DE102012201235A1

DE102012201235A1 - Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsgeometrie für eine Be-leuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie

Info

Publication number: DE102012201235A1
Application number: DE102012201235A
Authority: DE
Inventors: Michael Patra
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: KR20130088071A; KR101388406B1; US8514372B1; US20130194559A1; DE102012201235B4

Abstract

Zur Einstellung einer Beleuchtungsgeometrie für eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie mit zwei Facettenspiegeln zur Führung von Beleuchtungslicht hin zu einem Objektfeld, in dem eine Lithographiemaske anordenbar ist, wird zunächst eine Soll-Beleuchtungsgeometrie vorgegeben. Anschließend werden Kippwinkel von Einzelspiegeln (26) des ersten Facettenspiegels innerhalb ein und derselben Einzelspiegel-Gruppe (24a), die über Facetten des zweiten Facettenspiegels in das Objektfeld abbildbar ist, variiert. Die Einzelspiegel (26) sind dabei in einer ersten Kippstellung über einen ersten Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal einer ersten Facette des zweiten Facettenspiegels zugeordnet. In mindestens einer weiteren Kippstellung sind die Einzelspiegel (26) entweder über einen weiteren Ausleuchtungskanal einer weiteren Facette des zweiten Facettenspiegels oder einem Abschalt-Ausleuchtungskanal zugeordnet. Diese Variation ist derart, dass Kippstellungs-Verteilungen der Einzelspiegel (26) innerhalb der Einzelspiegel-Gruppe (24a) zugelassen sind, in denen mindestens eine erste Kippstellung und mindestens eine weitere Kippstellung vorliegt. Die Kippwinkel-Variation wird durchgeführt, bis eine Ist-Beleuchtungsgeometrie mit der Soll-Beleuchtungsgeometrie innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsgeometrie für eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Projektionsbelichtung zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterchips, mit Hilfe einer Projektionsbelichtungsanlage, deren Beleuchtungsoptik eine entsprechend eingestellte Beleuchtungsgeometrie zur Verfügung stellt, und ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.
Eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der US 2011/0001947 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einstellverfahren für eine Beleuchtungsoptik mit einem Facettenspiegel bereitzustellen, der eine Mehrzahl von zwischen mindestens zwei Kippstellungen schaltbaren Einzelspiegeln aufweist, welches eine feine Vorgabe einer gewünschten Soll-Beleuchtungsgeometrie ermöglicht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Einstellverfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass nicht alle der Einzelspiegel einer Einzelspiegel-Gruppe zur Beleuchtung ein und derselben Facette des zweiten Facettenspiegels über ein und denselben Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal beitragen müssen, sondern dass es möglich ist, innerhalb einer Einzelspiegel-Gruppe einzelne Einzelspiegel in mindestens eine weitere Kippstellung zu bringen. Bei dieser weiteren Kippstellung kann es sich um eine Kippstellung handeln, über die eine andere Facette des zweiten Facettenspiegels zur Vorgabe einer weiteren Beleuchtungsrichtung mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagt wird oder über die das Beleuchtungslicht gezielt abgeführt wird, so dass es nicht zur Beleuchtung des Objektfeldes beiträgt. Das erfindungsgemäße Einstellverfahren nutzt die Möglichkeiten dieser weiteren Kippstellung aus, in denn über eine Kippwinkel-Variation eine vorgegebene Soll-Beleuchtungsgeometrie möglichst gut angenähert wird. Bei der Beleuchtungsgeometrie handelt es sich um eine vorgegebene Verteilung einer Beleuchtungsintensität und/oder eines Beleuchtungswinkels über das Objektfeld. Die Beleuchtungswinkelverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet. Die Facetten des zweiten Facettenspiegels können zur Abbildung der Einzelspiegel-Gruppen des ersten Facettenspiegels entweder alleine oder zusammenwirkend mit Folgekomponenten der Beleuchtungsoptik beitragen. Ein Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal ist die Gesamtheit aller Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle einer Einzelspiegel-Gruppe, die sich aufgrund der Abbildung der Einzelspiegel-Gruppe in das Objektfeld über ein und dieselbe zugehörige Facette des zweiten Facettenspiegels zur Beleuchtung des gesamten Objektfeldes ergänzen. Sofern der Einzelspiegel in der weiteren Kippstellung über den weiteren Ausleuchtungskanal der weiteren Facette des zweiten Facettenspiegels zugeordnet ist, kann es sich bei diesem weiteren Ausleuchtungskanal um einen Einzelspiegel-Ausleuchtungskanal oder auch um einen Gruppen-Ausleuchtungskanal handeln. Eine Einzelspiegel-Gruppe kann als Urbild des Objektfeldes aufgefasst werden. Zur Beleuchtung trägt eine Mehrzahl derartiger Einzelspiegel-Gruppen, beispielsweise mehr als zehn, mehr als 50 oder mehr als 100 derartiger Einzelspiegel-Gruppen bei. Die Beleuchtung des Objektfeldes stellt eine Abbildungs-Superposition der Urbilder, also eine Überlagerung aller abgebildeten Urbilder im Objektfeld, dar. Eine Übereinstimmung der Ist-Beleuchtungsgeometrie, die bei einer jeweiligen Kippstellungs-Verteilung erreicht wird, mit der vorgegebenen Soll-Beleuchtungsgeometrie kann durch Vermessen der Beleuchtungsintensitäten und/oder Beleuchtungswinkel über das Objektfeld oder durch Berechnen der Strahlführung über die Einzelspiegel innerhalb der Beleuchtungsoptik erfolgen. Durch eine Führung des Beleuchtungslichts innerhalb ein und derselben Einzelspiegel-Gruppe über zwei verschiedene Facetten des zweiten Facettenspiegels über eine entsprechende Kippstellungs-Verteilung der Einzelspiegel kann eine gemischte Beleuchtung herbeigeführt werden, bei der Teile des Objektfeldes mit einer ersten Beleuchtungswinkelverteilung und andere Teile des Objektfeldes mit einer zweiten Beleuchtungswinkelverteilung beaufschlagt werden. Durch Vorgabe einer Kippstellungs-Verteilung, bei der Abschalt-Ausleuchtungskanäle vorliegen, kann eine Beeinflussung einer Intensitätsverteilung über eine Bildfeldhöhe erreicht werden. Es sind auch Kippstellungs-Verteilungen möglich, bei denen sowohl eine gemischte Beleuchtung als auch Abschalt-Ausleuchtungskanäle vorliegen. Auch eine Anpassung der Beleuchtungsoptik an Eigenschaften einer das Beleuchtungslicht erzeugenden Lichtquelle ist möglich.
