Die Erfindung betrifft eine Mess-Beleuchtungsoptik zur Führung von Beleuchtungslicht in ein Objektfeld einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithografie. Ferner betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Mess-Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauelements mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem derartigen Herstellungsverfahren hergestelltes strukturiertes Bauelement.The invention relates to measurement and illumination optics for guiding illumination light into an object field of a projection exposure system for EUV lithography. The invention also relates to an illumination system with such a measurement illumination optics, a projection exposure system with such an illumination system, a method for producing a micro- or nanostructured component with such a projection exposure system and a structured component produced with such a production method.
Projektionsbelichtungsanlagen mit Produktions-Beleuchtungsoptiken sind bekannt aus der DE 10 2011 076 145 B4 , der DE 10 2012 208 016 A1 und der DE 10 2011 006 003 A1 .Projection exposure systems with production lighting optics are known from DE 10 2011 076 145 B4 , of the DE 10 2012 208 016 A1 and the DE 10 2011 006 003 A1 .
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Mess-Beleuchtungsoptik bereitzustellen, mit der eine Vollausleuchtung eines Beleuchtungsfeldes möglich ist, welches längs einer Felddimension eine größere Erstreckung hat als ein Feldfacettenbild in der Objektebene.It is an object of the invention to provide a measuring illumination optics with which a full illumination of an illumination field is possible which has a greater extent along a field dimension than a field facet image in the object plane.
Produktions-Beleuchtungsoptiken sind bei den bekannten Projektionsbelichtungsanlagen so ausgeführt, dass ein gesamtes Beleuchtungsfeld, welches mit einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage abbildbar ist, zumindest längs einer Felddimension größer ist als jeweils eines der Feldfacettenbilder und damit auch größer ist als die über die Produktions-Beleuchtungsoptik erzeugte Überlagerung aller Feldfacettenbilder in der Objektebene. Mit den Produktions-Beleuchtungsoptiken ist somit eine Vollausleuchtung des gesamten Beleuchtungsfeldes nicht möglich. Eine derartige Vollausleuchtung ist beispielsweise zur Komplettvermessung von Abbildungseigenschaften einer nachfolgenden Projektionsoptik über das gesamte Beleuchtungsfeld gefordert. Eine derartige Komplettvermessung kann zur anschließenden Fertigung von optischen Komponenten zur Korrektur von Abbildungsfehlern der Projektionsoptik, insbesondere zur Fertigung von Korrekturasphären genutzt werden.In the known projection exposure systems, production lighting optics are designed in such a way that an entire lighting field, which can be imaged with projection optics of the projection exposure system, is at least along one field dimension larger than one of the field facet images and is therefore also larger than the overlay generated by the production lighting optics of all field facet images in the object plane. With the production lighting optics, full illumination of the entire lighting field is therefore not possible. Such full illumination is required, for example, for the complete measurement of imaging properties of a subsequent projection optics over the entire illumination field. Such a complete measurement can be used for the subsequent production of optical components for the correction of imaging errors of the projection optics, in particular for the production of correction aspheres.
Die eingangs genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst gemäß einem ersten Aspekt durch eine Mess-Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie gemäß einem zweiten Aspekt durch eine Mess-Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 3 angegebenen Merkmalen.According to the invention, the object mentioned at the beginning is achieved according to a first aspect by measuring illumination optics with the features specified in claim 1 and according to a second aspect by measuring illumination optics with the features specified in claim 3.
Gemäß dem ersten Aspekt wurde erkannt, dass die Führung von Beleuchtungslicht über verschiedene Feldfacetten und ein und dieselbe Pupillenfacette zur Möglichkeit führt, das Beleuchtungsfeld auch in Regionen auszuleuchten, in denen keine Ausleuchtung durch die überlagernde Abbildung der Feldfacetten durch Führung über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle geschieht. Aufgrund der unvermeidbar variierenden räumlichen Variationen von Lagen der Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle ergibt sich eine Mischung bei der Positionierung der entstehenden zusätzlichen Feldfacettenbilder, die in der Nachbarschaft der überlagert abgebildeten Feldfacettenbilder liegen, was zu einer Komplettausleuchtung des Beleuchtungsfeldes führt.According to the first aspect, it was recognized that the guidance of illuminating light over different field facets and one and the same pupil facet leads to the possibility of illuminating the illumination field even in regions in which there is no illumination through the overlaying image of the field facets through guidance through the field facet imaging channels happens. Due to the unavoidably varying spatial variations of the positions of the field facet imaging channels, there is a mixture in the positioning of the additional field facet images that are in the vicinity of the superimposed field facet images, which leads to complete illumination of the illumination field.
Die Pupillenfacetten können die überlagernde Erzeugung der Feldfacettenbilder insgesamt bewerkstelligen oder können auch Teil einer Abbildungsoptik sein, die die Feldfacetten jeweils in die Objektebene abbildet.The pupil facets can accomplish the superimposing generation of the field facet images as a whole or can also be part of an imaging optics that images the field facets in each case in the object plane.
Mit der Mess-Beleuchtungsoptik kann in allen Beleuchtungsfeldpunkten eine innerhalb vorgegebener Toleranzen homogene Pupille bereitgestellt werden.With the measurement illumination optics, a pupil that is homogeneous within specified tolerances can be provided in all illumination field points.
Die Feldfacetten, die über ihre Verkippung über ein und dieselbe Pupillenfacette in das Beleuchtungsfeld abgebildet wären, können einander direkt benachbarte Feldfacetten des Feldfacettenspiegels sein.The field facets, which would be mapped into the illumination field by tilting them over one and the same pupil facet, can be field facets of the field facet mirror that are directly adjacent to one another.
Eine Ausführung nach Anspruch 2 ermöglicht eine besonders effektive Vollausleuchtung des Beleuchtungsfeldes.An embodiment according to claim 2 enables a particularly effective full illumination of the illumination field.
Gemäß dem zweiten Aspekt wurde erkannt, dass eine Verlagerung mindestens einiger Feldfacettenbilder relativ zum Beleuchtungsfeld zu einer effektiven Vollausleuchtung des Beleuchtungsfeldes genutzt werden kann. Die Vollausleuchtung des Beleuchtungsfeldes kann dabei sequenziell dadurch erfolgen, dass die Facettenbilder durch das Beleuchtungsfeld verlagert werden.According to the second aspect, it was recognized that a displacement of at least some field facet images relative to the illumination field can be used for effective full illumination of the illumination field. The full illumination of the illumination field can take place sequentially in that the facet images are displaced through the illumination field.
