-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem für eine Lithographieanlage, eine Lithographieanlage mit einem derartigen Strahlformungs- und Beleuchtungssystem und ein Verfahren zum Justieren eines derartigen Strahlformungs- und Beleuchtungssystems.
-
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
-
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.
-
Oftmals kann es nach einiger Zeit des Belichtungsbetriebs erforderlich sein, einzelne Optiken auszutauschen. Beispielsweise kann im Belichtungsbetrieb Zinn aus einer mit einem Zinnplasma arbeitenden EUV-Lichtquelle in das Beleuchtungssystem gelangen. Dies kann zu einer Degradation der Optiken führen. Der Austausch einzelner Optiken sollte dabei vorteilhafterweise ohne einen Ausbau und Einbau des gesamten Beleuchtungssystems sowie bevorzugt am Betriebsort der EUV-Lithographieanlage und bei möglichst geringer Stillstandszeit (Engl.: downtime) möglich sein. Nach dem Austausch kann eine Justage der Optiken erforderlich sein, um für den Belichtungsbetrieb eine optimale Feldposition und Pupillenposition zu erreichen. Ferner kann es auch vorteilhaft sein, schon während einer Aufheizphase des Beleuchtungssystems die Optiken zu justieren, um eine optimale Feldposition und Pupillenposition auch während der Aufheizphase zu erreichen. Das heißt, es sollte vorteilhafterweise schon während der Aufheizphase der Belichtungsbetrieb gestartet werden können, um eine möglichst geringe Stillstandszeit zu erreichen.
-
Die
DE 10 2016 203 990 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungssystems für eine EUV-Lithographieanlage. Das Verfahren umfasst ein Justieren einer Lage von Spiegelmodulen eines Beleuchtungssystems der EUV-Lithographieanlage. Die Spiegelmodule werden dabei auf Basis von Messwerten eines mobilen Messsystems justiert.
-
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Strahlformungs- und Beleuchtungssystem für eine Lithographieanlage bereitzustellen.
-
Demgemäß wird ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem für eine Lithographieanlage, insbesondere für eine EUV-Lithographieanlage, vorgeschlagen. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem umfasst ein optisches Element und eine Justiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, während einer Aufheizphase des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems eine Feldposition und/oder eine Pupillenposition des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems zu messen und in Abhängigkeit von der gemessenen Feldposition und/oder Pupillenposition eine Orientierung und/oder eine Position des optischen Elements zu justieren, um das optische Element in einer Soll-Lage zu halten.
-
Dadurch, dass das optische Element während der Aufheizphase justiert wird, kann schon während der Aufheizphase ein Belichtungsbetrieb des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems beziehungsweise der Lithographieanlage begonnen werden. Hierdurch kann die Stillstandszeit des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems beziehungsweise der Lithographieanlage, beispielsweise nach einem Austausch des optischen Elements, signifikant reduziert werden.
-
Insbesondere ist die Justiereinrichtung dazu eingerichtet, während der Aufheizphase des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems in Abhängigkeit von der gemessenen Feldposition und/oder Pupillenposition die Orientierung und/oder Position des optischen Elements kontinuierlich zu justieren, um das optische Element in der Soll-Lage zu halten. Unter „kontinuierlich“ ist dabei bevorzugt zu verstehen, dass das optische Element mit Hilfe der Justiereinrichtung während der gesamten oder zumindest während eines großen Teils der Aufheizphase justiert werden kann.
-
Die Aufheizphase kann mehrere Stunden dauern. Die Aufheizphase dauert insbesondere so lange, bis ein thermisches Gleichgewicht des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems aufgrund einfallender EUV-Strahlung erreicht ist. Unter einem „thermischen Gleichgewicht“ ist vorliegend ein Zustand zu verstehen, in dem eine Temperatur des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems beziehungsweise des optischen Elements nicht mehr ansteigt und insbesondere konstant bleibt. Es ist dann ein Gleichgewicht zwischen eingebrachter Wärme, beispielsweise aufgrund von Absorption der EUV-Strahlung, und abgeführter Wärme, beispielsweise mit Hilfe eines Kühlsystems, erreicht. Das thermische Gleichgewicht kann auch als thermische Sättigung bezeichnet werden. Das thermische Gleichgewicht wird bevorzugt nach mehreren Stunden, beispielsweise nach einer bis fünf Stunden, erreicht.
-
Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem kann als optisches System und umgekehrt bezeichnet werden. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem umfasst bevorzugt mehrere optische Elemente, beispielsweise einen Feldfacettenspiegel, einen Pupillenfacettenspiegel und einen Kondensorspiegel. Jedes optische Element kann ein Spiegelmodul sein beziehungsweise als Spiegelmodul bezeichnet werden. Eine Photomaske kann in einer Objektebene des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems angeordnet sein. In der Objektebene ist ein Objektfeld positioniert. Eine Position dieses Objektfelds in der Objektebene wird als Feldposition des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems bezeichnet. Eine Position einer Eintrittspupille eines Projektionssystems der Lithographieanlage wird als Pupillenposition des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems bezeichnet.
-
Das optische Element beziehungsweise eine optisch wirksame Fläche, beispielsweise eine Spiegelfläche, des optischen Elements weist bevorzugt sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung auf. Das heißt, die Position sowie die Orientierung des optischen Elements beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche kann mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden. Die Justiereinrichtung ist geeignet, das optische Element in allen sechs Freiheitsgraden zu justieren.
-
Unter „Justieren“ ist demgemäß zu verstehen, dass bevorzugt sowohl die Orientierung als auch die Position des optischen Elements mit Hilfe der Justiereinrichtung geändert werden kann, um das optische Element beziehungsweise die optisch wirksame Fläche in der Soll-Lage zu halten. Befindet sich das optische Element nicht in der Soll-Lage, sondern in einer davon abweichenden Ist-Lage, erfüllen die Feldposition und/oder die Pupillenposition nicht die für den Belichtungsbetrieb erforderlichen Spezifikationen, insbesondere Beleuchtungsspezifikationen. Die Justiereinrichtung justiert das optische Element dann solange bis es aus der Ist-Lage in die Soll-Lage verbracht ist. Somit kann das optische Element derart justiert werden, dass die Feldposition und/oder die Pupillenposition die erforderlichen Spezifikationen erfüllen beziehungsweise es kann die Feldposition und/oder die Pupillenposition durch eine Änderung der Lage des optischen Elements verändert beziehungsweise justiert werden.
-
Unter der „Position“ des optischen Elements beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche sind demgemäß insbesondere dessen, beziehungsweise deren Koordinaten oder die Koordinaten eines an dem optischen Element vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung zu verstehen. Unter der „Orientierung“ des optischen Elements beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche ist demgemäß insbesondere dessen, beziehungsweise deren Verkippung bezüglich der drei Raumrichtungen zu verstehen. Das heißt, das optische Element beziehungsweise die optisch wirksame Fläche desselben kann um die x-Richtung, die y-Richtung und/oder die z-Richtung verkippt werden. Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und/oder Orientierung des optischen Elements beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche. Die „Lage“ des optischen Elements beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche umfasst dabei bevorzugt sowohl dessen, beziehungsweise deren Position als auch dessen, beziehungsweise deren Orientierung. Das heißt, die Orientierung und/oder die Position können zusammengefasst auch als Lage beziehungsweise die Lage kann als Orientierung und/oder Position bezeichnet werden. Die Begriffe „Lage“ und „Orientierung und/oder Position“ können somit gegeneinander ausgetauscht werden.
-
Darunter, dass die Justiereinrichtung das optische Element in der Soll-Lage „hält“ ist zu verstehen, dass die Justiereinrichtung anhand der Messung der Feldposition und/oder der Pupillenposition stets überwacht, ob sich das optische Element noch in der Soll-Lage befindet und dementsprechend gegebenenfalls nachjustiert, so dass dieses wieder in der Soll-Lage positioniert ist. Die Soll-Lage kann toleranzbehaftet sein. Die Toleranz ist so ausgelegt, dass die Feldposition und/oder die Pupillenposition die Spezifikationen erfüllt, wenn die Ist-Lage des optischen Elements innerhalb des Toleranzfeldes der Soll-Lage liegt.
