DE102012208096A1

DE102012208096A1 - Beleuchtungssystem für die EUV- Projektionslithografie

Info

Publication number: DE102012208096A1
Application number: DE102012208096A
Authority: DE
Inventors: Michael Patra; Manfred Maul; Markus Degünther
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2013-05-29

Abstract

Ein Beleuchtungssystem (5) für die EUV-Projektionslithografie hat eine Beleuchtungslicht (12) generierende Lichtquelle (2) mit einem Lichtleitwert, der kleiner ist als 1 × 10^–7 m²rad². Eine Beleuchtungsoptik (1) dient zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes (6) mit dem Beleuchtungslicht (12). Die Beleuchtungsoptik (1) hat eine Beleuchtungs-Pupillenebene (18a), in der eine Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung einer Verteilung von sekundären Beleuchtungslichtquellen entspricht, mit der das Beleuchtungsfeld (6) ausgeleuchtet wird. Im Strahlengang des Beleuchtungslichts (12) zwischen der Beleuchtungs-Pupillenebene (18a) und dem Beleuchtungsfeld (6) ist eine feldnahe optische Beleuchtungswinkel-Variationskomponente (20) angeordnet. Diese ist so ausgeführt, dass Beleuchtungswinkel, mit denen das Beleuchtungsfeld (6) ausgeleuchtet wird, um einen mittleren Beleuchtungswinkel variieren. Es resultiert ein Beleuchtungssystem, dessen Abbildungsleistung verbessert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für die EUV-Projektionslithografie mit einer Beleuchtungslicht generierenden Lichtquelle mit kleinem Lichtleitwert. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem und einer abbildenden Optik, ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit einer solchen Projektionsbelichtungsanlage und ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.
Komponenten für die EUV-Projektionslithografie sind bekannt aus der US 2003/0002022 A1 und der DE 2009 025 655 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass dessen Abbildungsleistung verbessert ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Beleuchtungssystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass Probleme, die aufgrund einer nur sehr punktuellen Füllung einer Beleuchtungs-Pupillenebene durch die Lichtquelle mit dem kleinen Lichtleitwert verknüpft sind, sich durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Beleuchtungswinkel-Variationskomponente verringern oder sogar ganz eliminieren lassen. Bei der Lichtquelle mit dem kleinen Lichtleitwert kann es sich um eine Synchrotron-Strahlungsquelle oder um eine Strahlungsquelle auf Basis eines Freie-Elektronen-Lasers (FEL)handeln. Der Lichtleitwert kann kleiner sein als 1 × 10^–7m²rad². Auch noch kleinere Lichtleitwerte der Lichtquelle sind aufgrund der winkelvariierenden Wirkung der feldnahen optischen Beleuchtungswinkel-Variationskomponente möglich. Insbesondere führen kleine Variationen in einer Richtungsstabilität einer Strahlrichtung der Lichtquelle nicht zu großen Änderungen in der Abbildungsleistung, da die Variation der Beleuchtungswinkel, die über die Beleuchtungswinkel-Variationskomponente herbeigeführt wird, stabilitätserhöhend wirkt. Die optische Beleuchtungswinkel-Variationskomponente ist feldnah angeordnet. Die Feldnähe der Beleuchtungswinkel-Variationskomponente kann über einen Parameter P charakterisiert werden, der in der WO 2009/024164 A definiert ist. Für die erfindungsgemäße Beleuchtungswinkel-Variationskomponente gilt: P < 0,5, insbesondere P < 0,4, < 0,3, < 0,2 oder < 0,1. Die Beleuchtungsoptik kann mit einem Feldfacettenspiegel und einem Pupillenfacettenspiegel ausgeführt sein, wie dies aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist.
Statische Strukturen der Beleuchtungswinkel-Variationskomponente führen zu einer stabilen optischen Auslegung des Beleuchtungssystems. Beispiele zur Ausgestaltung statischer Strukturen zur Variation eines Beleuchtungswinkels sind in der DE 10 2009 047 316 A1 beschrieben.