Ausführungen der Verlagerungsaktoren nach den Ansprüchen 4 bis 7 sind besonders für eine Relativverlagerung zumindest einiger Facettenbilder gemeinsam relativ zum Beleuchtungsfeld geeignet. Ein Verlagerungsaktor nach Anspruch 4 kann beispielsweise eine Verlagerung genau eines Riegels, also einer Feldfacettengruppe, des Feldfacettenspiegels bewirken.Embodiments of the displacement actuators according to claims 4 to 7 are particularly suitable for a relative displacement of at least some facet images together relative to the illumination field. A displacement actuator according to claim 4 can, for example, cause a displacement of precisely one bolt, that is to say a field facet group, of the field facet mirror.
Eine Mess-Beleuchtungsoptik, die gleichzeitig als Produktions-Beleuchtungsoptik zum Einsatz kommt, führt zu einer besonders flexiblen Projektionsbelichtungsanlage. Die Vorteile einer Mess-Beleuchtungsoptik nach Anspruch 8 sowie eines Beleuchtungssystems nach den Ansprüchen 9 und 10 entsprechen ansonsten denen, die vorstehend bereits erläutert wurden.Measurement lighting optics, which are also used as production lighting optics, lead to a particularly flexible projection exposure system. The advantages of a measurement illumination optics according to claim 8 and of an illumination system according to claims 9 and 10 otherwise correspond to those that have already been explained above.
Ein Verlagerungsaktor nach Anspruch 11 stellt eine weitere vorteilhafte Variante zur Verlagerung von Facettenbildern relativ zum Beleuchtungsfeld dar.A displacement actuator according to claim 11 represents a further advantageous variant for the displacement of facet images relative to the illumination field.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 11 oder 12, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 13 und eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils bzw. Bauelements nach Anspruch 14 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.The advantages of an optical system according to claim 11 or 12, a projection exposure system according to claim 12, a manufacturing method according to claim 13 and a micro- or nanostructured component or component according to claim 14 correspond to those which have already been explained above with reference to the illumination optics according to the invention. The component can be a semiconductor chip, in particular a memory chip.
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.The projection exposure system can have an object holder with an object displacement drive for displacing the object to be imaged along a direction of object displacement. The projection exposure system can have a wafer holder with a wafer displacement drive for displacing a wafer onto which a structure of the object to be imaged is to be imaged along a direction of image displacement. The direction of object displacement can run parallel to the direction of image displacement.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 schematisch und in Bezug auf eine Mess-Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine diese Mess-Beleuchtungsoptik einsetzende 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 stark schematisch eine Strahlführung von Beleuchtungslicht, welches von drei aneinander angrenzenden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels nach 3 über ein und dieselbe Pupillenfacette in ein Beleuchtungsfeld in einer Objektebene der Mess-Beleuchtungsoptik in Feldfacettenbilder überführt wird;
- 6 ein Positions- und Größenverhältnis eines Objektfeldes der Mess-Beleuchtungsoptik einerseits, in welches eine überlagernde Abbildung von Feldfacettenbildern der Feldfacetten stattfindet, und eines Beleuchtungsfeldes andererseits, welches über eine Feldberandung einer Feldblende der Mess-Beleuchtungsoptik vorgegeben wird, wobei dieses Positionsverhältnis in einem Normalbetrieb einer Messung im Bereich einer Beleuchtungsfeld-Mitte dargestellt ist;
- 7 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung, wobei das Positionsverhältnis bei einer Messung durch die Mess-Beleuchtungsoptik am Rand des Beleuchtungsfeldes dargestellt ist;
- 8 in einer zur 5 ähnlichen Darstellung, wobei allerdings nur zwei Facetten und deren Feldfacettenbilder dargestellt sind, eine Strahlführung des Beleuchtungslichtes bei einer alternativen Ausführung der Mess-Beleuchtungsoptik, wiederum über ein und dieselbe Pupillenfacette des Pupillenfacettenspiegels; und
- 9 eine weitere Ausführung einer Mess-Beleuchtungsoptik mit zwei Facettenspiegeln und einer nachgeordneten Übertragungsoptik mit drei Spiegeln.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. In this show: - 1 schematically and with reference to a measuring illumination optics in meridional section, a projection exposure system using this measuring illumination optics for microlithography;
- 2 a view of a facet arrangement of a field facet mirror of the illumination optics of the projection exposure system 1 in the "rectangular field"version;
- 3 in one too 2 a similar illustration shows a facet arrangement of a further embodiment of a field facet mirror in the “arc field” embodiment;
- 4th an embodiment of a facet arrangement of a pupil facet mirror;
- 5 highly schematically a beam guidance of illuminating light, which is followed by three adjacent field facets of the field facet mirror 3 is converted into field facet images via one and the same pupil facet into an illumination field in an object plane of the measurement illumination optics;
- 6 a position and size relationship of an object field of the measurement illumination optics on the one hand, in which an overlaying image of field facet images of the field facets takes place, and on the other hand an illumination field, which is specified via a field boundary of a field stop of the measurement illumination optics, this position relationship in normal operation of a measurement is shown in the area of an illumination field center;
- 7th in one too 6 similar representation, the positional relationship being shown during a measurement by the measurement illumination optics at the edge of the illumination field;
- 8th in one to 5 Similar illustration, although only two facets and their field facet images are shown, a beam guidance of the illuminating light in an alternative embodiment of the measuring illuminating optics, again via one and the same pupil facet of the pupil facet mirror; and
- 9 Another embodiment of a measurement lighting optics with two facet mirrors and a downstream transmission optics with three mirrors.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie dient zur Herstellung eines mikro-beziehungsweise nanostrukturierten elektronischen HalbleiterBauelements. 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 Beleuchtungslicht-Bündels bzw. 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 (vgl. auch 2 und 3), die auf einem ersten Spiegelträger 6a angeordnet sind.A projection exposure machine 1 for microlithography is used to manufacture a micro- or nano-structured electronic semiconductor component. A source of light 2 emits EUV radiation used for lighting in the wavelength range, for example, between 5 nm and 30 nm. At the light source 2 it can be a GDPP source (plasma generation by gas discharge, gas discharge produced plasma) or an LPP source (plasma generation by laser, laser produced plasma). A radiation source based on a synchrotron or a free electron laser (FEL) is also used for the light source 2 applicable. The person skilled in the art can find information on such a light source in, for example US 6 859 515 B2 . For lighting and imaging within the projection exposure system 1 becomes EUV illuminating light or illuminating radiation in the form of an illuminating light bundle or imaging light bundle 3 used. The picture light bundle 3 passes through after the light source 2 first a collector 4th , which is, for example, a nested collector with a multi-shell structure known from the prior art or, alternatively, one, then behind the light source 2 arranged ellipsoidally shaped collector can act. A corresponding collector is from the EP 1 225 481 A known. After the collector 4th the EUV illuminating light passes through 3 first an intermediate focus plane 5 what causes the separation of the imaging light beam 3 can be used by unwanted radiation or particles. After passing through the intermediate focus plane 5 hits the picture light bundle 3 first on a field facet mirror 6 . The field facet mirror 6 represents a first facet mirror of the projection exposure system 1 The field facet mirror 6 has a plurality of field facets (cf. also 2 and 3 ) on a first mirror support 6a are arranged.
