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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Kollektoren mit streifendem Einfall (grazing-incidence collectors (GICs)) und insbesondere auf ein Quellkollektormodul zur Verwendung in einem Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographiesystem, das ein lasererzeugtes Plasma-(LPP)-Target-System einsetzt, das einen Zinnstab verwendet, um EUV-Strahlung zu erzeugen.
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HINTERGRUND-STAND DER TECHNIK
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Lasererzeugte Plasmen (LPPs) werden beispielsweise durch Bestrahlung von Sn-Tröpfchen mit einem fokussierten Laserstrahl gebildet. Weil derartige LPPs im Extremultraviolett-(EUV)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums strahlen können, werden sie als vielversprechende EUV-Strahlungsquelle für EUV-Lithographie-Systeme angesehen.
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1 ist ein schematisches Diagramm eines allgemeinen Aufbaus eines Quellkollektormoduls auf LPP-Basis (”LPP-NIC-SOCOMO”) 10 aus dem Stand der Technik, das einen Kollektorspiegel mit normalem Einfall (normal-incidence collector (”NIC”) mirror) MN verwendet, während 2 eine spezifischere Beispielkonfiguration bzw. ein spezifischeres Ausführungsbeispiel des ”LPP-NIC”-SOCOMO 10 von 1 darstellt. Das LPP-NIC-SOCOMO 10 umfasst einen Hochleistungslaser 12, der einen Hochleistungslaserstrahl 13 mit hoher Wiederholungsrate mit einem Fokus F13 erzeugt. Das LPP-NIC-SOCOMO 10 umfasst ebenfalls entlang einer Achse A1 einen Faltspiegel FM (fold mirror) und einen großen (z. B. ~600 mm Durchmesser) ellipsoidalen NIC-Spiegel MN, der eine Fläche 16 mit einer mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtung 18 umfasst. Die mehrlagige Beschichtung 18 ist wesentlich, um eine gute Reflektivität bei EUV-Wellenlängen sicherzustellen. Das LPP-NIC-SOCOMO 10 umfasst ebenfalls eine Sn-Quelle 20, die einen Strahl von Zinn-(Sn)-Pellets 22 emittiert, der durch den Laserstrahl-Fokus F13 hindurchtritt.
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Im Betrieb des LPP-NIC-SOCOMO 10 bestrahlt der Laserstrahl 13 die Sn-Pellets 22, wenn die Sn-Pellets 22 durch den Laserstrahl-Fokus F13 treten, wodurch ein Hochleistungs-LPP 24 erzeugt wird. Das LPP 24 befindet sich typischerweise in der Größenordnung von Hunderten von Millimetern vom NIC-Spiegel MN und emittiert EUV-Strahlung 30 genauso wie energetische Sn-Ionen, Partikel, neutrale Atome und Infrarot-(IR)-Strahlung. Der Teil der EUV-Strahlung 30, der in Richtung des NIC-Spiegels MN gerichtet ist, wird vom NIC-Spiegel MN gesammelt und auf einen Zwischenfokus IF (intermediate focus) gerichtet (fokussiert), um einen Fokusfleck FS (focal spot) zu bilden. Der Zwischenfokus (intermediate focus) IF ist bei oder in der Nähe einer Aperturblende AS angeordnet. Nur dieser Teil der EUV-Strahlung 30, der durch die Aperturblende AS tritt, bildet den Fokusfleck (focal spot) FS. Es ist hier festzuhalten, dass der Fokusfleck (focus spot) FS kein infinitesimal kleiner Fleck ist, der exakt am Zwischenfokus IF angeordnet ist, sondern eher eine Verteilung der EUV-Strahlung 30, die im Allgemeinen am Zwischenfokus IF konzentriert ist.
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Vorteile des LPP-NIC-SOCOMO 10 sind, dass das optische Design einfach ist (d. h. dieses verwendet einen einzelnen bzw. einzigen elliposidalen NIC-Spiegel) und die nominale Kollektoreffizienz kann hoch sein, weil der NIC-Spiegel MN ausgestaltet sein kann, um einen großen Winkelanteil der EUV-Strahlung 30, die vom LPP 24 emittiert wird, zu sammeln. Es ist bemerkenswert, dass die Verwendung des reflektiven NIC-Spiegels MN mit einmaliger Reflektion, angeordnet auf der entgegengesetzten Seite des LPP 24 vom Zwischenfokus IF, obwohl dieser geometrisch geeignet ist, erfordert, dass die Sn-Quelle 20 die EUV-Strahlung 30, die vom NIC-Spiegel MN zum Zwischenfokus IF befördert wird, nicht signifikant blockiert. Somit gibt es im Allgemeinen keine Abschattungen bzw. Verdunklung bzw. Verschleierung bzw. Obskuration im LPP-NIC-SOCOMO 10, außer vielleicht durch die notwendige Apparatur, um den Strom der Sn-Pellets 22 zu erzeugen.
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Das LPP-NIC-SOCOMO 10 arbeitet im Labor und in experimentellen Anordnungen gut, in denen die Haltbarkeit und Erneuerungskosten des LPP-NIC-SOCOMO 10 keine Hauptgesichtspunkte sind. Jedoch erfordert ein kommerziell realisierbares EUV-Lithographie-System ein SOCOMO mit einer langen Haltbarkeit. Unglücklicherweise machen es die Nähe der Fläche 16 des NIC-Spiegels MN und der mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtungen 18 hierauf zum LPP 24, kombiniert mit dem im Wesentlichen senkrechten Einfall des Lichts des Strahlungskollektorverfahrens, hochgradig unwahrscheinlich, dass die mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung 18 für irgendeine vernünftige Zeitdauer unter typischen Halbleiterherstellungsbedingungen auf EUV-Basis unbeschädigt bleibt.
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Ein weiterer Nachteil des LPP-NIC-SOCOMO 10 ist, dass dieses nicht in Verbindung mit einem Fremdkörper-Abschwächungsmittel, basierend auf einer Vielzahl von radialen Lamellen, durch die ein Gas strömt, um Ionen und neutrale Atome, die vom LPP 24 emittiert werden, vor dem Erreichen des NIC-Spiegels MN effektiv zu stoppen, eingesetzt werden kann. Dies ist der Fall, weil die radialen Lamellen auch die EUV-Strahlung 30 davon abhalten würden, vom NIC-Spiegel MN reflektiert zu werden.
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Bei der mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtung 18 ist es ebenfalls wahrscheinlich, dass dessen Leistungsfähigkeit durch eine Anreicherung von Sn reduziert wird, wodurch die auftreffende und reflektierte EUV-Strahlung 30 signifikant absorbiert wird und hierdurch die reflektive Effizienz des mehrlagig bzw. vielfach beschichteten ellipsoidalen Spiegels reduziert wird. Auch die zuvor erwähnten energetischen Ionen, Atome und Partikel, erzeugt durch das LPP 24, bombardieren die mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung 18 und zerstören die Schichtenfolge der obersten Schichten der mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtung 18. Zusätzlich tragen die energetischen Ionen, Atome und Partikel die mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung 18 ab, und die begleitende thermische Erwärmung durch die erzeugte IR-Strahlung kann dazu führen, die getrennten Schichten der mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtung 18 zu mischen oder eine Diffusion zwischen diesen zu bewirken.
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Während eine Vielzahl von Ideen vorgeschlagen wurden, die oben angegebenen Probleme mit dem LPP-NIC-SOCOMO 10 zu mildern, führen diese alle zu einer wesentlichen Erhöhung der Kosten und Komplexität für das LPP-NIC-SOCOMO bis zu einem Punkt, an dem es zunehmend unrealistisch wird, dieses in ein kommerziell realisierbares EUV-Lithographiesystem einzubeziehen. Darüber hinaus ist die Sn-Tropfen-LPP-EUV-Lichtquelle ein komplexer und kostspieliger Teil des LPP-NIC-SOCOMO 10. Daher besteht ein Bedarf nach einem weniger kostspieligen, weniger komplexen, auch robusteren und im Allgemeinen besser kommerziell realisierbaren SOCOMO zur Verwendung in einem EUV-Lithographie-System, das eine einfachere und kosteneffektivere EUV-Strahlungsquelle auf LPP-Basis einsetzt bzw. verwendet.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung richtet sich allgemein auf Kollektoren mit streifendem Einfall (grazing-incidence collectors) (GICs) und insbesondere auf GIC-Spiegel, die zum Bilden eines Quellkollektormoduls (SOCOMO) zur Verwendung in EUV-Lithographie-Systemen verwendet werden, in denen das SOCOMO ein LPP-Target-System aufweist, das einen Zinn-(Sn)-Stab sowie einen Laser verwendet, um EUV-Strahlung zu erzeugen.
