DE102011086944A1

DE102011086944A1 - Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung einer Intensität eines Beleuchtungslicht-Bündels

Info

Publication number: DE102011086944A1
Application number: DE201110086944
Authority: DE
Inventors: Alexander Wolf; Boris Bittner; Aksel Göhnermeier; Sonja Schneider
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2031-11-24
Also published as: WO2013075923A1; DE102011086944B4

Abstract

Eine Korrekturvorrichtung (23) dient zur Beeinflussung einer Intensität eines Bündels (3) von Beleuchtungslicht eines Beleuchtungssystems einer Projektionsbelichtungsanlage. Die Korrekturvorrichtung (23) hat eine Ausstoßeinrichtung (26) mit mindestens einem Ausstoßkanal (27) für Schwächungskörper (28), die für das Beleuchtungslicht schwächend sind. Eine Auffangeinrichtung (32) dient zum auffangen der ausgestoßenen Schwächungskörper (28). Die Ausstoßeinrichtung (26) und die Auffangeinrichtung (32) sind zum Durchtritt des Beleuchtungslicht-Bündels (3) durch eine Flugbahn (38) der Schwächungskörper (28) zwischen der Ausstoßeinrichtung (26) und der Auffangeinrichtung (32) ausgebildet und angeordnet. Eine Steuereinrichtung (30), die mit der Ausstoßeinrichtung (26) in Signalverbindung (31) steht, dient zur Vorgabe von Ausstoßzeitpunkten zum Ausstoßen jeweils mindestens eines Schwächungskörpers (28) aus dem mindestens einen Ausstoßkanal (27). Es resultiert eine Korrekturvorrichtung zur Intensitätsbeeinflussung eines Beleuchtungslicht-Bündels, die im Vergleich zu den bekannten Korrekturvorrichtungen eine bessere örtliche Beeinflussung ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung einer Intensität eines Bündels von Beleuchtungslicht eines Beleuchtungssystems einer Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithografie. Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik mit einer derartigen Korrekturvorrichtung, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauelements unter Einsatz einer mit der Korrekturvorrichtung eingestellten Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem derartigen Herstellungsverfahren strukturiertes Bauelement.
Eine Korrekturvorrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt aus der JP 2006 080 108 A und aus der DE 10 2009 025 362 A1 . Weitere Korrekturvorrichtungen sind bekannt aus der US 2009/0 040 495 A1 und der US 2006/0 262 288 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Korrekturvorrichtung zur Intensitätsbeeinflussung eines Beleuchtungslicht-Bündels zu schaffen, welches im Vergleich zu den bekannten Korrekturvorrichtungen eine bessere örtliche Beeinflussungsauflösung ermöglicht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Korrekturvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Korrekturvorrichtung, über die Ausstoßzeitpunkte zum Ausstoßen von Schwächungskörpern vorgegeben werden, einen im Vergleich zum Stand der Technik neuen Ansatz zur Intensitätsbeeinflussung des Beleuchtungslichts liefert, der insbesondere EUV-tauglich ist. Alternativ oder zusätzlich zu einer möglichen Umverteilung der Beleuchtungsintensität wird die Beleuchtungsintensität durch Schwächung des Beleuchtungslichtes beeinflusst. Die Schwächungskörper können das Beleuchtungslicht durch Absorption und/oder Streuung schwächen. Die Korrekturvorrichtung kann in Vakuum oder Hochvakuum betrieben werden, was eine gute Flugbahnkontrolle der Schwächungskörper wegen des fehlenden Luftwiderstandes erlaubt. Beim Aufbau der Ausstoßeinrichtung können technologische Erfahrungen aus dem Aufbau von Tintenstrahldruckern genutzt werden. Die Korrekturvorrichtung kann zur Beeinflussung einer Intensitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Bündels über ein Objektfeld der Projektionsbelichtungsanlage oder zur Beeinflussung einer Beleuchtungswinkelverteilung der Projektionsbelichtungsanlage genutzt werden. Die Projektionsbelichtungsanlage kann mit EUV-Licht im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere bei Wellenlängen von 13,5 nm oder ca. 6,9 nm betrieben werden. In diesem Fall kann, da das Beleuchtungssystem einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage ohnehin in Vakuum betrieben wird, auf eine eigene Evakuierung der Korrekturvorrichtung verzichtet werden. Alternativ zu einer EUV-Beleuchtung kann die Projektionsbelichtungsanlage, für die die Korrekturvorrichtung eingesetzt wird, auch mit DUV-Licht, insbesondere im Bereich von 248 nm, oder mit VUV-Licht, insbesondere im Bereich von 193 nm betrieben werden. In diesem Fall kann die Korrekturvorrichtung in einer eigenen Vakuumkammer betrieben werden, die innerhalb des Beleuchtungssystems der Projektionsbelichtungsanlage untergebracht sein kann.
Eine Zeilen- oder Array-weise Anordnung von Ausstoßkanälen nach den Ansprüchen 2 und 3 erlaubt eine hohe Ortsauflösung der Intensitätsbeeinflussung über den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels. Soweit ein Array von Ausstoßkanälen eingesetzt wird, können die Positionen der Ausstoßkanäle in den verschiedenen Zeilen gegeneinander versetzt angeordnet sein, was die Auflösung in der Dimension längs der Zeilen nochmals erhöht. Die Ausstoßkanäle können allesamt innerhalb einer Ausstoßkanal-Ebene verlaufen. Die jeweils den Ausstoßkanälen zugeordneten Flugbahnen der Schwächungskörper können parallel zueinander, aber auch unter einem Winkel zueinander verlaufen. Ein Verlauf der Flugbahnen unter einem Winkel zueinander ermöglicht es, an Orten, an denen zu erwarten ist, dass eine stärkere Schwächung der Bündelintensität erreicht werden muss, eine höhere Flugbahn-Dichte vorzugeben.