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.To facilitate the description of positional relationships, a Cartesian global xyz coordinate system is shown in the drawing. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the plane of the drawing and out of it. The y-axis runs in the 1 to the right. The z-axis runs in the 1 up.
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.To facilitate the description of positional relationships in individual optical components of the projection exposure system 1 a Cartesian local xyz or xy coordinate system is also used in each of the following figures. Unless otherwise described, the respective local xy coordinates span a respective main arrangement plane of the optical component, for example a reflection plane. The x-axes of the global xyz coordinate system and the local xyz or xy coordinate systems run parallel to one another. The respective y-axes of the local xyz or xy coordinate systems have an angle to the y-axis of the global xyz coordinate system, which corresponds to a tilt angle of the respective optical component about the x-axis.
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 ist größer als 2. Das x/y-Aspektverhältnis kann beispielsweise 12/5, kann 25/4, kann 104/8, kann 20/1 oder kann 30/1 betragen. 2 shows an example of a facet arrangement of field facets 7th of the field facet mirror 6 in the "rectangular field" version. The field facets 7th are rectangular and each have the same x / y aspect ratio. The x / y aspect ratio is greater than 2. The x / y aspect ratio can, for example, be 12/5, can be 25/4, can be 104/8, can be 20/1 or can be 30/1.
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.The field facets 7th give a reflective surface of the field facet mirror 6 and are in four columns of six to eight field facet groups each 8a , 8b grouped. The field facet groups 8a each have seven field facets 7th . The two additional marginal field facet groups 8b of the two middle field facet columns each have four field facets 7th . The facet arrangement of the field facet mirror has between the two middle facet columns and between the third and fourth facet rows 6 Gaps 9 in which the field facet mirror 6 by holding spokes of the collector 4th is shadowed. As much as an LPP source as the light source 2 is used, a corresponding shadowing can also result from a tin droplet generator that is adjacent to the collector 4th is arranged and not shown in the drawing.
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.The field facets 7th can be switched between several different tilt positions, for example between three tilt positions. Depending on the design of the field facet mirror 6 can all or some of the field facets 7th can also be switched between two or between more than three different tilt positions. For this purpose, each of the field facets is each with an actuator 7a connected what is in the 2 is shown extremely schematically. The actuators 7a of all tiltable field facets 7th can via a central control device 7b that are in the 2 is also shown schematically, are controlled.
Die Aktoren 7a können so gestaltet sein, dass sie die Feldfacetten 7, 7', 7" (vgl. 5) um diskrete Kippbeiträge verkippen. Dies kann beispielsweise durch Verkippung zwischen zwei Endanschlägen gewährleistet sein. Auch eine kontinuierliche Verkippung bzw. eine Verkippung zwischen einer größeren Anzahl von diskreten Kipppositionen ist möglich.The actuators 7a can be designed so that they have the field facets 7th , 7 ' , 7 " (see. 5 ) to tilt discrete tipping contributions. This can be ensured, for example, by tilting between two end stops. Continuous tilting or tilting between a larger number of discrete tilting positions is also possible.
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 oder als Feldfacetten-Abbildungs-Kanal bezeichnet ist.After reflection on the field facet mirror 6 this is reflected in the partial bundles of imaging light that form the individual field facets 7th are assigned, split imaging light bundles 3 on a pupil facet mirror 10 . The respective imaging light partial bundle of the entire imaging light bundle 3 is guided along an imaging light channel, which is also referred to as an illumination channel or as a field facet imaging channel.
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. 3 shows another version of the "arc field" of a field facet mirror 6 . Components corresponding to those described above with reference to the field facet mirror 6 after 2 have been explained have the same reference numerals and are only explained insofar as they differ from the components of the field facet mirror 6 after 2 distinguish.
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 einbeschrieben.The field facet mirror 6 after 3 has a field facet arrangement with curved field facets 7th . These field facets 7th are in a total of five columns, each with a plurality of field facet groups 8th arranged. The field facet arrangement is in a circular delimitation of the mirror carrier 6a of the field facet mirror 6 inscribed.
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.The field facets 7th according to the execution 3 all have the same area and the same ratio of width in x-direction and height in y-direction, which is the x / y aspect ratio of the field facets 7th according to the execution 2 corresponds.
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 angeordnet. 4th shows, highly schematically, an exemplary arrangement of facets of pupil facets 11 of the pupil facet mirror 10 . The pupil facet mirror 10 represents a second facet mirror of the projection exposure system 1 The pupil facets 11 are on one in the 4th carrier plate indicated only in a circumferential section 10a of the pupil facet mirror 10 arranged. The pupil facets 11 are on the pupil facet Mirror support 10a arranged around a facet arrangement center.
Jedem Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3, das von einer der Feldfacetten 7 reflektiert wird, ist eine Pupillenfacette 11 zugeordnet, 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.Each imaging light partial bundle of the EUV illuminating light 3 that of one of the field facets 7th is reflected is a pupillary facet 11 assigned, so that in each case an acted upon pair of facets with exactly one of the field facets 7th and exactly one of the pupil facets 11 the imaging light channel for the associated imaging light partial bundle of the EUV illuminating light 3 pretends.
Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1. Durch verschiedene mögliche Feldfacetten-Kippstellungen kann jede der Feldfacetten 7 verschiedene Abbildungslichtkanäle vorgeben. Über die so vorgegebenen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle werden die Beleuchtungslicht-Teilbündel einander überlagernd in ein Objektfeld der Projektionsbelichtungsanlage 1 geführt.The channel-wise assignment of the pupil facets 11 to the field facets 7th takes place as a function of a desired illumination by the projection exposure system 1 . Through various possible field facet tilt positions, each of the field facets 7th specify different imaging light channels. Via the field facet imaging channels specified in this way, the illuminating light partial bundles are superimposed on one another in an object field of the projection exposure system 1 guided.
