DE102017205130A1

DE102017205130A1 - Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik

Info

Publication number: DE102017205130A1
Application number: DE102017205130.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Wolf
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2017-07-06

Abstract

Eine abbildende Optik (7) für die Projektionslithografie hat weniger als acht Spiegel (M1 bis M7) zur Führung von Abbildungslicht (3) von einem Objektfeld (4) in ein Bildfeld (8) längs eines Abbildungsstrahlengangs. Höchstens drei (M2, M3, M5) der Spiegel (M1 bis M7) sind als GI-Spiegel zum streifenden Einfall des Abbildungslichts (3) ausgeführt. Es resultiert eine abbildende Optik mit reduzierten Herstellungskosten.

Description

Die Erfindung betrifft eine abbildende Optik beziehungsweise Projektionsoptik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches System mit einer derartigen Projektionsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- beziehungsweise nanostrukturiertes Bauteil.
Projektionsoptiken der eingangs genannten Art sind bekannt aus der WO 2016/166080 A1 und der WO 2016/188934 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine abbildende Optik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass deren Herstellungskosten reduziert sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine abbildende Optik mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen.
Die abbildende Optik ist zum Einsatz in der Projektionslithographie, insbesondere zum Einsatz in der EUV-Projektionslithographie ausgelegt.
Es hat sich herausgestellt, dass im Vergleich beispielsweise zur Ausführung nach 2 der WO 2016/166080 A1 auf einen Spiegel mit streifendem Einfall verzichtet werden kann. Dies reduziert den Herstellungs- und Justageaufwand. Aufgrund der geringeren Spiegelanzahl ergibt sich zudem die Möglichkeit einer höheren Systemtransmission. Die erreichbare Abbildungsfehlerkorrektur wird nicht nennenswert eingeschränkt. Die abbildende Optik kann anamorphotisch, also in Bezug auf zwei zueinander senkrecht stehende Abbildungslicht-Ebenen (xz, yz) mit verschiedenen Abbildungsmaßstäben, ausgeführt sein.
Eine Ausführung nach Anspruch 2 hat sich als besonders geeignet herausgestellt.
Dies gilt besonders für eine Ausführung nach Anspruch 3.
Eine Ausführung nach Anspruch 4 ermöglicht eine große bildseitige numerische Apertur, die beispielsweise größer sein kann als 0,5.
Einfallswinkel nach den Ansprüchen 5 und 6 ermöglichen eine hohe Systemtransmission.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 7 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die abbildende Optik bereits erläutert wurden.
Bei der Lichtquelle kann es sich um eine EUV-Lichtquelle handeln. Auch eine DUV-Lichtquelle, also beispielsweise eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 193 nm, kann alternativ zum Einsatz kommen.
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 9 und eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die abbildende Optik und das optische System bereits erläutert wurden. Hergestellt kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie und
