DE102015221983A1

DE102015221983A1 - Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik

Info

Publication number: DE102015221983A1
Application number: DE102015221983.6A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Rostalski
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2017-05-11
Also published as: CN108351499A; US20180246410A1; WO2017080926A1; KR20180084073A; CN108351499B; US10254653B2

Abstract

Eine abbildende Optik (7) für die Projektionslithographie hat eine Mehrzahl von Spiegeln (M1 bis M10) zur Führung von Abbildungslicht (3) von einem Objektfeld (4) in einer Objektebene (5) in ein Bildfeld (8) in einer Bildebene (9) längs eines Abbildungslicht-Strahlengangs. Mindestens zwei der Spiegel (M2 bis M8) sind als GI-Spiegel ausgeführt. Genau eine Blende (AS) dient zur Vorgabe zumindest eines Abschnitts einer äußeren Randkontur einer Pupille der abbildenden Optik (7). Die Blende (AS) ist räumlich vor einem im Abbildungslicht-Strahlengang vorletzten Spiegel (M9) angeordnet. Es resultiert eine abbildende Optik, die hinsichtlich ihrer Pupille gut definiert und für die Projektionslithografie optimiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches System mit einer derartigen abbildenden Optik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- beziehungsweise nanostrukturiertes Bauelement.
Projektionsoptiken der eingangs genannten Art sind bekannt aus der DE 10 2015 209 827 A1 , aus der DE 10 2012 212 753 A1 und aus der US 4,964,706 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine abbildende Optik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine hinsichtlich ihrer Pupille gut definierte und für die Projektionslithographie optimierte abbildende Optik resultiert.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst nach einem ersten Aspekt durch eine abbildende Optik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich ein Bauraum vor dem im Abbildungslicht-Strahlengang vorletzten Spiegel gut zur Anordnung einer Blende eignet, da ein Abbildungslicht-Bündel dann in der Regel von allen Seiten her von außen zugänglich gestaltet werden kann. Ein GI-Spiegel ist ein Spiegel mit einem Einfallswinkel des Abbildungslichts, der größer ist als 60°. Hiervon unterschieden wird ein NI-Spiegel mit einem Einfallswinkel für das Abbildungslicht, der kleiner ist als 45°. Der Einfallswinkel auf dem GI-Spiegel kann größer sein als 65°, kann größer sein als 70°, kann größer sein als 75° und kann größer sein als 80°. Die Blende kann die gesamte äußere Randkontur der Pupille der abbildenden Optik vorgeben. Die Blende kann abschnittsweise plan ausgeführt sein. Die Blende kann mit einem 3D-Verlauf einer Blenden-Randkontur ausgeführt sein. Zusätzlich zu dieser, die äußere Randkontur der Pupille vorgebenden Blende kann eine Obskurationsblende zur Vorgabe einer inneren Randkontur einer Obskuration der Pupille vorgesehen sein.
Ein Spiegel nach Anspruch 2, der zu einer Obskuration der Pupille führt, ermöglicht eine Projektionsoptik mit großer bildseitiger numerischer Apertur, insbesondere mit einer numerischen Apertur, die größer ist als 0,4, größer als 0,45 oder größer als 0,5. Die bildseitige numerische Apertur kann 0,55 betragen und kann auch noch größer sein.
Ein Spiegel nach Anspruch 3 lässt sich mit vertretbarem Aufwand fertigen.
Ein Blendenort nach Anspruch 4 oder 5 hat sich als besonders geeignet herausgestellt.
Insbesondere wurde erkannt, dass die Pupille der abbildenden Optik auch dann mit genau einer Blende vorgegeben werden kann, wenn gemäß Anspruch 6 eine unterschiedliche Anzahl von Erstebenen- und Zweitebenen-Zwischenbildern vorliegt.
Eine Anordnung eines Zwischenbildes nach Anspruch 7 ermöglicht es, das Zwischenbild einfach zugänglich zu gestalten, was zur Manipulation des Abbildungslicht-Bündels am Ort dieses Zwischenbildes genutzt werden kann.
Eine Zwischenbild-Anordnung nach Anspruch 8 führt jedenfalls in einer Dimension, also innerhalb einer der Abbildungslicht-Ebenen, zu einer vorteilhaften Einschnürung des Abbildungslicht-Bündels im Bereich der Durchtrittsöffnung, die dann klein gestaltet werden kann. Dies verringert eine Obskuration der abbildenden Optik, deren Fläche kleiner sein kann als 9 % der gesamten Pupille der abbildenden Optik, insbesondere kleiner als 6,25 %, und die beispielsweise 2,25 % betragen kann.
Eine nach Anspruch 9 angeordnete Eintrittspupille ermöglicht es, dort eine pupillendefinierende Komponente der Beleuchtungsoptik anzuordnen, ohne dass weitere beleuchtungsoptische Komponenten zwischen dieser Komponente und dem Objekt angeordnet sein müssen.
Eine Obskurationsblende nach Anspruch 10 ermöglicht eine beleuchtungswinkelunabhängige Vorgabe einer Pupillenobskuration, die beispielsweise durch eine Spiegel-Durchtrittsöffnung hervorgerufen sein kann. Die Obskurationsblende kann benachbart zur die äußere Pupillen-Randkontur vorgebenden Blende angeordnet sein. Die Obskurationsblende kann in der gleichen Ebene angeordnet sein wie die die äußere Pupillen-Randkontur vorgebende Blende. Die Obskurationsblende kann auf einer Spiegel-Reflexionsfläche direkt aufgebracht sein.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 11 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße abbildende Optik bereits erläutert wurden.
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 13 sowie eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 14 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Projektionsoptik und das optische System und die Projektionsbelichtungsanlage bereits erläutert wurden.
Hergestellt werden kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie;
2 in einem Meridionalschnitt eine Ausführung einer abbildenden Optik, die als Projektionsobjektiv in der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 einsetzbar ist, wobei ein Abbildungsstrahlengang für Hauptstrahlen und für einen oberen und einen unteren Komastrahl mehrerer ausgewählter Feldpunkte dargestellt ist;
