DE102019200193B3 - Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage Download PDF

Info

Publication number
DE102019200193B3
DE102019200193B3 DE102019200193.9A DE102019200193A DE102019200193B3 DE 102019200193 B3 DE102019200193 B3 DE 102019200193B3 DE 102019200193 A DE102019200193 A DE 102019200193A DE 102019200193 B3 DE102019200193 B3 DE 102019200193B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reflection surface
optical system
polarization
light
double
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019200193.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Patra
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102019200193.9A priority Critical patent/DE102019200193B3/de
Priority to EP19210802.5A priority patent/EP3680716B1/de
Priority to TW108143435A priority patent/TW202026703A/zh
Priority to US16/731,265 priority patent/US10871717B2/en
Priority to CN202010016457.7A priority patent/CN111427239A/zh
Priority to JP2020001875A priority patent/JP2020112796A/ja
Priority to KR1020200003061A priority patent/KR20200087090A/ko
Application granted granted Critical
Publication of DE102019200193B3 publication Critical patent/DE102019200193B3/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3066—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state involving the reflection of light at a particular angle of incidence, e.g. Brewster's angle
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G02B27/285—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining comprising arrays of elements, e.g. microprisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3075—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state for use in the UV
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70108—Off-axis setting using a light-guiding element, e.g. diffractive optical elements [DOEs] or light guides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches System für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage für den Betrieb im EUV. Das optische System weist wenigstens eine polarisationsbeeinflussende Anordnung (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) auf, welche mindestens eine erste und eine zweite Doppelreflexionsflächen-Einheit (128, 228, 328, 428, 528, 728) umfasst. Die Doppelreflexionsflächen-Einheiten weisen jeweils eine erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und eine zweite Reflexionsfläche (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) auf. Innerhalb derselben Doppelreflexionsflächen-Einheit sind jeweils die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche relativ zueinander in einem Winkel von 0°±10° und in einem Abstand d1 unmittelbar benachbart angeordnet. Die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit und die zweite Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit sind relativ zueinander in einem Winkel von 0°±10° und in einem Abstand d2 unmittelbar benachbart angeordnet. Im Betrieb des optischen Systems auf die ersten Reflexionsflächen auftreffendes Licht (125, 225, 325, 425, 525) schließt mit den ersten Reflexionsflächen einen Winkel von 43°±10°, insbesondere 43°±5° ein. Im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit auftreffendes Licht wird hin zur zweiten Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit reflektiert. Für die Abstände d1 und d2 gilt: d2 > 5 * d1.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein optisches System mit einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung, insbesondere zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithografie.
  • Stand der Technik
  • Optische Systeme mit einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithografie sind beispielsweise aus der DE 102012206153 A1 bekannt. Insbesondere ist aus der DE 102012206153 A1 bekannt, eine polarisationsbeeinflussende Anordnung zu verwenden, um einfallendes, unpolarisiertes Licht mittels zweier Reflexionen unter dem Brewster-Winkel zu polarisieren. Das Licht wird dabei durch eine Anordnung aus zwei parallel nebeneinander angeordneten Einzelspiegeln, die das einfallende unpolarisierte Licht nacheinander jeweils um 90° umlenken, linear polarisiert. Die ursprüngliche Strahlrichtung des einfallenden Lichtes bleibt dabei aufgrund der doppelten, entgegen gerichteten Strahlumlenkungen um jeweils 90° erhalten. Gemäß der DE 102012206153 A1 werden mehrere solcher Spiegelpaare nebeneinander angeordnet. Die Spiegelpaare können zudem jeweils einzeln drehbar ausgeführt sein, um die Polarisationsrichtung des reflektierten Lichtes einstellen zu können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System mit einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die folgenden Eigenschaften optimiert werden:
    • 1.) unerwünschte Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung sollen reduziert bzw. minimiert werden; und/oder
    • 2.) die mechanische und thermische Stabilität soll verbessert werden; insbesondere soll eine einfachere mechanische Halterung der Optiken der polarisationsbeeinflussende Anordnung ermöglicht werden; und/oder
    • 3.) es soll - neben dem polarisierten Betrieb - auch ein unpolarisierter Betrieb bei sowohl einer gleichbleibenden Lichtverteilung im optischen System als auch mit einer höheren „effektiven Transmission“ ermöglicht werden - verglichen mit dem polarisierten Betrieb; unter „effektiver Transmission“ wird hier der Quotient von der Intensität hinter, also strahlabwärts, dem Anordnungsbereich der polarisationsbeeinflussenden Anordnung zu der Intensität vor, also strahlaufwärts, dem Anordnungsbereich der polarisationsbeeinflussenden Anordnung verstanden; und/oder
    • 4.) die Herstellbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung soll vereinfacht werden bzw. eine Herstellung unter Aufwendung geringerer Kosten soll ermöglicht werden; und/oder
    • 5.) der Strahlversatz durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung soll minimiert werden; und/oder
    • 6.) unerwünschte Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung sollen reduziert bzw. minimiert werden bei gleichzeitiger Minimierung des Strahlversatzes durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung; und/oder
    • 7.) die polarisationsbeeinflussende Anordnung soll zur Polarisationseinstellung von einfallendem parallelem oder divergentem Licht ohne Einführung eines Strahlversatzes durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung geeignet sein; und/oder
    • 8.) die polarisationsbeeinflussende Anordnung soll nachrüstbar in bestehende Projektionsbelichtungsanlagen sein, ohne dass grundsätzliche Änderungen an den bestehenden Projektionsbelichtungsanlagen erforderlich sind.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein optisches System mit den im Anspruch 1 und/oder mit den in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine gezielte Wahl der Abstände zwischen den Reflexionsflächen der oben genannten polarisationsbeeinflussenden Anordnung zur Reduktion der Abschattungsbereiche verwendet werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein optisches System für eine mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den Betrieb im EUV gelöst, wobei das optisches System wenigstens eine polarisationsbeeinflussende Anordnung umfasst, welche mindestens eine erste und eine zweite Doppelreflexionsflächen-Einheit aufweist. Die mindestens zwei Doppelreflexionsflächen-Einheiten weisen jeweils eine erste Reflexionsfläche und eine zweite Reflexionsfläche auf. Innerhalb derselben Doppelreflexionsflächen-Einheit sind jeweils die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche relativ zueinander in einem Winkel von 0°±10° und in einem Abstand d1 unmittelbar benachbart angeordnet. „Unmittelbar benachbart“ bedeutet hier, dass sich keine weitere optisch genutzte Reflexionsfläche der polarisationsbeeinflussenden Anordnung zwischen den in einem Abstand d1 unmittelbar benachbart angeordneten beiden Reflexionsflächen befindet. Die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit und die zweite Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit sind relativ zueinander in einem Winkel von 0°±10° und in einem Abstand d2 unmittelbar benachbart angeordnet. Im Betrieb des optischen Systems auf die ersten Reflexionsflächen auftreffendes Licht schließt mit den ersten Reflexionsflächen einen Winkel von 43°±10°, insbesondere 43°±5° ein. Im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit auftreffendes Licht wird hin zur zweiten Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit reflektiert. Für die Abstände d1 und d2 gilt beispielsweise d2 > 5 * d1. Insbesondere kann d2 > 10 * d1, insbesondere d2 > 20 * d1 sein.
    Durch derart geringe Abstände d1 werden unerwünschte Abschattungen im Strahlengang hinter der polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert. Wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt wird, um einen unpolarisierten Betrieb zu ermöglichen, bleibt die Lichtverteilung im optischen System nahezu unverändert, da die unerwünschten Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert sind. Zudem wird durch das Entfernen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung ein unpolarisierter Betrieb mit einer höheren „Transmission“ ermöglicht, da die Reflexionsflächen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung aus dem Strahlengang entfernt werden, ohne dabei die Lichtverteilung zu verändern. Zudem wird die Herstellbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung vereinfacht, da die beiden Reflexionsflächen, die lediglich einen Abstand d1 aufweisen, auf einem einzigen optischen Element - auf der Vorder- und Rückseite - aufgebracht werden können. Dadurch kann eine Herstellung unter Aufwendung geringerer Kosten erreicht werden. Die „effektive Transmission“ bei polarisiertem Betrieb wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht das optische System aus mindestens zehn Doppelreflexionsflächen-Einheiten. Bei gegebener Gesamtgröße des optischen Systems ist damit jede Doppelreflexionsflächen-Einheit tendenziell klein. Unerwünschte Abschattungs- und Strahlablenkungseffekte skalieren mit der Größe der einzelnen Doppelreflexionsflächen-Einheit und können daher durch Verwendung einer großen Anzahl von Doppelreflexionsflächen-Einheiten verkleinert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform und/oder gemäß einer alternativen Umschreibung weist das optische System für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage für den Betrieb im EUV wenigstens eine polarisationsbeeinflussende Anordnung, welche mindestens zwei erste Reflexionsflächen und mindestens zwei zweite Reflexionsflächen aufweist, auf. Die ersten und zweiten Reflexionsflächen sind jeweils relativ zueinander in einem Winkel von 0°±10° angeordnet. Im Betrieb des optischen Systems auf die ersten Reflexionsflächen auftreffendes Licht schließt mit diesen ersten Reflexionsflächen jeweils einen Winkel von 43°±10°, insbesondere 43°±5° ein. Die ersten Reflexionsflächen und die zweiten Reflexionsflächen sind alternierend und in alternierenden Abständen d1 und d2 angeordnet. Für die Abstände d1 und d2 gilt: d2 > 5 * d1. Insbesondere kann d2 > 10 * d1, insbesondere d2 > 20 * d1 sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform und/oder gemäß einer alternativen Umschreibung weist das optische System für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage für den Betrieb im EUV wenigstens eine polarisationsbeeinflussende Anordnung, welche mindestens eine erste Reflexionsfläche und mindestens zwei zweite Reflexionsflächen aufweist, auf. Die erste Reflexionsfläche und die beiden zweiten Reflexionsflächen sind jeweils relativ zueinander in einem Winkel von 0°±10° angeordnet. Im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffendes Licht schließt mit der ersten Reflexionsfläche einen Winkel von 43°±10°, insbesondere 43°±5° ein. Die erste Reflexionsfläche ist zwischen den beiden zweiten Reflexionsflächen angeordnet. Die erste Reflexionsfläche ist in einem Abstand d1 zu einer der zweiten Reflexionsflächen und in einem Abstand d2 zu der anderen zweiten Reflexionsfläche angeordnet. Für die Abstände d1 und d2 gilt: d2 > 5 * d1. Insbesondere kann d2 > 10 * d1, insbesondere d2 > 20 * d1 sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die polarisationsbeeinflussende Anordnung um eine Drehachse drehbar, welche parallel zu einer Lichtausbreitungsrichtung von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffendem Licht verläuft und/oder die polarisationsbeeinflussende Anordnung ist aus dem Strahlengang des im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts entfernbar ausgestaltet.
