DE102017202861A1

DE102017202861A1 - Projektionsbelichtungsanlage mit multifunktionalem Pellikel und Verfahren zur Herstellung der Projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102017202861A1
Application number: DE102017202861.0A
Authority: DE
Inventors: Toralf Gruner
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2017-04-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv, wobei zwischen Beleuchtungssystem und Projektionsobjektiv eine Retikelaufnahme zur Anordnung eines Retikels angeordnet ist und wobei zwischen Retikelaufnahme und erstem optischen Element des Projektionsobjektivs ein Pellikel zur Abschirmung des Retikels vor Verschmutzung angeordnet ist, welches vom Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage im Bereich einer Durchstrahlungsfläche durchstrahlt wird, wobei das Pellikel eine Folie aufweist, die über der Durchstrahlungsfläche mit in Durchstrahlungsrichtung definiert unterschiedlicher Dicke ausgeführt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung und/oder Wartung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie sowie ein Verfahren zur Herstellung und/oder Wartung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie.
STAND DER TECHNIK
Zur Herstellung von mikro- oder nanostrukturierten Bauteilen der Mikroelektronik oder Mikrosystemtechnik werden heutzutage überwiegend mikrolithographische Projektionsbelichtungsverfahren eingesetzt. Dabei werden Masken (Retikel) oder andere Mustererzeugungseinrichtungen verwendet, die das Muster einer abzubildenden Struktur tragen oder bilden, z. B. ein Linienmuster einer Schicht (Layer) eines Halbleiterbauelementes. Das Muster wird in einer Projektionsbelichtungsanlage zwischen einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv im Bereich der Objektebene des Projektionsobjektivs positioniert und mit einer von einem Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage bereit gestellten Beleuchtungsstrahlung beleuchtet. Die durch das Muster veränderte Strahlung läuft als Projektionsstrahlung durch das Projektionsobjektiv, welches das Muster auf das zu belichtende Substrat abbildet, welches in der Regel mit einer strahlungsempfindlichen Schicht (Resist, Photolack) beschichtet ist.
Um immer feinere Strukturen erzeugen zu können, wurden in den letzten Jahren Projektionsobjektive entwickelt, die bei moderaten numerischen Aperturen arbeiten und eine Vergrößerung des Auflösungsvermögens im Wesentlichen durch die kurzen Wellenlängen der verwendeten elektromagnetischen Strahlung aus dem extremen Ultraviolettbereich (EUV) erzielen. Hier werden insbesondere Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm genutzt.
Strahlung aus dem extrem Ultraviolettbereich (EUV-Strahlung) kann nicht mit Hilfe refraktiver optischer Elemente ausreichend fokussiert oder geführt werden, da die kurzen Wellenlängen von den bekannten, bei höheren Wellenlängen transparenten optischen Materialien oder anderen Materialien stark absorbiert werden. Daher werden für die EUV-Lithographie Spiegelsysteme eingesetzt. Ein für Strahlung aus dem EUV-Bereich reflektierend wirkender Spiegel (EUV-Spiegel) hat typischerweise ein Substrat, auf dem eine für Strahlung aus dem extremen Ulraviolettbereich reflektierend wirkende Mehrlagen-Schichtanordnung (multilayer) aufgebracht ist, die viele Schichtpaare mit abwechselnd relativ niedrigbrechendem und relativ hochbrechendem Schichtmaterial aufweist und nach Art eines verteilten Bragg-Reflektors (distributed Bragg reflector) wirkt. Schichtpaare für EUV-Spiegel werden häufig mit den Schichtmaterial-Kombinationen Molybdän/Silizium (Mo/Si) und/oder Ruthenium/Silizium (Ru/Si) aufgebaut.
Ein EUV-Projektionsobjektiv hat mehrere z. B. vier oder sechs, Spiegel mit Spiegelflächen, die in einem Projektionsstrahlengang zwischen der Objektebene und der Bildebene derart angeordnet sind, dass ein in der Objektebene angeordnetes Muster mittels der Spiegel in die Bildebene möglichst fehlerfrei abgebildet werden kann. Die zwischen der Objektebene und der Bildebene verlaufenden Strahlen eines Projektionsstrahlenbündels bilden eine Wellenfront. Abweichungen der Wellenfront von einer durch die Spezifikation vorgegebenen Wellenfront können zu nicht tolerierbaren Abbildungsfehlern führen.
Darüber hinaus sind in EUV-Projektionsbelichtungsanlagen auch die das abzubildende Muster aufweisenden Retikel als strukturierter, reflektierender Multilagenspiegel ausgeführt. Fehler des Retikels werden, da das Retikel in der Objektebene des Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist, unmittelbar in die Abbildung übertragen. Deshalb ist es erforderlich das Retikel besonders vor Verschmutzungen zu schützen. Entsprechend kann vor dem Retikel eine dünne Schutzfolie, ein so genanntes Pellikel, angeordnet werden, um das Retikel vor Verschmutzungen zu schützen.
Ferner verlangen Projektionsobjektive für die EUV-Lithographie eine sehr genaue Fertigung und Anordnung der optischen Elemente und insbesondere eine präzise Beschichtung der reflektierenden Schichten der Spiegel. Problematisch hierbei ist unter anderem, dass der wahre Zustand der optischen Elemente (insbesondere bedingt durch die Beschichtung) erst im zusammengebauten Zustand bei der Arbeitswellenlänge (z. B. bei 13.5 nm) hinreichend genau gemessen werden kann. In diesem Stadium bleibt häufig für eine nachträgliche Korrektur nur ein sehr aufwändiges Zerlegen des Projektionsobjektivs, um Spiegel nachzubearbeiten oder eine angepasste Anordnung der optischen Elemente (Starrkörperbewegung). Außerdem muss die Korrektur von Lebensdauereffekten möglich sein, um Alterungseinflüsse während der Lebensdauer der Projektionsbelichtungsanlage beheben zu können.
