Die Erfindung betrifft einen Facettenspiegel, insbesondere für die EUV-Projektionslithografie. Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithografie mit einem derartigen Facettenspiegel, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Herstellungsverfahren für ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil unter Einsatz einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.The invention relates to a facet mirror, in particular for EUV projection lithography. Furthermore, the invention relates to an illumination optics for the EUV projection lithography with such a facet mirror, an optical system with such illumination optics, a lighting system with such illumination optics, a projection exposure apparatus with such an optical system, a manufacturing method for a micro- or nanostructured component under Use of such a projection exposure apparatus and a microstructured or nanostructured component produced by this method.
Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem ist bekannt aus der WO 2009/121 438 A1 , der US 7,196,841 B2 und der US 6,658,084 B2 . Eine EUV-Lichtquelle ist bekannt aus der DE 103 58 225 B3 . Weitere Referenzen, aus denen eine EUV-Lichtquelle bekannt ist, finden sich in der WO 2009/121 438 A1 . EUV-Beleuchtungsoptiken sind weiterhin bekannt aus der US 2003/0043359 A1 und der US 5,896,438. Mikrospiegelanordnungen sind bekannt aus der WO 2010/000 044 A1 und der WO 2010/049 076 A2 .A projection exposure apparatus with a lighting system is known from the WO 2009/121 438 A1 , of the US 7,196,841 B2 and the US 6,658,084 B2 , An EUV light source is known from the DE 103 58 225 B3 , Further references, from which an EUV light source is known, can be found in the WO 2009/121 438 A1 , EUV illumination optics are still known from the US 2003/0043359 A1 and the US 5,896,438. Micromirror arrangements are known from the WO 2010/00044 A1 and the WO 2010/049 076 A2 ,
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Facettenspiegel insbesondere zum Einsatz bei der EUV-Projektionsbelichtung flexibel gestaltbar auszuführen. It is an object of the present invention to design a facet mirror in a flexible design, in particular for use in EUV projection exposure.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Facettenspiegel mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. This object is achieved by a facet mirror with the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Facettenspiegel, dessen Facetten-Spiegelflächen in der Facetten-Hauptanordnungsebene translatorisch verlagerbar angeordnet sind, flexible Möglichkeiten zur Vorgabe einer Beleuchtungs- bzw. Abbildungsgeometrie bietet, bei der dieser Facettenspiegel zum Einsatz kommt. Die hiermit verbundenen Vorteile kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn der Facettenspiegel bei seiner Nutzung jeweils abschnittsweise beleuchtet wird, wobei in einem Nutzungszyklus verschiedene Abschnitte des Facettenspiegels genutzt werden. Die Facetten können dann jeweils dorthin verlagert werden, wo sie optisch gebraucht werden. Es können alle Facetten-Spiegelflächen des Facettenspiegels verlagerbar angeordnet sein.According to the invention, it has been recognized that a facet mirror whose facet mirror surfaces are arranged so as to be translationally displaceable in the facet main assembly plane offers flexible possibilities for specifying a lighting or imaging geometry in which this facet mirror is used. The advantages associated therewith come into play, in particular, when the facet mirror is illuminated section by section during its use, wherein different sections of the facet mirror are used in one utilization cycle. The facets can then be shifted to where they are needed visually. All facet mirror surfaces of the facet mirror can be arranged to be displaceable.
Eine Verlagerbarkeit mit mehr als einem Freiheitsgrad nach Anspruch 2 ermöglicht eine besonders flexible Verlagerung der verlagerbaren Facetten. Diese können beispielsweise innerhalb der Facetten-Hauptanordnungsebene in vorgegebenen Anordnungsbereichen an vorgegebenen Anordnungspositionen angeordnet werden, wobei Koordinaten dieser Anordnungspositionen entsprechend der Verlagerungs-Freiheitsgrade frei gewählt werden können. Wenn die Facetten-Hauptanordnungsebene durch Koordinaten x und y aufgespannt wird, kann dies durch Verlagerungs-Freiheitsgrade in diesen Koordinaten x und y erreicht werden. Eine Verlagerbarkeit mit einem Translations-Freiheitsgrad senkrecht hierzu, also in z-Richtung, kann beispielsweise genutzt werden, um eine Gesamt-Spiegelfläche der verschiedenen Facetten-Spiegelflächen an einen Vorgabewert für eine Krümmung dieser Gesamt-Spiegelfläche anzunähern. Alternativ oder zusätzlich kann eine Verlagerbarkeit mit entweder genau einem Kipp-Freiheitsgrad oder mit zwei Kipp-Freiheitsgraden vorgesehen sein. A displaceability with more than one degree of freedom according to claim 2 allows a particularly flexible displacement of the displaceable facets. These can be arranged, for example, within the facet main assembly plane in predetermined arrangement regions at predetermined arrangement positions, wherein coordinates of these arrangement positions can be freely selected according to the displacement degrees of freedom. If the facet main assembly plane is spanned by coordinates x and y, this can be achieved by shifting degrees of freedom in these coordinates x and y. A displaceability with a degree of translational freedom perpendicular thereto, ie in the z-direction, can be used, for example, to approximate a total mirror surface of the different facet mirror surfaces to a default value for a curvature of this total mirror surface. Alternatively or additionally, a displaceability can be provided with either exactly one tilting degree of freedom or with two tilting degrees of freedom.
Eine Verlagerbarkeit der Facetten längs Bahngassen nach Anspruch 3 ermöglicht eine stabile Positionsvorgabe der Facetten in ihren jeweils vorgegebenen Anordnungspositionen. Hierdurch kann eine Stabilität der verlagerbaren Facetten erreicht werden, die mit einer Stabilität monolithisch ausgeführter Facettenspiegel vergleichbar ist. Die Bahngassen können mit konisch sich nach außen erweiterendem Querschnitt in einer rahmenfesten Grund- bzw. Führungsplatte des Facettenspiegels ausgeführt sein. Zwischen den Bahngassen und einem Facetten-Grundkörper der verlagerbaren Facette kann, insbesondere durch eine ballige Ausführung des Facetten-Grundkörpers, eine definierte Kontaktfläche erreicht werden.A displaceability of the facets along railroad tracks according to claim 3 enables a stable position specification of the facets in their respective predetermined arrangement positions. As a result, a stability of the displaceable facets can be achieved, which is comparable to a stability of monolithically executed facet mirror. The railway lanes can be designed with conically outwardly expanding cross-section in a frame-fixed base or guide plate of the facet mirror. Between the railway lanes and a facet body of the displaceable facet, a defined contact surface can be achieved, in particular by a crowned design of the facet body.
Beim Einsatz eines Bahnmusters nach Anspruch 4 können Anordnungspositionen der translatorisch verlagerbaren Facetten an Kreuzungspunkten der Bahngassen der verschiedenen Bahngassen-Typen liegen. Es können drei Bahngassen-Typen vorliegen, die beispielsweise hexagonal angeordnet sein können. Alternativ können zwei Bahngassen-Typen zum Einsatz kommen. Hierüber lässt sich beispielsweise ein Bahnmuster in Form einer Rechteck- oder Quadrat-Raster-Anordnung realisieren. Mithilfe eines derartigen Bahnmusters lässt sich eine flexible Positionierung der translatorisch verlagerbaren Facetten in der Facetten-Hauptanordnungsebene erreichen. When using a web pattern according to claim 4 arrangement positions of the translationally displaceable facets can be located at intersections of the railway lanes of the different types of railroad track. There may be three types of railroad, which may be arranged hexagonally, for example. Alternatively, two types of railroad can be used. This can be realized, for example, a track pattern in the form of a rectangular or square-grid arrangement. By means of such a track pattern, a flexible positioning of the translationally displaceable facets in the facet main assembly plane can be achieved.
Ein Facetten-Mitnehmer nach Anspruch 5 stellt eine herstellungstechnisch mit vertretbarem Aufwand realisierbare Ausführung zur Verlagerung der translatorisch verlagerbaren Facetten dar. Der Facetten-Mitnehmer kann insbesondere zur berührungslosen Facetten-Mitnahme ausgeführt sein. Bei der Wirkverbindung zwischen dem Facetten-Mitnehmer und der Mitnahme-Facette kann es sich um eine magnetische Wirkverbindung handeln. Ein Facetten-Mitnehmer kann zur Mitnahme mehrerer Facetten ausgestaltet sein. Diese mehreren Facetten können simultan oder sequentiell von ein und demselben Facetten-Mitnehmer mitgenommen werden. Ein Antrieb des Mitnehmers kann über gekreuzte Linearantriebe erfolgen. Die Linearantriebe können jeweils längs eines Freiheitsgrades wirken. A facet driver according to claim 5 represents a production technology that can be realized with reasonable outlay for displacing the translationally displaceable facets. The facet driver can be designed in particular for non-contact facet driving. The operative connection between the facet driver and the driving facet can be a magnetic operative connection. A multi-faceted driver can be designed to carry several facets. These multiple facets can be taken simultaneously or sequentially by one and the same facet driver. One Drive of the driver can be done via crossed linear drives. The linear drives can each act along a degree of freedom.