-
Die Justiereinrichtung umfasst bevorzugt ein Messsystem zum Messen der Feldposition und/oder der Pupillenposition. Das Messsystem kann eine Rechnereinheit zum Errechnen eines Korrekturrezepts, nach dem das optische Element zu justieren ist, umfassen. Das Messystem kann mobil sein. Das Messystem kann auch fester Bestandteil des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems sein. Ferner kann die Justiereinrichtung auch ein Stellelement zum kontinuierlichen Verändern der Orientierung und/oder der Position des optischen Elements sowie eine Steuereinheit zum Ansteuern des Stellelements umfassen. Die Steuereinheit ist mit dem Messystem wirkverbunden. Die Steuereinheit kann Teil des Messystems oder das Messystem kann Teil der Steuereinheit sein. Das optische Element wird während der Aufheizphase justiert.
-
Das Messsystem kann eine lichtempfindliche Sensorik, beispielsweise einen oder mehrere CCD-Sensoren (Engl.: charge-coupled device, CCD) umfassen. Die Sensorik kann ferner beispielsweise einen Sensor zur Messung der Energieverteilung in der Objektebene umfassen. Beispielsweise kann dieser Sensor in der Objektebene verfahrbar sein, so dass dieser zum Messen der Feldposition und/oder der Pupillenposition in der Objektebene in einen Strahlengang des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems hineingefahren werden kann. Nach dem Messen kann der Sensor wieder aus dem Strahlengang herausgefahren werden. Alternativ kann die Sensorik zum Messen der Feldposition und/oder der Pupillenposition auch eine mit einer Messtechnik versehene Photomaske (Retikel) umfassen, die ebenfalls in der Objektebene verfahren werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem ferner mehrere optische Elemente, insbesondere einen Feldfacettenspiegel, einen Pupillenfacettenspiegel und/oder einen Kondensorspiegel, wobei die Justiereinrichtung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der gemessenen Feldposition und/oder Pupillenposition eine Orientierung und/oder eine Position der optischen Elemente relativ zueinander zu justieren.
-
Das Justieren erfolgt bevorzugt kontinuierlich. Die Anzahl der optischen Elemente ist beliebig. Vorzugsweise sind drei optische Elemente, nämlich ein Feldfacettenspiegel, ein Pupillenfacettenspiegel und ein Kondensorspiegel, vorgesehen. Es können jedoch auch vier oder mehr als vier optische Elemente vorgesehen sein. Ein Facettenspiegel umfasst insbesondere eine Vielzahl an Facetten, die zeilenförmig angeordnet sein können. Die Facetten können bogen- oder sichelförmig gekrümmt sein. Die Facetten können auch vieleckig, beispielsweise sechseckig, sein. Beispielsweise kann ein Facettenspiegel mehrere hundert bis mehrere tausend Facetten aufweisen. Jede Facette kann für sich verkippbar sein.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem ferner eine Lagereinrichtung, insbesondere einen Hexapod, für das optische Element, wobei die Lagereinrichtung ein von der Justiereinrichtung ansteuerbares Stellelement, insbesondere ein Piezoelement, umfasst.
-
Die Lagereinrichtung kann als Hexapod beziehungsweise der Hexapod kann als Lagereinrichtung bezeichnet werden. Das Stellelement kann auch als Aktor oder Aktuator bezeichnet werden. Jedem optischen Element ist eine eigene derartige Lagereinrichtung zugeordnet. Das optische Element kann eine Fassung umfassen, in der das optische Element aufgenommen ist. Das optische Element kann von dieser Fassung entkoppelt, insbesondere mechanisch entkoppelt, sein. Die Lagereinrichtung ist bevorzugt mit der Fassung gekoppelt. Die Lagereinrichtung wirkverbindet die Fassung mit einer Basis des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems. Die Basis kann auch als feste Welt bezeichnet werden. Die Basis kann ein Tragrahmen (Engl.: force frame) des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems beziehungsweise der Lithographieanlage sein. Die Lagereinrichtung ermöglicht eine Lagerung des optischen Elements in den zuvor erwähnten sechs Freiheitsgraden. Das Stellelement kann ein oder mehrere Piezoelemente umfassen oder kann ein Piezoelement sein. Das Stellelement kann alternativ eine manuell oder motorisch verstellbare Gewindespindel sein oder umfassen. Ferner kann das Stellelement auch einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb umfassen. Für den Fall, dass das Stellelement ein Piezoelement ist, kann der Antrieb dabei direkt oder über ein Festkörpergetriebe zur Optimierung von Kraft, Weg und Stellgenauigkeit erfolgen. Weiterhin kann das Stellelement einen piezoelektrischen Schreitantrieb umfassen, der zur Optimierung von Kraft, Weg und Stellgenauigkeit mit einem Festkörpergetriebe kombiniert sein kann.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lagereinrichtung sechs Lagereinheiten mit jeweils einem Stellelement.
-
Das heißt, jeder Lagereinheit ist bevorzugt zumindest ein derartiges Stellelement zugeordnet. Die Stellelemente sind von der Justiereinrichtung, insbesondere von der Steuereinheit der Justiereinrichtung, ansteuerbar, insbesondere bestrombar, um die Orientierung und/oder die Position des optischen Elements in allen sechs Freiheitsgraden zu verändern. Jedes Stellelement ermöglicht insbesondere eine lineare Bewegung entlang einer Längsrichtung beziehungsweise einer Stabachse der dem jeweiligen Stellelement zugeordneten Lagereinheit.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jede Lagereinheit einen eine Länge der jeweiligen Lagereinheit verändernden Abstandshalter.
-
Der Abstandshalter kann auch als Spacer oder Abstimmscheibe bezeichnet werden. Abstandshalter mit unterschiedlicher Abstufung oder Granularität hinsichtlich ihrer Längenausdehnung bezüglich der Längsrichtung beziehungsweise der Stabachse der jeweiligen Lagereinheit können vorgehalten werden, aus denen dann ein geeigneter Abstandshalter ausgewählt wird. Die Granularität der Abstandshalter beträgt vorzugsweise 5 µm.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zum Justieren der Orientierung und/oder der Position des optischen Elements an den Lagereinheiten eine Längenänderung derselben durchführbar.
-
Die Längenänderung kann eine Längenvergrößerung oder eine Längenverkleinerung umfassen. Die Längenänderung kann, muss jedoch nicht, zweistufig durchgeführt werden. Mit Hilfe des Abstandshalters kann die Längenänderung in einer ersten Stufe aufgrund der zuvor beschriebenen Granularität mit einer Genauigkeit von 5 µm durchgeführt werden. In einer zweiten Stufe kann mit Hilfe des Stellelements eine Genauigkeit von bis zu 0,1 µm erreicht werden. Für den Fall, dass die erforderliche Längenänderung kleiner als 5 µm ist, kann auf das Einfügen des Abstandshalters auch verzichtet werden. Insbesondere kann auf den Abstandshalter dann verzichtet werden, wenn schon eine Vorjustierung durchgeführt wurde und somit nur eine erforderliche Längenänderung von weniger als 5 µm zu erwarten ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Stellelement von einem unausgelenkten Zustand in einen ausgelenkten Zustand verbringbar, wobei das Stellelement sowohl in dem unausgelenkten Zustand als auch in dem ausgelenkten Zustand stromlos ist.
-
Das Stellelement kann ein sogenannter Piezokrabbler sein oder einen derartigen umfassen. Der unausgelenkte Zustand kann auch als unaktuierter Zustand, und der ausgelenkte Zustand kann auch als aktuierter Zustand bezeichnet werden. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung an das Stellelement, das bevorzugt eine Piezokeramik umfasst, erfährt dieses eine Längenänderung. Ein weiterer Effekt bei Piezokeramiken ist, dass diese auch bei einer Polarisierung eine Längenänderung erfahren. Diese Längenänderung ist permanent und kann nur durch eine Umpolarisierung geändert werden. Das heißt, nach der Längenänderung, insbesondere im ausgelenkten Zustand, ist keine Energiezufuhr mehr notwendig, um die Längenänderung aufrecht zu erhalten. Hierdurch wird auch keine Wärme erzeugt, die abgeführt werden muss. Wie zuvor erwähnt, wird das Stellelement nur zum Verbringen desselben von dem unausgelenkten Zustand in den ausgelenkten Zustand und umgekehrt bestromt. Ansonsten wird das Stellelement nicht bestromt. Das heißt, zum Halten des ausgelenkten Zustands ist keine Bestromung erforderlich. Ein Stellbereich des Stellelements ist dabei bevorzugt stufenlos einstellbar. Das heißt, das Stellelement kann zwischen dem unausgelenkten Zustand und dem ausgelenkten Zustand bevorzugt stufenlos in eine beliebige Anzahl an Zwischenzuständen verbracht werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jede Lagereinheit ein erstes Biegeentkopplungselement, ein zweites Biegeentkopplungselement und einen zwischen dem ersten Biegeentkopplungselement und dem zweiten Biegeentkopplungselement angeordneten Stababschnitt, wobei das Stellelement zwischen dem ersten Biegeentkopplungselement und dem zweiten Biegeentkopplungselement, zwischen dem ersten Biegeentkopplungselement und dem optischen Element oder zwischen dem zweiten Biegeentkopplungselement und einer Basis des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems angeordnet ist.
