DE102020212367A1 - Optische Komponente - Google Patents

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Abstract

Eine optische Komponente hat eine Beugungsstruktur (7) zur Beugungs-Beeinflussung einer Ausfallsrichtung von auf die optische Komponente auftreffendem Licht mindestens einer Wellenlänge. Die Beugungsstruktur (57) ist mit mindestens zwei in zumindest einem Abschnitt der optischen Komponente einander überlagernden Beugungs-Unterstrukturen (41, 47) mit ersten Beugungspositivstrukturen (42) und ersten Beugungsnegativstrukturen (43) ausgeführt. Eine erste der Beugungs-Unterstrukturen (41) ist mit ersten Beugungspositivstrukturen (42) und ersten Beugungsnegativstrukturen (43) ausgeführt, deren Anordnung einer ersten Symmetriebedingung folgt. Eine zweite der Beugungs-Unterstrukturen (47) ist mit zweiten Beugungspositivstrukturen (42) und zweiten Beugungsnegativstrukturen (43) ausgeführt, deren Anordnung einer zweiten Symmetriebedingung folgt, die sich von der ersten Symmetriebedingung unterscheidet. Es resultiert eine optische Komponente, bei der eine Herstellung einer Beugungsstruktur mit einer Beugungswirkung für unterschiedliche Zielwellenlängen und/oder einer verbesserten Beugungswirkung für ein und dieselbe Zielwellenlänge flexibilisiert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine optische Komponente mit einer Beugungsstruktur zur Beugungs-Beeinflussung einer Ausfallsrichtung von auf die optische Komponente auftreffendem Licht mindestens einer Wellenlänge. Ferner betrifft die Erfindung eine derartige, als EUV-Kollektor ausgelegte optische Komponente, ein Beleuchtungssystem mit einem derartigen EUV-Kollektor, ein optisches System mit einem derartigen Beleuchtungssystem, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils unter Einsatz einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem derartigen Verfahren hergestellten mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.
  • Optische Komponenten der eingangs genannten Art sind bekannt aus der DE 10 2019 200 698 A1 , der US 2020/0 225 586 A1 und der DE 10 2018 218 981 A1 .
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Komponente der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Herstellung einer Beugungsstruktur mit einer Beugungswirkung für unterschiedliche Zielwellenlängen und/oder einer verbesserten Beugungswirkung für ein und dieselbe Zielwellenlänge flexibilisiert ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine optische Komponente mit einer Beugungsstruktur mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es zur Ausbildung einer Beugungsstruktur mit mehr als zwei Strukturniveaus nicht zwingend erforderlich ist, Beugungs-Unterstrukturen mit gleichen Symmetriebedingungen zu überlagern. Es wurde vielmehr erkannt, dass es vorteilhaft ist, Beugungs-Unterstrukturen unterschiedlicher Symmetriebedingungen zur Ausbildung der die gewünschten Eigenschaften aufweisenden Beugungsstruktur heranzuziehen.
  • Die Symmetriebedingungen der beiden Beugungs-Unterstrukturen unterscheiden sich dann, wenn nicht mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllt ist:
    • - Beide Beugungs-Unterstrukturen sind periodische Gitter mit jeweils genau einer Gitterperioden-Laufrichtung;
    • - beide Beugungs-Unterstrukturen sind Strukturen ohne jede Symmetrie, zum Beispiel CGH (Computer Generated Hologram)-Strukturen.
  • Sobald mindestens eines dieser beiden Kriterien erfüllt ist, haben die Beugungs-Unterstrukturen keine verschiedenen Symmetriebedingungen.
  • Als weiteres Kriterium für sich unterscheidende Symmetriebedingungen der beiden Beugungs-Unterstrukturen kann folgendes Kriterium gelten:
    • - beide Beugungs-Unterstrukturen lassen sich durch Translation ineinander überführen.
  • Soweit dieses dritte Kriterium zu berücksichtigen ist, haben die Beugungs-Unterstrukturen keine verschiedenen Symmetriebedingungen, sobald mindestens eines dieser drei Kriterien erfüllt ist.
  • Die Verwendung mehrerer Beugungs-Unterstrukturen unterschiedlicher Symmetriebedingen ermöglicht herstellungstechnische Vereinfachungen.
  • Zudem lassen sich die einzelnen Beugungs-Unterstrukturen mit hoher Präzision herstellen.
  • Mindestens eine der Beugungs-Unterstrukturen kann eine gesamte optisch genutzte Fläche der optischen Komponente bedecken, was zu einer entsprechend starken Beugungswirkung führt. Auch alle Beugungs-Unterstrukturen können die gesamte optisch genutzte Fläche der optischen Komponente bedecken.
  • Eine Beugungsstruktur nach Anspruch 2 ermöglicht es beispielsweise, die Ausfallsrichtung von Falschlicht unterschiedlicher Falschlichtwellenlängen mit ein und derselben Beugungsstruktur zu beeinflussen. Alternativ ist es möglich, die Beugungs-Unterstrukturen zur Beugungs-Beeinflussung ein und derselben Lichtwellenlänge auszulegen. In diesem Fall kann eine Verbesserung einer Beugungseffizienz erreicht werden. In diesem Zusammenhang wird auf die US 2020/0 225 586 A1 verwiesen.
  • Beispiele für Gestaltungen der individuellen Beugungs-Unterstrukturen finden sich auch in der DE 10 2019 200 698 A1 .
  • Bei einer optischen Komponente nach Anspruch 3 lassen sich unterschiedliche Herstellungstechniken für die verschiedenen Beugungs-Unterstrukturen (periodisch/aperiodisch) nutzen. Alternativ ist es möglich, bei der Beugungsstruktur mindestens zwei periodische Beugungs-Unterstrukturen oder auch mindestens zwei aperiodische Beugungs-Unterstrukturen einzusetzen. Bei Einsatz mindestens einer periodischen Beugungs-Unterstruktur ist auch eine Variabilität einer Strukturperiode oder ein funktionaler Zusammenhang der Strukturperiodizität möglich, wie dies beschrieben ist in der DE 10 2018 218 981 A1 .
  • Bei einer Beugungsstruktur nach Anspruch 4 kann die rotationssymmetrische Beugungs-Unterstruktur Beugungspositivstrukturen und/oder Beugungsnegativstrukturen in Form von Kreisbahnen um einen Strukturursprung aufweisen. Eine Rotationssymmetrie der Beugungs-Unterstruktur kann auch dann vorliegen, wenn eine mehrzählige Rotationssymmetrie vorliegt, wenn die Beugungspositivstrukturen und die Beugungsnegativstrukturen also bei einer entsprechenden Mehrzahl von Drehschritten in Umfangsrichtung hintereinander überführt werden. Auch eine Spiralform der Beugungspositivstrukturen und/oder der Beugungsnegativstrukturen der Beugungs-Unterstruktur ist möglich. Die beiden Beugungs-Unterstrukturen der Beugungsstruktur können insbesondere als gegenläufige Spiralbahn-Unterstrukturen ausgeführt sein. Auch konzentrische, von einer Kreisbahn abweichende, geschlossene Bahnen zu einem Strukturursprung sind für den Verlauf der Beugungspositivstrukturen und/oder der Beugungsnegativstrukturen möglich, zum Beispiel Ellipsen-, Quadrat- oder Rechteckbahnen. Die sich voneinander unterscheidenden Symmetriebedingungen zweier Beugungs-Unterstrukturen können sich auch durch Beugungs-Unterstrukturen ergeben, die jeweils als Beugungspositivstrukturen und/oder Beugungsnegativstrukturen in Form von Kreisbahnen um voneinander beabstandete Strukturursprünge ausgebildet sind. Eine solche Beugungsstruktur kann als Überlagerung von Beugungs-Unterstrukturen in Form von zwei zueinander versetzten Kreisbahn-Unterstrukturen verstanden werden.