Eine unabhängige Ansteuerbarkeit nach Anspruch 4 erlaubt eine eindimensionale oder auch eine zweidimensionale Beleuchtungslicht-Bündel-Querschnittskorrektur, sodass eine entsprechende Feldverteilungs- oder auch Beleuchtungswinkelverteilungs-Korrektur der Beleuchtung eines Beleuchtungs- bzw. Objektfeldes geschehen kann.
Tröpfchen nach Anspruch 5 haben sich als geeignete Schwächungskörper herausgestellt. Bei den Tröpfchen kann es sich um Mikrotröpfchen handeln. Es kann sich um Quecksilber-Tröpfchen handeln. Alternativ können anstelle von Tröpfchen auch Festkörper ausgestoßen werden, zum Beispiel Mikropartikel. Die Schwächungskörper können von der Ausstoßeinrichtung mit einem Trägergas oder ohne ein Trägergas ausgestoßen werden. Als Trägergas kann ein Gas zum Einsatz kommen, das bei einer Nutzwellenlänge des Beleuchtungslichts eine geringe Absorption aufweist. Für EUV-Wellenlängen kann Helium (He) als Trägergas zum Einsatz kommen. Alternativ kann auch ein He/N-Gemisch oder reiner Stickstoff (N) als Trägergas zum Einsatz kommen, insbesondere bei größeren Nutzwellenlängen als EUV-Wellenlängen.
Eine Fluidverbindung nach Anspruch 6 ermöglicht einen geschlossenen Kreislauf für das Schwächungskörper-Material innerhalb der Korrekturvorrichtung.
Eine Detektionseinrichtung nach Anspruch 7 ermöglicht einen geregelten Betrieb der Korrekturvorrichtung. Vorgegebene Soll-Werte einer Feldintensitätsverteilung und/oder einer Beleuchtungswinkelverteilung über ein Objektfeld der Projektionsbelichtungsanlage können geregelt werden.
Eine Korrekturvorrichtung nach Anspruch 8 stellt sicher, dass die Schwächungskörper insbesondere dort, wo sie das Bündel des Beleuchtungslichts durchtreten, nicht unerwünscht durch Teilchenstöße einer Umgebungsatmosphäre gestört werden. Die Ausstoßeinrichtung und/oder die Auffangeinrichtung können in der evakuierten Kammer enthalten sein. Dies gewährleistet, dass die komplette Flugbahn der Schwächungskörper zwischen der Ausstoßeinrichtung und der Auffangeinrichtung nicht unerwünscht durch Teilchenstöße der Umgebungsatmosphäre gestört werden. Die Ausgestaltung der Korrekturvorrichtung mit der evakuierten Kammer ist dort besonders von Vorteil, wo ein sonstiger Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels nicht in einem evakuierten Raum verläuft. Alternativ ist es möglich, in der evakuierten Kammer gegenüber Druckverhältnissen, die außerhalb der evakuierten Kammer vorliegen, nochmals gezielt auf die Anforderungen des Schwächungskörper-Fluges abgestimmte Druckverhältnisse einzustellen.
Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 9, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 10, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 13 und eines mikro- bzw. nanostrukturieten Bauelements nach Anspruch 14 entsprechen denen, die vorstehende Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Korrekturvorrichtung bereits erläutert wurden. Aufgrund der Möglichkeit einer gezielten Vorgabe, beispielsweise einer Homogenisierung, einer Feldintensitätsverteilung sowie einer entsprechenden Vorgabe einer Beleuchtungswinkelverteilung lässt sich eine gut definierte Beleuchtung des Objektes beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage und damit eine entsprechend hohe Auflösung der Projektion erzielen.
Eine zeitliche Synchronisation der Korrekturvorrichtung mit der Lichtquelle über die Steuereinrichtung nach Anspruch 12 erlaubt z. B. die Vorgabe fester Schwächungskörper-Verteilungen über das Objektfeld für jeden Lichtimpuls der dann gepulst arbeitenden EUV-Lichtquelle. Auch gezielte Verteilungsänderungen, bei denen die Verteilung der Schwächungskörper in bestimmten Objektfeldabschnitten konstant bleibt und sich in anderen Objektfeldabschnitten in vorgegebener Weise ändert, sind möglich.
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 Projektionslithografie;
2 vergrößert eine Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung einer Intensität eines Beleuchtungslichtbündels eines Beleuchtungssystems der Projektionsbelichtungsanlage nach 1, wobei im Vergleich zur Darstellung nach 1 das Beleuchtungslichtbündel eine abweichende Strahlrichtung hat;
3 eine Ansicht der Korrekturvorrichtung aus Blickrichtung III in 2;
4 einen zeitlichen Intensitätsverlauf einer gepulsten EUV-Lichtquelle des Beleuchtungssystems, wobei der zeitliche Intensitätsverlauf eines der Lichtimpulse in einem zweiten Diagramm mit höherer zeitlicher Auflösung dargestellt ist;
5 aus einer der Blickrichtung nach 3 entsprechenden Blickrichtung eine räumliche Verteilung von Schwächungskörpern in Form von Tröpfchen, wobei die Verteilungen zu drei aufeinander folgenden Lichtimpulsen des Beleuchtungslichts im Einzelnen dargestellt ist;
6 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
7 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
8 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung eine Facettenanordnung einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels;
9 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems innerhalb einer weiteren Ausführung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithografie mit einer weiteren Ausführung einer Beleuchtungsoptik, die ein Spiegelarray mit über eine Steuerung angesteuerten Kipp-Aktoren und ein Rastermodul mit einer zweistufigen Rasteranordnung, sowie eine Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung einer Intensität eines Beleuchtungsbündels des Beleuchtungssystems aufweist;
10 eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels eines der Beleuchtungssysteme; und
11 eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels eines der Beleuchtungssysteme.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Die Projektionsbildungsanlage 1 kann in Hochvakuum betrieben werden. 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 in Form eines Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht-Bündels 3 genutzt. Alternativ zur Nutzung von EUV-Beleuchtungslicht kann die Projektionsbelichtungsanlage 1 auch VUV- oder DUV-Beleuchtungslicht zur Projektionsbelichtung nutzen. Eine solche Projektionsbelichtungsanlage mit VUV- bzw. DUV-Beleuchtung ist bekannt aus der DE 10 2006 042 452 A1 und der WO 2009/087 805 A1 .