Aus der DE 10 2012 202 057 A1 ist es bekannt, zusätzliche Folienelemente zur Korrektur von Abbildungsfehlern im Projektionsobjektiv vorzusehen, wobei die Folienelemente entsprechend der festgestellten Abbildungsfehler bearbeitet werden können, sodass auch Alterungseinflüsse durch nachträglichen Austausch oder Nachbearbeitung der Folienelemente korrigiert werden können, ohne die optischen Elemente, wie Spiegel ausbauen und/oder justieren zu müssen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellung, den Aufbau und/oder die Wartung bei betriebsbedingten Veränderungen der Abbildungsleistung von EUV-Projektionsbelichtungsanlagen weiter zu vereinfachen, wobei gleichzeitig eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit sehr guten Abbildungsleistungen bereitgestellt werden soll.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung geht aus von der Offenbarung der DE 10 2012 202 057 A1 , deren Offenbarung durch Verweis vollständig in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen wird. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, ein Pellikel als Schutz des Retikels vor Verschmutzung zwischen der Retikelaufnahme, in der ein Retikel angeordnet werden kann, und dem ersten optischen Element des Projektionobjektivs vorzusehen, wobei das Pellikel vom Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage im Bereich einer Durchstrahlungsfläche bzw. der optisch nutzbaren Fläche des Pellikels durchstrahlt wird. Das Pellikel weist gleichzeitig jedoch mindestens eine Folie auf, die zur Anpassung der Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage mit einer über der Durchstrahlungsfläche gezielt unterschiedlicher Dicke ausgeführt ist, wobei die Dicke der Folie durch den Abstand der Folienoberflächen definiert ist, die durch das Arbeitslicht durchstrahlt werden und somit jeweils eine Durchstrahlungsfläche aufweisen. Durch die definierte Variation der Foliendicke über der, die als Asphärisierung des Pellikels bezeichnet werden kann, können die Abbildungseigenschaften der Projektionbelichtungsanlage verbessert werden, d. h. die Abbildungseigenschaften sind bei Anwesenheit des Pellikels mit einer Folie mit über der Durchstrahlungsfläche variender Dicke besser als ohne Anwesenheit des entsprechenden Pellikels.
Entsprechend kann bei einem Verfahren zur Herstellung und/oder Wartung einer Projektionsbelichtungsanlage so vorgegangen werden, dass nach der Bereitstellung eines Beleuchtungssystems, mit dem ein Muster aufweisendes Pellikel beleuchtet werden kann, und eines Projektionsobjektivs, welches das in der Projektionsebene des Projektionsobjektivs angeordnete Muster des Retikels in eine Bildebene abbilden kann, ein Pellikel mit mindestens einer Folie bereitgestellt wird, welches zwischen der Objektebene des Projektionsobjektivs und einem ersten optischen Element des Projektionsobjektivs zum Schutz des Reikels vor Verschmutzung angeordnet werden kann. Gemäß dem Verfahren wird zunächst ein Ist-Zustand mindestens einer Abbildungseigenschaft der Projektionsbelichtungsanlage beispielsweise durch Durchführung von geeigneten Messungen oder testweisem Belichten von Substraten bestimmt. In einem weiteren Schritt wird der Ist-Zustand der mindestens einen Abbildungseigenschaft der Projektionbelichtungsanlage mit dem Soll-Zustand der mindestens einen Abbildungeigenschaft der Projektionsbelichtungsanlage verglichen und insbesondere bei Festellung einer über einem Grenzwert liegenden Abweichung der Abbildungseigenschaft des Ist-Zustands vom Soll-Zusand kann eine mögliche Korrektur der Abbildungseigenschaft der Projektionsbelichtungsanlage durch Variation der Dicke der mindesten einen Folie des Pellikels bestimmt werden.
Die bestimmte Korrektur kann durch Bearbeitung der mindestens einen Folie des Pellikels entsprechend umgesetzt werden und das so bearbeitete Pellikel kann anschließend zwischen Objektebene des Projektionsobjektivs und erstem optischen Element des Projektionsobjektivs in unmittelbarer Nähe zum oder am Retikel eingebaut werden. Durch das so hergerichtete Pellikel lässt sich mindestens eine Abbildungseigenschaft der Projektionsbelichtungsanlage verbessern. Vorzugsweise werden mehrere Abbildungseigenschaften optimiert, wobei ein Kompromiss zwischen der Optimierung der verschiedenen Abbildungseigenschaften gefunden werden kann.
Bei der Bestimmung des Ist-Zustands der Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage kann das Pellikel zwischen Objektebene des Projektionsobjektivs und erstem optischen Element des Projektionsobjektivs angeordnet sein, so dass auch die Einflüsse des Pellikels auf die Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage erfasst und entsprechen mitkorrigiert werden können.
Darüber hinaus können die einzelnen Verfahrensschritte mit der Bestimmung des Ist-Zustands mindestens einer Abbildungseigenschaft, dem Vergleich des Ist-Zustands mit dem Soll-Zustand der mindestens einen Abbildungseigenschaft, der Bestimmung einer Korrektur sowie Bearbeiten der Folie des Pellikels und Einbauen des bearbeiteten Pellikels mehrmals hintereinander durchgeführt werden, um durch Iteration eine optimale Korrektur der mindestens einen Abbildungseigenschaft der Projektionsbelichtungsanlage zu erzielen.
Die Bearbeitung der Folie des Pellikels kann mit Material abtragenden und/oder Material aufbauenden Verfahren oder anderen geeigneten Verfahren durchgeführt werden. Insbesondere kann bei den Material abtragenden Verfahren die Ionenstrahlberabeitung eingesetzt werden.
Der Ist-Zustand und entsprechend auch der Soll-Zustand der Abbildungseigenschaften kann durch mindestens eine Eigenschaft aus der Gruppe definiert werden, die die Uniformität der Abbildung, die Anwesenheit von feldabhängigem Falschlicht in der Abbildung, die Existenz von feldabhängigen Aberrationen und die Existenz einer feldabhängige Apodisierung enthält.
Unter „Apodisierung” wird eine ortsabhängige Transmissionsveränderung im Bereich einer Pupillenebene verstanden. Der Begriff „Apodisierung” bezeichnet somit eine ortsabhängige Intensitätsreduzierung bzw. ortsabhängige Transmissionsverluste im Bereich einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs.
Eine ortsabhängige Transmissionsveränderung, die im Bereich einer zu einer Pupillenebene Fourier-transformierten Feldebene wirkt, beeinflusst dagegen in erster Linie die Homogenität der Ausleuchtung im Bildfeld bzw. die Feld-Uniformität (field uniformity).
Zusätzlich zur Korrektur durch die Dickenvariation einer Folie des Pellikels können weitere Korrekturmaßnahmen zusätzlich oder alternativ durchgeführt werden, wie Starrkörperverschiebungen und/oder Deformationen von optischen Elementen oder dergleichen. Insbesondere kann die Korrektur durch eine Dickenvariation mindestens einer Folie des Pellikels als letzte Korrekturmaßnahme durchgeführt werden, also nachdem zunächst andere alternative Korrekturmaßnahmen angewandt worden sind.
Das Pellikel kann eine maximale Dicke von 10 µm, insbesondere 1 µm, vorzugsweise 500 nm und höchst vorzugsweise 300 nm aufweisen, wobei die Dicke des Pellikels bzw. einer Folie des Pellikels vorzugsweise zwischen 25 und 200 nm betragen kann.