    Unter Lichtausbreitungsrichtung wird hier die Richtung des Hauptstrahls verstanden.
  • Durch die Drehbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung kann die Polarisationsrichtung kontinuierlich in Abhängigkeit von dem Drehwinkel variiert werden. Durch das Entfernen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung kann zwischen polarisiertem Betrieb (polarisationsbeeinflussende Anordnung im Strahlengang) und unpolarisiertem Betrieb (polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt) umgeschaltet werden. Unter „Strahlengang“ wird hier der Bereich verstanden, in dem das EUV-Nutzlicht von der Strahlungsquelle hin zum Retikel geführt wird; und nicht etwa Bereiche, in denen nur parasitäres Licht wie beispielsweise Streulicht und/oder nur Licht mit einer Wellenlänge ungleich der EUV-Nutzlichtwellenlänge gelangen kann.
    Dadurch, dass nur die gesamte polarisationsbeeinflussende Anordnung drehbar bzw. entfernbar ist (und nicht etwa jede der Doppelreflexionsflächen-Einheit für sich drehbar ist), wird die mechanische und die thermische Stabilität verbessert, da nur eine (größere) Drehvorrichtung implementiert werden muss und somit eine stabilere mechanische Halterung, die zudem eine bessere und leichter implementierbare Wärmeabfuhr ermöglicht, eingesetzt werden kann. Zudem ist eine größere Drehvorrichtung einfacher und kostengünstiger herstellbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche mindestens einer der Doppelreflexionsflächen-Einheiten an zwei Seitenflächen eines monolithischen Elements angeordnet.
    Dadurch wird sowohl die Herstellbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung vereinfacht, da statt zwei separaten Elementen die beiden Reflexionsflächen auf einem einzigen optischen Element - nämlich auf der Vorder- und Rückseite - aufgebracht werden. Dadurch wird eine Herstellung unter Aufwendung geringerer Kosten erreicht, da ein Element pro Doppelreflexionsflächen-Einheit eingespart werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist mindestens eine Seitenfläche des monolithischen Elements parallel zu einer Lichtausbreitungsrichtung von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts angeordnet. Dadurch können die unerwünschten Abschattungen zusätzlich reduziert werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass sich die Lichtverteilung im optischen System möglichst wenig verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt oder in den Strahlengang eingebracht wird. Die „effektive Transmission“ bei polarisiertem Betrieb wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche einer Doppelreflexionsflächen-Einheit an unterschiedlichen Elementen angeordnet.
    Aufgrund des geringen Abstands d1 sind auch bei dieser Ausführung die Abschattungen reduziert. Zudem können die beiden unterschiedlichen Elemente derart relativ zueinander angeordnet werden, dass eine bevorzugte - beispielsweise exakt parallele oder aber eine gezielt gegeneinander geneigte - Anordnung der ersten und zweiten Reflexionsflächen ermöglicht wird. Eine gegeneinander um einen Korrektur-Winkel geneigte Anordnung der ersten und zweiten Reflexionsflächen kann insbesondere zur Korrektur des durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung verursachten Strahlversatzes genutzt werden. Auch kann eine gegeneinander geneigte Anordnung der ersten und zweiten Reflexionsflächen derart gestaltet sein, dass die polarisationsbeeinflussende Anordnung gezielt für divergent einfallendes Licht ausgelegt bzw. optimiert wird. Dieselbe Wirkung lässt sich auch durch eine monolithische Ausführung mit einer keilförmigen Geometrie erreichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform weisen die ersten Reflexionsflächen und die zweiten Reflexionsflächen eine EUV-Reflexionsschicht, insbesondere eine polarisationsbeeinflussende Schicht, insbesondere eine Molybdän-Silizium-Multilayer-Beschichtung und/oder eine Ruthenium-Beschichtung, auf.
    Dadurch kann die „effektive Transmission“ erhöht werden und/oder die polarisationsaufspaltende Wirkung der Reflexionsflächen verbessert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine zweite Reflexionsfläche um eine Höhe h relativ zu einer unmittelbar benachbarten ersten Reflexionsfläche in Lichtausbreitungsrichtung (z) von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts verschoben angeordnet.
    Dadurch können die unerwünschten Abschattungen zusätzlich reduziert werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass sich die Lichtverteilung im optischen System möglichst wenig verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt oder in den Strahlengang eingebracht wird. Die „effektive Transmission“ wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen reduziert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist h > d1. Insbesondere weicht h um höchstens 20% von h' = d1 * √2 ab.
    Dadurch können die unerwünschten Abschattungen zusätzlich reduziert werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass sich die Lichtverteilung im optischen System möglichst wenig verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt oder in den Strahlengang eingebracht wird. Die „effektive Transmission“ wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen reduziert werden. Geometrisch betrachtet kann h = d1 * √2 eine bevorzugte Ausführung sein, bei der die Abschattungen im theoretischen Idealfall (d.h. ohne Toleranzen, parallel einfallendes Licht, etc.) vollständig verschwinden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist mindestens eine der Reflexionsflächen eine Ausdehnung L in einer ersten Ausdehnungsrichtung auf. Die erste Ausdehnungsrichtung ist durch die Projektion einer Lichtausbreitungsrichtung von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts in eine Ebene, in der die erste Reflexionsfläche angeordnet ist, gegeben. L weicht um höchstens 20% von L' = 2 * d2 ab.
    Dadurch können die unerwünschten Abschattungen zusätzlich reduziert werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass sich die Lichtverteilung im optischen System möglichst wenig verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt oder in den Strahlengang eingebracht wird. Die „effektive Transmission“ wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen reduziert werden. Geometrisch betrachtet kann L = 2 * d2 eine bevorzugte Ausführung sein, bei der die Abschattungen im theoretischen Idealfall (d.h. ohne Toleranzen, parallel einfallendes Licht, etc.) vollständig verschwinden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffendes unpolarisiertes oder zirkular polarisiertes Licht in von der zweiten Reflexionsfläche reflektiertes linear polarisiertes Licht umgewandelt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Beleuchtungssystem für eine für den Betrieb im EUV ausgelegte mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage ein optisches System mit den voranstehend offenbarten Merkmalen.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Beleuchtungssystem eine Zwischenfokusebene und mindestens einen ersten Facettenspiegel mit einer Mehrzahl von Facetten auf. Die mindestens eine polarisationsbeeinflussende Anordnung ist im Strahlengang zwischen der Zwischenfokusebene und dem ersten Facettenspiegel zur Beeinflussung des Polarisationszustandes des Lichts angeordnet ist.
    Folgende Vorteile resultieren aus einer derartigen Anordnung der polarisationsbeeinflussenden Anordnung:
    • 1.) Durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung werden de-facto mehr als 50% der Leistung des eingestrahlten Lichts aus dem Strahlengang entfernt (nämlich ungefähr 50% durch die herausgefilterte „falsche“ Polarisationsrichtung sowie zusätzliche Reflexionsverluste durch die Doppelreflexion). Wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung derart früh im System angeordnet ist, wird die Strahlungsbelastung auf allen nachfolgenden Elementen stark reduziert, was Effekte wie die Lebensdauer sowie thermale Aspekte vorteilhaft beeinflusst.
    • 2.) Etwaige Abschattungen hinter der polarisationsbeeinflussenden Anordnung werden durch die nachfolgende Lichtmischung „verwaschen“, was die Uniformität der Feldausleuchtung des Retikels günstig beeinflusst.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage ein voranstehend beschriebenes Beleuchtungssystem und eine Projektionsoptik auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente folgende Schritte auf:
    • • Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist;
    • • Bereitstellen einer Maske, die abzubildende Strukturen aufweist;
    • • Bereitstellen einer voranstehend beschriebenen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage; und
    • • Projizieren wenigstens eines Teils der Maske auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Ausführungsform einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung; und
    • 2 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Ausführungsform einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung; und
    • 3 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Ausführungsform einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung; und
    • 4 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Ausführungsform einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung; in 4b sind geometrische Größen wie Ausdehnungen, Abstände und Winkel der Anordnung aus 4a dargestellt; und
    • 5 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Ausführungsform einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung; die 5a, 5b, 5c, 5d und 5e zeigen unterschiedliche Ausführungsformen; und
    • 6 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Projektionsbelichtungsanlage; und
    • 7 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Projektionsbelichtungsanlage; und
    • 8 eine schematische Darstellung verschiedener abzubildender Strukturen; und
    • 9 eine schematische Darstellung verschiedener Intensitätsverteilungen in einer Pupille.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In Zusammenhang mit 8 und 9 werden nachfolgend die Hintergründe zur Abbildung von Strukturen in der Mikrolithographie hinsichtlich der Verwendung polarisierter Beleuchtung zur Motivation erläutert.
    Eine Projektionsbelichtungsanlage soll verschiedene Arten von Strukturen abbilden können. 8 zeigt Beispiele solcher abzubildenden Strukturen. Das Koordinatensystem (x', y', z') bezieht sich hier auf die Koordinaten am Retikel, wobei y' parallel zur Scan-Richtung ausgerichtet ist. Das Koordinatensystem (x', y', z') stimmt mit dem in den 6 und 7 gezeigten Koordinatensystemen überein. 8a zeigt abzubildende eindimensionale Strukturen, die entlang einer Richtung y' angeordnet sind und parallel zur Richtung x' verlaufen. Die Strukturgröße ist mit d gekennzeichnet. 8b zeigt zwei abzubildende eindimensionale Strukturen, die entlang von zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen x' und y' angeordnet sind.
  • Für die Abbildung von einfachen Linien-Strukturen, wie in 8a dargestellt, ist die Verwendung linearer Polarisation beim einfallenden Beleuchtungslicht vorteilhaft. Dabei ist vorteilhafterweise die Polarisationsrichtung des im Betrieb auf die abzubildende Struktur einfallenden Lichts parallel entlang der Richtung x' verlaufenden Struktur einzustellen. Die Hintergründe dafür sind dem Fachmann unter dem Stichwort „Vektoreffekt“ seit langem hinreichend bekannt.
