DE102019206869A1

DE102019206869A1 - Radiation source module

Info

Publication number: DE102019206869A1
Application number: DE102019206869.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Patra
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2019-08-08
Also published as: DE102020201368A1

Abstract

Ein Strahlungsquellen-Modul für eine Projektionsbelichtungsanlage (1) weist eine Blendeneinrichtung (5a) mit einer dreidimensionalen Ausbildung auf.A radiation source module for a projection exposure apparatus (1) has a diaphragm device (5a) with a three-dimensional design.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlungsquellen-Modul für eine Projektionsbelichtungsanlage. Die Erfindung betrifft außerdem ein Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage. Weiter betrifft die Erfindung einen Facetten-Spiegel für eine Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage. Schließlich betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage und ein Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente.The invention relates to a radiation source module for a projection exposure apparatus. The invention also relates to a lighting system for a projection exposure apparatus. Furthermore, the invention relates to a faceted mirror for an illumination optical system of a projection exposure apparatus. Finally, the invention relates to a projection exposure apparatus and a method for producing structured components.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, im Bereich einer Zwischenfokusebene eines Beleuchtungssystems eine Zwischenfokusblende anzuordnen. Eine entsprechende Zwischenfokusblende ist beispielsweise aus der DE 10 2011 762 297 A1 bekannt. Weitere Ausführungsformen von Beleuchtungssystemen mit Zwischenfokusblenden sind aus der DE 10 2011 015 266 A1 , der US 9,298,110 B2 und der US 8,680,493 B2 bekannt.It is known from the prior art to arrange an intermediate-focus diaphragm in the region of an intermediate focus plane of an illumination system. A corresponding Zwischenfokusblende is for example from the DE 10 2011 762 297 A1 known. Other embodiments of illumination systems with intermediate focus apertures are known from DE 10 2011 015 266 A1 , the US 9,298,110 B2 and the US 8,680,493 B2 known.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Strahlungsquellen-Modul für eine Projektionsbelichtungsanlage zu verbessern.It is an object of the present invention to improve a radiation source module for a projection exposure apparatus.

Diese Aufgabe wird durch ein Strahlungsquellen-Modul gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a radiation source module according to claim 1.

Der Kern der Erfindung besteht darin, in einem Strahlungsquellen-Modul mit einer Strahlungsquelle, einem Kollektor und einer Blendeneinrichtung die Blendeneinrichtung derart an die Strahlungsquelle und den Kollektor anzupassen, dass Strahlenbündel, welche den Zwischenfokusbereich mit unterschiedlichen Propagationsrichtungen durchlaufen, zumindest teilweise von unterschiedlichen Bereichen der Blendeneinrichtung vignettiert werden.The core of the invention is to adapt the diaphragm device to the radiation source and the collector in a radiation source module with a radiation source, a collector and a diaphragm device such that radiation beams which pass through the intermediate focus region with different propagation directions are at least partially from different regions of the diaphragm device vignettiert.

Die Propagationsrichtung eines Strahlenbündels bezeichnet hierbei insbesondere die Propagationsrichtung eines zentralen Strahls, insbesondere eines Schwerpunktstrahls, dieses Bündels.In this case, the propagation direction of a beam designates in particular the propagation direction of a central beam, in particular of a center of gravity beam, of this beam.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein elliptischer Kollektor zwar einen punktförmigen Strahlungserzeugungsbereich (Quellplasma) ideal auf einen anderen punktförmigen Bereich, insbesondere den Zwischenfokus, abbilden kann, für eine endlich große Ausdehnung des Quellplasmas ist diese Abbildung jedoch nicht mehr ideal. Es kommt zu einem richtungsabhängigen Abbildungsmaßstab. Je nach Propagationsrichtung der Strahlenbündel wird der Zwischenfokus unterschiedlich groß gefüllt.According to the invention, it has been recognized that while an elliptical collector can ideally image a point-shaped radiation generation region (source plasma) onto another point-shaped region, in particular the intermediate focus, this image is no longer ideal for a finite expansion of the source plasma. It comes to a directional magnification. Depending on the propagation direction of the beam, the intermediate focus is filled to different heights.

Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, die Blendeneinrichtung derart an die Eigenschaften der Strahlungsquelle, insbesondere an die geometrischen Abmessungen des Strahlungserzeugungsbereichs, insbesondere des Quellplasmas, sowie die Ausbildung des Kollektors, insbesondere des Kollektorspiegels, anzupassen, dass unterschiedliche Strahlenbündel von unterschiedlichen Bereichen der Blendeneinrichtung vignettiert werden. Hierdurch ist es insbesondere möglich, Strahlenbündel mit unterschiedlichen Propagationsrichtungen und/oder Strahlenbündel mit unterschiedlichen Strahldurchmessern, im Bereich des Zwischenfokus zu vignettieren. Dies ermöglicht eine kontrolliertere Vignettierung der Beleuchtungsstrahlung als dies beispielsweise im Bereich der Pupillenfacetten möglich ist.It is therefore provided according to the invention to adapt the diaphragm device to the properties of the radiation source, in particular to the geometrical dimensions of the radiation generation region, in particular of the source plasma, as well as the design of the collector, in particular of the collector mirror, such that different radiation beams are vignetted by different regions of the diaphragm device. This makes it possible, in particular, to vignette beams with different propagation directions and / or beam bundles with different beam diameters in the region of the intermediate focus. This allows a more controlled vignetting of the illumination radiation than is possible, for example, in the area of the pupil facets.

Bei der Beleuchtungsstrahlung, welche durch die Blendeneinrichtung vignettiert wird, handelt es sich beispielsweise um Strahlung aus dem Halo des Quellplasmas und/oder um Streulicht.The illumination radiation which is vignetted by the diaphragm device is, for example, radiation from the halo of the source plasma and / or scattered light.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Blendeneinrichtung ist insbesondere von Vorteil, wenn das Beleuchtungssystem einen Pupillenfacettenspiegel mit Pupillenfacetten unterschiedlicher Form und/oder Orientierung und/oder Größe aufweist.The inventive design of the diaphragm device is particularly advantageous if the illumination system has a pupil facet mirror with pupil facets of different shape and / or orientation and / or size.

Eine derartige Ausbildung des Pupillenfacettenspiegels, insbesondere mit Pupillenfacetten mit unterschiedlicher Größe, kann vorteilhaft genutzt werden, um den Pupillenfüllgrad der Projektionsbelichtungsanlage zu verringern. Dies ist erfindungsgemäß vorgesehen.Such a configuration of the pupil facet mirror, in particular with pupil facets of different sizes, can be used to advantage in order to reduce the degree of pupil filling of the projection exposure apparatus. This is provided according to the invention.

