DE102014226921A1 - The radiation source module - Google Patents

The radiation source module Download PDF

Info

Publication number
DE102014226921A1
DE102014226921A1 DE102014226921.0A DE102014226921A DE102014226921A1 DE 102014226921 A1 DE102014226921 A1 DE 102014226921A1 DE 102014226921 A DE102014226921 A DE 102014226921A DE 102014226921 A1 DE102014226921 A1 DE 102014226921A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output beam
radiation source
single output
jets
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102014226921.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Patra
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102014226921.0A priority Critical patent/DE102014226921A1/en
Priority to TW104141256A priority patent/TWI701517B/en
Priority to TW104142237A priority patent/TWI687777B/en
Priority to PCT/EP2015/081166 priority patent/WO2016102671A1/en
Priority to CN201580070811.1A priority patent/CN107111247B/en
Priority to PCT/EP2015/081169 priority patent/WO2016102673A1/en
Priority to JP2017534347A priority patent/JP6684284B2/en
Priority to KR1020177020047A priority patent/KR102527512B1/en
Publication of DE102014226921A1 publication Critical patent/DE102014226921A1/en
Priority to US15/626,977 priority patent/US10288894B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70208Multiple illumination paths, e.g. radiation distribution devices, microlens illumination systems, multiplexers or demultiplexers for single or multiple projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

Ein Strahlungsquellenmodul (2) für ein Beleuchtungssystem (19) eines Projektionsbelichtungssystems (1) mit einer Mehrzahl M von Scannern (3i) umfasst eine Auskoppeloptik (9) mit mindestens einem Mittel zur Aufteilung eines Sammel-Ausgabestrahls (8) mit einer Gesamtintensität in eine Mehrzahl (M) von Einzel-Ausgabestrahlen (10i) mit Einzelintensitäten, wobei das Mittel zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls (8) ein Mittel zur Variation eines Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10i) umfasst.A radiation source module (2) for an illumination system (19) of a projection exposure system (1) having a plurality M of scanners (3i) comprises a coupling-out optical system (9) having at least one means for dividing a collective output beam (8) into a plurality of total intensity (M) of single output beams (10i) having single intensities, wherein the means for dividing the collection output beam (8) comprises means for varying a division ratio of the total intensity of the collection output beam (8) into the single intensities of the single output beams (10i) includes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlungsquellenmodul, insbesondere ein Strahlungsquellenmodul für ein Beleuchtungssystem eines Projektionsbelichtungssystems mit einer Mehrzahl von Scannern. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Beleuchtungssystem für ein Projektionsbelichtungssystem mit einer Mehrzahl von Scannern. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Aufteilung von Beleuchtungsstrahlung einer gemeinsamen Strahlungsquelle auf eine Mehrzahl von Scannern. Schließlich betrifft die Erfindung ein Projektionsbelichtungssystem für die Projektionslithographie, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Bauelement.The invention relates to a radiation source module, in particular a radiation source module for an illumination system of a projection exposure system with a plurality of scanners. The invention further relates to a lighting system for a projection exposure system with a plurality of scanners. In addition, the invention relates to a method for controlling the distribution of illumination radiation of a common radiation source to a plurality of scanners. Finally, the invention relates to a projection exposure system for projection lithography, to a method for producing a microstructured or nanostructured component, and to a component produced by this method.

Die Beleuchtungsstrahlung, welche bei der Projektionsbelichtung zur Abbildung einer Struktur auf einem Wafer verwendet wird, kann Schwankungen unterliegen. Derartige Schwankungen können dazu führen, dass der Wafer ungleichmäßig belichtet wird.The illumination radiation used in the projection exposure to image a pattern on a wafer may be subject to variations. Such variations can cause the wafer to be exposed unevenly.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Strahlungsquellenmodul, insbesondere ein Strahlungsquellenmodul für ein Beleuchtungssystem eines Projektionsbelichtungssystems mit einer Mehrzahl von Scannern, zu verbessern. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Auskoppeloptik zur Aufteilung eines gemeinsamen Sammel-Ausgabestrahls in Scanner-spezifische Einzel-Ausgabestrahlen zu verbessern. Die Auskoppeloptik bildet insbesondere ein Bestandteil des Strahlungsquellenmoduls.It is an object of the invention to improve a radiation source module, in particular a radiation source module for an illumination system of a projection exposure system with a plurality of scanners. In particular, it is an object of the invention to improve a coupling-out optical system for dividing a common collective output beam into scanner-specific single output beams. The coupling-out optical system forms in particular a component of the radiation source module.

Diese Aufgabe wird durch eine Auskoppeloptik gelöst, bei welcher das Mittel zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls in Einzel-Ausgabestrahlen ein Mittel zur Variation eines Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen umfasst.This object is achieved by a coupling-out optical system in which the means for dividing the collective output beam into single output beams comprises means for varying a distribution ratio of the total intensity of the collective output beam into the individual intensities of the single output beams.

Als Auskoppeloptik wird hierbei die optische Einrichtung bezeichnet, welche zur Aufteilung eines von einer gemeinsamen Strahlungsquelleneinheit emittierten Rohstrahls mit Beleuchtungsstrahlung, gegebenenfalls nach dessen Formung zu einem Sammel-Ausgabestrahl, in Einzel-Ausgabestrahlen dient, wobei jeder der Einzel-Ausgabestrahlen einem spezifischen Scanner, insbesondere einer spezifischen Strahlführungsoptik, zugeordnet ist. Unterschiedliche Einzel-Ausgabestrahlen dienen jeweils der Beleuchtung unterschiedlicher Objektfelder, insbesondere räumlich separater Objektfelder.In this case, the optical device which serves to split a raw beam emitted from a common radiation source unit with illumination radiation, if appropriate after it has been formed into a collective output beam, into single output jets is referred to as a coupling-out optical system, each of the individual output jets being exposed to a specific scanner, in particular one specific beam guiding optics, is assigned. Different individual output beams each serve to illuminate different object fields, in particular spatially separate object fields.

Der Sammel-Ausgabestrahl kann in mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens zehn Einzel-Ausgabestrahlen aufgeteilt werden. Die Anzahl der Einzel-Ausgabestrahlen entspricht insbesondere gerade der Anzahl der Scanner des Projektionsbelichtungssystems. Diese Anzahl liegt bei höchstens 30.The collecting output beam can be divided into at least two, in particular at least three, in particular at least five, in particular at least eight, in particular at least ten individual output jets. The number of individual output beams corresponds in particular to the number of scanners of the projection exposure system. This number is at most 30.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich durch die Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen die Stabilität der scanintegrierten Intensität der Beleuchtung der einzelnen Objektfelder und damit die Dosisstabilität zur Beleuchtung der Wafer verbessern lässt.According to the invention, it has been recognized that the stability of the scan-integrated intensity of the illumination of the individual object fields and thus the dose stability for illuminating the wafers can be improved by varying the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam in individual intensities of the individual output beams.

Die Auskoppeloptik umfasst insbesondere ein Mittel zur zeitlichen Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen. Das Aufteilungsverhältnis kann insbesondere gezielt gesteuert variiert werden. Es kann auch periodisch variiert werden. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es für die Dosisstabilität bei der Belichtung des Wafers weniger auf die Stabilität der instantanen Beleuchtung desselben, sondern vielmehr auf die Stabilität der scanintegrierten Gesamtintensität bei der Belichtung des Wafers ankommt. Durch eine Variation, insbesondere eine zeitliche Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität in die Einzelintensitäten kann die Dosisstabilität insgesamt wesentlich verbessert werden.In particular, the coupling-out optical system comprises a means for temporally varying the distribution ratio of the total intensity of the collective output beam into the individual intensities of the single output beams. The distribution ratio can be varied in a targeted manner in particular. It can also be varied periodically. According to the invention, it has been recognized that the dose stability during exposure of the wafer depends less on the stability of the instantaneous illumination of the wafer, but rather on the stability of the scan-integrated overall intensity during the exposure of the wafer. By a variation, in particular a temporal variation of the distribution ratio of the total intensity into the individual intensities, the overall dose stability can be substantially improved.

Eine Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität kann durch gezielte Abschwächung eines oder mehrerer, insbesondere einer gezielten Auswahl, der Einzel-Ausgabestrahlen erreicht werden. Eine Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität kann auch eine Umverteilung der Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen umfassen, das heißt, dass ein Teil der Einzelintensität eines der Einzel-Ausgabestrahlen gezielt einem anderen der Einzel-Ausgabestrahlen zugeführt wird.A variation of the distribution ratio of the total intensity can be achieved by targeted attenuation of one or more, in particular a targeted selection, of the single output beams. A variation of the division ratio of the total intensity may also include a redistribution of the intensities of the single output beams, that is, a part of the single intensity of one of the single output beams is selectively supplied to another of the single output beams.

Die Variation kann insbesondere zeitlich gesteuert erfolgen.The variation can in particular be timed.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Mittel zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls in Einzel-Ausgabestrahlen mindestens ein Strahlführungs-Element, welches derart ausgebildet ist, dass es in Abhängigkeit seiner relativen Lage zum Sammel-Ausgabestrahl zu Aufteilungen des Sammel-Ausgabestrahls in Einzel-Ausgabestrahlen führt, bei welchem die Verteilung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls auf die Einzel-Ausgabestrahlen unterschiedlich ist. Das Strahlführungs-Element ist insbesondere verlagerbar, insbesondere aktuierbar verlagerbar. Es kann auch periodisch verlagerbar sein. Anstelle des Strahlführungs-Elements kann auch der Sammel-Ausgabestrahl verlagerbar sein. Es ist insbesondere vorgesehen, die Auftreffposition des Ausgabestrahls auf das Strahlführungs-Element variabel, insbesondere gesteuert verlagerbar, auszubilden. Mit Hilfe eines derartigen Strahlführungs-Elements ist eine gezielte Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen auf einfache Weise möglich. Ein derartiges Strahlführungs-Element ermöglicht außerdem eine einfache Steuerung der Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität auf die Einzelintensitäten.According to one aspect of the invention, the means for dividing the collecting output beam into single output jets comprises at least one beam guiding element, which is designed such that it is in Dependence of its relative position to the collection output beam results in divisions of the collection output beam into single output beams, in which the distribution of the total intensity of the collection output beam to the single output beams is different. The beam guiding element is in particular displaceable, in particular actuatable displaceable. It can also be displaced periodically. Instead of the beam guiding element, the collecting output beam can also be displaceable. In particular, it is provided that the impact position of the output beam on the beam guidance element is variable, in particular controllably displaceable, in the form of a train. With the aid of such a beam-guiding element, a targeted variation of the distribution ratio of the total intensity of the collective output beam into the individual intensities of the single output beams is possible in a simple manner. Such a beam-guiding element also allows easy control of the variation of the distribution ratio of the total intensity to the individual intensities.

Das Strahlführungs-Element wird auch als Trennungskomponente bezeichnet. Die Trennungskomponente umfasst insbesondere mindestens ein strahlungsreflektierendes Element. Sie umfasst außerdem mindestens ein verlagerbares, insbesondere mindestens ein aktuierbar verlagerbares Element. Das mindestens eine verlagerbare Element kann identisch zu dem mindestens einen strahlungsreflektierenden Element sein. Es kann sich auch um unterschiedliche, separate Elemente handeln.The beam-guiding element is also called a separation component. The separation component comprises in particular at least one radiation-reflecting element. It also comprises at least one displaceable, in particular at least one actuatable displaceable element. The at least one displaceable element may be identical to the at least one radiation-reflecting element. They can also be different, separate elements.

Das mindestens eine verlagerbare Element kann mittels eines Piezo-Aktuators verlagert werden. Piezo-Aktuatoren erlauben eine präzise und sehr schnelle Verlagerung. Die Verlagerung kann schneller als 1 ms, insbesondere schneller als 100 μs, insbesondere schneller als 10 μs erfolgen. Mittels eines Piezo-Aktuators und einer Achse kann eine Drehverlagerung beziehungsweise Verkippung erreicht werden. Mittels zweier entgegengesetzt angesteuerter Piezo-Aktuatoren kann eine Verkippung erreicht werden. Mittels eines elektromagnetischen Aktuators, zum Beispiel eines Tauchspulenantriebs, kann eine Verlagerung um große Distanzen erfolgen. Die Verlagerung kann insbesondere um mindestens 100 μm, insbesondere 1 mm, insbesondere 10 mm erfolgen.The at least one displaceable element can be displaced by means of a piezoactuator. Piezo actuators allow a precise and very fast displacement. The displacement can take place faster than 1 ms, in particular faster than 100 μs, in particular faster than 10 μs. By means of a piezo actuator and an axis, a rotational displacement or tilting can be achieved. By means of two oppositely controlled piezo actuators tilting can be achieved. By means of an electromagnetic actuator, for example a plunger drive, a displacement can take place over great distances. The displacement can be carried out in particular by at least 100 .mu.m, in particular 1 mm, in particular 10 mm.

Der Aktuator ist vorzugsweise vakuumtauglich, das heißt Vakuum ist seinem Betrieb nicht unzuträglich. Vorzugsweise gast der Aktuator nicht aus, das heißt er gibt keine gasförmigen Substanzen ab, zumindest keine Gase, die unter EUV-Strahlung chemisch reagieren oder aktiviert werden können. Vorzugsweise führt die Bewegung des Aktuators und/oder der durch den Aktuator bewegten Komponente nicht dazu, dass keine kleinen Partikel eines festen Materials freigesetzt werden, insbesondere keine Partikel mit Größen zwischen 1 nm und 1 μm.The actuator is preferably suitable for vacuum, that is, vacuum is not detrimental to its operation. Preferably, the actuator does not emanate, that is, it does not emit gaseous substances, at least no gases that can chemically react or be activated under EUV radiation. Preferably, the movement of the actuator and / or the component moved by the actuator does not lead to the release of small particles of a solid material, in particular no particles with sizes between 1 nm and 1 μm.

Das strahlungsreflektierende Element der Trennungskomponente ist in einer Richtung größer als die durch den Sammel-Ausgabestrahl bewirkte instantane Ausleuchtung auf ihm. Der Sammel-Ausgabestrahl führt somit zur Ausleuchtung lediglich eines Teilbereichs des strahlungsreflektierenden Elements der Trennungskomponente. Der Teilbereich macht insbesondere höchstens 50%, insbesondere höchstens 20%, insbesondere höchstens 10%, insbesondere höchstens 5% der gesamten Reflexionsfläche des strahlungsreflektierenden Elements der Trennungskomponente aus.The radiation-reflecting element of the separation component is larger in one direction than the instantaneous illumination caused by the collection output beam on it. The collection output beam thus leads to the illumination of only a portion of the radiation-reflecting element of the separation component. In particular, the subregion makes up at most 50%, in particular at most 20%, in particular at most 10%, in particular at most 5%, of the entire reflection surface of the radiation-reflecting element of the separation component.

Der Teilbereich des strahlungsreflektierenden Elements, welcher vom Sammel-Ausgabestrahl ausgeleuchtet wird, umfasst seinerseits unterschiedliche strahlungsreflektierende Bereiche, welche den unterschiedlichen Scannern zugeordnet sind, das heißt welche zur Überführung bestimmter der Einzel-Ausgabestrahlen zu bestimmten Scannern führen.The portion of the radiation-reflecting element which is illuminated by the collection output beam, in turn, comprises different radiation-reflecting regions which are assigned to the different scanners, that is, which lead to the transfer of certain of the individual output beams to specific scanners.

Unterschiedliche Teilbereiche des strahlungsreflektierenden Elements der Trennungskomponente unterscheiden sich beispielsweise durch die relative Größe der unterschiedlichen, den unterschiedlichen Scannern zugeordneten Bereiche. Durch eine Verlagerung des Sammel-Ausgabestrahls relativ zum strahlungsreflektierenden Element der Trennungskomponente kann daher auf einfache Weise das Aufteilungsverhältnis des Sammel-Ausgabestrahls auf die Einzel-Ausgabestrahlen variiert werden. Details und Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung unterschiedlicher Ausführungsbeispiele.Different partial regions of the radiation-reflecting element of the separation component differ, for example, by the relative size of the different regions assigned to the different scanners. Therefore, by shifting the collection output beam relative to the radiation-reflective element of the separation component, the distribution ratio of the collection output beam to the single output beams can be easily varied. Details and details emerge from the description of different embodiments.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Strahlungsquellenmodul eine Einrichtung zur periodischen Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen. Die Variation des Aufteilungsverhältnisses weist insbesondere eine Periode TVar auf, welche höchstens 10 ms, insbesondere höchstens 5 ms, insbesondere höchstens 3 ms, insbesondere höchstens 2 ms, insbesondere höchstens 1 ms, insbesondere höchstens 0,5 ms, insbesondere höchstens 0,3 ms, insbesondere höchstens 0,2 ms, insbesondere höchstens 0,1 ms, insbesondere höchstens 0,05 ms, insbesondere höchstens 0,03 ms, insbesondere höchstens 0,02 ms, insbesondere höchstens 0,01 ms beträgt.According to one aspect of the invention, the radiation source module comprises means for periodically varying the division ratio of the total intensity of the collection output beam into the individual intensities of the single output beams. In particular, the variation of the division ratio has a period T Var which is at most 10 ms, in particular at most 5 ms, in particular at most 3 ms, in particular at most 2 ms, in particular at most 1 ms, in particular at most 0.5 ms, in particular at most 0.3 ms , in particular at most 0.2 ms, in particular at most 0.1 ms, in particular at most 0.05 ms, in particular at most 0.03 ms, in particular at most 0.02 ms, in particular at most 0.01 ms.

Die Periode TVar der Variation des Aufteilungsverhältnisses ist insbesondere kürzer als die Zeit TScan, welche ein Punkt auf dem Wafer benötigt, um den Scanschlitz zu durchlaufen. Es gilt insbesondere: TVar:TScan ≤ 1, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,5, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,3, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,3, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,2, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,1, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,05, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,03, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,02, insbesondere TVar:TScan ≤ 0,01. The period T Var of the distribution ratio variation is, in particular, shorter than the time T Scan , which requires a point on the wafer to pass through the scan slot. In particular: T Var : T Scan ≦ 1, in particular T Var : T Scan ≦ 0.5, in particular T Var : T Scan ≦ 0.3, in particular T Var : T Scan ≦ 0.3, in particular T Var : T Scan ≤ 0.2, in particular T Var : T Scan ≤ 0.1, in particular T Var : T Scan ≤ 0.05, in particular T Var : T Scan ≤ 0.03, in particular T Var : T Scan ≤ 0.02, in particular T Var : T Scan ≤ 0.01.

Hierdurch wird sichergestellt, dass die scanintegrierte Dosis zur Beleuchtung eines beliebigen Punktes auf dem Wafer konstant gehalten werden kann.This ensures that the scan-integrated dose can be kept constant to illuminate any point on the wafer.

Vorzugsweise ist die Zeit TScan, welche ein Punkt auf dem Wafer benötigt, um den Scanschlitz zu durchlaufen, gerade ein ganzzahliges Vielfaches der Periode TVar. Alternativ und/oder zusätzlich hierzu ist die Scanzeit TScan wesentlich größer als die Periode TVar, insbesondere TScan:TVar ≥ 100, insbesondere TScan:TVar ≥ 1000. Auch hierdurch wird erreicht, dass jeder Bereich auf dem Wafer im Wesentlichen mit einer über die gesamte Periode der Variation des Aufteilungsverhältnisses gemittelten Dosis beleuchtet wird.Preferably, the time T scan , which takes a point on the wafer to pass through the scan slot, is just an integer multiple of the period T Var . Alternatively and / or in addition thereto, the scan time T scan is substantially greater than the period T Var , in particular T Scan : T Var ≥ 100, in particular T Scan : T Var ≥ 1000. This also ensures that each area on the wafer substantially is illuminated with a dose averaged over the entire period of variation of the division ratio.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Strahlungsquellenmodul mindestens ein Mittel zur Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls.According to a further aspect of the invention, the radiation source module comprises at least one means for controlling the overall intensity of the collection output beam.

Durch eine Steuerung der Gesamtintensität lässt sich die absolute Strahlungsdosis zur Belichtung des Wafers steuern. Die Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls ist sehr schnell möglich. Sie kann insbesondere mit einer Frequenz von mindestens 10 kHz, insbesondere mindestens 100 kHz, insbesondere mindestens 1 MHz, insbesondere mindestens 10 MHz, insbesondere mindestens 100 MHz, insbesondere 1 GHz gesteuert werden. Die absolute Strahlungsdosis ist präzise regelbar. Sie ist insbesondere mit einer Genauigkeit von besser als 1%, insbesondere besser als 1‰, insbesondere besser als 0,1‰ regelbar. Eine derart hohe Genauigkeit kann insbesondere mit Hilfe einer Rückkopplungsschleife erreicht werden.By controlling the total intensity, the absolute radiation dose for exposure of the wafer can be controlled. The control of the total intensity of the collection output beam is possible very quickly. It can be controlled in particular with a frequency of at least 10 kHz, in particular at least 100 kHz, in particular at least 1 MHz, in particular at least 10 MHz, in particular at least 100 MHz, in particular 1 GHz. The absolute radiation dose is precisely adjustable. In particular, it can be controlled with an accuracy of better than 1%, in particular better than 1 ‰, in particular better than 0.1 ‰. Such high accuracy can be achieved in particular by means of a feedback loop.

Die Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls kann mit Hilfe einer Strahlformungsoptik, welche insbesondere zur Formung des Sammel-Ausgabestrahls aus einem von der Strahlungsquelleneinheit emittierten Rohstrahl mit Beleuchtungsstrahlung dient, erzielt werden.The control of the total intensity of the collecting output beam can be achieved with the aid of a beam shaping optical system, which serves in particular for shaping the collecting output beam from a raw beam with illumination radiation emitted by the radiation source unit.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Strahlungsquelle selbst, insbesondere zur Erzeugung des Rohstrahls, steuerbar. Die Strahlungsquelle, bei welcher es sich auch um eine Strahlungsquellen-Einheit mit einer oder mehreren Strahlungsquellen handeln kann, dient insbesondere zur Erzeugung eines Rohstrahls mit einer steuerbaren Gesamtintensität ISQ der Strahlungsquelle, wobei die Gesamtintensität ISQ des von der Strahlungsquelle emittierten Rohstrahls mit einer Frequenz von mindestens 10 kHz, insbesondere mindestens 100 kHz, insbesondere mindestens 1 MHz, insbesondere mindestens 10 MHz, insbesondere mindestens 100 MHz, insbesondere 1 GHz steuerbar ist.According to one aspect of the invention, the radiation source itself, in particular for generating the raw beam, controllable. The radiation source, which may also be a radiation source unit with one or more radiation sources, serves in particular for generating a raw beam having a controllable total intensity I SQ of the radiation source, the total intensity I SQ of the raw beam emitted by the radiation source having a frequency of at least 10 kHz, in particular at least 100 kHz, in particular at least 1 MHz, in particular at least 10 MHz, in particular at least 100 MHz, in particular 1 GHz is controllable.

Bei der Strahlungsquelle handelt es sich insbesondere um eine EUV-Strahlungsquelle, das heißt um eine Strahlungsquelle, welche Beleuchtungsstrahlung im EUV-Bereich, insbesondere im Wellenlängenbereich von 2 nm bis 30 nm, insbesondere im Wellenlängenbereich von 2 nm bis 15 nm, insbesondere Beleuchtungsstrahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm oder 6,7 nm, emittiert.In particular, the radiation source is an EUV radiation source, that is to say a radiation source which has illumination radiation in the EUV range, in particular in the wavelength range from 2 nm to 30 nm, in particular in the wavelength range from 2 nm to 15 nm, in particular illumination radiation with a Wavelength of 13.5 nm or 6.7 nm, emitted.

Bei der Strahlungsquelle kann es sich insbesondere um einen Freie Elektronen-Laser (FEL) oder um eine Synchrotron-basierte Strahlungsquelle handeln. Derartige Strahlungsquellen sind insbesondere für Beleuchtungssysteme für Projektionsbelichtungssysteme mit einer Mehrzahl von Scannern vorteilhaft. Sie eignen sich insbesondere zur Erzeugung eines Sammel-Ausgabestrahls mit einer hohen Gesamtintensität Sie sind insbesondere sehr schnell steuerbar.In particular, the radiation source may be a free electron laser (FEL) or a synchrotron-based radiation source. Such radiation sources are particularly advantageous for illumination systems for projection exposure systems with a plurality of scanners. They are particularly suitable for generating a collection output beam having a high overall intensity. In particular, they are very quickly controllable.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die von der Strahlungsquelleneinheit, insbesondere von der Strahlungsquelle, emittierte Gesamtintensität ISQ der Beleuchtungsstrahlung mit einer Frequenz fS steuerbar, welche mindestens so groß ist wie das Produkt der Anzahl M der Einzel-Ausgabestrahlen und dem Kehrwert der Periode TVar der Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in die Einzel-Ausgabestrahlen, fS ≥ M·1/Tvar.According to one aspect of the invention, the total intensity I SQ of the illumination radiation emitted by the radiation source unit, in particular by the radiation source, can be controlled with a frequency f S which is at least as great as the product of the number M of individual output beams and the reciprocal of the period T Var of the variation of the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam into the single output beams, f S ≥ M × 1 / T var .

Dies ist auf besonders einfache Weise möglich, sofern die Strahlungsquelle Strahlungspulse mit mindestens einer vorgegebenen Pulsfrequenz emittiert. Die Pulsfrequenz fPuls der Strahlungsquelle liegt insbesondere im Bereich von 100 kHz bis 10 GHz. Sie beträgt insbesondere mindestens 1 MHz, insbesondere mindestens 10 MHz.This is possible in a particularly simple manner if the radiation source emits radiation pulses having at least one predetermined pulse frequency. The pulse frequency f pulse of the radiation source is in particular in the range of 100 kHz to 10 GHz. It is in particular at least 1 MHz, in particular at least 10 MHz.

Mit der Bezeichnung fVar = 1/TVar gilt insbesondere: fPuls:fVar ≥ M, insbesondere fPuls:fVar ≥ 10 M, insbesondere fPuls:fVar ≥ M, insbesondere fPuls:fVar ≥ 1000 M, insbesondere fPuls:fVar ≥ 104 M, insbesondere fPuls:fVar ≥ 105 M, insbesondere fPuls:fVar ≥ 106 M. With the designation f Var = 1 / T Var, the following applies in particular: f pulse : f Var ≥ M, in particular f pulse : f Var ≥ 10 M, in particular f pulse : f Var ≥ M, in particular f pulse : f Var ≥ 1000 M, in particular f pulse : f Var ≥ 10 4 M, in particular f pulse : f Var ≥ 10 5 M, in particular f pulse : f Var ≥ 10 6 M.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Strahlungsquellenmodul eine Strahlformungsoptik zur Formung des Sammel-Ausgabestrahls aus dem von der Strahlungsquellen-Einheit, insbesondere der Strahlungsquelle, emittierten Rohstrahl mit Beleuchtungsstrahlung. Die mit Hilfe der Strahlformungsoptik ist aus dem Rohstrahl ein Sammel-Ausgabestrahl mit einem bestimmten Intensitätsprofil, insbesondere ein Sammel-Ausgabestrahl mit einem bestimmten Querschnitt und/oder einer bestimmten Divergenz erzeugbar. Der Sammel-Ausgabestrahl kann insbesondere derart geformt werden, dass er einen länglichen, insbesondere einen streifenförmigen, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt aufweist, dessen längere Seite gerade einer Seitenlänge der Trennungskomponente entspricht, während er in Richtung senkrecht hierzu deutlich geringere Abmessungen aufweist als die Trennungskomponente in der entsprechenden Richtung. Die kürzere Seite ist insbesondere höchstens 0,5-mal so lang, insbesondere höchstens 0,3-mal so lang, insbesondere höchstens 0,1-mal so lang, insbesondere höchstens 1/M-mal so lang, wie die entsprechende Richtung der Trennungskomponente.According to a further aspect of the invention, the radiation source module comprises beam shaping optics for shaping the collection output beam from the raw beam with illumination radiation emitted by the radiation source unit, in particular the radiation source. With the aid of the beam shaping optical system, a collective output beam with a specific intensity profile, in particular a collective output beam with a specific cross section and / or a specific divergence, can be generated from the raw beam. The collecting output beam can in particular be shaped so that it has an elongated, in particular a strip-shaped, in particular a rectangular cross-section whose longer side corresponds to just one side length of the separation component, while in the direction perpendicular thereto has significantly smaller dimensions than the separation component in the corresponding direction. In particular, the shorter side is at most 0.5 times as long, in particular at most 0.3 times as long, in particular at most 0.1 times as long, in particular at most 1 / M times as long, as the corresponding direction of the separation component ,

Die Strahlformungsoptik kann eines oder mehrere Mittel zur Beeinflussung der Intensität des Sammel-Ausgabestrahls, insbesondere zur Abschwächung des Sammel-Ausgabestrahls, umfassen.The beam shaping optics may include one or more means for influencing the intensity of the collection output beam, in particular for attenuating the collection output beam.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Mittel zur Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in Abhängigkeit vom Mittel zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls in Einzel-Ausgabestrahlen steuerbar, insbesondere regelbar.According to a further aspect of the invention, the means for controlling the total intensity of the collecting output beam in dependence on the means for dividing the collecting output beam into individual output jets is controllable, in particular controllable.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es zur Steuerung der Strahlungsdosis, welche zur Belichtung des Wafers genutzt wird, insbesondere zur Sicherstellung der Dosisstabilität, vorteilhaft ist, die relative Dosis der Einzel-Ausgabestrahlen, das heißt das Verhältnis der Strahlungsdosen in unterschiedlichen Scannern, und die absolute Strahlungsdosis separat zu steuern. Die Steuerung der absoluten Strahlungsdosis kann hierbei über die Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls auf einfache Weise erreicht werden. Die Gesamtintensität kann insbesondere zeitlich in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Aufteilungen des Sammel-Ausgabestrahls in Einzel-Ausgabestrahlen gesteuert werden. Es ist insbesondere möglich, die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls während bestimmter Intervalle der Periode TVar zu erhöhen oder zu verringern. Hierdurch kann erreicht werden, dass jeder der Scanner im zeitlichen Mittel, das heißt über eine Periode TVar gemittelt, eine vorbestimmte Strahlungsdosis zur Belichtung des Wafers erhält.According to the invention, it has been recognized that it is advantageous for controlling the radiation dose, which is used for exposure of the wafer, in particular for ensuring the dose stability, the relative dose of the single output jets, that is the ratio of the radiation doses in different scanners, and the absolute radiation dose to steer separately. The control of the absolute radiation dose can be achieved in a simple manner by controlling the overall intensity of the collection output beam. In particular, the total intensity can be controlled in time as a function of the different divisions of the collective output beam into single output beams. In particular, it is possible to increase or decrease the overall intensity of the collection output beam during certain intervals of the period T Var . In this way, it can be achieved that each of the scanners receives a predetermined radiation dose for the exposure of the wafer averaged over time, that is to say averaged over a period T Var .

Die Strahlungsdosis zur Belichtung des Wafers hängt direkt mit der Einzelintensität des jeweiligen Einzel-Ausgabestrahls zusammen. Die Steuerung der Strahlungsdosis entspricht somit direkt der Steuerung der jeweiligen Intensität.The radiation dose for exposure of the wafer is directly related to the single intensity of the respective single output beam. The control of the radiation dose thus corresponds directly to the control of the respective intensity.