  • Bei komplexeren Strukturen, wie beispielsweise in 8b dargestellt, müssen in der Pupille hinter der beugenden Struktur, also in der Objektivpupille, neben dem einfallenden Beleuchtungslicht die jeweils relevanten Beugungsordnungen betrachtet werden. 9a zeigt beispielhaft eine Pupille bzw. einen Teil einer Pupille hinter einer beugenden Struktur wie in 8b. Das Koordinatensystem in 9 (x'', y'', z'') stellt entsprechend Pupillenkoordinaten dar. In 9a stellt B auf die beugende Struktur einfallendes Beleuchtungslicht bzw. das ungebeugt von der Struktur auslaufende Licht dar. Das Beleuchtungslicht B kann derart gebeugt werden, das sich beispielsweise Beugungsordnungen (0,1) und (1,0) stromabwärts hinter der beugenden Struktur ergeben können. Das Beleuchtungslicht B kann auch als Beugungsordnung (0,0) interpretiert werden. Die Pfeile in 9a zeigen, welche Beugungsordnungen jeweils mit dem Beleuchtungslicht B im Bildfeld in der Bildebene interferieren können bzw. sollen, um die Strukturen auf den Wafer abzubilden. (0,1) stellt eine Beugungsordnung nach Beugung an einer horizontalen Struktur wie beispielsweise im linken Bereich der in 8b dargestellten Struktur dar. (1,0) stellt eine Beugungsordnung nach Beugung an einer vertikalen Struktur wie beispielsweise im rechten Bereich der in 8b dargestellten Struktur dar.
  • Sollen Linien mit verschiedenen Orientierungen, wie beispielsweise in 8b dargestellt, gleichzeitig unter Verwendung einer Quasar-Beleuchtung (wie in 9b dargestellt) abgebildet werden, und sollen alle Beleuchtungsrichtungen zum Luftbild beitragen, so ergeben sich die folgenden Anforderungen. Für vertikale Strukturen, wie in 8b im rechten Bereich dargestellt, soll die Beleuchtungsstrahlung vertikal, also parallel zur Richtung y', polarisiert sein. Für horizontale Strukturen, wie in 8b im linken Bereich dargestellt, soll die Beleuchtungsstrahlung horizontal, also parallel zur Richtung x', polarisiert sein. Daraus ergeben sich widersprüchliche Anforderungen an die Wunschpolarisation des Beleuchtungslichts B in 9a, weswegen unpolarisierte Beleuchtung der vorteilhafteste Polarisationszustand ist.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei EUV- Projektionsbelichtungsanlage in vielen Anwendungsfällen nur zwei Polarisationszustände eingestellt werden müssen:
    • 1.) unpolarisiert, oder
    • 2.) linear polarisiert entlang lediglich einer Polarisationsrichtung. Optional kann diese lediglich eine Polarisationsrichtung veränderbar, insbesondere drehbar, sein.
  • Die erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung stellt diese beiden Polarisationszustände bereit. Zusätzlich bringt die erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung die weiter oben aufgelisteten weiteren Vorteile.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen polarisationsbeeinflussenden Anordnung 124. Die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124 umfasst eine Vielzahl an ersten Reflexionsflächen 128.1 und an zweiten Reflexionsflächen 128.2. Die ersten Reflexionsflächen 128.1 und die zweiten Reflexionsflächen 128.2 sind jeweils parallel zueinander und alternierend angeordnet. Die in 1 dargestellten Abstände d1 und d2 zwischen den Platten alternieren ebenfalls. Es sind jeweils eine erste Reflexionsfläche 128.1 und eine zweite Reflexionsfläche 128.2 nahe beieinander angeordnet in einem Anstand d1. Solche nahe beieinander angeordneten Reflexionsflächen werden hier als Doppelreflexionsflächen-Einheit 128 bezeichnet. Insbesondere kann d2 > 5 * d1 sein. Durch den sehr geringen Abstand d1 werden etwaige Abschattungen stromabwärts, also in positiver z-Richtung, minimiert. Die Fläche 122, die orthogonal zur Ausbreitungsrichtung des einfallenden Lichts 125 ist, ist gestrichelt dargestellt. Das einfallende Licht fällt entlang der z-Richtung auf die polarisationsbeeinflussenden Anordnung 124 ein. Das einfallende Licht 125 ist entweder unpolarisiert oder zirkular polarisiert. Weitestgehend unpolarisiertes Licht kann beispielsweise durch eine EUV-PlasmaQuelle, die später im Zusammenhang mit der Projektionsbelichtungsanlage beschrieben wird, erzeugt werden. Zirkular polarisiertes Licht kann beispielsweise durch speziell konfigurierte Freie-Elektronen-Laser (FEL) erzeugt werden, wie beispielsweise in US 9 955 563 B2 beschrieben. Das einfallende Licht 125 fällt auf die erste Reflexionsfläche 128.1 unter ungefähr 43° ein. Bei EUV-Wellenlängen weisen fast alle Materialien einen Brechungsindex von ungefähr 1 auf. Insbesondere kann sich ein Brewster-Winkel von ungefähr 43° ergeben. Unter dem Brewster-Winkel ist die Polarisationsaufspaltung maximal. Die Polarisationsaufspaltung wird auch als Diattenuation bezeichnet. Dies führt dazu, dass das unter 43° ± 10° an den Reflexionsflächen 128.1 und 128.2 reflektierte Licht 130 primär senkrecht zur Zeichenebene, also parallel zur y-Richtung, wobei die y-Richtung senkrecht zu den eingezeichneten Richtungen x und z orientiert ist, polarisiert ist. Das einfallende Licht wird zuerst an einer ersten Reflexionsfläche 128.1 unter ungefähr 43° ± 10° reflektiert, d.h. das Licht fällt unter einem Winkel von 43° ± 10° auf die erste Reflexionsfläche 128.1 ein und wird um ungefähr 94° ± 10°, insbesondere um 94° ± 5°, insbesondere um 94° ± 1°, insbesondere um 94° ± 0,5° umgelenkt hin zu einer zweiten Reflexionsfläche 128.2, an der das Licht um ungefähr 94° ± 10°, insbesondere um 94° ± 5°, insbesondere um 94° ± 1°, insbesondere um 94° ± 0,5° umgelenkt wird. Die doppelte Reflexion unter dem Brewster-Winkel erhöht die Polarisationsaufspaltung verglichen mit lediglich einer einzigen solchen Brewster-Reflexion. Durch die doppelten, entgegen gerichteten 94°-Umlenkungen bleibt die Strahlrichtung des doppelt reflektierten Lichts 130 bei vollständig parallel angeordneten ersten und zweiten Reflexionsflächen 128.1 und 128.2 unverändert relativ zum einfallenden Licht 125. Dies ermöglicht es, die erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung 124 in den Strahlengang einer bestehenden Projektionsbelichtungsanlage einzubauen und sogar als nachrüstbares Bauteil nachträglich einzubauen. Die Reflexionsflächen 128.1 und 128.2 sind entlang der x-Richtung entlang einer Ausrichtungsfläche 1 („horizontal“) 155 auf derselben Höhe in Bezug auf die z-Richtung relativ zum einfallenden Licht 125 angeordnet. Insbesondere ist hier die Ausrichtungsfläche 1 („horizontal“) 155 parallel zur Fläche 122, die orthogonal zur Ausbreitungsrichtung des einfallenden Lichts 125 ist. Weiter sind benachbarte Reflexionsflächen 128.1 und 128.2, die einen Abstand d2 aufweisen und somit jeweils zu benachbarten Doppelreflexionsflächen-Einheiten 128 gehören, entlang einer Ausrichtungsfläche 2 („vertikal“) 156 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass weder einfallendes Licht 125 zwischen diesen beiden Reflexionsflächen 128.1 und 128.2 ohne doppelte Brewster-Reflexion passieren kann, noch dass es einen Abschattungsbereich durch die zweite Reflexionsfläche 128.2 auf der ersten Reflexionsfläche 128.1 gibt, da die beiden Flächen aus Richtung des einfallenden Lichtes keinen Überlappungsbereich aufweisen, sondern aus Sicht des einfallenden Lichts 125 in x-Richtung „nebeneinander“ angeordnet sind.
  • Die Ausdehnung der Reflexionsflächen entlang einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene, also entlang der y-Richtung der eingezeichneten rechtshändigen Koordinatensystems, kann in allen in dieser Anmeldung gezeigten Ausführungsformen größer als d2 sein, insbesondere mindestens doppelt so groß wie d2, insbesondere mindestens 10 mal so groß wie d2, insbesondere mindestens 20 mal so groß wie d2 sein.
  • Damit ist ein optisches System für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage für den Betrieb im EUV mit wenigstens einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung 124, welche mindestens eine erste und eine zweite Doppelreflexionsflächen-Einheit 128 aufweist, wobei die mindestens zwei Doppelreflexionsflächen-Einheiten jeweils eine erste Reflexionsfläche 128.1 und eine zweite Reflexionsfläche 128.2 aufweisen, wobei innerhalb derselben Doppelreflexionsflächen-Einheit jeweils die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche relativ zueinander in einem Winkel von 0° ± 10° und in einem Abstand d1 unmittelbar benachbart angeordnet sind, wobei die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit und die zweite Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit relativ zueinander in einem Winkel von 0° ± 10° und in einem Abstand d2 unmittelbar benachbart angeordnet sind, wobei im Betrieb des optischen Systems auf die ersten Reflexionsflächen auftreffendes Licht 125 mit den ersten Reflexionsflächen einen Winkel von 43° ± 10° einschließt, wobei im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit auftreffendes Licht hin zur zweiten Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit reflektiert wird, und wobei d2 > 5 * d1 gilt, gezeigt.
  • Durch derart geringe Abstände d1 werden unerwünschte Abschattungen im Strahlengang hinter der polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert. Wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt wird, um einen unpolarisierten Betrieb zu ermöglichen, bleibt die Lichtverteilung im optischen System nahezu unverändert, da die unerwünschten Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert sind. Zudem wird durch das Entfernen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung ein unpolarisierter Betrieb mit einer höheren „Transmission“ ermöglicht, da Reflexionsflächen aus dem Strahlengang entfernt werden können, ohne dabei die Lichtverteilung stromabwärts zu verändern. Zudem wird die Herstellbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung vereinfacht, da die beiden Reflexionsflächen, die lediglich einen Abstand d1 aufweisen, auf einem einzigen optischen Element - auf der Vorder- und Rückseite - aufgebracht werden. Dadurch wird eine Herstellung unter Aufwendung geringerer Kosten erreicht. Die „effektive Transmission“ bei polarisiertem Betrieb wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert werden.
  • Das in den 1, 2, 3, 4 und 5 gezeigte Koordinatensystem, wobei x, y und z jeweils ein rechtshändiges Koordinatensystem bilden, in dem die verschiedenen Ausführungsformen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung gezeigt werden, ist in 6 und 7, die jeweils Projektionsbelichtungsanlagen zeigen, ebenfalls in der Nähe der polarisationsbeeinflussenden Anordnung eingezeichnet, sodass eine mögliche Ausrichtung der polarisationsbeeinflussende Anordnung in der Projektionsbelichtungsanlage gezeigt wird. Die polarisationsbeeinflussende Anordnung kann dabei jeweils um die z-Richtung drehbar und/oder aus dem Strahlengang entfernbar ausgeführt sein.