Das Abbildungslicht-Bündel 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, dann hinter der Lichtquelle 2 angeordneten 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 Abbildungslicht-Bündels 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das Abbildungslicht-Bündel 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 Fig.en 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.
6 und 8 zeigen beispielhaft Facettenanordnungen von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6. Die Feldfacetten 7 sind rechteckig oder gebogen 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. Soweit eine LPP-Quelle als die Lichtquelle 2 zum Einsatz kommt, kann sich eine entsprechende Abschattung auch durch einen Zinntröpfchen-Generator ergeben, der benachbart zum Kollektor 4 angeordnet und in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Abbildungslicht-Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte Abbildungslicht-Bündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10. Das jeweilige Abbildungslicht-Teilbündel des gesamten Abbildungslicht-Bündels 3 ist längs jeweils eines Abbildungslichtkanals geführt.
7 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 Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 ist eine Pupillenfacette 11 zugeordnet, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten 7 und einer der Pupillenfacetten 11 den Abbildungslichtkanal für das zugehörige Abbildungslicht-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 (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 ausgeleuchtet wird, der mit einem Objektfeld 18 einer nach gelagerten Projektionsoptik 19 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Die Abbildungslichtkanäle werden im Objektfeld 18 überlagert. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 wird vom Retikel 17 reflektiert. Das Retikel 17 wird von einem Objekthalter 17a gehalten, der längs der Verlagerungsrichtung y angetrieben verlagerbar ist.
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. Der Wafer 22, also das Substrat, auf welches abgebildet wird, wird von einem Substrathalter 22a gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y synchron zur Verlagerung des Objekthalters 17a verlagerbar ist. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 17 als auch der Wafer 22 in der y-Richtung synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung wird nachfolgend auch als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet.
Im Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels 3 zwischen dem EUV-Spiegel 14 und dem Objektfeld 18 ist eine Korrekturvorrichtung 23 angeordnet. Die Korrekturvorrichtung 23 dient zur Beeinflussung einer Intensität des Beleuchtungslicht-Bündels 3 eines Beleuchtungssystems 24 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Das Beleuchtungssystem 24 umfasst die Lichtquelle 2, den Kollektor 4 und einen Beleuchtungsoptik 25, zu der neben den beiden Facettenspiegeln 6 und 10 auch die EUV-Spiegel 12 bis 14 gehören. Die Korrekturvorrichtung beeinflusst eine xy-Intensitätsverteilung eines Querschnitts eines Beleuchtungslicht-Bündels, wie nachfolgend anhand der 2 bis 5 noch erläutert wird. Diese Intensitätsbeeinflussung kann zu einer Beeinflussung einer Beleuchtungsintensitätsverteilung über das Objektfeld 18 und/oder zur Beeinflussung einer Beleuchtungswinkelverteilung über das Objektfeld 18 führen. Sofern die Korrektureinrichtung 23 bei einer DUV- bzw. VUV-Projektionsbelichtungsanlage zum Einsatz kommt, kann die Korrekturvorrichtung 23 im Bereich eines Retikel-Masking-Systems (REMA) der DUV- bzw. VUV-Beleuchtungsoptik angeordnet sein, zum Beispiel direkt vor oder direkt nach einer REMA-Blende.
Die 2 und 3 zeigen die Korrekturvorrichtung 23 im Vergleich zur 1 vergrößert. Die Korrekturvorrichtung hat eine Ausstoßeinrichtung 26 mit einer Mehrzahl von Ausstoßkanälen 27 für Schwächungskörper 28 in Form von Tröpfchen. Die Schwächungskörper 28 sind auch in Flugrichtung diskrete Mikrotröpfchen, also Tröpfchen mit einem Durchmesser im Bereich zwischen 1 μm und 1000 μm. Der Durchmesser der Schwächungskörper 28 kann beispielsweise bei 10 µm, bei 25 μm, bei 50 μm oder bei 100 μm liegen. Bei den Schwächungskörpern 28 handelt es sich um Quecksilbertröpfchen. Die Ausstoßkanäle 27 liegen in Form von Mikro-Ausstoßdüsen vor, wie sie grundsätzlich im Zusammenhang mit Tintenstrahldruckern bekannt sind. Die Breite einer gesamten Zeile der Ausstoßkanäle 27 ist an die Breite des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in der x-Richtung angepasst, sodass der gesamte xy-Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 von Schwächungskörpern 28 durchflogen werden kann.
Für die Geschwindigkeit v der Schwächungskörper 28 gilt: v ≈ 50 m/s. Je nach z. B. Größe und Material der Schwächungskörper 28 und z. B. abhängig von Umgebungsparametern können sich auch andere Geschwindigkeiten ergeben.
Die Ausstoßkanäle 27 der Ausstoßeinrichtung 26 sind in Form eines 3 × 14-Arrays angeordnet. In z-Richtung zueinander beabstandet liegen, wie aus der 2 hervorgeht, drei Array-Zeilen vor. In x-Richtung zueinander beabstandet liegen insgesamt 14-Array-Spalten vor. Auch eine andere Array- oder Spaltenanordnung der Ausstoßkanäle 27 ist bei Varianten der Ausstoßeinrichtung 26 möglich, beispielsweise eine Spalte mit M Ausstoßkanälen 27, die in der x-Richtung voneinander beabstandet sind, wobei M im Bereich zwischen 10 und 500 liegen kann. Entsprechend können auch eins bis beispielsweise zehn Kanalzeilen angeordnet sein.
In der x-Richtung können beispielsweise mehr als 1.000 nebeneinander liegende Ausstoßkanäle 27, zum Beispiel 3.000 Ausstoßkanäle 27 vorliegen. Die in der z-Richtung zueinander benachbarten Kanalzeilen können in der x-Richtung gegeneinander versetzt sein, um eine x-Auflösung der Ausstoßeinrichtung 26 zu erhöhen.
