DE102017212622A1

DE102017212622A1 - Measuring device for determining a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus

Info

Publication number: DE102017212622A1
Application number: DE102017212622.1A
Authority: DE
Inventors: Joachim Kalden; Florian Baumer
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2017-09-14
Also published as: DE102018212073A1

Abstract

Eine Messvorrichtung (31) dient zur Bestimmung einer räumlichen Lage eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Die Messvorrichtung hat mindestens zwei Referenzspiegel (34, 35). Diese sind im Beleuchtungslicht-Strahlengang angeordnet. Eine Position der Referenzspiegel (34, 35) relativ zu mindestens einer das Beleuchtungslicht (3) führenden Komponente (FF) einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage ist fixiert. Zur Messvorrichtung (31) gehört weiterhin mindestens ein Lagebestimmungsdetektor (37) zur Erfassung von Messlicht (33) mit einer Wellenlänge, die größer ist als 150 nm. Zur Erzeugung des Messlichts (33) dient eine Messlichtquelle (32). Letztere ist in einer Messposition so angeordnet, dass das Messlicht (33) über die mindestens zwei Referenzspiegel (34) hin zu dem mindestens einen Lagebestimmungsdetektor (37) geführt ist. Es resultiert eine Messvorrichtung, mit der eine räumliche Lage eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage auch dann sicher bestimmt werden kann, wenn eine das Beleuchtungslicht führende Komponente der Beleuchtungsoptik ausgetauscht werden muss.A measuring device (31) is used to determine a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus. The measuring device has at least two reference mirrors (34, 35). These are arranged in the illumination light beam path. A position of the reference mirrors (34, 35) relative to at least one component (FF) of an illumination optical unit of the projection exposure apparatus which guides the illumination light (3) is fixed. The measuring device (31) further includes at least one position-determining detector (37) for detecting measuring light (33) having a wavelength which is greater than 150 nm. A measuring light source (32) serves to generate the measuring light (33). The latter is arranged in a measuring position such that the measuring light (33) is guided over the at least two reference mirrors (34) towards the at least one position-determining detector (37). The result is a measuring device with which a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus can be reliably determined even when a component of the illumination optical system that leads the illumination light has to be replaced.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Bestimmung einer räumlichen Lage eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung einer räumlichen Lage eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Messvorrichtung und ein Verfahren zum Rekalibrieren einer räumlichen Lage eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Messvorrichtung, ein Beleuchtungssystem für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungsoptik und einer derartigen Messvorrichtung, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils und ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- beziehungsweise nanostrukturiertes Bauteil.The invention relates to a measuring device for determining a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus. Furthermore, the invention relates to a method for determining a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus with such a measuring device and a method for recalibrating a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus with such a measuring device, an illumination system for an EUV Projection exposure system with an illumination optical system and such a measuring device, a projection exposure system with such an illumination system, a method for producing a micro- or nanostructured component and a micro- or nanostructured component produced by this method.

Eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage ist bekannt aus der DE 10 2016 207 709 A1 . EUV-Projektionsbelichtungsanlagen beziehungsweise deren Komponenten sind weiterhin bekannt aus der DE 10 2009 045 096 A1 , der DE 10 2012 202 675 A1 und der DE 10 2012 218105 A1 .An EUV projection exposure system is known from the DE 10 2016 207 709 A1 , EUV projection exposure systems or their components are also known from the DE 10 2009 045 096 A1 , of the DE 10 2012 202 675 A1 and the DE 10 2012 218105 A1 ,

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die räumliche Lage eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage auch dann sicher zu bestimmen, wenn eine das Beleuchtungslicht führende Komponente einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage ausgetauscht werden muss.It is an object of the present invention to also reliably determine the spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus when a component of an illumination optical unit of the projection exposure apparatus that leads the illumination light has to be replaced.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Messvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a measuring device with the features specified in claim 1.

Über die Messvorrichtung lässt sich eine Soll-Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs bestimmen, welche nach einer Änderung von Beleuchtungsbedingungen der Projektionsbelichtungsanlage mit einer dann gemessenen Ist-Lage verglichen werden kann. Auf diese Weise lassen sich Änderungen einer räumlichen Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs bestimmen. Der Einsatz mindestens zweier Referenzspiegel führt dazu, dass mehrere und nach Möglichkeit voneinander unabhängige Lageinformationen erfassbar sind, aus denen Lagedifferenzen zwischen einer Soll- und einer Ist-Lage in mehreren Dimensionen bestimmt werden können. Beispielweise kann die räumliche Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs hinsichtlich eines vorgegebenen, vom Strahlengang zu durchtretenden Punktes und einer von diesem Punkt ausgehenden Richtung bestimmt werden. Zusätzlich können durch eine entsprechende Anordnung des Lagebestimmungsdetektors und/oder der Referenzspiegel noch weitere Lageinformationen gewonnen werden, beispielsweise die Lage eines Fokus des Beleuchtungslicht-Strahlengangs. Durch die Messvorrichtung kann beispielsweise nach einem Spiegeltausch ein im Projektionsbetrieb arbeitender Lagedetektor, der für das EUV-Beleuchtungslicht sensitiv ist, wieder kalibriert werden.A desired position of the illuminating light beam path can be determined via the measuring device, which can be compared with a then measured actual position after a change of illumination conditions of the projection exposure apparatus. In this way, changes in a spatial position of the illumination light beam path can be determined. The use of at least two reference mirrors leads to the fact that a plurality of positional information, which is possibly independent of one another, can be detected, from which position differences between a desired position and an actual position in several dimensions can be determined. For example, the spatial position of the illumination light beam path can be determined with regard to a predetermined point to be traveled by the beam path and a direction emanating from this point. In addition, by means of a corresponding arrangement of the position determination detector and / or the reference mirror, further position information can be obtained, for example the position of a focus of the illumination light beam path. By means of the measuring device, for example after a mirror exchange, a position detector operating in the projection mode, which is sensitive to the EUV illumination light, can be recalibrated.

Der Einsatz einer Messlichtquelle mit einer Messlicht-Wellenlänge, die größer ist als 150 nm und somit deutlich größer ist als die Wellenlänge des EUV-Beleuchtungslichts, erleichtert die Durchführung der Lagebestimmung. Es ist nicht erforderlich, Spiegeloberflächen von optischen Komponenten, die das EUV-Beleuchtungslicht führen, spezifisch an die Wellenlänge des Messlichts anzupassen. Die Messlicht-Wellenlänge kann im sichtbaren Spektralbereich (VIS) oder auch im nahen infraroten Spektralbereich (NIR) liegen.The use of a measuring light source with a measuring light wavelength that is greater than 150 nm and thus significantly larger than the wavelength of the EUV illumination light, facilitates the implementation of the orientation. It is not necessary to specifically adapt mirror surfaces of optical components carrying the EUV illumination light to the wavelength of the measurement light. The measuring light wavelength can be in the visible spectral range (VIS) or in the near infrared spectral range (NIR).