  • An die Stelle wird angemerkt, dass die nachfolgenden Abbildungen jeweils Bezugszeichen aufweisen, bei denen jeweils die erste Ziffer die Nummer der Abbildung trägt. Die nachfolgenden Ziffern bezeichnen jeweils ähnliche oder gleiche in den (anderen) Abbildungen dargestellte Komponenten. Beispielsweise wird die erste Reflexionsfläche 128.1 aus 1 in den nachfolgenden Abbildungen als 228.1, 328.1, 328.1, ... bezeichnet. Aus diesem Grund gelten diese Bezugszeichen in den weiteren Abbildungen als bereits eingeführt und es wird nur auf die Unterschiede bei den unterschiedlichen Ausführungsformen eingegangen.
  • Der in 1 dargestellte Abstand d1 ist extrem klein. Nachfolgend wird beschrieben, welche Nachteile ein größerer Abstand d1 haben kann, insbesondere in Zusammenhang mit 2, und es werden weitere erfindungsgemäße Ausführungen beschrieben, wie diese Nachteile reduziert oder umgangen werden können, insbesondere in Zusammenhang mit 3, 4a und 4b.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Abstand d1 wesentlich größer gewählt ist als in der Ausführungsform in 1. Nur das einfallende Licht 225.2 und 225.3 kann als reflektiertes Licht 230.2 und 230.3 hinter der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 324 in der Projektionsbelichtungsanlage hin zur Objektebene geführt werden. 2 zeigt für das einfallende Licht 225.4 einen grau schraffierten Abschattungsbereich 227 mit der Breite h. Dieser Abschattungsbereich kommt dadurch zustande, dass einfallendes Licht 225.4, welches an einer ersten Reflexionsfläche 228.1 reflektiert wird, auf einen Bereich einer benachbart angeordneten Doppelreflexionsflächen-Einheit 228 trifft, welcher nicht zu einer zweiten Reflexionsfläche 228.2 gehört, sondern eine nichtreflektierende Seitenfläche ist. Dies führt zum einen zu Lichtverlust. Zudem entsteht dadurch hinter der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 224 ein Schattenbereich, sodass die Ausleuchtung durch das reflektierte Licht 230.2, 230.3 nicht gleichmäßig, also nicht uniform, ist. Weiterhin kommt es durch diese nichtreflektierende Seitenfläche an den Doppelreflexionsflächen-Einheiten 228 zu einem weiteren schaffiert dargestellten Abschattungsbereich 226. Diese Abschattung resultiert aus dem direkt auf die nichtreflektierenden Seitenflächen auftreffenden einfallenden Licht 225.1 und 225.5. Somit kann ein groß gewählter Abstand d1 zu großen Abschattungsbereichen 226 und 227 führen, woraus hoher Lichtverlust und hohe Abschattungen resultieren.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der benachbarte Doppelreflexionsflächen-Einheiten 328 relativ zueinander entlang der Richtung z des einfallenden Lichts 325 gegeneinander verschoben angeordnet sind. Durch eine solche Anordnung kann der Abschattungsbereich 227 aus 2 minimiert werden. Wie in 3 gezeigt, kann aufgrund dieser Verschiebung nun das einfallende Licht 325.4 von der ersten Reflexionsfläche 328.1 hin zur zweiten Reflexionsfläche 238.2 und durch diese ebenfalls reflektiert werden, wodurch dieses Licht als reflektiertes Licht 330.4 bereitgestellt wird. In der in 3 dargestellten Ausführungsform tritt der Abschattungsbereich 227 aus 2 sogar gar nicht mehr auf.
  • Die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 328 können zusätzlich oder alternativ auch derart entlang Ausrichtungsflächen („vertikal“) 356 angeordnet sein, dass benachbarte Doppelreflexionsflächen-Einheiten 328 jeweils an die Ausrichtungsflächen („vertikal“) 356 angrenzen. Dies führt dazu, dass weder Lichtverlust durch Abschattungen noch ein „Spalt“ zwischen den benachbarten Doppelreflexionsflächen-Einheiten 328 entsteht.
  • Damit ist ein optisches System gezeigt, wobei eine zweite Reflexionsfläche 328.2 um eine Höhe h relativ zu einer unmittelbar benachbarten ersten Reflexionsfläche 328.1 in Lichtausbreitungsrichtung z von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts 125 verschoben angeordnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist h > d1. Insbesondere weicht h um höchstens 20% von h' = d1 * √2 ab.
    Der Zusammenhang zwischen h, h' und d1 wird in Zusammenhang mit 4b noch detaillierter beschrieben.
    Mit diesen Ausführungsformen können unerwünschte Abschattungen weiter reduziert werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass sich die Lichtverteilung im optischen System möglichst wenig verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt oder in den Strahlengang eingebracht wird. Die „effektive Transmission“ wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen reduziert werden. Geometrisch ist h = d1 * √2 die bevorzugte Ausführung, bei der die Abschattungen im theoretischen Idealfall (d.h. ohne Toleranzen, parallel einfallendes Licht, etc.) vollständig verschwinden.
  • 4a zeigt eine Ausführungsform, bei der zusätzlich zur Höhenverschiebung der zweiten Reflexionsfläche 428.2 um eine Höhe h relativ zu einer unmittelbar benachbarten ersten Reflexionsfläche 428.1 in Lichtausbreitungsrichtung z auch noch eine nichtreflektierende Seitenfläche 457a parallel zu einer Lichtausbreitungsrichtung z von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche 428.1 auftreffenden Lichts 425 ausgerichtet sind. Dies gewährleistet, dass das einfallende Licht 425.1 auf die erste Reflexionsfläche 428.1 trifft und nicht etwa auf eine nichtreflektierende Seitenflächen wie in 2 gezeigt. In der Ausführungsform gemäß 4a gibt es keine Abschattungen mehr.
  • Dadurch können die unerwünschten Abschattungen 226, die in 2 gezeigt sind, zusätzlich reduziert werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass sich die Lichtverteilung im optischen System möglichst wenig verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt oder in den Strahlengang eingebracht wird. Die „effektive Transmission“ bei polarisiertem Betrieb wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert werden.
  • Die erfindungsgemäßen Aspekte
    • 1.) der Höhenverschiebung der zweiten Reflexionsfläche 428.2 um eine Höhe h relativ zu einer unmittelbar benachbarten ersten Reflexionsfläche 428.1 in Lichtausbreitungsrichtung z, wodurch der Abschattungsbereich 227 in 2 reduziert wird; und
    • 2.) der Ausgestaltung von nichtreflektierenden Seitenflächen 457a parallel zur Lichtausbreitungsrichtung z, wodurch der Abschattungsbereich 226 in 2 reduziert wird,
    sind strukturell unabhängig voneinander und können daher selbstverständlich auch unabhängig voneinander ausgeführt und genutzt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung sind lediglich die nichtreflektierenden Seitenflächen 457a parallel zur Lichtausbreitungsrichtung z ausgestaltet, wohingegen die Reflexionsflächen nicht gemäß der Ausführungsform aus 3 um eine Höhe h höhenversetzt zueinander angeordnet sind.
  • 4b zeigt die geometrischen Zusammenhänge anhand der schraffierten Dreiecke zwischen den Größen h und d1 sowie zwischen L und d2, wobei L die Ausdehnung der Reflexionsflächen 428.1 und 428.2 in einer ersten Ausdehnungsrichtung ist. Der Auftreffwinkel des Lichts 425 auf Reflexionsflächen 428.1 und 428.2 wird hierbei der einfacheren Darstellung wegen zu 45° angenommen. Die erste Ausdehnungsrichtung ist durch die Projektion einer Lichtausbreitungsrichtung z von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche 428.1 auftreffenden Lichts 425 in eine Ebene, in der die erste Reflexionsfläche 428.1 angeordnet ist, gegeben.
    Damit ist ein optisches System gezeigt mit mindestens einer Reflexionsfläche 428.1 und/oder 428.2 mit einer Ausdehnung L in einer ersten Ausdehnungsrichtung, wobei die erste Ausdehnungsrichtung durch die Projektion einer Lichtausbreitungsrichtung z von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche 428.1 auftreffenden Lichts 425 in eine Ebene, in der die erste Reflexionsfläche angeordnet ist, gegeben ist, wobei L um höchstens 20% von L' = 2 * d2 abweicht.
    Dadurch können die unerwünschten Abschattungen zusätzlich reduziert werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass sich die Lichtverteilung im optischen System möglichst wenig verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt oder in den Strahlengang eingebracht wird. Die „effektive Transmission“ wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen reduziert werden. Geometrisch ist L = 2 * d2 die bevorzugte Ausführung, bei der die Abschattungen im theoretischen Idealfall (d.h. ohne Toleranzen, parallel einfallendes Licht, etc.) vollständig verschwinden.
  • Die Ausdehnung der Reflexionsflächen entlang einer zweiten Ausdehnungsrichtung senkrecht zur Zeichenebene, also entlang der y-Richtung der eingezeichneten rechtshändigen Koordinatensystems, kann in allen in dieser Anmeldung gezeigten Ausführungsformen größer als L sein, insbesondere mindestens doppelt so groß wie L, insbesondere mindestens 10 mal so groß wie L, insbesondere mindestens 20 mal so groß wie L, insbesondere mindestens 50 mal so groß wie L, insbesondere mindestens 100 mal so groß wie L sein.
    Dadurch wird der Strahlversatz, der ungefähr d2 * √2, also ungefähr L / √2, betragen kann, durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung klein gehalten relativ zur Ausdehnung der Reflexionsflächen entlang der zweiten Ausdehnungsrichtung entlang y.
  • 4b zeigt zudem die Flächennormale 454b zur ersten Reflexionsfläche 428.1, wobei die Flächennormale 454b einen Winkel β mit dem einfallenden Licht 425.2 einschließt. Dieser Winkel β kann 43° ± 10° betragen. Der Winkel zwischen der Flächennormalen 454b und der Ausrichtungsfläche 1 („horizontal“) 455 ist α. Der Winkel zwischen dem einfallenden Licht 425.2 und der Ausrichtungsfläche 1 („horizontal“) 455 ist γ. Der Winkel zwischen dem einfallenden Licht 425.2 und der ersten Ausdehnungsrichtung ist δ. Dieser Winkel δ kann 47° ± 10° betragen.
  • In 1, 2, 3 und 4 wird der Fall von parallelem einfallendem Licht 125, 225, 325, 425 mit einer ebenen Fläche 122, 222, 322, 422 betrachtet. In diesen Fällen kommt es zu einem lediglich geringfügigen Strahlversatz d2 * √2 parallel zur x-Richtung durch die Doppelreflexion.
