DE102012213937A1 - Mirror exchange array of set structure for illumination optics used in e.g. scanner for performing microlithography, has single mirrors of mirror exchange array unit that are set with high reflecting coating portion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Spiegel-Austauscharray zum Einsatz in einem Spiegel-Array. Ferner betrifft die Erfindung ein Set mit dem Spiegel-Array und mit mehreren derartigen Spiegel-Austauscharrays, eine Beleuchtungsoptik mit einem derartigen Set und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Beleuchtungsoptik.The invention relates to a mirror exchange array for use in a mirror array. Furthermore, the invention relates to a set with the mirror array and with a plurality of such mirror replacement arrays, an illumination optical unit with such a set and a projection exposure apparatus with such a lighting optical unit.
Ein Spiegel-Array zum Einsatz innerhalb einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage ist aus der
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Aufbau des Spiegel-Arrays mit mehreren Spiegel-Unterarrays für eine vereinfachte Wartung der Beleuchtungsoptik zu nutzen.It is an object of the present invention to utilize the construction of the mirror array with multiple mirror sub-arrays for simplified maintenance of the illumination optics.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Spiegel-Austauscharray mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a mirror exchange array with the features specified in
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Spiegel-Austauscharray mit einer bezogen auf die Einfallswinkel breitbandigen hochreflektierenden Beschichtung die Möglichkeit schafft, einheitliche Austauschkomponenten für das Spiegel-Array zur Verfügung zu stellen, die in der Fertigung wesentlich kostengünstiger sind, als die spezialisiert für das Spiegel-Array exakt hinsichtlich ihrer hochreflektierenden Beschichtung abgestimmten Spiegel-Unterarrays. Eines der Spiegel-Austauscharrays kann jedes der Spiegel-Unterarrays ersetzen, unabhängig davon, an welcher Stelle des Spiegel-Arrays das Spiegel-Unterarray angeordnet ist, also insbesondere auch unabhängig davon, welche hochreflektierende Spezialbeschichtung das Spiegel-Unterarray aufweist. Die hochreflektierende Beschichtung des Spiegel-Austauscharrays ist so ausgeführt, dass sie alle Einfallswinkel abdeckt, die im Betrieb des Spiegel-Arrays an den verschiedenen Spiegel-Unterarrays auftreten können. Die Einfallswinkel-Bandbreite der hochreflektierenden Beschichtung der Einzelspiegel des Spiegel-Austauscharrays kann im Bereich von 5°, im Bereich von 10°, im Bereich von 15°, im Bereich von 20°, im Bereich von 25° liegen oder sogar noch höher sein. Diese Bandbreite ist deutlich höher als die Bandbreite von hochreflektierenden Beschichtungen bekannter Spiegel-Unterarrays. Das Spiegel-Austauscharray entspricht hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Abmessungen, abgesehen von der Ausführung der hochreflektierenden Beschichtung, den Spiegel-Unterarrays des Spiegel-Arrays.According to the invention, it has been recognized that a mirror exchange array with a broadband high-reflection coating, based on the angle of incidence, makes it possible to provide uniform replacement components for the mirror array, which are considerably less expensive to manufacture than those specialized for the mirror array exactly matched to their highly reflective coating matched mirror subarrays. One of the mirror exchange arrays can replace any of the mirror subarrays, regardless of where in the mirror array the mirror subarray is arranged, thus in particular also independent of which special high reflection coating the mirror subarray has. The highly reflective coating of the mirror exchange array is designed to cover all angles of incidence that can occur in the operation of the mirror array on the various mirror subarrays. The incident angle bandwidth of the highly reflective coating of the single mirrors of the mirror exchange array may be in the range of 5 °, in the range of 10 °, in the range of 15 °, in the range of 20 °, in the range of 25 ° or even higher. This bandwidth is significantly higher than the range of highly reflective coatings of known mirror subarrays. The mirror exchange array, with regard to its construction and dimensions, apart from the design of the highly reflective coating, corresponds to the mirror subarrays of the mirror array.
