DE102020207785A1

DE102020207785A1 - Mess-Beleuchtungsoptik zur Führung von Beleuchtungslicht in ein Objektfeld einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithografie

Info

Publication number: DE102020207785A1
Application number: DE102020207785.1A
Authority: DE
Inventors: Lars Wischmeier; Thomas Fischer; Michael Patra; Hubert Holderer
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2021-05-12

Abstract

Eine Mess-Beleuchtungsoptik (28) dient zur Führung von Beleuchtungslicht (3) in einem Objektfeld (19) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die EUV-Lithografie. Ein Pupillenfacettenspiegel (10) mit einer Mehrzahl von Pupillenfacetten (11) dient zur überlagernden Abbildung von Feldfacettenbildern (12) von Feldfacetten (7) eines Feldfacettenspiegels (6) in das Objektfeld (19), in dem eine Lithografiemaske (18) anordenbar ist. Ein Feldfacetten-Abbildungs-Kanal des Beleuchtungslichts (3) ist über jeweils eine Feldfacette (7) und jeweils eine Pupillenfacette (11) geführt. Ein Messfeld (19) hat längs einer Vollausleuchtungs-Felddimension (y) eine größere Erstreckung als jeweils eines der Feldfacettenbilder (12). Mindestens eine Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) der Mess-Beleuchtungsoptik (28) gibt eine Führung des Beleuchtungslichts (3) über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle zur Erzeugung einer simultanen Ausleuchtung des gesamten Messfeldes (19) durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle vor. Es resultiert eine Mess-Beleuchtungsoptik, mit der eine Vollausleuchtung eines Beleuchtungsfeldes möglich ist, welches längs einer Felddimension eine größere Erstreckung hat als ein Feldfacettenbild in der Objektebene.

Description

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.
Projektionsbelichtungsanlagen mit Produktions-Beleuchtungoptiken 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 .
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.
Produktions-Beleuchtungsoptiken sind bei den bekannten Projektionsbelichtungsanlagen so ausgeführt, dass ein gesamtes Objektfeld, welches mit einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage abbildbar ist, zumindest längs einer Felddimension größer ist als jeweils eines der Feldfacettenbilder und auch größer ist als die über die Produktions-Beleuchtungsoptik erzeugte Überlagerung aller Feldfacettenbilder in der Objektebene, die als Beleuchtungsfeld bezeichnet wird. Das Objektfeld ist längs dieser Felddimension größer als das Beleuchtungsfeld. Diese Unterstrahlung des Objektfeldes durch die Produktions-Beleuchtungsoptik längs zumindest einer Felddimension ist im Projektionsbetrieb erwünscht, da Beleuchtungslicht, welches außerhalb des Objektfeldes auftritt, die Qualität der Abbildung der Projektionsbelichtungsanlage negativ beeinflusst.
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 Objektfeld gefordert. Das Objektfeld stellt somit ein zu vermessendes Messfeld dar. Eine derartige Komplettvermessung kann zur anschließenden Fertigung von optischen Komponenten zur Korrektur von Abbildungsfehlern der Projektionsoptik, insbesondere zur Fertigung von Korrekturasphären genutzt werden.
Die eingangs genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Mess-Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es möglich ist, die Führung des Beleuchtungslichts über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle so vorzugeben, dass eine simultane Ausleuchtung des gesamten, längs der Vollausleuchtungs-Felddimension größeren Messfeldes resultiert, das längs der Vollausleuchtungs-Felddimension so groß ist wie das Objektfeld. Hierbei wird jeweils durch höchstens fünf einander überlagernde Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle das gesamte Messfeld simultan ausgeleuchtet. Bei dieser simultanen Ausleuchtung kann eine statische Konfiguration der das Beleuchtungslicht hin zum Messfeld führenden Komponenten vorliegen. Während der simultanen Beleuchtung des Messfeldes ist es nicht erforderlich, derartige, das Beleuchtungslicht hin zum Messfeld führende optische Komponenten zu bewegen.
Die Anzahl der Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle, die das gesamte Messfeld simultan ausleuchten, kann auch kleiner sein und kann beispielsweise vier, drei, zwei oder auch genau eins betragen, so dass dann genau ein Feldfacetten-Abbildungs-Kanal das gesamte Messfeld simultan ausleuchtet. Im Ergebnis wird das Beleuchtungsfeld auch in Regionen ausgeleuchtet, in denen keine Ausleuchtung durch die überlagernde Abbildung der Feldfacetten im Projektionsbetrieb geschieht. Auf diese Weise ist durch Bereitstellung einer vergleichsweise geringen Anzahl von Vollausleuchtungs-Abbildungs-Kanälen eine Komplettausleuchtung des Messfeldes gegeben, was die Bereitstellung eines Messbetriebes der Mess-Beleuchtungsoptik zur Vermessung des gesamten Messfeldes vereinfacht.
Mit der Mess-Beleuchtungsoptik kann über die Messfeld- beziehungsweise Beleuchtungsfeldpunkte eine innerhalb vorgegebener Toleranzen vorgegebene Beleuchtungswinkelverteilung bereitgestellt werden. Eine derartige Beleuchtungswinkelverteilung kann an ein Beleuchtungssetting des Projektionsbetriebs angepasst sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein homogenes Setting, um ein anulares Setting, um ein Dipol-Setting oder um ein Multipol-Setting handeln.
Je nach den Ausgestaltungen der Mess-Beleuchtungsoptik lassen sich per Zuordnung der jeweiligen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle, die zur Messfeld-Vollausleuchtung beitragen, Beleuchtungs-Performancegrößen wie Uniformity, Beleuchtungssetting, Übersprechen zwischen verschiedenen Kanälen an Anforderung einer Wellenfront-Messtechnik anpassen, die bei der Mess-Beleuchtungsoptik zum Einsatz kommt. Hierzu können insbesondere gezielt bestimmte Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle für die Messfeld-Vollausleuchtung und die nachfolgende Vermessung der Abbildungseigenschaften einer nachgeordneten Projektionsoptik zu- beziehungsweise abgeschaltet werden. Es kann insbesondere ein Beleuchtungssetting vorgegeben werden, welches auch bei der Produktions-Projektionsbeleuchtung zum Einsatz kommt. Auch bestimmte Settings, mit denen ein Kanal-Übersprechen zwischen verschiedenen Feldfacetten-Abbildungs-Kanälen detektiert werden kann, können hierdurch herbeigeführt werden. Schließlich kann auch gezielt eine Dunkelfeldbeleuchtung eingestellt werden, bei der nur an dem strukturierten Objekt gebeugtes Licht durch die Projektionsoptik geleitet wird, nicht aber direkt reflektiertes Licht. Das Ergebnis einer Messung mit der Mess-Beleuchtungsoptik kann beispielsweise zur Korrektur einer Elliptizität, die aufgrund einer von der Isomorphie abweichenden Pupillenabbildung erzeugt wird, eingesetzt werden.
Die Messinformation wird von der Mess-Beleuchtungsoptik ortsaufgelöst und nicht scannend vermessen. Eine Ausleuchtung einer Objektebene, in der das Objektfeld liegt, außerhalb des Objektfeldes hat keine negativen Auswirkungen auf die Messung von Eigenschaften einer Projektionsoptik für Punkte innerhalb des Objektfeldes.
Ein Wechsel-Modul nach Anspruch 2 ermöglicht eine effektive Vollausleuchtung des Messfeldes. Die Bestands-Feldfacetten können beispielsweise zur Normalausleuchtung des Objektfeldes bei der Produktions-Projektionsbelichtung genutzt werden.
Bei einer Auslegung des Wechsel-Moduls nach Anspruch 3 ergibt sich die Möglichkeit, das Wechselmodul in seinen äußeren Abmessungen identisch zum Bestands-Modul auszuführen, was einen Austausch der Module vereinfacht.
Die Vorteile eines Pupillenfacetten-Wechsel-Moduls nach Anspruch 4 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Feldfacetten-Wechsel-Modul erläutert wurden. Die Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten können sich hinsichtlich ihrer optischen Wirkung von den Bestands-Pupillenfacetten unterscheiden.