2 in einem Meridionalschnitt eine Ausführung einer abbildenden Optik, die als Projektionsobjektiv in der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 einsetzbar ist, wobei ein Abbildungsstrahlengang für Hauptstrahlen und für einen oberen und einen unteren Komastrahl dreier ausgewählter Feldpunkte dargestellt ist.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht beziehungsweise Abbildungslicht 3. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 15 nm, erzeugt. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich um eine plasmabasierte Lichtquelle (lasererzeugtes Plasma (laser-produced plasma, LPP), gasentladungserzeugtes Plasma (gas-discharge produced plasma, GDP)) oder auch um eine synchrotronbasierte Lichtquelle, zum Beispiel einen Freie-Elektronen-Laser (FEL) handeln. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich insbesondere um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 13,5 nm oder um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 6,9 nm handeln. Auch andere EUV-Wellenlängen sind möglich. Generell sind sogar beliebige Wellenlängen, zum Beispiel sichtbare Wellenlängen oder auch andere Wellenlängen, die in der Mikrolithographie Verwendung finden können (zum Beispiel DUV, tiefes Ultraviolett) und für die geeigneten Laserlichtquellen und/oder LED-Lichtquellen zur Verfügung stehen (beispielsweise 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 129 nm, 109 nm), für das in der Projektionsbelichtungsanlage 1 geführte Beleuchtungslicht 3 möglich. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 1 äußerst schematisch dargestellt.
Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 von der Lichtquelle 2 hin zu einem Objektfeld 4 in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Mit einer Projektionsoptik beziehungsweise abbildenden Optik 7 wird das Objektfeld 4 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9 mit einem vorgegebenen Verkleinerungsmaßstab abgebildet.
Zur Erleichterung der Beschreibung der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie der verschiedenen Ausführungen der Projektionsoptik 7 ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In der 1 verläuft die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft nach links und die z-Richtung nach oben.
Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 sind bei der Projektionsoptik 7 gebogen beziehungsweise gekrümmt und insbesondere teilringförmig ausgeführt. Ein Krümmungsradius dieser Feldkrümmung kann bildseitig 81 mm betragen. Ein entsprechender Ringfeldradius des Bildfeldes ist definiert in der WO 2009/053023 A2 . Eine Grundform einer Randkontur des Objektfeldes 4 beziehungsweise des Bildfeldes 8 ist entsprechend gebogen. Alternativ ist es möglich, das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 rechteckförmig auszuführen. Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 haben ein xy-Aspektverhältnis größer als 1. Das Objektfeld 4 hat also eine längere Objektfelddimension in der x-Richtung und eine kürzere Objektfelddimension in der y-Richtung. Diese Objektfelddimensionen verlaufen längs der Feldkoordinaten x und y.
Das Objektfeld 4 ist dementsprechend aufgespannt von der ersten kartesischen Objektfeldkoordinate x und der zweiten kartesischen Objektfeldkoordinate y. Die dritte kartesische Koordinate z, die senkrecht auf diesen beiden Objektfeldkoordinaten x und y steht, wird nachfolgend auch als Normalkoordinate bezeichnet.