3 eine Ansicht auf die Projektionsoptik nach 2 gemäß Blickrichtung III in 2;
4 Aufsichten auf Randkonturen optisch genutzter Flächen der Spiegel der abbildenden Optik nach 2;
5 und 6 in zu den 2 und 3 ähnlichen Darstellungen eine weitere Ausführung einer abbildenden Optik, einsetzbar als Projektionsobjektiv in der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
7 eine Aufsicht auf eine innere Blendenkontur einer Aperturblende der abbildenden Optik nach 5;
8 eine Aufsicht auf eine äußere Blendenkontur einer Obskurationsblende der abbildenden Optik nach 5; und
9 Aufsichten auf Randkonturen optisch genutzter Flächen der Spiegel der abbildenden Optik nach 5.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht beziehungsweise Abbildungslicht 3. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 15 nm, erzeugt. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich insbesondere um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 13,5 nm oder um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 6,9 nm handeln. Auch andere EUV-Wellenlängen sind möglich. Generell sind sogar beliebige Wellenlängen, zum Beispiel sichtbare Wellenlängen oder auch andere Wellenlängen, die in der Mikrolithographie Verwendung finden können (zum Beispiel DUV, tiefes Ultraviolett) und für die geeigneten Laserlichtquellen und/oder LED-Lichtquellen zur Verfügung stehen (beispielsweise 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 129 nm, 109 nm), für das in der Projektionsbelichtungsanlage 1 geführte Beleuchtungslicht 3 möglich. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 1 äußerst schematisch dargestellt.
Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 von der Lichtquelle 2 hin zu einem Objektfeld 4 in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Mit einer Projektionsoptik beziehungsweise abbildenden Optik 7 wird das Objektfeld 4 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9 mit einem vorgegebenen Verkleinerungsmaßstab abgebildet. Die Projektionsoptik 7 hat genau ein Objektfeld 4. Die Projektionsoptik 7 hat genau ein Bildfeld 8.
Zur Erleichterung der Beschreibung der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie der verschiedenen Ausführungen der Projektionsoptik 7 ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In der 1 verläuft die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft nach links und die z-Richtung nach oben.
Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 sind in der Objektebene 5 und in der Bildebene 9 gebogen beziehungsweise gekrümmt, insbesondere teilringförmig, ausgeführt. Alternativ ist es auch möglich, das Objektfeld 4 und Bildfeld 8 rechteckförmig auszuführen. Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 haben ein xy-Aspektverhältnis größer als 1. Das Objektfeld 4 hat also eine längere Objektfelddimension in der x-Richtung und eine kürzere Objektfelddimension in der y-Richtung. Diese Objektfelddimensionen verlaufen längs der Feldkoordinaten x und y.
Für die Projektionsoptik 7 kann das in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eingesetzt werden. Die Projektionsoptik 7 ist anamorphotisch, hat also in der x-Richtung (Verkleinerungsmaßstab in der xz-Ebene, also in einer ersten Abbildungslicht-Ebene, die auch als Sagittalebene bezeichnet ist) einen anderen Verkleinerungsmaßstab als in der y-Richtung (Verkleinerungsmaßstab in der yz-Ebene, also in einer zweiten Abbildungslicht-Ebene, die auch als Meridionalebene bezeichnet ist). In der x-Richtung hat die Projektionsoptik 7 einen Verkleinerungsmaßstab von 4. In der y-Richtung hat die Projektionsoptik 7 einen Verkleinerungsmaßstab von 8. Auch andere Verkleinerungsmaßstäbe für die Verkleinerung in der x-Richtung beziehungsweise für die Verkleinerung in der y-Richtung sind möglich, zum Beispiel 4×, 5× oder auch Verkleinerungsmaßstäbe, die größer sind als 8×. In der x-Richtung kann die Projektionsoptik 7 einen Verkleinerungsmaßstab im Bereich zwischen 4 und 5, beispielsweise einen Verkleinerungsmaßstab im Bereich zwischen 4,6 und 4,9, zum Beispiel einen Verkleinerungsmaßstab von 4,8 aufweisen. In der y-Richtung kann die Projektionsoptik 7 einen Verkleinerungsmaßstab im Bereich zwischen 6 und 9, beispielsweise im Bereich zwischen 7 und 8 und insbesondere im Bereich um 7,5 aufweisen. Auch eine Ausführung der Projektionsoptik 7 mit gleichen derartigen Verkleinerungsmaßstäben einerseits in der xz-Ebene und andererseits in der yz-Ebene ist möglich.
Eine erste Abbildungslicht-Ebene xz_HR ist diejenige Ebene, die am jeweiligen Ort des Strahlengangs des Abbildungslichts 3 aufgespannt ist von der ersten kartesischen Objektfeldkoordinate x und einer momentanen Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung z_HR. Die Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung z_HR ist die Strahlrichtung eines Hauptstrahls 16 eines zentralen Feldpunktes. Bei jeder Spiegelreflexion an den Spiegeln M1 bis M10 ändert sich diese Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung z_HR in der Regel. Diese Änderung kann beschrieben werden als eine Verkippung der momentanen Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung z_HR um die erste kartesische Objektfeldkoordinate x um einen Kippwinkel, der gleich dem Umlenkwinkel dieses Hauptstrahls 16 des zentralen Feldpunktes am jeweils betrachteten Spiegel M1 bis M10 ist. Nachfolgend wird die erste Abbildungslicht-Ebene xz_HR vereinfachend auch als erste Abbildungslicht-Ebene xz bezeichnet.
Die zweite Abbildungslicht-Ebene yz enthält ebenfalls die Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung z_HR und steht senkrecht auf der ersten Abbildungslicht-Ebene xz_HR.
Da die Projektionsoptik 7 ausschließlich in der Meridionalebene yz gefaltet ist, fällt die zweite Abbildungslicht-Ebene yz mit der Meridionalebene zusammen.
