DE102012220596A1

DE102012220596A1 - Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik

Info

Publication number: DE102012220596A1
Application number: DE102012220596.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Patra
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2014-05-15
Also published as: WO2014075917A1; US9791785B2; JP2016500158A; US20150198891A1; JP6376538B2

Abstract

Ein Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels (10) einer Beleuchtungsoptik (23) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels (6) der Beleuchtungsoptik (23) zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel von Beleuchtungslicht (3) hat folgende Schritte: Zunächst wird mindestens ein Beleuchtungsparameter identifiziert. Die Abhängigkeit des Beleuchtungsparameters von Design-Vorgabedaten, von Einzelteilabnahmedaten, von Gesamtsystemabnahmedaten, von Kalibrierdaten und/oder Online-Messdaten der Lichtquelle und/oder der Beleuchtungsoptik wird bestimmt. Dann wird eine ausleuchtungskanalabhängige Bewertungsfunktion zur Bewertung eines möglichen Ausleuchtungskanals vorgegeben. Sodann wird ein Bewertungs-Zielbereich von Bewertungsgrößen als Ergebnis der Bewertungsfunktion vorgegeben und die Bewertungsgröße für zumindest ausgewählte der möglichen Ausleuchtungskanäle anhand der vorgegebenen Bewertungsfunktion berechnet. Diejenigen Ausleuchtungskanäle, deren Bewertungsgröße den Bewertungs-Zielbereich erreicht, werden vorausgewählt. Mindestens eine Störgröße, welche eine Beleuchtung des Objektfeldes beeinflusst und eine Abhängigkeit der Beleuchtungsfunktion von dieser Störgröße werden identifiziert. Die Störgröße wird für die vorausgewählten Ausleuchtungskanäle innerhalb eines vorgegebenen Störgrößen-Variationsbereichs variiert und die jeweils folgende Variation der Bewertungsgröße anhand der Bewertungsfunktion berechnet. Diejenigen Ausleuchtungskanäle werden ausgewählt, deren variierte Bewertungsgröße im gesamten Variationsbereich innerhalb des Bewertungs-Zielbereichs bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel von Beleuchtungslicht, welches ausgehend von einer Lichtquelle an der Feldfacette und an der über das Verfahren zugeordneten Pupillenfacette hin zu einem von der Beleuchtungsoptik beleuchteten Objektfeld reflektiert wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Umsetzung eines derartigen Zuordnungsverfahrens auf einem Computer, einen Datenträger mit einem darauf gespeicherten, derartigen Computerprogramm und einen Computer mit einem darauf implementierten, derartigen Computerprogramm.
Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer einen Feldfacettenspiegel und einen Pupillenfacettenspiegel beinhaltenden Beleuchtungsoptik ist bekannt aus der WO 2009/132 756 A1 , der DE 10 2006 059 024 A1 , der DE 10 2006 036 064 A1 , der WO 2010/037 453 A1 , der DE 10 2008 042 876 A , der DE 10 2008 001 511 A1 , der DE 10 2008 002 749 A1 und der DE 10 2009 045 694 A1 .
Der Feldfacettenspiegel und der Pupillenfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage weisen oftmals jeweils mehrere hundert Facetten auf. Bei einer Beleuchtungsoptik mit N Feldfacetten und N Pupillenfacetten existieren theoretisch mit N! skalierende Möglichkeiten einer Zuordnung der Feldfacetten zu den Pupillenfacetten. Diese Anzahl der Zuordnungsmöglichkeiten wird bei steigender Anzahl der Facetten der Facettenspiegel schnell unüberschaubar groß.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zuordnungsverfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches anhand eines zu optimierenden Beleuchtungsparameters eine reproduzierbare Auswahl einer Zuordnung der Pupillenfacetten zu den Feldfacetten und damit eine reproduzierbare Vorgabe der Ausleuchtungskanäle der Beleuchtungsoptik gewährleistet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Schritten.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es darauf ankommt, eine geeignete Bewertungsfunktion anzugeben, in die der Einfluss von Eigenschaften der Bündelführung über einen individuellen Ausleuchtungskanal auf den zu betrachtenden Beleuchtungsparameter eingeht. Durch das Zuordnungsverfahren ist eine Zuordnung aller Ausleuchtungskanäle einer Beleuchtungsoptik mit Feldfacetten und Pupillenfacetten mit identifiziertem, optimiertem Beleuchtungsparameter möglich. Das Verfahren kann flexibel an die jeweilige Beleuchtungsaufgabe angepasst werden. Diese Anpassung erfolgt durch Auswahl des zu betrachtenden Beleuchtungsparameters und durch Auswahl und Anpassung der vorzugebenden Bewertungsfunktion, beispielsweise durch Einfügen von Gewichtungstermen, sowie durch Vorgabe des Bewertungs-Zielbereichs.
In das Zuordnungsverfahren gehen Design-Vorgabedaten, also Sollwerte für einen Herstellungsprozess insbesondere von Hauptkomponenten der Projektionsbelichtungsanlage, also einer Lichtquelle, einer Beleuchtungsoptik und einer Projektionsoptik ein. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei den Design-Vorgabedaten um Spezifikationsdaten, die vor der Herstellung der Hauptkomponenten der Projektionsbelichtungsanlage in einem Datenblatt festgehalten sind. Ferner gehen in das Zuordnungsverfahren ein die Einzelabnahmedaten, also die tatsächlich bei der Herstellung erreichten Setup-Werte der Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage, z. B. Messdaten für eine Reflexionsflächenform (Passe) oder für eine Spiegelreflektivität, die sich bei einer Komponenten- bzw. Einzelteilabnahme ergeben. Weiterhin gehen in das Zuordnungsverfahren Gesamtabnahmedaten ein, also diejenigen Daten, die bei einer Abnahme der gesamten Projektionsbelichtungsanlage nach deren Montage erhoben werden. Weiterhingehen in das Zuordnungsverfahren Kalibrierdaten ein, also Messdaten, die eine konkrete Nutz-Konfiguration der Projektionsbelichtungsanlage, ein sogenanntes Setup, spezifizieren. Schließlich gehen in das Zuordnungsverfahren Online-Messdaten ein, also die aktuellen Messwerte, die einen Istzustand der Lichtquelle, der Beleuchtungsoptik und ggf. einer Projektionsoptik charakterisieren.
Von diesen verschiedenen Datensätzen, also den Design-Vorgabedaten, den Einzelteilabnahmedaten, den Gesamtsystemabnahmedaten, den Kalibrierdaten und den Online-Messdaten, müssen nicht zwingend alle Datensätze in das Zuordnungsverfahren eingehen. Je nach den Anforderungen an die Qualität bzw. die Handhabbarkeit des Zuordnungsverfahrens kann auch nur ein einziger Datensatz oder es können einige dieser Datensätze herangezogen werden. Das Zuordnungsverfahren kann also flexibel das ursprünglich vorgegebene Design, die bei der Herstellung erreichte Komponentenqualität, die beim Aufbau erreichte Montagequalität, das aktuell verwendete Setup und den aktuellen Istzustand der Projektionsbelichtungsanlage berücksichtigen. Auch weitere Daten, beispielsweise Daten zum Objekt, das von der Projektionsbelichtungsanlage abgebildet werden soll, oder Daten zum Substrat bzw. Wafer, auf den das Objekt abgebildet werden soll, können in das Zuordnungsverfahren eingehen.
Bei der Vorgabe einer Anordnung der Pupillenfacetten bzw. der Feldfacetten nach Anspruch 2 kann eine Größe der Facetten und/oder eine Lage der Facetten zueinander auf dem jeweiligen Facettenspiegel und/oder ein Krümmungsradius der Facetten vorgegeben werden. Eine derartige Anordnungs-Vorgabe der Facetten kann insbesondere dann erfolgen, wenn der Facettenspiegel als MEMS-Spiegelarray ausgeführt ist. Teil einer Facetten-Anordnungsvorgabe kann ein Abgleich der Anzahl der Feldfacetten mit der Anzahl der zur Verfügung stehenden Pupillenfacetten-Mengen sein.
Eine Pupillenfacette-Vorgabe nach Anspruch 3 kann anhand vorgegebener Beleuchtungssettings, also anhand vorgegebener Beleuchtungswinkelverteilung für die Objektbeleuchtung, vorgenommen werden. Bei den vorgegebenen Beleuchtungssettings kann es sich um Standard-Beleuchtungs-settings und/oder um kundenspezifische Beleuchtungssettings handeln. Sobald mehrere Beleuchtungssettings zur Gruppen-Vorgabe der Pupillenfacetten herangezogen werden, kann zwischen diesen Beleuchtungssettings, insbesondere durch Einbeziehung von Gewichtungstermen, eine Priorisierung herbeigeführt werden.
Eine Bewertungsfunktion nach Anspruch 4 ermöglicht eine vom Beleuchtungssetting unabhängige Vorgabe einer Bewertungsfunktion. Insbesondere können verschiedene Pupillenfacetten-Umgebungen zur Erzeugung verschiedener Ausleuchtungsintensität-Summen genutzt werden, beispielsweise eine Umgebung, bei der ausschließlich nächste Nachbarn der ausgewählten Pupillenfacette betrachtet werden, und eine Umgebung, bei der auch entferntere Nachbarn der ausgewählten Pupillenfacette betrachtet werden. Bei der Summierung der Ausleuchtungsintensitäten können Gewichtungsfaktoren einbezogen werden. Abschattungen, insbesondere zwischen benachbarten Facetten, können über die Einbeziehung von Kippwinkeln der benachbarten Facetten Berücksichtigung finden.
Vorgaben nach den Ansprüchen 5 und 6 haben sich zur Optimierung einer Ausleuchtungskanal-Zuordnung als besonders geeignet herausgestellt. Alternativ oder zusätzlich können auch Krümmungsradien für die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels und/oder z-Positionen der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels im Rahmen des Zuordnungsverfahrens vorgegeben werden.
Eine Kippwinkelsatz-Vorgabe nach den Ansprüchen 7 und 8 kann direkt in Steuersignale für eine aktorische Kippwinkel-Ansteuerung der Feldfacetten und/oder Pupillenfacetten umgesetzt werden.
Ein Datensatz nach den Ansprüchen 9 oder 10 kann für eine gegebene Ausleuchtungskanal-Zuordnung die hiermit möglichen Beleuchtungssettings quantitativ beschreiben. Hieraus lässt sich dann ein Satz von vorgegebene Anforderungen erfüllenden Beleuchtungssettings auswählen. Auch ein Vergleich der Beleuchtungssettings des Datensatzes mit vorgegebenen Setting-Sollwerten ist möglich.
Ein Abstimmungsverfahren nach Anspruch 11 kann zunächst ohne Vorgabe eines Beleuchtungssettings durchgeführt werden. Es werden in diesem Falle Ausleuchtungskanal-Zuordnungen vorgenommen, die sich für die Abbildung der charakterisierten Objektstruktur als besonders geeignet herausstellen. Die Eignung wird dabei über die jeweilige Bewertungsfunktion bestimmt. Ein Beleuchtungssetting ergibt sich bei diesem Abstimmungsverfahren als Ergebnis.
Ein Abstimmungsverfahren nach Anspruch 12 kann bei zum Zeitpunkt des Verfahrens noch unbekannter, abzubildender Objektstruktur durchgeführt werden. Das vorzugebende Beleuchtungssetting kann ausgedehnte Bereiche in einer Beleuchtungspupille aufweisen, die von Pupillenfacetten-Gruppen abgedeckt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das vorzugebende Beleuchtungssetting einzelne, mit Beleuchtungslicht zu beaufschlagende Pupillenfacetten beinhalten, deren nächste Nachbarn unbeleuchtet sind.
Die Vorteile eines Verfahrens nach Anspruch 13 eines Datenträgers nach Anspruch 14 und eines Computers nach Anspruch 15 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das Zuordnungs- bzw. Abstimmungsverfahren bereits erläutert wurden.
Eine Stabilität der Bewertungsgröße für einen zu bewertenden Ausleuchtungskanal kann abhängig von einer vorgegebenen Störung betrachtet werden. Ein derartiges Zuordnungsverfahren ermöglicht eine Zuordnung aller Ausleuchtungs-Kanäle einer Beleuchtungsoptik mit Feldfacetten und Pupillenfacetten mit optimierter Stabilität. Diese Anpassung erfolgt zusätzlich durch Auswahl und Anpassung der jeweils zum Einsatz kommenden Störgröße und die Vorgabe des Störgrößen-Variationsbereichs.
Die Bewertungsgröße kann für zumindest ausgewählte der möglichen Ausleuchtungskanäle an Hand der vorgegebenen Bewertungsfunktion vor der eigentlichen Auswahl der Ausleuchtungskanal vorberechnet werden. Auf diese Weise kann mit geringerem Rechenaufwand eine Vorauswahl möglicher Zielkonfigurationen von Ausleuchtungskanälen getroffen werden. Insbesondere von vornherein ungeeignete Konfigurationen können über eine Vorauswahl ausgeschlossen werden. In die Vorauswahl können beispielsweise Symmetrieüberlegungen eingehen, so dass beispielsweise zunächst beim Zuordnungsverfahren Konfigurationen an Hand der Bewertungsfunktion überprüft werden, die bestimmte Symmetrieeigenschaften aufweisen. Derartige Konfigurationen können insbesondere als Start-Konfigurationen für die Störgrößen-Variation herangezogen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie;
2 eine Aufsicht auf eine Facettenanordnung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
3 eine Aufsicht auf eine Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
4 und 5 jeweils in einer zu 2 ähnlichen Darstellung Facettenanordnungen weiterer Ausführungen von Feldfacettenspiegeln;
6 ein schematisches Ablaufschema eines Verfahrens zum Zuordnen einer Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie zu einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel von Beleuchtungslicht;
7 perspektivisch zwei benachbarte, gegeneinander verkippte Feldfacetten des Feldfacettenspiegels in der Ausführung nach 2, die über eine lange Facettenseite direkt aneinander angrenzen;
8 die beiden Feldfacetten nach 7, angeordnet derart, dass zwischen den langen Facettenseiten ein Zwischenraum verbleibt;
9 stark schematisch links einen Feldfacettenspiegel und rechts einen Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik mit zwei jeweils einander zur Definition eines Ausleuchtungskanals zugeordneten Pupillen- und Feldfacetten;
10 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage;
11 in einer stark schematischen und nicht maßstabsgetreuen Darstellung eine Strahlführung längs eines Ausleuchtungskanals mit genau einer Feldfacette und genau einer Pupillenfacette der Beleuchtungsoptik nach 1 zwischen einem Zwischenfokus und einem Objektfeld in einer der 1 entsprechenden Seitenansicht;
12 die über den Ausleuchtungskanal mit einem EUV-Teilbündel beaufschlagte Pupillenfacette nach 11, gesehen vom Ort XII des Objektfeldes;
13 die über den Ausleuchtungskanal mit einem EUV-Teilbündel beaufschlagte Pupillenfacette nach 11, gesehen vom Ort XIII des Objektfeldes; und
