DE102015224597A1

DE102015224597A1 - Feldfacettenspiegel für die EUV-Projektionslithographie

Info

Publication number: DE102015224597A1
Application number: DE102015224597.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Endres
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2016-10-06

Abstract

Ein Feldfacettenspiegel (6) für die EUV-Projektionslithographie hat eine Mehrzahl von Feldfacetten (18) zur reflektierenden Führung von Teilbündeln von EUV-Beleuchtungslicht hin zu einem Objektfeld. In letzterem ist ein abzubildendes Objekt anordenbar und längs einer Objektverlagerungsrichtung verlagerbar. Das Objektfeld ist von einer ersten Objektfeldkoordinate senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung und von einer zweiten Objektfeldkoordinate längs der Objektverlagerungsrichtung aufgespannt. Der Feldfacettenspiegel (6) hat einen Spiegelträger (20). Eine Reflexionsflächenform der Feldfacetten (18) ist so ausgeführt, dass diese bei der Teilbündel-Führung in das Objektfeld übertragen wird, wobei eine erste Facettenerstreckung (x) in einer Richtung verläuft, die in die erste Objektfeldkoordinate überführt wird, und wobei eine zweite Facettenerstreckung (y) in einer Richtung verläuft, die in die zweite Objektfeldkoordinate überführt wird. Der Feldfacettenspiegel (6) hat mindestens zwei Typen von Feldfacetten (18I, 18II, 18III) mit unterschiedlichen zweiten Facettenerstreckungen (y). In einem radial äußeren Bereich des Spiegelträgers (20) liegen Feldfacetten (18III) mit größerer zweiter Facettenerstreckung vor als in einem radial weiter innen liegenden Bereich des Spiegelträgers (20). Es resultiert ein Feldfacettenspiegel, bei dem ein über die Objektverlagerungsrichtung integrierter Dosisfehler bei einer Objektbeleuchtung während der Projektionsbelichtung reduziert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Feldfacettenspiegel für die EUV-Projektionslithographie. Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie mit einem derartigen Feldfacettenspiegel, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Herstellungsverfahren für ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil unter Verwendung einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.
Abbildende Optiken zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage sind bekannt aus der US 7,414,781 B2 . Hieraus und auch aus der WO 2007/128407A sind Beleuchtungsoptiken zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bekannt. Eine weitere Beleuchtungsoptik für die Projektionslithographie ist bekannt aus der US 8,253,925 B2 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Feldfacettenspiegel der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein über die Objektverlagerungsrichtung integrierter Dosisfehler bei einer Objektbeleuchtung während der Projektionsbelichtung reduziert ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Feldfacettenspiegel mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein Beleuchtungssystem mit den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine aufgrund der Eigenschaften einer Lichtquelle der EUV-Projektionslithographie regelmäßig auftretende radiale Intensitätsverteilung im Fernfeld, in dem der Feldfacettenspiegel anzuordnen ist, zur Minimierung eines Dosisfehlers genutzt werden kann, indem verschiedene Feldfacetten-Typen mit unterschiedlichen zweiten Facettenerstreckungen in unterschiedlichen radialen Bereichen des Spiegelträgers des Feldfacettenspiegels vorgehalten werden. Eine Übertragung der Reflexionsflächenformen der verschiedenen Feldfacetten-Typen in das Objektfeld führt dann zu einer Beleuchtungs-Intensitätsverteilung, die längs der Objektverlagerungsrichtung nicht sprunghaft zu einer maximalen Beleuchtungsintensität hin ansteigt, sondern über mehrere Zwischenstufen bzw. über mehrere Zwischenrampen. Dies ermöglicht eine verbesserte Dosiskontrolle und damit eine Reduzierung von Dosisfehlern bei der Projektionsbelichtung. Der Feldfacettenspiegel kann mehr als zwei Feldfacetten-Typen mit unterschiedlichen zweiten Facettenerstreckungen aufweisen, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs oder sogar noch mehr Typen. Es resultiert eine entsprechend feiner vorgebbare Variation der Beleuchtungsintensität längs der Objektverlagerungsrichtung.
Feldfacetten-Reflexionsflächenformen nach den Ansprüchen 2 und 3 haben sich bei der Projektionsbelichtung bewährt.
Feldfacetten nach Anspruch 4 ermöglichen eine flexible Zuordnung virtueller Feldfacetten, die jeweils genau eines der Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts in das Objektfeld überführen, aufgrund einer entsprechenden Orientierung der diese aufbauenden Einzel- bzw. Mikrospiegel. Die Einzelspiegel können angetrieben verkippbar ausgeführt sein. Eine zweite Facettenerstreckung kann bei einer solchen Ausführung der Feldfacette aus einer Mehrzahl von Einzel- bzw. Mikrospiegeln über die jeweilige Anzahl der Mikrospiegel längs dieser zweiten Facettenerstreckung vorgegeben werden. Einer jeweiligen Feldfacette können beispielsweise zwei bis zwölf Mikrospiegel längs der zweiten Facettenerstreckung zugeordnet werden, was zu entsprechend unterschiedlichen absoluten Werten für die zweite Facettenerstreckung und damit zu einem unterschiedlichen Feldfacetten-Typ führt. Die aus einer Mehrzahl von Mikro- bzw. Einzelspiegeln aufgebaute Feldfacette kann durch eine Mehrzahl von Mikrospiegel-Reihen vorgegeben werden. Benachbarte Mikrospiegel innerhalb jeweils einer dieser Mikrospiegel-Reihen können voneinander um zum Beispiel eine halbe Mikrospiegel-Erstreckung längs der ersten Facettenerstreckung beabstandet sein.
Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Feldfacettenspiegel bereits erläutert wurden.
Übertragungsoptiken nach den Ansprüchen 6 und 7 haben sich bei der Projektionsbelichtung bewährt. Ein beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik angeordnetes Mikrospiegelarray ist auch als spekularer Reflektor bekannt. Anstelle eines Mikrospiegelarrays der Übertragungsoptik kann die Übertragungsoptik schaltbare Facetten nach Art von Pupillenfacetten aufweisen, die etwas größer sind als Quellbilder am Ort eines derartigen Facettenspiegels der Übertragungsoptik.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 8 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden.
Bei einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 9 ist eine Anpassung einer Verteilung der zweiten Facettenerstreckungen über eine entsprechende Typenvorgabe an eine Fernfeld-Intensitätsverteilung der Lichtquelle am Ort des Feldfacettenspiegels möglich.
Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend bereits erläutert wurden. Abhängig von einer Verteilung einer Beleuchtungsintensität über das Fernfeld der Lichtquelle wird eine Typenauswahl der Feldfacetten-Typen derart vorgenommen, dass dort, wo die Beleuchtungsintensität im Fernfeld groß ist, Feldfacetten mit vergleichsweise kleiner zweiter Facettenerstreckung zum Einsatz kommen, und dort, wo die Fernfeld-Beleuchtungsintensität klein ist, Feldfacetten mit im Vergleich hierzu größerer zweiter Facettenerstreckung zum Einsatz kommen.
Beim ersten Fernfeldabschnitt handelt es sich um einen Höherintensitäts-Bereich des Fernfeldes. Beim zweiten Fernfeldabschnitt handelt es sich um einen Niederintensitäts-Bereich des Fernfeldes. Mittlere Beleuchtungslicht-Intensitäten in diesen beiden Intensitätsbereichen des Fernfeldes können sich um mindestens 10%, um mindestens 20%, um mindestens 30%, um mindestens 50%, um mindestens 100% oder auch um einen noch größeren Prozentwert unterscheiden.
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 12 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 13 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das Beleuchtungssystem bereits erläutert wurden.
Bei dem mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteil kann es sich um einen Halbleiterchip, insbesondere um einen Speicherchip, handeln.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie, wobei eine Beleuchtungsoptik geschnitten und eine Projektionsoptik stark schematisch gezeigt ist;
2 eine Aufsicht auf einen Feldfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik nach 1 eines Feldfacettenspiegels nach einer der Ausführungen der 2 bis 4, wobei sich die Feldfacetten-Typen hinsichtlich ihrer Facettenerstreckung längs einer Verlagerungsrichtung eines mit der Projektionsbelichtungsanlage abzubildenden Objekts unterscheiden, wobei zusätzlich in einem Diagramm eine Fernfeld-Intensitätsverteilung über die beiden den Feldfacettenspiegel aufspannenden Koordinaten angedeutet ist, die im Zentrum des Feldfacettenspiegels am größten ist und zum Rand des Feldfacettenspiegels monoton abfällt;
3 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik nach 1;
4 in einer zu 2 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik nach 1, wobei zusätzlich in einem Diagramm eine Fernfeld-Intensitätsverteilung dargestellt ist, die längs einer Verlagerungsrichtung eines mit der Projektionsbelichtungsanlage abzubildenden Objekts linear ansteigt;
5 in einem Diagramm die Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität von einer Verlagerungsrichtung eines mit der Projektionsbelichtungsanlage abzubildenden Objekts, dargestellt für verschiedene Typen von Feldfacetten;
6 in einem zu 5 ähnlichen Diagramm eine Summe aus den typabhängigen Beleuchtungsintensitäts-/Verlagerungsrichtungs-Profilen nach 5 im Vergleich zu einem Trapezprofil und zu einem Rechteckprofil einer Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Verlagerungsrichtung;
7 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels, geeignet zum Einsatz in der Beleuchtungsoptik nach 1;
8 eine Aufsicht auf einen Ausschnitt einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels, geeignet zum Einsatz in der Beleuchtungsoptik nach 1;
9 schematisch in einem Meridionalschnitt eine weitere Ausführung einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie;
10 eine Aufsicht auf einen Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 9;
11 vergrößert eine aus einer Mehrzahl von Mikrospiegeln bestehende Feldfacette des Feldfacettenspiegels nach 10;
12 in einer zu 5 ähnlichen Darstellung die Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität von der Verlagerungsrichtung des mit der Projektionsbelichtungsanlage abzubildenden Objekts, dargestellt für verschiedene Feldfacetten-Typen, die durch Zuordnen der Mikrospiegel-Reihen des Feldfacettenspiegels nach 11 zu virtuellen Feldfacetten entstehen;
13 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels, geeignet zum Einsatz in der Projektionsbelichtungsanlage nach 9; und
14 vergrößert eine aus einer Mehrzahl von Mikrospiegeln bestehende Feldfacette des Feldfacettenspiegels nach 13.
1 zeigt schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die EUV-Mikrolithographie. Als Lichtquelle 2 dient eine EUV-Strahlungs-quelle. Hierbei kann es sich um eine LPP-(Laser Produced Plasma, lasererzeugtes Plasma)Strahlungsquelle oder um eine DPP-(Discharged Produced Plasma, gasendladungserzeugtes Plasma)Strahlungsquelle handeln. Als mögliche Lichtquelle kommt auch ein Synchotron oder ein Freie-Elektronen-Laser (FEL) infrage. Die Lichtquelle 2 emittiert EUV-Nutzstrahlung 3 mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Die Nutzstrahlung 3 wird nachfolgend auch als Beleuchtungs- oder Abbildungslicht bezeichnet.
Das von der Lichtquelle emittierte Beleuchtungslicht 3 wird zunächst von einem Kollektor 4 gesammelt. Hierbei kann es sich, abhängig vom Typ der Lichtquelle 2, um einen Ellipsoid-Spiegel oder um einen genesteten Kollektor handeln. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das Beleuchtungslicht 3 eine Zwischenfokusebene 5 und trifft anschließend auf einen Feldfacettenspiegel 6. Ausführungsbeispiele des Feldfacettenspiegels 6 werden nachfolgend noch im Detail erläutert. Vom Feldfacettenspiegel 6 wird das Beleuchtungslicht 3 hin zu einem Pupillenfacettenspiegel 7 reflektiert. Über die Facetten des Feldfacettenspiegels 6 einerseits und des Pupillenfacettenspiegels 7 andererseits wird das Beleuchtungslichtbündel in Teilbündel einer Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen aufgeteilt, wobei jedem Ausleuchtungskanal genau ein Facettenpaar mit einer Feldfacette oder einer Pupillenfacette zugeordnet ist. Jeder Ausleuchtungskanal führt dabei genau eines der EUV-Teilbündel des Beleuchtungslichts 3.
Eine dem Pupillenfacettenspiegel 7 nachgeordnete Folgeoptik 8 führt das Beleuchtungslicht 3, also das Licht aller Ausleuchtungskanäle, hin zu einem Objektfeld 9. Der Pupillenfacettenspiegel 7 und die Folgeoptik 8 sind Bestandteile einer Übertragungsoptik zur zumindest teilweise überlagernden Abbildung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 6 in das Objektfeld 9. Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 7 sowie die Folgeoptik 8 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 10 zur Ausleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, das mit dem Objektfeld 9 zusammenfällt und daher nachfolgend ebenfalls als Objektfeld bezeichnet wird. Das Objektfeld 9 liegt in einer Objektebene 11 einer der Beleuchtungsoptik 10 nachgeordneten Projektionsoptik 12 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Die Form des Objektfeldes 9 hängt von der nachfolgend noch erläuterten Ausführung der Beleuchtungsoptik 10 einerseits und der Projektionsoptik 12 andererseits ab.
