DE102015225262A1 - Optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, mit einer ersten reflektierenden Fläche (311, 411), welche im optischen Strahlengang des optischen Systems angeordnet ist und zur Korrektur einer im Betrieb des optischen Systems auftretenden Aberration verfahrbar ist, und wenigstens einer zweiten reflektierenden Fläche (312, 412), welche im optischen Strahlengang des optischen Systems angeordnet ist, wobei das optische System derart konfiguriert ist, dass bei der Verfahrbewegung der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) und der zweiten reflektierenden Fläche (312, 412) zueinander stabil aufrechterhaltbar ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.
  • Stand der Technik
  • Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
  • In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Typische für EUV ausgelegte Projektionsobjektive, wie z.B. aus US 7,538,856 B2 bekannt, können beispielsweise eine bildseitige numerische Apertur (NA) im Bereich von NA = 0.2 bis 0.3 aufweisen und bilden ein (z.B. ringförmiges) Objektfeld in die Bildebene bzw. Waferebene ab.
  • Dabei ist es u.a. bekannt, zur Korrektur von optischen Aberrationen Spiegel innerhalb des Projektionsobjektivs aktiv manipulierbar auszugestalten, um eine Positionsmanipulation in bis zu sechs Freiheitsgraden und eine damit einhergehende Manipulation bzw. Korrektur von Aberrationen zu erzielen. Ein hierbei in der Praxis auftretendes Problem ist jedoch, dass eine Positionsmanipulation (z.B. eine Verfahrbewegung oder ein Verkippen) eines Spiegels innerhalb des Projektionsobjektivs zugleich mit einer Bewegung des in der Waferebene erhaltenen Bildes einhergeht. Dieses Problem ist umso gravierender, als die Empfindlichkeit der unerwünschten Reaktion der Bildposition auf Spiegelbewegungen im Vergleich zur gewünschten Manipulation der Aberrationen auf diese Spiegelbewegungen relativ groß ist, was insbesondere für in den sogenannten Kippfreiheitsgraden stattfindende Spiegelbewegungen gilt.
  • Eine weitere, in der Praxis bestehende Herausforderung besteht darin, dass eine Aberrationskorrektur im Wege einer Positionsmanipulation eines oder mehrerer Spiegel im Projektionsobjektiv auch während des mikrolithographischen Belichtungsprozesses wünschenswert ist, so dass das vorstehend beschriebene Problem nicht einfach durch Anpassung der Waferposition in Pausen des Belichtungsprozesses behoben werden kann.
  • Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf US 6,842,294 B2 , DE 10 2012 212 064 A1 , DE 10 2010 038 748 A1 und WO 2008/126925 A1 verwiesen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welches die Korrektur von Aberrationen insbesondere auch während des mikrolithographischen Belichtungsprozesses ohne die vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, weist auf:
    • – eine erste reflektierende Fläche, welche im optischen Strahlengang des optischen Systems angeordnet ist und zur Korrektur einer im Betrieb des optischen Systems auftretenden Aberration verfahrbar ist; und
    • – wenigstens eine zweite reflektierende Fläche, welche im optischen Strahlengang des optischen Systems angeordnet ist;
    • – wobei das optische System derart konfiguriert ist, dass bei der Verfahrbewegung der ersten reflektierenden Fläche die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche zueinander stabil aufrechterhaltbar ist.