Facetten-Haltemittel nach Anspruch 6 gewährleisten eine definierte Anordnungsposition der Facette. Bei der Anordnungsposition kann es sich um eine definierte Position der Facette in der Facetten-Hauptanordnungsebene und gleichzeitig um eine definierte Kippstellung der Facetten-Spiegelfläche dieser Facette handeln. Bei den Facetten-Haltemitteln kann es sich um magnetische Haltemittel handeln. Diese können insbesondere durch eine Magnetspule ausgeführt sein. Die Facetten-Haltemittel können rahmenseitig, also in Bezug auf den Facettenspiegeltragrahmen rahmenfest angebracht sein. Facet holding means according to claim 6 ensure a defined arrangement position of the facet. The arrangement position may be a defined position of the facet in the facet main assembly plane and, at the same time, a defined tilt position of the facet mirror surface of this facet. The facet-holding means may be magnetic holding means. These can be carried out in particular by a magnetic coil. The facet-holding means can be mounted on the frame side, ie in relation to the facet mirror support frame fixed to the frame.
Facetten-Kippmittel nach Anspruch 7 erhöhen die Flexibilität einer Positionierung der translatorisch verlagerbaren Facetten. Die Facetten-Kippmittel können rahmenseitig und/oder mitnehmerseitig integriert sein.Facet tilting means according to claim 7 increase the flexibility of positioning the translationally displaceable facets. The facet tilting means can be integrated on the frame side and / or on the driver side.
Eine Auslegeranordnung nach Anspruch 8 ermöglicht eine flexible Positionierung der translatorisch in der Facetten-Hauptanordnungsebene verlagerbaren Pupillenfacetten. Ein Auslegerantrieb zum Verkippen des Auslegers und/oder zur Längenvorgabe des Auslegers kann im Facettenspiegeltragrahmen integriert sein. Ein ggf. vorhandener Kippantrieb oder mehrere Kippantriebe zur Vorgabe einer Kippstellung der auslegerseitigen Facette können auch an einem Ende des Auslegers angeordnet sein, das der verlagerbaren Facette benachbart ist. Der Ausleger kann teleskopierbar gestaltet sein. Für auslegerseitige Antriebe kann ein wesentlich größerer Bauraum reserviert werden. Die auslegerseitigen Facetten können austauschbar gestaltet sein.A cantilever arrangement according to claim 8 enables a flexible positioning of the translucent in the facet main assembly plane displaceable pupil facets. A boom drive for tilting the boom and / or for length specification of the boom can be integrated in the facet mirror support frame. A possibly existing tilting drive or a plurality of tilting drives for specifying a tilted position of the jib-side facet can also be arranged at one end of the jib, which is adjacent to the displaceable facet. The boom can be designed telescopic. For boom-side drives, a much larger space can be reserved. The jib side facets can be designed to be interchangeable.
Eine Verlagerbarkeit über mindestens vier Freiheitsgrade nach Anspruch 9 ist besonders flexibel. Auch eine Verlagerbarkeit um fünf Freiheitsgrade kann mittels einer Ausleger-Anordnung realisiert werden. Über eine Länge des Auslegers kann dabei ein Abstand zwischen der am Ende des Auslegers angeordneten Facette und dem Faettenspiegeltragrahmen unabhängig vom Kippwinkel des Auslegers vorgegeben werden. A displaceability over at least four degrees of freedom according to claim 9 is particularly flexible. Also a displaceability by five degrees of freedom can be realized by means of a cantilever arrangement. A distance between the facet arranged at the end of the cantilever and the fattening mirror support frame can be predetermined independently of the tilt angle of the cantilever over a length of the cantilever.
Beim Einsatz in einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 10 kommen die Vorteile des Facettenspiegels besonders gut zum Tragen. Beim Facettenspiegel mit den translatorisch in der Facetten-Hauptanordnungsebene verlagerbaren Facetten kann es sich um einen Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik handeln, der in einer Eintrittspupille einer nachgeordneten Abbildungsoptik oder in einer hierzu konjugierten Anordnungsebene positioniert ist. Die translatorisch verlagerbaren Facetten können dann zur individuellen Vorgabe einer Beleuchtungswinkelverteilung, also eines Beleuchtungssettings, genutzt werden. When used in an illumination optical system according to claim 10, the advantages of the facet mirror come particularly well to fruition. The facet mirror with the facets that are translationally displaceable in the facet main assembly plane can be a pupil facet mirror of the illumination optics, which is positioned in an entrance pupil of a downstream imaging optic or in an arrangement plane conjugate thereto. The translationally displaceable facets can then be used to individually specify an illumination angle distribution, that is to say a lighting setting.
Bei dem vorgebbaren Beleuchtungssetting kann es sich um ein annulares Beleuchtungssetting, um ein Dipol-Beleuchtungssetting, um ein Quadrupol-Beleuchtungssetting oder ein sonstiges Multipol-Beleuchtungssetting handeln. Auch Mischformen derartiger Beleuchtungssettings sind möglich. Der Pupillenfacettenspiegel kann die gleiche Anzahl Facetten aufweisen wie der zugehörige Feldfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik. Die Notwendigkeit, einen Pupillenfacettenspiegel mit einer Anzahl von Pupillenfacetten bereitzustellen, die einem Mehrfachen der Anzahl der Feldfacetten entspricht, entfällt. The predeterminable illumination setting can be an annular illumination setting, a dipole illumination setting, a quadrupole illumination setting or another multipole illumination setting. Mixed forms of such lighting settings are also possible. The pupil facet mirror can have the same number of facets as the associated field facet mirror of the illumination optics. The need to provide a pupil facet mirror with a number of pupil facets equal to a multiple of the number of field facets is eliminated.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 11, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 12, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauelements nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Facettenspiegel und die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden. Eine bildseitige numerische Apertur der Projektionsoptik des optischen Systems und der Projektionsbelichtungsanlage kann größer sein als 0,4 und kann größer sein als 0,5. The advantages of an optical system according to claim 11, an illumination system according to claim 12, a projection exposure apparatus according to claim 13, a manufacturing method according to claim 14 and a microstructured or nanostructured component according to claim 15 correspond to those described above with reference to the facet mirror according to the invention and FIGS Lighting optics according to the invention have already been explained. An image-side numerical aperture of the projection optics of the optical system and the projection exposure apparatus may be greater than 0.4 and may be greater than 0.5.