Die Intensität der von der Strahlungsquelle emittierten Beleuchtungsstrahlung ist bei einer konstanten Pulsenergie direkt proportional zur Pulsfrequenz der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlungspulse. Die Intensität der von der Strahlungsquelle emittierten Beleuchtungsstrahlung lässt sich besonders einfach über die Pulsfrequenz der Strahlungsquelle steuern.The intensity of the illumination radiation emitted by the radiation source is directly proportional to the pulse frequency of the radiation pulses emitted by the radiation source at a constant pulse energy. The intensity of the illumination radiation emitted by the radiation source can be controlled particularly easily via the pulse frequency of the radiation source.

Das Mittel zur Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls kann im Strahlengang vor oder hinter der Strahlformungsoptik angeordnet sein. Es ist insbesondere möglich, die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls über die Pulsfrequenz der Strahlungsquelle, das heißt über die Pulsfrequenz des emittierten Rohstrahls, zu steuern.The means for controlling the overall intensity of the collective output beam can be arranged in the beam path in front of or behind the beam-shaping optical system. In particular, it is possible to control the overall intensity of the collective output beam via the pulse frequency of the radiation source, that is to say via the pulse frequency of the emitted raw beam.

Es ist auch möglich, die Intensität des Sammel-Ausgabestrahls nach oder während dessen Formung in der Strahlformungsoptik zu steuern, insbesondere zu verringern.It is also possible to control the intensity of the collective output beam after or during its formation in the beam-shaping optical system, in particular to reduce it.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Mittel zur Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in Abhängigkeit von einem Mittel zur Vorgabe von Soll-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen steuerbar, insbesondere regelbar. Die Gesamtintensität ISQ des von der Strahlungsquelle emittierten Rohstrahls und/oder des Sammel-Ausgabestrahls ist insbesondere in Abhängigkeit der Summe sämtlicher der Einzel-Sollintensitäten steuerbar, insbesondere regelbar.According to a further aspect of the invention, the means for controlling the overall intensity of the collection output beam is dependent on a means for specifying setpoint output. Intensities of the individual output beams controllable, in particular controllable. The total intensity I SQ of the raw beam emitted by the radiation source and / or of the collective output beam can be controlled, in particular regulated, in particular as a function of the sum of all of the individual desired intensities.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Mittel zur Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität in die Einzelintensitäten in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Verhältnis der Sollintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen steuerbar, insbesondere regelbar. Zur Steuerung der Gesamtintensität des Rohstrahls und/oder des Sammel-Ausgabestrahls und/oder zur Steuerung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses kann eine separate Steuereinheit, insbesondere eine rechnerunterstützte Steuereinheit, vorgesehen sein.According to a further aspect of the invention, the means for varying the division ratio of the total intensity into the individual intensities in dependence on a predetermined ratio of the desired intensities of the individual output jets is controllable, in particular controllable. For controlling the overall intensity of the raw beam and / or the collection output beam and / or for controlling the means for varying the division ratio, a separate control unit, in particular a computer-aided control unit, may be provided.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Anteil von mindestens 50% der Einzel-Ausgabestrahlen während mindestens 50% der Periode TVar Einzelintensitäten auf, welche mindestens 10% der mittleren Einzelintensität sämtlicher Einzel-Ausgabestrahlen betragen.According to another aspect of the invention, at least 50% of the single output jets have at least 50% of the period T Var individual intensities, which is at least 10% of the average single intensity of all the single output jets.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung besitzt ein Anteil von mindestens 50%, insbesondere mindestens 70%, insbesondere mindestens 90%, insbesondere 100%, der Einzel-Ausgabestrahlen eine Varianz, bestimmt über die Periode TVar, die kleiner als ein Viertel der quadrierten mittlerer Einzelintensität des betreffenden Einzel-Ausgabestrahls, bestimmt über die Periode TVar, ist.According to a further aspect of the invention, a proportion of at least 50%, in particular at least 70%, in particular at least 90%, in particular 100%, of the individual output beams has a variance, determined over the period T Var , which is smaller than a quarter of the squared average Single intensity of the respective single output beam, determined over the period T Var , is.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Beleuchtungssystem für ein Projektionsbelichtungssystem mit einer Mehrzahl von Scannern zu verbessern.Another object of the invention is to improve a lighting system for a projection exposure system with a plurality of scanners.

Diese Aufgabe wird durch ein Beleuchtungssystem mit einem Strahlungsquellenmodul gemäß der vorhergehenden Beschreibung und einer Mehrzahl M von Strahlführungsoptiken zur Führung der Einzel-Ausgabestrahlen zu unterschiedlichen Objektfeldern, insbesondere zu räumlich separaten Objektfeldern, gelöst.This object is achieved by an illumination system with a radiation source module according to the preceding description and a plurality M of beam guiding optics for guiding the individual output beams to different object fields, in particular to spatially separate object fields.

Die Vorteile ergeben sich aus denen des Strahlungsquellenmoduls.The advantages result from those of the radiation source module.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung der Aufteilung von Beleuchtungsstrahlung einer gemeinsamen Strahlungsquelle auf eine Mehrzahl von Scannern zu verbessern.Another object of the invention is to improve a method of controlling the distribution of illumination radiation from a common radiation source to a plurality of scanners.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:

  • – Bereitstellen eines Beleuchtungssystems gemäß der vorhergehenden Beschreibung,
  • – Vorgeben von Soll-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen,
  • – Bestimmen eines zeitlichen Verlaufs des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen in Abhängigkeit einer periodisch veränderlichen Einstellung des Mittels zur Variation dieses Aufteilungsverhältnisses,
  • – Bestimmen der mittleren Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen, insbesondere Bestimmen der mittleren Ist-Intensitäten am Eingang jedes der Scanner und/oder Bestimmen der mittleren Ist-Intensitäten, mit welchen die unterschiedlichen Objektfelder beleuchtet werden, wobei unter der mittleren Ist-Intensität jeweils die über eine Periode TVar gemittelte Intensität verstanden sein soll,
  • – Bestimmen von Korrekturfaktoren zur Anpassung der mittleren Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen an die vorgegebenen Soll-Intensitäten und
  • – Steuern der Gesamtintensität ISQ des Sammel-Ausgabestrahls in Abhängigkeit von den Korrekturfaktoren und in Abhängigkeit von der periodischen Veränderung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses. Hierbei kann die Gesamtintensität ISQ des Sammel-Ausgabestrahls insbesondere durch Steuerung der Strahlungsquelle, insbesondere durch Steuerung der Pulsfrequenz der Strahlungsquelle, erreicht werden.
This task is solved by a procedure with the following steps:
  • Providing a lighting system according to the preceding description,
  • Predetermining target intensities of the single output jets,
  • Determining a time profile of the distribution ratio of the total intensity of the collective output beam into the individual intensities of the single output beams as a function of a periodically variable setting of the means for varying this distribution ratio,
  • Determining the average actual intensities of each of the individual output beams, in particular determining the average actual intensities at the input of each of the scanners and / or determining the mean actual intensities with which the different object fields are illuminated, below the mean actual intensity in each case the intensity averaged over a period T Var should be understood,
  • Determining correction factors for adjusting the average actual intensities of each of the individual output beams to the predetermined desired intensities and
  • - controlling the total intensity I SQ of the collecting output beam in response to the correction factors and in response to the periodic variation of the means for varying the division ratio. In this case, the total intensity I SQ of the collective output beam can be achieved in particular by controlling the radiation source, in particular by controlling the pulse frequency of the radiation source.

Die Gesamt-Intensität des Sammel-Ausgabestrahls, insbesondere die Gesamt-Intensität des von der Strahlungsquelle emittierten Rohstrahls, kann insbesondere geregelt, insbesondere kontinuierlich geregelt werden.The total intensity of the collecting output beam, in particular the total intensity of the raw beam emitted by the radiation source, can be regulated in particular, in particular regulated continuously.

Die Gesamt-Intensität des Sammel-Ausgabestrahls kann insbesondere auch periodisch gesteuert werden. Sie kann insbesondere periodisch mit der Periode TVar und/oder innerhalb der Periode TVar zeitlich gesteuert werden. Es ist insbesondere möglich, die Periode TVar in eine Abfolge disjunkter Zeitintervalle aufzuteilen, in welchen die Gesamtintensität ISQ des Sammel-Ausgabestrahls konstant ist. Die Gesamtintensität ISQ des Sammel-Ausgabestrahls kann in den unterschiedlichen Teilintervallen der Periode TVar unterschiedlich sein.The total intensity of the collection output beam can be controlled in particular periodically. In particular, it can be time-controlled periodically with the period T Var and / or within the period T Var . In particular, it is possible to divide the period T Var into a sequence of disjoint time intervals in which the total intensity I SQ of the collection output beam is constant. The total intensity I SQ of the collection output beam may be different in the different subintervals of the period T Var .

Die Aufgabe wird außerdem durch ein Verfahren gelöst, bei welchem die Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen in Abhängigkeit der veränderlichen Einstellung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses bestimmt werden, sodann eine oder mehrere Einstellungen des Mittels zur Variation des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses bestimmt werden, um ein gewünschtes Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls auf die Einzel-Ausgabestrahlen zu erreichen, und dann mindestens eine dieser Einstellungen, insbesondere eine Abfolge dieser Einstellungen, eingestellt wird. Letzteres kann gesteuert, insbesondere geregelt geschehen.The object is also achieved by a method in which the actual intensities of each of the single output jets are determined in dependence on the variable setting of the divider ratio varying means, then one or more settings of the divisional variation means are determined in order to achieve a desired distribution ratio of the total intensity of the collection output beam to the single output beams, and then at least one of these settings, in particular a sequence of these settings, is set. The latter can be controlled, in particular regulated happen.

Auch bei diesem Verfahren kann es vorgesehen sein, die Gesamt-Intensität ISQ des Sammel-Ausgabestrahls zu steuern, insbesondere in Abhängigkeit von der Einstellung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen. In this method too it can be provided to control the total intensity I SQ of the collective output beam, in particular depending on the setting of the means for varying the distribution ratio of the total intensity of the collective output beam into the individual intensities of the single output beams.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Projektionsbelichtungssystem für die Projektionslithographie zu verbessern.Another object of the invention is to improve a projection exposure system for projection lithography.

Diese Aufgabe wird durch ein Projektionsbelichtungssystem mit einem Beleuchtungssystem gemäß der vorhergehenden Beschreibung und einer Mehrzahl M von Scannern gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus denen des Beleuchtungssystems.This object is achieved by a projection exposure system with a lighting system according to the preceding description and a plurality M of scanners. The advantages result from those of the lighting system.

Das erfindungsgemäße Projektionsbelichtungssystem ermöglicht es insbesondere, eine Mehrzahl von Scannern mit einer einzigen Strahlungsquelle, insbesondere einem FEL, stabil mit Beleuchtungsstrahlung zu versorgen. Das erfindungsgemäße Projektionsbelichtungssystem führt insbesondere zu einer verbesserten Dosisstabilität bei der Belichtung von Wafern in einer Mehrzahl von unabhängigen, separaten Scannern, welche von einer gemeinsamen Strahlungsquellen-Einheit mit Beleuchtungsstrahlung versorgt werden.The projection exposure system according to the invention makes it possible in particular to stably supply a plurality of scanners with a single radiation source, in particular a FEL, with illumination radiation. In particular, the projection exposure system according to the invention leads to improved dose stability in the exposure of wafers in a plurality of independent, separate scanners, which are supplied with illumination radiation by a common radiation source unit.

Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, ein Verfahren zur Herstellung mikro- oder nanostrukturierter Bauelemente sowie verfahrensgemäß hergestellte Bauelemente zu verbessern. Diese Aufgaben werden durch die Bereitstellung eines Projektionsbelichtungssystems gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus den vorhergehend beschriebenen.Further objects of the invention are to improve a method for producing micro- or nanostructured components as well as components produced according to the method. These objects are achieved by providing a projection exposure system as described above. The advantages result from the previously described.

Weitere Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung der Bestandteile eines Projektionsbelichtungssystems mit einer Mehrzahl von Scannern, 1 a schematic representation of the components of a projection exposure system with a plurality of scanners,

2 eine alternative schematische Darstellung des Projektionsbelichtungssystems mit einer Mehrzahl von Scannern, 2 an alternative schematic representation of the projection exposure system with a plurality of scanners,

3 eine weitere Alternative des Projektionsbelichtungssystems, 3 another alternative of the projection exposure system,

4 eine weitere schematische Darstellung des Projektionsbelichtungssystems mit Details eines Strahlungsquellenmoduls gemäß einer ersten Variante, 4 1 is a further schematic representation of the projection exposure system with details of a radiation source module according to a first variant,

5 eine Darstellung zur Erläuterung von Details des Strahlungsquellenmoduls mit einer zusätzlichen abbildenden Optik, 5 a representation for explaining details of the radiation source module with an additional imaging optics,

6 eine Ausschnittsvergrößerung der Trennungsplatte des Strahlungsquellenmoduls gemäß 5, 6 an enlarged detail of the separation plate of the radiation source module according to 5 .

7A bis 7D exemplarische Darstellungen alternativer Varianten der Trennungsplatte, 7A to 7D exemplary representations of alternative variants of the separation plate,

8 bis 10 weitere Alternativen der Trennungsplatte, 8th to 10 other alternatives of the separation plate,

11 bis 16 weitere Alternativen der Trennungsplatte als Gitterdarstellungen, 11 to 16 other alternatives of the separation plate as grid representations,

17 exemplarische Darstellungen der Effizienz der Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls in Einzel-Ausgabestrahlen in Abhängigkeit von der Anzahl der Scanner für unterschiedliche Einstellbereiche r, 17 exemplary representations of the efficiency of the distribution of the collective output beam into single output jets as a function of the number of scanners for different setting ranges r,

18 bis 23 exemplarische Darstellungen des Energieverlusts in Abhängigkeit einer maximalen Umverteilung u von Strahlungsintensität zwischen den einzelnen Einzel-Ausgabestrahlen für eine unterschiedliche Anzahl M von Scannern, 18 to 23 exemplary representations of the energy loss as a function of a maximum redistribution u of radiation intensity between the individual single output jets for a different number M of scanners,

24 eine Darstellung gemäß 4 einer alternativen Variante der Auskoppeloptik, 24 a representation according to 4 an alternative variant of the coupling-out optics,

25 und 26 Ausschnittsdetails aus der 24, 25 and 26 Details from the 24 .

27 eine Darstellung gemäß 26 mit einer alternativen Anordnung der unterschiedlichen Bereiche der Trennungsplatte, 27 a representation according to 26 with an alternative arrangement of the different regions of the separation plate,

28 und 29 Darstellungen gemäß 4 mit alternativen Varianten der Auskoppeloptik, 28 and 29 Representations according to 4 with alternative variants of the coupling-out optics,

30 eine Darstellung gemäß 5 einer weiteren Variante der Auskoppeloptik, 30 a representation according to 5 a further variant of the coupling-out optics,

31 eine weitere Variante der Auskoppeloptik gemäß 3, 31 a further variant of the coupling-out optics according to 3 .

32 bis 34B schematische Darstellungen zur Erläuterung des Verfahrens zur Anpassung der Leistung der Strahlungsquelle in Abhängigkeit von der Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls auf die Einzel-Ausgabestrahlen mit Hilfe der Auskoppeloptik, 32 to 34B schematic diagrams for explaining the method for adjusting the power of the radiation source as a function of the distribution of the collective output beam on the individual output beams by means of the coupling-out,

35 und 36 schematische Darstellungen zur Verdeutlichung weiterer Aspekte des Verfahrens zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls auf Einzel-Ausgabestrahlen, 35 and 36 schematic representations to illustrate further aspects of the method for dividing the collection output beam onto single output jets,

37 und 38 schematische Darstellungen unterschiedlicher Varianten der Trennungsplatte zur Verdeutlichung weiterer Aspekte der Erfindung, 37 and 38 schematic representations of different variants of the separation plate to illustrate further aspects of the invention,

39 und 40 schematische Darstellungen unterschiedlicher Varianten der Funktionen, welche das Aufteilungsverhältnis des Sammel-Ausgabestrahls in Einzel-Ausgabestrahlen über die Periode TVar beschreiben, 39 and 40 schematic representations of different variants of the functions which describe the distribution ratio of the collective output beam into single output beams over the period T Var ,

41 und 42 schematische Darstellungen von optischen Komponenten zur parallelen Versetzung eines Beleuchtungsstrahls, 41 and 42 schematic representations of optical components for the parallel displacement of an illumination beam,

43 eine schematische Darstellung einer Winkelvergrößerungskomponenten, und 43 a schematic representation of an angle magnification components, and

44A bis D schematische Darstellungen der Einzelfunktionen, welche jeweils die Abweichung des Flächeninhalts der Bereiche der Trennungsplatten gemäß den 7A bis 7B von einem Nominalwert darstellen. 44A to D schematic representations of the individual functions, each of which is the deviation of the area of the areas of the separation plates according to the 7A to 7B represent a nominal value.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 1 zunächst die wesentlichen Bestandteile eines Projektionsbelichtungssystems 1 beschrieben.The following are with reference to the 1 First, the essential components of a projection exposure system 1 described.

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.Subsequent division of the projection exposure system 1 subsystems primarily serve to delineate them. The subsystems can form separate structural subsystems. However, the division into subsystems does not necessarily have to be reflected in a constructive demarcation.

Das Projektionsbelichtungssystem 1 umfasst ein Strahlungsquellenmodul 2 und eine Mehrzahl von Scannern 3 i.The projection exposure system 1 includes a radiation source module 2 and a plurality of scanners 3 i .

Das Strahlungsquellenmodul 2 umfasst eine Strahlungsquelle 4 zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung 5.The radiation source module 2 includes a radiation source 4 for generating illumination radiation 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.At the radiation source 4 it is in particular a free electron laser (FEL). It can also be a synchrotron radiation source or a synchrotron radiation-based radiation source which generates coherent radiation with very high brilliance. As an example for such radiation sources on the US 2007/0152171 A1 and the DE 103 58 225 B3 directed.

Die Strahlungsquelle 4 hat beispielsweise eine mittlere Leistung im Bereich von 1 kW bis 35 kW. Sie weist eine Pulsfrequenz im Bereich von 10 MHz bis 10 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.The radiation source 4 For example, it has an average power in the range of 1 kW to 35 kW. It has a pulse rate in the range of 10 MHz to 10 GHz. Each individual radiation pulse may for example have an energy of 83 μJ. With a radiation pulse length of 100 fs, this corresponds to a radiation pulse power of 833 MW.

Die Strahlungsquelle 4 kann auch 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, besitzen.The radiation source 4 can also have a repetition rate in the kilohertz range, for example, of 100 kHz, or in the low megahertz range, for example at 3 MHz, in the middle megahertz range, for example at 30 MHz, in the upper megahertz range, for example at 300 MHz or in the gigahertz range, for example at 1.3 GHz , own.

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. At the radiation source 4 it is in particular an EUV radiation source. The radiation source 4 in particular emits EUV radiation in the wavelength range, for example between 2 nm and 30 nm, in particular between 2 nm and 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 20 μrad. Zur einfacheren Beschreibung von Lageverhältnissen werden im Folgenden 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. Der Rohstrahl 6 wird von der Strahlungsquelle 4 in eine bestimmte Richtung emittiert. Die Abweichung dieser Richtung von einer vorgegebenen Nominalrichtung wird im Folgenden auch als Pointing bezeichnet.The radiation source 4 emits the illumination radiation 5 in the form of a raw jet 6 , The raw beam 6 has a very small divergence. The divergence of the raw jet 6 may be less than 10 mrad, in particular less than 1 mrad, in particular less than 100 urad, in particular less than 20 urad. To simplify the description of positional relationships, coordinates of a Cartesian xyz coordinate system are used below. The x-coordinate regularly tightens a bundle cross-section of the illumination radiation with the y-coordinate 5 on. The z-direction runs regularly in the radiation direction of the illumination radiation 5 , In the area of the object plane 21 or the picture plane 24 the y-direction is parallel to a scan direction. The x-direction is perpendicular to the scan direction. The raw beam 6 is from the radiation source 4 emitted in a certain direction. The deviation of this direction from a given nominal direction is also referred to below as pointing.

Der Rohstrahl 6 kann einen Lichtleitwert aufweisen, welcher kleiner ist als 0,1 mm2, insbesondere kleiner als 0,01 mm2. Beim Lichtleitwert handelt es sich um das kleinste Volumen eines Phasenraums, welches 90% der Energie der von der Strahlungsquelle 2 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 enthält. Hierzu entsprechende Definitionen des Lichtleitwerts finden sich beispielsweise in der EP 1 072 957 A2 und der US 6 198 793 B1 .The raw beam 6 may have an optical conductivity which is less than 0.1 mm 2 , in particular less than 0.01 mm 2 . The optical conductivity is the smallest volume of a phase space, which is 90% of the energy of the radiation source 2 emitted illumination radiation 5 contains. Corresponding definitions of the light conductance can be found, for example, in US Pat EP 1 072 957 A2 and the US 6,198,793 B1 ,

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.The radiation source module 2 further comprises one of the radiation source 4 downstream beamforming optics 7 , The beam shaping optics 7 serves to generate a collection output beam 8th from the raw stream 6 , The collection output beam 8th has a very small divergence. The divergence of the collection output beam 8th may be less than 10 mrad, in particular less than 1 mrad, in particular less than 100 urad, in particular less than 10 urad.

Mittels der Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere der Durchmesser des Rohstrahls 6 beziehungsweise des Sammel-Ausgabestrahls 8 beeinflusst werden. Mittels der Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere eine Aufweitung des Rohstrahls 6 erreicht werden. Der Rohstrahl 6 kann mittels der Strahlformungsoptik 7 insbesondere um einen Faktor von mindestens 1,5, insbesondere mindestens 2, insbesondere mindestens 3, insbesondere mindestens 5, insbesondere mindestens 10 aufgeweitet werden. Der Aufweitungsfaktor ist insbesondere kleiner als 1000. Es ist auch möglich, den Rohstrahl 6 in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich stark aufzuweiten. Er kann insbesondere in einer x-Richtung stärker aufgeweitet werden als in einer y-Richtung. Hierbei entspricht die y-Richtung im Bereich des Objektfeldes 11 i der Scanrichtung. Die Divergenz des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann kleiner sein als die Divergenz, insbesondere kleiner als die halbe Divergenz, des Rohstrahls 6.By means of the beam shaping optics 7 in particular, the diameter of the raw jet 6 or the collection output beam 8th to be influenced. By means of the beam shaping optics 7 In particular, a widening of the raw jet 6 be achieved. The raw beam 6 can by means of the beam shaping optics 7 in particular by a factor of at least 1.5, in particular at least 2, in particular at least 3, in particular at least 5, in particular at least 10 are widened. In particular, the expansion factor is less than 1000. It is also possible to use the raw beam 6 expand differently in different directions. In particular, it can be widened more in an x-direction than in a y-direction. Here, the y-direction corresponds to the area of the object field 11 i the scanning direction. The divergence of the collection output beam 8th may be less than the divergence, especially less than half the divergence, of the raw beam 6 ,

Für weitere Details der Strahlformungsoptik 7 sei auf die DE 10 2013 223 935.1 verwiesen, die hiermit in die vorliegende Anmeldung integriert ist. Die Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere eine oder zwei Strahlformungsspiegelgruppen mit jeweils zwei Spiegeln aufweisen. Die Strahlformungsspiegelgruppen dienen insbesondere zur Strahlformung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in zueinander senkrechten Ebenen, welche parallel zur Ausbreitungsrichtung des Sammel-Ausgabestrahls 8 verlaufen.For further details of the beam shaping optics 7 be on the DE 10 2013 223 935.1 referred to, which is hereby incorporated into the present application. The beam shaping optics 7 may in particular have one or two beam-forming mirror groups each having two mirrors. The beam-forming mirror groups are used in particular for beam shaping of the collective output beam 8th in mutually perpendicular planes which are parallel to the propagation direction of the collection output beam 8th run.

Die Strahlformungsoptik 7 kann auch weitere Strahlformungsspiegel umfassen.The beam shaping optics 7 may also include other beam shaping mirrors.

Die Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere Zylinderspiegel, insbesondere mindestens einen konvexen und mindestens einen konkaven Zylinderspiegel, umfassen. Sie kann auch Spiegel mit einem Freiformprofil umfassen. Derartige Spiegel weisen jeweils ein Höhenprofil auf, welches nicht als Kegelschnitt darstellbar ist.The beam shaping optics 7 may in particular cylinder mirror, in particular at least one convex and at least one concave cylindrical mirror include. It can also include mirrors with a free-form profile. Such mirrors each have a height profile which can not be represented as a conic section.

Mittels der Strahlformungsoptik 7 kann außerdem das Intensitätsprofil des Rohstrahls 6 beeinflusst werden.By means of the beam shaping optics 7 can also the intensity profile of the raw beam 6 to be influenced.

Außerdem umfasst das Strahlungsquellenmodul 2 eine der Strahlformungsoptik 7 nachgeordnete, nachfolgend noch näher beschriebene, 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 Einzelausgabestrahlen 10 i sind jeweils einem der Scanner 3 i zugeordnet. Die Strahlenbündel der Einzelausgabestrahlen 10 i können jeweils eine Mehrzahl von separaten Teilstrahlen 12 i umfassen.In addition, the radiation source module comprises 2 one of the beam shaping optics 7 downstream, described in more detail below, coupling-out 9 , The decoupling optics 9 serves to generate several, namely n, single output jets 10 i (i = 1 to n) from the collection output beam 8th , The single output jets 10 i each form beam bundles for illuminating an object field 11 i . The single output jets 10 i are each one of the scanners 3 i assigned. The beams of the single output jets 10 i can each have a plurality of separate partial beams 12 i include.

Das Strahlungsquellenmodul 2 ist insbesondere in einem evakuierbaren Gehäuse angeordnet. The radiation source module 2 is arranged in particular in an evacuable housing.

Die Scanner 3 i umfassen jeweils eine Strahlführungsoptik 13 i und eine Projektionsoptik 14 i.The scanners 3 i each comprise a beam guiding optics 13 i and a projection optics 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.The beam guiding optics 13 i serves to guide the illumination radiation 5 , in particular the respective individual output beams 10 i to the object fields 11 i the single 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.The projection optics 14 i is used in each case to represent one in one of the object fields 11 i arranged Retikels 22 i in an image field 23 i , in particular one in the image field 23 i arranged 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.The radiation guidance optics 13 i comprises in the order of the beam path of the illumination radiation 5 each a deflection optics 15 i, coupling optics 16 i , in particular in the form of a focusing assembly, and an illumination optics 17 i . The coupling optics 16 In particular, i can also be designed as a Wolter type III collector.

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. Allgemein können die Auskoppeloptik 9 und die Umlenkoptiken 15 i eine Auskoppel-Umlenk-Einrichtung bilden.The deflection optics 15 i can also be used in the coupling-out optics 9 be integrated. The decoupling optics 9 may in particular be designed such that they the individual output jets 10 i already redirects in a desired direction. According to a variant can also on the deflection optics 15 i be waived altogether. In general, the coupling-out optics 9 and the deflection optics 15 i form a decoupling deflecting device.

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.For different variants of the deflection optics 15 i am for example on the DE 10 2013 223 935.1 referenced, which is hereby incorporated as part of the present application in this.

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 eine der Beleuchtungsoptiken 17 i.The coupling optics 16 i is used in particular for coupling the illumination radiation 5 , in particular one of the coupling-out optics 9 generated single output jets 10 i in each case one of the illumination optics 17 i .

Die Strahlführungsoptik 13 i bildet zusammen mit der Strahlformungsoptik 7 und der Auskoppeloptik 9 Bestandteile einer Beleuchtungseinrichtung 18.The beam guiding optics 13 i forms together with the beam shaping optics 7 and the decoupling optics 9 Components of a lighting device 18 ,

Die Beleuchtungseinrichtung 18 ist ebenso wie die Strahlungsquelle 4 Bestandteil eines Beleuchtungssystems 19.The lighting device 18 is as well as the radiation source 4 Part of a lighting system 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.Each of the lighting optics 17 i is one of the projection optics 14 i assigned. Together, the associated lighting optics 17 i and the projection optics 14 i also as optical system 20 i denotes.

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.The illumination optics 17 i is used in each case for the transfer of illumination radiation 5 to one in the object field 11 i in an object plane 21 arranged reticle 22 i . The projection optics 14 i is used to image the reticle 22 i , in particular for imaging structures on the reticle 22 i , on one in a picture box 23 i in an image plane 24 arranged wafers 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.The projection exposure system 1 in particular comprises at least two, in particular at least three, in particular at least four, in particular at least five in particular at least six, in particular at least seven, in particular at least eight, in particular at least nine, in particular at least ten scanners 3 i . The projection exposure system 1 can have up to twenty scanners 3 i include.

Die Scanner 3 i werden von dem gemeinsamen Strahlungsquellenmodul 2, insbesondere der gemeinsamen Strahlungsquelle 4, mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgt.The scanners 3 i are from the common radiation source module 2 , in particular the common radiation source 4 , with illumination radiation 5 provided.

Das Projektionsbelichtungssystem 1 dient zur Herstellung von mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauelementen, insbesondere elektronischen Halbleiter-Bauelementen.The projection exposure system 1 serves for the production of micro- or nanostructured components, in particular electronic semiconductor components.

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.The coupling optics 16 i is in the beam path between the radiation source module 2 , in particular the coupling-out optics 9 , and each one of the illumination optics 17 i arranged. It is designed in particular as a focusing assembly. It is used to transfer one of the individual output jets 10 i in an intermediate focus 26 i in an intermediate focus level 27 , The intermediate focus 26 i can in the region of a passage opening of a housing of the optical system 20 i or the scanner 3 i be arranged. The housing is in particular evacuated.

Die Beleuchtungsoptik 17 i umfasst jeweils einen ersten Facettenspiegel und einen zweiten Facettenspiegel, deren Funktion jeweils derjenigen entspricht, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beim ersten Facettenspiegel kann es sich insbesondere um einen Feldfacettenspiegel handeln. Beim zweiten Facettenspiegel kann es sich insbesondere um einen Pupillenfacettenspiegel handeln. Der zweite Facettenspiegel kann jedoch auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 17 i angeordnet sein. Dieser allgemeine Fall wird auch als spekularer Reflektor bezeichnet. The illumination optics 17 Each i comprises a first facet mirror and a second facet mirror whose function corresponds in each case to those known from the prior art. The first facet mirror may in particular be a field facet mirror. The second facet mirror may in particular be a pupil facet mirror. However, the second facet mirror may also be spaced apart from a pupil plane of the illumination optics 17 i be arranged. This general case is also called a specular reflector.

Die Facettenspiegel umfassen jeweils eine Vielzahl von Facetten. Beim Betrieb des Projektionsbelichtungssystems 1 ist jeder der ersten Facetten jeweils eine der zweiten Facetten zugeordnet.The facet mirrors each include a variety of facets. When operating the projection exposure system 1 Each of the first facets is assigned one of the second facets.

Die einander zugeordneten Facetten bilden jeweils einen Beleuchtungskanal der Beleuchtungsstrahlung 5 zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 i unter einem bestimmten Beleuchtungswinkel.The mutually associated facets each form an illumination channel of the illumination radiation 5 for illuminating the object field 11 i at a certain illumination angle.

