DE102018200179A1 - Method for controlling an illumination dose of illumination of an object field of a projection exposure apparatus and projection exposure apparatus for carrying out the method - Google Patents

Method for controlling an illumination dose of illumination of an object field of a projection exposure apparatus and projection exposure apparatus for carrying out the method Download PDF

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Abstract

Bei der Regelung einer Beleuchtungsdosis einer Beleuchtung eines Objektfeldes einer Projektionsbelichtungsanlage, in dem ein auf ein Substrat abzubildendes Objekt anordenbar ist, wird folgendermaßen vorgegangen: Zunächst wird eine Verteilung von Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit von einem Beleuchtungswinkel (Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung) an mindestens einem Objektfeldpunkt gemessen (44). Dann wird ein Fernfeld der Beleuchtung aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung rekonstruiert (45). Ein Fernfeld-Einfluss des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis und ein Ist-Dosiswert der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss werden ermittelt (46). Anschließend wird ein Dosisparameter der Projektionsbelichtungsanlage abhängig von der Differenz des ermittelten Ist-Dosiswertes von einem vorgegebenen Soll-Dosiswert der Beleuchtungsdosis gesteuert (47). Es resultiert ein Regelungsverfahren, bei dem eine Beleuchtungsdosis mit sehr geringer Dosisschwankung geregelt werden kann.In the regulation of an illumination dose of illumination of an object field of a projection exposure apparatus in which an object to be imaged on a substrate can be arranged, the procedure is as follows: First, a distribution of illumination intensities as a function of an illumination angle (intensity / illumination angle distribution) at at least one object field point measured (44). Then, a far field of the illumination is reconstructed from the result of measuring the intensity / illumination angle distribution (45). A far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose and an actual dose value of the illumination dose from the determined far-field influence are determined (46). Subsequently, a dose parameter of the projection exposure apparatus is controlled (47) as a function of the difference of the determined actual dose value from a predetermined desired dose value of the illumination dose. The result is a control method in which a lighting dose can be controlled with very little dose fluctuation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Beleuchtungsdosis einer Beleuchtung eines Objektfeldes einer Projektionsbelichtungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit Hilfe einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem solchen Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.The invention relates to a method for controlling a lighting dose of illumination of an object field of a projection exposure apparatus. Furthermore, the invention relates to a projection exposure apparatus, with which the method can be carried out, to a method for producing a microstructured or nanostructured component with the aid of such a projection exposure apparatus and to a microstructured or nanostructured component produced by such a method.

Eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der US 2011/0001947 A1 , der WO 2009/132 756 A1 , der WO 2009/100 856 A1 sowie aus der US 6 438 199 B1 und der US 6 658 084 B2 . Verschiedene Verfahren zur Vermessung von Beleuchtungsparametern derartiger Projektionsbelichtungsanlagen sind bekannt aus der DE 10 2008 011 501 A1 , der WO 2014/000 763 A1 , aus der DE 10 2014 223 326 A1 und aus der DE 10 2011 078 224 A1 .An illumination optics of the type mentioned is known from the US 2011/0001947 A1 , of the WO 2009/132756 A1 , of the WO 2009/100 856 A1 as well as from the US Pat. No. 6,438,199 B1 and the US Pat. No. 6,658,084 B2 , Various methods for measuring illumination parameters of such projection exposure apparatus are known from the DE 10 2008 011 501 A1 , of the WO 2014/000763 A1 , from the DE 10 2014 223 326 A1 and from the DE 10 2011 078 224 A1 ,

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Regelungsverfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuverfolgen, dass eine Beleuchtungsdosis mit einer sehr geringen Dosisschwankung geregelt werden kann.It is an object of the present invention to follow a control method of the type mentioned above such that a lighting dose can be regulated with a very small dose fluctuation.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Regelungsverfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a control method with the features specified in claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass über eine Messung einer Verteilung von Beleuchtungsintensitäten über Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also über die Vermessung von Pupillendaten, an verschiedenen Feldpunkten, eine Fernfeld-Rekonstruktion möglich ist. Der Objektfeld-Beleuchtungswinkel ist der Winkel, unter dem ein betrachteter Einzelstrahl bzw. ein Teilbündel von Beleuchtungslicht zu einer Normalen auf das Objektfeld einfällt. Eine derartige Fernfeld-Rekonstruktion kann Aufschluss geben über das individuelle Fernfeld, welches von der Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage erzeugt wird. Es wurde erkannt, dass die Abweichungen, die ein derartiges individuelles Fernfeld regelmäßig von einem idealen Fernfeld hat und die über den Messschritt des Regelverfahrens der Messung zugänglich sind, einen wesentlichen Beitrag zu Dosisfehlern liefern können. Insbesondere kann eine sich auf das individuelle Fernfeld auswirkende Kollektor-Verunreinigung erfasst werden. Erfindungsgemäß können Dosisschwankungen auf Werte von deutlich unterhalb 10 % reduziert werden. Ein Beispiel für einen anzusteuernden Dosisparameter ist eine Scangeschwindigkeit eines Objektes durch das Objektfeld. Auch Lichtquellenparameter oder andere beleuchtungsoptische Parameter, beispielsweise die Öffnungsweise eines Scanschlitzes, können beeinflusst werden. Die Verteilung der Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit vom Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also die Intensität-/Beleuchtungswinkel-Verteilung, kann an mindestens zwei voneinander beabstandeten Objektfeldpunkten gemessen werden. Dies erhöht den Informationsgehalt einer entsprechenden Pupillenmessung im Bereich des Objektfeldes. Der Abstand zwischen den beiden Objektfeldpunkten, an denen diese Pupillenmessung stattfindet, kann im Bereich von mindestens 25 %, mindestens 40 %, mindestens 50 %, mindestens 60 %, mindestens 70 % oder auch mindestens 80 % einer typischen Objektfelderstreckung liegen. Die Messung der Beleuchtungsintensitätsverteilung abhängig vom Objektfeld-Beleuchtungswinkel kann auch an mehr als zwei voneinander beabstandeten Objektfeldpunkten erfolgen. Alternativ oder zusätzlich zu einer Fernfeld-Rekonstruktion kann das Fernfeld auch einer direkten Sensormessung zugänglich gemacht werden. Hierzu können Sensoranordnungen herangezogen werden, die beispielsweise beschrieben sind in der DE 10 2011 081 914 A1 . Anstelle der dort beschriebenen Auskoppelfacetten können auch FernfeldSensoren in der Anordnungsebene eines Feldfacettenspiegels, z. B. zwischen Feldfacetten des Feldfacettenspiegels, angeordnet sein. Zusätzlich zu einem Dosiswert kann auch eine Homogenität einer Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung vermessen werden. Eine hierbei bestimmte Messgröße kann die Uniformität einer scanintegrierten Gesamtenergie, gemessen senkrecht zur Scanrichtung über das Objektfeld sein. Dieser Uniformitätswert ist beschrieben in der WO 2009/132 756 A1 , der EP 0 952 491 A2 und den dort beschriebenen Referenzen. Über das Regelungsverfahren lässt sich also eine Beleuchtungsdosis und/oder eine Uniformität einer Objektfeldbeleuchtung in Abhängigkeit von Sensormessungen und/oder Rekonstruktions-/Ermittlungsverfahren nachführen. Entsprechendes gilt für eine Verteilung von Objekt-Beleuchtungswinkeln über das Objektfeld, die ebenfalls anhand von Messergebnissen oder Rekonstruktions-/Ermittlungsverfahren bestimmt und hin zu Vorgabewerten nachgeführt werden kann.According to the invention, it has been recognized that remote field reconstruction is possible by measuring a distribution of illumination intensities over object field illumination angles, that is to say via the measurement of pupil data, at different field points. The object field illumination angle is the angle at which a considered individual beam or a sub-beam of illumination light to a normal incident on the object field. Such a far-field reconstruction can provide information about the individual far field, which is generated by the light source of the projection exposure system. It has been found that the deviations which such an individual far field regularly has from an ideal far field and which are accessible to measurement via the measuring step of the control method, can make a significant contribution to dose errors. In particular, a collector contamination affecting the individual far field can be detected. According to the invention, dose fluctuations can be reduced to values well below 10%. An example of a dose parameter to be controlled is a scanning speed of an object through the object field. Also, light source parameters or other illumination optical parameters, such as the opening of a scan slot, can be influenced. The distribution of the illumination intensities as a function of the object field illumination angle, that is to say the intensity / illumination angle distribution, can be measured at at least two spaced-apart object field points. This increases the information content of a corresponding pupil measurement in the area of the object field. The distance between the two object field points at which this pupil measurement takes place can be in the range of at least 25%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70% or even at least 80% of a typical object field extension. The measurement of the illumination intensity distribution as a function of the object field illumination angle can also take place at more than two object field points spaced apart from one another. As an alternative or in addition to a far field reconstruction, the far field can also be made accessible to a direct sensor measurement. For this purpose, sensor arrangements can be used, which are described for example in the DE 10 2011 081 914 A1 , Instead of the decoupling facets described there, far-field sensors in the plane of arrangement of a field facet mirror, eg. B. between field facets of Feldfacettenspiegels be arranged. In addition to a dose value, it is also possible to measure a homogeneity of an intensity distribution of the object field illumination. A measured variable determined in this case can be the uniformity of a scan-integrated total energy measured perpendicular to the scan direction via the object field. This uniformity value is described in the WO 2009/132756 A1 , of the EP 0 952 491 A2 and the references described there. The control method can thus be used to track an illumination dose and / or a uniformity of an object field illumination as a function of sensor measurements and / or reconstruction / determination methods. The same applies to a distribution of object illumination angles over the object field, which can likewise be determined on the basis of measurement results or reconstruction / determination methods and tracked back to standard values.

Ein zusätzlicher Messschritt nach Anspruch 2 erhöht die Regelungsgenauigkeit, da zudem zusätzliche Intensitätsdaten am Objektfeldrand berücksichtigt werden können. Die vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten können mit dem vorgegebenen Soll-Dosiswert übereinstimmen oder können zu diesem beitragen. Über eine derartige Messung kann ein Rückschluss auf die jeweilige Belichtungssituation bzw. das jeweilige Beleuchtungssetting erfolgen. Diese Information kann mit derjenigen verknüpft werden, die über die Fernfeld-Rekonstruktion erhalten wurde.An additional measurement step according to claim 2 increases the control accuracy, since in addition additional intensity data can be taken into account at the edge of the object field. The predetermined target illumination intensities may coincide with or contribute to the predetermined target dose value. Such a measurement can be used to draw conclusions about the respective exposure situation or the respective illumination setting. This information can be linked to that obtained via far-field reconstruction.

Gemäß Anspruch 3 kann auch das jeweilige Beleuchtungssetting, also die Soll-Beleuchtungswinkel-Verteilung, bei der Vorgabe der Soll-Beleuchtungsintensitäten herangezogen werden, was die Regelung nochmals verbessert. According to claim 3, the respective illumination setting, ie the desired illumination angle distribution, can also be used in the specification of the desired illumination intensities, which further improves the control.