  • Eine Speichenstruktur nach Anspruch 5 hat sich als weitere mögliche Klasse von Beugungs-Unterstrukturen herausgestellt.
  • Rasterartig angeordnete Strukturen nach Anspruch 6 haben sich ebenfalls als mögliche Klasse für die Beugungs-Unterstrukturen herausgestellt. Bei der Rasteranordnung kann es sich um ein Quadratraster, um ein Rechteckraster und/oder um ein Punktraster handeln.
  • Eine binäre Struktur nach Anspruch 7 führt zu einem guten Beugungsergebnis. Eine derartige binäre Struktur liegt vor, wenn eine Gesamtfläche der Beugungspositivstrukturen einer Gesamtfläche der Beugungsnegativstrukturen der jeweiligen Beugungs-Unterstruktur gleich ist. Die Beugungs-Unterstruktur kann als Blaze-Struktur ausgeführt sein.
  • Ein glatter, z. B. sinusförmiger, Verlauf von Querschnitts-Strukturübergängen nach Anspruch 8 hat sich für bestimmte Anwendungen als besonders effektiv herausgestellt. Ein glatter Verlauf liegt insbesondere dann vor, wenn der Verlauf des jeweiligen Querschnitts-Strukturübergangs stetig differenzierbar ist. Ein derartiger glatter Verlauf kann zu herstellungsbedingten Vorteilen für die optische Komponente führen. Beugungs-Unterstrukturen mit glattem Verlauf haben keine Kanten im Querschnittsverlauf. Hierdurch ist das Aufbringen einer Beschichtung auf die Beugungsstruktur, insbesondere einer die Reflektivität der optischen Komponente für Nutzlicht steigernden Beschichtung vereinfacht. Gestaltungen des glatten Verlaufs der Beugungs-Unterstrukturen sind möglich, bei denen eine Abschattung des auf die Beugungsstruktur einfallenden Nutzlichts vermieden ist. Anstelle eines glatten Verlaufs, z. B. eines sinusförmigen Verlaufs, kann auch ein Gaußverlauf oder ein sin2-Verlauf für Querschnitts-Strukturübergänge zwischen den Beugungspositivstrukturen und Beugungsnegativstrukturen mindestens einer der Beugungs-Unterstrukturen vorliegen.
  • Alternativ können die Beugungspositivstrukturen und/oder die Beugungsnegativstrukturen auch einen Querschnittsverlauf in Form einer Rechteckstruktur, in Form von drei Seiten einer Quadratstruktur oder in Form einer Dreieckstruktur haben. Eine Dreieckstruktur des Querschnittsverlaufes kann zur Erzeugung einer Blaze-Beugungsstruktur genutzt werden.
  • Eine Beugungsstruktur mit mindestens drei Beugungs-Unterstrukturen nach Anspruch 9 erweitert die Möglichkeiten zur Auslegung der Beugungsstruktur nochmals. Die drei Beugungs-Unterstrukturen können zur Beugungs-Beeinflussung jeweils unterschiedlicher Lichtwellenlängen ausgelegt sein. Es können sich dann Strukturtiefen ergeben, die einer Summe jeweils zweier der drei Zielwellenlängen sowie einer Summe aller drei Zielwellenlängen entsprechen. Auch eine Auslegung der drei Beugungs-Unterstrukturen zur Beugungs-Beeinflussung ein und derselben Lichtwellenlänge ist möglich. Dies führt zu einer Verbesserung der Beugungseffizienz dieser Lichtwellenlänge. Schließlich ist es bei Verwendung von drei Beugungs-Unterstrukturen möglich, eine der Beugungs-Unterstrukturen zur Beugung einer ersten Zielwellenlänge und die beiden anderen der Beugungs-Unterstrukturen zur Beugung einer zweiten Zielwellenlänge auszuführen, was angepasst an die Anforderungen, die an eine Beugungseffizienz der verschiedenen Zielwellenlängen gestellt werden, angepasst werden kann.
  • Die Vorteile der optischen Komponente kommen bei einer Auslegung als EUV-Kollektor nach Anspruch 10 besonders gut zum Tragen.
  • Mit einem so ausgelegten EUV-Kollektor können insbesondere Thermaleffekte vermieden werden, die durch Licht verschiedener Wellenlängen hervorgerufen würden, die von einer mit dem Kollektor zu bündelnden Lichtquelle ausgehen.
  • Bei den verschiedenen zu unterdrückenden Wellenlängen kann es sich beispielsweise um Wellenlängen im Infrarot-Spektralbereich und/oder um Wellenlängen im DUV-(deep ultraviolet)Spektralbereich und/oder um Wellenlängen im EUV-Spektralbereich handeln.
  • Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 11 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen EUV-Kollektor bereits erläutert wurden.
  • Das Beleuchtungssystem kann mit dem EUV-Kollektor mit der wie oben beschrieben ausgeführten Beugungsstruktur so gestaltet sein, dass eine homogene Verteilung des Falschlichtes im Bereich von Falschlicht-Abführorten und beispielsweise im Bereich von hierfür vorgesehenen Beam dumps erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann mit den als computergenerierten Hologrammen ausgeführten Kollektor-Abschnitten eine optimale Verteilungsfunktion des Nutzlichts insbesondere in spezifischen Abschnitten eines Beleuchtungs-Strahlengangs des Beleuchtungssystems, beispielsweise im Bereich einer Pupillenebene, gewährleistet sein.
  • Das Beleuchtungssystem kann mit einem derart ausgeführten Kollektor gestaltet sein, dass ein Bündeldurchmesser von Beleuchtungslicht-Teilbündeln in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik von einer Kreisform derart gering abweicht, dass der Bündeldurchmesser unabhängig von der Richtung, in der dieser Durchmesser gemessen wird, um weniger als 20% von einem mittleren Durchmesser abweicht, also im Wesentlichen einen kreisförmigen Durchmesser hat.
  • Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 12, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Kollektor bereits erläutert wurden.
  • Hergestellt werden kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.