Eine Zonenunterteilung der Beleuchtungswinkel-Variationskomponente nach Anspruch 3 ermöglicht eine Beleuchtungswinkel-Variationskomponente, bei der unerwünschte Streuverluste vermieden sind. Zwischen benachbarten Zonen der Beleuchtungswinkel-Variationskomponente kann ein scharfer oder alternativ auch ein kontinuierlicher Übergang der ablenkenden Wirkung vorliegen.
Eine angetriebene Verlagerbarkeit nach Anspruch 4 erfordert keinen Eingriff in eine optische Gestaltung der Beleuchtungswinkel-Variationskomponente selbst. Grundsätzlich kann auch ein bereits existierendes Beleuchtungssystem auf diese Weise durch Hinzufügung eines entsprechenden Antriebs nachgerüstet werden.
Eine Ausführung der Beleuchtungswinkel-Variationskomponente nach Anspruch 5 oder 6 vermeidet unnötige Verluste. Der Einfallswinkel kann größer sein als 70 deg (70 %), größer sein als 75 deg oder kann auch noch größer sein. Derartige Einfallswinkel von mindestens 50 deg werden auch als streifender Einfall bezeichnet.
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 7, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 8 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 9 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem bereits erläutert wurden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch Hauptkomponenten einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie;
2 eine Aufsicht auf eine Pupille einer abbildenden Optik der Projektionslichtungsanlage nach 1, wobei Pupillenabschnitte, die zur Abbildung bei der Projektionslithografie beitragen, sowie ein Ausleuchtungskanal des Beleuchtungslichts, der über genau eine Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage geführt ist, hervorgehoben sind;
3 in einer zur 2 ähnlichen Darstellung die Pupille der abbildenden Optik mit dem hervorgehobenen Ausleuchtungskanal in einer im Vergleich zur 2 anderen Betriebssituation;
4 in einer Aufsicht einen Umlenkspiegel der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1, wobei der Umlenkspiegel zwischen einem Pupillenfacettenspiegel und einer Objektebene der Beleuchtungsoptik nach 1 angeordnet ist, wobei einige Einzel-Strukturelemente dargestellt sind;
5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in 4;
6 eine Ansicht auf den Spiegel nach 4 längs eines Strahlengangs der in der Beleuchtungsoptik nach 1 geführten EUV-Strahlung;
7 und 8 jeweils in zu den 2 und 3 ähnlichen Ansichten eine Pupille der abbildenden Optik, wobei ein Ausleuchtungskanal einer weiteren Ausführung einer Beleuchtungsoptik für die Projektionsbelichtungsanlage in zwei Betriebssituationen der Projektionsbelichtungsanlage dargestellt ist;
9 eine Aufsicht auf eine Variante des Umlenkspiegels zum Einsatz in der Beleuchtungsoptik zur Erzeugung von Ausleuchtungskanälen nach den 7 und 8.
1 zeigt schematisch eine Beleuchtungsoptik 1, eine Lichtquelle 2 und eine abbildende Optik bzw. Projektionsoptik 3 einer Projektionsbelichtungsanlage 4 der EUV-Mikrolithografie. Ein Beleuchtungssystem 5 der Projektionsbelichtungsanlage 4 hat neben der Beleuchtungsoptik 1, die zur Beleuchtung eines Objektfeldes 6 der Projektionsbelichtungsanlage dient, die Projektionsoptik 3 zur Abbildung des Objektfeldes 6, das in einer Objektebene liegt, in ein Bildfeld 7 in einer Bildebene. Neben dem Beleuchtungssystem 5 und der EUV-Lichtquelle 2 hat die Projektionsbelichtungsanlage 4 insbesondere noch eine Mehrzahl mechanischer Komponenten, Halter 8, 9 für ein in der Objektebene angeordnetes, in der 1 gestrichelt dargestelltes Retikel 10 und für einen in der Bildebene angeordneten, in der 1 gestrichelt dargestellten Wafer 11. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des im Bereich des Bildfeldes 7 in der Bildebene angeordneten Wafers.
Die abbildende Optik 3 ist als katoptrische Optik mit einer Mehrzahl von Spiegeln ausgeführt, von denen in der 1 schematisch zwei Spiegel M1, M2, dargestellt sind. Die abbildende Optik 3 hat in der Regel eine größere Anzahl von Spiegeln beispielsweise vier, sechs oder acht Spiegel.