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Ein Aspekt der Offenbarung ist ein SOCOMO für ein EUV-Lithographiesystem. Das SOCOMO umfasst einen Laser, der einen gepulsten Laserstrahl erzeugt, sowie einen Faltspiegel, angeordnet entlang einer SOCOMO-Achse und aufgebaut, um den gepulsten Laserstrahl aufzunehmen und den gepulsten Laserstrahl abwärts bzw. entlang der SOCOMO-Achse in einer ersten Richtung zu reflektieren. Das SOCOMO umfasst weiterhin ein Sn-Stab-System, das einen Sn-Stab aufweist, mit einer Sn-Oberfläche und ist aufgebaut, um die Sn-Oberfläche an einer Bestrahlungsposition vorüberzudrehen, beziehungsweise vorbeizudrehen, an der die Sn-Oberfläche mit dem gepulsten Laserstrahl bestrahlt wird, wodurch ein LPP erzeugt wird, das EUV-Strahlung in einer zweiten Richtung erzeugt, die im Allgemeinen entgegengesetzt zur ersten Richtung ist. Das SOCOMO umfasst ebenfalls einen GIC-Spiegel mit einem Eintrittsende und einem Austrittsende und ist angeordnet, um die EUV-Strahlung am Eintrittsende aufzunehmen und die aufgenommene EUV-Strahlung am Zwischenfokus, angrenzend an das Austrittsende, zu fokussieren.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zum Sammeln von EUV-Strahlung von einem LPP. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines GIC-Spiegels entlang einer Achse, wobei der GIC-Spiegel Eintritts- und Austrittsenden aufweist. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Anordnen eines LPP-Target-Systems, angrenzend an das Eintrittsende des GIC-Spiegels, aufgebaut, um einen Sn-Stab mit einer Sn-Oberfläche bereitzustellen, einschließlich dem Vorüberbewegen der Sn-Oberfläche an der Bestrahlungsposition. Das Verfahren umfasst weiterhin das Senden eines gepulsten Laserstrahls abwärts bzw. entlang der Achse des GIC-Spiegels und durch den GIC-Spiegel vom Austrittsende zum Eintrittsende und zur Sn-Oberfläche bei der Bestrahlungsposition, wodurch das LPP gebildet wird, das die EUV-Strahlung emittiert. Das Verfahren umfasst zusätzlich das Sammeln eines Teils der EUV-Strahlung vom LPP mit dem GIC-Spiegel am Eintrittsende des GIC-Spiegels und Richten der gesammelten EUV-Strahlung aus dem Austrittsende des GIC-Spiegels, um einen Fokusfleck am Zwischenfokus zu bilden.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist ein LPP-Target-System. Das LPP-Target-System umfasst einen Laser der einen gepulsten Laserstrahl erzeugt, umfassend eine Reihe von optischen Pulsen. Das LPP-Target-System umfasst ebenfalls einen Sn-Stab, der eine Sn-Oberfläche sowie eine zentrale Achse aufweist und einen Trägerrahmen, der den Sn-Stab in funktionsfähiger Position trägt bzw. stützt bzw. hält, so dass der Sn-Stab sich um seine zentrale Achse sowohl drehen als auch verschieben kann. Das LPP-Target-System umfasst ebenfalls eine Drehantriebseinheit und eine Verschiebungsantriebseinheit, jeweils mechanisch an den Sn-Stab gekoppelt, um zu bewirken, dass der Sn-Stab sich um seine zentrale Achse dreht und verschiebt, so dass durch jeden optischen Puls des gepulsten Laserstrahls ein neuer Abschnitt der Sn-Oberfläche bestrahlt wird.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung dargestellt und teilweise dem Fachmann im Stand der Technik aus der Beschreibung ohne Weiteres ersichtlich oder durch Umsetzung der Offenbarung, wie hier beschrieben, in die Praxis erkannt werden, einschließlich der detaillierten Beschreibung, die folgt, der Ansprüche genauso wie der beigefügten Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
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1 ist ein schematisches Diagramm eines verallgemeinerten beispielhaften LPP-NIC-SOCOMO aus dem Stand der Technik;
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2 ist ein schematisches Diagramm eines speziellen Beispiels eines LPP-NIC-SOCOMO aus dem Stand der Technik gemäß 1;
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3A ist ein verallgemeinertes schematisches Diagramm eines beispielhaften SOCOMO auf GIC-Basis für eine LPP-Quelle (”LPP-GIC-SOCOMO”), wobei das LPP und der Zwischenfokus auf entgegengesetzten Seiten des GIC-Spiegels liegen;
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3B ist ähnlich zu 3A, wobei das LPP-GIC-SOCOMO zusätzlich eine optionale Strahlungskollektor-Verstärkungsvorrichtung (radiation collection enhancement device) (RCED), angeordnet zwischen dem GIC-Spiegel und dem Zwischenfokus enthält, wobei die beispielhafte RCED stromaufwärtige und stromabwärtige Trichterelemente auf jeweiligen Seiten des Zwischenfokus aufweist;
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4 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften LPP-GIC-SOCOMO, basierend auf dem verallgemeinerten Aufbau von 3B und zeigt den Lichtquellen-Abschnitt und den Target-Abschnitt des LPP-Target-Systems;
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5A ist eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Target-Abschnitts des Target-Systems, wobei der Target-Abschnitt ein beispielhaftes Sn-Stab-System zur Erzeugung von EUV-Strahlung umfasst;
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5B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des beispielhaften Sn-Stab-Systems von 5A;
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6 ist ein Querschnittsdiagramm eines beispielhaften GIC-Spiegels mit zwei Abschnitten mit jeweils ersten und zweiten Oberflächen, die erste und zweite Reflektionen der EUV-Strahlung bereitstellen;
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7 ist ein schematisches Querschnittsdiagramm eines Abschnitts eines beispielhaften GIC-Spiegels und zeigt zwei der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen mit zwei Abschnitten, verwendet im äußeren Teil des GIC-Spiegels;
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8 ist ein schematisches Querschnittsdiagramm eines Teils des GIC-Spiegels von 7 und zeigt, anhand eines Beispiels 8 GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen und das LPP;
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9A ist eine graphische Darstellung der normalisierten Fernfeldposition gegen die Intensität (beliebige Einheiten) für den Fall, dass die GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen keine polynomiale Oberflächenkorrektur umfassen, um die Gleichförmigkeit des Bildes im fernen Feld zu verbessern;
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9B ist dieselbe graphische Darstellung wie 9A, aber mit polynomialer Oberflächenkorrektur, die die Gleichförmigkeit des Bildes im fernen Feld verbessert; und
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10 ist ein schematisches Diagramm eines EUV-Lithographie-Systems, das den LPP-GIC-SOCOMO der vorliegenden Offenbarung verwendet.
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Die verschiedenen in der Zeichnung dargestellten Elemente sind nur zur Veranschaulichung und nicht notwendigerweise im Maßstab gezeichnet. Bestimmte Abschnitte hiervon können übertrieben sein, während andere minimiert sein können. Die Zeichnung soll eine beispielhafte Ausführungsform der Offenbarung veranschaulichen, die vom Fachmann im Stand der Technik verstanden und in geeigneter Weise durchgeführt werden kann.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Offenbarung richtet sich allgemein auf GICs und insbesondere auf GIG-Spiegel, verwendet um ein Quellkollektormodul (SOCOMO) zur Verwendung in EUV-Lithographiesystemen, die eine EUV-Lichtquelle auf LPP-Basis aufweisen, zu bilden.
