DE102014221173A1

DE102014221173A1 - Strahlungsquellenmodul

Info

Publication number: DE102014221173A1
Application number: DE102014221173.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Patra
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-04-21
Also published as: TW201624145A; WO2016058826A1

Abstract

In einem Projektionsbelichtungssystem (1) ist zum Ausgleich von Schwankungen einer Hauptstrahlungsquelle (4) mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle (32i) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlungsquellenmodul für ein Projektionsbelichtungssystem. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Beleuchtungseinrichtung und ein Beleuchtungssystem für ein Projektionsbelichtungssystem. Außerdem betrifft die Erfindung einen Scanner für ein Projektionsbelichtungssystem und ein Projektionsbelichtungssystem. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Bauelement.
Bei der Belichtung eines Wafers in einer Projektionsbelichtungsanlage ist es wünschenswert, dass die Strahlungsdosis, welche den Wafer erreicht, sehr exakt und schnell geregelt werden kann. Es besteht daher fortwährender Bedarf, ein Strahlungsquellenmodul für ein Projektionsbelichtungssystem beziehungsweise eine Beleuchtungseinrichtung und/oder ein Beleuchtungssystem für ein Projektionsbelichtungssystem, insbesondere für ein Projektionsbelichtungssystem mit mehreren Scannern, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Strahlungsquellenmodul mit mindestens einer Hauptstrahlungsquelle und mindestens einer Hilfsstrahlungsquelle, welche zum Ausgleich von Schwankungen der Hauptstrahlungsquelle dient, gelöst. Auch Schwankungen der Transmission eines Scanners können mit einem solchen Strahlungsquellenmodul ausgeglichen werden.
Bei den Schwankungen der Hauptstrahlungsquelle kann es sich um Leistungsschwankungen und/oder geometrische Schwankungen handeln. Unter geometrischen Schwankungen seien Schwankungen der Richtung der von der Hauptstrahlungsquelle emittierten Beleuchtungsstrahlung und/oder Schwankungen des Querschnittsprofils der von der Hauptstrahlungsquelle emittierten Beleuchtungsstrahlung verstanden.
Sowohl die mindestens eine Hauptstrahlungsquelle als auch die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle trägt zur Beleuchtung eines Retikels in einer Objektebene und/oder der Abbildung des Retikels auf einen Wafer in einer Bildebene bei.
Bei der mindestens einen Hauptstrahlungsquelle kann es sich insbesondere um einen Freie Elektroden Laser (FEL) und/oder eine Synchrotron-Strahlungsquelle handeln.
Es kann sich insbesondere um eine EUV-Strahlungsquelle, das heißt um eine Strahlungsquelle, welche Beleuchtungsstrahlung im EUV-Bereich, insbesondere im Bereich von 30 nm oder weniger, insbesondere 13,5 nm oder weniger, emittiert, handeln.
Die Hauptstrahlungsquelle kann Beleuchtungsstrahlung mit einer Strahlungsleistung im Bereich von 100 W bis 50 kW, insbesondere von mindestens 300 W, insbesondere von mindestens 500 W, insbesondere von mindestens 1kW, insbesondere mindestens 3 kW, insbesondere mindestens 5 kW, insbesondere mindestens 10 kW, insbesondere mindestens 30 kW emittieren.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich Schwankungen der Hauptstrahlungsquelle auf einfache Weise mit Hilfe mindestens einer Hilfsstrahlungsquelle ausgleichen lassen.
Das Strahlungsquellenmodul kann insbesondere vorteilhaft in einem Projektionsbelichtungssystem mit einer Mehrzahl von Scannern eingesetzt werden. Es kann insbesondere vorteilhaft sein, jeweils eine oder mehrere Hilfsstrahlungsquellen einem bestimmten Scanner zuzuordnen. Es können insbesondere mehrere Hilfsstrahlungsquellen vorgesehen sein. Hierbei kann jeder Hilfsstrahlungsquelle genau ein Scanner zugeordnet sein. Es ist auch möglich, jedem Scanner mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle zuzuordnen. Die Hauptstrahlungsquelle kann vorteilhafterweise eine Mehrzahl von Scannern mit Beleuchtungsstrahlung versorgen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung beträgt ein Verhältnis der Strahlungsleistung P_Haupt der Hauptstrahlungsquelle zur Strahlungsleistung P_Hilf der Hilfsstrahlungsquelle mindestens 1,5, insbesondere mindestens 2, insbesondere mindestens 3, insbesondere mindestens 5, insbesondere mindestens 10, insbesondere mindestens 20, insbesondere mindestens 30, insbesondere mindestens 50, insbesondere mindestens 100, insbesondere mindestens 200, insbesondere mindestens 300, insbesondere mindestens 500, insbesondere mindestens 1000.
Die Gesamtstrahlungsleistung, das heißt die Summe der Strahlungsleistungen der einem bestimmten Scanner zugeordneten Hilfsstrahlungsquellen, kann insbesondere gerade so groß wie die maximal zu erwartende Schwankung der Strahlungsleistung der Hauptstrahlungsquelle sein.
Die Strahlungsleistung P_Hilf der einzelnen Hilfsstrahlungsquellen liegt insbesondere im Bereich von 10 mW bis 1 kW, insbesondere im Bereich von 1 W bis 100 W, insbesondere im Bereich von 10 W bis 30 W.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung beträgt die Gesamtleistung der einem einzelnen Scanner zugeordneten Hilfsstrahlungsquellen höchstens 10%, insbesondere höchstens 5%, insbesondere höchstens 3%, insbesondere höchstens 1% der Gesamtleistung der diesem Scanner von der Hauptstrahlungsquelle zugeführten Beleuchtungsstrahlung. Letztere ergibt sich insbesondere aus der Gesamtleistung der mindestens einen Hauptstrahlungsquelle geteilt durch die Anzahl der Scanner.
Die Strahlungsleistung P_Hilf der einzelnen Hilfsstrahlungsquellen liegt insbesondere im Bereich von 0,5% bis 10%, insbesondere im Bereich von 1% bis 3%, der Leistung der Hauptstrahlungsquelle P_Haupt.