Entsprechendes gilt für das Verfahren nach Anspruch 4.The same applies to the method according to claim 4.

Mit dem zusätzlichen Messschritt nach Anspruch 5 können zusätzliche Quell-Einflüsse auf die Beleuchtungsdosis bei der Regelung berücksichtigt werden. Auch die Ergebnisse dieses Messschritts könnten mit denjenigen der sonstigen Messung beim Regelungsverfahren verknüpft werden.With the additional measurement step according to claim 5 additional source influences on the illumination dose can be taken into account in the scheme. The results of this measuring step could also be linked with those of the other measurement in the regulatory procedure.

Eine Gewichtung nach Anspruch 6 verbessert das Regelungsverfahren nochmals. A weighting according to claim 6 improves the control method again.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Projektionsbelichtungsanlage zu schaffen, mit der ein entsprechendes Regelungsverfahren durchführbar ist.A further object of the invention is to provide a projection exposure apparatus with which a corresponding control method can be carried out.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Projektionsbelichtungsanlage mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a projection exposure system with the features specified in claim 7.

Die Pupillen-Sensoreinrichtung kann im Bereich des Objektfeldes und/oder im Bereich des Bildfeldes angeordnet sein. Die Beleuchtungsoptik kann einen Facettenspiegel mit gesteuert kippbaren Facetten aufweisen. Der Objekthalter der Projektionsbelichtungsanlage kann gesteuert angetrieben verlagerbar sein. Hierüber kann die Scangeschwindigkeit des Objektes durch das Objektfeld vorgegeben werden.The pupil sensor device can be arranged in the region of the object field and / or in the region of the image field. The illumination optics can have a facet mirror with controlled tiltable facets. The object holder of the projection exposure apparatus can be controlled driven displaced. By means of this, the scanning speed of the object can be predetermined by the object field.

Die Vorteile einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage entsprechen denen, die unter Bezugnahme auf das Regelungsverfahren bereits erläutert wurden.The advantages of such a projection exposure apparatus correspond to those which have already been explained with reference to the control method.

Alternativ oder zusätzlich zur Rekonstruktion des Fernfeldes kann das Rechenmodul auch Sensordaten heranziehen, mit denen das Fernfeld direkt vermessen wurde.Alternatively or in addition to the reconstruction of the far field, the computing module can also use sensor data with which the far field was measured directly.

Eine Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8 erlaubt die Durchführung des Regelungsverfahrens nach Anspruch 2.A projection exposure apparatus according to claim 8 allows the implementation of the control method according to claim 2.

Die Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9 erlaubt die Durchführung des Regelungsverfahrens nach Anspruch 5.The projection exposure apparatus according to claim 9 allows the implementation of the control method according to claim 5.

Die Vorteile eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 10 sowie eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 11 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Regelungsverfahren bzw. auf die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage bereits erläutert wurden.The advantages of a production method according to claim 10 and of a microstructured or nanostructured component according to claim 11 correspond to those which have already been explained above with reference to the regulation method according to the invention or to the projection exposure apparatus according to the invention.

Das Bauteil kann mit extrem hoher Strukturauflösung hergestellt sein. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Halbleiterchip mit extrem hoher Integrations- bzw. Speicherdichte hergestellt werden.The component can be manufactured with extremely high structural resolution. In this way, for example, a semiconductor chip with extremely high integration or storage density can be produced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

  • 1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie;
  • 2 eine Aufsicht auf einen Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mehrzahl von Facettenriegeln, die jeweils eine Mehrzahl von den jeweiligen Facettenriegeln zugehörigen, bogenförmigen Feldfacetten aufweisen;
  • 3 eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels mit rechteckigen Feldfacetten;
  • 4 eine Aufsicht auf einen Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik;
  • 5 schematisch ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Regelung einer Beleuchtungsdosis einer Beleuchtung eines Objektfeldes der Projektionsbelichtungsanlage; und
  • 6 schematisch und perspektivisch eine Anordnung von Sensoren einer Quellintensitäts-Sensoreinrichtung bei einer alternativen Ausführung einer Kollektor-Gestaltung zum Sammeln von EUV-Strahlung einer Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage; und
  • 7 eine Aufsicht auf ein Beleuchtungsfeld der Projektionsbelichtungsanlage mit einer Anordnung zweier in einer Feldebene angeordneten Sensoren einer Feldintensitäts-Sensoreinrichtung, dargestellt am Beispiel eines rechteckigen Objektfeldes.
Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:
  • 1 schematically a meridional section through a projection exposure system for EUV projection lithography;
  • 2 a plan view of a field facet mirror of an illumination optical system of the projection exposure apparatus with a plurality of facet bars, each having a plurality of arcuate field facets associated with the respective facet bars;
  • 3 a further embodiment of a field facet mirror with rectangular field facets;
  • 4 a plan view of a pupil facet mirror of the illumination optics;
  • 5 schematically a flowchart of a method for controlling a lighting dose of illumination of an object field of the projection exposure system; and
  • 6 schematically and in perspective an arrangement of sensors of a source intensity sensor device in an alternative embodiment of a collector design for collecting EUV radiation of a light source of the projection exposure apparatus; and
  • 7 a plan view of an illumination field of the projection exposure system with an array of two arranged in a field plane sensors of a field intensity sensor device, shown using the example of a rectangular object field.

1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie. Zur Projektionsbelichtungsanlage 1 gehört eine Licht- bzw. Strahlungsquelle 2. Ein Beleuchtungssystem 3 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines mit einem Objektfeld 5 zusammenfallenden Beleuchtungsfeldes in einer Objektebene 6. Das Beleuchtungsfeld kann auch größer sein als das Objektfeld 5. Belichtet wird hierbei ein Objekt in Form eines im Objektfeld 5 angeordneten Retikels 7, das von einem Objekt- bzw. Retikelhalter 8 gehalten ist. Das Retikel 7 wird auch als Lithografiemaske bezeichnet. Der Objekthalter 8 ist über einen Objektverlagerungsantrieb 9 längs einer Objekt-Verlagerungsrichtung verlagerbar. Eine stark schematisch dargestellte Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 synchronisiert zum Objekthalter 8 parallel zur Objekt-Verlagerungsrichtung verlagerbar. 1 schematically shows in a meridional section a projection exposure apparatus 1 for microlithography. To the projection exposure system 1 belongs to a light or radiation source 2 , A lighting system 3 the projection exposure system 1 has a lighting look 4 to expose one with an object field 5 coincident illumination field in an object plane 6 , The illumination field can also be larger than the object field 5 , An object in the form of an object field is exposed in this case 5 arranged reticle 7 that of an object or reticle holder 8th is held. The reticle 7 is also called lithography mask. The object holder 8 is via an object displacement drive 9 along an object Displacement direction relocatable. A highly schematically represented projection optics 10 serves to represent the object field 5 in a picture field 11 in an image plane 12 , A structure is shown on the reticle 7 on a photosensitive layer in the area of the image field 11 in the picture plane 12 arranged wafers 13 , The wafer 13 is from a wafer holder 14 held. The wafer holder 14 is via a wafer displacement drive 15 synchronized to the object holder 8th displaceable parallel to the object displacement direction.

Bei der Strahlungsquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, insbesondere um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser-produced plasma) handeln. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6 859 515 B2 und den dort angegebenen Referenzen. EUV-Strahlung 16, die von der Strahlungsquelle 2 ausgeht, insbesondere das das Objektfeld 5 beleuchtende Nutz-Beleuchtungslicht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 17 propagiert die EUV-Strahlung 16 durch eine Zwischenfokusebene 18, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 19 trifft. Der Feldfacettenspiegel 19 ist ein erster Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Feldfacettenspiegel 19 hat eine Mehrzahl von reflektierenden Feldfacetten, die in der 1 nicht dargestellt ist. Der Feldfacettenspiegel 19 ist in einem Fernfeld in einer Fernfeldebene 19a angeordnet. Diese Fernfeldebene 19a fällt mit einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 4 zusammen, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist.At the radiation source 2 it is an EUV radiation source with an emitted useful radiation in the range between 5 nm and 30 nm. It can be a plasma source, in particular an LPP source (plasma generation by laser, laser-produced plasma). Information about such a radiation source is the expert, for example from the US 6,859,515 B2 and the references given there. EUV radiation 16 coming from the radiation source 2 goes out, in particular the object field 5 Lighting utility lighting light, is from a collector 17 bundled. A corresponding collector is from the EP 1 225 481 A known. After the collector 17 propagates the EUV radiation 16 through an intermediate focus level 18 before moving to a field facet mirror 19 meets. The field facet mirror 19 is a first facet mirror of the illumination optics 4 , The field facet mirror 19 has a plurality of reflective field facets included in the 1 not shown. The field facet mirror 19 is arranged in a far field in a far-field plane 19a. This remote field level 19a coincides with a field plane of the illumination optics 4 together, to the object level 6 is optically conjugated.

Die EUV-Strahlung 16 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet.The EUV radiation 16 is hereinafter also referred to as illumination light or as imaging light.

Nach dem Feldfacettenspiegel 19 wird die EUV-Strahlung 16 von einem Pupillenfacettenspiegel 20 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist ein zweiter Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Zwischenfokusebene 18 und zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 und der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist oder mit dieser Pupillenebene zusammenfällt. Der Pupillenfacettenspiegel 20 hat eine Mehrzahl von reflektierenden Pupillenfacetten, die in der 1 nicht dargestellt sind. Mit Hilfe der Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 20 und einer insbesondere nachfolgenden abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 21 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 22, 23 und 24 werden die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 einander überlagernd in das Objektfeld 5 abgebildet. Je nach Ausgestaltung der abbildenden optischen Baugruppe können Spiegel, über die die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 einander überlagernd in das Objektfeld 5 abgebildet werden, auch im Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 zwischen dem Feldfacettenspiegel 19 und dem Pupillenfacettenspiegel 20 angeordnet sein. Grundsätzlich kann bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik auch mindestens ein das Beleuchtungslicht 16 führender Spiegel im Strahlengang vor dem Feldfacettenspiegel 19 angeordnet sein.After the field facet mirror 19 becomes the EUV radiation 16 from a pupil facet mirror 20 reflected. The pupil facet mirror 20 is a second facet mirror of the illumination optics 4 , The pupil facet mirror 20 is in a pupil plane of the illumination optics 4 arranged to the Zwischenfokusebene 18 and to a pupil plane of the illumination optics 4 and the projection optics 10 is optically conjugated or coincides with this pupil plane. The pupil facet mirror 20 has a plurality of reflective pupil facets included in the 1 are not shown. With the help of the pupil facets of the pupil facet mirror 20 and a particular subsequent optical imaging assembly in the form of a transmission optics 21 with mirrors in the order of the beam path 22 . 23 and 24 become the field facets of the field facet mirror 19 overlapping each other in the object field 5 displayed. Depending on the design of the imaging optical assembly, mirrors may be used to mirror the field facets of the field facet mirror 19 overlapping each other in the object field 5 be imaged, even in the beam path of the illumination light 16 between the field facet mirror 19 and the pupil facet mirror 20 be arranged. In principle, in a further embodiment of the illumination optical system, at least one of the illumination light 16 leading mirror in the beam path in front of the field facet mirror 19 be arranged.