  • Dabei ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung das Kriterium, wonach bei der Verfahrbewegung der ersten reflektierenden Fläche die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche zueinander stabil aufrechterhaltbar ist, so zu verstehen, dass keine für die Belichtung relevante Bildbewegung verursacht wird. Vorzugsweise ist hierbei die relative Lage der ersten und der zweiten reflektierenden Fläche bis auf eine maximale Änderung bzw. Schwankung des Winkels zwischen diesen Flächen von 16 pikorad (prad) konstant.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, wenigstens zwei reflektierende Flächen in stabiler bzw. im Wesentlichen konstanter Relativlage zueinander zu halten, um eine zum Zwecke der Aberrationskorrektur erfolgende Verfahrbewegung ohne unerwünschte Bildverschiebung (z.B. auf Waferebene in einem Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage) zu erhalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System einen ersten Regelkreis zur Regelung der gemeinsamen Lage der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche in Bezug auf eine Referenzlage auf. Unter gemeinsamer Lage wird hierbei die mittlere Lage (d.h. der Mittelwert) der Lagen der ersten und zweiten Fläche verstanden. In einer weiteren Ausführungsform weist das optische System einen ersten Regelkreis zur Regelung der relativen Lage der ersten reflektierenden Fläche in Bezug auf eine Referenzlage auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System einen zweiten Regelkreis zur Regelung der relativen Lage der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche zueinander auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Regelung in dem ersten Regelkreis auf Basis von Sensorsignalen wenigstens eines ersten Sensors und die Regelung in dem zweiten Regelkreis auf Basis von Sensorsignalen wenigstens eines zweiten Sensors, wobei der erste Sensor eine geringere Empfindlichkeit und einen größeren Messbereich als der zweite Sensor besitzt. Dabei können auch für den ersten bzw. zweiten Regelkreis jeweils mehrere Sensoren vorgesehen sein, welche gemeinsam in mehreren Freiheitsgraden messen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche mechanisch starr miteinander gekoppelt.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche monolithisch ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche auf separaten Spiegelkörpern ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform folgen die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche im optischen Strahlengang unmittelbar aufeinander.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste reflektierende Fläche und/oder die zweite reflektierende Fläche derart angeordnet, dass im Betrieb des optischen Systems bei der Reflexion elektromagnetischer Strahlung an der jeweiligen Fläche auftretende, auf die jeweilige Oberflächennormale bezogene Reflexionswinkel wenigstens 55°, insbesondere wenigstens 60°, weiter insbesondere wenigstens 65° betragen.
  • Mit anderen Worten kann in Ausführungsformen wenigstens eine der reflektierenden Flächen unter streifendem Einfall betrieben sein. Die eine solche reflektierende Fläche aufweisenden Spiegel werden auch kurz als GI-Spiegel (= „grazing incidence“ = „streifender Einfall“) bezeichnet, wobei deren Einsatz grundsätzlich im Hinblick auf die vergleichsweise hohen, erreichbaren Reflektivitäten (von z.B. 80% und mehr) wünschenswert ist. Zudem ist in einem entsprechenden optischen System der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden GI-Spiegeln mitunter vergleichsweise gering, so dass in einem solchen System die Erfindung (etwa bei starrer mechanischer Kopplung zwischen der ersten und der zweiten reflektierenden Fläche) besonders vorteilhaft realisierbar ist.
  • Die Erfindung ist jedoch auf eine Realisierung in Verbindung mit GI-Spiegel(n) nicht beschränkt, so dass insbesondere auch wenigstens eine der beiden reflektierenden Flächen unter senkrechtem Einfall betrieben sein kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste reflektierende Fläche und/oder die zweite reflektierende Fläche asphärisch. Auf diese Weise kann zum einen eine effektive Aberrationskorrektur erzielt und zum anderen zumindest in guter Näherung weiterhin eine Bildverschiebung auf Waferebene vermieden werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Verfahrbewegung der ersten reflektierenden Fläche während des Betriebs des optischen Systems durchführbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 15 nm, ausgelegt. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt sondern auch z.B. bei Wellenlängen im DUV-Bereich (z.B. von weniger als 250 nm) vorteilhaft realisierbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System eine Beleuchtungseinrichtung oder ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage ein optisches System mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.
  • Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei das optische System im optischen Strahlengang eine erste reflektierende Fläche und wenigstens eine zweite reflektierende Fläche aufweist, wobei die erste reflektierende Fläche zur Korrektur einer im Betrieb des optischen Systems auftretenden Aberration verfahren wird, und wobei bei dieser Verfahrbewegung die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche zueinander stabil gehalten wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche in Bezug auf eine Referenzlage in einem ersten Regelkreis geregelt.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche zueinander in einem zweiten Regelkreis geregelt.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche mechanisch starr miteinander gekoppelt.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage;
  • 2–4 schematische Darstellungen zur Erläuterung des Grundprinzips sowie der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer beispielhaften Ausführungsform eines Projektionsobjektivs, in welchem die vorliegende Erfindung realisierbar ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt zunächst eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist.
  • Gemäß 1 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 100 einen Feldfacettenspiegel 103 und einen Pupillenfacettenspiegel 104 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 103 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 101 und einen Kollektorspiegel 102 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 104 sind ein erster Teleskopspiegel 105 und ein zweiter Teleskopspiegel 106 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 107 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines in 1a lediglich angedeuteten Projektionsobjektivs 150 lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 121 auf einem Maskentisch 120 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs 150 in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 161 auf einem Wafertisch 160 befindet.