Es können auch 100 Kanalzeilen oder noch mehr Kanalzeilen vorhanden sein. Die Korrektureinrichtung 23 ist nahe einer Feldebene der Projektionsoptik 19 angeordnet. Es resultiert dann aus der Beeinflussung der Intensitätsverteilung über den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 eine entsprechende Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 18.
Bei einer alternativen Anordnung der Korrektureinrichtung 23 verläuft die Flugbahn 38 der Schwächungskörper 28 durch das Beleuchtungslicht-Bündel 3 nicht nahe einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 25 bzw. der Projektionsoptik 19, wie bei der Anordnung der Korrekturvorrichtung 23 nach 1, sondern nahe einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 25 bzw. der Projektionsoptik 19, insbesondere nahe dem Pupillenfacettenspiegel 10. Durch eine solche Anordnung lässt sich eine definierte Beeinflussung einer Beleuchtungswinkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 18 durch Einsatz der Korrekturvorrichtung 23 erzielen.
Bei einer nicht dargestellten Ausführung der Korrekturvorrichtung 23 werden anstelle von Tröpfchen als die Schwächungskörper 28 Festkörper, zum Beispiel Mikropartikel, von der Ausstoßeinrichtung 26 ausgestoßen und von der Auffangeinrichtung 32 aufgefangen. Als Schwächungskörper können prinzipiell auch Plasma- oder Gas-Impulse ausgestoßen werden.
Zu jedem der Ausstoßkanäle 27 führt eine Fluidleitung, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Im Leitungsweg vor den Düsenenden der Ausstoßkanäle 27 ist jeweils ein ansteuerbares Ventil 29 angeordnet. Jedem der Ausstoßkanäle 27 ist ein derartiges Ventil 29 zugeordnet. In der 3 ist beispielhaft eines dieser Ventile 29 dargestellt. Über die Ventile 29 sind die Ausstoßkanäle 27 unabhängig voneinander von einer Steuereinrichtung 30 der Korrekturvorrichtung 23 ansteuerbar. Hierzu steht die Steuereinrichtung 30 über eine Multipol-Signalleitung 31 mit den Ventilen 29 der Ausstoßkanäle 27 in Signalverbindung, wie in der 3 für eines der Ventile 29 schematisch dargestellt. Die Steuereinrichtung 30 dient zur Vorgabe von Ausstoßzeitpunkten zum Ausstoßen jeweils eines Schwächungskörpers 28 aus jeweils einem der Ausstoßkanäle 27. Auch diese Vorgabe von Ausstoßzeitpunkten ist grundsätzlich aus der Technik von Tintenstrahldruckern bekannt.
Die Korrekturvorrichtung 23 umfasst weiterhin eine Auffangeinrichtung 32 für die ausgestoßenen Schwächungskörper 28. Auf dem Weg zwischen der Ausstoßeinrichtung 26 und der Auffangeinrichtung 32 durchfliegen die Schwächungskörper 28 das Beleuchtungslicht-Bündel 3, wie in den 2 und 3 dargestellt. Die 2 zeigt dabei einen Teil des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in einer Seitenansicht, wobei ein Strahlwinkel vom in der 1 gezeigten Strahlwinkel abweicht. Die 3 zeigt das Beleuchtungslicht-Bündel 3 im Querschnitt.
Die Auffangeinrichtung 32 hat eine Auffangschale 33 und eine Abführleitung 34 zum Abführen der aufgefangenen Schwächungskörper 28. In der Abführleitung 34 ist eine Umwälzpumpe 35 angeordnet. Über die Abführleitung 34 steht die Auffangeinrichtung 32 mit der Ausstoßeinrichtung 26, wie in der 1 gestrichelt schematisch dargestellt, in Fluidverbindung. Die Abführleitung 34 ist dabei so geführt, dass sie am Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels 3 vorbeigeführt ist. Über die Abführleitung 34 ist ein geschlossener Kreislauf des die Schwächungskörper 28 bildenden Quecksilbers gegeben.
Die Korrekturvorrichtung 23 umfasst weiterhin eine Detektionseinrichtung 36 zur Erfassung einer x-Intensitätsverteilung oder auch einer xy-Intensitätsverteilung im Beleuchtungslicht-Bündel 3. Bei der Ausführung nach 3 ist die Detektionseinrichtung 36 als Sensorzeile mit in der x-Richtung nebeneinander aufgereihten und für das EUV-Licht des Beleuchtungslicht-Bündels 3 sensitiven Detektionselementen ausgeführt. Die Detektionseinrichtung 36 steht über eine Multipol-Signalleitung 37 mit der Steuereinrichtung 30 in Signalverbindung.
4 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Emission der EUV-Lichtquelle 2, die als gepulste Lichtquelle ausgeführt ist. Die Impulsdauer tau beträgt etwa 50 ns. Eine Impulsfrequenz der Lichtquelle 2 beträgt 6 kHz. Alternativ kann die Impulsfrequenz der Lichtquelle 2 bis zu 100 kHz betragen. Im Falle des Einsatzes einer VUV-Lichtquelle anstelle der EUV-Lichtquelle 2 beträgt die Impulsdauer tau etwa 150 ns und die Impulsfrequenz beträgt 6 kHz. Der zeitliche Abstand dT zwischen zwei zeitlich aufeinander folgenden Lichtimpulsen beträgt demnach knapp 2 ms. Ein duty cycle tau/dT beträgt also etwa 10^–4.
Die Schwächungskörper 28 fliegen nach dem Ausstoßen aus jeweils einem der Ausstoßkanäle 27 auf parabolischen Flugbahnen 38, deren Krümmung in der 2 stark überzeichnet ist.
Eine Fluggeschwindigkeit der Schwächungskörper 28 durch das Beleuchtungslicht-Bündel 3 ist an die Impulsfrequenz der Lichtquelle 2 angepasst.