  • In 5a, 5b, 5c und 5d wird nachfolgend der Fall von divergentem einfallendem Licht 522a, 522b, 522c, 522d mit einer gewölbten, insbesondere sphärischen Fläche 522a, 522b, 522c, 522d betrachtet, wie es beispielsweise der Fall ist bei einer Anordnung der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 524, 724 zwischen einer Zwischenfokusebene und einem Facettenspiegel, was in Zusammenhang mit 6 und 7 weiter unten detaillierter beschrieben wird. Dabei fällt das Licht ausgehend von einem Zwischenfokus divergent auf die polarisationsbeeinflussende Anordnung 524.
  • 5a zeigt eine Ausführungsform der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 524, die strukturell analog zu der in 1 ausgestaltet ist, jedoch mit divergentem einfallendem Licht 525. In erster Näherung kommt es wieder zu einem ähnlichen Strahlversatz. Die Strahlablenkung durch die Doppelreflexionen beträgt ebenfalls 0°, der Strahlungsrichtung wird also nicht verändert.
  • 5b zeigt eine Ausführungsform der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 524, bei der die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 528b höhenversetzt zueinander angeordnet sind.
    Die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 528b sind entlang einer Ausrichtungsfläche („horizontal“) 555b angeordnet.
  • Die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 528b können zusätzlich oder alternativ auch derart entlang Ausrichtungsflächen („vertikal“) 556b angeordnet sein, dass benachbarte Doppelreflexionsflächen-Einheiten 528b jeweils an die Ausrichtungsflächen („vertikal“) 556b angrenzen. Dies führt dazu, dass weder Lichtverlust durch Abschattungen noch ein „Spalt“ zwischen den benachbarten Doppelreflexionsflächen-Einheiten 528b entsteht.
  • 5e zeigt eine Ausführungsform, bei die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 528e um einen kleinen Korrektur-Winkel φ Relativ zueinander geneigt angeordnet sind. Der Korrektur-Winkel φ ist derart gewählt, dass in einer Ebene 558e hinter der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 524 kein Strahlversatz durch das Einführen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 524 in den Strahlengang entsteht. Wenn die polarisationsbeeinflussenden Anordnung 524 nicht im Strahlengang ist, fällt das einfallende Licht 525e.3 ohne Reflexion als Licht 525e.3w auf die Ebene 558e. Wenn die polarisationsbeeinflussenden Anordnung 524 im Strahlengang ist, fällt das einfallende Licht 525e.3 nach der Doppelreflexion als reflektiertes Licht 530e.3 auf die Ebene 558e. Es gibt in der Ebene 558e keinen Strahlversatz der beiden Strahlen 525e.3w und 530e.3 zueinander. In der Ebene 558e ohne Strahlversatz kann beispielsweise ein Facettenspiegel 613 oder 763 angeordnet sein.
  • In allen in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen, sowohl bei parallel als auch bei divergent einfallendem Licht 125, 225, 325, 425, 525, können die Reflexionsflächen 128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1, 128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2 einen kleinen Korrektur-Winkel φ zueinander aufweisen, wodurch der Strahlversatz durch die Doppelreflexionen kompensiert wird. Dabei ist der Korrektur-Winkel φ derart gewählt, dass sich die ausgeleuchtete Fläche in einer vordefinierten Fläche hinter der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, insbesondere auf dem im Strahlengang nachfolgend angeordneten Facettenspiegel, nicht verändert, wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724 aus dem Strahlengang entfernt bzw. in den Strahlengang eingeführt wird. Der Korrektur-Winkel φ kann größer als 10°, insbesondere größer als 5°, insbesondere größer als 2°, insbesondere größer als 1°, insbesondere größer als 0,5°, insbesondere größer als 0,1° sein.
  • Ein Strahlversatz und/oder ein Strahlkipp (bei divergentem Licht) kann durch einen Korrektur-Winkel φ kompensiert werden. Die notwendigen Korrektur-Winkel φ sind so klein, dass die polarisierende Eigenschaft der Reflexion unverändert bleibt.
  • 5c zeigt eine Ausführungsform, bei der die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 528c keilförmig ausgeführt sind. Dabei sind die erste Reflexionsfläche 528c.1 und zweite Reflexionsfläche 528c.2 derselben Doppelreflexionsflächen-Einheit 528c unter einem kleinen Korrektur-Winkel φ relativ zueinander angeordnet. Der Korrektur-Winkel φ kann weniger als 10°, insbesondere weniger als 5°, insbesondere weniger als weniger als 2°, insbesondere weniger als weniger als 1°, insbesondere weniger als weniger als 0,5° betragen.
  • In einer Ausführungsform, die in allen in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724 ausgeführt sein kann, sind die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 128, 228, 328, 428, 528a, 528b, 528c, 728 einstückig, also monolithisch ausgeführt.
    Dadurch wird sowohl die Herstellbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung vereinfacht, da statt zwei separaten Elementen die beiden Reflexionsflächen auf einem einzigen optischen Element - auf der Vorder- und Rückseite - aufgebracht werden. Dadurch wird eine Herstellung unter Aufwendung geringerer Kosten erreicht, da ein Element pro Doppelreflexionsflächen-Einheit eingespart werden kann.
  • Alternativ zu einer monolithischen Ausführung können die Doppelreflexionsflächen-Einheiten 128, 228, 328, 428, 528a, 528b, 528c, 528d, 728 in allen in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen auch derart ausgeführt sein, dass die erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und die zweite Reflexionsfläche (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) einer Doppelreflexionsflächen-Einheit (128, 228, 328, 428, 528, 728) an unterschiedlichen Elementen (528d) angeordnet sind. Eine derartige Ausführungsform ist exemplarisch in 5d dargestellt. Als d1 wird in dieser Ausführungsform der minimale Abstand bzw. die minimale Distanz zwischen den beiden Reflexionsflächen bezeichnet. In 5d ist d1 an der entsprechenden Stelle des minimalen Abstandes zwischen den Reflexionsflächen eingezeichnet.
  • Aufgrund des geringen Abstands d1 sind auch bei dieser Ausführung die Abschattungen reduziert. Zudem können die beiden unterschiedlichen Elemente derart relativ zueinander angeordnet werden, dass eine bevorzugte - beispielsweise exakt parallele oder aber eine gezielt um einen Korrektur-Winkel φ gegeneinander geneigte - Anordnung der ersten und zweiten Reflexionsflächen ermöglicht wird. Eine gegeneinander um einen Korrektur-Winkel φ geneigte Anordnung der ersten und zweiten Reflexionsflächen kann insbesondere zur Korrektur des durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung verursachten Strahlversatzes genutzt werden. Auch kann eine gegeneinander geneigte Anordnung der ersten und zweiten Reflexionsflächen derart gestaltet sein, dass die polarisationsbeeinflussende Anordnung gezielt für divergent einfallendes Licht ausgelegt bzw. optimiert wird.
  • Die strukturellen Komponenten in allen Ausführungsformen, an denen die ersten und zweiten Reflexionsflächen angeordnet sind, also rein beispielsweise die oben genannten Keile 528c, können durch eine Vorrichtung gehalten bzw. gefasst werden die hinter und/oder vor der Zeichenebene angeordnet sein können. Eine solche Halterung kann in ähnlicher Weise wie bei einer Jalousie vor einem Fenster erfolgen. Eine spezielle Ausführung der Kanten, wie in 4a, 4b oder 5c gezeigt, verringert also weder die mechanische Stabilität noch die Wärmeabfuhrmöglichkeit.
  • Die erfinderische polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724 wird nur dann in den Strahlengang gebracht, wenn lineare Polarisation erwünscht ist. Durch Drehen um eine optische Achse z kann die Polarisationsrichtung eingestellt werden.
  • Die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524 kann um eine Drehachse drehbar ausgestaltet sein, welche parallel zu einer Lichtausbreitungsrichtung z von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche (28.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1 auftreffendem Licht 125, 225, 325, 425, 525 verläuft, und/oder aus dem Strahlengang des im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts entfernbar ausgestaltet sein.
  • Der Abstand d2 der einzelnen Doppelreflexionsflächen-Einheiten 128, 228, 328, 428, 528, 728 kann in allen Ausführungsformen insbesondere weniger als 30mm, insbesondere weniger als 20mm, insbesondere ungefähr 10 mm, insbesondere weniger als 10mm, insbesondere weniger als 5mm betragen. Wenn d2 ungefähr 10 mm beträgt, bedeutet das, dass das Hereinfahren der polarisationsbeeinflussenden Anordnung, also das Einschalten von „Polarisation“, die Ausleuchtung auf dem nachfolgenden Facettenspiegel um ungefähr 10 mm verschiebt, wenn die Reflexionsflächen exakt parallel angeordnet sind. Wenn der Durchmesser eines nachfolgenden Facettenspiegels ungefähr 400 mm beträgt, ist dieser Strahlversatz sehr gering verglichen mit der Ausdehnung des nachfolgenden Facettenspiegels und beträgt insbesondere in diesem Beispiel lediglich 2,5% vom Durchmesser des Facettenspiegels.
  • Die ersten Reflexionsflächen 128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1 und die zweiten Reflexionsflächen 128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2 können in allen Ausführungsbeispielen eine EUV-Reflexionsschicht, insbesondere eine polarisationsbeeinflussende reflektierende Schicht, insbesondere eine Molybdän-Silizium-Multilayer-Beschichtung, eine Ruthenium-Beschichtung und/oder eine Molybdän-Silizium-Multilayer-Beschichtung mit einer Ruthenium-Decklage aufweisen.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungen einer polarisationsbeeinflussende Anordnung sind bevorzugt einsetzbar in den im Folgenden beschriebenen Projektionsbelichtungsanlagen.
