DE102019209116A1

DE102019209116A1 - Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie

Info

Publication number: DE102019209116A1
Application number: DE102019209116.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Vogt; Robert Buschlinger; Joachim Hartjes
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-05-07
Also published as: DE102018218850A1

Abstract

Eine Beleuchtungsoptik (28) für die EUV-Projektionslithographie dient zur Beleuchtung eines Objektfeldes (19) mit Beleuchtungslicht (3). Im Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) ist ein erster Facettenspiegel (6) mit einer Mehrzahl von ersten Facetten auf einem Spiegelträger angeordnet. Im Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) dem ersten Facettenspiegel (6) nachgeordnet ist ein zweiter Facettenspiegel (10) mit einer Mehrzahl von zweiten Facetten, die auf einem zweiten Spiegelträger um ein Facetten-Anordnungszentrum liegen. Teilbündel des Beleuchtungslichts (3) werden jeweils über Ausleuchtungskanäle einander überlagernd in das Objektfeld (19) geführt, wobei zu jedem der Ausleuchtungskanäle eine der ersten Facetten und eine der zweiten Facetten gehört. Im Beleuchtungslicht-Strahlengang nach dem zweiten Facettenspiegel (10) ist mindestens ein Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt angeordnet. Es resultiert eine Beleuchtungsoptik, bei der eine Störlichtunterdrückung ohne unerwünschte thermische beziehungsweise optische Auswirkungen möglich ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauelements mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem derartigen Herstellungsverfahren strukturiertes Bauelement.
Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungsoptik ist bekannt aus der WO 2016/184708 A1 , aus der WO 2011/154244 A1 und der WO 2014/075902 A1 . Zur flexiblen Vorgabe von Beleuchtungssettings, also von Beleuchtungswinkelverteilungen zur Beleuchtung von Strukturen, die bei der Projektionslithographie abgebildet werden, kommen verkippbare erste Facetten zum Einsatz. Gefordert ist ein Wechsel zwischen verschiedenen Beleuchtungssettings. Beleuchtungsoptiken und Komponenten für die EUV-Projektionslithographie sind bekannt aus der US 2012/0262690 A1 , der DE 10 2011 005 778 A1 und der US 2003/0169520 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Stör- bzw. Falschlichtunterdrückung ohne unerwünschte thermische beziehungsweise optische Auswirkungen möglich ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit dem in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass einen Nutzlicht-Strahlkanal für das Beleuchtungslicht begrenzende Komponenten genutzt werden können, um dort Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte auszuführen. Derartige Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte können an Komponenten der Beleuchtungsoptik angebracht werden, die den Nutzlicht-Strahlkanal im Strahlengang nach dem zweiten Facettenspiegel begrenzen. Hierüber lässt sich effektive Falschlichtunterdrückung gewährleisten, ohne dass zusätzlichen Bauraum erfordernde zusätzliche Falleneinrichtungen erforderlich werden. Mindestens einige der ersten Facetten des ersten Facettenspiegels können zwischen mehreren Kippstellungen umstellbar sein. Beim ersten Facettenspiegel kann es sich um einen Feldfacettenspiegel handeln, der in einer zu einer Objektebene, in der das Objektfeld angeordnet ist, konjugierten Feldebene angeordnet ist. Beim zweiten Facettenspiegel kann es sich um einen Pupillenfacettenspiegel handeln, der in oder nahe einer Pupillenebene angeordnet ist, die zu einer Pupillenebene einer im Strahlengang des Beleuchtungslichts dem Objektfeld nachgeordneten Projektionsoptik angeordnet ist.
Fallen-Facetten nach Anspruch 2 ermöglichen ein gezieltes Abführen von Falschlicht.
Eine Beschichtung nach Anspruch 3 führt zu einer effektiven Absorption, insbesondere von Falschlicht mit großen Wellenlängen, beispielsweise von Pumplicht, welches bei der Erzeugung von EUV-Nutzwellenlängen benutzt wird und eine Wellenlänge im IR-Bereich, beispielsweise bei 10,6 µm haben kann. Um einen Reflexionsgrad von Fallenabschnitts-Oberflächen für derartiges Infrarot-Falschlicht vorzugeben, kann die Beschichtung auch als NiP (Nickel Phosphor)-Beschichtung ausgeführt sein. Auch eine Beschichtung aus Oxidkeramik oder aus Graphit ist für den Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt möglich. Eine Oxidkeramik-Beschichtung ist unter der Bezeichnung KEPLA-COAT® bekannt.
Eine Kühleinrichtung nach Anspruch 4 ermöglicht ein effektives Abführen von durch Absorption des Falschlichts eingetragener thermischer Energie. Bei der Kühleinrichtung handelt es sich um eine aktive und/oder eine passive Kühleinrichtung.
Fallenstrukturen nach Anspruch 5 führen zu einem vorteilhaft großen Winkel zwischen dem Falschlicht-Strahlengang und einem Nutzlicht-Strahlengang, was ein kontrolliertes Abführen des Falschlichts und ein Trennen des Falschlichts vom Nutzlicht begünstigt. Ein Winkel zwischen dem nach der Ablenkung durch die Fallenstruktur vorliegenden Falschlicht-Strahlengang und dem Nutzlicht-Strahlengang kann im Bereich zwischen 45° und 135°, kann im Bereich zwischen 60° und 120°, kann im Bereich zwischen 70° und 110°, kann im Bereich zwischen 80° und 100° und kann auch im Bereich um 90° liegen.
