DE102013223808A1

DE102013223808A1 - Optical mirror device for reflecting a bundle of EUV light

Info

Publication number: DE102013223808A1
Application number: DE201310223808
Authority: DE
Inventors: Udo Dinger
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-12-11

Abstract

Eine optische Spiegeleinrichtung (6) dient zur Reflexion eines Bündels (3) von EUV-Licht. Die Speigeleinrichtung (6) hat einen Spiegel (28) mit einem Spiegelkörper (27) und einer Spiegelfläche (25). Eine Einkoppeleinrichtung (29) der Spiegeleinrichtung (6) dient zur Einkopplung einer akustischen Oberflächenwelle in den Spiegelkörper (27). Der Spiegel (28) ist als Spiegel für streifenden Einfall (grazing incidence) ausgelegt. Ein Einfallswinkel (α) des Bündels (3) auf die Spiegelfläche (25) ist größer als 60°. Es resultiert eine optische Spiegeleinrichtung, mit der ein für eine auflösungsoptimierte Beleuchtung verbesserter EUV-Ausgabestrahl bereitgestellt ist.An optical mirror device (6) serves to reflect a bundle (3) of EUV light. The mirror device (6) has a mirror (28) with a mirror body (27) and a mirror surface (25). A coupling device (29) of the mirror device (6) is used to couple a surface acoustic wave into the mirror body (27). The mirror (28) is designed as a mirror for grazing incidence. An angle of incidence (α) of the bundle (3) on the mirror surface (25) is greater than 60 °. The result is an optical mirror device with which an EUV output beam which is improved for a resolution-optimized illumination is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Spiegeleinrichtung zur Reflexion eines Bündels von EUV-Licht, insbesondere eines EUV-Bündels mit sehr geringer Emittanz, also sehr geringem Lichtleitwert, und/oder mit hoher transversaler Kohärenz. Derartige EUV-Bündel werden z.B. von Undulatoren, Wigglern, freien Elektronenlasern (FEL) oder Röntgenlasern bereit gestellt. Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik mit einer derartigen Spiegeleinrichtung, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Beleuchtungsoptik und einer Projektionsoptik, ein Herstellungsverfahren für ein mikro- bzw. nanostrukturieres Bauteil unter Einsatz einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.The invention relates to an optical mirror device for reflecting a bundle of EUV light, in particular an EUV bundle with a very low emittance, that is to say a very low light conductance, and / or with high transverse coherence. Such EUV bundles are e.g. of undulators, wigglers, free electron lasers (FEL) or X-ray lasers. Furthermore, the invention relates to an illumination optics with such a mirror device, a lighting system with such illumination optics, a projection exposure system with such illumination optics and projection optics, a manufacturing method for a micro- or nanostrukturieres component using such a projection exposure system and a micro produced by this method - or nanostructured component.

Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem ist bekannt aus der US 2011/0 014 799 A1 , aus der WO 2009/121 438 A1 , aus der US 2009/0 174 876 A1 , aus der US 6,438,199 B1 und der US 6,658,084 B2 . Eine EUV-Lichtquelle ist bekannt aus der DE 103 58 225 B3 und der US 6,859,515 B . 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. A projection exposure apparatus with a lighting system is known from the US 2011/0 014 799 A1 , from the WO 2009/121 438 A1 , from the US 2009/0174 876 A1 , from the US Pat. No. 6,438,199 B1 and the US 6,658,084 B2 , An EUV light source is known from the DE 103 58 225 B3 and the US 6,859,515 B , 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.

Aus der US 6,700,952 B2 ist eine optische Spiegeleinrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Eine divergenzerhöhende optische Komponente zum Einsatz in einem Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage der EUV-Mikrolithographie ist bekannt aus der DE 10 2009 025 655 A1 .From the US 6,700,952 B2 an optical mirror device of the type mentioned is known. A divergence-enhancing optical component for use in an illumination system for a projection exposure apparatus of EUV microlithography is known from US Pat DE 10 2009 025 655 A1 ,

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Spiegeleinrichtung zur Reflexion eines Bündels von EUV-Licht so weiterzubilden, dass ein für eine auflösungsoptimierte Beleuchtung verbesserter EUV-Ausgabestrahl bereitgestellt ist. It is an object of the present invention to further develop an optical mirror device for reflecting a bundle of EUV light so as to provide an EUV output beam improved for resolution-optimized illumination.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine optische Spiegeleinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. This object is achieved by an optical mirror device with the features specified in claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass das aus der US 6,700,952 B2 bekannte Konzept einer Strahlbeeinflussung durch Einkopplung einer akustischen Oberflächenwelle in einen Spiegelkörper auch beim Einsatz eines Spiegels für streifenden Einfall, also eines Grazing Incidence-Spiegels genutzt werden kann. Eine Reduktion der auf den Spiegel einfallenden Strahlintensität des EUV-Lichtbündels und der damit verbundenen Materialschäden ist die Folge. Der Einfallswinkel ist dabei größer als 60° und kann beispielsweise größer sein als 65°, größer als 70°, größer als 75°, größer als 80°, größer als 82°, größer als 84°, größer als 85°, größer als 86°, größer als 87°, größer als 88°. Die Einkoppeleinrichtung kann nach Art eines akustooptischen Modulators (AOM) ausgeführt sein. Über die Einkopplung der akustischen Oberflächenwelle resultiert die Möglichkeit einer variablen Beeinflussung von Bündelparametern des EUV-Lichts. Dies kann genutzt werden zur Erhöhung des Lichtleitwertes und/oder zur Reduktion ungewollter Interferenzen, insbesondere zur Reduktion von Speckles. Derartige ungewollte Interferenzen können beim Einsatz von kohärentem Licht auftreten und beeinträchtigen eine Beleuchtungshomogenität, die für die Funktion einer Projektionsbelichtungsanlage wesentlich ist. Für diese Beleuchtungshomogenität, die auch als Uniformität (uniformity) bezeichnet ist, wird typisch ein Wert von 0,5 % gefordert. Eine Definition der Uniformität findet sich in der WO 2009/095052 A1 . Das EUV-Licht kann eine Wellenlänge im Bereich zwischen 2 nm und 30 nm haben. Auf makroskopisch bewegliche Komponenten der Spiegeleinrichtung, beispielsweise auf eine rotierende Streuscheibe, kann verzichtet werden.According to the invention it was recognized that the from the US 6,700,952 B2 Known concept of a beam influence by coupling a surface acoustic wave in a mirror body can also be used when using a mirror for grazing incidence, so a Grazing Incidence mirror. A reduction of the incident on the mirror beam intensity of the EUV light beam and the associated material damage is the result. The angle of incidence is greater than 60 ° and may for example be greater than 65 °, greater than 70 °, greater than 75 °, greater than 80 °, greater than 82 °, greater than 84 °, greater than 85 °, greater than 86 °, greater than 87 °, greater than 88 °. The coupling device can be designed in the manner of an acousto-optic modulator (AOM). The coupling of the surface acoustic wave results in the possibility of variably influencing bundle parameters of the EUV light. This can be used to increase the light conductance and / or to reduce unwanted interference, in particular to reduce speckles. Such unwanted interference can occur with the use of coherent light and affect a lighting homogeneity, which is essential for the function of a projection exposure system. For this illumination homogeneity, which is also referred to as uniformity, typically a value of 0.5% is required. A definition of uniformity can be found in the WO 2009/095052 A1 , The EUV light may have a wavelength in the range between 2 nm and 30 nm. On macroscopically movable components of the mirror device, for example on a rotating lens, can be dispensed with.