Als Hilfsstrahlungsquelle kommt insbesondere eine Xenon-Plasma-Quelle in Betracht. Als Hilfsstrahlungsquelle kann auch eine Synchrotron-Strahlungsquelle oder eine Plasmaquelle mit höherer Leistung dienen. In einer Plasmaquelle kann auch Gadolinium oder Terbium verwendet werden. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass eine Hilfsstrahlungsquelle mehreren Scannern zugeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Hilfsstrahlungsquelle eine steuerbare Strahlungsleistung P_Hilf auf. Es ist auch möglich, die Strahlungsleistung, welche von der Hilfsstrahlungsquelle am Ausgang des Strahlungsquellenmoduls, insbesondere am Eingang eines Scanners, bereitgestellt wird, durch zusätzliche optische Elemente zu steuern.
Die von der Hilfsstrahlungsquelle zum Ausgleich von Schwankungen der Hauptstrahlungsquelle verwendete Strahlungsleistung P_Hilf ist insbesondere auf einer Zeitskala von schneller als 1 ms steuerbar.
Die Strahlungsleistung der Hilfsstrahlungsquelle zum Ausgleich von Schwankungen der Hauptstrahlungsquelle ist insbesondere in Abhängigkeit mindestens eines Parameters der Hauptstrahlungsquelle, insbesondere in Abhängigkeit der emittierten Strahlungsleistung P_Haupt der Hauptstrahlungsquelle und/oder der Richtung der emittierten Strahlung der Hauptstrahlungsquelle und/oder der Divergenz des von der Hauptstrahlungsquelle emittierten Rohstrahls, steuerbar. Die Strahlungsleistung der Hilfsstrahlungsquelle ist insbesondere in Abhängigkeit mindestens eines dieser Parameter regelbar. Hierzu kann das Strahlungsquellenmodul insbesondere einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung eines geeigneten Parameters, insbesondere der Strahlungsleistung und/oder der Richtung und/oder des Querschnitts des von der Hauptstrahlungsquelle emittierten Beleuchtungsstrahls, aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Strahlungsquellenmodul eine Mehrzahl von Hilfsstrahlungsquellen. Die Anzahl der Hilfsstrahlungsquellen kann insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens zehn, insbesondere mindestens zwölf, insbesondere mindestens sechzehn, insbesondere mindestens dreißig, insbesondere mindestens fünfzig betragen. Die Anzahl der Hilfsstrahlungsquellen kann insbesondere gerade der Anzahl der Scanner oder einem ganzzahligen Vielfachen dieser Anzahl entsprechen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die einzelnen Hilfsstrahlungsquellen im Wesentlichen identisch ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die mindestens eine Hauptstrahlungsquelle und die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle im Strahlungsgang der Beleuchtungsstrahlung auf unterschiedlichen Seiten einer Auskoppeloptik angeordnet.
Die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle emittiert Beleuchtungsstrahlung in demselben Wellenlängenbereich wie die Hauptstrahlungsquelle, insbesondere im EUV-Bereich, insbesondere im Bereich von 30 nm oder weniger, insbesondere 13,5 nm oder weniger.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem durch eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer Hilfsstrahlungsquelle zum Ausgleich von Schwankungen einer Hauptstrahlungsquelle gelöst.
Zur Ausbildung der Beleuchtungseinrichtung genügt es, wenn die Eigenschaften einer bereitzustellenden Hauptstrahlungsquelle, insbesondere deren Strahlungsleistung und die maximal zu erwartenden Schwankungen derselben, bekannt sind. Diese Eigenschaften können auch als Anforderungen an die Hauptstrahlungsquelle vorgegeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Beleuchtungseinrichtung mindestens zwei Objektfelder, in denen ein Retikel angeordnet und beleuchtet werden kann, wobei jedes Objektfeld von mindestens einer Hilfsstrahlungsquelle beleuchtet werden kann, und jede Hilfsstrahlungsquelle maximal ein Objektfeld beleuchtet.
Die Aufgabe wird außerdem durch ein Beleuchtungssystem mit einem Strahlungsquellenmodul gemäß der vorhergehenden Beschreibung und durch ein Beleuchtungssystem mit einer Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst.
Das Beleuchtungssystem umfasst neben dem Strahlungsquellenmodul mindestens eine Strahlführungsoptik zur Überführung von Beleuchtungsstrahlung in eine Retikel-Ebene. Das Beleuchtungssystem kann insbesondere eine Mehrzahl derartiger Strahlführungsoptiken umfassen.
Ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung umfasst das Beleuchtungssystem außerdem mindestens eine Hauptstrahlungsquelle.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle jeweils Bestandteil einer Regelungsschleife. Die Regelungsschleife umfasst insbesondere einen Energiesensor zur Erfassung der einem bestimmten Scanner, insbesondere einem gegebenen Objektfeld zugeführten Strahlungsenergie oder Strahlungsleistung. Der Energiesensor kann insbesondere in oder in der Nähe der Retikelebene angeordnet sein.
Der Energiesensor und damit die Regelungsschleife ist insbesondere scannerspezifisch. Es ist insbesondere für jeden der Scanner eine separate Regelungsschleife vorgesehen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Haupt- und Hilfsstrahlungsquellen derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass sie unterschiedliche Bereiche, insbesondere unterschiedliche Facetten, eines ersten und/oder zweiten Facettenelements einer Beleuchtungsoptik beleuchten. Die mindestens eine Hauptstrahlungsquelle und die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle können insbesondere disjunkte Bereiche des ersten und/oder zweiten Facettenelements beziehungsweise disjunkte Teilmengen an Facetten des ersten und/oder zweiten Facettenelements beleuchten. Die Facetten, insbesondere des ersten Facettenelements, sind vorzugsweise schaltbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die von der mindestens einen Hilfsstrahlungsquelle beleuchteten Bereiche, insbesondere die von der mindestens einen Hilfsstrahlungsquelle beleuchteten Facetten, über das zweite Facettenelement verteilt, insbesondere möglichst gleichmäßig verteilt. Dies erlaubt es, das Energieverhältnis der insgesamt von den Hilfsstrahlungsquellen beleuchteten Bereichen, insbesondere Facetten, des zweiten facettierten Elements zu den von der mindestens einen Hauptstrahlungsquelle beleuchteten Bereichen, insbesondere Facetten, des zweiten facettierten Elements zu verändern, ohne dass es zu einer signifikanten Veränderung der Beleuchtungspupille kommt.