  • 6 zeigt einen aus der WO 2012/130768 A2 bekannten schematischen Schnitt einer Projektionsbelichtungsanlage 601 für die Mikrolithographie. Die Projektionsbelichtungsanlage 601 umfasst eine Strahlungsquelle 603 und ein Beleuchtungssystem 602 zur Belichtung eines Objektfeldes 690. Das Beleuchtungssystem 602 weist einen sogenannten Wabenkondensor auf, der aus Feldfacetten 613a und Pupillenfacetten 614a besteht. Belichtet wird hierbei ein in der Objektebene 606 angeordnetes und in der 6 nicht dargestelltes reflektierendes Retikel, das eine mit der Projektionsbelichtungsanlage 601 zur Herstellung mikro- beziehungsweise nanostrukturierter HalbleiterBauelemente zu projizierende Struktur, wie beispielsweise in 8 gezeigt, trägt. Die Projektionsoptik 607 dient zur Abbildung des Objektfeldes 690 in ein Bildfeld 608 in einer Bildebene 609. Abgebildet wird die Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche Schicht, dem sog. Resist, eines im Bereich des Bildfeldes 608 in der Bildebene 609 angeordneten Wafers, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Das Retikel und der Wafer werden beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 601 in der y'-Richtung gescannt. Mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 601 wird wenigstens ein Teil des Retikels auf einen Bereich einer lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer zur lithographischen Herstellung eines mikrobeziehungsweise nanostrukturierten Bauelements, insbesondere eines Halbleiterbauelements, zum Beispiel eines Mikrochips abgebildet. Je nach Ausführung der Projektionsbelichtungsanlage 601 als Scanner oder als Stepper werden das Retikel und der Wafer zeitlich synchronisiert in der y'-Richtung kontinuierlich im Scannerbetrieb oder schrittweise im Stepperbetrieb verfahren. Bei der Strahlungsquelle 603 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5nm und 30nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle - Plasmaerzeugung durch Gasentladung, Gas Discharge Produced Plasma -, oder um eine LPP-Quelle - Plasmaerzeugung durch Laser, Laser Produced Plasma - handeln. Auch andere EUV-Strahlungsquellen, beispielsweise solche, die auf einem Synchrotron oder auf einem Free Electron Laser - Freie Elektronenlaser, FEL - basieren, sind möglich. EUV-Strahlung 670, die von der Strahlungsquelle 603 ausgeht, wird von einem Kollektor 611 gebündelt. Nach dem Kollektor 611 propagiert die EUV-Strahlung 670 durch eine Zwischenfokusebene 612, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 613 mit einer Vielzahl von Feldfacetten 613a trifft. Zwischen der Zwischenfokusebene 612 und dem Feldfacettenspiegel 613 ist eine erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung 624 angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 613 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 604 angeordnet, die zur Objektebene 606 optisch konjugiert ist. Nach dem Feldfacettenspiegel 613 wird die EUV-Strahlung 670 von einem Pupillenfacettenspiegel 614 mit einer Vielzahl von Pupillenfacetten 614a reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 614 liegt entweder nahe der Eintrittspupillenebene der Projektionsoptik 607 oder in einer hierzu optisch konjugierten Ebene. Der Feldfacettenspiegel 613 und der Pupillenfacettenspiegel 614 sind aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln aufgebaut. Dabei kann die Unterteilung des Feldfacettenspiegels 613 in Einzelspiegel derart sein, dass jede der Feldfacetten 613a, die für sich das gesamte Objektfeld 690 ausleuchten, durch genau einen der Einzelspiegel repräsentiert wird. Alternativ ist es möglich, zumindest einige oder alle der Feldfacetten 613a durch eine Mehrzahl derartiger Einzelspiegel aufzubauen. Entsprechendes gilt für die Ausgestaltung der den Feldfacetten 613a jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 614a des Pupillenfacettenspiegels 614, die jeweils durch einen einzigen Einzelspiegel oder durch eine Mehrzahl derartiger Einzelspiegel gebildet sein können. Die EUV-Strahlung 670 trifft auf die beiden Facettenspiegel 613, 614 unter einem Einfallswinkel, gemessen normal zur Spiegelfläche, die durch die entsprechenden Mittelpunkte der Einzelspiegel 613a bzw. 614a verläuft, auf, der kleiner oder gleich 25° sein kann. Auch eine Beaufschlagung unter streifendem Einfall - grazing incidence - ist möglich, wobei der Einfallswinkel größer oder gleich 70° sein kann. Mithilfe des Pupillenfacettenspiegels 614 werden die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 613 einander überlagernd in das Objektfeld 690 abgebildet. Optional kann eine abbildende optische Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 680 wie in 6 dargestellt vorhanden sein. In diesem Fall werden mithilfe des Pupillenfacettenspiegels 614 und der abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 680 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs für die EUV-Strahlung 670 bezeichneten Spiegeln 616, 617 und 618 die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 613 einander überlagernd in das Objektfeld 690 abgebildet. Der letzte Spiegel 618 der Übertragungsoptik 680 kann ein Spiegel für streifenden Einfall - „Grazing incidence Spiegel“ - sein. Das Beleuchtungslicht 670 wird von der Strahlungsquelle 603 hin zum Objektfeld 690 über eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen geführt. Jedem dieser Ausleuchtungskanäle ist eine Feldfacette 613a des Feldfacettenspiegels 613 und eine dieser nachgeordnete Pupillenfacette 614a des Pupillenfacettenspiegels 614 zugeordnet. Die Einzelspiegel 613a des Feldfacettenspiegels 613 und/oder die Einzelspiegel 614a des Pupillenfacettenspiegels 614 können aktuatorisch verkippbar sein, sodass ein Wechsel der Zuordnung der Pupillenfacetten 614a zu den Feldfacetten 613a und entsprechend eine geänderte Konfiguration der Ausleuchtungskanäle erreicht werden können. Die Einzelspiegel des Feldfacettenspiegels 613 können aktuatorisch verkippbar sein, sodass eine geänderte Konfiguration der Ausleuchtungskanäle bei konstanter Zuordnung der Pupillenfacetten 614a zu den Feldfacetten 613a erreicht werden kann.
    Es resultieren unterschiedliche einstellbare Beleuchtungssettings, wie beispielsweise in Zusammenhang mit 9 beschrieben, die sich in der Verteilung der Beleuchtungswinkel des Beleuchtungslichts 670 über das Objektfeld 690 unterscheiden.
  • Eine erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624 kann bevorzugt zwischen der Zwischenfokusebene 612 und dem Feldfacettenspiegel 613 angeordnet werden.
    Folgende Vorteile resultieren aus einer derartigen Anordnung der polarisationsbeeinflussenden Anordnung:
    • 1.) Durch die polarisationsbeeinflussenden Anordnung werden de-facto mehr als 50% der Leistung des eingestrahlten Lichts aus dem Strahlengang entfernt (nämlich ungefähr 50% durch die herausgefilterte „falsche“ Polarisationsrichtung sowie zusätzliche Reflexionsverluste durch die Doppelreflexion). Wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung derart früh im System angeordnet ist, wird die Strahlungsbelastung auf allen nachfolgenden Elementen stark reduziert, was Effekte wie die Lebensdauer sowie thermale Aspekte vorteilhaft beeinflusst.
    • 2.) Etwaige Abschattungen hinter der polarisationsbeeinflussenden Anordnung werden durch die nachfolgende Lichtmischung „verwaschen“, was die Uniformität der Feldausleuchtung des Retikels günstig beeinflusst.
  • Es sind aber auch andere Anordnungsbereiche möglich. Die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624 sollte idealerweise in einem Bereich angeordnet sein, der nicht sehr nah an der Objektebene 606 ist, da sonst etwaige verbleibende Abschattungen die Uniformität der Feldausleuchtung negativ beeinflussen können. Zudem ist eine Anordnung in einem Bereich nicht allzu hoher Divergenz bevorzugt, aber nicht zwingend. Insbesondere könnte die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624 auch zwischen der Strahlungsquelle 603 und der Zwischenfokusebene 612 angeordnet sein, was dieselben voranstehend diskutierten Vorteile ermöglicht wie eine Anordnung zwischen der Zwischenfokusebene 612 und dem Feldfacettenspiegel 613. Insbesondere könnte die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624 auch zwischen dem Feldfacettenspiegel 613 und dem Pupillenfacettenspiegel 614 angeordnet sein. Insbesondere könnte die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624 auch hinter dem Pupillenfacettenspiegel 614 angeordnet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Projektionsbelichtungsanlage 601 ein Beleuchtungssystem 602 mit einem optischen System mit wenigstens einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624, welche mindestens eine erste und eine zweite Doppelreflexionsflächen-Einheit 128, 228, 328, 428, 528, 728 aufweist, auf. Die mindestens zwei Doppelreflexionsflächen-Einheiten weisen jeweils eine erste Reflexionsfläche 128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1 und eine zweite Reflexionsfläche 128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2 auf. Innerhalb derselben Doppelreflexionsflächen-Einheit sind jeweils die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche relativ zueinander in einem Winkel von 0° ± 10° und in einem Abstand d1 unmittelbar benachbart angeordnet. Die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit und die zweite Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit sind relativ zueinander in einem Winkel von 0° ± 10° und in einem Abstand d2 unmittelbar benachbart angeordnet. Im Betrieb des optischen Systems schließt auf die ersten Reflexionsflächen auftreffendes Licht 125, 225, 325, 425, 525 mit den ersten Reflexionsflächen einen Winkel von 43° ± 10° ein. Im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexions-flächen-Einheit auftreffendes Licht wird hin zur zweiten Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit reflektiert. Für die Abstände d1 und d2 gilt d2 > 5 * d1.
    Durch derart geringe Abstände d1 werden unerwünschte Abschattungen im Strahlengang hinter der polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert. Wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt wird, um einen unpolarisierten Betrieb zu ermöglichen, bleibt die Lichtverteilung im optischen System
    nahezu unverändert, da die unerwünschten Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert sind. Zudem wird durch das Entfernen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung ein unpolarisierter Betrieb mit einer höheren „Transmission“ ermöglicht, da Reflexionsflächen aus dem Strahlengang entfernt werden kann, ohne dabei die Lichtverteilung zu verändern. Zudem wird die Herstellbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung vereinfacht, da die beiden Reflexionsflächen, die lediglich einen Abstand d1 aufweisen, auf einem einzigen optischen Element - auf der Vorder- und Rückseite - aufgebracht werden. Dadurch wird eine Herstellung unter Aufwendung geringerer Kosten erreicht. Die „effektive Transmission“ bei polarisiertem Betrieb wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert werden.
  • 7 zeigt eine aus der US 2011/0001947 A1 bekannte Projektionsbelichtungsanlage 701 mit einer alternativen Beleuchtungsoptik eines Beleuchtungssystems 702. EUV-Strahlung 770, die von der Strahlungsquelle 703 ausgeht, wird von einem Kollektor 711 gebündelt. Nach dem Kollektor 711 propagiert die EUV-Strahlung 770 durch eine Zwischenfokusebene 712, bevor sie auf einen bündelformenden Facettenspiegel 763 trifft, der zur gezielten Ausleuchtung eines spekularen Reflektors 764 dient. Zwischen der Zwischenfokusebene 712 und dem Facettenspiegel 763 ist eine erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung 724 mit Doppelreflexionsflächen-Einheiten 728 angeordnet. Mittels des bündelformenden Facettenspiegels 763 und des spekularen Reflektors 764 wird die EUV-Strahlung 770 so geformt, dass die EUV-Strahlung 770 in der Objektebene 706 das Objektfeld 790 ausleuchtet, wobei in einer dem Retikel nachgeordneten Pupillenebene 765 der in der 7 nicht dargestellten Projektionsoptik eine vorgegebene ausgeleuchtete, kreisförmig berandete Pupillen-Beleuchtungsverteilung, wie beispielsweise in 9 gezeigt, also ein entsprechendes Beleuchtungssetting, resultiert. Die Wirkung des spekularen Reflektors 764 ist detailliert beschrieben in der US 2006/0132747 A1 . Eine Reflexionsfläche des spekularen Reflektors 764 ist in Einzelspiegel unterteilt. Je nach den Beleuchtungsanforderungen werden diese Einzelspiegel des spekularen Reflektors 764 zu Einzelspiegel-Gruppen, also zu Facetten des spekularen Reflektors 764, gruppiert. Jeder Einzelspiegel bildet einen Ausleuchtungskanal, der das Retikelfeld jeweils für sich nicht vollständig ausleuchtet. Erst die Summe aller Ausleuchtungskanäle führt zu einer vollständigen und homogenen Ausleuchtung des Retikelfeldes. Die Einzelspiegel des spekularen Reflektors 764 und/oder die Facetten des bündelformenden Facettenspiegels 763 können aktuatorisch verkippbar sein, sodass unterschiedliche Feld- und Pupillenausleuchtungen einstellbar sind.