Der letzte Spiegel 24 der Übertragungsoptik 21 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel“). Je nach Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann auf die Übertragungsoptik 21 auch gänzlich oder teilweise verzichtet werden.The last mirror 24 the transmission optics 21 is a grazing incidence mirror. Depending on the design of the illumination optics 4 can on the transmission optics 21 be completely or partially omitted.

Eine zentrale Steuereinrichtung 24a steht unter anderem mit Kipp-Aktoren für die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 in Signalverbindung.A central control device 24a stands among other things with tilt actuators for the field facets of the field facet mirror 19 in signal connection.

Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der 1 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als globales Koordinatensystem für die Beschreibung der Lageverhältnisse von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts und parallel zur Verlagerungsrichtung des Objekthalters 8 und des Waferhalters 14. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten, also senkrecht zur Objektebene 6 und zur Bildebene 12.To facilitate the description of positional relationships is in the 1 a Cartesian xyz coordinate system as a global coordinate system for the description of the positional relationships of components of the projection exposure apparatus 1 between the object plane 6 and the picture plane 12 located. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane into this. The y-axis runs in the 1 to the right and parallel to the direction of displacement of the object holder 8th and the wafer holder 14 , The z-axis runs in the 1 down, that is perpendicular to the object plane 6 and to the picture plane 12 ,

Die x-Dimension über das Objektfeld 5 bzw. das Bildfeld 11 wird auch als Feldhöhe oder Feldbreite bezeichnet. Die Objektverlagerungsrichtung verläuft parallel zur y-Achse. Eine typische Erstreckung des Objektfeldes 5 in der x-Richtung beträgt 100 mm.The x-dimension over the object field 5 or the image field 11 is also referred to as field height or field width. The object displacement direction is parallel to the y-axis. A typical extension of the object field 5 in the x-direction is 100 mm.

Lokale kartesische xyz-Koordinatensysteme, die in den 2 bis 4 gezeigt werden, sind jeweils den dort gezeigten Einzelkomponenten zugeordnet, wobei gilt, dass eine Reflexionsfläche dieser Einzelkomponente von der xy-Ebene dieses lokalen Koordinatensystems aufgespannt wird, so dass die lokale z-Achse eine Normale auf diese Reflexionsfläche darstellt. Die x-Koordinate des jeweiligen lokalen Koordinatensystems verläuft regelmäßig parallel oder nahezu parallel zur x-Achse des globalen kartesischen Koordinatensystems der 1.Local Cartesian xyz coordinate systems used in the 2 to 4 are shown are each associated with the individual components shown there, with the proviso that a reflection surface of this single component is spanned by the xy plane of this local coordinate system, so that the local z-axis represents a normal to this reflection surface. The x-coordinate of the respective local coordinate system runs regularly parallel or nearly parallel to the x-axis of the global Cartesian coordinate system of the 1 ,

Die 2 zeigt ein Beispiel einer Facettenanordnung für den Feldfacettenspiegel 19. Jede der dort dargestellten Feldfacetten 25 kann als Einzelspiegel-Gruppe aus einer Mehrzahl von Einzelspiegeln aufgebaut sein, wie beispielsweise aus der WO 2009/100 856 A1 bekannt. Jeweils eine der Einzelspiegel-Gruppen hat dann die Funktion einer Facette eines Feldfacettenspiegels, wie dieser beispielsweise in der US 6 438 199 B1 oder der US 6 658 084 B2 offenbart ist.The 2 shows an example of a facet arrangement for the field facet mirror 19 , Each of the field facets displayed there 25 can be constructed as a single-mirror group of a plurality of individual mirrors, such as from of the WO 2009/100 856 A1 known. In each case one of the individual mirror groups then has the function of a facet of a field facet mirror, as this example in the US Pat. No. 6,438,199 B1 or the US Pat. No. 6,658,084 B2 is disclosed.

Der Feldfacettenspiegel 19 hat eine Vielzahl gebogen ausgeführter Feldfacetten 25. Diese sind gruppenweise in Feldfacetten-Blöcken 26, die auch als Facettenriegel bezeichnet sind, auf einem Feldfacetten-Träger 27 angeordnet. Insgesamt hat der Feldfacettenspiegel 19 nach 2 26 Facettenriegel 26, in denen bis zu zehn der Feldfacetten 25 gruppenweise zusammenfassen. Je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 19 kann die Anzahl der Feldfacetten 25 pro Facettenriegel 26 im Bereich zwischen 2 und 50 und insbesondere im Bereich zwischen 5 und 20, beispielsweise im Bereich von 10, liegen.The field facet mirror 19 has a variety of curved executed field facets 25 , These are in groups in field facet blocks 26 , also referred to as facet latches, on a field facet carrier 27 arranged. Overall, the field facet mirror has 19 to 2 26 faceted bars 26 in which up to ten of the field facets 25 group together. Depending on the design of the field facet mirror 19, the number of field facets 25 per facet bar 26 in the range between 2 and 50 and in particular in the range between 5 and 20, for example in the range of 10, lie.

3 zeigt einen alternativen Feldfacettenspiegel 19, der anstelle des Feldfacettenspiegels 19 nach 2 zum Einsatz kommen kann. Der Feldfacettenspiegel 19 nach 3 hat rechteckige Feldfacetten 25, die wiederum gruppenweise in Facettenriegeln 26 angeordnet sind. 3 shows an alternative field facet mirror 19 instead of the field facet mirror 19 to 2 can be used. The field facet mirror 19 to 3 has rectangular field facets 25 , which in turn are arranged in groups in Facettenriegeln 26.

Insgesamt können mehr als 300 Feldfacetten 25 beim Feldfacettenspiegel 19 vorhanden sein.In total, more than 300 field facets 25 at the field facet mirror 19 to be available.

4 zeigt schematisch eine Aufsicht auf den Pupillenfacettenspiegel 20. Pupillenfacetten 30 des Pupillenfacettenspiegels 20 sind im Bereich einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet. Die Anzahl der Pupillenfacetten 30 ist in der Realität sehr viel größer als in der 4 dargestellt. In der Realität ist die Anzahl der Pupillenfacetten 30 größer als die Anzahl der Feldfacetten 25 des Feldfacetten-Spiegels 19 und ist z. B. ein Mehrfaches der Anzahl der Feldfacetten 25. Die Pupillenfacetten 30 sind auf einem Pupillenfacetten-Träger 31 des Pupillenfacettenspiegels 20 angeordnet. Eine Verteilung von über die Feldfacetten 25 mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagten Pupillenfacetten 30 innerhalb der Beleuchtungspupille gibt eine Ist-Beleuchtungswinkelverteilung im Objektfeld 5 vor. 4 schematically shows a plan view of the pupil facet mirror 20 , pupil facets 30 of the pupil facet mirror 20 are in the range of an illumination pupil of the illumination optics 4 arranged. The number of pupil facets 30 is much bigger in reality than in the real world 4 shown. In reality, the number of pupil facets is 30 greater than the number of field facets 25 the field facet mirror 19 and is z. B. a multiple of the number of field facets 25 , The pupil facets 30 are on a pupil-faceted support 31 of the pupil facet mirror 20 arranged. A distribution of over the field facets 25 pupil facets imparted to the illumination light 30 within the illumination pupil gives an actual illumination angle distribution in the object field 5 in front.

Jede der Feldfacetten 25 dient zur Überführung eines Teils des Beleuchtungslichts 16, also eines Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i, von der Lichtquelle 2 hin zu einer der Pupillenfacetten 30. Aufgrund der verschiedenen Kipppositionen, die jeweils eine der Feldfacetten 25 einnehmen kann, erreicht diese Feldfacette 25i je nach Kippwinkel wahlweise eine Pupillenfacette 30 von einer Mehrzahl von Pupillenfacetten 30 innerhalb eines Pupillenfacetten-Bereichs 32. Ein Zentrum dieses Pupillenfacettenbereichs 32 ist definiert als der Auftreffpunkt des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i, welches über ein Zentrum der Feldfacette 25i in der Ausgangs-Kippposition hin zum Pupillenfacettenspiegel 20 geführt ist. Der Radius des Pupillenfacetten-Bereichs 32 ist vorgegeben durch die maximalen, über den jeweiligen Kipp-Aktor 29 (vgl. 2) erreichbaren Kippwinkel.Each of the field facets 25 serves to transfer part of the illumination light 16 , that is, an illumination light sub-beam 16i , from the light source 2 towards one of the pupil facets 30 , Due to the different tilting positions, each one of the field facets 25 can occupy this Field facet 25 i depending on the tilt angle optionally a pupil facet 30 from a plurality of pupil facets 30 within a pupil facet area 32 , A center of this pupil facet region 32 is defined as the impact point of the illumination light sub-beam 16i , which extends over a center of the field facet 25 i in the initial tilting position towards the pupil facet mirror 20 is guided. The radius of the pupil facet area 32 is specified by the maximum, via the respective tilt actuator 29 (see. 2 ) achievable tilt angle.