Die Variation der Dicke der mindestens einen Folie des Pellikels mit Dickenvariation kann größer oder gleich 5 nm oder vorzugsweise größer oder gleich 10 nm sein, d.h. die Differenz zwischen der größten Dicke der Folie des Pellikels von der eine Fo lienoberfläche mit Durchstrahlungsfläche zu der anderen Folienoberfläche mit Durchstrahlungsfläche zu der kleinsten Dicke kann größer oder gleich 5 nm, vorzugsweise größer oder gleich 10 nm sein.
Das Pellikel kann auswechselbar in der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet sein, um eine entsprechend iterative Bearbeitung bzw. eine nachträgliche Bearbeitung zur Korrektur von Lebensdauereinflüssen durchführen zu können.
Das Pellikel kann mit dem Retikel oder der Retikelaufnahme verbunden sein, so dass das Pellikel ebenso wie das Retikel relativ zum Projektionsobjektiv bewegbar sein kann.
Das Pellikel bzw. die mindestens eine Folie des Pellikels mit Dickenvariation kann aus mindestens zwei Schichten aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein, wobei die unterschiedlichen Materialien ein unterschiedliches Brechzahl-Absorption-Verhältnis aufweisen können. Darüber hinaus kann das Pellikel anstelle der beiden Schichten auch mindestens zwei getrennte Folien aufweisen bzw. dem Pellikel kann mindestens eine weitere, über dem Durchstrahlungsbereich mit unterschiedlicher Dicke ausgeführte Folie zugeordnet sein, wobei die Variation der Dicke über der Bestrahlungsfläche der Folien oder von Pellikel und der weiteren Folie so aufeinander abgestimmt ist, dass zusammen in der Projektionsbelichtungsanlage mindestens ein Abbildungsfehler minimiert ist.
Die erste Schicht und die zweite Schicht einer Folie des Pellikels bzw. zwei Folien des Pellikels oder eine Folie eines Pellikel mit einer zugeordneten separaten Folie können jeweils spezifische optische Funktionen aufweisen und auf eine definierte Weise auf die hindurch tretenden Strahlen des Projektionsstrahlbündels wirken, um den Verlauf der Wellenfront auf eine vorgebbare Weise zu ändern. Vorzugsweise wird dabei der Verlauf bzw. die Form der Wellenfront so verändert, dass die zur Bildentstehung in der Bildebene führende Wellenfront bei Anwesenheit des Pellikels im Projektionsstrahlengang näher am gewünschten Verlauf der Wellenfront (Soll-Wellenfront) liegt als in Abwesenheit des Pellikels. Somit wird mit Hilfe der Durchstrahlung des Pellikels die Wellenfront korrigiert.
Jede der Schichten (die erste Schicht und die zweite Schicht) bzw. Folien des Pellikels oder eine mit diesem zusammenwirkende Folie hat im Rahmen der Wellenfrontkorrektur eine angestrebte bzw. gewünschte primäre Funktion und eine zwangsweise ebenfalls vorhandene sekundäre Funktion, die sich jeweils aus der Materialwahl für das erste bzw. für das zweite Schichtmaterial ergeben. Die Materialauswahl kann u. a. anhand des komplexen Brechungsindex der Materialien bzw. anhand der optischen Konstanten erfolgen, die den komplexen Brechungsindex bestimmen. Nachfolgend wird für die Bezeichnung der Schichten einer Folie bzw. für zusammenwirkende Folien zur Vereinfachung auch einfach der Begriff der Schicht verwendet, sodass die Begriffe der Schicht und Folie teilweise synonym verwendet werden.
Der komplexe Brechungsindex n eines Materials kann beschrieben werden als Summe des Realteils (1 – δ) und des Imaginärteils iβ des Brechungsindex gemäß n = (1 – δ) + iβ. In dieser Notation beschreibt der dimensionslose Parameter δ die Abweichung des Realteils des Brechungsindex n vom Wert 1. Der dimensionslose Parameter β ist für die Zwecke dieser Anmeldung der Absorptionskoeffizient.
Beim ersten Schichtmaterial kann die Abweichung des Realteils des ersten Brechungsindex von 1 größer als ein Absorptionskoeffizient sein, wobei die Differenz dieser beiden Werte in der Regel möglichst groß sein sollte (d. h. δ1 >> β1). Dadurch kann erreicht werden, dass das erste Schichtmaterial einen relativ starken Einfluss auf die Phase bzw. Phasenverzögerung der hindurch tretenden Strahlen des Projektionsstrahlbündels hat, während gleichzeitig nur relativ wenig Intensität absorbiert wird. Das Ausmaß der Phasenverzögerung und der Absorption ist dabei proportional zu der am jeweiligen Durchstrahlungsort vorliegenden (lokalen) Schichtdicke, die durch das erste Schichtdickenprofil festgelegt wird. Da die erste Schicht eine ortsabhängige, relativ starke Wirkung auf die Phase der durchtretenden Strahlung hat, während gleichzeitig die Absorption nur relativ wenig, ebenfalls ortsabhängig, beeinflusst wird, kann die (gewünschte) primäre Funktion der ersten Schicht in der Einführung einer ortsabhängigen Phasenverzögerung bestehen, während die (nicht vermeidbare) sekundäre Funktion darin bestehen kann, die Intensität der durchtretenden Strahlung ortsabhängig geringfügig zu beeinflussen. Die erste Schicht kann aufgrund ihrer primären Funktion im Folgenden auch als „Wellenfrontkorrekturschicht” bezeichnet werden.
Beim zweiten Schichtmaterial kann ein entgegen gesetztes Verhältnis zwischen der Abweichung des Realteils des ersten Brechungsindex von 1 und dem Absorptionskoeffizienten vorliegen. Hier kann der Absorptionskoeffizient möglichst groß gegenüber der Abweichung sein (d. h. δ2 << β2).
Die primäre Funktion der zweiten Schicht kann dann darin bestehen, eine ortsabhängige Abschwächung der Intensität der durchtretenden Strahlung zu bewirken, wobei das Ausmaß der Abschwächung über den Verlauf des zweiten Schichtdickenprofils eingestellt werden kann. Die (unvermeidliche) zweite Funktion besteht darin, dass auch die zweite Schicht einen gewissen Einfluss auf die Phase der durchtretenden Strahlung hat. Dieser Einfluss ist jedoch aufgrund der relativ geringen Abweichung des Realteils des zweiten Brechungsindex vom Wert 1 relativ gering. Die zweite Schicht wird aufgrund ihrer primären Funktion im Folgenden auch als „Transmissionskorrekturschicht” bezeichnet werden.