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3A und 3B sind verallgemeinerte schematische Diagramme von beispielhaften LPP-GIC-SOCOMOs 100, wobei das LPP 24 und der Zwischenfokus IF auf entgegengesetzten Seiten eines GIC-Spiegels MG liegen. Der GIG-Spiegel MG weist ein Eintrittsende 3 und ein Austrittsende 5 auf. Ein LPP-Target-System 40, das ein LPP 24 erzeugt, ist ebenfalls gezeigt und ein Beispiel des LPP-Target-Systems 40 wird nachfolgend genauer erläutert. In 3B umfasst das LPP-GIC-SOCOMO 100 weiterhin eine optionale Strahlungskollektor-Verstärkungsvorrichtung (RCED) 110, wie beschrieben in der U.S. Provisional Patentanmeldung Serien-Nr. 61/341,806 mit dem Titel ”EUV Kollektorsystem mit verbesserter EUV-Strahlungssammlung” (”EUV collector system with enhanced EUV radiation collection”), wobei die Anmeldung hier durch Bezugnahme einbezogen wird. Die RCED 110 ist entlang der optischen Achse A1 angeordnet, unmittelbar angrenzend an den Zwischenfokus IF und die Aperturblende AS auf der Seite des GIC-Spiegels MG, und ist aufgebaut, um den Anteil an EUV-Strahlung 30 zu erhöhen, der durch die Aperturblende AS zum Zwischenfokus IF tritt, um den Fokusfleck FS zu bilden. Dies wird durch den schrägen bzw. schräg verlaufenden EUV-Strahl 30S veranschaulicht, der durch die RCED 110 durch die Aperturblende AS umgelenkt wird, um den Fokusfleck FS (focal spot) zu bilden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die RCED 110 ein invertiertes, trichterähnliches Element (d. h. ein stromabwärts gelegenes Trichterelement) 111D, angeordnet stromabwärts des Zwischenfokus IF und aufgebaut, um die EUV-Strahlung 30 vom Zwischenfokus IF zu einer stromabwärtigen Position, wie zur Beleuchtungsoptik (siehe 10, nachfolgend eingeführt und erläutert), zu richten bzw. zu lenken. Eine derartige Ausführungsform kann effektiv sein, die projizierte EUV-Strahlung 30 bei einem stromabwärtigen Beleuchtungsgerät gleichmässiger und daher bei der Retikelebene besser verwendbar zu machen. Die RCED 110 kann stromaufwärtige und stromabwärtige Trichterelemente 111U und 111D umfassen, wobei stromabwärts und stromaufwärts hier relativ zum Zwischenbild IF (intermediate image) definiert sind. Die RCED 110 kann nur das stromaufwärtige Trichterelement 111U (siehe z. B. 4) oder nur das stromabwärtige Trichterelement 111D umfassen. In einem weiteren Beispiel ist die RCED 110 ein kontinuierliches (monolithisches) Element, das die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Trichterelemente 111U und 111D kombiniert, um ein einzelnes Trichterelement 111 zu bilden, das stromaufwärtige und stromabwärtige Trichterabschnitte an Stelle getrennter Elemente aufweist. In diesem Fall, wo ein einzelnes Trichterelement 111 verwendet wird, wird dieses einfach als RCED 110 bezeichnet.
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4 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften LPP-GIC-SOCOMO 100, basierend auf dem allgemeinen Aufbau von 3B. Das LPP-GIC-SOCOMO 100 von 4 verwendet ein LPP-Target-System 40, das einen Lichtquellen-Abschnitt 41 und einen Target-Abschnitt 42 umfasst. Der Lichtquellen-Abschnitt 41 umfasst einen Laser 12, der einen Laserstrahl 13 entlang einer Achse A2 erzeugt, die senkrecht zur optischen Achse A1 verläuft. Der Lichtquellen-Abschnitt 41 umfasst ebenfalls einen Faltspiegel FM, angeordnet entlang der optischen Achse A1 am Schnittpunkt der Achsen A1 und A2, wobei der Schnittpunkt zwischen dem GIC-Spiegel MG und dem Zwischenfokus IF liegt (z. B. zwischen dem GIC-Spiegel MG und der RCED 110). Dies ermöglicht einen Aufbau, bei dem ein GIC-Spiegel MG mit Multihülle bzw. -schale bzw. Vielfachhülle (gezeigt in 4 mit zwei GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen M1 und M2 als Beispiel) entlang der optischen Achse A1 zwischen dem LPP 24 und dem Zwischenfokus IF angeordnet ist. Eine Linse 17, angrenzend an den Laser 12, unterstützt die Fokussierung des Laserstrahls 13 zu einem Fokus F13 am Target-Abschnitt 42, um das LPP 24 zu bilden, wie nachfolgend in näheren Einzelheiten erläutert wird. In einer beispielhaften Ausführungsform umfassen die GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen M1 und M2 Ru-Beschichtungen (nicht gezeigt) auf ihren jeweiligen reflektiven Flächen.
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Der Target-Abschnitt 42 wird mit dem Laserstrahl 13 bestrahlt, der in der –X-Richtung entlang der optischen Achse A1 durch den GIC-Spiegel MG tritt, wodurch EUV-Strahlung 30 erzeugt wird, die im Allgemeinen in der +X-Richtung emittiert wird. Die axiale Abschattung bzw. Verdunklung bzw. Verschleierung bzw. Obskuration durch den Faltspiegel FM ist minimal. Somit tritt der Laserstrahl 13 in eine Richtung (d. h. der –X-Richtung) durch den GIC-Spiegel MG, im Allgemeinen entlang der optischen Achse A1, und die EUV-Strahlung 30 tritt im Allgemeinen in der entgegengesetzten Richtung, (d. h. der +X-Richtung), durch den GIC-Spiegel MG, die RCED 110 und zum Zwischenfokus IF.
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LPP-Target-System
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5A ist eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Target-Abschnitts 42, der eine Sn-Stab-Quelle zum Erzeugen von EUV-Strahlung 30 umfasst. Die kartesischen X-Y-Z-Koordinaten sind aus Bezugsgründen gezeigt. Der Target-Abschnitt 42 umfasst eine Vakuumkammer 120 mit einem Kammerinneren 122. Ein Vakuumsystem 126 ist pneumatisch mit dem Kammerinneren 122 gekoppelt und betriebsbereit, um darin Vakuum aufzubauen.
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Der Target-Abschnitt 42 umfasst ebenfalls ein Sn-Stab-System 130, angeordnet innerhalb des Kammerinneren 122. 5B ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts eines beispielhaften Sn-Stab-Systems 130. Das Sn-Stab-System 130 umfasst eine Drehantriebseinheit 132 und eine Verschiebungsantriebseinheit 134, jeweils mechanisch mit einem Sn-Stab 136 gekoppelt, um jeweils Drehung (Pfeil 135) um die Y-Achse und Verschiebung (Pfeil 137) in die +/–Y-Richtungen des Sn-Stabes 136 zu bewirken. Der Sn-Stab 136 weist eine lange zentrale Achse AL, ein oberes Ende 136U, ein unteres Ende 136L und eine äußere Oberfläche 136S auf. Beispielhafte Sn-Stäbe 136 umfassen massive Sn-Stäbe, hohle Sn-Stäbe, massive Stäbe aus ein oder mehreren Materialien (z. B. Keramik, Glas, etc.), beschichtet mit Sn oder beschichtet mit einer Adhäsionsschicht, auf der dann Sn beschichtet wird, Sn-Röhren, Röhren aus ein oder mehreren Materialien (z. B. Keramik, Glas, etc.), beschichtet mit Sn oder beschichtet mit einer Adhäsionsschicht, auf der Sn beschichtet ist, etc.
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In einer beispielhaften Ausführungsform werden überschüssige Sn-Stäbe 136 in einer Stabspeichereinheit 138 aufbewahrt und ein Robotorhandhaber 144 wird verwendet, um die Sn-Stäbe 136 von der Stabspeichereinheit 138 in Betriebsposition 148 zu bewegen, um das LPP 24 zu bilden, wie nachfolgend beschrieben. In einem Beispiel werden verbrauchte Sn-Stäbe 136 in der Stabspeichereinheit 138 oder in der Speichereinheit für verbrauchte Stäbe (nicht gezeigt) aufbewahrt.
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Mit Bezug auf 5B umfasst das Sn-Stab-System 130 einen U-förmigen Trägerrahmen 150, der einen Sn-Stab 136 in betriebsbereiter Position 148 funktionsfähig trägt bzw. hält bzw. stützt. Der Trägerrahmen 150 umfasst einen oberen Arm 154, einen unteren Arm 156 und ein vertikales Bauteil 159, das den oberen und unteren Arm 154 und 156 verbindet. Eine Trägerbasis 160 ist auf dem unteren Arm 156 angeordnet und aufgebaut, um den Sn-Stab 136 an seinem unteren Ende 136L drehbereit bzw. drehbar zu halten bzw. zu tragen bzw. zu stützen. Eine Welle 170 ist am oberen Arm 154 drehbar angebracht und ist mit einem drehbaren Trägerbauteil 174 verbunden, das mit dem Sn-Stab 136 am oberen Ende 136U in drehbarem Eingriff steht. Das drehbare Trägerbauteil 174 steht mit einem Drehantriebsbauteil 180 (z. B. über eine Rolle, Getriebe, Kette, etc.) in mechanischem Eingriff, das mit der Drehantriebseinheit 132 mechanisch verbunden ist.