Zur Messung einer Verteilung von Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit vom jeweiligen Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also zum Messen einer Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung an mindestens einem Objektfeldpunkt, im dargestellten Fall an mindestens zwei voneinander beabstandeten Objektfeldpunkten, dient eine Pupillen-Sensoreinrichtung 33. Diese umfasst eine Blendenplatte 34, die im Austausch gegen das Retikel 7 und den Retikelhalter 8 am Ort des Objektfeldes 5 angeordnet werden kann. Dieser Wechsel kann angetrieben und gesteuert von der zentralen Steuereinrichtung 24a erfolgen, mit der die Pupillen-Sensoreinrichtung in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung steht. Die Blendenplatte 34 hat am Ort der zu vermessenden Objektfeldpunkte jeweils eine Lochblende 35, durch die, sofern die Blendenplatte 34 am Ort des Objektfeldes 5 angeordnet ist, das Beleuchtungslicht 3 hindurchtreten kann. Dies ist in der 1 schematisch dargestellt. Eine Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung des die jeweilige Lochblende 35 am zu vermessenden Objektfeldpunkt durchtretenden Beleuchtungslicht-Teilbündels ist entsprechend ein Maß für die auf diesen Objektfeldpunkt bei der Retikelbelichtung auftreffende Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung des Beleuchtungslichts 3.For measuring a distribution of illumination intensities as a function of the respective object field illumination angle, ie for measuring an intensity / illumination angle distribution at at least one object field point, in the case shown at at least two spaced apart object field points, serves a pupil sensor device 33 , This includes an aperture plate 34 in exchange for the reticle 7 and the reticle holder 8th at the place of the object field 5 can be arranged. This change can be driven and controlled by the central control device 24a take place, with the pupil sensor device in a manner not shown is in signal communication. The aperture plate 34 has a pinhole at the location of the object field points to be measured 35 through which, provided the aperture plate 34 at the place of the object field 5 is arranged, the illumination light 3 can pass through. This is in the 1 shown schematically. An intensity / illumination angle distribution of the respective pinhole 35 Accordingly, an illumination light partial beam passing through the object field point to be measured is a measure of the intensity / illumination angle distribution of the illumination light impinging on this object field point during the reticle exposure 3 ,

Das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel, welches die Lochblende 35 durchtritt, trifft auf einen dieser Lochblende 35 zugeordneten ortsauflösenden Sensor 36 der Pupillen-Sensoreinrichtung 33. Der jeweilige Sensor 36 erfasst also die Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung des Beleuchtungslichts 3 am jeweiligen, dem Ort der Lochblende 35 zugeordnetem Objektfeld. Bei der Ausführung nach 1 sind zwei Lochblenden 35 und zwei zugeordnete Sensoren 36 vorgesehen. Die Anzahl der Lochblenden und entsprechend die Anzahl der Sensoren kann höher sein, kann also mehr als zwei betragen, kann im Bereich von vier liegen, kann im Bereich von sechs liegen, kann im Bereich von acht liegen, kann im Bereich von zehn liegen und kann auch noch größer sein.The respective illumination light partial bundle, which the pinhole 35 passes through, meets one of these pinhole 35 associated spatially resolving sensor 36 the pupil sensor device 33 , The respective sensor 36 thus detects the intensity / illumination angle distribution of the illumination light 3 at each, the place of the pinhole 35 associated object field. In the execution after 1 are two pinholes 35 and two associated sensors 36 intended. The number of pinholes and correspondingly the number of sensors can be higher, can therefore be more than two, can be in the range of four, can be in the range of six, can be in the range of eight, can be in the range of ten and can even bigger.

Über Signalleitungen 37 steht mit den Sensoren 36 ein Speicher- und Rechenmodul 38 der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 in Signalverbindung. Das Rechenmodul 38 dient zum Rekonstruieren eines Fernfeldes der Beleuchtung aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung durch die Pupillen-Sensoreinrichtung 33. Details zu dieser Rekonstruktion des Fernfeldes aus dem Resultat der Messung einer Pupillen-Sensoreinrichtung finden sich in der US 8 786 849 B2 .Via signal lines 37 stands with the sensors 36 a memory and calculation module 38 the pupil sensor device 33 in signal connection. The calculation module 38 serves to reconstruct a far field of the illumination from the result of the measurement of the intensity / illumination angle distribution by the pupil sensor device 33. Details of this reconstruction of the far field from the result of the measurement of a pupil sensor device can be found in the US 8,786,849 B2 ,

Weiterhin dient das Rechenmodul 38 zum Ermitteln eines Fernfeld-Einflusses des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis und zum Ermitteln eines Ist-Dosiswertes der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss. Furthermore, the calculation module is used 38 for determining a far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose and for determining an actual dose value of the illumination dose from the determined far-field influence.

Teil der zentralen Steuereinrichtung 24a ist ein Steuermodul zum Steuern eines Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage 1 abhängig von einer Differenz des ermittelten Ist-Dosiswertes von einem vorgegebenen Soll-Dosiswert der Beleuchtungsdosis. Die Beleuchtungsdosis auf einen betrachteten Objektfeldpunkt ist das Produkt aus der auftreffenden Beleuchtungsintensität mit der Dauer der Belichtung dieses Objektfeldpunktes.Part of the central control device 24a is a control module for controlling a dose parameter of the projection exposure apparatus 1 depending on a difference of the determined actual dose value from a predetermined desired dose value of the illumination dose. The illumination dose to a considered object field point is the product of the incident illumination intensity with the duration of the exposure of this object field point.

Eine entsprechende Pupillen-Sensoreinrichtung 39 kann auch im Austausch gegen den Wafer 13 und den Waferhalter 14 in der Bildebene 12 angeordnet werden, was in der 1 ebenfalls schematisch angedeutet ist. Komponenten der bildebenseitigen Pupillen-Sensoreinrichtung 39, die denjenigen der objektebenseitigen Pupillen-Sensoreinrichtung 33 entsprechen, tragen in der 1 die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.A corresponding pupil sensor device 39 can also be in exchange for the wafer 13 and the wafer holder 14 in the picture plane 12 be arranged, what in the 1 also indicated schematically. Components of the bilbo-side pupil sensor device 39 that of the object-side pupil sensor device 33 correspond, wear in the 1 the same reference numbers and will not be discussed again in detail.

Weiterhin hat die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40. Letztere hat mindestens zwei Sensorkomponenten 41, die in oder nahe der Objektebene 6 angeordnet sind. Mit den Sensorkomponenten 41 erfolgt eine Messung von Ist-Beleuchtungsintensitäten des Beleuchtungslichts 3 an zwei voneinander beabstandeten Positionen im Bereich eines Randes des Objektfeldes 5. Diese Messpositionen der Sensorkomponenten 41 liegen bei der Ausführung nach 1 jeweils knapp außerhalb des Objektfeldes 5. Die Sensorkomponenten 41 stehen mit dem Rechenmodul 38 und der zentralen Steuereinrichtung 24a in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung.Furthermore, the projection exposure system has 1 a field intensity sensor device 40 , The latter has at least two sensor components 41 that are in or near the object plane 6 are arranged. With the sensor components 41 a measurement of actual illumination intensities of the illumination light takes place 3 at two spaced-apart positions in the region of an edge of the object field 5 , These measurement positions of the sensor components 41 lie in the execution after 1 each just outside the object field 5 , The sensor components 41 stand with the calculation module 38 and the central controller 24a in a manner not shown in signal connection.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 hat weiterhin eine im Bereich der Lichtquelle 2 angeordnete Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42. Letztere hat eine Mehrzahl von Sensorkomponenten 43, die in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 voneinander beabstandet angeordneten Positionen in einem Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels 16 im Bereich der Lichtquelle 2 liegen. Die Sensorkomponenten 43 stehen mit dem Rechenmodul 38 sowie mit der zentralen Steuereinrichtung 24a in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung.The projection exposure machine 1 also has one in the area of the light source 2 arranged source intensity sensor device 42 , The latter has a plurality of sensor components 43 in the circumferential direction around the illumination light bundle 16 spaced apart positions in a beam path of the illumination light beam 16 in the area of the light source 2 lie. The sensor components 43 stand with the calculation module 38 as well as with the central control device 24a in a manner not shown in signal connection.

Die Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 dient zum Messen von Ist-Beleuchtungsintensitäten an den jeweiligen Umfangspositionen in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 und können zum einen Intensitätsschwankungen und zum anderen einen Positionsjitter der Lichtquelle 2 erfassen.The source intensity sensor device 42 is used for measuring actual illumination intensities at the respective peripheral positions in the circumferential direction around the illumination light bundle 16 and can on the one hand intensity fluctuations and on the other hand a position jitter of the light source 2 to capture.

Zur Regelung der Beleuchtungsdosis der Beleuchtung des Objektfeldes 5 der Projektionsbelichtungsanlage wird folgendermaßen vorgegangen:For controlling the illumination dose of the illumination of the object field 5 the projection exposure apparatus is operated as follows:

Zunächst wird eine Verteilung von Beleuchtungsintensitäten über den Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also die Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung mit der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 bzw. 39 an den mindestens zwei voneinander beabstandeten Feldpunkten des Objektfeldes 5 bzw. des Bildfeldes 11 gemessen.First, a distribution of illumination intensities over the object field illumination angle, ie the intensity / illumination angle distribution with the pupil sensor device 33 respectively. 39 at the at least two spaced-apart field points of the object field 5 or the image field 11 measured.

Anschließend wird im Rechenmodul 38 der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 bzw. 39 das Fernfeld der Beleuchtung aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung rekonstruiert. Das rekonstruierte Fernfeld gibt beispielsweise Aufschluss über eine mögliche lokale Verschmutzung von das Beleuchtungslicht 3 reflektierenden Komponenten des Kollektors 17. Es wird weiterhin der Fernfeld-Einfluss des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis ermittelt.Subsequently, in the calculation module 38 the pupil sensor device 33 respectively. 39 the far field of the illumination is reconstructed from the result of measuring the intensity / illumination angle distribution. For example, the reconstructed far field provides information about possible local contamination of the illumination light 3 reflective components of the collector 17 , Furthermore, the far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose is determined.

Weiterhin wird der Ist-Dosiswert der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss ermittelt. Es kann also bestimmt werden, wie sich eine lokale Beeinträchtigung im Fernfeld auf die Beleuchtungsdosis des zu belichtenden Retikels 7 auswirkt.Furthermore, the actual dose value of the illumination dose is determined from the determined far-field influence. It can therefore be determined how a local impairment in the far field affects the illumination dose of the reticle to be exposed 7 effect.

Schließlich wird bei dem Regelungsverfahren ein Dosisparameter der Projektionsbelichtungsanlage 1 abhängig von der Differenz des ermittelten Ist-Dosiswertes von einem vorgegebenen Soll-Dosiswert der Beleuchtungsdosis gesteuert. Beispielsweise wird die Scangeschwindigkeit an den Ist-Dosiswert angepasst, so dass bei zu hohem Ist-Dosiswert schneller gescannt wird oder bei zu geringem Ist-Dosiswert langsamer gescannt wird, damit der vorgegebene Soll-Dosiswert erreicht wird. Diese Ansteuerung des Dosisparameters am dargestellten Beispiel der Scangeschwindigkeit erfolgt über die zentrale Steuereinrichtung 24a.Finally, in the control method, a dose parameter of the projection exposure apparatus 1 controlled by a predetermined target dose value of the illumination dose depending on the difference of the determined actual dose value. By way of example, the scan speed is adapted to the actual dose value, so that if the actual dose value is too high, it is scanned faster or, if the actual dose value is too low, it is scanned more slowly so that the predetermined target dose value is reached. This control of the dose parameter on the illustrated example of the scan speed is effected via the central control device 24a ,

Je nach den Regelungsmöglichkeiten wird der Soll-Dosiswert für das gesamte Objektfeld oder für Abschnitte des Objektfeldes oder beispielsweise abhängig von der Objektfeldhöhe, also quer zur Scanrichtung, angegeben.Depending on the control options, the desired dose value is specified for the entire object field or for sections of the object field or, for example, depending on the object field height, ie transversely to the scan direction.