Eine Verlagerbarkeit der Messlichtquelle nach Anspruch 2 ermöglicht es, einen Strahlengang des Messlichts präzise mit dem Strahlengang des EUV-Beleuchtungslichts vor einer zu überwachenden optischen Komponente, die beispielweise getauscht werden soll, möglichst gut in Überdeckung zu bringen. Eine entsprechend präzise Lagebestimmung ist möglich. In der Messposition kann die Messlichtquelle im Beleuchtungslicht-Strahlengang liegen.A displaceability of the measuring light source according to claim 2 makes it possible to precisely match a beam path of the measuring light with the beam path of the EUV illumination light in front of an optical component to be monitored, which is to be exchanged, for example. A correspondingly precise position determination is possible. In the measuring position, the measuring light source may lie in the illumination light beam path.

Eine Anordnung nach Anspruch 3 ermöglicht es, die Messlichtquelle in der Messposition auch im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage zu belassen. Ein Abstand zwischen der Messlichtquelle in der Messposition und dem Beleuchtungslicht-Strahlengang kann geringer sein als das 25-fache eines 1/e²-Durchmessers einer Intensitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Strahlengangs in einem Beleuchtungslicht-Fokus senkrecht zu dessen Propagationsrichtung. Absolut kann der Abstand zwischen der Messlichtquelle in der Messposition und dem Beleuchtungslicht-Strahlengang kleiner sein als zehn Zentimeter, kann kleiner sein als fünf Zentimeter, kann kleiner sein als zwei Zentimeter und kann auch kleiner sein als ein Zentimeter.An arrangement according to claim 3 makes it possible to leave the measuring light source in the measuring position during operation of the projection exposure apparatus. A distance between the measurement light source in the measurement position and the illumination light beam path may be less than 25 times a 1 / e ² diameter of an intensity distribution of the illumination light beam path in an illumination light focus perpendicular to its propagation direction. In absolute terms, the distance between the measuring light source in the measuring position and the illumination light beam path may be less than ten centimeters, may be less than five centimeters, may be less than two centimeters and may be less than one centimeter.

Eine Anordnung der Messlichtquelle in der Messposition nach Anspruch 4 ermöglicht es, die Messlichtquelle in der Messposition räumlich sehr nahe an den Beleuchtungslicht-Fokus zu rücken oder alternativ die Messlichtquelle in der Messposition genau in den Beleuchtungslicht-Fokus zu setzen. Als Beleuchtungslicht-Fokus, in dem die Messlichtquelle in der Messposition angeordnet werden kann, kann ein Zwischenfokus direkt im Strahlengang nach einem Kollektor für das EUV-Beleuchtungslicht gewählt werden. Es können dann diejenigen optischen Komponenten, die das Beleuchtungslicht unmittelbar nach dem Kollektor führen, mithilfe der Messvorrichtung hinsichtlich ihrer Beleuchtungslicht-Führung überwacht werden.An arrangement of the measurement light source in the measurement position according to claim 4 makes it possible to move the measurement light source in the measurement position spatially very close to the illumination light focus or alternatively to set the measurement light source in the measurement position exactly in the illumination light focus. As illumination light focus, in which the measurement light source can be arranged in the measurement position, an intermediate focus can be selected directly in the beam path after a collector for the EUV illumination light. It can then those optical components that lead the illumination light immediately after the collector, using the Measuring device are monitored with regard to their illumination light guide.

Eine Anordnung des Lagebestimmungsdetektors nach Anspruch 5 ist platzsparend. Der EUV-Beleuchtungsdetektor kann zur Überwachung beziehungsweise zu einer in-situ-Lagebestimmung des Beleuchtungslicht-Strahlengangs während der Projektionsbelichtung dienen. Alternativ zu einer Anordnung des Lagebestimmungsdetektors der Messvorrichtung am Ort eines derartigen EUV-Beleuchtungsdetektors können der Lagebestimmungsdetektor einerseits und der EUV-Beleuchtungsdetektor andererseits beabstandet zueinander angeordnet sein. Eine solche Variante kann insbesondere dann gewählt werden, wenn auch die Messlichtquelle in der Messposition beabstandet zum Beleuchtungslicht-Strahlengang angeordnet ist. In einem solchen Fall kann Messlicht einerseits und das EUV-Beleuchtungslicht andererseits über die gleichen Referenzspiegel geführt werden, ohne dass eine Verlagerung der Referenzspiegel und/oder von Komponenten der Messvorrichtung erforderlich ist.An arrangement of the position-determining detector according to claim 5 is space-saving. The EUV illumination detector can serve for monitoring or for an in-situ position determination of the illumination light beam path during the projection exposure. Alternatively to an arrangement of the position-determining detector of the measuring device at the location of such an EUV illumination detector, the position-determining detector on the one hand and the EUV illumination detector on the other hand can be arranged at a distance from one another. Such a variant can be selected, in particular, if the measuring light source is also arranged in the measuring position at a distance from the illumination light beam path. In such a case, measurement light on the one hand and the EUV illumination light on the other hand can be guided over the same reference mirror, without a relocation of the reference mirror and / or components of the measuring device is required.

Bei einer Ausgestaltung der Referenzspiegel nach Anspruch 6 können diese gleichzeitig zur in-situ-Lagebestimmung des Beleuchtungslicht-Strahlengangs genutzt werden. Es kann dabei ein EUV-Beleuchtungsdetektor im Zusammenhang mit Gitterstrukturen auf einem EUV-Kollektor genutzt werden, wie zum Beispiel in der DE 10 2016 207709 A1 beschrieben.In an embodiment of the reference mirror according to claim 6, these can be used simultaneously for in-situ position determination of the illumination light beam path. An EUV illumination detector can be used in conjunction with grating structures on an EUV collector, such as in the DE 10 2016 207709 A1 described.

Ein verlagerbarer Lagebestimmungsdetektor nach Anspruch 7 ermöglicht eine Anordnung des Lagebestimmungsdetektors auch direkt im Strahlengang des Beleuchtungslichts, soweit eine Lagebestimmung mit der Messvorrichtung erfolgen soll.A displaceable position determination detector according to claim 7 allows an arrangement of the position determination detector also directly in the beam path of the illumination light, as far as a position determination with the measuring device is to take place.

Eine Ausführung der Referenzspiegel nach Anspruch 8 ist kompakt und effizient.An embodiment of the reference mirrors according to claim 8 is compact and efficient.

Die Vorteile eines Bestimmungsverfahrens nach Anspruch 9 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Messvorrichtung bereits erläutert wurden.The advantages of a determination method according to claim 9 correspond to those which have already been explained above with reference to the measuring device according to the invention.