Über den Pupillenfacettenspiegel 10 (1) und eine nachfolgende, einen Kondensorspiegel 13 aufweisende Übertragungsoptik 16 werden die Feldfacetten 7 in eine Objektebene 17 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet.Via the pupil facet mirror 10 ( 1 ) and a subsequent one, a condenser mirror 13 having transmission optics 16 become the field facets 7th in an object level 17th the projection exposure system 1 pictured.
5 zeigt schematisch die Verhältnisse bei der Abbildung einer der Feldfacetten 7 am Beispiel der Ausführung „Bogenfeld“ in ein Feldfacettenbild 12. Ein Strahlengang des zugehörigen Feldfacetten-Abbildungs-Kanals 12a ist in der 5 entfaltet dargestellt und die zugehörige Pupillenfacette 11 dieses Feldfacetten-Abbildungs-Kanals 12a ist als einzige Komponente der Übertragungsoptik 16 veranschaulicht. Zudem sind in der 5 die Feldfacetten 7 einerseits und die Objektebene 17 andererseits jeweils in der Zeichenebene dargestellt, liegen in der 5 also in einer Ebene, was in der Realität regelmäßig nicht der Fall ist. 5 shows schematically the relationships in the mapping of one of the field facets 7th using the example of the "arc field" design in a field facet image 12 . A beam path of the associated field facet imaging channel 12a is in the 5 shown unfolded and the associated pupil facet 11 this field facet mapping channel 12a is the only component of the transmission optics 16 illustrated. In addition, the 5 the field facets 7th on the one hand and the object level 17th on the other hand, each shown in the plane of the drawing are in the 5 in other words, on a level, which in reality is not regularly
Auch eine Variante der Übertragungsoptik, bei der ausschließlich die jeweilige Pupillenfacette 11 für die Abbildung der zugeordneten Feldfacette 7 in das Feldfacettenbild 12 sorgt, ist möglich. 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 mehrere Spiegel aufweisen. In der Objektebene 17 ist ein Objekt in Form einer Lithografiemaske bzw. eines Retikels 18 angeordnet, von dem mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 ein Ausleuchtungsbereich ausgeleuchtet wird, in dem das Objektfeld 19 einer nachgelagerten Projektionsoptik 20 der Projektionsbelichtungsanlage 1 liegt. Der Ausleuchtungsbereich wird auch als Beleuchtungsfeld bezeichnet (vgl. 5). Das Objektfeld 19 ist je nach der konkreten Ausführung einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 1 rechteckig oder bogenförmig. Die Feldfacettenbilder 12 der Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a werden im Objektfeld 19 überlagert. Dieser Überlagerungsbereich hat bei perfekter Überlagerung aller Feldfacettenbilder 12 die gleiche äußere Randkontur wie genau eines der Feldfacettenbilder 12. Aufgrund der verschiedenen räumlichen Strahlführungen der verschiedenen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a ergibt sich, dass die Überlagerung der einzelnen Feldfacettenbilder 12 in der Objektebene 17 regelmäßig nicht perfekt ist.Also a variant of the transmission optics in which only the respective pupil facet 11 for mapping the assigned field facet 7th into the field facet image 12 cares is possible. On the transmission optics 16 can be dispensed with provided the pupil facet mirror 10 directly in an entrance pupil of the projection optics 20th is arranged. The transmission optics 16 can also have several mirrors. In the object level 17th is an object in the form of a lithography mask or a reticle 18th arranged, of which with the EUV illumination light 3 an illumination area is illuminated in which the object field 19th a downstream projection optics 20th the projection exposure system 1 lies. The illumination area is also referred to as the illumination field (cf. 5 ). The object field 19th is depending on the specific design of an illumination optics of the projection exposure system 1 rectangular or arched. The field facet images 12 of the field facet mapping channels 12a are in the object field 19th superimposed. This overlay area has with a perfect overlay of all field facet images 12 the same outer edge contour as exactly one of the field facet images 12 . Due to the different spatial beam guidance of the different field facet imaging channels 12a it results that the superimposition of the individual field facet images 12 in the object level 17th regularly is not perfect.
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.The EUV illumination light 3 is from the reticle 18th reflected. The reticle 18th is held by an object holder 21st supported, the along the displacement direction y with the help of a schematically indicated object displacement drive 22nd is driven displaceable.
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.The projection optics 20th forms the object field 19th in the object level 17th in an image field 23 in one image plane 24 from. In this picture plane 24 is a wafer 25th arranged, which carries a photosensitive layer, which during the projection exposure with the projection exposure system 1 is exposed. The wafer 25th , i.e. the substrate on which the image is being imaged is held by a wafer or substrate holder 26th supported, the along the displacement direction y with the help of a wafer displacement drive also indicated schematically 27 synchronous to the relocation of the object holder 21st is relocatable. During the projection exposure, both the reticle 18th as well as the wafer 25th scanned synchronized in the y-direction. The projection exposure system 1 is designed as a scanner. The scanning direction y is the direction of the object displacement.
Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10 und der Kondensorspiegel 13 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.The field facet mirror 6 , the pupil facet mirror 10 and the condenser mirror 13 the transmission optics 16 are components of a lighting optics 28 the projection exposure system 1 . Together with the projection optics 20th forms the lighting optics 28 a lighting system of the projection exposure system 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 .A respective group of pupillary facets 11 , the field facets assigned via corresponding illumination channels 7th with the illuminating light 3 are applied, defines a respective lighting setting, that is, a lighting angle distribution when illuminating the object field 19th going through the projection exposure system 1 can be specified. By changing the tilt positions of the field facets 7th can be switched between different such lighting settings. Examples of such lighting settings are described in WO 2014/075902 A1 and in the WO 2011/154244 A1 .
5 zeigt in der Objektebene 17 zusätzlich zum Feldfacettenbild 12 eine Feldblende 29, die auch als Scanschlitz bezeichnet wird. Eine innere Berandung 30 der Feldblende 29 gibt eine Feldberandung des Beleuchtungsfeldes 31 vor. Das Objektfeld 19 kann mit dem Beleuchtungsfeld 31 übereinstimmen oder kann ein Teil von diesem sein. 5 shows in the object level 17th in addition to the field facet image 12 a field stop 29 also known as the scan slot. An inner border 30th the field stop 29 gives a field boundary of the illumination field 31 in front. The object field 19th can with the lighting field 31 match or may be part of this.