Die EUV-Lichtquelle des Beleuchtungssystems und der Projektionsbelichtungsanlage kann Nutzlicht im Wellenlängebereich zwischen 3 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 3 nm und 15 nm, erzeugen.The EUV light source of the illumination system and the projection exposure apparatus can generate useful light in the wavelength range between 3 nm and 30 nm, in particular between 3 nm and 15 nm.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:
1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie; 1 schematically and with respect to a lighting system in the meridional section a projection exposure system for EUV projection lithography;
2 eine Aufsicht auf eine Facetten-Hauptanordnungsebene eines Ausschnitts eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik nach 1, wobei lediglich einige der Pupillenfacetten, die längs Bahngassen eines hexagonalen Bahnmusters in der Facetten-Hauptanordnungsebene verlagerbar sind, dargestellt sind; 2 a plan view of a facet main assembly plane of a section of a pupil facet mirror of the illumination optical system 1 wherein only some of the pupil facets displaceable along pathways of a hexagonal track pattern in the facet main assembly plane are shown;
3 stark schematisch eine Rechteck-Raster-Anordnung eines alternativen Bahnmusters von Bahngassen, längs denen die Pupillenfacetten in der Facetten-Hauptanordnungsebene verlagerbar sind; 3 very schematically a rectangular grid arrangement of an alternative web pattern of railroads, along which the pupil facets are displaceable in the facet main assembly plane;
4 vergrößert einen Querschnitt durch den Pupillenfacettenspiegel in einer Schnittebene senkrecht zum Verlauf einer Bahngasse, wobei lediglich eine Bahngasse mit einer dort geführten Pupillenfacette dargestellt ist; 4 enlarges a cross section through the pupil facet mirror in a sectional plane perpendicular to the course of a railway lane, wherein only a railway lane is shown with a guided there pupil facet;
5 stark schematisch einen Mitnehmer-Antrieb eines Facetten-Mitnehmers für jeweils eine der Pupillenfacetten nach 4; 5 very schematically a driver drive a facet driver for each one of the pupil facets after 4 ;
6 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Pupillenfacette mit einem zugehörigen Mitnehmer; und 6 in one too 4 similar representation, a further embodiment of a pupil facet with an associated driver; and
7 eine weitere Ausführung eines Facettenspiegels mit Facetten, deren Facetten-Spiegelflächen in einer Facetten-Hauptanordnungsebene verlagerbar angeordnet sind. 7 a further embodiment of a facet mirror with facets whose facet mirror surfaces are arranged displaceably in a facet main assembly plane.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Licht- bzw. Strahlungsquelle 2 emittiert EUV-Strahlung im Wellenlängebereich beispielsweise zwischen 3 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 3 nm und 15 nm. Die Lichtquelle 2 ist als Freie-Elektronen-Laser (FEL) ausgeführt. Es handelt sich dabei um eine Synchrotronstrahlungsquelle, die kohärente Strahlung mit sehr hoher Brillanz erzeugt. Vorveröffentlichungen, in denen derartige FEL beschrieben sind, sind in der WO 2009/121 438 A1 angegeben. Eine Lichtquelle 2, die beispielsweise zum Einsatz kommen kann, ist beschrieben in Uwe Schindler „Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarer Helizität“, Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft, wissenschaftliche Berichte, FZKA 6997, August 2004, und in der DE 103 58 225 B3 . Alternativ kann die Lichtquelle 2 auch als Plasma-Lichtquelle ausgeführt sein. Das Plasma kann dabei durch Gasentladung oder auch mit Hilfe eines Lasers erzeugt werden. Derartige Lichtquellen sind zum Einsatz in Projektionsbelichtungsanlagen in der US 6,658,084 B2 und der US 7,196,841 B2 beschrieben. A projection exposure machine 1 for microlithography is used to produce a micro- or nanostructured electronic semiconductor device. A source of light or radiation 2 emits EUV radiation in the wavelength range, for example, between 3 nm and 30 nm, in particular between 3 nm and 15 nm. The light source 2 is designed as a free-electron laser (FEL). It is a synchrotron radiation source that generates coherent radiation with very high brilliance. Prior publications describing such FELs are in the WO 2009/121 438 A1 specified. A light source 2 , which can be used, for example, is described in Uwe Schindler "A superconducting undulator with electrically switchable helicity", Forschungszentrum Karlsruhe in the Helmholtz Association, scientific reports, FZKA 6997, August 2004, and in the DE 103 58 225 B3 , Alternatively, the light source 2 also be designed as a plasma light source. The plasma can be generated by gas discharge or with the help of a laser. Such light sources are for use in projection exposure systems in the US 6,658,084 B2 and the US 7,196,841 B2 described.
Die EUV-Lichtquelle 2 hat eine Elektronenstrahl-Versorgungseinrichtung 2a zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 2b und eine EUV-Generationseinrichtung 2c. Letztere wird über die Elektronenstrahl-Versorgungseinrichtung 2a mit dem Elektronenstrahl 2b versorgt. Die EUV-Generationseinrichtung 2c ist als Undulator ausgeführt. Der Undulator kann optional durch Verlagerung verstellbare Undulatormagnete aufweisen.The EUV light source 2 has an electron beam supply device 2a for generating an electron beam 2 B and an EUV generation facility 2c , The latter is via the electron beam supply device 2a with the electron beam 2 B provided. The EUV generation facility 2c is executed as an undulator. The undulator may optionally include displacement-adjustable undulator magnets.
Die Lichtquelle 2 hat eine mittlere Leistung von 2,5 kW. Die Pulsfrequenz der Lichtquelle 2 beträgt 30 MHz. Jeder einzelne Strahlungsimpuls trägt dann eine Energie von 83 µJ. Bei einer Strahlungsimpulslänge von 100 fs entspricht dies einer Strahlungsimpulsleistung von 833 MW. The light source 2 has an average power of 2.5 kW. The pulse rate of the light source 2 is 30 MHz. Each individual radiation pulse then carries an energy of 83 μJ. With a radiation pulse length of 100 fs, this corresponds to a radiation pulse power of 833 MW.
Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird als Beleuchtungslicht ein Nutzstrahlungsbündel 3 verwendet, der auch als Nutz-Ausgabestrahl bezeichnet ist. Das Nutzstrahlungsbündel 3 wird innerhalb eines Öffnungswinkels 4, der an eine Beleuchtungsoptik 5 der Projektionsbelichtungsanlage 1 angepasst ist, mit Hilfe einer Scan-Einrichtung 6 ausgeleuchtet. Das Nutzstrahlungsbündel 3 hat, ausgehend von der Lichtquelle 2, eine Divergenz, die kleiner ist als 5 mrad. Die Scan-Einrichtung 6 ist in einer Zwischenfokusebene 7 der Beleuchtungsoptik 5 angeordnet. Nach der Scan-Einrichtung 6 trifft das Nutzstrahlungsbündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 8. For illumination and imaging within the projection exposure system 1 becomes a useful light bundle as the illumination light 3 used, which is also referred to as Nutz-output beam. The useful radiation bundle 3 becomes within an opening angle 4 which is connected to an illumination optics 5 the projection exposure system 1 is adjusted by means of a scanning device 6 illuminated. The useful radiation bundle 3 has, starting from the light source 2 , a divergence that is less than 5 mrad. The scanning facility 6 is in an intermediate focus level 7 the illumination optics 5 arranged. After the scan setup 6 hits the payload bundle 3 first on a field facet mirror 8th ,
Das Nutzstrahlungsbündel 3 hat insbesondere eine Divergenz, die kleiner ist als 2 mrad und bevorzugt kleiner ist als 1 mrad. Die Spotgröße des Nutzstrahlungsbündels auf den Feldfacettenspiegel 8 beträgt etwa 4 mm.The useful radiation bundle 3 In particular, it has a divergence which is less than 2 mrad and preferably less than 1 mrad. The spot size of the useful radiation bundle on the field facet mirror 8th is about 4 mm.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 8 trifft das Nutzstrahlungsbündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 9. Das Nutzstrahlungsbündel 3 ist in Strahlbüschel aufgeteilt. Die Strahlbüschel sind einzelnen, nicht dargestellten Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 zugeordnet. Die Strahlbüschel werden von diesen Feldfacetten reflektiert. In der 1 nicht dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 9 haben runde Spiegelflächen. Jedem von einer der Feldfacetten reflektierten Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3 ist eine dieser Pupillenfacetten zugeordnet, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten und einer der Pupillenfacetten einen Ausleuchtungskanal bzw. Strahlführungskanal für das zugehörige Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten zu den Feldfacetten und die Anordnung der beleuchteten Pupillenfacetten erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1. Der Ausgabestrahl 3 ist also zur Vorgabe individueller Beleuchtungswinkel längs des Ausleuchtungskanals sequentiell über Paare aus jeweils einer der Feldfacetten und jeweils einer der Pupillenfacetten geführt. Zur Ansteuerung von in ihrer Position jeweils vorgegebenen Pupillenfacetten sind die Feldfacetten jeweils individuell verkippt.After reflection at the field facet mirror 8th hits the payload bundle 3 on a pupil facet mirror 9 , The useful radiation bundle 3 is divided into shreds. The beam tufts are individual, not shown, field facets of the field facet mirror 8th assigned. The tufts are reflected by these field facets. In the 1 not shown pupil facets of the pupil facet mirror 9 have round mirror surfaces. Each of one of the field facets reflected beam tufts of Nutzstrahlungsbündels 3 is associated with one of these pupil facets, so that in each case an acted facet pair with one of the field facets and one of the pupil facets an illumination channel or beam guiding channel for the associated beam of the useful radiation bundle 3 pretends. The channel-wise assignment of the pupil facets to the field facets and the arrangement of the illuminated pupil facets is effected as a function of a desired illumination by the projection exposure apparatus 1 , The output beam 3 Thus, for specifying individual illumination angles along the illumination channel, it is sequentially guided over pairs of respectively one of the field facets and one of the pupil facets. In order to control pupil facets which are respectively predetermined in their position, the field facets are individually tilted.