Frequenzen der akustischen Oberflächenwelle nach Anspruch 2 und eine zeitliche Variabilität nach Anspruch 4 haben sich je nach Anforderung an die Bündelparameter-Beeinflussung als besonders geeignet herausgestellt. Eine über die Einkopplung der akustischen Oberflächenwelle erzeugte Variation eines Ortswellenspektrums der Spiegelfläche kann bei Einsatz einer gepulsten Lichtquelle zur Erzeugung des EUV-Lichts zeitabhängig und im Extremfall von Impuls zu Impuls der Lichtquelle erfolgen. Ein bestimmter EUV-Lichtimpuls der Lichtquelle sieht dann ein anderes Ortswellenspektrum der Spiegelfläche als der vorhergehende EUV-Lichtimpuls. Eine dadurch induzierte Wellenfrontmodulation des EUV-Lichts kann zur Reduktion eines Specklekontrastes in Beleuchtungsprofilen eingesetzt werden, die über viele EUV-Lichtimpulse gemittelt sind. Je nach einer Betriebsfrequenz und einer Leistung einer EUV-Lichtquelle kann beispielsweise eine Mittelung von EUV-Lichtimpulsen in einem Beleuchtungsfeldpunkt über 50 7 bis 10 Lichtimpulse erfolgen. Soweit die optische Spiegeleinrichtung in einer Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt ist, die nach Art eines Scanners ausgeführt ist, ergibt sich auch eine Speckle-Reduktion in einer Felddimension senkrecht zu einer Scanrichtung, also senkrecht zu einer Objektverlagerungsrichtung der Projektionsbelichtungsanlage. Die Ortswellenlängen der Spiegelflächen-Deformation, die aufgrund der eingekoppelten akustischen Oberflächenwelle resultiert, können im Bereich zwischen 6 µm und 600 µm liegen. Typische Ortswellenlängen der Spiegeldeformation, die mit Hilfe der eingekoppelten akustischen Oberflächenwelle erzeugt werden, können abhängig vom streifenden Einfallswinkel des Bündels des EUV-Lichts auf der Spiegelfläche durch Wahl akustischer Anregungsfrequenzen vorgegeben werden. Ein Normierungsfaktor, um den Ortswellenlängen auf dem Spiegel für streifenden Einfall im Vergleich zu den Ortswellenlängen eines vergleichbaren Spiegels für Einfallswinkel nahe der senkrechten Inzidenz vergrößert werden müssen, um den gleichen Effekt auf Bündelparameter des EUV-Lichts zu erzielen, beträgt 1/cos(α). α bezeichnet hierbei den Einfallswinkel des EUV-Bündels auf der Spiegelfläche.Frequencies of the surface acoustic wave according to claim 2 and a temporal variability according to claim 4 have been found to be particularly suitable depending on the requirement for the bundle parameter influencing. A variation of a spatial wave spectrum of the mirror surface generated via the coupling of the surface acoustic wave can be effected in a time-dependent manner and in extreme cases from pulse to pulse of the light source when using a pulsed light source for generating the EUV light. A specific EUV light pulse of the light source then sees a different spatial wave spectrum of the mirror surface than the previous EUV light pulse. An induced wavefront modulation of the EUV light can be used to reduce speckle contrast in lighting profiles that are averaged over many EUV light pulses. Depending on an operating frequency and a power of an EUV light source, for example, an averaging of EUV light pulses in an illumination field point can take place over 50 7 to 10 light pulses. As far as the optical mirror device is used in a projection exposure apparatus, which is designed in the manner of a scanner, there is also a speckle reduction in a field dimension perpendicular to a scanning direction, ie perpendicular to an object displacement direction of the projection exposure apparatus. The spatial wavelengths of the mirror surface deformation, which results from the coupled-in surface acoustic wave, can be in the range between 6 μm and 600 μm. Typical spatial wavelengths of the mirror deformation generated with the aid of the coupled surface acoustic wave may depend on the grazing Angle of incidence of the bundle of EUV light on the mirror surface can be specified by selecting acoustic excitation frequencies. A normalization factor to increase the spatial wavelengths on the grazing incidence mirror compared to the spatial wavelengths of a comparable mirror for angles of incidence near the vertical incidence to achieve the same effect on bundle parameters of EUV light is 1 / cos (α). , α denotes the angle of incidence of the EUV bundle on the mirror surface.