Bei einer Variante des Regelungsverfahrens erfolgt zusätzlich ein Messen der Ist-Beleuchtungsintensitäten an den mindestens zwei voneinander beabstandeten Positionen im Bereich des Randes des Objektfeldes 5 über die Sensorkomponenten 41 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40. Abhängig von der Differenz der gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten von vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten erfolgt dann ein entsprechendes Steuern eines Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage. Es kann beispielsweise eine Umverteilung der Zuordnung der Feldfacetten 25 einerseits und der Pupillenfacetten 30 andererseits zu den jeweiligen Ausleuchtungskanälen so erfolgen, dass sich die gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten wiederum an die gegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten annähern. Eine derartige Umverteilung kann durch entsprechende Auswahl konkreter Schalt- bzw. Kippstellungen der Feldfacetten 25 erfolgen.In a variant of the control method, the actual illumination intensities are additionally measured at the at least two spaced-apart positions in the region of the edge of the object field 5 via the sensor components 41 the field intensity sensor device 40 , Depending on the difference between the measured actual illumination intensities and preset target values Illumination intensities is then a corresponding control of a dose parameter of the projection exposure system. For example, it may be a redistribution of the assignment of the field facets 25 on the one hand and the pupil facets on the other 30 on the other hand to the respective illumination channels done so that the measured actual illumination intensities in turn approach the given target illumination intensities. Such redistribution can be achieved by appropriate selection of specific switching or tilting positions of the field facets 25 respectively.

Bei einer weiteren Variante des Regelungsverfahrens werden die Soll-Beleuchtungsintensitäten abhängig von einer Soll-Beleuchtungswinkelverteilung vorgegeben. Es geht also in die Vorgabe der Soll-Beleuchtungsintensitäten die Information ein, welches Beleuchtungssetting, also welche Beleuchtungswinkel-Verteilung, über die Beleuchtungsoptik 4 eingestellt wird, also beispielsweise ein konventionelles Setting, bei dem das Retikel kontinuierlich aus möglichst vielen Beleuchtungswinkeln bis hin zu einem maximalen Beleuchtungswinkel beleuchtet wird, ein annulares Setting, bei dem das Retikel mit einem absoluten Beleuchtungswinkel zwischen einem vorgegebenen minimalen und einem vorgegebenen maximalen Beleuchtungswinkel aus allen Richtungen (ringförmige Pupille) beleuchtet wird, oder beispielsweise ein Dipol- oder Multipolsetting, bei dem das Retikel 7 aus Richtungen verschiedener Beleuchtungspole beleuchtet wird. Ein weiteres mögliches Beleuchtungssetting ist ein Quasar-Beleuchtungssetting. Je nach dem über die Beleuchtungsoptik 4 vorgegebene Beleuchtungssetting können verschiedene Verteilungen der Soll-Beleuchtungsintensitäten resultieren, die dann beim Regelungsverfahren vorgegebenen werden.In a further variant of the control method, the desired illumination intensities are predefined as a function of a desired illumination angle distribution. It is therefore in the specification of the target illumination intensities information, which illumination setting, ie which illumination angle distribution, on the illumination optics 4 is adjusted, so for example, a conventional setting in which the reticle is continuously illuminated from as many illumination angles to a maximum illumination angle, an annular setting, wherein the reticle with an absolute illumination angle between a predetermined minimum and a predetermined maximum illumination angle of all Direction (annular pupil) is illuminated, or for example a dipole or Multipolsetting in which the reticle 7 is illuminated from directions of different lighting poles. Another possible lighting setting is a quasar lighting setting. Depending on the lighting optics 4 predetermined illumination settings can result in different distributions of the target illumination intensities, which are then predefined in the control method.

Die Soll-Beleuchtungsintensitäten können abhängig von einer Kippstellung der Facetten 25 des Feldfacettenspiegels 19 vorgegeben werden, wobei in jeder dieser Kippstellungen jeweils ein Beleuchtungslicht-Teilbündel über einen anderen Ausleuchtungskanal der Objektfeld-Beleuchtung geführt ist, wobei wiederum jeder Ausleuchtungskanal einem bestimmten Beleuchtungswinkel der Objektfeld-Beleuchtung zugeordnet ist. Jeder Ausleuchtungskanal ist über genau ein Beleuchtungslicht-Teilbündel vorgegeben, welches über genau eine Feldfacette 25 und genau eine nachfolgende Pupillenfacette 30 geführt ist.The desired illumination intensities may depend on a tilted position of the facets 25 of the field facet mirror 19 are given, wherein in each of these tilt positions each one illumination light sub-beam is guided over another illumination channel of the object field illumination, again each illumination channel is assigned to a specific illumination angle of the object field illumination. Each illumination channel is defined by exactly one illumination light sub-beam, which has exactly one field facet 25 and exactly one subsequent pupil facet 30 is guided.

Bei einer weiteren Variante des Regelungsverfahrens werden mit der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 Ist-Beleuchtungsintensitäten an den Umfangspositionen der Sensorkomponenten 43 gemessen und abhängig von der Differenz der gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 von vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten ein entsprechender Dosisparameter der Projektionsbelichtungsanlage 1 über die Steuereinrichtung 24a angesteuert. Es kann sich bei dem hierbei angesteuerten Dosisparameter um einen Quellparameter handeln, beispielsweise um die Synchronisierung eines Vor- zu einem Haupt-Laserimpuls des bei der Plasmageneration handeln. Auch die Synchronisierung eines Einschießzeitpunktes eines Plasmamaterial-Tröpfchens kann ein zu steuernder Dosisparameter sein. Auch Pulsparameter, wie beispielsweise Pulsleistung oder Fokusposition des Vor- oder Haupt-Pulses, können zu derartigen anzusteuernden Dosisparamatern gehören.In a further variant of the control method, the source intensity sensor device 42 Actual illumination intensities at the circumferential positions of the sensor components 43 measured and dependent on the difference of the measured actual illumination intensities in the circumferential direction around the illumination light beam 16 of predetermined target illumination intensities, a corresponding dose parameter of the projection exposure apparatus 1 via the control device 24a driven. The dose parameter that is controlled in this case can be a source parameter, for example, the synchronization of a forward to a main laser pulse of the plasma generation. The synchronization of a Einschießzeitpunktes a plasma material droplet may be a dose parameter to be controlled. Also pulse parameters, such as pulse power or focus position of the pre- or main pulse, may belong to such dose parameters to be controlled.

Über den vorstehend erläuterten Einsatz verschiedener Sensoren ist die Ermittlung system-individueller Ist-Beleuchtungsdaten möglich, so dass der Einfluss von Komponenten beherrschbar wird, die bei der jeweils zu vermessenden Projektionsbelichtungsanlage beispielsweise aufgrund ihrer individuellen Einsatzsituation oder ihres spezifischen Alterungs- bzw. Verschmutzungsgrades eine entsprechend individuelle optische Wirkung für das Projektionsbelichtungsverfahren haben.The above-described use of various sensors, the determination of system-individual actual illumination data is possible, so that the influence of components is manageable, which in each case to be measured projection exposure system, for example, due to their individual application situation or their specific age or degree of pollution a corresponding individual have optical effect for the projection exposure method.

Bei dem Regelungsverfahren kann eine vorgegebene Gewichtung zwischen verschiedenen Ausrichtungskanälen der Objektfeld-Beleuchtung berücksichtigt werden.In the control method, a predetermined weighting between different alignment channels of the object field illumination may be taken into account.

5 zeigt ein Ablaufschema des Regelungsverfahrens. 5 shows a flowchart of the regulatory procedure.

Die Erfassung des Messsignals der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 bzw. 39 erfolgt im Messschritt 44. Eine Rekonstruktion des Fernfeldes aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung im Messschritt 44 erfolgt im Rekonstruktionsschritt 45. Eine Berechnung einer system-individuellen Asymmetrie des Beleuchtungssettings erfolgt in einem Ermittlungsschritt 46, in dem auch die Ermittlung des Fernfeld-Einflusses des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis und die Ermittlung des Ist-Dosis-Wertes der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss erfolgt. In einem Steuerschritt 47 erfolgt wiederum die Steuerung des Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage abhängig von der Ist-Soll-Differenz des Dosiswertes der Beleuchtungsdosis.The detection of the measurement signal of the pupil sensor device 33 respectively. 39 takes place in the measuring step 44 , A reconstruction of the far field from the result of the measurement of the intensity / illumination angle distribution in the measurement step 44 takes place in the reconstruction step 45 , A calculation of a system-individual asymmetry of the illumination setting takes place in a determination step 46 in which the determination of the far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose and the determination of the actual dose value of the illumination dose from the determined far-field influence is carried out. In a control step 47 in turn, the control of the dose parameter of the projection exposure apparatus is dependent on the actual target difference of the dose value of the illumination dose.

In einem weiteren Messschritt 48 erfolgt ein Messen der Ist-Beleuchtungsintensitäten über die Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40. Über einen weiteren Messschritt 49 erfolgt die Messung der Ist-Beleuchtungsintensitäten über die Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42. Hieraus wird in einem Ermittlungsschritt 50 auf eine Asymmetrie des Fernfeldes in der Fernfeldebene 19a geschlossen, was wiederum in den Berechnungs-/Ennittlungsschritt 46 eingeht.In a further measuring step 48 the actual illumination intensities are measured via the field intensity sensor device 40 , About another measuring step 49 the measurement of the actual illumination intensities takes place via the source intensity sensor device 42 , This will be in a determination step 50 on an asymmetry of the far field in the far-field plane 19a closed, which in turn in the calculation / Ennittlungsschritt 46 received.

In die Vorgabe der Soll-Beleuchtungsintensitäten der Sensorkomponenten 41 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40 kann auch die im Ermittlungsschritt 50 bestimmte Fernfeldasymmetrie aus der Messung der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 im Messschritt 49 eingehen. In the specification of the target illumination intensities of the sensor components 41 the field intensity sensor device 40 can also be in the investigation step 50 certain far-field asymmetry from the measurement of the source intensity sensor device 42 in the measuring step 49 received.

Eine Asymmetrie des Fernfeldes kann als vertikale Asymmetrie, also als Asymmetrie über die y-Koordinate, und/oder als horizontale Asymmetrie, also als Asymmetrie über die x-Koordinate, vorliegen. Eine vertikale Fernfeldasymmetrie liegt beispielsweise vor, wenn der Feldfacettenspiegel 19 im Bereich der in der 2 oberen Feldfacetten 25 (große y-Werte) mit größerer Energie des Beleuchtungslichts 3 beaufschlagt wird als im Bereich der in der 2 unteren Feldfacetten 25 (kleine y-Werte). Eine horizontale Fernfeldasymmetrie liegt beispielsweise dann vor, wenn beim Feldfacettenspiegel 19 die in der 2 linken Feldfacetten 25 mit geringerer Energie beaufschlagt werden als die in der 2 rechten Feldfacetten 25.Asymmetry of the far field may be present as vertical asymmetry, ie as asymmetry over the y-coordinate, and / or as horizontal asymmetry, ie as asymmetry over the x-coordinate. A vertical far-field asymmetry is present, for example, when the field facet mirror 19 in the area of in the 2 upper field facets 25 (large y values) with greater energy of the illumination light 3 is charged as in the field of 2 lower field facets 25 (small y values). A horizontal far-field asymmetry is present, for example, when the field facet mirror 19 the in the 2 left field facets 25 be charged with less energy than that in the 2 right field facets 25 ,

Diese Fernfeldasymmetrien können über eine, wie vorstehend beschriebene Rekonstruktion des Fernfeldes und/oder über eine direkte Fernfeldmessung, beispielsweise über eine Sensoranordnung, entsprechend der DE 10 2011 081 914 A1 oder über Sensorkomponenten erfolgen, die nachfolgend in Bezug auf die 7 noch erläutert werden.These far-field asymmetries can take place via a reconstruction of the far-field as described above and / or via a direct far-field measurement, for example via a sensor arrangement, in accordance with FIG DE 10 2011 081 914 A1 or via sensor components, which are described below in relation to the 7 yet to be explained.