Mit Hilfe eines Rekalibrierungsverfahrens nach Anspruch 10 lässt sich eine räumliche Lage eines getauschten Spiegels so nachjustieren, dass diese der Lage des ursprünglich vor dem Tausch vorhandenen Spiegels möglichst gut entspricht. Die Aktor-Ansteuerung kann in einem Regelbetrieb und insbesondere im Rahmen einer Closed-Loop-Regelung erfolgen.With the aid of a recalibration method according to claim 10, a spatial position of a replaced mirror can be readjusted so that it corresponds as well as possible to the position of the mirror originally present prior to replacement. The actuator control can be done in a controlled operation and in particular in the context of a closed-loop control.

Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 11, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 und eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Messvorrichtung und das erfindungsgemäße Bestimmungsverfahren sowie das erfindungsgemäße Rekalibrierungsverfahren bereits erläutert wurden. Das Beleuchtungssystem kann eine Projektionsoptik zur Abbildung des Objektfeldes in ein Bildfeld aufweisen, in dem ein Substrat anordenbar ist. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lichtquelle aufweisen. Das Lagebestimmungsverfahren oder das Rekalibrierungsverfahren, welches vorstehend erläutert wurde, kann im Zuge des Herstellungsverfahrens zum Einsatz kommen.The advantages of a lighting system according to claim 11, a projection exposure apparatus according to claim 13, a manufacturing method according to claim 14 and a micro- or nanostructured component according to claim 15 correspond to those already explained above with reference to the measuring device according to the invention and the determination method according to the invention and the recalibration method according to the invention were. The illumination system can have projection optics for imaging the object field into an image field in which a substrate can be arranged. The projection exposure apparatus may comprise an EUV light source. The orientation method or recalibration method described above may be used in the course of the manufacturing process.

Hergestellt werden kann mit einer Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.Can be produced with a projection exposure system, in particular a semiconductor device, such as a memory chip.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:

1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie; 1 schematically a projection exposure system for EUV microlithography;

2 Details einer Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage im Umfeld eines EUV-Kollektors zur Führung von EUV-Beleuchtungslicht von einem Plasma-Quellbereich hin zu einem Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage, wobei der EUV-Kollektor in einem Meridionalschnitt dargstellt ist; 2 Details of a light source of the projection exposure apparatus in the vicinity of an EUV collector for guiding EUV illumination light from a plasma source region to a field facet mirror of an illumination optical system of the projection exposure apparatus, wherein the EUV collector is shown in a meridional section;

3 im Detail eine Führung von Messlicht in einer Messvorrichtung zur Bestimmung einer räumlichen Lage eines Strahlengangs des EUV-Beleuchtungslichts zwischen einem im Strahlengang nach dem Plasma-Quellbereich liegenden Zwischenfokus, im Bereich des Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik nach 1; 3 in detail, a guide of measuring light in a measuring device for determining a spatial position of a beam path of the EUV illumination light between a lying in the beam path to the plasma source area intermediate focus, in the field facet mirror of the illumination optical system 1 ;

4 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Rekalibrieren der räumlichen Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs mit der Messvorrichtung nach 3; und 4 a flowchart of a method for recalibrating the spatial position of the illumination light beam path with the measuring device according to 3 ; and

5 in einer zu 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Messvorrichtung zur Bestimmung der räumlichen Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs im Bereich des Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik. 5 in one too 3 a similar embodiment, a further embodiment of a measuring device for determining the spatial position of the illumination light beam path in the field facet mirror of the illumination optical system.

Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht bzw. Abbildungslicht 3, die nachfolgend noch weiter erläutert wird. 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. Das Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 wird nachfolgend auch als EUV-Nutzlicht bezeichnet. A projection exposure machine 1 for microlithography has a light source 2 for illumination light or imaging light 3 , which will be explained further below. At the light source 2 it is an EUV light source, the light in a wavelength range, for example between 5 nm and 30 nm, in particular between 5 nm and 15 nm, generated. The illumination or imaging light 3 is also referred to below as EUV Nutzlicht.

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. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 1 äußerst schematisch dargestellt.At the light source 2 it may in particular be a light source with a wavelength of 13.5 nm or a light source with a wavelength of 6.9 nm. Other EUV wavelengths are possible. A beam path of the illumination light 3 is in the 1 shown very schematically.

Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 von der Lichtquelle 2 hin zu einem Objektfeld 4 in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Letztere umfasst einen in der 1 stark schematisch dargestellten Feldfacettenspiegel FF und einen im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nachfolgenden, ebenfalls stark schematische dargestellten Pupillenfacettenspiegel PF. Zwischen dem Pupillenfacettenspiegel PF, der in einer Pupillenebene 6a der Beleuchtungsoptik angeordnet ist, und dem Objektfeld 4 ist ein feldformender Spiegel 6b für streifenden Einfall (GI-Spiegel, grazing incidence Spiegel) im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 angeordnet. Ein derartiger GI-Spiegel 6b ist nicht zwingend.For guiding the illumination light 3 from the light source 2 towards an object field 4 in an object plane 5 serves a lighting optics 6 , The latter includes one in the 1 strongly schematically illustrated field facet mirror FF and one in the beam path of the illumination light 3 following, also highly schematic pupil facet mirror PF shown. Between the pupil facet mirror PF, which is in a pupil plane 6a the illumination optics is arranged, and the object field 4 is a field-shaping mirror 6b for grazing incidence (GI mirror, grazing incidence mirror) in the beam path of the illumination light 3 arranged. Such a GI mirror 6b is not mandatory.

Nicht näher dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels PF sind Teil einer Übertragungsoptik, die ebenfalls nicht dargestellte Feldfacetten des Feldfacettenspiegels FF einander überlagernd in das Objektfeld 4 überführen und insbesondere abbilden. Für den Feldfacettenspiegel FF einerseits und den Pupillenfacettenspiegel PF andererseits kann eine Ausführung genutzt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt ist. Eine derartige Beleuchtungsoptik ist beispielsweise bekannt aus der DE 10 2009 045 096 A1 .Pupil facets of the pupil facet mirror PF, which are not shown in greater detail, are part of a transmission optics, the field facets of the field facet mirror FF, likewise not shown, overlap one another in the object field 4 transfer and in particular map. For the field facet mirror FF on the one hand and the pupil facet mirror PF on the other hand, an embodiment known from the prior art can be used. Such illumination optics is known, for example from the DE 10 2009 045 096 A1 ,

Mit einer Projektionsoptik bzw. abbildenden Optik 7 wird das Objektfeld 4 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9 mit einem vorgegebenen Verkleinerungsmaßstab abgebildet. Hierfür einsetzbare Projektionsoptiken sind beispielweise bekannt aus der DE 10 2012 202 675 A1 .With a projection optics or imaging optics 7 becomes the object field 4 in a picture field 8th in an image plane 9 mapped with a given reduction scale. For this purpose usable projection optics are known for example from the DE 10 2012 202 675 A1 ,

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 in der 1 nach links und die z-Richtung in der 1 nach oben. Die Objektebene 5 verläuft parallel zur xy-Ebene.To facilitate the description of the projection exposure apparatus 1 as well as the different versions of the projection optics 7 in the drawing, a Cartesian xyz coordinate system is given, from which the respective positional relationship of the components shown in the figures results. In the 1 the x-direction is perpendicular to the plane of the drawing. The y-direction runs in the 1 to the left and the z direction in the 1 up. The object plane 5 runs parallel to the xy plane.

Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 sind rechteckförmig. Alternativ ist es auch möglich, das Objektfeld 4 und Bildfeld 8 gebogen bzw. gekrümmt, also insbesondere teilringförmig 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. The object field 4 and the picture box 8th are rectangular. Alternatively, it is also possible to use the object field 4 and picture box 8th curved or curved, so in particular perform part-ring. The object field 4 and the picture box 8th have an xy aspect ratio greater than 1 , The object field 4 thus has a longer object field dimension in the x direction and a shorter object field dimension in the y direction. These object field dimensions run along the field coordinates x and y.

Für die Projektionsoptik 7 kann eines der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiele eingesetzt werden. 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. For the projection optics 7 can be used one of the known from the prior art embodiments. Here, one is shown with the object field 4 coincident section of a reflection mask 10 , which is also called reticle. The reticle 10 is from a reticle holder 10a carried. The reticle holder 10a is powered by a reticle displacement drive 10b relocated.

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- bzw. Substratverlagerungsantrieb 12a verlagert. The picture through the projection optics 7 takes place on the surface of a substrate 11 in the form of a wafer made by a substrate holder 12 will be carried. The substrate holder 12 is from a wafer or substrate displacement drive 12a relocated.

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.In the 1 is schematically between the reticle 10 and the projection optics 7 an incoming into this bundle of rays 13 of the illumination light 3 and between the projection optics 7 and the substrate 11 one from the projection optics 7 leaking radiation beam 14 of the illumination light 3 shown. An image field-side numerical aperture (NA) of the projection optics 7 is in the 1 not reproduced to scale.

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.The projection exposure machine 1 is the scanner type. Both the reticle 10 as well as the substrate 11 be during operation of the projection exposure system 1 scanned in the y direction. Also a stepper type of the projection exposure system 1 in which between individual exposures of the substrate 11 a gradual shift of the reticle 10 and the substrate 11 in the y-direction is possible. These displacements are synchronized with each other by appropriate control of the displacement drives 10b and 12a ,

2 zeigt Details der Lichtquelle 2. 2 shows details of the light source 2 ,

Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine LPP-Quelle (laser produced plasma, lasererzeugtes Plasma). Zur Plasmaerzeugung werden Zinn-Tröpfchen 15 von einem Zinn-Tröpfchengenerator 16 als kontinuierliche Tröpfchenabfolge erzeugt. Eine Flugbahn der Zinn-Tröpfchen 15 verläuft quer zu einer Hauptstrahlrichtung 17 des EUV-Nutzlichts 3, die nachfolgend auch als optische Achse bezeichnet ist. Die Zinn-Tröpfchen 15 fliegen dabei frei zwischen dem Zinn-Tröpfchengenerator 16 und einem Zinn-Fänger 18, wobei sie einen Plasma-Quellbereich 19 durchtreten. Vom Plasma-Quellbereich 19 wird das EUV-Nutzlicht 3 emittiert. Im Plasma-Quellbereich 19 wird das dort ankommende Zinn-Tröpfchen 15 mit Pumplicht 20 einer Pumplichtquelle 21 beaufschlagt. Bei der Pumplichtquelle 21 kann es sich um eine Infrarot-Laserquelle in Form beispielsweise eines CO₂-Lasers handeln. Auch eine andere IR-Laserquelle ist möglich, insbesondere ein Festkörperlaser, beispielsweise ein Nd:YAG-Laser.At the light source 2 it is a source of LPP (laser produced plasma). For plasma generation, tin droplets 15 from a tin droplet generator 16 generated as a continuous droplet sequence. A trajectory of tin droplets 15 runs transversely to a main radiation direction 17 of the EUV utility light 3 , which is also referred to as optical axis below. The tin droplets 15 fly freely between the tin droplet generator 16 and a tin catcher 18 , where they have a plasma source area 19 pass. From the plasma source area 19 will that EUV useful light 3 emitted. In the plasma source area 19 becomes the incoming tin droplet there 15 with pump light 20 a pumping light source 21 applied. At the pump light source 21 it may be an infrared laser source in the form of, for example, a CO ₂ laser. Another IR laser source is possible, in particular a solid-state laser, for example a Nd: YAG laser.

Das Pumplicht 20 wird über einen Spiegel 22, bei dem es sich um einen geregelt verkippbaren Spiegel handeln kann, und über eine Fokussierlinse 23 in den Plasma-Quellbereich 19 überführt. Durch die Pumplichtbeaufschlagung wird aus dem im Plasma-Quellbereich 19 ankommenden Zinn-Tröpfchen 15 ein das EUV-Nutzlicht 3 emittierendes Plasma erzeugt. Ein Strahlengang des EUV-Nutzlichts 3 ist in der 2 zwischen dem Plasma-Quellbereich 19 und dem Feldfacettenspiegel FF dargestellt, soweit das EUV-Nutzlicht von einem Kollektorspiegel 24 reflektiert wird, der nachfolgend auch als EUV-Kollektor 24 bezeichnet ist. Ein Grundkörper des EUV-Kollektors 24 ist rotationssymmetrisch zur optischen Achse 17 ausgeführt. Der Grundkörper des EUV-Kollektors 24 kann aus Aluminium gefertigt sein. Alternative Materialien für diesen Grundkörper sind Kupfer, Legierungen mit dem Bestandteil Kupfer und/oder Aluminium, pulvermetallurgisch hergestellte Legierungen von Kupfer und Aluminiumoxid oder auch Silizium, Siliziumcarbid, Silizium-infiltriertes Siliziumcarbid (SiSiC) oder gesintertes Siliziumcarbid (SSiC). Der Grundkörper kann auch aus einem anderen keramischen Material hergestellt sein.The pump light 20 will be over a mirror 22 , which may be a controlled tiltable mirror, and a focusing lens 23 in the plasma source area 19 transferred. Due to the pump light exposure is from the plasma source area 19 incoming tin droplets 15 a the EUV Nutzlicht 3 generates emitting plasma. A beam path of the EUV utility light 3 is in the 2 between the plasma source area 19 and the field facet mirror FF, as far as the EUV useful light from a collector mirror 24 subsequently also referred to as EUV collector 24 is designated. A main body of the EUV collector 24 is rotationally symmetric to the optical axis 17 executed. The body of the EUV collector 24 can be made of aluminum. Alternative materials for this main body are copper, alloys with the component copper and / or aluminum, powder metallurgy produced alloys of copper and aluminum oxide or even silicon, silicon carbide, silicon-infiltrated silicon carbide (SiSiC) or sintered silicon carbide (SSiC). The base body can also be made of a different ceramic material.