Bei der Licht- bzw. Strahlungsquelle 2 handelt es sich um eine EUV-(Extremes Ultraviolett)Lichtquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Ein für die EUV-Projektionsbelichtung genutztes Wellenlängenband bzw. ein Ziel-Wellenlängenbereich der EUV-Strahlung 8 liegt beispielsweise bei 13,5 nm ±1 nm. Die EUV-Strahlung 12 wird nachfolgend auch als Beleuchtungs- und Abbildungslicht bezeichnet. Auch ein anderer Ziel-Wellenlängenbereich, beispielsweise zwischen 5 nm und 17 nm, ist möglich. Eine Bandbreite des genutzten EUV-Wellenlängenbandes kann zwischen 0,1 nm und 2 nm liegen. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine Synchrotronquelle oder um eine Quelle auf Basis eines freien Elektronenlasers (FEL). Die Lichtquelle 2 hat einen Lichtleitwert, der kleiner ist als 10^–7m²rad². Der Lichtleitwert ist das kleineste Volumen des Phasenraums, welcher 90% der Lichtenergie enthält. Die erzeugte EUV-Strahlung 12 propagiert durch eine Zwischenfokusebene 13, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 14 mit Feldfacetten 15 trifft, die vom Beleuchtungslicht 12 beaufschlagt werden. Die Feldfacetten 15 sind bogenförmig, können aber auch rechteckig gestaltet sein.
In der Zwischenfokusebene 13 hat die EUV-Strahlung einen Zwischenfokus Z, d. h., einen Ort kleinster transversaler Ausdehnung.
Die vom Feldfacettenspiegel 14 reflektierte EUV-Strahlung 12 ist aus einer Vielzahl von Ausleuchtungskanälen, also von Strahlungs-Teilbündeln, aufgebaut, wobei jedes Teilbündel von einer bestimmten Feldfacette 15 reflektiert wird. Jedes Teilbündel trifft wiederum auf eine dem Teilbündel über den Ausleuchtungskanal zugeordnete Pupillenfacette 16 eines Pupillenfacettenspiegels 17.
Die Pupillenfacetten 16 sind auf einer gemeinsamen Trägerplatte 18 des Pupillenfacettenspiegels 17 angeordnet. Der Pupillenfacettenspiegel ist in einer Beleuchtungs-Pupillenebene 18a angeordnet. Die Pupillenfacetten 16 sind rund und dicht gepackt angeordnet. Mit dem Feldfacettenspiegel 14 werden am Ort der Pupillenfacetten 16 des Pupillenfacettenspiegels 17 sekundäre Lichtquellen als Bilder des Zwischenfokus Z in der Zwischenfokusebene 13 erzeugt. Der Pupillenfacettenspiegel 17 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 1 angeordnet, die mit einer Pupillenebene 19 der Projektionsoptik 3 zusammenfällt oder zu dieser optisch konjugiert ist. Eine Intensitätsverteilung der EUV-Strahlung 12 auf dem Pupillenfacettenspiegel 16 ist daher direkt korreliert mit einer Beleuchtungswinkelverteilung einer Beleuchtung des Objektfeldes 6 in der Objektebene und einer Beleuchtung des Bildfeldes 7 in der Bildebene.
Mithilfe des Pupillenfacettenspiegels 17 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 19 werden die Feldfacetten 15 des Feldfacettenspiegels 14 in das Objektfeld 6 abgebildet. Die Übertragungsoptik 19 hat zumindest einen dem Pupillenfacettenspiegel 16 nachgeordneten reflektierenden Spiegel 20. Der Spiegel 20 der Übertragungsoptik im Strahlengang vor dem Objektfeld 6 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Gracing Incidence-Spiegel) ausgeführt. Der letzte Spiegel 20 wird nachfolgend auch als G-Spiegel bezeichnet. Ein Einfallswinkel des Beleuchtungslichts auf dem G-Spiegel 20, gemessen von der Normalen auf der reflektierenden Oberfläche 27, beträgt 65°. Der G-Spiegel 20 stellt eine feldnahe optische Beleuchtungswinkel-Variationskomponente im Strahlengang des Beleuchtungslichts 12 zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 17 und dem Bildfeld 7 dar, was nachfolgend noch näher erläutert wird.