  • Eine erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 724 kann bevorzugt zwischen der Zwischenfokusebene 712 und dem Facettenspiegel 763 angeordnet werden.
    Folgende Vorteile resultieren aus einer derartigen Anordnung der polarisationsbeeinflussenden Anordnung:
    • 1.) Durch die polarisationsbeeinflussenden Anordnung werden de-facto mehr als 50% der Leistung des eingestrahlten Lichts aus dem Strahlengang entfernt (nämlich ungefähr 50% durch die herausgefilterte „falsche“ Polarisationsrichtung sowie zusätzliche Reflexionsverluste durch die Doppelreflexion). Wenn die polarisationsbeeinflussenden Anordnung derart früh im System angeordnet ist, wird die Strahlungsbelastung auf allen nachfolgenden Elementen stark reduziert, was Effekte wie die Lebensdauer sowie thermale Aspekte vorteilhaft beeinflusst.
    • 2.) Etwaige Abschattungen hinter der polarisationsbeeinflussenden Anordnung werden durch die nachfolgende Lichtmischung „verwaschen“, was die Uniformität der Feldausleuchtung des Retikels günstig beeinflusst.
  • Es sind aber auch andere Anordnungsbereiche möglich. Die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 724 sollte idealerweise in einem Bereich angeordnet sein, der nicht sehr nah an der Objektebene 706 ist, da sonst etwaige verbleibende Abschattungen die Uniformität der Feldausleuchtung negativ beeinflussen können. Zudem ist eine Anordnung in einem Bereich nicht allzu hoher Divergenz bevorzugt, aber nicht zwingend. Insbesondere könnte die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 724 auch zwischen der Strahlungsquelle 703 und der Zwischenfokusebene 712 angeordnet sein, was dieselben voranstehend diskutierten Vorteile ermöglicht wie eine Anordnung zwischen der Zwischenfokusebene 712 und dem Facettenspiegel 763. Insbesondere könnte die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 724 auch zwischen dem Facettenspiegel 763 und dem spekularen Reflektor 764 angeordnet sein. Insbesondere könnte die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 724 auch hinter spekularen Reflektor 764 angeordnet sein. Insbesondere könnte die polarisationsbeeinflussende Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 724 auch zwischen dem spekularen Reflektor 764 und dem Objektfeld 790 angeordnet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Projektionsbelichtungsanlage 701 ein Beleuchtungssystem 702 mit einem optischen System mit wenigstens einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung 124, 224, 324, 424, 524, 624, welche mindestens eine erste und eine zweite Doppelreflexionsflächen-Einheit 128, 228, 328, 428, 528, 728 aufweist, auf. Die mindestens zwei Doppelreflexionsflächen-Einheiten weisen jeweils eine erste Reflexionsfläche 128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1 und eine zweite Reflexionsfläche 128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2 auf. Innerhalb derselben Doppelreflexionsflächen-Einheit sind jeweils die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche relativ zueinander in einem Winkel von 0° ± 10° und in einem Abstand d1 unmittelbar benachbart angeordnet. Die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit und die zweite Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit sind relativ zueinander in einem Winkel von 0° ± 10° und in einem Abstand d2 unmittelbar benachbart angeordnet. Im Betrieb des optischen Systems schließt auf die ersten Reflexionsflächen auftreffendes Licht 125, 225, 325, 425, 525 mit den ersten Reflexionsflächen einen Winkel von 43° ± 10° ein. Im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexions-flächen-Einheit auftreffendes Licht wird hin zur zweiten Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit reflektiert. Für die Abstände d1 und d2 gilt d2 > 5 * d1.
    Durch derart geringe Abstände d1 werden unerwünschte Abschattungen im Strahlengang hinter der polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert. Wenn die polarisationsbeeinflussende Anordnung aus dem Strahlengang entfernt wird, um einen unpolarisierten Betrieb zu ermöglichen, bleibt die Lichtverteilung im optischen System nahezu unverändert, da die unerwünschten Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert sind. Zudem wird durch das Entfernen der polarisationsbeeinflussenden Anordnung ein unpolarisierter Betrieb mit einer höheren „Transmission“ ermöglicht, da Reflexionsflächen aus dem Strahlengang entfernt werden kann, ohne dabei die Lichtverteilung zu verändern. Zudem wird die Herstellbarkeit der polarisationsbeeinflussenden Anordnung vereinfacht, da die beiden Reflexionsflächen, die lediglich einen Abstand d1 aufweisen, auf einem einzigen optischen Element - auf der Vorder- und Rückseite - aufgebracht werden. Dadurch wird eine Herstellung unter Aufwendung geringerer Kosten erreicht. Die „effektive Transmission“ bei polarisiertem Betrieb wird dadurch erhöht, dass die Abschattungen durch die polarisationsbeeinflussende Anordnung reduziert werden.
  • Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die polarisationsbeeinflussende Anordnung nachrüstbar in bestehende Projektionsbelichtungsanlagen ausgestaltet, ohne dass grundsätzliche Änderungen an den bestehenden Projektionsbelichtungsanlagen erforderlich sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 122, 222, 322, 422, 522
    Fläche orthogonal zur Licht-Ausbreitungsrichtung
    124, 224, 324, 424, 524, 624, 724
    polarisationsbeeinflussende Anordnung
    125, 225, 325, 425, 525
    einfallendes Licht
    128, 228, 328, 428, 528, 728
    Doppelreflexionsflächen-Einheit
    128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1
    erste Reflexionsfläche
    128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2
    zweite Reflexionsfläche
    130, 230, 330, 430, 530
    reflektiertes Licht
    531c.3w, 531e.3w
    Strahlengang ohne pol.-beeinfluss. Anordnung
    155, 355, 455, 555
    Ausrichtungsfläche 1 („horizontal“)
    156, 356, 456, 556
    Ausrichtungsfläche 2 („vertikal“)
    558c, 558e
    Ebene ohne Strahlversatz
    226, 227
    Abschattungsbereich
    454b
    Flächennormale
    457a, 457b, 557c
    Seitenfläche parallel zur Lichtausbreitungsrichtung
    601, 701
    Projektionsbelichtungsanlage
    602, 702
    Beleuchtungssystem
    603, 703
    Strahlungsquelle
    604
    Beleuchtungsoptik
    606, 706
    Objektebene
    607
    Projektionsoptik
    608
    Bildfeld
    609, 709
    Bildebene
    611, 711
    Kollektor
    612, 712
    Zwischenfokusebene
    613
    Feldfacettenspiegel
    613a
    Feldfacetten
    614
    Pupillenfacettenspiegel
    614a
    Pupillenfacetten
    616, 617, 618
    Spiegel der Übertragungsoptik
    670, 770
    EUV-Strahlung
    680
    Übertragungsoptik
    690,790
    Objektfeld
    763
    bündelformender Facettenspiegel
    764
    spekularer Reflektor
    765
    Pupillenebene
    α
    Winkel zw. Flächennormale u. Ausrichtungsfläche 1
    β
    Winkel zw. Flächennormale u. einfallendem Licht
    γ
    Winkel zw. einfallend. Licht u. Ausrichtungsfläche 1
    6
    Winkel zw. 1. Ausdehnungsricht. u. einfallend. Licht
    φ
    Korrektur-Winkel
    d1
    Reflexionsflächen-Abstand
    d2
    Reflexionsflächen-Abstand
    L
    Reflexionsflächen-Ausdehnung

Claims (17)

  1. Optisches System für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage für den Betrieb im EUV, mit • wenigstens einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724), welche mindestens eine erste und eine zweite Doppelreflexionsflächen-Einheit (128, 228, 328, 428, 528, 728) aufweist; • wobei die mindestens zwei Doppelreflexionsflächen-Einheiten jeweils eine erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und eine zweite Reflexionsfläche (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) aufweisen; • wobei innerhalb derselben Doppelreflexionsflächen-Einheit jeweils die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche zueinander in einem Winkel von 0°±10° und in einem Abstand d1 unmittelbar benachbart angeordnet sind; • wobei die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit und die zweite Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit relativ zueinander in einem Winkel von 0°±10° und in einem Abstand d2 unmittelbar benachbart angeordnet sind; • wobei im Betrieb des optischen Systems auf die ersten Reflexionsflächen auftreffendes Licht (125, 225, 325, 425, 525) mit den ersten Reflexionsflächen einen Winkel von 43°±10° einschließt; und • wobei im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche der ersten Doppelreflexionsflächen-Einheit auftreffendes Licht hin zur zweiten Reflexionsfläche der zweiten Doppelreflexionsflächen-Einheit reflektiert wird; und • wobei Folgendes gilt: d2 > 5 * d1.
  2. Optisches System gemäß Anspruch 1, wobei die polarisationsbeeinflussende Anordnung (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) mindestens zehn Doppelreflexionsflächen-Einheiten (128, 228, 328, 428, 528, 728) aufweist.
  3. Optisches System gemäß Anspruch 2, wobei die ersten Reflexionsflächen (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und die zweiten Reflexionsflächen (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) der Doppelreflexionsflächen-Einheiten (128, 228, 328, 428, 528, 728) alternierend und in alternierenden Abständen d1 und d2 angeordnet sind.
  4. Optisches System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die polarisationsbeeinflussende Anordnung (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) • um eine Drehachse drehbar ist, welche parallel zu einer Lichtausbreitungsrichtung (z) von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) auftreffendem Licht (125, 225, 325, 425, 525) verläuft, und/oder • aus dem Strahlengang des im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts entfernbar ausgestaltet ist.
  5. Optisches System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und die zweite Reflexionsfläche (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) mindestens einer der Doppelreflexionsflächen-Einheiten (128, 228, 328, 428, 528, 728) an zwei Seitenflächen eines monolithischen Elements (128, 228, 328, 428, 528a, 528b, 528c, 728) angeordnet sind.