Vereinfachend wird im Folgenden davon ausgegangen, dass es keine Maßstabsvariationen der Abbildung vom Zwischenfokus auf die Pupillenfacetten durch die Feldfacetten gibt. Diese Annahme ist im Allgemeinen nicht zutreffend. Maßstabsvariationen der Abbildung vom Zwischenfokus auf die Pupillenfacetten durch die Feldfacetten können vorteilhafterweise bei der Festlegung der Pupillenfacettengröße berücksichtigt werden. Die erfindungsgemäße Idee lässt sich problemlos um diesen Aspekt erweitern.For the sake of simplification, it is assumed below that there are no scale variations of the image from the intermediate focus on the pupil facets through the field facets. This assumption is generally not true. Scale variations of the image from the intermediate focus on the pupil facets through the field facets can advantageously be taken into account in determining the pupil facet size. The idea according to the invention can easily be extended by this aspect.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein zentrales Strahlenbündel im Bereich der Zwischenfokusebene vignettiert. Bei dem zentralen Strahlenbündel handelt es sich insbesondere um ein Strahlenbündel, dessen Propagationsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Zwischenfokusebene verläuft. Die Propagationsrichtung des zentralen Strahlenbündels fällt insbesondere mit der Hauptachse des Kollektor-Spiegels zusammen.According to one aspect of the invention, a central ray beam is vignetted in the region of the intermediate focus plane. The central beam is in particular a beam whose propagation direction is substantially perpendicular to the intermediate focus plane. The propagation direction of the central beam coincides in particular with the main axis of the collector mirror.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird zumindest eine Teilmenge von schiefen Strahlenbündeln, das heißt Strahlenbündel, welche die Zwischenfokusebene unter einem Winkel ungleich 90° schneiden, vor und/oder hinter der Zwischenfokusebene vignettiert.According to a further aspect of the invention, at least a subset of oblique beams, that is to say beams which intersect the intermediate focus plane at an angle not equal to 90 °, are vignetted in front of and / or behind the intermediate focus plane.

Die Blendeneinrichtung weist hierfür eine Mehrzahl von den Strahlungsdurchgangsbereich jeweils umfangsseitig begrenzenden Bereichen auf, welche in Propagationsrichtung der Beleuchtungsstrahlung voneinander beabstandet sind. For this purpose, the diaphragm device has a plurality of regions which border the radiation passage region in each case on the periphery and which are spaced apart from one another in the propagation direction of the illumination radiation.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Blendeneinrichtung derart ausgebildet, dass zumindest eine Teilmenge der Strahlenbündel von zwei unterschiedlichen Bereichen der Blendeneinrichtung vignettiert wird.According to a further aspect of the invention, the diaphragm device is designed such that at least a subset of the radiation beams is vignetted by two different regions of the diaphragm device.

Die Strahlenbündel werden insbesondere von zwei in Propagationsrichtung beabstandeten Bereichen vignettiert. Sie werden insbesondere von genau zwei unterschiedlichen Bereichen der Blendeneinrichtung vignettiert.The radiation beams are vignetted in particular by two regions spaced apart in the propagation direction. In particular, they are vignetted by exactly two different regions of the diaphragm device.

Hierbei kann insbesondere der eine der vignettierenden Bereiche im Bereich vor der Zwischenfokusebene, der andere im Bereich hinter der Zwischenfokusebene liegen.In this case, in particular, one of the vignetting regions in the region in front of the intermediate focus plane, the other in the region behind the Zwischenfokusebene.

Die durch diese beiden vignettierenden Bereiche der Blendeneinrichtung vignettierten Randbereiche eines bestimmten Strahlenbündels sind insbesondere verschieden. Sie liegen einander insbesondere diametral gegenüber.The vignettierten by these two vignetting areas of the aperture device edge regions of a particular beam are in particular different. They are each other in particular diametrically opposite.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Blendeneinrichtung ein röhrenartiges Element auf.According to a further aspect of the invention, the diaphragm device has a tube-like element.

Die Blendeneinrichtung weist insbesondere eine dreidimensionale Ausbildung auf. Sie weist eine maximale Erstreckung e in einer Durchgangsrichtung auf. Sie weist eine Durchgangsöffnung mit einem minimalen Durchmesser d senkrecht zur Durchgangsrichtung auf. Hierbei gilt insbesondere e:d größer 0,1, insbesondere e:d größer 0,2, insbesondere e:d größer 0,3, insbesondere e:d größer 0,5, insbesondere e:d größer 1, insbesondere e:d größer 2, insbesondere e:d größer 3, insbesondere e:d größer 5, insbesondere e:d größer 10.The diaphragm device has, in particular, a three-dimensional design. It has a maximum extent e in a passage direction. It has a passage opening with a minimum diameter d perpendicular to the passage direction. In this case, in particular e: d greater than 0.1, in particular e: d greater than 0.2, in particular e: d greater than 0.3, in particular e: d greater than 0.5, in particular e: d greater than 1, in particular e: d greater 2, in particular e: d greater than 3, in particular e: d greater than 5, in particular e: d greater than 10.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der minimale Durchmesser (d) der Durchgangsöffnung durch den Durchmesser des Strahlquerschnitts des zentralen Strahlenbündels definiert.According to a further aspect of the invention, the minimum diameter (d) of the passage opening is defined by the diameter of the beam cross section of the central beam.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Strahlungsdurchgangsbereich der Blendeneinrichtung eine Engstelle auf. Er ist insbesondere sanduhrförmig oder doppel-konisch ausgebildet.According to a further aspect of the invention, the radiation passage area of the diaphragm device has a bottleneck. He is in particular hourglass-shaped or double-conical.

Der Strahlungsdurchgangsbereich der Blendeneinrichtung kann rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Es ist auch möglich, den Strahlungsdurchgangsbereich mit einer diskreten Rotationssymmetrie, insbesondere einer zweizähligen Rotationssymmetrie auszubilden.The radiation passage region of the diaphragm device can be rotationally symmetrical. It is also possible to form the radiation passage region with a discrete rotational symmetry, in particular a twofold rotational symmetry.

Der Strahlungsdurchgangsbereich kann insbesondere spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zur Propagationsrichtung verlaufenden Mittelebene, insbesondere senkrecht zur Zwischenfokusebene, ausgebildet sein.The radiation passage region may in particular be mirror-symmetrical to a center plane extending perpendicular to the propagation direction, in particular perpendicular to the intermediate focus plane.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bildet eine den Strahlungsdurchgangsbereich umfangsseitig begrenzende Oberfläche eine kleinste Einhüllende einer vorgegebenen Auswahl der Strahlenbündel, welche den Zwischenfokusbereich mit unterschiedlichen Propagationsrichtungen durchlaufen. Die den Strahlungsdurchgangsbereich umfangsseitig begrenzende Oberfläche kann insbesondere die kleinste Einhüllende sämtlicher den Zwischenfokusbereich mit unterschiedlichen Propagationsrichtungen durchlaufenden Strahlenbündel bilden.According to a further aspect of the invention, a surface which bounds the radiation passage region on the periphery forms a smallest envelope of a predetermined selection of the ray bundles, which pass through the intermediate focus region with different propagation directions. The surface which bounds the radiation passage region on the circumference can in particular form the smallest envelope of all the beam bundles passing through the intermediate focus region with different propagation directions.

Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung ist der Strahlungsdurchgangsbereich knickstellenfrei ausgebildet. Die den Strahlungsdurchgangsbereich umfangseitig begrenzende Oberfläche kann insbesondere eine stetig differenzierbare Form aufweisen. Der minimale Krümmungsradius eines Meridionalschnitts durch die den Strahlungsdurchgangsbereich umfangseitig begrenzende Oberfläche ist vorteilhafterweise mindestens so groß wie der minimale Durchmesser d senkrecht zur Durchgangsrichtung. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass in keinem Bereich der Blendeneinrichtung eine unnötig hohe Wärmebelastung auftritt.According to further aspects of the invention, the radiation passage region is formed without kinks. The surface which bounds the radiation passage region on the circumference may in particular have a continuously differentiable shape. The minimum radius of curvature of a meridional section through the surface bordering the radiation passage region is advantageously at least as large as the minimum diameter d perpendicular to the passage direction. In this way it can be ensured that an unnecessarily high heat load does not occur in any area of the diaphragm device.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die den Strahlungsdurchgangsbereich begrenzende Oberfläche vollständig strahlungsabsorbierend. Hierzu können vorteilhaft Materialien werden, wenn ihr komplexer Brechnungsindex einen betragsmäßig großen Imaginärteil besitzt, während ihr Realteil möglichst den Wert 1 hat. Listen geeigneter Materialen können z.B. im Übersichtsartikel „Nanometer interface and materials control for multilayer EUV-optical applications“ von E. Louis, A.E. Yakshin, T. Tsarfati und F. Bijkerk gefunden werden. Auch können vorteilhaft Materialien, die anderweitig als Absorber zur Strukturierung von EUV-Retikeln genutzt werden, verwendet werden. Dies sind z.B. Tantal-basierte Materialien wie z.B. Tantalnitrid oder auch Nickel-Aluminium-Legierungen.According to a further aspect of the invention, the surface bounding the radiation passage area is completely radiation-absorbing. For this purpose, materials can be advantageous if their complex refractive index has a large imaginary part, while their real part is as valuable as possible 1 Has. Lists of suitable materials can be found, for example, in the review article "Nanometer interface and materials control for multilayer EUV optical applications" by E. Louis, AE Yakshin, T. Tsarfati and F. Bijkerk. Also, advantageously, materials that are otherwise used as absorbers to pattern EUV reticles can be used. These are, for example, tantalum-based materials such as tantalum nitride or nickel-aluminum alloys.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Kollektor-Spiegel ellipsoid ausgebildet.According to another aspect of the invention, the collector mirror is ellipsoidal.

Er ist insbesondere derart ausgebildet, dass er einen Brennpunkt im Zwischenfokusbereich aufweist.In particular, it is designed such that it has a focal point in the intermediate focus area.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage zu verbessern. Another object of the invention is to improve a lighting system for a projection exposure apparatus.

Diese Aufgabe wird durch ein Beleuchtungssystem mit einem Strahlungsquellen-Modul der vorhergehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus denen des Strahlungsquellen-Moduls.This object is achieved by a lighting system with a radiation source module of the preceding description. The advantages result from those of the radiation source module.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Beleuchtungssystem einen ersten und einen zweiten Facettenspiegel mit einer Vielzahl von ersten und zweiten Facetten, wobei die Facetten des ersten und/oder des zweiten Facetten-Spiegels unterschiedliche Form und/oder Ausrichtung und/oder Größe aufweisen.According to one aspect of the invention, the illumination system comprises a first and a second facet mirror having a multiplicity of first and second facets, wherein the facets of the first and / or the second facet mirror have different shape and / or orientation and / or size.

Die Facetten des zweiten Facetten-Spiegels können insbesondere elliptisch ausgebildet sein.The facets of the second facet mirror may in particular be elliptical.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen derartigen Facetten-Spiegel für eine Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage zu verbessern.Another object of the invention is to improve such a faceted mirror for an illumination optical system of a projection exposure apparatus.

Diese Aufgabe wird durch einen Facetten-Spiegel mit einer Vielzahl von elliptischen Facetten gelöst, wobei eine erste nicht-leere Teilmenge der Facetten eine nummerische Exzentrizität (e1) und eine Reflexionsfläche mit einem ersten Flächeninhalt (F1) aufweist, wobei eine zweite nicht-leere Teilmenge der Facetten eine zweite nummerische Exzentrizität (e2) und eine zweite Reflexionsfläche mit einem zweiten Flächeninhalt (F2) aufweist, wobei gilt: 1,1 < e2 : e1 < 10 und 1,1 < F1 : F2 < 10.This object is achieved by a faceted mirror having a multiplicity of elliptic facets, wherein a first non-empty subset of the facets has a numerical eccentricity (e1) and a reflection surface with a first surface area (e1). F1 ), wherein a second non-empty subset of the facets has a second numerical eccentricity (e2) and a second reflection surface with a second surface area (e2). F2 ), where: 1.1 <e2: e1 <10 and 1.1 <F1: F2 <10.

Es gilt insbesondere e2 : e1 < 5, insbesondere e2 : e1 < 3.In particular e2: e1 <5, in particular e2: e1 <3.

Es gilt insbesondere F1 : F2 < 5, insbesondere F1 : F2 < 3.In particular, F1: F2 <5, in particular F1: F2 <3.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Projektionsbelichtungsanlage zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus denen des Strahlungsquellen-Moduls.Another object of the invention is to improve a projection exposure apparatus. This object is achieved by a projection exposure apparatus with a lighting system according to the preceding description. The advantages result from those of the radiation source module.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage mit einem Strahlungsquellen-Modul gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile ergeben sich wiederum aus denen des Strahlungsquellen-Moduls.Another object of the invention is to improve a method for producing structured components. This object is achieved by providing a projection exposure apparatus with a radiation source module according to the preceding description. The advantages in turn result from those of the radiation source module.

Weitere Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:

1 schematisch in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie,
2 schematisch einen Strahlengang im Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage zur Erläuterung von Variationen der Ausleuchtung der Pupillenfacetten,
3 wiederum schematisch einen Ausschnitt aus dem Strahlengang im Beleuchtungssystem, welcher insbesondere Strahlenbündel zeigt, welche vom Quellplasma ausgehen und von einem Kollektor unter unterschiedlichen Winkeln, das heißt mit unterschiedlichen Propagationsrichtungen zu einem Zwischenfokusbereich geführt werden,
4 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs IV um den Zwischenfokus des Strahlengangs gemäß 3,
5 eine Darstellung gemäß 4 mit einer größeren Anzahl von Strahlenbündel,
6 eine Abbildung gemäß 4 mit lediglich drei exemplarisch hervorgehobenen Strahlenbündeln,
7 einen Querschnitt durch die Strahlenbündel gemäß 6 im Bereich der Ebene VII,
8 einen Querschnitt durch die Strahlenbündel gemäß 6 im Bereich der Ebene VIII,
9 einen Querschnitt durch die Strahlenbündel gemäß 6 im Bereich der Ebene IX,
10 eine schematische Darstellung der Pupillenfacetten eines Pupillenfacettenspiegels und
11 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausbildung von Pupillenfacetten eines Pupillenfacettenspiegels.