Die Feldblende 29 ist nahe der Objektebene 17 oder in einer hierzu konjugierten Ebene angeordnet. Eine Anordnung der Feldblende 29 nahe der Objektebene 17 ist in der 1 angedeutet.The field stop 29 is near the object plane 17th or arranged in a conjugate plane. An arrangement of the field stop 29 near the object plane 17th is in the 1 indicated.
Das Beleuchtungsfeld 31 hat längs einer Felddimension, die mit der Objektverlagerungsrichtung y zusammenfällt, eine größere Erstreckung als das Feldfacettenbild 12 und auch eine größere Erstreckung als der Überlagerungsbereich der verschiedenen Feldfacettenbilder 12 bei der überlagernden Abbildung.The field of illumination 31 has a greater extent than the field facet image along a field dimension which coincides with the object displacement direction y 12 and also a greater extent than the overlap area of the various field facet images 12 in the overlaying image.
Dieser Objektfelddimension y ist auch in der Anordnungsebene des Feldfacettenspiegels eine entsprechende Felddimension y zugeordnet. Die 5 zeigt in dieser Anordnungsebene des Spiegelträgers 6a zwei längs dieser Felddimension y der Feldfacette 7, die über den Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12a abgebildet ist, nächst benachbarte Feldfacetten 7', dargestellt unterhalb der Feldfacette 7, und 7", dargestellt oberhalb der Feldfacette 7.This object field dimension y is also assigned a corresponding field dimension y in the plane of arrangement of the field facet mirror. The 5 shows the mirror support in this plane of arrangement 6a two along this field dimension y of the field facet 7th that are via the field facet mapping channel 12a is shown, the next adjacent field facets 7 ' , shown below the field facet 7th , and 7 " , shown above the field facet 7th .
Die Feldfacetten 7', 7" sind in der 5 über jeweils eine Facetten-Längsseite 7L einander benachbart.The field facets 7 ' , 7 " are in the 5 each with a long facet side 7 L adjacent to each other.
Die Aktoren 7a dieser weiteren Feldfacetten 7', 7" ermöglichen eine Verkippung dieser Feldfacetten 7', 7" um eine zur x-Achse parallele Achse derart weit, dass auf diese Feldfacetten 7', 7" auftreffendes Beleuchtungslicht 3 ebenfalls hin zur Pupillenfacette 11 gelenkt werden kann, die in der 5 dargestellt ist. Die dann über die Pupillenfacette 11 erzeugten Feldfacettenbilder 12', 12" sind in der 5 oberhalb und unterhalb des Feldfacettenbildes 12 ebenfalls dargestellt. Diese Feldfacettenbilder 12', 12" sind nicht über Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle nach Art des Kanals 12a in der 5 geführt, werden also nicht einander überlagernd in das Objektfeld 19 der Projektionsbelichtungsanlage 1 geführt.The actuators 7a these further field facets 7 ' , 7 " enable these field facets to be tilted 7 ' , 7 " about an axis parallel to the x-axis so far that on these field facets 7 ' , 7 " incident illuminating light 3 also towards the pupil facet 11 can be directed to the 5 is shown. The then over the pupil facet 11 generated field facet images 12 ' , 12 " are in the 5 above and below the field facet image 12 also shown. These field facet images 12 ' , 12 " are not via field facet mapping channels by channel type 12a in the 5 guided, so are not superimposed on each other in the object field 19th the projection exposure system 1 guided.
Die Feldfacettenbilder 12', 12" überlappen in Überlappungsregionen 32', 32", die in der 5 schraffiert dargestellt sind, mit dem Beleuchtungsfeld 31. Die Kippaktoren 7a der Feldfacetten 7', 7" gewährleisten also eine Führung des Beleuchtungslichts 3 über diese Feldfacetten 7', 7" und ein und dieselbe Pupillenfacette 11 in das Beleuchtungsfeld 31, nämlich in die Überlappungsregionen 32', 32" des Beleuchtungsfeldes 31.The field facet images 12 ' , 12 " overlap in overlapping regions 32 ' , 32 " that are in the 5 are shown hatched with the illumination field 31 . The tilt actuators 7a of the field facets 7 ' , 7 " thus ensure guidance of the illuminating light 3 about these field facets 7 ' , 7 " and one and the same pupillary facet 11 in the lighting field 31 , namely in the overlapping regions 32 ' , 32 " of the illumination field 31 .
Dargestellt ist die Beleuchtung von zusätzlichen Überlappungsregionen 32' 32" in der 5 am Beispiel genau einer Feldfacetten-Dreiergruppe mit Feldfacetten 7', 7". Tatsächlich hat der Feldfacettenspiegel, wie die Ausführungsbeispiele nach den 2 und 3 zeigen, eine sehr viel größere Anzahl von Feldfacetten 7, die in der Praxis sogar noch deutlich größer ist als in den dargestellten Ausführungen. Zudem führen die räumlichen Anordnungsverhältnisse der einander jeweils über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a zugeordneten Feldfacetten 7 und Pupillenfacette 11 dazu, dass für jede der Pupillenfacetten 11 die Feldfacettenbilder 12, 12', 12", was deren Größe, Orientierung und Kantenschärfe angeht, voneinander unterschiedlich sind. Dies führt dazu, dass die Bereiche innerhalb des Beleuchtungsfeldes 31, die einerseits vom Feldfacettenbild 12 des jeweiligen Feldfacetten-Abbildungs-Kanals 12a sowie von den Überlappungsregionen 32', 32" abgedeckt werden, sich voneinander unterscheiden. Durch Mischung dieser verschiedenen Abdeckungen ergibt sich in der Summe aller möglichen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a eine Komplettausleuchtung des Beleuchtungsfeldes 31, sodass also auch die in der 5 zwischen dem Feldfacettenbild 12 und den Überlappungsregionen 32', 32" vorliegenden Lücken mit dem Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 ausgeleuchtet werden.The illumination of additional overlapping regions is shown 32 ' 32 " in the 5 using the example of exactly one field facet group of three with field facets 7 ' , 7 " . In fact, like the exemplary embodiments according to FIGS 2 and 3 show a much larger number of field facets 7th , which in practice is even significantly larger than in the versions shown. In addition, the spatial arrangement relationships lead to each other via the field facet imaging channels 12a assigned field facets 7th and pupil facet 11 to do that for each of the pupillary facets 11 the field facet images 12 , 12 ' , 12 " are different from each other in terms of their size, orientation and edge definition. This leads to the areas within the illumination field 31 the one hand from the field facet image 12 of the respective field facet mapping channel 12a as well as from the overlapping regions 32 ' , 32 " are covered, differ from each other. Mixing these different covers results in the sum of all possible field facet mapping channels 12a a complete illumination of the lighting field 31 so that those in the 5 between the field facet image 12 and the overlapping regions 32 ' , 32 " existing gaps with the illumination or imaging light 3 be illuminated.