-
Das heißt, das Stellelement kann in dem Stababschnitt angeordnet sein und/oder Teil des Stababschnitts sein. Der Stababschnitt und die Biegeentkopplungselemente sind vorzugsweise einteilig, insbesondere materialeinstückig, ausgebildet. Die Biegeentkopplungselemente können jeweils Festkörpergelenke umfassen oder als Festkörpergelenke ausgebildet sein. Unter einem „Festkörpergelenk“ ist vorliegend bevorzugt eine Federeinrichtung zu verstehen, welche eine Relativbewegung aufgrund von Biegung oder - allgemeiner - aufgrund von elastischer Verformung erlaubt. Die Funktion eines derartigen Festkörpergelenks wird insbesondere durch einen Bereich verminderter Biegesteifigkeit, beispielsweise einen federelastisch verformbaren Bereich mit reduzierter Materialstärke, relativ zu zwei angrenzenden Bereichen höherer Biegesteifigkeit erreicht. Die verminderte Biegesteifigkeit wird somit insbesondere durch eine lokale Querschnittsverringerung erzeugt. Der zuvor erwähnte Abstandshalter kann zwischen dem ersten Biegeentkopplungselement und dem optischen Element beziehungsweise dessen Fassung oder zwischen dem zweiten Biegeentkopplungselement und der Basis positioniert sein. Der Abstandshalter kann dabei benachbart zu dem Stellelement positioniert sein oder an dem Biegeentkopplungselement, an dem das Stellelement nicht vorgesehen ist.
-
Ferner wird eine Lithographieanlage, insbesondere eine EUV-Lithographieanlage, mit einem derartigen Strahlformungs- und Beleuchtungssystem vorgeschlagen.
-
Die Lithographieanlage kann neben dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem ein Projektionssystem und eine Lichtquelle, insbesondere eine EUV-Lichtquelle, umfassen. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Lithographieanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
-
Weiterhin wird ein Verfahren zum Justieren eines derartigen Strahlformungs- und Beleuchtungssystems für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: a) Messen einer Feldposition und/oder einer Pupillenposition des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems, und b) Justieren einer Orientierung und/oder einer Position eines optischen Elements des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems während einer Aufheizphase des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems in Abhängigkeit von der gemessenen Feldposition und/oder Pupillenposition derart, dass das optische Element in einer Soll-Lage gehalten wird.
-
Das Justieren in dem Schritt b) erfolgt bevorzugt kontinuierlich. Die Schritte a) und b) werden bevorzugt mit Hilfe der Justiereinrichtung durchgeführt. Die Justiereinrichtung umfasst hierzu das Messystem und zum Ansteuern der Stellelemente die Steuereinheit. Der Schritt a) wird bevorzugt unter Verwendung von Arbeitslicht, das heißt insbesondere EUV-Strahlung, der Lithographieanlage durchgeführt. Der Schritt a) kann alternativ mit Hilfe von Messlicht einer Messlichtquelle des Messsystems durchgeführt werden. Das Messlicht ist in diesem Fall insbesondere keine EUV-Strahlung. Beispielsweise ist das Messlicht ein Laserstrahl. Das Messlicht kann beispielsweise an einer Zwischenfokusebene des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems in den Strahlengang desselben eingekoppelt und vor der Objektebene wieder aus diesem ausgekoppelt werden. Hierzu können eine Einkoppeleinrichtung und eine Auskoppeleinrichtung, die jeweils beispielsweise als motorisch bewegbare Spiegel ausgebildet sind, eingesetzt werden. Bevorzugt wird in dem Schritt a) jedoch das Messen der Feldposition und/oder der Pupillenposition mit Hilfe der EUV-Strahlung durchgeführt, da dann vorteilhafterweise auf eine zusätzliche Messlichtquelle verzichtet werden kann. Das heißt, während des Durchführens des Verfahrens ist die EUV-Lichtquelle in Betrieb.
-
Gemäß einer Ausführungsform werden die Schritte a) und b) solange iterativ durchgeführt, bis die Feldposition und/oder die Pupillenposition eine geforderte Spezifikation einhalten.
-
Das heißt, mit Hilfe des Verfahrens können die Feldposition und/oder die Pupillenposition angepasst werden. Die Spezifikation umfasst bevorzugt einen Toleranzbereich, innerhalb dessen die Feldposition und/oder die Pupillenposition liegen sollten.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vor oder in dem Schritt b) ein Korrekturrezept für das optische Element berechnet, wobei das optische Element basierend auf diesem Korrekturrezept justiert wird.
-
Das Korrekturrezept wird bevorzugt mit Hilfe der zuvor erwähnten Rechnereinheit berechnet, die Teil der Justiereinrichtung sein kann. Das Korrekturrezept umfasst bevorzugt für jede Lagereinheit der Lagereinrichtung des jeweiligen optischen Elements eine Aussage darüber, ob und in welchem Umfang eine Längenänderung an der jeweiligen Lagereinheit erforderlich ist, um das jeweilige optische Element in der Soll-Lage zu halten.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren unter Vakuum und/oder im Betrieb einer EUV-Lichtquelle des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems durchgeführt.
-
Das optische Element beziehungsweise die optischen Elemente sind bevorzugt in einem Gehäuse des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems positioniert. Dieses Gehäuse ist insbesondere im Belichtungsbetrieb und während der Aufheizphase mit einem Vakuum beaufschlagt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in dem Schritt b) die Orientierung und/oder die Position des optischen Elements dadurch justiert, dass an Lagereinheiten einer Lagereinrichtung des optischen Elements jeweils eine Längenänderung vorgenommen wird.
-
Bevorzugt wird die Längenänderung mit Hilfe eines Einfügens des zuvor erwähnten Abstandshalters und/oder mit Hilfe eines Ansteuerns des Stellelements der jeweiligen Lagereinheit vorgenommen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren solange durchgeführt, bis ein thermisches Gleichgewicht des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems erreicht ist.
-
Sobald das thermische Gleichgewicht erreicht ist, beispielsweise nach einer bis fünf Stunden, kann das Verfahren beendet werden. Das Stellelement kann dann stromlos geschaltet werden. Das Messystem und/oder die Steuereinheit können dann gegebenenfalls von dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem entfernt werden. Alternativ können das Messystem und/oder die Steuereinheit auch an dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem verbleiben.
-
Die für das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.
-
„Ein“ ist vorliegend nicht zwangsweise als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine genaue Beschränkung auf genau die entsprechende Anzahl von Elementen verwirklich sein muss. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich.
-
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographie anlage;
- 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
- 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Lithographieanlage gemäß 1A oder 1B;
- 3 zeigt eine weitere schematische Ansicht des optischen Systems gemäß 2;
- 4 zeigt eine weitere schematische Ansicht des optischen Systems gemäß 2;
- 5 zeigt eine weitere schematische Ansicht des optischen Systems gemäß 2;
- 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Lagereinheit für das optische System gemäß 2;
- 7 zeigt die Detailansicht VII gemäß 6;
- 8 zeigt die Detailansicht IIX gemäß 6;
- 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Justiereinrichtung für das optische System gemäß 2;
- 10 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Justiereinrichtung für das optische System gemäß 2;
- 11 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Justieren des optischen Systems gemäß 2; und
- 12 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zum Justieren des optischen Systems gemäß 2.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
-
1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
-
Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
-
Das in 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
-
Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
-
1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu 1A beschrieben - in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
-
Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert.