Die kanalweise Zuordnung der zweiten Facetten zu den ersten Facetten erfolgt in Abhängigkeit einer gewünschten Beleuchtung, insbesondere eines vorgegebenen Beleuchtungssettings. Die Facetten des ersten Facettenspiegels können verlagerbar, insbesondere verkippbar, insbesondere mit jeweils zwei Kippfreiheitsgraden, ausgebildet sein. Die Facetten des ersten Facettenspiegels sind insbesondere zwischen unterschiedlichen Stellungen schaltbar. Sie sind in unterschiedlichen Schaltstellungen unterschiedlichen der zweiten Facetten zugeordnet. Es kann jeweils auch mindestens eine Schaltstellung der ersten Facetten vorgesehen sein, in welcher die auf sie auftreffende Beleuchtungsstrahlung 5 nicht zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 i beiträgt. Die Facetten des ersten Facettenspiegels können als virtuelle Facetten 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.The channel-wise assignment of the second facets to the first facets takes place as a function of a desired illumination, in particular of a predetermined illumination setting. The facets of the first facet mirror can be displaceable, in particular tiltable, in particular with two tilting degrees of freedom. The facets of the first facet mirror are in particular switchable between different positions. They are assigned in different switching positions different of the second facets. In each case, at least one switching position of the first facets may be provided, in which the illuminating radiation impinging on them 5 not to illuminate the object field 11 i contributes. The facets of the first facet mirror can be designed as virtual facets. This is understood to mean that they are formed by a variable grouping of a plurality of individual mirrors, in particular a plurality of micromirrors. For details be on the WO 2009/100856 A1 referenced, which is hereby incorporated as part of the present application in this.

Die Facetten des zweiten Facettenspiegels können entsprechend als virtuelle Facetten ausgebildet sein. Sie können auch entsprechend verlagerbar, insbesondere verkippbar, ausgebildet sein.The facets of the second facet mirror can accordingly be designed as virtual facets. They can also be correspondingly displaceable, in particular tiltable, be formed.

Über den zweiten Facettenspiegel und gegebenenfalls über eine nachfolgende, in den Figuren nicht dargestellte Übertragungsoptik, welche beispielsweise drei EUV-Spiegel umfasst, werden die ersten Facetten in das Objektfeld 11 i in der Retikel- beziehungsweise Objektebene 21 abgebildet.The first facets are introduced into the object field via the second facet mirror and optionally via a subsequent transmission optics, not shown in the figures, which comprises, for example, three EUV mirrors 11 i in the reticle or object plane 21 displayed.

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.The individual illumination channels lead to the illumination of the object field 11 i with certain lighting angles. The totality of the illumination channels thus leads to an illumination angle distribution of the illumination of the object field 11 i by the illumination optics 17 i . The illumination angle distribution is also referred to as the illumination setting.

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.In a further embodiment of the illumination optics 17 i , in particular with a suitable position of the entrance pupil of the projection optics 14 i , can look at the mirrors of the transfer optics in front of the object field 11 i also be dispensed with, which leads to a corresponding increase in transmission for the Nutzstrahlungsbündel.

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.The reticle 22 i with for the illumination radiation 5 reflective structures is in the object plane 21 in the area of the object field 11 i arranged. The reticle 22 i is carried by a reticle holder. The reticle holder is controlled by a displacement device displaced.

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.The projection optics 14 i forms the object field in each case 11 i in the image field 23 i in the picture plane 24 from. In this picture plane 24 is in the projection exposure of the wafer 25 i arranged. The wafer 25 i has a photosensitive coating formed during the projection exposure with the projection exposure system 1 is exposed. The wafer 25 i is carried by a wafer holder. The wafer holder is controlled by a displacement device displaced.

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.The displacement device of the reticle holder and the displacement device of the wafer holder can be in signal connection with one another. They are especially synchronized. The reticle 22 i and the wafer 25 i are in particular synchronized with each other displaced.

Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform des Beleuchtungssystems 19 beschrieben.In the following, an advantageous embodiment of the illumination system 19 described.

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.It was recognized that as the main source of radiation 4 Advantageously, a free electron laser (FEL) or a synchrotron-based radiation source can be used. A FEL scales very well, which means that it can be particularly economically operated if it is designed large enough to a plurality of scanners 3 i with illumination radiation 5 to supply. In particular, the FEL may have up to eight, ten, twelve or even twenty scanners with illumination radiation 5 supply.

Es kann auch mehr als eine Strahlungsquelle 4 vorgesehen sein.It can also be more than a radiation source 4 be provided.

Eine Anforderung an das Projektionsbelichtungssystem 1 ist, dass die Strahlungsintensität, welche die einzelnen Retikel 22 i 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.A requirement for the projection exposure system 1 is that the radiation intensity that the individual reticles 22 i , and in particular the radiation dose which the wafers 25 i reached, can be regulated very accurately and very quickly. The radiation dose, which the wafers 25 i achieved, should be kept as constant as possible in particular.

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 auftreffendene 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 auf das Retikel 22 i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5 können insbesondere auch auf Transmissionsschwankungen zwischen der Strahlungsquelle 4 und dem Retikel 22 i, insbesondere auf Transmissionsschwankungen zwischen der Auskoppeloptik 9 und der Scanner 3 i zurückzuführen sein.Fluctuations of the reticle 22 i incident illumination radiation 5 , in particular the total intensity of the on the reticle 22 i incident illumination radiation 5 and so on the wafers 25 i radiation dose, may be due to intensity fluctuations of the main radiation source and / or to geometric variations, in particular to variations in the direction of the main radiation source 4 emitted raw beam 6 and / or variations in the cross-sectional profile, in particular in the region of the coupling-out optical system 9 to be due to the same. Variations in the cross-sectional profile may be due, in particular, to divergence variations in the radiation source 4 emitted raw beam 6 and / or the collection output beam 8th be due. Fluctuations of the reticle 22 i incident illumination radiation 5 may in particular also to transmission fluctuations between the radiation source 4 and the reticle 22 i , in particular to transmission fluctuations between the coupling-out optics 9 and the scanner 3 i be due.

Im Folgenden werden Details der Auskoppeloptik 9 näher beschrieben.The following are details of the coupling optics 9 described in more detail.

Im Folgenden werden Details unterschiedlicher Ausführungsformen des Strahlungsquellenmoduls 2, insbesondere der Auskoppeloptik 9, beschrieben. Das Strahlungsquellenmodul 2 ist insbesondere ein Bestandteil des Beleuchtungssystems 19. Das Beleuchtungssystem 19 umfasst außerdem eine Mehrzahl M von Strahlführungsoptiken 13 i zur Führung der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu den unterschiedlichen Objektfeldern 11 i der unterschiedlichen Scanner 3 i.The following are details of different embodiments of the radiation source module 2 , in particular the coupling-out optics 9 , described. The radiation source module 2 is in particular a component of the lighting system 19 , The lighting system 19 also includes a plurality M of beam guiding optics 13 i for guiding the single output jets 10 i to the different object fields 11 i the different scanner 3 i .

Die Auskoppeloptik 9 ist insbesondere ein Bestandteil der Beleuchtungseinrichtung 18. Die Beleuchtungseinrichtung 18 bildet zusammen mit der Strahlungsquelle 4 oder allgemein mit einer Strahlungsquellen-Einheit, welche grundsätzlich auch eine Mehrzahl unterschiedlicher Strahlungsquellen 4 umfassen kann, das Beleuchtungssystem 19.The decoupling optics 9 is in particular a component of the lighting device 18 , The lighting device 18 forms together with the radiation source 4 or generally with a radiation source unit, which basically also a plurality of different radiation sources 4 may include the lighting system 19 ,

In der 2 ist noch einmal sehr schematisch der grundsätzliche Aufbau des Projektionsbelichtungssystems 1 dargestellt. Beim Projektionsbelichtungssystem 1 wird eine Mehrzahl M der Scanner 3 i vom Strahlungsquellenmodul 2, insbesondere von der einzigen Strahlungsquelle 4, mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgt. Als Strahlungsquelle 4 dient insbesondere ein einziger, leistungsstarker Freie Elektronen-Laser (FEL). Die Gesamtleistung der Beleuchtungsstrahlung 5, welche von einer derartigen Strahlungsquelle 4 emittiert wird, kaum im Bereich von 1 kW bis 35 kW, insbesondere im Bereich von 10 kW bis 25 kW liegen.In the 2 is again very schematically the basic structure of the projection exposure system 1 shown. In the projection exposure system 1 a plurality M becomes the scanner 3 i from the radiation source module 2 , in particular from the single radiation source 4 , with illumination radiation 5 provided. As a radiation source 4 In particular, a single, powerful Free Electron Laser (FEL) is used. The total power of the illumination radiation 5 which of such a radiation source 4 is hardly in the range of 1 kW to 35 kW, in particular in the range of 10 kW to 25 kW.

Gemäß der in 3 dargestellten Variante ist jedem der Scanner 3 i ein Sensor 32 i zugeordnet. Bei dem Sensor 32 i handelt es sich insbesondere um einen Energiesensor. Mit Hilfe der Sensoren 32 i kann die zu den einzelnen Objektfeldern 11 i, insbesondere zu den einzelnen Bildfeldern 23 i, überführte Intensität beziehungsweise Dosis der Beleuchtungsstrahlung 5 ermittelt werden. Die Sensoren 32 i ermöglichen insbesondere eine kontinuierliche Ermittlung der Intensität beziehungsweise Dosis der Beleuchtungsstrahlung 5. Sie ermöglichen insbesondere eine Ermittlung der Intensität beziehungsweise Dosis der Beleuchtungsstrahlung 5 in Echtzeit.According to the in 3 variant shown is each of the scanner 3 i a sensor 32 i assigned. At the sensor 32 i is in particular an energy sensor. With the help of the sensors 32 i can do that to the individual object fields 11 i , in particular to the individual image fields 23 i , transferred intensity or dose of the illumination radiation 5 be determined. The sensors 32 In particular, it is possible to continuously determine the intensity or dose of the illumination radiation 5 , In particular, they make it possible to determine the intensity or dose of the illumination radiation 5 Real time.

Die Sensoren 32 i sind in signalübertragender Weise mit einer Steuereinrichtung 33 verbunden. Die Steuereinrichtung 33 ist ihrerseits in signalübertragender Weise mit der Auskoppeloptik 9 verbunden.The sensors 32 i are in signal transmitting manner with a control device 33 connected. The control device 33 is in turn in signal-transmitting manner with the coupling-out optics 9 connected.

Mit Hilfe der Sensoren 32 i und der Steuereinrichtung 33 kann die Auskoppeloptik 9 rückgekoppelt gesteuert, das heißt geregelt, werden.With the help of the sensors 32 i and the controller 33 can the decoupling optics 9 controlled, that is controlled, be controlled.

Die Steuereinrichtung 33 kann eine Recheneinheit umfassen. Die Steuereinrichtung 33 kann auch in signalübertragender Weise mit der Strahlungsquelle 4 verbunden sein. Sie kann insbesondere zur Steuerung der von der Strahlungsquelle 4 emittierten Intensität der Beleuchtungsstrahlung 5 dienen. Hierfür kann auch eine separate Steuereinrichtung vorgesehen sein.The control device 33 may include a computing unit. The control device 33 may also be in signal transmitting manner with the radiation source 4 be connected. In particular, it can be used to control the radiation source 4 emitted intensity of the illumination radiation 5 serve. For this purpose, a separate control device may be provided.

Ein FEL eignet sich insbesondere für ein Projektionsbelichtungssystem 1 mit einer Vielzahl von Scannern 3 i, da die Kosten für einen FEL nur langsam mit seiner Leistung ansteigen, so dass die Kosten pro Leistung für einen leistungsstarken FEL deutlich geringer sind als für einen FEL mit geringerer Leistung. An FEL is particularly suitable for a projection exposure system 1 with a variety of scanners 3 i , because the cost of a FEL increases only slowly with its performance, so that the cost per power for a high-performance FEL is significantly lower than for a lower-performance FEL.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Strahlungsdosis, welche die einzelnen Scanner 3 i erreicht, sehr genau kontrolliert werden muss. Der erlaubte Fehler beziehungsweise die erlaubten Schwankungen der Strahlungsdosis, welche die einzelnen Scanner 3 i erreicht, beträgt insbesondere höchstens 1%, insbesondere höchstens 0,5%, insbesondere höchstens 0,3%, insbesondere höchstens 0,2%, insbesondere höchstens 0,1%, insbesondere höchstens 0,05%.According to the invention, it has been recognized that the radiation dose which the individual scanners 3 i reached, must be very carefully controlled. The allowed error or the allowed fluctuations of the radiation dose, which the individual scanners 3 i , is in particular at most 1%, in particular at most 0.5%, in particular at most 0.3%, in particular at most 0.2%, in particular at most 0.1%, in particular at most 0.05%.

Die Dosis muss insbesondere auf einer Zeitskala kontrolliert werden, welche schneller ist als die Zeit, während der ein Punkt auf dem Retikel 22 i den von der Beleuchtungsoptik 17 i ausgeleuchteten Bereich des Objektfeldes 11 i durchläuft. Diese Zeit ist identisch mit der Zeit, die der optisch dazu konjugierte Punkt auf dem Wafer 25 i benötigt, um den entsprechenden Bereich des Bildfeldes 23 i zu durchlaufen. Dieser Bereich wird auch als Scanschlitz bezeichnet. Diese Zeit beträgt üblicherweise mindestens 1 ms, insbesondere mindestens 5 ms. Die Dosis, mit der ein Punkt auf dem Wafer 25 i beleuchtet wird, ergibt sich damit durch das Integral über diese Bewegung und wird deswegen auch als Scanintegral bezeichnet. Die Dosiskontrolle findet insbesondere auf einer Zeitskala von höchstens 1 ms, insbesondere höchstens 0,5 ms, insbesondere höchstens 0,3 ms, insbesondere höchstens 0,2 ms, insbesondere höchstens 0,1 ms statt.In particular, the dose must be controlled on a time scale which is faster than the time during which a point on the reticle 22 i that of the illumination optics 17 i illuminated area of the object field 11 i goes through. This time is identical to the time that the optically conjugate point on the wafer 25 i needed to get the appropriate area of the image box 23 i go through. This area is also called scan slot. This time is usually at least 1 ms, in particular at least 5 ms. The dose with which a point on the wafer 25 i is illuminated, results from the integral of this movement and is therefore also referred to as scan integral. The dose control takes place in particular on a time scale of at most 1 ms, in particular at most 0.5 ms, in particular at most 0.3 ms, in particular at most 0.2 ms, in particular at most 0.1 ms.

Weiter wurde erkannt, dass es für eine derart schnelle Dosiskontrolle vorteilhaft ist, wenn die hierfür verwendeten mechanischen Komponenten nicht mehrfach beschleunigt und abgebremst werden müssen.It was further recognized that it is advantageous for such a rapid dose control if the mechanical components used for this purpose need not be repeatedly accelerated and decelerated.

Mit den nachfolgend beschriebenen Mitteln zur Anpassung der Strahlungsdosis, welche zu den einzelnen Scannern 3 i geführt wird, ist eine Variation der Intensität, insbesondere eine Variation der die einzelnen Scanner 3 i, insbesondere deren Objektfelder 11 i, insbesondere deren Bildfelder 23 i, erreichenden Beleuchtungsstrahlung von bis zu ±1%, insbesondere von bis zu ±5%, insbesondere von bis zu ±10% möglich.With the means described below for adjusting the radiation dose, which to the individual scanners 3 i is a variation of the intensity, in particular a variation of the individual scanners 3 i , in particular their object fields 11 i , in particular their image fields 23 i , reaching illumination radiation of up to ± 1%, in particular of up to ± 5%, in particular of up to ± 10% possible.

Auf langen Zeitskalen kann eine stärkere Dosisanpassung notwendig sein. Dies kann gegebenenfalls mit zusätzlichen Mitteln erreicht werden.On longer time scales, a greater dose adjustment may be necessary. This can optionally be achieved with additional resources.

Bei den im Folgenden beschriebenen Varianten wird die Tatsache genutzt, dass die von einem FEL emittierte Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere deren Intensität, beispielsweise durch Veränderung der Anzahl der erzeugten Elektronen, durch Veränderung der Wiederholfrequenz des FEL oder durch Weglassen einzelner Pulse des FEL sehr schnell und leicht gesteuert, insbesondere geregelt werden kann. Die Steuer- und insbesondere Regelfrequenz der Strahlungsquelle 4 liegt insbesondere bei mindestens 1 MHz, insbesondere mindestens 10 MHz, insbesondere mindestens 100 MHz. Sie kann bis zu 1 GHz, insbesondere bis zu 10 GHz, insbesondere bis zu 100 GHz betragen. Die Elektronen können insbesondere durch Beschuss einer Elektrode mit einem Laser erzeugt werden. Laser können sehr schnell und hysteresefrei gesteuert werden, so dass die Intensität bei Verwendung einer derartigen Elektronenquelle vorteilhaft steuerbar ist.The variants described below exploit the fact that the illumination radiation emitted by a FEL 5 , in particular their intensity, for example by changing the number of electrons generated, by changing the repetition frequency of the FEL or by omitting individual pulses of the FEL very quickly and easily controlled, in particular can be controlled. The control and in particular control frequency of the radiation source 4 is in particular at least 1 MHz, in particular at least 10 MHz, in particular at least 100 MHz. It can be up to 1 GHz, in particular up to 10 GHz, in particular up to 100 GHz. The electrons can be generated in particular by bombarding an electrode with a laser. Lasers can be controlled very quickly and hysteresis-free, so that the intensity is advantageously controllable when using such an electron source.

Um die Dosis für die verschiedenen Scanner 3 i unabhängig voneinander einstellen zu können, wird erfindungsgemäß die Intensitätssteuerungsmöglichkeit des FEL sowie ein Mittel zur Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i genutzt. Wird die Gesamtintensität des FEL sowie das Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i geregelt, so kann die Dosis für jeden Scanner 3 i unabhängig voneinander geregelt werden. Es wurde erkannt, dass es für eine unabhängige Regelung der Dosis für mehrere Scanner 3 i ausreichend ist, wenn das Aufteilungsverhältnis auf die mehreren Scanner 3 i nur durch einen einzigen Freiheitsgrad beschreibbar ist. Ferner wurde erkannt, dass es für eine unabhängige Regelung der mehreren Scanner 3 i ausreichend sein kann, wenn das Aufteilungsverhältnis auf die mehreren Scanner lediglich zeitlich variabel, jedoch nicht steuerbar ist.To the dose for the different scanners 3 In accordance with the invention, it is possible to set i independently of one another, the intensity control capability of the FEL and a means for varying the distribution ratio of the total intensity of the collective output beam 8th in single intensities of the single output jets 10 i used. The total intensity of the FEL and the split ratio of the total intensity of the collection output beam 8th in single intensities of the single output jets 10 i fixed, so the dose for each scanner 3 i be regulated independently. It has been recognized that it is necessary for independent dose control for multiple scanners 3 i is sufficient if the split ratio on the multiple scanners 3 i is describable only by a single degree of freedom. It was also recognized that it is necessary for independent regulation of multiple scanners 3 i may be sufficient if the distribution ratio to the multiple scanners is only temporally variable, but not controllable.

Unterschiedliche Varianten des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i werden im Folgenden beschrieben.Different variants of the means for varying the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th in single intensities of the single output jets 10 i will be described below.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 eine Variante des Strahlungsquellenmoduls 2, insbesondere der Auskoppeloptik 9, beschrieben.The following is with reference to the 4 and 5 a variant of the radiation source module 2 , in particular the coupling-out optics 9 , described.

In den Figuren ist exemplarisch eine Auskoppeloptik 9 dargestellt, mit welcher der Sammel-Ausgabestrahl 8 in vier Einzel-Ausgabestrahlen 10 1 bis 10 4 aufgeteilt wird. Dies dient primär zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Konzepts. Der Sammel-Ausgabestrahl 8 kann auch in eine hiervon abweichende Anzahl von Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aufgeteilt werden. Die Anzahl der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i entspricht insbesondere gerade der Anzahl M der Scanner 3 i des Projektionsbelichtungssystems 1. In the figures, an exemplary coupling-out optics 9 represented, with which the collection output beam 8th in four single output jets 10 1 to 10 4 is divided. This serves primarily to clarify the inventive concept. The collection output beam 8th may also be in a different number of single output jets 10 i be split. The number of single output jets 10 In particular, i corresponds exactly to the number M of scanners 3 i of the projection exposure system 1 ,

Die Auskoppeloptik 9 umfasst ein Mittel zur Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i. Bei der in den 4 und 5 dargestellten Variante ist dieses Mittel als Trennungsplatte 34, welche allgemein auch als Trennungskomponente bezeichnet wird, ausgebildet.The decoupling optics 9 comprises means for varying the division ratio of the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i . In the in the 4 and 5 variant shown, this agent is used as a separation plate 34 , which is also commonly referred to as a separation component formed.

Die Trennungsplatte 34 ist rechteckig ausgebildet. Sie ist stationär im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 5 angeordnet.The separation plate 34 is rectangular. It is stationary in the beam path of the illumination radiation 5 arranged.

Die Trennungsplatte 34 ist insbesondere als strukturierter Spiegel ausgebildet. Sie weist unterschiedliche Bereiche 35 i auf.The separation plate 34 is designed in particular as a structured mirror. It has different areas 35 i up.

Jeder der Bereiche 35 i ist genau einem der Scanner 3 i zugeordnet. Die Bereiche 35 i sind insbesondere jeweils derart ausgebildet, dass sie zur Überführung der auf sie auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5 zu einem bestimmten der Scanner 3 i führen. Mit Hilfe der Trennungsplatte 34 ist somit der Sammel-Ausgabestrahl 8 in die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aufteilbar.Each of the areas 35 i is exactly one of the scanners 3 i assigned. The areas 35 In particular, i are each designed such that they are responsible for transferring the illuminating radiation impinging on them 5 to a specific one of the scanners 3 i lead. With the help of the separation plate 34 is thus the collection output beam 8th into the single output jets 10 i divisible.

Die Bereiche 35 i weisen insbesondere unterschiedliche Orientierungen auf. Dies führt dazu, dass der Sammel-Ausgabestrahl 8 auf den unterschiedlichen Bereichen 35 i unterschiedliche Einfallswinkel aufweist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, den Sammel-Ausgabestrahl 8 in den einzelnen Scannern 3 i spezifisch zugeordnete Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aufzuteilen.The areas 35 In particular, i have different orientations. This causes the collection output beam 8th on the different areas 35 i has different angles of incidence. This makes it possible in a simple manner, the collection output beam 8th in the individual scanners 3 i specifically assigned single output jets 10 i split up.

Außerdem weist die Auskoppeloptik 9 einen rotierenden Polygonspiegel 36 auf.In addition, the coupling-out optics 9 a rotating polygon mirror 36 on.

Die Darstellung des Polygonspiegels 36 in den Figuren ist exemplarisch zu verstehen. Sie dient lediglich der Erläuterung des zugrundeliegenden Konzepts. Der Polygonspiegel 36 weist in Realität üblicherweise eine größere Anzahl an Seitenflächen auf.The representation of the polygon mirror 36 in the figures is to be understood by way of example. It is merely an illustration of the underlying concept. The polygon mirror 36 typically has a larger number of side surfaces in reality.

Bei dieser Variante umfasst die Auskoppeloptik 9 somit ein rotierendes Element, den Polygonspiegel 36, sowie ein stationäres Element, die Trennungsplatte 34, welches mit einem ortsabhängigen Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i versehen ist.In this variant, the Auskoppeloptik includes 9 thus a rotating element, the polygon mirror 36 , as well as a stationary element, the separation plate 34 , which with a location-dependent distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th to the individual intensities of the single output jets 10 i is provided.

Der rotierende Polygonspiegel 36 ist im Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle 4 und der Trennungsplatte 34, insbesondere zwischen der Strahlformungsoptik 7 und der Trennungsplatte 34, angeordnet.The rotating polygon mirror 36 is in the beam path between the radiation source 4 and the separation plate 34 , in particular between the beam shaping optics 7 and the separation plate 34 arranged.

Der Polygonspiegel 36 ist derart im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 5 angeordnet, dass der Sammel-Ausgabestrahl 8 jeweils von einer der reflektierenden Seiten des Polygonspiegels 36 zur Trennungsplatte 34 reflektiert wird, wo er einen Ausleuchtungsbereich 37 ausleuchtet. Der Ausleuchtungsbereich 37 ist streifenförmig ausgebildet. Alternative Formen des Ausleuchtungsbereichs 37 sind ebenfalls möglich und werden nachfolgend noch näher beschrieben. Die genaue Form des Ausleuchtungsbereichs 37 kann mittels der Strahlformungsoptik 7 und/oder dem Polygonspiegel 36 bestimmt werden.The polygon mirror 36 is so in the beam path of the illumination radiation 5 arranged that the collection output beam 8th each from one of the reflective sides of the polygon mirror 36 to the separation plate 34 is reflected where he has an area of illumination 37 illuminates. The illumination area 37 is formed strip-shaped. Alternative forms of illumination 37 are also possible and will be described in more detail below. The exact shape of the illumination area 37 can by means of the beam shaping optics 7 and / or the polygon mirror 36 be determined.

Bei der in den 4 und 5 dargestellten Variante erstreckt sich der Ausleuchtungsbereich 37 mit seiner längeren Seite über die gesamte Breite der Trennungsplatte 34. In Richtung senkrecht hierzu überdeckt der Ausleuchtungsbereich 37 nur einen Teilbereich der Trennungsplatte 34. Der Ausleuchtungsbereich 37 weist insbesondere eine Breite auf, deren Verhältnis zur Länge, das heißt zur längeren Seite, der Trennungsplatte 34 höchstens 1:2, insbesondere höchstens 1:3, insbesondere höchstens 1:5, insbesondere höchstens 1:10 beträgt.In the in the 4 and 5 illustrated variant, the illumination range extends 37 with its longer side over the entire width of the separation plate 34 , In the direction perpendicular to this covers the illumination area 37 only a portion of the separation plate 34 , The illumination area 37 in particular has a width whose ratio to the length, that is to the longer side, of the separation plate 34 is at most 1: 2, in particular at most 1: 3, in particular at most 1: 5, in particular at most 1:10.

Der Polygonspiegel 36 ist rotierbar gelagert. Er ist insbesondere um eine Mittellängsachse, welche parallel zu sämtlichen seiner Seitenflächen verläuft, rotierbar gelagert.The polygon mirror 36 is rotatably mounted. It is rotatably mounted in particular about a central longitudinal axis, which runs parallel to all its side surfaces.

Zur Verlagerung, das heißt zur Rotation, des Polygonspiegels 36 ist eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinheit mit einem Aktuator, insbesondere in Form eines Motors, vorgesehen. Die Rotation des Polygonspiegels 36, insbesondere die Drehgeschwindigkeit desselben, kann steuerbar sein. In einer alternativen Ausführungsform weist der Polygonspiegel 36 eine fest vorgegebene, nicht steuerbare Drehgeschwindigkeit auf. Die Drehgeschwindigkeit des Polygonspiegels 36 braucht nicht notwendigerweise präzise konstant gehalten zu werden. Der Polygonspiegel 36 kann auch eine leicht schwankende Drehgeschwindigkeit besitzen, sofern ein Mittel vorhanden ist, die aktuelle Stellung des Polygonspiegels zu bestimmen.To the displacement, that is to the rotation, of the polygon mirror 36 is a control unit, not shown in the figures with an actuator, in particular in the form of a motor provided. The rotation of the polygon mirror 36 , in particular the rotational speed thereof, can be controllable. In an alternative embodiment, the polygon mirror 36 a fixed, non-controllable rotational speed. The rotational speed of the polygon mirror 36 does not necessarily have to be kept precisely precise. The polygon mirror 36 can also have a slightly fluctuating rotational speed, provided that there is a means to determine the current position of the polygon mirror.

Eine Rotation des Polygonspiegels 36 in Rotationsrichtung 38 führt zu einer Verlagerung, insbesondere einer Verschiebung, des Ausleuchtungsbereichs 37 in einer Verlagerungsrichtung 39 relativ zur Trennungsplatte 34. Mittels des Polygonspiegels 36 kann somit der Ausleuchtungsbereich 37 auf der Trennungsplatte 34 verschoben werden. Die relative Lage des Ausleuchtungsbereichs 37 auf der Trennungsplatte 34 und damit die Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i kann insbesondere periodisch mit einer Periode TVar verändert werden.A rotation of the polygon mirror 36 in the direction of rotation 38 leads to a shift, in particular a shift, the illumination area 37 in a direction of displacement 39 relative to the separation plate 34 , By means of the polygon mirror 36 can thus the illumination area 37 on the separation plate 34 be moved. The relative position of the illumination area 37 on the separation plate 34 and thus the variation of the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 In particular, i can be changed periodically with a period T Var .

Um eine Variation der Einfallswinkel des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die unterschiedlichen Bereiche 35 i bei einer Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37 relativ zur Trennungsplatte 34 zu kompensieren, können die Bereiche 35 i mit einer Brechkraft versehen sein. Es kann insbesondere vorgesehen sein, die Bereiche 35 i entlang der in 5 dargestellten x-Achse, das heißt parallel zur Verlagerungsrichtung 39, mit einer Brechkraft zu versehen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann, wie in 5 schematisch und exemplarisch dargestellt ist, für jeden der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i ein zusätzliches optisches Element 40, insbesondere in Form eines Spiegels, vorgesehen sein, welches zur Überführung jeweils eines der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i von der Trennungsplatte 34 zu einem der Scanner 3 i dient. Dieses optische Element 40 kann jeweils mit einer Brechkraft versehen sein. Die optischen Elemente 40 bilden Bestandteile einer abbildenden Optik 54. Die abbildende Optik 54, insbesondere die optischen Elemente 40 können Bestandteile der Auskoppeloptik 9 bilden. Mit Hilfe des optischen Elements 40 kann sichergestellt werden, dass der Eintrittspunkt des Einzel-Ausgabestrahls 10 i in den Scanner 3 i unabhängig vom Auftreffpunkt des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Trennungsplatte 34, insbesondere unabhängig von der Position des Ausleuchtungsbereichs 37 in Verlagerungsrichtung 39, ist.To a variation of the angles of incidence of the collection output beam 8th on the different areas 35 i with a shift of the illumination area 37 relative to the separation plate 34 To compensate, the areas can 35 i be provided with a refractive power. It can be provided in particular, the areas 35 i along the in 5 shown x-axis, that is parallel to the direction of displacement 39 to provide a refractive power. Alternatively or additionally, as in 5 is shown schematically and exemplarily, for each of the individual output beams 10 i an additional optical element 40 , In particular in the form of a mirror, be provided, which for the transfer of each one of the individual output jets 10 i from the separation plate 34 to one of the scanners 3 i serves. This optical element 40 can each be provided with a refractive power. The optical elements 40 form components of an imaging optic 54 , The imaging optics 54 , in particular the optical elements 40 can be components of the coupling optics 9 form. With the help of the optical element 40 can be ensured that the entry point of the single output beam 10 i in the scanner 3 i independent of the impact point of the collective output beam 8th on the separation plate 34 , in particular independent of the position of the illumination area 37 in the direction of displacement 39 , is.