Diese Anpassung ist so, dass jeder EUV-Lichtimpuls eine eigens für diesen Lichtimpuls über die Ansteuerung der Ausstoßkanäle 27 durch die Steuereinrichtung 30 generierte xy-Tröpfchenverteilung sieht. Der zeitliche Zusammenhang ist dabei ähnlich wie bei einem Stroboskop. Die Ansteuerung kann dabei so sein, das jeder EUV-Lichtimpuls die exakt gleiche xy-Tröpfchenverteilung sieht. Die Steuereinrichtung 30 arbeitet dann zeitlich synchronisiert mit der EUV-Lichtquelle 2. Dies wird beispielsweise bei geringen Impulsfrequenzen der Lichtquelle 2 genutzt. Exakt gleiche xy-Tröpfchenverteilungen sind in der 5 für drei aufeinander folgende EUV-Lichtimpulse N, N + 1 und N + 2 dargestellt. Zum betrachteten Zeitpunkt t₁ überdeckt beispielsweise eine xy-Schwächungskörper-Verteilung 39 den EUV-Lichtimpuls N + 1. Dieser EUV-Lichtimpuls N + 1 wird also zweidimensional, also in der x- und y-Richtung an definierten Punkten, nämlich dort wo die Schwächungskörper 28 gerade vorliegen, geschwächt. Die Lage der Schwächungskörper 28 wird durch entsprechendes zeitliches Ansteuern der Ventile 29 der Ausstoßkanäle 27 vorgegeben. Zu diesem Zeitpunkt t₁ ist eine Schwächungskörper-Verteilung 40, die den zeitlich vorhergehenden EUV-Lichtimpuls N+2 geschwächt hat, schon einen entsprechenden y-Weg weiter in Richtung auf die Auffangeinrichtung 32 zu geflogen. Zum gleichen Zeitpunkt t₁ hat eine weitere Schwächungskörper-Verteilung 41 die Ausstoßkanäle 27 bereits verlassen und fliegt auf den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 zu, um dort zu sein, wenn der nachfolgende EUV-Lichtimpuls N ankommt.
Die Ansteuerung ist bei der Schwächungskörper-Verteilung nach 5 so, dass die EUV-Lichtimpulse N, N+1 und N+2 die gleiche Schwächungskörper-Verteilung sehen.
Eine x-Position der Schwächungskörper 28 wird durch Ansteuerung des Ventils 29 des in der jeweiligen Spalte vorliegenden Ausstoßkanals 27 vorgegeben. Eine y-Position wird durch entsprechende zeitliche Ansteuerung des Ventils 29 des Ausstoßkanals 27 vorgegeben. Sollen in der gleichen x-Position mehrere Schwächungskörper 28 auf verschiedenen y-Positionen vorliegen, kann entweder der gleiche Ausstoßkanal 27 sehr kurz hintereinander angesteuert werden oder es können verschiedene Ausstoßkanäle 27 der gleichen Spalte, also in der z-Richtung voneinander beabstandete Ausstoßkanäle 27, die die gleiche oder eine zumindest nahe benachbarte x-Koordinate aufweisen, mit entsprechender zeitlicher Verzögerung angesteuert werden.
Eine Dichte der Schwächungskörper 28 in der y-Richtung wird also durch eine Schwächungskörperflugzeit definiert. Es gilt der Zusammenhang y = dT/v, wobei v eine Fluggeschwindigkeit der Schwächungskörper 28 ist.
In der x- und y-Richtung lässt sich eine Positioniergenauigkeit der Schwächungskörper-Verteilung (vgl. Schwächungskörper-Verteilungen 39, 40, 41 in der 5) von etwa 10 μm erreichen. Einer der Ausstoßkanäle 27 kann 25.000 der Schwächungskörper 28 pro Sekunde produzieren.
Die Korrekturvorrichtung 23 arbeitet folgendermaßen: Mit der Detektionseinrichtung 36 wird eine Ist-Intensitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 entweder nur über die x-Richtung oder über den gesamten Bündelquerschnitt, also über die x- und y-Richtung, vermessen. Diese Ist-Intensitätsverteilung wird mit einer vorgegebenen Soll-Intensitätsverteilung verglichen. Dieser Vergleich findet in der Steuereinrichtung 30 statt. Abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs steuert die Steuereinrichtung 30 die entsprechenden Ventile 29 der Ausstoßkanäle 27 der Ausstoßeinrichtung 26 an und gibt über die erzeugte Schwächungskörper-Verteilung über den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 eine entsprechende Schwächung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 vor. Die Schwächungskörper 28 schwächen das EUV-Beleuchtungslicht-Bündel 3 jeweils lokal durch Absorption oder Streuung. Diese Schwächung kann über die x-Richtung oder auch zweidimensional, also über die x- und die y-Richtung definiert vorgegeben werden.
Über diese Arbeitsweise der Korrekturvorrichtung 23 können beispielsweise thermische Drifts im Beleuchtungssystem 24 oder eine Instabilität der Lichtquelle 2 korrigiert werden.
Anhand der 9 bis 11 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungssystems zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage und zwei weitere Ausführungen von Korrekturvorrichtungen zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels des Beleuchtungssystems beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht noch einmal im Einzelnen diskutiert.
Bei der Projektionsbelichtungsanlage 40a nach 9, die anstelle der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 1 zum Einsatz kommen kann, sind einige optische Komponenten unter 9 schematisch als refraktive und nicht als reflektive Komponenten dargestellt. Soweit diese derartige refraktive Komponenten tatsächlich zum Einsatz kommen, wird die Projektionsbelichtungsanlage 40a mit Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 mit Wellenlängen im tiefen Ultraviolettbereich betrieben (DUV oder VUV).
Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen ist in den 9 bis 11 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem wiedergegeben. Die x-Richtung verläuft in der 9 senkrecht zur Zeichenebene und in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der 9 nach oben. Die z-Richtung verläuft in der 9 nach rechts.
Eine Scanrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 40a verläuft in der y-Richtung, also senkrecht zur Zeichenebene der 9. Im in der 9 dargestellten Meridionalschnitt ist die Mehrzahl der optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 40a längs einer in z-Richtung verlaufenden optischen Achse 41a aufgereiht. Es versteht sich, dass auch andere Faltungen der optischen Achse 41a möglich sind als in der 9 gezeigt, insbesondere um die Projektionsbelichtungsanlage 40a kompakt zu gestalten.