Zur Charakterisierung der Feldnähe des G-Spiegels 20 wird ein Parameter P herangezogen, der in der WO 2009/024164 A definiert ist. In einer Feldebene gilt P = 0, da dort der Durchmesser sogenannter Subaperturen, also einzelnen Feldpunkten zugeordneter Teilbündel des Beleuchtungslichts 12, Null ist. In einer Pupillenebene gilt P = 1, da dort alle Hauptstrahlen des Beleuchtungslichts den gleichen Punkt, nämlich das Zentrum der Pupille, durchtreten und somit zusammenfallen. Für den G-Spiegel 20 gilt: P < 0,5, insbesondere P < 0,4, < 0,3, < 0,2 oder < 0,1.
Im Regelfall haben die Feldfacetten 15 die Form des auszuleuchtenden Objektfelds 6. Derartige Feldfacetten sind beispielsweise aus der US 6,452,661 und der US 6,195,201 bekannt. Soweit beispielsweise der G-Spiegel 20 vor dem Objektfeld 6 eine feldformende Wirkung hat, kann sich die Form der Feldfacetten 15 von der Form des auszuleuchtenden Objektfelds 3 auch unterscheiden.
2 zeigt schematisch in einer Aufsicht eine Pupille 21 der abbildenden Optik 3 in der Pupillenebene 19. Dargestellt sind neben einer kreisförmigen äußeren Berandung der Pupille 21 auch diejenigen Pupillenabschnitte 22, 23, die zur Bildformung im Bildfeld 7 beitragen. Diese Pupillenabschnitte 22, 23 sind diejenigen Anteile der Pupille, für welche die –1. oder +1. Beugungsordnung des Abbildungslichts 12, das am Retikel 10 gebeugt wurde, durch die abbildende Optik 3 hin zum Bildfeld geführt werden kann und damit zur Abblidung beitragen kann. Die Größe der Objektstrukturen auf dem Retikel 10 und die Wellenlänge des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 12 ergeben den Beugungswinkel und damit die Lage der Pupillenabschnitte 22, 23.
Gezeigt ist in der 2 stellvertretend und beispielhaft die Intensitätsverteilung eines Ausleuchtungskanals 24 des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 12 in der Pupille 21. Dieser Ausleuchtungskanal ist um ein Zentrum 24 _Z verschmiert ausgeführt. Eine Intensitätsverteilung des Ausleuchtungskanals 24 hat um das Zentrum 24 _Z einen Durchmesser D, der um ein Vielfaches größer ist als ein Durchmesser eines Bildes der Lichtquelle 2. Die Vergrößerung des Durchmessers im Vergleich zum Bild der Lichtquelle 2 ist auf die Wirkung der Beleuchtungswinkel-Variationskomponente, also des G-Spiegels 20 zurückzuführen. Dies wird nachfolgend noch erläutert. Entsprechend dem Durchmesser D der Intensitätsverteilung der Ausleuchtungskanäle 24, 28 variieren Beleuchtungswinkel, mit denen das Beleuchtungsfeld 6 ausgeleuchtet wird, um einen mittleren Beleuchtungswinkel.
3 zeigt den gleichen Ausleuchtungskanal 24 in einer anderen Betriebssituation des Beleuchtungssystems 5 der Projektionsbelichtungsanlage 4. Hierbei hat sich eine geringfügige Veränderung der Strahlrichtung des Ausleuchtungskanals 24 ergeben, was zu einer Änderung der Lage der Intensitätsverteilung des Ausleuchtungskanals 24 in der Pupille 21 führt. Im Vergleich zur 2 ist das Zentrum 24 _Z des Ausleuchtungskanals 24 um einen Verlagerungsweg d in 3 nach rechts verlagert. Es gilt d << D, zum Beispiel d < 0,2 D. Die Verschiebung des Ausleuchtungskanals 24 führt dazu, dass ein weiterer Anteil der Intensität des Ausleuchtungskanals 24 den zur Abbildung beitragenden Pupillenabschnitt 22 verlassen hat. Erhebliche Anteile der Intensität des Ausleuchtungskanals 24 liegen aber immer noch innerhalb des zur Abbildung beitragenden Pupillenabschnitts 22. Damit trägt der Ausleuchtungskanal 24 auch dann noch zur Abbildung bei, wenn das Zentrum 24 _Z des Ausleuchtungskanals 24 jenseits einer Abschnittsgrenze 22 _G des Pupillenabschnitts 22, also nicht mehr in den zur Abbildung beitragenden Pupillenabschnitten 22, 23, liegt.