Durch gezielte Steuerung des ersten und des zweiten Schichtdickenprofils bei der Herstellung und/oder bei einer späteren Bearbeitung der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht kann erreicht werden, dass die Kombination aus erster Schicht und zweiter Schicht den Verlauf der Wellenfront eines durchtretenden Strahlenbündels in einer gewünschten Weise ortsabhängig korrigieren kann, wobei gleichzeitig auch der örtliche Verlauf der Intensitätsabschwächung gezielt eingestellt werden kann. Bei der Kombination aus erster Schicht und zweiter Schicht kann somit jeweils eine Schicht die unerwünschte sekundäre Funktion der anderen Schicht mindestens teilweise kompensieren, so dass es möglich ist, mit der Schichtkombination eine Wellenfrontkorrektur einzuführen, ohne zwangsweise nicht kontrollierbare, ortsabhängige Transmissionsverluste einzuführen.
Die Schichtdicken der ersten Schicht und der zweiten Schicht (und gegebenenfalls weiterer Schichten einer oder mehrerer Folien eines Folienelements) sind dabei insgesamt so gering, dass ein überwiegender Anteil der in einem optischen Nutzbereich auf die Schichten auftreffenden EUV-Strahlung, also mindestens 50%, vorzugsweise noch mehr, durch die Schichten hindurchgelassen (transmittiert) wird.
Ein Pellikel mit (mindestens) einer ersten Schicht und (mindestens) einer zweiten Schicht, die in der beschriebenen Weise ausgelegt sind, fügt zum Zwecke der Wellenfrontkorrektur in den Projektionsstrahlengang zusätzlich zu den optischen Elementen der Projektionsbelichutngsanlage optisch wirksame Schichten ein, welche zwar unvermeidlich geringe Transmissionsverluste einführen, gleichzeitig aber einen gezielten ortsabhängigen Eingriff in die Wellenfront der Projektionsstrahlung bewirken. Diese Wellenfrontkorrektur kann erfolgen, ohne dass an den Spiegeln des Projektionsobjektivs Veränderungen ihrer Lage und/oder Oberflächenform vorgenommen werden müssen. Mithilfe der Pellikel mit in der Dicke variierender Folie kann auch eine Korrektur von Lebensdauereffekten nach der ursprünglichen Montage und Justage vorgenommen werden.
Das Pellikel kann im gesamten optischen Nutzbereich einen Transmissionsgrad von mindestens 70% für das Arbeitslicht, z.B. die auftreffende EUV-Strahlung, aufweisen. Die tatsächlich erzielbare Transmission hängt dabei vor allem von der durchstrahlten Gesamtdicke und den darin verwendeten Schichtmaterialien ab und kann nicht beliebig reduziert werden, ohne die mechanische Stabilität der Folie zu gefährden. Es sind jedoch Ausführungsformen möglich, bei denen der Transmissionsgrad im gesamten optischen Nutzbereich über 80% oder über 85% liegt.
Überdies wird der Transmissionsgrad des Pellikels nicht zuletzt durch den Peak-to-Valley-Wert der durchzuführenden Wellenfrontkorrektur beeinflusst. Ein größerer Peak-to-Valley-Wert (PV-Wert) führt in der Regel in mindestens einem Feldpunkt zu einer größeren Veränderung der Phasenwirkung, was, wie oben beschrieben, als Sekundärfunktion eine vergrößerte Veränderung des Transmissionsverhaltens in diesem Punkt induziert.
Um eine gewünschte Wellenfrontkorrektur im Wesentlichen ohne Einfluss auf den Polarisationszustand der transmittierten Strahlung sicherzustellen, kann vorgesehen werden, dass die mindestens eine Folie des Pellikels derart im Strahlengang angeordnet und orientiert wird, dass die gesamte Strahlung des Projektionsstrahlbündels mit Inzidenzwinkeln von weniger als 20°, insbesondere weniger als 10°, auf den optischen Nutzbereich, d.h. den Durchstrahlungsbereich, fällt und dementsprechend die mindestens eine Folie senkrecht oder weitgehend senkrecht bzw. in relativ kleinem Winkel zur Foliennormalenrichtung durchtritt. Dadurch können polarisationsselektive Effekte weitgehend vermieden werden.
Es ist möglich, ein Pellikel mit einer Mehrschichtfolie bereitzustellen, die sowohl die erste Schicht als auch die zweite Schicht aufweist. In diesem Fall befinden sich die erste Schicht und die zweite Schicht an derselben Mehrschichtfolie, wodurch eine relative Orientierung und lokale Zuordnung der Schichten besonders präzise wird. Zudem bietet eine Integration in einer gemeinsamen Mehrschichtfolie den Vorteil, dass Transmissionsverluste besonders klein gehalten werden können, weil beide Schichten zur mechanischen Stabilität der gleichen Mehrschichtfolie beitragen.
Es ist jedoch auch möglich, wie bereits oben erwähnt, mehr als eine Folie bereitzustellen, wobei die erste Schicht an einer ersten Folie und die zweite Schicht an einer von der ersten Folie physikalisch gesonderten zweiten Folie angebracht ist. Diese Variante bietet unter anderem den Vorteil, dass das erste Schichtdickenprofil und das zweite Schichtdickenprofil einfacher voneinander unabhängig erzeugt und gegebenenfalls noch nachträglich geändert werden können. Eine oder beide der Folien können als Mehrschichtfolien ausgebildet sein.
Gegebenenfalls kann ein Pellikel auch eine Einzelschichtfolie aufweisen, bei dem eine Folie ausschließlich durch die erste Schicht oder ausschließlich durch die zweite Schicht gebildet wird. Eine solche Einzelschichtfolie hat eine ungleichförmige Schichtdicke, wobei die Schichtdicke dann gleichzeitig die gesamte Foliendicke ist. Die Einzelschichtfolie kann mit einer weiteren, zugeordneten Einzelschichtfolie (aus dem jeweils anderen Schichtmaterial) oder mit einer Mehrschichtfolie kombiniert werden.
Um sicherzustellen, dass die gewünschte örtliche Zuordnung der einander zugeordneten zu durchstrahlenden Bereiche der ersten Schicht und der zweiten Schicht ausreichend genau ist, ist ein sehr geringer optischer und/oder geometrischer Abstand zwischen der ersten und der zweiten Schicht bzw. Folie vorteilhaft.
Der geometrische Abstand sollte in der Regel weniger als zehn Zentimeter betragen, insbesondere weniger als einen Zentimeter. Abstände im Bereich von wenigen Millimetern bis hinunter zu einem Millimeter und gegebenenfalls darunter können vorteilhaft sein.
Für die Materialwahl des ersten Schichtmaterials und des zweiten Schichtmaterials können folgende Überlegungen einzeln oder in Kombination nützlich sein.