Über den Pupillenfacettenspiegel 9 und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 10, 11, 12 bestehende Übertragungsoptik 13 werden die Feldfacetten in ein Beleuchtungsbzw. Objektfeld 14 in einer Retikel- bzw. Objektebene 15 einer Projektionsoptik 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 12 ist als Spiegel für streifenden Einfall (grazing incidence-Spiegel) ausgeführt. About the pupil facet mirror 9 and a subsequent one, from three EUV mirrors 10 . 11 . 12 existing transmission optics 13 the field facets are in a Beleuchtungsbzw. object field 14 in a reticle or object plane 15 a projection optics 16 the projection exposure system 1 displayed. The EUV level 12 is designed as a grazing incidence mirror.
Aus der Sequenz der einzelnen Beleuchtungswinkel, die über die Anordnungsposition der jeweiligen Pupillenfacette eines individuellen Facettenpaares vorgegeben wird, ergibt sich über die Scanintegration aller Ausleuchtungskanäle, die über eine Beleuchtung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 mit Hilfe der Scan-Einrichtung 6 herbeigeführt wird, eine Beleuchtungswinkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 14, die über die Beleuchtungsoptik 5 herbeigeführt wird. From the sequence of the individual illumination angles, which is given via the arrangement position of the respective pupil facets of an individual facet pair, results from the scan integration of all illumination channels which are illuminated by illumination of the field facets of the field facet mirror 8th using the scanning facility 6 is induced, an illumination angle distribution of the illumination of the object field 14 that have the lighting optics 5 is brought about.
Bei einer nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 5, insbesondere bei einer geeigneten Lage einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 16, kann auf die Spiegel 10, 11 und 12 auch verzichtet werden, was zu einer entsprechenden Transmissionserhöhung der Projektionsbelichtungsanlage 1 für das Nutzstrahlungsbündel 3 führt.In an embodiment, not shown, of the illumination optics 5 , Especially at a suitable location of an entrance pupil of the projection optics 16 , can on the mirror 10 . 11 and 12 also be waived, resulting in a corresponding increase in transmission of the projection exposure system 1 for the useful radiation bundle 3 leads.
In der Objektebene 15 im Bereich des Objektfeldes 14 ist ein das Nutzstrahlungsbündel 3 reflektierendes Retikel 17 angeordnet. Das Retikel 17 wird von einem Retikelhalter 18 getragen, der über einen Retikelverlagerungsantrieb 19 angesteuert verlagerbar ist. In the object plane 15 in the area of the object field 14 is a useful ray bundle 3 reflective reticle 17 arranged. The reticle 17 is from a reticle holder 18 worn, via a reticle displacement drive 19 controlled displaced.
Die Projektionsoptik 16 bildet das Objektfeld 14 in ein Bildfeld 20 in einer Bildebene 21 ab. In dieser Bildebene 21 ist bei der Projektionsbelichtung ein Wafer 22 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 22 wird von einem Waferhalter 23 getragen, der wiederum über einen Waferverlagerungsantrieb 24 gesteuert verlagerbar ist. The projection optics 16 forms the object field 14 in a picture field 20 in an image plane 21 from. In this picture plane 21 is a wafer in the projection exposure 22 which carries a photosensitive layer during projection exposure with the projection exposure apparatus 1 is exposed. The wafer 22 is from a wafer holder 23 in turn, via a wafer displacement drive 24 controlled is displaced.
Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse steht senkrecht auf der Zeichenebene der 1 und weist in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten. Bei den Gesamtdarstellungen der Projektionsbelichtungsanlage 1 verläuft die z-Richtung senkrecht zur Bildebene 21. Bei den Darstellung, die die Lichtquelle 2 beziehungsweise beleuchtungsoptische Komponenten betreffen, verläuft die z-Richtung in einer Hauptausbreitungsrichtung des EUV-Lichtes. Bei den Darstellungen, die beleuchtungsoptische Komponenten betreffen, liegt die xy-Ebene parallel zu einer Haupt-Reflexionsfläche der jeweiligen beleuchtungsoptischen Komponente.To facilitate the representation of positional relationships, an xyz coordinate system is used below. The x-axis is perpendicular to the plane of the 1 and points into it. The y-axis runs in the 1 to the right. The z-axis runs in the 1 downward. In the overall presentation of the projection exposure system 1 the z-direction is perpendicular to the image plane 21 , In the representation, the light source 2 or concern lighting optical components, the z-direction is in a main propagation direction of the EUV light. In the illustrations relating to illumination optical components, the xy plane is parallel to a main reflection surface of the respective illumination optical component.
Bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 1 ist der Feldfacettenspiegel 8 der erste Facettenspiegel und der Pupillenfacettenspiegel 9 ist der zweite Facettenspiegel im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3. Die Facettenspiegel 8, 9 können ihre Funktion auch vertauschen. So kann es sich beim ersten Facettenspiegel 8 um einen Pupillenfacettenspiegel handeln, der dann in einer Pupillenebene der Projektionsoptik 16 oder in einer hierzu konjugierten Ebene angeordnet ist, und beim zweiten Facettenspiegel 9 kann es sich um einen Feldfacettenspiegel handeln, der dann in einer Feldebene angeordnet ist, die zur Objektebene 15 optisch konjugiert ist.In the projection exposure system 1 to 1 is the field facet mirror 8th the first facet mirror and the pupil facet mirror 9 is the second facet mirror in the beam path of the illumination light 3 , The facet mirrors 8th . 9 can also swap their function. So it may be at the first facet mirror 8th to act on a pupil facet mirror, which is then in a pupil plane of the projection optics 16 or in a plane conjugate thereto, and the second facet mirror 9 it can be a field facet mirror, which is then placed in a field plane that is the object plane 15 is optically conjugated.
Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel als auch der Wafer in der 1 in y-Richtung durch entsprechende Ansteuerung des Retikelverlagerungsantriebs 19 und des Waferverlagerungsantriebs 24 synchronisiert gescannt. Der Wafer wird während der Projektionsbelichtung mit einer Scangeschwindigkeit von typisch 600 mm/s in der y-Richtung gescannt. Das synchronisierte Scannen der beiden Verlagerungsantriebe 19, 24 kann unabhängig vom scannenden Betrieb der Scan-Einrichtung 6 erfolgen. In the projection exposure, both the reticle and the wafer in the 1 in y-direction by appropriate control of the reticle displacement drive 19 and the wafer displacement drive 24 scanned synchronized. The wafer is scanned during the projection exposure at a scan speed of typically 600 mm / s in the y-direction. The synchronized scanning of the two displacement drives 19 . 24 can be independent of the scanning operation of the scanning device 6 respectively.
Die lange Seite der Feldfacetten steht senkrecht auf der Scanrichtung y. Das x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten entspricht demjenigen des schlitzförmigen Objektfeldes 14, welches ebenfalls rechteckig oder gebogen ausgeführt sein kann.The long side of the field facets is perpendicular to the scan direction y. The x / y aspect ratio of the field facets corresponds to that of the slit-shaped object field 14 , which may also be made rectangular or curved.
Bei der Scan-Einrichtung 6 handelt es sich um einen das Nutzstrahlungsbündel 3 streifend reflektierenden Scanspiegel, der um eine parallel zur x-Achse der 1 verlaufende Zeilenscan-Achse 25 und um eine hierzu senkrechte, in der yz-Ebene der 1 liegende Zeilenvorschub-Achse 26 verkippbar ist. Beide Achsen 25, 26 liegen in einer reflektierenden Spiegelfläche 27 der Scan-Einrichtung 6. At the scanning facility 6 it is a the Nutzstrahlungsbündel 3 grazing reflective scanning mirror, which is parallel to the x-axis of the 1 running line scan axis 25 and a perpendicular thereto, in the yz-plane of the 1 lying line feed axis 26 can be tilted. Both axes 25 . 26 lie in a reflective mirror surface 27 the scanning facility 6 ,
2 zeigt eine Aufsicht auf eine Facetten-Hauptanordnungsebene 28 eines Ausschnitts des Pupillenfacettenspiegels 9. Der Pupillenfacettenspiegel 9 ist ein Beispiel für einen Facettenspiegel mit Facetten-Spiegelflächen, die in der Facetten-Hauptanordnungsebene 28 verlagerbar angeordnet sind. 2 shows a plan view of a facet main assembly plane 28 a section of the pupil facet mirror 9 , The pupil facet mirror 9 is an example of a facet mirror with facet mirror surfaces that are in the facet main assembly plane 28 are arranged displaceably.