Sägezahnstrukturen nach Anspruch 6 haben sich als Fallenstrukturen bewährt. Derartige Sägezahnstrukturen können mit Hinterschneidung ausgeführt sein, wobei im Bereich der jeweiligen Hinterschneidung eine Absorptionsfalle für das Falschlicht gebildet sein kann, oder können auch hinterschneidungsfrei ausgeführt sein, was deren Fertigung begünstigt.
Eine Ausführung nach Anspruch 7 vereinfacht eine Fertigung der Fallenstrukturen, die dann für das Falschlicht nicht hochabsorbierend gestaltet sein müssen. Eine geometrische Auslegung der Fallenstrukturen kann so sein, dass eine mehr als vierfache, mehr als fünffache, mehr als sechsfache, mehr als achtfache, oder auch mehr als zehnfache Reflexion des Falschlichts an den Fallenstrukturen berücksichtigt wird.
Eine Ausführung nach Anspruch 8 ermöglicht es, das Falschlicht über eine größere Anzahl von Reflexionen kontrolliert abzuführen.
Eine größere Anzahl von Reflexion und ein entsprechend niedriger Absorptionsgrad der Fallenstrukturen verringert eine thermische Belastung von diesem aufgrund der geringeren Falschlicht-Absorption.
Eine nichtparallele Anordnung der Flächenabschnitte der Fallenstrukturen nach Anspruch 9 begünstigt unterschiedliche Auftreffpunkte des Falschlichts beim Totlaufen des Falschlichts im jeweiligen Falschlicht-Strahlengang. Auch dies vermindert eine thermische Belastung der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte.
Ein Blendenabschnitt nach Anspruch 10 ermöglicht eine präzise Trennung zwischen Falschlicht und Nutzlicht. Ein derartiger Blendenabschnitt kann insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn eine Strahlengang-Separation zwischen dem Falschlicht und dem Nutzlicht beispielsweise durch eine vorhergehende diffraktive Struktur bereits stattgefunden hat.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 11 oder 12, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 und eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 15 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden. Bei dem Bauteil kann es sich um einen Halbleiterchip, insbesondere um einen Speicherchip handeln.
Die Projektionsbelichtungsanlage kann einen Objekthalter mit einem Objektverlagerungsantrieb zur Verlagerung des abzubildenden Objektes längs einer Objektverlagerungsrichtung aufweisen. Die Projektionsbelichtungsanlage kann einen Waferhalter mit einem Waferverlagerungsantrieb zur Verlagerung eines Wafers, auf den eine Struktur des abzubildenden Objektes abzubilden ist, längs einer Bildverlagerungsrichtung aufweisen. Die Objektverlagerungsrichtung kann parallel zur Bildverlagerungsrichtung verlaufen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie;
2 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 in der Ausführung „Rechteckfeld“;
3 in einer zu 2 ähnlichen Darstellung eine Facettenanordnung einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels in der Ausführung „Bogenfeld“;
4 eine Ausführung einer Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels;
5 eine Strahlführung bei einer weiteren Ausführung einer Beleuchtungsoptik, die anstelle derjenigen bei der Projektionsbelichtungsanlage zum Einsatz kommen kann, die in der 1 dargestellt ist;
6 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung ist eine weitere Ausführung eines Pupillenfacettenspiegels;
7 eine Seitenansicht des Pupillenfacettenspiegels nach 6 zusammen mit einem im Beleuchtungslicht-Strahlengang nach dem Facettenspiegel angeordneten Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt;
8 einen ähnlich zu dem in der 7 aufgebauten Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt, angeordnet im weiteren Verlauf des Beleuchtungslicht-Strahlengangs, zum Beispiel vor oder nach einem Kondensorspiegel;
9 eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslichts-Fallenabschnitts, angeordnet in einem Beleuchtungslicht-Strahlengang, insbesondere nach einer letzten beleuchtungsoptischen Komponente und vor dem Objekt;
10 bis 12 in zu 9 ähnlicher Darstellung weitere Ausführungen eines Beleuchtungslicht-Strahlenabschnitts;
Fig- 13 in einer zu den 9 bis 12 ähnlichen Darstellung einen Wandabschnitt einer weiteren Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts, wiederum ausgebildet zum Einsatz im Beleuchtungslicht-Strahlengang nach einer letzten optischen Komponente der Beleuchtungsoptik und vor dem Objektfeld;
14 einen Falschlicht-Strahlengang für Falschlicht eines bestimmten Einfallswinkels auf einem Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt mit Wandabschnitten entsprechend denen, die in der 13 dargestellt sind;
15 in einer zu 13 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts;
16 in einer zu 14 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Falschlicht-Strahlengangs bei Einsatz eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts mit einem Wandabschnitt nach 15; und
17 in einer zu den 9 bis 16 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts, wobei zusätzlich ein Falschlicht-Strahlengang für diese Ausführung zwischen zwei abschnittsweise angedeuteten Wandabschnitten des Beleuchtungslichts-Fallenabschnitts dargestellt ist.

Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie dient zur Herstellung eines mikro-beziehungsweise 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. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron oder einem Freie Elektronen Laser (FEL) basiert, ist für die Lichtquelle 2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Lichtquelle findet der Fachmann beispielsweise in der US 6 859 515 B2 . Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird EUV-Beleuchtungslicht beziehungsweise 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 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. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das Abbildungslicht-Bündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6. Der Feldfacettenspiegel 6 stellt einen ersten Facettenspiegel der Projektionsbelichtungsanlage 1 dar. Der Feldfacettenspiegel 6 hat eine Mehrzahl von Feldfacetten, die auf einem ersten Spiegelträger 6a angeordnet sind.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils 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.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen bei einzelnen optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird in den nachfolgenden Figuren jeweils auch ein kartesisches lokales xyz- oder xy-Koordinatensystem verwendet. Die jeweiligen lokalen xy-Koordinaten spannen, soweit nichts anderes beschrieben ist, eine jeweilige Hauptanordnungsebene der optischen Komponente, beispielsweise eine Reflexionsebene, auf. Die x-Achsen des globalen xyz-Koordinatensystems und der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme verlaufen parallel zueinander. Die jeweiligen y-Achsen der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme haben einen Winkel zur y-Achse des globalen xyz-Koordinatensystems, die einem Kippwinkel der jeweiligen optischen Komponente um die x-Achse entspricht.