Ein Einstellverfahren nach Anspruch 2 nutzt die Möglichkeiten des in die Mehrzahl der Einzelspiegel unterteilten ersten Facettenspiegels voll aus.
Die Vorteile eines Projektionsbelichtungsverfahrens nach Anspruch 3 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das Einstellverfahren bereits erläutert wurden.
Eine Vorgabe der Soll-Beleuchtungsgeometrie nach Anspruch 4 führt zu einer optimierten Anpassung der Beleuchtungsgeometrie an die abzubildende Struktur. Beleuchtungslichtanteile, die bei der aktuell abzubildenden Struktur zur Abbildung nicht beitragen, können beispielsweise abgeschaltet oder Beleuchtungsrichtungen zugeführt werden, in denen ein Abbildungsbeitrag vorliegt.
Ein Bauteil nach Anspruch 5 kann mit extrem hoher Strukturauflösung hergestellt sein. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Halbleiterchip mit extrem hoher Integrations- bzw. Speicherdichte hergestellt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 schematisch eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines aus Einzelspiegel aufgebauten Feldfacettenspiegel zum Einsatz in der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
3 eine Ansicht eines Ausschnitts einer Einzelspiegel-Zeile des Facettenspiegels nach 2 aus Blickrichtung III in 2;
4 bis 6 stark schematisch verschiedene Formen einer aus den Einzelspiegeln der in der 3 dargestellten Einzelspiegel-Zeile gebildeten Zeilen-Reflexionsfläche in drei verschiedenen Konfigurationen;
7 eine Aufsicht auf einen Ausschnitt einer Ausführung eines aus Einzelspiegeln aufgebauten Feldfacettenspiegels mit einer beispielhaften Gruppierung der Einzelspiegel in eine Anordnung von Einzelspiegel-Gruppen, wobei beispielhaft auch eine Zuordnung einiger der Einzelspiegel-Gruppen zu zweiten Facetten eines in der 7 links ebenfalls in einer Aufsicht dargestellten zweiten Facettenspiegels über Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanäle angedeutet ist;
8 eine perspektivische Ansicht auf einen Ausschnitt einer Ausführung eines aus Einzelspiegeln aufgebauten Feldfacettenspiegels mit einer beispielhaften Gruppierung der Einzelspiegel zu einer Einzelspiegel-Gruppe;
9 den Ausschnitt des Feldfacettenspiegels nach 8, wobei Scanlinien längs der Einzelspiegel-Gruppe hervorgehoben sind, die abgebildeten Scan-Verlagerungswegen durch ein Objektfeld entsprechen, längs derer Objekt punkte auf einer Lithographiemaske bei einem Projektionsbelichtungs-Scanvorgang linear verlagert werden;
10 einen beispielhaften Gruppen-Kipp-Schaltzustand bzw. eine Kippstellungs-Verteilung der Einzelspiegel-Gruppe in der Ansicht nach den 8 und 9, wobei Einzelspiegel hervorgehoben sind, deren Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle entweder überhaupt nicht oder über eine andere Facette eines dem Feldfacettenspiegel nachgelagerten Pupillenfacettenspiegels zur Objektfeldbeleuchtung beitragen als die sonstigen Einzelspiegel dieser Einzelspiegel-Gruppe; und
11 bis 15 in einer schematischen Aufsicht auf den Pupillenfacettenspiegel Varianten einer Ausleuchtungsverteilung von insgesamt drei zweiten Facetten, die über zwei Einzelspiegel-Gruppen des Feldfacettenspiegels ausgeleuchtet werden.
1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikro-Lithographie. Zur Projektionsbelichtungsanlage 1 gehört eine Licht- bzw. Strahlungsquelle 2. Ein Beleuchtungssystem 3 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines mit einem Objektfeld 5 zusammenfallenden Beleuchtungsfeldes in einer Objektebene 6. Das Beleuchtungsfeld kann auch größer sein als das Objektfeld 5. Belichtet wird hierbei ein Objekt in Form eines im Objektfeld 5 angeordneten Retikels 7, das von einem Objekt- beziehungsweise Retikelhalter 8 gehalten ist. Das Retikel 7 wird auch als Lithographiemaske bezeichnet. Der Objekthalter 8 ist über einen Objektverlagerungsantrieb 9 längs einer Verlagerungsrichtung verlagerbar. Eine Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem ebenfalls nicht dargestellten Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 synchronisiert zum Objekthalter 8 ebenfalls längs der Verlagerungsrichtung verlagerbar.
Bei der Strahlungsquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gasdischarge-produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser-produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron oder auf einem freien Elektronenlaser (FEL) basiert, ist für die Strahlungsquelle 2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6,859,515 B2 . EUV-Strahlung 16, die von der Strahlungsquelle 2 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 17 propagiert die EUV-Strahlung 16 durch eine Zwischenfokusebene 18, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 19 trifft. Der Feldfacettenspiegel 19 ist ein erster Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Feldfacettenspiegel 19 hat eine Vielzahl von Einzelspiegeln, die in der 1 nicht dargestellt sind. Der Feldfacettenspiegel 19 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist.
Die EUV-Strahlung 16 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet.
Nach dem Feldfacettenspiegel 19 wird die EUV-Strahlung 16 von einem Pupillenfacettenspiegel 20 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist ein zweiter Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Zwischenfokusebene 18 und zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist oder mit dieser Pupillenebene zusammenfällt. Der Pupillenfacettenspiegel 20 hat eine Mehrzahl von Pupillenfacetten, die in der 1 nicht dargestellt sind. Mit Hilfe der Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 20 und einer nachfolgenden abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 21 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 22, 23 und 24 werden nachfolgend noch näher beschriebene Einzelspiegel-Gruppen 24a (vgl. 7) des Feldfacettenspiegels 19 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der letzte Spiegel 24 der Übertragungsoptik 21 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel”).
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der 1 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als globales Koordinatensystem für die Beschreibung der Lageverhältnisse von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts und parallel zur Verlagerungsrichtung des Objekthalters 9 und des Waferhalters 14. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten, also senkrecht zur Objektebene 6 und zur Bildebene 12.
Die x-Dimension über das Objektfeld 5 bzw. das Bildfeld 11 wird auch als Feldhöhe bezeichnet.