Bei einer Vollausleuchtungs-Komponente nach Anspruch 5 wird der Effekt ausgenutzt, dass eine unscharfe Abbildung in der Objektebene regelmäßig zu einem größeren Beleuchtungsbereich führt. Bei der Vollausleuchtungs-Komponente kann es sich um spezifisch optisch wirkende und/oder um eine spezifisch justierte Komponente der Beleuchtungsoptik, beispielsweise um den Feldfacettenspiegel und/oder den Pupillenfacettenspiegel handeln. Alternativ kann es sich bei der Vollausleuchtungs-Komponente auch um eine weitere optische Komponente, die das Beleuchtungslicht führt, handeln, beispielsweise um eine dem Pupillenfacettenspiegel nachgelagerten Spiegel, zum Beispiel um einen Kondensorspiegel.
Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten nach Anspruch 6 können zusätzlich zu Bestands-Facetten auf den Pupillenfacettenspiegel angeordnet sein, die Teil einer Abbildungsoptik zur Erzeugung der Feldfacettenbilder in der Objektebene sind. Alternativ kann es sich bei den Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten um Wechsel-Pupillenfacetten und/oder um deformierbare Pupillenfacetten handeln.
Bei der mindestens einen aktuierbaren optischen Komponente nach Anspruch 7 kann es sich um gegeneinander verlagerbare Abschnitte eines dem Pupillenfacettenspiegel nachgelagerten Spiegels, zum Beispiel des Kondensorspiegels handeln. Es kann sich auch um eine insgesamt verlagerbare Komponente der Abbildungsoptik zur Erzeugung der Feldfacettenbilder handeln. Die Verlagerung, die über einen mit der optischen Komponente zusammenwirkenden Verlagerungsaktor herbeigeführt wird, kann senkrecht zu einer Anordnungsebene der Feld- oder Pupillenfacetten auf dem Feldfacettenspiegel beziehungsweise dem Pupillenfacettenspiegel liegen. Die Verlagerungsrichtung kann auch senkrecht auf einem zu verlagernden Feldfacettenspiegel- beziehungsweise Pupillenfacettenspiegel-Abschnitt liegen. Eine derartige Verlagerungsrichtung kann in Richtung eines Einfallslotes einer Strahlführung des Beleuchtungslichtes auf der zu verlagernden optischen Komponente verlaufen. Mit der aktuierbaren optischen Komponente wird ein Strahlengang des Beleuchtungslichts so verändert, dass bei verändertem Strahlengang eine simultane Ausleuchtung des gesamten Messfeldes durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle resultiert.
Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 8 sind die baulichen Veränderungen die zur Aufrüstung einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage hin zu einer Mess-Beleuchtungsoptik vorgenommen werden müssen, vergleichsweise gering.
Eine optische Streu-Komponente nach Anspruch 9 ist ein Weg zur Erzeugung einer Vollausleuchtung des Messfeldes, bei der andere Komponenten der Beleuchtungsoptik baulich nicht geändert werden müssen. Als Streu-Komponente kann ein dem Pupillenfacettenspiegel im Strahlengang des Beleuchtungslichts nachgelagerter Spiegel ausgelegt sein, zum Beispiel ein Kondensorspiegel der Beleuchtungsoptik. Als Streu-Komponente kann auch eine separate optische Komponente in Form einer Streuscheibe zum Einsatz kommen.
Die Vorteile von Streu-Pupillenfacetten nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Streu-Komponente bereits erläutert wurden.
Verlagerungsaktoren nach Anspruch 11 ermöglichen eine Veränderung einer Abbildung der Feldfacetten in das Objektfeld derart, dass in der Objektebene eine Vollausleuchtung des Messfeldes resultiert. Bei dem mindestens einen Verlagerungsaktor kann es sich um einen Kippaktor und/oder um einen Translationsaktor handeln. Eine Verlagerungsrichtung eines derartigen Transaltionsaktors kann senkrecht zu einer Anordnungsebene von Pupillenfacetten auf dem Pupillenfacettenspiegel oder auf dem zu verlagernden Pupillenfacettenspiegel-Abschnitt verlaufen. Mit der aktuierbaren optischen Komponente wird ein Strahlengang des Beleuchtungslichts so verändert, dass bei verändertem Strahlengang eine simultane Ausleuchtung des gesamten Messfeldes durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle resultiert.
Eine zusätzliche Komponente nach Anspruch 12 kann als mindestens ein zusätzlicher GI-Spiegel ausgeführt sein. Es kann hierüber eine Strahlführung über einen zusätzlichen Auskoppelspiegel sowie einen zusätzlichen Einkoppelspiegel realisiert werden.
Eine Mess-Beleuchtungsoptik, die gleichzeitig als Produktions-Beleuchtungsoptik zum Einsatz kommt, führt zu einer besonders flexiblen Projektionsbelichtungsanlage. Die Vorteile einer Mess-Beleuchtungsoptik sowie eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 13 entsprechen ansonsten denen, die vorstehend bereits erläutert wurden.
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 15 und eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils bzw. Bauelements nach Anspruch 16 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden. Bei dem Bauteil kann es sich um einen Halbleiterchip, insbesondere um einen Speicherchip handeln.
Die Projektionsbelichtungsanlage kann einen Objekthalter mit einem Objektverlagerungsantrieb zur Verlagerung des abzubildenden Objektes längs einer Objektverlagerungsrichtung aufweisen. Die Projektionsbelichtungsanlage kann einen Waferhalter mit einem Waferverlagerungsantrieb zur Verlagerung eines Wafers, auf den eine Struktur des abzubildenden Objektes abzubilden ist, längs einer Bildverlagerungsrichtung aufweisen. Die Objektverlagerungsrichtung kann parallel zur Bildverlagerungsrichtung verlaufen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 schematisch und in Bezug auf eine 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“;
4A eine Ausführung einer Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels;
4B eine Darstellung verschiedener Feldbereiche in der Objektebene der Projektionsbelichtungsanlage sowie der Mess-Beleuchtungsoptik;
4C verschiedene Feldbereiche in einer Bildebene der Projektionsbelichtungsanlage;
5 ein Bestands-Modul des Feldfacettenspiegels nach 3 mit vier Bestands-Feldfacetten;
6 ein Positions- und Größenverhältnis eines Objektfeldes der Mess-Beleuchtungsoptik einerseits, in welches eine überlagernde Abbildung von Facettenbildern der Bestands-Feldfacetten nach 5 stattfindet, und eines Messfeldes beziehungsweise Beleuchtungsfeldes andererseits, welches mit einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage abbildbar ist und über eine Feldberandung einer Feldblende der Mess-Beleuchtungsoptik vorgegeben werden kann, wobei dieses Positionsverhältnis bei einem Projektionsbelichtungs-Normalbetrieb dargestellt ist;
7 ein Wechsel-Modul einer Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung mit insgesamt drei Vollausleuchtungs-Feldfacetten, welches gegen das Bestands-Modul nach 5 austauschbar ist;
8 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung das Positions- und Größenverhältnis von überlagerten Feldfacettenbildern der Vollausleuchtungs-Feldfacetten nach 7 einerseits und des Messfeldes andererseits, wobei dieses Positionsverhältnis in einem Messbetrieb der Mess-Beleuchtungsoptik dargestellt ist;
9 schematisch eine Strahlführung einer überlagernden Abbildung zweier Feldfacetten über zugehörige Feldfacetten-Abbildungskanäle, zu denen jeweils eine Pupillenfacette gehört, in das Objektfeld, wobei Bestands-Pupillenfacetten zum Einsatz kommen;
10 in einer zu 9 ähnlichen Darstellung die Abbildungsverhältnisse bei der Nutzung zweier Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten anstelle der Bestands-Pupillenfacetten, so dass das in einer Vollausleuchtungs-Felddimension größere Messfeld simultan über die beiden Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle ausgeleuchtet wird;
11 in einer weiteren schematischen Darstellung einen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal bei Einsatz einer Bestands-Pupillenfacette zur Ausleuchtung des Objektfeldes;
12 in einer zu 11 ähnlichen Darstellung des Feldfacetten-Abbildungs-Kanals bei Einsatz einer Vollausleuchtungs-Pupillenfacette, ausgeführt als optische Streu-Komponente zur Ausleuchtung des Messfeldes in der Vollausleuchtungs-Felddimension;
13 schematisch einen Strahlengang dreier Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle, die über ein Pupillenfacettenmodul mit einer Pupillenfacettengruppe, aufweisend drei Pupillenfacetten, geführt ist, wobei das Pupillenfacettenmodul mit Hilfe eines Kippaktors verlagerbar ist, in einem Normalbetrieb bei Ausleuchtung des Objektfeldes;