Für die Projektionsoptik 7 kann das in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eingesetzt werden. Die Projektionsoptik 7 nach 2 verkleinert in einer Sagittalebene xz um einen Faktor 4,8 und in einer Meridionalebene yz um einen Faktor 7,5. Bei der Projektionsoptik 7 handelt es sich um eine anamorphotische Projektionsoptik. Auch andere Verkleinerungsmaßstäbe in den beiden Abbildungslicht-Ebene xz, yz sind möglich, zum Beispiel 3×, 4×, 5×, 6×, 7×, 8× oder auch Verkleinerungsmaßstäbe, die größer sind als 8×. Alternativ kann die Projektionsoptik 7 auch in den beiden Abbildungslicht-Ebenen xz, yz den jeweils gleichen Verkleinerungsmaßstab aufweisen, beispielsweise eine Verkleinerung um einen Faktor 8. Auch andere Verkleinerungsmaßstäbe sind dann möglich, zum Beispiel 4×, 5× oder auch Verkleinerungsmaßstäbe, die größer sind als 8×. Der jeweilige Verkleinerungsmaßstab kann mit einer Bildumkehr (image flip) einhergehen oder nicht, was nachfolgend auch durch eine entsprechende Vorzeichenangabe des Verkleinerungsmaßstabes verdeutlicht ist.
Die Bildebene 9 ist bei der Projektionsoptik 7 in der Ausführung nach 2 parallel zur Objektebene 5 angeordnet. Abgebildet wird hierbei ein mit dem Objektfeld 4 zusammenfallender Ausschnitt einer Reflexionsmaske 10, die auch als Retikel bezeichnet wird. Das Retikel 10 wird von einem Retikelhalter 10a getragen. Der Retikelhalter 10a wird von einem Retikelverlagerungsantrieb 10b verlagert.
Die Abbildung durch die Projektionsoptik 7 erfolgt auf die Oberfläche eines Substrats 11 in Form eines Wafers, der von einem Substrathalter 12 getragen wird. Der Substrathalter 12 wird von einem Wafer- beziehungsweise Substratverlagerungsantrieb 12a verlagert.
In der 1 ist schematisch zwischen dem Retikel 10 und der Projektionsoptik 7 ein in diese einlaufendes Strahlenbündel 13 des Beleuchtungslichts 3 und zwischen der Projektionsoptik 7 und dem Substrat 11 ein aus der Projektionsoptik 7 auslaufendes Strahlenbündel 14 des Beleuchtungslichts 3 dargestellt. Eine bildfeldseitige numerische Apertur (NA) der Projektionsoptik 7 ist in der 1 nicht maßstäblich wiedergegeben.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Scannertyp. Sowohl das Retikel 10 als auch das Substrat 11 werden beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 in der y-Richtung gescannt. Auch ein Steppertyp der Projektionsbelichtungsanlage 1, bei dem zwischen einzelnen Belichtungen des Substrats 11 eine schrittweise Verlagerung des Retikels 10 und des Substrats 11 in der y-Richtung erfolgt, ist möglich. Diese Verlagerungen erfolgen synchronisiert zueinander durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungsantriebe 10b und 12a.
2 zeigt das optische Design einer Ausführung der Projektionsoptik 7. Die 2 zeigt die Projektionsoptik 7 in einem Meridionalschnitt, also den Strahlengang des Abbildungslichts 3 in der yz-Ebene. Die Projektionsoptik 7 nach 2 hat insgesamt sieben Spiegel, die in der Reihenfolge des Strahlengangs der Einzelstrahlen 15, ausgehend vom Objektfeld 4, mit M1 bis M7 durchnummeriert sind.
Dargestellt ist in der 2 der Strahlengang jeweils dreier Einzelstrahlen 15, die von drei in der 2 zueinander in der y-Richtung beabstandeten Objektfeldpunkten ausgehen. Dargestellt sind Hauptstrahlen 16, also Einzelstrahlen 15, die durch das Zentrum einer Pupille in einer Pupillenebene der Projektionsoptik 7 verlaufen, sowie jeweils ein oberer und ein unterer Komastrahl dieser beiden Objektfeldpunkte. Ausgehend vom Objektfeld 4 schließen die Hauptstrahlen 16 mit einer Normalen auf die Objektebene 5 einen Winkel CRA von 5,1 ° ein.
Die Objektebene 5 liegt parallel zur Bildebene 9.
Die Projektionsoptik 7 hat eine bildseitige numerische Apertur von 0,55.