2 zeigt Details des Aufbaus eines Ausschnitts des Feldfacettenspiegels 19 in einer stark schematischen Darstellung. Bei dem in der 2 dargestellten Ausschnitt des Feldfacettenspiegels 19 kann es sich um genau eine der Einzelspiegel-Gruppen 24a handeln. Eine gesamte Reflexionsfläche 25 des Feldfacettenspiegels 19 ist zeilen- und spaltenweise unterteilt in ein Raster aus Einzelspiegeln 26. Über die jeweiligen Einzelspiegel 26 werden Teilbündel des Beleuchtungslichts 16 geführt. Die Einzelreflexions-Flächen der individuellen Einzelspiegel 26 sind plan und weisen keine Krümmung auf. Eine Einzelspiegel-Zeile 27 weist eine Mehrzahl der direkt nebeneinander liegenden Einzelspiegel 26 auf. In einer Einzelspiegel-Zeile 27 können mehrere zehn bis mehrere hundert der Einzelspiegel 26 vorgesehen sein. Im Beispiel nach 2 sind die Einzelspiegel 26 quadratisch. Auch andere Formen von Einzelspiegeln, die eine möglichst lückenlose Belegung der Reflexionsfläche 20 ermöglichen, können eingesetzt sein. Derartige alternative Einzelspiegel-Formen sind aus der mathematischen Theorie der Parkettierung bekannt. In diesen Zusammenhang sei verwiesen auf die in der WO 2009/100 856 A1 angegebenen Referenzen.
Eine Einzelspiegel-Spalte 28 hat, je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 19, ebenfalls eine Mehrzahl der Einzelspiegel 26. Pro Einzelspiegel-Spalte 28 sind beispielsweise einige, einige zehn oder einige hundert der Einzelspiegel 26 vorgesehen.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der 2 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als lokales Koordinatensystem des Feldfacettenspiegels 19 eingezeichnet. Entsprechende lokale xyz-Koordinatensysteme finden sich auch in den nachfolgenden Figuren, die Facettenspiegel oder einen Ausschnitt hiervon in Aufsicht zeigen. In der 2 verläuft die x-Achse horizontal nach rechts parallel zu den Einzelspiegel-Zeilen 27. Die y-Achse läuft in der 2 nach oben parallel zu den Einzelspiegel-Spalten 28. Die z-Achse steht senkrecht auf der Zeichenebene der 2 und läuft aus dieser heraus.
Die y-Richtung des globalen Koordinatensystems nach 1, also die Verlagerungsrichtung für das Retikel 7 und den Wafer 13, und die y-Richtung des lokalen Koordinatensystems nach 2, also die Spaltenrichtung des Einzelspiegel-Arrays, müssen nicht exakt parallel zueinander verlaufen, sondern können einen zum Beispiel kleinen Winkel zueinander einnehmen.
In x-Richtung hat die Reflexionsfläche 25 der Einzelspiegel-Gruppe 24a eine Erstreckung von x₀. In y-Richtung hat die Reflexionsfläche 25 der Einzelspiegel-Gruppe 24a eine Erstreckung von y₀.
Je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 19 haben die Einzelspiegel 26 x/y-Erstreckungen im Bereich beispielsweise von 500 μm × 500 μm bis beispielsweise 2 mm × 2 mm. Die Einzelspiegel 26 können so geformt sein, dass sie eine bündelnde Wirkung für das Beleuchtungslicht 16 haben. Eine derartige bündelnde Wirkung der Einzelspiegel 26 ist besonders beim Einsatz einer divergenten Beleuchtung des Feldfacettenspiegels 19 mit dem Beleuchtungslicht 16 von Vorteil. Der gesamte Feldfacettenspiegel 19 hat eine x₀/y₀-Erstreckung, die je nach Ausführung beispielsweise 300 mm × 300 mm oder 600 mm × 600 mm beträgt. Die Einzelspiegel-Gruppen 24a (vgl. 7) haben typische x/y-Erstreckungen von 80 mm × 6 mm oder von 65 mm × 5 mm oder von 25 mm × 4 mm oder von 104 mm × 8 mm. Je nach dem Verhältnis zwischen der Größe der jeweiligen Einzelspiegel-Gruppen 24a und der Größe der Einzelspiegel 26, die diese Einzelspiegel-Gruppen 24a aufbauen, weist jede der Einzelspiegel-Gruppen 24a eine entsprechende Anzahl von Einzelspiegeln 26 auf.
Jeder der Einzelspiegel 26 ist zur individuellen Ablenkung von auftreffendem Beleuchtungslicht 16 jeweils mit einem Aktor beziehungsweise Aktuator 29 verbunden, wie in der 2 anhand zweier in einer Ecke links unten der Reflexionsfläche 25 angeordneten Einzelspiegel 26 gestrichelt angedeutet und näher in der 3 anhand eines Ausschnitts einer Einzelfacetten-Zeile 27 dargestellt. Die Aktuatoren 29 sind auf der einer reflektierenden Seite der Einzelspiegel 26 abgewandten Seite jedes der Einzelspiegel 26 angeordnet. Die Aktuatoren 29 können beispielsweise als Piezo-Aktuatoren ausgeführt sein. Ausgestaltungen derartiger Aktuatoren sind vom Aufbau von Mikrospiegel-Arrays her bekannt.
Die Aktuatoren 29 einer Einzelspiegel-Zeile 27 sind jeweils über Signalleitungen 30 mit einem Zeilen-Signalbus 31 verbunden. Jeweils einem der Zeilen-Signalbusse 31 ist eine Einzelspiegel-Zeile 27 zugeordnet. Die Zeilen-Signalbusse 31 der Einzelspiegel-Zeilen 27 sind ihrerseits mit einem Haupt-Signalbus 32 verbunden. Letzterer steht mit einer Steuereinrichtung 33 des Feldfacettenspiegels 19 in Signalverbindung. Die Steuereinrichtung 33 ist insbesondere zur reihenweise, also zeilen- oder spaltenweise gemeinsamen Ansteuerung der Einzelspiegel 26 ausgeführt. Auch innerhalb der Einzelspiegel-Zeilen 27 und der Einzelspiegel-Spalten 28 ist eine individuelle Ansteuerung der Einzelspiegel 26 möglich.
Jeder der Einzelspiegel 26 ist individuell unabhängig um zwei senkrecht aufeinander stehende Kippachsen verkippbar, wobei eine erste dieser Kippachsen parallel zur x-Achse und die zweite dieser beiden Kippachsen parallel zur y-Achse verläuft. Die beiden Kippachsen liegen in den Einzel-Reflexionsflächen der jeweiligen Einzelspiegel 26.