Frequenzen der akustischen Oberflächenwelle im Bereich zwischen 4 MHz und 400 MHz können besonders zur Nutzung einer strahlaufweitenden Funktion der Spiegeleinrichtung eingesetzt werden, also insbesondere zur Lichtleitwerterhöhung. Frequenz im Bereich von einigen hundert kHz haben sich als geeignet zur Speckle-Reduktion herausgestellt. Sowohl die lichtleitwerterhöhende als auch die specklereduzierende Wirkung der Spiegeleinrichtung kann insbesondere bei Nutzung der Emission eines Freie-Elektronen-Lasers (FEL) als Lichtquelle zur Erzeugung des Bündels des EUV-Lichts genutzt werden.Frequencies of the surface acoustic wave in the range between 4 MHz and 400 MHz can be used in particular for the use of a beam-widening function of the mirror device, ie in particular for increasing the light conductance. Frequencies in the range of a few hundred kHz have been found to be suitable for speckle reduction. Both the light conductance-increasing and the speckler-reducing effect of the mirror device can be used in particular when using the emission of a free-electron laser (FEL) as a light source for generating the bundle of EUV light.

Oberflächendeformationen nach Anspruch 3 führen zu einer besonders effektiven Erhöhung des zeitintegrierten Lichtleitwertes des Bündels des EUV-Lichts durch Beugung in höhere Ordnungen. Eine Amplitude der auf der Spiegelfläche durch die Einkopplung der akustischen Welle erzeugten Ortswelle, kann beispielsweise größer sein als 30 nm und kann beispielsweise 60 nm betragen. Bei der Berechnung einer induzierten Wellenfrontänderung des EUV-Lichts aufgrund der Oberflächendeformation des Spiegels kommt im Vergleich zu einem entsprechend deformierten Spiegel, der im Bereich der senkrechten Inzidenz betrieben wird, ein Reduktionsfaktor zum Einsatz, der den Wert sin (α) hat. Für den Einsatz bei der Specklereduktion werden Oberflächendeformationen in des 1-20fachen der Größenordnung der Nutzwellenlänge des EUV-Lichts benötigt. Surface deformations according to claim 3 lead to a particularly effective increase of the time-integrated light conductance of the bundle of EUV light by diffraction into higher orders. An amplitude of the spatial wave generated on the mirror surface by the coupling of the acoustic wave, for example, may be greater than 30 nm and may be, for example, 60 nm. When calculating an induced wavefront change of the EUV light due to the surface deformation of the mirror, a reduction factor which has the value sin (α) is used in comparison to a correspondingly deformed mirror, which is operated in the area of the vertical incidence. For use in the reduction of speckles surface deformations in the 1-20 times the order of the useful wavelength of the EUV light are needed.

Eine hochreflektierende Beschichtung nach Anspruch 5 verbessert eine Reflexionseffizienz der Spiegeleinrichtung für das EUV-Licht. Die hochreflektierende Beschichtung kann mindestens eine Lage aus Molybdän, Ruthenium oder Gold oder eines anderen Übergangsmetalls der 4. oder 5. Periode des Periodensystems aufweisen. Die hochreflektierende Beschichtung kann mindestens eine Doppellage, beispielsweise aus Molybdän/Silizium, aufweisen. Mehrere derartige Doppellagen (Bilayer) können zum Einsatz kommen und eine Mehrlagen-Beschichtung (Multilayer) bilden.A highly reflective coating according to claim 5 improves a reflection efficiency of the mirror device for the EUV light. The highly reflective coating may comprise at least one layer of molybdenum, ruthenium or gold or another transition metal of the 4th or 5th period of the periodic table. The highly reflective coating can have at least one double layer, for example of molybdenum / silicon. Several such double layers (bilayer) can be used and form a multi-layer coating (multilayer).

Eine optische Spiegeleinrichtung mit insbesondere zwei akustisch deformierbaren Spiegeln nach Anspruch 6 führt zu einer über den gesamten Querschnitt des Bündels des EUV-Lichts gleichmäßigen Beeinflussung der Bündelparameter. Beide Spiegel dieser Spiegeleinrichtung können jeweils eine Einkoppeleinrichtung entsprechend dem, was vorstehend bereits ausgeführt wurde, zur Einkopplung einer akustischen Oberflächenwelle in den Spiegelkörper aufweisen. Beide Spiegel können als Spiegel für streifenden Einfall ausgelegt sein. An optical mirror device with in particular two acoustically deformable mirrors according to claim 6 leads to a uniform over the entire cross section of the bundle of EUV light influencing the bundle parameters. Both mirrors of this mirror device can each have a coupling device corresponding to what has already been explained above for coupling a surface acoustic wave into the mirror body. Both mirrors may be designed as grazing incidence mirrors.

Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 7, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 8, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9, eines Maskeninspektionssystems nach Anspruch 10, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 11 sowie eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 12 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden. Eine bildseitige numerische Apertur der Projektionsoptik des optischen Systems kann größer sein als 0,4 und kann größer sein als 0,5. Bei der Lichtquelle des Beleuchtungssystems kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (FEL), um einen Undulator, um einen Wiggler oder um einen Röntgenlaser handeln. Beispiele für Maskeninspektionssysteme, bei denen die optische Spiegeleinrichtung zum Einsatz kommen kann, finden sich in der WO 2011/161024 A1 , der US 2012/0140454 A1 und der US 2013/0250428 A1 .The advantages of an illumination optical system according to claim 7, an illumination system according to claim 8, a projection exposure system according to claim 9, a mask inspection system according to claim 10, a manufacturing method according to claim 11 and a microstructured or nanostructured device according to claim 12 correspond to those described above with reference to FIG the illumination optics according to the invention have already been explained. An image-side numerical aperture of the projection optics of the optical system may be greater than 0.4 and may be greater than 0.5. The light source of the illumination system may be a free electron laser (FEL), an undulator, a wiggler, or an x-ray laser. Examples of mask inspection systems in which the optical mirror device can be used can be found in US Pat WO 2011/161024 A1 , of the US 2012/0140454 A1 and the US 2013/0250428 A1 ,

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 vergrößert und mit weiteren Details eine optische Spiegeleinrichtung zur Reflexion eines Bündels von EUV-Beleuchtungslicht, die Bestandteil der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 ist; 2 enlarged and with further details an optical mirror device for reflecting a bundle of EUV illumination light, which is part of the illumination optics of the projection exposure apparatus according to 1 is;

3 eine Ausschnittsvergrößerung des Details III in 2 zur Verdeutlichung einer Wirkung einer Einkoppeleinrichtung zur Einkopplung einer akustischen Oberflächenwelle in einen Spiegelkörper der optischen Spiegeleinrichtung; und 3 a detail enlargement of the detail III in 2 to illustrate an effect of a coupling device for coupling a surface acoustic wave in a mirror body of the optical mirror device; and

4 perspektivisch eine Ausführung der optischen Spiegeleinrichtung mit zwei Spiegeln, deren Einfallsebenen aufeinander senkrecht stehen. 4 In perspective, an embodiment of the optical mirror device with two mirrors whose planes of incidence are perpendicular to each other.

Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Lichtbzw. Strahlungsquelle 2 emittiert EUV-Strahlung im Wellenlängebereich beispielsweise zwischen 2 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 2 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, in der US 2007/0152171 A1 und in der DE 103 58 225 B3 .A projection exposure machine 1 for microlithography is used to produce a micro- or nanostructured electronic semiconductor device. A Lichtbzw. radiation source 2 emits EUV radiation in the wavelength range, for example between 2 nm and 30 nm, in particular between 2 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, in the US 2007/0152171 A1 and in the DE 103 58 225 B3 ,

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.

Eine Repetitionsrate der Lichtquelle 2 kann im Kilohertzbereich, beispielsweise bei 10 kHz, oder im niedrigeren Megahertzbereich, beispielsweise bei 3 MHz, oder auch im Gigaherzbereich, beispielsweise bei 1,3 GHz, liegen.A repetition rate of the light source 2 can be in the kilohertz range, for example at 10 kHz, or in the lower megahertz range, for example at 3 MHz, or else in the gigahertz range, for example at 1.3 GHz.

Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird als Beleuchtungslicht ein Nutzstrahlungsbündel 3 verwendet, der auch als Nutz-Ausgabestrahl bezeichnet ist. Eine Nutzwellenlänge des EUV-Beleuchtungslichts 3 kann im Bereich von 13,5 nm liegen. Das Nutzstrahlungsbündel 3 wird innerhalb eines Öffnungswinkels 4, der an eine Beleuchtungsoptik 5 der Projektionsbelichtungsanlage 1 angepasst ist, mit Hilfe einer optischen Spiegeleinrichtung 6 ausgeleuchtet. Die optische Spiegeleinrichtung 6 wird nachfolgend noch näher erläutert. Das Nutzstrahlungsbündel 3 hat, ausgehend von der Lichtquelle 2, eine Divergenz, die kleiner ist als 5 mrad. Das Nutzstrahlungsbündel 3 hat insbesondere eine Divergenz, die kleiner ist als 2 mrad und bevorzugt kleiner ist als 1 mrad. Nach der optischen Spiegeleinrichtung 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. A useful wavelength of the EUV illumination light 3 can be in the range of 13.5 nm. 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 an optical mirror device 6 illuminated. The optical mirror device 6 will be explained in more detail below. The useful radiation bundle 3 has, starting from the light source 2 , a divergence that is less than 5 mrad. The useful radiation bundle 3 in particular has a divergence that is less than 2 mrad and preferably less than 1 mrad. After the optical mirror device 6 hits the payload bundle 3 first on a field facet mirror 8th ,

Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 8 trifft das in Strahlbüschel, die einzelnen, nicht dargestellten Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 zugeordnet sind, aufgeteilte Nutzstrahlungsbündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 9. In der 1 nicht dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 9 sind rund. 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 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 Pupillenfacette geführt. Zur Ansteuerung jeweils vorgegebener Pupillenfacetten werden die Feldfacettenspiegel jeweils individuell verkippt.After reflection at the field facet mirror 8th this is in the bundle of rays, the individual field facets (not shown) of the field facet mirror 8th are assigned, split Nutzstrahlungsbündel 3 on a pupil facet mirror 9 , In the 1 not shown pupil facets of the pupil facet mirror 9 are round. 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 is dependent on a desired illumination by the projection exposure apparatus 1 , The output beam 3 Thus, in order to specify individual illumination angles along the illumination channel, it is carried out sequentially via pairs from in each case one of the field facets and in each case one of the pupil facets. For driving respectively predetermined pupil facets, the field facet mirrors 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 den einzelnen Beleuchtungswinkeln, die über alle Ausleuchtungskanäle über eine Beleuchtung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 mit Hilfe der optischen Spiegeleinrichtung 6 herbeigeführt werden, ergibt sich eine Beleuchtungswinkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 14 durch die Beleuchtungsoptik 5.From the individual illumination angles, which illuminate the field facets of the field facet mirror via all the illumination channels 8th with the help of the optical mirror device 6 be brought about, results in an illumination angle distribution of the illumination of the object field 14 through the illumination optics 5 ,

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 at the projection exposure a wafer 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 Darstellungen, die die Lichtquelle 2 beziehungsweise beleuchtungsoptische Komponenten betreffen, verläuft die z-Richtung in einer Hauptausbreitungsrichtung des EUV-Lichtes.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 representations, the light source 2 or concern lighting optical components, the z-direction is in a main propagation direction of the EUV light.