Dargestellt sind in der 2 Ausschnitte der berechneten Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M7. Genutzt wird ein Teilbereich dieser berechneten Reflexionsflächen. Lediglich dieser tatsächlich genutzte Bereich der Reflexionsflächen ist zuzüglich eines Überstandes bei den realen Spiegeln M1 bis M7 tatsächlich vorhanden. Diese Nutz-Reflexionsflächen werden in bekannter Weise von Spiegelkörpern getragen.
Bei der Projektionsoptik 7 nach 2 sind die Spiegel M1, M4, M6 und M7 als Spiegel für normalen Einfall ausgeführt, also als Spiegel, auf die das Abbildungslicht 3 mit einem Einfallswinkel trifft, der kleiner ist als 45°. Insgesamt hat die Projektionsoptik 7 nach 2 also vier Spiegel M1, M4, M6 und M7 für normalen Einfall. Diese Spiegel für normalen Einfall werden auch als NI(Normal Incidence)-Spiegel bezeichnet.
Die Spiegel M2, M3 und M5 sind Spiegel für streifenden Einfall des Beleuchtungslichts 3, also Spiegel, auf die das Beleuchtungslicht 3 mit Einfallswinkeln auftritt, die größer sind als 45° und insbesondere größer sind als 60°. Ein typischer Einfallswinkel der Einzelstrahlen 15 des Abbildungslichts 3 auf den Spiegeln M2, M3 sowie M5 für streifenden Einfall liegt im Bereich von 80°. Insgesamt hat die Projektionsoptik 7 nach 2 genau drei Spiegel M2, M3 und M5 für streifenden Einfall. Diese Spiegel für streifenden Einfall werden auch als GI(Grazing Incidence)-Spiegel bezeichnet.
Die Spiegel M2 und M3 bilden ein direkt im Strahlengang des Abbildungslichts 3 hintereinander angeordnetes GI-Spiegel-Paar. Zwischen den GI-Spiegeln M3 und M5 liegt der NI-Spiegel M4.
Das Spiegel-Paar M2, M3 reflektiert das Abbildungslicht 3 so, dass sich die Ausfallswinkel der Einzelstrahlen 15 auf den jeweiligen Spiegeln M2, M3 dieses beiden Spiegel-Paares addieren. Der zweite Spiegel M3 des Spiegel-Paares M2, M3 verstärkt also eine umlenkende Wirkung, die der erste Spiegel M2 auf den jeweiligen Einzelstrahl 15 ausübt.
Die Spiegel M2, M3 und M5 für streifenden Einfall haben jeweils große absolute Radiuswerte, weichen von einer ebenen Fläche also vergleichsweise gering ab. Diese Spiegel M2, M3 und M5 für streifenden Einfall haben eine vergleichsweise geringe Brechkraft, also eine geringere bündelformende Wirkung, wie ein insgesamt konkaver oder konvexer Spiegel. Die Spiegel M2, M3 und M5 tragen zur spezifischen und insbesondere zur lokalen Abbildungsfehlerkorrektur bei.
Die Spiegel M1 bis M7 tragen eine die Reflektivität der Spiegel M1 bis M7 für das Abbildungslicht 3 optimierende Beschichtung. Hierbei kann es sich um eine Ruthenium-Beschichtung, um einen Multilayer mit jeweils einer obersten Schicht aus beispielsweise Ruthenium handeln. Bei den Spiegeln M2, M3 und M5 für streifenden Einfall kann eine Beschichtung mit beispielsweise einer Lage aus Molybdän oder Ruthenium zum Einsatz kommen. Diese hoch reflektierenden Schichten insbesondere der Spiegel M1, M4, M6 und M7 für normalen Einfall können als Mehrlagen-Schichten ausgeführt sein, wobei aufeinanderfolgende Schichten aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein können. Auch alternierende Materialschichten können zum Einsatz kommen. Eine typische Mehrlagenschicht kann fünfzig Bilagen aus jeweils einer Schicht Molybdän und einer Schicht Silizium aufweisen. Diese können zusätzliche Trennschichten aus beispielsweise C (Kohlenstoff), B₄C (Borcarbid) beinhalten und können durch eine Schutzschicht oder ein Schutzschichtsystem zum Vakuum abgeschlossen sein.