Dargestellt sind weiterhin insgesamt sieben der Pupillenfacetten 29 des Pupillenfacettenspiegels 9. Jede der Pupillenfacetten 29 hat eine Facetten-Spiegelfläche 29a. Tatsächlich hat der Pupillenfacettenspiegel 9 eine wesentlich größere Anzahl Pupillenfacetten 29, beispielsweise einhundert bis eintausend Pupillenfacetten 29. Beispielsweise kann der Pupillenfacettenspiegel 9 zweihundertvierzig Pupillenfacetten 29 aufweisen. Die Anzahl der Pupillenfacetten 29 kann exakt genauso groß sein wie die Anzahl der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8. Die Facetten-Spiegelflächen 29a der Pupillenfacetten 29 und bei der der Ausführung nach 2 die gesamten Pupillenfacetten 29 sind in der Facetten-Hauptanordnungsebene 28 verlagerbar angeordnet. Die Pupillenfacetten 29 sind in der Facetten-Hauptanordnungsebene längs zweier Freiheitsgrade verlagerbar, sodass grundsätzlich praktisch jede Position (x; y) in der Facetten-Hauptanordnnungsebene 28 von einer beliebigen Pupillenfacette 29 erreicht werden kann. Die Pupillenfacetten 29 sind dabei längs Bahngassen 30 in der Facetten-Hauptanordnungsebene 28 verlagerbar. Abschnitte einiger der Bahngassen 30 sind in der 2 strichpunktiert hevorgehoben.Also shown are a total of seven of the pupil facets 29 of the pupil facet mirror 9 , Each of the pupil facets 29 has a faceted mirror surface 29a , In fact, the pupil facet mirror has 9 a much larger number of pupil facets 29 for example, one hundred to one thousand pupil facets 29 , For example, the pupil facet mirror 9 Two hundred and forty pupil facets 29 exhibit. The number of pupil facets 29 can be exactly the same as the number of field facets of the field facet mirror 8th , The faceted mirror surfaces 29a the pupil facets 29 and at the time of execution 2 the entire pupil facets 29 are in the faceted main layout plane 28 arranged displaceably. The pupil facets 29 are displaceable in the facet main assembly plane along two degrees of freedom, so basically virtually every Position (x; y) in the facet main assembly plane 28 from any pupil facet 29 can be achieved. The pupil facets 29 are along the railway lanes 30 in the faceted main layout plane 28 displaced. Sections of some of the railway lanes 30 are in the 2 highlighted with dotted lines.
Die Pupillenfacetten 29 sind längs eines hexagonalen Bahnmusters mit insgesamt drei Bahngassen-Typen 30 I, 30 II und 30 III in der Facetten-Hauptanordnungsebene 28 verlagerbar angeordnet. Die Bahngassen des Typs 30 I verlaufen längs der x-Richtung. Die Bahngassen des Typs 30 II verlaufen unter einem Winkel von +60° zur x-Richtung und die Bahngassen des Typs 30 III unter einem Winkel von –60° zur x-Richtung. Alle Bahngassen zweier beliebiger der drei Bahngassen-Typen 30 I, 30 II und 30 III schließen jeweils einen kleinsten Winkel von 60° zueinander ein. Die Bahngassen jeweils eines der Typen 30 I, 30 II und 30 III verlaufen parallel zueinander in der Facetten-Hauptanordnungsebene 28.The pupil facets 29 are along a hexagonal track pattern with a total of three types of railroad track 30 I , 30 II and 30 III in the facet main assembly plane 28 arranged displaceably. The railway lanes of the type 30 I run along the x-direction. The railway lanes of the type 30 II run at an angle of + 60 ° to the x-direction and the railway lanes of the type 30 III at an angle of -60 ° to the x-direction. All railway lanes of any two of the three types of railway lanes 30 I , 30 II and 30 III each include a minimum angle of 60 ° to each other. The railway lanes each one of the types 30 I , 30 II and 30 III are parallel to each other in the facet main assembly plane 28 ,
Anordnungspositionen 31 der Pupillenfacetten 29 liegen an Kreuzungspunkten der Bahngassen 30.arrangement positions 31 the pupil facets 29 lie at crossing points of the railway lanes 30 ,
Unabhängig vom Bahngassen-Typ haben benachbarte der Bahngassen 30 des gleichen Bahngassen-Typs 30 I, 30 II und 30 III den gleichen Abstand A zueinander. Grundsätzlich sind aber auch Ausführungen möglich, bei denen die Abstände zwischen benachbarten Bahngassen 30 typabhängig unterschiedlich sind. Regardless of the railroad type, adjacent railway lanes have 30 of the same type of railway lane 30 I , 30 II and 30 III the same distance A to each other. In principle, however, embodiments are possible in which the distances between adjacent railway lanes 30 are different depending on the type.
3 zeigt äußerst schematisch eine Variante eines Bahnmusters mit genau zwei Bahngassen-Typen 30 I und 30 II nach Art einer Rechteck-Rasteranordnung. 3 shows very schematically a variant of a track pattern with exactly two types of railroad track 30 I and 30 II in the manner of a rectangular grid arrangement.
Soweit die Abstände zwischen benachbarten der Bahngassen 30 der beiden Bahngassen-Typen 30 I und 30 II bei der Ausführung nach 3 gleich sind, liegt eine Quadrat-Raster-Anordnung vor.As far as the distances between adjacent the railway lanes 30 the two railroad types 30 I and 30 II in the execution after 3 are the same, there is a square grid arrangement.
2 zeigt einen möglichen Verlagerungsweg einer der Pupillenfacetten 29 zwischen einer Start-Anordnungsposition 31 s und einer Ziel-Anordnungsposition 31 z. Es findet also eine translatorische Verlagerung der Facetten-Spiegelflächen 29a in der Facetten-Hauptanordnungsebene 28 statt. Die Pupillenfacette 29 wird zwischen den Anordnungspositionen 31 s und 31 z zunächst ein Stück weit längs einer der Bahngassen 30 des Typs 30 III, sodann ein längeres Stück längs einer Bahngasse des Typs 30 II und sodann wieder ein Stück längs einer Bahngasse des Typs 30 III verlagert. Es ist unmittelbar einsichtig, dass es viele andere Möglichkeiten gibt, die Pupillenfacette 29 zwischen den Anordnungspositionen 31s und 31 z längs der Bahngassen 30 zu verlagern. Kollisionen mit ggf. zwischen den Anordnungspositionen 31 s und 31 z angeordneten weiteren Pupillenfacetten 29 können auf diese Weise vermieden werden. 2 shows a possible displacement path of one of the pupil facets 29 between a starting arrangement position 31 s and a target placement position 31 for example So there is a translational shift of the facet mirror surfaces 29a in the faceted main layout plane 28 instead of. The pupil facet 29 is between the arrangement positions 31 s and 31 z initially a little way along one of the railway lanes 30 of the type 30 III , then a longer piece along a railroad track of the type 30 II and then a piece along a railway lane of the type 30 III relocates. It is immediately obvious that there are many other possibilities, the pupil facet 29 between the arrangement positions 31s and 31 z along the railway lanes 30 to relocate. Collisions with possibly between the arrangement positions 31 s and 31 z arranged further pupil facets 29 can be avoided in this way.
4 zeigt den näheren Aufbau einer Anordnung einer der verlagerbaren Pupillenfacetten 29. Der Pupillenfacettenspiegel 9, von dem in der 4 nur ein Ausschnitt im Bereich genau einer der Pupillenfacetten 29 dargestellt ist, hat einen Facettenspiegeltragrahmen 32, der auch als Grundplatte bezeichnet ist. In die Grundplatte 32 sind die Bahngassen 30 integriert, von denen in der 4 ebenfalls genau eine im Querschnitt dargestellt ist. Zu einer Spiegelseite der Grundplatte 32 hin öffnet sich die Bahngasse 30 über einen Konusabschnitt 33 konisch nach außen. 4 shows the closer structure of an arrangement of one of the displaceable pupil facets 29 , The pupil facet mirror 9 of which in the 4 only a section in the area of exactly one of the pupil facets 29 has a facet mirror support frame 32 , which is also referred to as a base plate. In the base plate 32 are the railway lanes 30 integrated, of which in the 4 also exactly one is shown in cross section. To a mirror side of the base plate 32 The railway lane opens 30 over a cone section 33 conical to the outside.