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.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.

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.

Die optische Spiegeleinrichtung 6 dient zur Reflexion des Bündels 3 von EUV-Licht. Dieses Bündel 3 fällt mit einem typischen Durchmesser im Bereich von einem oder mehreren Millimetern unter streifendem Einfall auf eine Spiegelfläche 25 der optischen Spiegeleinrichtung auf (vgl. 2). Die Einfallsebene des Bündels 3 auf die Spiegelfläche 25 verläuft parallel zur yz-Ebene. Die Spiegelfläche 25 trägt eine hochreflektierende Beschichtung 26 und wird von einem Spiegelkörper 27 getragen. Der Spiegelkörper 27 und die Spiegelfläche 25 stellen einen Spiegel 28 der optischen Spiegeleinrichtung 6 dar. Der Spiegelkörper 27 ist aus Silizium.The optical mirror device 6 serves to reflect the bundle 3 of EUV light. This bundle 3 falls with a typical diameter in the range of one or more millimeters under grazing incidence on a mirror surface 25 the optical mirror device (see. 2 ). The plane of incidence of the bundle 3 on the mirror surface 25 runs parallel to the yz plane. The mirror surface 25 carries a highly reflective coating 26 and is from a mirror body 27 carried. The mirror body 27 and the mirror surface 25 make a mirror 28 the optical mirror device 6 dar. The mirror body 27 is made of silicon.

Die optische Spiegeleinrichtung 6 kommt ohne makroskopisch bewegliche Komponenten aus.The optical mirror device 6 does not require macroscopically mobile components.

Aufgrund des streifenden Einfalls hat die Spiegelfläche 25 in der y-Richtung eine viel größere Erstreckung als in der x-Richtung.Due to the grazing incidence has the mirror surface 25 in the y-direction a much larger extent than in the x-direction.

Ein Einfallswinkel α des Bündels 3 auf die Spiegelfläche 25 beträgt im Ausführungsbeispiel nach 2 84°. Auch andere Einfallswinkel, die größer sind als 60°, die also die Einfallswinkelbedingung für streifenden Einfall erfüllen, sind möglich, beispielsweise ein Einfallswinkel α von 65° oder ein Einfallswinkel, der größer ist als 65°, der größer ist als 70°, der größer ist als 75°, der größer ist als 80°, der größer ist als 82°, der größer ist als 84°, der größer ist als 85°, der größer ist als 86°, der größer ist als 87° oder der größer ist als 88°. Auch ein Einfallswinkel im Bereich von 89° ist möglich.An angle of incidence α of the bundle 3 on the mirror surface 25 in the embodiment according to 2 84 °. Also, other angles of incidence, which are greater than 60 °, which thus meet the incident angle condition for grazing incidence, are possible, for example, an angle of incidence α of 65 ° or an angle of incidence which is greater than 65 °, which is greater than 70 °, the greater is greater than 75 ° greater than 80 ° greater than 84 ° greater than 85 ° greater than 86 ° greater than 87 ° or greater than 75 ° as 88 °. An angle of incidence in the range of 89 ° is also possible.

Eine Reflektivität der Spiegelfläche 25 mit der hochreflektierenden Beschichtung 26 für das EUV-Beleuchtungslicht 3 kann größer sein als 90 %, kann größer sein als 95 %, kann größer sein als 97 % und kann beispielsweise 99 % betragen.A reflectivity of the mirror surface 25 with the highly reflective coating 26 for the EUV lighting light 3 may be greater than 90%, may be greater than 95%, may be greater than 97%, and may be, for example, 99%.

Bei der hochreflektierenden Beschichtung 26 kann es sich um eine Beschichtung handeln, die gebildet ist durch mindestens eine Lage aus Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Palladium (Pd) oder Gold (Au) oder eines anderen Übergangsmetalls der 4. oder 5. Periode des Periodensystems. Die hochreflektierende Beschichtung 26 kann auch mindestens eine Doppellage aufweisen, wobei mindestens eine Lage dieser Doppellage aus Molybdän oder Ruthenium besteht. Bei der Doppellage kann es sich zum Beispiel um eine Doppellage mit einer Lage Molybdän und einer Lage Silizium handeln. Auch eine Mehrlagen-Beschichtung mit einer Mehrzahl derartiger Doppellagen ist möglich.For the highly reflective coating 26 it may be a coating which is formed by at least one layer of molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), palladium (Pd) or gold (Au) or another transition metal of the 4th or 5th period of the periodic table. The highly reflective coating 26 may also have at least one double layer, wherein at least one layer of this double layer consists of molybdenum or ruthenium. The double layer can be, for example, a double layer with one layer of molybdenum and one layer of silicon. A multilayer coating with a plurality of such double layers is also possible.

Zur optischen Spiegeleinrichtung 6 gehört weiterhin eine Einkoppeleinrichtung 29 mit zwei Oszillatoren 30, die seitlich an gegenüberliegenden Mantelwänden 31 oder auf der Oberfläche 25 des Spiegelkörpers 27 angekoppelt sind. Die Ankopplung der Einkoppeleinrichtung 29 auf der Oberfläche 25 ist in der Zeichnung nicht dargestellt. To the optical mirror device 6 further includes a coupling device 29 with two oscillators 30 , which laterally on opposite sheath walls 31 or on the surface 25 of the mirror body 27 are coupled. The coupling of the coupling device 29 on the surface 25 is not shown in the drawing.

Die Einkoppeleinrichtung 29 ist nach Art eines akustooptischen Modulators (AOM) ausgeführt. Für Details zum Aufbau der Einkoppeleinrichtung 29 wird verwiesen auf die US 6,700,952 B2 , deren Inhalt vollumfänglich in diese Anmeldung mit aufgenommen ist.The coupling device 29 is designed in the manner of an acousto-optic modulator (AOM). For details on the structure of the coupling device 29 is referred to the US 6,700,952 B2 whose contents are included in full in this application.