Zur Berechnung einer Gesamt-Reflektivität der Projektionsoptik 7 wird eine Systemtransmission wie folgt berechnet: Eine Spiegel-Reflektivität wird in Abhängigkeit vom Einfallswinkel eines Führungsstrahls, also eines Hauptstrahls eines zentralen Objektfeldpunktes, an jeder Spiegelfläche bestimmt und multiplikativ zur Systemtransmission zusammengefasst.
Details zur Reflektivitätsberechnung sind erläutert in der WO 2015/014 753 A1 .
Weitere Informationen zur Reflexion an einem GI-Spiegel (Spiegel für streifenden Einfall) finden sich in der WO 2012/126 867 A . Weitere Informationen zur Reflektivität von NI-Spiegeln (Normal Incidence Spiegeln) finden sich in der DE 101 55 711 A .
Eine Gesamt-Reflektivität beziehungsweise Systemtransmission der Projektionsoptik 7, die sich als Produkt der Reflektivitäten aller Spiegel M1 bis M7 der Projektionsoptik 7 ergibt, beträgt R = 7,6 %.
Der Spiegel M7, also der im Abbildungsstrahlengang letzte Spiegel vor dem Bildfeld 8, hat eine Durchtrittsöffnung 17 zum Durchtritt des Abbildungslichts 3, das vom drittletzten Spiegel M5 hin zum vorletzten Spiegel M6 reflektiert wird. Der Spiegel M7 wird um die Durchtrittsöffnung 17 herum reflektiv genutzt. Alle anderen Spiegel M1 bis M6 haben keine Durchtrittsöffnung und werden in einem lückenlos zusammenhängenden Bereich reflektiv genutzt.
Die Spiegel M1 bis M7 sind als nicht durch eine rotationssymmetrische Funktion beschreibbare Freiformflächen ausgeführt. Es sind auch andere Ausführungen der Projektionsoptik 7 möglich, bei denen mindestens einer der Spiegel M1 bis M7 als rotationssymmetrische Asphäre ausgeführt ist. Eine Asphärengleichung für eine solche rotationssymmetrische Asphäre ist bekannt aus der DE 10 2010 029 050 A1 . Auch alle Spiegel M1 bis M7 können als derartige Asphären ausgeführt sein.
Eine Freiformfläche kann durch folgende Freiformflächengleichung (Gleichung 1) beschrieben werden:
Für die Parameter dieser Gleichung (1) gilt:
Z ist die Pfeilhöhe der Freiformfläche am Punkt x, y, wobei x² + y² = r². r ist hierbei der Abstand zur Referenzachse der Freiformflächengleichung (x = 0; y = 0).
In der Freiformflächengleichung (1) bezeichnen C₁, C₂, C₃ ... die Koeffizienten der Freiformflächen-Reihenentwicklung in den Potenzen von x und y.
Im Falle einer konischen Grundfläche ist c_x, c_y eine Konstante, die der Scheitelpunktkrümmung einer entsprechenden Asphäre entspricht. Es gilt also c_x = 1/R_x und c_y = 1/R_y. k_x und k_y entsprechen jeweils einer konischen Konstante einer entsprechenden Asphäre. Die Gleichung (1) beschreibt also eine bikonische Freiformfläche.
Eine alternativ mögliche Freiformfläche kann aus einer rotationssymmetrischen Referenzfläche erzeugt werden. Derartige Freiformflächen für Reflexionsflächen der Spiegel von Projektionsoptiken von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie sind bekannt aus der US 2007-0058269 A1 .
Alternativ können Freiformflächen auch mit Hilfe zweidimensionaler Spline-Oberflächen beschrieben werden. Beispiele hierfür sind Bezier-Kurven oder nicht-uniforme rationale Basis-Splines (non-uniform rational basis splines, NURBS). Zweidimensionale Spline-Oberflächen können beispielsweise durch ein Netz von Punkten in einer xy-Ebene und zugehörige z-Werte oder durch diese Punkte und ihnen zugehörige Steigungen beschrieben werden. Abhängig vom jeweiligen Typ der Spline-Oberfläche wird die vollständige Oberfläche durch Interpolation zwischen den Netzpunkten unter Verwendung zum Beispiel von Polynomen oder Funktionen, die bestimmte Eigenschaften hinsichtlich ihrer Kontinuität und Differenzierbarkeit haben, gewonnen. Beispiele hierfür sind analytische Funktionen.