Zur definierten Ausleuchtung des Objekt- bzw. Beleuchtungsfeldes 18 in der Objekt- oder Retikelebene 16, in der eine zu übertragende Struktur in Form eines nicht näher dargestellten Retikels angeordnet ist, dient das insgesamt mit 24 bezeichnetes Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 40. Das Beleuchtungssystem 24 umfasst die primäre Lichtquelle 2 und die Beleuchtungsoptik 24 mit den optischen Komponenten zur Führung des Beleuchtungs- bzw. Abbildungslichts 3 hin zum Objektfeld 18. Die primäre Lichtquelle 2 ist ein ArF-Laser mit einer Arbeitswellenlänge von 193 nm, dessen Beleuchtungslichtstrahl koaxial zur optischen Achse 41 ausgerichtet ist. Andere UV-Lichtquellen, beispielsweise ein F₂-Excimer-Laser mit 157 nm Arbeitswellenlänge, ein KrF-Excimer-Laser mit 248 nm Arbeitswellenlänge sowie primäre Lichtquellen mit größeren oder kleineren Arbeitswellenlängen sind ebenfalls möglich.
Ein von der Lichtquelle 2 kommender Strahl des Beleuchtungslichts 3 mit kleinem Rechteckquerschnitt trifft zunächst auf eine Strahlaufweitungsoptik 42, die einen austretenden Strahl des Beleuchtungslichts 3 mit weitgehend parallelem Licht und größerem Rechteckquerschnitt erzeugt. Die Strahlaufweitungsoptik 42 kann Elemente enthalten, die unerwünschte Auswirkungen der Kohärenz des Beleuchtungslichts 3 reduzieren. Das durch die Strahlaufweitungsoptik 42 weitgehend parallelisierte Beleuchtungslicht 3 trifft anschließend auf ein Mikrospiegelarray (Multi Mirror Array, MMA) 43 zur Erzeugung einer Beleuchtungslicht-Winkelverteilung. Das Mikrospiegelarray 43 hat eine Vielzahl von in einem xy-Raster angeordneten, rechteckigen Einzelspiegeln 44. Jeder der Einzelspiegel 44 ist mit einem zugehörigen Kipp-Aktor 45 verbunden. Jeder der Kipp-Aktoren 45 ist über eine Steuerleitung 46 mit einer Steuerung 47 zur Ansteuerung der Aktoren 45 verbunden. Über die Steuerung 47 können die Aktoren 45 unabhängig voneinander angesteuert werden. Jeder der Aktoren 45 kann einen vorgegebenen x-Kippwinkel (Kippung in der xz-Ebene) und unabhängig hiervon einen y-Kippwinkel (Kippung in der yz-Ebene) des Einzelspiegels 44 einstellen, sodass ein Ausfallswinkel AS_x eines vom zugehörigen Einzelspiegel 44 reflektierten Beleuchtungslicht-Teilbündels 48 in der xy-Ebene und entsprechend ein in der Zeichnung nicht dargestellter Ausfallswinkel AS_x in der xz-Ebene vorgegeben werden kann.
Die durch das MMA 43 erzeugte Winkelverteilung von Ausfallswinkeln AS der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 wird beim Durchtritt durch eine Fourier-Linsenanordnung bzw. einen Kondensor 49, der im Abstand seiner Brennweite vom MMA 43 positioniert ist, in eine zweidimensionale, also senkrecht zur optischen Achse 41 ortsabhängige Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung umgewandelt. Die so erzeugte Intensitätsverteilung ist daher in einer ersten Beleuchtungsebene 17 des Beleuchtungssystems 24 vorhanden. Zusammen mit der Fourier-Linsenanordnung 49 stellt das MMA 43 also eine Lichtverteilungseinrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dar.
Im Bereich der ersten Beleuchtungsebene 50 ist eine erste Rasteranordnung 51 eines Rastermoduls 52 angeordnet, das auch als Wabenkondensor bezeichnet wird. Einfallswinkel ER_y in der yz-Ebene (vgl. 9) und ER_x in der xz-Ebene (nicht in der Zeichnung dargestellt) des Beleuchtungslichts 3 auf das Rastermodul 52 sind den Ausfallswinkeln AS_y (vgl. 9), AS_x (nicht in der Zeichnung dargestellt) der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 vom MMA 43 und/oder dem Ort, von dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 vom MMA 43 ausgeht, also dem jeweiligen Einzelspiegel 44, korreliert. Diese Korrelation wird durch die Fourier-Linsenanordnung 49 vorgegeben. Bei Verwendung einer Fourier-Linsenanordnung 49, also nicht eines Kondensors, sind die Auftrefforte der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf die erste Rasteranordnung 51 den Ausfallswinkeln AS_x, AS_y der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 vom MMA 43 direkt korreliert, da die Fourier-Linsenanordnung 49 näherungsweise zu einer Umsetzung von Winkeln in Ortskoordinaten führt. Sowohl bei der Verwendung einer Fourier-Linsenanordnung 49 als auch bei Verwendung eines Kondensors 49 sind die Einfallswinkel ER_x, ER_y der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf das Rastermodul 52 direkt mit den Positionen der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf dem MMA 43, also mit dem Einzelspiegel 44, von dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 ausgeht, korreliert, da sowohl die Verwendung einer Fourier-Linsenanordnung 49 als auch die Verwendung eines Kondensors 49 zu einer Umsetzung von Ortskoordinaten in Winkel führt.
Das Rastermodul 52 dient zur Erzeugung einer räumlich verteilten Anordnung von sekundären Lichtquellen, also von Bildern der primären Lichtquelle 2, und damit zur Erzeugung einer definierten Beleuchtungswinkelverteilung des aus dem Rastermodul 52 austretenden Beleuchtungslichts.