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Das Sn-Stab-System 130 umfasst ebenfalls ein vertikales Schienensystem 200, mit dem der Trägerrahmen 150 mechanisch verbunden ist und das aufgebaut ist, um den Trägerrahmen 150 im Allgemeinen entlang der vertikalen Richtung (+/–Y-Achse) (d. h. in Richtung der langen zentralen Achse AL des Sn-Stabes 136) zu verschieben. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das vertikale Schienensystem 200 eine Schiene 210, auf der der Trägerrahmen 150 bewegbar über ein Verbindungsteil 220 angebracht ist. In einem Beispiel umfasst der Trägerrahmen 150 Räder 151, angeordnet auf dem vertikalen Bauteil 159, so dass der drehbare Trägerteil 174 die Schiene 210 hinauf- und hinunterrollen kann.
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In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das vertikale Bauteil 159 mit der Schiene 210 verschiebbar verbunden und bewegt sich relativ hierzu über elektromechanische Stellantriebe bzw. Aktoren oder eine Schrittmotoranordnung. In der beispielhaften Ausführungsform, die in 5B gezeigt ist, umfasst das Sn-Stab-System 130 eine Präzisionsführungsschraube 240, mechanisch verbunden mit einem Linearantrieb bzw. Linearmotor 254, der bewirkt, dass die Präzisionsführungsschraube 240 sich dreht, wenn dieser aktiviert wird. Das Verbindungsbauteil 220 ist mit der Präzisionsführungsschraube 240 funktionsbereit verbunden, so dass die Drehung der Präzisionsführungsschraube 240 die vertikale Verschiebung des Trägerrahmens 150 und damit des hiervon getragenen bzw. gestützten bzw. gehaltenen Sn-Stabes 136 bewirkt.
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Mit erneutem Bezug auf 5A umfasst der Target-Abschnitt 42 ein Kontrollgerät 290, das mit dem Vakuumsystem 126, der Drehantriebseinheit 132, der Verschiebungsantriebseinheit 134, dem Robotorhandhaber 144 und dem Laser 12 des Lichtquellen-Abschnitts 41 des LPP-Target-Systems 40 (siehe 4) funktionsbereit verbunden ist. Ein beispielhaftes Kontrollgerät 290 umfasst einen Personalcomputer, der Instruktionen (Software) in einem computerlesbaren Medium (Speicher) speichern kann, damit der Computer (über einen Prozessor darin) die Instruktionen durchführen kann, um das LPP-Target-SYstem 40 zu betreiben, um das LPP 24 zu erzeugen.
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Wieder mit Bezug auf 5A und auch auf 5B sendet das Kontrollgerät 290 beim Betrieb des Target-Abschnitts 42 ein Signal Sg0 zum Vakuumsystem 126, was bewirkt, dass das Vakuumsystem 126 im Inneren bzw. Innenraum 122 der Vakuumkammer 120 ein Vakuum erzeugt. Hier wird angenommen, dass die Vakuumkammer 120 mit einer größeren Vakuumkammer (nicht gezeigt), die den LPP-GIC-SOCOMO 100 enthält, verbunden ist oder ein Teil hiervon darstellt. Das Kontrollgerät 290 sendet auch ein Signal Sg1 zur Drehantriebseinheit 132, um die Drehung des Sn-Stabes 136 zu beginnen sowie ein Signal Sg2 zur Verschiebungsantriebseinheit 134, um die vertikale Verschiebung des Sn-Stabes 136 zu bewirken.
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Das Kontrollgerät 290 sendet ebenfalls ein Signal Sg3 zum Laser 12 im Lichtquellen-Abschnitt 41 (4), um die Bildung des Laserstrahls 13, der eine Reihe von optischen Pulsen aufweist, zu beginnen. Der Laserstrahl 13 bestrahlt einen Teil der Oberfläche 136S des sich drehenden Sn-Stabes 136 bei einer Bestrahlungsposition 158, wodurch das LPP 24 gebildet wird, das EUV-Strahlung 30 im Allgemeinen in der +X-Richtung emittiert.
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Die koordinierte Drehung und Verschiebung des Sn-Stabes 136 liefert einen neuen (frischen) Abschnitt der äußeren Oberfläche 136S des Sn-Stabes 136 bei der Bestrahlungsposition 158 für jeden optischen Puls im Laserstrahl 13, wodurch hohe Wiederholungsraten und lange Laufzeiten für das LPP 24 möglich werden. In einer beispielhaften Ausführungsform dreht sich der Sn-Stab 36 mit einer Drehgeschwindigkeit derart, dass jeder Laserpuls im Laserstrahl 13 auf eine frische Sn-Oberfläche auftrifft. In einer beispielhaften Ausführungsform dreht sich der Sn-Stab 136 und verschiebt sich in einer Art und Weise, dass dieser eine spiralförmige Bewegung ergibt, so dass die belichteten Abschnitte der äußeren Oberfläche 136S des Sn-Stabes 136 ein spiralförmiges Muster auf der äußeren Oberfläche 136S des Sn-Stabes 136 ergeben. Diese spiralförmige Bewegung ermöglicht eine gleichmäßige Bewegung des vertikalen Verschiebungsteils des Sn-Stabs, anstelle von Stop-und-Start.
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In einem Beispiel, bei dem der Laserstrahl 13 einen Laserfleck mit einem Durchmesser von 25 μm (0,001 Zoll) bildet, würde ein Sn-Stab 136 mit 1 Zoll Durchmesser 3140 Bestrahlungsstellen pro Drehung bereitstellen. Wenn der Laserstrahl 12 bei 1 kHz arbeitet, würde eine Drehung 3,14 sek oder etwa 19 U/min bedeuten. Eine lineare Verschiebung von 0,001 Zoll pro Drehung stellt einen klaren Targetspot für jeden Laserpuls bereit. Eine Verschiebung von 0,001 Zoll in 3,14 sek ergibt 52,3 min pro Zoll. Somit würde ein Sn-Stab 136 mit einer Länge von 12 Zoll etwa 10,5 Stunden bereitstehen.
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Sobald ein Sn-Stab 136 über das meiste oder über die gesamte seiner äußeren Oberfläche 136S bestrahlt wurde, ist er verbraucht und muss durch einen neuen Sn-Stab 136 ersetzt werden. In diesem Fall empfängt das Kontrollgerät 290 die Feedback- bzw. Rückmeldungssignale Sb1 und Sb2 von der Drehantriebseinheit 132 bzw. der Verschiebungsantriebseinheit 134, die Informationen im Hinblick auf die Anzahl von Drehungen und die Größe der Verschiebung des Sn-Stabes 136 zur Verfügung stellen. Das Kontrollgerät 290 empfängt ebenfalls ein Feedback- bzw. Rückmeldungssignal Sb3 vom Laser 12, das die Pulswiederholungsrate des Lasers 12 angibt. Basierend auf den Informationen in diesen Feedback- bzw. Rückmeldungssignalen Sb1, Sb2 und Sb3 berechnet das Kontrollgerät 290, warm ein vorgegebener Sn-Stab 136 verbraucht ist und entfernt und durch einen neuen Sn-Stab 136 ersetzt werden muss. Alternativ wird die Endposition des Sn-Stabes 136 relativ zur Bestrahlungsposition 158 verwendet, um zu bestimmen, wann der Sn-Stab 136 verbraucht ist.
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Wenn ein neuer Sn-Stab 136 benötigt wird, sendet das Kontrollgerät 290 ein Kontrollsignal Sg4 zum Roboterhandhaber 144, der in Reaktion hierauf den verbrauchten Sn-Stab 136 aus der Betriebsposition 148 entfernt und in die Stabspeichereinheit 138 zurück oder in eine Speichereinheit für gebrauchte Stäbe (nicht gezeigt) befördert. Der Roboterhandhaber 144 beschafft dann einen neuen Sn-Stab 136 von der Stabspeichereinheit 138 und platziert diesen im Trägerrahmen 150, so dass der Sn-Stab 136 sich in Betriebsposition 148 befindet. Das Verfahren zum Bilden des LPP 24 wird dann mit dem frischen Sn-Stab 136 wiederholt.