Für die gesamte Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 1 wird zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen ein globales kartesisches xyz-Koordinatensystem und in den 2 ff. für einzelne Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 ein lokales kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. In der 1 verläuft die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der 1 nach rechts und die z-Richtung verläuft in der 1 nach unten. Soweit in den 2 ff. ein lokales kartesisches Koordinatensystem verwendet wird, spannt dieses jeweils die Reflexionsfläche der dargestellten Komponente auf. Die x-Richtung ist dann jeweils parallel zur x-Richtung in der 1. Eine Winkelbeziehung der y-Richtung der individuellen Reflexionsfläche zur y-Richtung in der 1 hängt von der Orientierung der jeweiligen Reflexionsfläche ab.
Eine im Objektfeld 9 angeordnete Struktur auf einem Retikel 12a, also auf einer zu projizierenden Maske, wird mit der Projektionsoptik 12 um einen Verkleinerungsmaßstab verkleinert auf ein Bildfeld 13 in einer Bildebene 14 abgebildet. Das Retikel 12a ist mittels eines in der 1 schematisch dargestellten Objektverlagerungsantriebs 12b längs einer Objektverlagerungsrichtung, der y-Richtung, verlagerbar. Das Objektfeld 9 wird von einer ersten Objektfeldkoordinate x senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung und von einer zweiten Objektfeldkoordinate y längs der Objektverlagerungsrichtung aufgespannt.
Der Verkleinerungsmaßstab beträgt bei der Projektionsoptik 12 4×. Auch andere Verkleinerungsmaßstäbe, z. B. 5×, 6×, 8× oder 10×, sind möglich. Am Ort des Bildfeldes 13 ist ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellter Wafer 14a angeordnet, auf den die Struktur des Retikels zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils, beispielsweise eines Halbleiterchips, übertragen wird. Der Wafer 14a ist über einen in der 1 ebenfalls schematisch angedeuteten Waferverlagerungsantrieb 14b ebenfalls in der y-Richtung synchron zur Objektverlagerung verlagerbar. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt.
Die Folgeoptik 8 zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 7 und dem Objektfeld 9 hat drei weitere EUV-Spiegel 15, 16, 17. Der letzte EUV-Spiegel 17 vor dem Objektfeld 9 ist als Spiegel für streifenden Einfall (grazing incidence-Spiegel) ausgeführt. Bei alternativen Ausführungen der Beleuchtungsoptik 10 kann die Folgeoptik 8 auch mehr oder weniger Spiegel aufweisen oder sogar ganz entfallen. Im letzteren Fall wird das Beleuchtungslicht 3 vom Pupillenfacettenspiegel 7 direkt zum Objektfeld 9 geführt.
2 bis 4 zeigen verschiedene Ausführungen des Feldfacettenspiegels 6 stärker im Detail. Der Feldfacettenspiegel 6 nach 2 hat eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 18. Die Feldfacetten 18 sind in einer Reflexionsebene ihrer jeweiligen Reflexionsfläche gebogen ausgeführt und haben konkave Reflexionsflächen. Soweit die Beleuchtungsoptik 10 so ausgeführt ist, dass der Feldfacettenspiegel 6 nicht, wie in der 1 gezeigt, divergent beleuchtet wird, können die Feldfacetten 18 auch plan oder auch konvex ausgeführt sein.
Die Feldfacetten 18 sind in insgesamt sieben Spalten S1, S2, S3, S4, S5, S6 und S7, die in der 2 von links nach rechts durchnummeriert sind, angeordnet. Die Anordnung der Feldfacetten 18 wird von einer in der 2 teilweise dargestellten, runden Trägerplatte 20 des Feldfacettenspiegels 6 getragen, die auch als Spiegelträger bezeichnet ist. Die Feldfacettenanordnung ist in die kreisförmige Begrenzung der Trägerplatte 20 eingeschrieben. Eine Normale auf die Trägerplatte 20 verläuft senkrecht zur xy-Ebene. Mit dieser kreisförmigen Begrenzung fällt eine Berandung eines Fernfeldes 21 des Beleuchtungslichts 3 zusammen. Die bogenförmigen Feldfacetten 18 des Feldfacettenspiegels 6 nach 2 liegen außerhalb eines Abschattungsbereiches 22 auf dem Spiegelträger 20. Je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 sind die Feldfacetten 18, die nahe eines nicht mehr nutzbaren Randes des Fernfeldes 21 liegen, als abschnittsweise Feldfacetten ausgeführt oder als vollständige Feldfacetten mit kompletter x- bzw. y-Facettenerstreckung, die dann nur abschnittsweise beleuchtet werden.
3 zeigt eine alternative Gestaltung des Feldfacettenspiegels 6, bei dem nur diejenigen Feldfacetten 18 vorhanden sind, die innerhalb des nutzbaren Fernfeldes 21 tatsächlich vollständig ausgeleuchtet sind.
Die Feldfacetten 18 dienen zur reflektierenden Führung der Teilbündel des Beleuchtungslichts 3 hin zum Objektfeld 9. Eine Reflexionsflächenform der Feldfacetten 18 ist so ausgeführt, dass diese Reflexionsflächenform bei der Teilbündel-Führung in das Objektfeld 9 übertragen wird. Eine erste Facettenerstreckung jeder der Feldfacetten 18 verläuft in der x-Richtung in der 2, die in die erste Objektfeldkoordinate x nach 1 überführt wird. Eine zweite Facettenerstreckung der Feldfacetten 18 verläuft in einer Richtung y in der 2, die in die zweite Objektfeldkoordinate y nach 1 übertragen wird.
Beim Feldfacettenspiegel 6 liegen drei Typen von Feldfacetten 18, nämlich die Typen 18 _I, 18 _II und 18 _III mit unterschiedlichen zweiten Facettenerstreckungen, also mit unterschiedlichen y-Erstreckungen, vor. Diese drei Feldfacetten-Typen 18 _I, 18 _II und 18 _III sind in den 2 bis 4 jeweils mit einem unterschiedlichen Zentralsymbol gekennzeichnet. Dieses Zentralsymbol ist beim Feldfacetten-Typ 18 _I eine Raute, beim Feldfacetten-Typ 18 _II ein Kreuz und beim Feldfacetten-Typ 18 _III ein Quadrat.