Zusätzlich ist mittels der Aktuatoren 29 noch eine individuelle Verlagerung der Einzelspiegel 26 in z-Richtung möglich. Die Einzelspiegel 26 sind also separat voneinander ansteuerbar längs einer Normalen auf die Reflexionsfläche 25 verlagerbar. Hierdurch kann die Topographie der Reflexionsfläche 25 insgesamt verändert werden. Dies ist stark schematisch beispielhaft anhand der 4 bis 6 dargestellt. Dadurch können auch Konturen der Reflexionsfläche mit großen Pfeilhöhen, also großen Variationen in der Topografie der Reflexionsfläche, in Form von insgesamt in einer Ebene angeordneten Spiegelabschnitten nach Art von Fresnel-Linsen gefertigt werden. Eine Grundkrümmung einer derartigen Spiegelflächentopografie mit großer Pfeilhöhe wird durch eine solche Unterteilung in Abschnitte nach Art von Fresnel-Zonen eliminiert.
4 zeigt Einzel-Reflexionsflächen der Einzelspiegel 26 eines Ausschnitts einer Einzelspiegel-Zeile 27, wobei alle Einzelspiegel 26 dieser Einzelspiegel-Zeile 27 über die Steuereinrichtung 33 und die Aktuatoren 29 in die gleiche absolute z-Position gestellt sind. Es resultiert eine ebene Zeilen-Reflexionsfläche der Einzelspiegel-Zeile 27. Wenn alle Einzelspiegel 26 des Feldfacettenspiegels 19 entsprechend der 4 ausgerichtet sind, ist die gesamte Reflexionsfläche 25 des Feldfacettenspiegels 19 eben.
5 zeigt eine Ansteuerung der Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Zeile 27, bei der der mittige Einzelspiegel 26. gegenüber benachbarten Einzelspiegeln 26 _r1, 26 _r2, 26 _r3 in negativer z-Richtung versetzt eingestellt ist. Hierdurch ergibt sich eine Stufenanordnung, die zu einem entsprechenden Phasenversatz der auf die Einzelspiegel-Zeile 27 nach 5 auftreffenden EUV-Strahlung 16 führt. Die von den beiden mittigen Einzelspiegeln 26, reflektierte EUV-Strahlung 16 wird dabei am stärksten phasenverzögert. Die randseitigen Einzelspiegel 26 _r3 erzeugen die geringste Phasenverzögerung. Die zwischenliegenden Einzelspiegel 26 _r1, 26 _r2 erzeugen entsprechend stufenweise eine, ausgehend von der Phasenverzögerung durch die mittigen Einzelspiegel 26 _m zunehmend geringere Phasenverzögerung.
6 zeigt eine Ansteuerung der Einzelspiegel 26 des dargestellten Ausschnitts der Einzelspiegel-Zeile 27 derart, dass durch den Versatz der Einzelspiegel 26 gegeneinander in z-Richtung einerseits und die Orientierung der Einzelspiegel 26 zueinander andererseits insgesamt eine konvex geformte Einzelspiegel-Zeile 27 resultiert. Dies kann zur Erzeugung einer abbildenden Wirkung von Einzelspiegel-Gruppen des Feldfacettenspiegels 19 genutzt werden. In gleicher Weise ist natürlich auch beispielsweise eine konkave Anordnung von Gruppen der Einzelspiegel 26 möglich.
Entsprechende Formgestaltungen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 5 und 6 erläutert, sind nicht auf die x-Dimension beschränkt, sondern können, je nach Ansteuerung über die Steuereinrichtung 33, auch über die y-Dimension des Feldfacettenspiegels 19 fortgesetzt werden.
Durch die individuelle Ansteuerung der Aktuatoren 29 über die Steuereinrichtung 33 ist eine vorgegebene Kipp-Gruppierung der Einzelspiegel 26 in die vorstehend schon erwähnten Einzelspiegel-Gruppen 24a aus je mindestens zwei Einzelspiegeln 26 einstellbar. Die Einzelspiegel-Gruppen 24a sind jeweils über mindestens einen eigenen Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal für das Beleuchtungslicht 16 mindestens einer eigenen Pupillenfacette des Pupillenfacettenspiegels 20 zur Abbildung der Einzelspiegel-Gruppe 24a in das Objektfeld 5 zugeordnet. Diese Zuordnung erfolgt durch Vorgabe der jeweiligen Kippstellung bzw. Schaltstellung der zur Einzelspiegel-Gruppe 24a gehörenden Einzelspiegel 26 derart, dass das Teilbündel des Beleuchtungslichts 16, welches auf den jeweiligen Einzelspiegel 26 trifft, von diesem Einzelspiegel 26 hin zur zugeordneten Pupillenfacette des Pupillenfacettenspiegels 20 und von dort hin zum Objektfeld 5 reflektiert wird. Der Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal ist dabei die Gesamtheit aller Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle der jeweiligen Einzelspiegel-Gruppe 24a, die sich aufgrund der Abbildung über die Pupillenfacette zur Beleuchtung des gesamten Beleuchtungs- beziehungsweise Objektfeldes 5 ergänzen. Jede der Einzelspiegel-Gruppen 24a kann daher als Urbild des Beleuchtungsfeldes 5 aufgefasst werden. Die Gesamtbeleuchtung des Beleuchtungs- beziehungsweise Objektfeldes 5 stellt dann eine Superposition dieser Urbilder dar.
Jeweils eine der Einzelspiegel-Gruppen 24a hat also die Funktion einer Facette eines Feldfacettenspiegels, wie dieser beispielsweise in der US 6,438,199 B1 oder der US 6,658,084 B2 offenbart ist.
7 verdeutlicht eine derartige Gruppierung. Dargestellt ist ein Ausschnitt aus der Reflexionsfläche 25 einer Feldfacettenplatte einer Variante des Feldfacettenspiegels 19 mit einer im Vergleich zur Darstellung nach 2 größeren Anzahl von Einzelspiegeln 26. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Durch entsprechende Zusammenfassung der Ansteuerungen durch die Steuereinrichtung 33 sind innerhalb der Reflexionsfläche 25 beim Beispiel der 7 insgesamt zwölf Einzelspiegel-Gruppen 24a gebildet. Die Einzelspiegel-Gruppen 24a haben jeweils das gleiche x/y-Aspektverhältnis. Jede der Einzelspiegel-Gruppen 24a besteht aus einem 24 × 3-Array von Einzelspiegeln 26, hat also drei Einzelspiegel-Zeilen zu je vierundzwanzig Einzelspiegeln 26. Jede der Einzelspiegel-Gruppen 24a hat also ein Aspektverhältnis von 8 zu 1. Dieses Aspektverhältnis entspricht dem Aspektverhältnis des auszuleuchtenden Objektfeldes 5. Unterschiede im Aspektverhältnis, die Aufgrund von Detailänderungen bei der Abbildung der jeweiligen Einzelspiegel-Gruppe 24a in das Objektfeld 5 aufgrund einer Änderung der Strahlgeometrie je nach der Kippstellung der Einzelspiegel 26 auftreten, bleiben hierbei unberücksichtigt.