  • Nachfolgend wird anhand der Zeichnung mindestens ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie;
    • 2 Details einer Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage im Umfeld eines EUV-Kollektors zur Führung von EUV-Nutzlicht von einem Plasma-Quellbereich hin zu einem Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage, wobei der EUV-Kollektor in einem Meridionalschnitt dargestellt ist;
    • 3 in einer im Vergleich zu 2 abstrakteren Darstellung eine Führung einerseits von EUV-Nutzlicht und andererseits von wellenlängenverschiedenem Falschlicht bei einer Reflexion/Beugung am EUV-Kollektor;
    • 4 bis 14 jeweils in einer Aufsicht Ausführungsbeispiele von Beugungs-Unterstrukturen einer mindestens zwei derartige, einander überlagernde Beugungs-Unterstrukturen aufweisenden Beugungsstruktur zur Beugungs-Beeinflussung einer Ausfallsrichtung von auf eine optische Komponente, für die der EUV-Kollektor ein Beispiel ist, auftreffendem Licht mindestens einer Wellenlänge, wobei diese Ausführungsbeispiele Vertreter von Anordnungen von Beugungspositivstrukturen und Beugungsnegativstrukturen sind, die verschiedene Symmetriebedingungen aufweisen;
    • 15 und 16 wiederum jeweils in einer Aufsicht zwei Beispiele von Beugungs-Unterstrukturen mit Querschnitts-Strukturübergängen zwischen Beugungspositivstrukturen und Beugungsnegativstrukturen, wobei diese Querschnitts-Strukturübergänge einen sinusförmigen Verlauf haben,
    • 17 bis 20 wiederum jeweils in einer Aufsicht Beispiele von Beugungsstrukturen für die optische Komponente mit zwei einander überlagernden Beugungs-Unterstrukturen, die jeweils Beugungspositivstrukturen und Beugungsnegativstrukturen aufweisen, wobei die Anordnung dieser Strukturen bei den beiden Beugungs-Unterstrukturen verschiedenen Symmetriebedingungen folgt; und
    • 21 in einer Aufsicht eine weitere Ausführung einer Beugungsstruktur mit drei Beugungs-Unterstrukturen, die jeweils Beugungspositivstrukturen und Beugungsnegativstrukturen aufweisen, wobei die Anordnung dieser Strukturen der drei Beugungs-Unterstrukturen verschiedenen Symmetriebedingungen folgt.
  • Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.
  • Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.
  • Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.
  • In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
  • Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
  • Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
  • Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
  • Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein. Details hierzu werden nachfolgend anhand der 2 ff. noch erläutert.
  • Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
  • Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
  • Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
  • Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
  • Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.
  • Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
  • Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
  • Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
  • Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
  • Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
  • Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen.
  • Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
  • Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.
  • Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20 und den Pupillenfacettenspiegel 22.
  • Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
  • Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
  • Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
  • Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
  • Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
  • Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
  • Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 7 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
  • Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
  • Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
  • Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
  • Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
  • Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.
  • Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
  • Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.
  • Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
  • Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
  • Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
  • Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.
  • Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
  • Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 5 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist.
  • Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
  • 2 zeigt Details der Lichtquelle 3. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine LPP-Quelle (laser produced plasma, lasererzeugtes Plasma). Zur Plasmaerzeugung werden Zinn-Tröpfchen 24 von einem Zinn-Tröpfchengenerator 25 als kontinuierliche Tröpfchenabfolge erzeugt. Eine Flugbahn der Zinn-Tröpfchen 24 verläuft quer zu einer Hauptstrahlrichtung 26 des EUV-Nutzlichts 16. Die Zinn-Tröpfchen 24 fliegen dabei frei zwischen dem Zinn-Tröpfchengenerator 25 und einem Zinn-Fänger 27, wobei sie einen Plasma-Quellbereich 28 durchtreten. Vom Plasma-Quellbereich 28 wird das EUV-Nutzlicht 16 emittiert. Im Plasma-Quellbereich 28 wird das dort ankommende Zinn-Tröpfchen 24 mit Pump licht 29 einer Pumplichtquelle 30 beaufschlagt. Bei der Pumplichtquelle 30 kann es sich um eine Infrafrot-Laserquelle in Form beispielsweise eines CO2-Lasers handeln. Auch eine andere IR-Laserquelle ist möglich, insbesondere ein Festkörperlaser, beispielsweise ein Nd:YAG-Laser.
  • Das Pumplicht 29 wird über einen Spiegel 31, bei dem es sich um einen geregelt verkippbaren Spiegel handeln kann, und über eine Fokussierlinse 32 in den Plasma-Quellbereich 28 überführt. Durch die Pumplichtbeaufschlagung wird aus dem im Plasma-Quellbereich 28 ankommenden Zinn-Tröpfchen 24 ein das EUV-Nutzlicht 16 emittierendes Plasma erzeugt. Ein Strahlengang des EUV-Nutzlichts 16 ist in der 2 zwischen dem Plasma-Quellbereich 28 und dem in der 2 hinsichtlich Lage und Anordnung nur angedeuteten Feldfacettenspiegel 20 dargestellt, soweit das EUV-Nutzlicht 16 vom Kollektorspiegel 17 reflektiert wird, der auch als EUV-Kollektor 17 bezeichnet ist. Der EUV-Kollektor 17 hat eine zentrale Durchtrittsöffnung 33 für das über die Fokussierlinse 32 hin zum Plasma-Quellbereich 28 fokussierte Pumplicht 29. Der Kollektor 17 ist als Ellipsoidspiegel ausgeführt und überführt das vom Plasma-Quellbereich 28, der in einem Ellipsoidbrennpunkt angeordnet ist, emittierte EUV-Nutzlicht 16 in einen Zwischenfokus IF des EUV-Nutzlichts 16, der in der Zwischenfokusebene 18 im anderen Ellipsoidbrennpunkt des Kollektors 17 angeordnet ist.
  • Der Feldfacettenspiegel 20 ist im Strahlengang des EUV-Nutzlichts 16 nach dem Zwischenfokus IF im Bereich eines Fernfeldes des EUV-Nutzlichts 16 angeordnet.
  • Der EUV-Kollektor 17 und weitere Komponenten der Lichtquelle 3, bei denen es sich um den Zinn-Tröpfchengenerator 25, den Zinn-Fänger 27 und um die Fokussierlinse 32 handeln kann, sind in einem Vakuumgehäuse 34 angeordnet. Im Bereich des Zwischenfokus IF hat das Vakuumgehäuse 34 eine Durchtrittsöffnung 35. Im Bereich eines Eintritts des Pumplichts 29 in das Vakuumgehäuse 34 hat letzteres ein Pumplicht-Eintrittsfenster 36.
  • 3 zeigt stark abstrakt eine Führung einerseits von EUV-Nutzlicht, also dem Beleuchtungslicht 16 und andererseits von Falschlicht 37, insbesondere von längerwelliger Strahlung, beispielsweise IR-Strahlung, zwischen dem Plasma-Quellbereich 28 der Lichtquelle 3 und der Zwischenfokusebene 18, in der der Zwischenfokus IF angeordnet ist. Gleichzeitig zeigt die 3 eine Variante einer seitlichen Führung des Pumplichts 29 hin zum Plasma-Quellbereich 28, also eine Führung, bei der es einer Durchtrittsöffnung nach Art der Durchtrittsöffnung 33 im EUV-Kollektor 17 nicht bedarf. Sowohl das Nutzlicht 3 als auch das Falschlicht 37 gehen vom Plasma-Quellbereich 28 aus. Sowohl das Nutzlicht 3 als auch das Falschlicht 37 treffen auf Falschlicht-Abschnitte 38, 39 einer gesamten Beaufschlagungsfläche 40 des EUV-Kollektors 17. Die Falschlicht-Abschnitte/Falschlicht-Zusatz-Abschnitte 38, 39 dienen jeweils zum Abführen der Falschlicht-Strahlung 37. Die Beaufschlagungsfläche 40 kann genau einen Falschlicht-Abschnitt 31 aufweisen. Die Beaufschlagungsfläche 40 kann genau einen Falschlicht-Zusatz-Abschnitt 38, 39 aufweisen.