Nachfolgend wird die Verteilung der verschiedenen Feldfacetten-Typen 18 _I, 18 _II und 18 _III auf dem Spiegelträger 20 des Feldfacettenspiegels 6 der Ausführungen nach den 2 und 3 beschrieben.
Der erste Typ Feldfacetten 18 _I mit geringster y-Facettenerstreckung liegt in einem radial innersten Bereich 20 _I des Spiegelträgers 20 um ein Zentrum Z des Spiegelträgers 20 vor. Ein mittlerer Radius dieses radial am weitesten innen liegenden Bereichs, in dem die Feldfacetten 18 _I des ersten Typs vorliegen, ist so gewählt, dass von den Feldfacetten des Typs 18 _I integral 20% der gesamten Energie im genutzten Fernfeld 21 des Lichtquelle 2 reflektiert wird.
Feldfacetten 18 _III eines weiteren Typs haben von allen Facetten 18 des Feldfacettenspiegels 6 die größte Facettenerstreckung längs der y-Richtung. Diese Feldfacetten 18 _III liegen in einem radial äußeren Bereich 20 _III des Spiegelträgers 20 vor. Der innere Radius dieses radial äußersten Bereichs ist so gewählt, dass die Facetten 18 _III 55% der nutzbaren Energie im Fernfeld 21 der Lichtquelle 2 reflektieren. Zwischen dem radial inneren Bereich 20 _I des Feldfacettentyps 18 _I und dem radial äußeren Bereich 20 _III des Feldfacettentyps 18 _III liegt in einem radial mittleren Bereich 20 _II um das Zentrum Z des Spiegelträgers 20 ein weiterer Feldfacetten-Typ 18 _II. Die Feldfacetten 18 _II dieses weiteren Typs haben eine y-Erstreckung, die größer ist als die y-Erstreckung des Feldfacettentyps 18 _I und kleiner ist als die y-Erstreckung des Feldfacettentyps 18 _III.
In einem oberen Bereich der 2 oberhalb des Feldfacettenspiegels 6 ist in einem I(x, y)-Diagramm schematisch eine Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität I von den Feldkoordinaten x und y über das Fernfeld 21 dargestellt. Der Feldfacettenspiegel 6 ist im Fernfeld 21 so angeordnet, dass er zentral mit einer größten Beleuchtungsintensität I₀ und am äußersten radialen Rand mit einer geringeren Beleuchtungsintensität I₁ ausgeleuchtet wird. Zwischen diesen beiden Extremal-Beleuchtungsintensitäten I₀ und I₁ fällt die Beleuchtungsintensität rotationssymmetrisch über die Feldkoordinaten x bzw. y monoton ab. Den Spiegelträger-Bereichen 20 _I, 20 _II und 20 _III können Radialbereiche 21 _I, 21 _II und 21 _III des Fernfeldes 21 mit zugehörigen mittleren Beleuchtungsintensitäten I_I,M, I_II,M und I_III,M zugeordnet werden. Dabei gilt: I_I,M > I_II,M > I_III,M. Je größer die mittlere Beleuchtungsintensität I_M in den drei radialen Fernfeldbereichen 21 _I bis 21 _III und damit in den drei Spiegelträger-Bereichen 20 _I bis 20 _III ist, desto kleiner ist die Facettenerstreckung y des jeweiligen Feldfacetten-Typs 18 _I bis 18 _III.
Auch der Feldfacettenspiegel 6 nach 3 ist entsprechend an eine radiale Beleuchtungs-Intensitätsverteilung angepasst, wie vorstehend anhand der 2 erläutert.
Beim Feldfacettenspiegel 6 nach 4 liegt der Feldfacetten-Typ 18 _I oberhalb einer y-Koordinate y_I auf dem Spiegelträger 20 vor. Der Feldfacetten-Typ 18 _II liegt zwischen den y-Koordinaten y_II und y_I auf dem Spiegelträger 20 vor. Der Feldfacetten-Typ 18 _III liegt zwischen den y-Koordinaten y_III und y_II auf dem Spiegelträger 20 vor. Es gilt dabei y_I > y_II > y_III.
Eine Beleuchtungs-Intensitätsverteilung, an die der Feldfacettenspiegel 6 nach 4 angepasst ist, ist in der 4 links von der Aufsicht des Feldfacettenspiegels 6 angedeutet. Diese Verteilung ist eine lineare Abhängigkeit I(y) der Beleuchtungsintensität I von der Objektverlagerungskoordinate y. Die Beleuchtungsintensität wächst dabei monoton zwischen einer geringsten Intensität I₁ bei der Feldkoordinate y_III bis zu einer größten Intensität I₀ bei einer größten Feldkoordinate y₀. Entsprechend können den Spiegelträger-Bereichen 20 _I bis 20 _III wiederum Fernfeldbereiche 21 _I bis 21 _III und mittlere Bereichsintensitäten I_I,M, I_II,M und I_III,M zugeordnet werden, wie vorstehend anhand der Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 nach 2 bereits erläutert. Auch hier gilt, dass der Feldfacetten-Typ 18 _I mit den Feldfacetten mit kleinster y-Facettenerstreckung im Spiegelträger-Bereich 20 _I angeordnet ist, der mit dem Fernfeldbereich 21 _I übereinstimmt.
Die zu genau einem Feldfacetten-Typ 18 _I, 18 _II, 18 _III gehörenden Feldfacetten 18 haben alle das gleiche Reflexionsflächenmaß und das gleiche Verhältnis von Breite in x-Richtung und Höhe in y-Richtung, also typweise alle das gleiche xy-Aspektverhältnis. Feldfacetten 18 unterschiedlicher Typen I, II, III haben entsprechend verschiedene xy-Aspektverhältnisse.
5 zeigt hinsichtlich der y-Auflösung im Vergleich zu den 2 bis 4 stark vergrößert Beleuchtungs-Intensitätsprofile bzw. Beleuchtungs-Intensitätsverteilungen I(y), die über eine überlagernde Abbildung der Feldfacetten-Typen 18 _I bis 18 _III im Objektfeld 9 der Projektionsbelichtungsanlage 1 erreicht werden. Diese Beleuchtungs-Intensitätsverteilungen I(y) sind gewichtet, geben also gleichzeitig Information über die Anzahlen der Feldfacetten des jeweiligen Typs 18 _I bis 18 _III des Feldfacettenspiegels 6.