Die Einkoppeleinrichtung 29 ist zur Einkopplung der akustischen Welle im Frequenzbereich zwischen 20 kHz und 10 GHz, insbesondere zwischen 4 MHz und 400 MHz, in den Spiegelkörper 27 ausgelegt. Auch Frequenzen im Bereich von beispielsweise 400 kHz sind möglich. The coupling device 29 is for coupling the acoustic wave in the frequency range between 20 kHz and 10 GHz, in particular between 4 MHz and 400 MHz, in the mirror body 27 designed. Also frequencies in the range of for example 400 kHz are possible.

Aufgrund der Einkopplung der akustischen Welle in den Spiegelkörper 27 ergibt sich ein Ortswellenspektrum der Spiegel 25, das stark schematisch als Sinuswelle in der Ausschnittsvergrößerung der 3 dargestellt ist. Eine Ortswellenlänge der aufgrund der Einkopplung der akustischen Welle in den Spiegelkörper 27 erzeugten Spiegeldeformation ist in der 3 mit λ_M bezeichnet. Eine Amplitude dieser Ortswelle der Spiegeldeformation ist mit A bezeichnet.Due to the coupling of the acoustic wave in the mirror body 27 results in a spatial wave spectrum of the mirror 25 , which is strongly schematic as sine wave in the detail enlargement of the 3 is shown. A spatial wavelength due to the coupling of the acoustic wave in the mirror body 27 generated mirror deformation is in the 3 denoted by λ _M. An amplitude of this spatial wave of the mirror deformation is denoted by A.

Die Einkoppeleinrichtung 29 ist so ausgelegt, dass Ortswellenlängen λ_M im Bereich von 10 nm bis 600 µm und insbesondere im Bereich zwischen 6 µm und 600 µm erzeugt werden.The coupling device 29 is designed so that spatial wavelengths λ _M in the range of 10 nm to 600 microns and in particular in the range between 6 microns and 600 microns are generated.

Die Amplitude A der durch die Einkoppeleinrichtung 29 herbeigeführten Deformation der Spiegelfläche 25 liegt im Bereich eines Mehrfachen einer Nutzwellenlänge des EUV-Lichts 3. Die Amplitude A der Spiegeldeformation kann beispielsweise größer sein als 30 nm und kann beispielsweise 60 nm betragen oder auch noch größer sein.The amplitude A through the coupling device 29 induced deformation of the mirror surface 25 is in the range of a multiple of a useful wavelength of the EUV light 3 , The amplitude A of the mirror deformation, for example, may be greater than 30 nm and may for example be 60 nm or even greater.

Die Amplitude A kann auch größer sein und kann beispielsweise im Bereich von 100 nm, 150 nm oder 200 nm liegen.The amplitude A can also be greater and can be, for example, in the range of 100 nm, 150 nm or 200 nm.

Die Lichtquelle 2 kann gepulst betrieben sein, sodass ein gepulstes, zeitlich intermittierendes Nutzstrahlungsbündel 3 erzeugt ist. Die Einkoppeleinrichtung 29 kann wiederum so ausgelegt sein, dass ein hierüber erzeugtes Ortswellenspektrum der Spiegelfläche 25 von Impuls zu Impuls des Bündels 3 geändert wird. Auch diesbezüglich wird auf die US 6,700,952 B2 verwiesen.The light source 2 can be operated pulsed, so that a pulsed, temporally intermittent payload bundle 3 is generated. The coupling device 29 In turn, it may be designed such that a spatial wave spectrum of the mirror surface generated therefrom 25 from pulse to pulse of the bundle 3 will be changed. Also in this regard is on the US 6,700,952 B2 directed.

Wenn durch entsprechende Ansteuerung der Einkoppeleinrichtung 29 für jeden Beleuchtungslicht-Impuls ein anderes Ortswellenspektrum der Spiegelfläche 25 bereitgestellt wird, ergibt sich z. B. eine Speckle-Reduktion des vom Spiegel 28 reflektierten Nutzstrahlungsbündels 3.If by appropriate control of the coupling device 29 for each illumination light pulse, another spatial wave spectrum of the mirror surface 25 is provided, z. B. a speckle reduction of the mirror 28 reflected useful beam 3 ,

Für die Speckle-Reduktion genügen geringere Einkoppelfrequenzen, beispielsweise im Bereich einiger hundert Kilohertz.For the speckle reduction satisfy lower Einkoppelfrequenzen, for example in the range of a few hundred kilohertz.

Aufgrund der Reflexion am erzeugten und in der Regel zeitlich variablen Ortswellenspektrum der Spiegelfläche 25 wird das vom Spiegel 28 reflektierte Bündel 3 im Vergleich zur Eingangsdivergenz aufgeweitet, was in der 2 durch zusätzliche Divergenzwinkel β angedeutet ist. Aufgrund der Divergenzerhöhung ergibt sich eine Lichtleitwerterhöhung des reflektierten Bündels 3. Diese Aufweitung führt im Fernfeld zu einer entsprechenden Vergrößerung eines Bündeldurchmessers des Bündels 3. Das Ortswellenspektrum, das mit der Einkoppeleinrichtung 29 auf der Spiegelfläche 25 erzeugt ist, ist so abgestimmt, dass der über eine Belichtungszeit zeitlich gemittelte Fernfeld-Bündeldurchmesser des Bündels 3 in einer Anordnungsebene des Feldfacettenspiegels 8 einer nutzbaren Reflexionsfläche des gesamten Feldfacettenspiegels 8 entspricht, sodass alle Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 gleichmäßig und gleichzeitig mit dem Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt sind.Due to the reflection on the generated and usually time-variable spatial wave spectrum of the mirror surface 25 it will be the mirror 28 reflected bundles 3 widened in comparison to the input divergence, which in the 2 is indicated by additional divergence angle β. Due to the increase in divergence, an increase in the light conductance of the reflected beam results 3 , This expansion leads in the far field to a corresponding increase in a bundle diameter of the bundle 3 , The local wave spectrum, that with the coupling device 29 on the mirror surface 25 is tuned so that the averaging time-averaged far-field beam diameter of the beam 3 in an arrangement plane of the field facet mirror 8th a usable reflection surface of the entire field facet mirror 8th corresponds to all field facets of the field facet mirror 8th evenly and simultaneously with the illumination light 3 are charged.