  • Der Falschlicht-Abschnitt 38 bzw. 39 kann sich über die gesamte Beaufschlagungsfläche 40 erstrecken
  • Der Falschlicht-Abschnitt 38, 39 ist zum Abführen der Falschlicht-Strahlung 37 durch Beugung ausgeführt.
  • Hierzu ist der Falschlicht-Abschnitt 38, 39 des Kollektors 17 als Beugungsstruktur zur Beugungs-Beeinflussung einer Ausfallsrichtung des Beleuchtungslichts 16 und/oder des Falschlichts 37, also zur Beugungs-Beeinflussung einer Ausfallsrichtung von auf den Kollektor 17 auftreffendem Licht mindestens einer Wellenlänge ausgeführt. Ausführungsbeispiele von Beugungs-Unterstrukturen, aus denen diese Beugungsstruktur des Kollektors 17 aufgebaut ist, werden nachfolgend anhand der 4 ff. erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 bereits beschrieben wurden, tragen gegebenenfalls die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • 4 zeigt eine Aufsicht auf den Kollektor 17 aus Blickrichtung IV in 2.
  • Die gesamte Beaufschlagungsfläche 40 des Kollektors 17 ist als Falschlicht-Abschnitt ausgeführt. Eine Beugungs-Unterstruktur 41 auf der gesamten Beaufschlagungsfläche 40 hat Beugungspositivstrukturen 42 und schraffiert dargestellte Beugungsnegativstrukturen 43. Die Beugungs-Unterstruktur 41 ist in Form einer Spiralbahn um einen Strukturursprung 44 gestaltet, der bei der Ausführung des Kollektors 17 mit der Durchtrittsöffnung 33 zentral in dieser liegt. Eine Steigung der Wendeln der Spiralbahn der Beugungs-Unterstruktur 41 kann so groß sein, dass zwischen einer inneren Berandung der Beaufschlagungsfläche 40, die gleichzeitig die Außenberandung der Durchtrittsöffnung 33 darstellt, und einer Außenberandung der Beaufschlagungsfläche 40 zwischen 5 und mehreren Tausend derartiger Einzelbahnen, also in radialer Richtung aufeinanderfolgender Beugungspositivstrukturen 42 und Beugungsnegativstrukturen 43 vorliegen. Insgesamt können für die jeweilige Beugungs-Unterstruktur 41 zwischen einer und 100.000 Einzelbahnen, beispielsweise zwischen 100 und 30.000 Einzelbahnen vorliegen.
  • Die Beugungs-Unterstruktur 41 kann als zweidimensionale, binäre Struktur An (x, y) beschrieben werden. Eine maximale Tiefe, also eine maximale z-Erstreckung zwischen den Beugungsnegativstrukturen 43 und den Beugungspositivstrukturen 42 ist λn/4c.
  • λn (n = 1,...N) ist die oder eine der zu unterdrückenden Wellenlängen des Falschlichts 37. x, y sind die Ortskoordinaten des Kollektors.
  • c ist eine ortsabhängige Funktion, die einen ortsabhängigen Brechungsindex, n (x, y), sowie einen ortsabhängigen Einfallswinkel, θi; (x, y), des hinsichtlich seiner Ausfallsrichtung zu beeinflussenden Lichts senkrecht zu einer Einfallsebene x, z ist. c ( x , y ) = θ i ( x , y ) n ( x , y )
    Figure DE102020212367A1_0001
  • Die Beugungs-Unterstruktur 41 erzeugt im Fernfeld, also beispielsweise in der Zwischenfokusebene 18 im Abstand D zur Beaufschlagungsfläche 40, für eine beliebige Wellenlänge λ folgendes Intensitätsbild I (λ, k): I ( λ , k ) = | e i r k e i 4 π c ( x , y ) A n ( x , y ) λ d x d y | 2 = | F T [ ƒ n ] | 2
    Figure DE102020212367A1_0002

    k ist hierbei der Wellenvektor des einfallenden Lichts;
    r ist der Ortvektor r = (x,y)T. „T“ bezeichnet hierbei, dass es sich bei dem Vektor um einen transponierten Vektor handelt, damit auch hier eine Zeilen-Schreibweise möglich ist.
  • FT: Fouriertransformierte der Phasenfunktion ƒ n : ƒ n ( x , y ) = e i 4 π c ( x , y ) A n ( x , y ) λ
    Figure DE102020212367A1_0003
  • Durch Überlagerung mindestens zweier Beugungs-Unterstrukturen nach Art der Beugungs-Unterstruktur 41, insbesondere durch Überlagerung von Beugungs-Unterstrukturen, deren Strukturanordnungen unterschiedlichen Symmetriebeziehungen folgen, wird eine Ausfallsrichtungs-Beeinflussung von auf die diese Beugungs-Unterstrukturen aufweisende Beugungsstruktur des Kollektors 17 auftreffendem Licht mehrerer Wellenlängen bzw. eine gegebenenfalls verbesserte Unterdrückung von auftreffendem Licht einer Wellenlänge erreicht. Allgemein kann die Überlagerung A (x, y) einer Anzahl N derartiger Strukturen An (x, y) (n = 1,...N) geschrieben werden als: A ( x , y ) = n = 1 N A n ( x , y )
    Figure DE102020212367A1_0004
  • Für die Intensitätsverteilung im Fernfeld für die sich durch die Überlagerung ergebende Beugungsstruktur folgt dann: I ( λ , k ) = | e i r k e i 4 π c ( x , y ) A n ( x , y ) λ d x d y | 2 = | F T [ ƒ 1 ] F T [ ƒ 2 ] F T [ ƒ N ] | 2
    Figure DE102020212367A1_0005
    wobei * einen Faltungsoperator bezeichnet.
  • Die jeweilige Beugungs-Unterstruktur, beispielsweise die Beugungs-Unterstruktur 41 nach 4 kann in kartesischen Koordinaten, An (x, y), oder in Polarkoordinaten, An (r, φ), gegeben sein.
  • Die jeweilige Beugungs-Unterstruktur An kann periodisch sein, kann also eine sich periodisch wiederholende Abfolge von Beugungspositivstrukturen und Beugungsnegativstrukturen aufweisen. Ein Intensitätsbild der Beugungs-Unterstruktur An im Fernfeld, beispielsweise im Anordnungsbereich des Feldfacettenspiegels, kann diskrete Intensitätsmaxima aufweisen.