2 zeigt beispielhaft eine Facettenanordnung von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 in der Ausführung „Rechteckfeld“. Die Feldfacetten 7 sind rechteckig 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.
Die Feldfacetten 7 geben eine Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 vor und sind in vier Spalten zu je sechs bis acht Feldfacettengruppen 8a, 8b gruppiert. Die Feldfacettengruppen 8a haben jeweils sieben Feldfacetten 7. Die beiden zusätzlichen randseitigen Feldfacettengruppen 8b der beiden mittleren Feldfacettenspalten haben jeweils vier Feldfacetten 7. Zwischen den beiden mittleren Facettenspalten und zwischen der dritten und vierten Facettenzeile weist die Facettenanordnung des Feldfacettenspiegels 6 Zwischenräume 9 auf, in denen der Feldfacettenspiegel 6 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist. Soweit eine LPP-Quelle als die Lichtquelle 2 zum Einsatz kommt, kann sich eine entsprechende Abschattung auch durch einen Zinntröpfchen-Generator ergeben, der benachbart zum Kollektor 4 angeordnet und in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
3 zeigt eine weitere Ausführung „Bogenfeld“ eines Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den Feldfacettenspiegel 6 nach 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nur erläutert, soweit sie sich von den Komponenten des Feldfacettenspiegels 6 nach 2 unterscheiden.
Der Feldfacettenspiegel 6 nach 3 hat eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 7. Diese Feldfacetten 7 sind in insgesamt fünf Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 8 angeordnet. Die Feldfacettenanordnung ist in eine kreisförmige Begrenzung des Spiegelträgers 6a des Feldfacettenspiegels 6 eingeschrieben.
Die Feldfacetten 7 der Ausführung nach 3 haben alle die gleiche Fläche und das gleiche Verhältnis von Breite in x-Richtung und Höhe in y-Richtung, welches dem x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 7 der Ausführung nach 2 entspricht.
Die Feldfacetten 7 sind umstellbar zwischen jeweils mehreren verschiedenen Kippstellungen, zum Beispiel umstellbar zwischen drei Kippstellungen. Je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 können alle oder auch einige der Feldfacetten 7 auch zwischen zwei oder zwischen mehr als drei verschiedenen Kippstellungen umstellbar sein. Hierzu ist jede der Feldfacetten jeweils mit einem Aktor 7a verbunden, was in der 2 äußerst schematisch dargestellt ist. Die Aktoren 7a aller verkippbaren Feldfacetten 7 können über eine zentrale Steuereinrichtung 7b, die in der 2 ebenfalls schematisch dargestellt ist, angesteuert werden.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Abbildungslicht-Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte Abbildungslicht-Bündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10. Das jeweilige Abbildungslicht-Teilbündel des gesamten Abbildungslicht-Bündels 3 ist längs jeweils eines Abbildungslichtkanals geführt, der auch als Ausleuchtungskanal bezeichnet ist.
4 zeigt stark schematisch eine beispielhafte Facettenanordnung von Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10. Der Pupillenfacettenspiegel 10 stellt einen zweiten Facettenspiegel der Projektionsbelichtungsanlage 1 dar. Die Pupillenfacetten 11 sind auf einer in der 4 nur in einem Umfangsabschnitt angedeuteten Trägerplatte 10a des Pupillenfacettenspiegels 10 angeordnet. Die Pupillenfacetten 11 sind auf dem Pupillenfacetten-Spiegelträger 10a um ein Facetten-Anordnungszentrum 12 angeordnet.
Jedem von einer der Feldfacetten 7 in einer der zum Beispiel drei Kippstellungen reflektierten Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 kann genau eine Pupillenfacette 11 zugeordnet sein, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit genau einer der Feldfacetten 7 und genau einer der Pupillenfacetten 11 den Abbildungslichtkanal für das zugehörige Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 vorgibt. In allen oder in bestimmten Kippstellungen der jeweiligen Feldfacette 7 ist dieser Feldfacette 7 also genau eine Pupillenfacette 11 zum Ablenken des EUV-Beleuchtungslichts 3 in Richtung dieser Pupillenfacette 11 zugeordnet.
Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1. Aufgrund der verschiedenenmöglichen Feldfacetten-Kippstellungen kann jede der Feldfacetten 7 also verschiedene Abbildungslichtkanäle vorgeben. Über die so vorgegebenen Ausleuchtungskanäle werden die Beleuchtungslicht-Teilbündel einander überlagernd in ein Objektfeld der Projektionsbelichtungsanlage 1 geführt.