Eine Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23 _I gehört dabei zu 94 Feldfacetten des Typs 18 _I. Hierüber werden etwa 30% der auf den Feldfacettenspiegel 6 auftreffenden, nutzbaren Beleuchtungsenergie reflektiert. Die Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23 _I hat die Form eines Trapezprofils mit sehr steilen Kanten.
Eine Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23 _II wird durch den Feldfacetten-Typ 18 _II erzeugt. Hierzu tragen 130 Feldfacetten des Typs 18 _II bei. Transportiert wird hierüber etwa 32% der auf den Feldfacettenspiegel 6 einfallenden Nutzenergie.
Eine Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23 _III wird vom Feldfacetten-Typ 18 _III mit größter y-Facettenerstreckung erzeugt. Hierzu tragen etwa 260 Feldfacetten des Typs 18 _III bei und es werden etwa 38% der auf den Feldfacettenspiegel 6 auftreffenden Nutzenergie transportiert.
Insgesamt hat der Feldfacettenspiegel 6 also 484 Feldfacetten 18.
6 zeigt eine Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität über die Objektfeldkoordinate y, die insbesondere mit der Beleuchtungsoptik 10 mit dem Feldfacettenspiegel 6 erreicht werden kann. Diese Objektfeld-Beleuchtungsintensität I ergibt sich als Überlagerung der Beleuchtungsintensitäten, die über sämtliche Ausrichtungskanäle des Feldfacettenspiegels 6 hin zum Objektfeld 13 geführt ist.
6 zeigt eine I(y)-Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23, die sich als Summe der drei Beleuchtungs-Intensitätsverteilungen 23 _I, 23 _II, 23 _III nach 5 ergibt. Zum Vergleich ist in der 6 noch ein Trapez-Intensitätsprofil 23 _T eingezeichnet, welches über einen konventionellen Feldfacettenspiegel mit Feldfacetten genau eines Typs durch entsprechende Bildverschiebung der konventionellen Feldfacetten in y-Richtung erzeugt werden kann. Das Trapezprofil 23 _T, welches dem Summenprofil 23 angenähert ist, erfordert den Einsatz einer deutlich größeren Anzahl von konventionellen Feldfacetten.
Zur Veranschaulichung ist in der 6 auch noch eine Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23 _R, die mit einem Feldfacettenspiegel des Standes der Technik mit Feldfacetten mit gleichen y-Facettenerstreckungen und vollständiger Überlagerung der Ausrichtungskanäle im Objektfeld 13 erreicht wird, als Rechteck-Intensitätsprofil dargestellt. Eine y-Erstreckung dieses Rechteck-Intensitätsprofils 23 entspricht einer Abbildung der für alle Feldfacetten dieses Feldfacettenspiegels nach dem Stand der Technik identischen y-Facettenerstreckung in das Objektfeld 13 durch die Übertragungsoptik.
Bei der Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23, die mit den Feldfacettenspiegeln 6 nach den 2 bis 4 erreicht wirdtragen bei kleinen y-Werten und bei großen y-Werten in Bereichen Y_III (vgl. auch die schraffierten Bereiche in der 5) ausschließlich die Feldfacetten 18 _III mit der größten y-Facettenerstreckung zur Objektfeldbeleuchtung bei. Im Zentralbereich Y_I tragen alle drei Facettentypen 18 _I, 18 _II und 18 _III zur Objektfeldbeleuchtung bei. In den restlichen, mittleren y-Bereichen Y_II tragen die beiden Feldfacetten-Typen 18 _II und 18 _III zur Objektfeldbeleuchtung bei. In der Überlagerung ergibt sich die mehrfach im Flankenbereich leicht abgeknickte Kurve der Beleuchtungs-Intensitätsverteilung 23 nach 6. Über die y-Feldfacettenerstreckungen der Feldfacetten-Typen 18 _I bis 18 _III und über die Gewichtungsfaktoren, also die Anzahlverteilungen der drei Feldfacetten-Typen 18 _I bis 18 _III ergeben sich Anpassungsparameter, die eine möglichst exakte Anpassung des I(y)-Profils der Beleuchtungs- Intensitätsverteilung 23 an ein gewünschtes Trapezprofil 23 _T ermöglichen.
Die Annäherung an das gewünschte Trapezprofil 23 _T ist mit einer deutlich geringeren Anzahl von Feldfacetten 18 des Feldfacettenspiegels 6 im Vergleich zum Stand der Technik möglich. Es kann entsprechend ein deutlich geringerer Pupillenfüllgrad aufgrund der kleineren Anzahl notwendiger Ausrichtungskanäle erreicht werden. Dies ermöglicht eine höhere Abbildungsauflösung beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Bei den Feldfacettenspiegeln mit mehreren Typen von Feldfacetten 18 mit unterschiedlichen y-Facettenerstreckungen ergibt sich also eine Beleuchtungs-Intensitätsverteilung, die längs der Objektverlagerungsrichtung y nicht sprunghaft zu einer maximalen Beleuchtungsintensität hin ansteigt, sondern über mehrere Zwischenstufen bzw. über mehrere Zwischenrampen.
7 zeigt eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels 6 mit fünf Facettenspalten S1 bis S5, in denen die Feldfacetten 18 jeweils in einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 26 vorliegen, die auch als Feldfacettenblöcke bezeichnet werden.
Beim Feldfacettenspiegel 6 nach 7 liegt der Feldfacetten-Typ 18 _I mit der kleinsten y-Facettenerstreckung in einem Zentralbereich 20 _I des Spiegelträgers 20 vor, in dem die beiden innersten Facettenblöcke 19 der mittleren Spalte S3 der Facettenanordnung liegen. Alle Facettenblöcke 19, die der Fernfeld-Begrenzung 21 nächstbenachbart sind, weisen Feldfacetten 18 _III des Typs mit der größten y-Facettenerstreckung auf. Die Facetten dieses Facettentyps 18 _III sind in einem radial äußeren Bereich 20 _III des Feldfacettenspiegels 6 nach 7 angeordnet. Dazwischen liegen in einem Bereich 20 _II, zu dem jeweils vier Facettenblöcke 19 der Spalten S2 und S4 und zwei Facettenblöcke 19 der mittleren Spalte S3 gehören, die Feldfacetten des Typs 18 _II mit der mittleren y-Facettenerstreckung vor.
8 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels 6. Die Feldfacetten 18 dieses Feldfacettenspiegels 6 nach 8 sind mit rechteckigen Reflexionsflächen ausgeführt. Radial innere Feldfacetten sind vom Typ 18 _I mit geringster y-Facettenerstreckung. Im Vergleich hierzu weiter außen liegen Feldfacetten des Typs 18 _II mit größerer y-Facettenerstreckung. Radial außen liegen Feldfacetten des Typs 18 _III mit größter y-Facettenerstreckung.