  • Eine Periodizität der Beugungspositivstrukturen/ Beugungsnegativstrukturen der jeweiligen Beugungs-Unterstruktur An kann einem funktionalen Zusammenhang genügen. Allgemeiner kann eine Strukturperiode T über den jeweiligen Falschlicht-Abschnitt 38, 39 bzw. die gesamte Beaufschlagungsfläche 40 variieren. Hierzu wird auf die DE 10 2018 218 981 A1 verwiesen, wo entsprechende Variationen einer Strukturperiode T beschrieben sind.
  • Die jeweilige Beugungs-Unterstruktur kann auch aperiodisch ausgeführt sein.
  • Die jeweilige Beugungs-Unterstruktur kann, wie beim Beispiel der Beugungs-Unterstruktur 41 nach 4, als binäre Struktur ausgeführt sein. Bei einer derartigen binären Struktur ist eine Fläche der Beugungspositivstrukturen, integriert über eine gesamte Fläche des jeweiligen Falschlicht-Abschnitts 38, 39 genauso groß wie eine Fläche der dort angeordneten Beugungsnegativstrukturen. Alternativ oder zusätzlich kann die Beugungs-Unterstruktur als Blaze-Struktur ausgeführt sein.
  • Ein Höhenprofil der Beugungspositivstrukturen 42 und/oder Beugungsnegativstrukturen 43 kann einen Rechteckstruktur-Verlauf haben. Querschnitts-Strukturübergänge zwischen den Beugungspositivstrukturen und den Beugungsnegativstrukturen 43 der Beugung-Unterstruktur 41, beispielsweise gesehen in einem Radial-Querschnitt, ausgehend vom Strukturursprung 44, sind dann rechteckig verlaufend ausgeführt. Alternativ ist auch ein dreieckiger Verlauf entsprechend der Querschnitts-Strukturübergänge oder auch ein sinusförmiger Verlauf entsprechend der Querschnitts-Strukturübergänge zwischen den Beugungspositivstrukturen und den Beugungsnegativstrukturen der Beugungs-Unterstruktur möglich.
  • Anhand der 5 bis 16 werden nachfolgend weitere Varianten von Beugungs-Unterstrukturen beschrieben. Jeweils mindestens zwei dieser Beugungs-Unterstrukturen, deren Anordnung verschiedenen Symmetriebedingungen folgen, können, einander überlagernd eine gesamte Beugungsstruktur zur Beugungs-Beeinflussung entweder verschiedener Zielwellenlängen oder zur verbesserten Beugungs-Beeinflussung ein und derselben Zielwellenlänge bilden. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
  • Eine Beugungs-Unterstruktur 45 nach 5 weist Beugungspositivstrukturen 42 und Beugungsnegativstrukturen 43 auf, die auf der gesamten Beaufschlagungsfläche 40 in Form von um den Strukturursprung 44 konzentrischen Kreisbahnen angeordnet sind. Eine Tiefe der Beugungsnegativstrukturen 43, gemessen von einem Niveau der Beugungspositivstrukturen aus, beträgt λi/4c, wobei λi die Zielwellenlänge ist und c wie oben definiert ist.
  • 6 zeigt eine weitere Variante einer Beugungs-Unterstruktur 46 in Form von senkrecht, also längs der y-Richtung, verlaufenden Beugungspositivstrukturen 42, zwischen denen ebenfalls senkrecht verlaufende Beugungsnegativstrukturen 43 verlaufen.
  • Eine Verlaufsrichtung der Beugungspositivstrukturen 42 und der Beugungsnegativstrukturen 43 kann bei einer zur 6 alternativen Anordnung auch horizontal oder schräg zu den x-/y-Koordinatenachsen sein.
  • 7 zeigt eine weitere Variante einer Beugungs-Unterstruktur 47. Die Beugungsnegativstrukturen 43 sind in Form radial zu dem Strukturursprung 44 verlaufender Speichen ausgeführt, zwischen denen die kreissektorförmigen Beugungspositivstrukturen 42 verlaufen. Die Anzahl der Beugungsnegativstrukturen 43 kann im Bereich zwischen 4 und 30.000, z. B. im Bereich zwischen 10 und 10.000 oder im Bereich zwischen 100 und 5.000 liegen.
  • Bei der Ausführung nach 7 liegen genau sechzehn Beugungsnegativstrukturen 43 vor.
  • 8 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 48. Zusätzlich zu den radial durchgehenden Beugungsnegativstrukturen 43, die wie bei der Beugungs-Unterstruktur 47 nach 7 angeordnet sind, hat die Beugungs-Unterstruktur 45 noch einen zweiten Typ von Beugungsnegativstrukturen 431 in Form von nicht durchgehend verlaufenden Speichen. Diese Speichen 431 verlaufen wiederum radial zum Strukturursprung 44 und beginnen etwas beim halben Radius der gesamten Beaufschlagungsfläche 40. Die Beugungsnegativstrukturen 431 erstrecken sich radial nach außen bis zum äußeren Rand der gesamten Beaufschlagungsfläche 40.
  • 9 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 49. Hierbei sind sowohl die Beugungspositivstrukturen 42 als auch die Beugungsnegativstrukturen 43 kreissektorförmig bezogen auf den Strukturursprung 44 gestaltet. Auch hier liegen wieder sechzehn Beugungspositivstrukturen 42 und sechzehn Beugungsnegativstrukturen 43 wie bei der Ausführung nach 7 vor.
  • 10 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 50. Die Beugungspositivstrukturen 42 und die Beugungsnegativstrukturen 43 der Beugungs-Unterstruktur 50 sind rasterartig nach Art eines regelmäßigen Quadratrasters angeordnet. Die Abfolge der Beugungspositivstrukturen 42 und der Beugungsnegativstrukturen 43 ist bei der Beugungs-Unterstruktur 50 wie diejenige der weißen und schwarzen Felder eines Schachbretts. Eine Strukturperiode einer Abfolge der Beugungspositivstrukturen 42 und der Beugungsnegativstrukturen 43 kann bei der Beugungs-Unterstruktur 50 in etwa so groß sein wie eine in radialer Richtung gemessene Strukturperiode der Beugungs-Unterstrukturen 41, 45 nach den 4 und 5 oder wie eine in horizontaler (x-Richtung) Richtung gemessene Strukturperiode der Beugungs-Unterstruktur 46 nach 6 oder wie eine in Umfangsrichtung um den Strukturursprung 44 gemessene Strukturperiode der Beugungs-Unterstrukturen 47 bis 49 nach 7 bis 9.
  • 11 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 51. Die Beugungsnegativstrukturen 43 sind als kartesisches Punktraster angeordnet. Zwischen den punktförmigen Beugungsnegativstrukturen 43 ergeben sich dann die Beugungspositivstrukturen 42. Für einen typischen Abstand der Beugungsnegativstrukturen 43 der Beugungs-Unterstruktur 51 nach 11 gilt, was vorstehend insbesondere zur Strukturperiode der Beugungs-Unterstruktur 50 nach 10 ausgeführt wurde.