Die nachfolgende Tabelle fasst die Parameter "maximaler Einfallswinkel", "Reflexionsflächenerstreckung in x-Richtung", "Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung" und "maximaler Spiegeldurchmesser" für die Spiegel M1 bis M7 zusammen:

	M1	M2	M3	M4	M5	M6	M7
maximaler Einfallswinkel [°]	18,3	83.3	80,2	18,0	80.4	22,6	11,8
minimaler Einfallswinkel [°]	12,9	66,7	72,3	12,7	68,0	0,0	6,6
Reflexionsflächenerstreckung in x-Richtung [mm]	358,4	403,8	504,1	675,2	445,6	353,8	831,6
Reflexionsflächenerstreckung in y-Richtung [mm]	219,8	256,9	389,4	113,5	174,1	264,5	819,1
maximaler Spiegeldurchmesser [mm]	358,5	403,9	504,5	675,2	445,8	354.0	832,1

Den größten maximalen Spiegeldurchmesser hat der die bildseitige numerische Apertur vorgebende Spiegeln M7 mit einem Durchmesser von 832,1 mm. Keiner der anderen Spiegeln M1 bis M6 hat einen maximalen Durchmesser, der größer ist als 85 % des maximalen Spiegeldurchmessers des Spiegels M7.
Eine pupillendefinierende Aperturblende AS ist bei der Projektionsoptik 7 im Abbildungslichtstrahlengang zwischen den Spiegeln M6 und M7 bzw. zwischen den Spiegeln M7 und M8 in einer Blendenebene 18 angeordnet. Details einer solchen Blendenanordnung sind bekannt aus der WO 2016/188934 A1 .

Die optischen Designdaten der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M7 der Projektionsoptik 7 können der nachfolgenden Tabelle entnommen werden. Diese Tabelle gibt einen Überblick über die Designdaten der Projektionsoptik 7 und fasst zusammen die gerechnete Design-Nutzwellenlänge für das Abbildungslicht 3, die bildseitige numerische Apertur NA, die Verkleinerungsfaktoren βx und βy in den beiden Abbildungslicht-Ebenen xz und yz, einen Hauptstrahlwinkel CRA, den ein Hauptstrahl 16 des zentralen Objektfeldpunktes mit einer Normalen auf die Objektebene 5 einschließt, einen Etendue-Wert (Definition vgl. US 2003/0012333 A1 ), einen mittleren Wellenfrontfehler RMS, angegebenen in mλ, also abhängig von der Designwellenlänge, den Gesamt-Transmissionswert, Positionen EP (x), EP (y) der Eintrittspupille EP im Abbildungsstrahlengang nach dem Objektfeld 4 einerseits in der xz- und andererseits in der yz-Ebene, einen Objekt-Bild-Versatz d_OIS, einen Arbeitsabstand des Spiegels M6 zur Bildebene 9, eine Baulänge, also den Abstand zwischen Objektebene 5 und Bildebene 9, einen Flächenwert für die Pupillenobskuration und die xyz-Abmessungen des kleinsten Begrenzungs-Quaders, in dem die Spiegel M1 bis M7 der Projektionsoptik 7 untergebracht werden können.

Wellenlänge	13,5 nm
NA	0,55
ß_x	–4.80
ß_y	–7.50
CRA	5.1°
Etendue	9.44 mm²
Mittlerer Wellenfrontfehler RMS	13.20 mλ
Transmission	7.6 %
Position EP (x)	1850.66 mm
Position EP (y)	1377.42 mm
d_OIS	1243.60 mm
Arbeitsabstand	110 mm
Baulänge	2105.68 mm
Pupillenobskuration	15%
Begrenzungs-Quader	(832 × 1778 × 1471) mm