Beispielsweise kann es hilfreich sein, für das erste Schichtmaterial und das zweite Schichtmaterial ein Effizienzverhältnis Vi = δi/βi zu definieren. Das Effizienzverhältnis ist ein qualitatives Maß für die Tauglichkeit eines Schichtmaterials für die jeweilige Primärfunktion der Schichten. Beim ersten Schichtmaterial kann das erste Effizenzverhältnis V1 = δ1/β1 größer als 1 sein, vorzugsweise größer als 5, idealer Weise sogar größer als 10. Solche Schichtmaterialien sind besonders wirksam für die gewünschte Wellenfrontkontur bei gleichzeitig relativ geringer Ortsabhängigkeit der Transmissionsverluste. Das zweite Effizienzverhältnis V2 = δ2/β2 kann dagegen kleiner als 1 sein, wobei Werte von weniger als 0.6 oder sogar weniger als 0.2 als besonders vorteilhaft angesehen werden. In diesem Fall kann bei geringem Einfluss auf die Wellenfront eine relativ stark von der Schichtdicke abhängige ortsabhängige Intensitätsabschwächung erzielt werden.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen kann das Verhältnis V1/V2, also das Verhältnis der jeweiligen Effizienzverhältnisse, größer als 2 sein. Vorzugsweise kann dieses Verhältnis größer als 10, idealer Weise sogar größer als 20 sein. Wo möglich, kann auch V1/V2 > 50 gelten. Werden diese Bedingungen erfüllt, so sind die jeweiligen Schichtmaterialien besonders gut für ihre Aufgabe (Wellenfrontkorrektur bei geringen Transmissionsverlusten bzw. Transmissionskorrektur bei geringem Einfluss auf die Wellenfront) geeignet. Die Absolutschichtdicken zur Erzielung der gewünschten Funktion können dadurch gering gehalten werden, wodurch wiederum die gesamte Transmission relativ hohe Werte erreichen kann.
Geeignete Materialkombinationen sind grundsätzlich abhängig von der Arbeitswellenlänge. Die Arbeitswellenlänge kann vorzugsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm liegen.
Für Arbeitswellenlängen aus dem Wellenlängenbereich von 7 nm bis 20 nm, insbesondere für Wellenlängen um ca. 13.5 nm, kann das erste Schichtmaterial vorzugsweise ausgewählt sein aus der Gruppe: Ruthenium (Ru), Zirkonium (Zr), Molybdän (Mo), Niob (Nb), Chrom (Cr), Beryllium (Be), Gold (Au), Yttrium (Y), Yttriumsilizid (Y₅Si₃) oder aus einer Materialzusammensetzung, die überwiegend, insbesondere zu mindestens 90%, aus einem dieser Materialien besteht.
Das zweite Schichtmaterial kann vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt sein, die Silizium (Si) und Germanium (Ge) oder eine Materialzusammensetzung umfasst, die überwiegend (z. B. zu mindestens 90%) aus einem dieser Materialien besteht.
Werden Arbeitswellenlängen zwischen ca. 6 nm und ca. 7 nm verwendet, kommen für die erste Schicht beispielsweise die Materialien: NbOB₄C, NbO₂, Nb₂O₅, RuO₄, MoO₂, Rh₂O₃, C, Te, In, Ba, Sn, RuO₂, MoO₃, La und für die zweite Schicht die Materialien Y oder Rb oder Materialzusammensetzungen, die überwiegend (z. B. zu mindestens 90%) aus einem dieser Materialien bestehen, in Betracht.
Im Hinblick auf die Gesamttransmission ist auch zu berücksichtigen, dass diese abhängig ist von dem Ausmaß der zu leistenden Wellenfrontkorrektur. Wird beispielsweise Molybdän (Mo) als Material für die erste Schicht benutzt, „erkauft” man sich eine Korrektur des Wellenfront-PV-Wertes von 1 nm mit ca. 7.5% Transmissionsvariation und einem entsprechenden Transmissionsverlust. Sind nur geringere Wellenfrontfehler zu korrigieren, so reichen entsprechend geringere Schichtdicken aus, wodurch auch die Transmissionsvariationen bzw. die Transmissionsverluste geringer werden.
Das Ausmaß einer durch örtliche Variation der ersten Schichtdicke erzielbaren Wellenfrontkorrektor hängt u. a. vom sogenannten PV-Verhältnis zwischen dem größten lokalen Wert und dem kleinsten lokalen Wert der ersten optischen Schichtdicke im optischen Nutzbereich ab. Dieses PV-Verhältnis liegt bei bevorzugten Ausführungsformen im Bereich von 2 bis 6. Wird das PV-Verhältnis deutlich kleiner als 2, so lassen sich normalerweise nur relativ geringfügige Wellenfrontkorrekturen erreichen, so dass eine Abwägung zwischen dem erforderlichen Aufwand und dem erzielbaren Nutzen zu treffen ist. Wird das PV-Verhältnis dagegen deutlich größer als 6, so werden die maximalen lokalen Schichtdicken in der Regel so groß, dass die damit einhergehenden Transmissionsverluste kritisch sein können.
Entsprechende Überlegungen können im Hinblick auf die Schichtdickenvariation der zweiten Schicht hilfreich sein. Auch hier sollte das PV-Verhältnis vorzugsweise im Bereich vom 2 bis 6 liegen. Wird beispielsweise Silizium als zweites Schichtmaterial benutzt, werden häufig Schichtdicken zwischen ca. 20 nm und ca. 70 nm ausreichen, um einen guten Kompromiss zwischen erzielbarer Transmissionskorrektur und eingeführten Transmissionsverlusten zu erzielen.
In beiden Fällen wird bei der Berechnung der PV-Verhältnisse von einer materialabhängigen Mindestschichtdicke ausgegangen, die nicht unterschritten werden sollte.
Besonders günstig sind Ausführungsformen, bei denen das zweite Schichtdickenprofil komplementär zum ersten Schichtdickenprofil ist. Der Begriff „komplementär” ist hier nicht mathematisch streng zu verstehen, sondern in dem Sinne, dass die erste Schicht und die zweite Schicht vorzugsweise tendenziell gegenläufige örtliche Schichtdickenverteilungen haben. Insbesondere kann es so sein, dass das zweite Schichtdickenprofil lokale Maxima an Positionen hat, bei denen die erste Schicht lokale Minima der ersten Schichtdicke hat. Eine Transmissionskorrekturschicht hat demnach vorzugsweise dort „Berge”, wo die zugehörige Wellenfrontkorrekturschicht „Täler” aufweist. Für die optische Wirkung kann dadurch erreicht werden, dass die durch die erste Schicht eingeführte ortsabhängige Variation der Transmissionsverluste durch die Wellenfrontkorrekturschicht mit Hilfe der zweiten Schichtdicke mindestens teilweise kompensiert werden kann. Dies kann im Grenzfall bedeuten, dass der Transmissionsverlust eines Pellikels mit erster und zweiter Schicht über den gesamten Durchstrahlungsbereich bzw. optischen Nutzbereich im Wesentlichen gleichförmig ist und nur eine ortsabhängig variierende Wellenfrontkorrektur verbleibt. Durch die komplementären Schichtdickenverläufe kann zudem erreicht werden, dass die Gesamtdicke des Folienelementes im optischen Nutzbereich nur relativ wenig variiert, so dass man eine annähernd gleichmäßige Foliendicke erreichen kann, was unter anderem für die mechanische Stabilität vorteilhaft sein kann.