-
Das in 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
-
Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
-
Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
-
2 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems 200. Das optische System 200 ist ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102, insbesondere ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 einer EUV-Lithographieanlage 100A. Das optische System 200 kann daher auch als Strahlformungs- und Beleuchtungssystem und das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 kann als optisches System bezeichnet werden. Das optische System 200 kann jedoch auch Teil einer DUV-Lithographieanlage 100B sein. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 200 Teil einer EUV-Lithographieanlage 100A ist. Neben dem optischen System 200 sind in der 2 noch eine EUV-Lichtquelle 106A, die EUV-Strahlung 108A emittiert, und eine Photomaske 120 gezeigt.
-
Das optische System 200 umfasst mehrere optische Elemente 202, 204, 206, 208. Ferner kann ein optionaler Umlenkspiegel 210 vorgesehen sein. Der Umlenkspiegel 210 wird mit streifendem Einfall (Engl.: grazing incidence) betrieben und kann daher auch als Grazing Incidence Spiegel bezeichnet werden. Der Umlenkspiegel 210 kann dem in der 1A gezeigten Spiegel 122 entsprechen. Die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 können den in der 1A gezeigten Spiegeln 110, 112, 114, 116, 118 entsprechen.
-
Das optische Element 202 kann ein Facettenspiegel, insbesondere ein Pupillenfacettenspiegel, des optischen Systems 200 sein. Auch das optische Element 204 kann ein Facettenspiegel, insbesondere ein Feldfacettenspiegel, des optischen Systems 200 sein. Zumindest eines der optischen Elemente 206, 208 kann ein Kondensorspiegel des optischen Systems 200 sein. Die Anzahl der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 ist beliebig. Beispielsweise können, wie in der 1A gezeigt, fünf optische Elemente 202, 204, 206, 208 oder, wie in der 2 gezeigt, vier optische Elemente 202, 204, 206, 208 vorgesehen sein. Bevorzugt sind jedoch zumindest drei optische Elemente 202, 204, 206, 208, nämlich ein Pupillenfacettenspiegel, ein Feldfacettenspiegel und ein Kondensorspiegel vorgesehen.
-
Ein Facettenspiegel umfasst eine Vielzahl an Facetten, die zeilenförmig angeordnet sein können. Die Facetten können bogen- oder sichelförmig gekrümmt sein. Die Facetten können auch vieleckig, beispielsweise sechseckig, sein. Beispielsweise kann ein Facettenspiegel mehrere hundert bis mehrere tausend Facetten aufweisen. Jede Facette kann für sich verkippbar sein.
-
Die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 sind innerhalb eines Gehäuses 212 angeordnet. Das Gehäuse 212 kann im Betrieb, insbesondere im Belichtungsbetrieb, des optischen Systems 200 mit einem Vakuum beaufschlagt sein. Das heißt, die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 sind in einem Vakuum angeordnet.
-
Im Betrieb des optischen Systems 200 emittiert die EUV-Lichtquelle 106A EUV-Strahlung 108A. Hierzu kann beispielsweise ein Zinnplasma erzeugt werden. Zum Erzeugen des Zinnplasmas kann ein Zinnkörper, beispielsweise ein Zinnkügelchen oder ein Zinntröpfchen, mit einem Laserpuls beschossen werden. Das Zinnplasma emittiert EUV-Strahlung 108A, die mit Hilfe eines Kollektors, beispielsweise eines Ellipsoidspiegels, der EUV-Lichtquelle 106A gesammelt und in Richtung des optischen Systems 200 gesandt wird. Der Kollektor bündelt die EUV-Strahlung 108A in einer Zwischenfokusebene 214. Die EUV-Strahlung 108A wird beim Durchgang durch das optische System 200 von jedem der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 sowie dem Umlenkspiegel 210 reflektiert. Ein Strahlengang der EUV-Strahlung 108A ist mit dem Bezugszeichen 216 bezeichnet.
-
Die Photomaske 120 ist in einer Objektebene 218 des optischen Systems 200 angeordnet. In der Objektebene 218 ist ein Objektfeld 220 positioniert. Eine Position des Objektfelds 220 in der Objektebene 218 wird als Feldposition bezeichnet. Eine Position einer Eintrittspupille eines in der 2 nicht gezeigten Projektionssystems 104 wird als Pupillenposition des optischen Systems 200 bezeichnet.
-
2 zeigt weiterhin ein mobiles Messsystem 300. Das Messsystem 300 kann außenseitig an dem Gehäuse 212 vorgesehen sein. Das Messsystem 300 kann Teil des optischen Systems 200 sein. Vorzugsweise ist das Messsystem 300 jedoch nicht Teil des optischen Systems 200 und kann nach einem Messvorgang wieder von dem optischen System 200 getrennt werden. Das Messsystem 300 kann geeignet sein, Messlicht, beispielsweise einen Laserstrahl, in den Strahlengang 216 einzukoppeln und nach dem Durchgang durch die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 wieder aus diesem auszukoppeln. Bevorzugt jedoch arbeitet das Messsystem 300 ohne eine eigene das Messlicht emittierende Messlichtquelle. Das heißt, das Messsystem 300 arbeitet bevorzugt mit der EUV-Strahlung 108A.
-
Für den Fall, dass das Messsystem 300 dennoch eine Messlichtquelle aufweist, ist diese - wie zuvor erwähnt - dazu eingerichtet, Messlicht zu emittieren. Das Messlicht ist in diesem Fall insbesondere keine EUV-Strahlung 108A. Ferner umfasst das Messsystem 300 dann eine Einkoppeleinrichtung zum Einkoppeln des Messlichts in den Strahlengang 216. Die Einkoppeleinrichtung kann ein motorisch verfahrbarer oder verschwenkbarer Spiegel sein. Mit Hilfe der Einkoppeleinrichtung kann das Messlicht beispielsweise an der Zwischenfokusebene 214 in den Strahlengang 216 eingekoppelt werden. Das Messsystem 300 weist eine Auskoppeleinrichtung zum Auskoppeln des Messlichts aus dem Strahlengang 216 auf. Auch die Auskoppeleinrichtung kann ein motorisch verfahrbarer oder verschwenkbarer Spiegel sein. Mit Hilfe der Auskoppeleinrichtung kann das Messlicht bevorzugt vor der Objektebene 218 wieder aus dem Strahlengang 216 ausgekoppelt werden. Das Messsystem 300 kann - wie zuvor erwähnt - bevorzugt anstelle von Messlicht auch mit der EUV-Strahlung 108A die Feldposition und die Pupillenposition messen. Hierdurch kann auf eine gesonderte Messlichtquelle sowie auf die Einkoppeleinrichtung und auf die Auskoppeleinrichtung verzichtet werden.
-
Das Messsystem 300 umfasst ferner eine lichtempfindliche Sensorik, beispielsweise einen oder mehrere CCD-Sensoren (Engl.: charge-coupled device, CCD). Weiterhin umfasst das Messsystem 300 eine Rechnereinheit. Mit Hilfe des Messsystems 300 können die Feldposition und die Pupillenposition bestimmt beziehungsweise gemessen werden. Die Sensorik kann beispielsweise einen Sensor zur Messung der Energieverteilung in der Objektebene 218 umfassen. Beispielsweise kann dieser Sensor in der Objektebene 218 verfahrbar sein, so dass dieser zum Messen der Feldposition und/oder der Pupillenposition in der Objektebene 218 in den Strahlengang 220 hineingefahren werden kann. Alternativ kann die Sensorik auch eine mit einer Messtechnik versehene Photomaske 120 (Retikel) umfassen, die ebenfalls in der Objektebene 218 verfahren werden kann.
-
3 zeigt eine weitere Ansicht des optischen Systems 200, wobei jedoch nur das optische Element 202 gezeigt ist. Die nachfolgenden Ausführungen betreffend das optische Element 202 gelten entsprechend für die optischen Elemente 204, 206, 208. Das heißt, die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 können insbesondere betreffend ihre nachfolgend erläuterte Lagerung identisch aufgebaut sein.
-
Das optische Element 202 umfasst ein Substrat 222 und eine optisch wirksame Fläche 224, beispielsweise eine Spiegelfläche. Die optisch wirksame Fläche 224 kann, für den Fall, dass das optische Element 202 ein Facettenspiegel ist, an einer Vielzahl an Facetten vorgesehen sein. Das optische Element 202 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 224 weist sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung x, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung y und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung z sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung x, die y-Richtung y und die z-Richtung z auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung des optischen Elements 202 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 224 können mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.