In der Betriebsweise „Mess-Beleuchtungsoptik“ kann durch entsprechende Umstellung der Aktoren 7a also ein Zustand erreicht werden, bei dem das komplette Beleuchtungsfeld 31 ausgeleuchtet wird, obwohl jedes der über den jeweiligen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12a zugeordnete Feldfacettenbild 12 in der Felddimension y eine kleinere Erstreckung hat als das Beleuchtungsfeld 31.In the "measuring and lighting optics" operating mode, the actuators 7a thus a state can be reached in which the complete illumination field 31 is illuminated, although each of the via the respective field facet imaging channel 12a associated field facet image 12 has a smaller extension in the field dimension y than the illumination field 31 .
Diese erreichbare Komplettausleuchtung des Beleuchtungsfeldes 31 kann zur Komplettvermessung der Projektionsoptik 20 zur nachfolgenden Fertigung von Abbildungsfehler-Korrekturkomponenten, beispielsweise von Korrekturasphären genutzt werden.This achievable complete illumination of the lighting field 31 can for the complete measurement of the projection optics 20th can be used for the subsequent production of aberration correction components, for example correction aspheres.
Anhand der 6 und 7 wird nachfolgend in Zusammenhang mit der 1 eine weitere Ausführung einer Mess-Beleuchtungsoptik erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehen unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 6 and 7th will be used in connection with the 1 another embodiment of a measurement lighting optics explained. Components and functions corresponding to those mentioned above with reference to the 1 to 5 have already been explained, have the same reference numerals and are not discussed again in detail.
6 zeigt ähnlich wie die 5 sowohl das Feldfacettenbild 12, welches über einen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12a in die Objektebene 17 abgebildet wird, als auch das von der Feldblende 29 vorgegebene Beleuchtungsfeld 31. Wiederum hat das Beleuchtungsfeld 31 längs der Felddimension y, die auch als Vollbeleuchtungs-Felddimension bezeichnet ist, eine größere Erstreckung als das jeweilige Feldfacettenbild 12. 6 zeigt dabei eine Momentansituation beim Betrieb der Mess-Beleuchtungsoptik, bei dem die Mess-Beleuchtungsoptik so ausgerichtet ist, dass das Feldfacettenbild 12 und insbesondere auch die Überlagerung der über die verschiedenen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a erzeugten Feldfacettenbilder 12 in der Objektebene 17, längs der Vollbeleuchtungs-Felddimension y mittig im Beleuchtungsfeld 31 angeordnet ist. 6 shows similar to that 5 both the field facet image 12 , which via a field facet mapping channel 12a in the object level 17th as well as that of the field stop 29 predetermined illumination field 31 . Again, the lighting field has 31 along the field dimension y, the is also referred to as the full illumination field dimension, a greater extent than the respective field facet image 12 . 6 shows a momentary situation during the operation of the measurement illumination optics, in which the measurement illumination optics is aligned such that the field facet image 12 and in particular also the superposition of the various field facet mapping channels 12a generated field facet images 12 in the object level 17th , along the full illumination field dimension y in the center of the illumination field 31 is arranged.
7 zeigt eine weitere Momentansituation beim Betrieb der Mess-Beleuchtungsoptik, bei der mit Hilfe mindestens eines Verlagerungsaktors eine Relativverlagerung (vgl. Doppelpfeil 33) zwischen dem Feldfacettenbild 12 und dem Beleuchtungsfeld 31 erreicht ist, bei der das Feldfacettenbild 12 relativ zum Beleuchtungsfeld 31 in der 7 in negativer y-Richtung verlagert ist. Hierdurch wird eine Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes in einer vom mittig angeordneten Feldfacettenbild 12 nicht abgedeckten unteren Vollbeleuchtungsregion 34 erreicht, die in der 6 schraffiert dargestellt ist. Durch entsprechende Verlagerung des Feldfacettenbildes 12 in positive y-Richtung kann auch eine Beleuchtung der Vollbeleuchtungsregion 35 erreicht werden, die in der 6 oberhalb des Feldfacettenbildes 12 und innerhalb des Beleuchtungsfeldes 31 ebenfalls schraffiert dargestellt ist. Die Relativverlagerung 33 kann mit Hilfe mindestens eines Verlagerungsaktors erzeugt werden, für den in der 1 mehrere Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind, die einzeln oder in beliebiger Kombination eingesetzt werden können. 7th shows a further momentary situation during the operation of the measuring and illumination optics, in which a relative displacement is achieved with the aid of at least one displacement actuator (see double arrow 33 ) between the field facet image 12 and the illumination field 31 is reached at which the field facet image 12 relative to the illumination field 31 in the 7th is shifted in the negative y-direction. This results in an illumination of the illumination field in a field facet image arranged in the middle 12 uncovered lower full illumination region 34 achieved that in the 6 is shown hatched. By shifting the field facet image accordingly 12 Illumination of the fully illuminated region can also be used in the positive y direction 35 can be achieved in the 6 above the field facet image 12 and within the illumination field 31 is also shown hatched. The relative displacement 33 can be generated with the help of at least one displacement actuator for which the 1 several embodiments are shown schematically, which can be used individually or in any combination.
Ein erster dieser Verlagerungsaktoren ist in der 1 bei 35 gezeigt und führt zu einer Relativverlagerung des Feldfacettenspiegels 6 insgesamt oder einer der Feldfacettengruppen 8 des Feldfacettenspiegels 6, wie in der 1 durch einen Doppelpfeil 36 angedeutet.A first of these displacement drivers is in the 1 at 35 shown and leads to a relative displacement of the field facet mirror 6 all or one of the field facet groups 8th of the field facet mirror 6 , like in the 1 by a double arrow 36 indicated.
Ein weiterer dieser Verlagerungsaktoren ist in der 1 bei 37 dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen Kippaktor zur Verkippung des Pupillenfacettenspiegels 10 insgesamt um eine zur x-Achse parallele Achse, wie in der 1 durch einen Doppelpfeil 38 angedeutet.Another of these displacement drivers is in the 1 at 37 shown. This is a tilt actuator for tilting the pupil facet mirror 10 overall about an axis parallel to the x-axis, as in FIG 1 by a double arrow 38 indicated.