Über den Pupillenfacettenspiegel 10 (1) und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 13, 14, 15 bestehenden Übertragungsoptik 16 werden die Feldfacetten 7 in eine Objektebene 17 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 15 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing-Incidence-Spiegel) ausgeführt. In der Objektebene 17 ist ein Objekt in Form eines Retikels 18 angeordnet, von dem mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 ein Ausleuchtungsbereich ausgeleuchtet wird, der mit dem Objektfeld 19 einer nachgelagerten Projektionsoptik 20 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Der Ausleuchtungsbereich wird auch als Beleuchtungsfeld bezeichnet. Das Objektfeld 19 ist je nach der konkreten Ausführung einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 1 rechteckig oder bogenförmig. Die Abbildungslichtkanäle werden im Objektfeld 19 überlagert. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 wird vom Retikel 18 reflektiert. Das Retikel 18 wird von einem Objekthalter 21 gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y mit Hilfe eines schematisch angedeuteten Objektverlagerungsantriebs 22 angetrieben verlagerbar ist.
Auf die Übertragungsoptik 16 kann verzichtet werden, sofern der Pupillenfacettenspiegel 10 direkt in einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 20 angeordnet ist. Die Übertragungsoptik 16 kann auch nur genau einen Spiegel aufweisen, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Die Projektionsoptik 20 bildet das Objektfeld 19 in der Objektebene 17 in ein Bildfeld 23 in einer Bildebene 24 ab. In dieser Bildebene 24 ist ein Wafer 25 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 25, also das Substrat, auf welches abgebildet wird, wird von einem Wafer- beziehungsweise Substrathalter 26 gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y mit Hilfe eines ebenfalls schematisch angedeuteten Waferverlagerungsantriebs 27 synchron zur Verlagerung des Objekthalters 21 verlagerbar ist. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 18 als auch der Wafer 25 in der y-Richtung synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung y ist die Objektverlagerungsrichtung.
Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10 und die Spiegel 13 bis 15 der Übertragungsoptik 16 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 28 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Gemeinsam mit der Projektionsoptik 20 bildet die Beleuchtungsoptik 28 ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Eine jeweilige Gruppe von Pupillenfacetten 11, die über entsprechende Ausleuchtungskanäle zugeordnete Feldfacetten 7 mit dem Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt werden, definiert ein jeweiliges Beleuchtungssetting, also eine Beleuchtungswinkelverteilung bei der Beleuchtung des Objektfeldes 19, die über die Projektionsbelichtungsanlage 1 vorgegeben werden kann. Durch Umstellung der Kippstellungen der Feldfacetten 7 kann zwischen verschiedenen derartigen Beleuchtungssettings gewechselt werden. Beispiele derartiger Beleuchtungssettings sind beschrieben in der WO 2014/075902 A1 und in der WO 2011/154244 A1 .
5 zeigt eine Strahlführung des Beleuchtungslichts 3 bei einer Ausführung der Beleuchtungsoptik 28, die anstelle der Beleuchtungsoptik nach 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Strahlführung des Beleuchtungslichts 3 ist in der 5 von der Zwischenfokusebene 5 bis zur Objektebene 17 dargestellt. Das Beleuchtungslicht 3 wird dabei zunächst über den Feldfacettenspiegel 6, dann über den Pupillenfacettenspiegel 10 und schließlich über einen Kondensorspiegel 29 geführt, der die Funktion der Übertragungsoptik 16 bei der Ausführung nach 1 übernimmt. Strahlabschnitte des Beleuchtungslichts zwischen der Zwischenfokusebene 5 und dem Feldfacettenspiegel 6 einerseits und zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 10 und dem Kondensorspiegel 29 andererseits kreuzen sich.
In der 5 sind mehrere Begrenzungskomponenten für einen Nutzlicht-Strahlkanal 30 für das Beleuchtungslicht 3 dargestellt. Der Nutzlicht-Strahlkanal 30 begrenzt den Strahlengang desjenigen Beleuchtungslicht-Anteils, der zur Ausleuchtung des Objektfeldes 19 genutzt wird.
Eine erste Kanal-Begrenzungskomponente 31 ist in der 5 oberhalb des Beleuchtungslicht- Strahlengangs zwischen dem Feldfacettenspiegel und dem Pupillenfacettenspiegel 10 angeordnet. Eine weitere Kanal-Begrenzungskomponente 32 ist in der 5 unterhalb des Beleuchtungslicht-Strahlengangabschnitts zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 10 und dem Kondensorspiegel 29 angeordnet. Eine weitere Kanal-Begrenzungskomponente 33 ist oberhalb des Beleuchtungslicht-Strahlengang-Abschnittes einerseits zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 10 und dem Kondensorspiegel 29 und andererseits zwischen dem Kondensorspiegel 29 und dem Objektfeld 19 angeordnet. Eine weitere Kanal-Begrenzungskomponente 34 ist in der 5 rechts vom Beleuchtungslicht-Strahlengangabschnitt zwischen dem Kondensorspiegel 29 und dem Objektfeld 19 angeordnet.
Diese Kanal-Begrenzungskomponenten 31 bis 34 sind geeignet als Trägerkomponenten für Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte, von denen nachfolgend Ausführungen näher erläutert werden. Derartige Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte dienen dazu, Falschlicht, welche mit dem Beleuchtungslicht 3 mitgeführt wird, von Nutzlicht, das das Objektfeld 19 ausleuchten soll, so zu trennen, dass das Falschlicht kontrolliert abgeführt wird und insbesondere das Objektfeld 19 nicht erreicht und den Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 unerwünscht stört.
Bei dem Falschlicht kann es sich um Licht mit einer Wellenlänge handeln, die von der Wellenlänge des Beleuchtungslichts 3 abweicht, beispielsweise um Licht mit einer Pumplichtwellenlänge, sofern entsprechendes Pumplicht bei der Beleuchtungslichterzeugung zum Einsatz kommt. Eine derartige Pumplichtwellenlänge kann beispielsweise bei 10,6 µm liegen. Auch Licht mit der Wellenlänge des Beleuchtungslichts 3 kann, sofern dieses Licht nicht mit vorgegebener Intensität aus vorgegebenen Beleuchtungsrichtungen auf das Objektfeld 19 einfällt, als Falschlicht qualifiziert werden, welches über entsprechende Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte abzuführen ist.