Die Bildebene 9 ist bei der Projektionsoptik 7 zur Objektebene 5 um die x-Achse um 11,5° verkippt. Die Bildebene 9 kann auch parallel zur Objektebene 5 angeordnet sein. Abgebildet wird mit der Projektionsoptik 7 ein mit dem Objektfeld 4 zusammenfallender Ausschnitt einer Reflexionsmaske 10, die auch als Retikel bezeichnet wird. Das Retikel 10 wird von einem Retikelhalter 10a getragen. Der Retikelhalter 10a wird von einem Retikelverlagerungsantrieb 10b verlagert.
Die Abbildung durch die Projektionsoptik 7 erfolgt auf die Oberfläche eines Substrats 11 in Form eines Wafers, der von einem Substrathalter 12 getragen wird. Der Substrathalter 12 wird von einem Wafer- beziehungsweise Substratverlagerungsantrieb 12a verlagert.
In der 1 ist schematisch zwischen dem Retikel 10 und der Projektionsoptik 7 ein in diese einlaufendes Strahlenbündel 13 des Beleuchtungslichts 3 und zwischen der Projektionsoptik 7 und dem Substrat 11 ein aus der Projektionsoptik 7 auslaufendes Strahlenbündel 14 des Beleuchtungslichts 3 dargestellt. Eine bildfeldseitige numerische Apertur (NA) der Projektionsoptik 7 ist in der 1 nicht maßstäblich wiedergegeben.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Scannertyp. Sowohl das Retikel 10 als auch das Substrat 11 werden beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 in der y-Richtung gescannt. Auch ein Steppertyp der Projektionsbelichtungsanlage 1, bei dem zwischen einzelnen Belichtungen des Substrats 11 eine schrittweise Verlagerung des Retikels 10 und des Substrats 11 in der y-Richtung erfolgt, ist möglich. Diese Verlagerungen erfolgen synchronisiert zueinander durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungsantriebe 10b und 12a.
2 zeigt das optische Design der Projektionsoptik 7. Dargestellt ist in der 2 der Strahlengang jeweils dreier Einzelstrahlen 15, die von mehreren in der 2 zueinander in der y-Richtung beabstandeten Objektfeldpunkten ausgehen. Dargestellt sind Hauptstrahlen 16, also Einzelstrahlen 15, die durch das Zentrum einer Pupille in einer Pupillenebene der Projektionsoptik 7 verlaufen, sowie jeweils ein oberer und ein unterer Komastrahl dieser beiden Objektfeldpunkte. Ausgehend vom Objektfeld 4 schließt der Hauptstrahl 16 eines zentralen Objektfeldpunktes mit einer Normalen auf die Objektebene 5 einen Winkel CRAO von 5,1° ein.
Die Projektionsoptik 7 hat eine bildseitige numerische Apertur von 0,55.
Eine Eintrittspupille EP ist im Strahlengang des Abbildungslichts 3 vor dem Objektfeld 4 angeordnet. Mögliche Positionen der Eintrittspupille EP bei Verwendung eines das Abbildungslicht 3 durchlassenden Retikels 10 oberhalb der Objektebene 5 und bei Verwendung eines reflektierenden Retikels 10 unterhalb der Objektebene 5 sind in der 2 jeweils angedeutet. Es resultiert ein divergenter Verlauf der Hauptstrahlen 16 zwischen dem Objektfeld 4 und dem Spiegel M1.
Die Projektionsoptik 7 nach 2 hat insgesamt zehn Spiegel, die in der Reihenfolge des Strahlengangs der Einzelstrahlen 15, ausgehend vom Objektfeld 4, mit M1 bis M10 durchnummeriert sind. Die Projektionsoptik 7 ist eine rein katoptrische Optik. Die abbildende Optik 7 kann auch eine andere Spiegelanzahl haben, beispielsweise vier Spiegel, sechs Spiegel oder acht Spiegel. Auch eine ungeradzahlige Spiegelanzahl ist bei der Projektionsoptik 7 möglich.
Dargestellt sind in der 2 die berechneten Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M10. Genutzt wird, wie in der Darstellung nach 2 ersichtlich ist, nur ein Teilbereich dieser berechneten Reflexionsflächen. Lediglich dieser tatsächlich genutzte Bereich der Reflexionsflächen ist bei den realen Spiegeln M1 bis M10 tatsächlich vorhanden. Diese Nutz-Reflexionsflächen werden in bekannter Weise von nicht dargestellten Spiegelkörpern getragen.
Bei der Projektionsoptik 7 nach 2 sind die Spiegel M1, M9 und M10 als Spiegel für normalen Einfall ausgeführt, also als Spiegel, auf die das Abbildungslicht 3 mit einem Einfallswinkel trifft, der kleiner ist als 45°. Insgesamt hat die Projektionsoptik 7 nach 2 also drei Spiegel M1, M9 und M10 für normalen Einfall. Diese Spiegel werden nachfolgend auch als NI-Spiegel bezeichnet.
Die Spiegel M2 bis M8 sind Spiegel für streifenden Einfall des Beleuchtungslichts 3, also Spiegel, auf die das Beleuchtungslicht 3 mit Einfallswinkeln auftritt, die größer sind als 60°. Ein typischer Einfallswinkel der Einzelstrahlen 15 des Abbildungslichts 3 auf den Spiegeln M2 bis M8 für streifenden Einfall liegt im Bereich von 80°. Insgesamt hat die Projektionsoptik 7 nach 2 genau sieben Spiegel M2 bis M8 für streifenden Einfall. Diese Spiegel werden nachfolgend auch als GI-Spiegel bezeichnet.
Die Spiegel M2 bis M8 reflektieren das Abbildungslicht 3 so, dass sich die Ausfallswinkel der Einzelstrahlen 15 auf den jeweiligen Spiegeln M2 bis M8 und damit die Umlenkwirkung der Spiegel M2 bis M8 addieren.
Die Spiegel M1 bis M10 tragen eine die Reflektivität der Spiegel M1 bis M10 für das Abbildungslicht 3 optimierende Beschichtung. Hierbei kann es sich, insbesondere für die GI-Spiegel, um eine Ruthenium-Beschichtung, um eine Molybdän-Beschichtung oder um eine Molybdän-Beschichtung mit einer obersten Schicht aus Ruthenium handeln. Auch andere Beschichtungsmaterialien können zum Einsatz kommen. Bei den Spiegeln M2 bis M8 für streifenden Einfall kann eine Beschichtung mit beispielsweise einer Lage aus Molybdän oder Ruthenium zum Einsatz kommen. Die hoch reflektierenden Schichten insbesondere der Spiegel M1, M9 und M10 für normalen Einfall können als Mehrlagen-Schichten ausgeführt sein, wobei aufeinanderfolgende Schichten aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein können. Auch alternierende Materialschichten können zum Einsatz kommen. Eine typische Mehrlagenschicht kann fünfzig Bilagen aus jeweils einer Schicht Molybdän und einer Schicht Silizium aufweisen.
Informationen zur Reflexion an einem GI-Spiegel (Spiegel für streifenden Einfall) finden sich in der WO 2012/126867 A . Weitere Informationen zur Reflektivität von NI-Spiegeln (Normal Incidence Spiegeln) finden sich in der DE 101 55 711 A .
Eine Gesamt-Reflektivität beziehungsweise Systemtransmission der Projektionsoptik 7, die sich als Produkt der Reflektivitäten aller Spiegel M1 bis M10 der Projektionsoptik 7 ergibt, beträgt etwa R = 7,8 %.