Innerhalb jeder der Einzelspiegel-Gruppen 24a sind die Einzelspiegel 26 derart zueinander ausgerichtet, dass die Form jeder der Einzelspiegel-Gruppen 24a der Form einer einzelnen Feldfacette eines konventionellen Feldfacettenspiegels entspricht. Die Bilder der Einzelspiegel 26 der jeweiligen Einzelspiegel-Gruppe 24a ergänzen sich im Objektfeld 5 zum gesamten Objektfeld 5.
7 zeigt schematisch eine Zuordnung von dreien der Einzelspiegel-Gruppen 24a über Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanäle 35 hin zu drei Pupillenfacetten 34 des Pupillenfacettenspiegels 20.
8 zeigt eine weitere Variante einer Einzelspiegel-Gruppe 24a innerhalb eines Ausschnitts des Feldfacettenspiegels 19. Die Einzelspiegel-Gruppe 24a nach 19 hat neun Einzelspiegel-Zeilen 27 ₁ bis 27 ₉ zu je sieben Einzelspiegelspalten 28 ₁ bis 28 ₇.
9 zeigt den Ausschnitt des Feldfacettenspiegels 19 nach 8, wobei zusätzlich drei Scanlinien S₁, S₂ und S₃ dargestellt sind, die parallel zur y-Richtung, also parallel zur Verlagerungsrichtung des Objekthalters 8 und des Waferhalters 14, verlaufen. Die Scanlinien S₁ bis S₃ verlaufen jeweils längs einer der Einzelspiegel-Spalten 28. Die Scanlinien S₁ bis S₃ entsprechen Bildern von Scan-Verlagerungswegen von Objektpunkten auf dem Retikel 7 längs dessen Scan-Verlagerung zur das Objektfeld 5 bei der Projektionsbelichtung. Da die Einzelspiegel-Gruppe 24a auf das Objektfeld 5 abgebildet wird, „sieht” der jeweils längs der Scan-Verlagerungswege verlagerte Objektfeldpunkt die Einzelspiegel 26, die längs der Scanlinien S₁, S₂ bzw. S₃ angeordnet sind.
Die Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Gruppe 24a nach 9 können alle so orientiert sein, dass sich die Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle, längs derer das Beleuchtungslicht über die Einzelspiegel 26 und den Pupillenfacettenspiegel 20 zum Objektfeld 5 geführt werden, alle zu ein und demselben Gruppen-Ausleuchtungskanal 35 (vgl. 7) beitragen, der das Beleuchtungslicht 16 über ein und dieselbe Pupillenfacette 34 (vgl. 7) des Pupillenfacettenspiegels 20 hin zum Objektfeld 5 führt. Alternativ ist es möglich, einzelne oder alle der Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Gruppe 24a so in eine andere Kippstellung zu verkippen, dass die verkippten Einzelspiegel 26 entweder das Beleuchtungslicht 16 über eine andere Pupillenfacette 34 des Pupillenfacettenspiegels 20 hin zum Objektfeld 5 führen als die nicht in diese Kippstellung verbrachten anderen Einzelspiegel 26 dieser Einzelspiegel-Gruppe 24a, so dass die Beleuchtung über die Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle der verkippten Einzelspiegel 26 aus einer anderen Beleuchtungsrichtung erfolgt. Ein solcher alternativer Einzelspiegel-Ausleuchtungskanal ist in der 7 schematisch bei 37 gezeigt. Ebenfalls alternativ es möglich, diese Einzelspiegel 26 so zu verkippen, dass das Beleuchtungslicht 16, das über diese verkippten Einzelspiegel 26 geführt wird, überhaupt nicht mehr zur Beleuchtung des Objektfeldes 5 beiträgt, also definiert abgeführt wird. Dieses Abführen erfolgt über einen Abschalt-Ausleuchtungskanal. Ein solcher Abschalt-Ausleuchtungskanal, der das Beleuchtungslicht nicht zum Pupillenfacettenspiegel 20 führt, ist in der 7 schematisch bei 36 gezeigt.
10 zeigt einen solchen Gruppen-Kipp-Schaltzustand der Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Gruppe 24a, der auch als Kippstellungs-Verteilung bezeichnet wird. Zur Erleichterung der Identifizierung des jeweils gemeinten Einzelspiegels 26 innerhalb der Einzelspiegel-Gruppe 24a wird dieser mit einer Indizierung 26 _i,j versehen, wobei i die Zahlenposition und j die Spaltenposition des jeweiligen Einzelspiegels 26 bezeichnet. Beim Gruppen-Kipp-Schaltzustand nach 10 sind die Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 in eine andere Kippstellung verbracht als alle anderen Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Gruppe 24a. Das Beleuchtungslicht 16, das auf diese anderen Einzelspiegel 26 trifft, wird über einen gemeinsamen Gruppen-Ausleuchtungskanal über ein und dieselbe Pupillenfacette 34 des Pupillenfacettenspiegels 20 hin zum Objektfeld 5 geführt. Das Beleuchtungslicht 16, das auf die verkippten Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 trifft, kann abhängig von der gewählten Kippstellung folgendennaßen geführt werden:

– Das Beleuchtungslicht 16 kann über eine andere Pupillenfacette 34 des Pupillenfacettenspiegels 20 hin zum Objektfeld 5 geführt werden als die Pupillenfacette 34, über die das Beleuchtungslicht 16 aller anderen Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Gruppe 24a geführt wird. Die Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 tragen in diesem Fall zur Beleuchtung des Objektfelds 5 aus einer anderen Richtung bei als die anderen Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Gruppe 24a. Dabei ist es möglich, dass die verkippten Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 das Beleuchtungslicht über ihre jeweiligen Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle hin alle zur gleichen Pupillenfacette 34 führen oder aber ihrerseits das Beleuchtungslicht 16 wieder zu verschiedenen Pupillenfacetten 34 des Pupillenfacettenspiegels 20 führen. So ist es beispielsweise möglich, dass der Einzelspiegel 26 _5,2 und der Einzelspiegel 26 _6,2 so verkippt sind, dass sie ein und dieselbe Pupillenfacetten 34 beaufschlagen, wohingegen die Einzelspiegel 26 _3,3 und 26 _4,6 eine weitere Pupillenfacette 34 mit dem Beleuchtungslicht 16 beaufschlagen, so dass die Einzelspiegel 26 der Einzelspiegel-Gruppe 24a insgesamt drei Pupillenfacetten 34 des Pupillenfacettenspiegels 20 mit dem Beleuchtungslicht 16 beaufschlagen. Grundsätzlich können die Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 sogar vier verschiedene Pupillenfacetten 34 beaufschlagen, so dass die gesamte Einzelspiegel-Gruppe 24a im Gruppen-Kipp-Schaltzustand nach 10 bis zu fünf Pupillenfacetten 34 beaufschlagen kann.