Die von der Hilfsstrahlungsquelle beleuchteten zweiten Facetten führen insbesondere zu einer Beleuchtungspupille, die auf dem Retikel, sofern für das jeweilige Beleuchtungssetting anwendbar, eine Polbalance von weniger als 3%, eine Telezentrie von weniger als 5% der numerischen Apertur der Beleuchtung und/oder einen Uniformitätsfehler aufweist. Sie führen insbesondere zu einer Beleuchtungspupille, für die die Radien der Winkelbereiche, die 10%, 50% beziehungsweise 90% der Gesamtenergie der Pupille enthalten, sich um weniger als 3% der numerischen Apertur von einem Vorgabe- beziehungsweise Wunschwert unterscheiden. Anschaulich ausgedrückt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sowohl die Hauptstrahlungsquelle für sich alleine, als auch die Hilfsstrahlungsquelle für sich alleine das gesamte Beleuchtungssetting erzeugen, wobei das von der Hilfsstrahlungsquelle erzeugte Beleuchtungssetting nicht so exakt eingestellt werden muss wie das von der Hauptstrahlungsquelle, da nur ein kleiner Teil der Gesamtintensität von der Hilfsstrahlungsquelle stammt.
Die Aufgabe wird außerdem durch einen Scanner mit mindestens einer Hilfsstrahlungsquelle gelöst.
Es wurde erkannt, dass entsprechende Hilfsstrahlungsquellen auch als Bestandteil eines Scanners, das heißt unabhängig vom Strahlungsquellenmodul, ausgebildet sein können. Hierdurch kann die Flexibilität des Scanners, insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche verwendbare Strahlungsquellenmodule, insbesondere auf unterschiedliche Hauptstrahlungsquellen, erhöht werden. Die Anforderungen an die Hauptstrahlungsquelle, insbesondere die maximal erlaubten Schwankungen derselben können insbesondere vom Betreiber des Scanners vorgegeben werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Projektionsbelichtungssystem zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein Projektionsbelichtungssystem mit einem Beleuchtungssystem gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus denen des Beleuchtungssystems.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Projektionsbelichtungssystem eine Mehrzahl von Scannern. Die Anzahl der Scanner des Projektionsbelichtungssystems beträgt insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens sechs, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens zehn. Sie beträgt insbesondere höchstens zwanzig.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist jedem der Scanner mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle zugeordnet. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist jede der Hilfsstrahlungsquellen jeweils maximal einem der Scanner zugeordnet.
Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sowie ein verfahrensgemäß hergestelltes Bauelement zu verbessern. Die Vorteile ergeben sich aus den vorhergehend beschriebenen.
Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine stark schematische Darstellung der Bestandteile und Teilsysteme eines Projektionsbelichtungssystems,
2 eine etwas weniger stark schematische Darstellung eines Ausschnitts eines entsprechenden Projektionsbelichtungssystems, und
3 einen weiteren Ausschnitt eines entsprechenden Projektionsbelichtungssystems.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 1 zunächst die wesentlichen Bestandteile eines Projektionsbelichtungssystems 1 beschrieben.
Die nachfolgend vorgenommene Unterteilung des Projektionsbelichtungssystems 1 in Teilsysteme dient primär der begrifflichen Abgrenzung derselben. Die Teilsysteme können separate konstruktive Teilsysteme bilden. Die Aufteilung in Teilsysteme muss sich jedoch nicht notwendigerweise in einer konstruktiven Abgrenzung widerspiegeln.
Das Projektionsbelichtungssystem 1 umfasst ein Strahlungsquellenmodul 2 und eine Mehrzahl von Scannern 3 _i.
Das Strahlungsquellenmodul 2 umfasst eine Strahlungsquelle 4 zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung 5.
Bei der Strahlungsquelle 4 handelt es sich insbesondere um einen Freie Elektronen-Laser (FEL). Es kann sich auch um eine Synchrotronstrahlungsquelle beziehungsweise um eine Synchrotronstrahlungsbasierte Strahlungsquelle, die kohärente Strahlung mit sehr hoher Brillanz erzeugt, handeln. Exemplarisch sei für derartige Strahlungsquellen auf die US 2007/0152171 A1 und die DE 103 58 225 B3 verwiesen.
Die Strahlungsquelle 4 hat beispielsweise eine mittlere Leistung im Bereich von 1 kW bis 25 kW. Sie weist eine Pulsfrequenz im Bereich von 10 MHz bis 1,3 GHz auf. Jeder einzelne Strahlungsimpuls kann beispielsweise eine Energie von 83 µJ betragen. Bei einer Strahlungsimpulslänge von 100 fs entspricht dies einer Strahlungsimpulsleistung von 833 MW.
Die Strahlungsquelle 4 kann eine Repetitionsrate im Kilohertzbereich, beispielsweise von 100 kHz, oder im niederen Megahertzbereich, beispielsweise bei 3 MHz, im mittleren Megahertzbereich, beispielsweise bei 30 MHz, im oberem Megahertzbereich, beispielsweise bei 300 MHz oder auch im Gigahertzbereich, beispielsweise bei 1,3 GHz, liegen.
Bei der Strahlungsquelle 4 handelt es sich insbesondere um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 4 emittiert insbesondere EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 2 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 2 nm und 15 nm.
Die Strahlungsquelle 4 emittiert die Beleuchtungsstrahlung 5 in Form eines Rohstrahls 6. Der Rohstrahl 6 hat eine sehr kleine Divergenz. Die Divergenz des Rohstrahls 6 kann kleiner als 10 mrad sein, insbesondere kleiner als 1 mrad, insbesondere kleiner als 100 µrad, insbesondere kleiner als 10 µrad.