Der Spiegel M10, also der im Abbildungsstrahlengang letzte Spiegel vor dem Bildfeld 8, hat eine Durchtrittsöffnung 17 zum Durchtritt des Abbildungslichts 3, das vom drittletzten Spiegel M8 hin zum vorletzten Spiegel M9 reflektiert wird. Der Spiegel M10 wird um die Durchtrittsöffnung 17 herum reflektiv genutzt. Alle anderen Spiegel M1 bis M9 haben keine Durchtrittsöffnung und werden in einem lückenlos zusammenhängenden Bereich reflektiv genutzt.
In der ersten Abbildungslicht-Ebene xz hat die Projektionsoptik 7 genau ein Erstebenen-Zwischenbild 18 im Abbildungsstrahlengang im Bereich des Durchtritts des Abbildungslichts 3 durch die Durchtrittsöffnung 17 im Spiegel M10. Dieses Erstebenen-Zwischenbild 18 liegt im Abbildungslichtstrahlengang zwischen den Spiegeln M8 und M9. In z-Richtung ist ein Abstand zwischen der Durchtrittsöffnung 17 und dem Bildfeld 8 mehr als viermal so groß wie ein Abstand zwischen der Durchtrittsöffnung 17 und dem Erstebenen-Zwischenbild 18.
In der zur ersten Abbildungslicht-Ebene xz senkrechten zweiten Abbildungslicht-Ebene yz, also der in der 2 dargestellten Meridionalebene, verläuft das Abbildungslicht 3 durch genau zwei Zweitebenen-Zwischenbilder 19 und 20. Das erste dieser beiden Zweitebenen-Zwischenbilder 19 liegt im Abbildungslicht-Strahlengang im Bereich der Reflexion des Abbildungslichts 3 am Spiegel M3. Das andere der beiden Zweitebenen-Zwischenbilder 20 liegt im Abbildungslicht-Strahlengang zwischen den Spiegeln M6 und M7.
Die Anzahl der Erstebenen-Zwischenbilder, bei der Projektionsoptik 7 also genau ein Erstebenen-Zwischenbild, und die Anzahl der Zweitebenen-Zwischenbilder, bei der Projektionsoptik 7 also genau zwei Zweitebenen-Zwischenbilder, sind bei der Projektionsoptik 7 voneinander verschieden. Diese Anzahl der Zwischenbilder unterscheidet sich bei der Projektionsoptik 7 um genau eins. Die zweite Abbildungslicht-Ebene yz, in der die größere Anzahl an Zwischenbildern, nämlich die beiden Zweitebenen-Zwischenbilder 19 und 20, vorliegt, fällt mit der Faltebene yz der GI-Spiegel M2 bis M8 zusammen. Diese Faltebene ist die Einfallsebene des Hauptstrahls 16 des zentralen Feldpunktes bei der Reflexion am jeweiligen GI-Spiegel. Die Zweitebenen-Zwischenbilder stehen in der Regel nicht senkrecht auf dem Hauptstrahl 16 des zentralen Feldpunktes, der die Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung z_HR definiert. Ein Zwischenbild-Kippwinkel, also eine Abweichung von dieser senkrechten Anordnung, ist grundsätzlich beliebig und kann zwischen 0° und +/–89° liegen.
Die Projektionsoptik 7 hat genau eine Blende AS zur Vorgabe einer äußeren Randkontur einer Pupille im Bereich einer Pupillenebene 21 der Projektionsoptik 7. Diese genau eine Blende AS kann einen Abschnitt dieser äußeren Randkontur der Pupille vorgeben oder die gesamte äußere Randkontur der Pupille.
Die Blende AS ist räumlich vor einem im Abbildungslicht-Strahlengang vorletzten Spiegel, also im Abbildungsstrahlengang vor dem Spiegel M9 angeordnet. Die Blende AS ist insbesondere im Abbildungslicht-Strahlengang vor dem vorvorletzten Spiegel M8 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführung ist die Blende AS im Abbildungslicht-Strahlengang zwischen den Spiegeln M5 und M6 angeordnet. Die Blende AS ist mit einem dreidimensionalen(3D-)Verlauf der inneren Randkontur ausgeführt. Bei der dargestellten Ausführung der Projektionsoptik 7 liegen sowohl die Blende AS als auch eine Obskurationsblende der Projektionsoptik 7 jeweils auf einer sphärischen Fläche. Alternativ kann die Blende AS eine innere Randkontur haben, die in einer Ebene liegt, kann also mit einem vollständig plan ausgeführten Blendenkörper, der diese innere Blenden-Randkontur aufweist, ausgeführt sein. Bei einer weiteren Variante kann die Blende AS mit einem lediglich abschnittsweise plan ausgeführten Blendenkörper ausgeführt sein.
Die Lagen der Zwischenbilder 18 bis 20 einerseits und die Krümmungen der Spiegel M1 bis M10 andererseits sind so aufeinander abgestimmt, dass die zwischen der Objektebene 5 und dem Erstebenen-Zwischenbild 18 angeordnete Pupille in der ersten Abbildungslicht-Ebene xz_HR und auch die zwischen den beiden Zweitebenen-Zwischenbildern 19, 20 liegende Pupille in der zweiten Abbildungslicht-Ebene yz jeweils am Ort der Aperturblende AS im Bereich der Pupillenebene 21 zu liegen kommen. Damit reicht die einzige Blende AS zur Vorgabe der äußeren Randkontur der Pupille der Projektionsoptik 7 aus.
Am Ort der Blende AS ist ein gesamtes Bündel des Abbildungslichts 3 über seinen gesamten Umfang vollständig von außen her zugänglich.
Die Ausdehnung der Blende AS kann in Scanrichtung y kleiner sein als in Cross-Scanrichtung x.
Der nicht beleuchtete Obskurationsbereich in der Systempupille, der von der vorstehend bereits angesprochenen Obskurationsblende vorgegeben wird, kann rund, elliptisch, quadratisch oder rechteckig sein. Diese nicht beleuchtbare Fläche in der Systempupille kann zudem in Bezug auf ein Zentrum der Systempupille in der x-Richtung und/oder in der y-Richtung dezentriert sein. Alternativ zu einer Obskurationsblende mit 3D-Verlauf der äußeren Randkontur kann auch eine Obskurationsblende mit einem anderen Randkonturverlauf beziehungsweise mit einer anderen Blendenkörper-Gestaltung zum Einsatz kommen, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit der Aperturblende AS beschrieben wurde.
Die Spiegel M1 bis M10 sind als nicht durch eine rotationssymmetrische Funktion beschreibbare Freiformflächen ausgeführt. Es sind auch andere Ausführungen der Projektionsoptik 7 möglich, bei denen mindestens einer der Spiegel M1 bis M10 als rotationssymmetrische Asphäre ausgeführt ist. Auch alle Spiegel M1 bis M10 können als derartige Asphären ausgeführt sein.
Eine Freiformfläche kann durch folgende Freiformflächengleichung (Gleichung 1) beschrieben werden:
Für die Parameter dieser Gleichung (1) gilt:

Z: ist die Pfeilhöhe der Freiformfläche am Punkt x, y, wobei x² + y² = r². r ist hierbei der Abstand zur Referenzachse der Freiformflächengleichung

(x = 0; y = 0).

In der Freiformflächengleichung (1) bezeichnen C₁, C₂, C₃ ... die Koeffizienten der Freiformflächen-Reihenentwicklung in den Potenzen von x und y.
Im Falle einer konischen Grundfläche ist c_x, c_y eine Konstante, die der Scheitelpunktkrümmung einer entsprechenden Asphäre entspricht. Es gilt also c_x = 1/R_x und c_y = 1/R_y. k_x und k_y entsprechen jeweils einer konischen Konstante einer entsprechenden Asphäre. Die Gleichung (1) beschreibt also eine bikonische Freiformfläche.
Eine alternativ mögliche Freiformfläche kann aus einer rotationssymmetrischen Referenzfläche erzeugt werden. Derartige Freiformflächen für Reflexionsflächen der Spiegel von Projektionsoptiken von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie sind bekannt aus der US 2007 0 058 269 A1 .
Alternativ können Freiformflächen auch mit Hilfe zweidimensionaler Spline-Oberflächen beschrieben werden. Beispiele hierfür sind Bezier-Kurven oder nicht-uniforme rationale Basis-Splines (non-uniform rational basis splines, NURBS). Zweidimensionale Spline-Oberflächen können beispielsweise durch ein Netz von Punkten in einer xy-Ebene und zugehörige z-Werte oder durch diese Punkte und ihnen zugehörige Steigungen beschrieben werden. Abhängig vom jeweiligen Typ der Spline-Oberfläche wird die vollständige Oberfläche durch Interpolation zwischen den Netzpunkten unter Verwendung zum Beispiel von Polynomen oder Funktionen, die bestimmte Eigenschaften hinsichtlich ihrer Kontinuität und Differenzierbarkeit haben, gewonnen. Beispiele hierfür sind analytische Funktionen.
Die 4 zeigt Randkonturen der auf den Spiegeln M1 bis M10 der Projektionsoptik 7 jeweils mit dem Abbildungslicht 3 beaufschlagten Reflexionsflächen, also die sogenannten Footprints der Spiegel M1 bis M10. Dargestellt sind diese Randkonturen jeweils in einem x/y-Diagramm, welches den lokalen x- und y-Koordinaten des jeweiligen Spiegels M1 bis M10 entspricht. Bei der Darstellung zum Spiegeln M10 ist zudem die Form der Durchtrittsöffnung 17 dargestellt.

Die nachfolgenden beiden Tabellen fassen die Parameter „maximaler Einfallswinkel“, „Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung“, „Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung“ und „maximaler Spiegeldurchmesser“ für die Spiegel M1 bis M10 zusammen.

	M1	M2	M3	M4	M5
maximaler Einfallswinkel [°]	11.5	86.4	80.4	82.7	81.1
Reflexionsflächenerstreckungin x-Richtung [mm]	686.8	569.3	536.3	496.9	438.2
Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung [mm]	288.8	194.9	211.5	326.0	384.4
maximaler Spiegeldurchmesser [mm]	687.0	569.3	538.0	505.1	446.2

	M6	M7	M8	M9	M10
maximaler Einfallswinkel [°]	80.2	75.4	76.7	21.2	13.8
Reflexionsflächenerstreckung in x-Richtung [mm]	435.3	449.7	370.3	379.0	796.9
Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung [mm]	324.5	153.2	217.1	190.0	785.4
maximaler Spiegeldurchmesser [mm]	457.1	449.8	370.3	379.1	801.0