Die 4 bis 6 zeigen Details zum Aufbau des als Beleuchtungswinkel-Variationskomponente ausgeführten G-Spiegels 20. Dargestellt ist eine Variante, bei der der Spiegel 20 für streifenden Einfall Einzel-Strukturelemente zur Vergrößerung einer Verteilung von Ausfallswinkeln des auf den G-Spiegel 20 treffenden Beleuchtungslichts 12 aufweist. In den 4 bis 6 ist eine Variante dargestellt, bei der sowohl Vertiefungen 25 als auch Erhebungen 26 auf einer reflektierenden Oberfläche 27 des G-Spiegels 20 für streifenden Einfall angeordnet sind. Die Darstellung nach den 4 bis 6 ist in Bezug auf die Strukturen 25, 26 schematisch und dimensionsmäßig übertrieben vergrößert.
4 zeigt eine Aufsicht auf den G-Spiegel 20 für streifenden Einfall, gesehen in einer Blickrichtung senkrecht zur reflektierenden Oberfläche 27 von diesem. Sowohl die Vertiefungen 25 als auch die Erhebungen 26 haben in der y-Richtung, also in der Richtung, die zusammen mit einer Normalen auf die Reflexionsfläche 27 eine Einfallsebene für den streifenden Einfall auf dem G-Spiegel 20 aufspannt, eine Ausdehnung, die ein Vielfaches der Ausdehnung der Strukturen 25, 26 in der hierzu senkrechten x-Richtung beträgt, zusammen mit der y-Richtung die Reflexionsfläche 27 aufspannt. Das y/x-Ausdehnungsverhältnis der Strukturen 25, 26 ist so, dass in der Projektion des G-Spiegels 20 für streifenden Einfall in Richtung der einfallenden EUV-Strahlung 12, wobei diese Projektion in der 6 dargestellt ist, die Strukturen 25, 26 rotationssymmetrisch, also rund, erscheinen.
In der 5 ist ein Ausschnitt des G-Spiegels 20 für streifenden Einfall gebrochen dargestellt. Die Darstellung nach 5 ist hinsichtlich der Ausdehnungen der Strukturen 25, 26 übertrieben vergrößert. Dargestellt ist ein Ausschnitt der reflektierenden Oberfläche 27 mit genau einer Vertiefung 25 und genau einer Erhebung 26. Natürlich ist auch eine Gestaltung des G-Spiegels 20 ausschließlich mit Vertiefungen 25 oder ausschließlich mit Erhebungen 26 möglich.
Die Strukturen 25, 26 stellen statische Strukturen auf dem G-Spiegel 20 dar.
Die Vertiefungen 25 bzw. die Erhebungen 26 können beispielsweise einen Durchmesser von 50 µm haben. Innerhalb der auf dem G-Spiegel 20 insgesamt ausgeleuchteten Fläche können zum Beispiel 30 000 derartiger Strukturen 25, 26 untergebracht sein.
Die Strukturen 25, 26 können eine typische Dimension zwischen 0,05 und 0,3 mm haben.
Die Richtungsbeeinflussung der EUV-Strahlung 12 durch die Strukturen 25, 26 kann durch Reflexion, kann durch Streuung, kann aber auch durch Beugung erfolgen.