Das Strahlungsquellenmodul 2 umfasst weiterhin eine der Strahlungsquelle 4 nachgeordnete Strahlformungsoptik 7. Die Strahlformungsoptik 7 dient zur Erzeugung eines Sammel-Ausgabestrahls 8 aus dem Rohstrahl 6. Der Sammel-Ausgabestrahl 8 hat eine sehr kleine Divergenz. Die Divergenz des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann kleiner als 10 mrad sein, insbesondere kleiner als 1 mrad, insbesondere kleiner als 100 µrad, insbesondere kleiner als 10 µrad.
Außerdem umfasst das Strahlungsquellenmodul 2 eine der Strahlformungsoptik 7 nachgeordnete Auskoppeloptik 9. Die Auskoppeloptik 9 dient zur Erzeugung von mehreren, nämlich von n, Einzelausgabestrahlen 10 _i (i = 1 bis n) aus dem Sammel-Ausgabestrahl 8. Die Einzelausgabestrahlen 10 _i bilden jeweils Strahlenbündel zur Beleuchtung eines Objektfeldes 11 _i. Die Strahlenbündel können jeweils eine Mehrzahl von separaten Teilstrahlen 12 _i umfassen.
Das Strahlungsquellenmodul 2 ist insbesondere in einem evakuierbaren Gehäuse angeordnet.
Die Scanner 3 _i umfassen jeweils eine Strahlführungsoptik 13 _i und eine Projektionsoptik 14 _i.
Die Strahlführungsoptik 13 _i dient der Führung der Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere der jeweiligen Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i zu den Objektfeldern 11 _i der einzelnen Scanner 3 _i.
Die Projektionsoptik 14 _i dient jeweils der Abbildung eines in einem der Objektfelder 11 _i angeordneten Retikels 22 _i in ein Bildfeld 23 _i, insbesondere auf einen im Bildfeld 23 _i angeordneten Wafer 25 _i.
Die Strahlungsführungsoptik 13 _i umfasst in der Reihenfolge des Strahlengangs der Beleuchtungsstrahlung 5 jeweils eine Umlenkoptik 15 _i, eine Einkoppeloptik 16 _i, insbesondere in Form einer Fokussier-Baugruppe, und eine Beleuchtungsoptik 17 _i. Die Einkoppeloptik 16 _i kann insbesondere auch als Wolter-Type-III-Kollektor ausgebildet sein.
Die Umlenkoptik 15 _i kann auch in die Auskoppeloptik 9 integriert sein. Die Auskoppeloptik 9 kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass sie die Einzelausgabestrahlen 10 _i bereits in eine gewünschte Richtung umlenkt.
Gemäß einer Variante kann auch auf die Umlenkoptiken 15 _i insgesamt verzichtet werden. Für unterschiedliche Varianten der Umlenkoptiken 15 _i sei beispielsweise auf die DE 10 2013 223 935.1 verwiesen, die hiermit als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert ist.
Die Einkoppeloptik 16 _i dient insbesondere dem Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere eines der von der Auskoppeloptik 9 erzeugten Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i in jeweils einen der Scanner 3 _i.
Die Strahlführungsoptik 13 _i bildet zusammen mit der Strahlformungsoptik 7 und der Auskoppeloptik 9 Bestandteile einer Beleuchtungseinrichtung 18.
Die Beleuchtungseinrichtung 18 ist ebenso wie die Strahlungsquelle 4 Bestandteil eines Beleuchtungssystems 19.
Jeder der Beleuchtungsoptiken 17 _i ist jeweils eine der Projektionsoptiken 14 _i zugeordnet. Zusammen werden die einander zugeordnete Beleuchtungsoptik 17 _i und die Projektionsoptik 14 _i auch als optisches System 20 _i bezeichnet.
Die Beleuchtungsoptik 17 _i dient jeweils zur Überführung von Beleuchtungsstrahlung 5 zu einem im Objektfeld 11 _i in einer Objektebene 21 angeordneten Retikel 22 _i. Die Projektionsoptik 14 _i dient zur Abbildung des Retikels 22 _i, insbesondere zur Abbildung von Strukturen auf dem Retikel 22 _i, auf einen in einem Bildfeld 23 _i in einer Bildebene 24 angeordneten Wafer 25 _i.
Das Projektionsbelichtungssystem 1 umfasst insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens sechs, insbesondere mindestens sieben, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens neun, insbesondere mindestens zehn Scanner 3 _i. Das Projektionsbelichtungssystem 1 kann bis zu zwanzig Scanner 3 _i umfassen.
Die Scanner 3 _i werden von dem gemeinsamen Strahlungsquellenmodul 2, insbesondere der gemeinsamen Strahlungsquelle 4, mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgt. Die gemeinsame Strahlungsquelle 4 wird im Folgenden auch als Hauptstrahlungsquelle bezeichnet.
Das Projektionsbelichtungssystem 1 dient zur Herstellung von mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauelementen, insbesondere elektronischen Halbleiter-Bauelementen.
Die Einkoppeloptik 16 _i ist im Strahlengang zwischen dem Strahlungsquellenmodul 2, insbesondere der Auskoppeloptik 9, und jeweils einer der Beleuchtungsoptiken 17 _i angeordnet. Sie ist insbesondere als Fokussier-Baugruppe ausgebildet. Sie dient der Überführung jeweils eines der Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i in einen Zwischenfokus 26 _i in einer Zwischenfokusebene 27. Der Zwischenfokus 26 _i kann im Bereich einer Durchtrittsöffnung eines Gehäuses des optischen Systems 20 _i oder des Scanners 3 _i angeordnet sein. Das Gehäuse ist insbesondere evakuierbar.
Mittels der Umlenkoptik 15 _i und/oder der Einkoppeloptik 16 _i kann der jeweilige Einzelausgabestrahl 10 _i jeweils derart geformt werden, dass er eine vorgegebene Divergenz sowie insbesondere eine vorgegebene räumliche Intensitätsverteilung I*(x, y) aufweist. Zur einfacheren Beschreibung werden hierbei x- und y-Koordinaten eines kartesischen xyz-Koordinatensystems verwendet. Die x-Koordinate spannt mit der y-Koordinate regelmäßig einen Bündelquerschnitt der Beleuchtungsstrahlung 5 auf. Die z-Richtung verläuft regelmäßig in Strahlungsrichtung der Beleuchtungsstrahlung 5. Im Bereich der Objektebene 21 beziehungsweise der Bildebene 24 verläuft die y-Richtung parallel zu einer Scanrichtung. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Scanrichtung.