  • Erfindungsgemäß kann nun in Ausführungsformen der Erfindung die Projektionsbelichtungsanlage bzw. das Projektionsobjektiv derart ausgestaltet werden, dass zwei reflektierende Flächen bzw. Spiegel miteinander mechanisch starr gekoppelt, insbesondere auf ein- und demselben Spiegelkörper realisiert sind, wie im Weiteren unter Bezugnahme auf 2b–c und 3 beschrieben wird, um eine zum Zwecke der Aberrationskorrektur erfolgende Verdrehbewegung dieser reflektierenden Flächen um eine vorgegebene Drehachse durchführen zu können, ohne dass dies mit einer unerwünschten Bildbewegung auf Waferebene einhergeht.
  • In weiteren Ausführungsformen kann auch bei zwei räumlich getrennt voneinander ausgestalteten reflektierenden Flächen bzw. Spiegeln durch Realisierung von zwei im Weiteren unter Bezugnahme auf 4 noch detaillierter beschriebenen Regelkreisen, von denen der eine die Relativbewegung der beiden reflektierenden Flächen regelt bzw. minimiert und der andere eine, wiederum der Aberrationskorrektur dienende gemeinsame Verdrehbewegung der reflektierenden Flächen regelt, eine unerwünschte Bildverschiebung auf Waferebene bei zugleich geringem regelungstechnischen Aufwand erzielt werden.
  • Im Weiteren wird jedoch zunächst das der Erfindung zugrundeliegende Konzept unter Bezugnahme auf die schematischen Abbildungen in 2a–c sowie 3 und 4 beschrieben.
  • Die schematischen Abbildungen in 2a–c dienen zunächst zur Veranschaulichung des als solches bekannten Funktionsprinzips eines Retroreflektors:
  • Im Gegensatz zu einem einfachen Planspiegel 210 (2a), welcher bei Verkippung relativ zur Richtung eines einfallenden Lichtstrahls eine empfindliche Reaktion der Richtung des jeweils reflektierten Lichtstrahls zeigt, kann mit einem Retroreflektor 220, welcher gemäß 2b zwei relativ zueinander unter festem Winkel (im Beispiel 90°) angeordnete reflektierende Flächen 220a, 220b aufweist, erreicht werden, dass die Richtung des an der zweiten reflektierenden Fläche reflektierten Strahls unabhängig von der Einfallsrichtung beim Auftreffen auf die erste reflektierende Fläche 220a beibehalten wird.
  • Diese Beibehaltung der Richtung des an der zweiten reflektierenden Fläche reflektierten Lichtstrahls ist nicht auf eine rechtwinklige Anordnung der beiden reflektierenden Flächen (d.h. eine resultierende 180°-Reflexion) beschränkt, sondern auch in Anordnungen mit anderem (konstantem) Winkel zwischen zwei den jeweiligen Lichtstrahl nacheinander reflektierenden Flächen erfüllt. Infolgedessen bleibt auch bei einer Bewegung des in 2c dargestellten, die beiden reflektierenden Flächen 230a, 230b aufweisenden Spiegelkörpers 230 die Richtung des jeweiligen ausfallenden (d.h. an der zweiten reflektierenden Fläche 230b reflektierten) Lichtstrahls für ein- und dieselbe Einfallrichtung des Lichtstrahls vor dessen Auftreffen auf die erste reflektierende Fläche 230a erhalten bzw. konstant.
  • Ausgehend von den vorstehenden Überlegungen beinhaltet die Erfindung nun insbesondere das Konzept, zwei reflektierende Flächen innerhalb des Projektionsobjektivs so zu realisieren, dass deren Relativlage zueinander während des Lithographieprozesses unverändert bleibt. Dies kann insbesondere (jedoch ohne das die Erfindung hierauf beschränkt wäre) dadurch erreicht werden, dass die beiden reflektierenden Flächen mechanisch starr miteinander gekoppelt bzw. monolithisch auf ein- und demselben Spiegelkörper realisiert sind, wie im Weiteren unter Bezugnahme auf das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben wird.
  • 3 zeigt zur Realisierung des vorstehend beschriebenen Konzepts die Ausgestaltung eines Spiegelkörpers 310 mit zwei reflektierenden Flächen 311, 312, an welchen – wie in 3 schematisch angedeutet – ein im Betrieb auftreffender Lichtstrahl jeweils zwei aufeinanderfolgende Reflexionen erfährt (wobei wie vorstehend beschrieben die Position des in einer nachfolgenden Bildebene bzw. der Waferebene des den Spiegel aufweisenden Projektionsobjektivs erzeugten Bildes unabhängig von einer Bewegung des Spiegelkörpers 310 unverändert bleibt).