Bei einer Rotation des Polygonspiegels 36 ändert sich der Einfallswinkel des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die reflektierenden Seitenflächen. In guter Näherung skaliert die Differenz des größten und des kleinsten Einfallswinkels des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf dem Polygonspiegel 36 mit dem Kehrwert der Anzahl der Seitenflächen desselben. Je mehr Seitenflächen der Polygonspiegel 36 aufweist, desto geringer ist das Intervall der unterschiedlichen Einfallswinkel des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf dem Polygonspiegel 36. Der Einfallswinkel des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf dem Polygonspiegel 36 hat einen Einfluss auf die Reflektivität. Um sicherzustellen, dass der Polygonspiegel 36 eine Mindestreflektivität aufweist, kann ein maximal zulässiger Einfallswinkel vorgegeben sein. Umgekehrt kann auch ein minimaler Einfallswinkel vorgegeben werden. Bei einer Differenz zwischen maximalem Einfallswinkel und minimalem Einfallswinkel von 10° ergab sich eine Anzahl der Seitenflächen des Polygonspiegels 36 von 36.During a rotation of the polygon mirror 36 the angle of incidence of the collection output beam changes 8th on the reflective side surfaces. To a good approximation, the difference of the largest and the smallest angle of incidence of the collection output beam scales 8th on the polygon mirror 36 with the reciprocal of the number of side surfaces of the same. The more side surfaces of the polygon mirror 36 The lower the interval of the different angles of incidence of the collecting output beam 8th on the polygon mirror 36 , The angle of incidence of the collection output beam 8th on the polygon mirror 36 has an influence on the reflectivity. To make sure the polygon mirror 36 has a minimum reflectivity, a maximum allowable angle of incidence may be specified. Conversely, a minimum angle of incidence can also be specified. With a difference between the maximum angle of incidence and the minimum angle of incidence of 10 °, a number of side surfaces of the polygon mirror resulted 36 from 36.

Die Anzahl der Seitenflächen des Polygonspiegels 36 beträgt insbesondere mindestens 12, insbesondere mindestens 18, insbesondere mindestens 24, insbesondere mindestens 36. Sie kann bis zu 120, insbesondere bis zu 180, insbesondere bis zu 360 betragen.The number of side faces of the polygon mirror 36 is in particular at least 12, in particular at least 18, in particular at least 24, in particular at least 36. It can be up to 120, in particular up to 180, in particular up to 360.

Durch Erhöhung der Anzahl der Seitenflächen des Polygonspiegels 36, welche auch als Facetten bezeichnet werden, kann die notwendige Rotationsgeschwindigkeit des Polygonspiegels 36 verringert werden.By increasing the number of side surfaces of the polygon mirror 36 , which are also referred to as facets, the necessary rotational speed of the polygon mirror 36 be reduced.

Je größer die Anzahl der Seitenflächen des Polygonspiegels 36, desto größer muss, bei vorgegebener Größe der Trennungsplatte 34, der Abstand zwischen dem Polygonspiegel 36 und der Trennungsplatte 34 sein. Der Polygonspiegel ist insbesondere derart ausgebildet und angeordnet, dass der Ausleuchtungsbereich 37 bei einer Rotation des Polygonspiegels 36 jeweils die gesamte Trennungsplatte 34 überstreicht. Der Drehwinkel der einzelnen Facetten hängt somit direkt mit den Abmessungen der Trennungsplatte 34 in Verlagerungsrichtung 39 und dem Abstand zwischen der Trennungsplatte 34 und dem Polygonspiegel 36 zusammen. Für einen Polygonspiegel 36 mit 64 Facetten und einen Abstand von 1 m zwischen Polygonspiegel und Trennungsplatte 34 ergibt sich für den in Verlagerungsrichtung 39 überstrichenen Bereich eine Länge von rund 200 mm. In guter Näherung können diese Angaben für andere Geometrien skaliert werden, das heißt der Länge des in Verlagerungsrichtung 39 überstrichenen Bereichs ist proportional zum Abstand zwischen Polygonspiegel 36 und Trennungsplatte 34 sowie invers proportional zur Anzahl der Facetten des Polygonspiegels.The larger the number of side surfaces of the polygon mirror 36 , the larger it must be, given the size of the separation plate 34 , the distance between the polygon mirror 36 and the separation plate 34 be. The polygon mirror is in particular designed and arranged such that the illumination area 37 during a rotation of the polygon mirror 36 in each case the entire separation plate 34 sweeps. The angle of rotation of the individual facets thus depends directly on the dimensions of the separation plate 34 in the direction of displacement 39 and the distance between the separation plate 34 and the polygon mirror 36 together. For a polygon mirror 36 with 64 facets and a distance of 1 m between polygon mirror and separation plate 34 results for the direction of relocation 39 swept area a length of about 200 mm. To a good approximation, this information can be scaled for other geometries, that is, the length of the displacement direction 39 swept area is proportional to the distance between polygon mirrors 36 and separation plate 34 and inversely proportional to the number of facets of the polygon mirror.

Zwischen dem Polygonspiegel 36 und der Trennungskomponente 34 kann gemäß einer Alternative der Erfindung eine weitere Komponente, insbesondere in Form eines Spiegels 41, angeordnet sein. Der Spiegel 41 dient zur Vergrößerung des durch den Polygonspiegel 36 hervorgerufenen Ablenkwinkels. Between the polygon mirror 36 and the separation component 34 may according to an alternative of the invention, a further component, in particular in the form of a mirror 41 be arranged. The mirror 41 is used to magnify the through the polygon mirror 36 caused deflection angle.

Eine Vergrößerung des Ablenkwinkels kann wünschenswert sein, um sicherzustellen, dass der Ausleuchtungsbereich 37 bei einer Rotation des Polygonspiegels 36 die gesamte Trennungsplatte 34 überstreicht. Hierdurch kann die Ausbildung und/oder Anordnung der Trennungsplatte 34 von der Anzahl der Facetten des Polygonspiegels 36 entkoppelt werden.An increase in the deflection angle may be desirable to ensure that the illumination area 37 during a rotation of the polygon mirror 36 the entire separation plate 34 sweeps. As a result, the formation and / or arrangement of the separation plate 34 by the number of facets of the polygon mirror 36 be decoupled.

Außerdem kann mittels des Spiegels 41 der maximale Ablenkwinkel, um welchen die Beleuchtungsstrahlung auf ihrem Weg zur Trennungsplatte 34 bei einer einzelnen Reflektion abgelenkt wird, reduziert werden. Durch eine Verteilung einer Gesamtumlenkung auf mehrere Teilreflexionen kann die Transmission erhöht werden.In addition, by means of the mirror 41 the maximum deflection angle, by which the illumination radiation on its way to the separation plate 34 is deflected in a single reflection can be reduced. By distributing a total deflection to a plurality of partial reflections, the transmission can be increased.

Eine entsprechende Alternative, bei welcher der Spiegel 41 im Strahlengang zwischen dem Polygonspiegel 36 und der Trennungsplatte 34 angeordnet ist, ist schematisch in der 43 dargestellt. Bei der dargestellten Variante trifft der Sammel-Ausgabestrahl in der dargestellten Stellung des Polygonspiegels 36 unter einem Winkel α auf eine Seitenfläche des Polygonspiegels 36 auf, wird also insgesamt um 2α abgelenkt.A corresponding alternative in which the mirror 41 in the beam path between the polygon mirror 36 and the separation plate 34 is arranged is schematically in the 43 shown. In the illustrated variant, the collective output beam hits in the illustrated position of the polygon mirror 36 at an angle α to a side surface of the polygon mirror 36 on, so is deflected by a total of 2α.

Der Spiegel 41 ist derart relativ zum Polygonspiegel 36 angeordnet, dass der an der Seitenfläche des Polygonspiegels 36 reflektierte Sammel-Ausgabestrahl 8 am Spiegel 41 um den Winkel 2α abgelenkt wird.The mirror 41 is so relative to the polygon mirror 36 arranged that on the side surface of the polygon mirror 36 reflected collection output beam 8th at the mirror 41 is deflected by the angle 2α.

Der Spiegel 41 weist eine gekrümmte Oberfläche auf. Soll der Spiegel 41 gerade zu einer Verdoppelung des Ablenkwinkels führen, ergibt sich die Form der Oberfläche des Spiegels 41 als Lösung der folgenden Differentialgleichung:

Figure DE102014226921A1_0002
The mirror 41 has a curved surface. Should the mirror 41 just lead to a doubling of the deflection angle, resulting in the shape of the surface of the mirror 41 as solution of the following differential equation:
Figure DE102014226921A1_0002

Diese Differentialgleichung besitzt eine einparametrige Schar von Lösungen der folgenden Form:

Figure DE102014226921A1_0003
This differential equation has a one-parameter set of solutions of the following form:
Figure DE102014226921A1_0003

Soll der Ablenkwinkel allgemein um einen Faktor f vergrößert werden, ergibt sich die Form der Oberfläche als Lösung der folgenden Differentialgleichung:

Figure DE102014226921A1_0004
If the deflection angle is to be increased generally by a factor f, the shape of the surface results as a solution of the following differential equation:
Figure DE102014226921A1_0004

Der Spiegel 41 mit einer derartigen Oberfläche bildet eine Winkelvergrößerungskomponente mit einer vorgegebenen Übersetzung. Bei der Winkelvergrößerungskomponente sind insbesondere die effektiven Einfalls- und Ausfallswinkel proportional zueinander.The mirror 41 with such a surface forms an angular magnification component with a given translation. In the case of the angular magnification component, the effective incidence and angle of emergence are in particular proportional to one another.

Prinzipiell kann der Spiegel 41 auch eine alternative Oberflächenform aufweisen. Dies ist insbesondere möglich, wenn es auf die Proportionalität zwischen Einfalls- und Ausfallswinkel nicht ankommt.In principle, the mirror 41 also have an alternative surface shape. This is especially possible if the proportionality between the angle of incidence and the angle of failure does not matter.

Prinzipiell kann der Faktor f auch kleiner als 1 sein. In diesem Fall handelt es sich um eine Winkelverkleinerungskomponente, welche allgemein als eine Winkelvergrößerungskomponente mit einer Vergrößerung < 1 anzusehen ist.In principle, the factor f can also be less than 1. In this case, it is an angle reduction component, which is generally regarded as an angular magnification component with a magnification <1.

Bei dem in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel führt eine Rotation des Polygonspiegels 36 nicht nur zur Verschiebung des Ausleuchtungsbereichs 37 entlang der Verlagerungsrichtung 39, sondern auch zu einer Änderung des Auftreffwinkels des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Trennungsplatte 34. Eine derartige Veränderung des Auftreffwinkels kann unerwünscht sein. Es kann mit anderen Worten vorteilhaft sein, den Sammel-Ausgabestrahl parallel versetzen zu können. Der Ausleuchtungsbereich 37 kann dann in Verlagerungsrichtung 39 relativ zur Trennungsplatte 34 verlagert werden, ohne dass es zu einer Änderung des Auftreffwinkels des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Trennungsplatte 34 kommt.In the in the 4 and 5 illustrated embodiment performs a rotation of the polygon mirror 36 not only for shifting the illumination area 37 along the direction of displacement 39 , but also to a change in the angle of incidence of the collecting output beam 8th on the separation plate 34 , Such a change in the angle of impact may be undesirable. In other words, it may be advantageous to be able to offset the collective output beam in parallel. The illumination area 37 can then in the direction of displacement 39 relative to the separation plate 34 be shifted without causing a change in the angle of incidence of the collective output beam 8th on the separation plate 34 comes.

Eine Variante für eine derartige Lösung ist schematisch in der 41 dargestellt. Gemäß dieser Variante ist im Strahlengang zwischen dem Polygonspiegel 36 und der Trennungsplatte 34 ein aktuierbarer Planspiegel 42 angeordnet. Zur Verdeutlichung des Prinzips sind zwei unterschiedliche Strahlengänge der Beleuchtungsstrahlung 5 mit unterschiedlichen Stellungen des Polygonspiegels 36 und des aktuierbaren Planspiegels 42 dargestellt. A variant of such a solution is schematically in the 41 shown. According to this variant is in the beam path between the polygon mirror 36 and the separation plate 34 an actuatable plane mirror 42 arranged. To clarify the principle, two different beam paths of the illumination radiation 5 with different positions of the polygon mirror 36 and the actuatable plane mirror 42 shown.

Eine Alternative hierzu ist in der 42 dargestellt. Gemäß dieser Alternative ist anstelle des aktuierbaren Planspiegels 42 eine optische Komponente mit Brechkraft, insbesondere in Form eines Spiegels 43, vorgesehen. Der Spiegel 43 hat ein strahlungsreflektierende Oberfläche, deren Form in der Zeichenebene der 42 durch eine Parabel beschreibbar ist. In Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 42 kann der Spiegel 43 krümmungsfrei ausgebildet sein. Die strahlungsreflektierende Oberfläche des Spiegels 43 kann insbesondere die Form eines allgemeinen Zylindermantelabschnitts aufweisen. Als allgemeiner Zylinder wird hierbei ein von zwei parallelen, ebenen, kongruenten Flächen, nämlich einer Grund- und einer Deckfläche, und einer Mantelfläche begrenzter Körper bezeichnet. Die Mantelfläche wird insbesondere von parallelen Geraden gebildet. Die Mantelfläche lässt sich insbesondere durch Verschiebung einer ebenen Kurve entlang einer Geraden, die nicht in der Ebene der Kurve liegt, erzeugen. Die am Spiegel 43 reflektierten Einzel-Ausgabestrahlen 10 i verlaufen insbesondere parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zu einer vorgegebenen Richtung. Der Spiegel 43 ist stationär im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 5 angeordnet.An alternative to this is in the 42 shown. According to this alternative, instead of the actuatable plane mirror 42 an optical component with refractive power, in particular in the form of a mirror 43 , intended. The mirror 43 has a radiation - reflecting surface whose shape is in the plane of the drawing 42 can be described by a parabola. In the direction perpendicular to the plane of the drawing 42 can the mirror 43 be formed curvature-free. The radiation-reflecting surface of the mirror 43 may in particular have the shape of a general cylinder jacket portion. As a general cylinder in this case one of two parallel, flat, congruent surfaces, namely a base and a top surface, and a lateral surface limited body referred to. The lateral surface is formed in particular by parallel straight lines. The lateral surface can be generated in particular by shifting a flat curve along a straight line which is not in the plane of the curve. The at the mirror 43 reflected single output jets 10 i run in particular parallel or at least substantially parallel to a predetermined direction. The mirror 43 is stationary in the beam path of the illumination radiation 5 arranged.

Der Spiegel 43 ist relativ zum Polygonspiegel 36 vorzugsweise derart angeordnet, dass der Auftreffpunkt P der Beleuchtungsstrahlung 5 auf den Polygonspiegel 36 gerade im Brennpunkt der Parabel liegt. Die Brennweite f der Parabel ergibt sich dann aus der gewünschten Parallelversatzamplitude geteilt durch das Ablenkwinkelintervall des Polygonspiegels 36.The mirror 43 is relative to the polygon mirror 36 preferably arranged such that the impact point P of the illumination radiation 5 on the polygon mirror 36 is just in the focus of the parabola. The focal length f of the parabola then results from the desired parallel offset amplitude divided by the deflection angle interval of the polygon mirror 36 ,

Da der Sammel-Ausgabestrahl 8 in Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, jedoch in der Zeichenebene der 42 eine endliche Ausdehnung aufweist, werden nicht sämtliche vom Spiegel 43 reflektierte Strahlen die Parabel achsparallel verlassen. Es ist daher vorteilhaft, den Sammel-Ausgabestrahl 8 derart zu formen, dass er in dieser Richtung eine möglichst kleine Ausdehnung aufweist. Er kann in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 42 eine große Ausdehnung aufweisen. Eine derartige Formung des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann insbesondere mittels der Strahlformungsoptik 7 erreicht werden. Die Ausdehnung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in der Zeichenebene der 42 ist vorteilhafterweise kleiner als 1/5 der Brennweite der Parabel des Spiegels 43, insbesondere kleiner als 1/10, insbesondere kleiner als 1/25 der Brennweite. Die Ausdehnung des Sammel-Ausgabestrahls 8 senkrecht zur Zeichenebene der 42 ist vorteilhafterweise mindestens 5 mal so groß die die Ausdehnung in der Zeichenebene, insbesondere mindestens 10 mal so groß, insbesondere mindestens 20 mal so groß.Since the collection output beam 8th in the direction perpendicular to the propagation direction, but in the plane of the 42 has a finite extent, not all of the mirror 43 reflected rays leave the parabola paraxial. It is therefore advantageous to use the collection output beam 8th form so that it has the smallest possible extent in this direction. It can be directed perpendicular to the drawing plane 42 have a large extent. Such shaping of the collection output beam 8th can in particular by means of the beam shaping optics 7 be achieved. The extent of the collection output beam 8th in the drawing plane of 42 is advantageously less than 1/5 of the focal length of the parabola of the mirror 43 , in particular less than 1/10, in particular less than 1/25 of the focal length. The extent of the collection output beam 8th perpendicular to the plane of the 42 is advantageously at least 5 times the size of the extension in the drawing plane, in particular at least 10 times as large, in particular at least 20 times as large.

Der Sammel-Ausgabestrahl 8 wird von der Strahlformungsoptik 7, das heißt insbesondere vor Auftreffen auf die Auskoppeloptik 9, derart geformt, dass er einen länglichen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt des Sammel-Ausgabestrahls 8 beim Auftreffen auf die Auskoppeloptik 9 weist insbesondere ein Aspektverhältnis, definiert durch das Verhältnis der Längen einer langen Achse und einer kurzen Achse des Querschnitts des Sammel-Ausgabestrahls 8, von mindestens 2:1, insbesondere mindestens 3:1, insbesondere mindestens 5:1, insbesondere mindestens 10:1 auf.The collection output beam 8th is from the beam shaping optics 7 , that is, in particular before impinging on the coupling-out optics 9 , shaped so that it has an elongated cross-section. The cross section of the collection output beam 8th when hitting the decoupling optics 9 In particular, it has an aspect ratio defined by the ratio of the lengths of a long axis and a short axis of the cross section of the collection output beam 8th , of at least 2: 1, in particular at least 3: 1, in particular at least 5: 1, in particular at least 10: 1.

Die Verlagerungsrichtung 39 und die Ausrichtung der langen Achse des Querschnitts des Sammel-Ausgabestrahls 8 sind insbesondere senkrecht zueinander orientiert.The direction of displacement 39 and the orientation of the long axis of the cross section of the collection output beam 8th are oriented in particular perpendicular to each other.

Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Intensität der Beleuchtungsstrahlung 5 im Ausleuchtungsbereich 37 nicht von der Position in Richtung senkrecht zur Verlagerungsrichtung 39 abhängt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Sammel-Ausgabestrahl 8 in dieser Richtung, das heißt in y-Richtung, homogenisiert wurde. Dies kann beispielsweise mittels der Strahlformungsoptik 7 erreicht werden.In the following it is assumed that the intensity of the illumination radiation 5 in the illumination area 37 not from the position in the direction perpendicular to the direction of displacement 39 depends. This can be achieved, for example, in that the collection output beam 8th was homogenized in this direction, that is in the y-direction. This can be done, for example, by means of the beam shaping optics 7 be achieved.

Die Annahme, dass der Sammel-Ausgabestrahl 8 in vertikaler Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Verlagerungsrichtung 39, homogenisiert ist, ist für die Umsetzung des allgemeinen Konzepts nicht notwendig. Ein vertikaler Randabfall der Intensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann beispielsweise dadurch ausgeglichen werden, dass die Bereiche 35 i am oberen und unteren Rand der Trennungsplatte 34, das heißt senkrecht zur Verlagerungsrichtung 39, breiter ausgeführt werden, um dieselbe Menge an Strahlungsenergie aufzusammeln beziehungsweise zu reflektieren.The assumption that the collection output beam 8th in the vertical direction, that is in the direction perpendicular to the direction of displacement 39 , is homogenised, is not necessary for the implementation of the general concept. A vertical edge drop in the intensity of the collection output beam 8th can be compensated, for example, by the areas 35 i at the top and bottom of the separation plate 34 that is perpendicular to the direction of displacement 39 , be made wider to pick up or reflect the same amount of radiant energy.

Im Folgenden wird anhand der 32, 33, 34A und 34B exemplarisch beschrieben, wie die Intensität der Strahlungsquelle 4 in Abhängigkeit von den Wunschdosen und vom zeitlichen Verlauf des Aufteilungsverhältnisses verändert werden kann. The following is based on the 32 . 33 . 34A and 34B described as an example, such as the intensity of the radiation source 4 can be changed depending on the desired doses and on the temporal course of the distribution ratio.

Der Einfachheit halber ist in den Figuren lediglich der Fall einer Aufteilung eines einfallenden Strahls in zwei Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, 10 i+1 dargestellt. Dies kann als Ausschnitt aus einer Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in eine größere Anzahl an Einzel-Ausgabestrahlen 10 i verstanden werden.For the sake of simplicity, only the case of dividing an incident beam into two single output beams is shown in the figures 10 i , 10 i + 1 shown. This can be as a section of a division of the collection output beam 8th into a larger number of single output jets 10 i understood.

In der 32 ist exemplarisch ein Ausschnitt der Trennungsplatte 34 mit zwei Bereichen 35 i, 35 i+1 und einem Ausleuchtungsbereich 37, welcher in Verlagerungsrichtung 39 relativ zur Trennungsplatte 34 verschoben wird, dargestellt. Zur Verdeutlichung der Idee, sind die unterschiedlichen Bereiche 35 i, 35 i+1 unterschiedlich gestrichelt schraffiert. Die Strichelung ist in der 33 wieder aufgenommen. In dieser Figur ist dargestellt, wie sich das Aufteilungsverhältnis der Intensität des einfallenden Strahls auf die beiden Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, 10 i+1 verändert, wenn der Ausleuchtungsbereich 37 periodisch entlang der Verlagerungsrichtung 39 relativ zur Trennungsplatte 34 verlagert wird. In der 33 ist auch exemplarisch die Dauer einer Periode TVar der Variation des Aufteilungsverhältnisses eingezeichnet.In the 32 is an example of a section of the separation plate 34 with two areas 35 i , 35 i + 1 and a lighting area 37 , which in the direction of displacement 39 relative to the separation plate 34 is moved, shown. To clarify the idea, the different areas are 35 i , 35 i + 1 hatched in different dashed lines. The dashing is in the 33 resumed. In this figure is shown how the distribution ratio of the intensity of the incident beam to the two single output beams 10 i , 10 i + 1 changes when the illumination area 37 periodically along the direction of displacement 39 relative to the separation plate 34 is relocated. In the 33 is also exemplified the duration of a period T Var of the variation of the division ratio.

Ist die Solldosis für den Scanner 3 i größer als die Solldosis für den Scanner 3 i+1, so muss die Leistung der Strahlungsquelle 4 beispielsweise wie exemplarisch in der 34A dargestellt, gesteuert werden. Sie nimmt insbesondere an den Zeitpunkten ein Maximum an, wenn das Verhältnis der Einzelintensität des Einzel-Ausgabestrahls 10 i zur Einzelintensität des Einzel-Ausgabestrahls 10 i+1 maximal ist. Sie nimmt umgekehrt jeweils zu den Zeitpunkten ein Minimum an, wenn dieses Verhältnis minimal ist.Is the target dose for the scanner 3 i greater than the target dose for the scanner 3 i + 1 , so must the power of the radiation source 4 For example, as exemplified in the 34A represented, controlled. In particular, it assumes a maximum at the times when the ratio of the single intensity of the single output beam 10 i to the single intensity of the single output beam 10 i + 1 is maximum. Conversely, it assumes a minimum at the times when this ratio is minimal.

Ist umgekehrt die Solldosis für den Scanner 3 i kleiner als die Solldosis für den Scanner 3 i+1, so muss die Leistung der Strahlungsquelle 4 beispielsweise wie exemplarisch in der 34B dargestellt, gesteuert werden. In diesem Fall nimmt die Leistung insbesondere zu den Zeitpunkten ein Minimum an, wenn das Verhältnis der Einzelintensität des Einzel-Ausgabestrahls 10 i zur Einzelintensität des Einzel-Ausgabestrahls 10 i+1 maximal ist. Umgekehrt nimmt die Leistung der Strahlungsquelle 4 ein Maximum an, wenn dieses Verhältnis ein Minimum aufweist.Conversely, the target dose for the scanner 3 i less than the target dose for the scanner 3 i + 1 , so must the power of the radiation source 4 For example, as exemplified in the 34B represented, controlled. In this case, the power takes a minimum especially at the times when the ratio of the single intensity of the single output beam 10 i to the single intensity of the single output beam 10 i + 1 is maximum. Conversely, the power of the radiation source decreases 4 maximum when this ratio is at a minimum.

Die in den 34A und 34B exemplarisch dargstellten Verläufe der Leistung der Strahlungsquelle 4 sind rein exemplarisch zu verstehen. Durch eine geeignete Steuerung der Leistung der Strahlungsquelle 4 in Abhängigkeit vom Aufteilungsverhältnis des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i lassen sich, wie gezeigt wurde, prinzipiell beliebige Solldosen für sämtliche Scanner 3 i einstellen. Dies ist insbesondere möglich, sofern die Anzahl k der Teilintervalle, in welche die Periode TVar zerlegt wird, hinreichend groß ist. Dies ist insbesondere möglich, sofern die Anzahl k der Teilintervalle mindestens so groß ist, wie die Anzahl M der Scanner 3 i.The in the 34A and 34B exemplified graphs of the power of the radiation source 4 are purely exemplary to understand. By suitable control of the power of the radiation source 4 depending on the distribution ratio of the collective output beam 8th on the single output jets 10 In principle, as shown, it is possible to use any nominal dose for all scanners 3 i adjust. This is possible in particular if the number k of the subintervals into which the period T Var is decomposed is sufficiently large. This is possible in particular if the number k of sub-intervals is at least as large as the number M of scanners 3 i .

Im Folgenden werden unterschiedliche Varianten der Trennungsplatte 34 anhand der exemplarischen 6 bis 16 beschrieben.Below are different variants of the separation plate 34 based on the exemplary 6 to 16 described.

In der 6 ist schematisch eine Trennungsplatte 34 mit vier Bereichen 35 1 bis 35 4 dargestellt. Die unterschiedlichen Bereiche 35 1 bis 35 4 dienen wie vorhergehend beschrieben der Überführung separater Einzel-Ausgabestrahlen 10 1 bis 10 4 zu vier unterschiedlichen Scannern 3 1 bis 3 4.In the 6 is schematically a separation plate 34 with four areas 35 1 to 35 4 shown. The different areas 35 1 to 35 4 serve as previously described the transfer of separate single output jets 10 1 to 10 4 to 4 different scanners 3 1 to 3 4 .

Die Bereiche 35 i weisen jeweils eine Ausdehnung in y-Richtung auf, welche von ihrer Position in x-Richtung abhängig ist. Hierbei ist die x-Richtung entgegengesetzt zur Verlagerungsrichtung 39. Die y-Richtung ist senkrecht zur Verlagerungsrichtung 39.The areas 35 i each have an extension in the y-direction, which depends on its position in the x-direction. Here, the x-direction is opposite to the direction of displacement 39 , The y-direction is perpendicular to the direction of displacement 39 ,

Sofern die Trennungsplatte 34 über ihre gesamte Ausdehnung eine konstante Reflektivität aufweist, ist die Einzelintensität der von den unterschiedlichen Bereichen 35 i zu den unterschiedlichen Scannern 3 i reflektierten Einzel-Ausgabestrahlen 10 i direkt abhängig, insbesondere direkt proportional zu der Teilfläche des Bereichs 35 i, welche vom Sammel-Ausgabestrahl 8 ausgeleuchtet wird. Diese Teilfläche ist gerade durch die Schnittmenge, das heißt durch den Überlappungsbereich, des Ausleuchtungsbereichs 37 und des jeweiligen Bereichs 35 i gegeben. Durch eine Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37 in Verlagerungsrichtung 39 kann diese Fläche und damit die Einzel-Intensität der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i variiert werden. Es ist insbesondere möglich, die Aufteilung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, das heißt das Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität in die Einzelintensitäten, durch Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37 relativ zur Trennungsplatte 34 zu variieren.Unless the separation plate 34 has a constant reflectivity over its entire extent, is the single intensity of the different areas 35 i to different scanners 3 i reflected single output jets 10 i directly dependent, in particular directly proportional to the partial area of the area 35 i , which from the collection output beam 8th is illuminated. This subarea is straight through the intersection, that is, through the overlap area, of the illumination area 37 and the respective area 35 i given. By a shift of the illumination area 37 in the direction of displacement 39 can this area and therefore the single intensity of the single output rays 10 i be varied. In particular, it is possible to divide the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i , that is the division ratio of the total intensity into the individual intensities, by shifting the illumination range 37 relative to the separation plate 34 to vary.

Exemplarisch sind in der 6 zwei unterschiedliche Anordnungen (A, B) des Ausleuchtungsbereichs 37 auf der Trennungsplatte 34 dargestellt. Die Anordnung A entspricht gerade einem Minimum der Einzelintensität des Einzel-Ausgabestrahls 10 1. Der Einzel-Ausgabestrahl 10 3 hat in der Stellung A des Ausleuchtungsbereichs 37 in etwa ein Maximum. In der Stellung B ist die Situation gerade umgekehrt. In dieser Stellung hat der Einzel-Ausgabestrahl 10 1 ein Maximum, während der Einzel-Ausgabestrahl 10 3 in der Stellung B ein Minimum aufweist. Die Einzel-Ausgabestrahlen 10 2 und 10 4 haben in den beiden Stellungen A, B jeweils einen Zwischenwert. Exemplary are in the 6 two different arrangements (A, B) of the illumination area 37 on the separation plate 34 shown. The arrangement A corresponds to just a minimum of the single intensity of the single output beam 10 1 . The single output beam 10 3 is in position A of the illumination area 37 in about a maximum. In position B the situation is exactly the opposite. In this position has the single output beam 10 1 maximum during the single output beam 10 3 in the position B has a minimum. The single output jets 10 2 and 10 4 have in the two positions A, B each have an intermediate value.

Bei dieser Alternative der Trennungsplatte 34 weisen die Bereiche 35 i abgesehen von den geradlinigen Rändern der Trennungsplatte 34 jeweils Berandungen 44 ij auf, welche durch trigonometrische Funktionen, insbesondere durch Sinusfunktionen, beschreibbar sind. Hierbei geben die Indizes i, j jeweils die Indizes der benachbarten Bereiche 35 i, 35 j an.In this alternative, the separation plate 34 assign the areas 35 i apart from the straight edges of the baffle plate 34 each boundary 44 ij , which can be described by trigonometric functions, in particular by sine functions. Here, the indices i, j respectively give the indices of the adjacent regions 35 i , 35 j .

Die Berandungen 44 ij sind bei dieser Alternative insbesondere durch stetige Funktionen beschreibbar. Die Ausdehnung der Bereiche 35 i in y-Richtung ist bei dieser Alternative an jeder Stelle in x-Richtung größer als ein Minimalwert. Der Minimalwert beträgt etwa 12% der Gesamtausdehnung der Trennungsplatte 34 in y-Richtung. Alternative Minimalwerte sind ebenfalls möglich. Bei einer derartigen Ausbildung der Trennungsplatte 34, insbesondere der Aufteilung derselben in die unterschiedlichen Bereiche 35 i ist sichergestellt, dass für jede Anordnung des Ausleuchtungsbereichs 37 relativ zur Trennungsplatte 34 ein Mindestanteil von 12% der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 zu jedem der einzelnen Scanner 3 i geführt wird. Es wird insbesondere sichergestellt, dass für jede Verlagerungsposition des Polygonspiegels 36, das heißt zu jedem Zeitpunkt der Verlagerung desselben, jeder der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i eine Einzelintensität aufweist, welche mindestens 12% der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 beziehungsweise mindestens 48% der mittleren Einzelintensität sämtlicher Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aufweist.The borders 44 ij in this alternative can be described in particular by continuous functions. The extent of the areas 35 In this alternative, i in the y-direction is greater than a minimum value at any point in the x-direction. The minimum value is about 12% of the total extent of the separation plate 34 in the y direction. Alternative minimum values are also possible. In such a design of the separation plate 34 , in particular the division thereof into the different areas 35 i ensures that for every arrangement of the illumination area 37 relative to the separation plate 34 a minimum of 12% of the total intensity of the collection output beam 8th to each of the individual scanners 3 i is led. In particular, it is ensured that for each displacement position of the polygon mirror 36 that is, at any time of its relocation, each of the single output jets 10 i has a single intensity which is at least 12% of the total intensity of the collection output beam 8th or at least 48% of the mean single intensity of all single output jets 10 i .