In manchen Fällen kann es zulässig sein, dass die Transmission des Projektionsobjektivs gewisse Schwankungen von beispielsweise 0.1% oder auch 1% oder gar 10% aufweisen darf. Diese Schwankungsbreite kann dazu genutzt werden, um die Transmissionskorrekturkorrekturschicht mit einer geringeren örtlichen Variation zu versehen. Dies kann von Vorteil sein, wenn es sich bei der Transmissionskorrekturschicht um ein schlechter mit einem Korrekturverlauf versehbares Material handelt (beispielsweise Si).
Um eine wirksame Wellenfrontkorrektur bei möglichst kleiner Variation der Transmission zu erreichen, kann die zweite Schichtdicke an mindestens einer Position im optischen Nutzbereich größer als die Arbeitswellenlänge sein.
Das Pellikel kann an mindestens einer Folienoberfläche eine äußere Schutzschicht aufweisen, die aus einem Schutzschichtmaterial besteht, welches gegen Umgebungseinflüsse resistenter ist als eine unmittelbar an die Schutzschicht anschließende Innenschicht. Als Schutzschichtmaterial bietet sich beispielsweise Ruthenium (Ru) oder Rhodium (Rh) an. Auch Kohlenstoff (C), Iridium (Ir) und Silizium (Si) kommen als Schutzschichtmaterialien in Betracht. Es kann günstig sein, wenn die Schutzschicht überwiegend aus einem Oxid oder einem Nitrid besteht, insbesondere aus Si₃N₄ (Siliziumnitrid).
Dieses Material zeigt gegenüber Ruthenium oder Rhodium geringe Absorption, so dass die Transmissionsverluste gering gehalten werden können. Vorzugsweise können beiden Folienoberflächen mit einer äußeren Schutzsicht ausgestattet. Die Schutzschicht kann durch ein Oxid oder Nitrid der äußeren Schicht gebildet sein.
In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn eine Mehrschichtfolie möglichst wenige Einzelschichten aufweist, so dass Transmissionsverluste und Grenzflächeneffekte gering gehalten werden können. Bei bevorzugten Ausführungsformen kann die Mehrschichtfolie nur eine einzige erste Schicht und/oder nur eine einzige zweite Schicht aufweisen. Hierdurch können die gewünschten optischen Funktionen bei möglichst hoher Transmission gewährleistet werden.
Es kann vorteilhaft sein, wenn eine Mehrschichtfolie mindestens eine für die Arbeitswellenlänge reflexionsmindernd wirkende Antireflexschicht aufweist. Hierdurch kann die Transmission verbessert werden. Die Antireflexschicht kann beispielsweise eine optische Schichtdicke in der Großenordnung der Hälfte der Arbeitswellenlänge haben. Eine Antireflexschicht kann beispielsweise direkt angrenzend an eine erste Schicht und/oder eine zweite Schicht vorgesehen sein.
Die erste und die zweite Schicht können direkt aneinander angrenzen. Es ist auch möglich, dass zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht mindestens eine Zwischenschicht angeordnet ist. Bei der Zwischenschicht kann es sich beispielsweise um eine Antireflexschicht handeln. Abhängig vom ersten und zweiten Schichtmaterial kann es auch vorteilhaft sein, als Zwischenschicht eine Diffusionsbarrierenschicht einzufügen, die beispielsweise aus C, B₄C, Si_xN_y, SiC, Mo₂C, MoSi₂, Y₅Si₃ oder Nb₄Si oder aus einer Zusammensetzung mit einem dieser Materialien bestehen kann. Diese kann auch als Antireflexschicht ausgelegt sein.
Eine Mehrschichtfolie kann zwei oder mehr Einzelschichten aufweisen. Mehrschichtfolien der hier betrachteten Art sollen in der Regel möglichst geringe Transmissionsverluste im Projektionsstrahlengang verursachen. Daher ist es in vielen Fällen vorteilhaft, wenn die Mehrschichtfolie zusätzlich zu der ersten Schicht und der zweiten Schicht weniger als 10 weitere Schichten aufweist. Die Mehrschichtfolie kann beispielsweise zwischen 5 und 9 Einzelschichten aufweisen.
Die erste Schicht und/oder die zweite Schicht können einen weitgehend homogenen Schichtaufbau haben, wie er sich aus dem für die Herstellung genutzten Beschichtungsverfahren ergibt. In vielen Fällen können die erste Schicht und/oder die zweite Schicht überwiegend oder vollständig eine amorphe Schichtstruktur haben. Aus Stabilitätsgründen kann es sinnvoll sein, besondere Maßnahmen zu nutzen, um eine Kristallisation des Schichtmaterials zu vermeiden. Insbesondere für diesen Zweck kann es auch sinnvoll sein, die erste Schicht und/oder die zweite Schicht mit einer heterogenen Schichtstruktur aufzubauen. Insbesondere bei ersten Schichten auf Basis von Molybdän kann es je nach erforderlicher Schichtdicke zweckmäßig sein, in der ersten Schicht eine innere Schichtstruktur einzuführen, bei der relativ dicke Teilschichten aus Molybdän durch eine im Vergleich dazu sehr dünne Kristallisationsstoppschicht getrennt werden, welche im Wesentlichen ohne optische Funktion ist. Bei manchen Ausführungsformen kann die Schichtdicke der Kristallisationsstoppschicht bei weniger als 1 nm liegen, während die Schichtdicke der angrenzenden Molybdänteilschicht mehr als doppelt oder mehr als fünffach oder mehr als 10fach so dick sein kann. Bei der Auslegung der Schichtdicken sollte darauf geachtet werden, dass sich durch die Abfolge von Kristallisationsstoppschichten und Basismaterialschichten keine reflektierende Wirkung ergibt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die einzelnen Teilschichten ungleichmäßige Schichtdicken haben und/oder dadurch, dass der optische Abstand der Grenzschichten deutlich vom Vielfachen von λ/4 abweicht.
Die Dimensionen des Pellikels bzw. des optischen Nutzbereichs können an den Querschnitt des zu beeinflussenden Projektionsstrahlbündels am jeweiligen Einbauort angepasst sein. So kann der optische Nutzbereich bzw. Durchstrahlungsbereich einen kleinsten Durchmesser von 50 mm oder mehr aufweisen. Der kleinste Durchmesser kann insbesondere 100 mm oder mehr oder 120 mm oder mehr oder sogar 150 mm oder mehr betragen.