14 die über den Ausleuchtungskanal mit einem EUV-Teilbündel beaufschlagte Pupillenfacette nach 11, gesehen vom Ort XIV des Objektfeldes.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Lichtquelle 2 emittiert zur Beleuchtung genutzte EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gas discharge produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Wafer, Wafer produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron basiert, ist für die Lichtquelle 2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Lichtquelle findet der Fachmann beispielsweise in der US 6 859 515 B2 . Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird EUV-Beleuchtungslicht beziehungsweise Beleuchtungsstrahlung 3 genutzt. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 durchläuft nach der Lichtquelle 2 zunächst einen Kollektor 4, bei dem es sich beispielsweise um einen genesteten Kollektor mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschalen-Aufbau oder alternativ um einen ellipsoidal geformten Kollektor handeln kann. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A2 bekannt. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das EUV-Beleuchtungslicht 3 zunächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des EUV-Beleuchtungslichts 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das EUV-Beleuchtungslicht 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils ein kartesisches globales xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen bei einzelnen optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird in den nachfolgenden Figuren jeweils auch ein kartesisches lokales xyz- oder xy-Koordinatensystem verwendet. Die jeweiligen lokalen xy-Koordinaten spannen, soweit nichts anderes beschrieben ist, eine jeweilige Hauptanordnungsebene der optischen Komponente, beispielsweise eine Reflexionsebene, auf. Die x-Achsen des globalen xyz-Koordinatensystems und der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme verlaufen parallel zueinander. Die jeweiligen y-Achsen der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme haben einen Winkel zur y-Achse des globalen xyz-Koordinatensystems, die einem Kippwinkel der jeweiligen optischen Komponente um die x-Achse entspricht.
2 zeigt beispielhaft eine Facettenanordnung von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6. Die Feldfacetten 7 sind rechteckig und haben jeweils das gleiche x/y-Aspektverhältnis. Das x/y-Aspektverhältnis kann beispielsweise 12/5, kann 25/4 oder kann 104/8 betragen.
Die Feldfacetten 7 geben eine Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 vor und sind in vier Spalten zu je sechs bis acht Feldfacettengruppen 8a, 8b gruppiert. Die Feldfacettengruppen 8a haben jeweils sieben Feldfacetten 7. Die beiden zusätzlichen randseitigen Feldfacettengruppen 8b der beiden mittleren Feldfacettenspalten haben jeweils vier Feldfacetten 7. Zwischen den beiden mittleren Facettenspalten und zwischen der dritten und vierten Facettenzeile weist die Facettenanordnung des Feldfacettenspiegels 6 Zwischenräume 9 auf, in denen der Feldfacettenspiegel 6 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist.
Bei einer nicht dargestellten Variante ist der Feldfacettenspiegel 6 als MEMS-Spiegelarray mit einer Vielzahl verkippbarer Einzelspiegel aufgebaut, wobei jede der Feldfacetten 7 durch eine Mehrzahl derartiger Einzelspiegel gebildet wird. Ein solcher Aufbau des Feldfacettenspiegels 6 ist bekannt aus der US 2011/0001947 A1 .
Sowohl ein Krümmungsradius einer Feldfacetten-Einzelspiegel-Gruppe des MEMS-Spiegelarrays als auch ein Krümmungsradius einer Pupillenfacetten-Einzelspiegel-Gruppe des MEMS-Spiegelarrays kann durch Verlagerung der Einzelspiegel senkrecht zu einer Spiegelarray-Anordnungsebene und entsprechende Verkippung der Einzelspiegel angepasst werden, wie ebenfalls in der US 2011/0001947 A1 beschrieben. Auch durch Verkippung der Einzelspiegel ohne eine entsprechende Verlagerung senkrecht zu einer Spiegelarray-Anordnungsebene kann eine Krümmungsradiusanpassung erreicht werden, wobei sich dann effektiv z. B. ein Fresnel-Spiegel ergibt.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Strahlbüschel beziehungsweise Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte EUV-Beleuchtungslicht 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10.
Die Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 sind zwischen mehreren Ausleuchtungs-Kippstellungen kippbar, sodass hierdurch ein Strahlengang des von der jeweiligen Feldfacette 7 reflektierten Beleuchtungslichts 3 in seiner Richtung verändert und damit der Auftreffpunkt des reflektierten Beleuchtungslichts 3 auf dem Pupillenfacettenspiegel 10 verändert werden kann. Entsprechende, zwischen verschiedenen Ausleuchtungs-Kippstellungen verlagerbare Feldfacetten sind bekannt aus der US 6,658,084 B2 und der US 7,196,841 B2 .
3 zeigt eine beispielhafte Facettenanordnung von runden Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10. Die Pupillenfacetten 11 sind um ein Zentrum herum in ineinander liegenden Facettenringen angeordnet. Jedem von einer der Feldfacetten 7 reflektierten Teilbündel des EUV-Be-leuchtungslichts 3 ist mindestens eine Pupillenfacette 11 derart zugeordnet, dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten 7 und einer der Pupillenfacetten 11 einen Objektfeld-Ausleuchtungskanal für das zugehörige Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1.
Über die jeweiligen Ausleuchtungs-Kippstellungen der jeweiligen Feldfacette 7 ist dieser Feldfacette 7 eine disjunkte Menge von Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 zugeordnet. Jede der Pupillenfacetten 11 einer dieser Mengen wird über genau eine der verschiedenen Kippstellungen der zugeordneten Feldfacetten 7 mit dem Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt, so dass je nach Kippstellung der Feldfacette 7 ein bestimmter Ausleuchtungskanal zwischen dieser Feldfacette 7 und einer der Pupillenfacetten 11 der Pupillenfacetten-Menge gebildet ist. Die Ausleuchtungskanäle, die je nach Kippstellung genau einer der Feldfacetten 7 genutzt werden können, über die also die Pupillenfacetten 11 der dieser Feldfacette 7 zugeordneten disjunkten Menge der Pupillenfacetten 11 mit dem Beleuchtungslicht-Teilbündel beaufschlagt werden können, bilden eine Ausleuchtungskanalgruppe. Eine Feldfacette 7 kann mehr Kippstellungen, welche mittels eines mit ihr verbundenen Aktuators eingestellt werden können, besitzen als Kippstellungen, welche zur Ausbildung eines Beleuchtungskanals führen. Nur eine Kippstellung, welche zur Ausbildung eines Ausleuchtungskanals führt, soll im Folgenden als Kippstellung bezeichnet werden.
Der Feldfacettenspiegel 6 hat mehrere hundert der Feldfacetten 7, beispielsweise 300 Feldfacetten 7. Der Pupillenfacettenspiegel 10 hat eine Anzahl der Pupillenfacetten 11, die mindestens genauso groß ist wie die Summe der Kippstellungen aller Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6. In diesem Fall werden für die verwendete Zuordnung von Pupillenfacetten zu Feldfacetten einige der Pupillenfacetten nicht genutzt. Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Summe der Kippstellungen aller Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 gleich der Anzahl der Pupillenfacetten 11 ist.
Bei einer nicht dargestellten Variante ist der Pupillenfacettenspiegel 10 als MEMS-Spiegelarray mit einer Vielzahl verkippbarer Einzelspiegel aufgebaut, wobei jede der Pupillenfacetten 11 durch eine Mehrzahl derartiger Einzelspiegel gebildet wird. Ein solcher Aufbau des Pupillenfacettenspiegels 10 ist bekannt aus US 2011/0001947 A1 .
Über den Pupillenfacettenspiegel 10 (vgl. 1) und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 12, 13, 14 bestehenden Übertragungsoptik 15 werden die Feldfacetten 7 in eine Objektebene 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 14 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing-Incidence-Spiegel) ausgeführt. In der Objektebene 16 ist ein Objekt in Form eines Retikel 17 angeordnet, von dem mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 ein Ausleuchtungsbereich in Form eines Beleuchtungsfeldes ausgeleuchtet wird, das mit einem Objektfeld 18 einer nachgelagerten Projektionsoptik 19 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Die Objektfeld-Ausleuchtungskanäle werden im Objektfeld 18 überlagert. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 wird vom Retikel 17 reflektiert.
Die Projektionsoptik 19 bildet das Objektfeld 18 in der Objektebene 16 in ein Bildfeld 20 in einer Bildebene 21 ab. In dieser Bildebene 21 ist ein Wafer 22 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 17 als auch der Wafer 22 in y-Richtung synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung y wird nachfolgend auch als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet.
Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10 und die Spiegel 12 bis 14 der Übertragungsoptik 15 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 23 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Bei einer Variante der Beleuchtungsoptik 23, die in der 1 nicht dargestellt ist, kann die Übertragungsoptik 15 auch zum Teil oder ganz entfallen, so dass zwischen dein Pupillenfacettenspiegel 10 und dem Objektfeld 18 kein weiterer EUV-Spiegel, genau ein weiterer EUV-Spiegel oder auch genau zwei weitere EUV-Spiegel angeordnet sein können. Der Pupillenfacettenspiegel 10 kann in einer Eintrittspupillenebene der Projektionsoptik 19 angeordnet sein.
Gemeinsam mit der Projektionsoptik 19 bildet die Beleuchtungsoptik 23 ein optisches System der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Der Feldfacettenspiegel 6 stellt einen ersten Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 23 dar. Die Feldfacetten 7 stellen erste Facetten der Beleuchtungsoptik 23 dar.
Der Pupillenfacettenspiegel 10 stellt einen zweiten Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 23 dar. Die Pupillenfacetten 11 stellen zweite Facetten der Beleuchtungsoptik 23 dar.
4 zeigt eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den Feldfacettenspiegel 6 nach 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nur erläutert, soweit sie sich von den Komponenten des Feldfacettenspiegels 6 nach 2 unterscheiden. Der Feldfacettenspiegel 6 nach 4 hat eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 7. Diese Feldfacetten 7 sind in insgesamt fünf Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 8 angeordnet. Die Feldfacettenanordnung ist in eine kreisförmige Begrenzung einer Trägerplatte 24 des Feldfacettenspiegels 6 eingeschrieben.
Die Feldfacetten 7 der Ausführung nach 4 haben alle die gleiche Fläche und das gleiche Verhältnis von Breite in x-Richtung und Höhe in y-Richtung, welches dem x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 7 der Ausführung nach 2 entspricht.
5 zeigt eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Feldfacettenspiegel 6 nach den 2 und 4 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nur erläutert, soweit sie sich von den Komponenten des Feldfacettenspiegels 6 nach den 2 und 4 unterscheiden. Der Feldfacettenspiegel 6 nach 5 hat ebenfalls eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 7. Diese Feldfacetten 7 sind in insgesamt fünf Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 8a, 8b, 8c angeordnet. Diese Feldfacettenanordnung ist, ähnlich wie die Anordnung der Feldfacetten 7 nach 4 in eine kreisförmige Begrenzung einer Trägerplatte 24 des Feldfacettenspiegels 6 nach 5 eingeschrieben. Der Feldfacettenspiegel 6 nach 5 weist wiederum einen mittigen und parallel zur x-Achse verlaufenden Zwischenraum 9 auf, in dem der Feldfacettenspiegel 6 nach 5 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist. Zusätzlich sind die beiden Ausleuchtungsgebiete, innerhalb denen die Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 nach 5 angeordnet sind, im Bereich der mittleren Facettenspalte mit den Feldfacettengruppen 8c zum Zentrum des Feldfacettenspiegels 6 hin durch eine weitere kreisförmige Abschattungsfläche 25 begrenzt, in denen der Feldfacettenspiegel 6 zentral abgeschattet ist.
Insgesamt ist die Packung der Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 nach 5 innerhalb zweier annähernd kreissegmentförmiger Ausleuchtungsgebiete gegeben, die einerseits durch die Berandung der Trägerplatte 24 und andererseits durch die Berandung des Zwischenraums 9 vorgegeben sind.
Anhand der 6 wird nachfolgend ein Verfahren zum Zuordnen jeweils einer Pupillenfacette 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 der Beleuchtungsoptik 23 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zu jeweils einer der Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 der Beleuchtungsoptik 23 zur Definition jeweils eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel des Beleuchtungslichts 3 beschrieben. Das über den Ausleuchtungskanal geführte Teilbündel des Beleuchtungslichts 3 wird ausgehend von der Lichtquelle 2 an der zugeordneten Feldfacette 7 des Feldfacettenspiegels 6 und anschließend an der über das Verfahren zugeordneten Pupillenfacette 11 des Pupillenfacettenspiegels 10, ggf. noch über die Übertragungsoptik 15, bin zum Objektfeld 18 reflektiert.
In einem Identifizierungsschritt 26 wird im Rahmen des Zuordnungsverfahrens zunächst mindestens ein Beleuchtungsparameter identifiziert, mit dem eine Beleuchtung des Objektfeldes 18 charakterisiert werden kann. Als Beleuchtungsparameter kann beispielsweise eine Uniformität, eine Telezentrie oder eine Elliptizität der Beleuchtung herangezogen werden. Definitionen dieser Beleuchtungsparameter Uniformität (uniformity), Telezentrie (telecentricity) und Elliptizität (ellipticity) finden sich beispielsweise in der WO 2009/132 756 A1 und in der DE 10 2006 059 024 A1 . Alternativ kann eine durch die Beleuchtung erreichbare Strukturauflösung bei der Abbildung des beleuchteten Objektfeldes 18 in ein Bildfeld als Beleuchtungsparameter herangezogen werden. Anstelle der Telezentrie bzw. der Elliptizität kann als Beleuchtungsparameter z. B. eine Variation einer Linienbreite einer abgebildeten Struktur über das Bildfeld herangezogen werden.
Bei der abgebildeten Strukturgröße kann es sich um eine kritische Dimension (Critical Dimension, CD) handeln. Bei der Objekt-Strukturbildgröße handelt es sich um die Größe eines Abstandswertes in der Bildebene einer typischen Referenzstruktur, welche mit Hilfe der Projektionsoptik in das Bildfeld abgebildet wird. Ein Beispiel hierfür ist der sogenannte „Pitch”, d. h. der Abstand zweier benachbarter Linien im Bildfeld. Bei der Strukturbildgrößenvariation (ΔCD) kann es sich, wenn linienhafte Objektstrukturen abgebildet werden, um die Variation einer Linienbreite handeln, in der eine Intensität des Abbildungslichtes oberhalb einer Lackschwellen-Intensität ist, die zum Entwickeln einer lichtempfindlichen Schicht auf dem Substrat bzw. Wafer erforderlich ist. Diese Linienbreite, also die abgebildete Strukturgröße, kann unabhängig von einem Abstand zweier benachbarter Linien, also unabhängig von einem Pitch der Objektstruktur als Beispiel für die weitere Objekt-Strukturgröße, über eine Feldhöhe variieren.