  • 12 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 52. Diese ist als computergeneriertes Hologramm (CGH) mit Beugungspositivstrukturen 42 und Beugungsnegativstrukturen 43 ausgeführt, die einem aperiodischen Verlauf folgen. Eine Gesamtfläche der Beugungspositivstrukturen 42 ist bei der Beugungs-Unterstruktur 52 so groß wie eine Gesamtfläche der Beugungsnegativstrukturen 43, so dass sich insgesamt eine binäre Beugungs-Unterstruktur 52 ergibt.
  • 13 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 53. Die Beugungsnegativstrukturen 43 dieser Beugungs-Unterstruktur 53 sind als Ellipsenbahnen ausgeführt, die um den Strukturursprung 44 als Zentrum verlaufen. Eine Halbachse der Ellipsenbahnen 43 kann in der y-Richtung größer sein als in der x-Richtung.
  • Für eine Strukturperiode einer Abfolge der zwischen den Beugungsnegativstrukturen 43 liegenden Beugungspositivstrukturen 42 einerseits und den Beugungsnegativstrukturen 43 andererseits gilt, was vorstehend zu den anderen Ausführungen der Beugungs-Unterstrukturen bereits erläutert wurde.
  • 14 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 54. Die Beugungsnegativstrukturen 43 dieser Beugungs-Unterstruktur 54 sind in Form von quadratisch verlaufenden Bahnen ausgeführt, deren Zentrum jeweils mit dem Strukturursprung 44 zusammenfällt. Zwischen diesen längs quadratischer Bahnen verlaufenden Beugungsnegativstrukturen 43 sind wiederum die Beugungspositivstrukturen 42 angeordnet. Eine Strukturperiode kann auch hier denen der vorstehend erläuterten Beugungs-Unterstrukturen entsprechen.
  • 15 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 55. Die Beugungsnegativstrukturen 43 und die zwischenliegenden Beugungspositivstrukturen 42 verlaufen längs horizontaler Bahnen, also längs Bahnen, die in der x-Richtung verlaufen. Querschnitts-Strukturübergänge zwischen den Beugungspositivstrukturen 42 und den Beugungsnegativstrukturen 43, also die Strukturquerschnitte gesehen in einer zur yz-Ebene parallelen Schnittebene, haben einen sinusförmigen Verlauf, was in der 15 durch eine entsprechende Schattierung angedeutet ist.
  • 16 zeigt eine weitere Ausführung einer Beugungs-Unterstruktur 56. Beugungsnegativstrukturen 43 dieser Beugungs-Unterstruktur 56 haben vergleichbar zu der Ausführung nach 5 einen Kreisbahn-Verlauf, wobei zwischen benachbarten Beugungsnegativstrukturen 43 wiederum jeweils eine Beugungspositivstruktur 42 angeordnet ist. Radial verlaufende Querschnitts-Strukturübergänge zwischen den Beugungspositivstrukturen 42 und den Beugungsnegativstrukturen 43 haben bei der Ausführung nach 16 einen sinusförmigen Verlauf entsprechend dem, was vorstehend insbesondere im Zusammenhang mit der 15 erläutert wurde.
  • 17 zeigt eines der möglichen Beispiele einer Beugungsstruktur 57, die als Überlagerung zweier Beugungs-Unterstrukturen, nämlich der Beugungs-Unterstruktur 41 nach 4 mit den speichenförmigen Positiv/Negativstrukturen, und der Beugungs-Unterstruktur 47 nach 7 mit den speichenförmigen Positiv/Negativstrukturen gebildet ist. Auch andere Kombinationen aus mindestens zwei Beugungs-Unterstrukturen, die vorstehend insbesondere anhand der 4 bis 16 erläutert wurden, sind zur Bildung der Beugungsstruktur möglich und werden nachfolgend anhand der 18 bis 21 noch beschrieben.
  • Kombiniert werden jeweils mindestens zwei Beugungs-Unterstrukturen, deren Beugungspositivstruktur/Beugungsnegativstruktur-Anordnung verschiedenen Symmetriebedingungen folgen. Diese Symmetriebedingungen unterscheiden sich dann, wenn nicht mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllt ist:
    • - beide Beugungs-Unterstrukturen sind periodische Gitter mit jeweils genau einer Gitterperioden-Laufrichtung;
    • - beide Beugungs-Unterstrukturen sind Strukturen ohne jede Symmetrie, z. B. CGH-Strukturen;
    • - beide Beugungs-Unterstrukturen lassen sich durch Translation ineinander überführen.
  • Für die Kombination der beiden Beugungs-Unterstrukturen 41, 47 zur Bildung der Beugungsstruktur 57 ist keines dieser drei obigen Kriterien erfüllt, so dass sich die Symmetriebedingungen der beiden Beugungs-Unterstrukturen 41, 47 also unterscheiden.
  • 18 zeigt eine weitere mögliche Kombination zweier Beugungs-Unterstrukturen zur Bildung einer weiteren Variante einer Beugungsstruktur 58. Die beiden miteinander kombinierten Beugungs-Unterstrukturen sind einerseits die speichenartige Beugungs-Unterstruktur 49 nach 9 und andererseits die rasterartige Beugungs-Unterstruktur 50 nach 10. Auch diese beiden Beugungs-Unterstrukturen unterscheiden sich in ihren Symmetriebedingungen, da keines der oben gelisteten Kriterien erfüllt ist.
  • 19 zeigt eine weitere Variante einer Beugungsstruktur 59, gebildet als Kombination der linienhaften Beugungs-Unterstruktur 46 nach 6 und der kreisbahnförmigen Beugungs-Unterstruktur 45 nach 5. Auch diese beiden Beugungs-Unterstrukturen 45, 46 erfüllen keines der drei oben gelisteten Kriterien, so dass sich deren Symmetriebedingungen unterscheiden.
  • 20 zeigt eine weitere Variante einer Beugungsstruktur 60, die gebildet ist als Kombination zweier Beugungs-Unterstrukturen, nämlich der spiralbahnförmigen Beugungs-Unterstruktur 41 und einer weiteren spiralbahnförmigen Beugungs-Unterstruktur 61 mit gegenläufiger Wendel-Laufrichtung. Während bei der Beugungs-Unterstruktur 41 eine Wendel-Laufrichtung radial von innen nach außen entgegen dem Uhrzeigersinn läuft, ist bei der Beugungs-Unterstruktur 61 die Wendel-Laufrichtung radial von innen nach außen im Uhrzeigersinn.
  • Auch bei den beiden Beugungs-Unterstrukturen 41, 61, deren Überlagerung die Beugungsstruktur 60 bildet, ist keines der obigen Kriterien erfüllt, so dass sich die beiden Beugungs-Unterstrukturen 41, 61 in ihren Symmetriebedingungen unterscheiden.
  • Bei der Überlagerung der Beugungs-Unterstrukturen der Beugungsstrukturen 57 bis 60 entstehen Strukturabschnitte mit der Tiefe einer der Beugungsnegativstrukturen, also entweder der Beugungsnegativstruktur 43 der ersten Beugungs-Unterstruktur oder der Beugungsnegativstruktur 43 der zweiten Beugungs-Unterstruktur sowie Strukturabschnitte mit einer Strukturtiefe, die der Summe aus den Strukturtiefen der beiden Beugungsnegativstrukturen der beiden Beugungs-Unterstruktur entspricht.