-
Unter der „Position“ des optischen Elements 202 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 224 sind insbesondere dessen, beziehungsweise deren Koordinaten oder die Koordinaten eines an dem optischen Element 202 vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z-Richtung z zu verstehen. Unter der „Orientierung“ des optischen Elements 202 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 224 ist insbesondere dessen, beziehungsweise deren Verkippung bezüglich der drei Raumrichtungen x, y, z zu verstehen. Das heißt, das optische Element 202 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 224 kann um die x-Richtung x, die y-Richtung y und/oder die z-Richtung z verkippt werden. Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und/oder Orientierung des optischen Elements 202 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 224. Eine „Lage“ des optischen Elements 202 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 224 umfasst sowohl dessen, beziehungsweise deren Position als auch dessen, beziehungsweise deren Orientierung.
-
In der 3 ist mit durchgezogenen Linien eine Ist-Lage IL des optischen Elements 202 und mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 202' beziehungsweise 224' eine Soll-Lage SL des optischen Elements 202' beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 224' gezeigt. In der Ist-Lage IL erfüllt das optische System 200 die Spezifikationen, insbesondere die Beleuchtungsspezifikationen, hinsichtlich der Feldposition und der Pupillenposition nicht. In der Soll-Lage SL erfüllt das optische System 200 die Spezifikationen hinsichtlich der Feldposition und der Pupillenposition.
-
Dem optischen System 200 ist eine Basis 400 zugeordnet. Die Basis 400 kann auch als feste Welt bezeichnet werden. Die Basis 400 kann ein Tragrahmen (Engl.: force frame) des optischen Systems 200 beziehungsweise der EUV-Lithographieanlage 100A sein.
-
Das optische Element 202 kann eine Fassung 226 (4) umfassen, in der das optische Element aufgenommen ist. Das optische Element 202 kann von dieser Fassung 226 entkoppelt, insbesondere mechanisch entkoppelt sein. Unter einer „mechanischen Entkopplung“ ist vorliegend zu verstehen, dass von dem optischen Element 202 auf die Fassung 226 und/oder umgekehrt keine oder zumindest nur sehr geringe Kräfte übertragen werden können. Somit können, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnung des optischen Elements 202 und der Fassung 226, auch nur geringe Spannungen in das optische Element 202 eingebracht werden. Ferner kann das optische Element 202 auch noch ein nicht gezeigtes Kühlsystem umfassen. Das optische Element 202 kann daher auch als Modul, insbesondere als Spiegelmodul, bezeichnet werden.
-
Beispielsweise kann eine derartige mechanische Entkopplung des optischen Elements 202 von seiner Fassung 226 mit Hilfe von Festkörpergelenken erfolgen. Unter einem „Festkörpergelenk“ ist vorliegend bevorzugt eine Federeinrichtung zu verstehen, welche eine Relativbewegung aufgrund von Biegung oder - allgemeiner - aufgrund von elastischer Verformung erlaubt. Die elastische Verformung des jeweiligen Festkörpergelenks kann also mit einer Relativbewegung des optischen Elements 202 relativ zu seiner Fassung 226 oder umgekehrt einhergehen. Die Funktion eines derartigen Festkörpergelenks wird insbesondere durch einen Bereich verminderter Biegesteifigkeit, beispielsweise einen federelastisch verformbaren Bereich mit reduzierter Materialstärke, relativ zu zwei angrenzenden Bereichen höherer Biegesteifigkeit erreicht. Die verminderte Biegesteifigkeit wird somit insbesondere durch eine lokale Querschnittsverringerung erzeugt.
-
Das optische Element 202 ist mit Hilfe einer Lagereinrichtung 500 mit der Basis 400 gekoppelt. Die Lagereinrichtung 500 ist ein sogenannter Hexapod beziehungsweise kann als Hexapod bezeichnet werden. Die Lagereinrichtung 500 ermöglicht eine Bewegung des optischen Elements 202 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 224 in den sechs Freiheitsgraden. Die Lagereinrichtung 500 ist bevorzugt nicht direkt mit dem optischen Element 202, sondern mit dessen Fassung 226 wirkverbunden.
-
Die Lagereinrichtung 500 umfasst sechs Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512. Die Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 sind stabförmig und können als Pins bezeichnet werden. Die Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 können paarweise über einen dem jeweiligen Paar zugeordneten Adapter 514 an dem optischen Element 202, genauer gesagt an dessen Fassung 226, angreifen. Wie die 4 zeigt, können die Adapter 514 dabei beispielsweise auf Eckpunkten eines gedachten Dreiecks in einer Aufsicht auf das optische Element 202 beziehungsweise auf die Fassung 226 liegen.
-
5 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Lagereinheit 502. Die Lagereinheiten 504, 506, 508, 510, 512 können jedoch analog aufgebaut sein. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils der Lagereinheit 502 und die 7 beziehungsweise die 8 zeigen jeweils Detailansichten VII beziehungsweise IIX gemäß der 6.
-
Die Lagereinheit 502 umfasst ein erstes Biegeentkopplungselement 516, welches mit Hilfe des Adapters 514 mit dem optischen Element 202 beziehungsweise mit dessen Fassung 226 wirkverbunden ist. Dabei kann zwischen dem Adapter 514 und dem optischen Element 202 beziehungsweise der Fassung 226 ein optionaler Spacer oder Abstandshalter 518 vorgesehen sein. Der Abstandshalter 518 kann eine Abstimmscheibe sein oder als Abstimmscheibe bezeichnet werden. Das heißt, der Adapter 514 ist über den Abstandshalter 518 mit dem optischen Element 202 beziehungsweise der Fassung 226 verbunden. Der Adapter 514 kann als erster Adapter bezeichnet werden.
-
Abstandshalter 518 mit unterschiedlicher Abstufung oder Granularität hinsichtlich ihrer Längenausdehnung bezüglich einer Längsrichtung L der Lagereinheit 502 können vorgehalten werden, aus denen dann ein geeigneter Abstandshalter 518 ausgewählt wird. Die Granularität der Abstandshalter 518 beträgt vorzugsweise 5 µm.
-
Das erste Biegeentkopplungselement 516 ist mit einem Stababschnitt 520 verbunden. Bevorzugt ist das erste Biegeentkopplungselement 516 einteilig, insbesondere materialeinstückig, mit dem Stababschnitt 520 ausgebildet. Dem ersten Biegeentkopplungselement 516 abgewandt umfasst die Lagereinheit 502 ein zweites Biegeentkopplungselement 522. Auch das zweite Biegeentkopplungselement 522 ist bevorzugt einteilig, insbesondere materialeinstückig, mit dem Stababschnitt 520 ausgebildet. Der Stababschnitt 520 umfasst eine Stabachse S, zu der der Stababschnitt 520 rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Die Längsrichtung L ist parallel zu der Stabachse S orientiert
-
Zwischen dem zweiten Biegeentkopplungselement 522 und der Basis 400 ist ein weiterer Adapter 524 vorgesehen. Zwischen dem Adapter 524 und der Basis 400 wiederum ist ein Stellelement 526 positioniert. Das Stellelement 526 kann auch als Aktor oder Aktuator bezeichnet werden. Das Stellelement 526 ermöglicht eine lineare Bewegung entlang der Längsrichtung L der Lagereinheit 502. Das Stellelement 526 kann daher als Linearstellelement, Linearaktor oder Linearaktuator bezeichnet werden. Die Längsrichtung L kann mit der z-Richtung z übereinstimmen beziehungsweise parallel zu dieser sein. Der Adapter 524 kann als zweiter Adapter bezeichnet werden. Der erste Adapter 514, das erste Biegeentkopplungselement 516, der Stababschnitt 520, das zweite Biegeentkopplungselement 522 und der zweite Adapter 524 sind bevorzugt einteilig, insbesondere materialeinstückig, ausgebildet. Dabei sind die Biegeentkopplungselemente 516, 522 bevorzugt Festkörpergelenke beziehungsweise umfassen Festkörpergelenke.
