsprechend wird eine Lagerung für ein optisches Element einer Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen, welche im Wesentlichen als ortsfeste Lagerung ausgebildet ist, wobei die Lagerung mindestens einen Aktuator aufweist, mittels dem Positionsabweichungen des optischen Elements kompensierbar sind.Accordingly, a mounting for an optical element of a projection exposure apparatus is proposed, which is designed essentially as a stationary mounting, wherein the bearing has at least one actuator, by means of the position deviations of the optical element can be compensated.
In diesem Zusammenhang bedeutet ortsfeste Lagerung, dass die Lagerung an sich so ausgeführt ist, dass keine Beweglichkeit mittels der Lagerung erzielt werden soll, sondern lediglich geringfügige Abweichungen von der ursprünglich einzustellenden Position kompensiert werden können. Entsprechend kann der Aktuator so ausgestaltet sein, dass die Art und/oder der Umfang der Aktuatorbetätigung auf die zu erwartenden Positionsabweichungen des optischen Elements, wie beispielsweise eines Spiegels, abgestimmt ist bzw. entsprechend eingeschränkt ist. Anstelle eines großen Verstellbereichs, wie beispielsweise bei einem aktiv verstellbaren optischen Element ist der Aktuator somit bei der ortsfesten Lagerung lediglich darauf ausgerichtet geringfügige Positionsänderungen aufgrund von Temperaturschwankungen, Alterungserscheinungen oder Montageungenauigkeiten zu kompensieren.In this context, stationary storage means that the storage itself is designed so that no mobility should be achieved by means of storage, but only slight deviations from the original position to be adjusted can be compensated. Accordingly, the actuator can be configured such that the type and / or scope of the actuator operation is matched to the expected position deviations of the optical element, such as a mirror, or is correspondingly limited. Instead of a large adjustment range, such as in an actively adjustable optical element, the actuator is thus only designed to compensate for minor positional changes due to temperature fluctuations, aging phenomena or assembly inaccuracies in the stationary storage.
Die Lagerung kann hierbei einen oder mehrere Aktuatoren umfassen, die eindimensionale oder mehrdimensionale Positionsveränderungen bzw. Aktuatorbetätigungen ermöglichen.The bearing may in this case comprise one or more actuators which enable one-dimensional or multi-dimensional position changes or actuator actuations.
Um eine möglichst einfachere Kompensation von Positionsveränderungen von Positionsabweichungen mittels des oder der Aktuatoren zu ermöglichen, kann der Aktuator unmittelbar mit dem oder den Lagerelementen der Lagerung für das optische Element verbunden sein, sodass bei der Betätigung des Aktuators die selben Verhältnisse vorherrschen, die bei der Positionsabweichung des optischen Elements gegeben sind. Mit anderen Worten kann durch eine unmittelbare Anordnung des Aktuators an dem zu kompensierenden Lagerelement beispielsweise der gleiche Drehpunkt oder die gleiche Drehachse zur Kippkorrektur genutzt werden, die für die Verkippung des optischen Elements verantwortlich ist. Kommt es beispielsweise durch ein Lagerelement zu einer Längenausdehnung, so kann ein unmittelbar an dem Lagerelement angeordneter Aktuator durch entsprechende Verkürzung des Aktuators der Längenänderung entgegenwirken. Entsprechend kann allgemein der Aktuator so angeordnet werden, dass die Positionsänderung bzw. allgemeine Betätigung des Aktuators unmittelbar der Positionsabweichung entgegenwirkt.In order to facilitate the simplest possible compensation of changes in position of position deviations by means of the actuator or actuators, the actuator may be directly connected to the one or more bearing elements of the storage for the optical element, so prevail in the actuation of the actuator, the same conditions that in the position deviation of the optical element are given. In other words, by a direct arrangement of the actuator on the bearing element to be compensated for example, the same pivot point or the same axis of rotation can be used for tilt correction, which is responsible for the tilting of the optical element. If, for example, a linear expansion occurs through a bearing element, then an actuator arranged directly on the bearing element can counteract the change in length by a corresponding shortening of the actuator. Accordingly, in general, the actuator can be arranged so that the position change or general actuation of the actuator directly counteracts the position deviation.