Eine Ausführung nach Anspruch 2 ermöglicht eine einfache Austauschbarkeit der Spiegel-Unterarrays durch Spiegel-Austauscharrays. Die steckbare Gestaltung kann so sein, dass hierüber auch elektrische Signalverbindungen geschaffen werden.An embodiment according to
Die Vorteile eines Sets nach Anspruch 3, entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Spiegel-Austauscharray bereits erläutert wurden. Beim Ausfall von Einzelspiegeln bestimmter Spiegel-Unterarrays steht schnell Ersatz durch jeweils ein Spiegel-Austauscharray zur Verfügung.The advantages of a kit according to
Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 4 und einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 5 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Spiegel-Austauscharray und dem Set bereits erläutert wurden.The advantages of an illumination optical system according to
Beim Spiegel-Array kann es sich vorzugsweise um ein Mikrospiegel-Array mit einer Vielzahl von Mikrospiegeln handeln. Es kann sich insbesondere um ein mikroelektromechanisches System (MEMS) handeln. Derartige Systeme ermöglichen eine besonders flexible und präzise Anordnung und Verlagerung der einzelnen Spiegel-Elemente. Für weitere Vorteile sei beispielsweise auf die
Bei einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 6 kommen die Vorteile des Spiegel-Austauscharrays besonders gut zum Tragen. Die EUV-Lichtquelle kann eine Nutzwellenlänge im Bereich zwischen 5 mit und 30 nm, insbesondere im Bereich von 13 nm, haben. Die EUV-Projektionsbelichtungsanlage ermöglicht die Herstellung hoch aufgelöster Strukturen, insbesondere die Herstellung von Halbleiterbauelementen, beispielsweise Mikrochips, mit Mikro- bzw. Nanometer-Auflösung.In a projection exposure apparatus according to
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. In this show:
Bei der Strahlungsquelle
Der Feldfacetten-Spiegel
Die EUV-Strahlung
Nach dem Feldfacetten-Spiegel
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der
Bei der Projektionsbelichtung werden der Retikelhalter und der Waferhalter synchronisiert zueinander in y-Richtung gescannt. Auch ein kleiner Winkel zwischen der Scanrichtung und der y-Richtung ist möglich.In the projection exposure, the reticle holder and the wafer holder are scanned synchronously with each other in the y direction. Even a small angle between the scanning direction and the y-direction is possible.
Die Einzelreflexions-Flächen
Der Feldfacetten-Spiegel
Eine Einzelspiegel-Spalte
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der
In x-Richtung hat die Gesamtreflexionsfläche
Je nach Ausführung des Feldfacetten-Spiegels
Jeder der Einzelspiegel
Die Aktuatoren
Jeder der Einzelspiegel
Zusätzlich ist mittels der Aktuatoren
Bei der Anordnung nach
In alternativen Ausführungsformen sind die Einzelspiegel
Das gesamte Spiegel-Array
Dem Strahlengang der verschiedenen Einzelstrahlen
Entsprechend klein kann eine Akzeptanzbandbreite dieser Viellagensysteme
Das Spiegel-Austauscharray
Das Viellagensystem
Übliche Viellagensystem bestehen aus einer periodischen Anordnung von Molybdän und Silizium. Durch die Wahl der Schichtdicken kann die Reflektivität für einen bestimmten, vorgegebenen Einfallswinkel maximiert werden. Die Reflektivität für genau diesen Einfallswinkel steigt, wenn die Anzahl der periodischen Lagen erhöht wird.Common multilayer systems consist of a periodic arrangement of molybdenum and silicon. By choosing the layer thicknesses, the reflectivity for a given, predetermined angle of incidence can be maximized. The reflectivity for precisely this angle of incidence increases as the number of periodic layers is increased.
Bei typischerweise ungefähr 50 Lagen geht die Reflektivität in die Sättigung. Dieses bedeutet, daß das Hinzufügen weiterer Lagen zu denn Viellagensystem zu keiner signifikanten Veränderung der Reflektivität für diesen Einfallswinkel führt. Parallel zur Verbesserung der Reflektivität für diesen Einfallswinkel verringert sich der Einfallswinkelbereich, in dem die Reflektivität oberhalb eines gewissen Schwellwertes liegt, zum Beispiel oberhalb von 90%, 75% oder 50% der maximalen Reflektivität.At typically about 50 layers, the reflectivity saturates. This means that adding more layers to the multilayer system will not result in any significant change in reflectivity for this angle of incidence. In parallel with the improvement of the reflectivity for this angle of incidence, the angle of incidence range in which the reflectivity is above a certain threshold value is reduced, for example above 90%, 75% or 50% of the maximum reflectivity.