6 zeigt eine weitere Ausführung des Pupillenfacettenspiegels 10. Die Trägerplatte 10a des Pupillenfacettenspiegels 10 nach 6 ist mit einer aktiven Kühlung aufgerüstet, sodass die Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 in Betrieb gekühlt werden. Die Pupillenfacetten 11 sind bei der Ausführung nach 6 mit hexagonaler Berandung in dichtester Packung angeordnet. Die Pupillenfacetten 11 können entsprechend dem, was vorstehend zu den Feldfacetten 7 ausgeführt wurde, schaltbar gestaltet sein.
Einige im Bereich des Anordnungszentrums 12 angeordnete Pupillenfacetten 11 sind als Fallenfacetten 11_F ausgestaltet. Derartige Fallenfacetten 11_F können auch an anderer Stelle auf den Pupillenfacettenspiegel 10 gelegen sein. Grundsätzlich ist es möglich, den Pupillenfacettenspiegel 10 so auszugestalten, dass jede der Pupillenfacetten 11 je nach Anforderung als Fallenfacette 11_F verwendet werden kann.
7 zeigt einen Ausschnitt eines Strahlkanals der Beleuchtungsoptik 28 im Bereich Pupillenfacettenspiegel 10, der in der 7 in einer Seitenansicht gezeigt ist. Das Beleuchtungslicht 3 fällt in der 7 von rechts nach links auf die Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10 ein.
Beispielhaft sind in der 7 Falschlicht-Strahlengänge 35, 36 von Falschlichtanteilen dargestellt, die auf Fallen-Pupillenfacetten 11_F auftreffen und von diesen hin zu in Bezug auf den Nutzlicht-Strahlkanal 30 randseitigen Beleuchtungslicht-Fallenabschnitten 37, 38 geleitet werden. Die beiden Fallenabschnitte 37, 38 sind spiegelsymmetrisch aufgebaut, sodass es nachfolgend genügt, einen dieser beiden Fallenabschnitte zu beschreiben.
Die Beleuchtungslicht-Falle nach 7 und auch die nachfolgend erläuterten Ausführungen von Beleuchtungslicht-Fallenabschnitten können so ausgeführt sein, dass sie rotationssymmetrisch um eine z.B. in der 7 angedeutete Achse 39 sind. In diesem Fall zeigt die 7 einen Längsschnitt durch diese Beleuchtungslichtfalle.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 37 hat eine Eingangsöffnung 40, durch die das Falschlicht längs des Falschlicht-Strahlengangs 35 in eine Beleuchtungslicht-Falle 41 mit in der 7 U-förmigem Querschnitt eintritt. Fallenwände 42, 43 und 44, die die Schenkel sowie die Basis dieser U-Form der Beleuchtungslicht-Falle 41 bilden, tragen eine Absorber-Beschichtung 45 für die Falschlichtwellenlänge oder die Falschlichtwellenlängen. Bei der Absorber-Beschichtung 45 kann es sich um eine AlN(Aluminiumnitrid)-Beschichtung handeln.
Über die Absorber-Beschichtung 45 wird jeweils ein Anteil des Falschlichts in den Fallenwänden 42, 43, 44 absorbiert und ein verbleibender Anteil wird zwischen den Wänden 42 bis 44 der Falle 41 hin- und her reflektiert, bis sich letztlich, beispielsweise nach drei bis zehn derartigen Reflexionen an den Wänden 42 bis 44, das gesamte Falschlicht totgelaufen hat, also in der Falle 41 absorbiert ist.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 37 hat weiterhin eine Kühleinrichtung 46, die thermisch an die Beleuchtungslicht-Falle gekoppelt ist. Die Kühleinrichtung 46 kann aktiv und/oder passiv gekühlt sein.
Die Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte 37, 38 können im Bereich der Kanal-Begrenzungskomponenten 31 und/oder 32 angeordnet sein.
8 zeigt als weitere Ausführung einen Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 47, der im Bereich der Kanal-Begrenzungskomponenten 33 und/oder 34 angeordnet sein kann.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 47 hat einen Aufbau, der demjenigen der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte 37, 38 entspricht. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte 37, 38 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals diskutiert.
Ein Falschlicht-Strahlengang 48, über den Falschlicht in die Beleuchtungslicht-Falle 41 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 47 nach 8 geführt wird, kann durch Beugung über entsprechende diffraktive Figuren am Kondensorspiegel 29 erzeugt werden. In diesem Fall hat das Falschlicht, welches über den Falschlicht-Strahlengang 48 hin zum Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 47 geführt wird, eine andere Wellenlänge als das Beleuchtungslicht 3.
Eine Schenkellänge der inneren Fallenwand 42 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 47 ist angepasst an einen Verlauf des zugehörigen Falschlicht-Strahlengangs.
Anhand der 9 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 49 erläutert. Komponenten und Funktionen, die vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 8 und insbesondere im Zusammenhang mit den 7 und 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nochmals im Einzelnen erläutert.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 49 nach 9 kann Teil der Kanal-Begrenzungskomponenten 33, 34 sein, kann also im Beleuchtungslicht-Strahlengang zwischen dem Kondensorspiegel 29 und dem Objektfeld 19 angeordnet sein.