Dem ein oder mehrere Sensorelemente zugeordnet sein, mittels denen die Positionsabweichung von einer gewünschten Sollposition ermittelt werden kann. Allerdings kann der Aktuator auch ohne zugeordneten Sensorelement betrieben werden, da aus den Sensorsignalen und bekannten Verstellwegen weiterer optischer Elemente in einer Projektionsbelichtungsanlage, z. B. der aktiven Spiegel in einem Mehrspiegelsystem, die notwendigen Betätigungen des Aktuators ermittelt werden können. Insbesondere können bei einem Mehrspiegelsystem einer Projektionsbelichtungsanlage die aktiven optischen Elemente Sensorelemente aufweisen bzw. die Projektionsbelichtungsanlage eine Überwachungseinrichtung für die Abbildungsqualität umfassen, mittels denen der oder die Akuatoren der ortsfesten Lagerung betrieben werden können.To be associated with the one or more sensor elements by means of which the position deviation can be determined from a desired desired position. However, the actuator can also be operated without associated sensor element, since from the sensor signals and known adjustment paths of further optical elements in a projection exposure apparatus, for. As the active mirror in a multi-mirror system, the necessary operations of the actuator can be determined. In particular, in a multi-mirror system of a projection exposure apparatus, the active optical elements may comprise sensor elements or the projection exposure apparatus may comprise a monitoring device for the imaging quality by means of which the one or more stationary storage actuators can be operated.
Folglich können bei einem System aktiver bzw. verstellbarer optischer Elemente und eines ortsfesten optischen Elements durch das Vorsehen einer Kompensationsmöglichkeit für Positionsabweichungen des ortsfest angeordneten optischen Elements mittels der erfindungsgemäßen Lagerung der Verstellbereich und die Betätigungskräfte für die aktiv verstellbaren optischen Elemente klein gehalten werden, so dass die Positioniergenauigkeit insgesamt, also für alle optische Elemente des Systems, und somit die Abbildungsqualität verbessert werden kann.Thus, in a system of active optical elements and a fixed optical element, by providing compensation for positional deviations of the fixedly arranged optical element by means of the support according to the invention, the adjustment range and the actuation forces for the actively variable optical elements can be kept small Positioning accuracy overall, so for all optical elements of the system, and thus the imaging quality can be improved.
Entsprechend wird erfindungsgemäß ein System optischer Elemente, wie z. B. eine Projektionsoptik einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einem Mehrspiegelsystem, vorgeschlagen, bei dem alle optischen Elemente, also beispielsweise alle Spiegel des Mehrspiegelsystems Möglichkeiten zur Positionsveränderung aufweisen, wobei jedoch aktive, justierbare optische Elemente größere Verstellmöglichkeiten aufweisen als die Kompensationsmöglichkeit des ortsfest angeordneten optischen Elements.Accordingly, a system of optical elements, such. Example, a projection optics EUV projection exposure system with a multi-mirror system proposed, in which all optical elements, for example, all mirrors of the multi-mirror system have possibilities for changing position, but active, adjustable optical elements have greater adjustment than the possibility of compensation of the stationarily arranged optical element.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Die beigefügte Zeichnung zeigt in rein schematischer Weise die erfindungsgemäße Lagerung eines Spiegels in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage.The attached drawing shows in a purely schematic way the storage according to the invention of a mirror in an EUV projection exposure apparatus.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEmbodiment
Weitere Vorteile, Kennzeichnungsmerkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung deutlich. Allerdings ist die folgende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern das Ausführungsbeispiel dient lediglich der beispielhaften Darstellung der Erfindung.Further advantages, characteristic features of the present invention will become apparent in the following detailed description of an embodiment with reference to the accompanying drawings. However, the following invention is not limited to this embodiment, but the embodiment is merely illustrative of the invention.
Die beigefügte Figur zeigt eine Halterung
Der Spiegel
Die Lagerung
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Lagerung
Entsprechend lässt sich bei einer Projektionsbelichtungsanlage mit einem Spiegel
Allerdings kann auch auf zusätzliche Sensorelemente, die dem Spiegel
Der Aktuator
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind viel mehr Abwandlungen in der Weise möglich, dass einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung weggelassen oder andersartig kombiniert werden, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere umfasst die Offenbarung der vorliegenden Erfindung sämtliche Kombinationen aller vorgestellten Einzelmerkmale.Although the present invention has been described in detail with reference to the illustrated embodiment, the invention is not limited to this embodiment, but many more modifications are possible in such a way that individual features of the present invention omitted or otherwise combined, without the scope of the is left attached claims. In particular, the disclosure of the present invention includes all combinations of all featured individual features.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20130614 |