Der EUV-Kollektor 24 hat eine zentrale Durchtrittsöffnung 25 für das über die Fokussierlinse 23 hin zum Plasma-Quellbereich 19 fokussierte Pumplicht 20. Der Kollektor 24 ist als Ellipsoidspiegel ausgeführt und überführt das vom Plasma-Quellbereich 19, der in einem Ellipsoidbrennpunkt angeordnet ist, emittierte EUV-Nutzlicht 3 in einen Zwischenfokus 26 des EUV-Nutzlichts 3, der im anderen Ellipsoidbrennpunkt des Kollektors 24 angeordnet ist. Bei dem Zwischenfokus 26 handelt es sich um einen Beleuchtungslicht-Fokus.The EUV collector 24 has a central opening 25 for that via the focusing lens 23 towards the plasma source area 19 focused pump light 20 , The collector 24 is designed as an ellipsoid mirror and transfers this from the plasma source area 19 , which is located at an ellipsoid focal point, emitted EUV Nutzlicht 3 into an intermediate focus 26 of the EUV utility light 3 , in the other ellipsoidal focal point of the collector 24 is arranged. At the intermediate focus 26 it is an illumination light focus.

Der Feldfacettenspiegel FF ist im Strahlengang des EUV-Nutzlichts 3 nach dem Zwischenfokus 26 im Bereich eines Fernfeldes 26a des EUV-Nutzlichts 3 angeordnet.The field facet mirror FF is in the beam path of the EUV useful light 3 after the intermediate focus 26 in the range of a far field 26a of the EUV utility light 3 arranged.

Der EUV-Kollektor 24 und weitere Komponenten der Lichtquelle 2, bei denen es sich um den Zinn-Tröpfchengenerator 16, den Zinn-Fänger 18 und um die Fokussierlinse 23 handeln kann, sind in einem Vakuumgehäuse 27 angeordnet. Im Bereich des Zwischenfokus 26 hat das Vakuumgehäuse 27 eine Durchtrittsöffnung 28. Im Bereich eines Eintritts des Pumplichts 20 in das Vakuumgehäuse 27 hat letzteres ein Pumplicht-Eintrittsfenster 29.The EUV collector 24 and other components of the light source 2 , which is the tin droplet generator 16 , the tin catcher 18 and the focusing lens 23 can act, are in a vacuum housing 27 arranged. In the area of the intermediate focus 26 has the vacuum housing 27 a passage opening 28 , In the area of an entrance of the pump light 20 in the vacuum housing 27 the latter has a pump light entry window 29 ,

Eine in der 3 dargestellte Messvorrichtung 31 dient zur Bestimmung einer räumlichen Lage eines Strahlengangs des Beleuchtungslichts 3 der Beleuchtungslichtanlage 1. Der Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 3 gestrichelt angedeutet.One in the 3 illustrated measuring device 31 serves to determine a spatial position of a beam path of the illumination light 3 the illumination light system 1 , The beam path of the illumination light 3 is in the 3 indicated by dashed lines.

Die Messvorrichtung 31 hat eine Messlichtquelle 32 zur Erzeugung von Messlicht 33. Das erzeugte Messlicht 33 liegt bei der Ausführung nach 3 unterteilt in zwei Messlicht-Bündel 33a, 33b vor, die von der Messlichtquelle 32 ausgehen. Die Messlichtquelle 32 ist in der 3 in einer Messposition dargestellt, in der die Messlichtquelle 32 im Zwischenfokus 26 des Beleuchtungslicht-Strahlengangs nach 2 angeordnet ist. Bei dem Messlicht 33 handelt es sich um Licht mit einer Wellenlänge, die größer ist als 150 nm, beispielsweise um sichtbares Licht (VIS) oder um Licht aus dem nahen Infrarot (NIR). Bei der Messlichtquelle kann es sich um eine LED oder um eine Laserdiode handeln.The measuring device 31 has a measuring light source 32 for generating measuring light 33 , The generated measuring light 33 lies behind in the execution 3 divided into two measuring light bundles 33a . 33b in front of the measuring light source 32 out. The measuring light source 32 is in the 3 shown in a measuring position in which the measuring light source 32 in the intermediate focus 26 of the illumination light beam path 2 is arranged. With the measuring light 33 it is light with a wavelength that is greater than 150 nm, for example visible light (VIS) or near-infrared (NIR) light. The measuring light source may be an LED or a laser diode.

Die Messlichtquelle 32 ist zwischen einer in der 3 nicht dargestellten Neutralposition außerhalb des Beleuchtungslicht-Strahlengangs und der Messposition verlagerbar.The measuring light source 32 is between one in the 3 not shown neutral position outside the illumination light beam path and the measurement position displaced.

Die Messvorrichtung 31 hat weiterhin zwei Referenzspiegel 34, 35. Bei der Ausführung nach 3 sind die Referenzspiegel 34, 35 als Spiegelfacetten des Feldfacettenspiegels FF ausgeführt. Bei den Referenzspiegeln 34, 35 kann es sich um Feldfacetten des Feldfacettenspiegels FF handeln. Die Referenzspiegel 34, 35 werden von einem Träger 36 des Feldfacettenspiegels FF getragen.The measuring device 31 still has two reference levels 34 . 35 , In the execution after 3 are the reference levels 34 . 35 as mirror facets of the field facet mirror FF. At the reference levels 34 . 35 they can be field facets of the field facet mirror FF. The reference levels 34 . 35 be from a carrier 36 of the field facet mirror FF.

Eine Position der Referenzspiegel 34, 35 ist relativ zum Feldfacettenspiegel FF, also relativ zu einer das Beleuchtungslicht 3 führenden Komponente der Beleuchtungsoptik 6 der Projektionsbelichtungsanlage 1, fixiert.A position of the reference mirror 34 . 35 is relative to the field facet mirror FF, that is relative to one of the illumination light 3 leading component of the illumination optics 6 the projection exposure system 1 , fixed.