Nach erfolgter Regelung der Beleuchtungsdosis erfolgt dann die Projektionsbelichtung.After the regulation of the illumination dose then the projection exposure takes place.

Anhand der 6 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 beschrieben, die zusammen mit einem Ellipsoid-Kollektor 52 anstelle der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 und des Kollektors 17 der Ausführung nach 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 bereits erläutert wurden, tragen ggf. die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 6 Next, another embodiment of a source intensity sensor device will be described 51 described together with an ellipsoid collector 52 instead of the source intensity sensor device 42 and the collector 17 according to the execution 1 can be used. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 5 have already been explained, if necessary bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.

Die Lichtquelle 2 liegt in einem ersten Brennpunkt und der Zwischenfokus der Zwischenfokusebene 18 in einem zweiten Brennpunkt des Ellipsoid-Kollektors 52. Die Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 sind in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 voneinander beabstandet um eine äußere Berandung des Ellipsoid-Kollektors 52 herum angeordnet. Diese Anordnung ist aufgrund der räumlichen Nähe der Sensorkomponenten 43 zur Lichtquelle 2 im Bereich der Lichtquelle 2 lokalisiert.The light source 2 lies in a first focus and the intermediate focus of the Zwischenfokusbene 18 in a second focal point of the ellipsoid collector 52 , The sensor components 43 the source intensity sensor device 51 are circumferentially around the illumination light bundle 16 spaced apart from each other about an outer boundary of the ellipsoid collector 52 arranged around. This arrangement is due to the proximity of the sensor components 43 to the light source 2 in the area of the light source 2 localized.

Die Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 sind radial symmetrisch um den Kollektor 52 angeordnet. Die Sensorkomponenten 43 liegen außerhalb des Strahlengangs des vom Kollektor 52 reflektierten Beleuchtungslicht-Bündels 16. Die Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 nach 6 hat insgesamt sechs Sensorkomponenten 43. Auch eine geringe Anzahl, z. B. drei Sensoren, die insbesondere in Umfangrichtung im Abstand von jeweils 120° zueinander angeordnet sein können, oder vier Sensoren, die insbesondere in Umfangsrichtung im Abstand von 90° zueinander angeordnet sein können, sind möglich. Auch eine größere Anzahl derartiger Sensorkomponenten 43 ist möglich.The sensor components 43 the source intensity sensor device 51 are radially symmetrical around the collector 52 arranged. The sensor components 43 lie outside the beam path of the collector 52 reflected illumination light bundle 16 , The source intensity sensor device 51 to 6 has a total of six sensor components 43 , Also a small number, z. B. three sensors that can be arranged in particular in the circumferential direction at a distance of 120 ° to each other, or four sensors that can be arranged in particular in the circumferential direction at a distance of 90 ° to each other, are possible. Also a larger number of such sensor components 43 is possible.

Soweit genau zwei derartige Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 zum Einsatz kommen, sollten diese nahe der yz-Ebene (vgl. 1) angeordnet sein. Über alternativ voneinander in Bezug auf diese yz-(Meridional-)Ebene voneinander beabstandet angeordnete Sensorkomponenten 43 kann bei entsprechender Anordnung dieser Sensorkomponenten 43 eine Abweichung einer Homogenität der Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe x mit Hilfe der Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 bzw. 51 vennessen werden. Eine entsprechende Inhomogenität der Beleuchtungsintensität kann über eine Feldintensitäts-Korrektureinrichtung verringert oder beseitigt werden, die beispielsweise in der WO 2009/132 756 A1 und der EP 0 952 491 A2 beschrieben ist.As far as exactly two such sensor components 43 the source intensity sensor device 51 should be used, these should be close to the yz plane (cf. 1 ) can be arranged. Alternatively, sensor components spaced apart from each other with respect to this yz (meridional) plane 43 can with appropriate arrangement of these sensor components 43 a deviation of a homogeneity of the illumination intensity over the field height x with the aid of the sensor components 43 the source intensity sensor device 42 respectively. 51 be eaten. A corresponding inhomogeneity of the illumination intensity can be reduced or eliminated by means of a field intensity correction device which, for example, in US Pat WO 2009/132756 A1 and the EP 0 952 491 A2 is described.

Alternativ oder zusätzlich zur Vermessung von Ist-Beleuchtungsintensitäten über die vorstehend beschriebenen Ausführungen der Quellintensitäts-Sensoreinrichtungen 42 oder 51 kann auf eine Fernfeldasymmetrie im Ermittlungsschritt 50 auch über eine Vermessung des Fernfeldes in der Fernfeldebene 19a mit Hilfe einer im Bereich der Feldfacetten 25 untergebrachten Sensoranordnung vermessen werden. Eine derartige Sensoranordnung ist beispielsweise beschrieben in der DE 10 2011 081 914 A1 . Einige Facetten des Feldfacettenspiegels 19 können also als Auskoppel-Facetten ausgeführt sein, die Beleuchtungslicht 3, welches in der Fernfeldebene 19a auf den Feldfacettenspiegel 19 trifft, auf Fernfeldsensoren leiten, wobei jeweils einer Auskoppelfacette ein solcher Fernfeldsensor zugeordnet ist. Bei den Fernfeldsensoren kann es sich um Energiesensoren handeln. Derartige Fernfeldsensoren können auch am Ort der in der DE 10 2011 081 914 A1 beschriebenen Auskoppelfacetten angeordnet sein.Alternatively or in addition to the measurement of actual illumination intensities via the above-described embodiments of the source intensity sensor devices 42 or 51 may indicate a far-field asymmetry in the determination step 50 also about a measurement of the far field in the far field level 19a with the help of one in the field facets 25 accommodated sensor arrangement are measured. Such a sensor arrangement is described, for example in the DE 10 2011 081 914 A1 , Some facets of the field facet mirror 19 can therefore be designed as Auskoppel facets, the illumination light 3 which is in the distance field level 19a on the field facet mirror 19 meet, to direct far-field sensors, wherein each such a far-field sensor is assigned to a Auskoppelfacette. The far field sensors may be energy sensors. Such far field sensors can also be found in the location of DE 10 2011 081 914 A1 arranged Auskoppelfacetten be arranged.

Eine Auswertung eines Messergebnisses einer solchen Fernfeldmessung kann wiederum im Rechenmodul 38 geschehen. Über derartige, direkt das Fernfeld vermessende Sensoren können insbesondere Fluktuationen der Lichtquelle 2 vermessen werden. Diese Daten können dann im Rechenmodul 38 verarbeitet und dem Steuermodul 24a zum Steuern des Dosisparameters verarbeitet werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer derartigen Feldintensitäts-Korrektureinrichtung, die auch als Unicom bezeichnet ist, kann auch eine Korrektureinrichtung unter Einsatz von Korrektur-Pupillenfacetten nach Art der WO 2016/128 253 A1 herangezogen werden. Wiederum alternativ oder zusätzlich hierzu können Korrektur-Feldfacetten und/oder Korrektur-Mechanismen im Bereich eines Feldfacetten- und/oder Pupillenfacettenspiegels zum Einsatz kommen, die in der WO 2009/132 756 A1 beschrieben sind. An evaluation of a measurement result of such a far-field measurement can in turn in the calculation module 38 happen. In particular, fluctuations of the light source can occur via such sensors measuring directly the far field 2 be measured. This data can then be stored in the calculation module 38 processed and the control module 24a to process the dose parameter. Alternatively, or in addition to such a field intensity correction device, which is also referred to as Unicom, and a correction means using correction pupil facets of the type WO 2016/128 253 A1 be used. As an alternative or in addition to this, correction field facets and / or correction mechanisms can be used in the area of a field facet and / or pupil facet mirror which can be found in FIG WO 2009/132756 A1 are described.

Derartige Korrekturkomponenten können abhängig vom Ergebnis der Auswertung des Rechenmoduls 38 über das Steuermodul 24a angesteuert werden.Such correction components may depend on the result of the evaluation of the computing module 38 via the control module 24a be controlled.

Ein Kipp der Uniformität kann beispielsweise durch die gezielte Verschiebung von Bildern der Lichtquelle 2 auf den Pupillenfacetten 30 korrigiert werden. Alternativ oder zusätzlich können die Lichtquellen-Bilder auf den Pupillenfacetten 30 so angeordnet sein, dass Schwankungen der Lichtquelle 2 nicht zu einem unerwünschten Abschneiden von Anteilen der jeweiligen Lichtquellen-Bilder an den Rändern der zugehörigen Pupillenfacette führen.A tilt of uniformity, for example, by the deliberate shift of images of the light source 2 on the pupil facets 30 Getting corrected. Alternatively or additionally, the light source images may be on the pupil facets 30 be arranged so that fluctuations of the light source 2 do not result in undesirable truncation of portions of the respective light source images at the edges of the associated pupil facet.

Bei der Vorgabe von Positionen der Lichtquellen-Bilder auf den Pupillenfacetten kann, insbesondere abhängig von typischen Dimensionen des abzubildenden Objekts 7, auch die Lage von Beugungsordnungen des Beleuchtungslichts 3 in einer Pupillenebene des optischen Systems der Projektionsbelichtungsanlage 1 berücksichtigt werden. Die Lagebeziehung insbesondere zwischen Rändern einer der jeweiligen Beugungsordnung zugeordneten Beleuchtungslicht-Beaufschlagung und den Lichtquellen-Bildern in der Pupillenebene kann so gewählt werden, dass derartige Ränder nicht durch eine unerwünschte Anzahl derartiger Lichtquellen-Bilder verlaufen.When specifying positions of the light source images on the pupil facets, the position of diffraction orders of the illumination light can also be dependent on typical dimensions of the object 7 to be imaged 3 in a pupil plane of the optical system of the projection exposure apparatus 1 be taken into account. The positional relationship, in particular between edges of the illuminating light application assigned to the respective diffraction order and the light source images in the pupil plane, can be chosen such that such edges do not run through an undesired number of such light source images.