  • Eine Strukturtiefe der beiden Beugungs-Unterstrukturen kann sich, soweit die beiden Beugungs-Unterstrukturen zur Beugung verschiedener Wellenlängen ausgelegt sind, unterscheiden. Bei verschiedenen Zielwellenlängen λi, λj kann beispielsweise die eine Beugungs-Unterstruktur eine Strukturtiefe von λi/4c und die andere der beiden Beugungs-Unterstrukturen eine Strukturtiefe von λj/4c aufweisen. In den Strukturbereichen, in denen sich die Beugungsnegativstrukturen 43 der beiden Beugungs-Unterstrukturen überlagern, resultiert dann eine Strukturtiefe von (λi+kj)/4c. Hierzu wird auch auf die obigen Erläuterungen zur Gleichung (1) hingewiesen.
  • 21 zeigt eine Variante einer Beugungsstruktur 62, die als Überlagerung von drei Beugungs-Unterstrukturen, nämlich der Beugungs-Unterstruktur 46 (senkrechte Linien), der Beugungs-Unterstruktur 45 (Kreisbahnen) sowie einer weiteren Beugungs-Unterstruktur, die beispielsweise durch Verschwenkung der Beugungs-Unterstruktur 46 in der Zeichenebene der 6 um 90° um den Strukturursprung 44 entsteht, so dass horizontal verlaufende Beugungspositivstrukturen 42 und Beugungsnegativstrukturen 43 resultieren. Diese Beugungs-Unterstruktur mit horizontalen Linien wird nachfolgend als Beugungs-Unterstruktur 63 bezeichnet.
  • Die Beugungs-Unterstrukturen 45 und 46 haben, da sie die obigen, im Zusammenhang mit der 17 erläuterten Kriterien nicht erfüllen, verschiedene Symmetriebedingungen.
  • Aufgrund der Überlagerung von drei Beugungs-Unterstrukturen 45, 46, 63 gibt es bei der Beugungsstruktur 61 Strukturbereiche, bei denen genau eine der drei Beugungsnegativstrukturen 43 jeweils einer der Beugungs-Unterstrukturen 45, 46, 63 vorliegt, Strukturbereiche, bei denen genau zwei dieser Beugungsnegativstrukturen 43 der drei Beugungs-Unterstrukturen 45, 46, 63 einander überlagern, sowie Strukturbereiche, in denen alle drei Beugungsnegativstrukturen 43 der Beugungs-Unterstrukturen 45, 46 und 63 einander überlagern.
  • Je nachdem, für welche Wellenlängen λi, λj, λk die Beugungs-Unterstrukturen 45, 46, 63 ausgelegt sind, ergeben sich also Strukturbereiche mit einer Strukturtiefe von λi/4c, Strukturbereiche mit einer Strukturtiefe von λj/4c, Strukturbereiche mit einer Strukturtiefe von λk/4c, Strukturbereiche mit einer Strukturtiefe von (λi + kj)/4c, Strukturbereiche mit einer Strukturtiefe von (λj + λk)/4c, Strukturbereiche mit einer Strukturtiefe von (λi + λk)/4c sowie Strukturbereiche mit einer Strukturtiefe von (λi + kj + λk)/4c.
  • Für die Wellenlängen λi, λj kann gelten: λi = 10 µm, also beispielsweise die Wellenlänge des Pumplichts 29, und λj = 1 µm, also die Wellenlänge einer anderen Pumplichtquelle 30, beispielsweise für einen Vorpuls.
  • Für die dritte Wellenlänge λk kann gelten: λk = 0,1 µm, also die Wellenlänge eines parasitär von der Lichtquelle 3 erzeugten EUV-Strahlungsanteils.
  • Bei einer weiteren nicht dargestellten Variante kann eine Beugungsstruktur auch als Überlagerung von vier verschiedenen Beugungs-Unterstrukturen gebildet sein.
  • Eine erste Beugungs-Unterstruktur kann nach Art der Beugungs-Unterstruktur 46 gebildet sein und eine Strukturtiefe zur Unterdrückung einer Zielwellenlänge im Bereich von 10 µm haben. Eine zweite Beugungs-Unterstruktur kann wie die dritte Beugungs-Unterstruktur 63 der vorstehend im Zusammenhang mit der 21 erläuterten Beugungsstruktur 62 mit horizontalen Beugungspositivstrukturen und Beugungsnegativstrukturen gestaltet sein und eine Strukturtiefe zur Unterdrückung einer Zielwellenlänge von 1 µm haben. Eine dritte Beugungs-Unterstruktur kann speichenförmig nach Art der Beugungs-Unterstruktur 47 nach 7 gebildet sein und zur Unterdrückung einer Zielwellenlänge von 150 nm gestaltet sein, um eine erste parasitäre DUV-Wellenlänge zu gewährleisten. Eine vierte Beugungs-Unterstruktur kann wiederum nach Art der Beugungs-Unterstruktur 47 nach 7 mit einer anderen Strukturtiefe zur Unterdrückung einer weiteren parasitären DUV-Wellenlänge von 250 nm gestaltet sein. Alle vier Beugungs-Unterstrukturen sind dann zur Unterdrückung von vier verschiedenen Zielwellenlängen ausgeführt.
  • Auch eine andere Kombination der Beugungs-Unterstruktur-Typen, ausgewählt aus den Beugungs-Unterstruktur-Typen ist möglich, die vorstehend im Zusammenhang mit 4 bis 21 erläutert wurden.
  • Bei einer weiteren Ausführung einer Beugungsstruktur mit insgesamt drei einander überlagernden Beugungs-Unterstrukturen sind zwei der Beugungs-Unterstrukturen vom Typ der Beugungs-Unterstruktur 45 nach 5 des Kreisbahn-Typs ausgeführt, wobei sich die beiden Beugungs-Unterstrukturen in ihrer Strukturtiefe zur Unterdrückung zweiter verschiedener Zielwellenlängen von 10,6 µm und 10,2 µm, nämlich einer Vorpuls- und einer Hauptpuls-Wellenlänge einer Ausführung der Plasma-Strahlenquelle 3 ausgeführt. Eine dritte Beugungs-Unterstruktur ist bei dieser Variante der Beugungsstruktur als spiralbahnförmige Beugungs-Unterstruktur nach Art der Beugungs-Unterstruktur 41 nach 4 ausgeführt und dient wiederum zur Unterdrückung einer parasitären DUV-Wellenlänge von 150 nm.
  • Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 7 bzw. das Retikel und das Substrat bzw. der Wafer 13 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 13 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 13 und somit das mikro strukturierte Bauteil erzeugt.
