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Die Erfindung betrifft ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithographie. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit Hilfe einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein so hergestelltes strukturiertes Bauteil.
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Eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie ist bekannt aus der
EP 1 239 330 A1 , der
US 7,064,806 B2 , der
EP 1 291 721 A1 und aus der
WO 2016/058851 A1 . Eine Projektionsoptik für die EUV-Projektionsoptik ist bekannt aus der
US 2008/0291416 A1 .
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System der eingangs genannten Art, derart weiterzubilden, dass eine kompakte Strahlführung des Beleuchtungs- und Abbildungslichts möglich ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein optisches System mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es möglich ist, trotz der hiermit im Ausgangspunkt verbundenen Einschränkungen hinsichtlich einer unabhängigen Justage eine optische Komponente als Teil des optischen Systems vorzusehen, die gleichzeitig eine beleuchtungsoptische und eine projektionsoptische Führungsfunktion (Doppelfunktion) für das Beleuchtungs- und Abbildungslicht hat. Dies führt zur Möglichkeit einer kompakten Strahlführung des Beleuchtungs- und Abbildungslichts, da die optische Komponente mit der gleichzeitig beleuchtungs- und projektionsoptischen Führungsfunktion beispielsweise nur eine Halterung benötigt und auch nur einen optischen Grundkörper. Komponenten der Beleuchtungsoptik einerseits und der Projektionsoptik andererseits können dann nahe zusammenrücken und es ist eine im Vergleich zum Stand der Technik unkonventionell kompakte Strahlführung erreichbar. Die optische Komponente, die gleichzeitig die beleuchtungs- und projektionsoptische Führungsfunktion hat, kann aktiv gekühlt und/oder aktiv geheizt sein. Eine derartige Temperierung kann zumindest bereichsweise, also im Bereich bestimmter Flächen- oder Volumenabschnitte der optischen Komponente erfolgen. Die optische Komponente mit der Doppelfunktion kann über mindestens einen Temperatursensor verfügen. Hierüber ist eine Temperaturregelung zumindest von Flächen- oder Volumenbereichen der optischen Komponente möglich. Ein Grundkörper der optischen Komponente mit der Doppelfunktion kann einen gemeinsamen Rohling für eine beleuchtungsoptische Führungskomponente einerseits und eine projektionsoptische Führungskomponente andererseits darstellen. Alternativ können diese beiden Führungskomponenten auf zunächst separaten Rohlingen vorgefertigt werden, und die zunächst separat gefertigten Teile können dann zur optischen Komponente mit der Doppelfunktion zusammengefügt werden, was durch Fügen, Kleben oder auch Ansprengen erfolgen kann.
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Eine mit zwei Spiegelflächen nach Anspruch 2 ausgeführte optische Komponente mit der Doppelfunktion stellt eine bevorzugte Ausführung dar. Insbesondere die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche kann in eine Mehrzahl von Einzel-Spiegelflächen beziehungsweise Facetten unterteilt sein. Alternativ zu einer Spiegelfläche kann eine Führung von Beleuchtungs- und Abbildungslicht über die optische Komponente mit der Doppelfunktion auch über eine Beugungsstruktur erfolgen.
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Bei einer Gestaltung nach Anspruch 3 können die Spiegelflächen eine Vorder- und eine Rückseite eines Spiegel-Grundkörpers darstellen. Diese einander gegenüberliegende Spiegelflächen können auch in Bezug auf einen Grundkörper der optischen Komponente mit der Doppelfunktion gegeneinander versetzt angeordnet sein.
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Eine NI-Spiegelfläche bzw. ein NI-Spiegel liegt vor, wenn die Spiegelfläche mit Beleuchtungs-/Abbildungslicht mit Einfallswinkeln beaufschlagt wird, die kleiner sind als 45°. Eine GI-Spiegelfläche bzw. ein GI-Spiegel liegt vor, wenn die Spiegelfläche vom Beleuchtungslicht mit Einfallswinkeln beaufschlagt wird, die größer sind als 45°. Eine NI/GI-Ausführung der Spiegelfläche nach Anspruch 4 hat sich zur Bereitstellung einer kompakten Strahlführung unter Berücksichtigung sonstiger Anforderungen der Beleuchtungsoptik einerseits und der Projektionsoptik andererseits bewährt. Alternativ sind auch die anderen Kombinationsmöglichkeiten NI/NI und GI/GI für die beiden Spiegelflächen der optischen Komponente mit der Doppelfunktion möglich.