14 in einer zu 13 ähnlichen Darstellung die drei Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle bei in der Vollausleuchtungs-Felddimension verlagerten Ausleuchtung eines über das Objektfeld hinausgehenden Abschnittes des Messfeldes in einem Messbetrieb der Mess-Beleuchtungsoptik;
15 in einer zu 14 ähnlichen Darstellung eine Alternative Ausführung eines Pupillenfacettenmoduls mit individuell kippverlagerbaren Pupillenfacetten zur Erzeugung einer Messfeld-Ausleuchtung wie in der 14;
16 in einer zu 15 ähnlichen Darstellung des Pupillenfacettenmoduls nach 15 mit einer anderen individuellen Kippstellung der Pupillenfacetten, so dass das Messfeld durch die drei Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle längs der gesamten Vollausleuchtungs-Felddimension ausgeleuchtet ist;
17 schematisch eine Strahlführung über einen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal zwischen einem Zwischenfokus der Mess-Beleuchtungsoptik vor dem Feldfacettenspiegel und dem Objektfeld in einem Projektionsbelichtungs-Normalbetrieb, wobei zusätzlich ein Kondensorspiegel der Beleuchtungsoptik im Strahlengang zwischen dem Pupillenfacettenspiegel und dem Objektfeld dargestellt ist,
18 in einer zu 17 ähnlichen Darstellung die Strahlführung, wobei der Kondensorspiegel als Streu-Komponente ausgeführt ist, so dass eine Vollausleuchtung des Messfeldes in der Vollausleuchtungs-Felddimension resultiert;
19 eine im Vergleich zu 17 hinsichtlich ihres Informationsgehaltes abgewandelte Strahlführung im Normal-Projektionsbelichtungsbetrieb der Mess-Beleuchtungsoptik zur Ausleuchtung des Objektfeldes über einen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal, wobei wiederum der Kondensorspiegel dargestellt ist;
20 in einer zu 19 ähnlichen Darstellung die Strahlführung bei Einsatz eines Kondensorspiegels mit im Vergleich zur 19 veränderten Krümmungsradius, so dass eine Feldfacetten-Abbildung im Strahlengang hinter dem Objektfeld erfolgt, was in einer Vollausleuchtung des Messfeldes resultiert;
21 in einer zu den 19 und 20 ähnlichen Darstellung die Strahlführung mit Einsatz eines Kondensorspiegels mit zwei zueinander verkippten Spiegelabschnitten, resultierend wiederum in einer Vollausleuchtung des Messfeldes;
22 in einer zu den 17 und 18 ähnlichen Darstellung die Strahlführung bei Einsatz einer Streuscheibe im Strahlengang zwischen dem Kondensorspiegel und dem Objektfeld, wiederum resultierend in einer Vollausleuchtung des Messfeldes in der Vollausleuchtungs-Felddimension;
23 in einer zu 9 ähnlichen Darstellung die Strahlführung längs eines Feldfacetten-Abbildungs-Kanals zwischen einer Feldfacette und dem Objektfeld im Projektionsbelichtungs-Normalbetrieb der Mess-Beleuchtungsoptik;
24 in einer zur 23 ähnlichen Darstellung die Strahlführung, bei der die Feldfacette hin zur Pupillenfacette des Feldfacetten-Abbildungs-Kanals verschoben ist, resultierend in einer Abbildung der Feldfacette im Strahlengang nach dem Objektfeld und somit in einer Vollausleuchtung des Messfeldes in der Vollausleuchtungs-Felddimension;
25 in einer zu 23 ähnlichen Darstellung die Strahlführung, bei der die Pupillenfacette des Feldfacetten-Abbildungs-Kanals hin zur Feldfacette verschoben ist, wiederum resultierend in einer Abbildung der Feldfacette im Strahlengang nach dem Objektfeld und damit in einer Vollausleuchtung des Messfeldes in der Vollausleuchtungs-Felddimension;
26 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung die Mess-Beleuchtungsoptik unter Einsatz dreier zusätzlicher Strahlführungskomponenten zur Schaffung eines Mess-Strahlengangs der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung, über die das Messfeld in der Vollausleuchtungs-Felddimension simultan ausgeleuchtet ist;
27 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine alternative Facettenanordnung des Pupillenfacettenspiegels mit zusätzlichen Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten, angeordnet einerseits im Bereich eines äußeren Randes der Facettenanordnung und andererseits im Bereich einer zentralen Objektiv-Obskuration der Facettenanordnung; und
28 eine weitere Ausführung einer Mess-Beleuchtungsoptik mit zwei Facettenspiegeln und einer nachgeordneten Übertragungsoptik mit drei Spiegeln.

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. Der Spiegelträger 6a wird auch als Grundkörper des Feldfacettenspiegels 6 bezeichnet.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils ein kartesisches globales xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen bei einzelnen optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird in den nachfolgenden Figuren jeweils auch ein kartesisches lokales xyz- oder xy-Koordinatensystem verwendet. Die jeweiligen lokalen xy-Koordinaten spannen, soweit nichts anderes beschrieben ist, eine jeweilige Hauptanordnungsebene der optischen Komponente, beispielsweise eine Reflexionsebene, auf. Die x-Achsen des globalen xyz-Koordinatensystems und der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme verlaufen parallel zueinander. Die jeweiligen y-Achsen der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme haben einen Winkel zur y-Achse des globalen xyz-Koordinatensystems, die einem Kippwinkel der jeweiligen optischen Komponente um die x-Achse entspricht.
2 zeigt beispielhaft eine Facettenanordnung von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 in der Ausführung „Rechteckfeld“. Die Feldfacetten 7 sind rechteckig und haben jeweils das gleiche x/y-Aspektverhältnis. Das x/y-Aspektverhältnis 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.
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.
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.
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.
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.
3 zeigt eine weitere Ausführung „Bogenfeld“ eines Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den Feldfacettenspiegel 6 nach 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nur erläutert, soweit sie sich von den Komponenten des Feldfacettenspiegels 6 nach 2 unterscheiden.
Der Feldfacettenspiegel 6 nach 3 hat eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 7. Diese Feldfacetten 7 sind in insgesamt fünf Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 8 angeordnet. Die Feldfacettenanordnung ist in eine kreisförmige Begrenzung des Spiegelträgers 6a des Feldfacettenspiegels 6 einbeschrieben.
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.
4A 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.
Der Pupillenfacetten-Spiegelträger 10a wird auch als Grundkörper des Pupillenfacettenspiegels 10 bezeichnet.
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.
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. Die Feldfacetten 7 werden dabei jeweils ineinander überlagernde Feldfacettenbilder 12 (vgl. 6 sowie die noch nachfolgende Erläuterung) über die jeweiligen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle abgebildet.
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.
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 einer 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 der nachgelagerten Projektionsoptik 20 der Projektionsbelichtungsanlage 1 liegt. Der Ausleuchtungsbereich wird auch als Beleuchtungsfeld beziehungsweise als Messfeld bezeichnet (vgl. 6). 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 ergibt sich, dass die Überlagerung der einzelnen Feldfacettenbilder 12 in der Objektebene 17 regelmäßig nicht perfekt ist. Der Ausleuchtungsbereich ist aus diesem Grund und/oder wegen kleinen Lageunterschieden der unterschiedlichen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle regelmäßig geringfügig größer als ein einzelnes Facettenbild 12.
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.
Die Projektionsoptik 20 bildet das Objektfeld 19 in der Objektebene 17 in ein Bildfeld 23 in einer Bildebene 24 ab. In dieser Bildebene 24 ist ein Wafer 25 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 25, also das Substrat, auf welches abgebildet wird, wird von einem Wafer- beziehungsweise Substrathalter 26 gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y mit Hilfe eines ebenfalls schematisch angedeuteten Waferverlagerungsantriebs 27 synchron zur Verlagerung des Objekthalters 21 verlagerbar ist. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 18 als auch der Wafer 25 in der y-Richtung synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung y ist die Objektverlagerungsrichtung.
Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10 und 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. Die Beleuchtungsoptik 28 hat gleichzeitig die Funktion einer Mess-Beleuchtungsoptik, wie nachfolgend noch erläutert wird.
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 .
1 zeigt nahe der Objektebene 17 eine Feldblende 29, die auch als Scanschlitz bezeichnet wird. Eine innere Berandung 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.
Die Feldblende 29 ist nahe der Objektebene 17 oder in einer hierzu konjugierten Ebene angeordnet.
Es ist möglich, dass die Feldblende 29 nur entlang einer Richtung das Beleuchtungsfeld 31 begrenzt. Diese Richtung kann insbesondere orthogonal zur Objektverlagerungsrichtung y sein.
Anhand der 4B und 4C werden nachfolgend die Größenverhältnisse zwischen den verschiedenen, vorstehend schon angesprochenen Bereichen einerseits in der Objektebene 17 (4B) und andererseits in der Bildebene 24 (4C) beschrieben. Die Projektionsoptik 20 bildet einen Bereich der Objektebene 17, in dem das Retikel 18 angeordnet ist, auf die Bildebene 24 ab. Für einen gewissen Bereich der Objektebene 17 ist die Abbildungsqualität hinreichend gut, so dass dieser Bereich für die Abbildung von Strukturen auf den Retikel 18 genutzt werden kann. Dieser Bereich in der Objektebene 17 ist das Objektfeld 19. Der zum Objektfeld 10 konjugierte Bereich der Bildebene 24, in den das Objektfeld 19 durch die Projektionsoptik 20 abgebildet wird, ist das Bildfeld 23.
Das EUV-Beleuchtungslicht 3, welches moderat außerhalb des Objektfeldes 19 in die Projektionsoptik 20 eintritt, kann ebenfalls die Bildebene 24 erreichen und damit eine photoempfindliche Schicht auf dem Wafer 35 belichten. Die Abbildung durch die Projektionsoptik 20 ist für Bereiche außerhalb des Objektfeldes 19 jedoch schlechter als die Abbildung des Objektfeldes 19 und wird daher nicht genutzt.
Die Beleuchtungsoptik 28 beleuchtet einen Bereich der Objektebene 17. Dieser Bereich ist das Beleuchtungsfeld 31. Das Beleuchtungsfeld 31 ergibt sich als Vereinigungsmenge aller Feldfacettenbilder 12, von denen in der 4B beispielhaft zwei Feldfacettenbilder 12₁ und 12₂ gezeigt sind. Im Regelfall ist jedes Feldfacettenbild 12 kleiner als das Beleuchtungsfeld 31.
Beim Scannen wird das Bildfeld 23 entlang der Scanrichtung beziehungsweise Objektverlagerungsrichtung y relativ zum Wafer 25 bewegt und damit die photoempfindliche Schicht auf dem Wafer 25 belichtet. Durch eine jeweilige, einzelne Scanbewegung kann ein bestimmter Bereich 31a auf dem Wafer strukturiert werden; dieser Bereich 31a wird als Belichtungsfeld bezeichnet und entspricht dem Bild einer Gesamtmenge an Strukturen in einem Strukturbereich 31b auf dem Retikel 18. Typischerweise ist die Breite des Strukturbereichs 31b auf dem Retikel 18 in der x-Dimension, also senkrecht zur Scanrichtung y, an die Breite des Objektfelds 19 angepasst. Insbesondere ist die x-Breite des Strukturbereichs 31b gleich der x-Breite des Objektfeldes 19 oder die x-Breite des Strukturbereichs 31b auf dem Retikel 18 ist nur marginal kleiner als die Breite des Objektfeldes 19.
Die x-Breite des Belichtungsfeldes 31a ist durch die x-Breite des Bildfeldes 23 gegeben Das EUV-Beleuchtungslicht 3, welches entlang der Cross-Scan-Richtung x moderat neben dem Objektfeld 19 in die Projektionsoptik 20 eintritt, kann einen Bereich moderat neben dem Belichtungsfeld 31a belichten. Nachteilige Effekte eines derartigen Übersprechens in x-Richtung können dadurch verhindert werden, dass zum einen ein kleiner, nicht zur Projektionsbelichtung genutzter Abstand 31c in Cross-Scan-Richtung x zwischen benachbarten Belichtungsfeldern 31a freigelassen wird, zum anderen dadurch, dass das Retikel 18 außerhalb des Strukturbereichs 31b, absorbierend ausgestaltet wird, so dass kein EUV-Beleuchtungslicht 3 in Cross-Scan-Richtung x neben das Objektfeld 19 fällt.
Das Beleuchtungsfeld 31 ist in der x-Richtung breiter als das Objektfeld 19. Wäre das Beleuchtungsfeld 31 auf Grund von Toleranzen in der x-Richtung zu klein, würden gewisse Bereiche des Retikels 18 nicht beleuchtet werden und könnten dementsprechend auch nicht durch die Projektionsoptik 20 abgebildet werden. Auf Grund von immer vorhandenen Toleranzen muss das Beleuchtungsfeld 31 daher in der x-Richtung breiter als das Objektfeld 19 sein.
In Cross-Scan-Richtung x ist die Berandung des Bildfeldes 23 mit der Berandung des Belichtungsfeldes 31a identisch. Daher ist es möglich, durch den Abstand 31c zwischen den Belichtungsfeldern 31a und/oder absorbierenden Bereichen auf dem Retikel 18 Problemen mit EUV-Beleuchtungslicht 3 außerhalb des Objektfeldes 19 zu vermeiden. In der Scan-Richtung y ist dies nicht möglich, weil das Belichtungsfeld 31a in Scan-Richtung y ausgedehnter als das Bildfeld 23 ist.
Es muss vermieden werden, dass das EUV-Beleuchtungslicht 3 in Scan-Richtung außerhalb des Objektfeldes 19 in die Projektionsebene 20 eintritt. Dies wird dadurch gewährleistet, dass das Beleuchtungsfeld 31 in Scan-Richtung kürzer als das Objektfeld 19 ausgeführt wird.
Unbeleuchtete Randbereiche des Objektfeldes 19, zum Beispiel die Randbereiche 19a und 19b, die in der Scan-Richtung y außerhalb des Beleuchtungsfeldes 31 liegen, beeinträchtigen die Erzeugung von Strukturen auf dem Wafer 25 nicht, da das Retikel 18 durch das Objektfeld 19 hindurch gescannt wird und damit der gesamte Strukturbereich 31b des Retikels 18 in den ausgeleuchteten Bereich des Objektfeldes 19, also in die Überlagerung zwischen dem Objektfeld 19 und dem Beleuchtungsfeld 31, gelangen. Die Randbereiche 19a und 19b liegen ebenfalls im Messfeld der Mess-Beleuchtungsoptik 28, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Ausdehnungen dieses Messfeldes entsprechen sowohl in x- als auch in y-Richtung mindestens dem Objektfeld 19, so dass für das Messfeld ebenfalls diese Bezugsziffer 19 verwendet wird.
6 zeigt schematisch Dimensionsverhältnisse einerseits zwischen der Überlagerung der Feldfacettenbilder 12 und andererseits dem Messfeld 19 in der Objektebene 17.
Das Messfeld 19 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.
Dieser Objektfelddimension y ist auch in der Anordnungsebene des Feldfacettenspiegels eine entsprechende Felddimension y zugeordnet.
5 zeigt in einer Aufsicht ähnlich wie 3 ein Bestands-Feldfacettenmodul 32, bei dem es sich um eine der Feldfacettengruppen 8 handeln kann, die vorstehend bereits erläutert wurden. Das Bestands-Feldfacettenmodul 32 hat vier Feldfacetten 7. In der Felddimension y hat das Bestands-Feldfacettenmodul 32 eine Erstreckung y₀.
7 zeigt in einer zu 5 ähnlichen Darstellung ein Wechsel-Modul 33 einer Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34, die eine Führung des Beleuchtungslichts 3 über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle zur Erzeugung einer simultanen Ausleuchtung des gesamten Messfeldes 19 durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle vorgibt.