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102019200698 A1 [0002, 0014]
    • US 2020/0225586 A1 [0002, 0013]
    • DE 102018218981 A1 [0002, 0015, 0095]
    • DE 102008009600 A1 [0043, 0047]
    • US 2006/0132747 A1 [0045]
    • EP 1614008 B1 [0045]
    • US 6573978 [0045]
    • US 2018/0074303 A1 [0064]

Claims (15)

  1. Optische Komponente - mit einer Beugungsstruktur (57; 58; 59; 60; 62) zur Beugungs-Beeinflussung einer Ausfallsrichtung von auf die optische Komponente auftreffendem Licht (16; 29) mindestens einer Wellenlänge, - wobei die Beugungsstruktur (57; 58; 59; 60; 62) aus mindestens zwei in zumindest einem Abschnitt (38, 39; 40) der optischen Komponente einander überlagernden Beugungs-Unterstrukturen (41; 45 bis 56; 61; 63) aufgebaut ist, - wobei eine erste der Beugungs-Unterstrukturen (41; 45 bis 56; 61; 63) mit ersten Beugungspositivstrukturen (42) und ersten Beugungsnegativstrukturen (43) ausgeführt ist, deren Anordnung einer ersten Symmetriebedingung folgt, - wobei eine zweite der Beugungs-Unterstrukturen (41; 45 bis 56; 61; 63) mit zweiten Beugungspositivstrukturen (42) und zweiten Beugungsnegativstrukturen (43) ausgeführt ist, deren Anordnung einer zweiten Symmetriebedingung folgt, die sich von der ersten Symmetriebedingung unterscheidet.
  2. Optische Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Beugungs-Unterstrukturen (41, 47; 49, 50, 45, 46; 41, 61; 45, 46, 63) zur Beugungs-Beeinflussung unterschiedlicher Lichtwellenlängen (λi, kj, λk) ausgelegt sind.
  3. Optische Komponente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Beugungs-Unterstrukturen (41; 45 bis 51; 53 bis 56; 61; 63) als periodische Struktur und die andere der Beugungs-Unterstrukturen (52) als aperiodische Struktur gestaltet ist.
  4. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Beugungs-Unterstrukturen (41; 45; 47 bis 49; 61) eine Rotationssymmetrie um einen Strukturursprung (44) aufweist.
  5. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Beugungs-Unterstrukturen (47 bis 49) eine Speichenstruktur, angeordnet um einen Strukturursprung (44), aufweist.
  6. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Beugungs-Unterstrukturen (50; 51) rasterartig angeordnete Beugungspositivstrukturen (42) und/oder rasterartig angeordnete Beugungsnegativstrukturen (43) aufweist.
  7. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Beugungs-Unterstrukturen (41; 45 bis 56; 61; 63) als binäre Struktur ausgeführt ist.
  8. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Querschnitts-Strukturübergänge zwischen Beugungspositivstrukturen (42) und Beugungsnegativstrukturen (43) mindestens einer der Beugungs-Unterstrukturen (55; 56) einen glatten Verlauf haben.
  9. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens drei Beugungs-Unterstrukturen (45; 46; 63), wobei die dritte der Beugungs-Unterstrukturen mit dritten Beugungspositivstrukturen (42) und dritten Beugungsnegativstrukturen (43) ausgeführt ist, deren Anordnung einer weiteren Symmetriebedingung folgt, die sich von der ersten Symmetriebedingung und/oder der zweiten Symmetriebedingung unterscheidet.
  10. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ausgelegt als EUV-Kollektor (17) zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage (1), - wobei der Kollektor (17) zur Führung von EUV-Nutzlicht (16) ausgeführt ist, welches von einem Plasma-Quellbereich (28) emittiert wird, - wobei mindestens ein strukturierter Falschlicht-Abschnitt (38, 39) einer Beaufschlagungsfläche des Kollektors (17) zum Abführen von Falschlicht-Strahlung (37) durch Beugung ausgeführt ist, wobei sich die Wellenlänge des Falschlichts (37) von derjenigen des Nutzlichts (16) unterscheidet.
  11. Beleuchtungssystem mit einem EUV-Kollektor (17) nach Anspruch 10 und mit einer Beleuchtungsoptik (4) zur Beleuchtung eines Objektfeldes (5), in dem ein abzubildendes Objekt (7) anordenbar ist, mit dem EUV-Nutzlicht als Beleuchtungslicht (16).
  12. Optisches System mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 11 und mit einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (5) in ein Bildfeld (11), in welchem ein Substrat (13) anordenbar ist, auf welches ein Abschnitt des abzubildenden Objekts (7) abzubilden ist.
  13. Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 12 und mit einer EUV-Lichtquelle (3).
  14. Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: - Bereitstellen eines Retikels (7) und eines Wafers (13), - Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (7) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (13) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, - Erzeugen einer Mikro- und/oder Nanostruktur auf dem Wafer (13).
  15. Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 14.
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WO (1) WO2022069427A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6573978B1 (en) 1999-01-26 2003-06-03 Mcguire, Jr. James P. EUV condenser with non-imaging optics
US20060132747A1 (en) 2003-04-17 2006-06-22 Carl Zeiss Smt Ag Optical element for an illumination system
DE102008009600A1 (de) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facettenspiegel zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie
US20180074303A1 (en) 2015-04-14 2018-03-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Imaging optical unit and projection exposure unit including same
DE102018218981A1 (de) 2018-11-07 2018-12-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Gitter
DE102019200698A1 (de) 2019-01-21 2019-12-05 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage
US20200225586A1 (en) 2019-01-15 2020-07-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical diffraction component for suppressing at least one target wavelength by destructive interference

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000206321A (ja) 1999-01-19 2000-07-28 Canon Inc 回折光学素子、回折光学素子を備えた光学系、回折光学素子の製造方法、回折光学素子を備えた光学系を含む露光装置、及び露光装置を用いたデバイスの製造方法
US9151881B2 (en) * 2012-11-12 2015-10-06 Kla-Tencor Corporation Phase grating for mask inspection system
CN109893084A (zh) 2014-06-20 2019-06-18 拉姆伯斯公司 用于有透镜和无透镜的光学感测的系统和方法
FR3051565B1 (fr) 2016-05-23 2019-06-21 Surys Composant optique de securite et procede de fabrication d'un tel composant
DE102016209359A1 (de) 2016-05-31 2017-11-30 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor
DE102019200376A1 (de) * 2019-01-15 2020-07-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Beugungskomponente zur Unterdrückung mindestens einer Ziel-Wellenlänge durch destruktive Interferenz

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6573978B1 (en) 1999-01-26 2003-06-03 Mcguire, Jr. James P. EUV condenser with non-imaging optics
US20060132747A1 (en) 2003-04-17 2006-06-22 Carl Zeiss Smt Ag Optical element for an illumination system
EP1614008B1 (de) 2003-04-17 2009-12-02 Carl Zeiss SMT AG Optisches element für ein beleuchtungssystem
DE102008009600A1 (de) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facettenspiegel zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie
US20180074303A1 (en) 2015-04-14 2018-03-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Imaging optical unit and projection exposure unit including same
DE102018218981A1 (de) 2018-11-07 2018-12-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Gitter
US20200225586A1 (en) 2019-01-15 2020-07-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical diffraction component for suppressing at least one target wavelength by destructive interference
DE102019200698A1 (de) 2019-01-21 2019-12-05 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage

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US20230221648A1 (en) 2023-07-13
JP2023543613A (ja) 2023-10-17
WO2022069427A1 (de) 2022-04-07
EP4222558A1 (de) 2023-08-09

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