Die Beleuchtungsoptik 17 _i umfasst jeweils einen ersten Facettenspiegel 28 _i und einen zweiten Facettenspiegel 29 _i, deren Funktion jeweils derjenigen entspricht, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beim ersten Facettenspiegel 28 _i kann es sich insbesondere um einen Feldfacettenspiegel handeln. Beim zweiten Facettenspiegel 29 _i kann es sich insbesondere um einen Pupillenfacettenspiegel handeln. Der zweite Facettenspiegel 29 _i kann jedoch auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 17 _i angeordnet sein. Dieser allgemeine Fall wird auch als spekularer Reflektor bezeichnet.
Die Facettenspiegel 28 _i, 29 _i umfassen jeweils eine Vielzahl von Facetten 30, 31. Beim Betrieb des Projektionsbelichtungssystems 1 ist jeder der ersten Facetten 30 jeweils eine der zweiten Facetten 31 zugeordnet. Die einander zugeordneten Facetten 30, 31 bilden jeweils einen Beleuchtungskanal der Beleuchtungsstrahlung 5 zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i unter einem bestimmten Beleuchtungswinkel.
Die kanalweise Zuordnung der zweiten Facetten 31 zu den ersten Facetten 30 erfolgt in Abhängigkeit einer gewünschten Beleuchtung, insbesondere eines vorgegebenen Beleuchtungssettings. Die Facetten 30 des ersten Facettenspiegels 28 _i können verlagerbar, insbesondere verkippbar, insbesondere mit jeweils zwei Kippfreiheitsgraden, ausgebildet sein. Die Facetten 30 des ersten Facettenspiegels 28 _i sind insbesondere zwischen unterschiedlichen Stellungen schaltbar. Sie sind in unterschiedlichen Schaltstellungen unterschiedlichen der zweiten Facetten 31 zugeordnet. Es kann jeweils auch mindestens eine Schaltstellung der ersten Facetten 30 vorgesehen sein, in welcher die auf sie auftreffende Beleuchtungsstrahlung 5 nicht zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i beiträgt. Die Facetten 30 des ersten Facettenspiegels 28 _i können als virtuelle Facetten 30 ausgebildet sein. Hierunter sei verstanden, dass sie durch eine variable Gruppierung einer Mehrzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Mehrzahl von Mikrospiegeln, gebildet werden. Für Details sei auf die WO 2009/100856 A1 verwiesen, die hiermit als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert ist.
Die Facetten 31 des zweiten Facettenspiegels 29 _i können entsprechend als virtuelle Facetten 31 ausgebildet sein. Sie können auch entsprechend verlagerbar, insbesondere verkippbar, ausgebildet sein.
Über den zweiten Facettenspiegel 29 _i und gegebenenfalls über eine nachfolgende, in den Figuren nicht dargestellte Übertragungsoptik, welche beispielsweise drei EUV-Spiegel umfasst, werden die ersten Facetten 30 in das Objektfeld 11 _i in der Retikel- beziehungsweise Objektebene 21 abgebildet.
Die einzelnen Beleuchtungskanäle führen zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i mit bestimmten Beleuchtungswinkeln. Die Gesamtheit der Beleuchtungskanäle führt somit zu einer Beleuchtungswinkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i durch die Beleuchtungsoptik 17 _i. Die Beleuchtungswinkelverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 17 _i, insbesondere bei einer geeigneten Lage der Eintrittspupille der Projektionsoptik 14 _i, kann auf die Spiegel der Übertragungsoptik vor dem Objektfeld 11 _i auch verzichtet werden, was zu einer entsprechenden Transmissionserhöhung für das Nutzstrahlungsbündel führt.
Das Retikel 22 _i mit für die Beleuchtungsstrahlung 5 reflektierenden Strukturen ist in der Objektebene 21 im Bereich des Objektfeldes 11 _i angeordnet. Das Retikel 22 _i wird von einem Retikelhalter getragen. Der Retikelhalter ist über eine Verlagerungseinrichtung angesteuert verlagerbar.
Die Projektionsoptik 14 _i bildet jeweils das Objektfeld 11 _i in das Bildfeld 23 _i in der Bildebene 24 ab. In dieser Bildebene 24 ist bei der Projektionsbelichtung der Wafer 25 _i angeordnet. Der Wafer 25 _i weist eine lichtempfindliche Beschichtung auf, die während der Projektionsbelichtung mit dem Projektionsbelichtungssystem 1 belichtet wird. Der Wafer 25 _i wird von einem Waferhalter getragen. Der Waferhalter ist mittels einer Verlagerungseinrichtung gesteuert verlagerbar.
Die Verlagerungseinrichtung des Retikelhalters und die Verlagerungseinrichtung des Waferhalters können in Signalverbindung miteinander stehen. Sie sind insbesondere synchronisiert. Das Retikel 22 _i und der Wafer 25 _i sind insbesondere synchronisiert zueinander verlagerbar.
Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform des Beleuchtungssystems 19 beschrieben.
Es wurde erkannt, dass als Hauptstrahlungsquelle 4 vorteilhafterweise ein Freie Elektronen Laser (FEL) oder eine Synchrotronbasierte Strahlungsquelle eingesetzt werden kann. Ein FEL skaliert sehr gut, das heißt er kann insbesondere dann besonders ökonomisch betrieben werden, wenn er groß genug ausgelegt wird, um eine Mehrzahl von Scannern 3 _i mit Beleuchtungsstrahlung 5 zu versorgen. Der FEL kann insbesondere bis zu acht, zehn, zwölf oder auch zwanzig Scanner mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgen.
Es kann auch mehr als eine Hauptstrahlungsquelle 4 vorgesehen sein. Hierbei kann jede der Hauptstrahlungsquellen 4 jeweils einer bestimmten Auswahl an Scannern 3 _i zugeordnet sein. Die Mengen der unterschiedlichen Hauptstrahlungsquellen 4 zugeordneten Scanner 3 _i können disjunkt sein. Sie können auch nichtleere Schnittmengen aufweisen, sie können insbesondere auch identisch sein.