Further details and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to FIGS. Show it:

1 schematically with respect to a lighting optical system in meridional section, a projection exposure apparatus for microlithography,
2 schematically a beam path in the illumination system of a projection exposure apparatus for explaining variations of the illumination of the pupil facets,
3 in turn schematically a section of the beam path in the illumination system, which in particular shows radiation beam, which emanate from the source plasma and are guided by a collector at different angles, that is with different propagation directions to an intermediate focus area,
4 an enlarged detail of the area IV to the intermediate focus of the beam path according to 3 .
5 a representation according to 4 with a larger number of beams,
6 an illustration according to 4 with only three exemplarily highlighted bundles of rays,
7 a cross section through the beam according to 6 in the area of level VII,
8th a cross section through the beam according to 6 in the area of level VIII,
9 a cross section through the beam according to 6 in the area of level IX,
10 a schematic representation of the pupil facets of a Pupillenfacettenspiegels and
11 a schematic representation of an alternative embodiment of pupil facets of a pupil facet mirror.

Im Folgenden werden zunächst allgemeine Details und Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie beschrieben. Diese Beschreibung ist nicht einschränkend zu verstehen. Alternative Ausbildungen der Projektionsbelichtungsanlage 1 sind aus dem Stand der Technik bekannt und erfindungsgemäß ebenso möglich.The following are general details and components of a projection exposure system 1 for microlithography. This description is not meant to be limiting. Alternative designs of the projection exposure system 1 are known from the prior art and also possible according to the invention.

Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Lichtquelle 2 emittiert zur Beleuchtung genutzte EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gas discharge produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser produced plasma) handeln. Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird EUV-Beleuchtungslicht bzw. Beleuchtungsstrahlung in Form eines Abbildungslicht-Bündels 3 genutzt. Das Abbildungslicht-Bündel 3 durchläuft nach der Lichtquelle 2 zunächst einen Kollektor 4, bei dem es sich beispielsweise um einen genesteten Kollektor mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschalen-Aufbau oder alternativ um einen, dann hinter der Lichtquelle 2 angeordneten ellipsoidal geformten Kollektor handeln kann. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A und aus der US 9 298 110 B2 bekannt. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das EUV-Beleuchtungslicht 3 zunächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des Abbildungslicht-Bündels 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. In der Zwischenfokusebene 5 ist eine Zwischenfokus-Blende 5a angeordnet, die in einem axialen Längsschnitt dargestellt ist und nachfolgend noch näher erläutert wird. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das Abbildungslicht-Bündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6 mit einer Vielzahl von Feldfacetten 6a. Die Feldfacetten 6a sind in der 1 nur schematisch dargestellt.A projection exposure machine 1 for microlithography is used to produce a micro- or nanostructured electronic semiconductor device. A light source 2 emits EUV radiation used for illumination in the wavelength range, for example between 5 nm and 30 nm. For the light source 2 may be a source of GDPP (gas discharge produced plasma) or an LPP source Source (plasma generation by laser, laser produced plasma) act. For illumination and imaging within the projection exposure system 1 becomes EUV illumination light or illumination radiation in the form of an imaging light beam 3 used. The picture light bundle 3 goes through the light source 2 first a collector 4 , which is, for example, a nested collector with a known from the prior art multi-shell structure or alternatively to one, then behind the light source 2 arranged ellipsoidal shaped collector can act. A corresponding collector is from the EP 1 225 481 A and from the US 9 298 110 B2 known. After the collector 4 passes through the EUV illumination light 3 first an intermediate focus level 5 What the separation of the picture light bundle 3 can be used by unwanted radiation or particle fractions. In the Zwischenfokusebene 5 is an intermediate focus aperture 5a arranged, which is shown in an axial longitudinal section and will be explained in more detail below. After passing through the Zwischenfokusebene 5 meets the picture light bundle 3 first on a field facet mirror 6 with a variety of field facets 6a , The field facets 6a are in the 1 shown only schematically.

Die Lichtquelle 2, und die Zwischenfokus-Blende 5a bilden Bestandteile eines Strahlungsquellen-Moduls.The light source 2 , and the intermediate focus aperture 5a form components of a radiation source module.

Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung ein kartesisches globales xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.To facilitate the description of positional relationships, the drawing shows a Cartesian global xyz coordinate system. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane and out of it. The y-axis runs in the 1 to the right. The z-axis runs in the 1 up.

Die Abtrennung unerwünschter Strahlungsanteile vom Abbildungslicht-Bündel 3 kann, sofern sich die unerwünschten Strahlungsteile in der Wellenlänge vom erwünschten Abbildungslicht unterscheiden, erleichtert werden, wenn die Kollektor 4 derartige Strahlungsteile anders als das erwünschte Abbildungslicht führt. Derartige Kollektoren sind aus der US 8 198 613 B2 bekannt.The separation of unwanted radiation components from the imaging light bundle 3 can, if the unwanted radiation parts differ in wavelength from the desired imaging light, be facilitated when the collector 4 such radiation parts leads differently than the desired imaging light. Such collectors are from the US 8 198 613 B2 known.

Feldfacetten 6a des Feldfacettenspiegels 6, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, können rechteckig oder bogenförmig sein und haben jeweils das gleiche x/y-Aspektverhältnis. Das x/y-Aspektverhältnis kann beispielsweise 12/5, kann 25/4, kann 104/8, kann 20/1 oder kann 30/1 betragen.field facets 6a of the field facet mirror 6 , which are not shown in the drawing, may be rectangular or arcuate and each have the same x / y aspect ratio. The x / y aspect ratio may be, for example, 12/5, 25/4, 104/8, 20/1, or 30/1.

Die Feldfacetten 6a geben eine Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 vor und sind beispielsweise in mehreren Spalten zu jeweils mehreren Feldfacettengruppen gruppiert.The field facets 6a give a reflection surface of the field facet mirror 6 and are grouped, for example, in several columns to each of several field facet groups.

Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Abbildungslicht-Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 6a zugeordnet sind, aufgeteilte Abbildungslicht-Bündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10 mi einer Vielzahl von Pupillenfacetten 10a. Die Pupillenfacetten 10a sind in der 1 nur schematisch dargestellt. Das jeweilige Abbildungslicht-Teilbündel des gesamten Abbildungslicht-Bündels 3 ist längs jeweils eines Abbildungslichtkanals geführt.After reflection at the field facet mirror 6 This hits the imaging light sub-beam that matches the individual field facets 6a assigned, split image light bundles 3 on a pupil facet mirror 10 with a variety of pupil facets 10a , The pupil facets 10a are in the 1 shown only schematically. The respective imaging light sub-beam of the entire imaging light beam 3 is guided along each of a picture light channel.