Bei der dargestellten Ausführung sind die Bahngassen 30 integrale Bestandteile der Grundplatte 32. Die Bahngassen 30 können auch in anderer Weise an der Grundplatte 32 festgelegt sein und können beispielsweise als separate Komponenten an der Grundplatte 32 montiert sein. In the illustrated embodiment, the railway lanes 30 integral components of the base plate 32 , The railway lanes 30 can also be attached to the baseplate in a different way 32 be set and can, for example, as separate components on the base plate 32 be mounted.
Die Pupillenfacette 29 hat einen Facetten-Grundkörper 34, der die Spiegelfläche 29a trägt und dessen von der Spiegelfläche 29a abgewandte Rückseite ballig und insbesondere kalottenförmig ausgeführt ist. Am Konusabschnitt 33 der Bahngasse 30 liegt der Facetten-Grundkörper 34 über jeweils einen Kontaktpunkt 35 an. The pupil facet 29 has a faceted body 34 , the mirror surface 29a wears and of the mirror surface 29a opposite rear side is crowned and executed in particular dome-shaped. At the cone section 33 the railway lane 30 lies the faceted basic body 34 via one contact point each 35 at.
Um eine Reibung zwischen dem Konusabschnitt 33 und dem Facetten-Grundkörper 34 bei der Verlagerung längs der Bahngasse 30 möglichst gering zu halten, kann mindestens eine dieser Komponenten eine DLC (Diamond Like Carbon)-Beschichtung oder eine andere diamantähnliche Beschichtung bzw. eine andere reibungsvermindernde Beschichtung aufweisen. Insbesondere kann eine Reibzahl µr zwischen der Bahngasse 30 und dem Facetten-Grundkörper 34 im Bereich zwischen 0,3 und 0,7 realisiert sein. To a friction between the cone section 33 and the facet base 34 when relocating along the railway lane 30 As low as possible, at least one of these components may have a DLC (Diamond Like Carbon) coating or other diamond-like coating or other friction-reducing coating. In particular, a friction coefficient μ r between the railroad track 30 and the facet base 34 be realized in the range between 0.3 and 0.7.
Mit der Pupillenfacette 29 steht zu deren Verlagerung längs der Bahngasse 30 ein Facetten-Mitnehmer 36 in Wirkverbindung. Der Facetten-Mitnehmer 36 hat einen angetriebenen Mitnehmer-Grundkörper 37 und einen hiervon getragenen, stiftförmigen, ansteuerbaren Elektromagnet 38. Der Elektromagnet 38 ragt in die Bahngasse 30 hinein, wobei ein freies Ende 39 des Elektromagneten 38 benachbart zur Rückseite des Grundkörpers 34 der Mitnahme-Pupillenfacette 29 endet. With the pupil facet 29 stands for their relocation along the railway lane 30 a faceted driver 36 in active connection. The facet driver 36 has a driven driver body 37 and a pin-shaped, controllable electromagnet carried thereby 38 , The electromagnet 38 juts into the railway lane 30 into it, with a free end 39 of the electromagnet 38 adjacent to the back of the body 34 the driving pupil facet 29 ends.
Der Mitnehmer-Grundkörper 37 ist auf einer der Spiegelseite abgewandten Rückseite der Grundplatte 32 angeordnet. The driver body 37 is on a side facing away from the mirror side back of the base plate 32 arranged.
Dem freien Ende 39 des Elektromagneten 38 zugewandt ist in einer Ausnehmung des Facetten-Grundkörpers 34 ein Metallkörper 40, beispielsweise eine Metallscheibe aus ferromagnetischem Material, angeordnet. The free end 39 of the electromagnet 38 is facing in a recess of the facet body 34 a metal body 40 , For example, a metal disc made of ferromagnetic material arranged.
Bei Aktivierung des Elektromagneten 38 erzeugt dieser ein Magnetfeld 41, über das der Metallkörper 40 in Richtung auf den Elektromagneten 38 zu angezogen wird. Die Mitnahme-Pupillenfacette 29 folgt dann einer Bewegung des Facetten-Mitnehmers 36 längs der Bahngasse 30. Die Mitnahme-Puppillenfacette 29 kann beispielsweise zwischen den Anordnungspositionen 31 s und 31 z durch eine entsprechende Verlagerung des Facetten-Mitnehmers 36 zwischen diesen Positionen unterhalb der Grundplatte 32 bei aktiviertem Elektromagneten 38 verlagert werden. Die Position des Facetten-Mitnehmers 36, projiziert auf die Facetten-Hauptanordnungsebene 28, gibt also die Position der jeweiligen Mitnahme-Facette 29 vor.Upon activation of the electromagnet 38 this generates a magnetic field 41 over which the metal body 40 towards the electromagnet 38 is attracted to. The driving pupil facet 29 then follows a movement of the facet driver 36 along the railway lane 30 , The take-away puppet facet 29 for example, between the arrangement positions 31 s and 31 z by a corresponding displacement of the facet driver 36 between these positions below the base plate 32 with activated electromagnet 38 be relocated. The position of the facet driver 36 projected onto the facet main assembly plane 28 , thus gives the position of the respective take-over facet 29 in front.
Die Mitnahme der Pupillenfacette 29 durch den Mitnehmer 36 erfolgt berührungslos. Nach Deaktivierung des Elektromagneten 38 kann der Mitnehmer 36 längs der Bewegungsbahnen 30 verlagert werden, ohne dass er hierbei eine Pupillenfacette 29 mitnimmt. Grundsätzlich kann daher ein Mitnehmer 36 auch zur Verlagerung einer Mehrzahl verschiedener der Pupillenfacetten 29 zum Einsatz kommen.The entrainment of the pupil facet 29 through the driver 36 done contactless. After deactivation of the electromagnet 38 can be the driver 36 along the trajectories 30 be displaced without him a pupil facet 29 entraining. Basically, therefore, a driver 36 also for the displacement of a plurality of different pupil facets 29 be used.
In einer vorgegebenen Anordnungsposition 31, beispielsweise in der Position, die in der 4 dargestellt ist, kann die Pupillenfacette 29 fixiert werden, sodass diese in der Anordnungsposition definiert verbleibt und insbesondere eine definierte Kippstellung der Spiegelfläche 29a relativ zur Facetten-Hauptanordnungsebene 28 beibehält. Hierzu kommt ein Facetten-Haltemittel 42 in Form einer Magnetfeldspule zum Einsatz, die in der 4 geschnitten gezeigt ist. Bei Stromfluss durch die Magnetfeldspule 42 wird der Metallkörper 40 und damit die Pupillenfacette 29 unter Einfluss des hierdurch entstehenden Magnetfeldes fixiert. Das Facetten-Haltemittel 42 ist im Bereich des Konusabschnitts 33 der Grundplatte 32, also rahmenseitig, angebracht.In a given arrangement position 31 , for example, in the position in the 4 is shown, the pupil facet 29 be fixed so that it remains defined in the arrangement position and in particular a defined tilt position of the mirror surface 29a relative to the facet main assembly plane 28 maintains. In addition comes a facet-holding means 42 in the form of a magnetic field coil used in the 4 is shown cut. With current flowing through the magnetic field coil 42 becomes the metal body 40 and thus the pupil facet 29 fixed under the influence of the resulting magnetic field. The facet holding means 42 is in the area of the cone section 33 the base plate 32 , so frame side, attached.
Die berührungslose Mitnehmer-Anordnung nach 4 ermöglicht es, eine Komponententrennung herbeizuführen zwischen Komponenten, die in einem Ultrahochvakuum angeordnet sind und Komponenten, die unter Atmosphärendruck vorliegen. Eine entsprechende Trennebene 43 ist in der 4 im Schnitt strichpunktiert dargestellt. Die Grundplatte 32 und die Pupillenfacette 29 liegen somit im Ultrahochvakuum und der Mitnehmer 36 unter Atmosphären- bzw. Normaldruck vor. The non-contact driver arrangement according to 4 makes it possible to bring about component separation between components which are arranged in an ultra-high vacuum and components which are present under atmospheric pressure. A corresponding dividing plane 43 is in the 4 shown in phantom on the average. The base plate 32 and the pupil facet 29 are thus in ultrahigh vacuum and the driver 36 under atmospheric or normal pressure.