– Alternativ ist es möglich, dass mindestens einer der Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 so verkippt bzw. weggeklappt ist, dass das Beleuchtungslicht über diesen Einzelspiegel 26 dem Objektfeld 5 überhaupt nicht mehr zugeführt wird, also nicht zur Projektionsbelichtung des Retikels 7 beiträgt. Dies kann zur Beeinflussung einer Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts 16 genutzt werden, mit der das Objektfeld 5 beaufschlagt wird. Wenn beispielsweise alle Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 weggeklappt sind, also das Beleuchtungslicht 16 nicht zum Objektfeld 5 führen, tragen in der Einzelspiegel-Spalte 28 ₂ nicht mehr neun, sondern nur noch sieben der Einzelspiegel zur Objektfeldbeleuchtung bei, in der Einzelspiegel-Spalte 283 nicht mehr neun, sondern nur noch acht, und auch in der Einzelspiegel-Spalte 286 nicht mehr neun, sondern nur noch acht der Einzelspiegel 26. Es ergibt sich eine entsprechende Reduktion der Beleuchtungslicht-Intensität, mit der Objektpunkte auf dem Retikel 7 beaufschlagt werden, die längs Scan-Verlagerungswegen durch das Objektfeld 5 verlagert werden, deren Scanlinien längs der Einzelspiegel-Spalten 282, 283 und 287 verlaufen.

Wird das Beleuchtungslicht 16 der verkippten Einzelspiegel 26 _5,2, 26 _6,2, 26 _3,3 und 26 _4,6 zur Beleuchtung des Objektfeldes 5 über mindestens eine andere Pupillenfacette 34 des Pupillenfacettenspiegels 20 genutzt als das über das die anderen Einzelspiegel 20 der Einzelspiegel-Gruppe 24a geführte Beleuchtungslicht 16, kann dies dazu genutzt werden, das Beleuchtungslicht 16 aus verschiedenen Beleuchtungslichtrichtungen mit jeweils über das Objektfeld 5 angepasster Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dem Objektfeld 5 zuzuleiten. Dies wird nachfolgend anhand der 11 bis 15 näher erläutert:
Die 11 bis 15 zeigen jeweils schematisch den Pupillenfacettenspiegel 20 mit drei ausgewählten Pupillenfacetten 34 ₁, 34 ₂ und 34 ₃.
Bei der Beleuchtungsgeometrie nach 11 wird die Pupillenfacette 34 ₁ über alle Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle einer ersten Einzelspiegel-Gruppe 24a auf dem Feldfacettenspiegel 19 ausgeleuchtet, so dass diese erste Einzelspiegel-Gruppe 24a zur Beleuchtung des Objektfeldes 5 aus Richtung der Pupillenfacette 34 ₁ beiträgt. Die Pupillen facette 34 ₂ ist bei der Beleuchtungsgeometrie nach 11 unbeleuchtet. Aus Richtung der Pupillenfacette 34 ₂ wird das Objektfeld 5 also nicht beleuchtet. Die Pupillenfacette 34 ₃ wird von einer anderen Einzelspiegel-Gruppe 24a auf dem Feldfacettenspiegel 19 beleuchtet. Das Objektfeld 5 „sieht” also das Beleuchtungslicht 16, das über zwei Einzelspiegel-Gruppen 24a geführt wird, aus Richtung der beiden Pupillenfacetten 34 ₁ und 34 ₃.
Bei der Beleuchtungsgeometrie nach 12 ist ein Viertel aller Einzelspiegel der Einzelspiegel-Gruppe 24a, die vorher die Pupillenfacette 34 ₁ beleuchtet hat, nun so verkippt, dass das Beleuchtungslicht 16 nun hin zur Pupillenfacette 34 ₂ geführt ist. Das Objektfeld 5 „sieht” nun das Beleuchtungslicht 16 aus Richtung der Pupillenfacette 34 ₁ mit der relativen Intensität 3/4 aus Richtung der Pupillenfacette 34 ₂ mit der relativen Intensität 1/4 und aus Richtung der Pupillenfacette 34 ₃, deren Beleuchtung unverändert geblieben ist, mit der relativen Intensität 1. Die Pupillenfacetten 34 ₁, 34 ₂ und 34 ₃ werden also mit den relativen Intensitäten 3/4, 1/4 und 1 beleuchtet.
Bei der Beleuchtungsgeometrie nach 13 ist die Hälfte der Einzelspiegel 26, die bei der Beleuchtungsgeometrie nach 11 zur Beleuchtung der Pupillenfacette 34 ₁ beitrugen, nun so verkippt, dass das Beleuchtungslicht 16 über die verkippten Einzelspiegel 26 nun hin zur Pupillenfacette 34 ₂ geführt ist. Die Pupillenfacetten 34 ₁, 34 ₂ und 34 ₃ werden nun mit den relativen Intensitäten 1/2, 1/2 und 1 beleuchtet.
Bei der Beleuchtungsgeometrie nach 14 sind drei Viertel der Einzelspiegel 26, die bei der Beleuchtungsgeometrie nach 11 zur Beleuchtung der Pupillenfacette 34 ₂ beitrugen, nun so verkippt, dass das Beleuchtungslicht 16 über drei Viertel der Einzelspiegel 26 nun hin zur Pupillenfacette 34 ₂ geführt ist. Die Pupillenfacetten 34 ₁, 34 ₂ und 34 ₃ werden nun mit den relativen Intensitäten 1/4, 3/4 und 1 beleuchtet.
Bei der Beleuchtungsgeometrie nach 15 sind alle der Einzelspiegel 26, die bei der Beleuchtungsgeometrie nach 11 zur Beleuchtung der Pupillenfacette 34 ₁ beitrugen, nun so verkippt, dass das Beleuchtungslicht 16 über alle Einzelspiegel 26 nun hin zur Pupillenfacette 34 ₂ geführt ist. Die Pupillenfacetten 34 ₁, 34 ₂ und 34 ₃ werden nun mit den relativen Intensitäten 0, 1 und 1 beleuchtet.
Bei den Beleuchtungsgeometrien nach den 12 bis 14 kann die Situation herbeigeführt werden, dass Teile des Objektfeldes 5 mit einer ersten Beleuchtungswinkelverteilung und andere Teile des Objektfeldes 5 mit einer zweiten Beleuchtungswinkelverteilung beaufschlagt werden.