Falls die Summe aus dem Einfallswinkel α und dem Divergenzwinkel β größer ist als 90°, treten reale Beugungsordnungen nur auf einer der Spiegelfläche 25 abgewandten Seite auf. Auf der der Spiegelfläche 25 zugewandten Seite kommt es zur Bildung von evaneszenten Wellen. Eine entsprechende, unsymmetrische Verteilung der Lichtleitwerterhöhung kann bei der Auslegung eines Arbeitspunktes der Spiegeleinrichtung 6 berücksichtigt werden. If the sum of the angle of incidence α and the divergence angle β is greater than 90 °, real diffraction orders only occur on one of the mirror surfaces 25 on the opposite side. On the mirror surface 25 facing side it comes to the formation of evanescent waves. A corresponding, asymmetrical distribution of the increase in the light conductance can be used when designing an operating point of the mirror device 6 be taken into account.

Bei der in 2 dargestellten Ausführung ist die Spiegelfläche 25 plan ausgeführt. Alternativ kann die Spiegelfläche 25 auch als konvexe Zylinderfläche ausgeführt sein, die in der yz-Ebene gekrümmt ausgeführt ist, wobei eine Zylinderachse der Zylinderfläche parallel zur x-Achse verläuft. Hierdurch kann ein zusätzlicher Aufweitungseffekt bei der Reflexion des einfallenden Bündels 3 erreicht werden. Auch komplexere Oberflächenformen wie Ellipsoide, Paraboloide, Hyperboloide oder allgemeine Asphären sind denkbar, um eine optische Abbildungsgüte zu verbessern.At the in 2 illustrated embodiment is the mirror surface 25 executed plan. Alternatively, the mirror surface 25 be designed as a convex cylindrical surface which is curved in the yz plane, wherein a cylinder axis of the cylindrical surface is parallel to the x-axis. This can provide an additional expansion effect in the reflection of the incident beam 3 be achieved. Even more complex surface forms such as ellipsoids, paraboloids, hyperboloids or general aspheres are conceivable in order to improve an optical imaging quality.

Die akustische Oberflächenwelle kann durch die Einkoppeleinrichtung 29 auch so angeregt werden, dass eine Oberflächendeformation der Spiegelfläche 25 mit Gitterlinien resultiert, die parallel oder unter einem geringen Winkel zur Einfallsebene des Bündels 3 verlaufen. Es resultiert dann eine Beugung und entsprechende Lichtleitwerterhöhung des ausfallenden Bündels 3 senkrecht zur Einfallsebene. Eine entsprechende Beugungsstruktur, die auch als konische Beugung bezeichnet wird, ist in der DE 10 2012 201 497 A1 beschrieben.The surface acoustic wave can by the coupling device 29 also be so excited that a surface deformation of the mirror surface 25 with grid lines that are parallel or at a slight angle to the plane of incidence of the bundle 3 run. This then results in a diffraction and corresponding increase in the light conductance of the outgoing bundle 3 perpendicular to the plane of incidence. A corresponding diffraction structure, which is also referred to as conical diffraction, is in the DE 10 2012 201 497 A1 described.

Angesteuert werden die Einkoppeleinrichtung 29 sowie weitere Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 mit Hilfe einer zentralen Steuereinrichtung 32, die in der 1 schematisch dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 32 steht mit den ansteuerbaren Komponenten in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung.The coupling device is activated 29 as well as other components of the projection exposure system 1 with the help of a central control device 32 in the 1 is shown schematically. The control device 32 is in signal communication with the controllable components in a manner not shown.

4 zeigt eine zweidimensionale Ausführung einer Spiegelanordnung für eine Variante der optischen Spiegeleinrichtung 6. Dargestellt sind lediglich die Spiegel 28a, 28b dieser zweidimensionalen Ausführung. Eine Einfallsebene des ersten Spiegels 28a für das einfallende Bündel 3 liegt wie beim Spiegel 28 nach 2 parallel zur yz-Ebene. Eine Einfallsebene des im Strahlengang auf den Spiegel 28a folgenden Spiegel 28b liegt senkrecht hierzu, nämlich parallel zur xy-Ebene. 4 shows a two-dimensional embodiment of a mirror assembly for a variant of optical mirror device 6 , Shown are only the mirrors 28a . 28b this two-dimensional design. An incidence plane of the first mirror 28a for the incoming bundle 3 is like the mirror 28 to 2 parallel to the yz plane. An incidence plane of the beam path on the mirror 28a following mirror 28b is perpendicular to this, namely parallel to the xy plane.

Beide Spiegel 28a, 28b werden unter streifendem Einfall betrieben, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Spiegel 28 nach 2 erläutert. In beide Spiegel 28a, 28b kann jeweils eine akustische Welle über jeweils eine Einkoppeleinrichtung nach Art der Einkoppeleinrichtung 29 eingekoppelt werden, wie dies vorstehend anhand der Spiegeleinrichtung 6 nach 2 bereits erläutert wurde. Die Einkoppeleinrichtungen für die beiden Spiegel 28a, 28b können unabhängig voneinander angesteuert sein.Both mirrors 28a . 28b are operated under grazing incidence, as above in connection with the mirror 28 to 2 explained. In both mirrors 28a . 28b can each have an acoustic wave via a respective coupling device in the manner of the coupling device 29 coupled as above with reference to the mirror device 6 to 2 has already been explained. The coupling devices for the two mirrors 28a . 28b can be controlled independently of each other.