Anhand der 9 ff. wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Projektionsbelichtungsanlage 28 erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Beleuchtungsoptik 10 der Projektionsbelichtungsanlage 28 ist einem Feldfacettenspiegel 29, dessen Funktion grundsätzlich dem Feldfacettenspiegel 6 nach den 1 bis 8 entspricht, ein Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 30 nachgeordnet, der als Mikrospiegelarray, nämlich als MEMS-(Micro Electro Mechanical System)Spiegel ausgeführt ist. Der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 30 ist beabstandet zu einer Pupillenebene 31 angeordnet. In der Pupillenebene 31 liegt eine Eintrittspupille 32 der Projektionsoptik 12 der Projektionsbelichtungsanlage 28. Der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 30 stellt einen spekularen Reflektor dar, dessen Konzept beispielsweise in der WO 2010/099 807 A1 oder der US 2006/0 132 747 A1 beschrieben ist.
Als Teile der Projektionsoptik 12 sind in der 9 schematisch optische Komponenten 33, 34 angedeutet. Diese können beispielsweise als für das Beleuchtungslicht 3 reflektierende Spiegel ausgeführt sein. Zwischen diesen Komponenten 33, 34 liegen weitere, in der 9 nicht dargestellte optische Komponenten der Projektionsoptik 12 zur Führung des Beleuchtungslichts 3 zwischen diesen optischen Komponenten 33, 34.
Das Objektfeld 9 hat eine bogenförmige bzw. teilkreisförmige Form und ist begrenzt von zwei zueinander parallelen Kreisbögen und zwei geraden Seitenkanten, die in y-Richtung mit einer Länge y₀ verlaufen und in x-Richtung einen Abstand x₀ zueinander haben. Das Aspektverhältnis x₀/y₀ beträgt 13 zu 1. Ein Insert der 9 zeigt eine nicht maßstabsgerechte Draufsicht des Objektfeldes 9. Eine Berandungsform 9a ist bogenförmig. Bei einem alternativen und ebenfalls möglichen Objektfelds 9 ist dessen Berandungsform rechteckig, ebenfalls mit Aspektverhältnis x₀/y₀.
Bei der Projektionsbelichtungsanlage 28 ist auch der Feldfacettenspiegel 29 als Mikrospiegelarray, nämlich als MEMS-Spiegel ausgeführt.
Die Mikro- bzw. Einzelspiegel des Feldfacettenspiegels 29 lassen sich zwischen mindestens zwei Kippstellungen umschalten. Die Mikrospiegel sind insbesondere als um zwei aufeinander senkrecht stehende Kippachsen angetrieben kippbare Mikrospiegel ausgeführt. Über entsprechende Verkippungen lassen sich Gruppen der Mikrospiegel als virtuelle Feldfacetten vorgeben, deren Funktion derjenigen der Feldfacetten 18 der Projektionsbelichtungsanlage 1 entsprechen.
10 zeigt beispielhaft eine Verteilung entsprechender virtueller Feldfacetten 18 zur Führung einer entsprechenden Vielzahl von Ausleuchtungskanälen hin zum Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 30 zur Beleuchtung des Objektfeldes 9 mit einem Beleuchtungssetting, also einer Beleuchtungswinkelverteilung, in Form eines y-Dipols. Einige der virtuellen Feldfacetten 18 des Feldfacettenspiegels 29 beleuchten nicht das gesamte Objektfeld 9, sondern lediglich einen Teil hiervon. Die jeweilige Randkontur einer virtuellen Feldfacette wird von der maximalen Reflexionsflächenerstreckung bestimmt, über die das Objektfeld 9 mit dem vorgegebenen Beleuchtungssetting, in diesem Fall mit einem y-Dipol-Beleuchtungssetting, beleuchtet werden kann.
Anhand der Größen der jeweiligen y-Erstreckungen lassen sich die virtuellen Feldfacetten 18 des Feldfacettenspiegels 29 wiederum drei Feldfacetten-Typen 18 _I, 18 _II und 18 _III zuordnen. Die Feldfacetten 18 _I des Feldfacettenspiegels 29 mit der kleinsten y-Erstreckung liegen wiederum in einem radial um das Zentrum Z innen liegenden Bereich des Spiegelträgers 20 vor. Die virtuellen Feldfacetten 18 _III mit der größten y-Facettenerstreckung liegen in einem radial äußeren Bereich des Spiegelträgers 20 vor. Dazwischen liegen die virtuellen Feldfacetten 18 _II mit der mittleren y-Facettenerstreckung.
Die virtuellen Feldfacetten 18 sind, soweit das Objektfeld 9 über diese virtuellen Feldfacetten 18 vollständig ausgeleuchtet wird, rechteckig.
11 zeigt eine Gruppe von Mikrospiegeln 35, die eine derartige virtuelle Feldfacette 18 aufbauen, stärker im Detail. Die Mikrospiegel 35 sind längs insgesamt zwölf Mikrospiegel-Reihen 35 ₁ bis 35 ₁₂ angeordnet und stellen eine vollständige und dichte Parkettierung eines Reflexionsflächenabschnitts des Feldfacettenspiegels 29 mit angenähert rechteckiger Randkontur dar. Der Feldfacettenspiegel 29 kann zur Beleuchtung eines rechteckigen Objektfeldes 9 herangezogen werden. Die Mikrospiegel 35 sind jeweils quadratisch und so orientiert, dass ihre Diagonalen parallel zur x- und y-Richtung verlaufen. Die Mikrospiegel 35 jeweils der ungeradzahligen Mikrospiegel- Reihen 35 ₁, 35 ₃...35 ₁₁ sind relativ zu den Mikrospiegeln 35 der geradzahligen Mikrospiegel-Reihen 35 ₂, 35 ₄...35 ₁₂ um jeweils eine halbe Mikrospiegelerstreckung versetzt angeordnet, was zur dichten Parkettierung der Reflexionsfläche führt.
Mit den in der 11 dargestellten Mikrospiegeln 35 lassen sich beispielsweise sechs verschiedene Typen 18 _I bis 18 _VI realisieren. Der Feldfacetten-Typ 18 _I mit kleinster y-Erstreckung ergibt sich durch Zuordnen der Mikrospiegel 35 der beiden Mikrospiegel-Reihen 35 ₆ und 35 ₇ zur virtuellen Feldfacette 18 _I. Alle anderen Mikrospiegel 35 werden dann entweder einem anderen Ausleuchtungskanal, also anderen virtuellen Feldfacetten 18 zugeordnet oder tragen nicht zur Objektfeldbeleuchtung bei.