Die Pupillenfacetten 10a des Pupillenfacettenspiegels 10, die in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt sind, können z. B. um ein Zentrum herum in ineinander liegenden Facettenringen angeordnet sein. Jedem von einer der Feldfacetten 6a reflektierten Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 ist eine Pupillenfacette zugeordnet, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten 6a und einer der Pupillenfacetten 10a den Abbildungslichtkanal für das zugehörige Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 10a zu den Feldfacetten 6a erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1. Eine derartige kanalweise Zuordnung ist näher erläutert beispielsweise in der US 2015/0015865 A1 .The pupil facets 10a of the pupil facet mirror 10 , which are also not shown in the drawing, z. B. around a center in nested facet rings. Each one of the field facets 6a reflected picture light sub bundle of EUV illumination light 3 is associated with a pupil facet, so that in each case an acted facet pair with one of the field facets 6a and one of the pupil facets 10a the imaging light channel for the associated imaging light sub-beam of the EUV illumination light 3 pretends. The channel-wise assignment of the pupil facets 10a to the field facets 6a occurs depending on a desired illumination by the projection exposure system 1 , Such a channel-wise assignment is explained in more detail, for example in the US 2015/0015865 A1 ,

Über den Pupillenfacettenspiegel 10 (1) und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 12, 13, 14 bestehenden Übertragungsoptik 15 werden die Feldfacetten 6a in eine Objektebene 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 14 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing-Incidence-Spiegel) ausgeführt. In der Objektebene 16 ist ein Retikel 17 angeordnet, von dem mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 ein Ausleuchtungsbereich ausgeleuchtet wird, der mit einem Objektfeld 18 einer nachgelagerten Projektionsoptik 19 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Der Ausleuchtungsbereich wird auch als Beleuchtungsfeld bezeichnet. Das Objektfeld 18 ist je nach der konkreten Ausführung einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 1 rechteckig oder bogenförmig. Die Abbildungslichtkanäle werden im Objektfeld 18 überlagert. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 wird vom Retikel 17 reflektiert. Das Retikel 17 wird von einem Objekthalter 17a gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y mit Hilfe eines schematisch angedeuteten Objektverlagerungsantriebs 17b angetrieben verlagerbar ist.About the pupil facet mirror 10 ( 1 ) and a subsequent one, from three EUV mirrors 12 . 13 . 14 existing transmission optics 15 become the field facets 6a in an object plane 16 the projection exposure system 1 displayed. The EUV level 14 is designed as a grazing incidence mirror. In the object plane 16 is a reticle 17 arranged, of which with the EUV illumination light 3 an illumination area is illuminated, with an object field 18 a downstream projection optics 19 the projection exposure system 1 coincides. The illumination area is also called a lighting field. The object field 18 is depending on the specific design of a lighting optics of the projection exposure system 1 rectangular or arcuate. The image light channels are in the object field 18 superimposed. The EUV lighting light 3 is from the reticle 17 reflected. The reticle 17 is from an object holder 17a held along the displacement direction y by means of a schematically indicated object displacement drive 17b is driven displaced.

Die Projektionsoptik 19 bildet das Objektfeld 18 in der Objektebene 16 in ein Bildfeld 20 in einer Bildebene 21 ab. In dieser Bildebene 21 ist ein Wafer 22 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 22, also das Substrat, auf welches abgebildet wird, wird von einem Wafer- bzw. Substrathalter 22a gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y mit Hilfe eines ebenfalls schematisch angedeuteten Waferverlagerungsantriebs 22b synchron zur Verlagerung des Objekthalters 17a verlagerbar ist. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 17 als auch der Wafer 22 in der y-Richtung synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung y ist die Objektverlagerungsrichtung.The projection optics 19 forms the object field 18 in the object plane 16 in a picture field 20 in an image plane 21 from. In this picture plane 21 is a wafer 22 which carries a photosensitive layer during projection exposure with the projection exposure apparatus 1 is exposed. The wafer 22 That is, the substrate to be imaged on is from a wafer or substrate holder 22a held, along the direction of displacement y with the aid of an also schematically indicated wafer displacement drive 22b synchronous to the displacement of the object holder 17a is relocatable. In the projection exposure, both the reticle 17 as well as the wafer 22 scanned synchronized in the y-direction. The projection exposure machine 1 is designed as a scanner. The scanning direction y is the object displacement direction.

In einer Korrekturebene 23 angeordnet ist eine Beleuchtungsintensitäts-Korrekturvorrichtung 24, deren Aufbau und Funktion beispielsweise in der US 2015/0015865 A1 beschrieben sind. Die Korrekturvorrichtung 24 wird von einer Steuereinrichtung 25 angesteuert. Weitere Beispiele einer Korrekturvorrichtung sind bekannt aus der WO 2009/074 211 A1 , der EP 0 952 491 A2 sowie aus der DE 10 2008 013 229 A1 .In a correction level 23 arranged is an illumination intensity correction device 24 whose structure and function, for example, in the US 2015/0015865 A1 are described. The correction device 24 is from a controller 25 driven. Further examples of a correction device are known from the WO 2009/074 211 A1 , the EP 0 952 491 A2 as well as from the DE 10 2008 013 229 A1 ,

Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10, die Spiegel 12 bis 14 der Übertragungsoptik 15 sowie die Korrekturvorrichtung 24 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 8 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Gemeinsam mit der Strahlungsquelle 2, insbesondere gemeinsam mit dem Strahlungsquellen-Modul, bildet die Beleuchtungsoptik 2 ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1.The field facet mirror 6 , the pupil facet mirror 10 , the mirror 12 to 14 the transmission optics 15 as well as the correction device 24 are components of a lighting system 8th the projection exposure system 1 , Together with the radiation source 2 , in particular together with the radiation source module, forms the illumination optics 2 an illumination system of the projection exposure apparatus 1 ,

Im Folgenden werden weitere Details der Zwischenfokus-Blende 5a beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 2 die Ausleuchtung im Bereich der Zwischenfokusebene 5 sowie insbesondere im Bereich der Pupillenfacetten 10a beschrieben.Below are more details of the intermediate focus aperture 5a described. First, referring to the 2 the illumination in the area of the intermediate focus plane 5 and in particular in the field of pupil facets 10a described.

Der Kollektor 4 kann insbesondere einen ellipsoid ausgebildeten Kollektorspiegel, das heißt einen Kollektorspiegel mit einer ellipsoid oder zumindest angenähert ellipsoid ausgebildeten Reflexionsfläche aufweisen. Mit Hilfe des Kollektors 4 wird Beleuchtungsstrahlung 3 aus einem Strahlungserzeugungsbereich 26 der Lichtquelle 2 zu einem Zwischenfokusbereich 27 weitergeleitet.The collector 4 In particular, it may have an ellipsoidal collector mirror, that is to say a collector mirror with an ellipsoidal or at least approximately ellipsoidal reflection surface. With the help of the collector 4 becomes illumination radiation 3 from a radiation generating area 26 the light source 2 to an intermediate focus area 27 forwarded.