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SOCOMO ohne erste Spiegelmehrfachschicht
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Ein beispielhafter Aufbau des LPP-GIC-SOCOMO 100 weist keinen mehrlagig beschichteten ”ersten Spiegel” auf, d. h. der Spiegel oder der Spiegel-Abschnitt, auf den die EUV-Strahlung 30 zuerst auftrifft (d. h. zuerst reflektiert wird), weist keine mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung 18 auf. In einem weiteren beispielhaften Aufbau des LPP-GIC-SOCOMO 100 ist der erste Spiegel im Wesentlichen ein Spiegel mit streifendem Einfall (grazing-incidence mirror). In anderen Ausführungsformen kann der erste Spiegel eine mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung 18 aufweisen.
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Ein Hauptvorteil des LPP-GIC-SOCOMO 100 ist, dass dessen Leistungsfähigkeit nicht vom Fortbestand einer mehrfachbeschichteten reflektiven Fläche abhängt. Beispielhafte Ausführungsformen des GIC-Spiegels MG weisen zumindest eine segmentierte GIC-Spiegelhülle bzw. -schale auf, wie die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale M1, die in 6 gezeigt ist. Die GIC-Spiegelhülle bzw. -schale M1 ist so gezeigt, dass sie ein Doppelspiegelsegment M1A und M1B mit jeweils ersten und zweiten Flächen Sf1 und Sf2 aufweist. Die erste Fläche Sf1 liefert die erste Reflektion (und ist damit der ”erste Spiegel”) und die zweite Fläche Sf2 liefert eine zweite Reflektion, die nicht in der Sichtlinie zum LPP 24 liegt. In einer beispielhaften Ausführungsform trägt die zweite Fläche Sf2 eine mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung 18, da die Intensität der einmal reflektierten EUV-Strahlung 30 wesentlich abgeschwächt wird und normalerweise nicht in der Sichtlinie des LPP 24 liegt, wodurch der Anteil an Ionen und neutralen Atomen, die bei der mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtung 18 auftreffen, minimiert wird.
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GIC- gegenüber NIC-SOCOMOs
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Es gibt bestimmte Abstriche bei der Verwendung eines LPP-GIC-SOCOMO 100 gegenüber einem LPP-NIC-SOCOMO 10. Beispielsweise kann der LPP-NIC-SOCOMO 10 für einen gegebenen Kollektorwinkel der EUV-Strahlung 30 vom LPP 24 kompakter ausgestaltet sein als der LPP-GIC-SOCOMO 100.
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Auch kann der LPP-NIC-SOCOMO 10 im Prinzip so ausgestaltet werden, dass er EUV-Strahlung 30, emittiert von der Quelle mit Winkeln größer als 90° (bezogen auf die optische Achse A1), sammelt und somit eine größere Kollektoreffizienz erlaubt. Jedoch wird dieser Vorteil in der Praxis normalerweise nicht verwendet, weil dies zu übermäßigen NIC-Durchmessern oder übermäßigen Winkeln führt, die die EUV-Strahlung 30 mit der optischen Achse A1 beim Zwischenfokus IF bildet.
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Auch weist die durch ein LPP-GIC-SOCOMO 100 erzeugte Intensitätsverteilung im fernen Feld zusätzliche Abschattungen bzw. Verdunklungen bzw. Verschleierungen bzw. Obskurationen aufgrund des Schattens der Dicke der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen M1 und M2 und der mechanischen Struktur, die die GIC-Spiegel MG trägt bzw. hält, auf. Jedoch erläutert die vorliegende Offenbarung nachfolgend Ausführungsformen, wobei die GIC-Fläche eine Flächenkorrektur aufweist, die den Abschattungs- bzw. Verdunklungseffekt der GIC-Spiegelhüllen- bzw. -schalendicken abschwächt und die Gleichmäßigkeit des Fokusflecks FS beim Zwischenfokus IF verbessert.
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Weiterhin ist der Fokusfleck FS beim Zwischenfokus IF im Allgemeinen beim LPP-GIC-SOCOMO 100 größer als beim LPP-NIC-SOCOMO 10. Dieser Größenunterschied hängt hauptsächlich mit den GIC-Spiegelfehlern zusammen, die wahrscheinlich mit der fortschreitenden technologischen Entwicklung abnehmen werden.
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Insgesamt wird allgemein angenommen, dass die oben erwähnten Abstriche weitestgehend durch die Vorteile einer längeren Haltbarkeitsdauer im Betrieb, reduzierte Kosten, Vereinfachung und reduzierte Instandhaltungs- bzw. Wartungskosten und weiteren Punkten bei Verwendung eines LPP-GIC-SOCOMO 100 ausgeglichen werden.
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Beispielhafter GIC-Spiegel für das LPP-GIC-SOCOMO
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7 ist eine schematische Seitenansicht eines Bereichs eines beispielhaften GIC-Spiegels MG zur Verwendung im LPP-GIC-SOCOMO
100. Beispielsweise besteht das optische Design des GIC-Spiegels MG von
7 tatsächlich aus 8 verschachtelten bzw. genesteten GIC-Spiegelhülten bzw. -schalen
250 mit zylindrischer Symmetrie um die optische Achse A1, wie in
8 gezeigt. Um die Anzahl der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen
250 zu minimieren, sind im vorliegenden Beispiel die ersten drei innersten GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen
250 elliptisch, wohingegen die fünf äußersten GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen
250 auf einem außeraxialen Doppelreflexionsdesign bzw. einem Doppelreflexionsdesign abweichend von der Achse (”off-axis double-reflection design”) basieren, mit elliptischen und hyperbolischen Querschnitten, wie beschrieben, in der europäischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr.
EP 1 901 126 A1 mit dem Titel ”A collector optical system” („Ein optisches Kollektor-System”), wobei die Anmeldung hier durch Bezugnahme einbezogen wird.
7 zeigt zwei der äußersten GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen
250 mit einem elliptischen Abschnitt
250E und einem hyperbolischen Abschnitt
250H.
7 zeigt ebenfalls den Quellfokus SF (source focus), den virtuellen gemeinsamen Fokus CF (common focus) und den Zwischenfokus IF (intermediate focus), genauso wie die Achsen AE, und AH für die elliptischen und hyperbolischen Abschnitte
250E bzw.
250H der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen
250. Der Abstand zwischen dem virtuellen gemeinsamen Fokus CF und dem Zwischenfokus IF beträgt ΔL. Der virtuelle gemeinsame Fokus CF weicht von der optischen Achse A1 um einen Abstand Δr ab. Die gesamte optische Fläche wird durch eine Drehung bzw. einen Umlauf der Abschnitte
250E und
250H, um die optische Achse A1 erhalten.
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Beispieldesigns für den Beispiel-GIC-Spiegel MG sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 nachfolgend angegeben. Die optischen Hauptparameter des Designs sind: a) ein Abstand ΔL zwischen dem LPP 24 und dem Zwischenfokus IF von 2400 mm und b) ein maximaler Kollektorwinkel auf der LPP-Seite von 70,7°. In einer Beispielausführungsform bzw. einem Ausführungsbeispiel umfasst jede GIC-Spiegelhülle bzw. -schale 250 eine Ru-Beschichtung für eine verbesserte Reflektivität bei den EUV-Wellenlängen. Die nominale Kollektoreffizienz des GIC-Spiegels MG für die EUV-Strahlung 30 der Wellenlänge von 13,5 nm, wenn die optischen Flächen der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 250 mit Ru beschichtet sind, beträgt 37,6%, bezogen auf die 2π-Steradiant-Emission vom LPP 24.
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Da eine LPP-EUV-Quelle viel kleiner ist als eine entladungserzeugte Plasma-(discharge-produced plasma)(DPP)-EUV-Quelle (typischerweise um einen Faktor 10 der Fläche), ermöglicht die Verwendung des LPP 24 eine bessere Anpassung der Etendue zwischen dem Austritt aus dem GIC-Spiegel MG und dem Eintritt des Beleuchtungsgeräts. Insbesondere kann der Kollektorwinkel beim LPP 24 auf sehr große Werte erhöht werden mit vernachlässigbarem oder sehr begrenztem Effizienzverlust aufgrund der falschen Anpassung der Etendue zwischen dem GIC-Spiegel MG und dem Beleuchtungsgerät. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Kollektorhalbwinkel sich an 70° annähern oder 70° übersteigen.