Den größten maximalen Spiegeldurchmesser hat der die bildseitige numerische Apertur vorgebende Spiegeln M10 mit einem Durchmesser von 801 mm. Keiner der anderen Spiegel M1 bis M9 hat einen maximalen Durchmesser, der größer ist als 700 mm. Acht der zehn Spiegel, nämlich die Spiegel M2 bis M9, haben einen maximalen Spiegeldurchmesser, der kleiner ist als 570 mm. Fünf der zehn Spiegel, nämlich die Spiegel M5 bis M9, haben einen maximalen Spiegeldurchmesser, der kleiner ist als 460 mm.
Die optischen Designdaten der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M10 der Projektionsoptik 7 können den nachfolgenden Tabellen entnommen werden. Diese optischen Designdaten gehen jeweils von der Bildebene 9 aus, beschreiben die jeweilige Projektionsoptik also in umgekehrter Laufrichtung des Abbildungslichts 3 zwischen der Bildebene 9 und der Objektebene 5.
Die erste dieser Tabellen gibt einen Überblick über die Designdaten der Projektionsoptik 7 und fasst zusammen die numerische Apertur NA, die gerechnete Designwellenlänge für das Abbildungslicht, die Größen des Bildfeldes in x- und y-Richtung, eine Bildfeldkrümmung, einen Wellenfrontfehler rms sowie einen Blendenort. Diese Krümmung ist definiert als der inverse Krümmungsradius des Feldes.
Das Bildfeld 8 hat eine x-Erstreckung von zweimal 13 mm und eine y-Erstreckung von 1,2 mm. Die Projektionsoptik 7 ist optimiert für eine Betriebswellenlänge des Beleuchtungslichts 3 von 13,5 nm. Der Wellenfrontfehler rms beträgt 12,8 mλ.
Die zweite dieser Tabellen gibt zu den optischen Oberflächen der optischen Komponenten Scheitelpunktsradien (Radius_x = R_x, Radius_y = R_y) und Brechkraftwerte (Power_x, Power_y) an. Negative Radienwerte bedeuten zum einfallenden Beleuchtungslicht 3 hin konkave Kurven im Schnitt der jeweiligen Oberfläche mit der betrachteten Ebene (xz, yz), die von einer Flächennormalen im Scheitelpunkt mit der jeweiligen Krümmungsrichtung (x, y) aufgespannt wird. Die beiden Radien Radius_x, Radius_y können explizit verschiedene Vorzeichen haben.
Die Scheitelpunkte an jeder optischen Fläche sind definiert als Auftreffpunkte eines Führungsstrahls, der von einer Objektfeldmitte entlang einer Symmetrieebene x = 0, also der Zeichenebene der 2 (Meridionalebene) hin zum Bildfeld 8 geht.
Die Brechkräfte Power_x (P_x), Power_y (P_y) an den Scheitelpunkten sind definiert als:
AOI bezeichnet hierbei einen Einfallswinkel des Führungsstrahls zur Oberflächennormalen.
Die dritte Tabelle gibt für die Spiegel M1 bis M10 in mm die konischen Konstanten k_x und k_y, den Scheitelpunktradius R_x (= Radius_x) und die Freiformflächen-Koeffizienten C_n an. Koeffizienten C_n, die nicht tabelliert sind, haben jeweils den Wert 0.
In der vierten Tabelle ist noch der Betrag angegeben, längs dem der jeweilige Spiegel, ausgehend von einer Bezugsfläche in der y-Richtung dezentriert (DCY), in der z-Richtung verschoben (DCZ) und verkippt (TLA, TLB, TLC) wurde. Dies entspricht einer Parallelverschiebung und einer Verkippung beim Freiformflächen-Designverfahren. Verschoben wird dabei in y- und in z-Richtung in mm und verkippt um die x-Achse, um die y-Achse und um die z-Achse. Der Verdrehwinkel ist dabei in Grad angegeben. Es wird zunächst dezentriert, dann verkippt. Die Bezugsfläche bei der Dezentrierung ist jeweils die erste Fläche der angegebenen optischen Designdaten. Auch für das Objektfeld 4 ist eine Dezentrierung in y- und in z-Richtung in der Objektebene 5 angegeben. Neben den den einzelnen Spiegeln zugeordneten Flächen sind in der vierten Tabelle auch die Bildebene als erste Fläche, die Objektebene als letzte Fläche sowie eine Blendenfläche (mit der Blendenbezeichnung „AS“) der Blende AS tabelliert.
Die fünfte Tabelle gibt die Transmissionsdaten der Spiegel M10 bis M1 an, nämlich deren Reflektivität für den Einfallswinkel eines zentral auf den jeweiligen Spiegel treffenden Beleuchtungslichtstrahls. Die Gesamttransmission wird als Anteilsfaktor angegeben, der von einer einfallenden Intensität nach Reflexion an allen Spiegeln der Projektionsoptik verbleibt.
Die sechste Tabelle gibt eine innere Berandung der Blende AS als Polygonzug in lokalen Koordinaten xyz an. Die Blende wird noch wie oben beschrieben dezentriert und verkippt. In der letzten Spalte der Tabelle 6 ist noch der jeweilige Blendentyp des angegebenen Polygonzugs genannt. "CLA" bedeutet dabei eine Blendenberandung, die nach innen, also zu einem Blendenzentrum hin, transparent und nach außen hin blockend ist (Typ Aperturblende). Eine Aperturblendenberandung dient zur Definition einer äußeren Begrenzung einer Pupille der Projektionsoptik 7. Die zusätzliche Obskurationsblende dient zur Definition eines im Inneren der Pupille befindlichen obskurierten Bereichs.
Die Obskurationsblende kann auf der gleichen, zum Beispiel sphärisch oder asphärisch oder eben liegenden Fläche angeordnet sein wie die Aperturblende AS. Alternativ kann die Obskurationsblende auch auf einer zur Anordnungsfläche der Aperturblende AS separaten Anordnungsfläche liegen.
Die siebte Tabelle gibt eine äußere Berandung der Obskurationsblende als Polygonzug in lokalen Koordinaten xyz analog zur sechsten Tabelle an. Auch die Obskurationsblende wird noch wie oben beschrieben dezentriert und verkippt. Die Obskurationsblende ist im über die Designtabellen beschriebenen Fall auf der gleichen Fläche angeordnet wie die Aperturblende.
Eine Berandung einer Blendenfläche der Blende AS (vgl. auch die Tabellen 6 und 7 zur 2) ergibt sich durch Durchstoßpunkte an der Blendenfläche aller Strahlen des Beleuchtungslichts 3, die bildseitig an ausgewählten Feldpunkten mit einer vollen bildseitigen telezentrischen Apertur in Richtung der Blendenfläche propagieren. Zur Vorgabe der Berandung der Blendenfläche der Blende AS werden die Durchstoßpunkte an der Blendenfläche aller Strahlen des Beleuchtungslichts 3 verwendet, die bildseitig vom Feldmittelpunkt aus mit einer vollen bildseitigen telezentrischen Apertur in Richtung der Blendenfläche propagieren. Zur Vorgabe der Berandung der Obskurationsblende werden die Durchstoßpunkte an der Blendenfläche aller Strahlen des Beleuchtungslichts 3 verwendet, die bildseitig vom Feldmittelpunkt aus mit einer bildseitigen telezentrischen Apertur in Richtung der Blendenfläche propagieren, die eine komplette Obskuration der Durchtrittsöffnung 17 des Spiegels M10 für alle Feldpunkte ergibt.
Grundsätzlich kann bei der Blendendefinition auch eine andere Auswahl der verwendeten bildseitigen Feldpunkte erfolgen. Die Auswahlen „Feldmittelpunkt“ und „gesamtes Feld“ sind dabei die möglichen Extremsituationen.
Bei der Ausführung der Blende als Aperturblende handelt es sich bei der Berandung um eine innere Berandung. Bei der Ausführung als Obskurationsblende handelt es sich bei der Berandung um eine äußere Berandung.

Die jeweilige Blende kann in einer Ebene liegen oder auch dreidimensional ausgeführt sein. Die Ausdehnung der Blende kann in Scanrichtung (y) kleiner sein als in cross-Scanrichtung (x).

Ausführungsbeispiel	Fig. 2
NA	0.55
Wellenlänge	13.5 nm
beta_x	4.0
beta_y	–8.0
Feldgröße_x	26.0 mm
Feldgröße_y	1.2 mm
Feldkrümmung	–0.012345 1/mm
rms	12.8 ml
Blende	AS