  • Ebenfalls in 3 dargestellt ist ein Regelkreis, in welchem die Position des die beiden reflektierenden Flächen 311, 312 aufweisenden Spiegelkörpers 310 mittels eines Positionssensors 320 relativ zu einem Rahmen 305 gemessen und mittels eines Reglers 340 über einen Aktor 330 auf den gewünschten Wert (entsprechend einem Positionssollwert 301) eingestellt wird. Positionssensor 320, Aktor 330 und Regler 340 wirken in der Prinzipskizze von 3 nur in einem Freiheitsgrad, nämlich hinsichtlich einer Verdrehbewegung um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Drehachse. In der technischen Realisierung können typischerweise mehrere Freiheitsgrade gleichzeitig manipuliert werden.
  • In weiteren Ausführungsformen können auch mehrere Positionssensoren 320 zur Messung mehrerer Freiheitsgrade vorgesehen sein.
  • Der Umstand, dass die letztlich auf Waferebene erzeugte Bildposition unabhängig von einer zum Zwecke der Aberrationskorrektur durchgeführten Bewegung des Spiegelkörpers 310 erhalten bleibt, hat zur Folge, dass der Positionssensor 320 (bzw. die Positionssensoren) eine vergleichsweise geringe Messgenauigkeit benötigt/benötigen, welche insbesondere wesentlich geringer ist im Vergleich zu der Messgenauigkeit eines analog eingesetzten Positionssensors, welcher im Falle der Bewegung einer einzigen reflektierenden Fläche die Stabilität der Bildposition gewährleisten müsste.
  • Mit anderen Worten reicht es für die Funktionalität des Positionssensors 320 aus, eine vergleichsweise grobe Positionsmessung im Hinblick auf die Positionierung des Spiegelkörpers 310 für die Aberrationsbeeinflussung durchzuführen, wobei diese Positionsmessung zwar einen entsprechend der für die Aberrationsbeeinflussung erforderlichen Positionierung ausgelegten großen Messbereich (von z.B. 50µm) aufweisen sollte, jedoch eine um mehrere Größenordnungen geringere Messgenauigkeit im Vergleich zu einem die Bildstabilität bei Reflexion an nur einer bewegten reflektierenden Fläche gewährleistenden Positionssensors benötigt.
  • Im Ergebnis führt dies zu einer erheblichen Reduzierung des sensorischen und reglungstechnischen Aufwandes, wodurch wiederum die Anforderungen an die strukturdynamische Auslegung des Spiegelkörpers 310, des Aktors 330 sowie des Rahmens 305 im Aufbau gemäß 3 verringert werden.
  • Wie bereits erwähnt ist die Erfindung nicht auf die Realisierung von zwei aufeinanderfolgenden Reflexionen bzw. reflektierenden Flächen an ein- und demselben Spiegelkörper oder auf eine anderweitig verwirklichte starre mechanische Verbindung der betreffenden reflektierenden Flächen beschränkt. Vielmehr kann in weiteren Ausführungsformen in einem geeigneten Regelkreis auch die Relativlage von zwei separaten, nicht miteinander starr verbundenen Spiegelkörpern mit jeweils einer reflektierenden Fläche entsprechend geregelt werden. Auch in diesem Falle ergeben sich hinsichtlich des sensorischen und regelungstechnischen Aufwandes wesentliche Vorteile, wie im Weiteren anhand von 4 näher erläutert wird.
  • 4 zeigt zwei separate, nicht miteinander mechanisch starr verbundene Spiegelkörper 410a, 410b, welche jeweils eine reflektierende Fläche 411 bzw. 412 aufweisen. Die Relativposition der beiden Spiegelkörper 410a, 410b zueinander wird mittels eines Relativsensors 425 ermittelt.
  • Dieser Relativsensor 425 benötigt zwar eine vergleichsweise hohe Messgenauigkeit (da eine Relativbewegung zwischen den beiden Spiegelkörpern 410a, 410b bzw. den reflektierenden Flächen 411, 412 zueinander unmittelbar zu einer signifikanten Bildbewegung führen würde), dafür jedoch keinen großen Messbereich (da die reflektierenden Flächen 411, 412 ständig unter demselben Winkel zueinander positioniert bleiben sollen).