Das Wechsel-Modul 33 hat insgesamt drei Vollausleuchtungs-Feldfacetten 35, die jeweils in der Facetten-Erstreckungsrichtung y, die in die Vollausleuchtungs-Felddimension y des Messfeldes 19 ausgebildet wird, eine größere Erstreckung aufweisen als die Bestands-Feldfacetten 7 des Bestands-Moduls 32. In der Felddimension y hat das Wechsel-Modul 33, welches gegen das Bestands-Modul 32 austauschbar ist, wiederum eine Erstreckung von y_o. Jede der Vollausleuchtungs-Feldfacetten 35 hat also eine y-Erstreckung von 4/3 der y-Erstreckung der Bestands-Feldfacetten 7.
Zum Austausch des Bestands-Moduls 32 des Feldfacettenspiegels 6 gegen das Wechsel-Modul 33 hat die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 einen Wechselhalter 36, der in der 1 angedeutet ist.
8 zeigt eine Ausleuchtung mit dem Beleuchtungslicht 3 in der Objektebene 17 bei Einsatz des Wechsel-Moduls 33. Das innenliegende Messfeld 19, also der zu vermessende Feldbereich der nachgelagerten Projektionsoptik 20, in dem das gesamte Objektfeld liegt, liegt vollständig innerhalb einer Überlagerung von Vollausleuchtungs-Feldfacettenbildern 37 der Vollausleuchtungs-Feldfacetten 35. Durch Einsatz des Wechsel-Moduls 33 während eines Messbetriebs der Mess-Beleuchtungsoptik 28 kann also das gesamte Messfeld 19 simultan über die jeweiligen Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle der Vollausleuchtungs-Feldfacetten 35 ausgeleuchtet werden.
Der Feldfacettenspiegel 6 kann eine Mehrzahl derartiger Wechsel-Module 33 aufweisen, beispielsweise mehr als 2, mehr als 5, mehr als 10 derartiger Wechsel-Module. Regelmäßig ist die Anzahl derartiger Wechsel-Module 33 kleiner als 20.
Pro Wechsel-Modul 33 kann die Anzahl der Vollausleuchtungs-Feldfacetten zwischen einer Facette und 50 Facetten liegen. Die Zahl der Vollausleuchtungs-Feldfacetten kann auch noch größer sein.
Grundsätzlich kann auch der gesamte Feldfacettenspiegel 6 durch einen Vollausleuchtungs-Feldfacettenspiegel ausgetauscht werden, der Vollausleuchtungs-Feldfacetten 35 zur Ausleuchtung des gesamten Messfeldes 19 aufweist.
Die Anzahl der Vollausleuchtungs-Feldfacetten 35 des Wechsel-Moduls 33 ist kleiner als die Anzahl der Bestands-Feldfacetten 7 des Bestands-Moduls 32.
Anhand der 9 und 10 wird nachfolgend eine weitere Ausführung von Komponenten einer Variante der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
9 zeigt eine Strahlführung des Beleuchtungslichts 3 längs zweier Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a zwischen den zugehörigen Feldfacetten 7₁, 7₂ und der Objektebene 17, ausgelegt für einen Projektionsbelichtungs-Normalbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1. Mit Hilfe zweier den Feldfacetten 7₁, 72 zugeordneter Pupillenfacetten 11₁, 112, die in der 9 schematisch als Linsen dargestellt sind, aber tatsächlich als Spiegel ausgeführt sind, werden die Feldfacetten 7₁, 72 einander überlagernd in das Feldfacettenbild 12 in der Objektebene 17 abgebildet. Beide Pupillenfacetten 11₁, 11₂ sind Bestandteile eines Bestands-Moduls 38 des Pupillenfacettenspiegels 10. Im normalen Projektionsbelichtungsbetrieb ist das Feldfacettenbild 12 in der Felddimension y geringer ausgedehnt als das Messfeld 19, das in der 9 nicht dargestellt ist.
10 zeigt die Strahlführung über die beiden Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a bei Einsatz eines Wechsel-Moduls 39 anstelle des Bestands-Moduls 38 nach 9. Das Wechsel-Modul 39 hat zwei Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 40₁, 40₂, die nun den beiden Feldfacetten 7₁, 72 über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a zugeordnet sind. Das Wechsel-Modul 39 ist wiederum Bestandteil der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34.
Die Krümmungsradien der Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 40₁, 40₂ sind im Vergleich zu den Krümmungsradien der Bestands-Pupillenfacetten 11₁, 11₂ verändert, so dass sich eine bei der Vollausleuchtungs-Pupillenfacette 40_y vergrößerte und bei der Vollausleuchtungs-Pupillenfacette 40₂ verkleinerte Brennweite bei der Abbildung der Feldfacetten 7₁ und 72 ergibt. Das Bild der Feldfacette 7₁ entsteht hierdurch im Strahlengang nach der Objektebene 17 in einer ersten Feldfacetten-Bildebene 41. Das Feldfacettenbild der Feldfacette 72 entsteht im Strahlengang vor der Objektebene 17 in einer zweiten Feldfacetten-Bildebene 42. Die Objektebene 17 passiert das Beleuchtungslicht 3, welches über die Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 40₁, 40₂ geführt ist, unfokussiert, so dass in der Objektebene 17 ein größerer Feldbereich in der Vollausleuchtungs-Felddimension y, nämlich das gesamte Messfeld 19, das größer ist als das Bestands-Feldfacettenbild 12, simultan ausgeleuchtet wird.
Über den Austausch des Bestands-Moduls 38 mit dem Wechsel-Modul 39 lässt sich also wiederum eine simultane Ausleuchtung des gesamten Messfeldes 19 erreichen. Zum Austausch des Bestands-Moduls 38 gegen das Wechsel-Modul 39 hat die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 wiederum einen Wechselhalter 43, der in der 1 angedeutet ist.
Anstelle eines räumlichen Austausches eines Bestands-Moduls des Pupillenfacettenspiegels 10 gegen ein Wechsel-Modul ist es auch möglich, durch entsprechende Verkippung der Feldfacetten 7 anstelle einer Bestands-Pupillenfacette auf dem Pupillenfacettenspiegel 10 eine Vollausleuchtungs-Pupillenfacette als innerhalb des Feldfacetten-Abbildungs-Kanals 12a zugeordnete Pupillenfacette auszuwählen. In diesem Fall sind die vorstehend erläuterten Aktoren 7a Bestandteile der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34. Die Aktoren dienen dabei lediglich zur Vorgabe des jeweiligen Feldfacetten-Abbildungs-Kanals 12a. Während der simultanen Ausleuchtung des gesamten Messfelds 19 bei Nutzung der Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten erfolgt keine Verlagerung durch die Aktoren 7a und es liegen also statische Beleuchtungsverhältnisse vor.
Anhand der 11 und 12 wird nachfolgend eine weitere Ausführung von Komponenten einer Variante der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 10 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
11 zeigt schematisch die Abbildung einer Feldfacette 7 über eine Pupillenfacette 10 in das Feldfacettenbild 12 im Projektionsbelichtungs-Normalbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1. Dargestellt ist ein Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12a zwischen der Feldfacette 7 und der Objektebene 17.
12 zeigt wiederum einen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12a, diesmal im Messbetrieb. Die (Bestands-)Pupillenfacette 10, die bei der Strahlführung nach 11 Teil des Feldfacetten-Abbildungs-Kanals 12a war, ist nun ausgetauscht gegen eine Vollausleuchtungs-Pupillenfacette 44, die als Streukomponente ausgeführt ist. Aufgrund der Streuwirkung der Vollausleuchtungs-Pupillenfacette 44 ergibt sich eine Vergrößerung eines Ausleuchtungsbereichs in der Objektebene 17, so dass das gesamte Messfeld 19 ausgeleuchtet ist.
Anhand der 13 und 14 wird nachfolgend eine weitere Ausführung von Komponenten einer Variante der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 12 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
13 zeigt die Strahlführung längs dreier Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a₁, 12a₂ und 12a₃ zwischen drei Feldfacetten 7₁, 7₂, 7₃ und der Objektebene 17. Im Unterschied zu den 9 bis 12 ist die optische Wirkung von Pupillenfacetten 11₁, 11₂ und 11₃ reflektierend dargestellt. Über diese Pupillenfacetten 11₁ bis 11₃ werden die drei Feldfacetten 7₁ bis 7₃ einander überlagernd in das jeweilige Feldfacettenbild 12 in der Objektebene 17 abgebildet. 13 verdeutlicht auch, wie durch entsprechende Kippung der jeweiligen Feldfacette 7i eine Zuordnungs-Auswahl der jeweiligen Pupillenfacette 11_i, die zum Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12ai gehört, erfolgt.