Allgemein ist die Trennungsplatte 34 vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Anteil von mindestens 50%, insbesondere mindestens 70%, insbesondere mindestens 90%, insbesondere 100%, der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i während mindestens 50% der Dauer der Periode TVar der Verlagerung des Polygonspiegels 36 Einzelintensitäten aufweisen, welche mindestens 10% der mittleren Einzelintensität sämtlicher Einzel-Ausgabestrahlen 10 i beträgt.General is the separation plate 34 preferably designed such that a proportion of at least 50%, in particular at least 70%, in particular at least 90%, in particular 100%, of the single output jets 10 i during at least 50% of the duration of the period T Var of the displacement of the polygon mirror 36 Have single intensities, which is at least 10% of the mean single intensity of all single output jets 10 i amounts to.

Ein alternatives Merkmal einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Trennungsplatte 34 wird im Folgenden beschrieben: Für jeden der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i kann über die Dauer der Periode TVar der zeitliche Verlauf des Aufteilungsanteils, das heißt welcher Anteil der Intensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in den betreffenden Einzel-Ausgabestrahl 10 i überführt wird, bestimmt werden. Für jeden der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i können hieraus der Mittelwert, die Varianz und die Standardabweichung des Aufteilungsanteils bestimmt werden. Die Varianz ist gleich dem Quadrat der Standardabweichung. Vorzugsweise besitzt dann ein Anteil von mindestens 50%, insbesondere mindestens 70%, insbesondere mindestens 90%, insbesondere 100%, der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i eine Standardabweichung, die kleiner als der halbe Mittelwert des entsprechenden Aufteilungsanteils ist.An alternative feature of a preferred embodiment of the separation plate 34 is described below: For each of the single output jets 10 i can over the duration of the period T Var, the time profile of the division share, that is what proportion of the intensity of the collection output beam 8th into the relevant single output beam 10 i is determined. For each of the single output jets 10 i the mean, variance and standard deviation of the dividing portion can be determined therefrom. The variance is equal to the square of the standard deviation. Preferably, a proportion of at least 50%, in particular at least 70%, in particular at least 90%, in particular 100%, of the individual output jets 10 i is a standard deviation that is less than half the mean of the corresponding division rate.

Allgemein lässt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung der Trennungsplatte 34, insbesondere deren Aufteilung in die Bereiche 35 i wie folgt charakterisieren:
Sei M die Anzahl der Scanner 3 i. Sei die x-Koordinate, wie zuvor, parallel zur Verlagerungsrichtung 39, entlang derer der Ausleuchtungsbereich 37 relativ zur Trennungsplatte 34 verlagert wird, und sei die y-Koordinate senkrecht hierzu, insbesondere die Koordinate, entlang derer der vom Sammel-Ausgabestrahl 8 ausgeleuchtete Ausleuchtungsbereich 37 aufgespannt ist. Für die folgende Betrachtung seien die Abmessungen der Trennungsplatte 34 in x- und y-Richtung auf 1 normiert. Dies kann durch eine einfache Skalierung erreicht werden.
In general, an advantageous embodiment of the separation plate can be 34 , in particular their division into the areas 35 characterize i as follows:
Let M be the number of scanners 3 i . Let the x-coordinate, as before, be parallel to the direction of displacement 39 along which the illumination area 37 relative to the separation plate 34 is displaced, and let the y-coordinate be perpendicular to it, in particular the coordinate along which that of the collection output beam 8th illuminated illumination area 37 is stretched. For the following consideration, the dimensions of the separation plate 34 normalized to 1 in the x and y directions. This can be achieved by a simple scaling.

Mit diesen Annahmen ergibt sich die durchschnittliche, das heißt in x-Richtung gemittelte y-Ausdehnung der einzelnen Bereiche 35 i zu 1/M.These assumptions result in the average, ie in the x-direction, average y-extent of the individual regions 35 i to 1 / M.

Sei weiterhin a die maximale y-Ausdehnung und b die minimale y-Ausdehnung eines bestimmten Bereichs 35 i, so folgt: a ≥ 1/M ≥ b. Let a be the maximum y-expansion and b the minimum y-extension of a certain range 35 i , it follows: a ≥ 1 / M ≥ b.

Sei schließlich A der Anteil der x-Koordinaten, bei denen die y-Ausdehnung eines bestimmten Bereichs 35 i größer als a/2 + 1/(2M) ist und sei B der Anteil der x-Koordinaten dieses Bereichs 35 i, bei denen die y-Ausdehnung kleiner als a/2 + 1/(2M) ist. Dann lassen sich vorteilhafte Aufteilungen der Trennungsplatte durch folgende Eigenschaften charakterisieren: A + B < ½ für M ≤ 8 und A + B < 4/M für M ≥ 8. Finally, let A be the proportion of the x-coordinates at which the y-extension of a certain range 35 i is greater than a / 2 + 1 / (2M) and let B be the proportion of the x-coordinates of this range 35 i , where the y- Expansion is smaller than a / 2 + 1 / (2M). Then advantageous separations of the separation plate can be characterized by the following properties: A + B <½ for M ≤ 8 and A + B <4 / M for M ≥ 8.

Anschaulich gesprochen weist die y-Ausdehnung der Bereiche 35 i über die Erstreckung in x-Richtung weitestgehend jeweils einen nur wenig variierenden, insbesondere einen im Wesentlichen konstanten Wert auf und besitzt nur an wenigen Stellen Ausbrüche nach oben oder unten.Illustrated clearly indicates the y-expansion of the areas 35 i over the extent in the x-direction as far as possible only a little varying, in particular a substantially constant value and has only in a few places outbreaks up or down.

In 7A ist schematisch eine alternative Ausführungsform der Trennungsplatte 34 dargestellt. Die in 7A dargestellte Ausführungsform der Trennungsplatte 34 dient zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in drei Einzel-Ausgabestrahlen 10 1, 10 2 und 10 3. Die Trennungsplatte 34 weist hierbei drei Bereiche 35 1, 35 2 und 35 3 auf. Bei dieser Ausführungsform kann die Abweichung der Teilfläche des vom Ausleuchtungsbereich 37 überdeckten Teilbereichs der einzelnen Bereiche 35 i von einem vorgegebenen Nominalwert in Abhängigkeit von der Lage des Ausleuchtungsbereichs 37 in Verlagerungsrichtung 39 jeweils durch eine Summe von trigonometrischen Funktionen beschrieben werden. Beim Nominalwert kann es sich insbesondere um einen Mittelwert handeln, welcher einer gleichmäßigen Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzel-Ausgabestrahlen 10 i entspricht.In 7A is schematically an alternative embodiment of the separation plate 34 shown. In the 7A illustrated embodiment of the separation plate 34 serves to divide the collection output beam 8th in three single output jets 10 1 , 10 2 and 10 3 . The separation plate 34 here has three areas 35 1 , 35 2 and 35 3 on. In this embodiment, the deviation of the partial area of the illumination area 37 covered part of the individual areas 35 i from a given nominal value depending on the position of the illumination area 37 in the direction of displacement 39 each described by a sum of trigonometric functions. The nominal value may, in particular, be an average, which is a uniform distribution of the collective output beam 8th in single output jets 10 i corresponds.

Im Folgenden werden weitere Aspekte der Auskoppeloptik 9 sowie der Verfahren zur Steuerung der Aufteilung der Beleuchtungsstrahlung 5 auf die Scanner 3 i beschrieben.The following are further aspects of the coupling optics 9 and the method for controlling the distribution of the illumination radiation 5 on the scanner 3 i described.

Allgemein dient die Auskoppeloptik 9 dazu, die Beleuchtungsstrahlung 5 von der Strahlungsquelle 4, insbesondere den Sammel-Ausgabestrahl 8, welcher insbesondere von der Strahlformungsoptik 7 aus dem Rohstrahl 6 geformt werden kann, auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, welche zu den einzelnen Scannern 3 i geleitet werden, aufzuteilen. Mit Hilfe der Auskoppeloptik 9 kann insbesondere das Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i variiert, insbesondere gesteuert, insbesondere geregelt werden. Hierdurch lässt sich die Verteilung der Gesamtenergie der Beleuchtungsstrahlung 5 auf die einzelnen Scanner 3 i variieren, insbesondere steuern, insbesondere regeln.In general, the coupling optics is used 9 in addition, the illumination radiation 5 from the radiation source 4 , in particular the collection output beam 8th , which in particular of the beam-shaping optics 7 from the raw stream 6 can be shaped on the single output jets 10 i which to the individual scanners 3 i split up. With the help of the coupling-out optics 9 in particular, the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i varies, in particular controlled, in particular regulated. This allows the distribution of the total energy of the illumination radiation 5 on the individual scanners 3 i vary, especially control, in particular regulate.

Die Aufteilung der Gesamtenergie der Beleuchtungsstrahlung 5 auf die einzelnen Scanner 3 i lässt sich durch eine Funktion fi(p) beschreiben, welche in Abhängigkeit eines Parameters p den Anteil der Gesamtenergie angibt, welche zum i-ten Scanner 3 i geführt wird. Der Parameter p bezeichnet in einer verallgemeinerten Form die Einstellung der Auskoppeloptik 9, insbesondere die relative Anordnung des Ausleuchtungsbereichs 37 auf der Trennungsplatte 34 beziehungsweise den von der Einstellung der Elemente der Auskoppeloptik 9 abhängigen Transmissionsgrad derselben für die unterschiedlichen Einzel-Ausgabestrahlen 10 i. Die Veränderung des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität auf die Einzel-Intensität kann somit durch eine Veränderung des Parameters p und damit verbundene Änderungen der Funktionen fi(p) beschrieben werden.The distribution of the total energy of the illumination radiation 5 on the individual scanners 3 i can be described by a function f i (p) which, depending on a parameter p, indicates the proportion of the total energy which results in the ith scanner 3 i is led. The parameter p denotes in a generalized form the setting of the coupling-out optics 9 , in particular the relative arrangement of the illumination area 37 on the separation plate 34 or the setting of the elements of the coupling-out optics 9 dependent transmittance thereof for the different single output jets 10 i . The change in the distribution ratio of the total intensity to the individual intensity can thus be described by a change in the parameter p and associated changes in the functions f i (p).

Für den Parameter p wird ein zeitlicher Verlauf p(t) eingestellt. Da eine Veränderung von p oftmals mit einer mechanischen Verlagerung verbunden ist, ist es oftmals vorteilhaft und/oder sogar zwingend, wenn p(t) eine stetige Funktion ist. Für die erfinderische Erkenntnis ist es jedoch ausreichend, wenn der Parameter p für einen gewissen Zeitraum auf einen bestimmten Wert eingestellt und dann instantan auf einen anderen Wert verändert wird. Da letzterer Ansatz zur zeitlichen Veränderung von p die Beschreibung erleichtert, wird er im Folgenden verwendet.For the parameter p, a time course p (t) is set. Since a change of p is often associated with a mechanical displacement, it is often advantageous and / or even compelling if p (t) is a continuous function. For the inventive realization, however, it is sufficient if the parameter p is set to a certain value for a certain period of time and then instantaneously changed to another value. Since the latter approach to temporally changing p facilitates the description, it will be used below.

Der Parameter p wird jeweils für einen gewissen Zeitraum eingestellt. Im Scanintegral ergibt sich dann die Mittelung über die verschiedenen Zeiträume. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Möglichkeit der zeitlichen Variation des Parameters p, insbesondere durch die Möglichkeit, den Parameter p in unterschiedlichen Zeiträumen unterschiedlich zu wählen, die Anzahl der Freiheitsgrade groß genug gemacht werden kann, um die Verteilung der über eine Periode gemittelten Gesamtenergie sämtlicher Scanner 3 i im Wesentlichen frei wählen zu können. Praktisch kann dies geschehen, indem der Ausleuchtungsbereich 37 relativ zur Trennungsplatte 34 verlagert wird, insbesondere indem nacheinander eine Abfolge unterschiedlicher Ausleuchtungsbereiche 37 auf der Trennungsplatte 34 beleuchtet werden. Durch eine Veränderung der relativen Lage des Ausleuchtungsbereichs 37 auf der Trennungsplatte 34 kann das Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i verändert werden.The parameter p is set for a certain period of time. In the scan integral, the averaging over the different time periods results. It could be shown that the possibility of temporal variation of the parameter p, in particular by the possibility of choosing the parameter p differently in different time periods, makes the number of degrees of freedom large enough to be the distribution of the total energy averaged over one period all scanners 3 i essentially free to choose. Practically, this can be done by the illumination area 37 relative to the separation plate 34 is shifted, in particular by successively a sequence of different illumination areas 37 on the separation plate 34 be illuminated. By changing the relative position of the illumination area 37 on the separation plate 34 can the division ratio of the total intensity of the collection output beam 8th to the individual intensities of the single output jets 10 i be changed.

Unterschiedliche Lösungen unterscheiden sich beispielsweise darin, ob die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i ausgehend von einer mittleren Normintensität derselben lediglich abgeschwächt werden können, oder ob eine Umverteilung der Energie zwischen unterschiedlichen Scannern 3 i möglich ist. Dies kann allgemein durch einen sogenannten Hebel der Auskoppeloptik 9 beschrieben werden. Dieser Hebel wird im Folgenden durch den Buchstaben m bezeichnet. For example, different solutions differ in whether the individual intensities of the single output jets 10 i can only be attenuated on the basis of an average standard intensity of the same, or whether a redistribution of energy between different scanners 3 i is possible. This can generally by a so-called lever of the coupling-out optics 9 to be discribed. This lever is referred to below by the letter m.

Ohne Aktuierung der Auskoppeloptik 9 wird durch die Auskoppeloptik 9 jeweils ein fester Referenzanteil der Leistung des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf einen bestimmten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i gelenkt. Bei M Einzel-Ausgabestrahlen 10 i kann dieser Anteil 1/M betragen, insbesondere wenn die Scanner 3 i identisch sind und auf ihnen identische Prozesse zur Belichtung eines Wafers 25 i durchgeführt werden. Der Referenzanteil kann auch ungleich 1/M sein, insbesondere wenn die Menge der Scanner 3 i aus unterschiedlichen Typen besteht. Als Hebel m wird die maximale relative Abweichung des einstellbaren Anteils eines Einzel-Ausgabestrahlen 10 i vom Referenzanteil dieses Einzel-Ausgabestrahls 10 i bezeichnet. Im Folgenden wird als Hebel m der Betrag der maximalen relativen Abweichung bezeichnet, das heißt die Angabe eines gewissen Wertes vom m beinhaltet nicht zwingend die Information, dass sowohl eine Erhöhung des Anteils um m als auch eine Verringerung des Anteils um m möglich ist.Without actuation of the coupling-out optics 9 becomes through the coupling-out optics 9 in each case a fixed reference component of the power of the collective output beam 8th on a particular one of the single output jets 10 i steered. For M single output jets 10 i this proportion can be 1 / M, especially if the scanners 3 i are identical and on them identical processes for exposing a wafer 25 i be carried out. The reference proportion can also be unequal 1 / M, especially if the amount of scanner 3 i consists of different types. The lever m is the maximum relative deviation of the adjustable portion of a single output beam 10 i from the reference portion of this single output beam 10 i denotes. In the following, the amount of the maximum relative deviation is referred to as the lever m, that is, the specification of a certain value of the m does not necessarily include the information that both an increase of the component by m and a reduction of the component by m is possible.

Weiter wurde erkannt, dass bei einer Umverteilung der zu den einzelnen Scannern 3 i geführten Beleuchtungsstrahlung 5 eine Steigerung der zu einem bestimmten der Scanner 3 i geführten Energiemenge notwendigerweise zu einer Verringerung der insgesamt zu den übrigen Scannern 3 j, j ≠ i geführten Energiemenge führt, sofern die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 konstant ist.It was further recognized that when redistributed to the individual scanners 3 i guided illumination radiation 5 an increase to a certain one of the scanners 3 i necessarily lead to a reduction of the overall amount to the other scanners 3 j , j ≠ i led amount of energy, provided that the total intensity of the collection output beam 8th is constant.

Die Aufgabe, eine vorgegebene Anzahl M an Scannern 3 i mit einer vorgegebenen, scanintegrierten Dosis y an Beleuchtungsstrahlung 5 zu versorgen, lässt sich mit Hilfe der Funktionen fi(p) mathematisch beschreiben und lösen. Wird die Scanperiode, das heißt die Zeit, die ein Punkt auf dem Wafer 25 i benötigt, um den Scanschlitz zu durchlaufen, in k Intervalle aufgeteilt, und wird die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 im k-ten Intervall mit zk bezeichnet, so lassen sich die Strahlungsdosen yi, welche zum i-ten Scanner 3 i geführt werden, wie folgt ausdrücken:

Figure DE102014226921A1_0005
wobei M die Gesamtzahl der Scanner 3 i angibt.The task, a predetermined number M of scanners 3 i with a predetermined scan-integrated dose y of illumination radiation 5 can be mathematically described and solved with the help of the functions f i (p). Will the scan period, that is, the time that is a point on the wafer 25 i needed to go through the scan slot, divided into k intervals, and becomes the total intensity of the collection output beam 8th denoted by z k in the k-th interval, the radiation doses y i , which become the ith scanner, can be obtained 3 i , express as follows:
Figure DE102014226921A1_0005
where M is the total number of scanners 3 i indicates.

Sofern die Umverteilung der Energie zwischen den einzelnen Scannern 3 i den Gesamtbetrag der zu den Scannern 3 i geführten Energie der Beleuchtungsstrahlung 5 konstant lässt, gilt unabhängig von der Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, das heißt unabhängig von der Einstellung der Auskoppeloptik 9, welche durch den Parameter p beschrieben wird:

Figure DE102014226921A1_0006
Unless the redistribution of energy between each scanner 3 i the total amount to the scanners 3 i guided energy of the illumination radiation 5 constant, applies regardless of the distribution of the collective output beam 8th into the single output jets 10 i , that is independent of the setting of the coupling-out optics 9 , which is described by the parameter p:
Figure DE102014226921A1_0006

Erfindungsgemäß konnte gezeigt werden, wie die Auskoppeloptik 9 ausgebildet sein muss, damit es für eine im Wesentlichen beliebige vorgegebene Menge an Wunschdosen {yi} eine Lösung {pk}, das heißt eine Abfolge der Parameterwerte p in den k Intervallen gibt, um diese Wunschdosen einstellen zu können. Mathematisch wird dies durch die Funktionen {fi} ausgedrückt.According to the invention, it was possible to show how the coupling-out optics 9 has to be designed so that there is a solution {p k }, ie a sequence of the parameter values p in the k intervals, for a substantially arbitrary predetermined quantity of desired doses {y i } in order to be able to set these desired doses. Mathematically, this is expressed by the functions {f i }.

Außerdem konnte gezeigt werden, wie die Auskoppeloptik 9 gesteuert werden kann, um für gegebene Funktionen {fi} aus den Wunschdosen {yi} eine Lösung {pk} zu berechnen.In addition, it was possible to show how the decoupling optics 9 can be controlled to calculate a solution {p k } for given functions {f i } from the desired boxes {y i }.

Es konnte gezeigt werden, dass zur Einstellung von M vorgegebenen Wunschdosen, das heißt zur Einstellung vorgegebener, scannerspezifischer Wunschdosen bei einem Projektionsbelichtungssystem 1 mit M Scannern 3 i ausreichend ist, die Scanperiode in M Intervalle k zu unterteilen.It could be shown that in order to set M given desired doses, that is to set predefined, scanner-specific desired doses in a projection exposure system 1 with M scanners 3 i is sufficient to divide the scanning period into M intervals k.

Eine einfache Variante, wie die Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 aussehen kann, um für M Scanner 3 i beliebige Wunschdosen einzustellen, besteht darin, das Scanintervall in M disjunkte Intervalle zu zerlegen und die Funktionen fi(pk) derart zu wählen, dass die Funktionen fi(pk) jeweils in genau einem Intervall pi geeignet gewählt werden, während sich in den restlichen Intervallen pj, j ≠ i, konstant sind.A simple variant, such as the distribution of the collective output beam 8th can look for M scanner 3 i adjust any desired doses, is to divide the Scan Interval into M disjoint intervals and the functions f i (p k) to be chosen such that the functions f i (p k) p i be suitably selected in each case in exactly one interval during are constant in the remaining intervals p j , j ≠ i.

Vorteilhafterweise sind die Funktionen fi(p) stetig, zumindest für die tatsächlich genutzten Werte von p, da so vorteilhafterweise erreicht werden kann, dass bei der Ist-Einstellung des Parameters p, also einer Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37 relativ zur Trennungsplatte 34, mittels eines Aktuators kleine Abweichungen von einem Sollwert nicht zu großen Abweichungen der Ist-Aufteilungsverhältnisse des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf Einzel-Ausgabestrahlen 10 i vom Soll-Aufteilungsverhältnis führen. Die Summe sämtlicher Funktionen fi(p) ist für jeden Wert von p kleiner oder gleich 1, vorteilhafterweise gleich 1. Eine entsprechende Aufteilung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, das heißt ein entsprechender Verlauf der Funktionen fi(p) ist exemplarisch in der 39 dargestellt. Advantageously, the functions f i (p) are continuous, at least for the actually used values of p, there can be advantageously achieved so that, in the actual setting of the parameter p, so a shift of the illumination area 37 relative to the separation plate 34 , By means of an actuator small deviations from a target value not to large deviations of the actual distribution ratios of the collective output beam 8th on single output jets 10 i lead from the target split ratio. The sum of all functions f i (p) is less than or equal to 1 for each value of p, advantageously equal to 1. A corresponding distribution of the total intensity of the collective output beam 8th to the individual intensities of the single output jets 10 i , that is, a corresponding course of the functions f i (p) is exemplary in the 39 shown.

Während mit dem Verlauf der Funktionen fi(p) gemäß 39 auf besonders einfache Weise Intensitätserhöhungen relativ zu einem mittleren Nominalwert f der Einzelintensität der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i einstellbar sind, kann es auch vorteilhaft sein, die Funktionen fi(p) in den Intervallen pk ausgehend von einem Nominalwert f* mit Ausschlägen in beide Richtungen auszubilden. Dies ist exemplarisch in der 40 dargestellt.While with the course of functions f i (p) according to 39 in a particularly simple manner intensity increases relative to a mean nominal value f of the single intensity of the single output beams 10 i are adjustable, it may also be advantageous to form the functions f i (p) in the intervals p k starting from a nominal value f * with excursions in both directions. This is exemplary in the 40 shown.

Bezeichnet man den Wert von p während des i-ten Intervalls abzüglich einem Mittelwert mit xi, so dass xi direkt angibt, wie die Einzelintensität des Einzel-Ausgabestrahls 10 i, welcher während dieses Intervalls zum i-ten Scanner 3 i geführt wird, relativ zu diesem Mittelwert xi geändert wird, so nehmen die Funktionen fi die folgende einfache Form an:

Figure DE102014226921A1_0007
wobei δi k = 1 für i = k und δik = 0 für i ≠ k.If we denote the value of p during the i-th interval minus an average value with x i , so that x i directly indicates how the single intensity of the single output beam 10 i , which during this interval to the ith scanner 3 i is changed relative to this mean x i , the functions f i assume the following simple form:
Figure DE102014226921A1_0007
where δ i k = 1 for i = k and δ ik = 0 for i ≠ k.

Eine wichtige Frage ist, welchen Wert die Variablen xi maximal annehmen können müssen, um einen bestimmten Bereich von Zielwerten yi einstellen zu können. Für die praktische Umsetzung entspricht dies der Frage, wie groß der Einstellbereich der Auskoppeloptik 9 sein muss, um einen vorgegebenen Bereich von Wunschdosen der Beleuchtungsstrahlung für die unterschiedlichen Scanner 3 i einstellen zu können. Dieses wird durch die oben eingeführte Größe des Hebels m beschrieben.An important question is what value the variables x i must maximally assume in order to set a certain range of target values y i . For practical implementation, this corresponds to the question of how large the setting range of the coupling-out optics 9 must be to a predetermined range of desired doses of the illumination radiation for the different scanners 3 i can adjust. This is described by the size of the lever m introduced above.

Wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen, dass beliebige yi mit –1 ≤ yi ≤ 1 einstellbar sein sollen, so ist der notwendige Einstellbereich m der Manipulatoren durch folgende Formel gegeben:

Figure DE102014226921A1_0008
If it is assumed without restriction of generality that any y i should be adjustable with -1 ≦ y i ≦ 1, then the necessary adjustment range m of the manipulators is given by the following formula:
Figure DE102014226921A1_0008

Wie oben bereits beschrieben, gibt der Hebel m den Betrag der maximalen relativen Abweichung des Ist-Aufteilungsverhältnisses von einem Referenzaufteilungsverhältnis an. Kann die relative Abweichung sowohl nach oben als auch nach unten erreicht werden, so wird dieses als symmetrisch bezeichnet. Die obige Formel beschreibt den symmetrischen Fall. Als anderes Extrem kann die relative Abweichung m nur entweder nach oben oder nach unten erreicht werden. Der notwendige Einstellbereich m der Manipulatoren ist in folgender Tabelle zusammengefasst: Anzahl N der disjunkten Intervalle, in welche die Scanperiode aufgeteilt wird Asymmetrische Form der Funktionen fi(p) Symmetrische Form der Funktionen fi(p) N = M – 1 Keine Lösung m = 2(M – 1)2:M N = M m = 2(M – 1) m = M – 1 Tabelle: Notwendige Einstellbereiche m der Manipulatoren für ein Projektionsbelichtungssystem mit M Scannern As described above, the lever m indicates the amount of the maximum relative deviation of the actual split ratio from a reference split ratio. If the relative deviation can be achieved both upwards and downwards, this is called symmetrical. The above formula describes the symmetrical case. At the other extreme, the relative deviation m can only be achieved either up or down. The necessary adjustment range m of the manipulators is summarized in the following table: Number N of disjoint intervals into which the scan period is divided Asymmetric form of the functions f i (p) Symmetrical form of the functions f i (p) N = M - 1 No solution m = 2 (M - 1) 2 : M N = M m = 2 (M - 1) m = M - 1 Table: Necessary adjustment ranges of the manipulators for a projection exposure system with M scanners

Wie beschrieben ist die Normierung der obigen Gleichung derart, dass die maximal mögliche unabhängige Veränderung des Anteils jedes der Einzel-Ausgabestrahlen 10i, integriert über die Scanperiode, gleich 1 gesetzt wird. Der notwendige Hebel m ist größer als 1 und gibt dementsprechend an, wie viel mehr das instantane Aufteilungsverhältnis stärker geändert werden können muss, als die über die Scanperiode integrierten Vorgabewerte der Aufteilungsverhältnisse von einem Referenzwert abweichen dürfen. Ein Mindestwert von m ist also durch die Aufgabenstellung eindeutig vorgegeben.As described, the normalization of the above equation is such that the maximum possible independent change in the proportion of each of the single output jets 10i , integrated over the scan period, equals 1 is set. The necessary lever m is greater than 1 and accordingly indicates how much more the instantaneous split ratio must be able to be changed more than the default values of the split ratios integrated over the scan period may deviate from a reference value. A minimum value of m is therefore clearly specified by the task.

Es wurde erkannt, dass, auch wenn M – 1 Intervalle ausreichend sein können, es meistens besser ist, die Scanperiode in M Intervalle aufzuteilen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass dann der notwendige Einstellbereich deutlich kleiner wird. Außerdem existiert dann immer eine Lösung.It was recognized that, although M - 1 intervals may be sufficient, it is usually better to divide the scan period into M intervals. This has the particular advantage that then the necessary adjustment range is significantly smaller. In addition, there is always a solution.

Die Scanperiode kann auch in mehr als M Intervalle aufgeteilt werden. Sie kann insbesondere in ein ganzzahliges Vielfaches von M Intervallen aufgeteilt werden. Eine Untergrenze für die Minimaldauer der Einzelnen Intervalle ergibt sich aus der Geschwindigkeit, mit welcher die Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i variiert werden kann.The scan period can also be split into more than M intervals. In particular, it can be divided into an integer multiple of M intervals. A lower limit for the minimum duration of the individual intervals results from the speed with which the distribution of the collective output beam 8th into the single output jets 10 i can be varied.

Entspricht die Anzahl der disjunkten Intervalle, in welche die Periode TVar der Variation des Aufteilungsverhältnisses des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, aufgeteilt wird, gerade der Anzahl M der unterschiedlichen Scanner 3 i des Projektionsbelichtungssystems 1, gibt es letztlich keinen wesentlichen Unterschied zwischen der symmetrischen und der asymmetrischen Ausführung. Zwar ist der Einstellbereich m bei der asymmetrischen Ausführungsform doppelt so groß, aber dafür werden nur Werte von 0 bis m benötigt. Bei der symmetrischen Ausführung ist m zwar halb so groß, dafür werden Werte von –m bis +m benötigt. Durch die oben angegebene Gleichung für den Einstellbereich m der Manipulatoren wird garantiert, dass für yi in einem bestimmten Bereich eine Lösung existiert. Diese Lösung wird während der Optimierung sogar explizit konstruiert. Es ist also immer möglich, diese Lösung auch zu verwenden, wenn zu einem späteren Zeitpunkt eine gewisse Intensitätsverteilung eingestellt werden soll.Corresponds to the number of disjoint intervals into which the period T Var of the variation of the distribution ratio of the collection output beam 8th into the single output jets 10 i , even the number M of different scanners 3 i of the projection exposure system 1 Finally, there is no significant difference between symmetric and asymmetric design. Although the setting range m is twice as large in the asymmetric embodiment, only values from 0 to m are needed. In the symmetrical version, m is half as large, but values from -m to + m are needed. The equation given above for the adjustment range m of the manipulators guarantees that a solution exists for y i in a certain range. This solution is even explicitly constructed during optimization. So it is always possible to use this solution also, if at a later time a certain intensity distribution should be set.

Während es an den Rändern der erlaubten Mannigfaltigkeit {yi} meistens nur eine einzige Lösung {yk} gibt, existiert im Falle einer Aufteilung der Periode TVar in mindestens M disjunkte Intervalle für yi im Inneren des erlaubten Bereichs meistens eine unendliche Menge denkbarer Lösungen. Bei der Auswahl der besten Lösung/Lösungen können mechanische Randbedingungen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Wunsch berücksichtigt werden, die Manipulatoren möglichst wenig verfahren zu müssen.While there is usually only a single solution {y k } at the edges of the allowed manifold {y i }, in the case of a division of the period T Var into at least M disjoint intervals for y i, an infinite set of conceivable ones usually exists within the allowed range Solutions. When selecting the best solution / solutions, mechanical boundary conditions can be taken into account. For example, the desire can be considered to have to manipulate the manipulators as little as possible.

Konkrete Ausbildungen der entsprechend konstruierten Trennungsplatte 34 sind exemplarisch in den 8 und 9 dargestellt, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Die Variante der Trennungsplatte 34 gemäß 8 hat einen Einstellbereich m = 0,9. Die in der 9 dargestellte Variante hat einen Einstellbereich m = 2.Concrete designs of the correspondingly designed separation plate 34 are exemplary in the 8th and 9 whose description is hereby incorporated by reference. The variant of the separation plate 34 according to 8th has a setting range m = 0.9. The in the 9 variant shown has a setting range m = 2.