Um die erforderliche mechanische Stabilität des Pellikels über lange Zeiträume zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass das Pellikel eine gitterartige Tragestruktur aufweist, die im optischen Nutzbereich in Kontakt mit der Folie des Pellikels steht und diese stabilisiert. Die gitterartige Tragestruktur kann beispielsweise eine Wabenstruktur mit Streben aufweisen, welche hexagonale oder andere polygonale Öffnungen (z. B. dreieckige oder viereckige, quadratische oder rechteckige Öffnungen) bilden. Der Durchmesser der Öffnungen kann beispielsweise in der Größenordnung von weniger als 1 mm liegen, z. B. unterhalb 300 μm und/oder zwischen 100 μm und 200 μm.
Das Pellikel kann einen Rahmen aufweisen, der die Folie (Einzelschichtfolie oder Mehrschichtfolie) derart trägt, dass die Folie im optischen Nutzbereich freitragend ist. Alle Rahmenelemente können somit außerhalb des optischen Nutzbereichs liegen, sodass sie die Abbildung nicht stören.
Für den örtlichen Verlauf der Schichtdicken der Folie bzw. der ersten und der zweiten Schicht gibt es keine prinzipiellen Einschränkungen, solange insgesamt eine ausreichende Transmission des Folienelementes gewährleistet ist. Ein rotationssymmetrischer Schichtdickenverlauf oder ein radialsymmetrischer Schichtdickenverlauf oder ein quer im Wellennutzbereich laufender Gradient der Schichtdicke ist somit möglich. Damit können bei Bedarf insbesondere systematische Fehler korrigiert werden.
Bei bevorzugten Anwendungen kann ein entsprechendes Pellikel zur Korrektur von Restaberrationen in Projektionsobjektiven verwendet werden, so dass sich die Schichtdickenprofile bei bevorzugten Ausführungsformen in der Regel nur näherungsweise durch eine Superposition höherwelliger Zernike-Funktionen beschreiben lassen wird, wobei diese sich in der Regel abhängig von zufälligen Fertigungsschwankungen an den Projektionsobjektiven ergeben. Typischerweise hat beispielsweise die erste Schicht im optischen Nutzbereich ein Schichtdickenprofil, das weder eine Spiegelsymmetrie, noch eine Radialsymmetrie oder eine Rotationssymmetrie besitzt.
Zur Herstellung der Schichtdickenprofile bzw. der Schichten mit lokal variierenden Schichtdicken können alle geeigneten Fertigungsverfahren genutzt werden. Die ungleichmäßige Schichtdicke kann gleich bei der Herstellung der Schichten durch geeignete Verfahrensführung beim Beschichtungsverfahren erzeugt werden, beispielsweise indem ein geeignetes Blendenverfahren eingesetzt wird, um einen lokal unterschiedlich starken Materialstrom der Beschichtungsteilchen zu erzeugen. Es ist auch möglich, eine bereits erzeugte Schicht nachzubearbeiten, um dadurch den Verlauf der Schichtdicke zu verändern. Beispielsweise können durch ionengestützten Materialabtrag (ion-beamfiguring, IBF) lokal unterschiedlich starke Materialabträge erzeugt werden, um z.B. ausgehend von einer gleichmäßig dicken Ausgangsschicht oder einer Ausgangsschicht mit einem rotationssymmetrischen Schichtdickenprofil das gewünschte, gegebenenfalls asymmetrische Schichtdickenprofil der Folie bzw. der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht zu erzeugen.
Bei der Herstellung einer Projektionsbelichtungsanlage kann somit unter Verwendung mindestens eines Abbildungsfehler korrigierenden Pellikels beispielsweise wie folgt vorgegangen werden. Zunächst werden die für ein Projektionsobjektiv einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage vorgesehenen abbildenden Spiegel an ihren vorgesehenen Positionen in einer Haltestruktur derart positioniert, dass die Spiegelflächen in einem Projektionsstrahlengang zwischen Objektebene und Bildebene derart angeordnet sind, dass zwischen Objektebene und Bildebene eine Abbildung erfolgen kann. Außerdem wird mindestens ein Pellikel zwischen Objektebene und erstem optischen Element des Projektionsobjektivs eingebaut.
Mit dieser Anordnung werden dann zunächst die üblichen Justageoperationen ausgeführt, die beispielsweise Starrkörperbewegungen einzelner Spiegel und/oder manipulatorgestützte Deformationen einzelner Spiegel beinhalten können. Mit diesen Justageoperationen kann versucht werden, die erzeugte Wellenfront möglichst nahe an die gewünschte Spezifikation heranzubringen. Dabei werden die Wellenfronaberrationen des Projektionsobjektivs gegebenenfalls mehrfach durch Messung bestimmt. Hierzu können beispielsweise interferometrische Messungen genutzt werden.
Nach dieser ersten Justagephase verbleiben im Projektionsobjektiv in der Regel Restaberrationen, die nicht mehr oder nur noch mit erheblichem Aufwand durch Manipulationen an den Spiegeln korrigiert werden könnten.
Auf Basis der gemessenen Wellenfrontaberrationen wird dann aus den gemessenen Wellenfrontaberrationen eine ortsabhängige Wellenfrontkorrektur für den Korrekturort im Projektionsstrahlengang berechnet, an dem sich das Pellikel befindet.
Aus den erforderlichen Wellenfrontkorrekturen wird dann berechnet, auf welche Weise das Schichtdickenprofil der Folie bzw. der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht der Folie verändert werden muss, um die gewünschte Wellenfrontkorrektur zu erzielen.
Danach wird das Pellikel mit der Folie mit den gewünschten Schichtverläufen für die erste Schicht und die zweite Schicht fertig gestellt. Hierbei können Material abtragende und/oder Material aufbauende Verfahren genutzt werden.
Danach folgt ein erneuter Einbau des veränderten (bearbeiteten) Folienelements und eine weitere Bestimmung der Wellenfrontaberration des Projektionsobjektivs inklusive des jetzt modifizierten Pellikels. Der Prozess der Bearbeitung der Folie des Pellikels und einer nachfolgenden Messung kann sich gegebenenfalls mehrfach wiederholen, bis das Projektionsobjektiv inklusive dem daran angepassten Pellikel die vorgegebene Spezifikation erfüllt.
Eine Möglichkeit der schrittweisen (iterativen) Fertigstellung des Pellikels besteht darin, zunächst nur eine Trägerschicht oder mehrere Trägerschichten und die erste Schicht aufzubringen, die den wesentlichen Beitrag zur gewünschten Wellenfrontkorrektur erbringt. Danach erfolgen der Einbau und die Messung gemeinsam mit dem Pellikel und darauf basierend die Berechnung eines Ziel-Schichtdickenprofils für die erste Schicht unter Berücksichtigung der optischen Wirkung einer später aufzubringenden zweiten Schicht.