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Funktionszuordnungen nach den Ansprüchen 5 und 6 haben sich zur Bereitstellung einer kompakten Strahlführung des Beleuchtungs- und Abbildungslichts bewährt.
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Dies gilt entsprechend für eine Verkippung der Feldebenen nach Anspruch 7. Ein Kippwinkel kann im Bereich zwischen 5° und 30° liegen, beispielsweise im Bereich von 10°, im Bereich von 15° oder im Bereich von 20°.
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Eine Aktuierung der Spiegelflächen unabhängig voneinander nach Anspruch 8 ermöglicht es, beispielsweise die Projektionsoptik zu justieren, ohne dass dies über eine Lageänderung der Beleuchtungsoptik-Spiegeloptik der optischen Komponente mit der Doppelfunktion den Beleuchtungsoptikstrahlengang beeinflusst. Die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche kann unabhängig von der Projektionsoptik-Spiegelfläche aktuierbar ausgeführt sein. Die Projektionsoptik-Spiegelfläche kann unabhängig von der Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche aktuierbar ausgeführt sein. Die Aktuierbarkeit kann mechatronisch erfolgen. Die Aktuierung kann induktiv und/oder über Piezoaktoren erfolgen. Mindestens eine der Spiegelflächen kann über einen Lagesensor hinsichtlich ihrer Spiegelflächenform beziehungsweise ihrer Passe und/oder hinsichtlich ihrer Orientierung im Raum vermessen werden. Eine derartige Vermessung kann beispielsweise interferometrisch erfolgen.
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Eine Vorhalteoptik nach Anspruch 9 stellt eine weitere Möglichkeit dar, eine Justierung der Projektionsoptik-Spiegelfläche der optischen Komponente mit der Doppelfunktion zu ermöglichen, ohne dass dies zu unerwünschten Änderungen des Beleuchtungsoptik-Strahlengangs führt.
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Eine Lichtquelle nach Anspruch 10 kann als EUV-Lichtquelle gestaltet sein. Alternativ ist es möglich, ein optisches System mit einer DUV-Lichtquelle, beispielsweise mit einer Wellenlänge von 193 nm, auszurüsten.
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Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 12 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 13 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden.
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Hergestellt werden kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip oder ein Chip zur Datenverarbeitung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie;
- 2 schematisch optische Komponenten eines eine Beleuchtungsoptik und eine Projektionsoptik beinhaltenden optischen Systems der Projektionsbelichtungsanlage zur Führung von Beleuchtungs- und Abbildungslicht;
- 3 eine Variante einer Strahlführung durch das optische System im Bereich eines Strahlengangs des Beleuchtungs- und Abbildungslichts vor und nach einer Objektebene.
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Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht bzw. Abbildungslicht 3, die nachfolgend noch weiter erläutert wird. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 15 nm, erzeugt. Das Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 wird nachfolgend auch als EUV-Nutzlicht bezeichnet.
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Bei der Lichtquelle 2 kann es sich insbesondere um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 13,5 nm oder um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 6,9 nm handeln. Auch andere EUV-Wellenlängen sind möglich. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 1 äußerst schematisch dargestellt.
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Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 von der Lichtquelle 2 hin zu einem Objektfeld 4 in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Letztere umfasst einen in der 1 stark schematisch dargestellten Feldfacettenspiegel FF und einen im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nachfolgenden, ebenfalls stark schematische dargestellten Pupillenfacettenspiegel PF.
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Zum Sammeln des von der Lichtquelle
2 ausgehenden Beleuchtungslicht
3 kommt ein Kollektor zum Einsatz, der in der
1 nicht näher dargestellt ist. Ein entsprechender Kollektor ist beispielsweise aus der
EP 1 225 481 A bekannt. Der Kollektor kann Teil der Beleuchtungsoptik
6 sein oder auch eine von der Beleuchtungsoptik
6 separate Baugruppe darstellen.
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Zwischen dem Pupillenfacettenspiegel PF, der in einer Pupillenebene 6a der Beleuchtungsoptik angeordnet ist, und dem Objektfeld 4 ist ein feldformender Spiegel 6b für streifenden Einfall (GI-Spiegel, grazing incidence Spiegel) im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 angeordnet. Ein derartiger Gl-Spiegel 6b ist nicht zwingend.