Aufgrund der Einkopplung akustischer Wellen in die beiden Spiegel 28a, 28b erzeugt der erste Spiegel 28a im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 hauptsächlich eine Aufweitung in der yz-Ebene, wie vorstehend im Zusammenhang mit der 2 erläutert, und der nachfolgende Spiegel 28b erzeugt eine Aufweitung in der xy-Ebene. Es ergibt sich eine Aufweitung des von beiden Spiegeln 28a, 28b reflektierten Bündels 3 in beiden Dimensionen, sodass ein gleichmäßig aufgeweitetes, reflektierendes Bündel resultiert.Due to the coupling of acoustic waves in the two mirrors 28a . 28b creates the first mirror 28a in the beam path of the illumination light 3 mainly a widening in the yz plane, as above in connection with the 2 explained, and the subsequent mirror 28b creates a widening in the xy plane. This results in a widening of the two mirrors 28a . 28b reflected bunch 3 in both dimensions, resulting in a uniformly expanded, reflective bundle.

Die beiden Einfallsebenen der Spiegel 28a, 28b haben generell einen Winkel zueinander, der größer ist als 45° und der beispielsweise auch 50°, 60°, 70° oder 80° betragen kann.The two planes of reflection of the mirror 28a . 28b generally have an angle to each other which is greater than 45 ° and which may be, for example, 50 °, 60 °, 70 ° or 80 °.

Bei der Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 werden zunächst 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 be the reticle first 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.

Eine alternative Einsatzmöglichkeit der Spiegeleinrichtung 6 ist bei der Inspektion von EUV-Masken, also insbesondere von für die Projektionsbelichtung zum Einsatz kommenden Retikeln. Grundsätzlich sind derartige Maskeninspektionssysteme bekannt aus der WO 2011/161024 A1 , der US 2012/0140454 A1 und der US 2013/0250428 A1 . Allgemeiner können derartige Inspektionssysteme auch als Mikroskope zum Einsatz kommen. An alternative use of the mirror device 6 is in the inspection of EUV masks, ie in particular coming to use for the projection exposure reticles. Basically, such mask inspection systems are known from the WO 2011/161024 A1 , of the US 2012/0140454 A1 and the US 2013/0250428 A1 , More generally, such inspection systems can also be used as microscopes.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2011/0014799 A1 [0002]
WO 2009/121438 A1 [0002, 0002, 0018]
US 2009/0174876 A1 [0002]
US 6438199 B1 [0002]
US 6658084 B2 [0002]
DE 10358225 B3 [0002, 0018]
US 6859515 B [0002]
US 2003/0043359 A1 [0002]
US 5896438 [0002]
US 6700952 B2 [0003, 0006, 0040, 0046]
DE 102009025655 A1 [0003]
WO 2009/095052 Al [0006]
WO 2011/161024 A1 [0012, 0059]
US 2012/0140454 A1 [0012, 0059]
US 2013/0250428 A1 [0012, 0059]
US 2007/0152171 A1 [0018]
DE 102012201497 A1 [0052]

Claims

Optical mirror device ( 6 ) for reflecting a bundle ( 3 ) of EUV light, - with a mirror ( 28 ) with a mirror body ( 27 ) and a mirror surface ( 25 ), - with a coupling device ( 29 ) for coupling a surface acoustic wave into the mirror body ( 27 ), The mirror ( 28 ) is designed as a grazing incidence mirror, - wherein an angle of incidence (α) of the bundle ( 3 ) on the mirror surface ( 25 ) is greater than 60 °.

Mirror device according to claim 1, characterized in that the coupling device ( 29 ) is designed for coupling the acoustic wave in the frequency range between 20 kHz and 10 GHz.

Mirror device according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling device ( 29 ) is designed so that surface deformation of the mirror surface ( 27 ) are in the range of a multiple of a useful wavelength of the EUV light.

Mirror device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coupling device ( 29 ) is designed so that a time-variable surface deformation of the mirror surface ( 27 ) results.

Mirror device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mirror surface ( 25 ) a highly reflective coating ( 26 ) wearing.

Mirror device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mirror device ( 6 ) two mirrors ( 28a . 28b ), whose planes of incidence (yz, xy) occupy an angle of more than 45 ° to each other.

Illumination optics ( 5 ) with an optical mirror device ( 6 ) according to one of claims 1 to 6 for illuminating an object field ( 14 ) in an object plane ( 15 ).

Illumination system with illumination optics ( 5 ) according to claim 7 and an EUV light source ( 3 ).

Projection exposure apparatus ( 1 ) for EUV lithography - with a lighting system according to claim 8, - with a reticle holder ( 18 ) for mounting one with illumination light ( 3 ) of the optical system to be acted upon ( 17 ) in the reticle plane ( 15 ), - with the projection optics ( 16 ) for imaging the illumination field ( 14 ) in the image field ( 20 ) in an image plane ( 21 ), - with a wafer holder ( 23 ) for holding a wafer ( 22 ) in the image plane ( 21 ) such that in the case of a projection exposure in the illumination field ( 14 ) arranged reticle structures on one in the image field ( 20 ) Wafer section are displayed.

Mask inspection system for EUV lithography with a lighting system according to claim 8.

Process for the production of a structured component with the following process steps: - Provision of a reticle ( 17 ) and a wafer ( 22 ), - projecting a structure on the reticle ( 17 ) on a photosensitive layer of the wafer ( 22 ) using the projection exposure apparatus ( 1 ) according to claim 9, - generating a micro or nanostructure on the wafer ( 22 ).

Structured component produced by a method according to claim 11.