In einer weiteren Beleuchtungsebene 53 ist eine zweite Rasteranordnung 54 angeordnet. Die Beleuchtungsebene 50 steht in oder in der Nähe einer vorderen Brennebene von Einzelelementen der zweiten Rasteranordnung 54. Die beiden Rasteranordnungen 51, 54 stellen einen Wabenkondensor der Beleuchtungsoptik 25 dar. Die weitere Beleuchtungsebene 53 ist eine Pupillenebene des Beleuchtungssystems 24 oder ist einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems 24 benachbart. Das Rastermodul 52 wird daher auch als felddefinierendes Element (Field Defining Element, FDE) bezeichnet.
Ausfallswinkel AR_y in der yz-Ebene (vgl. 9) und AR_x in der xz-Ebene (nicht in der Zeichnung dargestellt), unter denen die Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 die zweite Rasteranordnung 54 verlassen, sind einem Ortsbereich im Objektfeld 18, auf dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf das Objektfeld 18 trifft, eindeutig zugeordnet.
Dem Rastermodul 52 nachgeordnet ist ein weiterer Kondensor 55, der auch als Feldlinse bezeichnet wird. Zusammen mit der zweiten Rasteranordnung 54 bildet der Kondensor 55 die erste Beleuchtungsebene 50 in eine Feld-Zwischenebene 56 des Beleuchtungssystems 24 ab. In der Feld-Zwischenebene 56 kann ein Retikel-Masking-System (REMA) 57 angeordnet sein, welches als verstellbare Abschattungsblende zur Erzeugung eines scharfen Randes der Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dient. Ein nachfolgendes Objektiv 58 bildet die Feld-Zwischenebene 56 auf das Retikel, das heißt die Lithographievorlage ab, das sich in der Retikelebene 16 befindet. Mit dem Projektionsobjektiv 19 wird die Retikelebene 16 auf die Wafer- oder Bildebene 21 auf den in der 9 nicht dargestellten Wafer abgebildet, der intermittierend oder kontinuierlich in der Scan-Richtung (y) verschoben wird.
Der Rasteraufbau und die Funktion des Rastermoduls 52 entsprechen grundsätzlich dem, was in der WO 2007/093433 A1 beschrieben ist.
Die Feld-Zwischenebene 56 fällt mit einer Ausstoßkanal-Ebene einer Korrekturvorrichtung 59 zur zweidimensionalen Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungslicht-Bündels 3 zusammen. Die Funktion der Korrekturvorrichtung 59 entspricht derjenigen der vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 8 bereits erläuterten Korrekturvorrichtung 23. Komponenten der Korrekturvorrichtung 59, die denjenigen der vorstehend bereits erläuterten Korrekturvorrichtung 23 entsprechen, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht noch einmal im Einzelnen diskutiert.
In der 9 sind lediglich ein Eintrittsfenster 60 und ein Austrittsfenster 61 der Korrekturvorrichtung 59 dargestellt, deren weitere Details sich anhand der 10 ergeben.
Sowohl das Eintrittsfenster 60 als auch das Austrittsfenster 61 sind für das Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 durchlässig. Teil der Korrekturvorrichtung 59 ist eine evakuierte Kammer 62, durch die die Flugbahn der Schwächungskörper 28 zwischen der Ausstoßeinrichtung 26 und der Auffangeinrichtung 32 verläuft. Das Eintrittsfenster 60 und das Austrittsfenster 61 sind druckdicht in Kammerwände der evakuierten Kammer 62 eingesetzt. Die Ausstoßeinrichtung 26 und die Auffangeinrichtung 32 sind in der evakuierten Kammer 62 enthalten.
Die Abführleitung 34 bzw. eine Rückführung des Schwächungskörper-Materials von der Auffangeinrichtung 32 hin zur Ausstoßeinrichtung 26 sind in der 10 nicht dargestellt. Eine solche Rückführung kann innerhalb der evakuierten Kammer 62 oder auch durch druckdichte Durchgänge durch die Kammerwände geführt sein.
Die Ausstoßkanal-Ebene 56 steht senkrecht auf der Zeichenebene der 10. In dieser Ausstoßkanal-Ebene verlaufen die Flugbahnen 38 der Ausstoßkanäle parallel zueinander. In der 10 verlaufen die Flugbahnen 38 vertikal von oben nach unten.
Über eine Steuerung der Ausstoßzeitpunkte für die Schwächungskörper 28 der verschiedenen Ausstoßkanäle kann wiederum zweidimensional eine Intensitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in der Feld-Zwischenebene 56 und damit eine entsprechende Intensitätsverteilung in der Objektebene 16 vorgegeben werden.
Die Korrekturvorrichtung 59 kann auch bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach den 1 bis 8 zum Einsatz kommen. Entsprechend kann auch die Korrekturvorrichtung 23 nach den 1 bis 8 bei der Projektionsbelichtungsanlage 40 nach 9 zum Einsatz kommen.
11 zeigt eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung 63, die anstelle der Korrekturvorrichtungen 23 bzw. 59 zum Einsatz kommen kann.
Die Ausstoßkanal-Ebene 56 verläuft in der Zeichenebene der 11. Die Ausstoßkanal-Ebene 56 kann wiederum mit der Feld-Zwischenebene des Beleuchtungssystems 24 nach 9 zusammenfallen oder kann, wie bei der Ausführung nach den 1 bis 8, der Objektebene 16 benachbart sein. Auch mehrere, in z-Richtung voneinander beabstandete Ausstoßkanal-Ebenen 56 können vorliegen. Eine Strahlrichtung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 verläuft senkrecht zur Zeichenebene der 11.
Die Ausstoßeinrichtung 26 der Korrekturvorrichtung 63 ist unterteilt in eine Mehrzahl von Teil-Ausstoßeinheiten 64, die jeweils die Schwächungskörper 28 aus einem Ausstoßkanal 27 längs einer Flugbahn 38 innerhalb der Ausstoßkanal-Ebene 56 ausstoßen. In der 11 sind beispielhaft mehrere der Teil-Ausstoßeinheiten 64 und deren Ausstoßkanäle 27 sowie die Flugbahnen 38 der über diese Ausstoßkanäle 27 ausgestoßenen Schwächungskörper 28 dargestellt. Über die verschiedenen Teil-Ausstoßeinheiten 64 werden die Schwächungskörper 28 also von verschiedenen Randpunkten unter mehreren Einstrahlwinkeln eingestrahlt.