Eine Anforderung an das Projektionsbelichtungssystem 1 ist, dass die Strahlungsintensität, welche die einzelnen Retikel erreicht, sowie insbesondere die Strahlungsdosis, welche die Wafer 25 _i erreicht, sehr exakt und sehr schnell geregelt werden kann. Die Strahlungsdosis, welche die Wafer 25 _i erreicht, soll insbesondere möglichst konstant gehalten werden können.
Schwankungen der auf das Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere der Gesamtintensität der auf die Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5 und damit der auf die Wafer 25 _i auftreffenden Strahlungsdosis, können auf Intensitätsschwankungen der Hauptstrahlungsquelle und/oder auf geometrische Schwankungen, insbesondere auf Schwankungen der Richtung des von der Hauptstrahlungsquelle 4 emittierten Rohstrahls 6 und/oder Schwankungen des Querschnittsprofils, insbesondere im Bereich der Auskoppeloptik 9, desselben zurückzuführen sein. Schwankungen des Querschnittsprofils können insbesondere auf Divergenzschwankungen des von der Strahlungsquelle 4 emittierten Rohstrahls 6 und/oder des Sammel-Ausgabestrahls 8 zurückzuführen sein. Schwankungen der Gesamtintensität der auf das Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5 können insbesondere dadurch verursacht sein, dass Veränderungen des Querschnittsprofils im Bereich der Auskoppeloptik 9 zu einer Variation des Aufteilungsverhältnisses der Energie des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i führen können.
Schwankungen der auf das Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere der Gesamtintensität der auf die Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5 und damit der auf die Wafer 25 _i auftreffenden Strahlungsdosis, können auch auf Schwankungen der Transmission durch den Scanner 3 _i zurückzuführen sein. Hierunter kann auch eine Schwankung der Transmission zwischen einer Zwischenfokusebene 27 und einer Objektebene 21 verstanden werden. Hierunter kann auch eine Schwankung der Transmission zwischen der Auskoppeloptik 9 und dem Wafer 25 _i verstanden werden.
Die erfindungsgemäße Möglichkeit der Dosiskontrolle kann mit weiteren Möglichkeiten der Dosiskontrolle, insbesondere einer speziellen Ausbildung der Strahlformungsoptik 7 und/oder der Auskoppeloptik 9, kombiniert werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, zur Dosisregelung mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle 32 _i vorzusehen. Die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i emittiert ebenfalls Beleuchtungsstrahlung 5. Sie emittiert insbesondere Beleuchtungsstrahlung 5 mit einer Wellenlänge, welche der Wellenlänge der von der Hauptstrahlungsquelle 4 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 entspricht. Die Wellenlängen der von der Hauptstrahlungsquelle 4 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 und von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 unterscheiden sich insbesondere jeweils um höchstens 10%, insbesondere höchstens 1%. Sie sind insbesondere identisch.
Die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle 32 _i ist einem bestimmten der Scanner 3 _i zugeordnet. Sie dient dazu, dem Scanner 3 _i eine variable, steuerbare Menge zusätzlicher Beleuchtungsstrahlung 5 zuzuführen.
Prinzipiell ist es auch möglich, die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i einer Mehrzahl der Scanner 3 _i zuzuordnen. Hierbei kann die Beleuchtungsstrahlung von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i beispielsweise mittels eines verlagerbaren, insbesondere eines verschwenkbaren und/oder eines rotierenden Spiegels zwischen den Scannern 3 _i umgeschaltet werden.
Zur Steuerung der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i ist eine Steuereinrichtung mit einem Sensor, insbesondere in Form eines Energiesensors 33 _i, vorgesehen. Der Energiesensor 33 _i kann im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 5 zwischen der Auskoppeloptik 9 und der Objektebene 21, insbesondere im Bereich zwischen der Auskoppeloptik 9 und der Zwischenfokusebene 27 oder im Bereich zwischen der Zwischenfokusebene 27 und der Objektebene 21, insbesondere im Bereich der Objektebene 21 angeordnet sein. Er kann auch im Bereich zwischen der Objektebene 21 und der Bildebene 24, insbesondere im Bereich der Projektionsoptik 14 _i, insbesondere im Bereich der Bildebene 24 angeordnet sein. Bevorzugt ist eine Anordnung im Bereich der Objektebene 21.
Der Energiesensor 33 _i und die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i bilden insbesondere Bestandteile einer Regelungsschleife. Die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i kann mit Hilfe des Energiesensors 33 _i derart angesteuert werden, dass bei Schwankungen der Hauptstrahlungsquelle 4 die auf das Retikel 22 _i auftreffende Strahlungsleistung der Beleuchtungsstrahlung 5 konstant gehalten werden kann. Mit Hilfe der regelbaren Hilfsstrahlungsquelle 32 _i ist es insbesondere möglich, die Schwankung der insgesamt auf das Retikel 22 _i auftreffenden Strahlungsleistung der Beleuchtungsstrahlung 5 kleiner als einen vorgegebenen zulässigen Maximalwert, insbesondere kleiner als 1%, insbesondere kleiner als 0,3%, insbesondere kleiner als 0,1%, insbesondere kleiner als 0,03%, insbesondere kleiner als 0,01% der mittleren Strahlungsleistung zu halten. In absoluten Werten kann sichergestellt werden, dass die Schwankung der Gesamtleistung der auf das Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung kleiner als 10 W, insbesondere kleiner als 1 W, insbesondere kleiner als 100 mW, insbesondere kleiner als 10 mW ist.
Die Hilfsstrahlungsquelle 22 _i ist insbesondere auf einer Zeitskala von schneller als 1 ms steuerbar.
Die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i emittiert Beleuchtungsstrahlung 5 mit einer Strahlungsleistung P_Hilf im Bereich von 1 mW bis 100 W, insbesondere im Bereich von 10 mW bis 50 W. Die Strahlungsleistung P_Hilf der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i kann insbesondere mindestens 100 mW, insbesondere mindestens 500 mW, insbesondere mindestens 1 W, insbesondere mindestens 3 W, insbesondere mindestens 10 W betragen. Die Strahlungsleistung P_Hilf der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i kann insbesondere höchstens 50 W, insbesondere höchstens 30 W, insbesondere höchstens 10 W betragen.