-
Das Stellelement 526 kann alternativ auch zwischen den Biegeentkopplungselementen 516, 522 positioniert sein, wie in der 5 mit dem Bezugszeichen 526' bezeichnet. Ferner kann das Stellelement 526 auch zwischen dem Adapter 514 und dem Abstandshalter 518 oder zwischen dem Abstandshalter 518 und dem optischen Element 202 beziehungsweise der Fassung 226 positioniert sein. Der Abstandshalter 518 wiederum kann alternativ auch zwischen dem Adapter 524 und der Basis 400, zwischen der Basis 400 und dem Stellelement 526 oder zwischen dem Stellelement 526 und dem Adapter 524 positioniert sein.
-
Das erste Biegeentkopplungselement 516 ist in den 6 und 7 jeweils in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Das erste Biegeentkopplungselement 516 umfasst zwei Blattfederabschnitte 528, 530, welche über einen Verbindungsabschnitt 532 miteinander verbunden sind. Die Blattfederabschnitte 528, 530 und der Verbindungsabschnitt 532 können als einstückiges Bauteil, insbesondere aus Metall, gefertigt sein.
-
Jeder der Blattfederabschnitte 528, 530 weist eine Haupterstreckungsebene E auf. Die Haupterstreckungsebenen E stehen senkrecht aufeinander. So kann beispielsweise in einem unausgelenkten Zustand der Lagereinheit 502 eine Senkrechte auf die Haupterstreckungsebene E des Blattfederabschnitts 528 in y-Richtung y und eine Senkrechte auf die Haupterstreckungsebene E des Blattfederabschnitts 530 in x-Richtung x weisen. Das erste Biegeentkopplungselement 516 besitzt somit eine Gelenkigkeit, die es dem Stababschnitt 520 erlaubt, sowohl um die x-Richtung x als auch um die y-Richtung y zu verschwenken. Die x-Richtung x und die y-Richtung y stehen senkrecht zueinander und jeweils senkrecht zur z-Richtung z. Entsprechende Biegeachsen der Blattfederabschnitte 528, 530 sind mit R und T bezeichnet und können, wie erwähnt, mit den Richtungen x und y zusammenfallen.
-
Ein Kraftfluss K durch das erste Biegeentkopplungselement 516 fließt nacheinander durch die beiden Blattfederabschnitte 528, 530, wie in der 7 gezeigt. Das heißt, die Blattfederabschnitte 528, 530 sind mechanisch in Reihe geschaltet.
-
Dies bewirkt, dass die erwähnte Gelenkigkeit um zwei zueinander orthogonale Achsen, nämlich hier die Biegeachsen R, T, bereitgestellt wird.
-
Das erste Biegeentkopplungselement 516 ist an einem dem optischen Element 202 zugewandten Ende des Stababschnitts 520 angeordnet. Dem gegenüberliegend ist an einem anderen Ende des Stababschnitts 520 das zweite Biegeentkopplungselement 522 angeordnet. Dieses weist einen zu dem ersten Biegeentkopplungselement 516 identischen Aufbau auf, welcher in der 8 gezeigt ist.
-
Aufgrund dieser Anordnung der Biegeentkopplungselemente 516, 522 sowie dem dazwischenliegenden Stababschnitt 520 kann eine Bewegung des optischen Elements 202 bewerkstelligt werden, die selbst für große Bewegungsstrecken nur zu kleinen Biegungen in den Blattfederabschnitten 528, 530 in den Biegeentkopplungselementen 516, 522 führt. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die damit nur geringe dort freigesetzte Wärme, welche sich wiederum schädlich in Form thermischer Expansionen auswirken könnte, vorteilhaft. Ferner kann die Lagereinheit 502 aufgrund der Biegeentkopplungselemente 516, 522 nur Kräfte, die ausschließlich entlang der Längsrichtung L beziehungsweise der Stabachse S wirken, übertragen.
-
Nun zurückkehrend zu dem Stellelement 526 kann dieses jeweils eine translatorische Bewegung entlang der jeweiligen Stabachse S der Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 bewirken. Das Stellelement 526 kann eine manuell oder motorisch verstellbare Gewindespindel sein oder umfassen. Ferner kann das Stellelement 526 auch einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb umfassen. Alternativ kann das Stellelement 526 auch ein piezoelektrischer Antrieb sein oder einen derartigen umfassen. Der Antrieb kann dabei direkt oder über ein Festkörpergetriebe zur Optimierung von Kraft, Weg und Stellgenauigkeit erfolgen. Weiterhin kann das Stellelement 526 einen piezoelektrischen Schreitantrieb umfassen, der zur Optimierung von Kraft, Weg und Stellgenauigkeit mit einem Festkörpergetriebe kombiniert sein kann.
-
Bevorzugt ist das Stellelement 526, wie in der 9 gezeigt, ein Piezoelement oder umfasst ein oder mehrere Piezoelemente. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung an eine Piezokeramik erfährt diese eine Längenänderung. Ein weiterer Effekt bei Piezokeramiken ist, dass diese auch bei einer Polarisierung eine Längenänderung erfahren. Diese Längenänderung ist permanent und kann nur durch eine Umpolarisierung geändert werden. Das heißt, nach der Längenänderung ist keine Energiezufuhr mehr notwendig, um die Längenänderung aufrecht zu erhalten. Hierdurch wird auch keine Wärme erzeugt, die abgeführt werden muss.
-
Beispielsweise kann das Stellelement 526 einen Stellbereich ΔA von 10 µm aufweisen. Die maximale Längenänderung, das heißt, der Stellbereich ΔA, einer Piezokeramik beträgt etwa 0,1% seiner Ausgangslänge A. Für einen Stellbereich ΔA von 10 µm weist das Stellelement 526 daher eine Ausgangslänge A von etwa 10 mm auf. Die Positioniergenauigkeit des Stellelements 526 beträgt dabei 0,1 µm. Die Verwendung einer Piezokeramik für das Stellelement 526 weist die folgenden Vorteile auf. Es sind keine zueinander beweglichen Bauteile erforderlich. Hierdurch kann es nicht zu einem Fressen der Bauteile kommen. Nach dem Einstellen der gewünschten Längenänderung ist keine Energieversorgung des Stellelements 526 erforderlich, wodurch auch keine Wärme erzeugt werden muss. Ferner ist in oder an dem Stellelement 526 keine eigene Sensorik erforderlich, da die Feldposition und die Pupillenposition mit Hilfe des Messsystems 300 direkt gemessen werden können.
-
Dem Stellelement 526 ist eine Steuereinheit 600 zum Bestromen desselben zugeordnet. Die Steuereinheit 600 kann Teil des optischen Systems 200 sein. Mit Hilfe der Steuereinheit 600 kann das Stellelement 526 von einem unausgelenkten Zustand Z1 in einen ausgelenkten Zustand Z2 und umgekehrt verbracht werden. In dem ausgelenkten Zustand Z2 ist das Stellelement in der 9 mit dem Bezugszeichen 526" bezeichnet. Wie zuvor erwähnt, wird das Stellelement 526 nur zum Verbringen desselben von dem unausgelenkten Zustand Z1 in den ausgelenkten Zustand Z2 bestromt. Ansonsten wird das Stellelement 526 nicht bestromt. Das heißt, zum Halten des ausgelenkten Zustands Z2 ist keine Bestromung erforderlich. Der Stellbereich ΔA ist stufenlos einstellbar. Das heißt, das Stellelement 526 kann zwischen dem unausgelenkten Zustand Z1 und dem ausgelenkten Zustand Z2 stufenlos in eine beliebige Anzahl an Zwischenzuständen verbracht werden.
-
Nach der Polarisierung des Stellelements 526 kann die Steuereinheit 600 wieder entfernt werden. Alternativ kann die Steuereinheit 600 auch fester Bestandteil des optischen Systems 200 sein. Jedem Stellelement 526 der Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 kann eine derartige Steuereinheit 600 zugeordnet sein. Alternativ können auch alle Stellelemente 526 der Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 von einer gemeinsamen Steuereinheit 600 angesteuert werden.