Im Identifizierungsschritt 26 wird zunächst abgefragt, wie die Anforderungen an eine Beleuchtung des Objektfeldes 18 für die jeweilige Belichtungsaufgabe sind. Je nach dieser Belichtungsaufgabe kann eine besonders homogene Intensitätsverteilung über das Objektfeld 18 gewünscht sein. In diesem Fall ist die Uniformität der im Identifizierungsschritt 26 identifizierte Beleuchtungsparameter. Alternativ kann, beispielsweise um Überlagerungsanforderungen bei einer Mehrfachbelichtung des Wafers 22 mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 handhabbar zu gestalten, ein vorgegebener Telezentriewert einzustellen sein. In diesem Fall wird die Telezentrie als Beleuchtungsparameter im Identifizierungsschritt 26 identifiziert. Entsprechendes gilt für Fälle, in denen eine bestimmte Gewichtung von Beleuchtungswinkelverteilungen über das Objektfeld 18 gewünscht ist. In diesem Fall wird die Elliptizität als die Beleuchtung des Objektfeldes 18 charakterisierender Beleuchtungsparameter im Identifizierungsschritt 26 ausgewählt. Als Beleuchtungsparameter kann alternativ oder zusätzlich auch die abbildbare Linienbreite und/oder eine Tiefenschärfe und/oder eine Defokussierung der Abbildung der Feldfacetten 7 in die Objektebene 16 herangezogen werden. Auch ein Durchsatz der Projektionsbelichtungsanlage 1, also die in einem bestimmten Zeitraum erreichbare Anzahl belichteter Wafer 22, kann herangezogen werden.
In einem Bestimmungsschritt 27 wird beim Zuordnungsverfahren eine Abhängigkeit des identifizierten Beleuchtungsparameters oder ggf. einer Kombination von identifizierten Beleuchtungsparametern, bei der es sich um eine gewichtete Kombination handeln kann, von Design-Vorgabedaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 bestimmt.
Bei den Design-Vorgabedaten kann es sich um Spezifikationsdaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 bzw. der Beleuchtungsoptik 23 handeln, also um Intervalle, innerhalb derer die entsprechenden Größen liegen müssen. Es kann sich auch um erwartete Werte fair diese optischen Parameter handeln. Hinsichtlich der Lichtquelle sind optische Parameter beispielhaft die Größe eines Leuchtflecks bzw. Leuchtvolumens der Lichtquelle, eine Verteilung einer Abstrahlintensität über diesen Leuchtfleck bzw. das Leuchtvolumen, eine Abstrahlrichtungscharakteristik der Lichtquelle, eine Nutzwellenlänge einschließlich einer Nutzwellenlängenverteilung, einer innerhalb eines Nutz-Öffnungswinkel abgestrahlte Nutzlicht-Intensität, eine ggf. vorhandene Impulsfrequenz der Lichtquelle, eine ggf. vorhandene Impulsdauer der Lichtquelle sowie Angaben zum zeitlichen Verhalten einer nutzbaren Lichtquelle-Intensität einschließlich eines zeitlichen Verhaltens der Abstrahlintensität selbst und eines zeitlichen Verhaltens einer Abstrahlrichtungsstabilität.
Alternativ oder zusätzlich kann beim Zuordnungsverfahren in einem weiteren Bestimmungsschritt 28 eine Abhängigkeit des identifizierten Beleuchtungsparameters von Einzelteilabnahmedaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 bestimmt werden. Einzelteilabnahmedaten, die die Beleuchtungsoptik 23 betreffen, sind die optischen Parameter der Komponenten der Beleuchtungsoptik 23, also die Anordnung der die Beleuchtungsoptik 23 aufbauenden Komponenten einschließlich der Krümmungsradien, der Reflektivitäten, der Abstände der Komponenten zueinander und der relativen Lage der Feldfacetten 7 zueinander und der Pupillenfacetten 11 zueinander. Bei den kippbaren Feldfacetten 7 gehören zu den Herstelldaten die Lage von Zentren der jeweiligen Facetten-Reflexionswinkel und eine räumliche Charakterisierung der jeweils von den Facetten 7 und 11 erreichbaren Kipp-Positionen. Einzelteilabnahmedaten können bestimmt werden, sobald eine bestimmte Komponente hergestellt worden ist. Diese Daten sind damit individell für diese bestimmte Komponente, im Gegensatz zu Design-Vorgabedaten, die für jede Komponente desselben Typs identisch sind.
Zu den optischen Parameter der Beleuchtungsoptik 23 können auch Informationen zu zeitlichen Drifts gehören, also beispielsweise Informationen zur thermischen Abhängigkeit eines Verhaltens der Beleuchtungsoptik 23. Zu den optischen Parametern der Beleuchtungsoptik 23 gehören auch Reflektivitätsdaten der jeweiligen Spiegelflächen für gegebene Einfallswinkel.
Auch Daten der Projektionsoptik 19 können zu den optischen Parametern gehören, also Informationen über die Form der das Beleuchtungsbündel führenden Flächen der Komponenten der Projektionsoptik 19, insbesondere Spiegel-Reflexionsflächenformen, die Abstände der Komponenten der Projektionsoptik zueinander sowie Informationen über ggf. vorhandene Beschichtungen auf den Komponenten der Projektionsoptik 19 zur Optimierung von deren Durchsatz.
Die Design-Vorgabedaten sind diejenigen Daten, die unabhängig von der tatsächlich hergestellten Projektionsbelichtungsanlage spezifiziert sind. Die Einzelteilabnahmedaten sind Daten, die sich auf eine bestimmte tatsächlich hergestellte Komponente beziehen, und damit auch auf die bestimmte Projektionsbelichtungsanlage, in der diese bestimmte Komponente verbaut wird.
Nach Fertigstellung der Projektionsbelichtungsanlage oder einer größeren Baugruppe, wie zum Beispiel der Beleuchtungsoptik 23, können ebenfalls optische Parameter dieser individuellen Baugruppe und/oder Projektionsbelichtungsanlage bestimmt werden, wobei es sich dann um Gesamtsystemabnahmedaten handelt, welche am Herstellungsort bestimmt werden.
In einem alternativen und zusätzlichen Bestimmungsschritt 28a kann also eine Abhängigkeit des identifizierten Beleuchtungsparameters von den Gesamtsystemabnahmedaten der optischen Parameter am Ort der Herstellung der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 bestimmt werden. Gesamtsystemabnahmedaten beziehen sich insbesondere auf Baugruppen, die in sich vollständig, aber getrennt von anderen Baugruppen an den Betriebsort transportiert werden.
Nach Installation und Justage der Projektionsbelichtungsanlage am Betriebsort können weitere Bestimmungen optischer Parameter durchgeführt werden. Diese werden als Kalibrierdaten bezeichnet. In einen weiteren oder alternativen zusätzlichen Bestimmungsschritt 28b wird eine Abhängigkeit des identifizierten Beleuchtungsparameters von den Kalibrierdaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 am Ort der Aufstellung der Projektionsbelichtungsanlage 1 bestimmt.
Während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage können mit Hilfe mindestens einer Messvorrichtung in oder an der Projektionsbelichtungsanlage optische Parameter bestimmt werden, die hier als Online-Messdaten bezeichnet werden. In einem weiteren alternativen oder zusätzlichen Bestimmungsschritt 29 wird eine Abhängigkeit des identifizierten Beleuchtungsparameters von den Online-Messdaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 bestimmt.
Je später in der hier beschriebenen Kette von Bestimmungsoperationen der Wert eines optischen Parameters bestimmt wird, um so besser stimmt dieser mit dem Wert des optischen Parameters während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage überein, und damit mit dem Wert des optischen Parameters, der für die Erzeugung einer mikrolithographischen Struktur relevant ist. Allerdings sind gewisse optische Parameter leichter am Anfang der hier beschriebenen Kette bestimmbar.
Im Bestimmungsschritt 27 werden bestimmte Design-Vorgabedaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2, der Beleuchtungsoptik 23 bzw. der Projektionsoptik 19 vorgegeben und die Abhängigkeit des im Schritt 26 identifizierten Beleuchtungsparameters von diesen Design-Vorgabedaten überprüft.
Im alternativ oder zusätzlich durchgeführten weiteren Bestimmungsschritt 28 wird eine Abhängigkeit des jeweils identifizierten Beleuchtungsparameters von den Einzelteilabnahmedaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 überprüft. Der Bestimmungsschritt 28 setzt eine initiale Vermessung der Komponenten veraus, aus denen eine Lichtquelle 2 bzw. eine Beleuchtungsoptik 23 aufgebaut werden wird. Bei den Einzelteilabnahmedaten der optischen Parameter handelt es sich um diejenigen Werte der optischen Parameter der konkret gefertigten Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1. Es handelt sich hierbei also um diejenigen Spezifikationen der konkreten Komponenten der Lichtquelle 2 und der konkreten Beleuchtungsoptik 23, die von den Design-Vorgabedaten, also den vom Optikdesign gegenüber der Produktion geforderten Werten der optischen Parameter, die in der Regel Wertebereiche angeben, dadurch abweichen, dass nun konkrete Einzelfall-Daten vorliegen. Soweit die Design-Vorgabedaten als Bereichsangaben vorliegen, stellen die Einzelteilabnahmedaten nun konkrete Daten innerhalb dieser Bereiche dar.
Im weiteren Bestimmungsschritt 28a wird eine Abhängigkeit des jeweils identifizierten Beleuchtungsparameters von Gesamtsystemabnahmedaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 überprüft. Der Bestimmungsschritt 28a setzt eine initiale Vermessung der Lichtquelle 2 bzw. der Beleuchtungsoptik 23 nach einer Montage der Projektionsbelichtungsanlage 1 am Herstellungsort voraus. Bei den Gesamtsystemabnahme der optischen Parameter handelt es sich um diejenigen Werte der optischen Parameter der konkret gefertigten Projektionsbelichtungsanlage 1. Es handelt sich hierbei also um diejenigen Spezifikationen der konkreten Lichtquelle 2 und der konkreten Beleuchtungsoptik 23, die von den Design-Vorgabedaten, also den vom Hersteller zugesicherten Spezifikationen, die in der Regel Wertebereiche angeben, dadurch abweichen, dass nun konkrete Einzelfall-Daten vorliegen. Soweit die Design-Vorgabedaten als Bereichsangaben vorliegen, stellen die Gesamtsystemabnahmedaten nun konkrete Daten innerhalb dieser Bereiche dar.
Im weiteren Bestimmmungsschritt 28b wird eine Abhängigkeit des jeweils identifizierten Beleuchtungsparameters von den Kalibrierdaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2 und/oder der Beleuchtungsoptik 23 überprüft. Der Bestimmungsschritt 28b setzt eine initiale Vermessung der Lichtquelle 2 bzw. der Beleuchtungsoptik 23 nach einer Montage der Projektionsbelichtungsanlage 1 am Betriebsort voraus. Bei den Kalibrierdaten der optischen Parameter handelt es sich um diejenigen Werte der optischen Parameter der konkret gefertigten Projektionsbelichtungsanlage 1, die auf Grund von Transport und erneuter Justage von denen am Herstellungsort gemessenen abweichen können. Es handelt sich hierbei also um diejenigen Spezifikationen der konkreten Lichtquelle 2 und der konkreten Beleuchtungsoptik 23, die von den Design-Vorgabedaten, also den vom Hersteller zugesicherten Spezifikationen, die in der Regel Wertebereiche angeben, dadurch abweichen, dass nun konkrete Einzelfall-Daten vorliegen. Soweit die Design-Vorgabedaten als Bereichsangaben vorliegen, stellen die Kalibrierdaten nun konkrete Daten innerhalb dieser Bereiche dar.
Zu den optischen Parameter gehören die Reflektivitäten der Spiegelflächen der Beleuchtungsoptik 23, die bei einer konkreten Projektionsbelichtungsanlage 1, also den dort gegebenen Einfallswinkeln, vorliegen. Hinsichtlich der Überprüfung der Abhängigkeit des identifizierten Beleuchtungsparameters von desen optischen Parameter entsprechen die Bestimmungsschritte 28, 28a und 28b dem Bestimmungsschritt 27.
Im weiteren Bestimmungsschritt 29 wird eine Abhängigkeit des identifizierten Beleuchtungsparameters von den Online-Messdaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2, der Beleuchtungsoptik 23 bzw. der Projektionsoptik 19 überprüft. Bei den Online-Messdaten der optischen Parameter handelt es sich um aktuelle Messwerte, die an der Projektionsbelichtungsanlage 1 gemessen wurden. Der Überprüfungsschritt 29 setzt also eine aktuelle Messung der Projektionsbelichtungsanlage 1 voraus. Es wird hierbei also eine Tagesform der Projektionsbelichtungsanlage 1 bestimmt und es wird beispielsweise die Nutzlicht-Intensität der Lichtquelle 2, die aktuell zur Verfügung steht, gemessen und auch die Nutzlicht-Wellenlänge bestimmt. Bei der Beleuchtungsoptik 23 wird beispielsweise ein Durchsatz der Beleuchtungsoptik 23 bestimmt. Eine solche Durchsatz-Bestimmung kann eine Reflektivitätsmessung aller beteiligten reflektiven Flächen der Beleuchtungsoptik 23 beinhalten. Entsprechend können auch Online-Messdaten zur Projektionsoptik 19 erhoben werden.
In einem Vorgabeschritt 30 wird nach dem Identifizierungsschritt 26 und der Durchführung mindestens eines der Bestimmungsschritte 27, 28, 28a, 28b und 29 abhängig vom identifizierten Beleuchtungsparameter und abhängig vom Ergebnis der in den Schritten 27, 28, 28a, 28b und 29 bestimmten Abhängigkeiten des identifizierten Beleuchtungsparameters eine ausleuchtungs-kanalabhängige Bewertungsfunktion zur Bewertung eines möglichen Ausleuchtungskanals vorgegeben. Das Ergebnis der im Schritt 30 vorgegebenen Bewertungsfunktion korreliert also mit dem im Schritt 26 identifzierten Beleuchtungsparameter und dessen Abhängigkeiten von den Design-Vorgabedaten der optischen Parameter der Lichtquelle, der Beleuchtungsoptik bzw. der Projektionsoptik, von den Einzelteilabnahmedaten der optischen Parameter der Lichtquelle, der Beleuchtungsoptik bzw. der Projektionsoptik, von den Gesamtsystemabnahmedaten der optischen Parameter der Lichtquelle, der Beleuchtungsoptik bzw. der Projektionsoptik, von den Kalibrierdaten der optischen Parameter der Lichtquelle, der Beleuchtungsoptik bzw. der Projektionsoptik und von den Online-Messdaten der Lichtquelle, der Beleuchtungsoptik bzw. der Projektionsoptik. Die Bewertungsfunktion erlaubt also die Bewertung einer möglichen Kombination einer der Feldfacetten 7 mit einer der Pupillenfacetten 11 zur Führung eines Teilbündels des Beleuchtungslichts 3 über den hierdurch definierten Ausleuchtungskanal.
In die im Vorgabeschritt 30 vorgegebene Bewertungsfunktion können folgende Charakteristika des jeweils zu bewertenden Ausleuchtungskanals eingehen:

– eine gegebenenfalls inhomogene Ausleuchtung der Feldfacetten 7 mit dem Beleuchtungslicht 3; in die Bewertungsfunktion kann dann eine Abweichung einer Intensität einer Ausleuchtung der Feldfacetten 7 mit dem Beleuchtungslicht 3 von einer homogenen Ausleuchtungsintensität für den jeweils betrachteten Ausleuchtungskanal eingehen;
– eine Abschattung der Feldfacetten 7 untereinander, beispielsweise eine Abschattung eines Teils einer der Feldfacetten 7 durch eine benachbarte Feldfacette, insbesondere dann, wenn die beiden benachbarten Feldfacetten 7 in stark unterschiedliche Kippstellungen verkippt sind (vergleiche auch die nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang mit den 7 und 8);
– eine vom Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 auf die Facetten 7, 11 des zu bewertenden Ausleuchtungskanals abhängige Reflektivität der Facetten 7, 11 für das Beleuchtungslicht 3; in die Bewertungsfunktion kann also ein Einfallswinkel des jeweiligen Teilbündels des Beleuchtungslichts 3 auf die Facetten 7, 11 des betrachteten Ausleuchtungskanals eingehen;
– eine vom zu bewertenden Ausleuchtungskanal abhängige Reflektivität der den Facettenspiegeln 6, 10 nachfolgenden Übertragungsoptik 15;
– ein Spotbild der Feldfacetten beziehungsweise ein lokaler geometrischer Pupillenfehler, wobei als Spotbild die Form und Intensitätsverteilung des längs genau eines Ausleuchtungskanals geführten Teilbündels genau auf der Pupillenfacette bezeichnet wird, was weiter unter noch erläutert wird.
– einen ausleuchtungskanalabhängigen Abbildungsmaßstab, das heißt das Verhältnis der Dimensionen einerseits der Feldfacette 7 des zu bewertenden Ausleuchtungskanals und andererseits des Bildes dieser Feldfacette 7 in der Objektebene 16, einerseits parallel zu x-Richtung und andererseits zur y-Richtung;
– eine Parametrisierung einer ausleuchtungskanalabhängigen Verzeichnung der Abbildung der Feldfacetten 7 in die Objektebene 16, beispielsweise durch den Spiegel 14 streifenden Einfall sowie Effekte, die aufgrund von Abweichungen zwischen einer Position des Pupillenfacettenspiegels 10 und einer Eintrittspupille oder einem Bild einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 resultieren;
– eine ausleuchtungskanalabhängige Variation einer Strukturbildgröße, also beispielsweise eine Variation einer abgebildeten Linienbreite. Diese Linienbreite-Variation kann für verschiedene Verläufe der abzubildenden Linien unterschiedlich ausgewertet werden. Es kann beispielsweise erfasst werden, wie groß der Unterschied zwischen der abgebildeten Linienbreite horizontal und vertikal verlaufender Strukturlinien ist, die objektseitig den gleichen Abstand zueinander haben. Alternativ oder zusätzlich kann die Strukturgrößen-, also beispielsweise Linienbreiten-Variation von diagonal verlaufenden, abzubildenden Objektlinien als Bewertungsfunktion oder als Teil von dieser betrachtet werden;
– ein ausleuchtungskanalabhängiger Effekt der Lichtquelle 2, beispielsweise eine ausleuchtungskanalabhängige Inhomogenität einer Emission der Lichtquelle 2, hervorgerufen beispielsweise durch eine variable Abschattung, durch eine nicht perfekte Abbildung der Feldfacetten 7 in das Objektfeld 18 oder durch einen variablen Emissionsschwerpunkt der Lichtquelle 2, abhängig von deren Emissionsrichtung;
– eine Fokusstabilität des Projektionsobjektivs 19, also Informationen darüber, ob und wie sich eine Lage der Feldebene 21 relativ zur Lage der Objektebene 16 ändert und/oder welchen Einfluss eine Lagevariation des Retikels 17 zur Objektebene 16 auf eine Bildlage in der Bildebene 21 hat;
– Informationen zu einem Höhenprofil einer Schichtstruktur auf den Wafer 22, insbesondere Informationen zu einem Höhenprofil von in einem frühren Belichtungsschritt bereits belichteten Schichten auf den Wafer 22. Diese Daten können Teil der Kalibrierdaten sein. Aus diesen Höhenprofil-Daten können im Rahmen des Vorgabeschritts 30 und auch im Rahmen eines nachfolgend noch erläuterten, nachgeschalteten Vorgabeschritts Angaben über eine erforderliche Tiefenschärfe der Projektionsoptik 19 abgeleitet werden.
– Informationen zu einer Lackbeschichtung auf dem Wafer 22, insbesondere Informationen zur notwendigen Belichtungsdosis zur Lackentwicklung und Informationen zum Entwicklungs-Ansprechverhalten des Lacks. Hieraus lassen sich z. B. im Vorgabeschritt 30 Angaben über eine einzuhaltende Belichtungsdosis des Wafers 22, also Informationen darüber, welche Dosis des Beleuchtungslichts 3 auf einen zu belichtenden Bereich des Wafers 22 treffen soll, ableiten.