Für Viellagensysteme aus einer periodischen Anordnung zweier oder mehrerer Materialen bezeichnet man eine Viellagen-System daher als schmalbandig, wenn das Hinzufügen weiterer Lagen nicht mehr zu einer relevanten Veränderung der Schichteigenschaften führt. Führt das Hinzufügen weiterer periodischer Lagen dagegen zu einer relevanten Veränderung der Schichteigenschaften, bezeichnet man dieses Viellagensystem als breitbandig.For multi-layer systems consisting of a periodic arrangement of two or more materials, a multilayer system is therefore termed narrow-band if the addition of further layers no longer leads to a relevant change in the layer properties. In contrast, the addition of further periodic layers leads to a relevant change in the layer properties, called this multilayer system as broadband.
Werden zwei verschiedene Viellagensystem aus den selben Materialen, die so ausgelegt sind, daß für im wesentlichen den selben Einfallswinkel der Maximum der Reflektivität vorliegt, so können gemäß der obigen Definition entweder eine breitbandige und eine schmalbandige oder aber zwei schmalbandige Viellagensystem vorliegen – abhängig davon, ob die Anzahl der Lagen bereits jeweils so groß ist, dass Sättigung vorliegt. Im zweiten Fall wäre das Viellagensystem mit der kleineren Lagenzahl breitbandiger und das mit der größeren Lagenzahl schmalbandiger.If two different multilayer systems made of the same materials, which are designed so that there is a maximum of the reflectivity for substantially the same angle of incidence, then according to the above definition either a broadband and a narrowband or two narrow-band multi-layer system are present - depending on whether the number of layers is already so large that there is saturation. In the second case, the multilayer system with the smaller number of layers would be broadband and the narrowband with the larger number of layers.
Viellagensysteme können auch dadurch breitbandiger ausgelegt werden, indem sie nicht als Monostack, sondern als Bistack, Tristack usw. ausgelegt sind. Solche Viellagensysteme sind zum Beispiel aus der
Viellagensysteme können auch mit einem sogenannten „z-Grating” versehen sein. Hierbei wird von einer periodischen Abfolge von Lagen abgewichen, so dass es zu einer z-Abhängigkeit der Lagendicken kommt, wobei mit z die Richtung entlang der Normalen bezeichnet wird. Diese Viellagensysteme können so ausgelegt werden, dass die Reflektivität für einen bestimmten Einfallswinkel erhöht wird. Diese Viellagensysteme können so ausgelegt werden, daß der nutzbare Einfallswinkelbereich vergrößert wird.Multi-layer systems can also be provided with a so-called "z-grating". In this case, a periodic sequence of layers is deviated, so that there is a z-dependence of the layer thicknesses, where z denotes the direction along the normal. These multi-layer systems can be designed to increase the reflectivity for a given angle of incidence. These multi-layer systems can be designed to increase the usable angle of incidence range.
Unter nutzbarem Einfallswinkelbereich wird häufig der Winkelbereich verstanden, in dem PV = (max – min)/(max + min) < 20% beträgt. wobei PV ein Maß für eine Reflektivitäts-Variation darstellt, „max” die maximale Reflektivität des Viellagensystems und „min” die minimale Reflektivität des Viellagenssystems im Winkelbereich ist.Usable incident angle range is often understood as the angular range in which PV = (max - min) / (max + min) <20%. wherein PV represents a measure of a reflectivity variation, "max" is the maximum reflectivity of the multilayer system, and "min" is the minimum reflectivity of the multilayer system in the angular range.
Für weitere Details der Verlagerbarkeit der Einzelspiegel
Soweit bei einer Inspektion der Projektionsbelichtungsanlage
Um diese Austauschbarkeit zu gewährleisten, gehört zum Ausstattungsumfang der Projektions-Belichtungsanlage
Nach dem Austausch auch gegebenenfalls mehrerer Spiegel-Unterarrays durch Spiegel-Austauscharrays
Mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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