Die Teil-Ausstoßeinheiten 64 sind verteilt um das Beleuchtungslicht-Bündel 3 herum angeordnet. In der 11 sind lediglich einige der Teil-Ausstoßeinheiten 64 dargestellt. Tatsächlich sind so viele der Teil-Ausstoßeinheiten 64 um den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 herum angeordnet, dass die Flugbahnen 38, teils mit größerer, teils mit kleinerer Flugbahn-Dichte, praktisch jeden Ort innerhalb des Querschnitts des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in der Ausstoßkanal-Ebene 56 erreichen.
Jeder der Teil-Ausstoßeinheiten 64 ist eine entsprechende Teil-Auffangeinheit der Teil-Auffangeinrichtung 32 für die Schwächungskörper 28 zugeordnet. Diese Teil-Auffangeinheiten sind, genauso wie die Abführleitungen für das Schwächungsmaterial und ggf. Zurückführung zu den Teil-Ausstoßeinheiten, in der 11 nicht dargestellt. Über die unter verschiedenen Winkeln eingestrahlten und sich zum Teil kreuzenden Flugbahnen 38 der Ausstoßkanäle 27 der Teil-Ausstoßeinheiten 64 der Korrektureinrichtung 63 lässt sich eine zweidimensionale Identitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 über die jeweils lokale Schwächung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 durch die Schwächungskörper 28 definiert vorgeben, analog zu dem, was vorstehend im Zusammenhang mit der Korrekturvorrichtung 23 nach den 1 bis 8 schon erläutert wurde.
Mit Hilfe der durch die Korrekturvorrichtung 23, 59 bzw. 63 eingestellten Beleuchtung werden nun mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 bzw. 40 strukturierte Bauelemente, insbesondere Halbleiterbauelemente in Form von Mikrochips, beispielsweise Speicherchips, hergestellt. Hierzu wird der Wafer 22 bereitgestellt, auf dem zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist. Zudem wird das Retikel 17 bereitgestellt, das die abzubildenden Strukturen aufweist. Mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird dann wenigstens ein Teil des Retikels 17 auf einen Bereich der Schicht des Wafers 22 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann das mikro- bzw. nanostrukturierte Bauteil hergestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006080108 A [0002]
DE 102009025362 A1 [0002]
US 2009/0040495 A1 [0002]
US 2006/0262288 A1 [0002]
US 6859515 B2 [0026]
DE 102006042452 A1 [0026]
WO 2009/087805 A1 [0026]
EP 1225481 A2 [0027]
WO 2007/093433 A1 [0070]

Claims

Korrekturvorrichtung (23) zur Beeinflussung einer Intensität eines Bündels (3) von Beleuchtungslicht eines Beleuchtungssystems (24) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Projektionslithografie, – mit einer Ausstoßeinrichtung (26) mit mindestens einem Ausstoßkanal (27) für Schwächungskörper (28), die für das Beleuchtungslicht schwächend sind, – mit einer Auffangeinrichtung (32) für die ausgestoßenen Schwächungskörper (28), – wobei die Ausstoßeinrichtung (26) und die Auffangeinrichtung (32) zum Durchtritt des Beleuchtungslicht-Bündels (3) durch mindestens eine Flugbahn (38) der Schwächungskörper (28) zwischen der Ausstoßeinrichtung (26) und der Auffangeinrichtung (32) ausgebildet und angeordnet sind, – mit einer Steuereinrichtung (30), die mit der Ausstoßeinrichtung (26) in Signalverbindung (31) steht, zur Vorgabe von Ausstoßzeitpunkten zum Ausstoßen jeweils mindestens eines Schwächungskörpers (28) aus dem mindestens einen Ausstoßkanal (27).
Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßeinrichtung (26) mindestens eine Zeile von Ausstoßkanälen (27) aufweist.
Korrekturvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßeinrichtung (26) ein Array von Ausstoßkanälen (27) aufweist.
Korrekturvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßkanäle (27) unabhängig voneinander von der Steuereinrichtung (30) ansteuerbar sind.
Korrekturvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Tröpfchen als Schwächungskörper (28).
Korrekturvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangeinrichtung (32) und die Ausstoßeinrichtung (26) miteinander in Fluidverbindung (34) stehen.
Korrekturvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung (36) zur Erfassung einer Intensitätsverteilung im Beleuchtungslicht-Bündel (3), die mit der Steuereinrichtung (30) in Signalverbindung (37) steht.
Korrekturvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine evakuierte Kammer (62), durch die mindestens eine Flugbahn (38) der Schwächungskörper (28) zwischen der Ausstoßeinrichtung (26) und der Auffangeinrichtung (32) verläuft, wobei die evakuierte Kammer (62) ein für das Bündel (3) von Beleuchtungslicht durchlässiges Eintrittsfenster (60) und ein für das Bündel (3) von Beleuchtungslicht durchlässiges Austrittsfenster (61) aufweist.
Beleuchtungsoptik (25) zur Ausleuchtung eines Objektfeldes (18), in dem ein zu belichtendes Objekt (17) anordenbar ist, mit einer Korrekturvorrichtung (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Beleuchtungssystem (24) mit einer Beleuchtungsoptik (25) nach Anspruch 9 und mit einer Projektionsoptik (19) zur Abbildung des Objektfeldes (18) in ein Bildfeld (19).
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem Beleuchtungssystem (24) nach Anspruch 10 und mit einer Lichtquelle (2).
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) der Korrekturvorrichtung (23) so ausgeführt ist, dass sie zeitlich synchronisiert mit der Lichtquelle (2) arbeitet.
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 als Objekt (17), das abzubildende Strukturen aufweist, – Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 11 oder 12 mit mit der Korrekturvorrichtung (23) eingestellter Beleuchtungsoptik (25), – 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 13.