Diese Charakteristika ergeben sich als Abhängigkeiten des jeweiligen Beleuchtungsparameters von Design-Vorgabedaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2, der Beleuchtungsoptik 23 bzw. der Projektionsoptik 19, außerdem kann der jeweilige Beleuchtungsparameter abhängig von Einzelteilnahmedaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2, der Beleuchtungsoptik 23 bzw. der Projektionsoptik 19, abhängig von den Gesamtsystemabnahmedaten, abhängig von den Kalibrierdaten sowie abhängig von den Online-Messdaten der optischen Parameter der Lichtquelle 2, der Beleuchtungsoptik 23 bzw. der Projektionsoptik 19 sein.
Eine nicht perfekte Abbildung der Feldfacetten 7 in das Objektfeld 18 kann neben Abbildungsfehlern, die über die abbildende Optik eingeführt werden, auch in der Tatsache begründet sein, dass die Lichtquelle 2 nicht punktförmig ist. Letztlich ergibt sich daher immer ein an den Rändern verwaschenes Bild der Feldfacetten 7 in der Objektebene 16. Die Qualität dieser Abbildung hängt von der Zuordnung der Feldfacetten 7 und der Pupillenfacetten 11 zum jeweiligen Ausleuchtungskanal ab. Bestimmte Zuordnungen führen zu einer qualitativ besseren Abbildung als andere. Zudem sehen bei einer nicht punkt- bzw. kugelförmigen Lichtquelle verschiedene der Feldfacetten 7 die Lichtquelle 2 in verschiedener Gestalt.
Fehlerbeiträge durch Verzeichnungseffekte einer Übertragungsoptik zwischen dein Feldfacettenspiegel und der Objektebene, die über die Bewertungsfunktion parametrisierbar sind, sind beispielhaft diskutiert in der WO 2010/037 453 A1 . Pupilleneffekte, die ebenfalls ausleuchtungs-kanalabhängig sein können und die in die Bewertungsfunktion eingehen können, sind beispielsweise in der DE 10 2006 059 024 A erläutert.
Die Bewertungsfunktion kann mehrere der Beleuchtungsparameter beinhalten, die zueinander verschieden gewichtet in die Bewertungsfunktion eingehen können.
In einen weiteren Vorgabeschritt 31 wird im Rahmen des Zuordnungsverfahrens ein Bewertungs-Zielbereich von Bewertungsgrößen vorgegeben, die das Ergebnis der Bewertungsfunktion darstellen. In die Bewertungsfunktion geht also die zu einem zu bewertenden Ausleuchtungskanal gehörende Paarung (Feldfacette, Pupillenfacette) ein und abhängig hiervon wird mittels der Bewertungsfunktion die Bewertungsgröße ermittelt. Im Vorgabeschritt 31 wird ein Zielbereich dieser Bewertungsgröße angegeben, der erreicht werden muss, damit eine zu bewertende Konfiguration von Ausleuchtungskanälen in eine weitere Auswahl kommt.
In einem optionalen Berechnungsschritt 32 wird nun im Rahmen des Zuordnungsverfahrens die Bewertungsgröße für zumindest ausgewählte der möglichen Ausleuchtungskanäle durch Einsetzen in die Bewertungsfunktion berechnet.
In einem ebenfalls optionalen Vorauswahlschritt 33 werden diejenigen Ausleuchtungskanäle, also diejenigen Paarungen von Feldfacetten 7 zu Pupillenfacetten 11, vorausgewählt, deren im Schritt 32 berechnete Bewertungsgröße den im Vorgabeschritt 31 vorgegebenen Bewertungs-Zielbereich erreicht.
In einem optionalen Identifizierungsschritt 34 des Zuordnungsverfahrens wird mindestens eine Störgröße identifiziert, die eine Beleuchtung des Objektfeldes 18 durch die Beleuchtungsoptik 23 oder durch ein die Beleuchtungsoptik 23 und die Lichtquelle 2 beinhaltendes Beleuchtungssystem beeinflusst.
Als Störgröße kann beispielsweise eine Variation einer Positionierung der Lichtquelle 2 in x-, y- oder z-Richtung ausgewählt werden. Auch eine Variation einer Quellgröße der Lichtquelle 2 kann als Störgröße herangezogen werden. Auch ein Wechsel eines Typs der Lichtquelle 2, beispielsweise zwischen einer LPP-Quelle und einer GDPP-Quelle, kann als Störgröße herangezogen werden. Als Störgröße kann weiterhin ein simulierter Lebensdauereffekt, beispielsweise in Bezug auf ein Alter von reflektiven Schichten der das Beleuchtungslicht 3 führenden Komponenten, genutzt werden. Auch eine Zunahme von Streulicht als Resultat einer simulierten Alterung der Beleuchtungsoptik 23 kann als Störgröße herangezogen werden. Als Störgröße kann weiterhin eine Beaufschlagung der Pupillenfacette 11 des zu bewertenden Ausleuchtungskanals durch zur Beleuchtung nicht genutztes Beleuchtungslicht 3 und damit eine zusätzliche Erwärmung der Pupillenfacette 11 herangezogen werden.
Nach dem Störgrößen-Identifizierungsschritt 34 wird in einem weiteren optionalen Identifizierungsschritt 35 eine Abhängigkeit der Bewertungsfunktion von der mindestens einen identifizierten Störgröße identifiziert.
In einen optionalen Variationsschritt 36 wird nun die identifizierte Störgröße für die vorausgewählten Ausleuchtungskanäle innerhalb eines vorgegebenen Störgrößen-Variationsbereichs variiert und es wird die hieraus folgende Variation der Bewertungsgröße über die Bewertungsfunktion und die im Identifizierungsschritt 35 identifizierte Abhängigkeit berechnet.
In einem das Zuordnungsverfahren abschließenden Auswahlschritt 37 werden diejenigen Ausleuchtungskanäle ausgewählt, deren variierte Bewertungsgröße im gesamten Störgrößen-Variationsbereich innerhalb des Bewertungs-Zielbereichs bleibt.
Das Zuordnungsverfahren mit den Schritten 26 bis 37 wird solange wiederholt, bis einer vorgegebenen Anzahl von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 eine jeweils noch freie Pupillenfacette 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 zugeordnet ist. Das Ergebnis des Zuordnungsverfahrens kann auch eine Mehrzahl von Zuordnungen der Feldfacetten 7 zu jeweils anderen Pupillenfacetten 11 sein, sofern alle diese Zuordnungen die Bewertungskriterien innerhalb der Schritte 27 bis 34 des Zuordnungsverfahrens erfüllen.
Bei einer Variante des Zuordnungsverfahrens wird sichergestellt, daß die Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Pupillenfacetten-Mengen, die insbesondere kippstellungsabhängig von jeweils genau einer Feldfacette 7 mit einem Beleuchtungslicht-Teilbündel beaufschlagt werden können, also jeweils dieser genau einen Feldfacette 7 zugeordnet sind, derart ist, daß gewünschte Gruppen von Pupillenfacetten gleichzeitig mit Beleuchtungslicht beaufschlagt werden können. Hierauf wird später noch eingegangen.
Bei einer Variante des Zuordnungsverfahren ist nach Abschluss des Zuordnungsverfahrens bekannt, welche der Pupillenfacetten 11 welchen der Feldfacetten 7 über die verschiedenen Kippstellungen der Feldfacetten 7 zugeordnet sind. Die Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 sind also jeweils einer Pupillenfacetten-Menge zugeordnet, die jeweils genau einer Feldfacette 7 des Feldfacettenspiegels 6 zugeordnet ist. Kippstellungen der Pupillenfacetten 11 können nun fest so vorgegeben werden, dass für den Fall einer Beaufschlagung der jeweiligen Pupillenfacette 11 diese das Beleuchtungslicht 3 hin zum Objektfeld 18 reflektiert. Nach erfolgtem Zuordnungsverfahren kann diese Pupillenfacetten-Kippwinkelvorgabe fest vorgenommen werden, da sich der Kippwinkel der jeweiligen Pupillenfacetten 11 nach erfolgter Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Pupillenfacetten-Mengen nicht mehr ändert.
Bei einer Variante des Zuordnungsverfahrens gehen als Eingangsdaten also neben den Sollwerten der Design-Vorgabedaten, den Istwerten der Design-Vorgabedaten und den Kalibrierdaten ggf. noch Nutzervorgaben ein.
Das Zuordnungsverfahren gibt als Ausgabedaten die anzusteuernden Kippwinkel der Pupillenfacetten 11 aus. Diese Kippwinkel werden dann beim Pupillenfacettenspiegel 10 entweder manuell oder aktorisch vorgegeben. Hierzu können die einzelnen Pupillenfacetten 11 über individuell ansteuerbare Aktoren verkippbar sein. Eine Realisierung des Pupillenfacettenspiegels 10 als MEMS-Spiegelarray mit individuell aktorisch verkippbaren Mikrospiegeln entspricht in ihrer Wirkung derart individuell ansteuerbaren Aktuatoren.
In das Zuordnungsverfahren kann auch das über die Beleuchtungsoptik 23 vorzugebende Beleuchtungssetting, also die Beleuchtungswinkelverteilung für das Retikel 17 im Objektfeld 18 eingehen. In diesem Fall erfolgt anhand des Ergebnisses des Auswahlschritts 37 nun eine Justage der Kipp-Ausleuchtungsstellungen der Feldfacetten 7 und eine entsprechende Justage der über die ausgewählten Ausleuchtungskanäle zugeordneten Pupillenfacetten 11. Bei dieser Variante des Zuordnungsverfahrens, bei der auch ein Beleuchtungssetting eingestellt wird, gehen in das Zuordnungsverfahren als Eingangsdaten die Design-Vorgabedaten, die Einzeilteilabnahmedaten, die Gesamtsystemabnahmedaten, die Kalibrierdaten und/oder die Online-Messdaten optischer Parameter sowie Nutzerdaten, nämlich das auszuwählende Beleuchtungssetting ein. Ausgabedaten des Zuordnungsverfahrens sind die Kippwinkel der Pupillenfeldfacetten 11 und die jeweils einzustellende Kippstellung der Feldfacetten 7.
Optional kann zu den Ausgabedaten des Zuordnungsverfahrens auch ein Datensatz gehören, der ein eingestelltes Ist-Beleuchtungssetting charakterisiert. Dieses kann dann mit dem Nutzerwunsch, also dem vorzugebenden Soll-Beleuchtungssetting verglichen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann nach Abschluss des Zuordnungsverfahrens auch ein Datensatz ausgegeben werden, der anhand des Ergebnisses des Auswahlschritts 37 die über die verschiedenen Kippstellungen der Feldfacetten 7 einstellbaren Beleuchtungssettings charakterisiert.
Die Charakterisierung der Beleuchtungssettings kann Angaben zur zu erwartenden Intensität enthalten, die jeden Objektfeldpunkt aus jeder Beleuchtungsrichtung erreicht.
Die Auswahl der Ausleuchtungskanäle über das Zuordnungsverfahren kann sich eines „simulated annealing”-Algorithmus bedienen. Dabei wird mit einem bestimmten Ausleuchtungskanal begonnen und im Variationsschritt 33 die Störgröße variiert und die hieraus folgende Variation der Bewertungsgröße berechnet. Nachfolgend kann ein sich vom zunächst herangezogenen Ausleuchtungskanal hinsichtlich der Führung des Teilbündels des Beleuchtungslichts 3 nur gering unterscheidender weiterer Ausleuchtungskanal zur Bewertung ausgewählt werden, indem beispielsweise zwei Feldfacetten 7 die ihnen zugeordneten Pupillenfacetten 11 vertauschen. Nun wird wieder der Variationsschritt 36 für alle Ausleuchtungskanäle, die sich dann ergeben, durchgeführt. Die vorgenommene Änderung, das heißt der Austausch der Pupillenfacetten, die zwei bestimmten der Feldfacetten 7 zugeordnet sind, wird akzeptiert, sofern die Bewertungskriterien des Zuordnungsverfahrens erfüllt sind. Ausgehend von derartigen Änderungsschritten wird die Bewertungsgröße unter Berücksichtigung der Störgrößen-Variation durch sukzessive Anwendung des Variationsschritts 36 optimiert.
Die Zuordnung der einzelnen Feldfacetten 7 zu den einzelnen Pupillenfacetten 11 über entsprechende Ausleuchtungskanäle zu Beginn der Durchführung des Zuordnungsverfahrens wird nachfolgend auch als Start-Zuordnung oder auch als Ausgangs-Zuordnung bezeichnet.
Bei der Auswahl einer Start-Zuordnung aller Ausleuchtungskanäle zu Beginn des Zuordnungsverfahrens beziehungsweise nach einer Vorgabe eines Änderungsschritts können Symmetrie-Betrachtungen einfließen. Beispielsweise kann die Startzuordnung Paare von Feldfacetten 7 mit zueinander komplementärem Intensitätsverlauf einer Feldfacetten-Beaufschlagung durch die Lichtquelle 2 berücksichtigen. Derartige Paare der Feldfacetten 7 können benachbarte der Pupillenfacetten 11 beaufschlagen. Die komplementären Feldverläufe kompensieren sich dann bei der Überlagerung der Feldfacettenbilder im Objektfeld 18, sodass eine Feldabhängigkeit über das Objektfeld 18 minimiert werden kann. Änderungen der Zuordnungen der Ausleuchtungskanäle im Rahmen der Suche nach einem Optimum der Bewertungsgröße werden dann nur so durchgeführt, dass eine entsprechende Paarung von Facetten mit komplementären Feldverläufen erhalten bleibt. Die Störgrößen-Variation stellt sicher, dass auch bei Änderungen beispielsweise der Lichtquelle 2 die gewünschte Komplementarität erhalten bleibt.
Eine Start-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle, die über das Zuordnungs-verfahren optimiert wird, kaum auch von einer punktsymmetrischen Anordnung von Ausleuchtungskanälen ausgehen, bei denen also zugeordnete Ausleuchtungskanäle durch Drehung um einen vorgegebenen Winkel φ um ein Zentrum von Trägerplatten des Feldfacettenspiegels 6 einerseits und des Pupillenfacettenspiegels 10 andererseits ineinander übergehen. Auch hierbei wird eine Änderung der Zuordnung so durchgeführt, dass die Symmetrie erhalten bleibt. Die Punktsymmetrie stellt also einen Parameter dar, der in die Bewertungsfunktion eingeht.
Die Start-Zuordnung kann beispielsweise in Polarkoordinaten um 90° gedrehte Positionen von Feldfacetten, die den gleichen Intensitätsverlauf einer Beaufschlagung durch die Lichtquelle 2 aufweisen und deren zugeordnete Pupillenfacetten 11 in Polarkoordinaten um 90° gegeneinander verdreht in der Pupille angeordnet sind, aufweisen. Es können jeweils zwei solcher Feldfacetten in der Start-Zuordnung vorliegen, deren zugeordnete Pupillenfacetten in Polarkoordinaten um 90° gegeneinander verdreht in der Pupille angeordnet sind. Eine andere Zuordnungsstrategie, die als Start-Zuordnung genutzt werden kann, und bei der den Feldfacetten mit gleichem Intensitätsverlauf vier Pupillenfacetten zugeordnet sind, die in Polarkoordinaten um 90° gegeneinander verdreht angeordnet sind, ist in der DE 10 2006 036 064 A1 beschrieben.
Eine Start-Zuordnung kann die Spiegelsymmetrie der Beleuchtungsoptik 23 nach 1 in Bezug auf die dortige Zeichenebene, also die Meridionalebene, berücksichtigen. Bei alternativen Designs der Beleuchtungsoptik 23, die zumindest angenähert auch bezüglich weiterer Ebenen spiegel-symmetrisch sind, zum Beispiel bei einem Design der Beleuchtungsoptik gemäß der DE 103 29 141 A1 , kann auch diese entsprechende weitere Spiegelsymmetrie bei der Vorgabe einer Ausgangs-Kanalzuordnung berücksichtigt werden.
Weitere Beispiele für paarweise Zuordnungen, die für eine Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle vor Beginn des Zuordnungsverfahrens gewählt werden können, beschreibt beispielsweise die WO 2009/132 756 A1 .
Alternativ kann eine Zuordnung der Feldfacetten 7 zu Pupillenfacetten 11 zu Beginn des Zuordnungsverfahrens so gestaltet sein, dass benachbarte der Feldfacetten 7 nicht benachbarte Pupillenfacetten 11, also durch eine vorgegebene Anzahl weiterer Pupillenfacetten 11 voneinander getrennter Pupillenfacetten 11 beleuchten. Eine derartige Start-Zuordnung minimiert Streulicht, welches dann entstehen kann, wenn Ausleuchtungskanäle einen insgesamt nahe benachbarten Verlauf haben, sodass längs des einen Ausleuchtungskanals geführtes Beleuchtungslicht unerwünscht in den anderen Ausleuchtungskanal streut. Auch das Streulicht-Kriterium kann daher ein Kriterium sein, das in die Bewertungsfunktion eingeht.
Weitere Kriterien, die im Zusammenhang mit der Auswahl einer geeigneten Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle beziehungsweise mit der Vorgabe einer Strategie bei der Änderung der Kanalzuordnung im Rahmen zum Beispiel eines simulated annealing-Optimierungsverfahrens sind eine Minimierung der Einfallswinkel auf den einzelnen Facetten 7, 11 oder eine Minimierung eines Schalthubes für den Fall des Einsatzes von zwischen mindestens zwei Ausleuchtungs-Kippstellungen verlagerbaren Facetten 7, 11.
Bei der Vorgabe einer Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle zu Beginn des Zuordnungsverfahrens können die Feldfacetten 7, die dem Rand des Gebiets, auf dem die Feldfacetten 7 angeordnet sind, beispielsweise dem Rand der Trägerplatte 24, benachbart sind, besonders berücksichtigt werden. Für diese randseitigen Feldfacetten 7 kann die Auswahl der in der Start-Zuordnung zulässigen, zugeordneten Pupillenfacetten 11 beispielsweise durch Vorgabe einer Liste von Erlaubten der Pupillenfacetten 11 eingeschränkt werden. Diese Auswahl kann so erfolgen, dass eine Abbildung der randseitigen Feldfacetten 7 durch die Pupillenfacetten 11 und die nachfolgende Übertragungsoptik 15 keine unerwünschten Abbildungsfehler, insbesondere keine unerwünschte Verdrehung oder Verschiebung erfährt.
Soweit in das Zuordnungsverfahren Sollwerte für vorzugebende Beleuchtungssettings eingehen, kann in einem abschließenden Optimierungsschritt für die Ausleuchtungskanal-Zuordnung eine Nachbearbeitung erfolgen, indem in das mindestens eine Soll-Beleuchtungssetting mit Ist-Beleuch-tungssettings verglichen wird, die sich bei der gefundenen Ausleuchtungskanal-Zuordnung ergeben. Bei der Nachbearbeitung wird die gefundene Ausleuchtungskanal-Zuordnung nochmals variiert mit dem Ziel, ggf. vorliegende Soll/Ist-Abweichungen bei den Beleuchtungssettings weiter zu reduzieren.
Zur Vorbereitung des Vorgabeschritts 30 für die Bewertungsfunktion kann eine Lagevorgabe der Pupillenfacetten 11 erfolgen. Dies geschieht in den Fällen, in denen der Pupillenfacettenspiegel 10 so ausgelegt ist, dass die Pupillenfacetten 11 in ihrer Lage und/oder in ihrer Größe und/oder in ihrer Anzahl variable sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Pupillenfacetten 11 als Einzelspiegel-Gruppen eines MEMS-Spiegelarrays gebildet sind.
Soweit es möglich ist, eine Lage und/oder Größe und/oder Anzahl der Pupillenfacetten vorzugeben, kann dies unter Berücksichtigung einer Größe eines Leuchtvolumens der Lichtquelle 2, insbesondere am Ort der zwischen Fokusebene 5, vorgenommen werden. Aus dieser Größe des Leuchtvolumens bzw. des Lichtflecks der Lichtquelle 2 kann eine notwendige Mindestgröße der Pupillenfacetten 11 abgeleitet werden.
Innerhalb des Zuordnungsverfahrens kann überprüft werden, inwieweit die Größe eines Lichtfleck-Bildes, also einer sekundären Lichtquelle, auf den jeweils vorgegebenen Pupillenfacetten 11 abhängig ist von der konkreten Zuordnung der Ausleuchtungskanäle. Dies ist in der Regel dann der Fall, wenn sich beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Lichtwege der Beleuchtungslicht-Teilbündel über die Ausleuchtungskanäle unterschiedliche Abbildungsqualitäten bei der Übertragung der Zwischenfokusebene 5 in die Anordnungsebene des Pupillenfacettenspiegels 10 ergeben.
Abhängig von einer gefundenen Pupillenfacetten-Mindestgröße kann dann eine Anordnung der Pupillenfacetten 11 auf einer Trägerplatte des Pupillenfacettenspiegels 10 bzw. eine Zuordnung der Einzelspiegel eines Pupillenfacetten-MEMS-Spiegelarrays vorgenommen werden.
Soweit sich bei einer Ausgestaltung des Pupillenfacettenspiegels 10 als MEMS-Spiegelarray eine Größe der als Einzelspiegel-Gruppen ausgebildeten Pupillenfacetten ergibt, die zu einer Anzahl der Pupillenfacetten-Einzelspiegel-Gruppen bzw. zu einer Anzahl der über verschiedene Feldfacetten 7 ansteuerbaren Pupillenfacetten-Mengen führt, die größer ist als die Anzahl der Feldfacetten, können zur Erhöhung der effektiven Anzahl der Feldfacetten vorgegebenen der Feldfacetten zwei Pupillenfacetten-Einzelspiegel-Gruppen zugeordnet werden, wobei die jeweiligen Feldfacetten 7, die dann ebenfalls als Einzelspiegel-Gruppen eines MEMS-Spiegelarrays ausgeführt sein können, das Beleuchtungslicht 3 auf zwei unterschiedliche Pupillenfacetten-Einzelspiegel-Gruppen verteilen. Über genau eine der Feldfacetten können dann zwei Pupillenfacetten mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagt werden.
Soweit die Zuordnung der Einzelspiegel-Gruppen des Pupillenfacettenspiegels 10 zu Pupillenfacetten 11 ergibt, dass die Anzahl der resultierenden Pupillenfacetten-Einzelspiegel-Gruppen bzw. die Anzahl der Pupillenfacetten-Mengen kleiner ist als die Anzahl der Feldfacetten 7, wird dies bei der Ausleuchtungskanal-Zuordnung berücksichtigt, indem z. B. Feldfacetten 7 unberücksichtigt bleiben, die von der Lichtquelle 2 nur schwach ausgeleuchtet werden.
Bei der Ausleuchtungskanal-Zuordnung können Nutzervorgaben zu Beleuchtungssettings berücksichtigt werden, die mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 eingestellt werden sollen. Sind entsprechende Nutzervorgaben nicht vorhanden, werden Standard-Beleuchtungssettings eingesetzt. Derartige Standard-Beleuchtungssettings können sein:

– annulares (ringförmiges) Beleuchtungssetting mit kleinen Beleuchtungswinkeln;
– annulares Beleuchtungssetting mit mittelgroßen Beleuchtungswinkeln;
– annulares Beleuchtungssetting mit großen Beleuchtungswinkeln;
– x-Dipolsetting;
– y-Dipolsetting;
– Dipolsetting mit vorgegebenem Dipol-Drehwinkel um ein Pupillenzentrum, beispielsweise 45°;
– Quadrupolsetting;
– Hexapolsetting.

Entsprechende Standard-Beleuchtungssettings sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2008 021 833 A1 .
Alternativ oder zusätzlich können individuelle Beleuchtungssettings entsprechend Nutzervorgaben herangezogen werden. Zwischen den Standard-Beleuchtungssettings und/oder den nutzerabhängigen, also kundenspezifischen Beleuchtungssettings kann eine Priorisierung, beispielsweise durch Verwendung von Gewichtungsfaktoren, vorgenommen werden.
Beim Auswahlschritt 37 werden dann im Rahmen einer Start-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle zunächst die jeweiligen Beleuchtungssettings vorgegeben, also Anordnungen bzw. Gruppen der Pupillenfacetten 11 auf dem Pupillenfacettenspiegel 10 vorgegeben, auf die ausgehend von unterschiedlichen Feldfacetten 7 das Beleuchtungslicht 3 abgelenkt werden kann. Die Pupillenfacetten 11 sind dabei entsprechend dem jeweils vorzugebenden Satz von Beleuchtungssettings angeordnet. Anschließend wird bei der Auswahl der Start-Zuordnung eine Zuordnung der Feldfacetten 7 zu den Pupillenfacetten 11 unter entsprechender Vorgabe von Anordnungen von Mengen der Pupillenfacetten 11 derart durchgeführt, dass in jeder Pupillenfacetten-Gruppe (Pupillenfacetten, die verschiedenen Feldfacetten zur Vorgabe eines bestimmten Beleuchtungssettings zugeordnet sind) ausschließlich Pupillenfacetten 11 verschiedener Pupillenfacetten-Mengen (Pupillenfacetten, die verschiedenen Kippstellungen der gleichen Feldfacette zugeordnet sind) angeordnet sind.
Auch die Feldfacetten 7 können hinsichtlich ihrer Lage und/oder hinsichtlich ihrer Größe und/oder hinsichtlich ihrer Anzahl vorgegeben werden, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf die Pupillenfacetten 11 bereits erläutert wurde. Dies ist insbesondere dann im Rahmen der Startauswahl möglich, wenn der Feldfacettenspiegel 6 als MEMS-Spiegelarray ausgeführt ist.
Eine notwendige Größe der jeweiligen Feldfacette 7 kann abhängig vom Ausleuchtungskanal sein, da ein Vergrößerungsmaßstab einer Abbildung der Feldfacette 7 in das Objektfeld 18 abhängig von der genauen Führung des Ausleuchtungskanals in der Beleuchtungsoptik 23 ist. Dies kann im Wege einer Nachbearbeitung bei einer Optimierung des Auswahlschritts 37 berücksichtigt sein.
Hierbei können die Feldfacetten 7 der ausgewählten Ausleuchtungskanal-Zuordnungen noch lateral verschoben und/oder in ihrer Größe angepasst werden.
Auch ein Krümmungsradius der Feldfacetten 7 kann angepasst werden, wie dies in der US 2011/0001947 A1 beschrieben ist.
Zur Ermittlung einer Größenvorgabe der jeweiligen Feldfacette 7 kann eine Rückprojektion des Objektfeldes 18 über die jeweils zugeordnete Pupillenfacette 11 in eine Anordnungsebene des Feldfacettenspiegels 6 in den Bereich der Größen zu bestimmenden Feldfacette 7 erfolgen. Eine Normgröße der Feldfacetten 7 kann etwas größer, z. B. einige Prozent größer, gewählt werden als die Größe der Feldfacetten 7, die sich anhand einer derartigen Rückprojektion ergibt. Dies trägt einer effektiven Verkleinerung einer Facetten-Projektion bei der Verkippung der Feldfacetten Rechnung und auch ggf. sich ergebenden Abschattungseffekten zwischen benachbarten Feldfacetten 7 Rechnung. Es kann vorteilhaft sein, die Größe der Feldfacetten 7 entlang der Objektverlagerungsrichtung y etwas kleiner als gemäß der Rückprojektion zu wählen, während quer zu einer Objektverlagerungsrichtung y, also in x-Richtung, die Größe der Feldfacetten 7 etwas größer als gemäß der Rückprojektion gewählt wird.
Sofern sich nach einer Größenbestimmung der Feldfacetten 7 ergibt, dass die Anzahl der Feldfacetten 7 der bestimmten Größe auf dem Feldfacettenspiegel 6 kleiner ist als die Anzahl der auf dein Pupillenfacettenspiegel 10 zur Verfügung stehenden Pupillenfacetten 11, können bei einer Ausgestaltung des Feldfacettenspiegels 6 als MEMS-Spiegelarray einander überlappende Feldfacettenspiegel 7 zum Einsatz kommen, wobei ein und derselbe Einzelspiegel des MEMS-Spiegelarray dann z. B. zwei Einzelspiegel-Gruppen zugeordnet ist, die jeweils eine der Feldfacetten aufbauen. Alternativ können die MEMS-Feldfacetten 7 in ihrer y-Dimension verkleinert werden, so dass sie nicht mehr eine vollständige y-Dimension des Objektfeldes 18 ausleuchten.
Die im Vorgabeschritt 30 vorzugebende Bewertungsfunktion kann die gewichtete Summe einer Ausleuchtungsintensität der Pupillenfacetten 11 innerhalb mindestens einer Pupillenfacetten-Umgebung enthalten. Hierbei wird bei einer aktuell zu bewertenden Ausleuchtungskanal-Zuordnung betrachtet, mit welcher Intensität des Beleuchtungslichts 3 diejenigen Pupillenfacetten 11 ausgeleuchtet werden, die einer jeweils betrachteten Pupillenfacette 11 innerhalb einer vorgegebenen Umgebung benachbart sind. In die Bewertungsfunktion können mehrere vorgegebene Umgebungsgrößen eingehen. Je nach dem Nachbarschaftsverhältnis können die Ausleuchtungsintensitäten der innerhalb der Umgebung vorliegenden Pupillenfacetten ihrerseits gewichtet werden.
Bei der Start-Auswahl kann berücksichtigt werden, dass nur bestimmte Beleuchtungssettings bei der Projektionsbelichtung tatsächlich genutzt werden. Diese ausgewählten Beleuchtungssettings gehen dann in die Bewertungsfunktion ein.
Durch eine geeignete Auslegung der Anordnung der Feldfacetten 7 auf dem Feldfacettenspiegel 6 kann der Einfluss bestimmter der Störgrößen auf die Bewertungsfunktion geändert und insbesondere verringert werden. Dies wird nachfolgend anhand der 7 und 8 für die Störgröße „Abschattung benachbarter Feldfacetten 7” näher erläutert.
Die 7 zeigt zwei benachbarte Feldfacetten 7 in perspektivischer Ansicht, die nachfolgend mit 7 ₁ und 7 ₂ bezeichnet werden. Die beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ sind gegeneinander um eine zur y-Achse parallele Kippachse 38 verkippt und nehmen hierdurch entsprechende Ausleuchtungs-Kippstellungen zur Zuordnung vorgegebener der Pupillenfacetten 11 über entsprechende Ausleuchtungskanäle ein. Bei der Anordnung der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ nach 7 grenzen diese über ihre jeweils langen Seiten der reflektierenden Facettenflächen unmittelbar aneinander an. Aufgrund der unterschiedlichen Verkippung der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ um die Kippachse 38 ergibt sich, ein entsprechend schräger Einfall des Beleuchtungslichts 3 vorausgesetzt, auf der Reflexionsfläche der Feldfacette 7 ₂ ein dreieckiger Abschattungsbereich 39, der im Bereich einer der kurzen Seiten der Reflexionsfläche der Feldfacette 7 ₂ längs der y-Achse eine größte Erstreckung hat, die in der 7 mit d bezeichnet ist.
8 zeigt die beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ in einer der 7 entsprechenden Kippanordnung um die Kippachse 38, die sich von der Anordnung nach 7 lediglich dadurch unterscheidet, dass die Reflexionsflächen der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ längs der y-Achse einen Abstand von d zueinander haben. Den gleichen Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 vorausgesetzt wie in der 7, schattet die Feldfacette 7 ₁ die Facette 7 ₂ bei der Anordnung nach 8 daher nicht ab.
Bei der Berechnung der Bewertungsfunktion im Variationsschritt 36 kann, eine entsprechend beabstandete Anordnung bestimmter Paare der Feldfacetten 7 vorausgesetzt, berücksichtigt werden, dass bestimmte der Feldfacetten 7 aufgrund eines zu den benachbarten Feldfacetten vorliegenden Abstandes gerade keine Abschattung zu benachbarten der Feldfacetten 7 auch bei vergleichsweise großen relativen Unterschieden der Feldfacetten-Kippwinkel hervorrufen.
In die Bewertungsfunktion kann bei der Störgrößenvariation im Schritt 36 das nachfolgende Abschattungs-Scanintegral eingehen: I_i(x/x_P, y_P, α, β) = I₀(x/x (i) / F, y (i) / F) , x_P, y_P) [1 – a_{i, oberer Nachbar} (α_x, α_y, β_x, β_y) – a_{i, unterer Nachbar} (α_x, α_y, β_x, β_y)]
Hierbei bedeuten:

– I(x) scanintegrierte Beleuchtungslicht-Intensität an einem Ort x des Retikels 17;
– I_i scanintegrierte Intensität des Ausleuchtungskanal, der über die Feldfacette i geführt wird;
– x_P, y_P Koordinaten der Pupillenfacette des jeweiligen Ausleuchtungskanals;
– α, β Kippwinkel der jeweils betrachteten Feldfacette sowie der Nachbarfacetten;
– x (i) / F , y (i) / F Koordinaten der betrachteten Feldfacette i;
– α_i,j Abschattungsfunktion (i jeweils betrachtete Facette, j Nachbarfacette);
– α_x, α_y, Kippwinkel der betrachteten Feldfacette i;
– β_x, β_y Kippwinkel der Nachbarfacette

Bei der Auswahl einer Ausgangs-Zuordnung der Ausleuchtungskanäle kann insbesondere Berücksichtigung finden, dass große Unterschiede in der Verkippung benachbarter Feldfacetten 7 um Kippachsen parallel zur y-Achse möglichst vermieden werden. Dies wird nachfolgend anhand der 9 verdeutlicht. Diese zeigt stark schematisch eine weitere Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 und des Pupillenfacettenspiegels 10. Durch entsprechende, gleichartige Schraffuren hervorgehoben sind zwei der Feldfacetten 7, nämlich die Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂, sowie zwei der Pupillenfacetten 11, nämlich die Pupillenfacetten 11 ₁ und 11 ₂. Die Kippjustage der beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ ist so, dass die Feldfacette 7 ₁ der Pupillenfacette 11 ₁ und dass die Feldfacette 7 ₂ der Pupillenfacette 11 ₂ über jeweils einen Ausleuchtungskanal zugeordnet ist. Da die beiden Pupillenfacetten 11 ₁, 11 ₂ in etwa die gleiche x-Koordinate haben, sind zum Erreichen dieser Zuordnung der beiden Ausleuchtungskanäle (7 ₁, 11 ₁) und (7 ₂, 11 ₂) die beiden Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂ um ihre jeweilige Kippachse 35 parallel zur y-Achse in guter Näherung um den gleichen Kippwinkel verkippt. Eine nennenswerte Abschattung zwischen den beiden benachbarten Feldfacetten 7 ₁, 7 ₂, die bei stärkerem Unterschied in der Verkippung um die Kippachse 35 vorliegen würde (vergleiche 7), findet bei der Ausgangs-Zuordnung nach 9 also nicht statt.
Zur Verringerung des Einflusses von Fehlern einer Abbildung der Feldfacetten 7 in die Objektebene 16 kann eine Anordnung des Pupillenfacettenspiegels 10 in einer der Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 entsprechenden, mit dieser also zusammenfallenden oder zu dieser konjugierten, Ebene optimiert werden. Dies wird nachfolgend anhand der 10 näher erläutert. Diese zeigt eine Variante einer Beleuchtungsoptik 40, die anstelle der Beleuchtungsoptik 23 bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten der Beleuchtungsoptik 40, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Beleuchtungsoptik 23 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Beleuchtungsoptik 40 hat einen als Ellipsoid-Spiegel ausgeführten Kollektor 4. Eine Übertragungsoptik 41 im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nach dein Pupillenfacettenspiegel 10 hat bei der Beleuchtungsoptik 40 als einzigen Spiegel einen Spiegel für streifenden Einfall vergleichbar zum Spiegel 14 der Beleuchtungsoptik 23.
Die Projektionsoptik 19 ist bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 10 stärker im Detail dargestellt und hat in der Reihenfolge des Abbildungsstrahlengangs zwischen dem Objektfeld 18 und dem Bildfeld 20 sechs EUV-Spiegel M1, M2, M3, M4, M5 und M6.
Bei der Beleuchtungsoptik 40 liegt der Pupillenfacettenspiegel 10 in einer Pupillenebene 42, die sich aus einer Eintrittspupillenebene 43 der Projektionsoptik 19 durch Spiegelung ergibt. Der Pupillenfacettenspiegel 10 ist genau in der sich durch die Spiegelung ergebenden Pupillenebene 42 angeordnet. Gespiegelt wird dabei an der Objektebene 16, wobei die Faltung durch den Spiegel für streifenden Einfall der Übertragungsoptik 41 berücksichtigt wird.
Wird die Ebenen-Näherung für die Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 aufgegeben, ergibt sich für die Form der Eintrittspupille eine sphärische Fläche, die in der 10 bei 44 bezeichnet ist. Das Spiegelbild dieser sphärischen Eintrittspupille 44 ist in der 10 bei 45 angegeben.
Eine Variante des Pupillenfacettenspiegels 10 kann konkav so gekrümmt sein, dass eine Trägerplatte des Pupillenfacettenspiegels 10 mit den darauf angeordneten Pupillenfacetten 11 genau der Krümmung der sphärischen Pupillenfläche 45 folgt. Von der Position auf dein Objektfeld 18 abhängige Verzeichnungen bestimmter Orte auf dem Pupillenfacettenspiegel, was dazu führen würde, dass ein und dieselbe Pupillenfacette 11 an einem bestimmten Ort des Objektfeldes 18 unter einem anderen Beleuchtungswinkel erscheint als an einen anderen Ort des Objektfeldes 18, können dann vermieden werden. Dies erleichtert die Einhaltung von Vorgabewerten insbesondere für die Beleuchtungsparameter Telezentrie und Elliptizität. Ein entsprechend gebogener Facettenspiegel ist am Beispiel eines Feldfacettenspiegels bekannt aus der DE 10 2008 042 876 A .
In die Bewertungsfunktion können kanalabhängige Reflektivitäten der optischen Komponenten eingehen, die zwischen der Pupillenfacette 11 des betrachteten Ausleuchtungskanals und dem Objektfeld 18 liegen. Im Falle der Beleuchtungsoptik 23 sind dies die Spiegel 12 bis 14. Im Falle der Beleuchtungsoptik 40 ist dies der Spiegel der Übertragungsoptik 41.
In die Bewertungsfunktion kann die Gestalt eines Quellbildes auf der Pupillenfacette 11 des betrachteten Ausleuchtungskanals eingehen. In die Bewertungsfunktion kann ein Abbildungsmaßstab einer Abbildung der Feldfacette des betrachteten Ausleuchtungskanals in das Objektfeld 18 eingehen.
In die Bewertungsfunktion kann eine Abbildung der Feldfacette 7 des betrachteten Ausleuchtungskanals in das Objektfeld 18 beschreibende Größe eingehen. Hierzu gehört insbesondere ein Abbildungsfehler, zum Beispiel eine Verzeichnung, eine Bildverkippung, eine Bildabschattung, eine Ablage eines Feldfacettenbildes von der Objektebene 16, eine Ablage (Defokussierung) der Pupillenfacette 11 des betrachteten Ausleuchtungskanals von einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 19 oder einer dieser Eintrittspupille entsprechenden, insbesondere konjugierten Ebene oder eine Tiefenschärfe der Abbildung.
In die Bewertungsfunktion kann eine Symmetriegröße, kann eine Streulichtgröße, kann eine abzubildende Linienbreite eines im Objektfeld 18 angeordneten Objektes oder kann eine Position der Feldfacette 7 des betrachteten Ausleuchtungskanals innerhalb eines Fernfeldes der Lichtquelle 2 am Ort des Feldfacettenspiegels 6 eingehen.
Vorstehend wurde als Charakteristikum, von dem die im Zuordnungsverfahren vorzugebende Bewertungsfunktion abhängen kann, das Spotbild der Feldfacetten angegeben. Dieses Charakteristikum wird nachfolgend an Hand der 11 bis 14 näher erläutert.
11 zeigt in einer stark schematischen Ansicht, die von der Blickrichtung her der Seitenansicht nach 1 entspricht, den Strahlengang eines EUV-Teilbündels 48 des EUV-Beleuchtungslicht 3 zwischen dem in der Zwischenfokusebene 5 liegenden Zwischenfokus und dem Objektfeld 18. Dargestellt ist der Verlauf dreier EUV-Beleuchtungslichtstrahlen 49, 50, 51. Die Lichtstrahlen 49 und 51 stellen Randstrahlen des EUV-Teilbündels 48 dar. Der Lichtstrahl 50 stellt einen Zentral- bzw. Hauptstrahl des EUV-Teilbündels 48 dar. Der Verlauf des EUV-Teilbündels 48 ist in der 11 ohne die weiteren EUV-Spiegel 12 bis 14 vor dem Objektfeld 18 wiedergegeben. Zudem sind weder die Größen- noch die Abstandsverhältnisse in Bezug auf die einzige dargestellte Feldfacette 7, die einzige dargestellte Pupillenfacette 11 und das Objektfeld 18 maßstabsgetreu.
Längs des Strahlengangs des EUV-Teilbündels 48 wird der Zwischenfokus nach der Reflexion an der Feldfacette 7 und vor der Reflexion an der Pupillenfacette 11 in ein Zwischenfokusbild 52 abgebildet. Da das Zwischenfokusbild 52 im Strahlengang des EUV-Teilbündels 48 vor der Reflexion an der Pupillenfacette 11 liegt, treffen die Lichtstrahlen 49 bis 51 an verschiedenen Orten 53, 54, 55 auf die Pupillenfacette 11, die auch als Spots bezeichnet werden. Nach Reflexion an den Spots 53 bis 55 treffen die Lichtstrahlen 49 bis 51 an verschiedenen Stellen 56, 57, 58 auf das Objektfeld 18, nämlich die Lichtstrahlen 49 und 51 randseitig und der Lichtstrahl 50 mittig.
12 zeigt die Pupillenfacette 11, gesehen vom Ort 56 des Objektfeldes 18 aus. Der Spot 53 ist, gesehen von diesem Ort 56 aus, gegenüber einem Zentrum der Pupillenfacette 11 nach links, also in negativer x-Richtung versetzt.
13 zeigt die Pupillenfacette 11, gesehen vom mittigen Ort 57 des Objektfelds 18 aus. Dort liegt der Spot 54, also der Auftreffort des Lichtstrahls 50 auf der Pupillenfacette 11 zentral.
14 zeigt die Pupillenfacette 11, gesehen vom randseitigen Ort 58 des Objektfelds 18. Dort ist der Spot 55 gegenüber dein Zentrum der Pupillenfacette 11 nach rechts, also in positiver x-Richtung, versetzt.
Auf Grund der Tatsache, dass die Abbildung der Lichtquelle 2 bzw. des Zwischenfokus 5 auf die Pupillenfacette 11 nicht perfekt ist, resultiert also je nach dem betrachteten Ort auf dem Objektfeld 18 eine leicht abweichende Beleuchtungsrichtung, ausgehend von der jeweils betrachteten Pupillenfacette 11.
Neben der an Hand der 11 bis 14 anschaulich gemachten Ursache einer Abbildung des Zwischenfokus im Strahlengang des EUV-Teilbündels 48 vor der Reflexion an der Pupillenfacette 11 kann es auch andere Ursachen dafür geben, dass die Spots auf den Pupillenfacetten von verschiedenen Punkten auf dem Objektfeld 18 aus betrachtet unterschiedlich auf den Pupillenfacetten 11 liegen. Das jeweilige Spotbild auf dem Objektfeld 18 kann durch geometrische Analyse des optischen Designs der Beleuchtungsoptik 23 genau ermittelt werden. Jede Zuordnung einer bestimmten Feldfacette 7 zu einer bestimmten Pupillenfacette 11 führt zu einer anderen Spotbild-Variation, so dass das Spotbild sich als Charakteristikum für die im Vorgabeschritt 27 des Zuordnungsverfahren vorgegebene Bewertungsfunktion eignet.
Als Ergebnis des Zuordnungsverfahrens kann eine Zuordnung der Feldfacetten zu den Pupillenfacetten resultieren, bei der eine inhomogen Ausleuchtung der Feldfacetten 7 zur Kompensation der Verlagerung des Spotbildes, wie vorstehend an Hand der 11 bis 14 beschrieben, genutzt wird. Die geometrische Verschiebung einer Beleuchtungswinkelverteilung, die sich durch Superposition der Spotbilder auf allen Pupillenfacetten ergibt, kann durch eine entsprechende Anpassung der Intensitäten der einzelnen EUV-Teilbündel 48, die über die Ausleuchtungskanäle geführt werden, kompensiert werden. Dies ist vergleichbar zu einer Telezentrie-Kompensation, da in den Telezentriewert auch ein Produkt aus der Richtung der einzelnen Teilstrahlen und deren Intensität bzw. ein Produkt aus Abstand und Intensität eingeht.
Bei der Zuordnung kann ein Datensatz berechnet werden, der jedem Feldpunkt des Objektfeldes 18 und damit auch des Bildfeldes 20 folgende Daten zuordnet:

– Verteilung der Beleuchtungswinkel, die diesen Feldpunkt ausleuchten,
– Beleuchtungsintensitäten bei den einzelnen Beleuchtungswinkeln.

Vor dem vorstehend beschriebenen Zuordnungsverfahren kann noch die Objektstruktur, also die Struktur des abzubildenden Retikels 17, charakterisiert werden. Diese Charakterisierung kann in die Bewertungsfunktion eingehen. Dieser Objektstruktur-Charakterisierungsschritt ist in der 6 als Schritt 46 vor dem Identifizierungsschritt 26 angegeben.
Die Charakterisierung der Objektstruktur kann zudem in die Auswahl zumindest eines vorzugebenden Beleuchtungssettings eingehen. Dies beeinflusst wiederum, wie vorstehend schon erläutert, die Durchführung des Zuordnungsverfahrens. Dieser Beleuchtungssetting-Auswahlschritt ist in der 6 als Schritt 47 angegeben.
Die Vorgabe der Kippwinkel der Feldfacetten 7 und der Pupillenfacetten 11 kann durch ein entsprechendes Ansteuern von Kippwinkel-Aktoren über eine zentrale Steuereinrichtung der Beleuchtungsoptik 23 bzw. 40 erfolgen.
Das Zuordnungsverfahren findet auf einem Zuordnungsrechner statt.
Die zentrale Steuereinrichtung steht mit dem Zuordnungsrechner in Signalverbindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/132756 A1 [0002, 0058, 0107]
DE 102006059024 A1 [0002, 0058]
DE 102006036064 A1 [0002, 0105]
WO 2010/037453 A1 [0002, 0082]
DE 102008042876 A [0002, 0142]
DE 102008001511 A1 [0002]
DE 102008002749 A1 [0002]
DE 102009045694 A1 [0002]
US 6859515 B2 [0034]
EP 1225481 A2 [0034]
US 2011/0001947 A1 [0039, 0040, 0046, 0125]
US 6658084 B2 [0042]
US 7196841 B2 [0042]
DE 102006059024 A [0082]
DE 10329141 A1 [0106]
DE 102008021833 A1 [0119]

Claims

Verfahren zum Zuordnen einer Pupillenfacette (11) eines Pupillenfacettenspiegels (10) einer Beleuchtungsoptik (23; 40) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) zu einer Feldfacette (7) eines Feldfacettenspiegels (6) der Beleuchtungsoptik (23; 40) zur Definition eines Ausleuchtungskanals für ein Teilbündel (48) von Beleuchtungslicht (3), welches, ausgehend von einer Lichtquelle (2) an der Feldfacette (7) und an der über das Verfahren zugeordneten Pupillenfacette (11) hin zu einem von der Beleuchtungsoptik (23; 40) beleuchteten Objektfeld (18) reflektiert wird, mit folgenden Schritten, wobei nur mindestens einer der Bestimmungsschritte zwingend durchgeführt wird: – Identifizieren (26) von mindestens einem Beleuchtungsparameter, mit dem eine Beleuchtung des Objektfeldes (18) bewertet werden kann, – Bestimmen (27) einer Abhängigkeit des Beleuchtungsparameters von Design-Vorgabedaten der optischen Parameter der Lichtquelle (2) und/oder der Beleuchtungsoptik (23; 40), – Bestimmen (28) einer Abhängigkeit des Beleuchtungsparameters von Einzelteilabnahmedaten der optischen Parameter der Lichtquelle (2) und/oder der Beleuchtungsoptik (23; 40), – Bestimmen (28a) einer Abhängigkeit des Beleuchtungsparameters von Gesamtsystemabnahmedaten der optischen Parameter am Ort der Herstellung der Lichtquelle (2) und/oder der Beleuchtungsoptik (23; 40), – Bestimmen (28b) einer Abhängigkeit des Beleuchtungsparameters von Kalibrierdaten der optischen Parameter der Lichtquelle (2) und/oder der Beleuchtungsoptik (23; 40) am Ort der Aufstellung der Projektionsbelichtungsanlage, – Bestimmen (29) einer Abhängigkeit des Beleuchtungsparameters von Online-Messdaten der optischen Parameter der Lichtquelle (2) und/oder der Beleuchtungsoptik (23; 40), – Vorgeben (30) einer ausleuchtungskanalabhängigen Bewertungsfunktion zur Bewertung einer möglichen Ausleuchtungskanalgruppe, also einer möglichen Kombination genau einer der Feldfacetten (7) mit genau einer disjunkten Menge von Pupillenfacetten (11) zur Führung des Teilbündels des Beleuchtungslichts (3), abhängig vom ausgewählten Beleuchtungsparameter, – Vorgeben (31) eines Bewertungs-Zielbereichs von Bewertungsgrößen als Ergebnis der Bewertungsfunktion, – Auswählen (37) derjenigen Ausleuchtungskanäle, deren Bewertungsgröße innerhalb des Bewertungs-Zielbereichs bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Vorgeben einer Anordnung der Pupillenfacetten (11) des Pupillenfacettenspiegels (10) und/oder ein Vorgeben einer Anordnung der Feldfacetten (7) des Feldfacettenspiegels (6) bei der Auswahl (37) der Ausleuchtungskanäle.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Vorgeben von Gruppen von Pupillenfacetten (11) auf dem Pupillenfacettenspiegel (10), auf die ausgehend von unterschiedlichen Feldfacetten (7) das Beleuchtungslicht (3) zur Vorgabe einer Beleuchtungswinkelverteilung für eine Beleuchtung des Objektfeldes (18) abgelenkt werden kann, – Zuordnen den Feldfacetten (7) zu den Pupillenfacetten (11) unter entsprechender Vorgabe von Anordnungen von Mengen der Pupillenfacetten (11), die verschiedenen Kippstellungen ein und derselben Feldfacette (7) zugeordnet sind, derart, dass in jeder Pupillenfacette-Gruppe ausschließlich Pupillenfacetten (11) verschiedener Pupillenfacetten-Mengen angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bewertungsfunktion eine gewichtete Summe einer Ausleuchtungsintensität der Pupillenfacetten (11) innerhalb mindestens einer Pupillenfacetten-Umgebung um mindestens eine ausgewählte Pupillenfacette (11) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Vorgeben von Krümmungsradien für die Pupillenfacetten (11) des Pupillenfacettenspiegels (10) zur Vorbereitung der Auswahl (37) der Ausleuchtungskanäle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch das Vorgeben einer z-Position der Pupillenfacetten (11) relativ zu einer Anordnungsebene der Pupillenfacetten (11) auf einer Trägerplatte des Pupillenfacettenspiegels (6) zur Vorbereitung der Auswahl (37) der Ausleuchtungskanäle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch das Vorgeben eines Satzes von Kippwinkeln der Pupillenfacetten (11), der sich aus der Ausleuchtungskanal-Auswahl (37) ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch das Vorgeben eines Satzes von Kippwinkeln der Feldfacetten (7), der sich aus der Ausleuchtungskanal-Auswahl (37) ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch das Bereitstellen eines Datensatzes, der jedem Feldpunkt (x) des Objektfeldes (18) folgende Daten zuordnet: – Verteilung der Beleuchtungswinkel, die diesen Feldpunkt (x) ausleuchten, – Beleuchtungsintensitäten (I) bei den jeweiligen Beleuchtungswinkeln.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch das Bereitstellen eines Datensatzes mit folgendem Inhalt: – Pupillenfacetten-Mengen als Ergebnis des Zuordnungsverfahrens, – Kippdaten verkippbarer Feldfacetten (7), die je nach Kippwinkel ein Teilbündel (48) des Beleuchtungslichts (3) hin zu einer vorgegebenen Pupillenfacette (11) führen, einschließlich der Daten zur Menge von denjenigen Pupillenfacetten, die über die Kippwinkel genau einer Feldfacette mit dem Teilbündel beaufschlagbar sind, – für jede Möglichkeit der Kippeinstellungen der Feldfacetten die Verteilung der Beleuchtungswinkel für jeden Feldpunkt (x), die diesen Feldpunkt (x) ausleuchten, – Beleuchtungsintensitäten (I) bei den jeweiligen Beleuchtungswinkeln.
Verfahren zum Abstimmen eines Beleuchtungssystems auf eine mit einer Projektionsanlage (1) abzubildende Objektstruktur, wobei das Beleuchtungssystem (1) eine Lichtquelle (2) und eine Beleuchtungsoptik (23; 40) umfasst, mit folgenden Schritten: – Charakterisieren (46) der Objektstruktur, – Durchfahren des Zuordnungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, abhängig von der vorzugebenden Objektstruktur.
Verfahren zum Abstimmen eines Beleuchtungssystems auf eine mit einer Projektionsbelichtungsanlage (1) abzubildenden Objektstruktur, wobei das Beleuchtungssystem (1) eine Lichtquelle (2) und eine Beleuchtungsopitk (23; 40) umfasst, mit folgenden Schritten: – Auswählen (47) eines vorzugebenden Beleuchtungssettings, – Durchfahren des Zuordnungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, abhängig vom vorzugebenden Beleuchtungssetting.
Verfahren zum Abstimmen eines Beleuchtungssystems auf eine mit einer Projektionsbelichtungsanlage (1) abzubildende Objektstruktur, wobei das Beleuchtungssystem an die Lichtquelle (2) und eine Beleuchtungsoptik (23; 40) umfasst, mit folgenden Schritten: – Charakterisieren (46) der Objektstruktur, – Auswählen (47) eines vorzugebenden Beleuchtungssettings, abhängig von der Objektstruktur-Charakterisierung, – Durchführen des Zuordnungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, abhängig vom vorzugebenden Beleuchtungssetting.
Computerprogramm zur Umsetzung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auf einem Computer.
Datenträger mit einem darauf gespeichertem Computerprogramm zur Umsetzung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Computer mit einem darauf implementierten Computerprogramm zur Umsetzung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13