Ein weiterer dieser Verlagerungsaktoren ist in der 1 bei 39 als Kippaktor für den Kondensorspiegel 13 der Übertragungsoptik 16 angedeutet. Dieser Kippaktor bewirkt eine Verkippung des Kondensorspiegels 13 um eine zur x-Achse parallele Achse, wie in der 1 durch einen Doppelpfeil 40 angedeutet. Ein weiterer Verlagerungsaktor ist in der 1 schematisch bei 41 angedeutet und bewirkt eine Translationsverlagerung der Beleuchtungsoptik 28 relativ zur Feldblende 29 bzw. zur Projektionsoptik 20, wie in der 1 durch einen Doppelpfeil 42 angedeutet.Another of these displacement drivers is in the 1 at 39 as a tilt actuator for the condenser mirror 13 the transmission optics 16 indicated. This tilt actuator causes the condenser mirror to tilt 13 about an axis parallel to the x-axis, as in FIG 1 by a double arrow 40 indicated. Another shift factor is in the 1 indicated schematically at 41 and causes a translational displacement of the illumination optics 28 relative to the field stop 29 or to the projection optics 20th , like in the 1 by a double arrow 42 indicated.
Auch mit Hilfe der Ausführung, die vorstehend im Zusammenhang insbesondere mit den 6 und 7 erläutert wurde, ist eine Komplett- bzw. Vollausleuchtung des gesamten Beleuchtungsfeldes 31 gewährleistet.Also with the help of the above in connection in particular with the 6 and 7th has been explained, is a complete or full illumination of the entire lighting field 31 guaranteed.
Um das gesamte Beleuchtungsfeld 31 mit Hilfe der Relativverlagerung 33 auszuleuchten, genügt eine absolute Verlagerung längs der Felddimension y, die im Bereich von 20% bis 50% einer entsprechenden y-Ausdehnung des jeweiligen Feldfacettenbildes 12 entspricht.Around the entire lighting field 31 with the help of the relative displacement 33 to illuminate, an absolute shift along the field dimension y is sufficient, which is in the range of 20% to 50% of a corresponding y-extension of the respective field facet image 12 corresponds.
Die Verlagerungsaktoren 35, 37, 39 bzw. 41 müssen nicht kontinuierlich verlagerbar sein. Ausreichend ist eine diskrete Aktuierung, beispielsweise zwischen zwei Endanschlägen.The displacement actuators 35 , 37 , 39 or. 41 do not have to be continuously relocatable. Discrete actuation, for example between two end stops, is sufficient.
Endanschläge der Aktoren 7a, 35, 37, 39 bzw. 41 können einstellbar ausgeführt sein.End stops of the actuators 7a , 35 , 37 , 39 or. 41 can be made adjustable.
Anhand der 8 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Mess-Beleuchtungsoptik beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vor Stellung der Bezugnahme auf die 1 bis 7 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 8th a further embodiment of a measuring illumination optics is described below. Components and functions prior to making reference to the 1 to 7th have already been explained, have the same reference numerals and are not discussed again in detail.
Die Mess-Beleuchtungsoptik nach 8 kann als Kombination der Mess-Beleuchtungsoptiken verstanden werden, die vorstehend unter Bezugnahme insbesondere auf die 5 bis 7 bereits erläutert wurden. Zum einen hat die Mess-Beleuchtungsoptik nach 8 wiederum Feldfacetten-Kippaktoren 7a, die es ermöglichen, Beleuchtungslicht 3 über mehrere benachbarte Feldfacetten 7', 7" und ein und dieselbe Pupillenfacette 11 in die Objektebene 17 zu führen. Gleichzeitig weist die Mess-Beleuchtungsoptik nach 8 mindestens einen Verlagerungsaktor nach Art der Verlagerungsaktoren 35, 37, 39, 41 auf, die vorstehend in Zusammenhang mit der 1 beschrieben wurden, sodass wiederum eine Relativverlagerung 33 zwischen den Feldfacettenbildern 12, 12' und dem Beleuchtungsfeld 31 gewährleistet ist. Eine Vollausleuchtung des Beleuchtungsfeldes 31 wird also durch Kombination der Maßnahmen erreicht, die vorstehend in Zusammenhang insbesondere mit den 5 bis 7 erläutert wurden.The measurement lighting optics according to 8th can be understood as a combination of the measurement illumination optics that have been described above with reference in particular to the 5 to 7th have already been explained. On the one hand, the measurement lighting optics have 8th in turn field facet tilt actuators 7a that allow illuminating light 3 over several adjacent field facets 7 ' , 7 " and one and the same pupillary facet 11 in the object level 17th respectively. At the same time, the measurement lighting optics provide evidence 8th at least one displacement actuator according to the type of displacement actuator 35 , 37 , 39 , 41 on the above in connection with the 1 were described, so that again a relative shift 33 between the field facet images 12 , 12 ' and the illumination field 31 is guaranteed. A full illumination of the lighting field 31 is thus achieved by combining the measures described above in particular in connection with the 5 to 7th have been explained.
Anhand der 9 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Projektionsbelichtungsanlage 1, wiederum mit einer Mess-Beleuchtungsoptik beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend anhand der 1 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 9 is another embodiment of a projection exposure system below 1 , again described with measurement lighting optics. Components and functions that correspond to those described above using the 1 to 8th have already been explained, carry the the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Anstelle eines einzigen Kondensorspiegels hat die Übertragungsoptik 16 nach 9 insgesamt drei EUV-Spiegel 14a, 14b und 15 zur Abbildung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 6 in die Objektebene 17. Die beiden EUV-Spiegel 14a, 14b sind als NI (Normal Incidence)-Spiegel mit einem Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 ausgeführt, der kleiner ist als 45°. Der EUV-Spiegel 15 ist als GI (Grazing Incidence)-Spiegel mit einem Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 größer als 45° ausgeführt. Die Übertragungsoptik 16 mit den Spiegeln 14a. 14b und 15 kann zudem für eine Abbildung einer Beleuchtungs-Pupillenebene im Bereich einer Anordnungsebene des Pupillenfacettenspiegels 10 in eine Eintrittspupille der Projektionsoptik 20 sorgen. Grundsätzlich ist ein derartiger Aufbau einer Beleuchtungsoptik bekannt aus der DE 10 2015 208 571 A1 .Instead of a single condenser mirror, the transmission optics 16 after 9 a total of three EUV mirrors 14a , 14b and 15th for mapping the field facets of the field facet mirror 6 in the object level 17th . The two EUV mirrors 14a , 14b are NI (Normal Incidence) mirrors with an angle of incidence of the illuminating light 3 executed that is smaller than 45 °. The EUV mirror 15th is a GI (Grazing Incidence) mirror with an angle of incidence of the illuminating light 3 executed greater than 45 °. The transmission optics 16 with the mirrors 14a . 14b and 15 can also be used for imaging an illumination pupil plane in the area of an arrangement plane of the pupil facet mirror 10 into an entrance pupil of the projection optics 20th to care. Such a construction of an illumination optics is basically known from FIG DE 10 2015 208 571 A1 .