Teil der Messvorrichtung 31 ist weiterhin ein Lagebestimmungsdetektor 37. Letzterer dient zur Erfassung des Messlichts 33. Das Messlicht-Bündel 33a wird über den Referenzspiegel 34 zu einer Sensor-Einheit 37a des Lagebestimmungsdetektors 37 geführt. Das Messlicht-Bündel 33b wird über den Referenzspiegel 35 hin zu einer weiteren Sensor-Einheit 37b des Lagebestimmungsdetektors 37 geführt. Die beiden Sensor-Einheiten 37a, 37b können voneinander beabstandet ausgeführt sein.Part of the measuring device 31 is also a position detector 37 , The latter serves to detect the measuring light 33 , The measuring light bundle 33a is above the reference level 34 to a sensor unit 37a of the location detector 37 guided. The measuring light bundle 33b is above the reference level 35 towards another sensor unit 37b of the location detector 37 guided. The two sensor units 37a . 37b can be made spaced apart.

Der Lagebestimmungsdetektors 37 ist bei der Messvorrichtung 31 am Ort eines für EUV-Wellenlängen sensitiven EUV-Beleuchtungsdetektors 38 angeordnet. Letzterer ist in einer Anordnungsebene 39a angeordnet.The location detector 37 is at the measuring device 31 at the location of an EUV wavelength-sensitive EUV illumination detector 38 arranged. The latter is in an arrangement level 39a arranged.

Der Lagebestimmungsdetektor 37 ist in der 3 in einer Erfassungsposition zur Erfassung des Messlichts 33 dargestellt. Zwischen dieser Erfassungsposition und einer in der Zeichnung nicht dargestellten Neuralposition außerhalb eines Messlicht-Strahlengangs ist der Lagebestimmungsdetektor 37 verlagerbar. The location detector 37 is in the 3 in a detection position for detecting the measuring light 33 shown. Between this detection position and a neural position not shown in the drawing outside of a measuring light beam path is the position determination detector 37 displaced.

Zur Rekalibrierung einer räumlichen Lage des Strahlengangs des Beleuchtungslichts 3 mit der Messvorrichtung 31 wird folgendermaßen vorgegangen:
Zunächst wird die räumliche Lage des Strahlengangs des Beleuchtungslichts 3 mit der Messvorrichtung 31 bestimmt. Hierzu wird die Messlichtquelle 32 in die Messposition verbracht und mit Hilfe der Sensoreinheiten 37a, 37b des Lagebestimmungsdetektors 37 werden die Auftreffpunkte der Messlicht-Bündel 33a, 33b erfasst.For recalibration of a spatial position of the beam path of the illumination light 3 with the measuring device 31 the procedure is as follows:
First, the spatial position of the beam path of the illumination light 3 with the measuring device 31 certainly. For this the measuring light source becomes 32 spent in the measuring position and with the help of the sensor units 37a . 37b of the location detector 37 become the impingement points of the measuring light bundles 33a . 33b detected.

Bei den Sensor-Einheiten 37a, 37b kann es sich um ortsauflösende Sensoren, in Form beispielweise eines positionssensitiven Detektors (position sensitive detector, PSD) handeln. Ein solcher ortsauflösender Sensor kann sowohl für das Messlicht 33 als auch für das Beleuchtungslicht 3 sensitiv sein. Hierzu kann der ortsauflösende Sensor einen Fluoreszenz-Konverter aufweisen. Ein derartiger Fluoreszenz-Konverter kann als Beschichtung auf dem ortsauflösenden Sensor angeordnet sein. Bei den ortsauflösenden Sensoren kann es sich auch beispielsweise um CCD- oder CMOS-Sensoren oder um Quadranten-Detektoren handeln.At the sensor units 37a . 37b they may be spatially resolving sensors, in the form of, for example, a position sensitive detector (PSD). Such a spatially resolving sensor can be used both for the measuring light 33 as well as for the illumination light 3 be sensitive. For this purpose, the spatially resolving sensor can have a fluorescence converter. Such a fluorescence converter can be arranged as a coating on the spatially resolving sensor. The spatially resolving sensors can also be, for example, CCD or CMOS sensors or quadrant detectors.

Diese gemessene räumliche Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs wird als Soll-Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs bestimmt und vom Lagebestimmungsdetektor 37 über eine nicht dargestellte Signalverbindung hin zu einer zentralen Steuereinheit 39 (vgl. 1) übermittelt.This measured spatial position of the illumination light beam path is determined as a desired position of the illumination light beam path and the position determination detector 37 via a signal connection, not shown, to a central control unit 39 (see. 1 ) transmitted.

Anschließend wird ein Spiegel der Beleuchtungsoptik getauscht, über den sowohl das Messlicht 33 als auch das Beleuchtungslicht 3 geführt wird. Bei der Ausführung nach 3 wird also der Spiegelträger 36 getauscht, der sowohl die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels FF als auch die Referenzspiegel 34, 35 trägt. Ein solcher Tausch kann beispielsweise aufgrund einer Kontamination des Feldfacettenspiegels FF notwendig werden.Subsequently, a mirror of the illumination optics is exchanged, via which both the measuring light 33 as well as the illumination light 3 to be led. In the execution after 3 becomes the mirror carrier 36 which exchanges both the field facets of the field facet mirror FF and the reference mirrors 34 . 35 wearing. Such an exchange may, for example, become necessary due to contamination of the field facet mirror FF.

Nach dem Spiegeltausch wird erneut die räumliche Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs mit der Messvorrichtung 31 gemessen. Hierzu wird bestimmt, wo die beiden nun von den getauschten Referenzspiegeln 34, 35 geführten Messlichtbündel 33a, 33b auf den Lagebestimmungsdetektor 37 und insbesondere auf die Sensor-Einheiten 37a, 37b auftreffen. Hieraus wird eine Ist-Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs nach dem Spiegeltausch bestimmt.After the mirror exchange, the spatial position of the illumination light beam path with the measuring device is again 31 measured. For this purpose, it is determined where the two now of the exchanged reference levels 34 . 35 guided measuring light beam 33a . 33b on the orientation detector 37 and in particular to the sensor units 37a . 37b incident. From this, an actual position of the illumination light beam path is determined after mirror replacement.

Die Ist-Lage wird wiederum der zentralen Steuereinrichtung 39 übermittelt. Nach Durchführung des Lagebestimmungsverfahrens wird eine Lagedifferenz aus der Ist-Lage und der Soll-Lage in der zentralen Steuereinrichtung 39 bestimmt.The actual position is in turn the central control device 39 transmitted. After carrying out the position determination method, a position difference of the actual position and the desired position in the central control device 39 certainly.