Anhand der 7 bis 9 wird eine weitere Variante einer Ausführung des G-Spiegels 20 als Beleuchtungswinkel-Variationskomponente erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 und insbesondere auf die 2 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
7 zeigt in einer ersten Betriebssituation der Projektionsbelichtungsanlage 4 die Intensitätsverteilung eines Ausleuchtungskanals 28 in der Pupille 21 der abbildenden Optik 3. Im Unterschied zum Ausleuchtungskanal 24 der Ausführung nach den 2 bis 6 ist der Ausleuchtungskanal 28 als ringförmige Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung um ein Zentrum 28 _Z ausgeführt. Ein Durchmesser D des Ausleuchtungskanals 28 entspricht dem Durchmesser D des Ausleuchtungskanals 24 der Ausführung nach den 2 bis 6.
8 zeigt wiederum den Ausleuchtungskanal 28 in einer anderen Betriebssituation der Projektionsbelichtungsanlage 4 als in der 7 mit um einen Verlagerungsweg d im Vergleich zur 7 verschobenen Ausleuchtungskanal 28. Auch hier gilt wiederum D >> d, sodass auch nach der Verschiebung noch erhebliche Anteile der Beleuchtungslichtintensität des Ausleuchtungskanals 28 im Pupillenabschnitt 22 liegen und zur Abbildung beitragen.
9 zeigt in einer zur 4 ähnlichen Darstellung einen G-Spiegel 29, der über eine Variation der Ablenkung des Beleuchtungslichts 12 eine Vergrößerung der Ausdehnung der Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung der Ausleuchtungskanäle 28 und damit eine Beleuchtungswinkel-Variation herbeiführt. Die reflektierende Oberfläche 27 des G-Spiegels 29 ist in streifenförmige Zonen 30 ₁, 30 ₂, ..., 30 _n unterteilt, die in der 9 von oben nach unten auch mit aufsteigendem Index durchnummeriert sind. Die Zonen 30 ₁ sowie 30 _1+n×8lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 um einen zusätzlichen Ablenkwinkel-Anteil in der 9 nach rechts ab. Die Zonen 30 ₂, 30 _2+n×8 lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 in der 9 schräg nach rechts unten ab. Die Zonen 30 ₃, 30 _3+n×8 lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 in der 9 vertikal nach unten ab. Die Zonen 30 ₄, 30 _4+n×8 lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 in der 9 schräg nach links unten ab. Die Zonen 30 ₅, 30 _5+n×8 lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 in der 9 schräg nach links ab. Die Zonen 30 ₆, 30 _6+n×8 lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 in der 9 schräg nach links oben ab. Die Zonen 30 ₇, 30 _7+n×8 lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 in der 9 vertikal nach oben ab. Die Zonen 30 ₈, 30 _8+n×8 lenken auftreffendes Beleuchtungslicht 12 in der 9 schräg nach rechts oben ab.
Zwischen den Zonen 30 _iund 30 _i +1 kann ein scharfer Übergang hinsichtlich eines Richtungswechsels der ablenkenden Wirkung für das Beleuchtungslicht 12 oder alternativ ein kontinuierlicher Übergang vorliegen. Die unterschiedliche ablenkende Wirkung der Zonen 30 _iauf das Beleuchtungslicht 12 kann durch eine entsprechend unterschiedliche Verkippung der Zonen 30 _i gegeneinander erreicht werden. Diese Verkippung kann durch Korrigieren und/oder Mikro- bzw. Nanoätzen und/oder Mikro- bzw. Nanostrukturauftrag erzeugt werden.
Es resultiert für das gesamte, auf die reflektierende Oberfläche 27 des G-Spiegels 29 auftreffende Bündel des Beleuchtungslichts 3 eine insgesamt näherungsweise kreisförmige Ablenkung, die zu einer effektiven Beleuchtungswinkel-Variation mit den ringförmigen Ausleuchtungskanälen 28 in der Pupille 21 nach den 7 und 8 führt.