Die drei Pupillenfacetten 11₁ bis 11₃ sind Bestandteil eines aktuierbaren Pupillenfacettenmoduls 45, das wiederum Bestandteil der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 ist. Hierzu wirkt das Pupillenfacettenmodul 45 mit einem Verlagerungsaktor 46 zusammen, über den eine Verkippung des Pupillenfacetten-Moduls 45 um eine zur x-Achse parallele Kippachse erfolgen kann, was in der 13 durch einen Doppelpfeil 47 verdeutlicht ist.
13 zeigt das Pupillenfacettenmodul 45 in einer Normalbetriebsstellung bei der Projektionsbelichtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1.
14 zeigt das Pupillenfacettenmodul 45 in einer relativ zur Normalbetriebsstellung nach 13 entgegen dem Uhrzeigersinn verkippten Messstellung. Die Feldfacettenbilder sind aufgrund dieser Verkippung des Pupillenfacettenmoduls 45 in in der 14 negativer y-Richtung verschoben, so dass ein im Normalbetrieb in negativer y-Richtung über die Feldfacettenbilder 12 überstehender Abschnitt des Messfeldes 19 nun ausgeleuchtet ist.
Die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 beinhaltet noch mindestens ein weiteres Pupillenfacettenmodul nach Art des Pupillenfacettenmoduls 45, welches im Messbetrieb in seiner Wirkung genau entgegengesetzt zum Pupillenfacettenmodul 45 nach 14 verkippt ist, so dass zusätzlich auch ein in positiver y-Richtung über das Feldfacettenbild 12 im Normalbetrieb überstehender Bereich des Messfeldes 19 über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle dieses weiteren Pupillenfacettenmoduls ausgeleuchtet ist. Es resultiert auch bei dieser Variante der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 also im statischen Betrieb eine simultane Ausleuchtung des gesamten Messfeldes 19 durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a im Messbetrieb der Mess-Beleuchtungsoptik 28.
Anhand der 15 wird nachfolgend eine weitere Ausführung von Komponenten einer Variante der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 14 und insbesondere auf die 13 und 14 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Im Unterschied zur Ausführung nach den 13 und 14 ist bei der Ausführung der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung nach 15 nicht ein gesamtes Pupillenfacettenmodul nach Art des Moduls 45 verlagerbar, sondern die individuellen Pupillenfacetten sind als aktorisch verlagerbare Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 47 ausgeführt. Jede dieser Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 47i verfügt über einen eigenen Verlagerungsaktor 48, wie in der 15 beispielhaft für die Vollausleuchtungs-Pupillenfacette 47₂ angedeutet. Im Vergleich zu einer Normalbetriebsstellung bei der Projektionsbelichtung (vgl. 13) sind alle drei Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 47₁ bis 47₃ in der Messstellung nach 15 entgegen dem Uhrzeigersinn verkippt, so dass eine Ausleuchtung in der Objektebene resultiert, die derjenigen entspricht, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 14 erläutert wurde. Die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 hat zusätzlich zu den Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 47₁ bis 47₃ noch mindestens einige weitere Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 47i, die im Messbetrieb so verkippt sind, dass hierüber auch der in positiver y-Richtung über die Feldfacettenbilder 12 im Normalbetrieb überstehende Abschnitt des Messfeldes 19 ausgeleuchtet wird. Auch bei der Ausführung nach 15 wird also das gesamte Messfeld 19 simultan im statischen Betrieb ausgeleuchtet.
16 zeigt eine entsprechende verteilte Verkippung der Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 47₁ bis 47₃ der Ausführung nach 15. Während die beiden Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 47₂ und 47₃ weiterhin in der Kippstellung nach 15 zur Ausleuchtung des in negativer y-Richtung überstehenden Abschnitts des Messfeldes 19 verbleiben, ist die Vollausleuchtungs-Pupillenfacette 47₁ im Vergleich zur Normalbetriebsstellung im Uhrzeigersinn verkippt, so dass der in positiver y-Richtung überstehende Bereich des Messfeldes 19 nun ausgeleuchtet wird. Es resultiert eine simultane Ausleuchtung des gesamten Messfeldes 19 durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a.
Anhand der 17 und 18 wird nachfolgend eine weitere Ausführung von Komponenten einer Variante der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 16 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
17 zeigt eine Strahlführung des Beleuchtungslichts 3 zwischen der Zwischenfokusebene 5 und der Objektebene 17. Einerseits ist in der 17 dargestellt, wie ein Zwischenfokus IF über eine Feldfacette 7 in eine Pupillenfacette 11 abgebildet wird. Andererseits ist dargestellt, wie die Feldfacette 7 über die in diesem Fall auch den Kondensorspiegel 13 aufweisende Übertragungsoptik 16 in die Objektebene 17 in das Feldfacettenbild 12 abgebildet wird. 17 stellt hierbei wiederum den Projektionsbelichtungs-Normalbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 dar.
18 zeigt den Messbetrieb der Ausführung nach 17, wobei der Bestands-Kondensorspiegel 13 ausgetauscht ist gegen einen Vollausleuchtungs-Kondensorspiegel 49, der als Streu-Komponente ausgeführt ist. Aufgrund der Streuwirkung des Vollausleuchtungs-Kondensorspiegels resultiert wiederum eine simultane Ausleuchtung des gesamten Messfeldes 19 durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a, von denen in der 12a beispielhaft einer wiedergegeben ist.
19 zeigt in Abwandlung zu 17 die Zwischenfokus-Abbildungswirkung von zwei einander beabstandeten Bereichen der Feldfacette 7. Auch die 19 zeigt den Normalbetrieb bei der Projektionsbelichtung und zeigt die Abbildung der Feldfacette 7 in das Feldfacettenbild 12 über genau einen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12a.
20 zeigt wiederum die Strahlführung in der Baugruppe nach 19, wobei in der 20 der Kondensorspiegel 30 durch einen Vollausleuchtungs-Kondensorspiegel 50 ausgetauscht ist, dessen Brennweite im Vergleich zum (Bestands-)Kondensorspiegel 13 länger ist. Es resultiert eine Abbildung der Feldfacette 7 in einer Feldfacetten-Bildebene 51, die im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 hinter der Objektebene 17 liegt. In der Objektebene 17 ergibt sich hierdurch eine defokussierte Ausleuchtung, die in der Felddimension y in positiver und negativer y-Richtung über die Ausleuchtung des Feldfacettenbildes 12 im Normalbetrieb hinausgeht, so dass simultan eine Vollausleuchtung des gesamten Messfeldes 19 resultiert.
Teil der Ausführung der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 mit dem tauschbaren Kondensorspiegeln 13, 50 nach den 19 und 20 ist ein Wechselhalter 52, der in der 1 angedeutet ist.
Anhand der 21 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 20 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 19 und 20 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Anstelle eines tauschbaren Kondensorspiegels hat die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 nach 21 einen Vollausleuchtungs-Kondensorspiegel 53 mit mindestens zwei gegeneinander verkippbaren Spiegelabschnitten 54, 55. Hierzu ist mindestens einer der beiden Spiegelabschnitte 54, 55 mit einem Verlagerungsaktor 56 ausgerüstet, der in der 21 beim Spiegelabschnitt 55 angedeutet ist.
Mit Hilfe der Verlagerungsaktoren 56, die wiederum Bestandteile der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 sind, kann eine Verschiebung der Feldfacettenbilder 12 sowohl in positiver als auch in negativer y-Felddimension erreicht werden, so dass das gesamte Messfeld 19 simultan über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle 12a ausgeleuchtet wird. Auch diese simultane Ausleuchtung erfolgt in statischer Konfiguration.
Anhand der 22 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 21 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 17 bis 21 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Zusätzlich zur Ausführung nach 17 hat die Mess-Beleuchtungsoptik 28 als Bestandteil der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 eine Streuscheibe 57 im Strahlengang des Beleuchtungslichts zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 10 und der Objektebene 17, beispielsweise zwischen dem Kondensorspiegel 13 und der Objektebene 17.