Der Strahlungserzeugungsbereich 26 wird durch das Quellplasma der Strahlungsquelle 2 definiert. Er weist eine endlich große Ausdehnung auf. Die Abbildung des Strahlungserzeugungsbereichs 26 in den Zwischenfokusbereich 27 ist damit nicht mehr ideal. Der Maßstab dieser Abbildung ist richtungsabhängig. Dies führt dazu, dass unterschiedliche Abbildungslichtbündel 3₁ , 3₂ mit unterschiedlichen Propagationsrichtungen den Zwischenfokus unterschiedlich füllen. Dies führt im Weiteren dazu, dass auch die Pupillenfacetten 10a unterschiedlich groß ausgeleuchtet sind. Erfindungsgemäß kann dies bei der Auslegung des Pupillenfacettenspiegels 10 berücksichtigt werden. Es ist insbesondere vorteilhaft vorgesehen, den Pupillenfacettenspiegel 10 mit Pupillenfacetten 10a unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlicher Form und/oder unterschiedlicher Ausrichtung auszubilden. Dies wird nachfolgend noch näher beschrieben.The radiation generation area 26 becomes the source plasma of the radiation source 2 Are defined. He has a finite size. The illustration of the radiation generation area 26 in the intermediate focus area 27 is no longer ideal. The scale of this figure is directional. This leads to different imaging light bundles 3 ₁ . 3 ₂ with different propagation directions fill the intermediate focus differently. This also leads to the fact that the pupil facets 10a are illuminated differently large. According to the invention, this can be done in the design of the pupil facet mirror 10 be taken into account. It is particularly advantageous provided the pupil facet mirror 10 with pupil facets 10a form different size and / or different shape and / or different orientation. This will be described in more detail below.

Pupillenfacetten 10a mit individueller Größe und/oder Form und/oder Ausrichtung können vorteilhaft genutzt werden, um den Pupillenfüllgrad der Projektionsbelichtungsanlage 1 zu verringern.pupil facets 10a with individual size and / or shape and / or orientation can be advantageously used to the pupil filling of the projection exposure system 1 to reduce.

Des Weiteren kann es zu Maßstabsvariationen der Abbildung vom Zwischenfokusbereich 27 auf die Pupillenfacetten 10a durch die Feldfacetten 6a kommen. Auch wenn dies im Folgenden nicht weiter erwähnt ist, werden entsprechende Maßstabvariationen erfindungsgemäß vorzugsweise berücksichtigt.Furthermore, there may be scale variations of the image from the intermediate focus area 27 on the pupil facets 10a through the field facets 6a come. Although not mentioned further below, corresponding scale variations are preferably considered according to the invention.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine effektive Blende, welche im Bereich der Zwischenfokusebene 5 angeordnet ist, aufgrund der unterschiedlichen Querschnitte der unterschiedlichen Abbildungslichtbündel 3_i für unterschiedliche der Abbildungslichtbündel 3_i unterschiedliche Größen und/oder Formen aufweisen müsste.According to the invention, it has been recognized that an effective diaphragm, which in the region of Zwischenfokusebene 5 is arranged, due to the different cross-sections of the different imaging light bundles 3 _i for different ones of the picture light bundles 3 _i would have different sizes and / or shapes.

Dies ist im Folgenden anhand der 3 bis 5 noch näher erläutert. In den 3 und 4 sind exemplarisch sieben Abbildungslichtbündel 3₁ bis 3₇ dargestellt. Wie man insbesondere in der 4 gut erkennt, hängt die Größe der Ausleuchtung des Zwischenfokusbereichs 27 von der Propagationsrichtung der Abbildungslichtbündel 3_i ab.This is below based on the 3 to 5 explained in more detail. In the 3 and 4 are exemplary seven picture light bundles 3 ₁ to 3 ₇ shown. As in particular in the 4 Well, the size of the illumination of the intermediate focus area depends 27 from the propagation direction of the image light beams 3 _i from.

Weiter ist gut erkennbar, dass das zentrale Abbildungslichtbündel 3_z im Bereich der Zwischenfokusebene 5 den größten Strahldurchmesser aufweist. Abbildungslichtbündel 3i, welche eine Propagationsrichtung mit einem Winkel ≠ 90° zur Zwischenfokusebene 5 aufweisen, haben Strahlungsquerschnitte mit geringerem Durchmesser. Derartige Abbildungslichtbündel 3; werden auch als schiefe Strahlenbündel bezeichnet. Aufgrund der Verkippung dieser schiefen Strahlenbündel 3_i relativ zur Normalen der Zwischenfokusebene 5 liegt ein Randbereich dieser schiefen Abbildungslichtbündel 3_i in einem Bereich vor bzw. hinter der Zwischenfokusebene 5 außerhalb des Strahlungsquerschnitts des zentralen Abbildungslichtbündels 3_z .It can also be clearly seen that the central imaging light beam 3 _z in the area of the intermediate focus level 5 has the largest beam diameter. Imaging light bundle 3i which has a propagation direction at an angle ≠ 90 ° to the intermediate focus plane 5 have, have smaller diameter radiation cross sections. Such imaging light bundles 3 ; are also referred to as oblique beams. Due to the tilting of this oblique ray bundle 3 _i relative to the normal of the intermediate focus plane 5 is an edge region of this oblique imaging light bundle 3 _i in an area in front of or behind the Zwischenfokusebene 5 outside the radiation cross section of the central imaging light beam 3 _z ,

Gemäß einer Variante der Erfindung ist daher vorgesehen, die Zwischenfokusblende 5a, welche allgemein als Blendeneinrichtung bezeichnet wird, mit einer Erstreckung in Richtung der Propagationsrichtung des zentralen Abbildungslichtbündels 3_z auszubilden. Die Zwischenfokusblende 5a weist insbesondere eine dreidimensionale Ausbildung auf. Sie weist allgemein eine Mehrzahl von einen Strahlungsdurchgangsbereich 28 umfangseitig begrenzenden Bereichen auf, welche in Propagationsrichtung der Beleuchtungsstrahlung 3 voneinander beabstandet sind. Die Propagationsrichtung 29 der Beleuchtungsstrahlung 3, insbesondere des zentralen Abbildungslichtbündels 3_z ist in der 5 schematisch eingezeichnet.According to a variant of the invention, therefore, the Zwischenfokusblende is provided 5a , which is generally referred to as an aperture device, with an extension in the direction of the propagation direction of the central imaging light beam 3 _z train. The intermediate focus aperture 5a has in particular a three-dimensional training. It generally has a plurality of a radiation passage area 28 peripherally delimiting areas, which in propagation direction of illumination radiation 3 spaced apart from each other. The propagation direction 29 the illumination radiation 3 , in particular of the central picture light bundle 3 _z is in the 5 schematically drawn.

Schiefe Abbildungslichtbündel 3_i werden von der Zwischenfokusblende 5a in Bereichen vor und/oder hinter der Zwischenfokusebene 5 vignettiert.Oblique picture light bundles 3 _i be from the intermediate focus aperture 5a in areas before and / or after the Zwischenfokusbene 5 vignetting.

Die Zwischenfokusblende 5a umfasst ein röhrenartiges Element 30. Das röhrenartige Element 30 ist sanduhrförmig ausgebildet. Es kann auch doppelkonisch ausgebildet sein. Dies führt dazu, dass der Strahlungsdurchgangsbereich 28 eine Engstelle 31 aufweist. Die Engstelle 31 ist im Bereich der Zwischenfokusebene 5 angeordnet.The intermediate focus aperture 5a comprises a tubular element 30 , The tubular element 30 is formed hourglass-shaped. It can also be formed doppelkonisch. This causes the radiation passage area 28 a bottleneck 31 having. The bottleneck 31 is in the area of the intermediate focus level 5 arranged.