5 zeigt beispielhaft eine Variante eines Mitnehmer-Antriebs 44 zur angetriebenen Verlagerung des Mitnehmer-Grundkörpers 37 längs der Bahngassen 30. Der Mitnehmer-Grundkörper 37 ist in nicht näher dargestellter Weise relativ zur Grundplatte 32 geführt gehaltert. Durch den Mitnehmer-Grundkörper 37 verlaufen zwei Spindeln 45, 46, die jeweils unterhalb der Grundplatte 32 parallel zu einem der Bahngassen-Typen 30 I, ... verlaufen. Die Spindeln 46 greifen in hierzu komplementäre Innengewinde im Mitnehmer-Grundkörper 37 ein. Die Spindeln 45, 46 können unabhängig voneinander über jeweils einen Spindel-Antriebsmotor 47 angetrieben werden. Hierdurch kann eine beliebige Position des Mitnehmer-Grundkörpers 37 unter der Grundplatte 32 vorgegeben werden. Anstelle eines derartigen Spindelantriebs kann der Mitnehmer-Grundkörper 37 beispielsweise mittels eines magnetischen Antriebs oder mittels eines Piezo-Antriebs verlagert werden. Beim Antrieb des Mitnehmer-Grundkörpers 37 können zudem Antriebskonzepte genutzt werden, die beispielsweise beim Antrieb von Tintenstrahlköpfen eines Tintenstrahldruckers bekannt sind. Beispielsweise ist ein Zahnriemenantrieb möglich. 5 shows an example of a variant of a driver drive 44 for driven displacement of the driver base body 37 along the railway lanes 30 , The driver body 37 is in a manner not shown relative to the base plate 32 led held. Through the driver body 37 two spindles are lost 45 . 46 , each below the base plate 32 parallel to one of the railway lane types 30 I , ... are lost. The spindles 46 engage in this complementary internal thread in the driver body 37 one. The spindles 45 . 46 can each independently via a spindle drive motor 47 are driven. This allows any position of the driver body 37 under the base plate 32 be specified. Instead of such a spindle drive, the driver base body 37 be shifted for example by means of a magnetic drive or by means of a piezo drive. When driving the driver body 37 In addition, drive concepts can be used that are known, for example, when driving inkjet heads of an inkjet printer. For example, a toothed belt drive is possible.
Anstelle von Spindelantrieben können auch andere Ausführungen von Linearantrieben, insbesondere von gekreuzten Linearantrieben zum Einsatz kommen. Pro Mitnehmer-Grundkörper können dabei so viele unabhängige Linearantriebe zum Einsatz kommen, wie Bahngassen-Typen vorhanden sind. Eine solche zahlenmäßige Übereinstimmung ist allerdings nicht zwingend.Instead of spindle drives, other types of linear drives, in particular of crossed linear drives can be used. Each driver base body can use as many independent linear drives as there are railroad track types. However, such numerical consistency is not mandatory.
6 zeigt in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer mitnehmbaren Pupillenfacette 29 und eines Mitnehmers 36 sowie einer Grundplatte 32. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 4 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert. 6 shows in one too 4 similar representation of another embodiment of a mitnehmbaren pupil facet 29 and a driver 36 as well as a base plate 32 , Components which correspond to those described above with reference to 1 to 5 and in particular with reference to 4 have already been explained, bear the same reference numbers and will not be explained again in detail.
In die Grundplatte 32 integriert sind bei der Ausführung nach 6 Facetten-Kippmittel 48 zum Verkippen der Spiegelfläche 29a der Mitnahme-Pupillenfacette 29 in eine vorgegebene Kippstellung. Die Facetten-Kippmittel 48 sind als ansteuerbare Elektromagneten ausgeführt.In the base plate 32 are integrated in the execution after 6 Facet tilting means 48 for tilting the mirror surface 29a the driving pupil facet 29 in a predetermined tilt position. The facet tilting means 48 are designed as controllable electromagnets.
Bei der Ausführung nach 6 ist an den Facetten-Grundkörper 34 der Pupillenfacette 29 ein Aktorstift 49 angeformt. Dieser ist aus ferromagnetischem Material. Durch Ansteuerung der Facetten-Kippmittel 48 lässt sich eine vorgegebene Auslenkung des Aktorstifts 49 und damit eine Verkippung von dessen Längsachse 50 zu einer Normalen auf die Facetten-Hauptanordnungsebene 28 vorgeben. Die Facetten-Kippmittel 48 sind längs der Bahngasse 30 in die Grundplatte 32 jeweils am Ort einer vorgebbaren Anordnungsposition für eine der Pupillenfacetten 29 integriert. Beim Pupillenfacettenspiegel 8 liegen also soviel Facetten-Kippmittel 48 vor, wie Anordnungspositionen angewählt werden können.In the execution after 6 is at the facet base 34 the pupil facet 29 an actor pen 49 formed. This is made of ferromagnetic material. By controlling the facet tilting means 48 can be a predetermined deflection of the Aktorstifts 49 and thus a tilt of its longitudinal axis 50 to a normal on the facet main assembly plane 28 pretend. The facet tilting means 48 are along the railway lane 30 in the base plate 32 in each case at the location of a predeterminable arrangement position for one of pupil facets 29 integrated. At the pupil facet mirror 8th So are so many facet tilting 48 before, how arrangement positions can be selected.
Zum Mitnehmen der Mitnahme-Pupillenfacette 29 mit dem Facetten-Mitnehmer 36 ist ein freies Ende des Aktorstifts 49 wiederum als Metallkörper 40 aus ferromagnetischem Material ausgeführt. Diesem gegenüber liegt ein Elektromagnet-Abschnitt 51, der in den Mitnehmer-Grundkörper 37 integriert ist. Bei Aktivierung des Elektromagnet-Abschnitts 51 entsteht wiederum das Magnetfeld 41, das eine anziehende, mitnehmende Wirkung auf die Mitnahme-Pupillenfacette 20 ausübt, wie vorstehend im Zusammenhang mit der Ausführung nach 4 bereits erläutert.To take along the driving pupil facet 29 with the facet driver 36 is a free end of the actuator pin 49 again as a metal body 40 made of ferromagnetic material. Opposite this is an electromagnet section 51 into the driver base body 37 is integrated. When activating the solenoid section 51 in turn, the magnetic field is created 41 , which has an attractive, enticing effect on the driving pupil facet 20 as described above in connection with the execution of 4 already explained.
Zur Überwachung einer Kippstellung des Aktorstifts 49 und damit der Pupillenfacette 29 trägt der Mitnehmer 36 Kippwinkel-Sensoren 52. Alternativ können entsprechende Kippwinkel-Sensoren auch an der Grundplatte 32 festgelegt sein. For monitoring a tilt position of the actuator pin 49 and thus the pupil facet 29 carries the driver 36 Tilt sensors 52 , Alternatively, corresponding tilt angle sensors can also be attached to the base plate 32 be set.
Eine Anordnung der Facetten-Kippmittel 48 und der Kippwinkel-Sensoren 52 kann so sein, wie im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungen von Mikrospiegeln beschrieben in der WO 2010/049 076 A2 und in der WO 2010/000 044 A1 . An arrangement of facet tilting means 48 and the tilt angle sensors 52 may be as described in connection with the various embodiments of micromirrors in the WO 2010/049 076 A2 and in the WO 2010/00044 A1 ,
Mit der Anordnung nach 6 ist also eine Verlagerbarkeit der Facetten-Spiegelfläche 27 mit vier Freiheitsgraden möglich, nämlich zwei translatorische Freiheitsgrade x und y und zwei Kipp-Freiheitsgrade θ (Verkippung des Aktorstiftes 49 um die x-Achse) und φ (Verkippung des Aktorstiftes 49 um die y-Achse) in Abhängigkeit der Lage innerhalb der Führungsbahnen bzw. Bahngasse 30 möglich. Die Ebene 43 zeigt vereinfacht die Trennung des Aktuierungsraums in Normalatmosphäre und des Facettenraums in Vakuumatmosphäre.With the arrangement after 6 So is a displacement of the facet mirror surface 27 possible with four degrees of freedom, namely two translatory degrees of freedom x and y and two tilt degrees of freedom θ (tilting of the Aktorstiftes 49 around the x-axis) and φ (tilting of the actuator pin 49 around the y-axis) as a function of the position within the guideways or railway lane 30 possible. The level 43 shows simplified the separation of the Aktuierungsraums in normal atmosphere and the facet space in a vacuum atmosphere.