Gemäß alternativen Varianten weisen die Funktionen fi(p) einen nicht-linearen Verlauf auf. Für M = 3 können als Funktionen fi(p) beispielsweise die folgenden Funktionen gewählt werden: f1(p) = cosp, f2(p) = sinp und f3(p) = –cosp – sinp. According to alternative variants, the functions f i (p) have a non-linear course. For M = 3, for example, the following functions can be selected as functions f i (p): f 1 (p) = cosp, f 2 (p) = sinp and f 3 (p) = -cosp - sinp.

Eine alternative Möglichkeit ist die folgende: f1(p) = cosp, f2(p) = cos(p + 2π:3) und f3(p) = cos(p + 4π:3). An alternative option is the following: f 1 (p) = cosp, f 2 (p) = cos (p + 2π: 3) and f 3 (p) = cos (p + 4π: 3).

Bei beiden Alternativen gilt:

Figure DE102014226921A1_0009
For both alternatives:
Figure DE102014226921A1_0009

Bei beiden Alternativen kann einer Aufteilung der Periode TVar in zwei disjunkte Intervalle eine gewünschte Energieverteilung y1 und y2 mit y3 = –y1 – y2 eingestellt werden. Bis auf eine mögliche Vertauschung von p1 und p2 ergibt sich eine eindeutige Lösung für das erste Beispiel

Figure DE102014226921A1_0010
beziehungsweise für das zweite BeispielIn both alternatives, a division of the period T Var into two disjoint intervals can be set to a desired energy distribution y 1 and y 2 with y 3 = -y 1 -y 2 . Except for a possible permutation of p 1 and p 2 , there is a clear solution for the first example
Figure DE102014226921A1_0010
or for the second example

Figure DE102014226921A1_0011
Figure DE102014226921A1_0011

Allerdings gibt es nur dann eine Lösung, sofern y1, y2 und y3 = –y1 – y2 innerhalb gewisser Grenzen liegen.However, there is only one solution if y 1 , y 2 and y 3 = -y 1 -y 2 are within certain limits.

Es konnte gezeigt werden, dass beliebige yi mit –1 ≤ yi ≤ 1 eingestellt werden können, sofern der Manipulator einen Hebel m hat, welcher als Vorfaktor vor den Funktionen fi(P) dient. Der benötigte Hebel m ist für die unterschiedlichen Fälle in nachfolgender Tabelle zusammengefasst:

Figure DE102014226921A1_0012
It could be shown that any y i can be set with -1 ≦ y i ≦ 1, provided that the manipulator has a lever m, which serves as a pre-factor before the functions f i (P). The required lever m is summarized for the different cases in the following table:
Figure DE102014226921A1_0012

Es konnte weiter gezeigt werden, dass die Funktionen fi(x) = cosq(x + ci) mit ci = 2πi/(q + 2), i = 1...M und q ungerade für M = q + 2 Scanner 3 i stets eine Lösung darstellen. Diese Familie der Funktionen {fi} gibt mit anderen Worten eine Möglichkeit für die Aufteilung der Trennungsplatte 34 für ein Projektionsbelichtungssystem 1 mit M = q + 2 Scanner 3 i an. Die Form der Funktionen fi(p) = cosq(p + ci) ist in den 44A bis 44D exemplarisch für q = 1, 3, 5 und 7 dargestellt. Entsprechende Aufteilungen der Trennungsplatte 34 in separate Bereiche 35 i sind in den 7A bis 7D dargestellt.It could further be shown that the functions f i (x) = cos q (x + c i ) with c i = 2πi / (q + 2), i = 1 ... M and q are odd for M = q + 2 scanners 3 i always represent a solution. In other words, this family of functions {f i } provides a way of dividing the separation plate 34 for a projection exposure system 1 with M = q + 2 scanner 3 i on. The form of the functions f i (p) = cos q (p + c i ) is given in 44A to 44D exemplified for q = 1, 3, 5 and 7. Corresponding divisions of the separation plate 34 in separate areas 35 i are in the 7A to 7D shown.

Anschaulich wird deutlich, dass je größer der Exponent q ist, desto mehr sind die Funktionen fi(p) lokalisiert. Praktisch bedeutet dies, dass die einzelnen Scanner 3 i umso besser unabhängig voneinander angesteuert werden können, je lokalisierter die Funktionen fi(p) sind.It becomes clear that the larger the exponent q, the more the functions f i (p) are located. Practically, this means that the individual scanners 3 The more isolated the functions f i (p) are, the better they can be controlled independently of each other.

In den 8 und 9 sind weitere Alternativen der Trennungsplatte 34 dargestellt. Bei diesen Alternativen sind die Berandungen 44 i j jeweils abschnittsweise linear ausgebildet. Die Trennungsplatte 34 weist in Verlagerungsrichtung 39 im Wesentlichen jeweils vier Bereiche auf, in welchen die relativen Anteile der Bereiche 35 i stetig variieren. Zwischen den in Verlagerungsrichtung 39 aneinander angrenzenden Bereichen kommt es zu eine sprunghaften Änderung der Ausdehnung der Bereiche 35 i in Richtung senkrecht zur Verlagerungsrichtung 39.In the 8th and 9 are other alternatives of the separation plate 34 shown. These alternatives are the boundaries 44 i j each formed linearly in sections. The separation plate 34 points in the direction of displacement 39 essentially four areas each, in which the relative proportions of the areas 35 i vary constantly. Between in the direction of displacement 39 adjacent areas There is a sudden change in the extent of the areas 35 i in the direction perpendicular to the direction of displacement 39 ,

Die Alternativen gemäß 8 und gemäß 9 unterscheiden sich durch den Wert des Einstellbereichs beziehungsweise Hebels m. Der Einstellbereich m bildet somit ein Maß dafür, wie sehr die unterschiedlichen Aufteilungen der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i maximal von einer gleichmäßigen Aufteilung abweichen können. Er ergibt sich direkt aus der Ausbildung der Auskoppeloptik 9, insbesondere aus der Ausbildung der Trennungsplatte 34, insbesondere deren Aufteilung in die unterschiedlichen Bereiche 35 i. Da die Auskoppeloptik 9, insbesondere das Zusammenwirken ihrer relativ zueinander verlagerbaren Komponenten, zur Variation oder allgemein zur Manipulation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i dient, wird der Einstellbereich m auch als Einstellbereich m der Auskoppeloptik 9 oder als Einstellbereich m der Manipulatoren bezeichnet. Bei der in 8 dargestellten Alternative ist der Einstellbereich m = 0,9. Bei der in 9 dargestellten Alternative ist m = 2.The alternatives according to 8th and according to 9 differ by the value of the adjustment range or lever m. The adjustment range m thus forms a measure of how much the different divisions of the total intensity of the collection output beam 8th in single intensities of the single output jets 10 i can deviate at most from a uniform distribution. It results directly from the training of the coupling optics 9 , in particular from the formation of the separation plate 34 , in particular their division into the different areas 35 i . Because the coupling optics 9 , in particular the interaction of their relatively displaceable components, for varying or generally manipulating the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i , the setting range m also becomes the setting range m of the coupling-out optics 9 or designated as the adjustment range m of the manipulators. At the in 8th The alternative shown is the adjustment range m = 0.9. At the in 9 shown alternative is m = 2.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, welche schematisch in 10 dargestellt ist, sind die einzelnen Bereiche 35 i in Richtung senkrecht zur Verlagerungsrichtung 39 in eine Mehrzahl von Teilbereiche 35 ij aufgeteilt.In a particularly advantageous embodiment, which is shown schematically in FIG 10 is shown, are the individual areas 35 i in the direction perpendicular to the direction of displacement 39 into a plurality of subareas 35 ij split.

In den 11 bis 16 sind schematisch dreidimensionale Gitterzeichnungen unterschiedlicher Alternativen der Trennungsplatte 34 exemplarisch dargestellt.In the 11 to 16 are schematic three-dimensional grid drawings of different alternatives of the separation plate 34 exemplified.

Bei den in den 11 und 12 dargestellten Alternativen weist die Trennungsplatte 34 Knicke, aber keine Sprungstellen auf.In the in the 11 and 12 illustrated alternatives, the separation plate 34 Kinks, but no jumps.

Bei den in den 13 bis 16 dargestellten Alternativen weisen die Trennungsplatten 34 Sprungstellen auf.In the in the 13 to 16 alternatives shown have the separation plates 34 Jumps on.

Bei den in 11, 13, 15 dargestellten Alternativen ist der Ausleuchtungsbereich 37 auf der Trennungsplatte 34 horizontal orientiert, das heißt die gesamte Breite der Trennungsplatte wird ausgeleuchtet, aber nur ein Teil der Höhe. Bei den in 12, 14 und 16 dargestellten Alternativen ist der Ausleuchtungsbereich 37 auf der Trennungsplatte 34 vertikal orientiert, das heißt die gesamte Höhe der Trennungsplatte wird ausgeleuchtet, aber nur ein Teil der Breite.At the in 11 . 13 . 15 illustrated alternatives is the illumination area 37 on the separation plate 34 oriented horizontally, that is, the entire width of the separation plate is illuminated, but only part of the height. At the in 12 . 14 and 16 illustrated alternatives is the illumination area 37 on the separation plate 34 oriented vertically, that is, the entire height of the separation plate is illuminated, but only part of the width.

Bei den in 11, 13, 14 dargestellten Alternativen unterscheidet sich die Richtung der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu verschiedenen Scannern durch die Orientierung in einer horizontalen Ebene, das heißt die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu verschiedenen Scannern 3 i verlaufen nebeneinander. Bei den in 12, 15, 16 dargestellten Alternativen unterscheidet sich die Richtung der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu verschiedenen Scannern 3 i durch die Orientierung in einer horizontalen Ebene, das heißt die Einzel-Ausgabestrahlen zu verschiedenen Scannern verlaufen übereinander.At the in 11 . 13 . 14 The alternatives shown differ the direction of the single output jets 10 i to various scanners by the orientation in a horizontal plane, that is, the single output jets 10 i to different scanners 3 i run side by side. At the in 12 . 15 . 16 The alternatives shown differ the direction of the single output jets 10 i to different scanners 3 i by the orientation in a horizontal plane, that is, the single output beams to different scanners run one above the other.

Andere Ausgestaltungen sind möglich, bei denen zum Beispiel die Orientierung des Ausleuchtungsbereichs 37 auf der Trennungsplatte 34 nicht parallel zu einer der Achsen sind. In anderen Ausgestaltungen liegt die Ebene, in der sich der Richtungen der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu verschiedenen Scannern 3 i befinden, nicht parallel zu einer Koordinatenebene. In anderen Ausgestaltungen liegen die Richtungen der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu verschiedenen Scannern 3 i nicht in einer Ebene.Other configurations are possible, in which, for example, the orientation of the illumination area 37 on the separation plate 34 are not parallel to one of the axes. In other embodiments, the plane in which the directions of the single output beams lie 10 i to different scanners 3 i are not parallel to a coordinate plane. In other embodiments, the directions of the single output jets are 10 i to different scanners 3 i not in a plane.

Im Folgenden werden allgemeine Aspekte der erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung der Aufteilung der Beleuchtungsstrahlung 5 auf die Scanner 3 i mit Hilfe der Auskoppeloptik 9 beschrieben. Auch wenn sich die Beschreibung dieser Aspekte auf einzelne konkrete Ausführungsformen der Auskoppeloptik 9 bezieht, gelten die Überlegungen entsprechend für sämtliche der in dieser Erfindung dargestellten Ausführungsformen.The following are general aspects of the method according to the invention for controlling the distribution of the illumination radiation 5 on the scanner 3 i with the aid of the coupling-out optics 9 described. Although the description of these aspects is based on individual concrete embodiments of the coupling-out optics 9 The considerations apply mutatis mutandis to all of the embodiments shown in this invention.

Es wird im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit die Konvention verwendet, dass an jedem der Scanner 3 i eine Dosis der Beleuchtungsstrahlung 5 von 1 pro Zeiteinheit ankommen würde, sofern die Beleuchtungsstrahlung 5 von der Strahlungsquelle 4 ohne weitere Komponenten gleichmäßig auf die Scanner 3 i verteilt würde.It is used in the following without limitation of generality the convention that at each of the scanners 3 i is a dose of the illumination radiation 5 of 1 per unit of time would arrive, provided the illuminating radiation 5 from the radiation source 4 without additional components evenly on the scanner 3 i would be distributed.

Die Dosis an Beleuchtungsstrahlung 5, mit welcher ein Punkt auf einem der Wafer 25 i belichtet wird, ergibt sich aus dem zeitlichen Integral der instantanen Strahlungsdosis, mit welcher dieser Punkt belichtet wird, während er durch den Scanschlitz läuft. Innerhalb dieser Zeit kann die Intensität der Strahlungsquelle 4, insbesondere die Einzelintensität des zu dem entsprechenden Scanner 3 i geführten Einzel-Ausgabestrahls 10 i variiert werden.The dose of illumination radiation 5 with which a point on one of the wafers 25 i is given by the temporal integral of the instantaneous dose of radiation with which this point is exposed as it passes through the scan slot. Within this time, the intensity of the radiation source 4 , in particular the individual intensity of the corresponding scanner 3 i guided single output beam 10 i be varied.

Die Strahlungsquelle 4 wird insbesondere gepulst betrieben. Sie emittiert Beleuchtungsstrahlung 5 in Form einer Abfolge von Pulsen mit Beleuchtungsstrahlung 5. Im weiteren wird davon ausgegangen, dass die Zeitdauer, über welche das Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität auf die Einzelintensitäten variiert wird, insbesondere die Periode TVar dieser Variation in N-disjunkte Intervalle ausgeteilt wird. Die Intervalle können insbesondere identische Breiten, das heißt identische Intervall-Dauern aufweisen. Sie können auch unterschiedliche Breiten aufweisen. Wird die Summe der Intensitäten der von der Strahlungsquelle 4 im k-ten Intervall emittierten Pulse mit Beleuchtungsstrahlung 5 mit xk bezeichnet, so ist die Gesamtintensität, die den i-ten Scanner 3 i erreicht, durch

Figure DE102014226921A1_0013
gegeben, wobei ai k ≥ 0.The radiation source 4 is operated in particular pulsed. It emits illumination radiation 5 in the form of a sequence of pulses with illumination radiation 5 , It is further assumed that the time over which the division ratio of the total intensity is varied to the individual intensities, in particular the period T Var of this variation, is distributed in N-disjoint intervals. The intervals may in particular have identical widths, that is to say identical interval durations. They can also have different widths. Is the sum of the intensities of the radiation source 4 In the kth interval emitted pulses with illumination radiation 5 labeled x k , so is the total intensity that is the ith scanner 3 i reached through
Figure DE102014226921A1_0013
given that a i k ≥ 0.

Hierbei wird angenommen, dass ai k über die Länge des k-ten Intervalls konstant ist und/oder dass die einzelnen Pulse im Intervall k jeweils eine identische Intensität aufweisen. Die Überlegungen lassen sich jedoch problemlos auf den Fall erweitern, dass die Intensität der Pule innerhalb der einzelnen Intervalle variabel ist. Bei Pulsen mit konstanter Intensität ergibt sich die Gesamtintensität der Beleuchtungsstrahlung 5, welche den i-ten Scanner 3 i im k-ten Intervall erreicht, aus der Intensität eines einzelnen Pulses, insbesondere der mittleren Intensität eines einzelnen Pulses, welche mit der Länge des Intervalls gewichtet wird.It is assumed that a i k is constant over the length of the k-th interval and / or that the individual pulses each have an identical intensity in the interval k. However, the considerations can easily be extended to the case that the intensity of the coil is variable within the individual intervals. For pulses of constant intensity, the overall intensity of the illumination radiation results 5 which is the ith scanner 3 i in the k-th interval, from the intensity of a single pulse, in particular the mean intensity of a single pulse, which is weighted by the length of the interval.

Je nachdem, ob die einzelnen Bereiche 35 i der Trennungsplatte 34 lediglich eine abschwächende Wirkung mit einer in Verlagerungsrichtung 39 variierenden Abschwächung haben, oder ob die Bereiche 35 i zu einer Umverteilung von Beleuchtungsstrahlung 5 zwischen den einzelnen Scannern 3 i führen, können unterschiedliche Obergrenzen für die Matrixelemente ai k angegeben werden.Depending on whether the individual areas 35 i the separation plate 34 only a weakening effect with a direction of displacement 39 have varying attenuation, or whether the areas 35 i to a redistribution of illumination radiation 5 between the individual scanners 3 i lead, different limits for the matrix elements a i k can be specified.

Die Elemente ai k der Matrix A geben im Wesentlichen an, welche Strahlungsdosis der Beleuchtungsstrahlung 5 im Zeitintervall k den Scanner 3 i erreicht, sofern die Strahlungsquelle 4 in diesem Intervall Beleuchtungsstrahlung 5 mit der Leistung 1 emittiert.The elements a i k of the matrix A essentially indicate which radiation dose of the illumination radiation 5 in the time interval k the scanner 3 i reached, provided the radiation source 4 in this interval illumination radiation 5 emitted with the power 1.

Wird die von der Strahlungsquelle 4 maximal emittierte Gesamtintensität ohne Beschränkung der Allgemeinheit auf 1 normiert, gilt allgemein:

Figure DE102014226921A1_0014
Die einzelnen Matrixelemente ai k können größer als 1 sein. Es kann jedoch eine Obergrenze u angegeben werden: 0 ≤ ai k ≤ u.Will that of the radiation source 4 maximum emitted total intensity without restriction of generality is standardized to 1, generally applies:
Figure DE102014226921A1_0014
The individual matrix elements a i k can be greater than 1. However, an upper limit u can be given: 0 ≦ a i k ≦ u.

Allgemein ist es nicht notwendig, dass es nur eine einzige Trennungsplatte 34 gibt, an der die Strahlung zu mehreren Scannern 3 i aufgeteilt wird. Eine andere Möglichkeit ist, die Strahlung erst gemäß einem festen Verhältnis auf Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aufzuteilen, und die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i dann über jeweils eine eigene Trennungsplatte zu führen.Generally, it is not necessary that there is only a single separation plate 34 indicates where the radiation is to multiple scanners 3 i is split. Another possibility is to first radiate the radiation according to a fixed ratio on single output beams 10 i split, and the single output jets 10 i then each lead over its own separation plate.

An den Trennungsplatten kann insbesondere jeweils nur ein variabler Teil des Einzel-Ausgabestrahls 10 i zum Scanner 3 i geführt werden, während ein anderer Teil der Energie aus dem Einzel-Ausgabestrahl entfernt wird. Diese alternative Ausgestaltung wird an Hand der 28 und 29 nachfolgend noch genauer beschrieben.In particular, in each case only a variable part of the single output beam can be attached to the separation plates 10 i to the scanner 3 i while removing some of the energy from the single output beam. This alternative embodiment is based on the 28 and 29 described in more detail below.

Bei der Ausgestaltung mit einer einzigen Trennungsplatte 34 wurde das Aufteilungsverhältnis fi(p) auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu den Scannern 3 i durch einen Parameter p beschrieben. Sind alle Scanner 3 i gleichwertig, so können die fi(p) so gewählt werden, dass – wenn die beiden Ränder der Trennungsplatte 34 miteinander identifiziert werden, das heißt am oberen und unteren Rand der Trennungsplatte das Aufteilungsverhältnis auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i identisch ist –fi+1(p) = fi(p + Δ) ist. Mit anderen Worten, unterscheiden sich die verschiedenen Funktionen fi(p) nur durch eine Verschiebung des Parameters p. Wird der Parameter p periodisch verändert, so unterscheiden sich die verschiedenen Funktionen fi(p) also durch eine Phasenverschiebung. 6 ist ein Beispiel für eine solche Ausgestaltung.In the embodiment with a single separation plate 34 was the split ratio f i (p) on the single output jets 10 i to the scanners 3 i described by a parameter p. Are all scanners 3 i equals, so the f i (p) can be chosen so that - if the two edges of the separation plate 34 are identified with each other, that is, at the top and bottom of the separation plate, the division ratio to the single output jets 10 i is equal to -f i + 1 (p) = f i (p + Δ). In other words, the different functions f i (p) differ only by a shift of the parameter p. If the parameter p is changed periodically, then the different functions f i (p) differ by a phase shift. 6 is an example of such a design.

Im Weiteren wird auch bei einer Ausgestaltung mit mehrerengetrennten Trennungsplatten davon ausgegangen, dass diese Trennungsplatten identisch aufgebaut und nur in ihrer Ansteuerung gegeneinander phasenverschoben sind. Furthermore, it is also assumed in an embodiment with a plurality of separation plates that these separation plates are constructed identically and are phase-shifted relative to one another only in their control.

Außerdem wird im Weiteren davon ausgegangen, dass die Periode TVar bei M Scannern 3 i in N = M-disjunkte Intervalle aufgeteilt wird, wobei die Strahlungsquelle in jedem der M Intervalle eine bestimmte, identische Anzahl von Pulsen mit Beleuchtungsstrahlung 5 emittiert.In addition, it is further assumed that the period T Var at M scanners 3 i is divided into N = M-disjoint intervals, wherein the radiation source in each of the M intervals a certain, identical number of pulses with illumination radiation 5 emitted.

Die Matrix A ist unter den obigen Annahmen eine zyklische Matrix. Dies ist vorteilhaft, da lineare Rechenoperationen, wie beispielsweise das Lösen von Gleichungssystemen, für derartige Matrizen sehr effizient durch Rückführung auf eindimensionale diskrete Fourier-Transformationen durchgeführt werden können.The matrix A is a cyclic matrix under the above assumptions. This is advantageous because linear arithmetic operations, such as solving systems of equations, for such matrices can be performed very efficiently by returning to one-dimensional discrete Fourier transforms.

Die Matrix A ist insbesondere invertierbar, das heißt es existiert eine Matrix B mit Matrixelementen bi k, sodass gilt:

Figure DE102014226921A1_0015
The matrix A is in particular invertible, that is, there exists a matrix B with matrix elements b i k , so that:
Figure DE102014226921A1_0015

Im Folgenden bezeichnet ymax die maximale Intensität sämtlicher der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, das heißt die maximale Intensität, die ein Scanner 3 i erhalten soll. Entsprechend bezeichnet ymin die minimale Intensität sämtlicher der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i. Die Fähigkeit, verschiedene Intensitäten für die einzelnen der Scanner 3 i einstellen zu können, ist durch das Verhältnis von ymax und ymin bestimmt. Im Folgenden wird zur Charakterisierung des Bereichs der unterschiedlichen Aufteilungen der Gesamtintensität der Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzel-Ausgabestrahlen 10 i durch den Parameter r = (ymax – ymin)/ymax gekennzeichnet.In the following, y max denotes the maximum intensity of all the single output jets 10 i , that is the maximum intensity that a scanner 3 i should receive. Accordingly, y min denotes the minimum intensity of all the single output jets 10 i . The ability to set different intensities for each of the scanners 3 i is determined by the ratio of y max and y min . In the following, to characterize the range of the different divisions of the total intensity of the collection output beam 8th in single output jets 10 i is characterized by the parameter r = (y max -y min ) / y max .

Mittels einer numerischen Optimierung konnte die Abhängigkeit des Parameters r von ymax für unterschiedliche Anzahlen M der Scanner 3 i untersucht werden. Aus der weiteren Analyse der Ergebnisse ließ sich der folgende, allgemeine Zusammenhang erkennen:

Figure DE102014226921A1_0016
By means of a numerical optimization, the dependence of the parameter r on y max for different numbers M of the scanners could be determined 3 i be examined. Further analysis of the results revealed the following general context:
Figure DE102014226921A1_0016

Dies erlaubt es, den maximalen Wert ymax zu bestimmen, für den ein bestimmter Wert von r einstellbar ist. Ohne eine Abschwächung im Strahlengang wäre die Gesamtintensität yi am Scanner 3 i proportional zur Gesamtanzahl N der Intervalle, so dass das Verhältnis ymax/N die Energieeffizienz angibt. Durch Invertierung der oben angegeben Gleichung für rN(ymax) kann die Energieeffizienz bestimmt werden. Das Ergebnis ist in der 17 für unterschiedliche Werte von r in Abhängigkeit der Anzahl M der Scanner 3 i dargestellt.This makes it possible to determine the maximum value y max for which a certain value of r is adjustable. Without a weakening in the beam path, the total intensity y i would be at the scanner 3 i proportional to the total number N of intervals, so that the ratio y max / N indicates the energy efficiency. By inverting the equation for r N (y max ) given above, the energy efficiency can be determined. The result is in the 17 for different values of r as a function of the number M of scanners 3 i shown.

Allgemein kann mittels der Auskoppeloptik 9, insbesondere mittels der Trennungsplatte 34, Energie der Beleuchtungsstrahlung 5 zwischen den Scannern 3 i umverteilt werden. Hierunter sei insbesondere verstanden, dass ausgehend von einer mittleren Energie beziehungsweise Einzelintensität der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i die Einzelintensität einer Teilmenge der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i auf Kosten der Einzelintensitäten einer anderen Teilmenge der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i erhöht werden kann. Im Extremfall kann der gesamte Sammel-Ausgabestrahl 8, das heißt die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8, zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils zu genau einem der Scanner 3 i geführt werden. Der Sammel-Ausgabestrahl 8 kann mit anderen Worten jeweils auf genau einen der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aufgeteilt werden, während die übrigen der Einzel-Ausgabestrahlen 10 j, j ≠ i zu diesem Zeitpunkt Einzelintensitäten = 0 aufweisen. In diesem Fall kann die Dosis des Scanners 3 i durch Steuerung, insbesondere Regelung, der Leistung der Strahlungsquelle 4 gesteuert, insbesondere geregelt, werden, ohne dass dies eine Auswirkung auf die anderen Scanner 3 j hat. Allerdings wird in diesem Fall jeder der Scanner 3 i nur zu einem Anteil 1/N der Periode TVar mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgt. Dies kann zu Pulsquantisierungseffekten führen.Generally, by means of the coupling-out optics 9 , in particular by means of the separation plate 34 , Energy of the illumination radiation 5 between the scanners 3 i be redistributed. By this is meant in particular that starting from a mean energy or individual intensity of the individual output beams 10 i is the single intensity of a subset of the single output jets 10 i at the expense of the individual intensities of another subset of the single output jets 10 i can be increased. In extreme cases, the entire collection output beam 8th that is, the total intensity of the collection output beam 8th , at a given time in each case to exactly one of the scanners 3 i be led. The collection output beam 8th in other words, in each case on exactly one of the single output jets 10 i , while the rest of the single output jets 10 j , j ≠ i have single intensities = 0 at this time. In this case, the dose of the scanner 3 i by controlling, in particular regulation, the power of the radiation source 4 controlled, in particular, regulated, without affecting the other scanner 3 j has. However, in this case, each of the scanners 3 i only to a portion 1 / N of the period T Var with illumination radiation 5 provided. This can lead to pulse quantization effects.

Der Parameter u gibt insbesondere den maximalen Wert der Matrixelemente ai k an. Anschaulich gibt dieser Wert das Verhältnis der maximalen Einzelintensität eines der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zur mittleren Einzelintensität sämtlicher Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, welche gerade der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 geteilt durch die Anzahl M der Scanner 3 i entspricht, wieder. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 vollständig auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i verteilt wird.The parameter u indicates in particular the maximum value of the matrix elements a i k . Clearly, this value gives the ratio of the maximum single intensity of one of the single output jets 10 i to the average single intensity of all single output jets 10 i , which is just the total intensity of the collection output beam 8th divided by the number M of scanners 3 i equals, again. It is assumed that the total intensity of the collection output beam 8th completely on the single output jets 10 i is distributed.

In den 18 bis 23 ist der Energieverlust (N – ymax)/N in Abhängigkeit von einem Parameter u für unterschiedliche Anzahlen M der Scanner 3 i dargestellt. In den Figuren sind exemplarisch jeweils Kurven für r = 5%, r = 10% und r = 15% dargestellt. Wie den 18 bis 23 qualitativ entnehmbar ist, führt eine Steigerung des Parameters u zu einer Verringerung des Energieverlustes. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, die Trennungsplatte 34, insbesondere deren Bereiche 35 i, derart auszubilden, dass u ≥ 2. Als Obergrenze für u kann insbesondere u ≤ 6 gewählt werden. In the 18 to 23 is the energy loss (N - y max ) / N as a function of a parameter u for different numbers M of the scanners 3 i shown. In the figures, curves for r = 5%, r = 10% and r = 15% are shown by way of example. Like that 18 to 23 is qualitatively removable, an increase in the parameter u leads to a reduction in energy loss. According to the invention is provided in particular, the separation plate 34 , in particular their areas 35 i , in such a way that u ≥ 2. In particular, u ≦ 6 can be chosen as the upper limit for u.

Analytisch lässt sich zeigen, dass sich für eine große Anzahl N der Intervalle der Wert für die erreichbare Energieeffizienz 1/(1 + √r)2 annähert. Erfindungsgemäß ist daher die Verwendung eines Graufilters, dessen eine Beeinflussung der Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i ausschließlich durch Energieabsorption, nur für kleine Werte von M und/oder kleine Werte von r vorgesehen. Vorgesehen ist die Verwendung eines Graufilters insbesondere bei maximal M = 5, insbesondere maximal M = 3 Scannern 3 i. Vorgesehen ist die Verwendung eines Graufilters insbesondere bei r < 0,1, insbesondere r < 0,05, insbesondere r < 0,02, insbesondere r < 0,01.It can be shown analytically that for a large number N of intervals, the value for achievable energy efficiency 1 / (1 + √ r 2 approaches. The use of a gray filter, whose influence on the individual intensities of the single output jets, is therefore an object of the invention 10 i only by energy absorption, only for small values of M and / or small values of r. The use of a gray filter is envisaged, in particular at a maximum of M = 5, in particular a maximum of M = 3 scanners 3 i . The use of a gray filter is envisaged in particular at r <0.1, in particular r <0.05, in particular r <0.02, in particular r <0.01.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 24 bis 26 eine Alternative der Auskoppeloptik 9 beschrieben. Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei der vorhergehend beschriebenen Variante, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird.The following is with reference to the 24 to 26 an alternative to the coupling-out optics 9 described. Identical parts are given the same reference numerals as in the variant described above, the description of which is hereby incorporated by reference.

Bei dieser Ausführungsform ist anstelle der stationären Trennungsplatte 34 eine drehbare Trennungsplatte 45 vorgesehen. Auf den rotierenden Polygonspiegel 36 kann bei dieser Variante verzichtet werden.In this embodiment, instead of the stationary separation plate 34 a rotatable separation plate 45 intended. On the rotating polygon mirror 36 can be omitted in this variant.

Bei dieser Variante umfasst die Auskoppeloptik 9 somit ein rotierendes Element, die Trennungsplatte 45, welches mit einem ortsabhängigen Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i versehen ist.In this variant, the Auskoppeloptik includes 9 thus a rotating element, the separation plate 45 , which with a location-dependent distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th to the individual intensities of the single output jets 10 i is provided.

Die Trennungsplatte 45 ist anular, das heißt kreisringförmig, ausgebildet.The separation plate 45 is anular, that is annular, formed.

Der Ausleuchtungsbereich 37, das heißt der Bereich, welcher vom Sammel-Ausgabestrahl 8 ausgeleuchtet wird, ist bei dieser Variante stationär. Durch eine Rotation der Trennungsplatte 45 wird somit die Trennungsplatte 45 relativ zum Ausleuchtungsbereich 37 und damit der Ausleuchtungsbereich 37 relativ zur Trennungsplatte 45 verlagert.The illumination area 37 that is, the area which is from the collection output beam 8th is illuminated, is stationary in this variant. By a rotation of the separation plate 45 thus becomes the separation plate 45 relative to the illumination area 37 and thus the area of illumination 37 relative to the separation plate 45 relocated.