Abhängig von der bestimmten Lagedifferenz wird nachfolgend mit der zentralen Steuereinrichtung 39 mindestens ein Aktor (vgl. Aktor 40 in 3) angesteuert, der mit dem Spiegelträger 36 des getauschten Spiegels in mechanischer Wirkverbindung steht. Mit dem Aktor 40 kann der Spiegelträger 36 in mindestens einen translatorischen und/oder rotatorischen Freiheitsgrad verlagert werden. Die Ansteuerung des Aktors 40 erfolgt, überwacht durch den Lagebestimmungsdetektor 37 so, dass die Lagedifferenz zwischen der Soll-Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs und der jeweils vom Lagebestimmungsdetektor 37 ermittelten Ist-Lage bis zum Erreichen einer tolerierbaren Differenz reduziert ist. Die Reduzierung der Lagedifferenz kann, indem der Lagebestimmungsdetektor 37 ein Feedback-Signal an die zentrale Steuereinrichtung 39 liefert, geregelt und insbesondere im Rahmen einer Closed-Loop-Regelung erfolgen.Depending on the determined position difference is subsequently with the central control device 39 at least one actor (see actor 40 in 3 ), which is connected to the mirror carrier 36 the exchanged mirror is in mechanical operative connection. With the actor 40 can the mirror carrier 36 be shifted into at least one translational and / or rotational degree of freedom. The activation of the actuator 40 is done, monitored by the attitude detector 37 such that the position difference between the desired position of the illumination light beam path and the respective position determination detector 37 determined actual position is reduced until reaching a tolerable difference. The reduction of the position difference can be done by the position determination detector 37 a feedback signal to the central controller 39 supplied, regulated and in particular in the context of a closed-loop control done.

4 zeigt Verfahrensschritte eines derartigen Rekalibrierungsverfahrens unter Einsatz der Messvorrichtung 31. 4 shows process steps of such a recalibration method using the measuring device 31 ,

In einem Betriebsschritt 41 erfolgt ein Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 41 und des EUV-Beleuchtungsdetektors 38 vor einem Spiegeltausch.In one step 41 an operation of the projection exposure system takes place 41 and the EUV lighting detector 38 in front of a mirror exchange.

In einem Ausbauschritt 42 wird der EUV-Beleuchtungsdetektor 38 ausgebaut.In a build-up step 42 becomes the EUV lighting detector 38 expanded.

In einem Einbauschritt 43 werden die Messlichtquelle 32 und der Lagebestimmungsdetektor 37 in ihre jeweilige Messposition verbracht, also eingebaut.In a fitting step 43 become the measuring light source 32 and the attitude determination detector 37 spent in their respective measurement position, so installed.

In einem Messschritt 44 erfolgt dann die Messung der räumlichen Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs zur Bestimmung von dessen Soll-Lage.In a measuring step 44 then takes the measurement of the spatial position of the illumination light beam path for determining its desired position.

In einem weiteren Ausbauschritt 45 wird dann der Spiegelträger 36 mit dem Feldfacettenspiegel FF und den beiden Referenzspiegeln 34, 35 ausgebaut.In a further expansion step 45 then becomes the mirror carrier 36 with the field facet mirror FF and the two reference mirrors 34 . 35 expanded.

In einem Einbauschritt 46 erfolgt dann der Einbau eines Tauschspiegelträgers mit dem Tausch-Feldfacettenspiegel sowie mit den Tausch-Referenzspiegeln 34, 35. Die beiden Schritte 45 und 46 stellen also den Spiegeltausch dar.In a fitting step 46 then the installation of a Tauschspiegelträgers done with the exchange field facet mirror and the exchange reference mirrors 34 . 35 , The two steps 45 and 46 represent the mirror exchange.

In einem weiteren Messschritt 47 erfolgt dann die Messung der räumlichen Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs zur Bestimmung von dessen Ist-Lage. In a further measuring step 47 Then, the measurement of the spatial position of the illumination light beam path to determine its actual position.

In einem weiteren Ausbauschritt 48 werden dann die Messlichtquelle 32 und der Lagebestimmungsdetektor 37 wieder in deren Neutralposition außerhalb des Beleuchtungslicht-Strahlengangs verbracht.In a further expansion step 48 then become the measuring light source 32 and the attitude determination detector 37 returned to its neutral position outside the illumination light beam path.

In einem weiteren Einbauschritt 49 erfolgt dann wiederum der Einbau des EUV-Beleuchtungsdetektors 38.In another installation step 49 then again the installation of the EUV lighting detector 38 ,

Es kann dann in einem Betriebsschritt 50 wiederum der Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach dem Spiegeltausch erfolgen.It can then be in one step 50 again the operation of the projection exposure system 1 after the mirror exchange.

Soweit eine Abweichung zwischen der Ist-Lage, die im Messschritt 44 gemessen wurde, und der Soll-Lage, die im ersten Messschritt 44 gemessen wurde, festgestellt wurde, erfolgt die Bestimmung der Lagedifferenz und die Aktor-Ansteuerung abhängig von der Lagedifferenz, wie vorstehend erläutert.As far as a deviation between the actual position, in the measuring step 44 was measured, and the target position in the first measuring step 44 was measured, it is determined, the determination of the position difference and the actuator control depends on the position difference, as explained above.

Anhand der 5 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Messvorrichtung 51 beschrieben, die anstelle der Messvorrichtung 31 nach 3 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 3 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 5 is a further embodiment of a measuring device below 51 described in place of the measuring device 31 to 3 can be used. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 4 and in particular with reference to 3 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.

Bei der Messvorrichtung 51 ist die Messlichtquelle 32 nicht im Beleuchtungslicht-Strahlengang, sondern in der Messposition nahe beabstandet zum Beleuchtungslicht-Strahlengang angeordnet. Zwischen dem Zwischenfokus 26 und der Messlichtquelle 32 liegt also ein Abstand A vor, bei dem es sich um weniger als das 25-fache eines 1/e²-Durchmessers einer Intensitätsverteilung des Beleuchtungs-Strahlengangs im Zwischenfokus 26 handeln kann. Absolut kann der Abstand A kleiner sein als zehn Zentimeter.At the measuring device 51 is the measuring light source 32 not in the illumination light beam path, but arranged in the measurement position closely spaced from the illumination light beam path. Between the intermediate focus 26 and the measuring light source 32 So there is a distance A, which is less than 25 times a 1 / e ² diameter of an intensity distribution of the illumination beam path in the intermediate focus 26 can act. Absolutely, the distance A can be less than ten inches.

Der Referenzspiegel 34 führt einerseits ein Beleuchtungslicht-Bündel 3a vom Zwischenfokus 26 hin zu einer EUV-Sensoreinheit 38a des EUV-Beleuchtungsdetektors 38 und andererseits das Messlicht-Bündel 33a von der Messlichtquelle 32 hin zur Sensoreinheit 37a des Lagebestimmungsdetektors 37. Der Referenzspiegel 35 führt einerseits ein Beleuchtungslicht-Bündel 3b vom Zwischenfokus 26 hin zu einer EUV-Sensoreinheit 38b des EUV-Beleuchtungsdetektors 38 und andererseits ein Messlicht-Bündel 33b von der Messlichtquelle 32 hin zur Sensoreinheit 37b des Lagebestimmungsdetektors 37.The reference mirror 34 on the one hand leads a lighting light bundle 3a from the intermediate focus 26 towards an EUV sensor unit 38a of the EUV lighting detector 38 and on the other hand, the measuring light bundle 33a from the measuring light source 32 towards the sensor unit 37a of the location detector 37 , The reference mirror 35 on the one hand leads a lighting light bundle 3b from the intermediate focus 26 towards an EUV sensor unit 38b of the EUV lighting detector 38 and on the other hand, a measuring light bundle 33b from the measuring light source 32 towards the sensor unit 37b of the location detector 37 ,

Sowohl die Messlichtquelle 32 als auch der Lagebestimmungsdetektor 37 können bei der Messvorrichtung 51 im Projektionsbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 in ihrer jeweiligen Messposition nach 5 verbleiben.Both the measuring light source 32 as well as the orientation detector 37 can at the measuring device 51 in the projection mode of the projection exposure apparatus 1 in their respective measuring position 5 remain.