  • Auf Basis der Messsignale des Relativsensors 425 erfolgt in einem ersten Regelkreis eine Regelung der Relativposition der beiden Spiegelkörper 410a, 410b bzw. der beiden reflektierenden Flächen 411, 412 unter Verwendung eines Relativreglers 445 sowie unter Verwendung von den jeweiligen Spiegelkörpern 410a, 410b zugeordneten Aktoren 431, 432. Hierbei werden die Aktoren 431, 432 jeweils so angesteuert, dass – etwa im Falle einer unerwünschten Bewegung der Spiegelkörper 410a, 410b voneinander weg – eine Kraft aufgebracht wird, mit der die Spiegelkörper 410a, 410b wieder aufeinander zu bewegt werden.
  • Bezeichnet man die vom ersten Aktor 431 ausgeübte Kraft mit f1, die vom zweiten Aktor 432 ausgeübte Kraft mit f2, die Stellgröße bzw. Kraft des gemeinsamen Regelkreises mit fc und die Stellgröße des Differenzregelkreises mit fd, so gilt f1 = fc + fd (1) f2 = fc – fd (2) Zusätzlich zu diesem ersten (für die Relativlage zwischen den beiden Spiegelkörpern 410a, 410b zuständigen) Regelkreis ist gemäß 4 ein zweiter, übergeordneter Regelkreis realisiert, welcher die gemeinsame oder mittlere Position der beiden Spiegelkörper 410a und 410b relativ zu einem äußeren Rahmen 405 regelt. Hierbei gilt qc= q1 + ½·qd (3) wobei q1 die Position des ersten Spiegelkörpers 410a, qc die gemeinsame Position der beiden Spiegelkörper 410a und 410b, und qd die Differenzposition der beiden Spiegelkörper 410a und 410b bezeichnet.
  • Dieser zweite, übergeordnete Regelkreis benötigt wiederum (insoweit analog zu den Ausführungsbeispiel von 3) einen Sensor mit großem Messbereich bei jedoch zugleich nur geringer Messgenauigkeit (da hier z.B. eine Verkippung der Spiegelkörper 410a, 410b zum Zwecke der Aberrationsmanipulation mit vergleichsweise geringer Genauigkeit, jedoch über einen großen Messbereich von z.B. 50µm bestimmt werden muss.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in 4 dargestellte konkrete Anordnung der Aktoren beschränkt. In weiteren Ausführungsformen kann z.B. auch einer der Aktoren zwischen den beiden Spiegelkörpern 410a, 410b wirken, und der andere Aktor zwischen einem der Spiegelkörper 410a, 410b und dem Rahmen 405.
  • Im Ergebnis sind auch die bei Realisierung des Ausführungsbeispiels von 4 in den beiden Regelkreisen jeweils geltenden sensorischen und regelungstechnischen Anforderungen (insbesondere eines Sensors mit hoher Messgenauigkeit über einen vergleichsweise kleinen Messbereich sowie eines weiteren Sensors mit geringer Messgenauigkeit über einen vergleichsweise großen Messbereich) verhältnismäßig einfach zu erfüllen.
  • 5 zeigt einen beispielhaften konkreten Aufbau eines Projektionsobjektivs 500, bei dem die Erfindung realisierbar ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Realisierung in einem Projektionsobjektiv mit dem in 5 gezeigten konkreten Aufbau beschränkt. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Erfindung auch in Projektionsobjektiven mit anderem Aufbau (z.B. wie in DE 10 2012 202 675 A1 gezeigt) oder anderen optischen System realisiert werden. Das Projektionsobjektiv 150 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5 weist acht Spiegel M1 bis M8 auf, von denen die Spiegel M1, M4, M7 und M8 als Spiegel für senkrechten Einfall des Beleuchtungslichts (mit einem Einfallswinkel kleiner als 45°) ausgeführt sind und einen Reflexionsschichtstapel aus Molybdän (Mo)- sowie Silizium (Si)-Schichten aufweisen können. Die Spiegel M2, M3, M5 und M6 sind als Spiegel für streifenden Einfall des Beleuchtungslichts (mit Einfallswinkeln größer als 60°) ausgeführt und können eine Beschichtung mit beispielsweise einer Lage aus Molybdän (Mo) oder Ruthenium (Ru) aufweisen.