In der 9 sind wiederum Ausführungsbeispiele zur Erzeugung der Relativverlagerung 33 (vgl. 7 und 8) durch Einsatz entsprechender, nicht näher dargestellter Verlagerungsaktoren durch Pfeil-Darstellung der jeweiligen Verlagerungs-Freiheitsgrade veranschaulicht.In the 9 are again exemplary embodiments for generating the relative displacement 33 (see. 7th and 8th ) illustrated by the use of corresponding displacement actuators, not shown in detail, by means of arrows showing the respective degrees of displacement.
Einer dieser Freiheitsgrade zur Erzeugung der Relativverlagerung 33 ist in der 9 bei 45 gezeigt und führt zu einer Relativverlagerung des Feldfacettenspiegels 6 insgesamt oder einer der Feldfacettengruppen des Feldfacettenspiegels 6, wie im Zusammenhang mit der 1 bereits erläutert.One of these degrees of freedom for generating the relative displacement 33 is in the 9 at 45 shown and leads to a relative displacement of the field facet mirror 6 in total or one of the field facet groups of the field facet mirror 6 as related to the 1 already explained.
Ein weiterer dieser Freiheitsgrade ist in der 9 bei 46 dargestellt und sorgt für eine Verkippung des Pupillenfacettenspiegels 10 insgesamt um eine zur x-Achse parallele Achse.Another of these degrees of freedom is in the 9 at 46 shown and ensures a tilting of the pupil facet mirror 10 overall about an axis parallel to the x-axis.
Ein weiterer dieser Freiheitsgrade ist in der 9 bei 47 dargestellt und sorgt für eine Verkippung des EUV-Spiegels 14a um eine zur x-Achse parallele Achse.Another of these degrees of freedom is in the 9 at 47 shown and ensures a tilting of the EUV mirror 14a about an axis parallel to the x-axis.
Ein weiterer dieser Freiheitsgrade ist in der 9 bei 48 dargestellt und sorgt für eine Verkippung des EUV-Spiegels 14b um eine zur x-Achse parallele Achse.Another of these degrees of freedom is in the 9 at 48 shown and ensures a tilting of the EUV mirror 14b about an axis parallel to the x-axis.
Ein weiterer dieser Freiheitsgrade ist der bereits in Zusammenhang mit der 1 erläuterte Verlagerungs-Freiheitsgrad 42 (Translationsverlagerung der Beleuchtungsoptik 28 relativ zur Feldblende 29 bzw. zur Projektionsoptik 20).Another of these degrees of freedom is that already in connection with the 1 explained degree of displacement freedom 42 (Translational displacement of the lighting optics 28 relative to the field stop 29 or to the projection optics 20th ).
Ein weiterer dieser Freiheitsgrade 49 sorgt für eine Verkippung des EUV-Spiegels 15 um eine zur x-Achse parallele Achse.Another one of those degrees of freedom 49 causes the EUV mirror to tilt 15th about an axis parallel to the x-axis.
Ein weiterer dieser Freiheitsgrade 50 sorgt für eine Relativverlagerung des EUV-Spiegels 15 in etwa senkrecht zu dessen GI-Reflexionsfläche (vgl. Doppelpfeil 50 in der 9).Another one of those degrees of freedom 50 ensures a relative shift in the EUV level 15th approximately perpendicular to its GI reflection surface (see double arrow 50 in the 9 ).
Auch hier gilt wiederum, dass die Verlagerungsaktoren, die die Freiheitsgrade 42 sowie 45 bis 50 realisieren, nicht kontinuierlich verlagerbar sein müssen, sondern dass eine diskrete Aktuierung ausreichend sein kann, wie vorstehend in Zusammenhang mit den Verlagerungsaktoren der Ausführung der Mess-Beleuchtungsoptik nach 1 und 8 erläutert.Here, too, it is again the case that the displacement actuators that determine the degrees of freedom 42 as well as 45 to 50 do not have to be continuously displaceable, but that a discrete actuation can be sufficient, as described above in connection with the displacement actuators according to the design of the measurement and illumination optics 1 and 8th explained.
Alternativ zu einer Übertragungsoptik 16 mit genau einem Spiegel, wie bei der Ausführung nach 1, oder zu einer Übertragungsoptik mit genau drei Spiegeln, wie bei der Ausführung nach 9, kann die Übertragungsoptik auch beispielsweise zwei oder auch mehr als drei Spiegel aufweisen. Grundsätzlich ist es auch möglich, auf die Übertragungsoptik insgesamt zu verzichten, sodass beispielsweise der Feldfacettenspiegel 6 und der Pupillenfacettenspiegel 10 die einzigen das Beleuchtungslicht 3 führenden Komponenten zwischen der Zwischenfokusebene 5 und der Objektebene 17 darstellen.As an alternative to transmission optics 16 with exactly one mirror, as in the execution according to 1 , or to a transmission optics with exactly three mirrors, as in the execution according to 9 , the transmission optics can also have two or more than three mirrors, for example. In principle, it is also possible to do without the transmission optics altogether, so that, for example, the field facet mirror 6 and the pupil facet mirror 10 the only ones the illuminating light 3 leading components between the intermediate focus plane 5 and the object level 17th represent.
Eine erste Einfallsrichtung des Beleuchtungslichts 3 nach Reflexion am Kollektor 4 kann, wie bei der Ausführung nach 1 dargestellt, schräg von oben her erfolgen oder kann, wie in der 9 dargestellt, schräg von unten her erfolgen. Auch eine Einfallsrichtung beispielsweise senkrecht von oben oder senkrecht von unten ist möglich, die von der jeweiligen Beleuchtungsoptik 28 dann entsprechend in die Einfallsrichtung zur Beleuchtung des Objektfeldes 19 überführt wird.A first direction of incidence of the illuminating light 3 after reflection on the collector 4th can, as with the execution after 1 shown, take place obliquely from above or, as in the 9 shown, take place obliquely from below. A direction of incidence, for example perpendicular from above or perpendicular from below, is also possible, that of the respective illumination optics 28 then correspondingly in the direction of incidence to illuminate the object field 19th is convicted.
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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