Als Hilfsstrahlungsquelle 32 _i kann insbesondere eine Xenon-Quelle dienen. Dies kann insbesondere zweckmäßig sein, wenn die Beleuchtungsstrahlung 5 in einem Bereich um 13,5 nm herum genutzt wird. Alternativ kann die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i auch eine Gandolinium-Quelle oder eine Terbium-Quelle sein. Dies kann insbesondere zweckmäßig sein, wenn die Beleuchtungsstrahlung in einem Bereich um 6,9 nm herum genutzt wird. Alternativ kann als Hilfsstrahlungsquelle 32 _i auch eine Synchrotronbasierte Strahlungsquelle, eine entladungsinduzierte Plasmaquelle (DPP-Quelle) oder eine laserinduzierte Plasmaquelle (LPP-Quelle) dienen. Es ist auch möglich, als Hilfsstrahlungsquelle 32 _i eine oder mehrere sogenannte Kompaktquellen mit einer Strahlungsleistung P_Hilf von jeweils weniger als 1 W zu verwenden.
Die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i kann einen eigenen Kollektor 36 aufweisen.
Vorteilhafterweise wird die Beleuchtungsstrahlung 5 von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i möglichst gleichmäßig über Ort und Pupille verteilt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass gezielt vorgegeben wird, welche der ersten Facetten 30 und/oder insbesondere welche der zweiten Facetten 31 mit Beleuchtungsstrahlung 5 von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i beaufschlagt werden. Vorteilhafterweise beträgt die Fläche der Einhüllendes der durch die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i mit Beleuchtungsstrahlung 5 beaufschlagbaren zweiten Facetten 31 mindestens 30%, insbesondere mindestens 50%, insbesondere mindestens 70, insbesondere 85%, insbesondere mindestens 90% der Fläche der Einhüllenden der mit Beleuchtungsstrahlung 5 beaufschlagbaren zweiten Facetten 31. Vorteilhafterweise beträgt die Fläche der Einhüllendes der durch die Hauptstrahlungsquelle 4 mit Beleuchtungsstrahlung 5 beaufschlagbaren zweiten Facetten 31 mindestens 50%, insbesondere mindestens 75, insbesondere 90%, insbesondere mindestens 95% der Fläche der Einhüllenden der mit Beleuchtungsstrahlung 5 beaufschlagbaren zweiten Facetten 31. Eine zweite Facette 31 ist mit Beleuchtungsstrahlung 5 der Hauptstrahlungsquelle beziehungsweise einer Hilfsstrahlungsquelle 32 _i beaufschlagbar, wenn in mindestens einer Verlagerungsstellung mindestens einer ersten Facette 30 die betreffende Facette mit Beleuchtungsstrahlung 5 der entsprechenden Quelle beaufschlagt wird. Die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i kann jeweils ein Bestandteil des Strahlungsquellenmoduls 2 bilden. Sie kann auch jeweils ein Bestandteil der Beleuchtungseinrichtung 18 bilden. Sie kann auch jeweils ein Bestandteil eines der Scanner 3 _i bilden.
Die Hilfsstrahlungsquelle 32 _i ist insbesondere im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 5 nach der Auskoppeloptik 9 angeordnet.
Die Beleuchtungsstrahlung 5 von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i kann jeweils mittels einer eigenen Einkoppeloptik 34 _i in das optische System 20 _i eingekoppelt werden. Sie kann mittels eines eigenen Zwischenfokus 35, der vom Zwischenfokus 26 _i der Beleuchtungsstrahlung 5 der Hauptstrahlungsquelle 4 abweicht, in das optische System 20 _i eingekoppelt werden. Prinzipiell ist es auch denkbar, die Beleuchtungsstrahlung 5 von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i mit derselben Einkoppeloptik 16 _i, welche zum Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung 5 von der Hauptstrahlungsquelle 4 in das optische System 20 _i genutzt wird, in dieses einzukoppeln.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 2 weitere Aspekte der Erfindung beschrieben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, getrennte Bereiche, insbesondere unterschiedliche Facetten 30 des ersten Facettenspiegels 28 _i mit Beleuchtungsstrahlung von der Hauptstrahlungsquelle 4 und mit Beleuchtungsstrahlung von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i zu beleuchten. Dies ist in der 2 durch unterschiedliche Schraffuren angedeutet. Hierbei ist es sinnvoll, die Anteile der von den unterschiedlichen Strahlungsquellen 4, 32 _i beleuchteten Facetten 30 entsprechend der unterschiedlichen Strahlungsleistungen P_Haupt der Hauptstrahlungsquelle 4 und P_Hilf der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i zu wählen.
Die Anzahl der von der Hauptstrahlungsquelle 4 beziehungsweise der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i beleuchteten ersten Facetten 30 entspricht gerade der Anzahl der von diesen Strahlungsquellen 4, 32 _i beleuchteten zweiten Facetten. Vorteilhafterweise sind die von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i beleuchteten zweiten Facetten 31 gleichmäßig über die Pupille beziehungsweise gleichmäßig über den zweiten Facettenspiegel 29 _i verteilt. Dies erlaubt es, den Anteil der von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i bei getragener Leistung an der Gesamtleistung der zur Beleuchtung des Retikels 22 _i genutzten Beleuchtungsstrahlung 5 zu variieren, ohne dass es zu einer signifikanten Veränderung der Beleuchtungspupille kommt.
Der von der Hauptstrahlungsquelle 4 auf dem ersten Facettenspiegel 28 _i beleuchtete Bereich, insbesondere die von der Hauptstrahlungsquelle 4 beleuchteten ersten Facetten 30, und der von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i auf den ersten Facettenspiegel 28 _i beleuchtete Bereich, insbesondere die von der Hilfsstrahlungsquelle 32 _i beleuchteten ersten Facetten 30, können direkt nebeneinander liegen. Sie können auch beabstandet zueinander angeordnet sein. Die Bereiche sind insbesondere einfach zusammenhängend ausgebildet.