Der Abfolge der Beleuchtungsgeometrien nach den 11 bis 15 kann beispielhaft entnommen werden, dass ein quasi-kontinuierlicher Übergang der Beleuchtung aus verschiedenen Beleuchtungsrichtungen durch entsprechende Verkippung von Einzelspiegeln 26 innerhalb der Einzelspiegel-Gruppe 24a möglich ist. Eine Feinheit einer Anpassung der relativen Beleuchtungsintensitäten aus Richtung der verschiedenen Pupillenfacetten kann über die Vorgabe der Anzahl der Einzelspiegel 26 innerhalb der Einzelspiegel-Gruppen 24a beeinflusst werden. Bei den 24 × 3-Arrays der Einzelspiegel-Gruppen 24a nach 7 lässt sich die relative Intensitätsbeeinflussung längs der Scanrichtung y auf 1/3 genau vornehmen; bei den 7 × 9-Arrays auf 1/9 genau.
Eine Anpassung des Beleuchtungssystems 3 an die Eigenschaften der jeweiligen Lichtquelle 2 ist somit möglich.
Zum Anpassen der Beleuchtungsintensitätsverteilung über die verschiedenen, durch die Lage der Pupillenfacetten 34 auf dem Pupillenfacetten-Spiegel 20 vorgegebenen Beleuchtungsrichtungen, also zur Anpassung der Beleuchtungsgeometrie, kann folgender Algorithmus verwendet werden:
Betrachtet wird eine virtuelle Feldfacette i, also eine Einzelspiegel-Gruppe 24a, die verschiedene Pupillenfacetten 34, beleuchten kann. Die Schaltstellung der i-ten virtuellen Feldfacette wird durch j_i angegeben.
Wird mit k eine bestimmte Struktur auf der Lithographiemaske 7 bezeichnet, so ergibt sich am Feldpunkt 1 an einer gewünschten Strukturkantenposition eine Luftbildintensität, also eine Intensität des Beleuchtungslichts 16 am Ort des Bildfeldes 11, von
a_ij,k ist der Intensitätsanteil der Feldfacette i in der Schaltstellung j_i am Ort der Struktur k (k-te Struktur) im Bildfeld 11. Die gesamte Luftbildintensität für die k-te Struktur ergibt sich dann durch Summation über alle virtuellen Feldfacetten,
wobei das Ergebnis von den Stellungen j_i der virtuellen Feldfacetten abhängt. Um alles einfacher schreiben zu können, wird zunächst davon ausgegangen, dass es nur zwei Schaltstellungen gibt, die mit „1” und „2” bezeichnet werden, das heißt j_i ∊ {1, 2}. Dies entspricht einer konventionellen Beleuchtungsoptik mit monolithischen Feldfacetten. Dann kann die obige Gleichung wie folgt geschrieben werden:
Dies kann zusammengefasst werden zu
Dies ist eine lineare Gleichung. Die Lösung derartiger linearer Gleichungssysteme ist in der mathematischen Literatur ausführlich behandelt.
Das Ziel bei der Einstellung einer Beleuchtungsgeometrie für das Beleuchtungssystem 3 ist es, dass alle Strukturen auf dem Retikel 7 an einer gewünschten Struktur-Kantenposition dieselbe Intensität I₀ haben, die dann als Lackschwelle für eine für das Beleuchtungslicht 16 empfindliche Beschichtung auf dem Wafer 13 gewählt wird.
Was die Einstellung der Beleuchtungsgeometrie betrifft, so handelt es sich bei dieser Gleichung um eine Optimierungsaufgabe: Finde die besten Werte für die j_i, so dass diese Gleichung möglichst gut erfühlt wird.
Tatsächlich gilt nicht j_i ∊ {1; 2} sondern j_i E [1; 2], da es, wie vorstehend anhand der 11 bis 15 bereits erläutert, ein Quasi-Kontinuum an Schaltstellungen gibt. Die Anzahl der Zwischenstellungen hängt davon ab, aus wie vielen Einzelspiegeln 26 die jeweilige Einzelspiegel-Gruppe 24a aufgebaut ist. Die Lösung von Gleichung (5) kann dann mit entsprechenden Optimierungs-Algorithmen direkt berechnet werden. Auch wenn die Lösung auf diskrete Werte festgelegt ist, aber die Anzahl dieser diskreten Werte >> 1 ist, so gibt es effiziente Algorithmen – je größer die Anzahl der erlaubten diskreten Werte, desto besser.
Diese Algorithmen beruhen darauf, zuerst das kontinuierliche Problem zu lösen. Anschließend werden einzelne Komponenten j_i der kontinuierlichen Lösungen auf verschiedene erlaubte diskrete Werte gesetzt, z. B. die beiden erlaubten diskreten Werte, die am nächsten an der kontinuierlichen Lösung liegen, so dass eine große Anzahl von Kombinationen durchprobiert werden muss. Ergibt sich für den Wert j_i beispielsweise 1,05, so bedeutet dies, dass bei einer Einzelspiegel-Gruppe mit 100 Einzelspiegeln fünf dieser Einzelspiegel in eine der Schalt- bzw. Kippstellungen und 95 der Einzelspiegel in eine andere Schaltstellung zu stellen sind. Wird für die übrigen Komponenten das sich nun ergebene neue kontinuierliche Problem gelöst, so erhält man eine Abschätzung für die Qualität der bestenfalls erreichbaren Lösung. Ist diese schlecht, so muss nicht für die übrigen, noch kontinuierlichen Komponenten des Lösungsvektors nach einer diskreten Lösung gesucht werden. Dieses erlaubt es, den Lösungsbaum schnell und effektiv zu beschneiden.
Auf Grund des möglichst frühen Abschneidens nicht sinnvoller Teile des Lösungsbaums (basierend auf den Schritten „betrachte mehrere Möglichkeiten” und „verwerfe auf Grund einer Abschätzung”) werden diese Algorithmen als „Branch and Bound” bezeichnet. Ein Überblick findet sich zum Beispiel in „Branch-And-Bound Methods: A Survey" von E. L. Lawler and D. E. Wood, veröffentlicht auf den Seiten 699–719 der Zeitschrift „Operations Research", Band 14 (1966).