Einander gegenüberliegende und den Nutzlicht-Strahlkanal 30 zwischen sich begrenzende Wände des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 49 tragen Fallenstrukturen 50. Letztere lenken das einfallende Licht unter anderem in einen Falschlicht-Strahlengang 51 ab, dessen Strahlrichtung zum Nutzlicht-Strahlengang 51a der Beleuchtungsoptik 28 einen Winkel einnimmt, der um 90° und jedenfalls in einem Bereich zwischen 30° und 150° liegt. Die Fallenstrukturen 50 sind beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 49 als Sägezahnstrukturen in einer Roh-Fläche 52 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 49 ausgebildet.
Die Fallenstrukturen 50 können in Richtung des Nutzlichts-Strahlengangs 51a an den gegenüberliegenden Wänden zueinander versetzt angeordnet sein.
Eine reflektierende Wirkung der Fallenstrukturen 50 ist in der 9 wiedergegeben für Falschlicht, welches unter einem Einfallswinkel AOI im Bereich von 85° auf eine in der 9 linke Wand des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 49 auftrifft. Der Einfallswinkel AOI wird dabei gemessen zwischen einer Normalen N auf der Hauptebene der Roh-Fläche 52 und der Einfallsrichtung des Falschlichts 3. Dargestellt sind beispielhaft zwei repräsentative Einzelstrahlen 53, 54 des Falschlichts.
Der Einzelstrahl 53 ist derjenige, der eine in der 9 zu unterst dargestellte Randkante der untersten Fallenstruktur 50 des dargestellten Abschnitts gerade noch passiert. Der Einzelstrahl 54 ist derjenige, der von der Fallenstruktur 50, die in der 9 nach oben hin folgt, gerade noch reflektiert wird. Das Falschlicht-Strahlenbündel mit dem Einfallswinkel AOI, welches von den Einzelstrahlen 53, 54 begrenzt wird, wird also insgesamt von der Fallenstruktur 50 abgefangen, die verhindert, dass dieses Falschlichtbündel weiter zum Objektfeld 19 geführt wird.
Die Fallenstrukturen 50 können so ausgeführt sein, dass für den in der 9 beispielhaft angegebenen Einfallswinkel AOI etwa zwei Drittel des einfallenden Falschlichts entsprechend dem Einzelstrahl 53 über die Beleuchtungslicht-Falle 55 aufgeführt werden und ein Drittel des Falschlichts entsprechend dem Einzelstrahl 54 durch Hin-und Herreflexion zwischen den Flanken 57 abgeführt wird.
Der in der 9 linke Einzelstrahl 53 wird in einer Beleuchtungslicht-Falle 55, die durch eine Hinterschneidung innerhalb der Sägezahngestalt der jeweiligen Fallenstruktur 50 gebildet ist, nach einigen Reflexionen absorbiert. Die Beleuchtungslicht-Falle 55 hat also eine ähnliche Funktion wie die Beleuchtungslicht-Falle 41 nach den 7 und 8.
Der Einzelstrahl 54 wird von einer stirnseitigen Schrägfläche 56 der Fallenstruktur 50 längs eines ersten Abschnitts des Falschlicht-Strahlengangs 51 reflektiert. Im weiteren Verlauf des Falschlicht-Strahlengangs 51 wird das Falschlicht zwischen schrägen Flanken 57 der beiderseitigen Wände des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 49 hin und her reflektiert, wobei jeweils ein Teil des Falschlichts an diesen Wänden, die wiederum eine Absorberschicht tragen, absorbiert wird. Die schrägen Flanken 57 sind in Ebenen angeordnet, zwischen denen ein Winkel von mehr als 3° liegt.
Eine Reflektivität der Flanken 57 kann im Bereich von 60% liegen und kann zwischen 5% und 80% sein. Auch eine kleinere Reflektivität der Flanken 57 ist möglich. Eine Reflektivität der Fallen-Wände innerhalb der Beleuchtungslicht-Fallen 55 der Fallenstrukturen 50 kann kleiner ausgebildet sein und kann beispielsweise im Bereich zwischen 1% und 20% liegen.
Bei der Ausführung nach 9 finden etwa vier bis acht Hin- und Herreflexionen statt, bis das Falschlicht praktisch vollständig absorbiert ist.
10 zeigt die Wirkungsweise des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 49 für Falschlicht, welches mit einem Einfallswinkel AOI einfällt, der größer ist als der Einfallswinkel AOI, welcher in der 9 dargestellt ist.
Entsprechend ergeben sich andere Ablenkwinkel insbesondere im Bereich des Falschlicht-Strahlengangs 51 und es ergibt sich ein anderes Verhältnis zwischen den Anteilen, die entsprechend dem Einzelstrahl 53 in der Beleuchtungslicht-Falle 55 beziehungsweise entsprechend dem Einzelstrahl 54 durch Reflexion zwischen den Flanken 57 absorbiert wird. Dieses Verhältnis wird beim Einfallswinkel nach 10 bei etwa 1/1.
Anhand der 11 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 58 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Fallenstrukturen 59 sind beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 58 hinterschneidungsfrei ausgeführt, weisen also keine Beleuchtungslicht-Falle nach Art der Beleuchtungslicht-Falle 41 oder 55 der Ausführungen nach den 7 bis 10 auf. Die Fallenstrukturen 59 sind wiederum als Sägezahnstrukturen ausgeführt und umfassen jeweils einen in Bezug auf die Roh-Fläche 52 steileren Flankenabschnitt 60 und einen flacheren Flankenabschnitt 61 auf. Ein Winkel α zwischen dem steileren Flankenabschnitt 60 und der Normalen N auf die Hauptebene der Roh-Fläche 52 kann im Bereich von 45° liegen. Ein entsprechender Winkel zwischen dem flachen Flankenabschnitt 61 und der Normalen N kann im Bereich von 10° liegen. Ein stumpfer Winkel, den die beiden Flankenabschnitte 60, 61 im Bereich der Zahnspitzen der Sägezahnstrukturen miteinander einschließen, sowie ein stumpfer Winkel, den die beiden Flächenabschnitte 60, 61 im Bereich einer Strukturmulde 62 miteinander einschließen, kann jeweils im Bereich von 130° liegen.