Aufgrund der Wirkung der Streuscheibe 57, die über einen entsprechenden Aktor zwischen einer inaktiven Neutralstellung, in der die Streuscheibe 57 nicht im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 liegt, und einer in der 22 dargestellten aktiven Streustellung verlagert werden kann, ergibt sich eine Vollausleuchtung des gesamten Messfeldes 19.
Die Streuscheibe 57 kann als Zonenplatte oder als strukturiertes Pellikel ausgeführt sein. Unter einem Pellikel versteht man eine dünne Folie, die für das Beleuchtungslicht 3 weitestgehend transparent ist, jedoch Gase und kleine Partikel zurückhält.
23 zeigt in einer im Vergleich zur 11 abgewandelten schematischen Darstellung die Abbildung der Feldfacette 7 in das Feldfacettenbild 12 über einen Feldfacetten-Abbildungs-Kanal 12a, zudem eine zugeordnete Pupillenfacette 11 gehört. 23 zeigt dabei den Normalbetrieb bei der Projektionsbelichtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1.
24 zeigt die Strahlführung des Beleuchtungslichts 3 für den Fall, dass der gesamte Feldfacettenspiegel 6, eine Feldfacettengruppe 8, ein Feldfacettenmodul, beispielsweise nach Art des Moduls 32 oder auch eine einzelne Feldfacette 7 senkrecht zu einer Anordnungsebene der Feldfacetten 7 in Richtung auf den Pupillenfacettenspiegel 10 zu verlagert ist. Ein optischer Weg W1 zwischen der Feldfacette 7 und der Pupillenfacette 11 ist bei der Anordnung nach 24 also gegenüber einem optischen Weg W0 in der Normalbetriebsstellung nach 23 verringert.
Aufgrund der Abbildungsgleichung und der abbildenden Wirkung der Pupillenfacette 11 beziehungsweise der nachgeordneten Übertragungsoptik ergibt sich, dass eine Abbildung der Feldfacette bei der Anordnung nach 24 im Strahlengang nach der Objektebene in einer Feldfacetten-Bildebene 58 erfolgt. In der Objektebene 17 ergibt sich dann wiederum eine simultane Vollausleuchtung des Messfeldes 19 in statischer Konfiguration. Zur Verlagerung des Feldfacettenspiegels 6 beziehungsweise einer Komponente von diesem mit mindestens einer Feldfacette 7 senkrecht zur Anordnungsebene der Feldfacetten weist die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 einen Verlagerungsaktor 59 auf. Ein entsprechender Verlagerungs-Freiheitsgrad ist in der 1 bei 60 durch einen Doppelpfeil angedeutet.
25 zeigt, wiederum im Vergleich zur Referenzsituation nach 23 die Situation bei der der Pupillenfacettenspiegel 10 insgesamt oder ein Pupillenfacetten-Modul oder genau eine Pupillenfacette 11 senkrecht zu deren Anordnungsebene so verlagert ist, dass der optische Weg W2 zwischen der Feldfacette 7 und der Pupillenfacette 11 im Vergleich zum optischen Weg W0 der Referenzsituation verringert ist. Wiederum ergibt sich aufgrund der Abbildungsgleichung eine Verschiebung einer Feldfacetten-Bildebene 61, die im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 hinter der Objektebene 17 liegt. Wiederum ergibt sich eine simultane Vollausleuchtung des Messfeldes 19 in statischer Konfiguration. Zur Verlagerung des Pupillenfacettenspiegels 10 beziehungsweise einer Komponente hiervon mit mindestens einer Pupillenfacette 11 längst einer Verlagerungs-Freiheitsgrades 62 senkrecht zur Anordnungsebene der Pupillenfacette 11 dient ein Verlagerungsaktor 63, der in der 1 schematisch angedeutet ist.
Eine entsprechende Bildebenen-Verlagerung der Feldfacetten-Abbildung kann auch durch eine Verlagerung des Kondensorspiegels 13 längs eines Verlagerungs-Freiheitsgrades 64 senkrecht zu dessen Reflexionsfläche erreicht werden, wie in der 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Hierzu kann der Kondensorspiegel 13 mit einem Verlagerungsaktor 65 zusammenwirken, der ebenfalls in der 1 angedeutet ist. Auch hierüber ergibt sich wiederum eine simultane Vollausleuchtung eines Messfeldes 19 in statischer Konfiguration.
26 zeigt eine weitere Ausführung einer Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 zur simultanen Ausleuchtung des gesamten Messfeldes 19. Dargestellt ist ähnlich zur 1 ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 zwischen dem Zwischenfokus IS und dem Objektebene 17. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 25 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 nach 26 hat drei im Vergleich zur im Normalbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 zum Einsatz kommenden Beleuchtungsoptik 28 zusätzliche Spiegelkomponenten zur Führung des Beleuchtungslichts 3. Eine erste dieser zusätzlichen Spiegelkomponenten ist ein Spiegel 66 für streifenden Einfall (Grazing-Incidence-Spiegel, GI-Spiegel) im Beleuchtungslicht-Strahlengang zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 10 und dem Kondensorspiegel 13. Der GI-Spiegel 66 kann über einen Verlagerungsaktor 67, der in der 26 schematisch angedeutet ist, in den Strahlengang des Beleuchtungslichts zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 10 und dem Kondensorspiegel 13 eingeklappt werden. In der eingeklappten, aktiven Strahlführungsstellung wird das Beleuchtungslicht 3 über den GI-Spiegel 66 hin zu einem weiteren Spiegel 68 der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 geführt, der als Spiegel für normalen Einfall (Normal-Incidence-Spiegel, NI-Spiegel) ausgeführt sein kann. Über den Spiegel 68 wird das Beleuchtungslicht 3 hin zu einem weiteren GI-Spiegel 69 geführt, der über einen weiteren Verlagerungsaktor 70 in den Strahlengang zwischen den Kondensorspiegel 13 und dem Objektfeld 17 eingeklappt werden kann und das Beleuchtungslicht 3, dass über den ersten GI-Spiegel 66 aus dem Normalbetriebs-Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ausgekoppelt wurde, wieder in den Normalbetriebs-Strahlengang einkoppelt.
Eine kombinierte bündelführende Wirkung der drei Spiegel 66, 68 und 69 der Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung 34 ist so, dass das Beleuchtungslicht 3 bei aktiver, bündelführender Position der Spiegel 66, 68, 69 simultan das gesamte Messfeld 19 ausleuchtet.
Der Spiegel 68 kann als konkaver Spiegel ausgeführt sein. Die GI-Spiegel 66, 69 können als plane Faltspiegel ausgeführt sein.
27 zeigt eine Anordnung von Pupillenfacetten auf einer alternativen Ausführung eines Pupillenfacettenspiegels 10. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 26 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Zusätzlich zu den bei der Projektionsbelichtung zum Einsatz kommenden (Bestands-)Pupillenfacetten 11 hat der Pupillenfacettenspiegel 10 nach 27 noch Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 71 nach Art der vorstehend erläuterten Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 40 (vgl. 10), 44 (vgl. 12) oder nach Art von verkippbaren Pupillenfacetten 47 (vgl. 15). Die Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 71 können im Bereich eines äußeren Randes des Grundkörpers 10a des Pupillenfacettenspiegels 10 nach 27 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 71 im Bereich eines inneren, zentralen Abschnitts des Pupillenfacettenspiegels 10 anzuordnen, der aufgrund einer Obskuration der Projektionsoptik 20 nicht zur Führung des Beleuchtungslichts 3 im Projektionsbelichtungsbetrieb beiträgt. Bevorzugt sind die Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 71 in diesem Fall im Bereich eines der Anordnung der (Bestands-)Pupillenfacetten 11 benachbarten Randes dieses inneren Obskurationsbereiches angeordnet. Bevorzugte Standorte der Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 71 sind in der 27 schraffiert. Die Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten 71 sind im Unterschied zu den (Bestands-)Pupillenfacetten 11 mit einem zentralen Punkt gekennzeichnet.
Diese erreichbare Komplettausleuchtung des Beleuchtungsfeldes 31 kann zur Komplettvermessung der Projektionsoptik 20 zur nachfolgenden Fertigung von Abbildungsfehler-Korrekturkomponenten, beispielsweise von Korrekturasphären genutzt werden.