Das röhrenartige Element 30 der Zwischenfokusblende 5a ist aus einem strahlungsabsorbierenden Material. Es weist zumindest eine innere Oberfläche 32 mit strahlungsabsorbierenden Eigenschaften auf. Die innere Oberfläche 32 kann auch eine strahlungsabsorbierende Beschichtung aufweisen.The tubular element 30 the intermediate focus aperture 5a is made of a radiation-absorbing material. It has at least one inner surface 32 with radiation-absorbing properties. The inner surface 32 may also have a radiation-absorbing coating.

Die innere Oberfläche 32 begrenzt den Strahlungsdurchgangsbereich 28 umfangseitig.The inner surface 32 limits the radiation passage area 28 periphery.

Die innere Oberfläche 32 weist eine Form auf, welche durch die kleinste Einhüllende einer vorgegebenen Auswahl der Strahlenbündel 3i, welche den Zwischenfokusbereich mit unterschiedlichen Propagationsrichtungen durchlaufen, definiert ist.The inner surface 32 has a shape which through the smallest envelope of a given selection of the beam 3i defining the intermediate focus area with different propagation directions.

Die innere Oberfläche 32 ist insbesondere rotationssymmetrisch ausgebildet. Dies ist nicht notwendigerweise der Fall. Sie kann auch eine diskrete, insbesondere eine zweizählige Drehsymmetrie aufweisen. Sie kann auch nicht-rotationssymmetrisch ausgebildet sein.The inner surface 32 is in particular rotationally symmetrical. This is not necessarily the case. It can also have a discrete, in particular a twofold rotational symmetry. It can also be non-rotationally symmetrical.

Die innere Oberfläche 32 ist spiegelsymmetrisch zur Zwischenfokusebene 5 ausgebildet. Dies ist nicht notwendigerweise der Fall. Die Zwischenfokusblende 5a kann auch ausgehend von der Zwischenfokusebene 5 unterschiedlich große Erstreckungen in bzw. gegen die Propagationsrichtung 29 aufweisen.The inner surface 32 is mirror-symmetrical to the intermediate focus plane 5 educated. This is not necessarily the case. The intermediate focus aperture 5a can also be based on the Zwischenfokusebene 5 different extents in or against the propagation direction 29 respectively.

In der 6 ist noch einmal ein Meridionalschnitt durch den Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 3 im Zwischenfokusbereich 27 dargestellt. In der 6 sind zusätzlich zum zentralen Abbildungslichtbündel 3_z lediglich zwei schiefe Abbildungslichtbündel 3₁ und 3₇ dargestellt.In the 6 is again a meridional section through the beam path of the illumination radiation 3 in the intermediate focus area 27 shown. In the 6 are in addition to the central picture light bundle 3 _z only two oblique picture light bundles 3 ₁ and 3 ₇ shown.

Außerdem sind in drei in Propagationsrichtung 29 voneinander beabstandeten Schnittebenen VII, VIII, IX zur Verdeutlichung Marker hinzugefügt, welche anzeigen, ob ein bestimmter Randstrahl an der jeweiligen Stelle von der Zwischenfokusblende 5a beschränkt wird oder nicht. Ein gefüllter Marker zeigt an, dass der betreffende Randstrahl an dieser Stelle von der Zwischenfokusblende 5a beschränkt, also alles außerhalb dieses Randstrahls vignettiert wird. Ein offener Marker bedeutet, dass der betreffende Strahl an dieser Stelle nicht von der Zwischenfokusblende 5a beschränkt wird, er jedoch an einem hiervon beabstandeten Ort beschränkt wird.Besides, in three are in propagation direction 29 Markers VII, VIII, IX spaced apart from each other are added for clarity to indicate whether a particular marginal ray at the respective location of the Zwischenfokusblende 5a is limited or not. A filled marker indicates that the edge beam in question is at this point of the Zwischenfokusblende 5a limited, so everything is vignettiert outside of this marginal ray. An open marker means that the beam in question is not at this point from the intermediate focus aperture 5a is limited, but it is limited to a location spaced therefrom.

In den 7 bis 9 sind für die drei Schnittebenen VII, VIII und IX jeweils Strahlbündel 3_i im Querschnitt eingezeichnet. Hierbei sind in den 7 und 9 zusätzlich zu den beiden Abbildungslichtbündeln 3₁ und 3₇ zwei weitere Abbildungslichtbündel 3₈ und 3₉ eingezeichnet.In the 7 to 9 are for the three cutting planes VII, VIII and IX each beam 3 _i drawn in cross section. Here are in the 7 and 9 in addition to the two imaging light bundles 3 ₁ and 3 ₇ two more picture light bundles 3 ₈ and 3 ₉ located.

Die Marker entsprechen denen aus der 6. Sie geben insbesondere an, wo das jeweilige Abbildungslichtbündel 3_i durch die Zwischenfokusblende 5a beschränkt wird.The markers correspond to those from the 6 , They indicate, in particular, where the respective imaging light bundle 3 _i through the intermediate focus aperture 5a is limited.

Man erkennt unmittelbar, dass durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zwischenfokusblende 5a in jeweils einer bestimmten Ebene die gewünschte Wirkung erreicht wird. Diese Ebene ist durch die optische Achse und die beiden eingezeichneten Marker bestimmt. In einer hierzu verdrehten Ebene wird das Abbildungslichtbündel 3i weniger stark beschränkt, das Abbildungslichtbündel wird also, sofern es nicht entlang der optischen Achse verläuft, nicht rotationssymmetrisch beschränkt.It can be seen directly that by the inventive design of the Zwischenfokusblende 5a In each case, the desired effect is achieved in a certain level. This plane is determined by the optical axis and the two marked markers. In a plane twisted thereto, the imaging light beam becomes 3i is less limited, the imaging light beam is therefore, if it does not run along the optical axis, not rotationally symmetric limited.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die unterschiedliche Vignettierung der Abbildungslichtbündel 3_i bei der Ausgestaltung der Pupillenfacetten 10a, insbesondere deren Anordnung und/oder Ausrichtung auf dem Pupillenfacettenspiegel 10 berücksichtigt werden. Wie in der 10 exemplarisch dargestellt ist, können die Pupillenfacetten 10a insbesondere in der Richtung, in welcher das auf sie weitergeleitete Abbildungslichtbündel 3_i durch die Zwischenfokusblende 5a beschränkt wird, kleiner ausgeführt sein als in der hierzu orthogonalen Richtung. Die Pupillenfacetten 10a können insbesondere eine elliptische Ausbildung aufweisen. Sie können insbesondere unterschiedliche Orientierungen aufweisen.According to a further aspect of the invention, the different vignetting of the imaging light bundles 3 _i in the configuration of the pupil facets 10a , in particular their arrangement and / or orientation on the pupil facet mirror 10 be taken into account. Like in the 10 is shown as an example, the pupil facets 10a especially in the direction in which the imaging light beam relayed thereon 3 _i through the intermediate focus aperture 5a is restricted to be made smaller than in the direction orthogonal thereto. The pupil facets 10a may in particular have an elliptical design. In particular, they can have different orientations.