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Nicht näher dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels PF sind Teil einer Übertragungsoptik, die ebenfalls nicht dargestellte Feldfacetten des Feldfacettenspiegels
FF einander überlagernd in das Objektfeld
4 überführen und insbesondere abbilden. Die Pupillenfacetten stellen Übertragungsfacetten zur individuellen Führung der Beleuchtungslicht-Teilbündel dar. Für den Feldfacettenspiegel
FF einerseits und den Pupillenfacettenspiegel
PF andererseits kann eine Ausführung genutzt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt ist. Eine derartige Beleuchtungsoptik ist beispielsweise bekannt aus der
DE 10 2009 045 096 A1 .
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Mit einer Projektionsoptik bzw. abbildenden Optik
7 wird das Objektfeld
4 in ein Bildfeld
8 in einer Bildebene
9 mit einem vorgegebenen Verkleinerungsmaßstab abgebildet. Hierfür einsetzbare Projektionsoptiken sind beispielweise bekannt aus der
DE 10 2012 202 675 A1 . Zusammen mit der Projektionsoptik
7 bildet die Beleuchtungsoptik
6 ein optisches System der Projektionsbelichtungsanlage
1.
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Zur Erleichterung der Beschreibung der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie der verschiedenen Ausführungen der Projektionsoptik 7 ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In der 1 verläuft die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der 1 nach links und die z-Richtung in der 1 nach oben. Die Objektebene 5 verläuft parallel zur xy-Ebene.
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Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 sind rechteckförmig. Alternativ ist es auch möglich, das Objektfeld 4 und Bildfeld 8 gebogen bzw. gekrümmt, also insbesondere teilringförmig auszuführen. Entsprechend können auch die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels FF rechteckförmig oder gebogen ausgeführt sein, wie dies grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 haben ein xy-Aspektverhältnis größer als 1. Das Objektfeld 4 hat also eine längere Objektfelddimension in der x-Richtung und eine kürzere Objektfelddimension in der y-Richtung. Diese Objektfelddimensionen verlaufen längs der Feldkoordinaten x und y.
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Für die Projektionsoptik 7 kann eines der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiele eingesetzt werden. Die Projektionsoptik 7 kann anamorphotisch ausgeführt sein. Abgebildet wird hierbei ein mit dem Objektfeld 4 zusammenfallender Ausschnitt einer Reflexionsmaske 10, die auch als Retikel bezeichnet wird. Das Retikel 10 wird von einem Retikelhalter 10a getragen. Der Retikelhalter 10a wird von einem Retikelverlagerungsantrieb 10b verlagert.
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Die Abbildung durch die Projektionsoptik 7 erfolgt auf die Oberfläche eines Substrats 11 in Form eines Wafers, der von einem Substrathalter 12 getragen wird. Der Substrathalter 12 wird von einem Wafer- bzw. Substratverlagerungsantrieb 12a verlagert.
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In der 1 ist schematisch zwischen dem Retikel 10 und der Projektionsoptik 7 ein in diese einlaufendes Strahlenbündel 13 des Beleuchtungslichts 3 und zwischen der Projektionsoptik 7 und dem Substrat 11 ein aus der Projektionsoptik 7 auslaufendes Strahlenbündel 14 des Beleuchtungslichts 3 dargestellt. Eine bildfeldseitige numerische Apertur (NA) der Projektionsoptik 7 ist in der 1 nicht maßstäblich wiedergegeben.
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Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Scannertyp. Sowohl das Retikel 10 als auch das Substrat 11 werden beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 in der y-Richtung gescannt. Auch ein Steppertyp der Projektionsbelichtungsanlage 1, bei dem zwischen einzelnen Belichtungen des Substrats 11 eine schrittweise Verlagerung des Retikels 10 und des Substrats 11 in der y-Richtung erfolgt, ist möglich. Diese Verlagerungen erfolgen synchronisiert zueinander durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungsantriebe 10b und 12a.
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2 zeigt eine Ausführung eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage 1 immer noch schematisch, im Vergleich zu 1 aber stärker im Detail. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend in Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht mehr im Einzelnen diskutiert. Dargestellt ist in der 2 ein Strahlengang des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 einerseits zwischen der Lichtquelle 2 und dem Objektfeld 4, also eine Strahlführung in der Beleuchtungsoptik 6, und andererseits zwischen dem Objektfeld 4 und dem Bildfeld 8, also eine Strahlführung in der Projektionsoptik 7.