Die unterschiedlichen Bereiche 35 i weisen jeweils Berandungen 44 ij auf, welche derart ausgebildet sind, dass sich die vom Ausleuchtungsbereich 37 überdeckten Teilbereiche der Bereiche 35 i bei einer Rotation der Trennungsplatte 45 verändern. Hierdurch kann das Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i variiert werden. Das Aufteilungsverhältnis kann insbesondere periodisch variiert werden. Hierbei kann die Periode insbesondere gerade einer ganzen Umdrehung der Trennungsplatte 45 entsprechen.The different areas 35 i have borders each 44 ij , which are designed such that the illumination of the area 37 covered parts of the areas 35 i with a rotation of the separation plate 45 change. As a result, the division ratio of the total intensity of the collection output beam 8th in single intensities of the single output jets 10 i be varied. The distribution ratio can be varied in particular periodically. In this case, the period in particular just a whole revolution of the separation plate 45 correspond.

Bei der exemplarisch in den Figuren dargestellten Ausführungsform weist die Trennungsplatte 45 vier unterschiedliche Bereiche 35 1 bis 35 4 auf. Die Anzahl N der Bereiche 35 i entspricht wiederum der Anzahl M der Scanner 3 i. Es ist auch bei dieser Variante möglich, die Bereiche 35 i in mehrere, separate, das heißt unzusammenhängende Teilbereiche aufzuteilen. Die Bereiche 35 i können insbesondere derart in Teilbereiche aufgeteilt werden, dass mindestens einer der zu einem bestimmten Scanner 3 i geführten Einzel-Ausgabestrahlen 10 i von mehreren, separaten, das heißt nicht zusammenhängenden Teilbereichen auf der Trennungsplatte 45 reflektiert wird.In the embodiment shown by way of example in the figures, the separation plate 45 four different areas 35 1 to 35 4 on. The number N of areas 35 i again corresponds to the number M of scanners 3 i . It is also possible with this variant, the areas 35 i divided into several, separate, that is, non-contiguous sub-areas. The areas 35 In particular, i can be subdivided into subareas in such a way that at least one of them belongs to a specific scanner 3 i guided single output jets 10 i of several, separate, that is not contiguous subregions on the separation plate 45 is reflected.

In Realität umfasst das Projektionsbelichtungssystem 1 üblicherweise mehr als vier Scaner 3 1 bis 3 4. In diesem Fall ist auch die Anzahl n der unterschiedlichen Bereiche 35 i der Trennungsplatte 45 entsprechend größer. In der 26 ist schematisch verdeutlicht, wie eine Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die unterschiedlichen Einzel-Ausgabestrahlen 10 i erreicht wird. Die einzelnen Bereiche 35 i weisen unterschiedliche Neigungswinkel αi gegen eine zur Rückseite der Trennungsplatte 45 parallele Ebene 46 auf. Dies führt zu unterschiedlichen Ausfallrichtungen 47 i der an den einzelnen Bereichen 35 i reflektierten, das heißt umgelenkten, Einzel-Ausgabestrahlen 10 i.In reality, the projection exposure system includes 1 usually more than four scaners 3 1 to 3 4 . In this case, the number n of the different areas is also 35 i the separation plate 45 correspondingly larger. In the 26 is schematically illustrated how a division of the collection output beam 8th into the different single output jets 10 i is reached. The individual areas 35 i have different inclination angles α i against one to the back of the separation plate 45 parallel plane 46 on. This leads to different directions of failure 47 i at the individual areas 35 i reflected, that is deflected, single output jets 10 i .

Um eine Abschattung der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i durch benachbarte Bereiche 35 i zu vermeiden, können die Bereiche 35 i, wie exemplarisch in der 27 dargestellt ist, in Richtung senkrecht zur Ebene 46 versetzt werden. Die Bereiche 35 i sind vorzugsweise insbesondere derart zueinander versetzt, dass die Trennungsplatte 45 insgesamt eine stetige Oberfläche, das heißt eine stufenfreie Oberfläche, aufweist. Eine entsprechende Ausbildung der Trennungsplatte 45 mit einer stetigen, stufenfreien Oberfläche ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Reflektion der Beleuchtungsstrahlung 5 in streifendem Einfall erfolgen soll. Unter streifendem Einfall sei hierbei insbesondere ein Einfall der Beleuchtungsstrahlung 5 mit Einfallswinkeln von mindestens 70° gegen die Flächennormale der reflektierenden Fläche verstanden.To a shadowing of the single output jets 10 i through neighboring areas 35 i can avoid the areas 35 i , as exemplified in the 27 is shown, in the direction perpendicular to the plane 46 be offset. The areas 35 i are preferably offset in particular from one another such that the separation plate 45 Overall, a continuous surface, that is, a stepless surface having. A appropriate training of the separation plate 45 with a continuous, stepless surface is particularly advantageous if the reflection of the illumination radiation 5 to take place in grazing incidence. Under grazing incidence is here in particular an incidence of the illumination radiation 5 with angles of incidence of at least 70 ° to the surface normal of the reflecting surface understood.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 28 eine weitere Variante der Auskoppeloptik 9 beschrieben. Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorhergehend beschriebenen Varianten, auf die hiermit verwiesen wird.The following is with reference to the 28 another variant of the coupling optics 9 described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previously described variants, to which reference is hereby made.

Bei dieser Variante umfasst die Auskoppeloptik 9 eine Aufteilungseinheit 48 zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzel-Ausgabestrahlen 10 i. Die Aufteilungseinheit 48 umfasst eine Mehrzahl von Umlenkelementen 49 i. Die Umlenkelemente 49 i dienen jeweils der Umlenkung und Auskopplung eines der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aus dem Sammel-Ausgabestrahl 8. Sie sind stationär im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 5 angeordnet.In this variant, the Auskoppeloptik includes 9 a split unit 48 for splitting the collection output beam 8th in single output jets 10 i . The allocation unit 48 includes a plurality of deflecting elements 49 i . The deflecting elements 49 In each case, i serve to redirect and decouple one of the individual output jets 10 i from the collection output beam 8th , They are stationary in the beam path of the illumination radiation 5 arranged.

Zur Variation der Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i sind jeweils Elemente zur Beeinflussung der Transmission vorgesehen. Es ist insbesondere jedem der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i ein derartiges Element zugeordnet. Das Element zur Beeinflussung der Transmission ist insbesondere jeweils als rotierendes Element mit ortsabhängiger Transmission ausgebildet. Es kann sich hierbei insbesondere jeweils um rotierende Graufilter 50 i handeln. Die Graufilter 50 i weisen insbesondere jeweils einen anularen Filterbereich auf, dessen Absorptions- und damit Transmissionsgrad in Azimutalrichtung, das heißt in Abhängigkeit von der Rotationsstellung, variiert.For variation of the individual intensities of the single output jets 10 In each case elements for influencing the transmission are provided. It is in particular each of the single output jets 10 i assigned such an element. The element for influencing the transmission is in particular designed in each case as a rotating element with location-dependent transmission. In particular, these may be rotating gray filters 50 i act. The gray filters 50 In particular, each have an anular filter region whose absorption and thus transmission rate in the azimuthal direction, that is, as a function of the rotational position, varies.

In der 28 ist exemplarisch und schematisch eine Variante dargestellt, bei welcher jedem der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i ein separater Graufilter 50 i zugeordnet ist. Prinzipiell ist es auch möglich, mehrere, insbesondere sämtliche der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i mit einem einzigen rotierenden Graufilter 50 zu beeinflussen. Hierbei kann der Graufilter 50 jeweils einen separaten Filterbereich für jeden der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i aufweisen. Es ist auch möglich, die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i durch unterschiedliche Auftreffbereiche auf den Graufilter 50 i unterschiedlich zu beeinflussen, insbesondere abzuschwächen. In diesem Fall kann es ausreichend sein, den Graufilter 50 mit einem einzigen anularen Filterbereich auszubilden. Weitere Alternativen sind ebenso möglich. Ein Graufilter kann auch in Reflektion realisiert werden, indem ein variabler Anteil der Strahlung aus dem Strahlengang gelenkt und anschließend absorbiert wird.In the 28 is exemplarily and schematically shown a variant in which each of the individual output beams 10 i is a separate gray filter 50 i is assigned. In principle, it is also possible to have several, in particular all, of the individual output jets 10 i with a single rotating gray filter 50 to influence. Here, the gray filter 50 each a separate filter area for each of the single output jets 10 i have. It is also possible the single output jets 10 i by different impact areas on the gray filter 50 i different influence, especially mitigate. In this case, it may be sufficient to use the gray filter 50 with a single anular filter area. Other alternatives are also possible. A gray filter can also be realized in reflection by directing a variable portion of the radiation out of the beam path and then absorbing it.

Die Graufilter 50 i ermöglichen eine periodische Anpassung der Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i. Die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i können insbesondere mit Hilfe der Graufilter 50 i unabhängig voneinander gesteuert werden.The gray filters 50 i allow a periodic adjustment of the individual intensities of the single output jets 10 i . The single intensities of the single output jets 10 i can in particular with the help of the gray filter 50 i be controlled independently.

Die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann wiederum nach Bedarf gesteuert, insbesondere geregelt werden. Sie kann insbesondere in Abhängigkeit von der Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i gesteuert, insbesondere geregelt werden. Sie kann insbesondere auch in Abhängigkeit von vorgegebenen Wunschdosen der Beleuchtungsstrahlung 5, welche die unterschiedlichen Wafer 25 i erreichen sollen, gesteuert, insbesondere geregelt werden. Für weitere Details, Ergänzungen und Alternativen sei auf die vorhergehenden Alternativen verwiesen.The total intensity of the collection output beam 8th can in turn be controlled as needed, in particular regulated. In particular, depending on the variation of the distribution ratio, it can estimate the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i controlled, in particular regulated. In particular, it can also be dependent on predetermined desired doses of the illumination radiation 5 which the different wafers 25 i should be controlled, in particular regulated. For further details, additions and alternatives refer to the previous alternatives.

Bei dieser Ausführungsform kann die Anzahl der rotierenden Elemente gerade so groß sein wie die Anzahl der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, insbesondere gerade so groß wie die Anzahl der Scanner 3 i. Die rotierenden Elemente sind mit einer ortsabhängigen Absorption beziehungsweise Reflektivität beziehungsweise Transmission versehen.In this embodiment, the number of rotating elements may be just as large as the number of single output beams 10 i , especially just as large as the number of scanners 3 i . The rotating elements are provided with a location-dependent absorption or reflectivity or transmission.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 29 eine weitere Variante der Auskoppeloptik 9 beschrieben. Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorhergehend beschriebenen Varianten, auf die hiermit verwiesen wird.The following is with reference to the 29 another variant of the coupling optics 9 described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previously described variants, to which reference is hereby made.

Bei dieser Variante umfasst die Auskoppeloptik 9 anstelle der rotierenden Graufilter 50 i der in 28 dargestellten Variante jeweils einen rotierenden Polygonspiegel 51 i und jeweils eine diesem zugeordnete stationäre Komponente mit einer ortsabhängigen Transmission, insbesondere Reflexion oder Absorption. Die stationäre Komponente ist jeweils als rechteckige Platte 52 i mit in Verlagerungsrichtung 39 variierendem Transmissionsgrad ausgebildet.In this variant, the Auskoppeloptik includes 9 instead of the rotating gray filter 50 i the in 28 variant shown in each case a rotating polygon mirror 51 i and each one associated with this stationary component with a location-dependent transmission, in particular reflection or absorption. The stationary component is each a rectangular plate 52 i with in the direction of displacement 39 formed with varying transmittance.

Der Polygonspiegel 51 i führt jeweils zu einem in Verlagerungsrichtung 39 verlagerbaren Ausleuchtungsbereich 37 auf der Platte 52 i. Die Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37 entspricht im Wesentlichen der in 4 dargestellten Variante. Allerdings dient die Platte 52 i bei der Variante gemäß 29 nicht zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, sondern lediglich zur Beeinflussung der Einzelintensität eines der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, welche den Scanner 3 i erreicht. The polygon mirror 51 i leads in each case to a direction of displacement 39 movable illumination area 37 on the plate 52 i . The displacement of the illumination area 37 is essentially the same as in 4 illustrated variant. However, the plate serves 52 i in the variant according to 29 not for splitting the collection output beam 8th in single output jets 10 i , but only for influencing the single intensity of one of the single output jets 10 i , which is the scanner 3 i reached.

Im Folgenden werden unterschiedliche Verfahren zur Steuerung der Aufteilung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i beschrieben.In the following, different methods for controlling the distribution of the total intensity of the collection output beam will be described 8th to the individual intensities of the single output jets 10 i described.

Bei sämtlichen der vorhergehend beschriebenen Varianten umfasst die Auskoppeloptik 9 mindestens ein rotierbares, das heißt mindestens ein periodisch verlagerbares Element. Zur Steuerung der Aufteilung von Beleuchtungsstrahlung 5 der Strahlungsquelle 4 auf die Mehrzahl M von Scannern 3 i kann zunächst der zeitliche Verlauf des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i in Abhängigkeit der periodisch veränderlichen Einstellung dieses Elements bestimmt werden.In all of the variants described above, the coupling-out optical system comprises 9 at least one rotatable, that is at least one periodically displaceable element. To control the distribution of illumination radiation 5 the radiation source 4 to the majority M of scanners 3 i can first of all the temporal course of the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i are determined as a function of the periodically changing setting of this element.

Außerdem ist vorgesehen, die mittleren Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i zu bestimmen. Die Ist-Intensitäten können insbesondere jeweils über eine Periode gemittelt bestimmt werden.Also provided is the mean actual intensities of each of the single output jets 10 i to determine. The actual intensities can in particular be determined averaged over a period in each case.

Hierbei ist es möglich, die Ist-Intensitäten jeweils am Eingang der Scanner 3 i und/oder im Bereich des Objektfeldes 11 i und/oder im Bereich des Bildfeldes 23 i zu bestimmen. Prinzipiell können die Ist-Intensitäten auch an anderen Stellen im Strahlengang hinter der Auskoppeloptik 9 bestimmt werden.It is possible, the actual intensities each at the entrance of the scanner 3 i and / or in the area of the object field 11 i and / or in the area of the image field 23 i to determine. In principle, the actual intensities can also be at other locations in the beam path behind the coupling-out optics 9 be determined.

Bei vorgegebenen Soll-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i können auf Grundlage der ermittelten Ist-Intensitäten Korrekturfaktoren zur Anpassung der mittleren Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i bestimmt werden.For given target intensities of the single output beams 10 On the basis of the determined actual intensities, i can be correction factors for adjusting the average actual intensities of each of the individual output beams 10 i be determined.

Schließlich kann die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Abhängigkeit von den ermittelten Korrekturfaktoren und in Abhängigkeit, insbesondere in zeitlicher Abhängigkeit von der periodischen Veränderung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i gesteuert werden. Dies kann insbesondere mit Hilfe der Steuereinrichtung 33 geschehen. Die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann insbesondere durch Steuerung der Strahlungsquelle 4, insbesondere durch Steuerung der Pulsfrequenz der Strahlungsquelle 4, insbesondere durch Steuerung der mittleren Pulsfrequenz der Strahlungsquelle 4, erreicht werden. Die Steuerung kann hierbei insbesondere rückgekoppelt erfolgen. Es kann sich mit anderen Worten um eine Regelung handeln.Finally, the overall intensity of the collection output beam 8th depending on the determined correction factors and in dependence, in particular in time dependence on the periodic change of the means for varying the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i be controlled. This can be done in particular with the help of the control device 33 happen. The total intensity of the collection output beam 8th can in particular by controlling the radiation source 4 , in particular by controlling the pulse frequency of the radiation source 4 , in particular by controlling the average pulse frequency of the radiation source 4 , be achieved. In this case, the control can in particular be fed back. In other words, it can be a regulation.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, die Pulsfrequenz der Strahlungsquelle für jedes der disjunkten Intervalle der Periode TVar individuell zu steuern, insbesondere zu regeln. Die Pulsfrequenz kann hierbei innerhalb der einzelnen Intervalle konstant sein. Sie kann auch innerhalb dieser Intervalle gesteuert, insbesondere geregelt werden.It can be provided in particular to individually control the pulse frequency of the radiation source for each of the disjoint intervals of the period T Var , in particular to regulate it. The pulse rate can be constant within the individual intervals. It can also be controlled, in particular regulated, within these intervals.

An Stelle disjunkter und diskreter Intervalle kann die Intensität und/oder Pulsfrequenz der Strahlungsquelle auch kontinuierlich gesteuert, insbesondere geregelt werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Aufteilungsverhältnis des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzel-Ausgabestrahlen 10 i kontinuierlich, insbesondere stetig verändert wird.Instead of disjoint and discrete intervals, the intensity and / or pulse frequency of the radiation source can also be continuously controlled, in particular regulated. This can be particularly advantageous if the distribution ratio of the collection output beam 8th in single output jets 10 i is continuously, especially constantly changing.

Alternativ hierzu kann die Steuerung der Aufteilung der Beleuchtungsstrahlung 5 von der Strahlungsquelle 4 auf die Scanner 3 i wie folgt geschehen: Zunächst werden Soll-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i beziehungsweise Wunschdosen, mit welchen die Wafer 25 i in den unterschiedlichen Scannern 3 i belichtet werden sollen, vorgegeben.Alternatively, the control of the distribution of the illumination radiation 5 from the radiation source 4 on the scanner 3 i happen as follows: First, target intensities of the single output jets 10 i or desired cans, with which the wafers 25 i in different scanners 3 i are to be exposed.

Es wird ein zeitlicher Verlauf des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i in Abhängigkeit der veränderlichen Einstellung des Mittels zur Variation dieses Aufteilungsverhältnisses bestimmt.It becomes a time course of the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i is determined as a function of the variable setting of the means for varying this division ratio.

Sodann wird eine zeitliche Abfolge pk von Einstellungen des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i bestimmt, mit welchen ein über die gesamte Abfolge pk gemitteltes Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i erreicht werden kann. Die zeitliche Abfolge pk wird insbesondere in Abhängigkeit von den vorgegebenen Soll-Intensitäten bestimmt.Then, a time sequence p k of settings of the distribution ratio varying means becomes the total intensity of the collection output beam 8th into the individual intensities of the single output jets 10 i determines with which one over the entire sequence p k averaged distribution ratio of Total intensity of the collection output beam 8th on the single output jets 10 i can be achieved. The temporal sequence p k is determined in particular as a function of the predetermined desired intensities.

Sodann wird die über die Abfolge pk gemittelte Ist-Intensität jedes der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i bei Durchlaufen der gesamten Abfolge pk der Einstellung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses bestimmt.Then, the actual intensity averaged over the sequence p k becomes each of the single output beams 10 i determined by going through the entire sequence p k of the setting of the means for varying the division ratio.

Hieraus werden Abweichungen der ermittelten Ist-Intensitäten von den vorgegebenen Soll-Intensitäten bestimmt.From this, deviations of the determined actual intensities from the predetermined desired intensities are determined.

Eine Anpassung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 beziehungsweise deren zeitlicher Verlauf und/oder die Abfolge der Einstellungen pk kann ständig erfolgen. Sie kann auch erst dann erfolgen, sofern mindestens eine der Abweichungen einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet.An adjustment of the overall intensity of the collection output beam 8th or their time course and / or the sequence of the settings p k can be done continuously. It can also take place only if at least one of the deviations exceeds a predetermined maximum value.

Die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann insbesondere zeitlich gesteuert, insbesondere geregelt werden. Sie kann insbesondere in Abhängigkeit der Abfolge pk der Einstellungen des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses gesteuert, insbesondere geregelt werden.The total intensity of the collection output beam 8th In particular, it can be time-controlled, in particular regulated. In particular, it can be controlled, in particular regulated, as a function of the sequence p k of the settings of the means for varying the division ratio.

Zur Regelung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 und zur Regelung der Abfolge der Einstellungen pk sind insbesondere zwei separate Regelschleifen vorgesehen. Die Regelschleife zur Regelung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8, insbesondere der Intensität der von der Strahlungsquelle 4 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 wird in der Zeit, die ein Punkt auf dem Wafer 25 i braucht, um den Scanschlitz zu durchlaufen, mindestens einmal, insbesondere mehrfach, insbesondere mindestens dreimal, insbesondere mindestens fünfmal, insbesondere mindestens zehnmal durchlaufen. Die Dauer, innerhalb derer ein Durchlauf der Regelschleife stattfindet, wird in Analogie zu den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen als TVar bezeichnet.To control the overall intensity of the collection output beam 8th and for controlling the sequence of the settings p k , two separate control loops are provided in particular. The control loop for controlling the total intensity of the collection output beam 8th , in particular the intensity of the radiation source 4 emitted illumination radiation 5 will be in time, which is a point on the wafer 25 In order to pass through the scanning slot, it takes at least once, in particular several times, in particular at least three times, in particular at least five times, in particular at least ten times, to pass through. The duration within which a loop of the control loop takes place is designated analogously to the embodiments described so far as T Var .

Die Regelung der Einstellung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses des Sammel-Ausgabestrahls 8 in Einzel-Ausgabestrahlen 10 i kann in einer getrennten Regelschleife erfolgen. Dies ist vorteilhaft, da zu jedem Zeitpunkt aus den Messungen der Ist-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i neue Vorgabewerte für die einzustellenden Aufteilungsverhältnisse herauskommen können, zu jedem Zeitpunkt aber nur genau ein Wert für das instantane Aufteilungsverhältnis der von der Strahlungsquelle 4 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5, das heißt des Sammelausgabestrahls 8, auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i eingestellt sein kann. Aus den Vorgabewerten für die Zieldosiswerte wird die Abfolge pk der Einstellungen des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i ermittelt. Sodann wird das Mittel zur Variation des Aufteilungsverhältnisses entsprechend der ermittelten Abfolge pk eingestellt.The control of the setting of the means for varying the distribution ratio of the collective output beam 8th in single output jets 10 i can take place in a separate control loop. This is advantageous because at any time from the measurements of the actual intensities of the single output beams 10 i can come out new default values for the distribution ratios to be set, but at any time only exactly one value for the instantaneous distribution ratio of the radiation source 4 emitted illumination radiation 5 that is the collective output beam 8th , on the single output jets 10 i can be set. From the default values for the target dose values, the sequence p k of the settings of the distribution ratio distribution means of the collection output beam becomes 8th into the single output jets 10 i determined. Then, the means for varying the division ratio is set according to the detected sequence p k .

Im Folgenden werden weitere Details dieser Verfahren sowie weitere Varianten der Auskoppeloptik 9 näher beschrieben.In the following, further details of these methods as well as further variants of the coupling-out optics are described 9 described in more detail.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 30 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Auskoppeloptik 9 beschrieben. Die in der 30 dargestellte Variante entspricht im Wesentlichen der in der 5 dargestellten, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Anstelle des rotierenden Polygonspiegels 36 ist bei der Variante gemäß 30 ein verlagerbarer, insbesondere ein aktuierbar verlagerbarer Umlenkspiegel 53 vorgesehen. Durch eine Verlagerung, insbesondere eine Verkippung, des Umlenkspiegels 53 ist der Ausleuchtungsbereich 37 relativ zur Trennungsplatte 34 verlagerbar. Durch eine Steuerung der Verlagerungsposition des Umlenkspiegels 53 kann somit die Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i variiert werden.The following is with reference to the 30 a further embodiment of the coupling-out optics 9 described. The in the 30 variant shown corresponds essentially to the in the 5 , to the description of which reference is hereby made. Instead of the rotating polygon mirror 36 is in the variant according to 30 a displaceable, in particular an actuatable displaceable deflection mirror 53 intended. By a shift, in particular a tilt, the deflection mirror 53 is the area of illumination 37 relative to the separation plate 34 displaced. By controlling the displacement position of the deflection mirror 53 can thus the division of the collection output beam 8th into the single output jets 10 i be varied.

Bei einem Abstand zwischen dem Umlenkspiegel 53 und der Trennungsplatte 34 von 2 m und einer Ausdehnung der Trennungsplatte 34 in Richtung parallel zur Verlagerungsrichtung 39 von 100 mm, beträgt der Verkippungsbereich des Umlenkspiegels 53 relativ zu einer Mittelstellung ±12,5 mrad. Eine derartige Verkippung entspricht bei einer Basis von 10 mm einer Bewegung zweier Linearaktuatoren von ±62,5 μm um deren Nullpositionen. Zur Verlagerung des Umlenkspiegels 53 können Piezo-Aktuatoren eingesetzt werden. Diese ermöglichen insbesondere eine sehr schnelle Verlagerung des Umlenkspiegels 53. Die Zeit, welche zur Verlagerung des Umlenkspiegels 53 zwischen zwei Verlagerungspositionen benötigt wird, beträgt insbesondere weniger als 1 ms, insbesondere höchstens 0,1 ms, insbesondere höchstens 0,05 ms, insbesondere höchstens 0,03 ms, insbesondere höchstens 0,02 ms, insbesondere höchstens 0,01 ms.At a distance between the deflection mirror 53 and the separation plate 34 of 2 m and an extension of the separation plate 34 in the direction parallel to the direction of displacement 39 of 100 mm, the tilting range of the deflecting mirror 53 relative to a middle position ± 12.5 mrad. Such a tilt corresponds to a base of 10 mm, a movement of two linear actuators of ± 62.5 microns around their zero positions. For the displacement of the deflecting mirror 53 Piezo actuators can be used. These allow in particular a very fast displacement of the deflection mirror 53 , The time required for the displacement of the deflection mirror 53 is required between two displacement positions is in particular less than 1 ms, in particular at most 0.1 ms, in particular at most 0.05 ms, in particular at most 0.03 ms, in particular at most 0.02 ms, in particular at most 0.01 ms.

Wie in der 31 schematisch dargestellt ist, kann die Auskoppeloptik 9 gemäß einer Variante anstelle eines einzelnen Umlenkspiegels 53 auch eine Mehrzahl von Umlenkspiegeln 53, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder mehr Umlenkspiegel 53 umfassen. Bei einer Verwendung von einer Anzahl q an Umlenkspiegeln 53 können gleichzeitig q unterschiedliche Ausleuchtungsbereiche 37 auf der Trennungsplatte 34 von einem einzelnen Sammel-Ausgabestrahl 8 ausgeleuchtet werden. Like in the 31 is shown schematically, the coupling-out optics 9 according to a variant instead of a single deflecting mirror 53 also a plurality of deflecting mirrors 53 For example, two, three, four, five or more deflecting mirrors 53 include. When using a number q of deflecting mirrors 53 can simultaneously q different illumination areas 37 on the separation plate 34 from a single collection output beam 8th be lit up.

Ein Vorteil dieser Alternative besteht darin, dass die Aktuatoren zur Verlagerung der Umlenkspiegel 53 langsamer bewegt werden müssen als bei der Alternative mit einen einzigen Umlenkspiegel 53. Die zwischen zwei Schaltvorgängen liegende Zeit kann insbesondere um einen Faktor, welcher gerade der Anzahl q der Umlenkspiegel 53 entspricht, länger sein als bei de Alternative mit einem einzelnen Umlenkspiegel 53. Außerdem kann der Verlagerungsweg je Schaltvorgang geringer sein. Prinzipiell ist es auch möglich, jedem der einzelnen Umlenkspiegel 53 eine eigene Trennungsplatte 34 zuzuordnen.An advantage of this alternative is that the actuators for the displacement of the deflection mirror 53 must be moved slower than the alternative with a single deflection mirror 53 , The time between two switching operations can in particular by a factor which just the number q of the deflection mirror 53 corresponds, be longer than de alternative with a single deflection mirror 53 , In addition, the displacement can be less per switching operation. In principle, it is also possible for each of the individual deflection mirrors 53 a separate separation plate 34 assigned.

Die Anzahl der Umlenkspiegel 53 kann insbesondere gerade der Anzahl der Scanner 3 i entsprechen. Es ist auch möglich, dass die Auskoppeloptik 9 eine Anzahl an Umlenkspiegeln 53 aufweist, welche geringer ist als die Anzahl der Scanner 3 i.The number of deflection mirrors 53 in particular, just the number of scanners 3 i correspond. It is also possible that the coupling-out optics 9 a number of deflecting mirrors 53 which is less than the number of scanners 3 i .

Eine Ausgestaltung, bei der die Anzahl q der Umlenkspiegel 53 mindestens der Anzahl M der Scanner 3 i entspricht, q ≥ M, bietet den Vorteil, dass innerhalb einer Periode der Regelschleife keine Veränderung der Einstellung der Umlenkspiegel 53 erfolgen muss. Die Zeitskala, auf der die Umlenkspiegel 53 eingestellt werden müssen, ist also nicht mehr durch die Zeit TVar, sondern nur noch durch die Zeitskala, auf der die relevanten Drifteffekte der Lithographieanlage 1 stattfinden, gegeben.An embodiment in which the number q of the deflection mirror 53 at least the number M of scanners 3 i , q ≥ M, offers the advantage that within a period of the control loop, no change in the setting of the deflection mirror 53 must be done. The time scale on which the deflection mirrors 53 must be set, so is no longer given by the time T Var , but only by the time scale on which the relevant drift effects of the lithographic system 1 take place.

Auch bei den Varianten gemäß den 30 und 31 kann vorteilhafterweise eine Winkelvergrößerungskomponente gemäß 43 eingesetzt werden. Hierdurch kann der Bereich der Verkippbarkeit des Umlenkspiegels 53 reduziert werden.Also with the variants according to 30 and 31 Advantageously, an angular magnification component according to 43 be used. As a result, the range of tiltability of the deflection mirror 53 be reduced.