-
Ein wie in der 9 gezeigtes Stellelement 526 kann auch ein sogenannter Piezokrabbler sein oder einen derartigen umfassen. Bei einem „Piezokrabbler“ handelt es sich um eine lineare Anordnung von miteinander verbundenen Piezoaktuatoren beziehungsweise einen Piezostapel, die beziehungsweise der sich durch abwechselnde Aktivierung der Piezoaktuatoren in der Art einer Raupe auf einer Oberfläche fortbewegen können. Ein derartiger Piezokrabbler ist vorzugsweise selbsthemmend, so dass dieser sich bei einer Nicht-Bestromung nicht selbsttätig zurückstellt. Mit Hilfe des in diesem Fall als Piezokrabbler ausgebildeten Stellelements 526 lässt dieses sich durch Bestromung stufenlos von dem unausgelenkten Zustand Z1 in den ausgelenkten Zustand Z2 verbringen. Zum Halten des ausgelenkten Zustands Z2 ist dann, wie zuvor erwähnt, keine Bestromung erforderlich.
-
Die Steuereinheit 600 ist bevorzugt mit dem Messsystem 300 wirkverbunden, so dass die Steuereinheit 600 die Stellelemente 526 in Abhängigkeit von Messwerten des Messsystems 300, das heißt, in Abhängigkeit von der gemessenen Feldposition sowie der gemessenen Pupillenposition, ansteuern kann. Die Steuereinheit 600, das Messsystem 300 und das Stellelement 526 sind Teil einer Justiereinrichtung 700. Die Steuereinheit 600 beziehungsweise die Justiereinrichtung 700 ist geeignet, die Position und/oder Orientierung jedes der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 zu verändern, um die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 von ihrer jeweiligen Ist-Lage IL in die erforderliche Soll-Lage SL zu verbringen und in dieser zu halten.
-
Jeder Lagereinheit 502, 504, 506, 508, 510, 512 kann eine derartige Justiereinrichtung 700 zugeordnet sein. Bevorzugt ist jedoch eine Justiereinrichtung 700 mehreren Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512, beispielsweise allen Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 einer Lagereinrichtung 500 zugeordnet. Die Justiereinrichtung 700 kann Teil der Lagereinrichtung 500 oder umgekehrt sein. Ferner kann jedem optischen Element 202, 204, 206, 208 eine derartige Justiereinrichtung 700 zugeordnet sein. Ferner kann auch eine Justiereinrichtung 700 mehreren optischen Elementen 202, 204, 206, 208 zugeordnet sein.
-
Die 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Justiereinrichtung 700. Bei dieser Ausführungsform der Justiereinrichtung 700 ist das Stellelement 526 dazu geeignet, mit Hilfe einer Schlittenkonstruktion den Adapter 524 der jeweiligen Lagereinheit 502, 504, 506, 508, 510, 512 linear gegenüber der Basis 400 zu verschieben. Hierdurch kann ein Neigungswinkel α der jeweiligen Lagereinheit 502, 504, 506, 508, 510, 512 beispielsweise gegenüber einer Horizontalen H verstellt werden. In der 10 ist jedoch nur die Lagereinheit 504 gezeigt. Beispielsweise könnte das Stellelement 526 als Piezoelement oder Piezokrabbler ausgebildet sein. Diese lineare Verschiebbarkeit ist in der 10 mit Hilfe eines Doppelpfeils 534 angedeutet. Die Schlittenkonstruktion kann selbsthemmend ausgebildet sein, so dass diese sich bei einer Nicht-Bestromung des Stellelements 526 nicht selbsttätig zurückstellt. Die Justiereinrichtung 700 ist somit mit Hilfe der linearen Verschiebung des jeweiligen Adapters 524 dazu eingerichtet, die Position und/oder Orientierung jedes der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 zu verändern, um die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 von ihrer jeweiligen Ist-Lage IL in die erforderliche Soll-Lage SL zu verbringen und in dieser zu halten. Es können auch unterschiedlichste Stellelemente 526 miteinander kombiniert werden.
-
Die Funktionalität des optischen Systems 200 wird nachfolgend erläutert. Oftmals kann es nach einiger Zeit des Belichtungsbetriebs erforderlich sein, einzelne optische Elemente 202, 204, 206, 208 auszutauschen. Beispielsweise kann im Belichtungsbetrieb Zinn aus der EUV-Lichtquelle 106A in das optische System 200 gelangen. Dies kann zu einer Degradation der optisch wirksamen Fläche 224 der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 oder einzelner der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 führen. Der Austausch der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 sollte dabei vorteilhafterweise ohne einen Ausbau und Einbau des gesamten optischen Systems 200, bevorzugt vor Ort, das heißt, am Betriebsort der EUV-Lithographieanlage 100A, und bei möglichst geringer Stillstandszeit (Engl.: downtime) der EUV-Lithographieanlage 100A möglich sein.
-
Ferner kann es auch erforderlich sein, während einer Aufheizphase des optischen Systems 200 die optischen Elemente 202, 204, 206, 208 zu justieren, um eine optimale Feldposition und Pupillenposition auch während der Aufheizphase zu erreichen. Das heißt, vorteilhafterweise kann dann schon während der Aufheizphase der Belichtungsbetrieb gestartet werden und die teure EUV-Strahlung 108A kann dann nicht nur zur Aufheizung, sondern schon während der Aufheizphase zur Belichtung verwendet werden. Die Aufheizphase kann mehrere Stunden, beispielsweise eine bis fünf Stunden, dauern. Die Aufheizphase dauert insbesondere so lange, bis ein thermisches Gleichgewicht des optischen Systems 200 aufgrund der einfallenden EUV-Strahlung 108A erreicht ist. Unter einem „thermischen Gleichgewicht“ ist vorliegend ein Zustand zu verstehen, in dem eine Temperatur des optischen Systems 200 beziehungsweise der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 nicht mehr ansteigt und insbesondere konstant bleibt. Es ist dann ein Gleichgewicht zwischen eingebrachter Wärme, beispielsweise aufgrund von Absorption der EUV-Strahlung 108A, und abgeführter Wärme, beispielsweise mit Hilfe eines Kühlsystems, erreicht.
-
Um die Feldposition und die Pupillenposition zu justieren, ist es zumeist nicht ausreichend, nur die Kippung, das heißt, die Orientierung, des jeweiligen optischen Elements 202, 204, 206, 208 zu verändern. Zusätzlich ist es auch notwendig, die Position des jeweiligen optischen Elements 202, 204, 206, 208 anzupassen. Insbesondere bei einem Austausch eines der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 am Betriebsort der EUV-Lithographieanlage 100A ist eine schnelle und zielgerichtete Justage essentiell, um eine möglichst geringe Stillstandszeit zu erzielen.
-
Die Justage der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 beziehungsweise eines der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 nach einem Austausch eines oder mehrerer optischer Elemente 202, 204, 206, 208 kann nach einem in der 11 gezeigten Verfahren zum Justieren des optischen Systems 200 erfolgen. In einem Schritt S1 wird an dem optischen System 200 zunächst noch mit den ursprünglich eingebauten optischen Elementen 202, 204, 206, 208 die Feldposition und die Pupillenposition gemessen.
-
In einem Schritt S2 wird das gewünschte optische Element 202, 204, 206, 208 ausgetauscht. In einem Schritt S3 wird erneut die Feldposition und die Pupillenposition gemessen. Die Schritte S1 bis S3 erfolgen bevorzugt ohne ein an dem Gehäuse 212 angelegtes Vakuum.
-
In einem nachfolgenden Schritt S4 wird ein Korrekturrezept errechnet. Hierzu kann das Messsystem 300 eine Rechnereinheit umfassen beziehungsweise mit einer Rechnereinheit gekoppelt sein. Das Korrekturrezept umfasst für das getauschte optische Element 202, 204, 206, 208 und gegebenenfalls auch für die nicht getauschten optische Element 202, 204, 206, 208 jeweils eine Längenänderung ΔL (9) entlang der Stabachse S der entsprechenden Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512, die erforderlich ist, um das jeweilige optische Element 202, 204, 206, 208 von seiner Ist-Lage IL in seine Soll-Lage SL zu verbringen (3). Dabei kann an jedem der Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 oder nur an einigen der Lagereinheiten 502, 504, 506, 508, 510, 512 eine derartige Längenänderung ΔL erforderlich sein.
-
In zwei Schritten S5 und S6 wird die erforderliche Korrektur an dem ausgetauschten und gegebenenfalls auch an den nicht ausgetauschten optischen Elementen 202, 204, 206, 208 durchgeführt. Die Korrektur erfolgt bevorzugt zweistufig. In dem Schritt S5 wird ein passender Abstandshalter 518 eingefügt, der aus einer Vielzahl Abstandshalter 518 mit einer Längenabstufung von 5 µm ausgewählt wird. Mit Hilfe des Abstandshalters 518 kann die Längenänderung ΔL somit mit einer Genauigkeit von 5 µm eingestellt werden. Nach der Durchführung des Schritts S5 kann an das Gehäuse 212 ein Vakuum angelegt werden. Für den Fall, dass die erforderliche Längenänderung ΔL kleiner als 5 µm ist, kann auf das Einfügen des Abstandshalters 518 auch verzichtet werden.