7 zeigt eine weitere Ausführung eines Pupillenfacettenspiegels 8 mit Pupillenfacetten 29, deren Facetten-Spiegelflächen 29a in einer Facetten-Hauptanordnungsebene 28 verlagerbar angeordnet sind. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. 7 shows a further embodiment of a Pupillenfacettenspiegels 8th with pupil facets 29 , their faceted mirror surfaces 29a in a faceted main layout plane 28 are arranged displaceably. Components and functions described above with reference to the 1 to 6 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Facetten 29 sind bei der Ausführung nach 7 über individuell jeweils einer Pupillenfacette 29 zugeordnete Ausleger 53 mit einem Facettenspiegeltragrahmen 32, also mit der Grundplatte, verbunden und werden vom jeweiligen Ausleger 53 getragen. Die Ausleger 53 können über jeweils zugeordnete Auslege-Antriebseinheiten 54 individuell und unabhängig voneinander verlagert werden. Die Auslege-Antriebseinheiten 54 sind auf der Grundplatte 32 angeordnet. Über die jeweilige Auslege-Antriebseinheit 54 kann die zugehörige Pupillenfacette 29 am jeweiligen freien Ende des Auslegers 53 in fünf Freiheitsgraden verstellt werden, nämlich in ihren Koordinaten x, y, z und in ihren Kippwinkeln θ (Verkippung um die x-Achse) und φ (Verkippung um die y-Achse). Zur Verkippung um θ und φ kann eine zusätzliche Antriebseinheit 55 am pupillenfacettenseitigen Ende des jeweiligen Auslegers 53 angeordnet sein, wie in der 7 beim ganz rechts dargestellten Ausleger 53 gestrichelt angedeutet. The facets 29 are in the execution after 7 about individually one pupil facet each 29 associated boom 53 with a facet mirror support frame 32 , So with the base plate, and connected by the respective boom 53 carried. The outriggers 53 can be assigned via each associated drive-drive units 54 be shifted individually and independently. The laying drive units 54 are on the base plate 32 arranged. About the respective laying drive unit 54 can the associated pupil facet 29 at the respective free end of the boom 53 be adjusted in five degrees of freedom, namely in their coordinates x, y, z and in their tilt angles θ (tilt about the x-axis) and φ (tilt about the y-axis). For tilting by θ and φ, an additional drive unit 55 at the pupil facet-side end of the respective cantilever 53 be arranged as in the 7 at the rightmost boom 53 indicated by dashed lines.
Eine Vorgabe von Koordinaten x und y erfolgt über eine jeweilige angetriebene Verkippung des Auslegers 53 relativ zu einer Normalen auf die Facetten-Hauptanordnungsebene 28. Eine Vorgabe der z-Koordinate kann über eine angetriebene Längenveränderung des Auslegers 53, der teleskopierbar ausgestaltet sein kann, erfolgen. Auch diese angetriebene Längenveränderung erfolgt über die jeweilige Auslege-Antriebseinheit 54.A specification of coordinates x and y via a respective driven tilting of the boom 53 relative to a normal on the facet main assembly plane 28 , A specification of the z-coordinate can via a driven length change of the boom 53 , which can be designed telescopic, done. This driven change in length also takes place via the respective deployment drive unit 54 ,
Soweit die x- und y-Koordinatenbereiche, über die jeweils eine individuelle Pupillenfacette 29 mithilfe des verkippbaren Auslegers 53 verstellt wird, ausreichend klein sind, kann auf eine Längenverstellung des Auslegers 53 auch verzichtet werden. As far as the x- and y-coordinate areas, each having an individual Pupillenfacette 29 using the tilting jib 53 is adjusted, are sufficiently small, can be adjusted to a length of the boom 53 also be waived.
Jeweils einer der Pupillenfacettenspiegel 29, der zugeordnete Ausleger 53 und die zugeordnete Antriebseinheit 54 und ggf. 55 bilden eine Pupillenfacetten-Einheit 56, die in der 7 gestrichelt eingegrenzt ist. One each of the pupil facet mirrors 29 , the associated boom 53 and the associated drive unit 54 and possibly 55 form a pupil facet unit 56 in the 7 is delimited by dashed lines.
Zur Vorbereitung der Projektionsbelichtung wird zunächst, ggf. abhängig von der zu projizierenden Struktur auf dem Retikel 17, eine Beleuchtungswinkelverteilung ausgewählt, die vorgegeben werden soll. Anschließend werden die Pupillenfacetten 29 des Pupillenfacettenspiegels 8, ggf. gruppenweise, so konfiguriert, dass eine entsprechende Beleuchtungswinkelverteilung resultiert. Hierzu werden die Pupillenfacetten 29 des Pupillenfacettenspiegels 8 über die jeweils eingesetzte Mitnehmer- bzw. Ausleger-Anordnung in die jeweils vorgegebene und der gewünschten Beleuchtungswinkelverteilung zugeordnete Anordnungsposition verbracht. Über eine zentrale Steuereinrichtung 57 (vgl. 1), die insbesondere mit den Antrieben zur Verlagerung der Pupillenfacetten 29 in Signalverbindung steht, wird sichergestellt, dass sich die verschiedenen Pupillenfacetten 29 während des Konfigurationsprozesses nicht gegenseitig obstruieren. To prepare the projection exposure is first, if necessary, depending on the structure to be projected on the reticle 17 , selected an illumination angle distribution, which is to be specified. Then the pupil facets become 29 of the pupil facet mirror 8th , possibly in groups, configured so that a corresponding illumination angle distribution results. For this, the pupil facets become 29 of the pupil facet mirror 8th spent on the respectively used driver or boom assembly in the respectively predetermined and the desired illumination angle distribution associated arrangement position. Via a central control device 57 (see. 1 ), in particular with the drives for the displacement of the pupil facets 29 is in signal connection, it is ensured that the different pupil facets 29 do not obstruct each other during the configuration process.
Je nach der eingestellten Anordnungs-Konfiguration der Pupillenfacette 29 werden Kippwinkel der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 nachgeführt, sodass über das von der jeweiligen Feldfacette reflektierte Strahlbüschel die jeweils gewünschte Pupillenfacette in ihrer aktuellen Anordnungsposition erreicht wird.Depending on the set arrangement configuration of the pupil facet 29 become tilt angles of the field facets of the field facet mirror 8th tracked so that on the reflected from the respective field facet beam tufts the respectively desired Pupil facet in its current placement position.
Sämtliche EUV-Spiegelflächen können eine hoch reflektierende Beschichtung für die genutzten EUV-Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm tragen. Bei den Beschichtungen kann es sich um Multilayer- also Mehrlagen-Beschichtungen, handeln. Die Multilayer-Beschichtungen können als alternierende Multilayer zweier verschiedener Schichtmaterialien, beispielsweise als Abfolge von Molybdän/Silizium-Bilagen, gestaltet sein. All EUV mirror surfaces can carry a highly reflective coating for the used EUV wavelengths in the range between 5 nm and 30 nm. The coatings may be multilayer coatings, ie multi-layer coatings. The multilayer coatings can be designed as alternating multilayers of two different layer materials, for example as a sequence of molybdenum / silicon bilayers.
Bei der Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 werden das Retikel 17 und der Wafer 22 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 17 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 22 mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 22 und somit das mikro- oder nanostrukturierte Bauteil hergestellt, beispielsweise ein Halbleiterbauelement in Form eines Speicherchips.In the production of a micro- or nanostructured component with the projection exposure apparatus 1 become the reticle 17 and the wafer 22 provided. Subsequently, a structure on the reticle 17 on a photosensitive layer of the wafer 22 with the help of the projection exposure system 1 projected. By developing the photosensitive layer, a micro or nanostructure is formed on the wafer 22 and thus the micro- or nanostructured component produced, for example, a semiconductor device in the form of a memory chip.
Grundsätzlich können die beiden Ausführungen nach den 1 bis 6 einerseits und nach 7 andererseits auch miteinander kombiniert werden. Eine Führung der Pupillenfacetten, die über die Auslegerstelle 53 mit der Grundplatte 32 verbunden sind, in der Facetten-Hauptanordnungsebene 28 erfolgt dann über ein Bahnmuster in einer Führungsplatte 58, die in der 7 unterbrochen und gestrichelt dargestellt ist.Basically, the two versions after the 1 to 6 on the one hand and after 7 On the other hand also be combined with each other. A guide of the pupil facets over the outrigger spot 53 with the base plate 32 in the faceted main assembly plane 28 then takes place via a track pattern in a guide plate 58 in the 7 interrupted and shown in broken lines.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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