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Die Objektebene 5 ist gegenüber der Bildebene 9 verkippt, was in der schematischen 1 nicht dargestellt ist. Diese Verkippung ist in der 2 übertrieben dargestellt. Ein Kippwinkel zwischen der Objektebene 5 und der Bildebene 9 kann beispielsweise im Bereich zwischen 5° und 30° liegen.
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Dieser Kippwinkel ergibt sich durch Kippung um eine Achse parallel zur x-Achse.
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Die Kippachse steht, soweit eine Kippung der Bildebene 9 betrachtet wird, senkrecht auf der Scanrichtung y.
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Die Bildebene 9 liegt parallel zur xy-Ebene.
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Die Beleuchtungsoptik 6 hat im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nach dem Feldfacettenspiegel FF und dem Pupillenfacettenspiegel PF noch einen weiteren EUV-Spiegel 15, an dem das Beleuchtungslicht 3 hin zum Objektfeld 4 reflektiert wird. Der Spiegel 15 ist Teil einer Übertragungsoptik 16 zur einander überlagernden Abbildung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels FF in das Objektfeld 4.
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Nach Reflexion beziehungsweise Beugung am Retikel 10 wird das Abbildungslicht 3, ausgehend vom Objektfeld 4 über die als Spiegel ausgeführten optischen Komponenten der Projektionsoptik 7 abbildend hin zum Bildfeld 8 geführt. Die Projektionsoptik 7 hat insgesamt acht EUV-Spiegel, die von M1 bis M8 längs des Abbildungsstrahlengangs der Projektionsoptik 7 durchnummeriert sind.
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Eine Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 des EUV-Spiegels 15 der Beleuchtungsoptik 6 und eine Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 des Spiegels M2 der Projektionsoptik 7 sind Spiegelflächen ein und derselben optischen Komponente 19 und haben einen gemeinsamen Spiegel-Grundkörper. Diese optische Komponente 19 ist also so ausgeführt, dass sie gleichzeitig über die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 zur beleuchtungsoptischen Führung des Beleuchtungslichts 3 im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 6 zwischen der Lichtquelle 2 und dem Objektfeld 4 einerseits und über die Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 zur projektionsoptischen Führung des Abbildungslichts 3 im Strahlengang der Projektionsoptik 7 zwischen dem Objektfeld 4 und dem Bildfeld 8 andererseits dient.
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Die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 einerseits und die Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 andererseits sind einander gegenüberliegend ausgeführt und stellen die Vorderseite einerseits und die Rückseite andererseits des Spiegel-Grundkörpers der optischen Komponente 19 dar.
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Die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 stellt die letzte Spiegelfläche im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 6 vor dem Objektfeld 4 dar.
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Die Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 stellt die zweite Spiegelfläche im Strahlengang der Projektionsoptik 7 nach dem Objektfeld 4 dar.
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Bei der Ausführung nach 2 wird die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 vom Beleuchtungslicht 3 mit Einfallswinkeln beaufschlagt, die kleiner sind als 45°. Bei der Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 handelt es sich also um eine Normal Incidence (NI)-Spiegelfläche für normale Inzidenz. Die Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 der optischen Komponente 19 wird vom Beleuchtungslicht 3 mit Einfallswinkeln beaufschlagt, die größer sind als 45°. Bei der Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 handelt es sich also um eine Grazing Incidence (GI)-Spiegelfläche für streifenden Einfall.
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Beim Spiegel M1 der Projektionsoptik 7 handelt es sich um einen NI-Spiegel. Neben dem Spiegel M2 der optischen Komponente 19 mit der Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 handelt es sich auch bei den Spiegeln M3, M4, M5 und M6 um GI-Spiegel. Bei den Spiegeln M7 und M8 der Projektionsoptik 7, deren Anordnung in der 2 äußerst schematisch dargestellt ist, handelt es sich jeweils um NI-Spiegel. Anders als in der schematischen Darstellung der 2 ist eine bildseitige numerische Apertur der Projektionsoptik 7, die über den letzten Spiegel M8 vorgegeben ist, groß und liegt beispielsweise zwischen 0,4 und 0,9. Diese bildseitige numerische Apertur kann mindestens 0,55 betragen, kann größer sein als 0,55 und kann beispielsweise im Bereich von 0,7 liegen.