Um die Wirkung beispielsweise einer Verkippung des Feldfacettenspiegels 19 insgesamt und/oder einer Verkippung ausgewählter der Feldfacetten 25 und damit einer gezielten Verschiebung von Bildern der Lichtquelle 2 auf den Pupillenfacettenspiegel 30 auf die Beleuchtungsdosis, auf die Uniformität und/oder auf die Beleuchtungswinkelverteilung zu kalibrieren, kann mindestens eines der nachfolgenden Kalibrierverfahren zum Einsatz kommen:For example, the effect of tilting the field facet mirror 19 total and / or tilting of selected field facets 25 and thus a targeted shift of images of the light source 2 on the pupil facet mirror 30 To calibrate to the illumination dose, the uniformity and / or the illumination angle distribution, at least one of the following calibration procedures may be used:

Es kann eine Kalibrierung durch gemeinsame Verschiebung aller Lichtquellen-Bilder auf den Pupillenfacetten 30 erfolgen, was insbesondere durch Verkippung des Feldfacettenspiegels 19 insgesamt um eine Achse parallel zur x-Achse und/oder eine Achse parallel zur y-Achse erfolgen kann. Abhängig von der jeweiligen Verkippung kann dann, wie vorstehend erläutert, eine Messung z. B. eines Uniformitäts-Kipps, insbesondere abhängig von einer Verkippung des Feldfacettenspiegels 19 um eine Achse parallel zur y-Achse, also abhängig von einer Verschiebung der Lichtquellen-Bilder auf den Pupillenfacettenspiegeln 30 in x-Richtung, oder einer Uniformitätsabweichung, bei der in mittleren Feldhöhen des Objektfeldes 5 eine Abweichung einer Beleuchtungsintensität von den Feldrändern festgestellt wird, insbesondere in Abhängigkeit von einer Verkippung des Feldfacettenspiegels 19 um eine Achse parallel zur x-Achse, also abhängig von einer Verlagerung der Lichtquellen-Bilder auf den Pupillenfacetten 30 längs der y-Koordinate, erfolgen.It can be calibrated by jointly shifting all the light source images on the pupil facets 30 done, which in particular by tilting the field facet mirror 19 total can be done about an axis parallel to the x-axis and / or an axis parallel to the y-axis. Depending on the respective tilting can then, as explained above, a measurement z. B. a uniformity tilt, in particular depending on a tilt of the field facet mirror 19 around an axis parallel to the y-axis, thus dependent on a shift of the light source images on the pupil facet mirrors 30 in the x-direction, or a uniformity deviation, in the middle field heights of the object field 5 a deviation of an illumination intensity from the field edges is determined, in particular as a function of a tilt of the field facet mirror 19 about an axis parallel to the x-axis, that is dependent on a shift of the light source images on the pupil facets 30 along the y-coordinate.

Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen gemeinsamen Verschiebung der Lichtquellen-Bilder auf den Pupillenfacetten 30 kann auch die Wirkung einer individuellen Verschiebung der Lichtquellen-Bilder auf den jeweiligen Pupillenfacetten 30 in einem individuellen Kalibrierverfahren vermessen und kalibriert werden. Hierzu kann jedes Lichtquellen-Bild auf der jeweiligen Pupillenfacette 30 in Form eines Rasters mit verschiedenen Auslenkungsamplituden in x- und y-Richtung verlagert werden, wobei die Wirkung dieser jeweiligen Verschiebung dann mit Hilfe der vorstehend erläuterten sensorischen Verfahren, Rekonstruktionsverfahren und Ermittlungsverfahren vermessen wird. Nach Bestimmung entsprechender Informationen für jeden Ausleuchtungskanal kann dann ein Gesamteffekt der Verschiebungswirkung der Lichtquellen-Bilder auf allen Pupillenfacetten 30 ermittelt werden.Alternatively, or in addition to such a common displacement of the light source images on the pupil facets 30 Also, the effect of individual displacement of the light source images on the respective pupil facets 30 be measured and calibrated in an individual calibration procedure. For this purpose, each light source image on the respective pupil facet 30 are shifted in the form of a grid with different deflection amplitudes in the x and y direction, the effect of this respective displacement is then measured using the above-described sensory methods, reconstruction methods and determination methods. After determining appropriate information for each illumination channel, an overall effect of the shifting effect of the light source images on all pupil facets can then be obtained 30 be determined.

7 zeigt am Beispiel eines rechteckigen Beleuchtungsfeldes 53 die Anordnung von Sensorkomponenten 54 einer weiteren Ausführung einer Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55, die anstelle der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40 der Ausführung nach 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen ggf. die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. 7 shows the example of a rectangular illumination field 53 the arrangement of sensor components 54 a further embodiment of a field intensity sensor device 55 instead of the field intensity sensor device 40 according to the execution 1 can be used. Components and functions described above with reference to the 1 to 6 have already been explained, possibly bear the same reference numerals and will not be discussed again in detail.

Schraffiert dargestellt ist in der 7 eine ebenfalls rechteckige Erstreckung des Objektfeldes 5. Im Objektfeld 5 überlagern sich Bilder 56 der Feldfacetten 25 (vgl. die rechteckigen Feldfacetten der Ausführungen nach 3). Insgesamt sind in der 7 stellvertretend vier derartige Bilder 56a, 56b, 56c und 56d von vier rechteckigen Feldfacetten 25 dargestellt. In der Praxis überlagern sich die Bilder aller Feldfacetten 25 im Objektfeld 5.Hatched is shown in the 7 a likewise rectangular extension of the object field 5 , In the object field 5 overlay images 56 the field facets 25 (See the rectangular field facets of the embodiments 3 ). Overall, in the 7 representing four such pictures 56a . 56b . 56c and 56d of four rectangular field facets 25 shown. In practice, the images of all field facets overlap 25 in the object field 5 ,

Einige dieser Bilder, in der Darstellung nach 7 die Bilder 56a, 56b und 56c, erstrecken sich in der x-Dimension über die Feldhöhen-Grenzen des Objektfeldes 5 hinaus, liegen also nicht mehr im Objektfeld 5, aber noch im Beleuchtungsfeld 53. In diesen Abschnitten des Beleuchtungsfeldes 53, die nicht mehr zum Objektfeld 5 gehören, sind die beiden Sensorkomponenten 54 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55 angeordnet.Some of these pictures, in the presentation after 7 the pictures 56a . 56b and 56c , extend in the x-dimension over the field height boundaries of the object field 5 out, so are no longer in the object field 5 but still in the lighting field 53 , In these sections of the lighting field 53 that are no longer for the object field 5 belong are the two sensor components 54 the field intensity sensor device 55 arranged.

Das Bild 56a erstreckt sich über beide Sensorkomponenten 54 in der 7 rechts und links vom Objektfeld 5. Das Bild 56b erstreckt sich ausschließlich nach rechts über das Objektfeld 5 und auch über die in der 7 rechte Sensorkomponente 54, die auch als Sensorkomponente 54r bezeichnet ist. Das Bild 56c erstreckt sich nach links über das Objektfeld 5 und auch über die in der 7 links dargestellte Sensorkomponente 54, die auch als Sensorkomponente 541 bezeichnet ist.The picture 56a extends over both sensor components 54 in the 7 right and left of the object field 5 , The picture 56b extends exclusively to the right over the object field 5 and also about in the 7 right sensor component 54 which is also used as a sensor component 54r is designated. The picture 56c extends to the left over the object field 5 and also about in the 7 left illustrated sensor component 54 which is also used as a sensor component 541 is designated.

Die Sensorkomponenten 54r, 541 können genau in der Objektebene 6 angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, die Sensorkomponenten 54r, 541 in einem geringen Abstand zur Objektebene 6 anzuordnen, beispielsweise in einem Abstand, der kleiner ist als 50 mm.The sensor components 54r . 541 can be exactly in the object plane 6 be arranged. Alternatively, it is possible to use the sensor components 54r . 541 at a small distance to the object plane 6 to arrange, for example, at a distance which is smaller than 50 mm.

Abhängig von der Anordnung des jeweiligen Bildes 56i, also insbesondere abhängig von der jeweiligen Feldfacette 25 bzw. ihrer Kipp- bzw. Schaltstellung, kann das Bild 56i keine der beiden Sensorkomponenten 54, genau eine der beiden Sensorkomponenten 54, und zwar entweder die linke oder die rechte Sensorkomponente 541, 54r, oder beide Sensorkomponenten 54 beleuchten. Die Gesamt-Beleuchtungsintensität, die über die beiden Sensorkomponenten 54r, 541 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55 gemessen wird sowie das Verhältnis aus den Beleuchtungsintensitäten, die mit der linken und der rechten Sensorkomponente 541, 54r gemessen werden, erlauben also einen Rückschluss auf die bei der jeweiligen Belichtungssituation bzw. dem jeweiligen Beleuchtungssetting zum Einsatz kommenden Feldfacetten 25 bzw. deren Schaltstellungen. Die Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55 erlaubt also einen Rückschluss auf die jeweilige Belichtungssituation bzw. das jeweilige Beleuchtungssetting.Depending on the arrangement of the respective picture 56i , ie in particular depending on the respective field facet 25 or their tilting or switching position, the image 56i none of the two sensor components 54 , exactly one of the two sensor components 54 , either the left or the right sensor component 541 . 54r , or both sensor components 54 illuminate. The total illumination intensity over the two sensor components 54r . 541 the field intensity sensor device 55 is measured as well as the ratio of the illumination intensities, with the left and right sensor components 541 . 54r Thus, a conclusion can be drawn on the field facets used in the respective exposure situation or the respective illumination setting 25 or their switching positions. The field intensity sensor device 55 thus allows a conclusion to the respective exposure situation or the respective lighting setting.

Über die Sensorkomponenten 541, 54r kann ein Rückschluss auf einen Kipp der Uniformität der Beleuchtung des Objektfeldes 5 gezogen werden. Hierbei kann die Differenz der Messwerte der Sensorkomponenten 541, 54r herangezogen werden. Diese Differenzmessung kann wiederum über das Rechenmodul 38 ausgewertet und über das Steuermodul 24a verarbeitet werden. Über die Sensorkomponenten 541, 54r kann insbesondere eine horizontale Fernfeldasymmetrie bestimmt werden.About the sensor components 541 . 54r can be a conclusion to a tilt of the uniformity of the illumination of the object field 5 to be pulled. Here, the difference of the measured values of the sensor components 541 . 54r be used. This differential measurement can in turn via the computing module 38 evaluated and via the control module 24a are processed. About the sensor components 541 . 54r In particular, a horizontal far-field asymmetry can be determined.

Über die beschriebenen Verfahren hinaus können auch weitere Kalibrierverfahren zum Einsatz kommen.In addition to the described methods, other calibration methods can also be used.