Die Form des Ausleuchtungsbereichs ergibt sich aus den Strahleigenschaften der Strahlungsquelle 4 sowie der Ausgestaltung der Strahlformungseinheit 7. Wie in der 35 schematisch dargestellt ist, muss der Ausleuchtungsbereich 37 nicht notwendigerweise streifenförmig, insbesondere nicht notwendigerweise rechteckig ausgebildet sein. In der 35 sind exemplarisch zwei unterschiedliche Ausleuchtungsbereiche 37 mit einer runden, insbesondere einer ellipsenartigen Form, dargestellt. Die beiden in der 35 dargestellten Ausleuchtungsbereiche 37 unterscheiden sich durch ihre Ausdehnung in Verlagerungsrichtung 39.The shape of the illumination area results from the beam properties of the radiation source 4 as well as the configuration of the beam shaping unit 7 , Like in the 35 is shown schematically, the illumination area 37 not necessarily be strip-shaped, in particular not necessarily rectangular. In the 35 are exemplary two different illumination areas 37 with a round, in particular an elliptical shape shown. The two in the 35 illustrated illumination areas 37 differ in their extent in the direction of displacement 39 ,

In erster Näherung gibt ein Freie Elektronen-Laser ein gaußförmiges Strahlungsprofil ab. Notwendig für die folgenden Überlegungen ist jedoch lediglich die allgemeinere Eigenschaft, dass die Ausleuchtung auf der Trennungsplatte 34 faktorisiert: I(x, y) = Ix(x)·Iy(y), sowie, dass eine Spiegelsymmetrie vorliegt: Ix(–x) = Ix(x). Diese Bedingungen sind insbesondere dann erfüllt, wenn sowohl die Strahleigenschaften der Strahlungsquelle 4 als auch die Strahlformungseigenschaften der Strahlformungseinheit 7 diese Bedingungen erfüllen. Bei einem geraden, linearen Verlauf der Berandung 44 i,i+1 führt dies dazu, dass die Ausdehnung des Ausleuchtungsbereichs 37 in Verlagerungsrichtung 39 für das Aufteilungsverhältnis des Sammel-Ausgabestrahls 8 auf die Einzel-Ausgabestrahlen 10 i irrelevant wird. Dies gilt nicht mehr, wenn der Verlauf der Berandung 44 i,i+1, wie exemplarisch in der 36 dargestellt ist, einen Knick und/oder eine Krümmung aufweist. In diesem Fall ist das Aufteilungsverhältnis nicht nur abhängig von der Lage des Zentrums des Ausleuchtungsbereichs 37, sondern auch von dessen Ausdehnung in Verlagerungsrichtung 39.In a first approximation, a free electron laser emits a Gaussian radiation profile. However, necessary for the following considerations is merely the more general property that the illumination on the separation plate 34 factorized: I (x, y) = I x (x) · I y (y), and that there is a mirror symmetry: I x (-x) = I x (x). These conditions are particularly true when both the beam properties of the radiation source 4 as well as the beam shaping properties of the beam shaping unit 7 meet these conditions. For a straight, linear course of the boundary 44 i, i + 1 causes this to cause the expansion of the illumination area 37 in the direction of displacement 39 for the division ratio of the collection output beam 8th on the single output jets 10 i becomes irrelevant. This no longer applies if the course of the boundary 44 i, i + 1 , as exemplified in the 36 is shown having a kink and / or a curvature. In this case, the division ratio is not only dependent on the position of the center of the illumination area 37 , but also of its extent in the direction of displacement 39 ,

Vorteilhafterweise wird daher bei der Auslegung der Trennungsplatte 34 versucht, Knicke der Berandungen 44 ij möglichst zu vermeiden. Außerdem werden Krümmungen vorzugsweise möglichst klein gehalten. Krümmungsradien der Berandungen 44 ij sind vorteilhafterweise größer als der doppelte Durchmesser des Ausleuchtungsbereichs 37, insbesondere größer als der fünffache Durchmesser des Ausleuchtungsbereichs 37, insbesondere größer als der zehnfache Durchmesser des Ausleuchtungsbereich 37.Advantageously, therefore, in the design of the separation plate 34 tried, kinks of the borders 44 ij avoid as much as possible. In addition, bends are preferably kept as small as possible. Radii of curvature of the borders 44 ij are advantageously greater than twice the diameter of the illumination area 37 , in particular greater than five times the diameter of the illumination area 37 , in particular greater than ten times the diameter of the illumination area 37 ,

Außerdem wird bei der Steuerung des Aufteilungsverhältnisses, insbesondere bei der Steuerung der Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37, vorzugsweise vermieden, dass der Ausleuchtungsbereich 37 im Bereich von Knicken oder Bereichen mit großen Krümmungen zu liegen kommt.In addition, in the control of the division ratio, especially in the control of the displacement of the illumination area 37 , preferably avoided that the illumination area 37 to lie in the range of kinks or areas with large curvatures.

In der 37 ist exemplarisch eine Trennungsplatte 34 mit drei Bereichen 35 1, 35 2, 35 3 dargestellt. Die Berandungen 44 1,2, 44 2,3 sind bei dieser Variante stückweise linear.In the 37 is an example of a separation plate 34 with three areas 35 1 , 35 2 , 35 3 shown. The borders 44 1,2 , 44 2,3 are piecewise linear in this variant.

In der 37 sind die Positionen in Verlagerungsrichtung 39 durch kreisförmige Symbole 55 hervorgehoben, an welchen der Bereich 35 3 in Richtung senkrecht zur Verlagerungsrichtung 39 gerade ein Drittel der Gesamtausdehnung der Trennungsplatte 34 aufweist. Dies entspricht gerade den Stellungen, an welchen für den Scanner 3 3 als Einzelintensität des Einzel-Ausgabestrahls 10 3 der Wert der Normintensität, das heißt der Wert, der gleichmäßig auf alle drei Scanner 3 1, 3 2, 3 3 aufgeteilten Gesamtintensität aufweist. Drei dieser Positionen sind vorteilhaft, weil die Berandung 44 2,3 an diesen Stellen keinen Knick aufweist. Diese Positionen sind durch ausgefüllte Symbole gekennzeichnet. Die daher bei dieser Variante vorteilhafterweise genutzten Bereiche zur Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37 sind durch Doppelpfeil-Symbole 56 angezeigt. In the 37 are the positions in the direction of displacement 39 by circular symbols 55 highlighted to which the area 35 3 in the direction perpendicular to the direction of displacement 39 just one third of the total extension of the separation plate 34 having. This corresponds exactly to the positions at which for the scanner 3 3 as single intensity of the single output beam 10 3 is the value of the standard intensity, that is, the value that equals to all three scanners 3 1 , 3 2 , 3 3 divided overall intensity. Three of these positions are beneficial because of the boundary 44 2.3 has no kink at these points. These positions are indicated by filled in symbols. The areas therefore advantageously used in this variant for the displacement of the illumination area 37 are by double arrow symbols 56 displayed.

Um diese Bereiche so groß wie möglich zu machen, kann vorgesehen sein, die nicht-vorteilhaften Bereiche aufzusteilen. Dies ist exemplarisch in der 38 dargestellt. Durch eine Veränderung der Kantensteilheiten konnten die vorteilhafterweise genutzten Bereiche zur Verlagerung des Ausleuchtungsbereichs 37 in Verlagerungsrichtung 39 erheblich vergrößert werden.To make these areas as large as possible, it may be provided to split up the non-advantageous areas. This is exemplary in the 38 shown. By changing the edge steepnesses, the advantageously used areas were able to shift the illumination area 37 in the direction of displacement 39 be increased considerably.

Im Folgenden werden weitere Aspekte zum Einstellen der Auskoppeloptik 9 geschildert.The following are further aspects for setting the coupling-out optics 9 portrayed.

Bei den vorhergehenden Überlegungen wurde zumindest teilweise davon ausgegangen, dass der externe Parameter p zu diskreten Zeitpunkten instantan verändert wird. Dies ermöglichte es, allgemeine und trotzdem quantitative Ergebnisse herleiten zu können. In der Realität wird die Auftreffposition der Beleuchtungsstrahlung 5 auf die Trennungsplatte 34, insbesondere die relative Verlagerungsposition des Ausleuchtungsbereichs 37 zur Trennungsplatte 34, im Allgemeinen nicht instantan, sondern stetig mit der Zeit verändert werden.In the preceding considerations, it was at least partially assumed that the external parameter p is changed instantaneously at discrete points in time. This made it possible to derive general yet quantitative results. In reality, the impact position of the illumination radiation 5 on the separation plate 34 , in particular the relative displacement position of the illumination area 37 to the separation plate 34 , generally not instantaneous, but constantly changing with time.

Wird die endliche Geschwindigkeit der Änderung des Parameters p berücksichtigt, so können letztendlich deutlich mehr unterschiedliche Positionen des Ausleuchtungsbereichs 37 innerhalb der Periode TVar angefahren werden, allerdings sind diese Positionen nicht mehr unabhängig voneinander wählbar. Dies kann dazu führen, dass mit einem gegebenen Hebel m ein größerer Bereich an Wunschintensitäten yi eingestellt werden kann.If the finite speed of the change in the parameter p is taken into account, significantly more different positions of the illumination range can ultimately be achieved 37 be approached within the period T Var , but these positions are no longer independently selectable. This can lead to a larger range of desired intensities y i being able to be set with a given lever m.

Wird die Tatsache ignoriert, dass der externe Parameter p nur stetig mit der Zeit verändert werden kann, so führt die endliche Geschwindigkeit dazu, dass der Parameter p eine gewisse Zeit an einer Zielposition verbleibt, um dann anschließend mit endlicher Geschwindigkeit die nächste Zielposition anzufahren.If the fact is ignored that the external parameter p can only be changed continuously over time, the finite speed results in the parameter p remaining at a target position for a certain time, and then subsequently approaching the next target position at finite speed.

Sämtliche der beschriebenen Ausführungsbeispiele erfüllen die Eigenschaft, dass es für jeden Bereich, welcher zu einer Erhöhung der Einzelintensität eines bestimmten der Einzel-Ausgabestrahlen 10 i führt, einen weiteren Bereich gibt, in welchem die Einzelintensität dieses Einzel-Ausgabestrahls 10 i verringert wird. Wird der Parameter p also mit konstanter Geschwindigkeit einmal über den gesamten Verfahrbereich bewegt, so mittelt sich der Nettoeffekt aus.All of the described embodiments fulfill the property that for each area, which increases the single intensity of a particular one of the single output beams 10 i , there is another area in which the single intensity of this single output beam 10 i is reduced. If parameter p is thus moved once over the entire travel range at a constant speed, the net effect is averaged out.

Die endliche Verfahrzeit hat insbesondere den Effekt, dass die Zeit, an denen der externe Parameter p einen der gewünschten Werte hat, kleiner wird. Dies muss bei der Bestimmung des einzustellenden Wertes der Funktionen fi(p) berücksichtigt werden.The finite travel time has, in particular, the effect that the time at which the external parameter p has one of the desired values becomes smaller. This must be taken into account when determining the value of the functions f i (p) to be set.

Weiter wurde erkannt, dass die Einstellung des externen Parameters p ziemlich ungenau sein darf, da der Wert dieses Parameters p in einer Regelschleife bestimmt wird. Relevant hierfür ist, wie viele Durchgänge der Regelschleife innerhalb der Zeit, in der ein Punkt auf dem Wafer 25 i den Scanschlitz durchläuft, stattfinden. In erster Näherung ist der Fehler des über den Scanschlitz gemittelten Aufteilungsverhältnis durch die Fehler der instantanen Aufteilungsverhältnis, dividiert durch die Wurzel der ebenen beschriebenen Anzahl der Durchgänge gegeben. Der resultierende relative Fehler ist vorteilhafterweise kleiner als ½ des erlaubten relativen Fehlers der Dosis, mittels derer der Wafer 25 i belichtet wird, insbesondere kleiner als 1/10 des erlaubten relativen Fehlers der Dosis.It was further recognized that the setting of the external parameter p may be quite inaccurate, since the value of this parameter p is determined in a control loop. Relevant to this is how many passes of the control loop within the time in which a point on the wafer 25 i passes through the scan slot. As a first approximation, the error of the division ratio averaged over the scan slot is given by the errors of the instantaneous division ratio divided by the root of the evenly described number of passes. The resulting relative error is advantageously less than ½ of the allowable relative error of the dose by which the wafer 25 i is exposed, in particular less than 1/10 of the allowed relative error of the dose.

Die in die einzelnen Scanner 3 i eintretende Energie, insbesondere die Einzelintensität der unterschiedlichen Einzel-Ausgabestrahlen 10 i, kann mittels Sensoren, insbesondere mittels Energiesensoren beziehungsweise Dosissensoren, sehr genau und sehr schnell gemessen werden. Basierend auf diesen Messwerten kann berechnet werden, welche Dosiskorrektur notwendig ist. Die Gesamtintensität der von der Strahlungsquelle 4 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere die Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8, insbesondere in Abhängigkeit der Zieldosiswerte yi, kann mittels der Steuereinrichtung 33 gesteuert werden. Sie kann insbesondere mit Hilfe der Sensoren 32 geregelt werden.The in the individual scanners 3 i entering energy, in particular the individual intensity of the different single-output beams 10 i , can be measured very accurately and very quickly by means of sensors, in particular by means of energy sensors or dose sensors. Based on these measurements, it can be calculated which dose correction is necessary. The total intensity of the radiation source 4 emitted illumination radiation 5 , in particular the total intensity of the collection output beam 8th , in particular as a function of the target dose values y i , by means of the control device 33 to be controlled. It can in particular with the help of the sensors 32 be managed.

Zur Regelung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann der folgende Regelkreis durchlaufen werden:

  • – Vorgabe einer Wunschdosis s ^i für den i-ten Scanner 3 i,
  • – Bestimmten der aktuellen Gesamtintensität l ~ des Sammel-Ausgabestrahls 8. Die aktuelle Gesamtintensität l ~ des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann aus dem vorherigen Durchlauf der Regelschleife bekannt sein. Sie kann auch jeweils gemessen werden.
  • – Ermittlung der aktuell eingestellten, über die Scandauer gemittelten, relativen Dosisveränderung y ~i . Dieser Wert kann von den vorherigen Durchläufen der Regelschleife übernommen werden.
  • – Messen der tatsächlichen Dosis si des i-ten Scanners 3 i, vorzugsweise als gleitendes Mittel über die Zeit;
  • – Abschätzung, welcher Anteil der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8 das Retikel 22 i eines bestimmten Scanners 3 i erreicht als: si/(l ~i(1 + y ~i)) .
  • – Lösung des folgenden Gleichungssystems
    Figure DE102014226921A1_0017
To control the overall intensity of the collection output beam 8th the following control loop can be run through:
  • - Specification of a desired dose s ^ i for the ith scanner 3 i ,
  • - Determine the current total intensity of the collection output beam 8th , The current total intensity l of the collection output beam 8th may be known from the previous pass of the control loop. It can also be measured in each case.
  • - Determination of the currently set, relative to the Scandauer averaged, relative dose change y ~ i , This value can be taken from the previous runs of the control loop.
  • Measuring the actual dose s i of the ith scanner 3 i , preferably as a moving average over time;
  • - Estimate what proportion of the total intensity of the collection output beam 8th the reticle 22 i a particular scanner 3 i reached as: s i / (l ~ i (1 + y ~ i )) ,
  • - Solution of the following equation system
    Figure DE102014226921A1_0017

Dieses Gleichungssystem besitzt stets eine Lösung.

  • – Anpassung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls 8, insbesondere durch Anpassung der Leistung der von der Strahlungsquelle 4 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 in Abhängigkeit von der ermittelten Lösung für 1.
This equation system always has a solution.
  • - Adjustment of the total intensity of the collection output beam 8th in particular by adjusting the power of the radiation source 4 emitted illumination radiation 5 depending on the determined solution for 1.

Diese Regelschleife muss in der Zeit, die ein Punkt auf dem Wafer 25 i braucht, um durch den Scanschlitz zu gelangen, mindestens einmal durchlaufen werden.This control loop must be in time, which is one point on the wafer 25 i need to go through the scanning slot will run at least once.

Sie kann auch mehrfach, insbesondere mindestens zweimal, insbesondere mindestens dreimal, insbesondere mindestens fünfmal, insbesondere mindestens zehnmal durchlaufen.It may also undergo several times, in particular at least twice, in particular at least three times, in particular at least five times, in particular at least ten times.

Die ermittelten Werte für yi können einer zweiten Regelschleife übergeben werden, um neue Vorgabewerte des externen Parameters pk zu ermitteln. Aus den ermittelten Werte für yi können auch direkt neue Vorgabewerte des externen Parameters pk ermittelt werden, welche dann einer zweiten Regelschleife übergeben werden.The determined values for y i can be passed to a second control loop to determine new default values of the external parameter p k . From the determined values for y i , new default values of the external parameter p k can also be determined directly, which are then transferred to a second control loop.

Die Einstellung der neuen Vorgabewerte pk geschieht vorteilhafterweise in einer getrennten Regelschleife. Dies ist vorteilhaft, weil zu jedem Zeitpunkt aus den Messungen in der ersten Regelschleife M neue Vorgabewerte für die Werte yi herauskommen können, zu jedem Zeitpunkt aber nur genau ein Wert für den externen Parameter pk eingestellt sein kann.The adjustment of the new default values p k advantageously takes place in a separate control loop. This is advantageous because at any time from the measurements in the first control loop M new default values for the values y i can come out, but only one value for the external parameter p k can be set at each time.

In dieser zweiten Regelschleife wird eine Abfolge der Einstellungen pk eingestellt. Zwischen zwei verschiedenen Einstellungen dieser Abfolge wird mindestens eine Zeit abgewartet, die der mechanischen Trägheit des Mittels zur Einstellung des externen Parameters p entspricht. Vorteilhafterweise wird maximal 50-mal so lange gewartet, insbesondere maximal 20-mal so lang, insbesondere 5-mal so lang.In this second control loop, a sequence of the settings p k is set. Between two different settings of this sequence, at least one time is waited for, which corresponds to the mechanical inertia of the means for setting the external parameter p. Advantageously, a maximum of 50 times as long is maintained, in particular a maximum of 20 times as long, in particular 5 times as long.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2007/0152171 A1 [0085] US 2007/0152171 A1 [0085]
  • DE 10358225 B3 [0085] DE 10358225 B3 [0085]
  • EP 1072957 A2 [0090] EP 1072957 A2 [0090]
  • US 6198793 B1 [0090] US 6198793 B1 [0090]
  • DE 102013223935 [0093, 0104] DE 102013223935 [0093, 0104]
  • WO 2009/100856 A1 [0117] WO 2009/100856 A1 [0117]

Claims (12)

Strahlungsquellenmodul (2) für ein Beleuchtungssystem (19) eines Projektionsbelichtungssystems (1) mit einer Mehrzahl M von Scannern (3 i) 1.1. mit einer Auskoppeloptik (9) mit mindestens einem Mittel zur Aufteilung eines Sammel-Ausgabestrahls (8) mit einer Gesamtintensität in eine Mehrzahl (M) von Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) mit Einzelintensitäten, 1.2. wobei das Mittel zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls (8) ein Mittel zur Variation eines Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) umfasst.Radiation source module ( 2 ) for a lighting system ( 19 ) of a projection exposure system ( 1 ) with a plurality M of scanners ( 3 i ) 1.1. with a coupling-out optics ( 9 ) with at least one means for splitting a collection output beam ( 8th ) having a total intensity in a plurality (M) of single output jets ( 10 i ) with single intensities, 1.2. wherein the means for splitting the collection output beam ( 8th ) means for varying a division ratio of the total intensity of the collection output beam ( 8th ) into the individual intensities of the single output jets ( 10 i ). Strahlungsquellenmodul (2) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur periodischen Variation des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i), wobei die Variation des Aufteilungsverhältnisses eine Periode (Tvar) aufweist, welche höchstens 10 ms beträgt.Radiation source module ( 2 ) according to claim 1, characterized by means for periodically varying the division ratio of the total intensity of the collection output beam ( 8th ) into the individual intensities of the single output jets ( 10 i ), wherein the variation of the division ratio has a period (T var ) which is at most 10 ms. Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Mittel zur Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) umfasst.Radiation source module ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one means for controlling the total intensity of the collecting output beam ( 8th ). Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) eine Strahlungsquelle (4) mit einer steuerbaren Intensität einer von dieser emittierten Beleuchtungsstrahlung (5) vorgesehen ist, wobei die Intensität der von der Strahlungsquelle (4) emittierten Beleuchtungsstrahlung (5) mit einer Frequenz von mindestens 10 kHz steuerbar ist.Radiation source module ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that as means for controlling the total intensity of the collecting output beam ( 8th ) a radiation source ( 4 ) with a controllable intensity of an illumination radiation emitted by the latter ( 5 ), wherein the intensity of the radiation source ( 4 ) emitted illumination radiation ( 5 ) is controllable with a frequency of at least 10 kHz. Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Steuerung der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in Abhängigkeit vom Mittel zur Aufteilung des Sammel-Ausgabestrahls (8) in Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) steuerbar ist.Radiation source module ( 2 ) according to one of claims 3 to 4, characterized in that the means for controlling the overall intensity of the collecting output beam ( 8th ) depending on the means for dividing the collection output beam ( 8th ) in single output jets ( 10 i ) is controllable. Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil von mindestens 50% der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) während mindestens 50% einer Periode (Tvar) der Variation des Ausführungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) Einzelintensitäten aufweisen, welche jeweils mindestens 10% der mittleren Einzelintensität sämtlicher Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) betragen.Radiation source module ( 2 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a proportion of at least 50% of the single output jets ( 10 i ) during at least 50% of a period (T var ) of the variation of the execution ratio of the total intensity of the collection output beam ( 8th ) into the individual intensities of the single output jets ( 10 i ) have individual intensities which in each case amount to at least 10% of the mean individual intensity of all individual output beams ( 10 i ) amount. Beleuchtungssystem (19) für ein Projektionsbelichtungssystem (1) mit einer Mehrzahl von Scannern (3 i) umfassend 7.1. ein Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und 7.2. einer Mehrzahl (M) von Strahlführungsoptiken (13 i) zur Führung der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) zu unterschiedlichen Objektfeldern (11 i).Lighting system ( 19 ) for a projection exposure system ( 1 ) with a plurality of scanners ( 3 i ) comprising 7.1. a radiation source module ( 2 ) according to any one of claims 1 to 6 and 7.2. a plurality (M) of beam guiding optics ( 13 i ) for guiding the individual output jets ( 10 i ) to different object fields ( 11 i ). Verfahren zur Steuerung der Aufteilung einer von einer gemeinsamen Strahlungsquelle (4) emittierten Beleuchtungsstrahlung (5) auf eine Mehrzahl von Scannern (3 i) umfassend die folgenden Schritte: 8.1. Bereitstellen eines Beleuchtungssystems (19) gemäß Anspruch 7, 8.2. Vorgeben von Soll-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i), 8.3. Bestimmen eines zeitlichen Verlaufs des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) in Abhängigkeit einer periodisch veränderlichen Einstellung des Mittels zur Variation dieses Aufteilungsverhältnisses, 8.4. Bestimmen der mittleren Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i), 8.5. Bestimmen von Korrekturfaktoren zur Anpassung der mittleren Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) an die vorgegebenen Soll-Intensitäten, 8.6. Steuern der Gesamt-Intensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in Abhängigkeit von den Korrekturfaktoren und in Abhängigkeit von der periodischen Veränderung des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses.Method for controlling the distribution of one of a common radiation source ( 4 ) emitted illumination radiation ( 5 ) on a plurality of scanners ( 3 i ) comprising the following steps: 8.1. Providing a lighting system ( 19 ) according to claim 7, 8.2. Specifying target intensities of the single output jets ( 10 i ), 8.3. Determining a time profile of the distribution ratio of the total intensity of the collection output beam ( 8th ) into the individual intensities of the single output jets ( 10 i ) depending on a periodically variable setting of the means for varying this division ratio, 8.4. Determining the average actual intensities of each of the single output jets ( 10 i ), 8.5. Determining correction factors for adjusting the average actual intensities of each of the single output jets ( 10 i ) to the specified target intensities, 8.6. Controlling the total intensity of the collection output beam ( 8th ) depending on the correction factors and on the periodic variation of the distribution ratio variation means. Verfahren zur Steuerung der Aufteilung einer von einer gemeinsamen Strahlungsquelle (4) emittierten Beleuchtungsstrahlung (5) auf eine Mehrzahl von Scannern (3 i) umfassend die folgenden Schritte: 9.1. Bereitstellen eines Beleuchtungssystems (19) gemäß Anspruch 7, 9.2. Vorgeben von Soll-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i), 9.3. Bestimmen des Aufteilungsverhältnisses der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) in die Einzelintensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) in Abhängigkeit von einer veränderlichen Einstellung des Mittels zur Variation dieses Aufteilungsverhältnisses, 9.4. Bestimmen einer zeitlichen Abfolge pk von Einstellungen des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses in Abhängigkeit von den vorgegebenen Soll-Intensitäten, um ein über die Abfolge pk gemitteltes gewünschtes Aufteilungsverhältnis der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) auf die Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) zu erreichen, 9.5. Ermitteln der Ist-Intensitäten jedes der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) bei Durchlaufen der Abfolge pk der Einstellungen des Mittels zur Variation des Aufteilungsverhältnisses, 9.6. Bestimmen von Abweichungen der ermittelten Ist-Intensitäten der Einzel-Ausgabestrahlen (10 i) von den vorgegebenen Soll-Intensitäten, 9.7. Anpassen der Gesamtintensität des Sammel-Ausgabestrahls (8) und/oder der Abfolge der Einstellungen pk in Abhängigkeit von den Abweichungen.Method for controlling the distribution of one of a common radiation source ( 4 ) emitted illumination radiation ( 5 ) on a plurality of scanners ( 3 i ) comprising the following steps: 9.1. Providing a lighting system ( 19 ) according to claim 7, 9.2. Specifying target intensities of the single output jets ( 10 i ), 9.3. Determining the division ratio of the total intensity of the collection output beam ( 8th ) into the individual intensities of the single output jets ( 10 i ) depending on a variable setting of the means for varying this split ratio, 9.4. Determining a temporal sequence p k of settings of the distribution ratio variation means as a function of the predetermined target intensities, by a desired distribution ratio of the total intensity of the collection output radiation (p) averaged over the sequence p k ( 8th ) on the single output jets ( 10 i ) 9.5. Determining the actual intensities of each of the single output jets ( 10 i ) when the sequence p k of the settings of the means for varying the distribution ratio, 9.6. Determining deviations of the determined actual intensities of the single output jets ( 10 i ) from the specified target intensities, 9.7. Adjust the overall intensity of the collection output beam ( 8th ) and / or the sequence of the settings p k as a function of the deviations. Projektionsbelichtungssystem (1) für die Projektionslithographie umfassend 10.1. ein Beleuchtungssystem (19) gemäß Anspruch 7 und 10.2. eine Mehrzahl von Scannern (3 i).Projection exposure system ( 1 ) for projection lithography comprising 10.1. a lighting system ( 19 ) according to claim 7 and 10.2. a plurality of scanners ( 3 i ). Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements umfassend die folgenden Schritte 11.1. Bereitstellung eines Projektionsbelichtungssystems (1) gemäß Anspruch 10, 11.2. Bereitstellung mindestens eines Retikels (22 i), 11.3. Bereitstellung mindestens eines Wafers (25 i) mit einer für die Beleuchtungsstrahlung (5) empfindlichen Beschichtung, 11.4. Projizieren mindestens eines Abschnitts des mindestens einen Retikels (22 i) auf den mindestens einen Wafer (25 i) mit Hilfe des Projektionsbelichtungssystems (1), 11.5. Entwickeln der mit der Beleuchtungsstrahlung (5) belichteten lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer (25 i).Method for producing a micro- or nanostructured component comprising the following steps 11.1. Provision of a projection exposure system ( 1 ) according to claim 10, 11.2. Provision of at least one reticle ( 22 i ), 11.3. Provision of at least one wafer ( 25 i ) with one for the illumination radiation ( 5 ) sensitive coating, 11.4. Projecting at least a portion of the at least one reticle ( 22 i ) on the at least one wafer ( 25 i ) using the projection exposure system ( 1 ), 11.5. Develop the with the illumination radiation ( 5 ) exposed photosensitive layer on the wafer ( 25 i ). Bauelement hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 11.Component produced by the method according to claim 11.
DE102014226921.0A 2014-12-23 2014-12-23 The radiation source module Ceased DE102014226921A1 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014226921.0A DE102014226921A1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 The radiation source module
TW104141256A TWI701517B (en) 2014-12-23 2015-12-09 Optical component
TW104142237A TWI687777B (en) 2014-12-23 2015-12-16 Radiation source module
PCT/EP2015/081166 WO2016102671A1 (en) 2014-12-23 2015-12-23 Optical component
CN201580070811.1A CN107111247B (en) 2014-12-23 2015-12-23 Radiation source module
PCT/EP2015/081169 WO2016102673A1 (en) 2014-12-23 2015-12-23 Radiation source module
JP2017534347A JP6684284B2 (en) 2014-12-23 2015-12-23 Radiation source module
KR1020177020047A KR102527512B1 (en) 2014-12-23 2015-12-23 Optical component
US15/626,977 US10288894B2 (en) 2014-12-23 2017-06-19 Optical component for use in a radiation source module of a projection exposure system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014226921.0A DE102014226921A1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 The radiation source module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014226921A1 true DE102014226921A1 (en) 2016-06-23

Family

ID=56099788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014226921.0A Ceased DE102014226921A1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 The radiation source module

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014226921A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1072957A2 (en) 1999-07-30 2001-01-31 Carl Zeiss Illumination system with multiple light sources
US6198793B1 (en) 1998-05-05 2001-03-06 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Illumination system particularly for EUV lithography
US6229639B1 (en) * 1998-07-09 2001-05-08 Cymer, Inc. Multiplexer for laser lithography
DE10358225B3 (en) 2003-12-12 2005-06-30 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Undulator and method for its operation
US20070152171A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Michael Goldstein Free electron laser
US20080055579A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-06 Joshua Monroe Cobb Optical power modulation at high frequency
WO2009100856A1 (en) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facet mirror for use in a projection exposure apparatus for microlithography
US20140197140A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Electro Scientific Industries, Inc. Laser pulse energy control systems and methods
DE102013223935A1 (en) 2013-11-22 2015-05-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system for EUV exposure lithography

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198793B1 (en) 1998-05-05 2001-03-06 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Illumination system particularly for EUV lithography
US6229639B1 (en) * 1998-07-09 2001-05-08 Cymer, Inc. Multiplexer for laser lithography
EP1072957A2 (en) 1999-07-30 2001-01-31 Carl Zeiss Illumination system with multiple light sources
DE10358225B3 (en) 2003-12-12 2005-06-30 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Undulator and method for its operation
US20070152171A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Michael Goldstein Free electron laser
US20080055579A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-06 Joshua Monroe Cobb Optical power modulation at high frequency
WO2009100856A1 (en) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facet mirror for use in a projection exposure apparatus for microlithography
US20140197140A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Electro Scientific Industries, Inc. Laser pulse energy control systems and methods
DE102013223935A1 (en) 2013-11-22 2015-05-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system for EUV exposure lithography

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1067437B1 (en) Illumination system with anamorphic components for enlarging the image field aspect ratio
EP3072015B1 (en) Illumination system for euv projection lithography
EP0955641B1 (en) Illumination system,particularly for deep ultraviolet lithography
EP2823360B1 (en) Illumination optics for euv projection lithography and optical system having such an illumination optics
EP1202101A2 (en) Variable illumination system
DE102012010093A1 (en) facet mirror
EP1884831A2 (en) Illumination system for a projection exposure apparatus with wavelengths &lt; 193 nm
DE102019200193B3 (en) Optical system for a projection exposure system
DE60222786T2 (en) ZOOMVORRICHTUNG, IN PARTICULAR ZOOMVORRICHTUNG FOR A LIGHTING DEVICE OF A MICROLITHOGRAPHY PROJECTION DEVICE
EP1180726B1 (en) Illumination system for microlithography
DE102007023411A1 (en) Field illumination system for microlithographic projection exposure system, has illumination angle variation device influencing intensity and/or phase of light so that intensity contribution of raster units to total intensity is varied
DE10127449A1 (en) Illumination system has grid element with individual grids, grid period, physical stop in stop plane located after grid element in beam path from object plane to field plane
DE102011076658A1 (en) Illumination lens for use in projection illumination system for extreme UV-projection lithography for manufacturing e.g. semiconductor chip, has first selection facet comprising larger surface than surfaces of second and third facets
WO2011006710A2 (en) Honeycomb condenser, particularly for a microlithographic projection exposure system
DE102014217620A1 (en) Illumination optics for a projection exposure machine
WO2019134773A1 (en) Pupil facet mirror, illumination optics and optical system for a projection lithography system
DE102015209175A1 (en) Pupil facet mirror
DE102014226921A1 (en) The radiation source module
DE102012210073A1 (en) Illumination optics for projection exposure system for extreme UV projection lithography for manufacturing micro or nano-structured component, has partial optics designed such that light strikes on facet mirror with convergent optical path
DE102014226920A1 (en) Optical component
EP2237079B1 (en) Device for homogenising coherent radiation
DE102016217426A1 (en) beamsplitter
EP3827488B1 (en) Radiation source and device for feeding back emitted radiation to a laser source
EP2423750A2 (en) Exposure unit and device for lithographic exposure
DE102016202736A1 (en) Illumination optics for a projection exposure machine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final