Für einen Einfallswinkel im Bereich von 85° des mit randseitigen Einzelstrahlen 53, 54 einfallenden Falschlichts ergeben sich beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 58 Falschlicht-Strahlengänge 51, die in der 11 beispielhaft für den Einzelstrahl 53 dargestellt sind, und die sich für die anderen Einzelstrahlen des mit diesem Einfallswinkel einfallenden Falschlichts gleichen. Der Winkel zwischen den flachen Flankenabschnitten 61 der einander gegenüberliegenden Wände des Beleuchtungslicht-Fallenabschnittes 58 bedingen, dass sich der Falschlicht-Strahlengang 51 nach einer Hin- und Herreflexion eines Kreuzungspunktes 63 kreuzt. Eine Reflektivität der Wände des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 58 für das Falschlicht kann im Bereich von 60% liegen. Nach etwa neun Reflexionen ist der reflektierte Anteil des Falschlichts auf 1% der ursprünglich einfallenden Intensität abgefallen.
Anhand der 12 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 64 beschrieben, der an Stelle der vorstehend erläuterten Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
Beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 64 ist der Winkel α kleiner als bei der Ausführungsfigur 11. Dies führt zu einem Falschlicht-Strahlengang 51, beispielhaft wiederum anhand des Verlaufs des einfallenden Einzelstrahls 53 in der 12 dargestellt, der nach fünf Hin- und Herreflexionen beginnt, sich mit dem bisherigen Verlauf zu kreuzen. Die dargestellten neun Hin- und Herreflexionen zwischen den Wänden des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 64 finden längs des Nutzlicht-Strahlengangs 51a auf einem kompakten Flächenabschnitt der gegenüberliegenden Wände des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 64 jeweils zugeordnet zum jeweiligen steilen Flankenabschnitt 60 einer der Fallenstrukturen 59 statt.
Winkel, über die die steileren und flacheren Flankenabschnitte 60, 61 im Bereich der konvexen Zahnstrukturen und im Bereich der Strukturmulden aufeinandertreffen, liegen beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 64 bei etwa 125°.
Anhand der 13 und 14 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 65 erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 65 ist in der 13 lediglich als linker Wandabschnitt dargestellt. Dort hat der steilere Flankenabschnitt 60 einen Winkel zur Normalen N von 16,5°, ist also wesentlich steiler als bei den Ausführungen auf den 11 und 12. Dies führt zu einem Verlauf des Falschlicht-Strahlengangs 51, der für einen Einzelstrahl 53 mit einem Einfallswinkel von 79° in der 14 dargestellt ist.
Ein Winkel α_F der flacheren Flankenabschnitte 61 liegt beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 65 bei 77°.
Anhand der 15 und 16 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 66 erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 14 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 bis 14 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 66 ist in der 15 lediglich als linker Wandabschnitt dargestellt. Dort hat der steilere Flankenabschnitt 60 einen Winkel α zur Normalen N von 25°. Dies führt zu einem Verlauf des Falschlicht-Strahlengangs 51, der für einen Einzelstrahl 53 mit einem Einfallswinkel von 88° in der 16 dargestellt ist.
Ein Winkel α_F der flacheren Flankenabschnitte 61 liegt beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 65 ebenfalls bei 77°.
Anhand der 17 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 67 erläutert, der anstelle der vorstehend beschriebenen Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte hier zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 und besonders unter Bezugnahme auf die 9 bis 16 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Auch beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 67 liegen Fallenstrukturen 68 in Form von hinterschneidungsfreien Zahnstrukturen mit steileren Flankenabschnitt 69 und flacheren Flankenabschnitt 70 vor. Im Unterschied zur Anordnung der Flankenabschnitte 60, 61 der Ausführungen nach den 11 bis 16 ist beim Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 67 die steilere Flanke 69 bei jeder Fallenstruktur 68 in Richtung des Nutzlicht-Strahlengangs 51a dem flacheren Flankenabschnitt 70 nachgeordnet.
Zusätzlich hat der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 67 in Richtung des Nutzlicht-Strahlengangs 51a abschließend einen Blendenabschnitt 71. Hierüber kann Falschlicht, welches aufgrund von Beugung durch eine vorherige beleuchtungsoptische Komponente in seiner Richtung vom Nutzlicht separiert wurde, in Richtung auf die Fallenstrukturen 68 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 67 abgelenkt werden. Die Blendenabschnitte 71 sind in der 17 schematisch so dargestellt, dass zwischen diesen Abschnitten 71, die den beiden Wänden des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 67 zugeordnet sind, kein Zwischenraum verbleibt. Tatsächlich verbleibt hier ein Zwischenraum zum Durchgang des Nutzlichts längs des Nutzlicht-Strahlengangs 51a.
Zwischen den beiden Wandabschnitten des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 67, die in der 17 rechts und links dargestellt sind, ist mittig schematisch ein Falschlicht-Strahlengang 51 für einfallendes Falschlicht mit Randstrahlen 53, 54 dargestellt. Es ergibt sich aufgrund der flacheren Flanken 70 der Fallenstrukturen 68 wiederum eine mehrfache Hin- und Herreflexion der Einzelstrahlen des Falschlichts zwischen den Wänden des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts.