Tabelle 1 zu Fig. 2

Tabelle 2 zu Fig. 2

Tabelle 3a zu Fig. 2

Tabelle 3b zu Fig. 2

Tabelle 3c zu Fig. 3

Tabelle 3d zu Fig. 2

Tabelle 4a zu Fig. 2

Tabelle 4b zu Fig. 2

Tabelle 5 zu Fig. 2

Tabelle 6 zu Fig. 2

Tabelle 7 zu Fig. 2

3 zeigt eine Sagittalansicht der Projektionsoptik 7. In dieser Ansicht wird die Lage des Erstebenen-Zwischenbilds 18 benachbart zur Durchtrittsöffnung 17 im letzten Spiegel M10 im Abbildungslicht-Strahlengang der Projektionsoptik 7 deutlich.
Die Projektionsoptik 7 hat eine bildseitige numerische Apertur von 0,55. In einer Abbildungslicht-Ebene parallel zur xz-Ebene (Sagittalansicht nach 3) hat die Projektionsoptik 7 einen Verkleinerungsfaktor β_x von 4,00. In der hierzu senkrechten yz-Ebene (Meridionalebene nach 2) hat die Projektionsoptik 7 einen Verkleinerungsfaktor β_y von 8,00. Ein objektseitiger Hauptstrahlwinkel beträgt 5,1°. Vom Objektfeld 4 aus hin zum ersten Spiegel M1 im Strahlengang der Projektionsoptik 7 verlaufen die Hauptstrahlen 16 divergent. Eine Eintrittspupille der Projektionsoptik 7 liegt also im Strahlengang des Abbildungslichts 3 vor dem Objektfeld 4. Der Hauptstrahlenwinkel bezeichnet den Winkel eines Hauptstrahls eines zentralen Objektfeldpunktes zu einer Normalen auf die Objektebene 5. Eine Pupillenobskuration der Projektionsoptik 7 beträgt 15 % der numerischen Apertur der Projektionsoptik 7. Ein Flächenanteil von 0,15² einer Pupille der Projektionsoptik 7 ist somit obskuriert. Ein Objekt-Bild-Versatz d_OIS beträgt etwa 2360 mm. Die Spiegel der Projektionsoptik 7 können in einem Quader mit xyz-Kantenlängen von 797 mm × 3048 mm × 2115 mm untergebracht werden.
Die Objektebene 5 verläuft unter einem Winkel von 11,5° zur Bildebene 9, ist also zur Bildebene 9 verkippt.
Ein Arbeitsabstand zwischen dem der Bildebene 9 nächstliegenden Spiegel M9 und der Bildebene 9 beträgt 97 mm.
Anhand der 5 und 6 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Projektionsoptik 22 erläutert, die anstelle der Projektionsoptik 7 bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 4 bereits erläutert wurden, tragen gegebenenfalls die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Spiegel M1 bis M10 sind wiederum als Freiformflächen-Spiegel ausgeführt, für die die vorstehend angegebene Freiformflächengleichung (1) gilt.
9 zeigt wiederum die Randkonturen der Reflexionsflächen, die auf den Flächen M1 bis M10 der Projektionsoptik 22 jeweils mit dem Abbildungslicht 3 beaufschlagt sind, also die Footprints der Spiegel M1 bis M10. Die Darstellung der 9 entspricht derjenigen der 4.

Die nachfolgenden beiden Tabellen zeigen wiederum die Spiegelparameter der Spiegel M1 bis M10 der Projektionsoptik 22.

	M1	M2	M3	M4	M5
maximaler Einfallswinkel [°]	11.2	85,8	80.8	81.7	82.0
Reflexionsflächenerstreckung in x-Richtung [mm]	680.3	529.4	494.0	453.7	402.2
Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung [mm]	284.8	208.9	213.3	248.3	318.1
maximaler Spiegeldurchmesser [mm]	680.4	529.4	495.1	457.7	406.9

	M6	M7	M8	M9	M10
maximaler Einfallswinkel [°]	79.8	75.8	76.6	21.2	9.4
Reflexionsflächenerstreckung in x-Richtung [mm]	379.1	372.0	294.5	358.8	850.5
Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung [mm]	341.3	118.8	200.2	180.6	831.0
maximaler Spiegeldurchmesser [mm]	420.4	372.0	294.5	358.8	850.8

Den größten maximalen Spiegeldurchmesser hat der die bildseitige numerische Apertur vorgebende Spiegel M10 mit einem Durchmesser von 850,8 mm. Keiner der anderen Spiegel M1 bis M9 hat einen maximalen Durchmesser, der größer ist als 700 mm. Acht der zehn Spiegel, nämlich die Spiegel M2 bis M9, haben einen maximalen Spiegeldurchmesser, der kleiner ist als 530 mm. Fünf der zehn Spiegel, nämlich die Spiegel M5 bis M9, haben einen maximalen Spiegeldurchmesser, der kleiner ist als 425 mm.

Die optischen Designdaten der Projektionsoptik 22 können den nachfolgenden Tabellen entnommen werden, die in ihrem Aufbau den Tabellen zur Projektionsoptik 7 nach 2 entsprechen.

Ausführungsbeispiel	Fig. 5
NA	0.55
Wellenlänge	13.5 nm
beta_x	4.0
beta_y	–8.0
Feldgröße_x	26.0 mm
Feldgröße_y	1.2 mm
Feldkrümmung	–0.012345 1/mm
rms	13.3 ml
Blenden	AS, OS