Alternativ kann eine weitere Ausführung eines G-Spiegels 31, der anstelle der G-Spiegel 28 bzw. 29 eingesetzt wird und in der 1 durch eine gestrichelte Ergänzung angedeutet ist, ohne Strukturen oder Zonen 30 ausgeführt sein. Zur Beleuchtungswinkel-Variation ist diese Variante des G-Spiegels 31 mit einem Taumelantrieb 32 mechanisch gekoppelt. Der Taumelantrieb 32 bewirkt eine kreisförmige Ablenkung des Beleuchtungslichts 12, sodass effektiv im zeitlichen Mittel ringförmige Ausleuchtungskanäle entsprechend den Ausleuchtungskanälen 28 resultieren, wobei dabei ein räumlich kleiner Ausleuchtungskanal längs der ringförmigen Bahn rotiert, wie in den 7 und 8 mit den Richtungspfeilen 33 angedeutet. Im zeitlichen Mittel entspricht die Wirkung des G-Spiegels 31 dann derjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den G-Spiegel 29 bereits erläutert wurde.
Die vorstehend beschriebenen G-Spiegel 20, 29, 31 können Strukturvarianten aufweisen, die beispielweise aus der DE 10 2009 047 316 A1 bekannt sind.
Die vorstehend beschriebenen optisch reflektierenden Komponenten, insbesondere die Ausführungen für die G-Spiegel 20, 29 und 31 können, wie auch die anderen EUV-Spiegel der Optiken 1, 3 noch mit einer die Reflektivität steigernden Multilayer-Beschichtung versehen sein, wie dies grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 4 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden das Retikel 7 und der Wafer bereitgestellt. Dann wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 11 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 4 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikrostruktur auf dem Wafer 11 und somit das mikro- bzw. nanostrukturierte Bauteil erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2003/0002022 A1 [0002]
DE 2009025655 A1 [0002]
WO 2009024164 A [0005]
DE 102009047316 A1 [0006, 0046]
WO 2009/024164 A [0027]
US 6452661 [0028]
US 6195201 [0028]

Claims

Beleuchtungssystem (5) für die EUV-Projektionslithografie, – mit einer Beleuchtungslicht (12) generierenden Lichtquelle (2) mit einem Lichtleitwert, der kleiner ist als 1 x 10^–7m²rad², – mit einer Beleuchtungsoptik (1) zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes (6) mit dem Beleuchtungslicht (12), wobei die Beleuchtungsoptik (1) eine Beleuchtungs-Pupillenebene (18a) aufweist, in der eine Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung einer Verteilung von sekundären Beleuchtungslichtquellen entspricht, mit der das Beleuchtungsfeld (6) ausgeleuchtet wird, – mit einer feldnahen optischen Beleuchtungswinkel-Variationskomponente (20; 29; 31) im Strahlengang des Beleuchtungslichts (12) zwischen der Beleuchtungs-Pupillenebene (18a) und dem Beleuchtungsfeld (6), wobei die Beleuchtungswinkel-Variationskomponente (20; 29; 31) derart ausgeführt ist, dass Beleuchtungswinkel, mit denen das Beleuchtungsfeld (6) ausgeleuchtet wird, um einen mittleren Beleuchtungswinkel variieren.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungswinkel-Variationskomponente (20; 29) statische Strukturen (25, 26; 30 _n) aufweist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungswinkel-Variationskomponente (29) in Zonen (30 _i) unterteilt ist, die unterschiedliche ablenkende Wirkungen auf das Beleuchtungslicht (12) haben.
Beleuchtungssystem nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungswinkel-Variationskomponente (31) angetrieben verlagerbar ist, sodass ein Ablenkwinkel für das Beleuchtungslicht (12) durch die Beleuchtungswinkel-Variationskomponente (31) variiert und so ein Variieren der Beleuchtungswinkel erzeugt wird.
Beleuchtungssystem nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die feldnahe optische Beleuchtungs-Variationskomponente (20; 29; 31) als Spiegel ausgeführt ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die feldnahe optische Beleuchtungs-Variationskomponente (20; 29; 31) mit einem Einfallswinkel vom Beleuchtungslicht (12) beaufschlagt wird, der mindestens 60 deg beträgt.
Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und mit einer abbildenden Optik (3) zur Abbildung eines Objektfeldes (6), das zumindest teilweise mit dem Beleuchtungsfeld zusammenfällt, in ein Bildfeld (7).
Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Wafers, auf den zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, – Bereitstellen eines Retikels, das abzubildende Strukturen aufweist, – Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 7, – Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage.
Mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil, hergestellt mit einem Verfahren nach Anspruch 8.