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Der Strahlengang innerhalb der Projektionsoptik 6 einerseits und der Strahlengang innerhalb der Projektionsoptik 7 andererseits kreuzen sich in einem Kreuzungsbereich 20. In diesem Kreuzungsbereich kreuzt sich ein beleuchtungsoptischer Strahlengang zwischen dem Pupillenfacettenspiegel PF und dem EUV-Spiegel 15, also der optischen Komponente 19, mit einem abbildungsoptischen Teilstrahl zwischen dem Objektfeld 4 und dem ersten Spiegel M1 der Projektionsoptik 7.
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Die optische Komponente 19 kann insbesondere im Bereich der beiden Spiegelflächen 17, 18 aktiv gekühlt und/oder aktiv geheizt sein. Eine derartige Kühlung/Heizung kann durch ein Um- oder Durchströmen von Fluid vorgesehen sein. Bei dem Fluid kann es sich um Wasserstoff oder Wasser handeln. Eine aktive Heizung der optischen Komponente 19 kann mithilfe von IR- (Infrarot-) Strahlung erfolgen. Derartige Strahlung kann über mindestens eine Laserdiode erzeugt werden. Hierbei kann eine oberflächenimitierende Laserdiode beziehungsweise eine VCSEL-Laserdiode (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, Oberflächenemitter) zum Einsatz kommen. Alternativ oder zusätzlich kann zur zumindest bereichsweisen Heizung der optischen Komponente 19 eine elektrische Heizung zum Einsatz kommen.
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Die optische Komponente 19 ist insbesondere im Bereich mindestens einer der beiden Spiegelflächen 17, 18 mit mindestens einem Temperatursensor 21 ausgerüstet. Auch eine Mehrzahl derartiger Temperatursensoren 21 kann, verteilt im Grundkörper der optischen Komponente 19, insbesondere im Bereich der Spiegelflächen 17, 18 vorgesehen sein. Derartige Temperatursensoren können mit einer zentralen Steuer-/Regeleinrichtung 22 der Projektionsbelichtungsanlage 1 in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung stehen. Über diese Steuer-/Regeleinrichtung 22 ist eine Steuerung/Regelung einer Temperierung der Spiegelflächen 17, 18 gewährleistet.
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Bei dem Spiegel-Grundkörper der optischen Komponente 19 kann es sich um einen gemeinsamen Rohling für die beiden Spiegelflächen 17, 18 handeln. Alternativ ist es möglich, zunächst die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 auf einem Beleuchtungsoptik-Rohling und die Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 auf einem Projektionsoptik-Rohling zu fertigen und beide Rohlinge dann zusammenzufügen.
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Die Projektionsoptik 6 kann eine manipulierbare Vorhalteoptik 23 aufweisen, die in der 2 gestrichelt angedeutet ist. Mit einer derartigen Vorhalteoptik 23 kann eine optische Wirkung einer Verlagerung der Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17, die aufgrund einer Justageverlagerung der Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 erfolgt, auf den Beleuchtungsoptik-Strahlengang, also auf die Führung des Beleuchtungslichts 3 innerhalb der Beleuchtungsoptik 6, ausgeglichen werden.
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Hierzu kann im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 zwischen der Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 und dem Objektfeld 4 eine Strahllage-Sensorik 24 angeordnet sein, über die eine Strahllage des Beleuchtungslichts 3 im Beleuchtungsoptik-Strahlengang zwischen der Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 und dem Objektfeld 4 vermessen werden kann. Die Strahllage-Sensorik 24 steht, insbesondere über die zentrale Steuer-/Regeleinrichtung 22, mit mindestens einem Manipulator der Vorhalteoptik 23 in Signalverbindung. Änderungen einer Beleuchtungslicht-Strahllage, die über die Strahllage-Sensorik 24 aufgrund einer Justageverlagerung der Projektionsoptik-Spiegelfläche 18, die mit einer Lageänderung auch der Beleuchtung-Spiegelfläche 17 einhergeht, erfasst werden, können dann mithilfe eines entsprechenden RegelAlgorithmus in der Steuer-/Regeleinrichtung 22 in Steuerimpulse für den mindestens einen Manipulator der Vorhalteoptik 23 umgesetzt werden, über die eine Rückführung der Strahllage des Beleuchtungslichts 3 zu einem über die Strahllage-Sensorik 24 überwachbaren Sollwert erfolgt.
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Bei der Vorhalteoptik 23 kann es sich um mindestens einen manipulierbaren Spiegel und/oder um eine Mehrzahl manipulierbarer Spiegel, beispielsweise um ein Mikrospiegelarray handeln.