-
In dem Schritt S6 wird nun das Stellelement 526 ausgelenkt, um die Längenänderung ΔL auf 0,1 µm genau einzustellen. Hierzu wird das entsprechende Stellelement 526 mit Hilfe der Steuereinheit 600 angesteuert. Ist die gewünschte Längenänderung ΔL erreicht, kann das Stellelement 526 stromlos geschalten werden. Der Schritt S6 kann bereits unter Vakuum durchgeführt werden.
-
In einem Schritt S7 werden die Feldposition und die Pupillenposition erneut vermessen. Die Schritte S4, S6 und S7 werden, insbesondere unter Vakuum, iterativ solange wiederholt, bis die erforderliche Spezifikation hinsichtlich der Feldposition und der Pupillenposition erreicht ist. Die Pupillenposition kann auch über den sogenannten Overlay an dem Wafer 124 ermittelt werden. Der Begriff „Overlay“ bezeichnet vorliegend die Positioniergenauigkeit oder Überdeckungsgenauigkeit von Strukturen aus unterschiedlichen Fertigungsschritten, in der Regel zweier fotolithografischer Ebenen. Das heißt, mit Hilfe des Verfahrens kann auch der Overlay verbessert werden. Ist die Spezifikation erreicht, können das Messsystem 300 und die Steuereinheit 600 wieder entfernt werden. Alternativ können das Messsystem 300 und die Steuereinheit 600 auch an dem optischen System 200 verbleiben.
-
Das Verfahren kann auch zur Erstjustage bei der Montage des optischen Systems 200 durchgeführt werden. Ferner können mit Hilfe des Verfahrens auch Setzeffekte, die während eines Transports des optischen Systems 200 auftreten können, korrigiert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da das optische System 200 aufgrund seiner Größe während dem Transport zumeist gekippt werden muss. Ferner können Alterungseffekte, wie beispielsweise Kriecheffekte oder Setzeffekte, anderer Bauteile des optischen Systems 200 korrigiert werden. Auch Thermaleffekte, wie beispielsweise Drifts, die nach der Maschinenjustage auftreten können, können korrigiert werden.
-
Ein weiteres - in der 12 gezeigtes - Verfahren kann dazu geeignet sein, die Stillstandszeit bei einer Inbetriebnahme des optischen Systems 200, beispielsweise nach einem Austausch eines der optischen Elemente 202, 204, 206, 208 zu verkürzen oder Änderungen kompensieren, die sich durch einen Wechsel des Beleuchtungssettings ergeben. Dieses Verfahren gemäß 12 wird bevorzugt unter Vakuum und im Betrieb der EUV-Lichtquelle 106A durchgeführt. Bei diesem Verfahren ist das Stellelement 526 bevorzugt als aktives Stellelement ausgelegt. Das Stellelement 526 kann dann in Abhängigkeit von der mit Hilfe des Messsystems 300 gemessenen Feldposition und Pupillenposition mit Hilfe der Steuereinheit 600 angesteuert werden, um das jeweilige optische Element 202, 204, 206, 208 von seiner Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL zu verbringen. Das Stellelement 526 ist somit Teil eines Regelkreises, der aktiv die Feldposition und die Pupillenposition unter Justage des optischen Elements 202, 204, 206, 208 korrigiert.
-
Das Verfahren umfasst einen Schritt S10 des Messens der Feldposition sowie der Pupillenposition mit Hilfe des Messsystems 300. In einem Schritt S20 wird die Orientierung und/oder Position des optischen Elements 202, 204, 206, 208 während der Aufheizphase des optischen Systems 200 in Abhängigkeit von der gemessenen Feldposition und/oder Pupillenposition derart justiert, dass das optische Element 202, 204, 206, 208 stets in seiner Soll-Lage SL gehalten wird. Solange sich das optische Element 202, 204, 206, 208 in der Soll-Lage SL befindet, können die erforderlichen Spezifikationen für die Feldposition und die Pupillenposition eingehalten werden.
-
In dem Schritt S20 wird auch ein Korrekturrezept für das optische Element 202, 204, 206, 208 errechnet. In dem Schritt S20 steuert die Steuereinheit 600 das Stellelement 526 ferner so an, dass das optische Element 202, 204, 206, 208 von seiner Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL verbracht wird und in der Soll-Lage SL gehalten wird. Die Schritte S10, S20 werden solange iterativ durchgeführt, bis die erforderlichen Spezifikationen hinsichtlich der Feldposition und der Pupillenposition erreicht sind.
-
Das Verfahren gemäß der 12 kann Teil des Verfahrens gemäß der 11 sein. Das Verfahren gemäß der 12 kann insbesondere auch nach dem Verfahren gemäß der 11 durchgeführt werden. Im Unterschied zu dem Verfahren gemäß der 11 wird das Verfahren gemäß der 12 jedoch während der Aufheizphase des optischen Systems 200 kontinuierlich unter ständiger Korrektur der Lage des optischen Elements 202, 204, 206, 208 durchgeführt. Hierdurch kann bereits während der Aufheizphase der Belichtungsbetrieb gestartet werden, wodurch die Stillstandszeit des optischen Systems 200, beispielsweise nach einem Austausch eines der optischen Elemente 202, 204, 206, 208, signifikant reduziert werden kann.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100A
- EUV-Lithographieanlage
- 100B
- DUV-Lithographieanlage
- 102
- Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
- 104
- Projektionssystem
- 106A
- EUV-Lichtquelle
- 106B
- DUV-Lichtquelle
- 108A
- EUV-Strahlung
- 108B
- DUV-Strahlung
- 110
- Spiegel
- 112
- Spiegel
- 114
- Spiegel
- 116
- Spiegel
- 118
- Spiegel
- 120
- Photomaske
- 122
- Spiegel
- 124
- Wafer
- 126
- optische Achse
- 128
- Linse
- 130
- Spiegel
- 132
- Medium
- 200
- optisches System
- 202
- optisches Element
- 202'
- optisches Element
- 204
- optisches Element
- 206
- optisches Element
- 208
- optisches Element
- 210
- Umlenkspiegel
- 212
- Gehäuse
- 214
- Zwischenfokusebene
- 216
- Strahlengang
- 218
- Objektebene
- 220
- Objektfeld
- 222
- Substrat
- 224
- optisch wirksame Fläche
- 224'
- optisch wirksame Fläche
- 226
- Fassung
- 300
- Messsystem
- 400
- Basis
- 500
- Lagereinrichtung
- 502
- Lagereinheit
- 504
- Lagereinheit
- 506
- Lagereinheit
- 508
- Lagereinheit
- 510
- Lagereinheit
- 512
- Lagereinheit
- 514
- Adapter
- 516
- Biegeentkopplungselement
- 518
- Abstandshalter
- 520
- Stababschnitt
- 522
- Biegeentkopplungselement
- 524
- Adapter
- 526
- Stellelement
- 526'
- Stellelement
- 526"
- Stellelement
- 528
- Blattfederabschnitt
- 530
- Blattfederabschnitt
- 532
- Verbindungsabschnitt
- 534
- Doppelpfeil
- 600
- Steuereinheit
- 700
- Justiereinrichtung
- A
- Ausgangslänge
- E
- Haupterstreckungsebene
- IL
- Ist-Lage
- H
- Horizontale
- K
- Kraftfluss
- L
- Längsrichtung
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- R
- Biegeachse
- S
- Stabachse
- SL
- Soll-Lage
- S1
- Schritt
- S2
- Schritt
- S3
- Schritt
- S4
- Schritt
- S5
- Schritt
- S6
- Schritt
- S7
- Schritt
- S10
- Schritt
- S20
- Schritt
- T
- Biegeachse
- x
- x-Richtung
- y
- y-Richtung
- z
- z-Richtung
- Z1
- Zustand
- Z2
- Zustand
- ΔA
- Stellbereich
- ΔL
- Längenänderung
- α
- Neigungswinkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102016203990 A1 [0005]