Das Ergebnis dieser individuellen Kalibrierung kann dann herangezogen werden, um insbesondere eine gewichtete Verschiebung der Lichtquellen-Bilder auf den jeweiligen Pupillenfacetten 30 zum Erreichen eines gewünschten Effekts, beispielsweise auf die Beleuchtungsdosis, auf die Uniformität und/oder auf die Beleuchtungswinkelverteilung zu erreichen. Hierbei kann bei jeweils sensitiver auf den zu verändernden Parameter reagierenden Pupillenfacetten 30 eine geringere Verschiebung des dortigen Lichtquellen-Bildes vorgegeben werden als bei weniger sensitiv reagierenden Pupillenfacetten 30.The result of this individual calibration can then be used to, in particular, a weighted shift of the light source images on the respective pupil facets 30 to achieve a desired effect, for example on the illumination dose, on the uniformity and / or on the illumination angle distribution. In each case, the pupil facets reacting sensitively to the parameter to be changed can be used 30 a smaller shift of the local light source image are given as less sensitively reacting pupil facets 30 ,

Anstelle eines rechteckigen Objektfeldes 5 und eines entsprechend rechteckigen Beleuchtungsfeldes 53 kann auch ein gebogenes Feld, insbesondere ein teilringförmiges Feld zum Einsatz kommen. Auch in diesem Fall liegen die Sensorkomponenten der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung bei einer Ausführung entsprechend derjenigen nach 7 außerhalb einer Objektfeldhöhe eines solchen Bogen- bzw. Ringfeldes.Instead of a rectangular object field 5 and a corresponding rectangular illumination field 53 it is also possible to use a bent field, in particular a part-annular field. Also in this case, the sensor components of the field intensity sensor device according to an embodiment according to those 7 outside an object field height of such a bow or ring field.

Bei der Projektionsbelichtung mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird nach Durchführung des vorstehend erläuterten Ausgangs-Kippwinkel-Zuordnungsverfahrens wenigstens ein Teil des Retikels 7 im Objektfeld 5 auf einen Bereich der lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer 13 im Bildfeld 11 zur lithografischen Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauteils, beispielsweise eines Mikrochips, abgebildet. Hierbei werden das Retikel 7 und der Wafer 13 zeitlich synchronisiert in der y-Richtung kontinuierlich im Scanbetrieb verfahren.In the projection exposure using the projection exposure system 1 becomes at least a part of the reticle after the above-explained initial tilt-tilt allocation process 7 in the object field 5 to a portion of the photosensitive layer on the wafer 13 in the image field 11 for the lithographic production of a microstructured or nanostructured component, in particular a semiconductor component, for example a microchip. This will be the reticle 7 and the wafer 13 synchronized in time in the y-direction continuously in scan mode.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • WO 2016/128253 A1 [0069]WO 2016/128253 Al [0069]

Claims (11)

Verfahren zur Regelung einer Beleuchtungsdosis einer Beleuchtung eines Objektfeldes (5) einer Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei in dem Objektfeld (5) ein auf ein Substrat abzubildendes Objekt (7) anordenbar ist, mit folgenden Schritten: - Messen (44) einer Verteilung von Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit von einem Objektfeld-Beleuchtungswinkel (Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung) an mindestens einem Objektfeldpunkt, - Rekonstruieren (45) eines Fernfeldes der Beleuchtung aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung, - Ermitteln eines Fernfeld-Einflusses des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis, - Ermitteln (46) eines Ist-Dosiswertes der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss, - Steuern (47) eines Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage abhängig von der Differenz des ermittelten Ist-Dosiswertes von einem vorgegebenen Soll-Dosiswert der Beleuchtungsdosis.Method for controlling an illumination dose of an illumination of an object field (5) of a projection exposure apparatus (1), wherein an object (7) to be imaged on a substrate can be arranged in the object field (5), with the following steps: Measuring (44) a distribution of illumination intensities as a function of an object field illumination angle (intensity / illumination angle distribution) at at least one object field point, Reconstructing (45) a far field of the illumination from the result of measuring the intensity / illumination angle distribution, Determining a far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose, Determining (46) an actual dose value of the illumination dose from the determined far-field influence, Controlling (47) a dose parameter of the projection exposure apparatus as a function of the difference of the determined actual dose value from a predetermined desired dose value of the illumination dose. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Ist-Beleuchtungsintensitäten an mindestens zwei voneinander beabstandeten Positionen im Bereich eines Randes des Objektfeldes (5) gemessen werden und das Steuern des Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage (1) abhängig von der Differenz der gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten von vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten erfolgt.Method according to Claim 1 wherein actual illumination intensities are measured at at least two spaced-apart positions in the region of an edge of the object field (5) and the control of the dose parameter of the projection exposure apparatus (1) is dependent on the difference of the measured actual illumination intensities from predetermined target illumination intensities. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Beleuchtungsintensitäten abhängig von einer Soll-Beleuchtungswinkel-Verteilung vorgegeben werden.Method according to Claim 2 , characterized in that the desired illumination intensities are predefined as a function of a desired illumination angle distribution. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Beleuchtungsintensitäten abhängig von einer Kippstellung von Facetten (25) eines Facettenspiegels (19) vorgegeben werden, wobei über jede der Facetten (25) ein Ausleuchtungskanal der Objektfeld-Beleuchtung geführt ist, wobei jeder Ausleuchtungskanal einem Beleuchtungswinkel der Objektfeld-Beleuchtung zugeordnet ist.Method according to Claim 2 or 3 , characterized in that the target illumination intensities depending on a tilting position of facets (25) of a facet mirror (19) are predetermined, wherein over each of the facets (25) an illumination channel of the object field illumination is performed, each illumination channel an illumination angle of the object field Lighting is assigned. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Messen von Ist-Beleuchtungsintensitäten an mindestens zwei in Umfangsrichtung um ein Beleuchtungslicht-Bündel (16) voneinander beabstandet angeordneten Positionen in einem Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels (16) im Bereich einer Lichtquelle (2) des Beleuchtungslichts (3), wobei das Steuern des Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage (1) abhängig von der Differenz der gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten von vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten erfolgt.Method according to one of Claims 1 to 4 characterized by measuring actual illumination intensities at at least two circumferentially spaced around an illumination light beam (16) spaced positions in a beam path of the illumination light beam (16) in the region of a light source (2) of the illumination light (3) the control of the dose parameter of the projection exposure apparatus (1) is effected as a function of the difference between the measured actual illumination intensities and predetermined target illumination intensities. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine vorgegebene Gewichtung zwischen verschiedenen Ausleuchtungskanälen der Objektfeld-Beleuchtung berücksichtigt wird, wobei jeder Ausleuchtungskanal einen Beleuchtungswinkel der Objektfeld-Beleuchtung zugeordnet ist.Method according to one of Claims 1 to 5 in which a predetermined weighting between different illumination channels of the object field illumination is taken into account, wherein each illumination channel is assigned an illumination angle of the object field illumination. Projektionsbelichtungsanlage (1) - mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung von Beleuchtungslicht (3), - mit einer Beleuchtungsoptik (4) zum Führen des Beleuchtungslichts (3) hin zu einem Objektfeld (5) in einer Objektebene (6), - mit einem Objekthalter (8) zur Haltung eines Objektes (7) im Objektfeld (5), - mit einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (5) in ein Bildfeld (11), - mit einem Waferhalter (14) zur Halterung eines Wafers (13) im Bildfeld (11), - mit einer Pupillen-Sensoreinrichtung (33; 39) zum Messen einer Verteilung von Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit von einem Objektfeld-Beleuchtungswinkel an mindestens einem Feldpunkt, - mit einem Rechenmodul (38), -- zum Rekonstruieren eines Fernfeldes der Beleuchtung aus dem Resultat der Messung der Verteilung der Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit vom Objektfeld-Beleuchtungswinkel, -- zum Ermitteln eines Fernfeld-Einflusses des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis, -- zum Ermitteln eines Ist-Dosiswertes der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss, - mit einem Steuermodul (24a) zum Steuern eines Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage (1) abhängig von einer Differenz des ermittelten Ist-Dosiswertes von einem vorgegebenen Soll-Dosiswert der Beleuchtungsdosis.Projection exposure equipment (1) with a light source (2) for generating illumination light (3), with illumination optics (4) for guiding the illumination light (3) towards an object field (5) in an object plane (6), with an object holder (8) for holding an object (7) in the object field (5), with projection optics (10) for imaging the object field (5) into an image field (11), with a wafer holder (14) for holding a wafer (13) in the image field (11), with a pupil sensor device (33, 39) for measuring a distribution of illumination intensities as a function of an object field illumination angle at at least one field point, with a calculation module (38), for reconstructing a far field of the illumination from the result of the measurement of the distribution of the illumination intensities as a function of the object field illumination angle, for determining a far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose, for determining an actual dose value of the illumination dose from the determined far-field influence, - With a control module (24a) for controlling a dose parameter of the projection exposure apparatus (1) depending on a difference of the determined actual dose value of a predetermined desired dose value of the illumination dose. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine im Bereich einer Feldebene angeordnete Feldintensitäts-Sensoreinrichtung (40) zum Messen von Ist-Beleuchtungsintensitäten an mindestens zwei voneinander beabstandeten Positionen im Bereich eines Randes des Objektfeldes (5).Projection exposure system according to Claim 7 , characterized by a field intensity sensor device (40) arranged in the region of a field plane for measuring actual illumination intensities at at least two spaced-apart positions in the region of an edge of the object field (5). Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine im Bereich der Lichtquelle (2) angeordnete Quellintensitäts-Sensoreinrichtung (42) zum Messen von Ist-Beleuchtungsintensitäten an mindestens zwei in Umfangsrichtung um ein Beleuchtungslicht-Bündel (16) voneinander beabstandet angeordneten Positionen in einem Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels (16) im Bereich einer Lichtquelle (2) des Beleuchtungslichts (3).Projection exposure system according to Claim 7 or 8th characterized by a source intensity sensor means (42) arranged in the region of the light source (2) for measuring actual illumination intensities at at least two positions spaced apart in the circumferential direction around an illumination light bundle (16) in a beam path of the illumination light beam (16 ) in the region of a light source (2) of the illumination light (3). Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit folgenden Schritten: - Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, - Bereitstellen eines Wafers (13), - Bereitstellen einer Lithografiemaske (7), - Projizieren wenigstens eines Teils der Lithografiemaske (7) auf einen Bereich einer lichtempfindlichen Schicht des Wafers (13) mit Hilfe der Projektionsoptik (10) der Projektionsbelichtungsanlage (1).Method for producing a microstructured or nanostructured component, comprising the following steps: Providing a projection exposure apparatus (1) according to one of Claims 1 to 9 - providing a wafer (13), - providing a lithography mask (7), - projecting at least a portion of the lithography mask (7) onto a region of a photosensitive layer of the wafer (13) by means of the projection optics (10) of the projection exposure apparatus (1) , Bauteil, hergestellt durch ein Verfahren nach Anspruch 10.Component produced by a method according to Claim 10 ,
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