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3 zeigt eine weitere Ausführung einer Strahlführung des Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslichts 3 im Umfeld einer Reflexion am Retikel 10. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend in Bezugnahme auf 1 und 2 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Dargestellt ist in der 3 der Strahlengang des Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslichts 3 ab einem Teilstrahl vor der Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 der optischen Komponente 19 bis zur Reflexion des Abbildungslichts 3 wiederum an der optischen Komponente 19 über die gegenüberliegende Projektionsoptik-Spiegelfläche 18.
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Bei der Ausführung nach 3 ist auch die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 als GI-Spiegelfläche mit einem Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 größer als 45° ausgeführt. Ein Einfallswinkel des Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslichts auf dem Objektfeld 4 liegt bei etwa 5°. Die objektseitige numerische Apertur der Projektionsoptik 7 ist so auf diesen Einfallswinkel abgestimmt, dass die Lichtkegel des hin zum Objektfeld 4 geführten Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslichts 3 einerseits und des vom Objektfeld 4 reflektierten Abbildungslichts 3 andererseits einander nicht stören.
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Die Projektionsoptik 7 kann anamorphotisch ausgeführt sein, sodass eine objektseitige numerische Apertur des Lichtkegels in der Zeichenebene nach 3 kleiner ist als senkrecht hierzu. Die Beleuchtungsoptik 6 kann, was die Konditionierung des auf das Objektfeld 4 einfallenden Bündels des Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslichts 3 angeht, so gestaltet sein, dass dieses Bündel an die anamorphotische Projektionsoptik 7 angepasst ist.
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Bei der Strahlführung nach 3 ist die Objektebene 5 zur Bildebene um etwa 20° um eine Achse parallel zur x-Achse verkippt.
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Bei der Ausführung der optischen Komponente 19 nach 3 liegen die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 einerseits und die Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 andererseits einander nicht direkt gegenüber, sondern sind zueinander versetzt angeordnet. Gegenüberliegend zur Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 gibt es Flächenbereiche 25 des Spiegel-Grundkörpers der optischen Komponente 19, an denen keine Reflexion des Abbildungslichts 3 stattfindet. Gegenüberliegend zur Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 gibt es Flächenbereiche 26 des Grundkörpers der optischen Komponente 19, in denen keine Reflexion des Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslichts 3 stattfindet.
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Die Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 und die Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 der optischen Komponente 19 können unabhängig voneinander aktuierbar ausgeführt sein. Hierzu können im Spiegel-Grundkörper der optischen Komponente 19 Aktoren 27, 28 untergebracht sein. Ein Aktor 27 kann dabei zum Aktuieren der Beleuchtungsoptik-Spiegelfläche 17 und ein Aktor 28 kann dabei zum Aktuieren der Projektionsoptik-Spiegelfläche 18 ausgeführt sein. Diese Aktoren 27, 28 können insbesondere im Bereich der gegenüberliegend nicht reflektiv genutzten Flächenbereiche 25, 26 im Spiegel-Grundkörper der optischen Komponente 19 untergebracht sein.
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Bei den Aktoren 27, 28 kann es sich um induktive Aktoren und/oder Piezo-Aktoren handeln. Zudem kann die optische Komponente 19 mit mindestens einem Sensor 29, 30 zur Lagevermessung mindestens einer der Spiegelflächen 17, 18 ausgerüstet sein. Diese Sensoren 29, 30 sind in der 3 stark schematisch angedeutet. Die Sensoren 29, 30 stehen wiederum mit der zentralen Steuer-/Regeleinrichtung 22 in Signalverbindung. Bei den Sensoren 29 beziehungsweise 30 kann es sich um interferometrische Sensoren handeln. Über das Zusammenspiel der Aktoren 27, 28, der Sensoren 29, 30 und der Steuer-/Regeleinrichtung 22 lässt sich eine Lageregelung der Spiegelflächen 17, 18 gewährleisten.
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Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 10 bzw. das Retikel und das Substrat bzw. der Wafer 11 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 11 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 11 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1239330 A1 [0002]
- US 7064806 B2 [0002]
- EP 1291721 A1 [0002]
- WO 2016/058851 A1 [0002]
- US 2008/0291416 A1 [0002]
- EP 1225481 A [0020]
- DE 102009045096 A1 [0022]
- DE 102012202675 A1 [0023]