Durch paarweises Zuschalten der weiteren Mikrospiegel-Reihen 35 _5/8, 35 _4/9, 35 _3/10, 35 _2/11 und 35 _1/12 lassen sich dann die weiteren Feldfacetten-Typen 18 _II bis 18 _VI mit schrittweise größerer y-Facettenerstreckung erzeugen.
Jeweils einem ersten Bild der so realisierten Facettentypen 18 _I bis 18 _VI kann im Objektfeld 9 ein Bild eines zweiten, entsprechenden Feldfacetten-Typs 18 _I bis 18 _VI einer weiteren virtuellen Feldfacette zugeordnet sein, der die gleiche Anzahl von Mikrospiegel-Reihen 35 _i aufweist. Beim zweiten Bild sind im Vergleich zum ersten Bild die Mikrospiegel-Bilder der Mikrospiegel 35 der beiden Mikrospiegel-Reihen 35 _i um eine halbe Mikrospiegel-Bild-Diagonale in der x-Richtung verschoben. Diese relative Bildverschiebung wird über eine entsprechende Verkippung der der jeweiligen virtuellen Feldfacette zugeordneten Pupillenfacette des Pupillenfacettenspiegels 7 erreicht. Damit ergibt sich bei Überlagerung der Bilder dieser beiden Feldfacetten-Typen, zum Beispiel bei Überlagerung zweier Feldfacetten-Typen 18 _I mit zueinander um eine halbe Mikrospiegel-Diagonale in x-Richtung verschobenen Mikrospiegeln 35, eine von der Feldhöhe x unabhängige Position eines Beleuchtungs-Intensitätsprofils I(y). Bildlich gesprochen wird ein „Zick-Zack-Verlauf“ der Beleuchtungsintensität in der xy-Feldebene mit einem „Zack-Zick-Verlauf“ überlagert, was zur angesprochenen x-Unabhängigkeit des Intensitätsprofils I(y) der Beleuchtungsintensität längs der Verlagerungsrichtung bzw. Scankoordinate y führt, da Wellenberge des Zick-Zack-Verlaufs in Wellentälern des Zack-Zick-Verlaufs zu liegen kommen und umgekehrt.
Ergebnis einer solchen Überlagerung ist ein trapezförmiges Beleuchtungsintensitäts-Profil I(y) mit einer Basislänge von drei Halben einer Bildlänge einer Mikrospiegel-Diagonalen. Flanken einerseits und Plateau andererseits eines solchen Trapezprofils haben dann in y-Richtung jeweils die gleiche Erstreckung.
12 zeigt in einer zu den 5 und 6 ähnlichen Darstellung Beleuchtungs-Intensitätsprofile I(y) für jeweils einen der Typen 18 _I bis 18 _VI. Diese Intensitätsprofile sind entsprechend mit 23 _I bis 23 _VI indiziert, gelten anders als in der 5 aber jeweils nur für genau eine Feldfacette des jeweiligen Feldfacettentyps 18 _I bis 18 _VI. Durch entsprechende Gewichtung und Überlagerung dieser elementaren Intensitätsprofile 23 _I bis 23 _VI lassen sich gewünschte Gesamt-Intensitätsprofile, beispielsweise das Trapezprofil 23 _T nach 6, mit beliebiger Genauigkeit annähern, da über die größere Anzahl der Facettentypen und den Freiheitsgrad der Zuordnung virtueller Feldfacetten durch entsprechende Zuordnung von Mikrospiegeln 38 entsprechende Anpassungsparameter zur Verfügung stehen.
Anhand der 13 und 14 wird nachfolgend eine weitere Facettenzuordnung des Feldfacettenspiegels 29 beschrieben. Die durch entsprechende Zuordnung der Mikrospiegel 35 entstehende Belegung der virtuellen Feldfacetten 18 ist ausgelegt für die Beleuchtung eines bogenförmigen Objektfeldes 9 entsprechend dem Objektfeld des Inserts der 9. Diese Feldfacetten-Belegung ist zudem ausgelegt für die Beleuchtung des Objektfeldes 9 mit einem Beleuchtungssetting in Form eines x-Dipols.
Praktisch alle virtuellen Feldfacetten 18 beleuchten lediglich einen Abschnitt der gesamten x-Erstreckung x₀ des Objektfeldes 9. Die Feldfacetten 18 bei der Mikrospiegel-Belegung nach 13 lassen sich wieder drei Facettentypen 18 _I, 18 _II und 18 _III mit schrittweise sich vergrößernder y-Facettenerstreckung zuordnen. Der Feldfacetten-Typ 18 _I ist wiederum in einem vom Zentrum Z des Spiegelträgers 20 aus radial inneren Bereich des Spiegelträgers 20, die Feldfacetten des Typs 18 _III in einem radial äußeren Bereich und dazwischen die Feldfacetten des Typs 18 _II angeordnet.
14 zeigt entsprechend der 11 Zuordnungsbeispiele der Mikrospiegel 35 zu virtuellen Feldfacetten der Typen 18 _I bis 18 _VI. Gezeigt ist eine vollständige virtuelle Feldfacette 18, die im Unterschied zu den Feldfacetten 18 der Darstellung nach 13 um 180° um die z-Achse verdreht dargestellt ist.
Um die gebogene Grundform der Feldfacette des jeweiligen Typs 18 _I bis 18 _VI zu erreichen, wird diese Biegung über die zugeordneten Mikrospiegel 35 pixelweise angenähert. Um eine konstante Beleuchtungsintensität des jeweiligen virtuellen Facettentyps 18 _I...18 _VI über die x-Koordinate zu gewährleisten, sind Mikrospiegel 35 jeweils einer der Mikrospiegelreihen 35 ₁...35 ₁₂ mitunter um eine halbe Mikrospiegel-Erstreckung längs der x-Achse voneinander beabstandet. Zwei derartige Mikrospiegel 35a, 35b für die eine solche Abstandsbedingung gilt, sind in der 14 herangezogen.