Anhand der 28 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mess-Beleuchtungsoptik beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vor Stellung der Bezugnahme auf die 1 bis 27 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Mess-Beleuchtungsoptik nach 28 kann als Kombination der Mess-Beleuchtungsoptiken verstanden werden, die vorstehend bereits erläutert wurden. Zum einen hat die Mess-Beleuchtungsoptik nach 28 wiederum Feldfacetten-Kippaktoren, die es ermöglichen, Beleuchtungslicht 3 über verschiedene Bestands-Pupillenfacetten 11 oder Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten in die Objektebene 17 zu führen. Gleichzeitig weist die Mess-Beleuchtungsoptik nach 28 mindestens einen Verlagerungsaktor nach Art der Verlagerungsaktoren 36, 43, 52, 59, 63, 65 auf, die vorstehend in Zusammenhang mit der 1 bis 27 beschrieben wurden, sodass wiederum eine Vollausleuchtung des Messfeldes 19 erreicht wird.
Anstelle eines einzigen Kondensorspiegels hat die Übertragungsoptik 16 nach 28 insgesamt drei EUV-Spiegel 72, 73, 74 zur Abbildung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 6 in die Objektebene 17. Die beiden EUV-Spiegel 72, 73 sind als NI (Normal Incidence)-Spiegel mit einem Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 ausgeführt, der kleiner ist als 45°. Der EUV-Spiegel 74 ist als GI (Grazing Incidence)-Spiegel mit einem Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 größer als 45° ausgeführt. Die Übertragungsoptik 16 mit den Spiegeln72, 73 und 74 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 .
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.
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011076145 B4 [0002]
DE 102012208016 A1 [0002]
DE 102011006003 A1 [0002]
US 6859515 B2 [0027]
EP 1225481 A [0027]
WO 2014/075902 A1 [0048]
WO 2011/154244 A1 [0048]
DE 102015208571 A1 [0118]

Claims

Mess-Beleuchtungsoptik (28) zur Führung von Beleuchtungslicht (3) in ein Objektfeld (19) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die EUV-Lithografie, in dem eine Lithografiemaske (18) anordenbar ist, - mit einem Feldfacettenspiegel (6) mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (7), - mit einem Pupillenfacettenspiegel (10) mit einer Mehrzahl von Pupillenfacetten (11) zur überlagernden Abbildung von Feldfacettenbildern (12) der Feldfacetten (7) in das Objektfeld (19), wobei ein Feldfacetten-Abbildungs-Kanal (12a) des Beleuchtungslichts (3) über jeweils eine Feldfacette (7) und jeweils eine Pupillenfacette (11) geführt ist, - wobei ein Messfeld (19) längs einer Vollausleuchtungs-Felddimension (y) eine größere Erstreckung hat als jeweils eines der Feldfacettenbilder (12), - gekennzeichnet durch mindestens eine Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34), die eine Führung des Beleuchtungslichts (3) über die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle (12a) zur Erzeugung einer simultanen Ausleuchtung des gesamten Messfeldes (19) durch die Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle (12a) vorgibt.
Mess-Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) ein Wechsel-Modul (33) mit mindestens einer Vollausleuchtungs-Feldfacette (15) aufweist, welches gegen ein Bestands-Modul (32) mit mindestens einer Bestands-Feldfacette (7) des Feldfacettenspiegels (6) austauschbar ist, wobei die Vollausleuchtungs-Feldfacette (35) in einer Facetten-Erstreckungsrichtung (y), die in die Vollausleuchtungs-Felddimension (y) des Messfeldes (19) abgebildet wird, eine größere Erstreckung aufweist als die Bestand-Feldfacette (7).
Mess-Beleuchtungsoptik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Vollausleuchtungs-Feldfacetten (35) des Wechselmoduls (33) kleiner ist als eine Anzahl der Feldfacetten (7) des Bestands-Moduls (32).
Mess-Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) ein Wechsel-Modul (39) mit mindestens einer Vollausleuchtungs-Pupillenfacette (50) aufweist, welches gegen ein Bestands-Modul (38) mit mindestens einer Bestands-Pupillenfacette (11) des Pupillenfacettenspiegels (10) austauschbar ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) zumindest eine optische Vollausleuchtungs-Komponente (39; 50; 6; 10) als Teil einer Vollausleuchtungs-Abbildungsoptik (40; 11, 50; 7, 11) zur Erzeugung von Feldfacettenbildern (12) in einer Abbildungsebene (41, 42; 51; 58; 61) aufweist, die zu einer Objektebene (17), in der das Objektfeld (19) angeordnet ist, beabstandet ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) zumindest einige Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten (40₁, 40_2; 71) als Teil einer Vollausleuchtungs-Abbildungsoptik (40) zur Erzeugung von Feldfacettenbildern (12) in einer Abbildungsebene (41, 42) aufweist, die zu einer Objektebene (17), in der das Objektfeld (19) angeordnet ist, beabstandet ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Ausleuchtungseinrichtung (34) mindestens eine aktuierbare optische Komponente (6; 10; 13; 45; 47; 53; 66, 69) derart aufweist, dass über eine Verlagerung der über die aktuierbare optische Komponente (6; 10; 13; 45; 47; 53; 66, 69) geführten Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle (12a) ein Ausleuchtungsbereich des Objektfeldes (19) mit dem über die aktuierbare optische Komponente (6; 10; 13; 45; 47; 53; 66, 69) geführten Beleuchtungslicht (3) zumindest in Richtung der Vollausleuchtungs-Felddimension (y) vergrößert ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) mindestens einige aktuierbare Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten (47) derart aufweist, dass über eine Verlagerung der über die aktuierbaren Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten (47) geführten Feldfacetten-Abbildungs-Kanäle (12a) ein Ausleuchtungsbereich des Objektfeldes (19) mit dem über die aktuierbaren Vollausleuchtungs-Pupillenfacetten (47) geführten Beleuchtungslicht-(3) zumindest in Richtung der Vollausleuchtungs-Felddimension (y) vergrößert ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) mindestens eine optische Streu-Komponente (44; 49; 57) zur Führung des Beleuchtungslichts (3) zwischen der Beleuchtungslicht-Lichtquelle (2) und dem Objektfeld (19) mit einer Streufunktion derart aufweist, dass hierüber ein Ausleuchtungsbereich des Objektfeldes (19) mit dem über die Streu-Komponente (44; 49; 57) geführten Beleuchtungslicht (3) zumindest in Richtung der Vollausleuchtungs-Felddimension (y) vergrößert ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) zumindest einige Streu-Pupillenfacetten (44) mit einer Streufunktion derart aufweist, dass hierüber ein Ausleuchtungsbereich des Objektfeldes (19) mit dem über die Streu-Pupillenfacetten (44) geführten Beleuchtungslicht (3) zumindest in Richtung der Vollausleuchtungs-Felddimension (y) vergrößert ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) mit mehreren Verlagerungsaktoren (46; 63) derart ausgeführt ist, dass diese mit zumindest zwei eine Pupillenfacettengruppe (11₁, bis 113) tragenden Abschnitten (45) des Pupillenfacettenspiegels (10) zur Verlagerung dieser Pupillenfacettenspiegel-Abschnitte (45) zusammen wirkt, so dass über die verlagerten Pupillenfacettenspiegel-Abschnitte (45) ein Ausleuchtungsbereich des Objektfeldes (19) mit dem über die Pupillenfacetten (11) geführten Beleuchtungslicht (3) zumindest in Richtung der Vollausleuchtungs-Felddimension (y) vergrößert ist.
Mess-Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeld-Ausleuchtungseinrichtung (34) mindestens eine im Vergleich zu einem Projektionsbetrieb der Beleuchtungsoptik (28) zusätzliche Komponente (66, 68, 69) zur Führung des Beleuchtungslichts (3) in das Messfeld (19) aufweist.
Beleuchtungssystem mit einer Mess-Beleuchtungsoptik (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und mit einer Lichtquelle (2) für das Beleuchtungslicht (3).
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 13 und mit einer Projektionsoptik (20) zur Abbildung des Objektfeldes (19) in ein Bildfeld (23) der Projektionsbelichtungsanlage (1), in dem ein Substrat (25) anordenbar ist.
Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Wafers (25), auf dem zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, - Bereitstellen eines Retikels als Objekt (18), das abzubildende Strukturen aufweist, - Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (11) nach Anspruch 14, Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels (18) auf einen Bereich der Schicht des Wafers (25) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1).
Strukturiertes Bauelement, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 15.