Tabelle zur Projektionsoptik 7 nach Fig. 2

Die x- und y-Werte für die Position der Eintrittspupille führen dazu, dass die Hauptstrahlen, ausgehend vom Objektfeld 4, hin zum Spiegel M1 konvergent verlaufen, wobei die Eintrittspupille im Abbildungsstrahlengang in etwa im Bereich des Spiegels M1 liegt.
Eine erste Zwischenbildebene liegt zwischen den Spiegeln M2 und M3, was zu kleinen Abmessungen eines Bündelquerschnitts im Bereich dieser GI-Spiegel führt. Eine weitere Pupillenebene liegt im Abbildungsstrahlengang zwischen den Spiegeln M3 und M4. Eine weitere Zwischenbildebene liegt im Abbildungsstrahlengang kurz nach der Reflexion am Spiegel M5, was einerseits zu kleinen Bündel-Querschnittsabmessungen im Bereich dieses dritten GI-Spiegels M5 führt und andererseits zu einem vergleichsweise kleinen Bündelquerschnitt im Bereich der Durchtrittsöffnung 17.
Der Objekt-Bild-Versatz d_OIS ist definiert als der Abstand zwischen einem Durchstoßpunkt einer Normalen N auf der Objektebene 5, die den zentralen Objektfeldpunkt durchtritt, durch die Bildebene 9 einerseits zum zentralen Bildfeldpunkt andererseits. Die Pupillenobskuration ist definiert als das Verhältnis der Fläche eines obskurierten Pupillenbereiches zur gesamten Pupillenfläche.
Die Projektionsoptik 7 hat eine x-Abmessung des Bildfeldes von 26 mm und eine y-Abmessung des Bildfeldes 8 von 1,2 mm.
Auch flächenmäßig ist der Spiegel M7 mit Abstand der größte Spiegel der Projektionsoptik 7. Der flächenmäßig zweitgrößte Spiegel, der GI-Spiegel M3, hat eine Fläche, die weniger als ein Drittel der Fläche des Spiegels M7 beträgt. Die Fläche des nächstgrößten Spiegels M2 ist etwa halb so groß wie diejenige des Spiegels M3. Alle anderen Spiegel M1 sowie M4 bis M6 haben eine Fläche ihrer Reflexionsfläche, die geringer ist als die Hälfte der Fläche des Spiegels M3.
Ein maximaler Einfallswinkel des Abbildungslichts 3 auf den NI-Spiegeln M1, M4, M6 und M7 beträgt höchstens 25°. Ein minimaler Einfallswinkel des Abbildungslichts 3 auf den GI-Spiegeln M2, M3 und M5 beträgt mindestens 75°.
Eine Abfolge der Spiegel M1 bis M7 hinsichtlich ihrer Wirkung als NI- bzw. GI-Spiegel ist: NI-GI-GI-NI-GI-NI-NI.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 10 beziehungsweise das Retikel und das Substrat beziehungsweise der Wafer 11 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 11 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 11 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2016/166080 A1 [0002, 0006]
WO 2016/188934 A1 [0002, 0052]
WO 2009/053023 A2 [0020]
WO 2015/014753 A1 [0039]
WO 2012/126867 A [0040]
DE 10155711 A [0040]
DE 102010029050 A1 [0043]
US 2007-0058269 A1 [0048]
US 2003/0012333 A1 [0053]

Claims

Abbildende Optik (7) für die Projektionslithographie – mit weniger als 8 Spiegeln (M1 bis M7) zur Führung von Abbildungslicht (3) von einem Objektfeld (4) in ein Bildfeld (8) längs eines Abbildungsstrahlengangs, – wobei höchstens drei (M2, M3, M5) der Spiegel (M1 bis M7) als GI-Spiegel zum streifenden Einfall des Abbildungslichts (3) ausgeführt sind.
Abbildende Optik nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch genau vier Spiegel (M1, M4, M6, M7), die als NI-Spiegel zum nichtstreifenden Einfall des Abbildungslichts (3) ausgeführt sind.
Abbildende Optik nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgende Abfolge der Spiegel (M1 bis M7) längs des Abbildungsstrahlengangs: NI-GI-GI-NI-GI-NI-NI.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der letzte Spiegel (M7) im Abbildungsstrahlengang eine Durchtrittsöffnung (17) aufweist, durch die das Abbildungslicht (3) hindurchgeführt wird.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen maximalen Einfallswinkel des Abbildungslichts (3) auf den NI-Spiegeln (M1, M4, M6, M7) von höchstens 25°.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen minimalen Einfallswinkel des Abbildungslichts (3) auf den GI-Spiegeln (M2, M3, M5) von mindestens 75°.
Optisches System – mit einer abbildenden Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, – mit einer Beleuchtungsoptik (6) zur Beleuchtung des Objektfeldes (4) mit Beleuchtungslicht (3) einer Lichtquelle (2).
Projektionsbelichtungsanlage mit einem optischen System nach Anspruch 7 und mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung des Beleuchtungslichts (3).
Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Retikels (10) und eines Wafers (11), – Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (10) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (11) mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8, – Erzeugen einer Mikro- beziehungsweise Nanostruktur auf dem Wafer (11).
Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 9.