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Die Dimension des LPP 24 hat einen Nachteil, dahingehend, dass die Gleichförmigkeit der Intensitätsverteilung im fernen Feld dazu neigt, für ein vorgegebenes optisches Kollektordesign schlechter zu werden als für eine DPP-Quelle. Da das LPP 24 kleiner ist, neigen die Fernfeldschatten aufgrund der Dicke der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 250 in der Tat dazu, für eine LPP-Quelle schärfer zu sein als für eine DPP-Quelle.
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Um diesen Effekt zumindest teilweise zu kompensieren, wird eine Oberflächenkorrektur (d. h. des optischen Profils) zu jeder GIC-Spiegelhülle bzw. -schale
250 zugefügt, um die Gleichförmigkeit der Intensitätsverteilung im fernen Feld zu verbessern (siehe z. B. Veröffentlichungs-Nr.
WO 2009/095219 A1 , mit dem Titel ”Improved grazing incidence collector optical systems for EUV and X-ray applications” (”Verbesserte optische Systeme mit Kollektor mit streifendem Einfall für EUV- und Röntgenstrahlenanwendungen”), wobei die Veröffentlichung hier durch Bezugnahme einbezogen wird). Somit weist jede GIC-Spiegelhülle bzw. -schale
250 in einer beispielhaften Ausführungsform des GIC-Spiegels MG hierauf überlagert eine polynomiale (parabolische) Korrektur gleich Null an den zwei Kanten der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen
250 und mit einem Maximalwert von 0,01 mm auf.
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Tabelle 1 und Tabelle 2 stellen ein Beispieldesign für den GIC-Spiegel MG, der in
10 gezeigt ist, dar. Die ”Spiegelnr.” ist die Zahl der speziellen GIC-Spiegelhülle bzw. -schale
250, nummeriert, ausgehend von der innersten GIC-Spiegelhülle bzw. -schale
250 zur äußersten GIC-Spiegelhülle bzw. -schale
250.
| TABELLE 1 |
| Spiegelnr. | Hyperbel | Ellipse | Spiegelradien [mm] |
| konische Konstante | Krümmungsradius
[mm] | konische Konstante | Krümmungsradius
[mm] | Maximum | Ellipsen-Hyperbel-Verbindung | Minimum |
| 1 | | | –0,990478 | 11,481350 | 83,347856 | - | 65,369292 |
| 2 | | - | –0,979648 | 24,674461 | 122,379422 | - | 94,644337 |
| 3 | | | –0,957302 | 52,367323 | 179,304368 | | 137,387744 |
| 4 | –1,066792 | 29,401382 | –0,963621 | 61,100890 | 202,496127 | 192,634298 | 152,384167 |
| 5 | –1,072492 | 34,268782 | –0,949865 | 86,379783 | 228,263879 | 216,839614 | 169,639161 |
| 6 | –1,090556 | 46,865545 | –0,941216 | 104,704248 | 257,297034 | 243,541412 | 188,559378 |
| 7 | –1,111163 | 61,694607 | –0,926716 | 134,626393 | 293,432077 | 276,198514 | 208,671768 |
| 8 | –1,134540 | 81,393448 | –0,905453 | 180,891785 | 340,258110 | 317,294990 | 229,102808 |
| TABELLE 2 |
| Spiegelnr. | Position des virtuellen gemeinsamen Fokus CF im Hinblick auf den Zwischenfokus IF |
| | ΔL, parallel zur optischen Achse A1 [mm] | Δr, querverlaufend zur optischen Achse A1 [mm] |
| 1 | - | |
| 2 | | - |
| 3 | | - |
| 4 | 3293,000000 | 171,500000 |
| 5 | 3350,000000 | 237,000000 |
| 6 | 3445,000000 | 276,300000 |
| 7 | 3521,000000 | 335,250000 |
| 8 | 3616,000000 | 426,950000 |
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9A ist eine graphische Darstellung der normalisierten Position im fernen Feld beim Zwischenfokus IF gegen die Intensität (beliebige Einheiten) für Lichtstrahlen, die hierauf auftreffen, für den Fall, dass es keine Korrektur des GIC-Hüllen- bzw. -Schalenprofils gibt. Die graphische Darstellung ist ein Maß für die Gleichförmigkeit des Zwischenbilds (d. h. den ”Fokusfleck” FS) des LPP 24, wie beim Zwischenfokus IF gebildet. Das LPP 24 wird als eine Kugel mit einem Durchmesser von 0,2 mm angenommen.
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9B ist dieselbe graphische Darstellung, jedoch mit der oben beschriebenen Korrektur der GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 250. Der Vergleich der zwei graphischen Darstellungen von 9A und 9B zeigt wesentlich reduzierte Oszillationen hinsichtlich der Intensität in 9B und somit eine signifikante Verbesserung der Gleichförmigkeit im fernen Feld des Fokusflecks FS beim Zwischenfokus IF als Ergebnis der korrigierten (Ober-)Fläche für die GIC-Spiegelhüllen bzw. -schalen 250.
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EUV-Lithographiesystem mit LPP-GIC-SOCOMO
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10 ist ein beispielhaftes EUV-Lithographiesystem (”Lithographiesystem”) 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Beispielhafte Lithographiesysteme 300 werden beispielsweise in den US-Patentanmeldungen Nrn. US 2004/0265712 A1, US 2005/0016679 A1 und US 2005/0155624 A1 offenbart, die hier durch Bezugnahme einbezogen sind.
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Das Lithographiesystem 300 umfasst eine Systemachse A3 und eine EUV-Lichtquelle LS, die ein LPP-GIC-SOCOMO 100 mit der optischen Achse A1 aufweist und mit dem LPP-Target-System 40, basierend auf dem Sn-Stab, wie oben beschrieben, das das LPP 24 erzeugt, das Betriebs-EUV-Strahlung 30 bei λ = 13,5 nm emittiert.
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Das LPP-GIC-SOCOMO 100 umfasst den GIC-Spiegel MG und ggf. die RCED 100, wie oben beschrieben. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der GIC-Spiegel MG wie in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 12/592,735, die hier durch Bezugnahme einbezogen wird, gekühlt. Ebenfalls in einem Beispiel ist die RCED 110 gekühlt.
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Der GIC-Spiegel MG ist angrenzend und stromabwärts der EUV-Lichtquelle LS angeordnet, wobei die optische (Kollektor-)Achse A1 entlang der Systemachse A3 liegt. Der GIC-Spiegel MG sammelt die Betriebs-EUV-Strahlung 30 (d. h. Lichtstrahlen LR) von der EUV-Lichtquelle LS, die am Quellfokus SF angeordnet ist, und die Kollektor-Strahlung bildet das Quellbild IS (source image) (d. h. einen Fokusfleck) beim Zwischenfokus IF. Die RCED 110 dient dazu, das Sammeln der EUV-Strahlung 30 zu verbessern, indem die EUV-Strahlung 30, die es ansonsten nicht zum Zwischenfokus IF schaffen würde, zum Zwischenfokus IF geführt wird. In einem weiteren Beispiel umfasst ein LPP-GIC-SOCOMO 100 das LPP-Target-System 40, den GIC-Spiegel MG und die RCED 110.
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Eine Ausführungsform der RCED 110, wie oben erläutert, in Verbindung mit 3B, umfasst mindestens ein Trichterelement 111. In einem Beispiel ist das Trichterelement 111 ein stromabwärtiges Trichterelement 111D, aufgebaut, um die EUV-Strahlung 30 vom Fokusfleck FS beim Zwischenfokus IF zu einer stromabwärtigen Position, wie der Beleuchtungsoptik (Beleuchtungsgerät), stromabwärts des Zwischenfokus IF zu richten bzw. zu lenken. In einem Beispiel ist das Trichterelement 111 ein stromaufwärtiges Trichterelement 111U, das die EUV-Strahlung 30 richtet bzw. lenkt, um den Fokusfleck FS beim Zwischenfokus IF zu bilden, einschließlich des Sammelns der Strahlung, die ansonsten an der Bildung des Fokusflecks FS nicht teilnehmen würde. in einem Beispiel umfasst die RCED 110 sowohl stromaufwärtige als auch stromabwärtige Trichterelemente 111U und 111D. Die RCED 110 dient dazu, die projizierte Strahlung beim Beleuchtungsgerät gleichmässiger und daher bei der Retikelebene besser verwendbar zu machen.