Tabelle 1 zu Fig. 5

Tabelle 2 zu Fig. 5

Tabelle 3a zu Fig. 5

Tabelle 3b zu Fig. 5

Tabelle 3c zu Fig. 5

Tabelle 3d zu Fig. 5

Tabelle 4a zu Fig. 5

Tabelle 4b zu Fig. 5

Tabelle 5 zu Fig. 5

Tabelle 6 zu Fig. 5

Tabelle 7 zu Fig. 5

Eine Gesamt-Reflektivität der Projektionsoptik 22 beträgt etwa 7,8%.
Ein Wellenfrontfehler rms beträgt 13,3 mλ.
Die Projektionsoptik 22 hat eine bildseitige numerische Apertur von 0,55. In einer Abbildungslicht-Ebene parallel zur xz-Ebene hat die Projektionsoptik 22 einen Verkleinerungsfaktor β_x von 4,00. In der hierzu senkrechten yz-Ebene hat die Projektionsoptik 22 einen Verkleinerungsfaktor β_y von 8,00. Ein objektseitiger Hauptstrahlwinkel beträgt 5,1°. Vom Objektfeld 4 aus hin zum ersten Spiegel M1 im Strahlengang der Projektionsoptik 22 verlaufen die Hauptstrahlen 16 divergent. Eine Eintrittspupille der Projektionsoptik 22 liegt also im Strahlengang des Abbildungslichts 3 vor dem Objektfeld 4. Eine Pupillenobskuration der Projektionsoptik 22 beträgt 14% der numerischen Apertur der der Projektionsoptik 22. Ein Flächenanteil von 0,14² einer Pupille der Projektionsoptik 22 ist somit obskuriert. Ein Objekt-Bild-Versatz d_OIS beträgt etwa 2460 mm. Die Spiegel der Projektionsoptik 22 können in einem Quader mit xyz-Kantenlängen von 850 mm × 2823 mm × 1774 mm untergebracht werden.
Die Objektebene 5 verläuft bei der Projektionsoptik 22 unter einem Winkel von 0,1° zur Bildebene 9.
Ein Arbeitsabstand zwischen dem der Bildebene 9 nächstliegenden Spiegel M9 und der Bildebene 9 beträgt 85 mm.
Die Projektionsoptik 22 hat im Abbildungslicht-Strahlengang zwischen den Spiegeln M5 und M6 zunächst eine Obskurationsblende OS und dieser nahe benachbart eine Aperturblende AS. Lagen, Orientierungen und Randkonturformen der Blenden AS, OS ergeben sich aus den Tabellen 4a, 4b und 6. Eine innere Blendenkontur 23 der Aperturblende AS ist in der 7 dargestellt. Eine äußere Blendenkontur 24 der Obskurationsblende OS ist in der 8 dargestellt.
Beide Blenden AS, OS haben eine angenähert elliptische Form mit großem x/y-Aspektverhältnis, welches jeweils deutlich größer ist als 5:1. Die Aperturblende AS hat in der x-Richtung eine Ausdehnung der inneren Blendenkontur 23 von 362 mm und in der y-Richtung eine Ausdehnung der inneren Blendenkontur 23 von 40,5 mm. Die Obskurationsblende OS hat eine Ausdehnung der äußeren Blendenkontur 24 in der x-Richtung von 71,7 mm und in der y-Richtung von 8 mm.
Das jeweils große x/y-Aspektverhältnis der Blenden AS, OS resultiert aus den unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben der Projektionsoptik 22 in x- und y-Richtung. Ferner ist dieses große x/y-Aspektverhältnis eine Folge der beiden Zweitebenen-Zwischenbilder 19 und 20.
Das erste Zweitebenen-Zwischenbild 19 liegt bei der Projektionsoptik 22 im Abbildungslicht-Strahlengang zwischen den Spiegeln M3 und M4.
Bei der Projektionsoptik 22 verläuft die Bildebene 9 nahezu parallel zur Objektebene 5.
Die beiden Blenden AS, OS liegen auf nicht gekrümmten Flächen, liegen also jeweils in genau einer Blendenebene. Die beiden Blenden- beziehungsweise Anordnungsebenen der Aperturblende AS einerseits und der Obskurationsblende OS andererseits sind voneinander beabstandet. Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 10 beziehungsweise das Retikel und das Substrat beziehungsweise der Wafer 11 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 11 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 11 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015209827 A1 [0002]
DE 102012212753 A1 [0002]
US 4964706 [0002]
WO 2012/126867 A [0047]
DE 10155711 A [0047]
US 20070058269 A1 [0064]

Claims

Abbildende Optik (7) für die Projektionslithographie – mit einer Mehrzahl von Spiegeln (M1 bis M10) zur Führung von Abbildungslicht (3) von einem Objektfeld (4) in einer Objektebene (5) in ein Bildfeld (8) in einer Bildebene (9) längs eines Abbildungslicht-Strahlengangs, – wobei mindestens zwei der Spiegel (M2 bis M8) als GI-Spiegel ausgeführt sind, – mit genau einer Blende (AS) zur Vorgabe zumindest eines Abschnitts einer äußeren Randkontur einer Pupille der abbildenden Optik (7), – wobei die Blende (AS) räumlich vor einem im Abbildungslicht-Strahlengang vorletzten Spiegel (M9) angeordnet ist.
Abbildende Optik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der letzte Spiegel (M10) im Abbildungslicht-Strahlengang eine Durchtrittsöffnung (17) zum Durchtritt des Abbildungslichts (3) aufweist.
Abbildende Optik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorletzte Spiegel (M9) im Abbildungslicht-Strahlengang keine Durchtrittsöffnung zum Durchtritt des Abbildungslichts (3) aufweist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Blende (AS) zwischen zwei GI-Spiegeln (M5, M6) der abbildenden Optik (7) angeordnet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die abbildende Optik (7) mehr als sechs Spiegel (M1 bis M10) aufweist, wobei die Blende (AS) zwischen dem fünften (M5) und dem sechsten (M6) Spiegel im Abbildungslicht-Strahlengang angeordnet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, – wobei das Objektfeld (4) aufgespannt ist von – einer ersten kartesischen Objektfeldkoordinate (x) und – einer zweiten kartesischen Objektfeldkoordinate (y) und – wobei eine dritte kartesische Normalkoordinate (z) senkrecht auf beiden Objektfeldkoordinaten (x, y) steht, – wobei die abbildende Optik (7) so ausgeführt ist, dass – das Abbildungslicht (3) in einer ersten Abbildungslicht-Ebene (xz_HR) verläuft, in der eine Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung (z_HR) liegt, und – das Abbildungslicht (3) in einer zweiten Abbildungslicht-Ebene (yz) verläuft, in der die Abbildungslicht-Hauptpropagationsrichtung (z_HR) liegt und die senkrecht auf der ersten Abbildungslicht-Ebene (xz_HR) steht, – wobei die Anzahl von Erstebenen-Zwischenbildern (18) des Abbildungslichts (3), das in der ersten Abbildungslicht-Ebene (xz_HR) verläuft, und die Anzahl der Zweitebenen-Zwischenbilder (19, 20) von Abbildungslicht (3), das in der zweiten Abbildungslicht-Ebene (yz) verläuft, voneinander verschieden sind.
Abbildende Optik nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Zwischenbilder (20) im Abbildungslicht-Strahlengang zwischen zwei GI-Spiegeln (M6, M7) angeordnet ist.
Abbildende Optik nach Anspruch 6 oder 7 und nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Zwischenbilder (18) im Abbildungslicht-Strahlengang im Bereich der Durchtrittsöffnung (17) angeordnet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eintrittspupille (EP) der abbildenden Optik (7) im Strahlengang des Abbildungslichts (3) vor dem Objektfeld (4) angeordnet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pupille der abbildenden Optik (7) eine Obskuration aufweist, wobei eine Blende (OS) zur Vorgabe zumindest eines Abschnitts einer inneren Randkontur der Obskuration der Pupille vorgesehen ist.
Optisches System – mit einer Beleuchtungsoptik (6) zur Beleuchtung des Objektfeldes (4) mit dem Abbildungslicht (3), – mit einer abbildenden Optik (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Projektionsbelichtungsanlage mit einem optischen System nach Anspruch 11 und mit einer EUV-Lichtquelle (2).
Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Retikels (10) und eines Wafers (11), – Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (10) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (11) mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12, – Erzeugen einer Mikro- beziehungsweise Nanostruktur auf dem Wafer (11).
Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 13.