Das Messlicht 33 kann im Beleuchtungslicht-Strahlengang auch über zusätzliche und/oder andere Komponenten der Beleuchtungsoptik 6 und/oder der Projektionsoptik 7 geführt werden. Je nach dem, über welche der Komponenten der Beleuchtungsoptik 6 und/oder der Positionsoptik 7 das Messlicht 33 zusätzlich zum Beleuchtungslicht 3 geführt ist, kann eine Rekalibrierung der räumlichen Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs im Zusammenhang mit einem gegebenenfalls notwendig werdenden Tausch dieser Komponente der Beleuchtungsoptik und/oder der Projektionsoptik durchgeführt werden. The measuring light 33 can in the illumination light beam path via additional and / or other components of the illumination optics 6 and / or the projection optics 7 be guided. Depending on which of the components of the illumination optics 6 and / or the positional optics 7 the measuring light 33 in addition to the illumination light 3 is performed, a recalibration of the spatial position of the illumination light beam path in connection with an optionally necessary replacement of this component of the illumination optics and / or the projection optics can be performed.

Die Messvorrichtung 51 kann während des Projektionsbelichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage 1 aktiv bleiben und hierüber eine aktive Nachregelung der räumlichen Lage des Beleuchtungslicht-Strahlengangs herbeiführen.The measuring device 51 can during the projection exposure mode of the projection exposure machine 1 remain active and bring about an active readjustment of the spatial position of the illumination light beam path.

Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 10 bzw. das Retikel und das Substrat bzw. 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 Bauteil erzeugt.The projection exposure apparatus is used to produce a microstructured or nanostructured component 1 used as follows: First, the reflection mask 10 or the reticle and the substrate or the wafer 11 provided. Subsequently, a structure on the reticle 10 on a photosensitive layer of the wafer 11 using the projection exposure system 1 projected. By developing the photosensitive layer, a micro or nanostructure is then formed on the wafer 11 and thus generates the component.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102009045096 A1 [0002, 0027]
DE 102012202675 A1 [0002, 0028]
DE 102012218105 A1 [0002]

Claims

Measuring device ( 31 ; 51 ) for determining a spatial position of an illuminating light beam path of an EUV projection exposure apparatus ( 1 ), - with at least two reference mirrors ( 34 . 35 ), - which are arranged in the illumination light beam path and / or - whose position relative to at least one of the illumination light ( 3 ) leading component (FF) of a lighting optical system ( 6 ) of the projection exposure apparatus ( 1 ), - with at least one position-determining detector ( 37 ) for detecting measuring light ( 33 ) with a wavelength greater than 150 nm, - with a measuring light source ( 32 ) for generating the measuring light ( 33 ), the measuring light source ( 32 ) is arranged in a measuring position such that the measuring light ( 33 ) via the at least two reference mirrors ( 34 . 35 ) to the at least one position determining detector ( 37 ) is guided.

Measuring device according to claim 1, characterized in that the measuring light source ( 32 ) is displaceable between a neutral position outside the illumination light beam path and the measurement position.

Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring light source ( 32 ) is arranged in the measurement position closely spaced to the illumination light beam path.

Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measuring light source ( 32 ) in the measuring position in the region of an illuminating light focus ( 26 ) is arranged.

Measuring device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the position-determining detector ( 37 ) at the location of an EUV wavelength-sensitive EUV illumination detector ( 38 ) is arranged.

Measuring device according to claim 5, characterized in that the reference mirrors ( 34 . 35 ) for guiding illumination light ( 3 ) to the EUV illumination detector ( 38 ) are executed.

Measuring device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the position-determining detector ( 37 ) between a neutral position outside a measuring light beam path and a detection position for detecting the measuring light ( 33 ) is displaceable.

Measuring device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reference mirrors ( 34 . 35 ) as mirror facets of a facet mirror (FF, PF) of the illumination optics ( 6 ) of the projection exposure apparatus ( 1 ) are executed.

Method for determining a spatial position of an illuminating light beam path of an EUV projection exposure apparatus ( 1 ) with a measuring device ( 31 ; 51 ) according to one of claims 1 to 8 and comprising the following steps: measuring the spatial position of the illuminating light beam path of the EUV projection exposure apparatus ( 1 ) with the measuring device ( 31 ; 51 ) for determining a desired position of the illumination light beam path, - exchanging a mirror (FF) of the illumination optical system ( 6 ) over which both the measuring light ( 33 ) as well as the illumination light ( 3 ), - re-measuring the spatial position of the illuminating light beam path of the EUV projection exposure apparatus ( 1 ) with the measuring device ( 31 ; 51 ) for determining an actual position of the illumination light beam path.

Method for recalibrating a spatial position of an illuminating light beam path of an EUV projection exposure apparatus ( 1 ) with a measuring device ( 31 ; 51 ) according to one of claims 1 to 8 and comprising the following steps: - performing a determination method according to claim 9, - determining a position difference from the actual position and the desired position of the illumination light beam path, - driving at least one actuator ( 40 ) a component of the illumination optics ( 6 ) depending on the determined position difference to reduce the position difference.

Illumination system for an EUV projection exposure apparatus ( 1 ) with an illumination optics ( 6 ) for illuminating an object field ( 4 ), in which an object to be imaged ( 10 ) and a measuring device ( 31 ; 51 ) according to one of claims 1 to 8.

Illumination system according to Claim 11, characterized by projection optics ( 7 ) for mapping the object field ( 4 ) in an image field ( 8th ), in which a substrate ( 11 ) can be arranged.

Projection exposure apparatus ( 1 ) with an illumination system according to claim 11 or 12 and with an EUV light source ( 2 ).

Process for the production of a structured component with the following process steps: - Provision of a reticle ( 10 ) and a wafer ( 11 ), - projecting a structure on the reticle ( 10 ) on a photosensitive layer of the wafer ( 11 ) using the projection exposure apparatus according to claim 13, - generating a microstructure or nanostructure on the wafer ( 11 ).

A structured component produced by a method according to claim 14.