Als Beschichtung für die Wände der vorstehend erläuterten Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte kann eine Nickel-Phosphor-(NiP) Schicht zum Einsatz kommen, welches für eine Wellenlänge von 10,6 µm eine Reflektivität von 60% hat.
Bei der Projektionsbelichtung werden zunächst das Retikel 18 und der Wafer 25, der eine für das Beleuchtungslicht 3 lichtempfindliche Beschichtung trägt, bereitgestellt. Beim Einsatz von Fallen-Pupillenfacetten 11_F wird dann entschieden, welche Pupillenfacetten 11 beim vorgegebenen Beleuchtungssetting als Fallen-Pupillenfacetten 11_F zum Einsatz kommen können und diese Fallen-Pupillenfacetten 11_F werden dann so verkippt, dass sie das Falschlicht in Richtung der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte 37, 38 lenken. Dieser vorbereitende Schritt kann bei Nutzung ausschließlich der anderen Variante der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte entfallen. Anschließend wird ein Abschnitt des Retikels 18 auf den Wafer 25 mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Schließlich wird die mit dem Beleuchtungslicht 3 belichtete lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 25 entwickelt. Auf diese Weise wird ein mikro- beziehungsweise nanostrukturiertes Bauteil, beispielsweise ein Halbleiterchip, hergestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2016/184708 A1 [0002]
WO 2011/154244 A1 [0002, 0036]
WO 2014/075902 A1 [0002, 0036]
US 2012/0262690 A1 [0002]
DE 102011005778 A1 [0002]
US 2003/0169520 A1 [0002]
US 6859515 B2 [0019]
EP 1225481 A [0019]

Claims

Beleuchtungsoptik (28) für die EUV-Projektionslithographie zur Beleuchtung eines Objektfeldes (19) mit Beleuchtungslicht (3), - mit einem in einem Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) ersten Facettenspiegel (6) mit einer Mehrzahl von ersten Facetten (7), die auf einem ersten Spiegelträger (6a) angeordnet sind, - mit einem im Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) dem ersten Facettenspiegel (6) nachgeordneten zweiten Facettenspiegel (10) mit einer Mehrzahl von zweiten Facetten (11), die auf einem zweiten Spiegelträger (10a) um ein Facetten-Anordnungszentrum (12) angeordnet sind, - wobei Teilbündel des Beleuchtungslichts (3) jeweils über Ausleuchtungskanäle einander überlagernd in das Objektfeld (19) geführt werden, wobei zu jedem der Ausleuchtungskanäle eine der ersten Facetten (7) und eine der zweiten Facetten (11) gehört, - mit mindestens einem Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (37, 38; 49; 58; 64; 65;67) im Beleuchtungslicht-Strahlengang nach dem zweiten Facettenspiegel (10).
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fallen-Facetten (11_F) des zweiten Facettenspiegels (10) in eine Fallen-Kippstellung bringbar sind, wobei in der Fallen-Kippstellung der Fallen-Facetten (11_F) eine Beaufschlagung des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts (37, 38) über die Fallen-Facetten (11_F) erfolgt.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine AlN-Beschichtung (45) des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts (37, 38).
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (37, 38; 49; 58; 64; 65; 67) mit einer Kühleinrichtung (46) in thermischer Verbindung steht.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Fallenstrukturen (50; 59; 68) des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts (49; 58; 67) die einfallendes Beleuchtungslicht (3) in einen Falschlicht-Strahlengang (51) ablenken, dessen Strahlrichtung zum Strahlengang (51a) von Nutzlicht der Beleuchtungsoptik (28) einen Winkel einnimmt, der im Bereich zwischen 30° und 150° liegt.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fallenstrukturen (50; 49; 68) als Sägezahnstrukturen in einer Roh-Fläche (52) des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts (49; 58; 67) ausgebildet sind.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fallenstrukturen (50, 59; 68) so ausgeführt sind, dass das einfallende Beleuchtungslicht mehr als dreimal an den Fallenstrukturen (50, 59; 68) reflektiert wird.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fallenstrukturen (50; 59; 68) beiderseits eines Nutzlicht-Strahlkanals ausgeführt sind, wobei die Fallenstrukturen (50, 59, 68) so ausgeführt sind, dass das einfallende Beleuchtungslicht quer zum Nutzlicht-Strahlkanal zwischen den beiderseits angeordneten Fallenstrukturen (50, 59; 68) hin- und herreflektiert wird.
Beleuchtungsoptik ist nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die beiderseits angeordneten Fallenstrukturen (50, 59; 68) Flächenabschnitte (57; 61; 70) zur Hin-und Herreflexion des einfallenden Beleuchtungslicht aufweisen, die in Ebenen angeordnet sind, zwischen denen ein Winkel von mehr als 3° liegt.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fallenstrukturen (68) einen Blendenabschnitt (71) zum Trennen zwischen dem Nutzlicht und Falschlicht aufweisen, welches den Fallenstrukturen (68) zuzuführen ist.
Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik (28) nach einem Ansprüche 1 bis 10 und mit einer Projektionsoptik (20) zur Abbildung des Objektfeldes (19) in ein Bildfeld (23).
Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung des Beleuchtungslichts (3).
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 11 und einer Lichtquelle (2) für das Beleuchtungslicht (3).
Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Wafers (25), auf dem zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, - Bereitstellen eines Retikels als Objekt (18), das abzubildende Strukturen aufweist, - Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 13, - Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels (18) auf einen Bereich der Schicht des Wafers (25) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1).
Strukturiertes Bauelement, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 14.