Zur Einstellung einer Beleuchtungsgeometrie der Beleuchtungsoptik 4 des Beleuchtungssystems 3 wird zunächst auf Grundlage der obigen Gleichung (1) eine Soll-Beleuchtungsgeometrie vorgegeben. Die Soll-Beleuchtungsgeometrie wird abhängig von der abzubildenden Struktur auf dem Retikel 7 vorgegeben. Anschließend werden Kippwinkel der Einzelspiegel 26 innerhalb ein und derselben Einzelspiegel-Gruppe 24a durch Vorgabe der jeweiligen Schaltstellung und Zuhilfenahme des vorstehend angesprochenen Optimierungs-Algorithmus variiert. Diese Variation erfolgt derart, dass Kippstellungs-Verteilungen bzw. Gruppen-Kipp-Schaltzustände der Einzelspiegel 26 innerhalb der Einzelspiegel-Gruppe 24a zugelassen sind, in denen mindestens eine erste Kippstellung vorliegt, in der die jeweilige Einzelspiegel über einen ersten Gruppen-Ausleuchtungskanal 35 einer ersten Pupillenfacette, also beispielsweise der Pupillenfacette 34 ₁, zugeordnet ist, und in denen mindestens eine weitere Kippstellung mindestens eines der Einzelspiegel 26 vorliegt, in dem dieser über einen weiteren Ausleuchtungskanal einer weiteren Pupillenfacette, beispielsweise der Pupillenfacette 34 ₂, zugeordnet oder einem Abschalt-Ausleuchtungskanal zugeordnet ist.
Diese Variation der Einzelspiegel-Kippwinkel erfolgt solange mit Hilfe des Optimierungs-Algorithmus, bis eine Ist-Beleuchtungsgeometrie mit der Soll-Beleuchtungsgeometrie innerhalb vorgegebener Toleranz mit übereinstimmt.
Die Variation der Kippwinkel der Einzelspiegel 26 wird dabei für alle Einzelspiegel-Gruppen 24a durchgeführt, die jeweils über einen eigenen Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal einer eigenen zweiten Facette, also einer eigenen Pupillenfacette 34 des Pupillenfacettenspiegels 20, zugeordnet sind.
Sobald im Rahmen der Variation eine diskrete, also erlaubte Lösung der Gleichung (5) gefunden ist, ergeben sich hieraus direkt die notwendigen Kippwinkel der Einzelspiegel 26.
Bei der Projektionsbelichtung mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird zunächst mit Hilfe des vorstehend erläuternden Einstellungsverfahrens eine Beleuchtungsgeometrie eingestellt. Dann wird wenigstens ein Teil des Retikels 7 im Objektfeld 5 auf einen Bereich der lichtempfindlichen Schicht auf den Wafer 13 im Bildfeld 11 zur lithografischen Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauteils, beispielsweise eines Mikrochips, abgebildet. Hierbei werden das Retikel 7 und der Wafer 13 zeitlich synchronisiert in der y-Richtung kontinuierlich im Scannerbetrieb verfahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2011/0001947 A1 [0002]
US 6859515 B2 [0021]
EP 1225481 A [0021]
WO 2009/100856 A1 [0026]
US 6438199 B1 [0041]
US 6658084 B2 [0041]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Branch-And-Bound Methods: A Survey” von E. L. Lawler and D. E. Wood, veröffentlicht auf den Seiten 699–719 der Zeitschrift „Operations Research”, Band 14 (1966) [0068]

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Beleuchtungsgeometrie für eine – Beleuchtungsoptik (4) für die EUV-Projektionslithographie zur Führung von Beleuchtungslicht (16) hin zu einem Objektfeld (5), in dem eine Lithographiemaske (7) anordenbar ist, – mit einem ersten Facettenspiegel (19), der eine Vielzahl von zwischen mindestens zwei Kippstellungen schaltbaren Einzelspiegeln (26) aufweist, die Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle (37) zur Führung von Beleuchtungslicht-Teilbündeln hin zum Objektfeld (5) bereitstellen, – mit einem zweiten Facettenspiegel (20), der dem ersten Facettenspiegel (19) im Strahlengang des Beleuchtungslichts (16) nachgeordnet ist und eine Mehrzahl von Facetten (34) aufweist, die jeweils zur Abbildung einer Gruppe (24a) der Einzelspiegel (26) des ersten Facettenspiegels (19) in das Objektfeld (5) über einen Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal beitragen, wobei die Bilder der Einzelspiegel (26) jeweils einer Einzelspiegel-Gruppe (24a) im Objektfeld (5) zum gesamten Objektfeld (5) ergänzen, mit folgenden Schritten: – Vorgeben einer Soll-Beleuchtungsgeometrie, – Variieren von Kippwinkeln der Einzelspiegel (26) innerhalb ein und derselben Einzelspiegel-Gruppe (24a), wobei die Einzelspiegel (26) – in einer ersten Kippstellung über einen ersten Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal (35) einer ersten Facette (34 ₁) des zweiten Facettenspiegels (20) zugeordnet sind, – in mindestens einer weiteren Kippstellung – über einen weiteren Ausleuchtungskanal (37) einer weiteren Facette (342) des zweiten Facettenspiegels (20) zugeordnet sind oder – einem Abschalt-Ausleuchtungskanal (36) zugeordnet sind, über den das über den Einzelspiegel (26) geführte Beleuchtungslicht (16) nicht zur Beleuchtung des Objektfeldes (5) beiträgt, – derart, dass Kippstellungs-Verteilungen der Einzelspiegel (26) innerhalb der Einzelspiegel-Gruppe (24a) zugelassen sind, in denen mindestens eine erste Kippstellung und mindestens eine weitere Kippstellung vorliegt, – bis eine Ist-Beleuchtungsgeometrie mit der Soll-Beleuchtungsgeometrie innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation der Kippwinkel der Einzelspiegel (26) für alle Einzelspiegel-Gruppen (24a) durchgeführt wird, die jeweils über einen eigenen Gruppenspiegel-Ausleuchtungskanal einer eigenen zweiten Facette (34) zugeordnet sind.
Verfahren zur Projektionsbelichtung mit folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1), – mit einem Beleuchtungssystem (3), – mit einer Beleuchtungsoptik (4) zur Führung von Beleuchtungslicht (16) hin zu einem Objektfeld (5), in dem eine Lithographiemaske (7) anordenbar ist, – mit einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (5) in ein Bildfeld (11), – mit einer EUV-Lichtquelle (2), – mit einem Objekthalter (8) zur Halterung der Lithographiemaske (7) im Objektfeld (5), – mit einem Waferhalter (14) zur Halterung eines Wafers (13) im Bildfeld (11), – Einstellen einer Beleuchtungsgeometrie mit einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, – Bereitstellen des Wafers (13), – Bereitstellen der Lithographiemaske (7), – Projizieren wenigstens eines Teils der Lithographiemaske (7) auf einen Bereich einer lichtempfindlichen Schicht des Wafers (13) mit Hilfe der Projektionsoptik (10) der Projektionsbelichtungsanlage (1).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Beleuchtungsgeometrie abhängig von der abzubildenden Struktur auf der Lithographiemaske (7) vorgegeben wird.
Mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil, hergestellt durch ein Verfahren nach Anspruch 4.