  • Lediglich beispielhaft kann es sich bei den erfindungsgemäß hinsichtlich ihrer Relativlage stabil gehaltenen, reflektierenden Flächen um die optischen Wirkflächen der Spiegel M5 und M6 (unter Kombination von zwei unter streifendem Einfall reflektierenden Flächen) oder auch die optischen Wirkflächen der Spiegel M3 und M4 (unter Kombination einer unter streifendem Einfall reflektierenden Fläche mit einer unter i.W. senkrechtem Einfall reflektierenden Fläche) handeln.
  • Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (18)

  1. Optisches System, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, mit • einer ersten reflektierenden Fläche (311, 411), welche im optischen Strahlengang des optischen Systems angeordnet ist und zur Korrektur einer im Betrieb des optischen Systems auftretenden Aberration verfahrbar ist; und • wenigstens einer zweiten reflektierenden Fläche (312, 412), welche im optischen Strahlengang des optischen Systems angeordnet ist; • wobei das optische System derart konfiguriert ist, dass bei der Verfahrbewegung der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) und der zweiten reflektierenden Fläche (312, 412) zueinander stabil aufrechterhaltbar ist.
  2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen ersten Regelkreis zur Regelung der gemeinsamen Lage der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) und der zweiten reflektierenden Fläche (312, 412) in Bezug auf eine Referenzlage oder zur Regelung der relativen Lage der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) in Bezug auf eine Referenzlage aufweist.
  3. Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen zweiten Regelkreis zur Regelung der relativen Lage der ersten reflektierenden Fläche (411) und der zweiten reflektierenden Fläche (412) zueinander aufweist.
  4. Optisches System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung in dem ersten Regelkreis auf Basis von Sensorsignalen wenigstens eines ersten Sensors (420) erfolgt und die Regelung in dem zweiten Regelkreis auf Basis von Sensorsignalen wenigstens eines zweiten Sensors (425) erfolgt, wobei der erste Sensor (420) eine geringere Empfindlichkeit und einen größeren Messbereich als der zweite Sensor (425) besitzt.
  5. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflektierende Fläche (311) und die zweite reflektierende Fläche (322) mechanisch starr miteinander gekoppelt sind.
  6. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflektierende Fläche (311) und die zweite reflektierende Fläche (312) monolithisch ausgebildet sind.
  7. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflektierende Fläche (411) und die zweite reflektierende Fläche (412) auf separaten Spiegelkörpern ausgebildet sind.
  8. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflektierende Fläche (311, 411) und die zweite reflektierende Fläche (312, 412) im optischen Strahlengang unmittelbar aufeinanderfolgen.
  9. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflektierende Fläche (311, 411) und/oder die zweite reflektierende Fläche (312, 412) derart angeordnet ist bzw. sind, dass im Betrieb des optischen Systems bei der Reflexion elektromagnetischer Strahlung an der jeweiligen Fläche auftretende, auf die jeweilige Oberflächennormale bezogene Reflexionswinkel wenigstens 55°, insbesondere wenigstens 60°, weiter insbesondere wenigstens 65° betragen.
  10. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflektierende Fläche (311, 411) und/oder die zweite reflektierende Fläche (312, 412) asphärisch ist bzw. sind.
  11. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrbewegung der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) während des Betriebs des optischen Systems durchführbar ist.
  12. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 15 nm, ausgelegt ist.
  13. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System eine Beleuchtungseinrichtung oder ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage ist.
  14. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske (121) beleuchtet und das Projektionsobjektiv Strukturen auf dieser Maske (121) auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs (150) befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage ein optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  15. Verfahren zum Betreiben eines optischen Systems, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei das optische System im optischen Strahlengang eine erste reflektierende Fläche (311, 411) und wenigstens eine zweite reflektierende Fläche (312, 412) aufweist, wobei die erste reflektierende Fläche (311, 411) zur Korrektur einer im Betrieb des optischen Systems auftretenden Aberration verfahren wird, und wobei bei dieser Verfahrbewegung die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) und der zweiten reflektierenden Fläche (312, 412) zueinander stabil gehalten wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche (311, 411) in Bezug auf eine Referenzlage in einem ersten Regelkreis geregelt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Lage der ersten reflektierenden Fläche (411) und der zweiten reflektierenden Fläche (412) zueinander in einem zweiten Regelkreis geregelt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste reflektierende Fläche (311) und die zweite reflektierende Fläche (312) mechanisch starr miteinander gekoppelt sind.
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