Die Oberflächennormale einer ersten Facetten 30 ist durch die Lage der zugeordneten zweiten Facette 31 sowie durch die Lage des Zwischenfokus 26 _i, durch den die betreffende erste Facette 30 beleuchtet wird, bestimmt. Werden benachbarte zweite Facetten 31 durch erste Facetten 30, die über unterschiedliche Zwischenfoki 26 _i; 35 durch unterschiedliche Lichtquellen 4; 32 _i beleuchtet werden, mit Beleuchtungsstrahlung 5 beaufschlagt, so können dementsprechend die Oberflächennormalen dieser ersten Facetten 30 signifikant unterschiedlich sein.
Die ersten Facetten 30 sind insbesondere derart angeordnet, dass Falschlicht nicht zur Beleuchtung des Retikels 22 _i beiträgt.
Die Facetten 30 sind insbesondere in separate Gruppen gruppierbar, wobei jede Gruppe der ersten Facetten 30 einer bestimmten der Strahlungsquellen 4, 32 _i zugeordnet ist. Die Facetten 30 derselben Gruppe sind hierbei insbesondere in einem einfach zusammenhängenden Bereich angeordnet.
Bei der Herstellung von mikro- oder nanostrukturierten Bauelementen mit dem Projektionsbelichtungssystem 1 werden zunächst die Retikel 22 _i und die Wafer 25 _i bereitgestellt. Anschließend wird jeweils eine Struktur auf einem der Retikel 22 _i auf eine lichtempfindliche Schicht eines der Wafer 25 _i mit Hilfe des Projektionsbelichtungssystems 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird jeweils eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 25 _i und somit das mikro- oder nanostrukturierte Bauteil hergestellt. Bei dem mikro- oder nanostrukturierten Bauteil kann es sich insbesondere um ein Halbleiterbauelement, beispielsweise in Form eines Speicherchips, handeln.
Bei der Projektionsbelichtung zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements werden sowohl die Retikel 22 _i als auch die Wafer 25 _i durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungseinrichtungen synchronisiert verlagert, insbesondere synchronisiert gescannt. Die Wafer 25 _i werden während der Projektionsbelichtung mit einer Scangeschwindigkeit von beispielsweise 600 mm/s gescannt.
Mit dem erfindungsgemäßen System mit einer Mehrzahl von Scannern 3 _i ist es möglich, mehrere Wafer 25 _i gleichzeitig in separaten Scannern 3 _i zu belichten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0152171 A1 [0049]
DE 10358225 B3 [0049]
DE 102013223935 [0062]
WO 2009/100856 A1 [0075]

Claims

Strahlungsquellenmodul (2) für ein Projektionsbelichtungssystem (1) umfassend 1.1. mindestens eine Hauptstrahlungsquelle (4), 1.1.1. welche Beleuchtungsstrahlung (5) mit einer Strahlungsleistung P_Haupt emittiert, und 1.2. mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle (32 _i), 1.2.1. welche Beleuchtungsstrahlung (5) mit einer Strahlungsleistung P_Hilf emittiert, 1.3. wobei die Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) zum Ausgleich von Schwankungen der Hauptstrahlungsquelle (4) dient.
Strahlungsquellenmodul (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Strahlungsleistung P_Haupt der Hauptstrahlungsquelle (4) zur Strahlungsleistung P_Hilf der mindestens einen Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) mindestens 1,5 beträgt, P_Haupt:P_Hilfs ≥ 1,5.
Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Hilfsstrahlungsquellen (32 _i) mindestens 2 beträgt.
Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hauptstrahlungsquelle (4) ein Freie Elektronen Laser (FEL) oder eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle vorgesehen ist.
Beleuchtungseinrichtung (18) für ein Projektionsbelichtungssystem (1) umfassend mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) zum Ausgleich von Schwankungen einer Hauptstrahlungsquelle (4).
Beleuchtungseinrichtung (18) gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens zwei Objektfelder (11 _i), in denen jeweils ein Retikel angeordnet werden kann, wobei jedes der Objektfelder (11 _i) von mindestens einer der Hilfsstrahlungsquellen (32 _i) beleuchtbar ist, und jede der Hilfsstrahlungsquellen (32 _i) zur Beleuchtung maximal eines der Objektfelder (11 _i) dient.
Beleuchtungssystem (19) mit einem Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.
Beleuchtungssystem (19) mit einer Beleuchtungseinrichtung (18) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6 und einer Hauptstrahlungsquelle (4).
Beleuchtungssystem (19) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) Bestandteile einer Regelungsschleife ist.
Beleuchtungssystem (19) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hauptstrahlungsquelle (4) und die mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) unterschiedliche Bereiche eines ersten Facettenelements (28 _i) und/oder eines zweiten Facettenelements (29 _i) beleuchten.
Beleuchtungssystem (19) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der mindestens einen Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) beleuchtete Bereiche eines zweiten Facettenelements (29 _i) über das zweite Facettenelement (29 _i) verteilt angeordnet sind.
Scanner (3 _i) für ein Projektionsbelichtungssystem (1) mit mindestens einer Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) zum Ausgleich von Schwankungen einer Hauptstrahlungsquelle (4).
Projektionsbelichtungssystem (1) mit einem Beleuchtungssystem (19) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11.
Projektionsbelichtungssystem (1) gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Scannern (3 _i) von mindestens zwei.
Projektionsbelichtungssystem (1) gemäß einem der Ansprüche 13 und 14, gekennzeichnet dadurch, dass jedem der Scanner (3 _i) mindestens eine Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) zugeordnet ist, und jede Hilfsstrahlungsquelle (32 _i) jeweils maximal einem der Scanner (3 _i) zugeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellung mindestens eines Retikels (22 _i), – Bereitstellung mindestens eines Wafers (25 _i) mit einer für die Beleuchtungsstrahlung (5) empfindlichen Beschichtung, – Projizieren zumindest eines Abschnitts des mindestens einen Retikels (22 _i) auf den mindestens einen Wafer (25 _i) mit Hilfe des Projektionsbelichtungssystems (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, – Entwickeln der mit der Beleuchtungsstrahlung (5) belichteten lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer (25 _i).
Bauelement, hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 16.