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Ein Beleuchtungssystem 316 mit einem Eintrittsende 317 und einem Austrittsende 318 ist entlang der Systemachse A3 und angrenzend und stromabwärts des GIC-Spiegels MG mit dem Eintrittsende, angrenzend an den GIC-Spiegel MG, angeordnet. Das Beleuchtungssystem 316 nimmt am Eintrittsende 317 EUV-Strahlung 30 vom Quellbild IS auf und gibt am Austrittsende 318 einen im Wesentlichen gleichförmigen EUV-Strahlungsstrahl 320 aus (d. h. verdichtete EUV-Strahlung). Wenn das Lithographiesystem 300 ein System vom Scantyp ist, wird der EUV-Bestrahlungsstrahl 320 typischerweise als im Wesentlichen gleichförmige Linie (z. B. Ringfeld) der EUV-Strahlung 30 beim reflektiven Retikel 336 gebildet, das über das reflektive Retikel 336 scannt.
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Ein optisches Projektionssystem 326 ist entlang der (gefalteten) Systemachse A3 stromabwärts des Beleuchtungssystems 316 und stromabwärts des beleuchteten reflektiven Retikels 336 angeordnet. Das optische Projektionssystem 326 hat ein Eintrittsende 327, gegenüberliegend dem Austrittsende 318 des Beleuchtungssystems 316 und entgegengesetzt zum Austrittsende 328. Ein reflektives Retikel 336 ist angrenzend an das Eintrittsende 327 des optischen Projektionssystems 326 angeordnet und ein Halbleiterwafer 340 ist angrenzend an das Austrittsende 328 des optischen Projektionssystems 326 angeordnet. Das reflektive Retikel 336 umfasst ein Muster (nicht gezeigt), das auf den Halbleiterwafer 340, der eine photosensitive Beschichtung (z. B. Photoresistschicht) 342 umfasst, übertragen werden soll. Im Betrieb bestrahlt der vereinheitlichte EUV-Bestrahlungsstrahl 320 das reflektive Retikel 336 und wird hiervon reflektiert und das Muster darauf wird auf die photosensitive Beschichtung 342 des Halbleiterwafers 340 durch das optische Projektionssystem 326 abgebildet. In einem Lithographiesystem 300 vom Scantyp scannt das Bild des reflektiven Retikels über die photosensitive Beschichtung 342, um das Muster über dem Belichtungsfeld zu bilden. Das Scannen wird typischerweise durch Bewegen des reflektiven Retikels 336 und des Halbleiterwafers 340 in synchroner Art und Weise erreicht.
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Wenn das Retikelmuster einmal abgebildet und auf dem Halbleiterwafer 340 aufgezeichnet wurde, wird der mit dem Muster versehene Halbleiterwafer 340 dann unter Verwendung von standardphotolithographischen und Halbleiterverarbeitungstechniken verarbeitet, um integrierte Schaltung-(IC)-Chips zu bilden.
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Es ist festzuhalten, dass im Allgemeinen die Komponenten des Lithographiesystems 300 aus Gründen der Veranschaulichung so gezeigt sind, dass sie in 10 entlang einer gemeinsamen gefalteten Systemachse A3 liegen. Ein Fachmann im Stand der Technik wird verstehen, dass es häufig eine Abweichung zwischen Eintritts- und Austrittsachse für verschiedene Komponenten, wie für ein Beleuchtungssystem 316 und ein optisches Projektionssystem 326, gibt.
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Es wird für den Fachmann im Stand der Technik offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und dem Umfang der Offenbarung abzuweichen. Somit ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung die Modifikationen und Variationen dieser Offenbarung abdeckt, vorausgesetzt, sie liegen im Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente.
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Die Erfindung umfasst Aspekte, die in den nachfolgenden Sätzen offenbart sind, die Teil der Beschreibung darstellen, aber keine Ansprüche sind:
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Sätze
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- 1. Quellkollektormodul für ein Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographie-System, umfassend:
einen Laser, der einen gepulsten Laserstrahl erzeugt;
einen Faltspiegel, angeordnet entlang einer Quellkollektormodulachse und aufgebaut, um den gepulsten Laserstrahl aufzunehmen und den gepulsten Laserstrahl entlang der Quellkollektormodulachse in einer ersten Richtung zu reflektieren;
ein Sn-Stab-System mit einem Sn-Stab mit einer Sn-Oberfläche und aufgebaut, um die Sn-Oberfläche an einer Bestrahlungsposition vorüberzudrehen, beziehungsweise vorbeizudrehen wobei die Sn-Oberfläche durch den gepulsten Laserstrahl bestrahlt wird, wodurch ein lasererzeugtes Plasma (LPP) geschaffen wird, das EUV-Strahlung in einer zweiten Richtung erzeugt, die im Allgemeinen entgegengesetzt zur ersten Richtung ist; und
einen Kollektorspiegel mit streifendem Einfall (grazing-incidence collector (GIC) mirror) mit einem Eintrittsende und einem Austrittsende und angeordnet, um die EUV-Strahlung am Eintrittsende aufzunehmen und die aufgenommene EUV-Strahlung am Zwischenfokus, angrenzend an das Austrittsende, zu fokusieren.
- 2. Quellkollektormodul nach Satz 1, wobei der Sn-Stab, ausgewählt ist aus der Gruppe von Sn-Stäben, umfassend:
einen massiven Sn-Stab, einen hohlen Sn-Stab, einen massiven Stab, hergestellt aus einem oder mehreren Materialien, beschichtet mit Sn, einem Sn-Rohr, einem Rohr aus einem oder mehreren Materialien, beschichtet mit Sn und einem Rohr, beschichtet mit einer Adhäsionsschicht, auf der dann Sn beschichtet ist.
- 3. Quellkollektormodul nach Satz 1, wobei der Sn-Stab sowohl um die zentrale Achse drehbar als auch entlang der zentralen Achse linear verschiebbar ist.
- 4. Quellkollektormodul nach Satz 3, weiterhin umfassend:
einen Trägerrahmen, der den Sn-Stab in Betriebsposition drehbar und verschiebbar trägt bzw. hält bzw. stützt; und
eine Drehantriebseinheit, die mechanisch aufgebaut ist, um den Sn-Stab im Trägerrahmen über ein mechanisches Antriebsbauteil zu drehen.
- 5. Quellkollektormodul nach Satz 4, weiterhin umfassend:
eine Verschiebungsantriebseinheit, mechanisch aufgebaut, um den Trägerrahmen zu verschieben, um den Sn-Stab entlang seiner zentralen Achse zu verschieben.
- 6. Quellkollektormodul nach Satz 5, wobei die Verschiebungsantriebseinheit eine Schiene umfasst, an der der Trägerrahmen bewegbar über ein Verbindungsbauteil angebracht ist und weiterhin eine Präzisionsführungsschraube aufweist sowie einen Linearantrieb, der die Drehung der Führungsschraube bewirkt, die ihrerseits die Verschiebung des Verbindungsbauteils und somit des Trägerrahmens, der den Sn-Stab enthält, bewirkt.
- 7. Quellkollektormodul nach Satz 5, wobei die Verschiebungsantriebseinheit eine Schiene umfasst, an der der Trägerrahmen bewegbar über ein Verbindungsbauteil angebracht ist und weiterhin umfassend mindestens einen von:
einen elektromechanischen Stellantrieb bzw. Aktor oder einen Schrittmotor, betriebsbereit verbunden mit dem Verbindungsbauteil, und aufgebaut, um die Verschiebung des Trägerrahmens und des darin enthaltenen Sn-Stabes zu bewirken.
- 8. Quellkollektormodul nach Satz 5, weiterhin umfassend:
eine Stabspeichereinheit, aufgebaut, um einen oder mehrere Sn-Stäbe aufzubewahren.
- 9. Quellkollektormodul nach Satz 8, weiterhin umfassend:
einen Roboterhandhaber, aufgebaut, um verbrauchte Sn-Stäbe vom Trägerrahmen zu entfernen und die verbrauchten Stäbe in der Stabspeichereinheit aufzubewahren und nicht verbrauchte Stäbe von der Stabspeichereinheit zu entfernen und die unverbrauchten Stäbe in betriebsbereiter Position im Trägerrahmen zu platzieren.