Die Feldfacetten eines jeweiligen Typs 18 _I bis 18 _VI haben in der Regel voneinander abweichende Individualanordnungen der Mikrospiegel 35, mit der jeweils eine Bogenform des Feldes angenähert wird. Verschiedene Zuordnungstypen, zum Beispiel entsprechend dem, was vorstehend in Bezug auf die virtuellen Feldfacetten nach 8 erläutert wurde, beispielsweise mit Verschiebung um eine halbe Mikrospiegel-Diagonale, sind möglich. Durch entsprechende Kippung der zugeordneten Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 7 kann eine zusätzliche Verteilung von Verschiebungen der Bilder der virtuellen Feldfacetten 18 im Objektfeld 9 in x-Richtung erreicht und damit vermieden werden, dass unerwünschte Stufen im Beleuchtungs- Intensitätsprofil I(y) im Vergleich verschiedener x-Positionen entstehen.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden das Retikel 12a und der Wafer 14a bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 12a auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 14a mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 oder 28 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikrostruktur auf dem Wafer 12a und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7414781 B2 [0002]
WO 2007/128407 A [0002]
US 8253925 B2 [0002]
WO 2010/099807 A1 [0066]
US 2006/0132747 A1 [0066]

Claims

Feldfacettenspiegel (6; 29) für die EUV-Projektionslithographie mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (18) zur reflektierenden Führung von Teilbündeln von EUV-Beleuchtungslicht (3) hin zu einem Objektfeld (9), in dem ein abzubildendes Objekt (12a) anordenbar und längs einer Objektverlagerungsrichtung (y) verlagerbar ist, wobei das Objektfeld (9) von einer ersten Objektfeldkoordinate (x) senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung (y) und von einer zweiten Objektfeldkoordinate (y) längs der Objektverlagerungsrichtung aufgespannt ist, – mit einem Spiegelträger (20), – wobei eine Reflexionsflächenform der Feldfacetten (18) so ausgeführt ist, dass die Reflexionsflächenform bei der Teilbündel-Führung in das Objektfeld (9) übertragen wird, wobei eine erste Facettenerstreckung (x) in einer Richtung verläuft, die in die erste Objektfeldkoordinate (x) überführt wird, und wobei eine zweite Facettenerstreckung (y) in einer Richtung verläuft, die in die zweite Objektfeldkoordinate (y) überführt wird, – wobei mindestens zwei Typen von Feldfacetten (18 _I, 18 _II; 18 _I, 18 _II, ... 18 _VI) mit unterschiedlichen zweiten Facettenerstreckungen (y) vorliegen, wobei in einem radial äußeren Bereich (20 _III) des Spiegelträgers (20) Feldfacetten (18 _III) mit größerer zweiter Facettenerstreckung (y) vorliegen als in einem radial weiter innen liegenden Bereich (20 _I) des Spiegelträgers (20).
Feldfacettenspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsflächen der Feldfacetten (18) rechteckig ausgeführt sind.
Feldfacettenspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsflächen der Feldfacetten (18) in einer Reflexionsebene (xy) gebogen ausgeführt sind.
Feldfacettenspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Feldfacetten (18) aus einer Mehrzahl von Einzelspiegeln (35) aufgebaut ist.
Beleuchtungsoptik (10) für die EUV-Projektionslithographie – mit einem Feldfacettenspiegel (6; 29) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, – mit einer Übertragungsoptik (7, 15–17; 30) zur zumindest teilweise überlagernden Abbildung der Feldfacetten (18) in das Objektfeld (9).
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsoptik einen Pupillenfacettenspiegel (7) aufweist.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsoptik ein Mikrospiegelarray (30) aufweist, welches beabstandet zu einer Pupillenebene (31) der Beleuchtungsoptik (10) angeordnet ist.
Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und mit einer Projektionsoptik (12) zur Abbildung des Objektfeldes (9) in ein Bildfeld (13), in dem ein Wafer (14a) anordenbar ist.
Beleuchtungssystem mit einer Beleuchtungsoptik (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung des EUV-Beleuchtungslichts (3).
Beleuchtungssystem für die EUV-Projektionslithographie – mit einer Beleuchtungsoptik (10), – mit einem Feldfacettenspiegel (6; 29) mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (18) zur reflektierenden Führung von Teilbündeln von EUV-Beleuchtungslicht (3) hin zu einem Objektfeld (9), in dem ein abzubildendes Objekt (12a) anordenbar und längs einer Objektverlagerungsrichtung (y) verlagerbar ist, wobei das Objektfeld (9) von einer ersten Objektfeldkoordinate (x) senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung (y) und von einer zweiten Objektfeldkoordinate (y) längs der Objektverlagerungsrichtung aufgespannt ist, – mit einem Spiegelträger (20), – wobei eine Reflexionsflächenform der Feldfacetten (18) so ausgeführt ist, dass die Reflexionsflächenform bei der Teilbündel-Führung in das Objektfeld (9) übertragen wird, wobei eine erste Facettenerstreckung (x) in einer Richtung verläuft, die in die erste Objektfeldkoordinate (x) überführt wird, und wobei eine zweite Facettenerstreckung (y) in einer Richtung verläuft, die in die zweite Objektfeldkoordinate (y) überführt wird, – mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung des EUV-Beleuchtungslichts (3), – wobei der Feldfacettenspiegel (6; 29) in einem Fernfeld (21) einer Emission der Lichtquelle (2) angeordnet ist, – wobei die Lichtquelle (2) – in einem ersten Fernfeldabschnitt (21 _I) des Fernfeldes (21) eine erste Beleuchtungslicht-Intensität (I_I,M) und – in einem zweiten Fernfeldabschnitt (21 _II, 21 _III) des Fernfeldes (21) eine zweite Beleuchtungslicht-Intensität (I_II,M, I_III,M) aufweist, die kleiner ist als die erste Beleuchtungslicht-Intensität (I_I,M), – wobei mindestens zwei Typen von Feldfacetten (18 _I, 18 _II; 18 _I, 18 _II, ... 18 _VI) mit unterschiedlichen zweiten Facettenerstreckungen (y) vorliegen, – wobei ein erster Typ (18 _I) der Feldfacetten (18) mit kleinerer zweiter Facettenerstreckung (y) im ersten Fernfeldabschnitt (21 _I) angeordnet ist, und – wobei ein zweiter Typ (18 _II, 18 _III) der Feldfacetten (18) mit größerer zweiter Facettenerstreckung (y) im zweiten Fernfeldabschnitt (21 _II, 21 _III) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1; 28) mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 9 oder 10 und mit einer Projektionsoptik (12) zur Abbildung des Objektfeldes (9) in ein Bildfeld (13), in dem ein Wafer (14a) anordenbar ist.
Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Retikels (12a) und eines Wafers (14a), – Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (12a) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (14a) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1; 28) nach Anspruch 11, – Erzeugen einer Mikrostruktur auf dem Wafer (14a).
Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 12.