  6. Optisches System gemäß Anspruch 5, wobei mindestens eine nichtreflektierende Seitenfläche (457a, 457b, 557c) des monolithischen Elements (128, 228, 328, 428, 528a, 528b, 528c, 728) parallel zu einer Lichtausbreitungsrichtung (z) von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) auftreffenden Lichts (125, 225, 325, 425, 525) angeordnet ist.
  7. Optisches System gemäß einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, wobei die erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und die zweite Reflexionsfläche (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) einer Doppelreflexionsflächen-Einheit (128, 228, 328, 428, 528, 728) an unterschiedlichen Elementen (528d) angeordnet sind.
  8. Optisches System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ersten Reflexionsflächen (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und die zweiten Reflexionsflächen (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) eine EUV-Reflexionsschicht, die insbesondere als eine polarisationsbeeinflussende Schicht, insbesondere eine Molybdän-Silizium-Multilayer-Beschichtung und/oder eine Ruthenium-Beschichtung ausgeführt ist, aufweisen.
  9. Optisches System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine zweite Reflexionsfläche (328.2, 428.2, 528b.2) um eine Höhe h relativ zu einer unmittelbar benachbarten ersten Reflexionsfläche (328.1, 428.1, 528b.1) in Lichtausbreitungsrichtung (z) von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche auftreffenden Lichts (125, 225, 325, 425, 525) verschoben angeordnet ist.
  10. Optisches System gemäß Anspruch 9, wobei Folgendes gilt: • h > d1; • wobei h insbesondere um höchstens 20% von h' = d1 * √2 abweicht.
  11. Optisches System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, • wobei mindestens eine der Reflexionsflächen (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1, 128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) eine Ausdehnung L in einer ersten Ausdehnungsrichtung aufweist; • wobei die erste Ausdehnungsrichtung durch die Projektion einer Lichtausbreitungsrichtung (z) von im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) auftreffenden Lichts (125, 225, 325, 425, 525) in eine Ebene, in der die erste Reflexionsfläche angeordnet ist, gegeben ist; • wobei L um höchstens 20% von L' = 2 * d2 abweicht.
  12. Optisches System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei • mindestens zwei Doppelreflexionsflächen-Einheiten (128, 228, 328, 428, 528, 728) um einen Korrekturwinke1 φ gegeneinander geneigt angeordnet sind, oder • mindestens eine erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) und eine zweite Reflexionsfläche (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) um einen Korrekturwinkel φ gegeneinander geneigt angeordnet sind, • wobei der Korrekturwinkel φ größer als 0,1° ist.
  13. Optisches System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussende Anordnung (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) im Betrieb des optischen Systems auf die erste Reflexionsfläche (128.1, 228.1, 328.1, 428.1, 528.1) auftreffendes unpolarisiertes oder zirkular polarisiertes Licht (125, 225, 325, 425, 525) in von der zweiten Reflexionsfläche (128.2, 228.2, 328.2, 428.2, 528.2) reflektiertes linear polarisiertes Licht (130, 230, 330, 430, 530) umwandelt.
  14. Beleuchtungssystem (602, 702) für eine für den Betrieb im EUV ausgelegte mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (601, 701), dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungssystem ein optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  15. Beleuchtungssystem (602, 702) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungssystem eine Zwischenfokusebene (612, 712) und mindestens einen ersten Facettenspiegel (613, 763) mit einer Mehrzahl von Facetten (613a) aufweist, wobei die mindestens eine polarisationsbeeinflussende Anordnung (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) im Strahlengang zwischen der Zwischenfokusebene und dem ersten Facettenspiegel zur Beeinflussung des Polarisationszustandes des Lichts (125, 225, 325, 425, 525) angeordnet ist.
  16. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (601, 701) mit einem Beleuchtungssystem (602, 702) nach einem der Ansprüche 14 oder 15 und einer Projektionsoptik (607).
  17. Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: • Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist; • Bereitstellen einer Maske, die abzubildende Strukturen aufweist; • Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (601, 701) nach Anspruch 16; und • Projizieren wenigstens eines Teils der Maske auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.
DE102019200193.9A 2019-01-09 2019-01-09 Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage Active DE102019200193B3 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019200193.9A DE102019200193B3 (de) 2019-01-09 2019-01-09 Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage
EP19210802.5A EP3680716B1 (de) 2019-01-09 2019-11-22 Optisches system für eine projektionsbelichtungsanlage
TW108143435A TW202026703A (zh) 2019-01-09 2019-11-28 用於投影曝光設備的光學系統
US16/731,265 US10871717B2 (en) 2019-01-09 2019-12-31 Optical system for a projection exposure apparatus
CN202010016457.7A CN111427239A (zh) 2019-01-09 2020-01-07 投射曝光设备的光学系统
JP2020001875A JP2020112796A (ja) 2019-01-09 2020-01-09 投影露光装置用の光学系
KR1020200003061A KR20200087090A (ko) 2019-01-09 2020-01-09 투영 노광 장치용 광학 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019200193.9A DE102019200193B3 (de) 2019-01-09 2019-01-09 Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019200193B3 true DE102019200193B3 (de) 2020-02-06

Family

ID=68655256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019200193.9A Active DE102019200193B3 (de) 2019-01-09 2019-01-09 Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10871717B2 (de)
EP (1) EP3680716B1 (de)
JP (1) JP2020112796A (de)
KR (1) KR20200087090A (de)
CN (1) CN111427239A (de)
DE (1) DE102019200193B3 (de)
TW (1) TW202026703A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202847A1 (de) 2021-03-24 2022-09-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Lithografie

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021210491A1 (de) * 2021-09-21 2023-03-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Komponentengruppe, insbesondere zum Einsatz in einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102021210492A1 (de) * 2021-09-21 2023-03-23 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Beleuchtungseinrichtung, sowie Verfahren zum Betreiben einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102022203745A1 (de) 2022-04-13 2022-09-15 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102022209791B3 (de) 2022-09-19 2023-07-06 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060132747A1 (en) * 2003-04-17 2006-06-22 Carl Zeiss Smt Ag Optical element for an illumination system
US20110001947A1 (en) * 2008-02-15 2011-01-06 Carl Zeiss Smt Ag Facet mirror for use in a projection exposure apparatus for microlithography
WO2012130768A2 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror array
DE102012206153A1 (de) * 2012-04-16 2013-10-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013202645A1 (de) * 2013-02-19 2014-02-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102012223233A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013225498A1 (de) * 2013-12-10 2015-06-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Prüfvorrichtung für EUV-Optik
US9955563B2 (en) * 2012-10-31 2018-04-24 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV light source for generating a usable output beam for a projection exposure apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404550B1 (en) * 1996-07-25 2002-06-11 Seiko Epson Corporation Optical element suitable for projection display apparatus
JP5030134B2 (ja) * 2005-08-18 2012-09-19 株式会社リコー 偏光変換素子、偏光変換光学系および画像投影装置
DE102007043958B4 (de) * 2007-09-14 2011-08-25 Carl Zeiss SMT GmbH, 73447 Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102008002749A1 (de) 2008-06-27 2009-12-31 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungsoptik für die Mikrolithografie
JP5919622B2 (ja) * 2011-01-21 2016-05-18 セイコーエプソン株式会社 偏光変換素子、偏光変換ユニット及び投写型映像装置
DE102011078928A1 (de) 2011-07-11 2013-01-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie
WO2013013947A2 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus, and microlithographic exposure method
DE102012209132A1 (de) 2012-05-31 2013-12-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die Projektionslithographie
WO2014139872A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination optical unit for projection lithography

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060132747A1 (en) * 2003-04-17 2006-06-22 Carl Zeiss Smt Ag Optical element for an illumination system
US20110001947A1 (en) * 2008-02-15 2011-01-06 Carl Zeiss Smt Ag Facet mirror for use in a projection exposure apparatus for microlithography
WO2012130768A2 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror array
DE102012206153A1 (de) * 2012-04-16 2013-10-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
US9955563B2 (en) * 2012-10-31 2018-04-24 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV light source for generating a usable output beam for a projection exposure apparatus
DE102012223233A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013202645A1 (de) * 2013-02-19 2014-02-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013225498A1 (de) * 2013-12-10 2015-06-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Prüfvorrichtung für EUV-Optik

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202847A1 (de) 2021-03-24 2022-09-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Lithografie
WO2022200173A1 (en) 2021-03-24 2022-09-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system for a lithographic projection exposure apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020112796A (ja) 2020-07-27
TW202026703A (zh) 2020-07-16
US10871717B2 (en) 2020-12-22
EP3680716B1 (de) 2021-04-14
KR20200087090A (ko) 2020-07-20
EP3680716A1 (de) 2020-07-15
US20200218164A1 (en) 2020-07-09
CN111427239A (zh) 2020-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019200193B3 (de) Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage
EP1076906B1 (de) Beleuchtungssystem insbesondere für die euv-lithographie
DE10343333A1 (de) Beleuchtungssystem für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
DE102011003928B4 (de) Beleuchtungsoptik für die Projektionslithographie
DE102012010093A1 (de) Facettenspiegel
EP1884831A2 (de) Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage mit Wellenlängen < 193 nm
DE10053587A1 (de) Beleuchtungssystem mit variabler Einstellung der Ausleuchtung
DE102010009022B4 (de) Beleuchtungssystem sowie Projektionsobjektiv einer Maskeninspektionsanlage
DE102011113521A1 (de) Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
DE60222786T2 (de) Zoomvorrichtung, insbesondere zoomvorrichtung für eine beleuchtungsvorrichtung einer mikrolithographie-projektionsvorrichtung
WO2003067334A2 (de) Polarisationsoptimiertes beleuchtungssystem
WO2016046088A1 (de) Beleuchtungsoptik für die projektionslithographie sowie hohlwellenleiter-komponente hierfür
DE102012207866A1 (de) Baugruppe für eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie
EP3292441B1 (de) Facettenspiegel für die euv-projektionslithographie sowie beleuchtungsoptik mit einem derartigen facettenspiegel
DE102014203348A1 (de) Bündelverteilungsoptik, Beleuchtungsoptik mit einer derartigen Bündelverteilungsoptik, optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System
DE102011082065A1 (de) Spiegel-Array
WO2019149462A1 (de) Beleuchtungsoptik für die projektionslithographie
WO2019134773A1 (de) Pupillenfacettenspiegel, beleuchtungsoptik und optisches system für eine projektionsbelichtungsanlage
DE102012208521A1 (de) Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithographie
DE102020200615A1 (de) Mess-Beleuchtungsoptik zur Führung von Beleuchtungslicht in ein Objektfeld einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithografie
DE102005026632A1 (de) Beleuchtungssystem für die Mikrolithographie
WO2017097601A1 (de) Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen projektionsanlage und verfahren zum betreiben eines solchen systems
DE102017215872A1 (de) Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage
WO2003017003A2 (de) Blende für eine integratoreinheit
EP2829917B1 (de) Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final