- 10. Quellkollektormodul nach Satz 1, weiterhin umfassend eine Strahlungskollektor-Verstärkungsvorrichtung (RCED), angeordnet angrenzend an den Zwischenfokus, wobei die RCED mindestens ein Trichterelement aufweist, das auf mindestens einer Seite des Zwischenfokus axial angeordnet ist, wobei das mindestens eine Trichterelement ein enges Ende am nächsten zum Zwischenfokus aufweist.
- 11. Quellkollektormodul nach Satz 10, wobei die RCED erste und zweite Trichterelemente umfasst, die auf den jeweiligen Seiten des Zwischenfokus angeordnet sind.
- 12. Quellkollektormodul nach Satz 1, wobei der GIC-Spiegel eine erste reflektierende Oberfläche bereitstellt, die keine mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung aufweist.
- 13. Quellkollektormodul nach Satz 1, wobei der GIC-Spiegel eines von: eine Ru-Beschichtung oder eine mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung aufweist.
- 14. Quellkollektormodul nach Satz 1, wobei der GIC-Spiegel mindestens eine segmentierte GIC-Spiegelhülle bzw. -schale mit einer ersten reflektierenden Fläche ohne mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung und eine zweite reflektierende Fläche mit einer mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtung aufweist.
- 15. Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Lithographie-System zur Beleuchtung eines reflektiven Retikels, umfassend:
das Quellkollektormodul nach Satz 1;
ein Beleuchtungsgerät, aufgebaut, um die fokussierte EUV-Strahlung, gebildet beim Zwischenfokus, aufzunehmen und verdichtete EUV-Strahlung zur Beleuchtung des reflektiven Retikels zu bilden.
- 16. EUV-Lithographie-System nach Satz 15, weiterhin umfassend
eine Strahlungskollektor-Verstärkungsvorrichtung (RCED), angeordnet angrenzend an den Zwischenfokus, wobei die RCED mindestens ein Trichterelement aufweist, das auf mindestens einer Seite des Zwischenfokus axial angeordnet ist, wobei das mindestens eine Trichterelement ein enges Ende am nächsten zum Zwischenfokus aufweist, wobei die RCED dazu dient,
mehr EUV-Strahlung zum Beleuchtungsgerät bereitzustellen, als wenn die RCED nicht vorliegt.
- 17. EUV-Lithographie-System nach Satz 16 zum Bilden eines gemusterten Bildes auf einem photosensitiven Halbleiterwafer, weiterhin umfassend:
ein optisches Projektionssystem, angeordnet stromabwärts des reflektiven Retikels und aufgebaut, um releflektierte EUV-Strahlung vom reflektiven Retikel aufzunehmen und hieraus das gemusterte Bild auf dem photosensitiven Halbleiterwafer zu bilden.
- 18. Verfahren zum Sammeln von Extrem-Ultraviolett-(EUV)-Strahlung von einem lasererzeugten Plasma (LPP), umfassend:
Bereitstellen eines Kollektorspiegels mit streifendem Einfall (grazing-incidence collector (GIC) mirror) entlang einer Achse, wobei der GIC-Spiegel Eintritts- und Austrittsenden aufweist;
Anordnen des LPP-Target-Systems angrenzend an das Eintrittsendes des GIC-Spiegels, aufgebaut, um einen Sn-Stab mit einer Sn-Oberfläche bereitzustellen, einschließlich Vorüberbewegen beziehungsweise vorbeibewegen der Sn-Oberfläche an einer Bestrahlungsposition;
Senden eines gepulsten Laserstrahls entlang der Achse des GIC-Spiegels und durch den GIC-Spiegel vom Austrittsende zum Eintrittsende und zur Sn-Oberfläche bei der Bestrahlungsposition, wodurch das LPP gebildet wird, das die EUV-Strahlung emittiert; und
Sammeln eines Teils der EUV-Strahlung vom LPP mit dem GIC-Spiegel am Eintrittsende des GIC-Spiegels und Richten bzw. Lenken der gesammelten EUV-Strahlung aus dem Austrittsende des GIC-Spiegels, um einen Fokusfleck am Zwischenfokus zu bilden.
- 19. Verfahren nach Satz 18, weiterhin umfassend:
Bereitstellen einer Strahlungskollektor-Verstärkungsvorrichtung (RCED), angeordnet angrenzend an den Zwischenfokus, wobei die RCED mindestens ein Trichterelement aufweist, das auf mindestens einer Seite des Zwischenfokus axial angeordnet ist, wobei das mindestens eine Trichterelement ein enges Ende am nächsten zum Zwischenfokus aufweist.
- 20. Verfahren nach Satz 19, weiterhin umfassend:
Bereitstellen eines stromaufwärtigen Trichterelements zwischen dem Austrittsende des GIC-Spiegels und dem Zwischenfokus und Lenken eines Teils der EUV-Strahlung mit dem stromaufwärtigen Trichterelement zum Zwischenfokus, die ansonsten nicht zum Zwischenfokus gelenkt werden wurde; und
Bereitstellen eines stromabwärtigen Trichterelements, angrenzend an den Zwischenfokus, entgegengesetzt zum GIC-Spiegel, um die EUV-Strahlung vom Zwischenfokus zu sammeln und diese zu einer stromabwärtigen Position zu lenken bzw. zu leiten.
- 21. Verfahren nach Satz 20, weiterhin umfassend:
Vorüberbewegen der Sn-Oberfläche an der Bestrahlungsposition unter Drehen, wobei auch eine Verschiebung der Sn-Oberfläche vorüber an der Bestrahlungsposition erfolgt.
- 22. Verfahren nach Satz 21, weiterhin umfassend:
Bereitstellen des GIC-Spiegels mit einer ersten reflektierenden Fläche, die keine mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung aufweist.
- 23. Verfahren nach Satz 21, weiterhin umfassend:
Bereitstellen des GIC-Spiegels mit einem von: einer Ru-Beschichtung oder einer mehrlagigen bzw. Vielfach-Beschichtung.
- 24. Verfahren nach Satz 21, weiterhin umfassend:
Bereitstellen des GIC-Spiegels mit mindestens einer segmentieren GIC-Hülle bzw. -Schale, die eine erste reflektierende Fläche und eine zweite reflektierende Fläche aufweist, wobei die zweite reflektierende Fläche eine mehrlagige bzw. Vielfach-Beschichtung aufweist.
- 25. Verfahren nach Satz 20, weiterhin umfassend:
Bilden von verdichteter EUV-Strahlung aus der EUV-Strahlung beim Zwischenfokus, um ein reflektives Retikel zu belichten.
- 26. Verfahren nach Satz 25, weiterhin umfassend:
Aufnehmen von reflektierter EUV-Strahlung vom reflektiven Retikel, um hieraus unter Verwendung eines optischen Projektionssystems das gemusterte Bild auf dem photoempfindlichen Halbleiterwafer zu bilden.
- 27. Lasererzeugtes Plasma-(LPP)-Target-System, umfassend:
einen Laser, der einen gepulsten Laserstrahl erzeugt, umfassend eine Folge von optischen Pulsen;
einen Sn-Stab, der eine Sn-Oberfläche und eine zentrale Achse aufweist;
ein Trägerrahmen, der den Sn-Stab in einer Betriebsposition trägt bzw. hält bzw. stützt, so dass der Sn-Stab sich um seine zentrale Achse sowohl drehen als auch verschieben kann; und
eine Drehantriebseinheit und eine Verschiebungsantriebseinheit, jeweils mit dem Sn-Stab mechanisch gekoppelt, um zu bewirken, dass sich der Sn-Stab um seine zentrale Achse dreht oder verschiebt, so dass bei jedem optischen Puls im gepulsten Laserstrahl ein neuer Abschnitt der Sn-Oberfläche bestrahlt wird.
- 28. LPP-Target-System nach Satz 27, weiterhin umfassend:
eine Stabspeichereinheit, aufgebaut, um einen oder mehrere Sn-Stäbe aufzubewahren; und
einen Roboterhandhaber, aufgebaut, um die Sn-Stäbe aus dem Trägerrahmen zu entfernen und die entfernten Sn-Stäbe in der Stabspeichereinheit aufzubewahren und die neuen Sn-Stäbe aus der Stabspeichereinheit zu entnehmen und die neuen Sn-Stäbe in Betriebsposition im Trägerrahmen zu platzieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1901126 A1 [0054]
- WO 2009/095219 A1 [0058]