Außerdem können die Pupillenfacetten 10a unterschiedliche nummerische Exzentrizitäten e_i aufweisen. Wie stark der Unterschied zwischen den beiden orthogonalen Orientierungen, insbesondere den beiden Hauptachsen der Ellipsen ist, hängt davon ab, wie stark der Hauptstrahl des Abbildungslichtbündels 3_i gegenüber der optischen Achse geneigt ist. Entlang der optischen Achse, das heißt beim zentralen Abbildungslichtbündel 3_z , werden sämtliche Orientierungen gleichmäßig durch die Zwischenfokusblende 5a beschränkt. Die mit dem zentralen Abbildungsbündel 3_z beaufschlagte Pupillenfacette 10a* ist somit vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Sieht man von Maßstabsvariationen im Beleuchtungssystem ab, kann festgehalten werden, dass die Pupillenfacetten 10a eine umso größere Reflexionsfläche aufweisen, je kleiner deren nummerische Exzentrizität ist. Es sei darauf hingewiesen, dass das zentrale Abbildungsbündel 3_z eine Feldfacette 6x* in einem zentralen Bereich des Feldfacettenspiegels 6 trifft, die zugeordnete Pupillenfacette 10a* jedoch nicht in einem zentralen Bereich des Pupillenfacettenspiegels 10 angeordnet zu sein braucht.In addition, the pupil facets can 10a different numerical eccentricities e _i respectively. How strong the difference between the two orthogonal orientations, especially the two major axes of the ellipses, depends on how strong the main beam of the imaging light beam 3 _i is inclined relative to the optical axis. Along the optical axis, that is the central imaging light beam 3 _z , all orientations become even through the intermediate focus aperture 5a limited. The with the central Figure bundle 3 _z acted pupil facet 10a * is thus preferably circular. Apart from scale variations in the illumination system, it can be stated that the pupil facets 10a have a larger reflection surface, the smaller is their numerical eccentricity. It should be noted that the central imaging bundle 3 _z a field facet 6x * in a central area of the field facet mirror 6 however, the associated pupil facet 10a * does not meet in a central region of the pupil facet mirror 10 needs to be arranged.

Die genaue Form der inneren Oberfläche 32 lässt sich mittels eines Lichtstrahlverfolgungs-Verfahrens (Raytracing) ermitteln. Zur Ermittlung der gewünschten Form der Zwischenfokusblende 5a, insbesondere deren inneren Oberfläche 32, ist insbesondere ein Simulationsverfahren vorgesehen.The exact shape of the inner surface 32 can be determined by means of a ray tracing method (ray tracing). To determine the desired shape of the Zwischenfokusblende 5a , in particular its inner surface 32 , In particular, a simulation method is provided.

Im Folgenden werden weitere Eigenschaften der Zwischenfokusblende 5a beschrieben. Die innere Oberfläche 32 ist vorzugsweise über ihren gesamten Bereich strahlungsabsorbierend ausgebildet. Die innere Oberfläche 32 ist vorzugsweise glatt, insbesondere unstrukturiert ausgebildet. Prinzipiell kann sie auch mit einer Beugungs-, Gitter- oder Stufenstruktur versehen werden. Hierdurch kann Strahlung aus unerwünschten Wellenlängenbereichen abgelenkt werden.Below are additional properties of the intermediate focus aperture 5a described. The inner surface 32 is preferably designed radiation-absorbing over its entire range. The inner surface 32 is preferably smooth, in particular unstructured formed. In principle, it can also be provided with a diffraction, grating or step structure. As a result, radiation can be deflected from unwanted wavelength ranges.

Bei der Projektionsbelichtung werden zunächst das Retikel 17 und der Wafer 22, der eine für das Beleuchtungslicht 3 lichtempfindliche Beschichtung trägt, bereitgestellt. Anschließend wird ein Abschnitt des Retikels 17 auf den Wafer 22 mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Schließlich wird die mit dem Beleuchtungslicht 3 belichtete lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 22 entwickelt. Auf diese Weise wird ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil beispielsweise ein Halbleiterchip hergestellt.In the projection exposure, first the reticle 17 and the wafer 22 , one for the illumination light 3 photosensitive coating carries provided. Subsequently, a section of the reticle 17 on the wafer 22 with the help of the projection exposure system 1 projected. Finally, the one with the illumination light 3 exposed photosensitive layer on the wafer 22 developed. In this way, a micro- or nanostructured component, for example, a semiconductor chip is produced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims

Radiation source module for a projection exposure apparatus (1) with 1.1. a radiation source (2) for generating illumination radiation (3) in a radiation generating area (26), 1.2. a collector (4) having a collector mirror for relaying the illumination radiation (3) from the radiation generating area (26) to an intermediate focus area 27) and 1.3. an aperture device (5a) for vignetting illumination radiation (3) with a plurality of regions which border the radiation passage region (28) peripherally, 1.3.1. which are spaced apart in a propagation direction (29) of the illumination radiation (3), and 1.3.2. which are designed such that at least two radiation beams (3i, _3j ) which pass through the intermediate focus area (27) with different propagation directions are at least partially vignetted by different ones of the areas.

Radiation source module according to Claim 1 , characterized in that a subset of the radiation beams (3 _i ) are vignetted by two different regions of the diaphragm device (5 a)

Radiation source module according to one of the preceding claims, characterized in that at least a subset of the radiation beams (3i) in a region before the intermediate focus (5) along a first edge region and in an area behind the intermediate focus (5) along a different second edge region vignettiert.

Radiation source module according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm device (5a) comprises a tube-like element (30) with a maximum extension (e) in a passage direction and a passage opening with a minimum diameter (d) perpendicular to the passage direction the following applies: e: d> 0.1.

Radiation source module according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation passage region (28) peripherally delimiting surface (32) forms a smallest envelope of a predetermined selection of the beam (3 _i ), which pass through the intermediate focus area (27) with different propagation directions ,

Radiation source module according to one of the preceding claims, characterized in that the collector mirror is ellipsoidal.

Illumination system for a projection exposure apparatus (1) with 7.1. a radiation source module according to one of the preceding claims, 7.2. a first facet mirror (6) having a plurality of first facets (6a) and 7.3. a second facet mirror (10) having a plurality of second facets (10a), 7.4. wherein the first facet mirror (6) and / or the second facet mirror (10) has facets (6a; 10a) of different shape and / or size and / or orientation.

Facet mirror (10) for illumination optics (8) of a projection exposure apparatus (1) having a plurality of elliptical facets (10a), 8.1. wherein a first non-empty subset of the facets (10a) has a first numerical eccentricity (e1) and a reflection surface having a first area (F1), 8.2. wherein a second non-empty subset of the facets (12) has a second numerical eccentricity (e2) and a reflection surface with a second surface area (F2), 8.3. where: 1.1 <e2: e1 <5 and 8.4. where: 1.1 <F1: F2 <5.

Projection exposure system (1) with 9.1. According to a lighting system Claim 7 and 9.2. Projection optics (19) for projecting an object field (18) into an image field (20).

Method for producing structured components with the following steps: providing a wafer (22) on which a layer of a photosensitive material is at least partially applied, providing a reticle (17) with structures to be imaged, providing a projection exposure apparatus (1) according to Claim 9 Projecting at least part of the reticle onto a region of the layer of the wafer by means of the projection exposure apparatus.