Anschließend wird die erste Schicht dann beispielsweise durch Ionenbestrahlung (ion beam figuring) lokal unterschiedlich so bearbeitet, dass das gewünschte erste Schichtdickenprofil vorliegt. Danach wird die zweite Schicht mit der berechneten örtlich variierenden Schichtdicke aufgebracht. Die somit weiter komplettierte Folie des Pellikels wird dann mit diesem erneut am vorgesehenen Ort eingebaut und es erfolgt eine weitere Messung, um zu überprüfen, ob das Pellikel die erwünschte Wellenfrontkorrektur bringt. Falls dies nicht der Fall ist, kann eine weitere materialabtragende Bearbeitung, diesmal der zweiten Schicht, erfolgen, um eventuelle Restaberrationen zu beseitigen. Dieser Schritt kann gegebenenfalls mehrfach wiederholt werden. Haben danach die erste Schicht und die zweite Schicht gemeinsam die gewünschte optische Wirkung, können gegebenenfalls gewünschte weitere Schichten, beispielsweise eine äußere Schutzschicht, aufgebracht werden, um das Pellikel zu komplettieren.
Alternativ kann auch von einem unbearbeiteten Rohschichtstapel mit einer aufgebrachten ersten Schicht, die von einer Seite für die Ionenbestrahlung (ion beam figuring, IBF) zugänglich ist und einer zweiten Schicht, die von einer anderen (i. d. R. der ersten Seite gegenüberliegenden) Seite für die Ionenbestrahlung zugänglich ist, gestartet werden. Somit können dann von der einen Seite her eine oder mehrere Bearbeitungsloops durchgeführt werden, um die Sollschichtoberfläche der einen Schicht zu erreichen. Von der anderen Seite her können ebenfalls eine oder mehrere Bearbeitungsloops durchgeführt werden, um die Sollschichtoberfläche der anderen Schicht zu erreichen.
Danach wird das Pellikel am vorgesehenen Einbauort eingebaut, so dass die mit dem Pellikel ausgestattete Projektionsbelichtungsanlage nur noch die als akzeptabel angesehenen geringen Restaberrationen hat.
Eine Abnahmemessung kann beispielsweise bevorzugt mit Pellikel im Projektionsstrahlengang erfolgen. Eine Messung zum Zwecke der Anfertigung eines geeignet oberflächenbearbeiteten Pellikels kann mit einem bereits eingebauten Pellikel oder ohne dieses oder mit einem nicht oberfächenbearbeiteten Pellikel konstanter Schichtdicke erfolgen.
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012202057 A1 [0008, 0011]

Claims

Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv, wobei zwischen Beleuchtungssystem und Projektionsobjektiv eine Retikelaufnahme zur Anordnung eines Retikels angeordnet ist und wobei zwischen Retikelaufnahme und erstem optischen Element des Projektionsobjektivs ein Pellikel zur Abschirmung des Retikels vor Verschmutzung angeordnet ist, welches vom Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage im Bereich einer Durchstrahlungsfläche durchstrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pellikel eine Folie aufweist, die über der Durchstrahlungsfläche mit in Durchstrahlungsrichtung definiert unterschiedlicher Dicke ausgeführt ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pellikel zwischen zwei Folienoberflächen, an denen jeweils die Durchstrahlungsfläche ausgebildet ist, eine maximale Dicke von 10 µm, insbesondere 1 µm, vorzugsweise 500 nm, höchst vorzugsweise 300 nm aufweist.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pellikel auswechselbar ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Retikelaufnahme so ausgebildet ist, dass das Retikel relativ zum Projektionsobjektiv bewegbar ist, wobei das Pellikel so angeordnet ist, dass es mit dem Retikel bewegbar ist, und/oder dass das Pellikel mit dem Retikel oder der Retikelaufnahme verbunden ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation der Dicke des Pellikels über der Durchstrahlungsfläche so ausgebildet ist, dass mindestens ein Abbildungsfehler des Projektionsobjektivs und/oder eine Abbildungsbeeinträchtigung durch das Pellikel korrigiert wird.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage als EUV-Projektionsbelichtungsanlage ausgebildet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pellikel mindestens zwei Schichten aus unterschiedlichem Material aufweist, die vorzugsweise ein unterschiedliches Brechzahl-Absorptions-Verhältnis aufweisen.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pellikel aus mindestens zwei getrennten Folien gebildet ist oder dem Pellikel mindestens eine weitere, über dem Durchstrahlungsbereich unterschiedlich dicke Folie zugeordnet ist, wobei die Variation der Dicke über der Durchstrahlungsfläche der Folien oder von Pellikel und weiterer Folie so aufeinander abgestimmt ist, dass zusammen in der Projektionsbelichtungsanlage auftretende Abbildungsfehler minimiert sind, wobei lediglich das Pellikel oder eine Folie des Pellikels zur Abschirmung des Retikels vor Verschmutzung im Bereich des Retikels angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pellikel eine Transmission des Arbeitslichts mit einem Transmissionsgrad von mindestens 70 %, vorzugsweise 80 %, insbesondere 85 % aufweist.
Verfahren zur Herstellung und/oder Wartung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellung eines Beleuchtungssystems, mit dem ein ein Muster aufweisendes Retikel beleuchtet werden kann, und eines Projektionsobjektivs, sodass das in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete Muster des Retikels mittels des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abbildbar ist, b) Bereitstellung eines Pellikels mit mindestens einer Folie, welches zwischen der Objektebene des Projektionsobjektivs und einem ersten optischen Element des Projektionsobjektivs zum Schutz des Retikels vor Verschmutzung angeordnet werden kann, c) Bestimmung eines Ist-Zustands der Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage, d) Vergleich des Ist-Zustandes mit einem Soll-Zustand der Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage, e) Bestimmung einer Korrektur einer beim Vergleich von Ist-Zustand und Soll-Zustand festgestellten Abweichung der Abbildungseigenschaften durch Variation der Dicke von mindestens einer Folie des Pellikels, f) Bearbeiten der Folie des Pellikels entsprechend der bestimmten Korrektur, g) Einbauen des bearbeiteten Pellikels zwischen Objektebene des Projektionsobjektivs und erstem optischen Element des Projektionsobjektivs.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Ist-Zustandes das Pellikel zwischen Objektebene des Projektionsobjektivs und erstem optischen Element des Projektionsobjektivs angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte c) bis g) mehrmals hintereinander durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt f) die Bearbeitung der Folie mit Ionenstrahlbearbeitung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Zustand durch die Uniformität der Abbildung, feldabhängiges Falschlicht in der Abbildung, feldabhängige Aberrationen und/oder feldabhängige Apodisierung beschrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bestimmung der Korrektur in Schritt e) eine Anlagenkorrektur durch eine oder mehrere alternative Korrekturmaßnahmen in der Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt wird.